海綿城市建設(shè)中河湖水系的保護(hù)與生態(tài)修復(fù)措施

王曉紅,張艷春,張　萍

(水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計總院,北京　100120)

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海綿城市建設(shè)中河湖水系的保護(hù)與生態(tài)修復(fù)措施

王曉紅,張艷春,張萍

(水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計總院,北京100120)

摘要：分析海綿城市建設(shè)中維持河湖水系健康的重要性,探討河湖水系的保護(hù)與生態(tài)修復(fù)措施,認(rèn)為要有效保護(hù)現(xiàn)有河湖水域海綿體,大力修復(fù)受損河湖水域海綿體,適度拓建河湖水域新海綿體,科學(xué)調(diào)度管理河湖水系海綿體,從而構(gòu)建“蓄泄兼籌、豐枯調(diào)劑、引排自如、多源互補(bǔ)、生態(tài)健康、環(huán)境優(yōu)美”的海綿城市。

關(guān)鍵詞：河湖水系;城市海綿體;水系保護(hù);生態(tài)修復(fù)

近年來,我國許多城市都面臨內(nèi)澇頻發(fā)、徑流污染、雨水資源大量流失、生態(tài)環(huán)境破壞等諸多問題,而且隨著城市硬化地面越來越多,城市河湖水域生態(tài)空間被擠占、水系流動不暢、水循環(huán)動力下降、水體水質(zhì)不達(dá)標(biāo)、地表徑流量急劇增大、洪澇水被大量外排、地下水得不到補(bǔ)給、城市排水系統(tǒng)排水壓力逐年加大、河湖供水能力與水域自凈能力不足、城市水循環(huán)系統(tǒng)不可持續(xù)等問題越來越嚴(yán)重,構(gòu)建合理完善的城市河湖水系雨洪調(diào)蓄系統(tǒng)已刻不容緩,建設(shè)綠色海綿城市迫在眉睫[1]。筆者分析海綿城市建設(shè)中維持河湖水系健康的重要性,從保護(hù)修復(fù)和調(diào)度管理河湖水系海綿體、保護(hù)與修復(fù)城市水生態(tài)環(huán)境等方面提出相關(guān)措施,充分發(fā)揮河湖水體等海綿體的調(diào)蓄能力,緩解城市內(nèi)澇、缺水及水體污染等水生態(tài)環(huán)境惡化問題。

1海綿城市建設(shè)中維持河湖水系健康的重要性

建設(shè)海綿城市的核心內(nèi)容是以水為主線,著力解決城市規(guī)劃和建設(shè)中存在的河湖水系、濕地坑塘等水域嚴(yán)重萎縮、內(nèi)澇加劇、面源污染加劇等問題,以維護(hù)水的良性循環(huán)及城市生態(tài)安全,促進(jìn)城市綠色生態(tài)發(fā)展為最終目標(biāo),因此維持河湖水系健康在海綿城市建設(shè)中至關(guān)重要。

a. 河湖水系是構(gòu)成完整城市海綿體的主要結(jié)構(gòu)框架,河湖水系將城市小區(qū)、建筑、道路、綠地等系統(tǒng)串聯(lián)起來形成完整的海綿城市。

b. 河湖水系是囤蓄、排放、循環(huán)利用城市雨洪徑流的主要場所和路徑,也是地表匯流、地下徑流循環(huán)的主要場所,具有大容量調(diào)蓄、快速吐納的特點,是實現(xiàn)海綿城市“滲、滯、蓄、凈、用、排”各項功能的基本條件。

c. 河湖水系的保護(hù)、修復(fù)與科學(xué)開發(fā)利用是解決城市水安全問題的核心,維持城市河湖水系健康完整、水流通暢、水質(zhì)良好、生態(tài)多樣性是海綿城市建設(shè)的重要基礎(chǔ)、保障和目標(biāo)。

2河湖水系保護(hù)與生態(tài)修復(fù)措施

隨著我國城市化進(jìn)程的加快,大部分城市存在河湖、水塘、洼地、排水溝渠等水系被侵占、填埋、毀損的問題,致使城市失去了自然調(diào)蓄水和分流滯洪排水、凈水等功能[2]。

2.1　有效保護(hù)現(xiàn)有河湖水域海綿體

a. 城市河湖水域空間管控。根據(jù)城市水系分布及相互關(guān)系,明確河道、湖泊、濕地、坑塘及溝渠等自然水域的范圍、邊界、規(guī)模;根據(jù)相關(guān)法律法規(guī)、城市總體規(guī)劃及水工程管理相關(guān)規(guī)范,劃定河道、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等管理范圍和保護(hù)范圍;提出維護(hù)海綿體的長度、寬度、容積、植被、水生生境的相關(guān)管理規(guī)定和保護(hù)要求;推進(jìn)管護(hù)范圍確權(quán)劃界,防止填埋、占用城市藍(lán)線內(nèi)水域及其他對城市水系海綿體造成破壞的建設(shè)活動。

b. 確權(quán)劃界及涉水敏感區(qū)保護(hù)。查明河湖管理范圍和水利工程管理與保護(hù)范圍的確權(quán)劃界情況,界樁、界碑和警示牌的數(shù)量與位置;根據(jù)相關(guān)管理規(guī)范要求,增補(bǔ)和設(shè)置必要的界樁、界碑和警示牌,加強(qiáng)對河道、湖泊、濕地、坑塘、溝渠的保護(hù)要求,限制城市開發(fā)活動中對天然河湖海綿體的影響,保持其滯留、集蓄、凈化雨澇功能。確定城市飲用水水源地、河流水系、濕地及濱水區(qū)的特殊或稀有植物群落、部分水生動物棲息地等涉水生態(tài)敏感區(qū),根據(jù)城市總體規(guī)劃布局,結(jié)合城市社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市總體規(guī)劃布局,依據(jù)生態(tài)敏感區(qū)完整度和損害程度,界定涉水生態(tài)敏感區(qū)保護(hù)范圍,并提出保護(hù)措施[3]。

c. 重要區(qū)域的隔離防護(hù)。分析城市河流水系、湖泊等岸坡工程地質(zhì)條件及水文情勢,對迎流頂沖地段以及抗沖性能較差、水深較大、水流湍急的凹岸、受船行波影響崩岸地段進(jìn)行防護(hù),防護(hù)措施首選安全、生態(tài)的形式,并應(yīng)設(shè)置警示標(biāo)志,注意監(jiān)測與管理。

d. 監(jiān)測監(jiān)控措施。對受保護(hù)的海綿體,結(jié)合非工程措施,布設(shè)必要的監(jiān)控點或監(jiān)控斷面,提出監(jiān)控位置、監(jiān)控信息、監(jiān)控方案要求,實時監(jiān)控保護(hù)情況,檢查漏洞及時彌補(bǔ),收集、積累海綿體運行基本信息,提升保護(hù)水平。

有效保護(hù)現(xiàn)有河湖水域海綿體,加強(qiáng)城市水域岸線用途管控,維持城市良性水文循環(huán)必要的空間和水域,保持其滯留、集蓄、凈化洪澇水的功能,保護(hù)、恢復(fù)城市河湖水域空間和生態(tài)功能。海綿城市建設(shè)過程中,建議采用河湖水面率、河湖水系滯蓄雨水能力等作為該項措施的重要考核指標(biāo)。

2.2　大力修復(fù)受損河湖水域海綿體

a. 重建生態(tài)友好型水利工程。摸清城市現(xiàn)有河道、湖泊、濕地、坑塘、溝渠水工程的種類、位置、規(guī)模,在滿足防洪和排澇安全的前提下,對已渠化的河道、剛性護(hù)岸護(hù)坡、襯砌河床等進(jìn)行生態(tài)化改造;適當(dāng)建設(shè)濱水廣場、碼頭、親水平臺、步道等親水設(shè)施,構(gòu)筑具有親水功能的生態(tài)景觀河道,改善城市水生態(tài)環(huán)境。

b. 恢復(fù)河湖水系?；謴?fù)原有排水溝渠數(shù)量、長度及管護(hù)范圍,退出被侵占的河湖灘地,拆除廢棄和阻斷水流連通的部分閘壩設(shè)施,恢復(fù)河湖水系濱水帶自然狀態(tài),修復(fù)河湖及濱水帶的自然形態(tài)和生態(tài)功能,發(fā)揮河湖自然滲透、滯留、蓄水及凈化水體和生態(tài)景觀作用。

c. 修復(fù)污染嚴(yán)重水體。按照“控制點源污染、減少面源污染、治理內(nèi)源污染、截導(dǎo)外源污染”的原則,加大治理力度,盡快修復(fù)流域生態(tài)環(huán)境。采取控源截污工程攔截陸域污染物,通過人工濕地、生態(tài)浮島、河灘地自然恢復(fù)或人工種植水生植物等水生態(tài)修復(fù)和保護(hù)措施,提高水域自凈能力和水源涵養(yǎng)能力;開展入河排污口的綜合整治,合理布置城市入河排污口,削減污染物入河量,治理污染嚴(yán)重水體,保證河湖水系“城市之腎”功能的正常發(fā)揮。

d. 城市清潔小流域治理。根據(jù)城市雨水匯流特征,對城市建成區(qū)以小流域為單元開展清潔化治理,通過雨水收集存儲、雨水花園建設(shè)、再生水景觀營造等一系列城市清潔小流域綜合治理措施,削減城市面源污染、凈化水質(zhì)、美化環(huán)境,延滯徑流形成時間,提高城市應(yīng)對極端天氣能力、雨洪資源利用能力和水源涵養(yǎng)的能力。

大力修復(fù)受損河湖水域海綿體,旨在消除城市黑臭水體,改善城市水環(huán)境。海綿城市建設(shè)中,建議采用主要污染物入河量與重要江河湖泊水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率達(dá)到各地納污紅線要求作為該項措施的重要考核指標(biāo)[3]。

2.3　適度拓建河湖水域新海綿體

a. 河湖水系海綿體拓建。根據(jù)城市規(guī)劃和城市水利建設(shè)的要求,分析城市水文情勢、空間布局及城市河道、溝渠水系過流、蓄水能力,采取清除堆積物及河道底泥、擴(kuò)大溝渠寬度等措施,解決河流水系淤堵、底泥污染及過流蓄水能力不足問題,增加河流水系集蓄、承泄能力;結(jié)合河道整治工程建設(shè),采取河湖堆積物清除及河道底泥清淤、溝渠擴(kuò)寬、河岸灘地生態(tài)緩沖帶建設(shè),主要江河中下游地區(qū)建設(shè)林灌草相結(jié)合的河岸生態(tài)緩沖帶,支流入河口恢復(fù)灘地濕地;在城市河湖水系沿岸,因地制宜布設(shè)旁側(cè)湖、滯水塘、調(diào)蓄池、蓄水池等設(shè)施,有條件的可考慮建設(shè)地下蓄水儲水設(shè)施、排洪通道,增加對雨洪徑流的滯蓄和承泄能力;在城市低洼地段開辟人工湖,規(guī)劃建設(shè)低運動場、低公園、低草地等城市蓄水滯水設(shè)施,大雨時作為攔截、調(diào)蓄雨洪設(shè)施,形成小、多、分散的集水體,增加城市水面,減輕城市排澇壓力,改善城市小氣候。

b. 河湖海綿體連通。根據(jù)城市地形地貌、河湖水系分布及雨洪蓄泄關(guān)系,以提高防洪排澇能力為前提,研究河湖連通的可能性及連通方案,構(gòu)建河流、洼地、濕地、湖泊串并連通的線性廊道及羽狀扇面,溝通城市河湖水系。以城市河湖水系為主體,提出與城市“滲、滯、蓄、凈、用、排”各類海綿體之間的連通措施[4],提高城市水體流動性和水資源調(diào)配靈活性。

c. 蓄滯洪區(qū)海綿功能開發(fā)。根據(jù)流域、區(qū)域防洪規(guī)劃總體布局及洪水安排,在保證防洪安全的前提下,研究城市近鄰的蓄滯洪區(qū)與上下游水系的非汛期連通問題,在非汛期將蓄滯洪區(qū)作為特殊海綿體,發(fā)揮滯留、承泄、凈化能力,起到生態(tài)海綿作用[5]。

d. 海綿體整合。加強(qiáng)入河排污口整治,種植凈水植物,兼顧河湖生態(tài)凈水及親水景觀營造。在城市河湖濱水區(qū),設(shè)置親水設(shè)施如濱水廣場、碼頭,親水平臺、步道等,體現(xiàn)濱水區(qū)的滲滯蓄凈功能和親水性等特色。

適度拓建河湖水域新海綿體,旨在增強(qiáng)河湖連通性,提高水體循環(huán)能力,增加水體自凈能力[6],提高水環(huán)境的承載能力,增加河流水系集蓄、滯留能力,維護(hù)河湖濱帶生境多樣性和穩(wěn)定性,實現(xiàn)城市水系綜合治理多功能目標(biāo)。海綿城市建設(shè)中建議采用河湖水域蓄積量、河湖水系連通比例、水系生態(tài)護(hù)岸比例等作為重要考核指標(biāo)。

2.4　科學(xué)調(diào)度管理河湖水系海綿體

a. 標(biāo)準(zhǔn)修編。結(jié)合新工藝、新技術(shù)的理念,完善城市河湖水域空間管控相關(guān)的規(guī)程規(guī)范,包括對防洪排澇、河湖水體邊坡設(shè)計等標(biāo)準(zhǔn)的修訂,完善河湖濱帶生態(tài)保護(hù)工程及景觀營造建設(shè)規(guī)范等[7]。

b. 調(diào)度管理。在服從流域、區(qū)域、城市防洪排澇安全調(diào)度運用的前提下,結(jié)合城市功能定位、市政建設(shè)和城市水資源配置方案,研究提出城市景觀用水與水資源配置、非常規(guī)水資源利用、水生態(tài)環(huán)境保護(hù)等有機(jī)協(xié)調(diào)的可行方案;在理清各部門職責(zé)的條件下,研究海綿體調(diào)度多部門合作的可能性、分工,海綿體個體與群體之間、上下游及左右岸之間分散滯蓄、緩釋慢排的調(diào)度方案;研究通過海綿體滲、滯、蓄、凈、用、排實現(xiàn)城市河道生態(tài)補(bǔ)水的長效機(jī)制。

c. 高效利用。雨洪資源和再生水利用。充分利用河道、溝渠、濕地、洼淀等蓄水功能,實現(xiàn)雨洪資源化納入城市水源統(tǒng)一配置[8]。

d. 監(jiān)測預(yù)警。摸清現(xiàn)有非工程措施基本情況,依托流域水文自動測報、水利防汛預(yù)警、城市防汛抗旱指揮系統(tǒng),與國家正在開展的智慧城市建設(shè)試點工作相結(jié)合,完善雨、洪、澇信息的監(jiān)測、收集,預(yù)警、預(yù)報,運算、傳輸系統(tǒng),提高決策指揮能力。

科學(xué)調(diào)度管理河湖水系海綿體旨在通過調(diào)度管理等非工程措施,提高城市防洪、治澇、減災(zāi)及水資源高效利用綜合能力。海綿城市建設(shè)中建議采用水資源監(jiān)控調(diào)度體系完善程度、城市非常規(guī)水源利用率等作為重要考核指標(biāo)。

3結(jié)語

探討海綿城市建設(shè)中的河湖水系保護(hù)與生態(tài)修復(fù)措施,旨在為海綿城市建設(shè)中的水利工作提供方法和建議。通過采用低影響開發(fā)理念的保護(hù)和修復(fù)措施,實現(xiàn)保護(hù)河湖水系空間、修復(fù)天然水系廊道、恢復(fù)城市自然水文循環(huán)的目標(biāo),充分發(fā)揮城市海綿體滲滯蓄凈能力,建立分散滯蓄、緩釋慢排的排水方式,緩解城市排澇壓力和缺水等水安全問題,為科學(xué)構(gòu)建“蓄泄兼籌、豐枯調(diào)劑、引排自如、多源互補(bǔ)、生態(tài)健康、環(huán)境優(yōu)美”的海綿城市提供支撐。

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Conservation and ecological restoration of lake and river in sponge city construction

WANG Xiaohong, ZHANG Yanchun, ZHANG Ping

(WaterResourcesandHydropowerPlanningandDesignGeneralInstitute,MWR,Bejiing100120,China)

Abstract：The importance of maintain lake & river water healthy during sponge city construction is analyzed and the measures for lake & river water conservation and ecological restoration are discussed. It is believed necessary to protect the existing lake & river water sponge, restore the damaged water sponge, moderately construct new sponge in lake & river basin and manage the lake & river water sponge scientifically. Thus a sponge city with healthy eco-system and beautiful environment, which is able to retain and discharge water, adjust wet and dry and use multiple water sources, is constructed.

Key words：rivers and lakes; urban sponge; water conservation; ecological restoration

(收稿日期：2015-08-16編輯：彭桃英)

中圖分類號：TV213.4

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1004-6933(2016)01-0072-03

作者簡介:王曉紅(1974—),女,高級工程師,主要從事水資源與水環(huán)境保護(hù)方面的規(guī)劃研究。E-mail:wangxiaohong@giwp.org.cn

DOI：10.3880/j.issn.1004-6933.2016.01.012