作為全國(guó)首批由中央財(cái)政支持的16個(gè)海綿城市建設(shè)試點(diǎn)之一——嘉興,一方面,借助外部的專家力量,為海綿城市建設(shè)試點(diǎn)工作提供技術(shù)支撐;另一方面,則積極培育和發(fā)揮本地科研院所的技術(shù)實(shí)力。取長(zhǎng)補(bǔ)短,相互融合,通過將近3年因地制宜、統(tǒng)籌推進(jìn)的創(chuàng)新探索,不僅在積水排澇、建筑與小區(qū)海綿化改造、飲用水源水質(zhì)、水環(huán)境改善等方面取得了一系列顯著成效,而且還形成了一套多部門合作的制度體系、一套平原河網(wǎng)地區(qū)的海綿城市建設(shè)技術(shù)體系、創(chuàng)立了城鄉(xiāng)一體化海綿城市覆蓋范圍、培養(yǎng)了一批本地的海綿城市建設(shè)技術(shù)人才,為后續(xù)的全域海綿城市建設(shè)推廣提供了完整的經(jīng)驗(yàn)?zāi)J?。今特摘錄該市海綿城市建設(shè)城市案例核心內(nèi)容,供業(yè)界借鑒參考,以期“發(fā)揮好試點(diǎn)對(duì)全局性改革的示范、突破、帶動(dòng)作用”。
嘉興市是長(zhǎng)江三角洲沖積平原的一部分,地形平坦、水網(wǎng)密布,具有濃厚的江南水鄉(xiāng)特色,是典型的平原河網(wǎng)地區(qū),具有地下水位高、土壤滲透能力差、降雨量大等特點(diǎn)。受上游和本地的經(jīng)濟(jì)和城市發(fā)展影響,嘉興在水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、水安全方面均存在較多的問題,迫切需要轉(zhuǎn)變城市的發(fā)展模式,以海綿城市理念實(shí)現(xiàn)自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發(fā)展模式。
■水系統(tǒng)存在問題
嘉興的水系統(tǒng)現(xiàn)狀問題中最突出的問題是“凈”(水質(zhì)惡化)的問題,也是這次海綿城市建設(shè)需要解決的首要問題。當(dāng)水體水質(zhì)得到改善后,能同時(shí)緩解水質(zhì)型缺水的問題,保障飲用水源的安全,同步修復(fù)水生態(tài)。
嘉興市水環(huán)境質(zhì)量較差的主要原因如下:
1.本地污染較重
根據(jù)估算,嘉興本地每年向河道排放的污染量遠(yuǎn)超過水環(huán)境容量,是河道的主要污染源。市區(qū)層面,雨水徑流、城鎮(zhèn)/農(nóng)村生活污染、農(nóng)業(yè)種植是主要的CODCr(以重鉻酸鉀為氧化劑測(cè)出的化學(xué)需氧量)、氨氮和總氮污染源,畜禽養(yǎng)殖和城鎮(zhèn)/農(nóng)村生活污染是主要的總磷污染源。中心城區(qū)層面,雨水徑流和城鎮(zhèn)生活污染是主要的CODCr、氨氮和總氮污染源,畜禽養(yǎng)殖和城鎮(zhèn)/生活污染是主要的總磷污染源。
2.水體自凈能力差
嘉興市地勢(shì)平坦,在自然情況下,河水大多呈滯流狀態(tài),且河道駁岸多以硬化駁岸為主,水體自凈能力差。而中心城區(qū)防洪閘站、壩、泵等水利工程建設(shè),進(jìn)一步降低了水體的自凈能力和環(huán)境容量。
3.上游來水水質(zhì)對(duì)嘉興水環(huán)境有一定影響
由于嘉興市域過境流量大,過境水的水質(zhì)直接影響嘉興市水體特別是主干河道的水環(huán)境質(zhì)量,對(duì)嘉興的水環(huán)境狀況帶來一定的影響。
其次是“排”的問題,作為太湖流域下游地區(qū),面對(duì)越來越大的防洪壓力和城區(qū)(尤其是老城區(qū))的內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn),結(jié)合城市管渠系統(tǒng)和防洪系統(tǒng)的完善,增加生態(tài)雨洪調(diào)蓄空間,是保障城市排水安全的重要舉措。
■海綿城市建設(shè)總目標(biāo)
從目標(biāo)導(dǎo)向出發(fā),嘉興市海綿城市建設(shè)的總體目標(biāo)為“以海綿城市建設(shè)為抓手,改善水環(huán)境、保障水安全、修復(fù)水生態(tài)、涵養(yǎng)水資源,協(xié)助嘉興建設(shè)成為‘水清岸綠魚游景美’的江南水鄉(xiāng)宜居城市新典范”;從問題導(dǎo)向出發(fā),嘉興市區(qū)的海綿城市建設(shè)應(yīng)重點(diǎn)放在改善水環(huán)境上,同時(shí),應(yīng)注重排水安全方面的保障,具體為:
改善水環(huán)境的具體目標(biāo)就是要在上游來水達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上全面消除黑臭水體、基本恢復(fù)河網(wǎng)的自凈能力、使城市水功能達(dá)標(biāo)率達(dá)到80%。而保障水安全的目標(biāo)具體應(yīng)達(dá)到“管標(biāo)降雨排水暢、澇標(biāo)降雨不成澇、超標(biāo)降雨城市正常轉(zhuǎn)”,城市防洪要求中心城區(qū)達(dá)到100年一遇,中心城區(qū)外圍達(dá)到50年一遇。
為了達(dá)到海綿城市建設(shè)的目標(biāo),分市區(qū)和中心城區(qū)兩個(gè)層面進(jìn)行管控。其中,市區(qū)層面主要從保護(hù)自然生態(tài)空間格局入手,構(gòu)建山水格局,明確需保護(hù)的公共海綿體空間;中心城區(qū)主要從水環(huán)境和水安全兩個(gè)方面建立控制指標(biāo)體系來進(jìn)行管控,從而有針對(duì)性地解決現(xiàn)狀存在的問題。
中心城區(qū)重點(diǎn)建立水環(huán)境、水安全兩個(gè)方面共6項(xiàng)控制指標(biāo)。
嘉興市雨水徑流面源污染入河量的削減是改善水環(huán)境質(zhì)量的重要方面,因此,本次建設(shè)對(duì)地塊的雨水徑流外排水質(zhì)提出了詳細(xì)的控制要求。
主要用地性質(zhì)雨水外排水質(zhì)控制指標(biāo)
■城市系統(tǒng)方案
1.市區(qū)山水保護(hù)格局
通過對(duì)嘉興市區(qū)進(jìn)行水敏感分析,同時(shí)結(jié)合現(xiàn)狀和城市發(fā)展的要求,得出嘉興市區(qū)可構(gòu)建為“八廊、三楔、三湖、一濕地”的山水保護(hù)格局。
八廊:八條放射水系形成的自然生態(tài)海綿廊道,包括新塍塘、杭州塘、長(zhǎng)水塘、海鹽塘、平湖塘、嘉善塘、長(zhǎng)纖塘、蘇州塘。其中,新塍塘、杭州塘、長(zhǎng)水塘、海鹽塘注重水環(huán)境,保護(hù)水源地水質(zhì);平湖塘、嘉善塘、長(zhǎng)纖塘、蘇州塘注重水安全,確保城市行泄通道暢通。
三楔:市區(qū)范圍內(nèi)三片楔形綠地,是市區(qū)的綠色生態(tài)通廊,分別為東片楔形綠地、西片楔形綠地和南片楔形綠地。其中,西片楔形綠地和南片楔形綠地包含城市水源保護(hù)區(qū),應(yīng)注重水環(huán)境,保護(hù)水源水質(zhì);東片楔形綠地包含湘家蕩等眾多濕地湖泊,屬三湖之一。
市區(qū)山水格局空間構(gòu)建圖
三湖:市區(qū)范圍內(nèi)三片主要的湖泊,可發(fā)揮水體調(diào)蓄、生態(tài)凈化的功能,分別為西北的秀湖、東北的湘家蕩及市中心的南湖和西南湖。這三片湖泊作為城市建設(shè)區(qū)內(nèi)主要的景觀湖泊,應(yīng)注重水環(huán)境的改善和水生態(tài)的修復(fù)。
一濕地:市區(qū)北部的濕地區(qū)域,是市區(qū)重要的雨洪調(diào)蓄和水體凈化區(qū)域,應(yīng)注重湖蕩治理和濕地保護(hù)。
城市藍(lán)線應(yīng)嚴(yán)格按照《城市藍(lán)線管理辦法》管控,城市綠線應(yīng)嚴(yán)格按照《城市綠線管理辦法》管控。
2.中心城區(qū)水系統(tǒng)改善策略
為實(shí)現(xiàn)嘉興市海綿城市建設(shè)目標(biāo),解決水系統(tǒng)現(xiàn)狀問題,應(yīng)緊緊圍繞中心城區(qū)海綿城市控制指標(biāo)體系,以改善水環(huán)境為核心策略,兼顧水安全問題,提出源頭、中途、末端的技術(shù)措施來建設(shè)嘉興的海綿城市。
在嘉興市“十三五”水體水質(zhì)規(guī)劃目標(biāo)的基礎(chǔ)上,對(duì)嘉興市區(qū)各水環(huán)境功能區(qū)水環(huán)境容量進(jìn)行計(jì)算,并與現(xiàn)狀年污染物入河量進(jìn)行比較,得到年需削減的污染物量。經(jīng)分析可知,需要削減的主要污染物為CODCr、氨氮和總氮。
水環(huán)境治理是一個(gè)系統(tǒng)工程,應(yīng)按照“控源截污、內(nèi)源治理;活水循環(huán)、清水補(bǔ)給;水質(zhì)凈化、生態(tài)修復(fù)”的技術(shù)路線實(shí)施,其中控源截污和內(nèi)源治理是選擇其他技術(shù)類型的基礎(chǔ)與前提。
源頭控制:
(1)雨水徑流面源污染控制:低影響開發(fā)
從CODCr貢獻(xiàn)率來看,雨水徑流面源污染已成為嘉興市中心城區(qū)的第一大污染源,同時(shí),隨徑流雨水排放河道的SS(懸浮物)總量也較高,是城市河道淤積的原因之一。因此,雨水徑流面源污染治理是“控源截污、內(nèi)源治理”的主要內(nèi)容。
雨水徑流面源污染的控制要求在區(qū)塊的開發(fā)建設(shè)及改建、擴(kuò)建過程中落實(shí)低影響開發(fā)的理念,通過綠地屋頂、下沉式綠地、透水路面等措施進(jìn)行雨水徑流面源污染的削減。
(2)農(nóng)業(yè)種植、畜禽養(yǎng)殖污染控制
大力發(fā)展綠色農(nóng)業(yè),實(shí)行測(cè)土配方施肥,減少農(nóng)藥和化肥的使用量。利用現(xiàn)有溝、塘、窖等,建設(shè)生態(tài)溝渠、污水凈化塘、地表徑流集蓄池等設(shè)施,減少農(nóng)業(yè)種植污染入河。
推廣農(nóng)牧結(jié)合的生態(tài)經(jīng)營(yíng)模式,加快養(yǎng)殖業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整,努力實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)平衡,從源頭消納畜禽糞便,控制畜禽養(yǎng)殖污染。
中途提升:
(1)污水點(diǎn)源污染控制:城市雨污水管網(wǎng)排摸及改造+農(nóng)村截污納管
為減少污水入河,應(yīng)對(duì)已建的排水管網(wǎng)進(jìn)行實(shí)測(cè)實(shí)量及CCTV檢測(cè),并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行雨污串管改造、破損管道修復(fù)、斷頭管道連接等工作。
應(yīng)推進(jìn)農(nóng)村污水截污納管工作,并加強(qiáng)對(duì)農(nóng)村就地污水處理設(shè)施運(yùn)行效果的監(jiān)管,確保農(nóng)村污水處理設(shè)施的運(yùn)行效果。
(2)合流制溢流污染控制:源頭改造+合流制溢流調(diào)蓄
嘉興市城中片區(qū)域?yàn)橛晡酆狭髦疲狭魑鬯缌鞒蔀榄h(huán)城河的主要污染負(fù)荷來源。應(yīng)對(duì)城中片合流制區(qū)域進(jìn)行源頭雨水截流、末端溢流污水調(diào)蓄處理等綜合措施控制其污染。
(3)工業(yè)廢水治理
全面開展重點(diǎn)工業(yè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化達(dá)標(biāo),實(shí)施清潔化改造。集中治理工業(yè)集聚區(qū)水污染,推動(dòng)污染企業(yè)“退城進(jìn)園”,強(qiáng)化工業(yè)集聚區(qū)污染治理。
末端修復(fù):
(1)活水工程:大包圍內(nèi)水動(dòng)力調(diào)控工程
增大中心城區(qū)大包圍圈內(nèi)的河道流速是提高水體自凈能力的重要途徑,因此通過水利工程措施的有序調(diào)度增強(qiáng)河道水動(dòng)力。
(2)河道水環(huán)境治理
根據(jù)地形地貌特點(diǎn),合理設(shè)置河道旁側(cè)凈化帶和生態(tài)駁岸,改善水體水質(zhì),增加對(duì)雨洪的滯蓄和承泄能力。深化“以獎(jiǎng)促治”政策,實(shí)施清潔工程,開展河道清淤疏浚、河道及斷頭浜疏通等,推進(jìn)水環(huán)境連片整治。
中心城區(qū)通過“滲”、“排”、“蓄”、“防”相結(jié)合的手段,在協(xié)調(diào)城市防洪系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,統(tǒng)籌排水防澇系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)城市排水安全。
(1)構(gòu)建低影響開發(fā)雨水系統(tǒng),控制20毫米降雨量(年徑流總量控制率75%)
建立低影響開發(fā)雨水系統(tǒng),從源頭降低城市排水防澇的風(fēng)險(xiǎn),通過增加城市滲透面積來降低中心城區(qū)的徑流系數(shù),減少源頭徑流的產(chǎn)生;通過采用分散式的LID措施,延長(zhǎng)徑流路徑;通過開放式的排水來維持自然的徑流路線,延緩峰值產(chǎn)生時(shí)間,實(shí)現(xiàn)雨水的錯(cuò)峰排放。中心城區(qū)采取“控新治舊”的方式:對(duì)新建區(qū)域進(jìn)行管控;對(duì)已建城區(qū),結(jié)合老舊小區(qū)改造、道路大修、有機(jī)更新等項(xiàng)目逐步進(jìn)行改造,實(shí)現(xiàn)中心城區(qū)年徑流總量控制率75%的目標(biāo)。
(2)提升城市雨水管渠系統(tǒng)(設(shè)計(jì)重現(xiàn)期2年~5年,對(duì)應(yīng)降雨量每?jī)尚r(shí)63毫米~78毫米)
對(duì)城市新建設(shè)區(qū)域,包括有機(jī)更新區(qū)域,要求嚴(yán)格按照新的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),做好城市排水管渠系統(tǒng)與內(nèi)澇防治系統(tǒng)、低影響開發(fā)系統(tǒng)的銜接。對(duì)于建成區(qū)而言,重點(diǎn)對(duì)易澇區(qū) “超標(biāo)降雨”產(chǎn)生的地面漫流、滯留澇水做出妥善安排,消除內(nèi)澇積水點(diǎn),并結(jié)合老舊小區(qū)改造、道路大修等項(xiàng)目提出城市排水防澇設(shè)施的改造方案,逐步改造建成區(qū)城市雨水管渠系統(tǒng),達(dá)到設(shè)計(jì)重現(xiàn)期2年~5年的目標(biāo)。
(3)完善內(nèi)澇防治系統(tǒng),應(yīng)對(duì)227毫米降雨(設(shè)計(jì)重現(xiàn)期30年,對(duì)應(yīng)降雨量每24小時(shí)227毫米)
針對(duì)中心城區(qū)排澇標(biāo)準(zhǔn)不能達(dá)到30年一遇的問題,結(jié)合《嘉興市城市排水(雨水)防澇綜合規(guī)劃》要求,通過提升閘站機(jī)組排澇能力,設(shè)置內(nèi)河調(diào)蓄、行泄等實(shí)現(xiàn)排水防澇30年一遇的目標(biāo)。具體要求如下:
結(jié)合嘉興市河網(wǎng)密布、排水距離較短的特點(diǎn),確定以內(nèi)河為主要行泄通道,通過地坪標(biāo)高控制和豎向優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)在發(fā)生較大降雨時(shí),地面的積水基本可就近通過自然徑流排放至附近河道,避免內(nèi)澇的發(fā)生。
通過保護(hù)河道濱河空間,設(shè)置緩坡型或階梯型濱河綠地,發(fā)揮內(nèi)河岸線的調(diào)蓄功能。當(dāng)河道水位上升時(shí),淹沒局部綠地空間,實(shí)現(xiàn)調(diào)蓄的目的。同時(shí)結(jié)合生態(tài)岸線整治,對(duì)河道岸線斷面進(jìn)行生態(tài)化整治,發(fā)揮河道凈化功能。
發(fā)揮河道周邊綠地(如植物園、長(zhǎng)水塘沿線等)及濕地(如東郊濕地公園等)的調(diào)蓄功能,結(jié)合各防洪包圍系統(tǒng)內(nèi)河控制水位要求,通過標(biāo)高控制將水系與周邊綠地連成片,充分利用河道周邊綠地的及濕地的調(diào)蓄空間,將其作為海綿體對(duì)水體進(jìn)行雨洪調(diào)蓄。
(4)與城市防洪系統(tǒng)銜接
隨著新一輪嘉興市總規(guī)調(diào)整,中心城區(qū)范圍由原來142.2平方公里擴(kuò)展至257平方公里,應(yīng)根據(jù)總規(guī)調(diào)整要求,做好以下銜接工作:
第一,為了有效應(yīng)對(duì)防洪要求,降低排澇風(fēng)險(xiǎn),城市防洪系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合實(shí)際,按照最新標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核現(xiàn)狀城市防洪排澇系統(tǒng)能力,確保澇水順利排放。第二,對(duì)于新擴(kuò)展區(qū)域,應(yīng)科學(xué)研究,詳細(xì)規(guī)劃豎向高程及防洪形式,保證水面率,確保城市安全。
■分區(qū)管控
根據(jù)嘉興市平原河網(wǎng)城市河網(wǎng)密布、河道上下游不明顯的特點(diǎn),嘉興市海綿城市匯水分區(qū)按照流域匯水分區(qū)、支流匯水分區(qū)、城市排水分區(qū)、雨水管段排水分區(qū)不同級(jí)別,遵循由大到小、逐級(jí)遞進(jìn)的原則,最終劃分為兩級(jí)分區(qū)。
一級(jí)分區(qū)即流域匯水分區(qū),主要根據(jù)城市防洪格局,以流域排水通道為界限劃分為五個(gè)匯水分區(qū)。其中Ⅰ區(qū)屬于城市大包圍防洪區(qū)域,其他四個(gè)分區(qū)均屬于大包圍之外的小包圍防洪區(qū)域。
對(duì)二級(jí)分區(qū)綜合支流匯水分區(qū)、城市排水分區(qū)、雨水管段排水分區(qū)進(jìn)行劃分,即:根據(jù)河道支流的流動(dòng)方向確定支流匯水分區(qū),各支流匯水分區(qū)的界限通過分析市政道路主干管及雨水管段排水分區(qū)進(jìn)行確定,劃分時(shí)兼顧控規(guī)單元邊界。
通過分析各個(gè)匯水分區(qū)的特點(diǎn),提出分區(qū)的重點(diǎn)對(duì)策措施,同時(shí)進(jìn)行規(guī)劃指標(biāo)的控制,嚴(yán)格落實(shí)控規(guī)單元。
■試點(diǎn)區(qū)建設(shè)概況
1.試點(diǎn)區(qū)概況
試點(diǎn)區(qū)域位于中心城區(qū)的中心位置,屬于一級(jí)匯水分區(qū)的Ⅰ區(qū),包含了I-8 、I-10、I-15、I-22、I-19、I-20、I-21、I-24共8個(gè)二級(jí)匯水分區(qū),總用地面積約18.44平方公里。
試點(diǎn)區(qū)內(nèi)涵蓋舊城區(qū)、已建新城區(qū)、未建新城區(qū)等不同時(shí)期的區(qū)域和景區(qū)、水源保護(hù)地、居住小區(qū)、公共設(shè)施、工業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)、城市廣場(chǎng)和綠地、城市道路等多種具有典型性和代表性的建設(shè)類別。同時(shí),也包含歷史文化保護(hù)最核心的區(qū)域和城市中心重要的河湖水系及生態(tài)高敏感區(qū)域,因而在建設(shè)過程中,可采用多種技術(shù)措施,有針對(duì)性地解決今后海綿城市建設(shè)過程中可能遇到的各種問題,并將歷史文化與水相結(jié)合,為海綿城市建設(shè)模式的推廣樹立典型范例。
2.試點(diǎn)區(qū)解決的問題
試點(diǎn)區(qū)包含了四種類型的區(qū)域,分別為城市雨污合流制區(qū)域,也是嘉興市內(nèi)澇積水最嚴(yán)重、唯一存在合流制溢流污染區(qū)域;已發(fā)展成熟的雨污分流制區(qū)域,也是嘉興市重要的南湖景區(qū)和水源保護(hù)區(qū);正在快速發(fā)展的新建設(shè)區(qū)域;尚未開發(fā)的待發(fā)展區(qū)域。試點(diǎn)區(qū)面臨的主要問題是水環(huán)境未達(dá)標(biāo)和局部?jī)?nèi)澇。
立足嘉興江南平原河網(wǎng)城市的基礎(chǔ)建設(shè)條件,針對(duì)上述四種類型,分別采用源頭減排(LID改造)、中途管控(排水管網(wǎng)系統(tǒng)整治)、末端治理(建設(shè)再生水廠、沿河沿湖設(shè)置調(diào)蓄凈化設(shè)施等、河道清淤疏浚、生態(tài)修復(fù)、活水工程等)相結(jié)合的方式,解決合流制溢流污水收集處理、雨水面源污染防治、生活污水精細(xì)化截控、城市內(nèi)澇治理等問題。
3.系統(tǒng)方案
(1)水環(huán)境方面:
按排水體制不同,試點(diǎn)區(qū)分為雨污合流制區(qū)域(I-10,城中片)和雨污分流制區(qū)域(其他7個(gè)匯水區(qū)域),城中片雨污合流制區(qū)域削減現(xiàn)狀污染入河量通過控制合流制溢流量來實(shí)現(xiàn),其他雨污分流制匯水區(qū)域削減現(xiàn)狀污染入河量通過雨水面源污染削減和雨污混接改造治理來實(shí)現(xiàn)。具體如下:
①合流制區(qū)域(城中片,I-10)
城中片區(qū)域是嘉興市最早的老城區(qū),根據(jù)建設(shè)目標(biāo)可知,城中片目標(biāo)水環(huán)境容量為每年16.87噸(COD,即化學(xué)需氧量),現(xiàn)狀污染物入河量為每年27.84噸(COD),因此,該片區(qū)改善水環(huán)境,考慮安全系數(shù),需要通過工程措施削減至少每年13.62噸(COD)污染入河量。
片區(qū)內(nèi)用地性質(zhì)以商業(yè)和居住為主,中心建筑密度高,道路狹窄,交通流量大,外圍環(huán)城路綠帶環(huán)繞,濱河綠帶較為寬闊,為達(dá)到污染削減目標(biāo),提出兩種治理方式,具體如下:
由上表可知,同樣實(shí)現(xiàn)目標(biāo)污染削減,兩方案投資相差不大,方案一改造難度較大,影響范圍廣,改造需要時(shí)間較長(zhǎng),而方案二可行性大,影響范圍小,工程難度小。因此,建議合流制區(qū)域(城中片)保留合流制模式,采用方案二進(jìn)行改造。
②雨污分流制區(qū)域(其他7個(gè)匯水區(qū))
根據(jù)建設(shè)目標(biāo)可知,雨污分流制區(qū)域目標(biāo)水環(huán)境容量為每年261.99噸(COD),現(xiàn)狀污染物入河量為每年704.51噸(COD),因此,該片區(qū)改善水環(huán)境,考慮安全系數(shù),需要通過工程措施削減至少每年466.33噸(COD)污染入河量。
雨污分流制區(qū)域除I-22外,現(xiàn)狀基本已經(jīng)建成,片區(qū)排水整體情況較好,但區(qū)域內(nèi)仍有提升需求。從區(qū)域特點(diǎn)分析看,片區(qū)綠地占比較高,且呈分散布置狀態(tài),有利于開展源頭低影響開發(fā)建設(shè);水系發(fā)達(dá),河道常水位為黃海高程1.0m,雨水管淹沒出流為主,排水分區(qū)多且分散,不利于通過設(shè)置集中末端處理設(shè)施實(shí)現(xiàn)片區(qū)污染攔截或在末端開展大范圍的污染治理。
從基本特征分析可知,該片有利于源頭LID措施建設(shè),不利于末端集中處置。因此,擬提出在雨水面源污染削減方面,主要采用源頭LID改造為主、末端處理為輔的技術(shù)思路;在污水點(diǎn)源污染控制方面,采用過程雨污管網(wǎng)修復(fù)的技術(shù)方案,其中改造了1279處雨污混接現(xiàn)象和9處污水直排現(xiàn)象,每年減少了56.9萬(wàn)立方米的生活污水外排,折合COD約為每年170.84噸。
③河道清淤
這次水系疏通工程規(guī)劃對(duì)其治理盲區(qū)進(jìn)行進(jìn)一步的疏通整治,通過本次治理保證海綿城市試點(diǎn)示范區(qū)及二環(huán)內(nèi)所有河道進(jìn)行一輪疏浚,本次海綿城市水系疏通工程共治理河道15條,以及南湖、西南湖河道總長(zhǎng)19408米,水面積0.8平方公里。
通過項(xiàng)目的實(shí)施,以恢復(fù)與改善城市水環(huán)境為總體目標(biāo),復(fù)興河流水系的引、排、蓄水功能,滿足城市防洪工程內(nèi)河泄水、輸水的要求,滿足旱期市區(qū)供水、環(huán)境用水、生態(tài)用水的要求。通過河道清淤,提高項(xiàng)目區(qū)降雨滯蓄率。
④活水工程
市區(qū)活水工程主要通過加快實(shí)施嘉興市區(qū)城市防洪擴(kuò)展工程(二期),在長(zhǎng)水塘與南郊河交界處興建長(zhǎng)水塘雙向泵站,規(guī)劃流量為每秒36立方米,并通過在長(zhǎng)水塘沿岸兩側(cè)、環(huán)南湖及西南湖西南側(cè)興建堰壩,通過堰壩的開度,控制向東片及西片的引水量,利用城防工程西北側(cè),東北側(cè)及東南側(cè)水閘的不同開度控制河道流速。
(2)水安全方面:
通過“滲”、“排”、“蓄”、“防”相結(jié)合的手段,在協(xié)調(diào)城市防洪系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,統(tǒng)籌排水防澇系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)城市排水安全。
①構(gòu)建低影響開發(fā)雨水系統(tǒng),控制22.7毫米降雨量(年徑流總量控制率78%)。
采取“控新治舊”的方式,對(duì)新建區(qū)域進(jìn)行管控,對(duì)已建城區(qū),結(jié)合老舊小區(qū)改造、道路大修、有機(jī)更新等項(xiàng)目逐步進(jìn)行改造,實(shí)現(xiàn)年徑流總量控制率78%的目標(biāo)。其中,I-10(城中片匯水區(qū))為解決內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)需要通過源頭減排承擔(dān)的徑流量為33000立方米;其他雨污分流制匯水區(qū)需要通過源頭減排承擔(dān)的徑流量為32166立方米。
②提升城市雨水管渠系統(tǒng)
針對(duì)試點(diǎn)區(qū)內(nèi)新建設(shè)區(qū)域,嚴(yán)格按照新的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),做好排水管渠系統(tǒng)與內(nèi)澇防治系統(tǒng)、低影響開發(fā)系統(tǒng)的銜接。針對(duì)試點(diǎn)區(qū)建成區(qū)而言,消除建國(guó)路、禾興南路和秀洲路等內(nèi)澇積水點(diǎn)10處,結(jié)合新馬路、磚橋弄、丁家橋路、城東路等道路大修等項(xiàng)目提升城中片合流制區(qū)域內(nèi)7條市政道路和其他分流制區(qū)域內(nèi)13條市政道路排水管渠的排水能力,逐步改善試點(diǎn)區(qū)內(nèi)建成區(qū)排水管渠系統(tǒng),從而達(dá)到設(shè)計(jì)重現(xiàn)期2~5年的目標(biāo)。
③完善內(nèi)澇防治系統(tǒng),應(yīng)對(duì)227毫米降雨(設(shè)計(jì)重現(xiàn)期30年,對(duì)應(yīng)降雨量每24小時(shí)227毫米)。
針對(duì)中心城區(qū)排澇標(biāo)準(zhǔn)不能達(dá)到30年一遇的問題,結(jié)合《嘉興市城市排水(雨水)防澇綜合規(guī)劃》要求,通過提升閘站機(jī)組排澇能力,設(shè)置內(nèi)河調(diào)蓄、行泄等實(shí)現(xiàn)排水防澇30年一遇的目標(biāo)。
另外,需建設(shè)嘉興防洪工程二期,擴(kuò)大防洪包圍圈范圍,控制城市內(nèi)河水位。
綜上所述,同時(shí)結(jié)合試點(diǎn)區(qū)的水安全問題按照消除高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,降低中低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域作為海綿城市建設(shè)試點(diǎn)三年期間的目標(biāo),根據(jù)模型分析可知,局部高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域主要集中在城中片,其余以中低風(fēng)險(xiǎn)為主,因此,試點(diǎn)區(qū)內(nèi)澇治理主要根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)位置,優(yōu)先選擇附近地塊進(jìn)行源頭LID改造,削減徑流總量。與此同時(shí),對(duì)部分存在瓶頸的雨水管道進(jìn)行提標(biāo)改造,結(jié)合道路大修、有機(jī)更新逐步提高現(xiàn)有雨水管渠的排水能力。
4.項(xiàng)目的確定
(1)項(xiàng)目建設(shè)重點(diǎn)
根據(jù)片區(qū)現(xiàn)狀情況分析,按系統(tǒng)方案思路可知,對(duì)于城中片而言,目標(biāo)要控制溢流污染及降低內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn),因此,項(xiàng)目建設(shè)應(yīng)重點(diǎn)考慮以降雨時(shí)減少進(jìn)入合流制管道的雨水為主要手段,主要可采取調(diào)蓄、分流等技術(shù)措施進(jìn)行控制;對(duì)于南湖片而言,目標(biāo)要削減面源、點(diǎn)源污染,因此,項(xiàng)目建設(shè)應(yīng)確保初期雨水進(jìn)入低影響開發(fā)設(shè)施處理后再進(jìn)行排放,主要可采取生物滯留設(shè)施、滲透過濾等綠色技術(shù)措施進(jìn)行控制,同時(shí)根據(jù)調(diào)查資料改造雨污錯(cuò)接管道控制點(diǎn)源污染。
(2)項(xiàng)目選擇原則
項(xiàng)目選擇時(shí)應(yīng)考慮與有機(jī)更新、傳統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目相結(jié)合,同時(shí)選擇貢獻(xiàn)大、影響范圍和實(shí)施難度均較小、多目標(biāo)性的項(xiàng)目。
(3)項(xiàng)目選取及指標(biāo)確定
雨污合流制區(qū)域(I-10,城中片):
源頭控制改造19個(gè)項(xiàng)目,共計(jì)面積772287平方米,改造項(xiàng)目的平均年徑流總量控制率77%。中途提標(biāo)改造7條道路雨水管道,管徑DN600-DN1500。末端建設(shè)調(diào)蓄池3座,共計(jì)調(diào)蓄容積31000立方米;末端物理攔截設(shè)施10套;新建城東再生水廠一座,日處理規(guī)模為80000立方米(其中一期為每天40000立方米),該項(xiàng)目位置不在試點(diǎn)區(qū)內(nèi)。
雨污分流制區(qū)域(其余試點(diǎn)區(qū)七個(gè)匯水區(qū)):
源頭低影響開發(fā)改造、雨水管網(wǎng)提標(biāo)及雨污串接改造區(qū)塊132個(gè),總計(jì)改造區(qū)塊面積10937528平方米;按照低影響開發(fā)理念控新地塊109個(gè),面積2497270平方米。
合流制區(qū)域(I-10,城中片)海綿城市建設(shè)項(xiàng)目位置圖
雨污分流制區(qū)域(其他7個(gè)匯水區(qū)域)海綿城市建設(shè)項(xiàng)目位置圖
5.成效分析
(1)試點(diǎn)區(qū)目標(biāo)可達(dá)性分析
合流制溢流污染、生活污水點(diǎn)源污染、雨水徑流面源污染等污染削減后,整個(gè)試點(diǎn)區(qū)(包括合流制區(qū)域(I-10)和雨污分流制區(qū)域(其他7個(gè)匯水區(qū)))的污染物削減總量及水環(huán)境目標(biāo)可達(dá)性詳見下表:
按規(guī)劃項(xiàng)目實(shí)施后污染削減情況
按規(guī)劃項(xiàng)目實(shí)施后,試點(diǎn)區(qū)水環(huán)境容量和污染物排放情況如下表所示。
按規(guī)劃項(xiàng)目實(shí)施后各匯水分區(qū)水環(huán)境容量情況
通過計(jì)算可知,試點(diǎn)區(qū)8個(gè)匯水分區(qū)中,除I-8片區(qū)(火車站片)、I-21外,其他7個(gè)匯水分區(qū)均能實(shí)現(xiàn)水環(huán)境改善目標(biāo)要求。從北排、東排兩個(gè)匯水片區(qū)核算,兩個(gè)匯水片區(qū)均能實(shí)現(xiàn)水環(huán)境改善目標(biāo),因此,嘉興市海綿城市試點(diǎn)區(qū)能實(shí)現(xiàn)水環(huán)境改善目標(biāo)。
(2)周邊區(qū)域污染排放對(duì)示范區(qū)的影響
由于周邊區(qū)域與嘉興市海綿城市試點(diǎn)區(qū)存在水域連通且周邊區(qū)域的污染入河情況,無法在短時(shí)間內(nèi)全部改善。為分析周邊區(qū)域污染排放對(duì)試點(diǎn)區(qū)的影響,對(duì)試點(diǎn)區(qū)周邊區(qū)域的污染排放情況進(jìn)行測(cè)算,結(jié)果如《周邊區(qū)域排污對(duì)試點(diǎn)區(qū)各匯水分區(qū)水環(huán)境容量情況表》所示。
由此可知,在上游來水滿足要求的情況下,通過試點(diǎn)區(qū)入河污染量的削減,即使受相鄰匯水分區(qū)的影響,也能夠改善試點(diǎn)區(qū)的水環(huán)境質(zhì)量。項(xiàng)目完成前后,合流制區(qū)域(城中片)和雨污分流制區(qū)域(其他7個(gè)匯水區(qū))的排水能力明顯提升(如下表所示)。
在30年一遇標(biāo)準(zhǔn)下,項(xiàng)目建設(shè)前后,城中片內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)的總面積由21.7公頃降低至10.52公頃,其中高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域全部消除,部分區(qū)域的內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)得到有效緩解。其他雨污分流制匯水區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)面積也大大減少,由11.78公頃減少至1.45公頃。
6.效果監(jiān)測(cè)
根據(jù)南湖中心斷面近幾年逐月水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),選取COD、總氮、總磷、氨氮指標(biāo)對(duì)海綿城市建設(shè)前后南湖水體水質(zhì)變化情況進(jìn)行分析。
2014年海綿城市建設(shè)前南湖水體COD濃度在每升13.6~35.2毫克之間,總氮為每升2.7~9.34毫克,總磷為每升0.109~0.286毫克,氨氮為每升0.07~2.98毫克。2016年海綿城市建設(shè)過程中,南湖水體COD濃度在每升5.0~22.9毫克之間,總氮為每升1.34~5.58毫克,總磷為每升0.142~0.277毫克,氨氮為每升0.16~2.08毫克。2017年1~7月份海綿城市基本建成,南湖水體COD濃度在每升12.0~20.6毫克之間,總氮為每升3.02~4.58毫克,總磷為每升0.11~0.15毫克,氨氮為每升0.22~1.64毫克。
從水體污染物濃度趨勢(shì)分析看,COD、總氮、總磷、氨氮濃度均逐步減小,從水體污染物濃度變化幅度看,各污染物濃度月均變化幅度逐漸變小。這說明通過雨水徑流污染和污水點(diǎn)源污染的控制,南湖水體水質(zhì)逐步改善。同時(shí),在監(jiān)測(cè)期間,易澇點(diǎn)未出現(xiàn)積水現(xiàn)象。海綿城市建設(shè)初顯成效。
海綿城市試點(diǎn)區(qū)建成后,在景觀方面、設(shè)施便利方面均比原來有大幅提升,投資和取得的環(huán)境效益、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益成對(duì)等的關(guān)系。
■試點(diǎn)建設(shè)總結(jié)
嘉興市的海綿城市建設(shè)以水環(huán)境改善為核心,同時(shí)兼顧水安全?;谄皆泳W(wǎng)城市的生態(tài)本底條件,匯水分區(qū)以排澇的水流方向?yàn)榛A(chǔ)進(jìn)行劃分。水環(huán)境改善采用了以水環(huán)境容量為基礎(chǔ),明確污染物削減指標(biāo),形成了“源頭削減、過程控制、系統(tǒng)治理”的治水方案,逐步改善城市水生態(tài)環(huán)境,最終實(shí)現(xiàn)“水清、岸綠、景美、魚游”的江南水鄉(xiāng)之夢(mèng)。
嘉興市通過海綿城市試點(diǎn)的探索和創(chuàng)新,形成了一套多部門合作的制度體系、一套平原河網(wǎng)地區(qū)的海綿城市建設(shè)技術(shù)體系、創(chuàng)立了城鄉(xiāng)一體化海綿城市覆蓋范圍、培養(yǎng)了一批本地的海綿城市建設(shè)技術(shù)人才,為后續(xù)的海綿城市建設(shè)推廣奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
來源:中國(guó)建設(shè)報(bào)
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