基于海綿城市理念下的城區河道治理提升措施研究

許衛衛，賈立章

(邢臺市城區河道管理中心，河北 邢臺 054000)

1 引言

水是人類生存發展不可缺少的自然資源，城區河道作為城市水資源的重要載體，影響著城市的生態文明發展和人們的生活質量，決定著中心城市的品質和品位[1]。近年來，隨著城市建設的迅速發展和規模的不斷擴張，推動城區河道治理提升和提高城市環境質量及承載能力，成為人水和諧相處的重要研究主題[2]。在此背景下，海綿城市建設的提出為城區河道治理提供了契機和新的思路。由河湖水系構成的藍色空間和綠地系統構成的綠色空間，是海綿城市生態修復和景觀營造的主要斑塊[3]。城區河道作為城市“藍綠”空間的重要組成部分，其治理成果直接影響著城市排水防澇和生態建設水平。

2 牛尾河概述

2.1 河道現狀

邢臺市地處河北省南部，地勢西高東低，濱江路(絕對標高94 m)與東華路(絕對標高54 m)相差40 m[4]。牛尾河位于邢臺市區北部，自西向東(達活泉公園至襄都路)流經市區，長約4.6 km，河道現狀寬度在4～20 m之間。

按照規劃設計，城區降雨主要依靠城區河道排出。并且，城區內鐵路地道橋下的積水，也經泵站提升、抽排到就近河道。因此，牛尾河除日常的景觀功能之外，肩負著城區防汛通道的功能。

2.2 水文分析

根據《河北省中小流域設計暴雨洪水圖集》，牛尾河產流計算暴雨強度計算公式為：

(1)

式(1)中，q為設計暴雨強度；P為重現期；t為積水時間。

雨水量計算公式采用：

Q=ψ·q·F

(2)

式(2)中，Q為雨水量設計流量(L/s)；q為設計暴雨強度(L/(s·hm2))；ψ為徑流系數；F為匯水面積(hm2)[5]。

經現狀調查和計算分析，牛尾河整段河道狹窄，達不到規劃斷面流量，特別是牛尾河興達路橋、平安橋兩處。

2.3 治理契機

根據IPCC 2021年8月發布的《氣候變化2021：自然科學基礎》，自1850～1900年以來，全球地表平均溫度已上升約1 ℃，未來20年全球溫升預計將達到或超過1.5 ℃。氣候變化正在加劇水循環，進一步加強內澇治理迫在眉睫[6]。《國務院辦公廳關于加強城市內澇治理的實施意見》(國辦發[2021]11號)文件指出，各城市要因地制宜基本形成排水防澇系統，使韌性城市要求和城市海綿城市建設更匹配[7]。另，根據《邢臺市城市排水(雨水)防澇綜合規劃》等指導性規劃需將海綿城市建設、節水城市建設等融入到城區河道規劃、建設、管理的各環節[8]。

3 存在的問題

3.1 調蓄能力限制

近幾年，邢臺市城市發展以正北方向為主，房地產開發急速增長。因北部區域規劃水系清水河、清樺河尚未形成，導致牛尾河匯水區域較大，約18.8 km2范圍的雨水需從興達路兩側入河口排入牛尾河(圖1)。牛尾河現狀河道寬度只有5～9 m不等，排水標準較低，現狀過流能力為31 m3/s，不能滿足行洪需求。每年6～9 月份為防汛期，降雨后河內水位較高，雨水閘門入河口設置距離河底僅0.7 m，容易形成頂托出水不暢，造成河道兩岸積水，雨水較多年份甚至發生洪澇。

圖1 牛尾河匯水區域平面

3.2 河道水源不足

牛尾河是海河流域子牙河水系滏陽河的一條主要支流。隨著邢臺市城市開發建設影響，現牛尾河源頭為城區北部達活泉公園一帶多泉區，流經邢臺市城區、信都區、任澤區，在任澤區南留寨匯入順水河后入南澧河[9]。牛尾河水源主要為達活泉泉水，補充南水北調引水，每日水量約0.8 萬m3，并在下游少量使用中水，每日水量約0.1 萬m3。總體水量偏小，可在平安路、興達路兩側形成水面景觀，其余河段低水面流動。

3.3 生態修復單一

由于歷史原因，城區河道按照行洪標準建設，多為硬質河底，未按生態河道設計，景觀效果和水質保持難度較大[10]。河道附屬設施老化，設置不合理，閘壩、溢流堰等設施建設年代較早，分布不均，設施老舊，不能保證全段蓄水，部分河底、護坡破損，影響蓄水。同時，牛尾河兩側多為居民小區，幾乎沒有濱河綠地，整個水系無植物群落，也無生態修復能力。

4 治理措施

牛尾河城區河道治理提升為邢臺市排水防澇補短板項目，是致力于建設和諧宜居城市環境，努力鋪就“綠滿邢襄、水潤古城”生態底色的重要舉措，是創建自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市的前提基礎[11]。項目實施將提升牛尾河排水防澇能力，改善水生態環境，并為整個區域的發展創造有利條件。

4.1 河道水系拓寬

牛尾河承擔著城區北部排水防澇的重要功能，針對河道狹窄影響城區防汛安全問題，分步分段實施了牛尾河河道水系拓寬。根據規劃流量及清樺河、清水河建成后水量匯入實際情況，統一按照30 年一遇洪水標準設計，將牛尾河全段分三步進行了拓寬。首先，對排水防澇壓力最大的下游段-牛尾河(平安路-襄都路)進行了拓寬，河道上口寬度由12 m拓寬至25～42 m；其次，對牛尾河上游狹窄段及清樺河匯入段-牛尾河(花園小區東圍墻-邢臺學院)進行了拓寬，河道上口寬度由5～7 m拓寬至15～22 m；最后，對中間段-牛尾河(邢臺學院-平安路)段進行了拓寬，河道上口寬度由9 m拓寬至18～29 m，大幅提升了區域的排水防澇能力。

4.2 生態河道建設

積極探索河道治理新經驗、新方法，在河道整治過程中融入生態理念，對牛尾河進行生態化改造。一是建設生態浮島。采用“生態浮島”建設技術，在牛尾河邢臺學院河段，利用無土栽培技術，在鏤空設計的浮島主體上栽植美人蕉、水生菖蒲等水生植物，進一步凈化河道水質，達到修復和重建河道生態系統的目的。二是建設生態河底。在牛尾河下游段拓寬中，因地制宜從水流、水質等多方面考量，采用生態河底襯砌技術，打造碎石-素土-防水毯-沙土結構生態河底，增加水體含氧量，構建河道生態系統。三是建設生態護坡。在牛尾河新華路至邢臺學院段河道改造工程中，河道北側邊坡采用階梯式生態框護坡，南側邊坡常水位以下采用漿砌片石擋墻，常水位以上采用自然坡地綠化護坡，塑造河道自然生態環境。

4.3 多源頭引水入河

牛尾河在河道拓寬的同時，沿河相應建設下沉式綠地游園，收集調蓄毗鄰的主街道雨水，補充河道水源，以達到“自然積存、自然滲透、自然凈化”的效果[12]；啟動城區河道供水管道改造工程，實現多水源、大水量、常態化生態補水。通過閘壩、溢流堰等調蓄設施的改造提升和精細調度，牛尾河實現全河段蓄水，在多數河段形成水清、岸綠、景美的良好水面景觀。目前，引朱濟邢召馬地表水廠備用水源聯通工程正在抓緊施工，待聯通后，可大量向城區河道進行生態補水，以確保河河有水、清水長流。

5 結論與討論

牛尾河綜合治理項目，將牛尾河排水防澇補短板、黑臭水體消除、沿河景觀綠地提升，以及水生態系統修復等有機融合在一起，使邢臺市北部地區水系規劃、排水市政基礎、綠地開發與建設更完善和成熟。目前該項目正在實施牛尾河拓寬第三階段，河道下游河段效果明顯，整個水環境得到顯著改善和提升，牛尾河公園也成為邢臺市民的一個新游玩去處。現就城區河道治理提升措施作以下幾點討論，旨在為城區河道治理提供經驗支撐，從而指導更優的項目治理。

(1)基于海綿城市理念下的城區河道治理在我國還處于發展階段，需不斷的摸索與實踐，相關管理單位應該首先認識到海綿城市在城市建設和發展中的重要性，并將理念融入城市規劃和實踐中。

(2)用系統思維去治理城區河道不是一蹴而就的事情，落腳點應該是未來幾年的治理安排，不管是水質治理還是附屬設施建設都應該考慮生態理念，修復河道生態系統，建設連續完整的基礎設施體系。

(3)我國總體上是個缺水的國家，邢臺又屬于典型的北方城市，旱澇急轉，汛期，積雨成災，非汛期需調水補充。在河道治理時，必須優先考慮充分利用雨水，將雨水納入城市水資源配置，以實現生態河道的真正意義。