基于海绵城市的成都市环城生态区效用研究

彭方俊，曾宝锋，李健薄

PENG Fang-jun, ZENG Bao-feng, LI Jian-bo

（四川大学水利水电学院）

(College of Hydraulic and Hydroelectric Engineering, Sichuan University)

基于海绵城市的成都市环城生态区效用研究

彭方俊，曾宝锋，李健薄

PENG Fang-jun, ZENG Bao-feng, LI Jian-bo

（四川大学水利水电学院）

(College of Hydraulic and Hydroelectric Engineering, Sichuan University)

不透水城市造成的水环境问题越来越严重，海绵城市概念的提出对解决城市水生态问题提供思路，成都市在全国率先提出并集中力量推进环城生态区建设，研究成都市环城生态区的功能，并以锦城湖为例分析环城生态区对城市河流调蓄作用，结果表明，环城生态区建成之后将会使成都成为创新型海绵城市。

海绵城市；环城生态区；锦城湖；调蓄

1 引言

随着城市化发展，原有的下垫面发生了翻天覆地的变化，“灰色”的不透水铺装广泛应用于城市建设中。根据北京、上海等十几个城市铺装现状统计，平均不透水面积高达71.3%，而世界上主要城市的不透水面积都在49%以下。近年来，城市内涝频发、地下水过度开采、水污染等问题愈发严重，严重困扰生产生活，甚至造成人员伤亡。

海绵城市，它的国家通用术语为“低影响开发LID”。是指城市像海绵一样，遇到降雨时，能够就地或者就近“吸收、存蓄、渗透、净化”径流雨水，补充地下水、调节水循环；干旱缺水时，将蓄存的水“释放”出来加以利用，进而保护和改善城市生态环境的一种城市创新建设模式，这对于缓解城市内涝、减少城市径流污染、节约水资源、保护和改善城市生态环境都具有重要意义。

2 国内外研究现状

德国、美国和日本是较早开展雨水资源利用和管理的国家，经过几十年的发展，已取得了较为丰富的实践经验。以德国为例，德国是最早对城市雨水采用政府管制制度的国家，目前已经形成针对低影响开发的雨水管理较为系统的法律法规、技术指引和经济激励政策。在政府的引导下，目前德国的雨洪利用技术已经进入标准化。

习总书记在2013年12月中央城镇化工作会议上强调“提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来，优先考虑更多利用自然力量排水，建设自然积存、自然渗透、自然净化的‘海绵城市’”，紧接着，住房城乡建设部在2014年10月发布了《海绵城市建设技术指南-低影响开发雨水系统构建（试行）》，标志着海绵城市已正式上升为国家战略。

由于每个城市的发展和特点不尽相同，发达国家已经处于发展平衡态势，他们的目标是“维持已有平衡”，但中国城市正在迅速发展，问题是要“构建新的平衡”。因此，打造“海绵城市”不能直接照搬其他城市经验。应该在科学规划下，因地制宜的采取符合自己城市的措施，才能使每个城市发挥最大的海绵作用。

3 成都市环城生态区概况

3.1 提出

成都市为推进城市建设管理“五个转型升级”的重要要求，始终坚持把生态文明建设摆在突出位置，把生态系统作为绿色基础设施来打造，确立了“城区500米见绿、有条件地区千米见水”的目标，在全国率先提出并集中力量推进环城生态区建设，率先以地方立法形式加强保护，推动了城市科学发展、绿色发展。

环城生态区“六湖八湿地”建成后，将使中心城区的水面比例从1.8%提升到6%，公共绿地比例从6.8%提高到27.2%，生态效益明显。它可以滞洪、调蓄、补水，改善流经城市河流的水质，净化空气阻挡污染，融入成都未来的城市基业，成为成都提升核心竞争力的强劲推力（如图1）。

图1 环城生态区概念图

3.2 定位

成都市环城生态区以大尺度近郊非建设用地[1]为基础，构建以生态培育为主体、充分发挥生态价值、突出展现城市特色的环城生态区。环城生态区包含了公园的可游览性和自然保护区的生态性。一方面，它的宏观尺度大，与城市系统融为一体，超越了一般概念上的公园范畴，但其生态效益比自然保护区低；另一方面，它比自然保护区有更大的游览性、服务性，但其游憩功能比公园低。总体来看，成都市环城生态区使其兼具自然保护区和公园的优点，能更好的融入城市系统，提升城市生态效应。

“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”，在落实教育教学常规工作的同时，创造性地开展关于“营造创新氛围，提高学生的科技创新意识”的教学试验活动，从疑惑到收获，在不断探索的过程中，逐步建立、健全和完善了管理制度、评价制度，使这项活动在校园里扎根，以促进学生的全面发展。

图2 锦城湖工程图

3.3 功能

（1）生态保护功能。构建以湖泊水系为特色的环湖生态带，保护和改善中心城区的生态环境，防止城市连片发展。

（2）现代服务业与居住功能。完善城市文化、体育、休闲、娱乐、旅游、居住等功能。

（3）文化景观功能。形成展现城市文化风貌特色的标志性景观带。

（4）基础设施承载功能。充分利用空间资源，布局各类市政设施。

（5）城市应急避难功能。充分利用生态绿地等开敞空间，规划建设中心城区应急避难场所。

4 六湖八湿地调蓄功能评价

以锦城湖为例。成都环城生态区中“六湖八湿地”主要由人工湖组成。人工湖的防洪调蓄作用主要是针对城区内小型河道流域，“六湖八湿地”的人工湖全部分布于城市周边，对整个城区形成包围态势。

人工湖水位-库容-泄流关系曲线。设人工湖水面积为Fri，人工湖出口河道水深为hi，则人工湖水位-库容关系曲线可用hi表示[2]

式中，Vi0为人工湖出口河道高程以下的库容，计算时可以取为0。

考虑到避免河道水位的突变，令人工湖水位与进出口河道水位齐平，则出口流量过程可以按均匀流近似计算

式中，A为过水面积；C为谢齐系数；R为水力半径。

4.2 水文条件

根据成都水文气象资料可知，成都地区丰水期为7月、8月、9月，河流量大，人工湖水位升到最高；枯水期为12月、1月、2月，河流量小，人工湖水位降到最低。相较于水库，人工湖的容量较小，其调蓄能力相对较低，主要是为了满足生态要求。但也可以进行部分城市防洪调蓄，如图2。

4.3 参数指标

只考虑新建工程，即2#、3#、4#湖泊[3]。三新建湖泊最大水深5.5m，水面总面积约47.11万m2，新增总库容约103.43万m3。具体参数见表1。

锦城湖可以考虑对肖家河、栏杆堰的调蓄分析，两条河流的参数情况[4]见表2。

5 六湖八湿地效用—以锦城湖为例

作为成都环城生态区“六库”中最早建成的湖泊水库，锦城湖水库共分为4个部分，1#、2#、3#、4#四片湖泊以田字形构成锦城湖。作为锦江出城口，锦城湖可以蓄滞肖家河上游洪水，减轻下游防洪压力。

表1 新建锦城湖工程参数

表2 肖家河、栏杆堰河流参数

在锦城湖的东面，占地313hm2（4700亩）的青龙湖水库一期工程也已建成开放。自蓄水完成后，青龙湖就已成为成都市极为重要的湿地，现已记录野生鸟类200多种，其中稀有、易危、濒危鸟类29种。目前，环城生态区“六库”中，已建成锦城湖水库和青龙湖水库一期，总面积4.75km2，形成水面面积1.47km2。剩余4个水库也开始进入准备工作，预计在2020年前建成开放。届时，“六库八区”的水域面积将超过2个西湖。

在锦城湖旁边，一座占地313hm2（1419亩）的大型公共绿地“高新绿舟”已经完工。总投资约5.2亿元。作为成都首个“海绵体”公园，它按照海绵城市“渗蓄滞净用排”要求，在场地堆山塑形中系统布局汇水面和洼地水体，建立小区域的雨水收集、汇集、净化、回用的体系，沿绕城布局的带状水体，构建联通上游锦城湖至锦江的完整水系。

作为成都环城生态区的一部分，城南片区将形成锦城湖-高新绿舟-中和湿地-锦江江滩的连续城市开敞空间。

6 结束语

环城生态区是成都所打造的新型海绵城市。与传统海绵城市建设所不同的是，成都通过在城市周围串联一圈湖泊，让湖泊产生对城市水的调蓄、净化，从而达到改善城市环境质量的目的。通过已建成的湖泊分析，可以预见，当整体型环城生态区建成之后，其对成都市区的作用将会是一个生态屏障，使成都达到新型海绵城市的标准。

[1]吕梁.以生态性为前提的大尺度近郊非建设用地打造初探[J].城乡规划与环境建设,2014,3(6):4-7.

[2]徐晶,宋东辉.人工湖优化设计方法[J].人民长江,2011,19(10):18-20.

[3]游屹,陆柯,王旭.成都锦城湖水环境综合整治工程涉水工程设计[J].城市道桥与防洪,2014,5(5):138-142.

[4]游屹,陆柯.成都市环城生态区湖泊、湿地效能分析[J].城市道桥与防洪,2014,7(7):233-235.

The Utility Study on Ecological Zone Around the City in Chengdu Based on LID

The water environment problem of the city becomes more and more serious, the concept of LID provides ideas to solve the ecological problems of city water, Chengdu is the first city in China to put forward and concentrate on promoting the construction of ecological zones around the city,to study the ecological zones around the city in Chengdu , In Jincheng Lake as an example to analyze the regulation of ecological zones around the city on the river . The results showed that after the completion of ecological zones around the city will make Chengdu become innovative LID city.

LID city; ecological zone around the city; Jincheng lake; water regulation

国家级大学生创新创业训练计划资助项目（201710611152）