北京市浅山区河道治理关键问题及规划对策研究

2019-01-16 05:28李婷婷聂俊坤
中国水利 2019年4期
关键词:防洪山区河道

李婷婷,聂俊坤

(1.北京市城市规划设计研究院,100045,北京;2.北京市城规技术服务中心,100045,北京)

城市浅山区指海拔低于一定高度的山区及山地与平原过渡区,属于山地生态系统与平原生态系统的交错地带,具有丰富的物种多样性。城市浅山区与深山区相比,海拔相对较低,自然灾害较少,更适宜于人类开发利用,对于城市发展空间拓展具有重要价值。因此,城市浅山区河道功能也将从单纯的防洪排水向兼顾景观生态转变,从而提升浅山区土地开发价值、带动浅山区生态环境建设。相关学者针对城市浅山区的保护与开发开展了一系列有益研究。本文结合北京市浅山区河道高流速、陡涨陡落的水力特性及浅山区生态环境保护要求,探索优化浅山区河道规划方案,以期对挖掘城市浅山区河道在生态、防洪、游憩等方面的功能以及推动浅山区的保护与发展提供技术支撑。

一、城市浅山区河道内涵特征

1.城市浅山区河道概念

城市浅山区是平原与山地的过渡地带。界定城市浅山区时,应综合考虑海拔、相对高差、人口及其与城市的空间关系等因素。北京市浅山区作为首都发展的生态屏障,具有良好的交通可达性及开发潜力,随着京津冀一体化进程的日益推进,势必成为承载首都城市发展的边界拓展区。《北京城市总体规划(2016—2035年)》将市域内海拔100~300 m的区域划定为浅山区。随着北京市城乡统筹发展步伐的加快,北京市浅山区已逐步承载一定开发功能,浅山区河道治理作为浅山区防洪排涝的重要载体,在保障浅山区水生态系统安全以及调整土地溢价等方面具有重要价值。

2.城市浅山区河道特征

北京市浅山区河道一般为自然河道,多发源于北部、西部山区,为由山洪冲刷所成的山洪沟,中下游多流经城市建设区并最终汇入平原干流河道,同时承担山区防洪排水和建设区风景观赏等多重功能。北京市浅山区河道地形、地质结构复杂,坡降较陡,洪水洪枯变幅大、冲刷力强,沿河生境脆弱。传统河道规划过于强调由防洪角度实施河道治理,造成河渠形态全衬砌渠化,无法满足浅山区对生态景观功能的要求。

二、城市浅山区河道面临主要问题

1.河道行洪能力不足

城市浅山区河道多处于山麓暴雨频发区,该类区域下垫面植被易破坏、排洪出路缺乏、河槽较浅,导致河道行洪能力不足。同时,该区域具有洪峰历时短且洪量集中的产汇流特征,洪涝灾害易发,严重威胁城市浅山区居民生命财产安全。

2.土地集约程度不高

城市浅山区河道多蜿蜒斜穿沿线村落,割裂建设区,造成大片村落土地闲散,不利于浅山区土地资源的集约保护与高效利用。

3.水生态环境恶化

城市浅山区水生态环境资源丰富,水生态系统的环境敏感度较高。截污工程的滞后易导致城市浅山区水环境恶化、河道景观功能破坏,致使城市浅山区河道无法匹配地区规划发展定位要求。

三、城市浅山区河道治理规划对策

1.研究区概况

潭峪沟发源于北京市石景山区北部山区,向南流经善佛寺、河涧村、五里坨等城市浅山区,地处北京市西部浅山区山水景观走廊带,承担石景山北部山区及沿线地区防洪排水任务,所处浅山区具有良好的交通可达性且开发潜力大,具有北京市浅山区河道的典型代表特征。潭峪沟下游没有明确的排洪出路,河道下段与村中道路结合,平时用于陆路交通,山洪暴发时通过五里坨村内道路行洪,威胁下游村镇安全。该河道多数河段为直墙浆砌石断面,局部为梯形土渠,由于多年未经系统整治,河道内杂草丛生,河岸垮塌。考虑到潭峪沟具有较强的水生态环境敏感性及良好的景观基础,有必要从规划层面探索优化该典型浅山区河道的治理对策。

2.河道治理规划方案思路

(1)规划依据

城市浅山区河道规划方案的制定在遵循 《防洪标准》《城市水系规划规范》等技术性指标基础上,应综合考虑浅山区河道所处地区上位城市规划、路网规划及周边雨水排除系统规划。实施潭峪沟治理工程规划方案制定主要依据 《北京城市总体规划(2016—2035年)》《中心城16片区控制性详细规划》《潭峪沟河道规划条件》《石景山区五里坨地区供水调整规划》《石景山区五里坨建设组团01地块项目外部市政道路工程》《新隆恩寺路、五里坨中街、五里坨路雨污水排除规划》等对潭峪沟所处浅山区周边土地、道路及排水条件进行了明确定位的规划。

(2)规划河道功能定位

城市浅山区河道功能定位应结合相关规划、河道所处区位及浅山区河道特性综合考虑。潭峪沟规划河道功能定位为防洪排水河道,同时兼顾浅山区景观及水生态环境保护要求。

(3)规划河道治理标准

城市浅山区河道治理标准需根据相关规划标准,结合当前河道及两岸建设区的实际情况,考虑浅山区河道洪灾影响范围、治理实施条件等因素综合确定。考虑到潭峪沟河道20年一遇洪水位基本不淹没城市主要雨水管道出口内顶,潭峪沟规划治理标准为20年一遇。同时,考虑到跨河构筑物不能缩窄河道行洪断面,桥梁梁底高程应至少高于50年一遇规划洪水位0.5m。

(4)规划河道流域范围及流量

综合考虑所处浅山区汇水面积以及城市建设区内雨水排除系统规划方案,划定潭峪沟河道约7.08 km2的总流域范围。城市浅山区河道规划流量计算方法多样,针对有实测洪水资料的浅山区,可采用频率适线法推求洪水特征值,计算洪峰流量,采用典型洪水过程放大法推求设计洪水过程线;针对缺乏水文资料的浅山区,应综合多种方法进行对比分析。对于潭峪沟规划流量,经综合比较分析并与地区防洪规划协调,最终确定采用水科院推理公式中的半山区半平原公式计算潭峪沟规划流量。综合考虑现有防洪工程功能,保留京门公路现有排洪暗沟分洪能力,以安全为原则,推求得潭峪沟规划流量为Q20=102 m3/s,Q50=147 m3/s。

(5)规划河道平面位置

城市浅山区河道规划应综合考虑洪水特征及沿线用地集约开发要求,合理规划河道平面定线位置,同时宜遵循如下原则:①创造良好的水流条件,保障浅山区防洪安全;②充分利用现有河道及相关设施;③尽量减小拆迁规模,避让村庄、建筑物及树木;④协调好河道与规划建设区、规划道路的用地关系;⑤河道宜弯则弯,线形自然优美。根据上述原则,按照五里坨地区市政专项规划以及市区控规等上位规划,因地制宜确定潭峪沟不同河段的河道规划平面位置:京门公路以北段的规划平面位置基本以现状为准;京门公路以南段的河道改移至五里坨中街东侧;京门公路至五里坨小学段,受现有建筑限制,近期采用暗沟形式安排在五里坨中街道路红线内,远期应随地区改造建设恢复明渠。在河道绿化带规划方面,由于河道两岸浅山区用地紧张,部分河道绿化带宜与五里坨路、五里坨中街结合,同时为发挥河道在水生态、游憩、景观等方面的功能,提升浅山区潜在开发价值,在设计阶段可考虑将河道上口与绿化带统一规划。

(6)规划河道纵、横断面

城市浅山区河道纵、横断面方案应根据当前河道情况、上位用地规划、上下游水位、跨河桥梁、穿河管线、雨水排放口、衬砌方式、最大适宜流速等情况综合确定。潭峪沟规划河道横断面形式可采用矩形断面或矩形复式断面,河底采用卵石或双层干砌石等透水材料衬底,两岸可采用生态材料衬砌。潭峪沟两岸用地紧张,河道沿线地势较陡、流速较大,规划在适宜位置设置小型跌坎或滚水坝以降低河底纵坡,20年一遇均匀流流速小于4 m/s,同时在河道内形成小型水面。河道内景观水源可由汛期雨洪及五里坨再生水厂的再生水补充。

(7)规划截污工程

为充分发挥城市浅山区河道的景观生态功能,打造良好人居环境,浅山区河道治理应遵循治河先治污的原则。因此对潭峪沟除按规划标准治理外,还应沿河修建污水截流管,接入五里坨再生水厂。针对集中污水处理厂配套管线难以覆盖的分散点源污染,采取建设小型污水处理设施或水质净化湿地等方式对污水分散处理,进行回收利用或达标排放。

四、城市浅山区河道生态环境修复对策

1.河道生态岸坡修复措施

河道岸坡是浅山区河道的水陆过渡区,传统岸坡规划设计为解决流域防洪排涝问题,采用石料将河道与护岸阻隔,阻断了浅山区河道生态廊道动植物流通,河道自净能力低,亲水性较差。针对这一问题,可将浅山区河道岸坡、植被缓冲带、道路林带以及沟渠湿地相结合,塑造与自然河岸地势起伏相似的生态湿地带、河岸带、防护林带及岸坡带,通过恢复培植适于本土水生的栅栏护岸、草籽护岸和活枝护岸,稳定河岸并防止岸坡水土流失,建造环境友好的浅山区生态水岸。

2.河道滨水景观修复措施

城市浅山区河道宜综合考虑蓄水排流功能,尽量避免硬质化的滨河景观空间,同时兼顾城市历史文化传承以及群众近水、亲水的居住需求。浅山区河道滨水景观修复应涵盖滨河道路、滨河绿化、滨河亲水以及景观小品的规划设计。滨河道路宜基于海绵城市理念,铺设透水铺装等生态路面。滨河绿化宜首选本地植被,在维护浅山区河道沿线生态平衡的同时,降低后期培育维护费用。滨河亲水方面,可通过规划设置亲水栈道、汀步以及架空平台等设施提升浅山区河道亲水性。景观小品规划设计应避免千河一面的同质化特征,宜兼顾保留浅山区历史人文特色,因地制宜布设滨水空间景观。

3.河道系统功能修复措施

浅山区河道生态修复应兼顾多功能的协调性,找准浅山区开发建设与河道生态修复的平衡点。可通过规划实施恢复河道曲度、降低边坡、恢复植被、恢复浅滩、恢复湿地、恢复栖息地、中水回用以及土体集约管理等举措,系统性修复城市浅山区河道生境。

五、结 语

科学实施城市浅山区河道规划是保障区域防洪排涝安全、提升土地开发价值以及维护河流水生态环境平衡的重要举措。北京市浅山区作为首都重要的水源涵养地,具有地理空间分异性显著、生物多样以及历史文化遗产丰富等特征,合理规划北京市浅山区河道对保障城市边界拓展区防洪安全、改善城市景观及改善人居环境具有重要价值。潭峪沟是北京市西部浅山区典型河流,通过研究关键问题、研究规划对策,在此营造风景秀美、人水和谐且具备开发潜力的城市浅山区河道空间,有效提升规划在城市浅山区河道治理实施中的良性引导功能。

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