淺談張掖城區水生態修復保護工程規劃

周斌武，曹 進，蔚成亮，韓兵兵

（1.張掖市甘州區萬邦創業水務投資有限責任公司，甘肅 張掖734000；2.中國市政工程中南設計研究總院有限公司，湖北 武漢430010；3.北京萬德福蘭科技有限公司，北京市100000）

1 問題的提出

水是人類賴以生存和發展的基本條件，是維系自然生態系統功能和支撐社會經濟系統發展不可替代的基礎性自然資源和戰略資源。張掖在歷史上就是一座水城，全國第二大內陸河黑河穿境而過，“半城蘆葦、半城塔影”曾經是古城張掖最真實的寫照，據史料記載，明、清時期張掖城水域面積達到了三分之一。正因為有這樣得天獨厚的自然條件，才成就了張掖城過去和今日的輝煌。可以說張掖因水而生、因水而美、因水而興。然而進入20世紀中后期，隨著張掖城的快速發展，導致因城失水，大量的自然水系被城市建設阻斷，一些河道被覆蓋為暗渠，張掖城區內水域生態環境受到了很大程度的破壞。近幾年，隨著現代生態建設理念的推廣，張掖城市建設開始著重于水城共生，城北的國家濕地公園，蘆葦灣的建設逐步恢復城水交融的景象。飲馬河河道黑臭水體治理工程、黃水溝黑臭水體治理項目等一批政府投資項目，對修復張掖城區的水生態起到了至關重要的作用。目前，張掖城區水體現狀布局為半園半城結構，水系綠地公園主要集中于城區西北部，分別有國家濕地公園、蘆水灣公園、潤泉湖公園及甘泉公園等。城區東南部水體及公園綠地嚴重缺失。城北生態環境相對較優，而城南水生態環境相對較為脆弱。因此，結合新一輪城市總體規劃編制調整，依托三環路建設及城南片區城中村改造，實施張掖城區水生態修復保護工程，對城東、城南片區水系進行梳理，對水生態環境進行修復提升顯得尤為重要。

2 工程現狀

張掖地處甘肅省河西走廊中部，南枕祁連山，北倚合黎山、龍首山，中部為廣闊的沖積型扇形平原。全國第二大內陸河黑河依城而過，水利條件得天獨厚，是大型灌溉農業區。因此，張掖城區水系多為灌溉渠。其中，城北水系較為發達，主要有庚名渠、阿薛渠、東泉渠等，以及山丹河、黃水溝等河道。近些年，利用黑河水，張掖在城北建設了國家濕地公園、蘆水灣公園、潤泉湖公園及甘泉公園等大型水系。張掖中心城區則多為排水渠道，歷史上有8大明渠，而如今，隨著城市建設，大多已覆蓋為暗渠。張掖城東、城南則主要存在一些人工農灌渠及自然排洪水系，呈現環網狀分布形式。經過現場踏勘及走訪灌渠管理單位，城東、城南主要灌溉干支渠共有6條，分別是盈一分干渠、盈二支渠、盈三支渠、盈四支一分支渠、盈五支渠和盈二分干一支渠。近年來，隨著城市建設的高速發展，高層建筑拔地而起，各類管道及管線密布城市的大街小巷，部分渠道已喪失過流能力，部分自然水系已被城區建設所阻斷，連通性較差。各灌渠多建于上世紀七、八十年代，經過多年運行，部分渠道破損嚴重，并且由于種植結構的調整，受益村社作物種植主要以大棚蔬菜為主，灌溉水源多以地下水為主，灌溉方式由大水漫灌變為滴灌和管灌，只有春灌和冬灌時才引地表水進行灌溉，現有灌溉渠道利用率不高，在雨季或者灌溉季，農灌渠溢流水無組織排放，到處漫流，造成水資源浪費。

目前，張掖城東、城南多為城中村，大部分正處于拆遷狀態。沿城區外圍的三環道路正在施工。

3 上位規劃

3.1 城市總體規劃

在編的新一輪張掖總體規劃中，沿東南三環道路內的城市用地規劃主要以居住用地為主，配以商業、生活配套用地，三環外側多為生態綠地。城市總體規劃中提出，對現有水系、濕地進行梳理，確定濕地的補水涵養、河道走向，引水入城，充分利用黑河流域豐富的水資源，恢復原有環城河道，疏通水系，增強排泄地下水的能力，并將城內水系與北部濕地公園水系融為一體，解決城北濕地的補水問題。規劃在城市內部形成兩條主要的景觀水系：一條沿新區內部由南至北從城中穿過最終匯入濕地，另一條將城市南部的幾處水系沿東環路東側由南至北，匯成流動的水岸線，一部分匯入濕地，另一部分沿濱河南路北側自西向東最終匯入焉支河。

3.2 城市控制性詳細規劃

規劃水系所在片區主要承接城市核心區居住功能；以商業金融、行政辦公、文體休閑功能為主的城市綜合片區。通過優化城市功能，合理組織用地布局，最終形成交通便捷、公共設施完善、環境優越、舒適宜人的城市片區。

規劃采用“點、線、面”結合的綠地系統布局框架。首先依托南二環路兩側綠帶及柳泉公園形成綠地系統的“面”，依托水渠兩側及西二環路西側、康樂路東側綠廊構成綠地系統的“線”。由“面”和“線”構成整個區域的綠地系統骨架，連接各個組團和重要節點；其次通過社區公園、廣場等點狀空間滲透到各功能組團內部進行補充。

3.3 海綿城市規劃

根據《張掖市海綿城市建設專項規劃》（2016-2030），張掖城區海綿建設分為六個區，分別為：老城區海綿改造區、建成區海綿提升區、新城區、海綿綜合建設區、工業污染消減區和濕地海綿保育區。該工程規劃水系范圍主要位于新城區海綿綜合建設區和建成區海綿提升區。包含在濱河新區、城南片區及東南片區三個管控分區，相應分區控制指標如表1所列。

表1 一級分區年徑流總量及污染控制一覽表

4 規劃目標及原則

4.1 規劃目標

在規劃目標上，積極借鑒開封市“一渠六河”連通綜合治理工程、西安灃河沿岸濕地生態修復項目等治理經驗，把生態文明理念融入水資源開發、水環境保護、水系景觀與水文化建設等各個環節，圍繞“以水活城，以水潤城，以水美城，以水興城”，深入實施水系連通、河道治理修復、城市生態水系及老城區八大明渠治理等一系列保護水資源、優化水環境、做優水生態、營造水文化的系列工程，鞏固提升張掖市國家水生態文明城市創建成果，全力推動節水型城市建設，構建水岸交融、藍綠交織的水生態空間，實現山水形態、環境生態、城市業態的和諧統一。同時，通過城市水環境保護提升，改善居民生活環境質量，提高人民群眾的幸福感，進一步提高張掖市城市形象，促進張掖市經濟建設發展。

4.2 規劃原則

4.2.1 安全性、可靠性原則

水系建設要保證結構安全可靠，包括：水系過流能力充足、邊坡安全穩定、攔蓄水構筑物結構安全等。其次，要保證游客親水、戲水安全，水系要預留一定的安全平臺，必要的地方要有安全防護措施等。

4.2.2 經濟性、合理性原則

在滿足水系過流能力及補水需求的前提下，合理確定水系開挖量，宜寬則寬，宜窄則窄，宜明則明，宜暗則暗。尤其在規劃橋梁位置，需結合橋梁規劃情況，盡量縮窄水系寬度以減小橋梁跨徑。開挖土方還應結合工程地質情況，因地制宜確定水深，開挖土方盡量就地消化，減少外運，整個工程方案做到既經濟又合理，并充分考慮后期的運行管理。

4.2.3 生態性、環保性原則

規劃水系需結合補水情況，通過寬度及深度調整，以保證一定的生態蓄水量，并通過攔蓄水構筑物的設置，盡可能地多蓄存一定水量，以涵養水源。水系邊坡結構及材料選用生態環保材料，并盡量考慮合理有效地利用當地建筑材料。

4.2.4 美觀性、功能性原則

規劃水系應具有較好的平面鳥瞰效果，可串聯幾處重要生態節點，平面宜具有適當蜿蜒性，并于適宜位置通過營造一定寬且深的觀賞大濕地，并賦予其適當游憩通航功能，以此獲得較好的人文體驗及視覺效果。水體流通是改善水質的重要舉措。通過閘壩控制，加強水體流動，保證動態流水，以達到“流水不腐”的效果。

5 水系規劃

5.1 規劃水系設計標準

規劃水系最大引水流量為1.0 m3/s，年引水量約0.3×108m3，根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》SL252—2017之規定，年引水量在（0.3～1）×108m3，工程等別劃分為Ⅳ等，工程規模為小（1）型。

5.2 規劃思路

規劃通過利用農灌渠農業退水為新建水系提供水源保障。沿東、南二環道路及東、南三環道路形成環城水系，修復提升沿線水生態環境。主要分為三環水系和二環水系兩條渠線，水系總長度約23 km。其中三環水系西起S213省道沿南三環路、東三環路至黃水溝段，渠道總長約16 km，沿線共串聯五處綠化節點。二環水系西起縣府南路沿南二環，東至金張掖大道段，渠道總長約7 km，沿線共串聯兩處綠化節點。

5.3 規劃策略

通過“生態融水、設壩駐水、拓挖匯水、科學綠水、河渠貫通”的五大策略，將多余的農灌水引入張掖城內，河渠縱橫、環環相套的綠洲水網再現“水潤張掖、文化古城”的意境。

5.3.1 生態融水

通過對現有盈一分干渠、盈二支渠、盈三支渠、盈四支一分支渠、盈五支渠和盈二分干一支渠等灌溉渠道適當提升改造和打通現有灌溉斷頭渠，利用灌溉間歇期，多渠道對環城水系進行補水。切實解決城區黑臭水體治理完成后河道的穩定補水、活水循環，連通城市內外水系、串聯南北水系，完善城市排澇減災體系、拓展城市發展空間，提升城市東南片區水生態環境和城市景觀質量。

5.3.2 設壩駐水

張掖城區地形分布為西南高，東北低，最大高差約為53 m，地形坡降比較大，為更好地涵養水源，考慮沿線設置駐水壩駐水。結合現狀地形、地質情況，于適宜位置設置不同高度的攔水堰，一方面攔蓄水源，營造良好的生態效果，另一方面調整渠道坡降，以獲得良好的水流狀態。

5.3.3 拓挖匯水

結合規劃及周邊地塊發展情況，利用低洼地帶和重要道路交匯位置，設置生態綠化節點，拓挖匯水，塑造一定水生態節點。一方面，拓挖的塘壩在汛期可起到一定的排澇滯洪調蓄作用；另一方面，適當擴大的水面可為景觀打造提供濱水條件，從而最大限度地發揮生態效益，為水域周邊創造更多的開發條件，并為周邊居民提供更好的人居環境。

5.3.4 科學綠水

由于張掖城區地下水位埋藏較淺，人為的抽灌使得地下水位在年內時高時低，加之原有的蘆葦池、排水溝道等被侵占阻斷，一方面影響了地下水的正常排泄，另一方面也在城市低洼地段形成內澇的問題。規劃設計中結合地質情況，采取適宜的防滲措施，以減少水體滲漏量。并通過設置濕地和生態草坡駁岸達到凈化水質的目的。

5.3.5 河渠貫通

規劃設計的南二環及南三環兩條環狀水系，近期可與城東和城北的濕地及河道相通（見圖1）。遠期打通城中心的八大渠，并結合主要規劃道路的建設將水系東西南北均進行連通，縫合城水之間的裂隙，再現城水交融的意境，形成環環相套的綠洲水網，塑造溶解滲透的綠洲城市。

圖1 水系規劃平面圖

5.4 水量供需分析

依托現有水系，適度開掘連通水系，通過新建渠道或對現有灌溉渠道適當提升改造和打通現有灌溉斷頭渠，利用灌溉間歇期多渠道對新建水系進行補水。

5.4.1 供水量估算

從保證引水量及方便引水的角度出發，主要考慮農業灌溉渠尾水利用。經過查閱甘州區盈科灌區黑河流域灌區節水改造項目相關資料及走訪灌渠管理部門了解到：盈一分干渠引水流量為1.5 m3/s，盈二支渠引水流量為1.0 m3/s，盈三支渠引水流量為0.7 m3/s，盈四支一分支渠引水流量為0.6 m3/s，盈五支渠引水流量為,0.6 m3/s，盈二分干一支渠引水流量為0.6 m3/s。這幾條農灌渠最小補水流量0.6 m3/s，扣除灌溉期用水量和黑河集中調水時段（每年4月至10月）流量后，總補水量可到3 000萬m3。按照供水保證率及供水時間，所補流量約為1.0 m3/s。

5.4.2 需水量估算

5.4.2.1 生態蓄水量

為更好地修復水生態環境，并提高水資源利用率，沿線設置攔蓄水設施進行蓄水，包括濕地節點蓄水及沿線寬綠帶明渠蓄水。規劃水系總生態蓄水量為77.3萬m3。

5.4.2.2 綠化灌溉需水量

水系兩岸綠化帶塑造是水系生態性與景觀性重要展現內容。綠化灌溉是水系維護管理的重要內容。規劃水系綠化灌溉年總需水量為70.4萬m3。

5.4.2.3 蒸發量

規劃水系總蓄水面積為51.6萬m2（含生態節點及明渠，規劃水面率為15.42%），根據《張掖地區志》及相關水文氣象資料，年總蒸發量為94.1萬m3。

5.4.2.4 滲漏量計算

由于施工等原因，水系蓄水后初期地下水水位較低，河道滲漏量較大。隨著水系的蓄水，水系沿線的地下水得到補充，滲漏量逐漸變小，直到滲漏量達到一定穩定值。

由于該工程采用全封閉式防滲措施，即水系、節點岸坡及底部全部采用復合土工膜防滲，根據已建工程經驗，復合土工膜防滲效果較好，蓄水穩定后基本無滲漏，故此次暫不考慮滲漏量。

根據以上計算數據可得需水總量為241.8萬m3。

5.4.3 供需水量分析

為了滿足水系生態修復功能，供水量需大于需水量。該工程水系年需水量為241.8萬m3；年供水總量為3 000萬m3，滿足需水要求。

6 結語

水是一個城市的靈魂，水系是一個城市最鮮明的特點，既能夠體現一個城市的文化內涵，也能客觀反映城市管理者的理念智慧。張掖城區水生態修復保護工程規劃，踐行了習近平總書記“綠水青山就是金山銀山”生態文明思想，將水生態修復與黑臭水體治理相結合，切實解決了城區黑臭水體治理完成后河道的穩定補水、活水循環問題，通過連通城市內外水系、串聯南北水系，完善了城市排澇減災體系，拓展了城市發展空間，提升了城市東南片區水生態環境和城市景觀質量，塑造了城市特色，帶動了水系沿線和周邊經濟發展，真正實現生態效益、社會效益、經濟效益的三贏。