基于海绵城市理念下的城区河道治理提升措施研究

许卫卫，贾立章

(邢台市城区河道管理中心，河北 邢台 054000)

1 引言

水是人类生存发展不可缺少的自然资源，城区河道作为城市水资源的重要载体，影响着城市的生态文明发展和人们的生活质量，决定着中心城市的品质和品位[1]。近年来，随着城市建设的迅速发展和规模的不断扩张，推动城区河道治理提升和提高城市环境质量及承载能力，成为人水和谐相处的重要研究主题[2]。在此背景下，海绵城市建设的提出为城区河道治理提供了契机和新的思路。由河湖水系构成的蓝色空间和绿地系统构成的绿色空间，是海绵城市生态修复和景观营造的主要斑块[3]。城区河道作为城市“蓝绿”空间的重要组成部分，其治理成果直接影响着城市排水防涝和生态建设水平。

2 牛尾河概述

2.1 河道现状

邢台市地处河北省南部，地势西高东低，滨江路(绝对标高94 m)与东华路(绝对标高54 m)相差40 m[4]。牛尾河位于邢台市区北部，自西向东(达活泉公园至襄都路)流经市区，长约4.6 km，河道现状宽度在4～20 m之间。

按照规划设计，城区降雨主要依靠城区河道排出。并且，城区内铁路地道桥下的积水，也经泵站提升、抽排到就近河道。因此，牛尾河除日常的景观功能之外，肩负着城区防汛通道的功能。

2.2 水文分析

根据《河北省中小流域设计暴雨洪水图集》，牛尾河产流计算暴雨强度计算公式为：

(1)

式(1)中，q为设计暴雨强度；P为重现期；t为积水时间。

雨水量计算公式采用：

Q=ψ·q·F

(2)

式(2)中，Q为雨水量设计流量(L/s)；q为设计暴雨强度(L/(s·hm2))；ψ为径流系数；F为汇水面积(hm2)[5]。

经现状调查和计算分析，牛尾河整段河道狭窄，达不到规划断面流量，特别是牛尾河兴达路桥、平安桥两处。

2.3 治理契机

根据IPCC 2021年8月发布的《气候变化2021：自然科学基础》，自1850～1900年以来，全球地表平均温度已上升约1 ℃，未来20年全球温升预计将达到或超过1.5 ℃。气候变化正在加剧水循环，进一步加强内涝治理迫在眉睫[6]。《国务院办公厅关于加强城市内涝治理的实施意见》(国办发[2021]11号)文件指出，各城市要因地制宜基本形成排水防涝系统，使韧性城市要求和城市海绵城市建设更匹配[7]。另，根据《邢台市城市排水(雨水)防涝综合规划》等指导性规划需将海绵城市建设、节水城市建设等融入到城区河道规划、建设、管理的各环节[8]。

3 存在的问题

3.1 调蓄能力限制

近几年，邢台市城市发展以正北方向为主，房地产开发急速增长。因北部区域规划水系清水河、清桦河尚未形成，导致牛尾河汇水区域较大，约18.8 km2范围的雨水需从兴达路两侧入河口排入牛尾河(图1)。牛尾河现状河道宽度只有5～9 m不等，排水标准较低，现状过流能力为31 m3/s，不能满足行洪需求。每年6～9 月份为防汛期，降雨后河内水位较高，雨水闸门入河口设置距离河底仅0.7 m，容易形成顶托出水不畅，造成河道两岸积水，雨水较多年份甚至发生洪涝。

图1 牛尾河汇水区域平面

3.2 河道水源不足

牛尾河是海河流域子牙河水系滏阳河的一条主要支流。随着邢台市城市开发建设影响，现牛尾河源头为城区北部达活泉公园一带多泉区，流经邢台市城区、信都区、任泽区，在任泽区南留寨汇入顺水河后入南澧河[9]。牛尾河水源主要为达活泉泉水，补充南水北调引水，每日水量约0.8 万m3，并在下游少量使用中水，每日水量约0.1 万m3。总体水量偏小，可在平安路、兴达路两侧形成水面景观，其余河段低水面流动。

3.3 生态修复单一

由于历史原因，城区河道按照行洪标准建设，多为硬质河底，未按生态河道设计，景观效果和水质保持难度较大[10]。河道附属设施老化，设置不合理，闸坝、溢流堰等设施建设年代较早，分布不均，设施老旧，不能保证全段蓄水，部分河底、护坡破损，影响蓄水。同时，牛尾河两侧多为居民小区，几乎没有滨河绿地，整个水系无植物群落，也无生态修复能力。

4 治理措施

牛尾河城区河道治理提升为邢台市排水防涝补短板项目，是致力于建设和谐宜居城市环境，努力铺就“绿满邢襄、水润古城”生态底色的重要举措，是创建自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市的前提基础[11]。项目实施将提升牛尾河排水防涝能力，改善水生态环境，并为整个区域的发展创造有利条件。

4.1 河道水系拓宽

牛尾河承担着城区北部排水防涝的重要功能，针对河道狭窄影响城区防汛安全问题，分步分段实施了牛尾河河道水系拓宽。根据规划流量及清桦河、清水河建成后水量汇入实际情况，统一按照30 年一遇洪水标准设计，将牛尾河全段分三步进行了拓宽。首先，对排水防涝压力最大的下游段-牛尾河(平安路-襄都路)进行了拓宽，河道上口宽度由12 m拓宽至25～42 m；其次，对牛尾河上游狭窄段及清桦河汇入段-牛尾河(花园小区东围墙-邢台学院)进行了拓宽，河道上口宽度由5～7 m拓宽至15～22 m；最后，对中间段-牛尾河(邢台学院-平安路)段进行了拓宽，河道上口宽度由9 m拓宽至18～29 m，大幅提升了区域的排水防涝能力。

4.2 生态河道建设

积极探索河道治理新经验、新方法，在河道整治过程中融入生态理念，对牛尾河进行生态化改造。一是建设生态浮岛。采用“生态浮岛”建设技术，在牛尾河邢台学院河段，利用无土栽培技术，在镂空设计的浮岛主体上栽植美人蕉、水生菖蒲等水生植物，进一步净化河道水质，达到修复和重建河道生态系统的目的。二是建设生态河底。在牛尾河下游段拓宽中，因地制宜从水流、水质等多方面考量，采用生态河底衬砌技术，打造碎石-素土-防水毯-沙土结构生态河底，增加水体含氧量，构建河道生态系统。三是建设生态护坡。在牛尾河新华路至邢台学院段河道改造工程中，河道北侧边坡采用阶梯式生态框护坡，南侧边坡常水位以下采用浆砌片石挡墙，常水位以上采用自然坡地绿化护坡，塑造河道自然生态环境。

4.3 多源头引水入河

牛尾河在河道拓宽的同时，沿河相应建设下沉式绿地游园，收集调蓄毗邻的主街道雨水，补充河道水源，以达到“自然积存、自然渗透、自然净化”的效果[12]；启动城区河道供水管道改造工程，实现多水源、大水量、常态化生态补水。通过闸坝、溢流堰等调蓄设施的改造提升和精细调度，牛尾河实现全河段蓄水，在多数河段形成水清、岸绿、景美的良好水面景观。目前，引朱济邢召马地表水厂备用水源联通工程正在抓紧施工，待联通后，可大量向城区河道进行生态补水，以确保河河有水、清水长流。

5 结论与讨论

牛尾河综合治理项目，将牛尾河排水防涝补短板、黑臭水体消除、沿河景观绿地提升，以及水生态系统修复等有机融合在一起，使邢台市北部地区水系规划、排水市政基础、绿地开发与建设更完善和成熟。目前该项目正在实施牛尾河拓宽第三阶段，河道下游河段效果明显，整个水环境得到显著改善和提升，牛尾河公园也成为邢台市民的一个新游玩去处。现就城区河道治理提升措施作以下几点讨论，旨在为城区河道治理提供经验支撑，从而指导更优的项目治理。

(1)基于海绵城市理念下的城区河道治理在我国还处于发展阶段，需不断的摸索与实践，相关管理单位应该首先认识到海绵城市在城市建设和发展中的重要性，并将理念融入城市规划和实践中。

(2)用系统思维去治理城区河道不是一蹴而就的事情，落脚点应该是未来几年的治理安排，不管是水质治理还是附属设施建设都应该考虑生态理念，修复河道生态系统，建设连续完整的基础设施体系。

(3)我国总体上是个缺水的国家，邢台又属于典型的北方城市，旱涝急转，汛期，积雨成灾，非汛期需调水补充。在河道治理时，必须优先考虑充分利用雨水，将雨水纳入城市水资源配置，以实现生态河道的真正意义。