楊霄
摘要:海綿城市建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)以及城市 “雙修”的開展為城市水體帶來了更高層次的設(shè)計(jì)要求。通過分析西安護(hù)城河現(xiàn)狀及關(guān)鍵性問題,制約其城市功能發(fā)揮的主要因素在于內(nèi)澇防治、景觀生態(tài)與水資源調(diào)配之間的矛盾。結(jié)合西安海綿城市建設(shè)需求,在綜合考慮水安全、水環(huán)境、水生態(tài)及水資源的基礎(chǔ)上提出頂層設(shè)計(jì)策略,從而構(gòu)建護(hù)城河成為集雨洪調(diào)蓄、生態(tài)循環(huán)、水質(zhì)凈化以及景觀旅游于一體的多功能城市設(shè)施。
Abstract: The process of sponge city construc
1 問題的提出
海綿城市,旨在建設(shè)能夠自然積存、自然滲透、自然凈化的“水彈性城市”;城市“雙修”,是指生態(tài)修復(fù)、城市修補(bǔ),是治理“城市病”、改善人居環(huán)境、轉(zhuǎn)變城市發(fā)展方式的有效手段。城市水體在城市排水防澇、生態(tài)環(huán)境改善及城市水系統(tǒng)循環(huán)過程中發(fā)揮著重要作用,是海綿城市建設(shè)及“雙修”工作中最為關(guān)鍵的內(nèi)容之一。西安是全國(guó)第二批城市雙修試點(diǎn)城市,護(hù)城河作為古代城池建筑的重要組成元素,經(jīng)歷時(shí)代的變遷,如今成為城市水體的一部分,作用和地位也發(fā)生了巨大的變化,同時(shí)也呈現(xiàn)出排澇不暢、水體感官差、個(gè)別河段有異味、富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重等水安全、水環(huán)境問題[1]。因此維持以護(hù)城河為代表的城市水體健康完整、水流通暢、水質(zhì)良好在海綿城市建設(shè)中至關(guān)重要。
目前,由于對(duì)海綿城市建設(shè)的深刻內(nèi)涵沒有理解,對(duì)于城市水體的海綿建設(shè)多數(shù)僅僅圍繞生態(tài)護(hù)岸的建設(shè)展開,而忽略了城市水體對(duì)于建立城市良性水循環(huán)的核心作用。“頂層設(shè)計(jì)”理念,伴隨著海綿城市建設(shè)由小范圍試點(diǎn)邁向大規(guī)模推廣逐漸得到國(guó)內(nèi)專家、學(xué)者以及規(guī)劃設(shè)計(jì)人員的重視和推崇[2],同時(shí)也通過城市“雙修”試點(diǎn)工作的開展得到進(jìn)一步升華。該理念下的海綿城市建設(shè),是指突破傳統(tǒng)的專業(yè)限制,由水利、景觀、市政、規(guī)劃、道路等多專業(yè)站在頂層角度下統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì),對(duì)象也由單一目的轉(zhuǎn)變?yōu)榘鷳B(tài)、資源、污染、環(huán)境、安全等跨領(lǐng)域的復(fù)雜工程。對(duì)于城市水體而言,頂層設(shè)計(jì)更指向于建立具有綜合生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益的城市綜合載體,平時(shí)發(fā)揮正常的景觀、休閑、娛樂功能,汛期發(fā)揮防洪安全及調(diào)蓄功能,結(jié)合雨水資源化利用、再生水回用等原則,充分發(fā)揮城市水體在海綿城市中的主線作用。本文以西安護(hù)城河為例,通過對(duì)水體體系進(jìn)行時(shí)態(tài)分析,深入剖析護(hù)城河在城市功能中的現(xiàn)狀問題,對(duì)護(hù)城河從水源、水流、水量三方面策略統(tǒng)一進(jìn)行規(guī)劃控制,探索基于海綿城市理念下城市水體的頂層設(shè)計(jì)路徑。
2 西安護(hù)城河現(xiàn)狀及關(guān)鍵問題分析
2.1 基礎(chǔ)概況
西安明城墻護(hù)城河形成于公元1370年,距今已有645年的歷史,與城墻一體,是古代城堡防御體系的重要組成部分。西安護(hù)城河環(huán)線周長(zhǎng)14.65km,河道東南角高,西北角低,河底落差10.96m,河底坡度2.5‰-0.35‰,河底寬度15-20m。護(hù)城河綜合提升工程全部完成后,將形成7個(gè)階梯形庫(kù)區(qū),總庫(kù)容131.6萬m3?,F(xiàn)狀供水由大峪水庫(kù)和再生水供水,年供水量約1272萬m3,其中大峪水庫(kù)補(bǔ)水787萬m3,再生水補(bǔ)水485萬m3,大峪水庫(kù)補(bǔ)充水為V類水,再生水為污水處理廠I級(jí)A水質(zhì)。
護(hù)城河不僅是西安市重點(diǎn)旅游區(qū)域之一,同時(shí)還承擔(dān)者主城區(qū)約35.64km2的雨水排泄和調(diào)蓄任務(wù),經(jīng)由護(hù)城河西北角退水管進(jìn)入下游漕運(yùn)明渠,最終流入渭河。歷史上西安護(hù)城河曾受過嚴(yán)重的污染,通過清淤和截污工程,一定程度上緩解了護(hù)城河的淤積問題,但現(xiàn)狀仍存在自凈能力差、富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重等水質(zhì)問題。
2.2 護(hù)城河現(xiàn)狀匯水分析
通過現(xiàn)狀調(diào)研及基礎(chǔ)資料分析,利用SWMM軟件建立護(hù)城河流域分區(qū)的城市雨洪模型,對(duì)護(hù)城河承擔(dān)的排水分區(qū)現(xiàn)狀高程、現(xiàn)狀匯水及現(xiàn)狀管網(wǎng)進(jìn)行評(píng)估,為深入剖析護(hù)城河關(guān)鍵性問題及構(gòu)建海綿城市提供前期準(zhǔn)備。
通過提取護(hù)城河流域分區(qū)數(shù)字高程模型(DEM),該排水分區(qū)地形坡度較緩,整體由分區(qū)東南角坡向西北角。城市雨洪模型顯示,該分區(qū)管網(wǎng)普及率約73%,排水標(biāo)準(zhǔn)較低,約67.3%的管網(wǎng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期在0.5-1年。通過模擬該分區(qū)10年、20年及50年一遇暴雨條件下城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn),評(píng)估結(jié)果顯示護(hù)城河現(xiàn)狀僅滿足20年一遇城市內(nèi)澇標(biāo)準(zhǔn)。
2.3 護(hù)城河內(nèi)澇防治與景觀功能之間的矛盾
根據(jù)《城鎮(zhèn)內(nèi)澇防治技術(shù)規(guī)范》[3],西安市內(nèi)澇標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)達(dá)到50年一遇。護(hù)城河承擔(dān)的排水分區(qū)屬于西安市中心城區(qū),開發(fā)強(qiáng)度較大,不透水地面比例高,阻礙了雨水的自然下滲,導(dǎo)致徑流量大大增加,加之城市熱島效應(yīng)造成的區(qū)域氣候變化,都加劇了該分區(qū)雨水匯流成洪。此外,西安市更新了暴雨強(qiáng)度供公式,在P=50、100a的情況下,老公式的降雨量明顯小于新公式的降雨強(qiáng)度。新暴雨強(qiáng)度公式條件下,城市雨洪模擬結(jié)果顯示50年一遇暴雨時(shí)該分區(qū)產(chǎn)水182萬m3。護(hù)城河全部調(diào)蓄能力131.6萬m3,現(xiàn)狀退水能力僅為6.8萬m3/h。護(hù)城河下游漕運(yùn)明渠承擔(dān)著自身61km2的排水任務(wù),同時(shí)承擔(dān)護(hù)城河的退水任務(wù)。隨著漕運(yùn)明渠承擔(dān)區(qū)域開發(fā)建設(shè)強(qiáng)度的增大,漕運(yùn)明渠相應(yīng)的排水任務(wù)也加大,在暴雨條件下能夠分?jǐn)偨o護(hù)城河退水的能力逐漸減少。因此該分區(qū)水安全保障能力存在不足,急需海綿城市建設(shè)。
根據(jù)《西安市防洪排澇規(guī)劃》,護(hù)城河需首先考慮滯洪調(diào)蓄功能。而護(hù)城河與西安城墻、環(huán)城公園及環(huán)城路共同構(gòu)成了四位一體的城市休閑、娛樂活動(dòng)區(qū)域,是城市歷史風(fēng)貌傳承的基本載體,因此護(hù)城河的景觀作用和地位在西安市歷史文化名城中占據(jù)了重要地位。現(xiàn)狀西安護(hù)城河景觀功能正常需水量在50-60萬m3之間,要讓護(hù)城河發(fā)揮全部調(diào)蓄功能,一方面會(huì)造成水資源的巨大浪費(fèi);另一方面受退水能力限制,暴雨前臨時(shí)排空需要8h以上,存在較大的內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)。西安市降雨集中在每年5月-10月,同時(shí)也是城市的旅游旺季。倘若在汛期全部排空景觀常水位,則會(huì)對(duì)護(hù)城河景觀效果造成巨大破壞,使得古城西安的形象及名片遭到惡劣影響。而若考慮全部依托于新建調(diào)蓄設(shè)施來解決護(hù)城河流域分區(qū)的內(nèi)澇問題,則需要巨大的人力、財(cái)力和用地需求,也使得護(hù)城河原有調(diào)蓄功能造成浪費(fèi)。
2.4 護(hù)城河景觀功能與生態(tài)功能之間的矛盾
西安護(hù)城河原來水質(zhì)清潔,水生生物豐富多樣,兼?zhèn)淞己盟坝^與水生態(tài)功能。但隨著上世紀(jì)城市擴(kuò)大、人口劇增、工業(yè)飛速發(fā)展,毫無節(jié)制的排污使得護(hù)城河徹底成為一條納污河,喪失了景觀與生態(tài)功能。之后開展的護(hù)城河綜合治理,通過截污工程、清淤工程以及引水工程等措施,恢復(fù)了護(hù)城河的大部分景觀功能。但由于歷史污染原因造成的誤區(qū),很長(zhǎng)時(shí)間以來,對(duì)護(hù)城河生態(tài)功能的恢復(fù)采用了不恰當(dāng)?shù)淖龇?。在看重?jié)水措施、營(yíng)造歷史景觀效果、為保護(hù)古城墻而產(chǎn)生的防滲需求、清淤減淤等多方面景觀功能的需求下,護(hù)城河多采用現(xiàn)澆混凝土、混凝土板、漿砌石等材料對(duì)護(hù)岸邊坡甚至是河床進(jìn)行鋪制。這種形式不但阻斷水體和土壤之間的自然交換,水、土、植物、微生物之間形成的物質(zhì)和能量良性自然循環(huán)系統(tǒng)被徹底破壞[4],使水體的自凈能力喪失,受到輕微的外界干擾就會(huì)造成嚴(yán)重的生態(tài)后果。
為一定程度保證護(hù)城河的現(xiàn)狀景觀功能,現(xiàn)行采取的護(hù)城河截污工程的總體設(shè)計(jì)原則是截留城市污水及初期雨水,對(duì)排入護(hù)城河的管道采取分段、分系統(tǒng)、分散截留的方式。然而由于城市排水管網(wǎng)尚未完善,雨污分流不徹底,存在雨污混接、錯(cuò)接等現(xiàn)象。同時(shí),根據(jù)現(xiàn)狀截留工程排水能力校核,現(xiàn)狀護(hù)城河截污箱涵僅滿足1年一遇降雨時(shí)的平均流量,不滿足1年一遇降雨最大流量,未實(shí)施段截流箱涵排水能力僅滿足0.5年一遇降雨強(qiáng)度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到護(hù)城河水生態(tài)功能要求。
2.5 護(hù)城河景觀、生態(tài)功能與水資源調(diào)配之間的矛盾
護(hù)城河現(xiàn)行的景觀方案,其根本原則是引水入河,作為景觀用途。大峪引水工程作為護(hù)城河的主要引水水源,一方面受自身生態(tài)需水量的限制,另一方面由于護(hù)城河上游芙蓉湖、曲江池及規(guī)劃中的航天湖等城市水體的用水需求,水量已無法可靠保障。受水源限制,護(hù)城河水動(dòng)力條件很差,屬于緩流水體,長(zhǎng)期下來造成水體缺氧,進(jìn)一步加劇護(hù)城河水體黑臭現(xiàn)象。
與此同時(shí),根據(jù)前述護(hù)城河景觀與生態(tài)之間的矛盾問題,由于現(xiàn)狀截污工程標(biāo)準(zhǔn)較低,進(jìn)入護(hù)城河的雨水由于水質(zhì)仍無法保障,會(huì)對(duì)原有景觀用水帶來較大的沖擊,加劇護(hù)城河水生態(tài)惡化;而另一方面,雨水作為非常規(guī)水資源,得不到有效的利用,造成資源浪費(fèi)。
從護(hù)城河生態(tài)功能角度上,為遏止由于護(hù)城河流量減少或斷流所造成的進(jìn)一步生態(tài)環(huán)境惡化,并能一定程度改善護(hù)城河系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與功能,就要求年內(nèi)各段的徑流量維持一定的水平,即生態(tài)環(huán)境需水量。護(hù)城河生態(tài)環(huán)境最小需水量為0.54m3/s[5],年需水量為1700萬m3。現(xiàn)狀供水量?jī)H為1272m3/a,水源水量仍存在一定缺口。
3 護(hù)城河水體格局頂層設(shè)計(jì)的策略
基于海綿城市理念下城市水體的頂層設(shè)計(jì),其實(shí)質(zhì)就是以水為主線,充分發(fā)揮城市水體在水安全、水生態(tài)、水環(huán)境、水景觀、水資源等方面的綜合作用,緩解城市內(nèi)澇、缺水、水體污染及水生態(tài)環(huán)境惡化等綜合性問題。通過對(duì)西安護(hù)城河現(xiàn)狀的剖析,其關(guān)鍵問題是在于現(xiàn)狀護(hù)城河在城市景觀、生態(tài)、資源配置以及防洪排澇各項(xiàng)功能之間的矛盾,因而從梳理水體結(jié)構(gòu)、組織水體功能、保護(hù)水生態(tài)空間等方面提出了訴求。構(gòu)建護(hù)城河成為集雨洪調(diào)蓄、生態(tài)循環(huán)、水質(zhì)凈化以及景觀旅游于一體的多功能城市設(shè)施,如何解決護(hù)城河的“水量、水源、水質(zhì)”問題是本次研究的重點(diǎn)。
3.1 調(diào)蓄設(shè)施及分層滯洪系統(tǒng)
調(diào)蓄設(shè)施及分層滯洪系統(tǒng)旨在解決護(hù)城河的“水量”問題,兼顧“水質(zhì)、水源”問題。護(hù)城河是西安市主城區(qū)的最大水體,也是整個(gè)主城區(qū)海綿城市創(chuàng)建的核心框架。將護(hù)城河作為一個(gè)巨型的“海綿體”,運(yùn)用系統(tǒng)的方法串聯(lián)起整個(gè)區(qū)域的海綿體系,實(shí)現(xiàn)城區(qū)對(duì)降雨的彈性控制。
在區(qū)域有條件的地塊考慮建設(shè)地下蓄水設(shè)施,或者利用城市地下空間開發(fā)建設(shè)具有停車等功能的多功能調(diào)蓄設(shè)施,增加對(duì)雨洪徑流的滯蓄和承泄能力。在城市低洼地段規(guī)劃建設(shè)低運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、低公園廣場(chǎng)、低草地等城市蓄水滯水設(shè)施[6],大雨時(shí)作為攔截、調(diào)蓄雨洪設(shè)施,形成區(qū)域內(nèi)小、多、分散的水生態(tài)斑塊,增加城市水面、改善城市小氣候的同時(shí),減輕護(hù)城河的排澇壓力。
通過清淤手段,清除護(hù)城河河道行洪障礙。同時(shí)擴(kuò)大護(hù)城河調(diào)蓄庫(kù)容,對(duì)河道蓄水空間進(jìn)行分層設(shè)計(jì),將河道分為上、下兩層水域,上部為景觀水域,下部為蓄滯洪區(qū),并預(yù)留溢流通道。一方面,最大程度降低超標(biāo)雨水進(jìn)入護(hù)城河水體造成的沖擊,保證護(hù)城河的景觀功能不受調(diào)蓄功能的影響;另一方面,保證當(dāng)超標(biāo)降雨進(jìn)入護(hù)城河時(shí),整個(gè)護(hù)城河將作為重要的內(nèi)澇滯洪區(qū),降低水流速度、緩沖水量,避免雨洪對(duì)城市其他地區(qū)造成侵害,從而起到調(diào)節(jié)雨洪的作用。同時(shí),充分考慮不同強(qiáng)度下的城市洪澇風(fēng)險(xiǎn)。在保障50年一遇城市內(nèi)澇安全的基礎(chǔ)上,可針對(duì)100年一遇甚至更高的城市內(nèi)澇水位,設(shè)計(jì)可淹沒區(qū),并能保證在淹沒之后能保存完好并迅速恢復(fù)使用。
從城市整體層面上考慮西安市海綿城市建設(shè)的頂層設(shè)計(jì),還應(yīng)該優(yōu)化城市整體的大排水系統(tǒng),擴(kuò)充護(hù)城河下游漕運(yùn)明渠的行泄能力,平衡各個(gè)區(qū)域的內(nèi)澇防治及排水任務(wù),提高城市排水防澇水平。
3.2 初雨調(diào)蓄及旁路處理系統(tǒng)
初雨調(diào)蓄及旁路處理系統(tǒng)旨在解決護(hù)城河的“水質(zhì)”問題。根據(jù)城市排水管網(wǎng)及排放口特性,合理組織雨水徑流路線。護(hù)城河承擔(dān)的排水分區(qū),建設(shè)強(qiáng)度較大,初期雨水污染較為嚴(yán)重,同時(shí)現(xiàn)狀排水管網(wǎng)存在雨污混接、錯(cuò)接等分流不徹底的現(xiàn)象。因此,在考慮護(hù)城河承擔(dān)分區(qū)雨水排放任務(wù)時(shí),必須做到未經(jīng)處理的合流溢流污水及初期雨水不能直接進(jìn)入護(hù)城河內(nèi),原則應(yīng)該將其作為超標(biāo)降雨的調(diào)蓄空間。
采用分散式的初雨調(diào)蓄池,將排水分區(qū)內(nèi)的初期雨水進(jìn)行有效收集。針對(duì)現(xiàn)狀關(guān)鍵問題,初雨調(diào)蓄池的建設(shè),首先對(duì)護(hù)城河作為受納水體起到充分的保護(hù)作用,可以在暴雨期間收納一定溢流水量范圍內(nèi)足夠多的雨水,彌補(bǔ)因現(xiàn)狀截污工程標(biāo)準(zhǔn)不高造成的初雨入河的污染現(xiàn)象;其次,初雨調(diào)蓄池可以較長(zhǎng)時(shí)間的存貯初期雨水,護(hù)城河受到雨水污染造成的沖擊可以通過自凈能力得到較長(zhǎng)時(shí)間消減;此外,初雨調(diào)蓄池通過水質(zhì)、水量調(diào)節(jié),能夠有效減輕對(duì)污水處理廠的負(fù)荷沖擊,并能減輕排水管網(wǎng)的壓力。
在護(hù)城河雨水排放口或者有條件的地方,建設(shè)一體化旁路處理站。對(duì)于護(hù)城河現(xiàn)狀,初雨及混接的污水中污染物指標(biāo)主要包括SS、有機(jī)鹽、營(yíng)養(yǎng)鹽及有毒有害物質(zhì)。通過旁路處理措施的建設(shè),一方面能夠直接凈化初期雨水調(diào)蓄池的污染物質(zhì),將收納的初雨處理后達(dá)標(biāo)排放;另一方面能夠?qū)⑦M(jìn)入護(hù)城河水體的超標(biāo)雨水徑流進(jìn)行凈化,作為護(hù)城河水體的補(bǔ)充水源;再一方面還可以進(jìn)一步凈化護(hù)城河的自身水質(zhì),提升護(hù)城河的水環(huán)境、水景觀效果。
對(duì)護(hù)城河現(xiàn)狀雨水排放口進(jìn)行改造,設(shè)置碎石過濾帶、高效吸附凈化帶、地下潛阻隔墻等設(shè)施,并設(shè)置排放口在線監(jiān)測(cè)措施,進(jìn)一步加強(qiáng)護(hù)城河作為排水分區(qū)的末端所承擔(dān)的徑流污染控制作用。
3.3 再生水利用及活水系統(tǒng)
再生水利用及活水系統(tǒng)旨在解決護(hù)城河的“水源”問題,兼顧“水質(zhì)”問題。在海綿城市建設(shè)中,首先應(yīng)將雨洪資源納入城市水資源配置體系當(dāng)中,增加雨洪資源的利用率。西安市常年平均降雨在500~600mm間,汛期的雨水也在350mm以上,而西安是資源性缺水城市,雨水資源利用意義重大。通過調(diào)蓄設(shè)施建設(shè),降雨時(shí)收集雨水,雨停后采用回用的方式補(bǔ)充護(hù)城河的用水需求;通過低影響開發(fā)系統(tǒng)、初期雨水調(diào)蓄池、旁路處理系統(tǒng)等措施,對(duì)雨水徑流的污染進(jìn)行控制及削減,保證進(jìn)入護(hù)城河的水質(zhì)。
再生水回用作為一種高效的水資源轉(zhuǎn)化方式,有效地減少了污水排放量,做到了經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益兼顧。目前,西安市己建成再生水處理設(shè)施9座,再生水處理設(shè)施規(guī)模38.3萬m3/d,根據(jù)目前污水處理及再生水利用相關(guān)規(guī)劃及工程建設(shè),可向護(hù)城河供給的再生水廠主要有第一污水處理廠、第二污水處理廠的再生水,日供水能力11萬m3??紤]現(xiàn)狀再生水水質(zhì)執(zhí)行污水處理廠污染物排放一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn),無法滿足景觀環(huán)境用水水質(zhì)要求,因此需要對(duì)再生水水質(zhì)進(jìn)行提升。結(jié)合護(hù)城河水質(zhì)自凈化系統(tǒng),提升后的再生水源可作為護(hù)城河的主要水源;大峪引水系統(tǒng)作為生態(tài)補(bǔ)水備用水源,考慮利用其富余水量,改善湖池水生態(tài)、水環(huán)境。
在護(hù)城河水體建立活水循環(huán)系統(tǒng),增加護(hù)城河水環(huán)境的流動(dòng)性,并根據(jù)護(hù)城河水質(zhì)時(shí)空演變規(guī)律,合理制定循環(huán)流量,夏季水溫高,水質(zhì)容易惡化,加大循環(huán)量進(jìn)一步保證景觀水體水質(zhì)目標(biāo)。一方面,活水循環(huán)是緩解淡水資源緊張的有效途徑,填補(bǔ)現(xiàn)狀生態(tài)環(huán)境需水量與補(bǔ)水量之間的缺口,降低護(hù)城河生態(tài)、景觀功能與水資源調(diào)配之間的矛盾;另一方面,“流水不腐”,活水循環(huán)能夠使護(hù)城河水質(zhì)得到保障,水環(huán)境容量增大,解決現(xiàn)狀護(hù)城河由于被周圍環(huán)境及人為等因素污染造成的水環(huán)境、水景觀價(jià)值降低問題,延續(xù)護(hù)城河水體的生命周期,結(jié)合旁路處理系統(tǒng)、自凈化系統(tǒng),最終達(dá)到護(hù)城河水環(huán)境的生態(tài)平衡。
3.4 低影響開發(fā)系統(tǒng)
低影響開發(fā)系統(tǒng)旨在綜合解決護(hù)城河的“水量、水質(zhì)”問題。在城市開發(fā)過程中,依據(jù)不同區(qū)域、不同地塊的海綿城市建設(shè)重點(diǎn),構(gòu)建低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)(LID),增加城市“海綿體”的含有量。針對(duì)護(hù)城河現(xiàn)狀排水分區(qū)管網(wǎng)能力不足的問題,對(duì)現(xiàn)狀小排水系統(tǒng)進(jìn)行完善,通過改擴(kuò)建管網(wǎng)以及雨污徹底分流,并將地表雨水徑流系統(tǒng)與工程排水系統(tǒng)進(jìn)行空間上的銜接。護(hù)城河流域分區(qū)現(xiàn)狀坡向、坡度有利于降雨徑流發(fā)展成為面流,這是構(gòu)建海綿城市的先天條件。構(gòu)建低影響開發(fā)系統(tǒng),一方面,減緩暴雨時(shí)期的徑流速度、調(diào)節(jié)雨洪、加強(qiáng)城市水系統(tǒng)彈性;另一方面,依據(jù)區(qū)域匯流特征,對(duì)建成區(qū)以小流域?yàn)閱卧_展清潔化治理,通過雨水花園建設(shè)、雨水收集存儲(chǔ)與景觀回用,削減城市面源污染,凈化水質(zhì)。
3.5 水體自凈化系統(tǒng)
水體自凈化系統(tǒng)旨在解決護(hù)城河的“水質(zhì)”問題。對(duì)護(hù)城河對(duì)局部、重點(diǎn)河段開展底泥清淤與脫水干化工作,對(duì)護(hù)城河內(nèi)源進(jìn)行治理,同時(shí)對(duì)清淤殘留底泥及后續(xù)新增底泥進(jìn)行原位修復(fù)。在截污控源、內(nèi)源治理的基礎(chǔ)上,采用河道內(nèi)生物接觸氧化直接凈化工藝對(duì)水體自凈能力進(jìn)行提升,通過推流局部水體在橫縱向的流動(dòng)以及向水體曝氣充氧,配合生物毯、生態(tài)浮島等措施為載體的生物膜模塊,提供土著微生大量繁殖的條件,利用微生物新陳代謝作用實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)的凈化作用,提高水體自凈能力。
在截污控源以及內(nèi)源治理以達(dá)到正本清源的基礎(chǔ)上,對(duì)護(hù)城河水體自凈能力進(jìn)一步提升,實(shí)現(xiàn)水質(zhì)良好的基礎(chǔ)上,修復(fù)并重建水生態(tài)系統(tǒng),使得底棲動(dòng)物、蜉蝣動(dòng)植物、水生植物、魚類之間具備高效凈化的食物鏈,以實(shí)現(xiàn)水質(zhì)長(zhǎng)效保持。
3.6 城市雨水管理系統(tǒng)
城市雨水管理系統(tǒng)旨在解決護(hù)城河的“水量”問題。通過優(yōu)化控制水位、設(shè)置汛期水位,充分發(fā)揮和挖掘護(hù)城河的調(diào)蓄空間。非汛期期間,護(hù)城河可適當(dāng)增加常水位,保證護(hù)城河景觀功能達(dá)到最優(yōu);汛期期間,降低護(hù)城河內(nèi)景觀水位,水位保證護(hù)城河最小生態(tài)需求和景觀需求。最大程度緩解現(xiàn)狀護(hù)城河調(diào)蓄功能與景觀功能之間的矛盾。
依托天氣預(yù)報(bào)及預(yù)警、水文自動(dòng)測(cè)報(bào)、水利防汛預(yù)警、城市防汛抗旱指揮系統(tǒng),與智慧城市建設(shè)工作相結(jié)合,完善雨、洪、澇信息的監(jiān)測(cè)、收集、預(yù)警、預(yù)報(bào)、運(yùn)算、傳輸系統(tǒng),通過調(diào)度管理,提高護(hù)城河防洪、治澇及水資源高效利用綜合能力,提高決策指揮能力。
4 結(jié)語
海綿城市建設(shè)以及城市“雙修”工作對(duì)解決城市已建成區(qū)內(nèi)澇防治、面源污染、城市基礎(chǔ)設(shè)施的有機(jī)更新以及緩解城市熱島效應(yīng)具有重大的作用,是一項(xiàng)系統(tǒng)性、長(zhǎng)期性工程需要得到持續(xù)推進(jìn)。本文通過解析西安護(hù)城河現(xiàn)狀在水安全、水環(huán)境、水生態(tài)、水資源各方面的矛盾,以解決“水量、水源、水質(zhì)”的核心問題為策略,探討了城市水體在頂層設(shè)計(jì)理念下各項(xiàng)措施,旨在從內(nèi)澇安全保障、雨水徑流控制、污染物削減、長(zhǎng)效保持等方面,最大程度發(fā)揮海綿城市效益,以期為海綿城市建設(shè)的推廣提供參考。
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