干旱地區“海綿城市”系統構建研究

孫永輝　李洋

一、新星市概況

（一）區位條件

新疆新星市位于天山南麓，新疆東大門，哈密地區中東部。它是新疆生產建設兵團城鎮體系的東疆支點城市，新疆和內陸聯系的重要窗口，絲綢之路經濟帶的重要支點（圖1）。

圖1 新星市的區位

（二）降水

新疆屬溫帶大陸性氣候區，干燥少雨，四季氣溫相差懸殊，冬季長、嚴寒，夏季短、炎熱，春秋季變化劇烈。

新疆的降水量特點是，干旱少雨，平均年降水量為147毫米，僅為全國平均年降水量648毫米的23%，為全國最低水平;地區分布不均勻，北疆多于南疆，西部多于東部，山區多于平原、盆地;山區降水量垂直差異顯著，迎、背風坡差異較大。而新星市所在的哈密地區多年平均降水量為74毫米，僅為全疆平均水平的1/2。

二、新星市海綿城市建設情況

（一）海綿城市建設的基本情況

堅持統一規劃、試點先行、逐步推進的原則，有序開展海綿城市建設工作。在城市道路、小區、地下排水管網等工程建設中，合理應用新工藝和新措施，增加道路綠地、樹池、人行道、非機動車道和機動車道的透水性，大幅度減少城市硬質鋪裝地面，體現了海綿城市建設的設計理念及實施工藝。

（二）海綿城市建設的政策支持

新疆《自治區推進海綿城市建設的實施意見》明確指出，到2019年3月底前，全區所有城市應編制完成海綿城市專項規劃，經本級人民政府批準實施。并要求加強海綿城市規劃與相關規劃的協調銜接，編制城市總體規劃、詳細規劃，以及道路、綠地、水系、排水防澇、防洪等相關專項規劃時，要把雨水年徑流總量控制率控制指標和海綿城市建設有關要求納入其中。劃定城市藍線時，要充分考慮自然生態空間格局，強化對城市水系和山水林田湖草等自然地貌的保護。

（三）海綿城市建設的技術支持

為落實國務院辦公廳《關于推進海綿城市建設的指導意見》要求，規范新疆海綿城市規劃建設與管理，新疆維吾爾自治區住房和城鄉建設廳編制了《新疆維吾爾自治區海綿城市建設技術導則（試行）》。該導則是在認真總結全國各地特別是試點城市的實踐經驗與教訓，充分借鑒國外先進技術標準和規范，依據國家相關規范和技術指南的要求，結合新疆地理氣候和城市建設等實際情況，廣泛征求意見的基礎上編制的。這一導則為新星市海綿城市建設提供了主要技術支持。

三、海綿城市系統構建

（一）水生態體系構建

新星市中心城區內水系單一，僅有引水干渠，岸線基本為硬質駁岸，干渠駁岸約長0.99公里。人工駁岸對雨水的截留不足，隨著城市建設量增加，還可能會導致水系遭受污染。規劃生態岸線類型可以分為自然原生型岸線、人工自然型岸線、景觀駁石型岸線，以及復合型岸線，如圖2。

圖2 規劃生態駁岸斷面圖

1.自然原生型岸線。通常采用根系發達的固土植物來保護河堤及生態平衡。根系發達植物的莖葉可以起到降雨截留，削弱濺蝕，減少地表徑流的作用。草本植物的根系主要起到加筋的作用，木本植物根系主要對土壤起到加筋、錨固和支撐的作用。這種駁岸方式主要用于小河、溪流的堤岸，保護局部沖蝕的地方，以保證自然堤岸特性。

2.人工自然型岸線。不僅種植植被，還采用天然石材、木材護底，如在坡腳設置各種種植包，采用石籠或者木樁等護岸，斜坡種植植被，實行喬灌結合，固堤護岸。同時也可加混凝土材料，提高河流抗沖擊能力。人工自然型駁岸有生態混凝土框格駁岸、生態型砌石駁岸、石籠駁岸、植被生態袋駁岸，以及土壤生物工程駁岸等，伴隨河岸水生植物的生長，能夠掩蓋人工河道的特性。

3.景觀駁石型岸線。以木樁、石頭等作為護岸材料，通過造景的方式進行堆砌，塊石之間有縫隙，有利于為水生動植物營造生境，同時也提高了駁岸的強度。這種形式適合水流沖擊強度較大的邊坡。

4.復合型岸線。在原硬質駁岸的基礎上，改造河道斷面、增加挑臺、二級臺階等親水設施，臨近道路處做護岸景觀化處理。增加植物綠化，覆蓋硬質水泥護坡，提升河道生態景觀。

新星市主要對中心城區現有水系岸線進行整治，形成復合型駁岸，結合駁岸生態系統，引入景觀休憩設施，形成城市景觀綠廊。對于尚未規劃建設的河道水系，在進行建設時應優先采用生態駁岸的形式，建設沿岸生態緩坡和綠化防護帶。根據規劃，到2035年，生態岸線恢復到4.22公里，約占總河流岸線長度的95%。

（二）水環境體系構建

1.點源污染防范措施

提高污水收集處理能力，同步推進污水再生水回用。新星市屬于嚴重缺水地區，水資源供需矛盾突出。要積極提高污水處理廠的再生水回用比例，同時，加強統籌規劃與建設再生水回用系統，加大城市污水廠再生水生產的監管力度，提高再生水水質的穩定性。

完善城市垃圾收運系統，減少垃圾傾倒、隨意堆放帶來的水污染風險。逐步完善城市垃圾收運體系，加強生活垃圾轉運點建設，在城區機關單位、學校、大型企業及人流相對集中的地區率先開展生活垃圾分類試點，最大限度地減少垃圾存放點對周邊水環境的影響。結合城市環衛專項規劃，規劃配置垃圾轉運站4座，垃圾收集站32座，環衛車輛清洗站4處，公廁105座，將有效地控制點源垃圾污染對城市水環境造成的影響。

2.面源污染防范措施

在城市雨水徑流污染途徑分析基礎上，提出了徑流污染源頭削減、過程控制，以及末端治理等不同層次、不同角度的控制措施。

源頭減量減排。城市道路路面污染是面源污染的重要組成部分，徑流污染程度與路面清潔程度有很大的關系。據研究表明，加強路面清掃可減少路面徑流污染負荷30%。應加強路面清掃頻率和清潔度，減少城市雨水徑流污染的攜帶量。

末端控制。末端控制是在雨水排放口的末端設置雨水凈化設施，對徑流雨水進行截留凈化處理后，就地入滲或再排放至受納水體，從末端有效地強化城市面源污染控制。

結合新星市多年平均降雨量不足40毫米的實際情況，城市建設不再單獨布置雨水管道，規劃雨水隨城市污水合流進入污水處理廠，提高污水管網建設和收集率，有效降低雨水面源污染造成的污染物排放。

3.清水補給和活水循環

清水補給、活水循環是通過向水體中補入清潔水，促進水的流動和污染物的稀釋、擴散和分解。清水補給可以作為一種臨時措施，也可作為一種水質維持的長效措施，水源主要為城市再生水和地表水。本次規劃主要考慮采用廟爾溝干渠天山雪水進行補給。規劃通過廟爾溝水庫調蓄上游水源，設置四處補水點定期對城市內河補給清水水源，確保其補水不僅滿足水系正常水位需求，同時保障水體的流動性。

（三）水安全體系構建

1.防護標準

按照國家《防洪標準》（GB 50201-2014），結合新星市城市定位及人口預測，中心城區的防洪標準為50年一遇，排澇標準為20年一遇，發生內澇后24小時內消除積淹地區。

2.防洪工程措施

河道堤防建設應滿足行洪標準。具體措施為：在現有防洪堤基礎上進行加固，對河道進行清障疏通，并對兩岸岸坡進行順直削坡及生物固岸工程。

新星市洪水威脅主要來自北部山洪下泄造成的災害風險。結合廟爾溝干渠已建防洪工程的現狀，城市總體規劃布局和北部經濟技術開發區的規劃選址，以及有效應對50年一遇的山洪標準等，規劃對城區北部現狀導洪堤進行改道建設。具體包括，廟爾溝干渠東側新建導洪堤10.9公里，接至下游現狀排洪渠;廟爾溝干渠西側依托現狀已建旅游道路，進行西側路基改造，形成“以路代堤”的堤防措施，改造工程4.0公里;下游沿工業園區西側范圍線新建導洪堤12.5公里，接至下游現狀排洪渠。

同時，針對連霍高速以南現狀排洪渠開展清障疏通工程，清除對行洪造成障礙的河道建筑物和河道堆積體，增加河道行洪和槽蓄能力，提高防洪標準至50年一遇。

（四）水文化體系構建

1.景觀中軸水系

結合北望天山、南接沙漠軸線格局，打造既具有地域特色，又富有軍墾文化底蘊的城市對外形象窗口。

中軸線水景重點從生態和水環境方面考慮。具體內容包括，最大限度保護原有干渠，利用再生水回用，采取濕地生態措施建設城市水系，結合水系分布與周邊場地的關系規劃濕地類型，提高水資源利用效率。另外，考慮城區極度干旱的狀態，使在形態上做較大調整的水系既可以滿足干旱地區城市建設所需要的獨特水景觀，同時維持特定自然環境下水環境可持續的生態特征。

2.特色活力水環

打造與區域周邊城市差異化活力水環約10公里，激發城市價值有機生長，塑造新星市未來的城市名片。根據不同時段、季節的供水量，分時段蓄水、分季節策劃，展現晴天、傍晚、冬季、枯水期、豐水期不同的景觀特色。

文化水環：開墾期灌溉助農，新時期引水營城。豐水季節，灌溉水渠、城市水環共用廟爾溝水源，通過城市水環繞行，既輸水，也豐富城市景觀;枯水季節，減輕水資源壓力，城市水環進行再生水處理再利用，保證城市景觀供水。

多彩水環：結合活力水環，形成七大特色水街，即“商務水街、文化水街、商業水街、兒童水街、農夫水街、康養水街、運動水街”。

3.有機多元水網

新星市年蒸發量達到3092毫米，蒸發量大約是降雨量的91倍，如果大量使用寬闊的水面會導致水資源大量蒸發。規劃打造開放水面、半開放水面、濕地水系、溝渠水系的多樣水景，整個綠環水面最寬30米，最窄2米，通過水體兩側設計不同尺度和形式的綠化景觀帶，利用綠化植被保持水土，減少水蒸發，藍綠相依，使水環綠色可持續發展。規劃形成軸線水景觀與中心環形水系網絡，采用生態措施建設城市水系，結合水系分布與周邊場地的關系規劃水系類型，提高水資源利用效率（圖3）。

圖3 水文化系統總體格局圖

四、總結與思考

本文主要結合援疆項目《新星市海綿城市專項規劃（2020—2035年）》，針對新疆干旱地區如何實施海綿城市系統構建等方面進行了思考和探索。筆者認為，我國干旱地區城市在海綿系統構建時應注重以下幾點：一是水生態，重視提高河道水系駁岸質量，完善城市“海綿”功能;二是水安全，針對山洪災害存在的威脅，加強工程措施和非工程措施，規劃建設山洪行泄通道，并完善排水系統;三是水環境，針對污染和黑臭現象進行有效治理;四是水資源，針對資源型缺水問題突出、水資源配置不合理、用水效率較低、雨水資源化利用程度低等問題，進行多元有效利用。

（責任編輯：榮榮）