第四章 池州市海绵城市创建工作
第一节 池州市海绵城市建设整体策略
池州市海绵城市规划中,水系统相关规划应按照“流域或城市—集水区—子集水区—地块”的不同尺度,“源头—中途—末端”不同层级的基本思路进行,保证各个系统的完整性和良好衔接,统筹规划。
池州市海绵城市规划在总体规划层面上,重点是基于降水和地质等条件,识别并完善自然与人工的水系统,优化循环路径和机制,因地制宜地确定海绵城市建设原则;协调绿地、水系、道路、开发地块的空间布局与城市竖向,明确城市尺度上对径流总量控制、径流峰值控制、径流污染控制、雨水资源化利用等方面的规划控制目标;协调城市水系、排水防涝、绿地系统、道路交通等专项规划,从“源头、中途、末端”多个层面,细化落实低影响雨水系统、城市雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统的规划策略、建设标准、总体竖向控制及重大雨水基础设施的布局等相关内容。
基于上述要求,池州市海绵城市规划层级的系统建设应从总体规划的海绵城市专项研究以及海绵城市控制性详细规划两个尺度展开。总体规划尺度,应从城市尺度对整个池州的海绵城市以及相关的黑臭水体、尾水处理等项目,结合各个专项规划的具体要求进行统筹安排(图1-4)。其中包括:
图1-4 系统治理方案示意
外江(长江)的城市防洪建设要求衔接。
城市尺度年径流总量控制率等总量控制要求。
城市尺度径流污染控制要求。
城市合流制溢流、混接现象的总体要求和技术路线。
城市雨水管渠系统(小排水系统)的控制要求。
超标雨水排放系统(大排水系统)的控制要求。
城市竖向、土地利用布局的综合协调。
城市绿地、城市交通与道路等各个相关专项规划的优化调整建议。
控制性详细规划层面,应基于城市总体规划的内容相应进行细化,以及进一步调整,以池州现状条件为例,主要需要涵盖和回答以下重要问题,并对二级地块的开发、改造、扩建工程提出海绵城市的关键性指标要求。
具体来说,海绵城市试点区建设需要统筹协调:地上源头低影响开发设施改造;市政排水管网以及合流制截污等市政灰色系统;利用池州丘陵地区地形特点,构成具有排放暴雨时超标雨水的漫流行泄通道以及多功能调蓄设施;结合河道、水系、湖泊调蓄功能,以及周边绿地系统的协调,构建末端调蓄与径流污染控制措施。图1-5给出了池州市海绵城市总体思路总平面以及重点市政基础设施布局。
图1-5 池州市海绵城市总体建设思路平面示意
一、源头减排:低影响开发系统建设方案
基于池州市海绵城市年径流总量控制率要求,按建设区域60km2计算,池州市海绵城市总体建设目标悬浮物(SS)总量削减率约为40%。通过海绵城市建设,综合采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响,将70%的降雨就地消纳和利用。
池州市海绵城市建设中源头减排系统,主要由雨水花园、植草沟等生态化雨水设施组成,主要解决如下重要问题:恢复良性水文循环;减少老城区合流制溢流量,从“地面”分离中、小降雨;在部分低重现期易积水路段,协调排水系统、提高洪涝应对能力;塑造生态化城市景观。
二、过程控制:雨水管渠系统建设方案
为保障城市安全,城市雨水管渠系统的设计重现期、径流系数等设计参数与要求应结合源头低影响开发系统,共同达到《室外排水设计规范》(GB 50014—2016)中的相关标准要求。站前区等新城建设应统筹雨水管网、生态沟渠、调节池、多功能调蓄水体等灰色与绿色排放、调节设施共同达到重现期建设要求。老城区尽量通过源头减排系统达到:
◎ 城区一般地区重现期2~3年。
◎ 城区重要地区重现期5年。
◎ 中心城区地下通道和下沉式广场等排水重现期达到10~20年。
过程控制。传统排水系统的设计是按照末端治理的思路进行的,城市排水管网按径流峰值来设计管径。海绵城市建设的理念是要通过“渗、滞、蓄”等措施将雨水的产汇流错峰、削峰,不致产生雨水共排效应,使得城市不同区域汇集到管网中的径流不致同步集中排放,而是有先有后、参差不齐、细水长流的汇集到管网中,提高了管道排水系统的利用效率。简而言之,过程控制是利用绿色建筑、低影响开发和绿色基础设施建设等技术手段,通过对雨水径流的过程控制和调节,延缓或者降低径流峰值,避免雨水径流的“齐步走”。
过程控制主要实施方式是通过采用各类技术设施在雨水径流转输过程中对径流进行调节、调蓄等,实现上述径流错峰、削峰效果,从而达到区域径流峰值延缓和降低。过程控制的主要技术设施包括各类地上、地下径流调节(蓄)池、调节(蓄)塘等调节(蓄)设施,也包括实时控制等在线控制技术等。
过程控制系统之于池州,主要解决如下重要问题:
◎ 老城区合流制溢流的径流污染控制。
◎ 管网系统节点通过调节池提标改造。
◎ 部分开放空间充足的道路、公园周边通过生态草沟等组织排水。
三、合流控制:截污干管与合流制溢流控制建设方案
基于池州市海绵城市建设内容,以及老城区现状截污管线截留倍数情况,综合源头低影响开发、老城区合流制溢流频率控制要求,依据不同汇水区域及空间条件,控制目标为一年溢流3~5次。
1.截污干管改迁工程
污水干管服务范围根据城市总体规划的组团式布局,以及自然地形的分隔,清溪河两岸污水干管服务范围包括:老城西片区、老城南片区、老城东片区、清溪河东片区、天堂湖片区及站前区共6个片区。污水干管设计规模:清溪河污水系统纳污量为80000m3/d,总变化系数取1.32,地下水渗入按10%考虑,同时预留20%的发展空间,则新建污水干管设计污水量为5670m3/h(1.575m3/s)。经计算,主干管末端管径取d=1500mm,水力坡降i=0.0012,流速为1.45m/s,其输水能力可达到1.900m3/s(充满度按0.7计算)。
2.合流制溢流调蓄池
基于主要雨水排口踏勘及项目监测,主要排口(如百荷公园周边的2个集中排口)需要增加合流制溢流调蓄池。其中百荷公园北园排口末端调蓄从上一个检查井处接出,末端设置调蓄池。根据计算需要调蓄容积为7821.4m3。调蓄池设计尺寸为48m×60m×3.5m,有效水深2.8m,实际调蓄容积为8064m3。调蓄池利用排放口附近河岸绿地,不涉及征地。
上游府学巷小区、永胜巷为合流制,百荷公园南园附近排口尚未实现完全雨污分流,故末端调蓄后进入污水厂进行处理后排放。由于秋浦西路及沿线老街、二院水塘等依然为雨污混流,烟柳苑公园周边排口分流尚未彻底,旱天有溢流污水,末端调蓄后进入污水厂处理。百荷公园南园排放口处管地面标高8.42m,覆土4.0m,上一个检查井地面标高9.98m,覆土3.0m,故本排口末端调蓄从上一个检查井处接出。同理,烟柳园排口也从上一个检查井接出,地面标高为10.13m,覆土2.66m,末端设置调蓄池。分别从两排口上一个检查井接出后汇至百荷公园南园附近绿地且统一建地下调蓄池。总调蓄容积为10900m3。调蓄池设计尺寸为60m×60m×3.6m,有效水深3.10m,调蓄池深度为3.60m,实际调蓄容积为11160m3。调蓄池利用排放口附近河岸绿地,不涉及征地。
据调查了解,其余排放口目前为雨污混流状态,汇流后合建一调蓄池。调蓄池总容积为3137m3,调蓄池设计尺寸为30m×40m×3.30m,实际调蓄容积为3360m3,调节池有效水深为2.8m。
四、超标排放:超标暴雨地面漫流系统与行泄通道
根据《池州市城市总体规划(2011—2030)》及《城市排水(雨水)防涝综合规划编制大纲》,结合池州市现有的防涝设施及社会经济发展水平,确定本次防涝综合规划内涝防治标准为:中心城区能有效应对不低于30年一遇的暴雨,排涝泵站规模按30年一遇内涝防治标准建设。
超常规雨水排放系统通常由“蓄”“排”两部分组成。其中“排”主要指具备排水功能的道路、开放沟渠等地表径流通道(Surface Flood Pathways或Overland Flow); “蓄”则主要指大型调蓄池、深层调蓄隧道、地面多功能调蓄、天然水体等调蓄设施。事实上,超常规雨水排放系统与常规雨水排放系统在理论本质上是相通的,主要区别在于措施的具体形式、设计标准和针对目标。更重要的是,他们构成一个有机整体并相互衔接。
池州市末端调蓄与排放系统主要由如下几部分组成:
◎ 协调城市道路与地块竖向,疏导大排水通道应对超标暴雨。
◎ 在观湖、赵圩、天堂湖等大型水体集中入湖位置设置前置塘等设施,利用开放空间减少径流污染对水体的持续影响。
◎ 利用公园水体的自然调蓄功能以及水位控制,实现暴雨时的多功能调蓄。
◎ 协调长江、秋浦河水位衔接外江及城市防洪。
五、黑臭水体:末端黑臭水体综合整治方案
池州市主城区现状:
(1)池州市主城区地形上中间高、四周低,为此除清溪河外的支流水体大部分为断头河,且水体补水水源不足,流动性差。如赵圩、观湖、二院水塘、百荷南园、百荷北园、红河、市府北侧排水沟等。
(2)池州市主城区部分水体功能发生转变。如四号沟原为沟通清溪河与月亮湖的排涝通道,绣春河建成后,其主要的排涝功能弱化。又如市委北侧排水沟原为某些企业临时排水通道,随着基础设施的完善,原地块排水已改道。
(3)池州市主城区水体很少有开展初期雨水处理等面源污染控制措施的,且存在大量雨污合流或截污纳管不到位现象,部分河道存在污水管管材不佳或下游容量受限污水外溢现象:如二院水塘、南湖沟等存在雨污合流现象;百荷北园污水管材不佳污水外泄;南湖沟、赵圩、观湖还存在污水管受下游容量限制,污水直排现象;部分河道存在雨污混接现象。
(4)池州市主城区部分水体存在农业面源污染,如赵圩、观湖、二院水塘、市政府北侧排水沟等。