海绵城市专项规划探索
——以安徽省五河县为例
2018-09-05李光
李光
安徽省城建设计研究总院股份有限公司,安徽合肥 230001
随着社会经济的高速发展,一方面城市硬化造成了地表径流大幅度增加,另一方面环境的严重污染超过了生态环境的弹性和自我调节能力,从而引起水资源短缺、水质污染加剧和洪涝灾害频繁等一系列问题。建设具有自然积存、自然渗透、自然净化功能的海绵城市是生态文明建设的重要内容,是实现城镇化和环境资源协调发展的重要体现[1]。
海绵城市专项规划是对海绵城市该如何建设的一个指导和引领,那么海绵城市专项规划该如何编制,是我们亟需解决的重要问题。目前国内已有一些专家和学者对海绵城市相关规划做出了研究和探索,卓想等以四川省华蓥市为例介绍了小城市海绵城市规划的实践系统[2];张伟等结合南宁市海绵城市建设,对海绵城市专项规划编制的经验进行了具体探讨[3]。本文结合五河县海绵城市专项规划的相关工作,对海绵城市专项规划编制进行了一些探索和思考。
1 海绵城市专项规划
首先,对城市的现状进行调查分析,收集上位规划中的相关资料,在分析城市现状及其存在问题的基础上,对城市的现状要素进行评估和识别。主要是对水生态、水安全、水环境和水资源现状进行分析。
其次,根据城市的现状条件,初步确定海绵城市建设目标,主要为雨水年径流总量控制率,以及在水生态、水安全、水环境和水资源等各方面设置合理的指标体系。
然后根据城市不同用地条件、环境现状及用地需求分析,对海绵城市功能区进行划分,确定不同功能区的建设重点。针对不同分区,分析空间条件和规划用地布局,从水生态、水安全、水环境和水资源方面构建中心城区的海绵系统;从径流控制、河道生态岸线恢复、防洪防涝体系、污染负荷削减和雨水资源利用等方面,制定不同的海绵管控指标和控制策略。
最后,提出指标落地和项目实施完成后的保障措施,包括组织保障、制度保障、资金保障和能力建设等部分。
2 五河县海绵城市专项规划案例
2.1 区域概况
五河区位优越。五河县地处长三角边缘,是安徽省东向发展的23个县(区)之一;拥有丰富的旅游资源,沱湖是全国保护湿地、安徽省级自然保护区,素有“淮北水乡”之称,是“全省园林县城”。
2.2 现状问题分析
在规划编制前,对五河县城区的现状进行整理和分析,从水生态、水安全、水环境和水资源4个方面展开。
2.2.1 水生态现状
五河县城区内河道多为天然河道,随着城市化建设的脚步,不断的围垦使河道断面进一步变窄,甚至出现断头现象,生态环境脆弱;许多坑塘水沟堵塞比较严重,破环了原有的排洪功能,而排水管道通流能力不足,导致部分区域汛期积水形成涝灾。现状排水明渠北大沟堵塞严重,造成过流能力大大降低。
2.2.2 水安全现状
五河县城区内汛期内涝时有发生,部分低洼地段和易积水地段雨水口设置过少,遇暴雨时排水不畅。城区属于雨水分区中的低排区,部分排涝泵站存在抽排能力低,起排水位不合理等现象,致使暴雨时低洼地区受淹严重。
2.2.3 水环境现状
五河县城区内部分河道污染较为严重。由于大多数小区及道路未能实现雨污分流,导致生活污水未经处理直接排放入河,使河道水质受到污染,部分出现黑臭水体。
2.2.4 水资源现状
五河县城区内没有中水回用和雨水收集利用设施,绿化浇洒、道路广场清洗等用水仍为自来水,造成水资源的严重浪费。
2.3 规划策略
五河县规划区内的海绵城市建设采用渗、滞、蓄、净、用、排等6种低影响开发技术,整体达到年径流总量控制率72%,相比传统模式开发,地块外排设计降雨量减少16.09mm,SS削减率达到59%,最终实现“小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解”的目标。
2.3.1 水生态系统规划
水生态工程运用低影响开发理念,更大程度地保护原有河流、湖泊、湿地等生态敏感区,维持城市开发前的自然、水文特征;同时,控制城市不透水面积占比,最大限度地减少城市开发建设对原有水生态环境的破坏;此外,对传统城市建设模式下已经受到破坏的水体和其他自然环境运用生态的手段进行修复。
(1)径流控制工程。通过构建低影响开发雨水系统,在场地开发过程中采用源头、分散式措施维持场地开发前的水文特征,达到72%的径流总量控制目标。
(2)河流生态治理。通过对规划区内的河湖水系的硬质化驳岸进行改造,对现有生态化驳岸河湖水系的修复和维护,达到生态岸线恢复85%的控制目标。
表1 河道岸线建设工程量估算表
2.3.2 水安全系统规划
县城水安全保障规划的思路为:首先构建防洪系统,保证外水(客水)不进城,其次构建雨水管渠系统应对小重现期的常规降雨,最后构建内涝防治系统应对高重现期的大暴雨。
2.3.3 水环境系统规划
五河县城区地表水体水质标准要优于IV类,面源污染控制率达到50%。本次五河县海绵城市建设专项规划针对点源和面源污染分别提出具体的控制策略:通过完善污水管网,提高污水收集率,杜绝污水直接排放;污水处理厂尾水提标排放,污水再生回用,降低进入城区水环境系统的污染负荷;通过构建“源头削减、过程控制、末端治理”相结合的控制系统削减面源污染,把污染物消纳在规划范围内,减轻城区水环境压力。
(1)污染物排放分析。采用产排污系数法,根据规划人口数量对点源污染物进行预测,规划区内COD、NH3-N、SS和TP点源污染年负荷产生量分别为7738、1095、3854t和118t。根据《环境影响评价技术导则(HJ2.1—2011)地面水环境》,不同下垫面的径流系数和污染物累积指数,年径流产生的主要面源污染物总量分别为 :COD1951.8t,氨氮20.1t,SS 2790.3t,TP5.5t。
(2)污染负荷削减分析。根据五河县污水处理设施处理规模及进出水水质,远期削减污染物CODcr、NH3-N、TP和SS总量分别为12318.8、1460、205.2t/a和7756.3t/a。按照海绵城市“源头削减、过程控制、末端治理”的全过程管控模式,采用源头削减和末端治理相结合的模式对五河县城区面源污染进行有效控制。根据各项低影响开发设施对污染物指标的削减程度,经加权平均得面源污染控制中SS、COD、NH3-N和TP的削减率分别为82%、65%、49%和57%。
2.3.4 水资源系统规划
(1)污水再生利用系统规划。根据五河县城区规划期末污水厂布局和相应规模,考虑城区污水再生近远期实施目标,本次规划在规划2座污水处理厂的基础上,新建2座污水再生回用水厂。经处理后的尾水主要排放指标达到地表水Ⅳ类标准。再生水厂的再生水主要回用于绿化浇灌、道路广场浇洒等城市杂用。
(2)雨水资源化利用。本次规划五河县城区雨水资源主要用于城市杂用,优先收集屋面、绿地广场等干净的雨水资源,用于冲厕、道路冲洗、绿化浇洒和冷却水补给等。
综合考虑五河县年径流总量控制目标的要求,水资源供需、城市防洪和低影响开发改造的空间,确定五河县2030年污水再生利用率不低于35%,雨水资源利用代替杂用水量2020年达到6%以上,2030年达到10%以上。
3 结语
随着海绵城市试点城市的不断推行,以及国家对生态文明建设的不断重视,相信未来我国会建成越来越多的海绵城市。本文以五河县海绵城市专项规划为例,从水生态、水安全、水环境和水资源4个方面阐述了海绵城市专项规划的编制策略,希望能为同行提供一些参考。