成都市环城生态区湖泊、湿地效能分析
2014-01-09游屹,陆柯
游 屹,陆 柯
(成都市市政工程设计研究院,四川成都 610036)
0 引言
成都市环城生态区原名“198区域”,是指《成都市城市总体规划(2003-2020)》中确定的沿中心城区绕城高速公路两侧各500 m范围及周边七大楔形地块内的生态用地和建设用地所构成的控制区,是成都市市域总体生态系统的重要组成部分,主要承担生态保护、现代服务业与居住、文化景观、基础设施承载、城市应急避难功能。
目前通过的《环城生态区总体规划》在生态湖泊水系方面规划了“六湖八湿地”,包括大型湖泊、集中湿地(含水生作物区)和小型水面(含河流、沟渠),总面积为28 km2。其中,6个大型湖泊包括安靖湖、北湖、锦城湖、江安湖、金沙湖和青龙湖;8片集中湿地包括安靖湿地、北湖湿地、龙潭湿地、青龙湿地、三圣湿地、锦城湿地、江安湿地和金沙湿地。详见图1。
图1 环城生态区湖泊水系规划图
1 防洪效能分析
1.1 总体分析
从图2可以看出,环城生态区内的安靖湖和金沙湖位于中心城区府河和清水河的旁边,可以蓄滞上游洪水,减轻中心城区及其下游的防洪压力;江安湖可以蓄滞江安河上游洪水,减轻下游防洪压力;锦城湖可以蓄滞肖家河上游洪水,减轻下游防洪压力。总的来看,六湖八湿地可以起到蓄滞洪的作用,减轻中心城区主干河道下游的防洪压力,提升城市和区域防洪排涝的抗风险能力。
图2 环城生态区内湖泊与主干河道的位置示意
1.2 安靖湖、金沙湖蓄滞洪效能分析
府河上游的安靖湖和清水河上游的金沙湖可以削减上游河道洪峰流量。通过河网模型计算表明:
(1)如果安靖湖根据现阶段设计规模,兴利库容按300万m3计算,如动用来参与城市防洪,调蓄6 h府河上游洪水,可以削减洪峰流量138 m3/s;调蓄12 h府河上游洪水,可以削减洪峰流量69 m3/s。这与府河50 a、100 a、200 a设计洪峰流量相比,相当可观。
(2)如果金沙湖根据现阶段设计规模,兴利库容按220万m3计算,如动用来参与城市防洪,调蓄6 h清水河上游洪水,可以削减洪峰流量100 m3/s;调蓄12 h清水河上游洪水,可以削减洪峰流量50 m3/s。其蓄、滞洪效能与(1)同样相当可观。
府河和清水河上游洪水是造成主城外围地区防洪压力的主要原因之一。安靖湖和金沙湖的实施,通过与石堤堰优化调度,可以减轻郊县地区和成都本地外环内及主城区的防洪压力。
1.3 北湖蓄滞洪效能分析
北湖及其周边河道防洪标准设计重现期为50 a一遇,详见表1,按规划形成后,规划排洪渠汇流面积和洪水流量有所增大,详见图3。
表1 北湖周边区域河道洪水计算表
图3 规划北湖区域集雨面积图
北湖建成后,其兴利库容为371万m3,如动用来参与城市防洪,调蓄6 h上游河道洪水,可以削减洪峰流量172 m3/s;区域6 h容许最大降雨量为607 mm,可使区域防洪能力从50 a一遇提升至200 a一遇,防洪效能显著。
1.4 锦城湖蓄滞洪效能
通过锦城湖的调蓄洪峰,可以提升肖家河的排洪能力,肖家河的汇流面积见图4,现状肖家河的洪水计算见表2。
图4 栏杆堰、肖家河汇流面积图
表2 洪水计算成果表
锦城湖建成后,如动用来参与城市防洪,按取水口最大流量计算,可以削减洪峰流量3.2 m3/s,防洪效能明显。
1.5 江安湖蓄滞洪效能
江安湖建成后,其兴利库容按480万m3计算,如动用来参与城市防洪,调蓄6 h江安河上游洪水,可以削减洪峰流量222 m3/s,大大增强江安河的防洪能力,防洪效能显著。
2 水质净化效能
湖泊、湿地净化方式主要通过物理净化+生态净化。其中物理净化主要在入水口设置取水闸,通过拦污栅和沉砂池来净化水源;生态净化主要通过湖区构建清水型生态系统来净化水质。水质净化的对象为进入湖泊、湿地系统的地表水和再生水。
从综合安全性与技术可行性来考虑,对于景观用水的水质可以参照《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中对Ⅳ类水体的水质要求。综合考虑后对进入湖泊、湿地系统的源水(包括再生水)应满足上述规范中对Ⅳ类水体的水质要求。其主要指标为:BOD5≤6 mg/L,氨氮≤1.5 mg/L,总磷≤0.3 mg/L。
经初步测算,环城生态区六湖八湿地建成后,每年能深度净化3.15亿m3的源水(包括河道水和再生水),使其水质在现有基础上再提升60%~70%。削减污染物量约为:BOD53 150 t/a,氨氮1 576 t/a,总磷≤315t/a。
3 蓄水补枯效能分析
环城生态区内湖泊、湿地具有蓄水补枯功能,经初步测算,6个湖泊总库容约为4 270万m3,在最枯期3个月可为中心城区各类河道补充生态环境用水约5.5 m3/s。
4 城市水面率的提升
城市河湖水面面积率直接关系到城市的舒适度、人居的适宜度以及“亲水”度,是城市生态的重要指标。在党的十八大报告关于生态文明的章节中专门提到了“扩大森林、湖泊、湿地面积,保护生物多样性”。
水面率定义为城市总体规划控制区内常水位下水面面积占城市总体规划控制区面积的比率。根据国家林业局在全国的湿地调查,成都市现状水面面积率为1.9%,在国内外都处于较低的水平,见图5。规划后的环城生态区内湖泊水系包含湖泊、湿地(水生作物区)、小型水面(含河流沟渠)总面积28 km2,可使成都市中心城区的水面率提升至6%。
图5 各大城市水域比例示意图
5 环城生态区的其它效能
(1)净化空气。主要体现在:第一,绿地植被和树木吸收二氧化碳并释放出氧气;第二,环城生态区的建成能增加负氧离子含量,有益于市民的健康。
(2)调节城市小气候。湖泊湿地区域的强蒸发可以降低周边区域的温度,缓解城市热岛效应。
6 结语
可以预见,建成后的环城生态区将成为中心城区与天府新区的生态纽带,全面提升城市在城市防洪、水环境改善、大气改善和气候调节等方面的生态效能,成都这座因水而生的城市必将因水而更加兴旺发达。