株洲云龙新城生态水系专项规划研究

2015-01-09 01:07雷洪犇

城市道桥与防洪 2015年5期

雷洪犇

（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海市 200092）

0 前言

城市特色与城市物质环境密不可分。水体作为城市重要的资源和构成城市的自然要素之一[1]，在城市形成和发展中扮演重要角色，与城市防灾息息相关，也关乎城市的生产和生活，还能有效改善城市环境，在塑造城市形态、体现城市特色、促进城市发展等方面具有重要作用。

城市河道水系作为城市的重要基础设施，既是城市排水防涝和引清调水的通道，又是城市景观和市民休闲的重要要素[2]。

生态水系建设是近几年才发展起来的水系治理的新理念，是一个系统工程，集合了排水防涝、水利工程学、生态学、景观生态学等多学科理论基础上的科学治水理念。

生态水系规划坚持以“生态优先”为原则，以现状水系评价为规划基础，分析典型流域的相关水文、生物等生态本底，不“以水论水”，从构建生态本底的层面进行水系布局规划，从生态的角度提出水质水环境改善措施，为生态用地布局规划调整提供支撑。

水系规划梳理生态资源、把握特征，对接城市总体规划，明确要求，提出问题和因地制宜的解决方案，宏观构建特色水系框架，从中观和微观研究生态水系规划的思路和方法，落实规划的引导性[3]。

1 项目概况

本规划项目位于湖南株洲云龙新城，规划面积约为178 km2。云龙新城是长株潭城市群建设两型社会的重要空间载体，对于株洲提升城市功能、促进产业升级具有战略意义，必须实现高水平规划、高标准建设和高效率管理，应在空间布局、土地利用、绿色交通、节能减排等方面在长株潭城市群乃至全国范围内起到示范性作用。

规划区定位：结合云龙新城资源特点，发挥云龙新城在长株潭城市群和湖南“3+5”城市群中的两型发展示范和区域服务功能，把云龙新城建设成为“国家两型社会示范区、长株潭城市群东部现代服务业聚集区、株洲产业升级引领区”，见图1。

2 规划原则

（1）安全性原则：充分发挥水系在城市给水、排水和防洪排涝中的作用，确保城市饮用水安全和防洪排涝安全。

（2）生态性原则：维持水系的生态环境资源，保护生物的多样性，改善城市生态环境。

（3）公平性原则：水系是城市公共资源，水系规划应确保水系的公共属性，提高水系空间的可达性和共享性。

（4）系统性原则：水系规划应将水体、岸线和滨水区作为整体进行空间、功能的协调，形成完善的水系空间系统。并应与城市园林绿化系统、开放空间等有机融合，促进城市空间布局的优化。

（5）特色化原则：水系规划应体现地方特色，强化水系在塑造城市景观和传承历史文化方面的作用，形成具有地方特色的滨水空间景观，展现城市独特魅力。

3 规划思路

本项目以“生态”为主题，规划内容包含水域保护、水生态保护、水质保护和滨水空间控制等。确定规划思路为“不能常规就水论水，应从构建整个规划区生态本底开始”，从宏观、中观、微观层面梳理规划区水系规划理论方法，确定水系规划目标，落实生态水系规划措施和策略。

宏观尺度：通过建立生态基础设施来解决水系安全格局、生物保护格局、乡土游憩格局等。

中观尺度：建立流域生态体系解决开放空间、水量平衡、水源涵养、雨洪调蓄、污水净化等问题。

微观尺度：建立水生态导向的景观，维护水源环境和水质环境健康。

规划总体思路见图2。

图2 规划总体思路

4 规划方案

4.1 现状分析

云龙新城紧邻长株潭绿心，外部生态条件良好，形成低丘谷地形态，水系密集。对于规划区现状主要从以下几方面进行评价分析：

（1）地景、水景、生景、乡景：规划区丘陵与平原水网地形，东部环绕山体；水体类型丰富，水量丰沛、河流、水塘遍布；规划区目前以人工苗圃、次生杉木、湿地、水稻最为常见；以山塘、矿坑、民居、祠堂特色最为鲜明。

（2）地形分析：规划区东高西南低，西北部坡度较缓，坡度大于30%区域集中于东南部以及中部丘陵地带，现状以耕地、林地居多、开发量少。

（3）现状水系：规划区处于白石港流域，水域面积15.8 km2，水质恶劣，达不到国家规范Ⅳ类水质标准，地表水 CODcr、BOD5、总氮、总磷超标。流域内气候降水充沛，多年平均降水量1412.2 mm，多年平均蒸发量1369.8 mm。

利用改进的德国水务部（LAWA）河流地貌结构等级调查表，对规划区水系进行选点评价。评价内容包括规划区水系滨水用地、绿带、河岸、河道、水质等五个方面，见图3。

图3 规划区水系现状评价体系

根据德国评价标准，通过现状水系分析评价得到如下结论：

（1）河岸绿带单薄，农田逼近水质难以保障；

（2）规划区田坡河严重改变；

（3）走沙港、白石港、太平桥主流等明显改变；

（4）五一水库支流、荷叶坝支流、太平桥支流一般性改变；

（5）云峰湖较好，轻微改变。

规划区水系现状综合评价见图4。

4.2 宏观尺度规划

规划区生态水系宏观尺度规划以整个云龙规划区为研究范围，进行全区域水文过程分析。主要分析内容包含规划区地形特征研究、地表径流研究、洪水淹没研究、流域分区研究等内容。通过借助计算机相关软件对上述各方面的建模分析，建立云龙新城水安全格局，确保规划区的安全。

图4 规划区水系现状综合评价图

4.2.1 暴雨淹没分析

规划区以一定的暴雨重现期设计标准，模拟暴雨瞬时情景，确定雨洪通道，规划区建设应避让这些确定的通道，维护区域整体水文过程健康。

（1）径流分析：依据数字高程进行径流模拟，得出潜在雨水通道。

（2）径流量计算：根据白石港流域10 a一遇、50 a一遇和100 a一遇设计暴雨量计算径流量，见表1。

表1 降雨量计算表

（3）瞬间暴雨淹没模拟：根据白石港流域10 a一遇、50 a一遇和100 a一遇设计暴雨量进行暴雨模拟，确定汇流通道和滞洪节点，见图5。

图5 规划区暴雨淹没分析

4.2.2 洪水淹没分析

通过洪水滞留的模拟，确定云龙新城全区域潜在的淹没区，规划区建设应避开这些确定的淹没区，规避洪水风险，见图6。

图6 规划区洪水淹没分析

（1）情景条件假设：由于连续降雨、坡度较缓等原因，流域内雨洪不能及时排出。

（2）子流域分析：以白石港为基础，利用GIS集水面计算模块分析白石港流域下的子流域。

（3）确定潜在的淹没区：以流域为单元进行淹没模拟，确定潜在淹没区。

4.2.3 水安全格局

规划区水系安全格局以地表径流为廊道，潜在淹没区为斑块形成滞洪行洪网络，是上述暴雨淹没、洪水淹没分析结果的叠加，见图7。

4.3 中观尺度规划

规划区生态水系中观尺度规划以区域内一个典型流域（以官典坝流域为例，规划面积17.4 km2）为研究范围，引入流域管理的思想。流域管理，又称流域治理、流域经营、集水区经营，为了充分发挥水土资源及其他自然资源的生态效益、经济效益、社会效益，以流域为单位元，在全面规划的基础上，合理安排农、林、牧、副各业用地，因地制宜布设综合治理措施，对水土及其他自然资源进行保护、改良与合理利用，见图8。

图8 官典坝流域区位

4.2.1 小流域概况分析

官典坝流域上下游平均高差约为40 m，水流速度稍慢。上游坡度相对平缓，大部分小于15%；下游丘陵起伏，南部部分区域坡度大于35%。目前以农田、林地为主。

4.2.2 水量平衡规划

规划流域不开采地下水，所有用水均利用地表水资源。通过保留山塘，升级水库，构建湿地，收集雨水，提高中水回用率等措施增加可利用的地表水资源，采用多途径供水，使官典坝流域水资源自给自足，见图9。

4.2.3 水源涵养规划

规划借助水源涵养林经行水源涵养。主要通过林冠和林下灌草层的截留、枯枝落叶层的持水、土壤的储水三方面涵养水源。对现有水源涵养林实行封禁；新建水源涵养林以地带性植物群落即常绿阔叶林为主；水源涵养林的结构以混交林、复层结构为主；采用乔-灌-草相结合的种植模式，增大林冠截流，从而达到对水体的净化和涵养功能；以耐水湿植物为主，防止因季节性洪水，使不耐水湿植物死亡；选择杀菌、灭螺的植物，有效减少和抑制水中细菌、微生物和钉螺的滋生，从而净化水质、防止血吸虫通过水体传播，见图10。

4.2.4 雨洪调蓄规划

规划三级滞蓄廊道和节点构成连通滞蓄系统，保证地块排水顺畅。雨洪滞蓄系统，逐级拦蓄净化雨洪，满足不同暴雨强度需求。