楊承鴻
(太原市城鄉規劃設計研究院,山西 太原 030002)
太原市地處晉中盆地,東、西、北三面環山,中、南部為河谷平原,整個地形北高南低呈簸箕形,東西橫距約144 km,南北縱約107 km。太原市屬溫帶大陸性氣候,冬季有雪不嚴寒,夏季多雨無酷暑,春季多風干燥,秋季溫和晴朗。太原市多年平均年降水量約為467.1 mm,年平均降水日數約68 d,降水量主要集中在夏秋季。
近年來,在全球氣候變化和城市開發等多種因素的影響下,產生了水資源短缺、水環境污染和水生態環境脆弱等問題。本文分析太原市海綿城市建設現狀及存在問題,提出了海綿城市規劃建設策略,將“山水林田湖”等“大海綿”建設,以及低影響開發等分散“小海綿”的建設納入城市規劃建設系統,從而實現太原市海綿城市建設。
近年來,太原市開展了“九河綜合治理工程”的實施,河道生態空間得到很大程度的恢復,但還有部分河道沒有治理,生態質量差,亟需改善。現狀河道大多進行了河渠岸線硬化處理,城市建設占用了大量的坑塘、灘涂濕地,水生態空間受到嚴重擠壓,河道生態效益難以發揮。
太原市城市防洪工程經過多年的建設,建成區范圍的防洪體系已基本形成,但還存在局部地段洪水無退路,部分河道防洪標準偏低,防洪設施不健全等現象。太原市兩山夾一河的地形特點造成城市內澇特征明顯,東西兩山坡大水急。特別是東山地區,建設路以東區域城市道路坡度極大,而排水系統末端建設路以西區域又以平地為主,導致陡坡段與平地段銜接處極易積水。
太原市近年來積極推進黑臭水體治理工程,系統實施雨污分流改造,尤其是“九河”治理過程中對雨污混接點、污水直排點進行了大規模的改造,河道水環境質量得到達標提升。隨著晉陽污水處理廠、汾東污水處理廠及其配套主管網的建成并投入使用,城市污水處理能力顯著提升。目前老城區仍有部分雨污合流管道未改造,城市外圍城鄉結合地污水還沒有全收集全處理。
太原市人均水資源量約118 m3/d,僅為全省人均擁有量的36%,全國人均擁有量6%,屬水資源嚴重緊缺地區。近年來地下水用水比例在一定程度上有下降,但地下水用水量在城市總用水量中占比仍然處于較高比例狀態,全市地下水實際開采量接近地下水最大允許開采量,地下水漏斗依然存在。現狀城市污水再生利用率僅為22%,再生水回用比例有待提升。雨水資源利用尚處于起步階段,需要進一步規范和提高。
將海綿城市建設理念與太原市城市建設有機結合,依托“兩山對峙、汾水中流”的生態本底特征,以生態修復、治理水環境和強化水安全為著力點[1],優化城市空間結構,拓展城市藍綠空間,把太原建設成為環境良好、功能完善、集約節約、和諧宜居的現代化宜居名城。
統籌“山水林田湖草”等各類要素,保護天然坑塘、濕地、滯洪區、生態廊道等水敏感區[2],構建完整的海綿生態空間。通過對現狀城市建成區脈絡與肌理的分析,結合城市總體規劃,劃分海綿城市建設功能分區,明確各區域海綿城市建設重點。
1)生態保育區。太原東山、西山和北部山地,現狀用地類型以山體、林地為主。在海綿城市建設中主要發揮水源涵養、水土保持的功能,對城區水資源保持、水環境修復具有重要意義,同時有助于緩解城市熱島效應。
2)生態緩沖區。中心城區外圍平原和淺丘地區,現狀用地以耕地為主。在海綿城市建設中,作為城市生態隔離帶,幫助框定城市增長邊界,實現城市組團農業面源污染。
3)建設協調區。海綿城市建設規劃管控地區,現狀用地以耕地、草地、村莊為主。在該區域嚴格遵循海綿城市的理念,按照低影響開發的目標,提出規劃管控和要求,注重營造濕地水系和綠地建設,維持開發前后區域水文條件盡可能不退化,是海綿城市建設的高標準地區。
4)重點建設區。城市規劃建設用地范圍,現狀用地以城市建設用地為主。在海綿城市建設中,作為解決城市病的重點地區,需要嚴格遵循海綿城市的理念,結合老城更新、城中村改造、河道整治等項目,因地制宜的協調開展海綿城市及相關建設。
綜合采用“滲、蓄、凈、用、排”等工程技術措施,從低影響開發、雨水系統提標改造、積水點改造和重要防澇設施建設來實現城市雨水排澇安全。
1)源頭消減。最大限度地減少城市開發建設對生態環境的影響,將70%的降雨就地消納和利用,太原市年徑流總量控制率目標確定為不小于80%。已編制海綿城市建設規劃或控制性詳細規劃確定海綿城市指標的地塊,按照批準的成果確定年徑流總量控制率;既有項目海綿化改造,年徑流總量控制率根據實際建設條件和具體設計方案由海綿主管部門組織研究、審查確定;其余新建地塊分不同用地性質、不同區域暫執行通則式管理[3]。具體指標見表1。

表1 各類用地年徑流總量控制率指標
2)過程控制。結合現狀雨水系統分區以及城市規劃的總體布置、豎向規劃和受納水體,太原市中心城區共分為17個雨水分區,分別為濱河、陽興河、太鋼北線防洪渠、北澗河、北沙河、南沙河、城南退水渠、晉陽街雨洪泵站、汾東北線防洪渠、太榆退水渠、北排洪溝、玉門河、虎峪河、九院沙河、冶峪河、風峪河、清水河雨水分區。按照海綿城市建設的需求,在發生城市雨水管渠系統設計標準以內的降雨時,城市道路路面不應有明顯積水,即“小雨不積水”。太原市雨水系統設計重現期應滿足:一般地區最低2年,重要地區、重要道路最低5年;立體交叉道路排水系統雨水管渠設計重現期最低10年,重要地區為20年~30年。設計重現期標準采用下限控制,可根據區域的安全性要求適度提高。
3)末端治理。對明渠及泵站等排澇設施進行合理布置,規范澇水排放出路,調整排澇工程布局。結合城市公共綠地、公園、廣場等開敞空間設置雨水滯蓄設施,利用明渠和道路作為澇水行泄通道,有效組織地表徑流,有效應對不低于50年一遇的暴雨,實現“大雨不內澇”。
利用上游水庫、緩洪池攔蓄和調節洪水,削減下游洪峰流量;按防洪標準拓寬河道、清淤、加高加寬防洪堤,增大河道排洪能力。汾河二庫與汾河一庫的聯合調度,可使太原市城區段汾河百年一遇洪峰流量控制在3 450 m3/s。
鞏固“九河”治理成果,加快推進邊山支溝流域治理,強化汾河干支流生態補水,改善汾河流域生態環境。從污水處理系統完善、合流制溢流污染控制、初期雨水污染治理等方面采取措施,提升城市水環境質量。
1)外源截污。從源頭控制,嚴禁水質未達標的雨污水排入水體。加快推進片區雨污分流改造,完善污水管網配套工程,增加污水處理設施規模,實現城鎮污水全收集、全處理。實施初期雨水污染控制。通過地塊內低影響設施建設如綠色屋頂、雨水花園、透水鋪裝等,從源頭提高徑流污染削減率;通過植草溝、下沉式綠地、植被緩沖帶、濱水濕地等措施從傳輸途徑減少徑流污染物,實現水環境質量和城市面源污染控制要求。
2)內源修復。對河道內源、零散的小型面源和點源污染,采用植被緩沖帶、生態駁岸、人工濕地等生態修復技術,降低徑流污染負荷,保護和改善河道水體質量[4]。利用引黃南干線,加大汾河干流生態水量,保障汾河干流生態流量不小于8 m3/s,增強汾河自凈能力。利用再生水和汾河干流提水向“九河”主河道補水,保障“九河”基流量不低于0.3 m3/s,同時兼顧楊興河、玉門河、虎峪河、九院沙河、南峪沙河、冶峪沙河生態濕地補水。實施河湖水系連通工程,保持水的流動性,增強水體自凈能力。
利用汾河水庫、汾河二庫及其對萬家寨引黃南干線調入水的調節,增加地表水及黃河水供給量,控制地下水開采量,促進蘭村、晉祠泉域水位和泉水流量止降返升。同時也積極提高非常規水源開發利用的效率,遵循能用盡用的原則,將礦井水、再生水、雨水等非常規水源納入水資源配置體系。
按照“用足黃河水,用好地表水,保障生態水,涵養地下水”的要求,優化水資源配置格局。城鄉居民生活用水以本地地下水、黃河處理水為主,工業生產用水以再生水、引黃原水為主,農業灌溉、生態及景觀用水以再生水、本地地表水為主。
進一步強化太原市海綿城市建設領導機構和成員單位的聯動,建立統一指揮、職責明確、整體聯動的高效工作機制,發揮各城區及部門的主體作用,以適應海綿城市建設工作全面開展的需要。
海綿城市建設貫穿于規劃設計、工程建設、設施維護、實施效果等全過程。目前太原市已經開展大規模的海綿城市建設,需要進一步建立健全海綿城市設計、施工、驗收標準規范,使海綿城市建設、管理、維護等工作規范有序進行。
可結合汾東、三給等城市重點地段,選取公共建筑、市政道路、公園綠地、河道水系、居住小區等不同類型的項目,建設海綿城市亮點工程,發揮全市的引領和示范作用。
梳理各雨水系統,依托雨污分流改造、老舊小區改造、城市道路、大型雨水調蓄設施的建設等逐系統進行海綿城市建設,最終達到集中連片效應。