高原城市生態(tài)水系規(guī)劃研究與構(gòu)想

陳文元

(青海省水利水電勘測設(shè)計研究院，青海 西寧 810001)

城市的迅猛發(fā)展給城市水資源帶來了巨大壓力，城市水資源短缺、水生態(tài)惡化、水環(huán)境污染等問題日益凸顯，水資源愈發(fā)成為制約社會經(jīng)濟發(fā)展的決定性因素?！笆糯蟆?報告中提到，要“統(tǒng)籌山水林田湖草系統(tǒng)治理，實行最嚴格的生態(tài)環(huán)境保護制度，形成綠色發(fā)展方式和生活方式，堅定生態(tài)良好的文明發(fā)展道路”。而城市水生態(tài)就是其中關(guān)鍵性的環(huán)節(jié)，其規(guī)劃布局的合理性將直接影響著整個系統(tǒng)的健康。我國西部高原是大多數(shù)河流發(fā)源地和集中地，其區(qū)域城市生態(tài)水系的健康與否將直接影響下游河流的水量水質(zhì)水生態(tài)，因此，研究高原城市生態(tài)水系及規(guī)劃具有十分重要的意義。本文以青藏高原典型城市——格爾木市為研究對象，對格爾木市水系生態(tài)規(guī)劃進行了深入探究，旨在為高原城市生態(tài)水系規(guī)劃提供新思路。

1 區(qū)域概況

格爾木市位于青藏高原腹地，東臨西寧，北依敦煌，南接拉薩，青藏、青疆、敦格三條公路干線在此交匯，格爾木市是通往新疆、西藏等地的重要中轉(zhuǎn)站。依據(jù)格爾木市城市的總體規(guī)劃，其發(fā)展定位為獨具特色的高原工業(yè)城市，已被列為第一批國家新型城鎮(zhèn)化綜合試點城市。

格爾木河是流域內(nèi)最大的河流，發(fā)源于昆侖山北麓，是柴達木盆地的第二大河流。格爾木河全長468km，流域面積2.19×104km2，屬于典型的內(nèi)陸河水系，河流最終匯入下游的東達布遜湖、新湖、大小別勒湖、團結(jié)湖等湖泊，該水系可稱為東達布遜湖水系。格爾木河是格爾木市的母親河，是城市周邊工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、居民生活、生態(tài)維系的主要水系動脈，其在城市的健康發(fā)展中發(fā)揮著舉足輕重的作用。

2 問題剖析

2.1 水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)單一

近年來，隨著格爾木市生態(tài)環(huán)境保護工作的進行，城市周邊形成了大大小小的濕地。但從整體情況分析，格爾木市的濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)依然較為單一脆弱，是以西北戈壁群落為主，局部有沼澤濕地。此外，格爾木河流域氣候干冷，冬季嚴寒漫長，植物生長期較短，群落穩(wěn)定性差。隨著格爾木市擴展進程的加快，用水需求增加，水資源缺乏，水陸生態(tài)系統(tǒng)不斷衰退，生態(tài)系統(tǒng)面臨著巨大的壓力，濕地水位下降，水質(zhì)污染，生物資源減少等水生態(tài)問題逐漸增多，城市經(jīng)濟發(fā)展和水資源之間的矛盾日益尖銳。

2.2 水系連通性差

格爾木河是水資源相對豐富的河流，但水量在流域時間分配和空間分配上很不均勻、城市周圍多為戈壁地貌，僅在城區(qū)的北部地區(qū)有地下水出滲，局部發(fā)育有濕地，但地表水水體之間缺乏聯(lián)系，連通性不夠，因此在城市內(nèi)形成了很多的閉合水域，缺少水流的循環(huán)流動和有效的交互作用。此外。水流在年內(nèi)季節(jié)分配上存在較大差異，季節(jié)性水量變化幅度較大、造成水域水位波動劇烈，水生態(tài)系統(tǒng)彈性不足。

2.3 水資源承載力弱化

相對閉合的水域減少了水系水體之間的水分交換，水體的自凈能力逐漸減弱，納污能力趨近飽和，其水體承載能力受到較大的影響，較差的水系連通無法形成有效的生態(tài)補給，河流生態(tài)基流受到影響。

2.4 問題剖析

(1)近些年，格爾木市城市開發(fā)和建設(shè)速度加快，城市產(chǎn)業(yè)用水量迅猛增加，過量的產(chǎn)業(yè)污水廢水入河，導(dǎo)致河道水體納污能力逐漸削弱，水體生態(tài)凈化能力也逐漸衰減。

(2)格爾木市城區(qū)河流水系河網(wǎng)復(fù)雜，老河道長期缺乏治理，水系通暢性較差，水系連通性不高，缺乏外界動力，不能有效激活河流水體活力，無法形成良性水動力循環(huán)。

(3)城市水資源基礎(chǔ)條件雖然不佳，但仍有儲水空間和吸納空間，需通過統(tǒng)籌分析，挖掘潛力，變“短板”為“潛力板”。

3 規(guī)劃目標

首先，規(guī)劃應(yīng)當(dāng)深入挖掘格爾木的文化，利用市區(qū)內(nèi)的老河道重新組建水系格局，使水系形成有機整體，保證水系的動態(tài)循環(huán)，形成活力之源，恢復(fù)市區(qū)水系的魅力；其次，規(guī)劃應(yīng)當(dāng)充分體現(xiàn)多樣化，如通過在湖、濕地水系旁種植喬木、灌木等植被，形成沿河綠色長廊；此外，規(guī)劃應(yīng)當(dāng)保留動態(tài)水位的生態(tài)淹沒區(qū)，以確保城市防洪安全。

4 規(guī)劃理念

通過對格爾木市水系的整體布局分析，統(tǒng)籌考慮，提出“分洪治導(dǎo)、儲水為湖、海綿吸納”的規(guī)劃理念。其含義是將水系與防洪建設(shè)相結(jié)合，對雨水、洪水進行主干輸水系統(tǒng)分導(dǎo)引流，通過濕地及人工湖建立吸納儲水系統(tǒng)，再經(jīng)城市毛細水系的微循環(huán)后，回歸主河道，最終實現(xiàn)以“河、渠、湖、塘組成仿自然水系骨架，形成水生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性”的規(guī)劃目標，改善城市水汽環(huán)境，為城市發(fā)展提供一個安全、可持續(xù)的水系空間。

4.1 分洪治導(dǎo)

通過對格爾木市區(qū)防洪灌排體系、河湖水系的梳理和調(diào)整，形成圍繞市區(qū)的主干輸水“大動脈”，確保城市防洪、排澇、供水、生態(tài)用水及親水安全。

4.2 儲水為湖

以現(xiàn)有的水系區(qū)域條件為基礎(chǔ)，通過建立人工濕地和人工湖，將雨洪資源有效儲存起來，激活原本瀕臨干涸的閉合匯水區(qū)域水體活力。通過儲水量的增加，水體的自凈和納污能力也將得到進一步提升，從而有效改善區(qū)域水環(huán)境條件。

4.3 海綿吸納

通過水系規(guī)劃，保護、整合區(qū)域現(xiàn)有的水系生態(tài)要素，形成健康的水生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。其次，依托現(xiàn)有的河道和溝渠，建立環(huán)城水系大動脈，城區(qū)內(nèi)建立微循環(huán)的水系“毛細血管”，在實現(xiàn)自身凈化的同時，將雨水、洪水充分用于城區(qū)林木、草地的灌溉，提高城市綠化水平，最大程度地提高水資源利用率。

5 規(guī)劃構(gòu)想

5.1 環(huán)城水系規(guī)劃

建議以“格爾木湖”作為引水起點，沿格爾木市外圍南側(cè)和西側(cè)新建兩條“南、西輸水干渠”。南干渠沿城南青藏路向東，在市區(qū)東南角向北轉(zhuǎn)向，末端進入“心形湖”；西干渠沿城區(qū)西側(cè)向北繞城布置，其承擔(dān)1#、2#濕地及沿線城區(qū)灌水任務(wù)，末端終點為2#濕地。兩岸進行多形式綠化，呈環(huán)形包圍市區(qū)的主要景觀廊道，對整個格爾木區(qū)的河網(wǎng)水系進行補水，完成整個格爾木水系的大循環(huán)。輸水干渠斷面建議為梯形，底寬30m，日常維持水深20～30cm，引水流量5m3/s，邊坡為1∶10左右，邊坡坡高2m，總體用地寬度70m。渠道在洪期可以承擔(dān)分洪作用，設(shè)計分洪流量50m3/s。

5.2 縱向水系規(guī)劃

格爾木市區(qū)內(nèi)現(xiàn)有的縱向水系包括格爾木河、漁水河2條。格爾木河現(xiàn)有河道寬闊，最寬處達2km以上，其主河道“南北”向穿城而過，兩岸為主城區(qū)。河道內(nèi)沙灘遍布，水流凌亂，生態(tài)面貌單一，河道大面積區(qū)域往往是“洪期沖刷、日常干枯”。漁水河為格爾木市區(qū)北部河流，以格爾木河及周邊地下水出滲補給為主，無地表水補給源，水系不連通，河道為相對封閉的市區(qū)死水。而格爾木鐵路線位于中心城區(qū)東側(cè)邊緣，周邊沒有向此區(qū)域輸水的主干通道，缺乏水系大動脈，這對“引水入城、排除雨澇”不利。

針對當(dāng)前基礎(chǔ)條件，建議格爾木河、漁水河兩條河道維持現(xiàn)有的線路不變，但按需要進行重新疏通整治，提高泄洪能力；其次，重新評估沿河兩岸堤防穩(wěn)固性能，對未建設(shè)和未達防洪標準的堤防段逐一進行加固處理；此外，沿河兩岸進行生態(tài)綠化，營造幽美、生態(tài)化、貫穿南北的兩條主線路；在此基礎(chǔ)上，需要沿格爾木鐵路線布設(shè)一條生態(tài)輸水廊道，其環(huán)繞城區(qū)外圍，作為向市區(qū)輸水的主干通道。建議廊道設(shè)計斷面寬度5m，日常維持水深0.5m，流速控制為0.5m/s，流量1.5m3/s左右，沿線修建為生態(tài)渠岸，邊坡不小于1∶3，沿岸進行植被綠化。

5.3 橫向水系規(guī)劃

主要考慮從三條縱向干線分水，分別向市區(qū)分區(qū)供水，形成“干、支網(wǎng)絡(luò)”，維系市區(qū)內(nèi)的水循環(huán)，并實現(xiàn)降雨匯集和輸送，其基本沿市區(qū)主干線公路布置，每條渠系分割控制市區(qū)面積在6～14km2，以30%綠化面積用水考慮，渠系引水流量最大為1m3/s為宜。水系由于橫穿市區(qū)，對已建市區(qū)格局擾動較大，過大的斷面涉及較多建筑物的拆遷，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場用地情況確定斷面，采用矩形與緩坡梯形交替，盡可能采用寬淺式。

5.4 湖泊規(guī)劃

充分利用地形特點和周邊水利條件，對市區(qū)南端的格爾木河入城口處的大面積河灘地進行整理，因勢利導(dǎo)打造一片湖泊，在形成洪水入城的緩沖區(qū)的同時，也作為向市區(qū)各主干輸水動脈調(diào)配水量的中心區(qū)域。規(guī)劃湖區(qū)水域面積10.5km2，湖內(nèi)最大深度2.0m，蓄水容積2000萬m3。通過湖區(qū)規(guī)劃一方面增加城區(qū)水域面積以增加水汽濕度，另一方面可作為市區(qū)綠化的調(diào)節(jié)儲備水源，用于周邊綠化造林。

5.5 濕地規(guī)劃

1#濕地位于格爾木河市區(qū)段西側(cè)上游段，現(xiàn)為大面積灘地，植被稀疏，灘地表面有洪水漫灘的溝槽和痕跡，存在眾多天然小型引流溝道，但日常溝道無流水，建議利用其臨近格爾木河的地理位置和地勢形態(tài)優(yōu)勢，打造出一個濕地區(qū)域，作為市區(qū)西南部的生態(tài)屏障和鳥類棲息地。

2#濕地位于格爾木河市區(qū)段西側(cè)下游段灘地，因格爾木河補給及局部地下水出滲形成了多處沼澤地，周邊水草繁茂形成了部分濕地，但沒有集中連片，并因周圍小型工廠肆意侵占而使水體環(huán)境造成破壞，建議規(guī)劃進行統(tǒng)一整治，形成西北區(qū)濕地。

6 結(jié)語

遵循“以水定城”的指導(dǎo)方針，全面考慮了格爾木市現(xiàn)有規(guī)劃、統(tǒng)籌兼顧相關(guān)部門現(xiàn)狀及發(fā)展需求，重新整合了現(xiàn)有水系基礎(chǔ)條件、防洪排澇體系和能力，采用“分洪治導(dǎo)、儲水為湖、海綿吸納”的規(guī)劃理念，從環(huán)城、縱向、橫向、湖泊和濕地等5個方面分別進行了規(guī)劃分析，旨在構(gòu)建環(huán)境優(yōu)美的格爾木市“山水林田湖草”命運共同體。