南通市通州灣科教城海綿城市建設規(guī)劃
作者:宜水環(huán)境發(fā)表日期:2018-08-28分享到:
一、 項目背景
南通市通州灣科教城位于濱海園區(qū)內的灣西組團,占地面積5.14 km2,是融科研、科教、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)為一身的科教新城,目前處于開發(fā)建設的初期。
成果包括:
1. 提供規(guī)劃設計報告、建設管理依據(jù)和工具;
2. 集成工程、非工程海綿工程體系,優(yōu)化源頭、中途、末端雨水工程系統(tǒng);
3. 確定海綿城市重大設施的空間布局和規(guī)模,優(yōu)化和確定區(qū)內河道、湖泊、水塘工程布置、規(guī)模以及與外圍河網(wǎng)、區(qū)內管網(wǎng)和源頭雨水系統(tǒng)的平面和豎向銜接;
4. 提出海綿城市低影響開發(fā)分期建設方案;
5. 確定雨水源頭徑流控制管理分區(qū)、雨水利用規(guī)劃、管理控制指標;
6. 典型用地LID設施指南;
7. LID技術管理導則;
8. 近期建設地塊的海綿城市設計。
二、 問題與需求
1. 指標研究:分析存在的主要問題,結合海綿城市建設需求和實施條件,科學研究和分析適合本地的海綿城市建設總體目標與控制指標。
2. 系統(tǒng)分析:分析水資源、防洪、排澇、生態(tài)環(huán)境綜合因素,基于現(xiàn)狀規(guī)劃及建設條件、雨水排水方向、城市規(guī)劃用地,運用水力模型分析,識別判斷洪澇風險較高區(qū)域;針對洪澇風險特點,制定不同的控制策略。
3. 策略研究:經城市各部門的參與及共同決策,形成海綿城市雨水工程的建設與城市用地和公共空間利用、統(tǒng)一功能的雨水設施的建設策略。
4. 綜合規(guī)劃:建立將海綿城市建設相關指標從大海綿骨干系統(tǒng)到小海綿源頭雨水系統(tǒng)之間的關聯(lián),形成一套完整的控制指標,明確海綿城市建設的系統(tǒng)規(guī)劃方案。
5. 優(yōu)化設計:運用模擬對海綿城市規(guī)劃設計方案進行評價與優(yōu)化,編制LID設施的設計、施工、維護與管理導則,建立監(jiān)測與評估體系,提出管理保障措施。
四、 系統(tǒng)分析主要內容
1. 雨水資源分析
對獲取到的遙望港水文站3年日降雨和日蒸發(fā)量資料,模擬1991年、1995年和2011年三個典型年日降雨下的產流過程,為確定河網(wǎng)常水位、水資源的時間變化規(guī)律、區(qū)域內雨水資源利用策略及年徑流總量的控制提供基礎。
2. 雜用水需水量分析
規(guī)劃區(qū)內雜用水需求量考慮綠化澆灌用水和市政道路澆灑用水。澆灑綠地用水3.0L/m2.d,澆灑道路用水2.5 L/m2.d。
通過雨水資源量分析與雜用水需求量分析,得出如下結論:
① 因本地淡水資源缺乏,應盡量收集用雨水資源;
② 屋頂雨水是可以控制利用水質較好的淡水資源,應在經濟合理范圍內盡可能多收集;
③ 推薦屋頂雨水徑流收集標準為50mm設計降雨。
3. 河道水位變化規(guī)律分析
利用遙望港水文站1991年、1995年和2011年日降雨和日蒸發(fā)量數(shù)據(jù),模擬11.67km2范圍內規(guī)劃用地(含有規(guī)劃綠地率)的產匯流、河道蓄水、蒸發(fā)和下滲。2.0m為 1年一遇24小時設計暴雨,雨峰對潮谷組合條件下設計水位。
本規(guī)劃區(qū)域內河網(wǎng)無上游邊界條件,排海閘采用閘下潮位控制。分析評估不同頻率暴雨、潮位和泵閘調度方式下的河網(wǎng)水動力特征,為防澇安全、水資源保障、景觀水位等綜合需求提供工程策略。
?4 河網(wǎng)模型概化圖
將河道初始水位1.8m和暴雨與潮位峰對谷遭遇情形,作為排水防澇銜接分析的邊界條件。
4.5市政排水防澇銜接分析
識別內澇風險區(qū)域,提出地塊、道路、管網(wǎng)雨水排水的設計協(xié)調和優(yōu)化方案。下圖為 20年一遇3小時設計降雨條件下排水系統(tǒng)局部內澇風險點。
5.1骨干河網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃
規(guī)劃范圍內保持8%的水面率和2.068km/km2的河網(wǎng)密度。河網(wǎng)布局考慮空間蓄淡排鹽和地塊排水需求擴大泵站規(guī)模及優(yōu)化調度的要求。
5.2排水防澇銜接工程
通過優(yōu)化地表導流和組織,降低積水風險, 優(yōu)化排水口布局和設計。具體工程設施主要位于東海大道、夏荷路、樂布路、壺逗西路和冬青路,包括2個濕地,13處生態(tài)滯留草溝、3處滲透渠結合樹池及2處階梯泄流過濾帶。
LID設施規(guī)模需滿足處理道路面積28mm(考慮2mm降雨初損)降雨產生的徑流量。
5.4地塊低影響系統(tǒng)規(guī)劃
規(guī)劃給出了綠色屋頂率、透水鋪裝率和下凹式綠地率的下限指標,在滿足處理30mm降雨的情形下,可根據(jù)地塊設計來調整綠色屋頂、透水鋪裝和下凹式綠地的相應比例。
5.5水環(huán)境與水生態(tài)規(guī)劃
雨水通過道路及地塊的LID設施處理,實現(xiàn)雨水的滯蓄回用、徑流源頭污染物的削減以及土壤洗鹽,同時利用濱河綠 地和濕地系統(tǒng)進行末端處理,建設生態(tài)綠色軸線,打通生態(tài)廊道,建設生態(tài)節(jié)點,控制面源污染。
沿濱河帶局部節(jié)點規(guī)劃濕地系統(tǒng),結合城市綠化帶建立城區(qū)生態(tài)綠廊體系,綠化帶接納相鄰城市道路等不透水匯水面徑流雨水,削減徑流流速和污染負荷。建設生態(tài)駁岸,并根據(jù)調蓄水位變化選擇適應的水生及濕生植物,優(yōu)化城區(qū)整體水環(huán)境。
六、 監(jiān)測評估
(1)規(guī)劃河道水質在線監(jiān)測點:設置3個水質在線監(jiān)測點,分別監(jiān)測區(qū)域入流水質、區(qū)域末梢水質及區(qū)域主出流水質情況,監(jiān)測項目為:氯化物、濁度、溶解氧、酸堿度、COD、TN和TP。
(2)地下水水質在線監(jiān)測點:設置1處地下水質監(jiān)測點。(3)土壤鹽分監(jiān)測:包含土壤Ph值、水溶性總鹽、氯離子、硫酸根離子,指導土壤洗鹽和園林景觀的植物選擇。
南通市通州灣科教城位于濱海園區(qū)內的灣西組團,占地面積5.14 km2,是融科研、科教、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)為一身的科教新城,目前處于開發(fā)建設的初期。

通州灣科教城開發(fā)范圍示意圖
海綿城市總體規(guī)劃的內容:確定海綿城市雨水相關的骨干工程布局、規(guī)模、近遠期建設時序、和分區(qū)分塊源頭地塊海綿城市建設要求, 利用動態(tài)規(guī)劃和優(yōu)化技術,提出結合管理措施和系統(tǒng)工程措施的優(yōu)化設計。成果包括:
1. 提供規(guī)劃設計報告、建設管理依據(jù)和工具;
2. 集成工程、非工程海綿工程體系,優(yōu)化源頭、中途、末端雨水工程系統(tǒng);
3. 確定海綿城市重大設施的空間布局和規(guī)模,優(yōu)化和確定區(qū)內河道、湖泊、水塘工程布置、規(guī)模以及與外圍河網(wǎng)、區(qū)內管網(wǎng)和源頭雨水系統(tǒng)的平面和豎向銜接;
4. 提出海綿城市低影響開發(fā)分期建設方案;
5. 確定雨水源頭徑流控制管理分區(qū)、雨水利用規(guī)劃、管理控制指標;
6. 典型用地LID設施指南;
7. LID技術管理導則;
8. 近期建設地塊的海綿城市設計。
二、 問題與需求
- 本地淡水資源不足;
- 因其特殊的地理位置,土壤鹽分較高;
- 前期所做的濱海開發(fā)區(qū)水系規(guī)劃和雨水排水規(guī)劃,深度無法滿足科教城開發(fā)建設的需求;
- 缺乏防洪排澇風險的模擬評估,防澇工程的規(guī)劃和建設科學性不足;
- 前期規(guī)劃缺乏城市水系、綠地、道路、建筑的雨水管理設施功能與城市生態(tài)、環(huán)境、安全、景觀的協(xié)調和融合;
- 科教城開發(fā)建設需要清晰的策略和可操作的控制依據(jù),以預防“城市病”的產生。

技術思路
采用的技術思路如下:1. 指標研究:分析存在的主要問題,結合海綿城市建設需求和實施條件,科學研究和分析適合本地的海綿城市建設總體目標與控制指標。
2. 系統(tǒng)分析:分析水資源、防洪、排澇、生態(tài)環(huán)境綜合因素,基于現(xiàn)狀規(guī)劃及建設條件、雨水排水方向、城市規(guī)劃用地,運用水力模型分析,識別判斷洪澇風險較高區(qū)域;針對洪澇風險特點,制定不同的控制策略。
3. 策略研究:經城市各部門的參與及共同決策,形成海綿城市雨水工程的建設與城市用地和公共空間利用、統(tǒng)一功能的雨水設施的建設策略。
4. 綜合規(guī)劃:建立將海綿城市建設相關指標從大海綿骨干系統(tǒng)到小海綿源頭雨水系統(tǒng)之間的關聯(lián),形成一套完整的控制指標,明確海綿城市建設的系統(tǒng)規(guī)劃方案。
5. 優(yōu)化設計:運用模擬對海綿城市規(guī)劃設計方案進行評價與優(yōu)化,編制LID設施的設計、施工、維護與管理導則,建立監(jiān)測與評估體系,提出管理保障措施。
四、 系統(tǒng)分析主要內容
1. 雨水資源分析
對獲取到的遙望港水文站3年日降雨和日蒸發(fā)量資料,模擬1991年、1995年和2011年三個典型年日降雨下的產流過程,為確定河網(wǎng)常水位、水資源的時間變化規(guī)律、區(qū)域內雨水資源利用策略及年徑流總量的控制提供基礎。
2. 雜用水需水量分析
規(guī)劃區(qū)內雜用水需求量考慮綠化澆灌用水和市政道路澆灑用水。澆灑綠地用水3.0L/m2.d,澆灑道路用水2.5 L/m2.d。
通過雨水資源量分析與雜用水需求量分析,得出如下結論:
① 因本地淡水資源缺乏,應盡量收集用雨水資源;
② 屋頂雨水是可以控制利用水質較好的淡水資源,應在經濟合理范圍內盡可能多收集;
③ 推薦屋頂雨水徑流收集標準為50mm設計降雨。
3. 河道水位變化規(guī)律分析
利用遙望港水文站1991年、1995年和2011年日降雨和日蒸發(fā)量數(shù)據(jù),模擬11.67km2范圍內規(guī)劃用地(含有規(guī)劃綠地率)的產匯流、河道蓄水、蒸發(fā)和下滲。2.0m為 1年一遇24小時設計暴雨,雨峰對潮谷組合條件下設計水位。

科教城河道水位分析圖
4.4河網(wǎng)排澇分析本規(guī)劃區(qū)域內河網(wǎng)無上游邊界條件,排海閘采用閘下潮位控制。分析評估不同頻率暴雨、潮位和泵閘調度方式下的河網(wǎng)水動力特征,為防澇安全、水資源保障、景觀水位等綜合需求提供工程策略。
?4 河網(wǎng)模型概化圖
將河道初始水位1.8m和暴雨與潮位峰對谷遭遇情形,作為排水防澇銜接分析的邊界條件。
4.5市政排水防澇銜接分析
識別內澇風險區(qū)域,提出地塊、道路、管網(wǎng)雨水排水的設計協(xié)調和優(yōu)化方案。下圖為 20年一遇3小時設計降雨條件下排水系統(tǒng)局部內澇風險點。

20年一遇暴雨內澇風險點
五、 系統(tǒng)規(guī)劃與協(xié)調5.1骨干河網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃
規(guī)劃范圍內保持8%的水面率和2.068km/km2的河網(wǎng)密度。河網(wǎng)布局考慮空間蓄淡排鹽和地塊排水需求擴大泵站規(guī)模及優(yōu)化調度的要求。
5.2排水防澇銜接工程
通過優(yōu)化地表導流和組織,降低積水風險, 優(yōu)化排水口布局和設計。具體工程設施主要位于東海大道、夏荷路、樂布路、壺逗西路和冬青路,包括2個濕地,13處生態(tài)滯留草溝、3處滲透渠結合樹池及2處階梯泄流過濾帶。

低洼地勢處利用道路草溝引導澇水入河
5.3道路低影響系統(tǒng)規(guī)劃LID設施規(guī)模需滿足處理道路面積28mm(考慮2mm降雨初損)降雨產生的徑流量。
5.4地塊低影響系統(tǒng)規(guī)劃
規(guī)劃給出了綠色屋頂率、透水鋪裝率和下凹式綠地率的下限指標,在滿足處理30mm降雨的情形下,可根據(jù)地塊設計來調整綠色屋頂、透水鋪裝和下凹式綠地的相應比例。
5.5水環(huán)境與水生態(tài)規(guī)劃
雨水通過道路及地塊的LID設施處理,實現(xiàn)雨水的滯蓄回用、徑流源頭污染物的削減以及土壤洗鹽,同時利用濱河綠 地和濕地系統(tǒng)進行末端處理,建設生態(tài)綠色軸線,打通生態(tài)廊道,建設生態(tài)節(jié)點,控制面源污染。
沿濱河帶局部節(jié)點規(guī)劃濕地系統(tǒng),結合城市綠化帶建立城區(qū)生態(tài)綠廊體系,綠化帶接納相鄰城市道路等不透水匯水面徑流雨水,削減徑流流速和污染負荷。建設生態(tài)駁岸,并根據(jù)調蓄水位變化選擇適應的水生及濕生植物,優(yōu)化城區(qū)整體水環(huán)境。
六、 監(jiān)測評估
(1)規(guī)劃河道水質在線監(jiān)測點:設置3個水質在線監(jiān)測點,分別監(jiān)測區(qū)域入流水質、區(qū)域末梢水質及區(qū)域主出流水質情況,監(jiān)測項目為:氯化物、濁度、溶解氧、酸堿度、COD、TN和TP。
(2)地下水水質在線監(jiān)測點:設置1處地下水質監(jiān)測點。(3)土壤鹽分監(jiān)測:包含土壤Ph值、水溶性總鹽、氯離子、硫酸根離子,指導土壤洗鹽和園林景觀的植物選擇。