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钦州市海绵城市建设条件与对策

时间:2024-07-28

□文/李 鹏 胡作鹏

海绵城市建设是一项需要多专业协调的系统工程,它涉及城市建设的各个方面。本文通过对钦州市海绵城市建设条件及对策的案例分析,提出海绵城市建设的思路和方法。

1 海绵城市建设条件

1.1 城市概况

钦州市位于广西壮族自治区南邻北部湾,东与北海市、玉林市相连,西与防城港市毗邻,北与南宁市接壤,全市总面积10 843 km2。钦州正好位于“南、北、钦、防”核心区的中央,在中国—东盟“一轴两翼”区域经济合作与广西北部湾经济区建设中占有得天独厚的区位优势,扼广西南出海通道之交通联系的咽喉,起着东西联系、南北贯通的作用。

1.2 城市水环境特征

1)水网密布的滨海城市。钦州市依山临海,具有纵横交错的河网水系。骨干水系空间构架为“五江、两渠、九沟、六面、多塘”。“五江”包括钦江、大榄江、金鼓江、鹿耳环江和大灶江;“两渠”分别指东干渠、西干渠;“九沟”分别有冲口沟、邓屋沟、缸瓦沟、挑沟、大岭沟、推车沟、乌龟沟、彭屋沟、东围沟;“六面”是指市区内的中山公园湖、梦园湖、同心园湖、雷公塘、白石湖、大沟坝水塘;“多塘”指中心城区的滨海区域广布的虾塘。

2)城乡建设与河道争地,湿地萎缩。在城市化进程中,城市用地范围内对流经水系的保护力度不够,一些河道被阻断或改道,明渠变暗涵的情况大量存在,严重影响了水系的连通性和水动力特性。建筑、道路、桥梁与河道争地,使得河道断面越来越窄,行洪能力下降,见图1。

图1 沟渠断面被侵占

由于城市建设,围垦和工农业发展占用了大量河流、湖泊和湿地,使得水域面积逐渐萎缩,严重威胁到生态城市建设的总体战略。

3)河道硬化,水生态环境遭到破坏。城区河道治理模式简单,“三面光”河道占大多数。以钦江为例,虽然钦江流域堤防年年整治和加高,但从上而下普遍为钢筋混凝土防浪墙,硬底化防洪排涝设施彻底割断了水在堤内外的连通,破坏了原有的水生态环境,削弱了河道两岸湿地、坑塘、洼地、荒滩的滞洪、调洪能力,加剧洪涝灾害;另外,沿江居民在河道岸边种植果菜和农作物,既阻碍河道泄洪,又损害河道生态景观[1]。

4)水环境恶化,水体黑臭。钦州市河流入海断面水质达标率为75%(按年均水质评价)。其中,钦江高速公路西桥断面超标严重,2015年度全年水质类别为劣Ⅴ类,水质评价为重度污染,超标因子为氨氮、总磷、溶解氧、化学需氧量,其中氨氮最大超标倍数为5.2倍,总磷最大超标倍数为2.1 倍;茅岭江的茅岭大桥断面2012—2014年均出现劣Ⅴ类水质,超标因子主要为阴离子表面活性剂、溶解氧和高锰酸盐指数,其中2012年阴离子表面活性剂超标倍数达1.85 倍,超标率8.3%。城市黑臭水体综合整治亟待推进,钦州市建成区存在西干渠、西干渠康熙岭支流、东干渠、黄晚沟等4条黑臭水体共计约10 km,需要开展水环境整治和修复,见图2。

图2 黑臭水体

合流制污水溢流污染和沿河分散直排污水对河道水环境影响较大。中心城区还有多片合流制地区未改造,汛期合流制污水溢流,每年排入河道大量的雨污水,对中心城区河道造成污染,见图3。

图3 钦江沿岸排污

随着建成区硬化面积不断扩大,湿地坑塘逐渐萎缩消失,初期雨水地表径流对于河道水体的污染也日益加重。建成区城市功能区雨水地表径流COD、SS、BOD 的浓度均远远高于天然雨水。初期雨水直接排入河道,对水体造成非常严重的污染,同时由于河道众多且主要用于排除城市雨水,管理和维护难度巨大。

5)对生态敏感区保护不够。生态敏感区是对环境起决定性作用的大型生态要素和生态实体,主要承担非物质性的功能,对生态敏感区强调的是保护而不应该是建设。钦州市最典型的生态敏感区就是位于钦江入海口的沙井滨海湿地,这里有面积较大的红树林群落,红树林是热带海岸的重要生态环境之一,既能防潮护岸,又是鱼虾繁衍栖息的理想场所,而且红树本身也具有较高的生态价值和药用价值。未经处理的污水直接排入钦江,对水系和红树林保护区的水环境造成严重污染。

1.3 城市水资源特征

钦州境内钦江、茅岭江等主要河流地表水资源量106 亿m3,多年平均地表径流深983 mm。径流主要集中在4—9月份,8月份达到高峰,汛期径流一般占年径流量的80%,夏涨冬枯、暴涨暴落特点明显,存在一定程度来水、需水不协调的情况。钦州市地下水主要为第四系松散层孔隙水及基岩裂隙水,地下水类型属弱酸性~中性极软水,水量相对较贫[2]。

相比于快速增长的用水趋势,钦州市的水资源利用率偏低,主要表现在以下几个方面:

1)根据2015年《钦州市水资源公报》,钦州水资源利用率总体水平较低,目前钦州市工业增加值用水量68.3 m3/万元,是发达国家2~3 倍,高耗水低产出的工业企业仍大量存在;农业用水粗放,水田灌溉用水量约1 465.67 m3/hm2,城市供水管网漏失率19.3%;

2)城乡居民和工业企业的节约用水意识不强,水资源浪费现象严重;

3)再生水、雨水收集等非传统水资源尚未得到有效的开发利用,钦州市2013年污水排放量2 160万m3,处理后的污水尚未回用。

1.4 城市下垫面分析

伴随着钦州市“东进南拓,向海发展”,至2015 年底,城市建设用地约3 941.7 hm2,增长迅速。城市建设用地主要为居住用地、道路用地、工业仓储用地和公共服务设施用地。透水率较大的绿地面积(公园绿地和附属绿地)仅861.99 hm2。建成区透水率低的硬质下垫面面积3 079.71 hm2,达到78.13%,见图4。

图4 城市下垫面情况

伴随钦州市城镇化和工业化的推进,人为填沟造地、围塘养殖等经济活动深刻影响着湿地构成,建设用地显著增加,水系林地面积大幅减少[3]。其中滨海区域生长的红树林不仅种类多样而且极具研究价值,但是在城市化建设的情况下,湿地面临着退化的危险[4]。

1.5 城市洪涝特征

钦州城区地处钦江流域下游的感潮河段,属南亚热带海洋性季风气候,热带气旋活动频繁;受海潮的顶托,暴雨洪水渲泄缓慢,故高水位出现频繁且持续时间较长。而钦江流域地处广西桂西南暴雨中心区的边缘,暴雨洪水较大。

钦州城区地形开阔平坦,地面高程一般为3~13 m,而人口、商业密集区高程一般在4~8 m,而且防洪排涝设施不足、标准太低,故其洪(潮)灾害频繁,多发生在7、8 月份。城区发生较大的洪涝灾害,主要是由于外洪与内涝遭遇的综合结果。

由于部分明沟断面被侵占或者改为暗渠,致使中心城区内多条明沟存在排水不畅的现象;排涝设施建设迟缓,虽规划拟建多座排涝泵站,但尚未修建,在洪水顶托期间,无法强排雨水致使内涝。此外,部分排水设施存在设计标准低、过流能力低、淤堵严重等问题,也加大了出现内涝风险。钦州市内涝易发区主要集中在河西区、河东区。对中心城区的内涝风险分析表明,现状内涝易发生区共有12处,见图5。

图5 中心城区内涝积水点

2 主要对策

2.1 优化水资源配置

钦州市人均水资源量超过3 500 m3,约为全国人均水资源量的1.4 倍。总体上,水资源丰富,但由于全年降水多集中在4-9 月份,径流量分配集中,易形成江河暴涨暴落,地表水资源可利用系数为0.3~0.4,可持续利用量较少,存在降水时空分配不均的自然特点和水资源利用率低的制约因素;应进一步提高钦州市水资源利用管理水平,缓解水资源供需矛盾。城市供水水源是多方面的,包括当地地表水、地下水、非常规水等;用水也是多方面的,包括城市生活、工业、农业和生态环境用水等;应当实行时空配置、供用协调、量质统一、实时调度、效益优先的优化配置;通过行政的、经济的、技术的和法律的手段,正确处理好产业结构、经济发展与水资源条件的相互关系。钦州市节水水平还不高,应进一步加强节约用水、建设节水型城市,全面提升居民用水、工业用水、农业灌溉用水效率;当前非常规水源利用率极低,未来需充分发展再生水利用、雨水资源利用技术,合理配置生活、生产、生态环境用水,形成多源供水水资源配置格局,保障生态环境基本用水量。

2.2 增强海绵体功能

针对钦州市水系林地减少,城市海绵体受损的问题,应保护城市原有生态系统,最大限度地保护原有的河流、湖泊、湿地、坑塘、洼地、沟渠等水生态敏感区,留有足够涵养水源、应对较大强度降雨的林地、草地、湖泊、湿地,尽可能维持城市开发前的自然水文特征。实施生态修复和恢复,对已受到破坏的水体和其他自然环境,运用生态的手段进行恢复和修复。

2.3 提升城市防洪能力

针对钦州市内涝频发的问题,应根据排水工程专项规划,按照中心城区重要地区3~5 a 一遇的市政雨水标准,新建、扩建雨水管网工程;新建区按规划标准建设排水设施,老城区结合城市基础设施建设,升级改造现有排水设施;消除排水空白区和积水片,提高城区雨水系统排水能力。

加强易涝区治理,解决现有河道及排水渠排涝能力低、河道及沟渠被挤占等问题,完善排涝体系。做到排水系统顺畅,积水排得出、排得畅,全面提升排水能力;通过河湖连通、低洼地利用等措施,增加涝水调蓄能力。加快排涝闸站建设,保障河口畅通,提高涝水外排能力。

加强骨干工程治理,巩固完善防洪安全屏障,加强湿地建设,恢复生态功能。

全面推进对流域、区域防洪具有重要作用的骨干防洪河道治理,加快蓄滞洪区建设、山洪灾害防治工程及防潮堤建设。

2.4 重塑健康水生态

针对钦州市水体污染严重,水环境质量较差,水体黑臭的问题,加强点源、面源及河湖内源污染治理,加快治理入河排污口门,从源头消减污染负荷产生量。完善污水处理厂及管网建设,推进雨污合流制地区改造,加强初期雨水治理,控制污染物质入河量。充分利用河流密布、水系自然联系紧密的特点,适当建设连通工程,畅通河湖水系,增强水体的流动性和纳污能力。

在完善污水处理设施的同时,强化水体纳污能力提升,综合运用生态补水、径流污染控制、合流制溢流污染控制、自然修复与生态补水相结合等手段,建设海绵城市,全面改善水环境,统筹防洪、蓄水、生态、净化、景观等功能,重塑水生态。

3 结语

海绵城市建设是一项系统工程,很难一蹴而就;需要深入现场调研,与当地城建、气象、排水、水利、绿化、交通等各部门密切沟通,充分了解钦州海绵城市的基本特征,识别水资源、水环境、水生态、水安全、水文化等方面存在的问题,从当地的问题及需求入手,确定海绵城市的建设目标和具体指标,进一步提出海绵城市的建设布局和系统方案。

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