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萍乡市海绵城市建设的水利实践与探索

2024-02-21潘雪梅

水利规划与设计 2024年2期
关键词:萍乡市海绵水利

潘雪梅,郑 勇,邓 坤

(1.江西省水利科学院,江西 南昌 330029;2.江西省鄱阳湖水资源与环境重点实验室,江西 南昌 330029;3.江西省鄱阳湖流域生态水利技术创新中心,江西 南昌 330029)

海绵城市是新型城镇化建设的核心理念和方式,是有效解决城市水安全问题、加快推进生态文明建设的重要举措[1-3]。自2015年财政部、住房城乡建设部、水利部联合启动海绵城市试点建设工作以来,已有近30个国家级试点城市和100个省级试点城市相继开展海绵城市探索实践[2]。目前,在海绵城市实践过程中暴露出严重的“碎片化”现象,主要表现为参与主体组织、制度建设和建设过程等的碎片化,严重制约海绵城市建设进程[4]。

参与主体组织“碎片化”指海绵城市建设涉及的住建、水利、环保、规划等多个参与部门出现分工割裂、权责不清、功能交叉现象,这限制了各部门功能作用的充分发挥[4]。海绵城市建设以水为主线,构建城市良性水循环系统,增强城市水安全保障和水资源水环境承载能力[5-7]。水利与海绵城市建设密不可分,城市河湖水系是蓄滞、调节和净化雨洪径流的主要载体,是保障海绵城市“渗、滞、蓄、净、用、排”等6项功能的重要基础[5-6]。水利作为海绵城市建设的重要参与部门,应明确水利主要目标和工作任务,为建设海绵城市更大限度地发挥好水利作用。

2015年4月,萍乡市成功申报全国第一批海绵城市建设试点城市,在财政部、住房和城乡建设部、水利部的指导支持以及江西省委省政府的高位推动下,连续三年在海绵城市建设试点绩效考核中排名第一,成为江南丘陵地区和我国中等规模城市海绵城市建设的有益借鉴[1]。本文通过介绍萍乡市海绵城市建设水利探索与实践,明确水利目标和工作任务,总结经验做法和取得成效,针对存在的问题,提出对策建议,为其他城市海绵城市建设水利工作提供参考借鉴。

1 海绵城市建设“碎片化”现象及成因分析

“碎片化”一词最早应用于信息传播、公共管理等领域,常见术语如“碎片化时间”“碎片化阅读”“碎片化管理”,其特点是零碎化、分散化[4]。车伍等[8]在阐述海绵城市建设若干问题认识时,引入“碎片化”这一概念。丁继勇等[4]对海绵城市建设“碎片化”作出具体界定,即在海绵城市建设全生命周期中因缺乏整体视觉和系统思维而导致相关参与主体间缺乏协同合作、建设标准不一致、建设过程“重建轻管”等现象,导致海绵城市建设整体目标难以达成。海绵城市建设“碎片化”主要包括参与主体组织、制度建设和建设过程等的碎片化。海绵城市建设目标的多层次多属性,决定了参与主体的多元性,包括政府部门和非政府部门[4,9]。从政府内部职能分工情况看,其组织结构存在“碎片化”,表现为各部门分工割裂、权责不清、功能交叉等,这限制了各自作用的充分发挥。例如,武汉市海绵城市建设由市城乡建设委员会统筹,在实际工作中存在政府部门职能交叉、平级单位不配合情况,导致权利共享而责任泛化[4]。常德市海绵办是临时成立机构,涉及参与部门多,工作协调难度大,集体效率偏低[10]。

上述“碎片化”现象产生的主要原因归纳如下:①条块分割的管理机制,过度的分工增加了工作环节和流程,参与部门各自为政,权责不清,降低了工作积极性和主动性;②缺乏整体性治理框架,各参与部门倾向于从自身行政便利性角度出发,完成基础工作任务,而非主动寻求其他部门协同合作[4]。

2 充分认识水利在海绵城市建设中的重要作用

从水利角度看,海绵城市由无数水利微循环或微型水利工程构成[5]。水利与海绵城市建设密不可分,城市河湖水系和地下水系统是蓄积、调节和净化雨洪径流的主要场所,是保障海绵城市建设“渗、滞、蓄、净、用、排”各项措施发挥系统治理效益的重要基础[5-6]。完善城市防洪排涝体系,统筹调控流域上下游、城市建成区内外洪涝水,合理安排洪涝水出路,是提高城市防洪排涝标准的重要措施。加强城市河湖综合整治和水系连通,保护地下水系统,实施水生态修复,是改善城市生态环境的重要支撑。强化节约用水,优化配置水资源,加强雨水、再生水等水源利用,是提高城市水资源承载力的重要举措。提高城市水管理能力,规范城市水资源管理和河湖水域管控,是建设海绵城市的重要保障。

海绵城市建设是贯彻落实习近平总书记“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路的重要举措,是修复城市水生态、改善城市水环境、提高城市水安全、节约利用水资源的重要途径。自2013年习近平总书记在中央城镇化工作会议上首次提出建设“海绵城市”以来,国家、江西省相继发布一系列海绵城市建设水利工作政策指导性文件。《关于开展中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》(财建〔2014〕838号)要求:财政部、住房城乡建设部、水利部联合开展中央财政支持海绵城市建设试点工作。《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》(国办发〔2015〕75号)要求:水利部要加强对海绵城市建设中水利工作的指导和监督。《水利部关于推进海绵城市建设水利工作的指导意见》(水规计〔2015〕321号)明确要求:水利工作要以城市河湖水域及岸线管控和综合整治、防洪排涝体系建设、水资源优化配置和高效利用、水资源保护与水生态修复、水土保持、水管理能力建设为重点。《江西省人民政府办公厅关于推进海绵城市建设的实施意见》(赣府厅发〔2016〕4号)明确要求:省水利厅要加强对海绵城市建设中水利工作的指导和监督。《江西省“十四五”水安全保障规划》提出:“十四五”期间,协同住房城乡建设部门,支持海绵城市建设,开展易涝积水点整治,全面提升城市防洪排涝能力”。《江西省海绵城市建设“十四五”专项规划》指出:“十四五”期间,将70%的降雨就地消纳和利用,城市生态环境和水环境明显改善,内涝防治体系基本建立,城市韧性明显提升。相关规范性文件见表1。

3 萍乡市海绵城市建设的水利实践与探索

3.1 区域概况与问题分析

3.1.1区域概况

(1)典型的江南丘陵地貌

位于江南丘陵地区,以丘陵地貌为主,山地、丘陵和盆地错落分布,地形中部高,南、北低,并向东西侧倾斜,略呈两个相连的马鞍形,独特的地形地貌造成城区整体汇流较快。

(2)旱涝交替的水文特征

属于亚热带湿润季风气候区,四季分明、雨量充沛,多年年均降雨量约1600mm,降雨量时空分布不均,主要集中在每年的4—6月[11]。区域晴时旱、雨时涝的特征明显,城市缺水又留不住水。

(3)顺藤结瓜的山水格局

中心城区以萍水河、五丰河为藤,顺藤而下,形成以萍水湖、玉湖、鹅湖、虎形山、金螺峰为节点的“顺藤结瓜”型山水格局,独特的山水格局具备良好的雨洪蓄滞天然本底。

3.1.2核心问题与成因

洪涝灾害问题突出,表现出明显的山洪与内涝问题相叠加的特征。萍乡内涝积水问题是多重因素共同驱动的,主要包括以下几方面:①外部山洪影响。湘赣分水岭,地形复杂,每逢春夏之交,冷暖气流相互作用,雨水较多,易发洪灾;②河道防洪标准不足。城区段河道断面狭窄,行洪能力不足,暴雨时,河水常常漫流而出,淹没周边区域;③排水系统不完善。老城区排水管网设计标准低,年久失修,管道堵塞、管网沉降、错接乱接等现象较为普遍;④局部区域地势低洼。城区内部分区域地势起伏较大,形成部分相对低洼区域,暴雨时易积水。

3.2 海绵城市建设水利指标体系

针对海绵城市建设试点区存在的核心问题,通过构建指标体系开展海绵城市试点建设,实现“小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解”的整体建设目标,并且在“全域管控-系统构建-分区治理”的核心技术路径的指引下,形成具有江南丘陵地区特色的海绵城市建设萍乡模式。萍乡市海绵城市试点建设水利指标见表2。

表2 萍乡市海绵城市试点建设水利指标

3.3 海绵城市建设的水利实践与探索

按照国家及江西省海绵城市建设水利工作的政策指导和相关规范性文件要求,结合萍乡市海绵城市建设具体实践,本章节从城市河湖水域及岸线管控和综合整治、防洪排涝体系建设、水资源优化配置和高效利用、水资源保护与水生态修复4方面总结其水利实践和探索。

3.3.1城市河湖水域及岸线管控和综合整治

(1)严格城市河湖水域空间管控,保护自然蓄滞空间

结合城市总体规划修编,在全域尺度上,建立多维度的海绵城市空间管控体系,划定生态控制线和城镇开发边界,明确禁建区和限建区。建立“山、水、林、田、湖、草”空间管控格局,构建全域尺度的海绵体[12]。在中心城区尺度上,统筹考虑河湖水域、绿地系统与生态功能单元的整体性、协调性、安全性和景观生态要求,划定蓝线、绿线和生态廊道,保护河流、湖泊、塘堰、滩涂等自然蓄滞空间,奠定中心城区海绵城市格局本底基础。同时,严厉打击违法用地、违法建设行为,大力拆除违法建筑、违规广告牌,全面巡查整治试点区内侵占河道和绿地现象。

(2)推动河道生态岸线建设,修复自然生态空间

启动了萍水湖、鹅湖、玉湖、翠湖等一系列生态工程。对于不影响行洪安全的河段进行全面生态化改造;出于行洪安全需要,对于确需保留硬质防洪堤的河段,采用迎水硬质岸坡水保植物套管栽培模式进行绿化处理。此外,萍水湖、翠湖、玉湖、鹅湖等新建、扩建水体全部采用生态驳岸。在萍水湖、玉湖、鹅湖、萍水河、五丰河、白源河大量引种苦草、眼子菜等沉水植物,以提高水体自净机能。

(3)加强城市河湖水系保护与管理

对管辖区域内起调蓄雨水、排涝作用的河渠沟塘、排水管网等组织清淤除障,充分发挥其调蓄洪涝的功能,加强城市河湖水系管理和保护。同时,加强河湖水系疏浚和管理,恢复自然水系连通,对城市排水设施进行全面检查、维护和清疏。

3.3.2防洪排涝体系建设

(1)完善城市基础设施体系,加强城市雨洪管理调度

从全流域尺度对洪涝灾害成因与特征进行深入分析,提出了“上截-中蓄-下排”流域雨洪蓄排体系。上截:上游建设分洪隧道,汛期分流五丰河水至赤山河;中蓄:萍水河和五丰河中游分别建设萍水湖、玉湖、鹅湖,削峰滞洪,稳定河道水位,缓解汛期下游老城区行洪压力;下排:下游建设箱涵与闸泵站,增强城区排水能力[12-13]。针对雨水径流汇流组织的全流程各环节,萍乡市雨洪蓄排系统构建由单一的排水管网优化向源头和末端拓展,形成“源头减排-过程控制-系统治理”的城市排水系统。此外,萍乡市优化原有排水设施,增加雨污水管道、箱涵、泵站等设施,全面修复淤塞破损管段。

(2)合理确定城市防洪排涝分区,积极开展内涝积水点治理

根据现状河流水系自然流域边界,将海绵城市建设试点区划分为萍水河、五丰河和白源河3个汇水分区[14]。并在此基础上,按照排水管网布局和排水口分布,将试点区进一步划分为15个排水分区。综合考虑萍乡市江南丘陵地区的地域特点、地理条件与气象水文特征,在“全域管控-系统构建-分区治理”核心技术路径指引下,根据试点区内萍水河、五丰河、白源河流域内涝积水问题,从流域源头减排、排水管线建设和涝点整治3方面进行内涝治理。

(3)完善城市污水排水监测网络,构建防洪防涝预警系统平台

建立统一的海绵城市相关设施在线监测网络,实时掌握设备运行情况、监测数据收集、上传和发布情况,实现流量、流速、水位、水质等指标实时监测,具有各种数据阈值报警功能。构建在线运行监控与预警系统平台,对在线监测数据进行采集、传输和维护,并通过各种方式显示在管理者个人电脑或大屏幕上,便于决策者掌握萍乡市整个排水设施的运行情况及水量水质变化状况,为城市排水管理、预警预报、应急预案制定和科学调度提供技术支持,实现排水设施管理科学化、智能化。

3.3.3水资源优化配置和高效利用

(1)加强城市供水管理,保障居民饮水安全

先后出台了《萍乡市城市供水用水管理规定》《萍乡市城市二次供水管理办法》《萍乡市计划用水和节约用水管理办法》等。同时,强化相关政策法规执行力度并建立监督制度,增强政策执行的透明度和可信度,避免“有法不依,执法不严,违法不究”现象发生。此外,公共政策执行强化责任追究制度,实行风险预警机制,使政策执行者权责一致,依法追究因政策执行不力而造成损失的责任主体责任。

(2)积极开展城市污水再生利用和雨水资源化利用

有序推进城市雨水资源化利用工作,制定并发布了《萍乡市城市雨水收集利用管理暂行办法》《萍乡市城市雨水收集利用管理暂行办法》,明确雨水资源化利用的重点途径与责任主体。针对区域内“晴时旱、雨时涝”问题,开展雨洪资源调蓄利用工程,建设雨水桶、调蓄池、调蓄水体等相关设施,将雨水资源广泛应用于市政杂用水、绿化灌溉、景观补水等。其中,雨季市政杂用水全部采用雨水替代,旱季60%以上采用雨水替代;景观水体均采用流域范围内汇流并净化处理后的雨水进行补给。此外,萍乡市污水再生利用主要集中于萍乡市华能电厂、萍钢实业股份有限公司等工业用水。

3.3.4水资源保护与水生态修复

流域内环境污染问题严重,除自身污染负荷汇入外,还承接其支流五丰河和白源河污染物汇入,其流域内水环境污染主要由污水直排和合流制溢流污染导致。海绵城市试点建设期间,以萍水河水质提升为目标,以入河污染物控制及自身环境容量提升为核心,通过控源截污、内源治理、生态修复和活水提质4个方面开展水环境综合治理。

(1)污染物控制

试点区以全面消除旱天污水直排、大幅削减合流制溢流污染、有效控制面源污染为目标,对流域污染负荷进行削减。新城区重点是污水管线完善和面源污染控制。通过海绵城市建设实现彻底雨污分流,通过规划管控削减源头地块径流污染,并按照规划完善污水管线。旧城区重点是消除旱天直排,削减合流制溢流污染,控制面源污染,主要工作包含地块海绵城市改造、新建截污管线、合流制溢流调蓄池等工程。

(2)环境容量提升

通过生态修复和活水保质,提升萍水河自净能力。生态修复措施包括生态岸线及湿地建设、在河段两侧布置生态浮动缓冲带、河道清淤等。活水保质主要为完善城市河湖生态调度、保障河湖生态用水。

3.4 海绵城市建设水利实践的经验成效

通过三年海绵城市建设水利实践,萍乡市天然水域面积率达6.73%,生态岸线比例76.34%,主城区各河流防洪堤达标率100%(达到30年一遇防涝标准),雨水资源化利用率12.2%,地表水质达标率100%,面源污染控制率(TSS计)50%,恢复了健康水生态系统、解决了城市内涝顽疾、优化了水资源供给结构、扭转了水质恶化趋势。

3.4.1强化城市河湖水系保护,恢复健康水生态系统

萍乡市出台了《萍乡市中心城区水系规划》《萍乡市城市蓝线管理办法》《萍乡市水系保护管理办法》,强化全市河湖水系保护,在开发过程中不挖山、不填塘。新建和改建了萍水湖、翠湖、玉湖、鹅湖等一批以水景观为主的城市公园,保护城区范围内巴塘等陂塘水体并进行生态修复。试点区域内河湖、湿地、塘洼等天然水体面积达221.81hm2,水面率提高至6.73%。完成萍水河、白源河生态化改造工作,并且在萍水湖、翠湖、玉湖、鹅湖等水体建设生态驳岸。建设试点区内河湖水系岸线总长度58.76km(两岸),其中生态岸线长度44.86km,生态岸线比例为76.34%。同时,在萍水湖、玉湖、鹅湖、萍水河、五丰河、白源河大量引种苦草、眼子菜等沉水植物。目前,河道、湖泊内沉水植物生长状况良好,自然增长和蔓延速度很快,大大提高了河道自净机能。

3.4.2完善城市防洪排涝系统,解决城市的内涝顽疾

萍乡市创造性提出了“全域管控-系统构建-分区治理”总体思路,构建了“上截-中蓄-下排”城市排水系统,实现流域雨洪的蓄排平衡,奠定洪涝灾害问题解决的基础。针对易涝点内涝积水问题,针对性地建设了排水管道、箱涵、调蓄池、排涝泵站等基础设施,极大地提升了城区的排涝能力。按照《萍乡市城市防洪规划报告》,主城区(安源城区)萍水河主河道防洪标准设为50年一遇,其余支流均设为20年一遇。完成了主城区萍水河、五丰河、白源河防洪工程建设,主城区各河流全面达到防洪标准设防标准要求,主城区各河流防洪堤达标率100%。

3.4.3调整水资源供给结构,提升水资源优化配置

积极开展雨洪资源调蓄利用相关工程,雨水资源广泛利用于市政杂用水、绿化灌溉、景观水体补水等。2017年,试点区内市政杂用水总用水量21.50万m3,其中使用雨水总量17.20万m3。绿化灌溉用水使用雨水总量2.93万m3;景观补水用水使用雨水总量622.30万m3。综合市政杂用水、绿化灌溉、景观水体补水3方面雨水利用情况,试点区全年雨水资源使用量共642.43万m3,雨水资源化利用率12.2%。萍乡市污水再生利用主要集中于工业用水。萍乡市华能电厂循环冷却水年用水量493.75万m3,其中再生水使用量233.4万m3;萍钢实业股份有限公司年用水量1720.21万m3,再生水使用量266.94万m3。

3.4.4加大水环境综合治理,扭转水质恶化趋势

通过控制合流制排水系统溢流污染和削减面源污染负荷,使得城区主要河湖水系水质逐步好转。根据萍乡市地表水功能区划,除试点区域内萍水河(工业用水区)、五丰河、白源河(未纳入水功能区)外,其余河湖均达到地表水环境质量Ⅲ类标准[1]。萍乡市各排水分区径流TSS削减率介于10%~63%之间,试点区总体TSS削减率达51%。同时,老城区溢流污染问题得到有效控制。

3.5 海绵城市建设存在问题与对策建议

3.5.1问题分析

(1)所辖县建设工作滞后,项目建设片面化、碎片化

所辖县海绵城市建设工作推进缓慢,海绵工程建设存在片面化、碎片化问题,施工质量较差,究其原因,部分市辖县(如芦溪县、上栗县、莲花县)暂未编制海绵城市专项规划,缺乏系统化建设思路,无法统筹推进海绵城市建设工作[1]。

(2)技术力量较薄弱,项目运营管护制度不健全

目前虽已建成不少海绵城市项目,但精品示范项目数量不多,设计、施工水平有待提升,海绵城市建设相关技术力量薄弱。海绵城市设施养护管理制度不健全、专业化程度不高,海绵设施运营维护存在短板,比如河道及调蓄池保洁清淤,污水净化处理研究等[15]。

3.5.2对策建议

(1)强化系统化建设思路,编制海绵城市专项规划

树立山水林田湖是一个生命共同体理念,将海绵城市建设水利措施和要求,统一纳入城市规划蓝图,强化流域规划、防洪规划与区域规划的衔接,统筹协调流域上下游、地表水与地下水、防洪排涝与雨水利用等关系,科学确定萍乡市所辖县海绵城市建设总体布局,加快推进海绵城市专项规划编制工作。

(2)加大人才资金投入,强化水利技术支撑

培养海绵城市建设专业人才,提高技术人员的业务能力和水平。加大水利建设项目资金支持,启动萍乡市水生态文明试点示范及创新创建,打造水利风景区、传统水上文化设施、现代文化主题水体公园等一批优秀的水文化精品工程项目。加强海绵城市建设系列专题研究,为海绵城市建设的科学决策、项目实施和优化管理提供水利技术支撑。

(3)落实建设管控制度,加强项目监督管理

加强机制体制建设、落实规划建设管控制度,建议将海绵城市建设要求纳入“两证一书”“施工许可”“竣工验收”等行政审批环节中,实施工程规划、立项、建设全过程严格监管[1]。做好水利项目运行管理和优化调度,加强海绵城市各类措施的协同调度。创新水利项目运行管护机制,落实工程管护经费,明确管护机构和责任,建立工程良性运行机制。

4 结语

萍乡市是全国第一批海绵城市建设试点城市,连续三年在海绵城市建设试点绩效考核中排名第一,现已从“全国试点”走向“全国示范”,通过本文的分析框架,可对萍乡市海绵城市建设水利实践全过程有更清晰的认识,包括水利指标体系构建,河湖水域及岸线管控和综合整治、防洪排涝体系建设、水资源优化配置和高效利用、水资源保护与水生态修复等方面水利工作开展,对于江南丘陵地区和我国中等规模城市海绵城市建设水利工作具有参考借鉴意义。然而,本文对萍乡市海绵城市建设水利工作总结仍不全面,并且对相关政策文件分析不够深入,亟需进一步改进和完善。

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