海绵城市建设系统方案探讨-以青岛市试点区为例

发表时间:2021/5/14   来源:《城镇建设》2021年2月4期   作者:李西亮
[导读] 海绵城市建设作为适应新时代城市转型发展的新理念和新方式,是系统解决城市水问题的重要抓手,也是落实生态文明的重要举措。
        李西亮
        青岛市工程咨询院 山东青岛 266100
        摘要:海绵城市建设作为适应新时代城市转型发展的新理念和新方式,是系统解决城市水问题的重要抓手,也是落实生态文明的重要举措。海绵城市建设是一项系统工程,传统规划更加注重宏观把控、欠缺落地分析,对海绵城市建设项目实施指导不足,而设计注重专业细节,缺乏项目间的综合统筹,影响整体建设的系统性。本文通过总结青岛市海绵城市试点建设的经验做法,创新提出海绵城市建设系统化方案,实现海绵城市建设效果的最优化。
        关键字:;海绵城市;系统化方案;青岛
引言
        海绵城市,是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”,也可称之为“水弹性城市”,国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。为有效破解海绵城市建设中显现出的建设目的不清、缺乏统筹、碎片化建设、项目混乱等问题,需要创新规划设计的方法和模式,在规划和设计之间增加海绵城市系统化方案,实现规划的细化落实和设计的综合统筹。
        2016年4月,青岛市成果入选第二批中央财政支持海绵城市试点,按照问题导向原则,将青岛市海绵城市建设试点区选择在李沧区,在三年的建设过程中积累了宝贵的经验。本文以青岛李沧区试点区为例,介绍老城区海绵城市建设系统化方案。
1 试点区特征及问题分析
1.1 试点区域概况
        青岛海绵城市建设试点区位于李沧区,李沧区地处青岛市区北段,东依崂山山脉,与崂山区接壤,西邻胶州湾,南邻市北区,北靠城阳区,是进出青岛市的咽喉之地。试点区位于李沧区中西部,东至青银高速,西至环湾路,北至湘潭路,南至文安路、中崂路,试点面积约25.24平方公里。
        试点区属半丘陵半山地区域,整体地势东北高西南低,内有老虎山、楼山、烟墩山等山体,靠近老虎山处地势变化较大,坡度在5%以上,其他区域坡度在1%-5%之间。河道主要为楼山后河、楼山河、大村河和板桥坊河,总长13.8公里;中小型水体包括上王埠水库、十梅庵水库、李村文化公园水体等。现状天然水域面积为50.56公顷,占试点区面积的2%。
1.2 生态本底评估
        试点区土壤主要为棕壤,特点是持水性能好、抗旱能力强,在降雨不均的青岛,有利于植物的存活及增长,但透水性一般;根据试点区内的项目地勘报告,试点区地块土壤构造主要为表层土素填土,下层土粉质黏土,底层土强风化花岗岩,表层土渗透性系数约为1.7-3.5E-4m/s,下层土渗透性系数约为1.2 E-7m/s。青岛市多年平均净流量为20.18亿立方米(1956-1989),径流深与年均降雨量之比为0.27,径流控制率约为73%,年径流总量控制率75%对应设计降雨量为27.4毫米。根据试点区内片区、典型项目的有效水质、水量检测数据,分析试点区雨水径流控制量与SS等主要污染物控制量之间的关系,绘制年径流总量控制率与污染物削减率之间的关系,明确削减规律。
2 总体方案
2.1 分区划分
        汇水分区划分以自然属性为特征,以地形地貌、等高线、雨水流向为依据,通过数字高程模型,共划分为3个流域汇水分区,汇水面积25.24平方公里。
        在汇水分区的基础上以社会属性为特征,沿排水口上溯,以管网排水边界为依据,按照河道流向,河道上、中、下游与支流的汇水情况进行调整,共划分15个排水分区。
2.2 系统化建设方案
        青岛市海绵城市试点区以老城区为主,以解决“水体黑臭、存在积水风险和水资源缺乏”三大问题为着力点与突破点,突出“源头减排、过程控制、系统治理”三项举措,梳理分区问题及重点建设任务,协调绿色、灰色设施关系,合理确定工程及空间分布。


2.2.1水环境综合治理
        水环境综合整治以控源截污为基础,注重源头项目控制效果;通过内源治理消除河道底泥污染,通过活水提质与生态修复提升河道自净能力。
        (1)控源截污:雨污混接问题尽量在源头实现雨污分流,对存在管网问题的16个地块开展管道疏通、雨废分流改造等;完善污水管网,尽量实现污水收集处理设施的“全覆盖、全收集、全管理”,污水管线新建15.76公里,改造5.29公里。
        (2)内源治理:对板桥坊河、楼山河、大村河等进行清淤,降低河道防洪风险的同时削减内源污染。试点区河道清淤12.89公里,清淤深度0.6-1.2米,底泥经现场晾晒后运至红岛和即墨的污泥处置场统一处理。
        (3)生态修复:恢复板桥坊河、大村河等生态景观功能,生态河底改造16.64公顷,生态岸线3.38公里,水生植物及沿河绿化恢复11.2公里。
        (4)活水提质:为保持河道基流、增加水体动力,板桥坊河、大村河开展生态补水工程,以河道下游蓄存水量及李村河污水厂中水为补水水源。
2.2.2水安全保障
        水安全保障优先利用现有条件,通过源头削减就地消纳、排水灌渠系统完善及排涝除险三方面措施,对重点积水点进行综合整治。
        (1)排水系统完善:针对各区特点完善排水系统,雨水管网新建12公里、改造2.27公里,新建管网均按规划标准进行建设。
        (2)积水点综合整治:通过源头措施增加雨水下渗;通过线性排水沟、疏通盖板渠等过程措施提高小区客水截流能力;新建调蓄水池收集客水。
        (3)河道防洪工程:对楼山后河(重庆路-七号线)、楼山后河二支流等段进行防洪提标改造;对十梅庵上游四个水库塘坝进行加固,塘坝间设置溢洪道,满足泄洪需要的同时保证水系整体的连通性。
2.2.3非常规水资源利用方案
        通过地块蓄水模块储存雨水,旱天可用于道路和绿地浇洒;四清水库等合理调度,向下游河道补水,有效利用雨水资源。通过河道生态补水工程中的再生水管线建设来实现再生水利用。
2.2.4措施系统性分析
        针对楼山河、板桥坊河、大村河各片区特征与问题,因地制宜选择源头减排、过程控制、系统治理工程措施。实施源头项目128项,源头改造389.35公顷,达到年径流总量控制率75%;实施过程项目38项,新建雨水管网12公里,改造雨水管网 2.27公里,开展管网清淤等,升级优化城市排水系统;开展系统治理项目22项,楼山河、楼山后河等开展清淤与防洪提标改造,提高河道行泄能力,保障超标雨水的有序排放。
2.2.5效果评估
        青岛市海绵城市试点区系统化方案综合运用模型等手段,对试点区方案建设效果进行评估,保证试点目标的可达性。对规划方案目标进行复核,定量分析试点区水环境污染负荷,通过模型软件辅助评估年径流总量控制率、径流污染控制率、积水风险控制等指标。根据方案评估结果,通过一系列源头减排、过程控制和系统治理工程措施,试点区内的水生态、黑臭水体和积水均可得到较好治理,可有效达到系统化方案中设定的水生态、水环境、水资源、水安全的各项指标要求。
3 结论及建议
        青岛市经过三年海绵城市建设试点,在试点区基本消除了黑臭水体,提升了环境品质,百姓获得感、幸福感均明显提高,为海绵城市建设在全市范围内推广打下了良好的基础,并且在海绵城市建设系统方案实施上积累了丰富的经验。
        但目前青岛市海绵城市试点区全部位于老城区,对于新建城区的海绵城市系统化方案编制上应该有所区别。老城区更多地是摸清现状资料,以解决现状水问题为导向;新建城区则应把重点放在规划上,通过海绵城市建设系统化方案来实现规划与设计的有效衔接,将城市水问题防患于未然。
参考文献:
[1]马洪涛.海绵城市系统化方案[M].背景:中国建筑工业出版社,2020:584-645.
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