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对郑州航空港区水系规划问题的探讨

2016-10-18刘增进郑斐冉

科技视界 2016年22期
关键词:海绵城市可持续发展

刘增进 郑斐冉

【摘 要】郑州航空港区是郑州市近几年大力建设发展的区域。本文根据规划区(港区南部)的特点和现状,概化出了“七纵四横双湖”的水系格局。针对水系现存在的问题,利用LID(低影响开发)和水资源可持续发展的理念提出了相应的解决方案。此外,通过对研究区域的规划方案和规划结果的思考,分析了海绵城市的建设模式,为其他城市的水系规划建设提供借鉴。

【关键词】郑州航空港区;水系规划;可持续发展;海绵城市;水体循环利用

随着城市的发展和人们环境意识的日益增强,城市中的水系除了需具备供水、排水和防洪排涝功能外[6],还需具备水生态、水文化和水景观等功能。郑州航空港区是正在大力发展的城市,水系的这些新兴功能对港区内现阶段的水系规划提出了更高的要求,为满足这些要求,需对港区的现有河道(除去南水北调中线总干渠)进行规划调整。

1 水系现状及存在的问题

1.1 地理位置

郑州航空港区位于郑州市东南部,紧临新郑国际机场,是未来郑州都市区重要的发展区域[1]。本文中研究的水系规划区域(下称“规划区”)位于港区南部,地势平坦开阔,总面积约110km2,属于淮河支流贾鲁河流域,流经南水北调中线总干渠、梅河、柳河、高路河、黎明河、蛰龙河、庙后唐沟、马家沟等河流,河道地理位置如图1。

1.2 存在的问题

1.2.1 水资源贫乏

现规划区内可用的南水北调水源指标有限,黄河水源挖掘潜力不足,再生水没有充分收集利用,且大部分河流降水集中在7-9月份,季节性缺水较为明显,还有少部分河流如高路河已出现断流现象。故造成了规划区内水资源贫乏的现状。

1.2.2 洪涝灾害风险大

规划区位于浅山与冲积平原过渡区,局部地势低洼,暴雨下渗率低,产流多,汇流迅速,易发生洪涝灾害。而且许多河道行洪断面小,建筑物不配套,堤防不完善[9],标准低,质量差,管理工作滞后,致使河道防洪能力差,有较大的洪涝灾害风险。

1.2.3 水环境破坏严重[10]

随着港区的快速发展,工业污水排放日益增长,这些污水多直接排入河道。且规划区内大多数地区为农村,农药和肥料的施放以及家禽的排放物对水体也有一定的污染,更有生活垃圾随意地倒在水边,致使许多河道成为天然的垃圾场,造成水环境严重污染,水体自净能力急剧下降。

1.2.4 水文化和水景观缺失

规划区内的河流基本上均分布在广袤的农耕区内,河段基本全部为典型的乡村河流,河道两岸为农田、林地,缺乏系统性的景观开发,河岸上步行系统与车行系统道路不完善,几乎无近水交通系统,更没有供居民与水亲近的休闲娱乐设施。大部分河道杂草丛生,有生态基础,但基本无水景观。

近年来,规划区内流经城市建成区的河流部分已得到治理,而区内绝大多数河流及其支流却没有得到系统治理,水文化和水景观的建设也没有得到重视,水系存在的问题日益凸显,亟需对水系进行系统合理的规划,以满足港区的城市发展,也满足人们对生活环境的质量要求[4]。

2 水系规划

2.1 规划目标

通过对水系的规划调整,旨在形成一个“七纵四横双湖”的水系格局(详见图2),可以保证干旱年份居民的用水,确保能够安全抵御百年一遇的洪水,构建生态可持续、可实施的水系统,营造优美的人居自然环境,创造个性鲜明的城市意象。

其中“七纵四横双湖”是指:七纵——柳河、梅河干流、庙后唐沟、梅河支流、高路河、黎明河、蛰龙河;四横——双鹤湖水带、纬三河、如意河、梅河干流(高路河与梅河支流之间);双湖——莲鹤湖、翔鹤湖。

图2 水系总体布局示意图

2.2 规划原则

(1)堤岸工程安全保障的原则[5];(2)节约水资源与水体循环原则;(3)河湖堤岸生态化原则[2],堤岸尽量采用柔性堤岸;(4)水利工程与生态景观相协调的原则;(5)人水和谐的原则。

2.3 规划调整方案

目前,规划区内大部分河道的河线复杂弯曲,因此在考虑有利堤防和岸坡稳定[12]、水体可循环利用、生态环境的完整性与平衡性[13]、方便管理和水系整体美观的前提下确定河线的布置原则为:第一,河道走向基本不变;第二,沿原河线进行裁弯取直;第三,在保证生态完整性与平衡性的情况下,开挖新的河流使各河流联通。调整方案详见表1。

3 对规划区水系规划的思考

3.1 解决水系存在问题的几点认识

3.1.1 解决水源问题[3]

(1)通过调剂河南省各地市之间的分水指标,分配一部分指标给港区使用;(2)通过开展郑州市灌区节水规划,分析可节约出来的水量,通过水权转换等途径供港区使用;(3)利用港区内的三座污水处理厂将工业和生活污水深度处理后再利用,补充城市绿化和景观水系的用水量;(4)利用LID(低影响开发,指在场地开发过程中采用源头、分散式措施维持场地开发前后水文特征不变[14],包括径流总量、峰值流量、峰现时间等,也称为低影响设计或低影响城市设计和开发)理念,设置下沉式绿地、透水铺装、绿色屋顶[11]等设施收集雨水,处理后对其再利用。

3.1.2 提高防洪能力

(1)通过河道疏浚,提高行洪能力;(2)雨水的就地收集可以减少外排水量,减轻城市河湖防洪能力;(3)建设水闸、倒虹吸、渡槽等水工建筑物;(4)设置河道管理处对河道进行分段管理,并具体分配到不同单位部门进行监督负责。

3.1.3 改善水环境

(1)严格实施全面截污[8],将污水集中处理;(2)充分发挥水生植物的生态功能[7],达到净化水体的目的;(3)通过对河道进行生态治理、构建河道滨岸湿地带、人工湖泊水生态系统打造及湿地建设、沿岸绿化等措施来对水环境综合整治。

3.1.4 水景观建设

城市中心商业区的河道规划为有景观水面的景观型河道,充分利用现代造景手法,通过引水、蓄水,分类营造不同的水景观河道,形成连通水系和一定的景观水面,采取滩地堤坡绿化、地形微调等措施,建设乔木、灌木、草坪高低错落、群体复合的绿化、亮化、文化等景观工程。乐水亲水,近水而栖是人类天性的反映,设置亲水平台,满足人们对景观水体可近性的需求。

3.2 对LID理念的认识

LID即为低影响开发,是海绵城市的建设途径之一。下沉式绿地、透水铺装、绿色屋顶等设施的建立不仅可以把初期雨水径流的污染削减掉,还可以将雨水留住,进行循环利用,这样就减少了城市地表径流量,降低了城市洪涝灾害的风险。

“海绵城市”是新兴的城市建设模式,简单的可以理解为把城市比作一块海绵,降水时吸收水,干旱需要水的时候释放水。这种建设模式充分地利用了城市有限的绿化面积,平时功能单一的地方如屋顶、人行道、草坪等都可以用来储存水资源,实现了水资源的循环利用,同时也达到了节约水资源的目的。

3.3 “七纵四横双湖”格局的优点

(1)河线较为笔直,便于进行生态规划和管理;(2)各河流之间相互联通,有利于实现水体循环,节约水资源;(3)莲鹤湖等景观湖的设计,给居民提供了亲水近水的机会,实现了水利工程与自然、人文的和谐;(4)充分利用了规划区内的现有河道,将规划区打造成以水为主题的人水和谐的城市。

4 结语

随着城镇化的不断加深,城市的资源与环境发展面临着巨大的压力,水资源的合理开发和利用也成为一大难题。郑州航空港区是郑州市近几年大力开发建设的区域,本文通过对规划区水系现状的详尽分析,利用LID和水资源可持续发展的理念,针对水系现有的问题提出了相应的解决建议。本着港区水资源的合理开发和利用的目的,对规划区水系进行重新规划,并阐述了对规划方案和规划结果的几点思考,希望可以为其他城市新开发的水系规划和水资源利用提供借鉴,也为我国水资源的可持续发展尽一点绵薄之力。

【参考文献】

[1]张建涛,刘俊.张家港市水系规划[J].南水北调与水利科技,2006,04(04).

[2]郑小康,侯红雨,付永锋,等.缺水城市生态水系水源方案及运行方式浅析.中国水利技术信息中心.2015第七届全国河湖治理与水生态文明发展论坛论文集[C]//.中国水利技术信息中心,2015(05).

[3]乔光建,赵景窥.北方地区城市生态防洪河道规划设计[J].水科学与工程技术,2011(03).

[4]伍亮,成水平.城市景观河道生态修复研究进展[J].安徽农业科学,2012(34).

[5]朱丽向.对城市河道治理规划问题的探讨[J].水利规划与设计,2009(02).

[6]陈菁,马隰龙.新型城镇化建设中基于低影响开发的水系规划[J].人民黄河,2015,37(08).

[7]杜红伟,王付洲,苏学锐.城市河道治理与生态保护探讨[J].人民长江,2008,39(16).

[8]何其峰.打造生态水城 建设美丽邯郸[J].河北水利,2015(06).

[9]陈得阳,王松.宿州市中小河流规划设计[J].治淮,2013(02).

[10]李前进,张招招.谈城市湿地亲水性空间的规划设计[J].山西建筑,2016(08).

[11]侯红蕊,白杨,李志强.干旱区城市水系规划研究——以内蒙古乌海市为例[J].地下水,2011,33(03).

[12]杨阳,林广思.海绵城市概念与思想[J].南方建筑,2015(03).

[13]仇保兴.海绵城市(LID)的内涵、途径与展望[J].给水排水,2015(03).

[14]陈隐石,汪院生,吴玮,等.农村生态河道建设规划研究[J].中国农村水利水电,2014(04).

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