淺談佛山市禪城區(qū)海綿城市建設

張波 黃春桃 李楚儀

“海綿城市”是指城市的市政建設設施能像海綿一樣對雨水具有一定的吸收和釋放能力，在降雨時，能夠通過市政設施集水；在城市缺水時，可以釋放水。目前在我國城市化建設過程中，由于城市地面的大規(guī)模硬化，大規(guī)模的降雨往往會導致城市內(nèi)澇，這種現(xiàn)象已經(jīng)嚴重影響了城市的建設發(fā)展[1]。而建設海綿城市則可以有效緩解降雨帶來的城市內(nèi)澇問題，同時也因構(gòu)建了更多生態(tài)系統(tǒng)，實現(xiàn)了對雨水的充分再利用[2]。

海綿城市建設是我國城市生態(tài)文明建設的一個重要組成部分，目前已有超過30個城市正在進行海綿城市建設并獲得國家財政資助。對其中14個城市的市政經(jīng)濟系數(shù)進行測算，發(fā)現(xiàn)池州、廈門、濟南、鶴壁、南寧和重慶6個城市的海綿城市建設與其市政經(jīng)濟水平完全匹配，海綿城市建設取得了良好的效果[3]。隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，海綿城市作為一種城市建設理念，被納入到越來越多的城市規(guī)劃系統(tǒng)中。佛山市禪城區(qū)就以海綿城市建設作為其“美麗嶺南水鄉(xiāng)”建設的重要內(nèi)容。

1 禪城區(qū)基本情況

禪城區(qū)位于廣東省佛山市中部，總面積約154.68 km2（圖1），是佛山市的文化、政治、交通和信息中心。海洋性季風對佛山的氣候影響較大，這也導致了佛山市氣溫年較差和日較差都較小，全年各月降水分布較均勻，雨季較長，一般從4月持續(xù)到10月。

1.1 地形地貌

禪城區(qū)屬于沖積平原地區(qū)，土壤肥沃，自古以來就是“魚米之鄉(xiāng)”。其絕大部分地區(qū)海拔在1.3～4.6 m，為堆積地貌，屬于典型的三角洲平原。地表大部分被松散沉積物所覆蓋，厚15～25 m[3]。

1.2 水文地質(zhì)

禪城區(qū)礦產(chǎn)資源主要是石膏礦，儲量較豐富，且產(chǎn)出的石膏質(zhì)量較好。土壤的主要構(gòu)成部分是粘土，剩下部分是沙層。

禪城區(qū)位于珠江三角洲腹地的河網(wǎng)地帶，三面環(huán)水，內(nèi)部水系發(fā)達，河涌縱橫交織。交錯的河網(wǎng)使禪城區(qū)自古水運就非常發(fā)達，是特色鮮明的嶺南水鄉(xiāng)。

1.3 降雨量空間分布規(guī)律

禪城區(qū)屬亞熱帶季風性濕潤氣候區(qū)，氣候溫和，雨量充足。年平均氣溫22.1℃，1月最冷，平均溫度13.4℃；7月最熱，平均溫度28.8℃；全年無霜期350 d以上。年降雨量1 600～1 700 mm，年平均降雨日數(shù)為140 d，夏季降水不均，旱澇無定，秋冬季雨水明顯減少[4]。受地形和氣候影響，禪城區(qū)降水的空間分布不均，降水高值區(qū)主要在東部和中部，低值區(qū)主要在西北部（圖2）。

2 海綿城市建設面臨的問題

2.1 現(xiàn)有蓄洪場所被侵占情況嚴重

隨著城市化進程加快，城市的主體范圍不斷擴張，一些天然河涌、塘和人工河渠被不斷侵占，造成原有的蓄洪場所銳減，同一強度的降雨產(chǎn)生的地面徑流總量與峰值明顯增大。據(jù)了解，有些河涌上的違章搭建物使排水通道的過流能力縮減為70%，個別甚至縮減為50%[5]。

2.2 局部地勢相對較低，排水條件較差

規(guī)劃區(qū)的大部分區(qū)域采用重力流的方式排水至內(nèi)河涌。當遭遇強降雨時，內(nèi)河水位突然升高，河水反而會倒灌進城市排水管網(wǎng)，使得雨水排水能力受限或無法正常外排。例如在強降雨情況下，禪城區(qū)內(nèi)的鎮(zhèn)中路會出現(xiàn)水浸道路的現(xiàn)象，青柯涌則會水位上漲漫溢。

2.3 城市雨水管網(wǎng)設計標準不高、普及率不足

全區(qū)雨污合流管網(wǎng)總長度約859.46 km，雨水管網(wǎng)總長度約785.87 km，合流制排水溝渠長度約116.62 km。設計重現(xiàn)期標準多低于3年一遇，只有較少部分高于5年一遇[5]。并且，城市立交橋和正在實施的佛山市軌道交通二號線等項目的建設，對原有排水管渠亦有一定程度的破壞，如未能修建完善，亦影響上游雨水排放。

2.4 下穿道路雨水強排能力不足

下穿道路段地勢低洼，是城市內(nèi)澇的重災區(qū)，只能采用泵站強排的方式排除雨水。目前部分下穿道路的配套排水設施標準較低，或尚未建成，排水能力嚴重不足，一旦發(fā)生較為嚴重的臺風暴雨，極易造成交通關(guān)鍵節(jié)點的堵塞，對居民交通出行產(chǎn)生較大的破壞和影響。例如2019年5月28日禪城區(qū)突降暴雨，降雨量累計超過100 mm，區(qū)內(nèi)的佛山大道、汾江路等主干道的下穿道路均發(fā)生水浸現(xiàn)象[6]。

2.5 城市排澇標準普遍偏低

由于歷史上城市的發(fā)展規(guī)劃，目前禪城區(qū)的排澇標準較低，排澇設施更新速度未跟上城市的市政建設發(fā)展：大部分地區(qū)依然執(zhí)行“10年一遇24小時暴雨產(chǎn)生的徑流量1天排干”的排澇標準，不能滿足現(xiàn)在城市排澇需求；且隨著城市化的快速發(fā)展，區(qū)內(nèi)的滲流地面大量減少，河涌、魚塘、湖泊等調(diào)蓄水體也日漸減少，城市的排澇能力進一步削弱。因此，禪城區(qū)的排澇標準也必須隨著城市市政建設的擴大而提高。

2.6 閘站建設存在問題

目前區(qū)域內(nèi)的閘站建設滯后，大部分主要排澇閘站尚未建成，無法滿足城市排澇需求?，F(xiàn)有的閘站需要進行信息化改造，使其能夠及時被調(diào)用，解決排水問題。 例如2018年11月建成的佛山大堤石灣段奇槎泵站，通過和新市泵站、豐收泵站等閘站聯(lián)合調(diào)度，可幫助解決禪城城南28 km2區(qū)域的排澇問題[7]。

2.7 應急排水防澇設施不足

禪城區(qū)目前應急調(diào)蓄能力不足，強排手段和能力也較為欠缺，絕大部分城區(qū)采用重力自排、就近入河的原則設置應急排水防澇設施。盡管近年來在佛山市統(tǒng)一安排下，一些鎮(zhèn)街新增了一定數(shù)量的應急強排設備，但仍無法滿足全區(qū)整體防汛排澇工作的需求。如2020年2月15日遭遇暴雨，禪城區(qū)引排水調(diào)度中心安排多輛應急排澇車、應急工具車駐扎在各易澇點，但市區(qū)主干道依然出現(xiàn)內(nèi)澇現(xiàn)象。

3 海綿城市建設原則

3.1 轉(zhuǎn)變理念

建設海綿城市需要轉(zhuǎn)變理念，原有的市政設施設計主要考慮將地面雨水徑流盡快排除，而海綿城市的設計理念是將地面雨水徑流盡量就地吸納、積蓄、重復利用。針對禪城區(qū)江河水網(wǎng)較多的特點，利用山、水、林、田、湖積存降雨，讓雨水盡量滲透到自然下墊面，利用濕地、自然水體等對水質(zhì)的自然凈化作用，實現(xiàn)城市水體的自然循環(huán)[8]。

3.2 因地制宜

通過對禪城區(qū)的具體情況進行客觀分析，針對問題出現(xiàn)的具體原因，將問題導向與目標導向結(jié)合在一起考慮，展開海綿城市的建設。

3.3 提前規(guī)劃

由于城市的發(fā)展速度大大超出以前的預期，導致現(xiàn)有的排水設施無法滿足城市排水需求。在對城市的發(fā)展規(guī)劃中，必須進行超前考慮，可對排水設施進行分期建設，一期工程完工后，若還不能完全滿足排水需求，可進行二期工程建設。現(xiàn)階段區(qū)內(nèi)已完成平流涌、龍津涌等河涌系列清淤項目和南圍引排水泵站、吉利引排水泵站、上元臨時泵站等水利工程建設。隨著市政建設的擴大，禪城區(qū)將繼續(xù)興建更多排水設施，增強周邊區(qū)域的排澇能力。

3.4 功能與景觀相結(jié)合

在海綿城市的建設過程中，還可以因地制宜地把海綿設施變成城市景觀，例如禪城區(qū)已建成的半月島濕地公園、綠島湖公園等，作為海綿設施的同時，也是一道美麗的城市景觀。

4 規(guī)劃實施策略

佛山市禪城區(qū)海綿城市規(guī)劃策略將注重考慮水資源的循環(huán)使用，貫徹“綠水青山就是金山銀山”的綠色發(fā)展理念，讓城市充滿綠色，更加宜居。

4.1 水生態(tài)體系建設

水生態(tài)體系的建設分為涵養(yǎng)綠地系統(tǒng)、加強水系保護和恢復河流的生態(tài)功能3個方面進行實施，構(gòu)建完整的海綿體系。

4.1.1 涵養(yǎng)綠地系統(tǒng)

綜合考慮生態(tài)問題以及影響生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵因素，選取水敏感性、地質(zhì)敏感性、生物敏感性作為生態(tài)敏感性分析因素，根據(jù)現(xiàn)狀問題和建設需求，對禪城區(qū)進行海綿城市分區(qū)建設。

對于更重要的生態(tài)敏感地區(qū)，多層次海綿公園的形成將建立一個完善的海綿體系基礎：社區(qū)海綿公園是區(qū)級和市級地表徑流的重要調(diào)節(jié)點；鄉(xiāng)村海綿公園是社區(qū)海綿系統(tǒng)的延伸，具有一定的蓄水功能；濱河海綿公園是海綿體系的末端，是內(nèi)外河流相互作用的重要節(jié)點[9]。禪城區(qū)現(xiàn)已規(guī)劃的海綿公園眾多，包括中山公園、五峰山公園、文華公園、亞洲藝術(shù)公園、石灣公園、王借崗森林公園、濱河公園、周圍尾生態(tài)公園等。現(xiàn)已建成的奇槎濱河公園內(nèi)河水清澈透明，兩岸都是綠色植物，已經(jīng)成為城市內(nèi)的一處美麗景觀。

4.1.2 加強水系保護

對于區(qū)內(nèi)現(xiàn)有的河流如汾江河、東平河等進行規(guī)劃保護，劃定河道保護控制線，市政工程不得搶占河道，并加強稽查、督察工作，設立專人巡守。

4.1.3 恢復河流的生態(tài)功能

在保證河道寬度的基礎上，加強恢復河流包括蓄積雨水、自凈、水生物棲息等生態(tài)功能的建設，對區(qū)內(nèi)的順德水道、平洲水道、潭州水道等河道進行生態(tài)修復，將河岸區(qū)建成風景綠化區(qū)。

4.2 水安全策略

4.2.1 整治現(xiàn)有河道

對于不符合現(xiàn)行城市防洪排澇標準的河道，需要按照標準進行改造。整治處理河道被侵占的情況，盡快恢復原狀。同時，結(jié)合實際情況適當減小河道的曲度并增大寬度，并將綠地連成片，充分利用河道周邊綠地及濕地的調(diào)蓄功能。主要圍繞順德水道、平洲水道、潭州水道等河道開展[10]。

4.2.2 規(guī)劃行泄通道

合理規(guī)劃行泄通道，根據(jù)現(xiàn)有的統(tǒng)計資料，對于重點水患區(qū)進行整治，改建、擴建原有的河道，增加更多排水管渠，合理布置排水設施，解決超標雨水排放問題。其中奇槎舊城區(qū)依然是重點改造對象。

4.2.3 建立全過程控制的排水體系

按照“前端控制、中端存儲、末端排放”的原則，結(jié)合滲漏、滯流、存儲、凈化、利用、排水等多種措施，建立從前端到中端再到末端的雨水徑流管理模式，保障禪城區(qū)排水體系能夠有效應對不低于50年一遇的暴雨。

4.2.4 建設完善的城市排水防澇基礎設施

低影響開發(fā)設施可以更好地減少降雨過程中的洪峰徑流，但對于超出設計流量的雨水排放，必須依靠完善的城市排水和防澇設施。對于排水標準較低的河流，應進行綜合整治，提高標準；對于建設年代較早、標準較低的管網(wǎng)，應結(jié)合城市更新和道路改造，提高管網(wǎng)標準。現(xiàn)階段正在建設的奇槎片區(qū)地下綜合管廊工程及道路工程，既是禪城區(qū)首條地下綜合管廊工程，更是奇槎建設海綿城市的重要工程。

4.3 水環(huán)境策略

以海綿城市的建設為載體，協(xié)調(diào)景觀、林、田、湖的建設，最大限度地恢復自然水系，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境，力求綜合生態(tài)效益最大化。例如南北大涌，經(jīng)過對河水的水質(zhì)治理后，在河兩岸建設觀水長廊、休閑亭臺等設施，這些設施和沿岸綠植等景觀已成為城市的一道新景觀。

4.4 水資源策略

加強對雨水的收集和再利用，建立可循環(huán)使用的雨水資源化體系。禪城區(qū)年平均降雨量為1 652 mm[5]，雨水可通過儲水罐、雨水罐等設施收集，可以補充公共綠地和道路灑掃用水。建設地面、道路綠地和水系統(tǒng)等雨水收集利用系統(tǒng)，實現(xiàn)城市雨水的自然轉(zhuǎn)移，低碳循環(huán)。

4.5 海綿空間格局構(gòu)建

采用景觀生態(tài)學分析法，將海綿空間格局的構(gòu)建分為海綿生態(tài)基質(zhì)、生態(tài)廊道和生態(tài)斑塊，結(jié)合城市生態(tài)安全格局、水系格局和綠地格局，構(gòu)建了“海綿基質(zhì)—海綿廊道—海綿斑塊”的海綿空間結(jié)構(gòu)[11]?；诤＞d基底現(xiàn)狀空間布局與特征，結(jié)合生態(tài)控制線的劃定圖，構(gòu)建禪城區(qū)的海綿空間結(jié)構(gòu)（圖3）。

5 結(jié)語

禪城區(qū)海綿城市的建設不僅僅是城市水資源的綜合利用，亦可帶來更多的經(jīng)濟效益和社會效益。預計到2021年，可節(jié)省初期雨水處理費用約2 500萬元，以及節(jié)省初期污水處理設施投資約2.2億元。雨水資源化利用，每年可以減少市政和公共用水量約0.6億m3，減少市政和公共設施運營用水直接開支約1.5億元。同時海綿城市的建設也進一步突出了禪城區(qū)的生態(tài)、活力、特色、宜居性的城市形象，有助于使禪城區(qū)成為珠江三角洲海綿城市建設的典范。