高原城市生态水系规划研究与构想

陈文元

(青海省水利水电勘测设计研究院，青海 西宁 810001)

城市的迅猛发展给城市水资源带来了巨大压力，城市水资源短缺、水生态恶化、水环境污染等问题日益凸显，水资源愈发成为制约社会经济发展的决定性因素。“十九大” 报告中提到，要“统筹山水林田湖草系统治理，实行最严格的生态环境保护制度，形成绿色发展方式和生活方式，坚定生态良好的文明发展道路”。而城市水生态就是其中关键性的环节，其规划布局的合理性将直接影响着整个系统的健康。我国西部高原是大多数河流发源地和集中地，其区域城市生态水系的健康与否将直接影响下游河流的水量水质水生态，因此，研究高原城市生态水系及规划具有十分重要的意义。本文以青藏高原典型城市——格尔木市为研究对象，对格尔木市水系生态规划进行了深入探究，旨在为高原城市生态水系规划提供新思路。

1 区域概况

格尔木市位于青藏高原腹地，东临西宁，北依敦煌，南接拉萨，青藏、青疆、敦格三条公路干线在此交汇，格尔木市是通往新疆、西藏等地的重要中转站。依据格尔木市城市的总体规划，其发展定位为独具特色的高原工业城市，已被列为第一批国家新型城镇化综合试点城市。

格尔木河是流域内最大的河流，发源于昆仑山北麓，是柴达木盆地的第二大河流。格尔木河全长468km，流域面积2.19×104km2，属于典型的内陆河水系，河流最终汇入下游的东达布逊湖、新湖、大小别勒湖、团结湖等湖泊，该水系可称为东达布逊湖水系。格尔木河是格尔木市的母亲河，是城市周边工业用水、农业生产、居民生活、生态维系的主要水系动脉，其在城市的健康发展中发挥着举足轻重的作用。

2 问题剖析

2.1 水生态系统结构单一

近年来，随着格尔木市生态环境保护工作的进行，城市周边形成了大大小小的湿地。但从整体情况分析，格尔木市的湿地生态系统结构依然较为单一脆弱，是以西北戈壁群落为主，局部有沼泽湿地。此外，格尔木河流域气候干冷，冬季严寒漫长，植物生长期较短，群落稳定性差。随着格尔木市扩展进程的加快，用水需求增加，水资源缺乏，水陆生态系统不断衰退，生态系统面临着巨大的压力，湿地水位下降，水质污染，生物资源减少等水生态问题逐渐增多，城市经济发展和水资源之间的矛盾日益尖锐。

2.2 水系连通性差

格尔木河是水资源相对丰富的河流，但水量在流域时间分配和空间分配上很不均匀、城市周围多为戈壁地貌，仅在城区的北部地区有地下水出渗，局部发育有湿地，但地表水水体之间缺乏联系，连通性不够，因此在城市内形成了很多的闭合水域，缺少水流的循环流动和有效的交互作用。此外。水流在年内季节分配上存在较大差异，季节性水量变化幅度较大、造成水域水位波动剧烈，水生态系统弹性不足。

2.3 水资源承载力弱化

相对闭合的水域减少了水系水体之间的水分交换，水体的自净能力逐渐减弱，纳污能力趋近饱和，其水体承载能力受到较大的影响，较差的水系连通无法形成有效的生态补给，河流生态基流受到影响。

2.4 问题剖析

(1)近些年，格尔木市城市开发和建设速度加快，城市产业用水量迅猛增加，过量的产业污水废水入河，导致河道水体纳污能力逐渐削弱，水体生态净化能力也逐渐衰减。

(2)格尔木市城区河流水系河网复杂，老河道长期缺乏治理，水系通畅性较差，水系连通性不高，缺乏外界动力，不能有效激活河流水体活力，无法形成良性水动力循环。

(3)城市水资源基础条件虽然不佳，但仍有储水空间和吸纳空间，需通过统筹分析，挖掘潜力，变“短板”为“潜力板”。

3 规划目标

首先，规划应当深入挖掘格尔木的文化，利用市区内的老河道重新组建水系格局，使水系形成有机整体，保证水系的动态循环，形成活力之源，恢复市区水系的魅力；其次，规划应当充分体现多样化，如通过在湖、湿地水系旁种植乔木、灌木等植被，形成沿河绿色长廊；此外，规划应当保留动态水位的生态淹没区，以确保城市防洪安全。

4 规划理念

通过对格尔木市水系的整体布局分析，统筹考虑，提出“分洪治导、储水为湖、海绵吸纳”的规划理念。其含义是将水系与防洪建设相结合，对雨水、洪水进行主干输水系统分导引流，通过湿地及人工湖建立吸纳储水系统，再经城市毛细水系的微循环后，回归主河道，最终实现以“河、渠、湖、塘组成仿自然水系骨架，形成水生态系统和生物多样性”的规划目标，改善城市水汽环境，为城市发展提供一个安全、可持续的水系空间。

4.1 分洪治导

通过对格尔木市区防洪灌排体系、河湖水系的梳理和调整，形成围绕市区的主干输水“大动脉”，确保城市防洪、排涝、供水、生态用水及亲水安全。

4.2 储水为湖

以现有的水系区域条件为基础，通过建立人工湿地和人工湖，将雨洪资源有效储存起来，激活原本濒临干涸的闭合汇水区域水体活力。通过储水量的增加，水体的自净和纳污能力也将得到进一步提升，从而有效改善区域水环境条件。

4.3 海绵吸纳

通过水系规划，保护、整合区域现有的水系生态要素，形成健康的水生态循环系统。其次，依托现有的河道和沟渠，建立环城水系大动脉，城区内建立微循环的水系“毛细血管”，在实现自身净化的同时，将雨水、洪水充分用于城区林木、草地的灌溉，提高城市绿化水平，最大程度地提高水资源利用率。

5 规划构想

5.1 环城水系规划

建议以“格尔木湖”作为引水起点，沿格尔木市外围南侧和西侧新建两条“南、西输水干渠”。南干渠沿城南青藏路向东，在市区东南角向北转向，末端进入“心形湖”；西干渠沿城区西侧向北绕城布置，其承担1#、2#湿地及沿线城区灌水任务，末端终点为2#湿地。两岸进行多形式绿化，呈环形包围市区的主要景观廊道，对整个格尔木区的河网水系进行补水，完成整个格尔木水系的大循环。输水干渠断面建议为梯形，底宽30m，日常维持水深20～30cm，引水流量5m3/s，边坡为1∶10左右，边坡坡高2m，总体用地宽度70m。渠道在洪期可以承担分洪作用，设计分洪流量50m3/s。

5.2 纵向水系规划

格尔木市区内现有的纵向水系包括格尔木河、渔水河2条。格尔木河现有河道宽阔，最宽处达2km以上，其主河道“南北”向穿城而过，两岸为主城区。河道内沙滩遍布，水流凌乱，生态面貌单一，河道大面积区域往往是“洪期冲刷、日常干枯”。渔水河为格尔木市区北部河流，以格尔木河及周边地下水出渗补给为主，无地表水补给源，水系不连通，河道为相对封闭的市区死水。而格尔木铁路线位于中心城区东侧边缘，周边没有向此区域输水的主干通道，缺乏水系大动脉，这对“引水入城、排除雨涝”不利。

针对当前基础条件，建议格尔木河、渔水河两条河道维持现有的线路不变，但按需要进行重新疏通整治，提高泄洪能力；其次，重新评估沿河两岸堤防稳固性能，对未建设和未达防洪标准的堤防段逐一进行加固处理；此外，沿河两岸进行生态绿化，营造幽美、生态化、贯穿南北的两条主线路；在此基础上，需要沿格尔木铁路线布设一条生态输水廊道，其环绕城区外围，作为向市区输水的主干通道。建议廊道设计断面宽度5m，日常维持水深0.5m，流速控制为0.5m/s，流量1.5m3/s左右，沿线修建为生态渠岸，边坡不小于1∶3，沿岸进行植被绿化。

5.3 横向水系规划

主要考虑从三条纵向干线分水，分别向市区分区供水，形成“干、支网络”，维系市区内的水循环，并实现降雨汇集和输送，其基本沿市区主干线公路布置，每条渠系分割控制市区面积在6～14km2，以30%绿化面积用水考虑，渠系引水流量最大为1m3/s为宜。水系由于横穿市区，对已建市区格局扰动较大，过大的断面涉及较多建筑物的拆迁，应根据现场用地情况确定断面，采用矩形与缓坡梯形交替，尽可能采用宽浅式。

5.4 湖泊规划

充分利用地形特点和周边水利条件，对市区南端的格尔木河入城口处的大面积河滩地进行整理，因势利导打造一片湖泊，在形成洪水入城的缓冲区的同时，也作为向市区各主干输水动脉调配水量的中心区域。规划湖区水域面积10.5km2，湖内最大深度2.0m，蓄水容积2000万m3。通过湖区规划一方面增加城区水域面积以增加水汽湿度，另一方面可作为市区绿化的调节储备水源，用于周边绿化造林。

5.5 湿地规划

1#湿地位于格尔木河市区段西侧上游段，现为大面积滩地，植被稀疏，滩地表面有洪水漫滩的沟槽和痕迹，存在众多天然小型引流沟道，但日常沟道无流水，建议利用其临近格尔木河的地理位置和地势形态优势，打造出一个湿地区域，作为市区西南部的生态屏障和鸟类栖息地。

2#湿地位于格尔木河市区段西侧下游段滩地，因格尔木河补给及局部地下水出渗形成了多处沼泽地，周边水草繁茂形成了部分湿地，但没有集中连片，并因周围小型工厂肆意侵占而使水体环境造成破坏，建议规划进行统一整治，形成西北区湿地。

6 结语

遵循“以水定城”的指导方针，全面考虑了格尔木市现有规划、统筹兼顾相关部门现状及发展需求，重新整合了现有水系基础条件、防洪排涝体系和能力，采用“分洪治导、储水为湖、海绵吸纳”的规划理念，从环城、纵向、横向、湖泊和湿地等5个方面分别进行了规划分析，旨在构建环境优美的格尔木市“山水林田湖草”命运共同体。