西北半干旱河谷型城市海綿城市規(guī)劃研究
——以西寧為例

西寧市海綿城市建設管理服務中心 青海 西寧 810001

引言

我國將海綿城市建設提高到國家戰(zhàn)略高度，于2015年啟動首批16個試點城市，2016年啟動第二批14個試點城市的海綿城市建設工作，2016年4月西寧作為西北地區(qū)半干旱河谷型城市的典型代表，成功申請國家第二批海綿城市試點城市。不同于南方多雨城市以治理城市內澇與保障水安全為問題導向的海綿城市建設思路，西寧作為西北地區(qū)海綿建設的實踐先驅，因其獨特的地理條件與氣候特征，在海綿城市建設中緊緊圍繞水土流失、水資源匱乏和水環(huán)境惡化等突出問題，以“山—城—水”的城市空間形態(tài)為著力點，逐步摸索出海綿城市建設的規(guī)劃技術要點，為西北半干旱河谷型城市提供可復制可參考的經驗模式。

一、城市特征

西北地區(qū)半干旱河谷型城市分布于我國西北黃土高原與青藏高原的過渡地帶，為典型的大陸性高原半干旱氣候，西寧與西部黃土地區(qū)的諸多城市在地理、氣候、社會等城市特征方面均具有相似性。這一帶的城市普遍的特征為:30年均降雨量低，基本在300mm～600mm；人均水資源占有量低，水資源極其珍貴；中心城區(qū)位于山間谷地，受潛在的水土流失與山洪威脅較大；受地形結構的影響，城市臨水而建、沿河發(fā)展、易對水體造成污染；經濟結構以第一產業(yè)或第二產業(yè)為主導，對自然生態(tài)環(huán)境干擾大；水資源缺乏，制約經濟的發(fā)展，城市面臨產業(yè)轉型與新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略需求，急需探索新的發(fā)展模式。

二、西寧概況

西寧作為西北地區(qū)半干旱河谷型城市的典型代表，是青海省省會，全省政治、經濟、文化、科教中心，全市總面積7660km2，建成區(qū)118 km2，全市常住人口231萬人，中心城區(qū)位于河谷地帶，成“兩山對峙、三水匯聚、四川相連”的空間格局，近30年的年均降雨量為410mm。西寧市大力開展山體生態(tài)修復工程，林地與綠地面積在原有造林的基礎上穩(wěn)步增加，外圍山體水土保持取得良好效果，城市微氣候得到顯著改善，形成良好的生態(tài)循環(huán)，也為城市發(fā)展創(chuàng)造了良好的外圍生態(tài)效益。

三、現狀問題與建設需求

由于獨特地理氣候特征與迅速擴張的城市建設，以西寧為代表的西北半干旱河谷型城市現狀存在著山體沖溝的安全威脅，水資源匱乏、水體環(huán)境污染等突出的共性問題，制約城市的持續(xù)發(fā)展，亟需探索綠色轉型發(fā)展模式。

1.山—水土流失與沖溝安全威脅。西寧市地質災害高易發(fā)區(qū)總面積為9.425km2，地質災害中易發(fā)區(qū)總面積12.05km2，地質災害低易發(fā)區(qū)總面積166.5km2，地質災害不易發(fā)區(qū)總面積為162.025km2。其中地質災害高、中發(fā)區(qū)主要集中在山間溝谷區(qū)域，除了自然因素制約外，多因建設用地缺乏，山體邊坡與溝道兩岸地段易被采石料廠和自建房屋侵占，固體垃圾廢物堆積，人類活動干擾較大，易發(fā)生滑坡、崩塌、泥石流等地質災害。

2.城—水資源供需矛盾與內澇隱患。西寧市城區(qū)整體內澇安全風險較小，但存在局部的內澇風險點，從受澇影響和區(qū)域特征來看，主要由于地勢低洼、排水設施不完善、排水能力不足、雨水管線破壞或排水不暢等原因所造成。根據MIKE模型模擬，結合現狀排查，西寧市共計31處現狀內澇積水點，7處新增內澇風險點。

3.水—自然循環(huán)斷裂與水體污染超標。西寧市四面環(huán)山，湟水河干流從西寧城區(qū)穿城而過，兩岸支溝發(fā)育，水系呈樹枝狀分布，共有一級支流4條，大小支溝60余條。隨著西寧城市建設發(fā)展，不合理的利用方式使得沖溝與河道的連通性遭到破壞，河流溝道的自然聯(lián)系被人為阻斷，許多匯入湟水干流和一級支流的溝道在匯入城區(qū)前被灌溉干渠節(jié)流，溝道與河流的連通被人為侵占截斷，而一些匯入城區(qū)的溝道由于位置偏遠，未被納入城市藍線管理，季相性斷流的溝道存在侵占、填埋現象，沖溝的截斷、侵占與堵塞降低了山體的生態(tài)屏障作用，對城市存在極大的危害。

四、海綿城市建設總體目標

西寧市海綿城市建設將以問題為導向，針對西寧突出的沖溝安全威脅、水資源匱乏以及水環(huán)境污染問題，以解決“水”問題為抓手，以“安全、生態(tài)、宜居”為落腳點與根本出發(fā)點，將水環(huán)境治理與水資源化利用作為西寧海綿城市建設的主要控制目標，并選取年徑流總量控制率≥85%，對應的設計降雨量為12.7mm為西寧市海綿城市建設的總控制指標。

1.水不流失，泥不下山:為達到水不流失，泥不下山，保障沖溝安全，山體溝道防洪標準30年一遇；林木覆蓋率從32%提升至50%，確保山體27.4mm雨水不外排。

2.小雨潤城:為達到小雨潤城，盡量留住每一滴雨水，年徑流總量控制率從49.4%提升至85%；污水再生利用率從0%提升至50%；雨水資源替代城市自來水供水總量比例從0%提升至2%；管道設計重現期從1年提升至2-5年；城區(qū)內澇防治標準提升至50年。

3.清水入湟:為保證清水入湟，城市內河生態(tài)駁岸率提升至80%；年SS削減率從0%提升至50%；合流制管網改造率提升至80%；中心城區(qū)河道斷面水質達到地表水IV類標準，河道防洪達到100年一遇；末端濕地調蓄容積滿足外排客水調蓄要求。

五、海綿城市系統(tǒng)規(guī)劃方案

1.山體治理規(guī)劃方案。山體溝道治理關鍵在于深入挖掘現狀問題，以問題為導向，構建“源頭修復與削減、過程引導與控制、系統(tǒng)綜合治理”的全系統(tǒng)化建設實施路徑。通過營林技術與水平階修復技術，對大面積片林植被進行生態(tài)修復，對中、高山地水源涵養(yǎng)林封育保護，對天然喬、灌木稀疏林地進行人工補植或封山育林，強化源頭水土保持，使山體林木覆蓋率達到50%的目標要求；通過雨水花園、植被淺溝、凈化塘等低影響開發(fā)設施，在源頭上對片林內重要節(jié)點雨水徑流進行控制削減，強化雨水滯留與就近澆灌利用。

2.水系治理規(guī)劃方案。落實“四水共治”方針，通過改造雨污分流管網收集、轉輸系統(tǒng)，完善污水處理系統(tǒng)，提升尾水水質及濕地凈化回用系統(tǒng)等措施，構建完善的“收集-轉輸-處理-回用”等一整套污水處理系統(tǒng)，實現點源污染的控制，末端通過沿西寧市中心城區(qū)濱水綠地，構建“源頭控沙—末端凈化”的綠色基礎設施系統(tǒng)，發(fā)揮綠色大海綿體的凈、蓄、用、排的功效；加強生態(tài)駁岸建設，沿著水系形成一條“串珠式河湖清”工程湖水系治理模式，讓更多市民群眾享有“河湖清”的生態(tài)紅利。

3.城區(qū)海綿城市規(guī)劃方案

(1)低影響開發(fā)系統(tǒng)構建。結合中心城區(qū)海綿城市功能分區(qū)、行政區(qū)劃、排水管網以及地形坡度走向、河道水系流向，將西寧市城市開發(fā)用地劃分為38個管控片區(qū)，通過低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建，建立“源頭截流、過程引導、末端蓄存、系統(tǒng)增綠”的低影響開發(fā)建設措施，對雨水徑流進行定量控制，達到年徑流總控制率85%的指標要求，并增加綠色經濟效益，實現“小雨潤城”目標。

(2)水資源綜合利用。通過雨水資源利用系統(tǒng)構建，將集中的降水曲線，延伸為相對平緩的用水曲線，形成以集雨利用為核心的水資源利用系統(tǒng)；通過再生水循環(huán)利用系統(tǒng)構建，建立工業(yè)與企業(yè)生產廢水循環(huán)和循序利用、再生水回用城市雜用水、再生水補給生態(tài)濕地及河道水系三級循環(huán)利用途徑，為我國西部干旱地區(qū)的節(jié)水型社會建設提供可復制的經驗。

(3)城區(qū)水安全保障。結合城市現狀易澇點排查，采用MIKE系列模型對城市現狀排水情況進行建模模擬，對現狀管網排水能力及內澇風險進行評估分析。結合模型模擬結果，明確現狀雨水管網規(guī)劃提標改造長度約43.3km，確定了新建雨水管渠長度約307.1km，新建下沉廣場等調蓄空間約122萬m3，給出因豎向不符、管渠管徑偏小和管理運維不足等問題造成的38個內澇積水點的治理方案，并從用地豎向控制、超標雨水行泄通道構建防澇系統(tǒng)規(guī)劃方案，解決管網能力不足2年一遇的問題，消除30年一遇產生的內澇積水點，防治50年一遇城市內澇風險區(qū)，全面提升水安全標準。

六、海綿城市管理保障體系構建

除了規(guī)劃管控和工程方案外，海綿城市建設更需要建立有效的行政管理中心、工程項目小組、項目管控小組、績效考核辦法、投融資制度與技術標準，形成組織保障體系、資金保障體系和制度保障體系，推進“規(guī)—建—管”一體化，保障海綿項目建設的順利實施，為海綿城市健康持續(xù)發(fā)展保駕護航。

總結

(1)“山、水、城”是西北地區(qū)半干旱河谷型城市形態(tài)的共性元素，是解決城市水問題的關鍵點，也是新時代城市生態(tài)建設的重要落腳點。

(2)本文以西寧為例，從問題與需求識別，定性定量目標制定、宏觀規(guī)劃管控、中觀系統(tǒng)路徑，微觀技術措施等多方面多角度闡述了海綿城市建設規(guī)劃方案技術，規(guī)劃方案的提出能有效控制山洪安全威脅，保證河道水質并且實現雨水資源化利用，是西北地區(qū)半干旱河谷型城市實現生態(tài)安全宜居城市轉型之路的重要手段。

(3)西北半干旱河谷型城市海綿城市建設需在規(guī)劃、建設、管理統(tǒng)籌協(xié)調、深刻融合，為海綿城市健康持續(xù)發(fā)展保駕護航。在規(guī)劃管控上，通過豎向管控、藍線綠線管控以及禁建區(qū)限建區(qū)的劃定，對城市良好的山水格局與豎向條件進行有效管控；在工程項目建設上，針對海綿城市的目標與措施，以“治山、理水、潤城”為海綿系統(tǒng)化技術路徑，梳理具體建設項目，確保建設項目與目標指標、問題需求環(huán)環(huán)緊扣；在管理體系上，建立有效的管理、績效考核、投融資制度與技術標準，推進“規(guī)—建—管”一體化。