广州天河智慧城“海绵城市”建设案例研究
2020-01-16
(广州大学市政技术学院,广东 广州 510000)
0 引言
经过快速城镇化发展的中国,水是制约可持续发展的重要因素,也是最复杂的因素,而水系统的破坏也是环境破坏中最突出的,亟待进行系统治理。海绵城市建设是我国新型城镇化的重要发展方向。但在海绵城市理念提出来之前,广州已制定城市总体规划,同时也为部分片区制定了控制性详细规划,这些规划并未考虑海绵城市建设的要求。因此,将海绵城市规划与传统规划有效衔接是必须解决的难题。
1 广州天河智慧城海绵城市建设情况
1.1 气候与水文概况
天河智慧城位于广州市天河区北部,总体规划范围约63km2,智慧城核心区约为20km2。智慧城地处低纬度地区及濒临南海,属于南亚热带海洋性季风季候区,年平均气温21.9℃,年平均总雨量1727.8毫米,总降水量在1384.4-2278.3毫米,年降水时间分布不均匀,降雨集中在4-9月。智慧城规划范围内的水系主要有沙河涌、车陂涌、欧阳支涌等河涌,水库有新塘水库、龙洞水库、岑村水库等。
1.2 面临的问题与挑战
1)瞬时强降雨,造成城市内涝问题严重
广州位于季风区,气流南北交替,不稳定,其中尤以飓风雨为著,往往一次飓风即成灾害。飓风带来的瞬时降雨频次高、强度大,造成广州内涝问题严重。
2)山体及其周边区域地质灾害易发
天河智慧城位于天河区东北部,坐拥火炉山、凤凰山、旧羊山等多个自然山体。山体斜坡的保水性较差,地面径流汇水速度加快,使洪峰到达时间提前,容易形成山洪。暴雨使风化后的山体不堪重负,容易造成山体滑坡。
3)快速的城镇化和工业化导致水环境问题持续恶化
城市快速扩张,人口急速增加,各项灰色基础设施建设及不透水地面的增加,导致植被覆盖率减少,水土流失,水体系统破碎化,改变了径流、汇水等水文条件,大量湿地消失,湖泊面积减小,降低了河道削减洪峰、调蓄洪水的能力。大型城市产生了热岛效应,进而产生了雨岛效应,高强度暴雨更为频繁。
4)智慧城作为广州中心区科技新城,近年来集聚了中国移动南方基地、网易智慧谷、21号地铁线路站点等重点建设项目。如何在落实海绵城市水生态基础设施、保障水生态系统服务的前提下,确保智慧城核心区重点建设项目,使海绵城市规划与传统城市规划相协调是必须解决的难题。
1.3 海绵城市建设的主要内容
广州天河智慧城海绵城市建设分三个阶段进行,即海绵城市总体规划、控制性详细规划和景观设计。
1.3.1 海绵城市总体规划:构建整体海绵系统
构建基础设施是实现海绵城市的基础和保障。城市水系统问题的解决方案必须是跨尺度、系统地构建水生态基础设施,构建综合水安全格局。首先,根据智慧城现状水体情况分析现状雨水滞留能力,对比不同重现期的暴雨量,发现现状水体雨水滞留能力不足,为了满足该区域暴雨安全,必须调整智慧城区域内水体系统。其次,构建绿色海绵系统。为了使海绵城市规划与现状用地相衔接,采用以下协调措施:在建成区方面,避让建筑,减少拆迁(如保留新塘街道等城中村),预留廊道;在农田方面,保留沿河农田(如保留茶坡湿地公园),作为潜在滞洪廊道和泄洪湿地;在道路方面,道路避开水廊,贯通水系蓝道与绿道结合,使其具有生态保护、动物迁徙和游憩的功能(如华南植物园),通过贯通水系,连接沿线的凤凰山森林公园-渔沙坦生态公园-广州市树木公园-华南植物园-智慧七星湖-智慧体验中心-高石塘公园-中国移动南方基地-榄元水库,形成绿色廊道,构建综合水安全格局。再次,绿色海绵系统与适当的灰色工程措施相结合,构成完整的雨洪管理系统,在雨洪管理过程中,调蓄是维持自然水文循环和城市良性水文循环的关键环节。通过集水流域划分排水分区,用生态的方法蓄滞雨洪,实现雨水自然排放。
1.3.2 海绵城市控制性详细规划:落实城市海绵系统
通过落实蓝绿线控制,落实城市海绵系统。绿色海绵系统中生态用地对应到城乡用地分类分别为非建设用地中的水域E1、农林用地E2和其他非建设用地E9,以及绿地与广场用地中的公园绿地G1、防护绿地G2和广场用地G3。城市蓝线是指城市规划确定的江河、湖、水库、渠和湿地等城市地表水体保护和控制的地域界线,城市蓝色内禁止违反蓝线保护和控制要求的建设活动。城市绿线是指城市各类绿地范围的控制线,分为现状绿线和规划绿线。现状绿线作为保护线,绿线范围内不得进行非绿化设施建设;规划绿线作为控制线,绿线范围内必须按照规划进行绿化建设,不得改作他用。
1.3.3 通过景观设计,落实绿色海绵体
智慧城内的建筑屋面和园区路面径流雨水经过截洪沟、边沟、汇水廊道等设施有组织地汇流与转输,经沉淀池、氧化池、净化池和稳定池后引入绿地内,超出控制目标的雨水通过城市雨水管渠引入城市绿地与广场,园区绿地和景观水体优先设计生物滞留设施、渗井、湿塘和雨水湿地等。
智慧城内道路径流雨水通过有组织地汇流与转输,经植被缓冲带等预处理引入道路红线内外绿地,通过设在绿地的下沉式绿地、雨水湿地等消纳。
智慧城内绿地、广场与周边区域通过雨水湿地、湿塘等消纳自身及周边径流雨水,并衔接区域内雨水管渠系统和超标雨水排放系统,提高该区域内涝防治能力。
智慧城内及周边水系在该区域排水、防涝及改善生态环境中发挥重要作用,是城市水循环过程中的重要环节,同时也是超标雨水排放的重要组成部分。
2 广州天河智慧城海绵城市建设启示
2.1 维护区域山水格局的连续性和完整性
维护区域山水格局的连续性和完整性是维护城市生态安全的关键。在海绵城市总体规划阶段,规划绿色海绵系统应对雨洪问题。通过智慧城的水系规划,形成以河流为骨架,以水塘为节点的连续、完整的水系网络,构建综合水安全格局。
2.2 通过法定控制性规划,落实城市海绵系统
城市海绵系统规划要结合当前城市规划法规,将绿色海绵系统落实到具体规划中。通过落实城市蓝绿线控制,满足建立生态海绵雨洪调蓄系统及防洪安全、环境保护、生态修复的需要,保障城市水系安全和绿化网络体系。
2.3 以“让自然做功”的理念实施绿色海绵体
应用绿色海绵营造的原理,整治车陂涌等被渠化、固化的河流,恢复河道和河岸的自然形态,尊重自然系统的完整性和连续性,依靠生态系统自调节进行水系生态修复,恢复河道生态系统服务功能。
2.4 保留农田作为城市景观的绿色基质
保护沿河农田,将农田与智慧城绿色系统相结合,成为城市景观的绿色基质。农田与沿线的水库、湿地共同构成生态雨洪调蓄系统中的高级调蓄区,作为潜在滞洪廊道和泄洪湿地,发挥其生态防护功能。
3 结语
在已有城市规划格局或现状建成区进行海绵城市建设,必须将海绵城市规划与传统规划有效衔接。智慧城海绵城市建设分三阶段,即宏观尺度构建整体海绵系统、中观尺度落实城市海绵系统、微观尺度落实绿色海绵体,以此进行水生态基础设施建设,构建综合水安全格局。