海绵城市:从理念到实践
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第二章 海绵城市专项规划要点解析

总体而言,海绵城市专项规划总体应遵循《海绵城市专项规划编制暂行规定》中的相关规定。在编制时间方面,宜与城市总体规划同步编制,也可单独编制;在编制范围方面,原则上应与城市规划区一致,同时兼顾雨水汇水区和山、水、林、田等自然生态要素的完整性;在与其他相关专项规划衔接方面,应提出明确的雨水年径流总量控制率,提出整体自然的生态空间格局,落实雨水年径流总量控制率等指标,作为未来城市总体规划空间的开发管制要素;在与城市道路、绿地、水系统、排水防涝等方面做规划衔接时,应弥补和拓展现有规划体系中的空白与模糊之处,若存在与其他专项规划内容矛盾的地方,应优先遵循海绵城市专项规划的内容要求。对此需要通过国家和地方立法及行政体制予以保障,并在城市规划体系的强制性条款中予以明文规定,才能更好地解决城市中的实际水问题,进而完成海绵城市的建设及考核任务。

同时在规划编制时,应充分结合各地相关海绵城市建设评价标准,从城市整体的角度出发,关注海绵城市建设片区的规划实施效果,以实现目标和解决问题为导向,以建设效果为核心,鼓励可持续和创新,惩罚高影响开发,注重定性评价与定量评价相结合,制定相应规划目标、原则、内容、工作重点。例如在年径流总量控制率的规划方面应进一步切合实际,提出实际年径流总量控制率与片区(或区域)的规划指标对比,充分考虑新建和既有改造的区别,突出绿色基础设施;在常规雨水系统能力的规划下,当出现片区雨水管渠设计重现期对应的降雨时,应重点注意路面是否有积水、检查窨井是否有满溢的情况;在内涝防治系统的规划建设中,应重点注意当出现规定的内涝防治设计重现期上限值、下限值对应的降雨时,确定无内涝的情况。水环境质量依据片区水功能区划标准和是否有黑臭标准进行针对性的规划设计;热岛效应缓解程度在海绵城市规划中往往容易忽视,宜根据遥感或气象数据算得热岛缓解程度(建设前热岛程度和建设后热岛程度的比值);雨水资源利用率应根据计算的雨水资源利用率(雨水利用量替代的自来水比例)与片区或当地规划指标比较值予以实际规划。在城市自然海绵空间的营造方面,要充分结合蓝线、绿线规划,强调在规划中湿地、水系、绿色下垫面的面积绝不能减少。考虑城市整体人工湿地系统的构建,通过湿地公园、河道湿地等不同类型的整体规划布局,达到降低污染物浓度的效果,使水体富营养化问题改善。同时,对规划片区的主要河道进行整体生态岸线控制,结合河湖水系水文特征,依据城市蓝线规划,划定蓝线并落实到空间,确保区域的自然深潭浅滩和泛洪漫滩得到恢复,以洪水对应的区域空间为基础并适当外延,保护水系边自然林地、湿地及绿化,纳入城市绿线进行严格管控,加强蓝线和绿线的协调,实现蓝绿交织。

值得注意的是,在现有海绵城市考核评价体系中,有关部门对海绵城市的可持续性和创新性高度重视。在海绵城市规划编制中,除专业的海绵城市规划章节外,还涉及了不同专业内容如海绵城市运营维护、组织机构管理、资金保障等,对多专业分工有较高的深度要求。这就要求在海绵城市规划编制中,编制团队应具有对应学科的参编人员,确保达到专业性技术内容深度;通过整体内容科学的组织实施与管理,突出制度、管理和技术经济的创新,确保达到海绵城市规划的深度要求。

第一节 现状解析部分

《海绵城市专项规划编制暂行规定》明确指出编制海绵城市专项规划应当具备经济社会现状和发展基础资料,以及包括气象、水文、土壤、地下水、城市下垫面等在内的资源环境方面的基础资料和必要的勘察测量资料。资料详见表2-1。

表2-1 资料调研

续表2-3

续表2-3

在海绵城市的专项规划中应充分结合城市本底条件,分析城市区位、自然地理、经济社会现状条件和降雨、土壤、地下水、下垫面、排水系统等基本特征,识别城市水资源、水环境、水生态、水安全等方面存在的问题。

一、基本特征分析

结合第一、二批海绵城市申报材料及相关已完成的海绵城市专项规划的主要内容,现状的基本特征部分主要可以从自然地理和社会经济条件、降水径流及洪涝特点分析、水资源情况分析、水环境质量状况分析以及现状工程体系及设施情况分析五个方面来分类解析。其中自然地理和社会经济条件主要对地理区位、地形地貌、气象地质、河湖水系、社会经济概况以及城市建设用地的情况进行总结;降水径流及洪涝特点分析主要对年降雨量及年内分布、短历时降雨规律、长历时降雨雨型、径流特征、暴雨洪涝特征进行总结;水资源情况分析主要对水资源总量、地表水资源情况、地下水资源情况、水资源开发利用强度进行总结;水环境质量状况分析主要对省控城市集中式饮用水水源地水质、地表河流水质状况、湖库水质状况进行分析;现状工程体系及设施情况分析主要从供水设施、污水设施、雨水排涝设施(雨水管道、雨水泵站、排涝泵站、城市内涝点)、防洪设施等进行分析。

在特征分析部分,特别要重点关注与海绵城市建设直接相关的条件,下面以滁州市为例,介绍应重点关注的内容。

1.自然地理和社会经济

(1)气候条件:滁州市全市多年年平均降水量966.1mm。降水量年内时空分布不均。降水主要集中在6~8月,约占年总量50.0%。

(2)土壤条件:滁州市区主要为重粉质壤土(局部为轻粉质壤土)、淤泥质重粉质壤土(局部为淤泥质中粉质壤土)和可塑至硬塑状黏性土。下伏基岩为白垩系砂岩。粉质壤土土壤渗透系数为1.90×10-6~3.70×10-6mm/h,黏性土土壤渗透系数为1.41×10-7~3.53×10-7mm/h。稳定地下水位埋深一般位于自然地面以下0.8~4.0m。

(3)中心城区水系条件:中心城区主要有清流河、内城河、龙蟠河、胜天河、琅琊河、菱溪河、丰收渠、大官塘-菱溪湖水系、小官塘水库泄洪渠、双江水库泄洪渠以及新河水系。

(4)建设用地情况:滁州市现状城市老城区建筑密度高,建筑、路面等不透水面积占的比例较大,新城区建筑密度相对较低,地面硬化程度也相对较低,特别是会峰路以北的老城区水面绿地比例较低,相对而言城南新区和清流河东片新区河网密布,水面、绿地面积较大。

2.降水、径流及洪涝特点

(1)径流特征:滁州城区排水条件整体良好,地表径流流速较快,初期雨水径流量较大。整体城区被清流河分隔为东、西两大片区;城西片区地势由西向东倾斜,且坡度较大;城东片区东西向起伏大。

(2)暴雨洪涝特征:夏季强降水,城市排水系统将要同时承担西部山区洪水、水库泄洪和城市排水的功能,加之城市本身处于地势低平地区,加重了洪涝的危害。

3.水资源情况

(1)水资源量:滁州市2014年全市水资源总量为43.77亿立方米,全市人均水资源占有量1102.3立方米。

(2)水资源开发利用强度:2014年滁州市供水水源实际供水量为21.30亿立方米,供水量以地表水源为主,为20.41亿立方米,占总供水量的95.8%。地下水源供水量为0.89亿立方米,全部为浅层地下水,占总供水量的4.2%。基本无污水处理回用量和集雨工程供水量。

4.水环境情况

2014年共对滁州市32个水质断面(点位)进行了389次采样监测,代表河流长753.4km,代表湖库面积263.9km2。32个监测断面(点位)中全年期水质符合《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类或优于Ⅲ类的断面(点位)占34.4%, Ⅳ类占25.0%, Ⅴ类至劣Ⅴ类占40.6%。

(1)城市饮用水水质:取水水质达标率持续为100%,饮用水源地水质持续稳定。

(2)中心城区水质:城区水库水质较好,绝大部分为Ⅲ类水体。南湖两岸、内城河两岸、北湖部分段正在进行污水截流,现状水质为Ⅴ类水。城西干渠、会峰渠位于清流河西,为建成区主要的排水通道,由于截污不彻底,现状水体水质较差。清流河东菱溪河水系、丰收渠、大官塘泄洪渠等由于受到沿线固体废弃物及农业面源污染的影响,水质较差。

5.现状工程体系及设施情况

(1)供水设施:目前滁州市中心城区共有4座水厂,总供水规模310000m3/d。

(2)污水设施:滁州市中心城区现状内城河内区域为截流式合流制排水体制,其他区域均为分流制,已建污水管道总长度约583.03km。

滁州市现已建成两座污水处理厂,即清流污水处理厂(滁州市第一污水处理厂)和城东污水处理厂(滁州市第二污水处理厂)。滁州市第三污水处理厂设计总规模150000m3/d,一期工程50000m3/d正在筹建中。

(3)雨水排涝设施:滁州城区以清流河为界划分为城西和城东两大分区,已建雨水管渠总长度约304.79km,排水管道的覆盖率约为78%。清流河接纳了目前滁州城区的全部雨水、生活污水和工业废水。

滁州城区现状用于雨水调蓄的设施主要是自然水体,除古城地区的南、北湖为专用调蓄水体外,其他水体过去功能以农业灌溉为主,目前绝大多数已经没有农业灌溉功能。中心城区现有雨水排涝泵站5座,城区现状易产生渍水的地区约25处。

(4)防洪设施:滁州市防洪体系主要由防洪水库、河道堤防及山丘区撇洪沟组成。城区为防止外水(山洪)入城对建成区的影响,现状已经按20年一遇标准完成了龙蟠河、琅琊路以北的撇洪沟、西涧路撇洪沟和丰收渠整治。

二、问题解析

海绵城市建设的主要问题均应从水生态、水环境、水安全、水资源四个主要方面进行,部分文化底蕴丰厚的城市可以积极探索水文化的复兴。

1.水生态方面

主要关注城市的整体水系格局、生态岸线修复、水面率等,完善水系格局,拓宽疏浚河道,保证补水水源,实现分级蓄水,实现水生态修复的同时,提高城市水系景观和水文化服务功能。

2.水环境方面

针对地表水存在不同程度的污染问题及其产生原因进行解析,主要包括:

(1)污水管网建设不完善、老城区截流不够彻底:随着城市的发展,城市的污水管网建设日渐完善,但仍有部分污水没有收集和处理。局部区域的生活污水、工业废水、畜禽和水产养殖等污水直接排入河道,造成水体的污染。

(2)初期雨水未处理,面源污染严重:初期雨水携带了较大比例的污染负荷,给河流水体带来的污染不可忽视。城市的快速扩张导致硬质化地面比例大大增加、初期雨水无法得到有效的截留和处理而直接进入受纳水体。另外,农业面源污染也是导致水体水质难以改善的重要因素。

(3)排污口多,生活垃圾乱堆乱放:城市河流排污口众多,存在不同程度的污水偷排和雨污水混接现象,需要组织排查、统一管理、减少数量。另外,河流水体附近生活垃圾乱堆乱放现象严重,造成水体污染。

(4)工业废水处理达标率不高:工业废水处理设施多集中在大、中型厂矿企业,且处理设施运转不正常,处理后的水回用率低,处理达标率不高,监督措施待加强。

(5)水体流动性差,无可靠的补水水源:现状水体流动性差,枯水期会有断流现象,没有可靠的补水水源。

3.水安全方面

1)排水防涝主要问题

(1)雨水管网局部雨水排水系统达标率低,部分排水系统不完善。

(2)排水标准偏低,缺乏针对超标雨水的应对措施。

(3)老城区已建成排水管网年代久远,且为合流制排水管网,排水管渠养护跟不上,导致排水管网淤积堵塞严重,排水能力大大下降。

(4)部分道路交叉口处竖向标高较低,设置雨水口个数较少,收水量较小,路面雨水不能及时排入雨水管网。

(5)部分排水河道沟渠没有有效的管理、养护机制,造成河道沟渠淤积严重。

(6)老城区局部道路过路涵所采用的标准较低,致使在过路涵处易形成阻水点,极易形成区域内涝。

2)防洪问题

(1)防洪标准低,清流河下游防洪标准低,其现状城市防洪标准不足20年一遇。

(2)防洪工程设施不完善,未形成完整的防洪体系,清流河等支流防洪体系不完善。

(3)河道淤积严重,阻水障碍物多,给防洪带来很大困难,在河道行洪范围内存在不少阻水违章建筑,阻塞河道行洪,极大影响河流调蓄和过流能力。

(4)工程管理体制尚不健全。

4.水资源方面

(1)大部分城市水源依赖地表水,水源形式较为单一,其他形式水源缺乏,供水安全性有待提高。

(2)缺乏雨水、再生水等非常规水资源开发利用措施。现状不存在非常规水利用(污水处理回用、雨水利用等),水资源利用水平不高。

(3)水源保护与管理有待加强。随着城市城区的扩展与建设,水质面临的威胁因素大大增多,应按照规定的饮用水水源保护区,加强安全防护,禁止一切危害水源水质的活动。