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人水和谐的海绵石林

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发表时间:2018-06-07 09:23作者:李鑫蕊 孙云凤来源:云南省城乡规划设计研究院网址:http://www.yncityplan.com

内涝、水生态、水安全和水资源短缺等问题。2013年中央城镇化会议提出了建设“自然积存、自然渗透、自然净化”的海绵城市,海绵城市建设在全国拉开序幕。



作者:李鑫蕊 孙云凤




石林县海绵城市建设思路


1、石林县概况

石林彝族自治县位于云南省昆明市东南部,东部和南部与红河哈尼族彝族自治州泸西县、弥勒市接壤,北部与曲靖市陆良县相邻,西部和西北部与昆明市宜良县毗连。

石林彝族自治县在中国三大阶梯地势中,处于第二阶梯面上。全县地势起伏平缓,由东向西呈阶梯状逐渐下降,最高点海拔2601米,最低点海拔1500米;80%地区海拔在1600-2150米之间,平均海拔1737米。石林彝族自治县位于滇东喀斯特南部,往西为滇中红色高原,往东、往南过盘江进入滇东南峰丛洼地喀斯特区。县境内1/3地区被石灰岩覆盖,经地下水的长期溶蚀,到处可见发育典型的岩溶地貌。

石林彝族自治县有大小河流12余条,属珠江水系南盘江流域,主要有巴江、南盘江、普拉河、大可河。

图1 石林区位图


图2 石林基础地形分析图


图3 石林现状水系图


图4 石林生态本底图


2、海绵城市建设存在问题

(1)生态系统方面

石林县地处西南喀斯特地貌区,其境内岩溶发育,部分地区产生岩溶封闭区,其水文特性极其特殊。同时由于石林全县地势东北高西南低,东高西低,可利用的地表水资源多分布于西部巴江盆地,而东部山区则属于缺水区,社会经济发展受到严重制约。

(2)水生态方面

部分城市建设涉及侵占城市绿地、生态涵养绿地以及自然水体等问题,给城市生态造成了难以弥补的影响。中心城区的河道多为硬质驳岸,滨岸无绿化带,大型的公园与绿地存在使用功能偏重、生态功能偏弱的状况,水生态需进一步改造完善。

(3)水环境方面

随着城市开发建设的进行,雨水径流污染、生活污水排放、工业废水排放等导致石林县城市河道水环境污染负荷已超水环境容量,河道水质差。

(4)水安全方面

城市排水基础设施建设标准低、系统待完善。随着城市区域的扩大,排水汇水区的扩大,原建设的部分管道无法满足排水要求,急待进行管网改造。主城区排水管沟不畅,暗沟防滞标准低,能力不足。城市防涝和防洪应急管理体系仍需完善,应急机制和应急预案有一定基础,但仍不健全。

(5)水文化方面

石林水的自然文化、表层文化保护力度不足。石林县水的利用文化、物质文化发掘和打造亟待加强。石林县水的理念文化、精神文化体现还不充分。


3、建设目标

据国务院文件和住房城乡建设部印发的《海绵城市建设绩效评价与考核办法(试行)》以及《水利部关于印发推进海绵城市建设水利工作的指导意见的通知》,结合实际问题和需求,选取6 大类共22 项建设指标,并确定规划指标。

石林海绵城市建设分类指标表


类别

指标

单位

现状

近期指标(2020年)

中期目标(2025年)

远期目标

2030年)

水生态

年径流总控制率

%

80

生态岸线恢复

%

20

60

75

90

城市热岛效应


缓解

缓解

明显缓解

水面率

%

3.2

3.6

4

5

降水滞蓄率

%

3.5

3.7

水安全

雨水管道标准

干管5年一遇,支管3年一遇

防洪标准

<50

巴江按50年;其余河道均按20年

防洪堤达标率

%

61

100

100

100

排涝达标率

%

80

100

100

水环境

地表水水质标准

达到地表水Ⅳ类标准

达到地表水Ⅳ类标准

达到地表水Ⅳ类标准

城市面源污染控制(以SS计)

%

50

55

57

地表水体水质达标率

%

90

100

100

水资源

雨水资源利用率

%

9

10

11

污水再生利用率

%

15

20

25

管网漏损控制

%

<15

<13

<12

制度建设

规划建设控制

完善各项制度建设

蓝线、绿线划定与保护

完善各项制度建设

技术规范与标准建设

完善各项制度建设

投融资机制建设

完善各项制度建设

绩效考核与奖励机制

完善各项制度建设

产业化

完善各项制度建设

显示度

连片示范效应

20%以上达到要求

50%以上达到要求

203080%以上达到要求


4、技术路线


未实施海绵城市建设前,年径流总量控制率约为54%,通过开展水资源利用工程、水环境综合整治工程、水生态修复工程与水安全保障工程,整体实现石林年径流量控制率达到80%的目标。在现状情况明确和分析的基础上,提出本规划的战略目标和分类目标。通过生态格局、水生态、水安全、水环境和水资源各项子目标的分解,最终实现生态、安全、活力海绵石林。


图5
技术路线图


生态安全格局


首先从城市自身及周边的生态环境本底特征出发,在确保生态系统结构与功能的完整性的同时,尽力保留城市内部与周边自然相融相间的格局,通过优化生态格局保障城市生态安全。

在规划区内,以周边山体为生态本底,结合自然水系、公园、观光农田,在县城内部形成“三轴一廊多片”的绿化景观格局,既加强城区与自然生态系统的有机联系,又利于形成城市空间的塑造,形成高效紧凑、错落有致的空间形态。水系空间规划采用刚性与柔性相结合的控制方法,通过划定水体蓝线、控制绿化缓冲带宽度以及引导滨水区的建设行为,对城市水系空间进行整体控制。

6

中心城区生态适应性评价图


图7
生态廊道规划图


海绵系统构建


继而从海绵分区出发,针对不同控制分区,分析其空间条件和规划用地布局,从水生态、水安全、水环境、水资源、水文化方面构建中心城区的海绵系统。

海绵城市措施选取上以GIS 分析为基础,逐步形成与区域生态系统相协调的海绵城市措施选取机制。有效保护自然地貌、植被、水系、湿地等生态敏感区域,形成完整的“渗、蓄、滞、净、用”等低影响开发技术体系。将石林建设成资源节约型、生态友好型的海绵型城市。城市低影响开发措施的新建或改造,则以海绵城市措施选取分析为基础,打造雨水花园、生物滞留池、屋顶绿化、透水铺砖等海绵体系统,提高石林中心城区径流量控制能力和污染净化能力。

图8
低影响开发建设适宜性分析图


从径流控制、河道生态岸线恢复、防洪防涝体系、污染负荷削减、雨水资源利用等方面,按海绵分区制定不同的海绵管控指标和控制策略。从地块类型层面,对居住用地、公建及商业用地、绿地和道路用地进行分类地块建设指引;同时,从项目层面,对城市水系项目、建筑与小区项目、公园与绿地项目和城市道路项目进行分类项目建设指引。


图9
年径流量分区规划图


石林海绵城市建设分区目标和主要控制指标表

管控分区

年径流总量控制率(%

绿色屋顶占屋顶面积比

下凹式绿地占绿地面积比例

渗透铺砖占硬地面积比例

雨水调蓄池容积(m3

1

78

0.10

0.40

0.47

200

2

77

0.10

0.45

0.49

4395

3

75

0.10

0.40

0.48

543

4

80

0.10

0.45

0.43

299

5

80

0.10

0.40

0.47

1873

6

83

0.10

0.40

0.58

120

7

78

0.10

0.40

0.55

278

8

78

0.10

0.40

0.48

409

9

76

0.10

0.40

0.48

500

10

83

0.10

0.45

0.52

187

11

80

0.10

0.45

0.44

1311

12

82

0.10

0.50

0.49

935

13

82

0.10

0.50

0.51

3897

14

82

0.10

0.40

0.52

200


(一)水生态系统

水生态体系分为径流控制工程和河流生态治理两部分。径流控制工程通过构建低影响开发雨水系统,在场地开发过程中采用源头、分散式措施维持场地开发前的水文特征,达到80%的径流总量控制目标;河流生态治理工程通过对规划区内有条件改造的河湖水系的硬质化驳岸进行改造,达到生态岸线恢复90%的控制目标。

结合石林县中心城区水系特征和城市建设特点,通过面源污染综合整治、滨岸带生态修复以及湿地生态林地打造等手段,全面恢复和保障水生态格局的连续性和完整性,构建严格的水资源管理体系、可靠的水安全体系、健康的水环境与水生态体系、特色的水景观与水文化体系,打造出“三轴多片”的水生态格局。

10

已修建巴江滨水观光绿道


11
桃源湖公园


(二)水安全系统

结合石林防洪工程现状,确定防洪体系总体方案。分析石林县内涝现状,综合考虑城区内承泄水系及管网建设情况,确定主要规划思路,规划将结合城市地形水系,考虑地质条件、路网规划、已建与规划设施、造价、维护管理等因素,合理布局城市排水管渠系统。充分考虑与城市防洪设施和防涝设施的衔接,确保排水通畅。


(三)水环境系统

通过系统分析国内外非点源径流污染模拟及模型控制的研究结果,分析城市降雨径流污染特性及污染控制方法,基于石林中心城区地形数据、城市排水数据、土地利用状况以及降雨气象数据,对管网数据进行分析后设计石林市降雨径流的发生情景,构建城市径流面源模型,并借助实地调研或查阅文献对模型参数进行优化。估算出污染负荷总量,对比污染物控制目标,计算出区域污染物分配总量。通过设置不同用地污染物分配权重,采用抽样计算,从削减技术工程和污染物总量控制可行性角度选择最优削减方案,确定每个地块污染物的最终环境容量、削减量和削减率。

图12

河道治理规划图


图13
终端湿地建设规划图


(四)水资源系统

石林县中心城区用地分为两大类,一是以城市非建设用地为主的区域,该类型用地雨水资源生态涵养与面源污染治理相辅相成,该区域主要为大量耕地、林地和河流水系等,对雨水起到自然集蓄和渗透补充地下水的作用,净化面源污染;二是以径流污染控制为主兼顾洪峰控制的雨水资源综合利用区,该区域主要通过低影响开发措施削减面源污染,并设置雨水收集设施,起到一定的滞洪削峰的作用。

石林城市雨水用作浇洒道路、绿化用水,居民冲厕用水,并从水资源可持续利用的角度,在水质可以满足标准时,将雨水用于补充城市景观水系,体现城市水生态系统的自然修复、恢复与循环流动,改善缺水城市的水源涵养条件,达到改善自然气候条件以及水生态循环的目的,最终实现雨水资源化利用率10%的目标。

石林县中心城区每年收集到的雨水量除水面蒸发等损失水量之外,完全可以满足区域绿化和道路用水需要,年富余水量13.9万立方米,富余雨水可用作景观用水或外排至市政雨水管网。

图14
雨水平衡计算图


(五)水文化系统

石林县中心城区水文化体系构建结合其景观系统构建,根据石林县城市空间发展形态和旅游资源空间结构特征,借助天然湖泊河流布局优势,以巴江、西河与黑龙潭河为水文化的主要载体,打造完善的中心城区水文化景观工程。

15
水与石景观打造


近期重点建设


近期,综合分析石林县各个片区现状及问题突出程度,选取具有可推广、可示范的集中连片区域作为先行示范区,确定近期(2017-2020年)建设区域位于中心城区内,位于鹿阜组团北部,总面积约390.82公顷,提出水生态、水安全、水环境、水资源四大工程体系。经过海绵城市设施改造或新建,2020年达到 “自然积存、自然渗透、自然净化”的海绵城市功能。


图16 示范区现状下垫面分析图


海绵型建筑与小区工程可分为居住小区和公共建筑两类工程。建筑小区类项目的重点改造意向为透水铺装改造、下凹绿地改造、绿色屋顶改造和雨水罐利用。


图17
示范区海绵型建筑小区规划图


海绵型公园与绿地项目改造及建设重点包括透水铺装改造、下凹绿地建设、雨水花园建设和景观调蓄水体建设。


图18
示范区海绵型绿地规划图


针对道路排水压力增加、径流污染程度较高等问题,本规划通过在基地内合理布置渗透性铺装、植被浅沟、下凹式绿地、雨水花园等雨水控制利用措施,构建水环境友好的绿色道路系统,从而提高道路排水能力、降低径流污染程度、增加雨水下渗量,并创造人水和谐的新型道路景观。


图19
示范区海绵型道路断面规划图


结语

石林县坚持把生态宜居理念贯穿城市规划、建设、管理的各个环节,新建在建项目均严格按照海绵城市要求建设。城市中巴江、西河、黑龙潭河两岸草木茂盛、风光秀丽,已沿河建成多个城市公园、湿地公园。石林县对河流、沟渠、湿地等自然排水空间的保护与建设,为海绵城市中超标雨水径流排放、调蓄系统的构建奠定了很好的基础。

石林积极探索如何统筹平坝、丘陵、熔岩地貌构建海绵城市,积极在坝子内较为平缓地区和周边浅丘地区分别探索不同的适宜建设模式,从而建设为高原地区喀斯特地貌海绵城市建设示范、干热昼夜温差大条件下海绵城市技术措施示范、规划建设管控及全过程技术服务示范。

图20 已建透水性停车场

图21 已建湿塘

图22
晴天降低水位的湿塘

图23 已建海绵型道路

图24 已治理河道


项目名称:石林县中心城区海绵城市建设专项规划

设计部门:云南省城乡规划设计研究院勘察分院

项目成员:孙云凤、张朴元、李鑫蕊、贺艺瑶、赵艺







编辑制作:云南省城乡规划设计研究院 信息网络图文中心