四川北川新县城2008年5.12汶川地震灾后唯一一个异地新建的县城,规划占地面积7平方公里,原址为西部典型的山前河坝地区,现状建成区面积5平方公里。新县城重建历时近3年,于2011年形成城镇基本功能,早于海绵城市理念的提出,建设过程中充分借鉴欧美国家的研究成果和建设经验,将低影响开发、可持续排

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【案例】先于海绵城市理念的海绵实践——北川新县城

2016-04-22 09:39 来源: 给水排水微信 作者: 高均海

四川北川新县城——2008年“5.12”汶川地震灾后唯一一个异地新建的县城,规划占地面积7平方公里,原址为西部典型的山前河坝地区,现状建成区面积5平方公里。新县城重建历时近3年,于2011年形成城镇基本功能,早于海绵城市理念的提出,建设过程中充分借鉴欧美国家的研究成果和建设经验,将低影响开发、可持续排水系统、绿色基础设施等生态城市理念融入城市建设的各方面,在严格的管理制度保障之下,取得了海绵城市建设效果。

1、建设实践

系统性规划

海绵城市的本质是改变传统城市建设理念,实现城镇化建设与资源环境的协调发展。作为海绵城市建设的先驱,北川新县城在建设之初,确定将生态理念融入生态环境、市政工程、绿地景观、水系工程、道路交通等方面,提出针对性的系统规划,并与城市总体规划、控制性详细规划相协调,保证了城市建设的科学性、系统性与可实施性。

规划系统结构图

新县城建设的总体目标

新县城建设以“安全、宜居、特色、繁荣、文明、和谐”为纲领,提倡绿色生态文明,以不影响大气、水、自然环境为准则,以生态、低碳、低影响开发、低运营成本为目标,创新人居环境模式和规划理念,因地制宜的利用当地自然条件,塑造优美的山、水、林、城于一体的城市环境,与“海绵城市”提出的建设目标高度契合。

北川新县城总体规划图

生态专项规划

海绵城市遵循的是人与自然和谐共处,规划通过整合自然资源,保留生态斑块,保护自然生态系统,强化水源涵养。

生态环境分析图

市政专项规划

规划提出“绿色市政”的理念,以高效、生态的系统实现节能减排,以资源与能源的循环再生模式实现城市低碳运行;将雨水的渗透、滞留、集蓄、净化、循环使用等绿色基础设施与灰色基础设施密切结合,将城市节水、供水安全融入给水工程;推进整体系统数字化管理,实现供水、排水从源头到末端的全方位监控系统。

雨水工程规划节点示意图

水系专项规划

城市水系是统筹内涝防治、径流污染控制、雨水资源化利用和水生态保护与修复的重要载体。

水系功能定位图

云盘河进出水水质实景对比图

永昌河进出水水质实景对比图

绿地系统规划

图8绿地系统规划图

道路交通专项规划

场地竖向系统图

精细化设计与施工

新县城海绵措施渗透到城市建设的诸多环节和细节,效果体现在细微之处,设计、施工应顺应自然,节省投资,同时要考虑后续的运营便捷和成本低廉,从而达到保护生态、建设宜居环境目标。

气候地域性

海绵城市核心是“渗、滞、蓄、净、用、排”,不同地域,受气候影响,侧重点不尽相同。北川多年平均降雨量1400毫米,且蜀地素有“巴山夜雨涨秋池”的气候,海绵设施主要目标是净、滞、渗,设计时其停留时间按24小时以内考虑。

土壤差异性

土壤资源与海绵设施的渗透性密切相关,设计时应重点考虑。一般地区道路下凹式绿地与机动车道间采取防水措施并埋设透水管。新县城所在位置为河道冲击的平坝区,土壤质地以砾石土为主,壤土为辅,透水性强,雨水下渗后不会对道路基础产生破坏性浸泡,下凹式绿地未建设防水层。经过多年实践检验,道路基础无下陷或其他不良影响。

新川路下凹式绿地实景图

参数可靠性

考虑地震后水土易流失,山洪水冲刷能力增强,安昌河、顺义河等防洪河道的设计未直接采用当地经验数据。通过对河道流量进行软件模拟,并分析同一断面不同位置的流速,确定流速大于1.3米/秒的冲刷带采用硬质护岸,小于1.3米/秒的采用人工护岸,兼顾了防洪河道的安全性与生态性。2010年,四川整体遭遇百年一遇降雨,多个城镇受灾严重,北川新县城所有防洪设施正常运行。

防洪河道断面差异化处理实景图

场地因地制宜

北川新县城公共绿地面积总计1.6平方公里,设计时利用地形设置植草沟,根据地势布局逐级低洼绿地、雨水花园,雨水自然汇入、渗透、溢流,全部摒弃了传统的雨水管网系统,节省大量投资。

因势利导的海绵设施实景图

新县城南部地势低洼,城市存在外洪与内涝的双重隐患。易涝区的场地竖向设计时,一部分深挖3米,建成湿地与雨水调蓄系统,其他区域利用前者土方填高至防洪水位以上,作为城市建设用地,土方整体平衡,节省泵站投资1.5亿元,节约土地50公顷。

洼地滞洪与调蓄系统实景图

材料经济性

新县城范围内绿化比例高,设计时引入大量植草沟、雨水花园等低影响措施,植株选用当地耐旱、耐渍物种,造价低廉、易于更换,减少绿地浇洒频率,降低人工维护费用。主要选用的品种有枫杨、喜树、垂柳、木芙蓉、芦苇等乡土植物。新县城范围内所有公共绿地与道路浇洒用水均取自河道蓄水系统,节约水资源量60万吨/年,有效减少污染物排放和绿化维护费用。

乡土植物种植实景图

细节设计精细化

细节决定成败,海绵设施的精细化处理融入到设计和建设每一个细节。如水系设计时,形态丰富多变,便于水质交换;集中水面与河流漫滩相结合,营造城市景观;形成跌瀑、湍流相结合的曝气系统,补给水体氧含量;挺水与沉水植物的相结合,增强水体自净能力。供、排水管道采用柔性、抗震管材,排水管道检查井采用现浇钢筋混凝土结构,避免渗漏,保证地下水环境质量。

自然曝气系统实景图

自然曝气系统实景图

设施组合系统性

设施的有效组合,能将系统的生态效应最大化。尔玛小区建设众多雨水自然蓄滞、渗井等海绵设施,主要收集屋面及绿地雨水;人行步道、停车场、广场全部采用透水铺装,步道基础高于周边绿地,便于雨水顺利进入两侧雨水花园或下凹式绿地系统;小区内部雨水管道采用穿孔管,有效下渗雨水。

尔玛小区透水停车场与透水广场实景图

全程化监督

海绵城市建设贯穿规划、设计、施工、管理全过程,北川新县城建设注重各个环节的做法保证率了良好的实施效果,可引为借鉴。技术“一个漏斗”:成立以中国城市规划设计研究院为“龙头”的技术支撑单位,对所有规划与设计实行全过程跟踪,保证了生态城市建设理念的落地,为政府和建设单位提供了一揽子的“一个漏斗”技术服务。建设“一个平台”:北川新县城工程建设指挥部、山东援建北川工作前线指挥部和中国城市规划设计研究院联合建立“三指联系协调工作机制”,作为建设管理的一个“平台”,科学、系统、高效的推进新县城建设。

制度化管理:

建章立制、加强监管、民众参与

2海绵城市建设的思考

海绵城市是一个“高举低落”的理念,其建设是一个长久持续的过程,需要多个方面共同努力。

科学的规划是前提:海绵城市建设是一个系统工程,须多专业、多工种合作,每个城市应制定符合自身特点的系统规划,实现城镇化建设与资源环境的和谐发展,创造生态之美、和谐之美,为改善城市环境、提升城市形象和市民生活品质做出重要贡献。

精细的设计是基本:海绵城市建设是一个顺应自然、守望自然、利用自然的过程,效果体现在细微之处。我国幅员辽阔,气候、地质、水文、地形差异大,设施应精细化设计,通过合理的工艺、材料、种植等的选择,节省投资与运行成本,最大限度地实现雨水的自然积存、渗透和净化,促进生态环境的改善与雨水资源化利用。

严格的施工是保证:施工质量与运行效果密切相关,海绵设施过快下渗不能满足雨水蓄滞与水质净化效果,过慢不能起到调蓄作用,甚至存在对其他设施基础浸泡引起塌陷、垮方等隐患。建设过程中应严格执行第三方监管体系,保证工程质量。

制度的管理是关键:海绵设施建设涉及规划、建设、水务、园林、交通等多个部门,需有相应的规章制度,做到有法可依、有章可循,从而保证规划的约束力和政策的执行力。

公众的参与是保障:海绵设施融入公众生活的多个方面,需要公众的共同参与和维护。城市管理部门要加强宣传,确保公众理解并共同参与设施的维护与管理。

作者:中规院水务分院生态所高均海副所长

原标题:给水排水 |案例:先于海绵理念的海绵实践——北川新县城

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