基于河湖水網(wǎng)公園綠地的“大海綿”體系構建
——以珠海市金灣試點區(qū)為例

姚鵬飛

（珠海金灣區(qū)市政園林管理服務中心，廣東 珠海519000）

0 引言

海綿城市是具有中國特色的城市建設方式轉型。2015年國務院辦公廳印發(fā)了《關于推進海綿城市建設的指導意見》（國辦發(fā)〔2015〕75號），明確提出了要轉變城市建設的發(fā)展方式，建設海綿城市，將70%左右的降雨就地消納和利用。建設海綿城市，就是要通過加強城市規(guī)劃建設管理，保護和恢復城市海綿體，有效控制雨水徑流，由“快排”轉為“滲、滯、蓄、凈、用、排”，由末端治理轉為源頭減排、過程控制、系統(tǒng)治理，從而實現(xiàn)修復城市水生態(tài)、改善城市水環(huán)境、保障城市水安全、提升城市水資源承載能力、復興城市水文化等多重目的[1]。海綿城市建設要從生態(tài)系統(tǒng)的完整性上來考慮，避免生態(tài)系統(tǒng)的碎片化，牢固樹立“山水林田湖草”生命共同體的思想，充分發(fā)揮其自然地理下墊面對降雨徑流的積存、滲透、凈化作用[2-3]。

2016年珠海市成功入選第二批國家“海綿城市”建設試點。珠海市開展海綿城市建設試點以來，結合本地特征，開展了大量的探索和實踐。在源頭削減的基礎上，統(tǒng)籌考慮區(qū)域河湖水網(wǎng)公園綠地，突出“大海綿”完善區(qū)塊“彈性”構建，由此形成的“大小海綿”共存體系，是滿足海綿城市建設“彈性”訴求的根本途徑，為城市發(fā)展兼?zhèn)湫蜗笈c內涵提供重要支持[4]。

1 工程概況

珠海市屬典型的南亞熱帶季風海洋性氣候，在廣東沿海城市中具有代表意義。每年4～9月為降雨集中期，占全年降雨量的83.4%，多為強度大、范圍廣的短歷時暴雨，且臺風時有發(fā)生。洪澇災害多發(fā)生在強熱帶風暴和臺風期，多種災害疊加成災嚴重，更需要建設具有韌性、減災能力強的海綿城市。珠海市水系發(fā)達，境內的江、河、湖、庫等水體構成了“以江河為廊、以水庫為源、以河涌為網(wǎng)”的“點-線-面”組成的網(wǎng)河水系總體布局；珠海市現(xiàn)有的綠地系統(tǒng)規(guī)劃確定了整個珠海市綠地系統(tǒng)布局及控制規(guī)模，市域城市綠線形成“一軸、四區(qū)、五帶、多綠核、網(wǎng)絡縱橫、星羅棋布”的總體格局；珠海生態(tài)系統(tǒng)類型多樣，幾乎涵蓋了山地、丘陵、平原、森林、農田、河流、湖泊、灘涂、海岸帶、海洋、海島等多種生態(tài)系統(tǒng)。珠海市擁有天然的海綿城市建設基底，通過人工和自然的結合、生態(tài)措施和工程措施并舉、地上和地下的融合，既能解決城市內澇、水體黑臭的問題，又可以調節(jié)微氣候、改善人居環(huán)境，構建真正的“大海綿體系”，從而實現(xiàn)修復水生態(tài)、改善水環(huán)境、涵養(yǎng)水資源、提高水安全、復興水文化五位一體的目標[5，6]。

金灣海綿城市建設示范區(qū)作為珠海市西部中心城區(qū)海綿城市的一部分，位于珠海市金灣區(qū)北部，包含航空新城片區(qū)、B片區(qū)和紅旗鎮(zhèn)老城區(qū)，為金灣區(qū)的核心區(qū)域，與斗門區(qū)接壤，規(guī)劃范圍總面積 22.7 km2，見圖 1。

圖1 金灣海綿城市示范區(qū)范圍

2 海綿城市建設規(guī)劃總體思路

充分分析現(xiàn)狀，重點關注試點區(qū)內現(xiàn)狀水生態(tài)、水安全及水環(huán)境問題，兼顧水資源，將“源頭減排、過程控制、系統(tǒng)治理”統(tǒng)一考慮，已建區(qū)以問題為導向、新建區(qū)以目標為方向，綜合構建具有彈性的海綿城市。

在分析區(qū)域水文氣象、地形地勢、社會經(jīng)濟、片區(qū)控規(guī)和相關規(guī)劃的基礎上，識別區(qū)域水生態(tài)、水環(huán)境、水安全、水資源和水文化方面存在的問題，并結合現(xiàn)狀和國家、地方對區(qū)域海綿城市建設的要求，確定區(qū)域海綿城市建設的具體目標；以海綿城市建設理念為核心，具體的水系岸線、市政道路、建筑與小區(qū)等項目為依托，構建“五水體系”。技術路線為源頭削減，過程控制，系統(tǒng)治理，結合珠海市天然的海綿城市建設基底，重點構建正真的“大海綿體系”，構建城市適應災變的“彈性力”，形成廣泛而豐富的城市建設體系，見圖2。

圖2 技術路線圖

3 “大海綿”規(guī)劃建設策略

珠海市降雨集中且強度大，洪澇災害多發(fā)，建設具有彈性、減災能力強的海綿城市勢在必行。適應城市發(fā)展的彈性，不僅囊括“小海綿”模式消納的降雨類型（中小型為主），也包括發(fā)生頻次小但對城市正常運行影響劇烈的大型降雨及其他災害性天氣。“大海綿”模式在“小海綿”基礎上，遵從城市雨水徑流產生規(guī)律，對相關工程措施統(tǒng)籌兼顧，是切實打造城市“彈性內涵”的必然措施，是構建城市適應災變的“彈性力”需要?！按蠛＞d”模式是在海綿城市建設中統(tǒng)籌并規(guī)劃整合了一系列相關工程舉措，形成廣泛而豐富的城市建設體系[4]。金灣試點區(qū)利用良好的自然基底，積極打造“大海綿”模式，形成了一系列基于河湖水網(wǎng)公園綠地的“大海綿體系”。

3.1 構建公園綠地系統(tǒng)

綠地是天然的海綿體，是建設海綿城市、構建低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)的重要場地。城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃建設應落實低影響開發(fā)控制目標，在滿足綠地生態(tài)、景觀、游憩和其他基本功能的前提下，合理地預留或創(chuàng)造空間條件，對綠地自身及周邊硬化區(qū)域的徑流進行滲透、調蓄、凈化，并與城市雨水管渠系統(tǒng)、超標雨水徑流排放系統(tǒng)相銜接。

結合金灣區(qū)山水林田湖等生態(tài)要素，構建“一軸、兩翼、多點”蝶形生態(tài)格局；其中在金灣中心示范區(qū)，構建了“多點”的公園綠地系統(tǒng)，包括金灣立交海綿綠地、金山公園、中心河濕地景觀、金灣海綿城市綠廊（機場東路）、金灣高爾夫、白龍海濕地公園、金鳳湖濕地公園。公園綠地作為鑲嵌在城市中的“綠肺”，在滿足居民日常休閑娛樂的同時，作為海綿體，納入周邊居住小區(qū)和公共建筑的雨水徑流，充分發(fā)揮綠地自然積存、自然滲透、自然凈化的作用，實現(xiàn)徑流雨水的有效控制和地表水質的明顯改善，將周邊片區(qū)有效的串聯(lián)，使碎片式的海綿體連片化，并最終形成“大海綿區(qū)域”，發(fā)揮調蓄效果，見圖3。

圖3 金灣中心海綿生態(tài)綠地體系

金山公園位于金灣區(qū)航空新城核心區(qū)，占地10萬m2，是以紐約中央公園為參照，以新城綠肺為設計目標，整個公園的綠化率達到了87.25%。公園主要由中央大草坪、入口廣場、花田、兒童游樂區(qū)、體育運動場等多個區(qū)域組成。金山公園不僅是滿足周邊居民的休閑娛樂的社區(qū)公園，還是以“海綿城市”概念為主導而打造的公園，是全市第一個“海綿公園”。除利用雨水花園、植草溝、透水混凝土及透水鋪裝等海綿設施外，金山公園最突出特點的是中央大草坪，草坪面積3萬平方米，晴天時，可以供游人在上面休閑嬉戲，而在雨天時，草坪作為一個大的海綿體，能夠很好的吸收、儲存、凈化和利用雨水，見圖4。凈化后雨水通過管道補水給中心湖，達到城市腹地人工干預凈化水體目的。

圖4 金山公園降雨時、降雨后24 h時對比圖

3.2 構建水系系統(tǒng)

為滿足金灣區(qū)海綿城市建設要求，構建示范區(qū)完善水系系統(tǒng)，解決部分地區(qū)引排不暢、緩解防汛除澇壓力，同時保障河網(wǎng)水質，增加河湖水面率，滿足“大海綿”建設要求。研究提出構建三類建設工程：一是已有水系整治工程，主要是1#主排河、中央水系、中心河等水系的連通、疏浚與拓寬；二是新開生態(tài)河道，包括中央水系北部、雙湖路排洪渠；三是新建調蓄水體，包括調蓄湖泊與濕地，即中心湖公園、北湖公園。通過建設河湖水系，現(xiàn)狀河湖水面加上新開河道、湖泊，試點期末金灣海綿城市試點區(qū)河湖面積將達到178.7 h m2，河面率將達到7.87%。試點區(qū)內構建的水系系統(tǒng)在有效提升城市防洪排澇能力的同時，配合外江閘站可以消納暴雨洪峰、調蓄部分雨水，綜合解決片區(qū)水量平衡；在水系兩側構建生態(tài)護岸、濕地系統(tǒng)等，做到大河湖大綠地系統(tǒng)對初期雨水凈化效果，保持良好的水環(huán)境。

根據(jù)金灣試點區(qū)內主要雨水管網(wǎng)系統(tǒng)，中心河主要作為金灣航空城核心區(qū)域雨水的受納水體，即金湖大道以南區(qū)域，1#主排河作為紅旗鎮(zhèn)及金湖大道以北區(qū)域雨水的受納水體，這兩條水系承擔了金灣試點區(qū)主要的排澇、調蓄功能，對試點區(qū)“大海綿”的建設體系起到關鍵作用，見圖5、圖6。

圖5 試點區(qū)內水系系統(tǒng)

圖6 試點區(qū)內雨水管網(wǎng)系統(tǒng)及主要水系匯水范圍圖

3.2.1 中心河系統(tǒng)

金灣航空城中心河濱水景觀及濕地公園工程位于航空新城南側，在原中心河堤岸基礎上改造而成。該工程處于航空新城片區(qū)雨水排水末端，是整個航空新城雨水末端排放控制區(qū)域，末端雨水在此經(jīng)濕塘處理后（各濕塘植物、動物、微生物共同構建獨立生態(tài)系統(tǒng)）消除大部分面源污染，使排入中心河的水質得到保障。同時，流經(jīng)濕塘處理雨水和經(jīng)過堤岸天然草坡處理凈化后雨水通過補水工程再次凈化提升，將達標水源補給中心湖水體。補水工程面積約8 509m2，其中水面面積約5 300m2，設計將生態(tài)、景觀、休閑功能集為一體，營造具有珠海當?shù)靥厣鞘芯C合性綠地濱水公園，通過濕塘生態(tài)自然凈化河水，保證中心湖水質和景觀用水，達到水體凈化、調蓄、回用的多重效果，見圖7～圖9。

對中心湖補水前，水質凈化工藝：補水進水→沉砂系統(tǒng)→草灘濕地→珊瑚砂灘→涵養(yǎng)濕地湖泊，通過處理可以去除水體中大部分SS、COD、BOD5、NH3-N、T P、大腸桿菌等污染物及病蟲害物種。泵站補水運行方案：1#泵站從中心河抽水至濕地沉沙池，每天運行6 h，滿足濕地處理的水理要求；2#泵站從濕地抽水至中心湖，泵站每次運行時間12 h，抽水量約880m3，每2 d運行一次，可以滿足中心湖的水量需求。

圖7 金灣航空城中心河濱水景觀及濕地公園工程位置圖

圖8 生態(tài)補水工程總體設計圖

圖9 生態(tài)補水工程工藝流程圖（單位：mm）

3.2.2 1#主排河系統(tǒng)

為實現(xiàn)1#主排河匯水分區(qū)徑流污染和徑流總量控制，擬在珠海大道與1#主排河間建設一處人工濕地公園，人工濕地主要用于片區(qū)初期雨水及1#主排河河水處理。人工濕地系統(tǒng)調蓄處理設施主要服務五個排口片區(qū)，共4.41 km2。各排口設計調蓄量見表1。

為滿足1#主排河行洪要求，保證河體過流斷面，考慮將兩側排口通過截流及轉輸管道進行初期雨水截流，與人工濕地公園結合進行調蓄。擬設計兩處濕塘進行調蓄，濕塘2服務南翔路排口片區(qū)，調蓄量為6 900m3，調蓄水深取0.6m，調蓄主塘考慮前置塘，取15 000m2。濕塘1服務其他四個排口片區(qū)，片區(qū)系統(tǒng)調蓄量為12 050m3，調蓄水深取0.5m，考慮前置塘面積，設計濕塘面積取30 000m2。

表1 系統(tǒng)調蓄設施各排口調蓄量

珠海大道與1#主排河（雙湖路～泥灣門）間現(xiàn)狀綠地及水塘規(guī)劃用地性質為防護綠地設置濕塘。結合濕塘，設計人工濕地公園，處理濕塘調蓄雨水及1#主排河河水，具體平面布置見圖10、圖11。

圖10 人工濕地系統(tǒng)調蓄處理設施布置圖

圖11 人工濕地系統(tǒng)調蓄處理設施效果圖

濕塘一般由進水口、前置塘、主塘、溢流出水口、護坡及駁岸、維護通道等構成。

圖12 人工濕地系統(tǒng)調蓄處理設施工藝流程圖

根據(jù)濕塘確定人工濕地最大負荷為3.1萬t/d。潛流濕地面積設計依據(jù)《人工濕地污水處理工程技術規(guī)范（H J 2005—2010）》有關規(guī)定進行，結合景觀設計，實際潛流濕地面積約6.5 h m2。潛流濕地出水排入受納水體前通過表面流濕地進行水質穩(wěn)定調節(jié)，保證出水水質穩(wěn)定達標，表面流濕地能去除剩余污染物，使水質穩(wěn)定達標，設計表面流濕地面積2.5 h m2。

根據(jù)相關邊界條件，確定人工濕地公園及濕塘建設區(qū)域場地控制標高為1.50。濕塘1服務范圍內主要有四處排口，根據(jù)排口標高確定濕塘1堤頂標高1.50，前置塘底高程-0.30，前置塘主塘土埂頂標高0.30，主塘底高程-0.50，常水位0.60，調蓄水位1.20。濕塘2堤頂標高1.50，前置塘底高程0.20，前置塘主塘土埂頂標高1.20，主塘底高程-0.50，常水位0.60，調蓄水位1.20。配套進水渠道斷面控制尺寸（最小）為6 000mm×2 500 mm，底標高-1.0～0.2，旁通濕塘進水D N300支管底標高0.2，具體見圖 12。

4 結語

珠海市金灣試點區(qū)結合本地降雨、氣候、基底條件等，結合試點區(qū)總體建設目標及國家海綿城市建設要求，充分分析現(xiàn)狀，將“源頭減排、過程控制、系統(tǒng)治理”統(tǒng)一考慮，在“小海綿”的建設基礎上，通過運用公園綠地、河湖水網(wǎng)調蓄、凈化、利用雨水，探索出基于河湖水網(wǎng)公園綠地的“大海綿”體系模式，共同構建具有彈性的海綿城市。