南方海绵城市水生态体系修复研究

陈丽花

摘要：针对南方城市现状生态条件与存在的排洪防涝问题，通过“渗、滞、蓄、净”策略，运用雨水径流控制工程和河道生态治理两大措施，修复城市水生态体系，缓解城市内涝。

关键词：城市内涝；水系发达；径流控制；河道生态治理

一、引言

近年全国多省遭遇暴雨洪涝灾害，造成巨大经济损失，南方降雨量大，多省暴雨成灾，广东深圳、汕头等多地连遭暴雨袭击，连日大暴雨刷新历史纪录，暴雨突袭致使全国许多南方城市陷入“看海”窘境，“海绵城市”建设理念引起高度重视。本文以汕头市为例，通对重构完善的南方海绵城市水生态体系进行研究，力求为其它城市海绵城市水生态体系修复建设提出借鉴。

二、城市概况

汕头市属华南多雨区，雨量充沛，其处于韩江下游，河流水系资源丰富，水网密布，生态功能良好，集雨面积超过100km2以上河流及过境河流有韩江、榕江、练江、濠江、雷岭河，湖泊水库山塘众多。全市绿化率高，覆盖率为32.1%，人均公园绿地面积5.8平方米。

三、水生态体系问题识别

汕头虽然具有境内降水丰富、水系发达、人均绿地面积较高，生态本底优越、建设海绵城市的生态基底良好等南方城市水文特点，但良好的自然条件并未被较好利用，内涝情况较为严重。

3.1内涝情况

汕头市近年内涝多发，城区易涝高风险片区呈现一定的空间规律性，主要集中于中心城区滨海片区、城中村和老城区片区等片区。滨海片区内涝高发主要由于防潮排涝体系标准较低；城中村内涝频发主要原因为村庄未建立系统的排水防涝体系，排水管道设计标准较低，水体沟渠被垃圾淤泥堵塞未及时清理；老城区片区则主要因为片区建筑密度高，建筑和路面等不透水地面占的比例较大，河道沟渠被逐渐侵占且大多采用硬质化岸线等原因、片区年径流总量控制率低，内涝高发。

3.2问题识别

因此可见，汕头作为南方滨海城市，排水防涝系统仍存在较大缺口，自然生态优势并未积极发挥，生态条件逐渐恶化，主要体现在以下几个方面。

（1）城市水网密度逐渐下降，下垫面不透水率呈升高趋势，排水区域径流系数增大。

汕头市城市发展城市化过程中，城市建设产生大量硬化地面，总体来说，汕头市中心城区建筑密度高，建筑、路面等不透水地面占的比例较大，地面粗糙度和雨水降落地面阻隔逐渐减少，雨水下渗量和速度降低，地面大量雨水径流产生。且河道水体空间不断被挤占，引发水网结构变化和河流水体行洪能力减弱，增加了现状城市管网和雨水泵站的压力和城市水体的环境承载压力，加大了城市防洪排涝的隐患，水体整体的生态修复能力也减弱。

（2）非生态岸线导致滨水生态系统日渐退化，水循环遭受阻隔。

现有河道修建未注重生态保护，大多采用传统的混凝土或浆砌石护坡，河流岸坡硬质化严重，导致滨水岸带水生及湿生动植物难以栖息，河流的生物多样性减少，同时河流与地下水的联系被隔绝，水循环被隔断，水体自净能力日益降低。

（3）河道平缓淤积，水动力不足，水流流速缓慢。

汕头市地势平坦，大部分地区地形起伏变化较小，江河网水系虽发达，但大部分末级河道流量小、流速慢，河道不畅通，部分河道甚至淤积断流，加之人为挤占河道空间，建设控制闸坝，部分水体呈现死水或半死水状态，总体生态基流小，水动力不足，河流水质恶化，河流水生生态系统遭受破坏。

四、水生态体系修复措施

构建南方海绵城市系统应关注城市与水系多层次关系，针对汕头市现状生态基底情况与存在的排洪防涝问题，工程主要通过“渗、滞、蓄、净”策略，运用雨水径流控制工程和河道生态治理两大措施，加快自然水生态的恢复，缓解城市内涝。

4.1径流控制措施

雨水径流控制主要通过控制地面雨水径流，维持城市开发前后水文状态，涵养绿地系统，发挥城市水生态“渗、滞”功能，构建海绵体系基底，达到径流总量控制目标，具体包括以下两个重要措施。

（1）城市下垫面渗透性指标控制：“LID”雨水系统指标化主要通过各层级规划落实与衔接径流总量控制指标，并于各地块对控制指标进行分解，再将指标分解结果转化为具体的工程措施，最終有效地构建低影响开发雨水系统，提高下垫面透水率。在总体规划、专项规划层面，径流总量控制指标应先利用统计学将当地多年日降雨量数据统计分析得到年径流控制率及其对应的设计降雨量关系，再结合城市的生态基底与发展条件制定适宜径流总量控制指标，汕头市年径流总量控制率控制不低于70%；在控制性详细规划层面，可采用综合控制指标法或单项控制指标法（结合模型模拟对指标进行细化分解），其中综合控制指标主要根据总体规划阶段提出的年径流总量控制率目标，结合地块的绿地率等控制指标，参照调蓄容积V=10HΨF（H为设计降雨量，mm；F为汇水面积，hm2）确定各地块的设计降雨量。[1]各地块指标赋值时，新区应根据片区的开发强度与功能定位，兼顾公平性原则进行指标分配，而旧城片区相对复杂，应因地制宜，根据实际场地条件确定。

（2）城市绿化滞留雨水：通过城市绿化有效利用，保证绿化率同时利用植草延缓径流峰现时间。汕头市现状绿化率高，可对现状公园绿地和道路实行微改造，改造后公园绿地年径流总量控制率应满足能达到不小于85%的要求；城市道路除对人行道进行可渗透铺砖和生物滞留带铺设外，应尽可能提高道路红线内绿地率，发挥汕头市绿化相应标准的“海绵”功能。

4.2河道生态治理措施

河道生态治理以“蓄、净”为主要策略，恢复水系的雨水调蓄、污水净化等功能，努力实现城市水体的自然循环，夯实海绵体系基底。河流生态治理措施通过划定河道保护控制线，建设生态型河流断面，达到降低径流峰值流量的目标，具体包括以下三个主要措施。

（1）生态水网连通：重点保护城市现有河流、湖泊、沟渠、湿地等水生态敏感区和恢复水网历史连通，通过疏浚、沟通河道，恢复被侵占和填埋的沟渠、水塘等，提高城市总体水网的连通性。生态水网连通体系构建的基本步骤为分析现状地形—构建河流廊道—构建支流系统—构建汇水节点—构建湿地链—总体串联。[2]结合现有自然生态，汕头市构建南溪河、莲阳河、外砂河、梅溪河、练江、濠江、雷岭河、鮀济河等多廊道；通过龙湖沟、黄厝围、鮀济河等支流系统层层截流过滤净化；以地块低影响开发设施为海绵节点载体；充分利用现有牛田洋、六合圩、红树林等生态湿地，形成生态水系格局。

（2）河岸植被恢复：以生态自然的设计理念为指导，控制城市生态岸线比例，新建的水体沟渠河岸可选择生态护砌型、自然生态型、湿地生态型等生态驳岸，原渠化河流的混凝土堤岸拆除改造，种植根系发达、抗冲刷能力强、快速覆盖、适应调蓄水位变化的多样水生植物，发挥河岸植被的缓冲、渗透、自净和护坡功能。

（3）河道形态修复：尊重河道历史的自然形态，宜直则直，宜弯则弯，河道改造避免过度裁弯取直，对已侵占的河道沟渠模拟自然形态进行重建，使河道拥有主流、支流、跌水、河湾、浅滩、深潭等多种形式，形成高差错落、急流缓流并存的畅通河道，改善河道水力联系和恢复河道生态多样性。

五、结论

为保持城市持续健康发展，缓解城市内涝，城市建设需严格控制好绿线与蓝线，对城市水生态进行修复，利用“海绵体”化刚为柔，消除水患威胁。同时，南方城市开发建设应结合城市“多水”特点，开发建设应紧密结合水系修复，建立以水为核心的生态基础设施促进城市改造，赋予城市生态色彩与活力。

参考文献

[1]王文亮，李俊奇，车伍，赵杨.海绵城市建设指南解读之城市径流总量控制指标[J].中国给水排水，2015，8（6）

[2]俞孔坚，李迪华，袁 弘，傅 微，乔 青，王思思.“海绵城市”理论与实践[J].城市规划，2015，39（6）

（作者单位：汕头市城市规划设计研究院）