D05绿色生态的水系综合规划_以上海新江湾城为例_赵敏华.pdf

45 | 生态建设 0 引言 新江湾城地处上海中心城的东北部， 面积 近10平方公里， 原为空军部队江湾机场用地。 从2001年开始， 新江湾城从城市中心的遗留荒 地及湿地， 正在开发建设成为生态型、 知识型 的居住区和上海中心城的花园城区， 成为21世 纪上海城市居住区的新典范。 河湖水系作为水基础设施， 是防汛除涝排 水安全、 雨水资源利用及水资源调度、 水环境 保护及水生态修复和水景观营造等综合功能 的载体。 同时， 河湖水系作为城市生态系统的 重要组成部分， 本身所具备的物质静态和动态 特性在城市生态建设中的作用是不可替代的， 其安全、 资源、 环境与生态功能的应用， 也逐渐 被引入到生态城市的建设中。 绿色 | 生态 | 水系 | 综合规划 | 新江湾城 Green | Ecology | River system | Intergrated plan | New Jiangwan City 绿色生态的水系综合规划*以上海新江湾城为例 Integrated Green and Ecological River System Planning A Case Study of New Jiangwan City, Shanghai 赵敏华 文章编号1673-8985（2012）06-0045-05 中图分类号TU984 文献标识码B 作者简介 赵敏华 上海市水务规划设计研究院 副总工程师， 高级工程师， 硕士 上海新江湾城的河湖水系作为绿色水基础设施， 是防汛除涝排水安全、 雨水资源利用及水资源调度、 水环境保护及水生态修复和水 景观营造等综合功能的共同载体。 水系综合规划和建设充分发挥了河湖水系的安全、 资源、 环境与生态的综合功能， 真正体现出了 生态绿色和低碳。 新江湾城在除涝排水安全上实现了“雨水自流排放、 除涝以蓄为主” ； 在水资源上， 利用雨水资源及黄浦江天然潮 汐进行引排水调度； 再通过雨污分流、 初期雨水面污染控制和岸坡生态化及水生态系统构建等措施， 保护了河湖水系的水环境， 并 营造了新江湾城优美的水景观。 Served as the green water infrastructure, the river system in New Jiangwan City is a common carrier for integrated functions, such as flood control, drainage safety, storm water resource utilization, water resource management, water environment protection, water ecology restoration and water landscape creation, etc The integrated river system plan and construction have brought the river systems comprehensive functions of the safety, resources, environment and ecology into full play, which has really reflected ecology, green and low carbon. In flood control and drainage safety aspects, the New Jiangwan City has realized the “stormwater self-flow discharge and the storage as the main measures in flood control“. In water resource aspect, it has realized using the stormwater storm water and the natural tide of the Huangpu River to conduct the drainage management, than through such measures as seperation of stromwater and sewage, surface pollution control of initial storm drainage water, river bank and lake slope ecology and water ecological system building, etc., it has protected the river systems environment and created a beautiful water landscape of New Jiangwan City. 摘 要 Abstract 关 键 词 Keywords 新江湾城的生态水系建设正在营造出一 个河湖相间、 水绿交融的美好环境， 使自然环 境与现代化城市融为一体， 达到功能、 结构、 形 态并重， 人文、 自然、 地理和谐， 安全、 资源、 环 境统一的境界， 充分体现以人为本、 可持续发 展的思想， 从而把地区开发建设提升到一个新 的高度。 新江湾城的规划和建设已经10年， 河 湖水系作为绿色基础设施， 如何协调安全、 资 源、 环境与生态的综合功能， 真正体现出生态、 绿色和低碳， 值得总结和推广。 1 河湖水系的规划建设 1.1 历史演变 江湾成陆的历史可以追溯到唐末宋初， 原 江湾地处长江口、 黄浦江河口叠加， 地势低洼， *2012第三届长三角地区城乡规划研讨会论文集入选论文。 生态建设 | 46 天然河网交错， 池塘遍野， 沟浜密布， 属长三角 农业生态环境。 20世纪三十年代， 江湾是 “大上海都市计 划”的重要区域； 1937年， 日军侵华在江湾建 起了远东最大的空军机场， 成为长达60年的军 事禁地。1997年5月， 空军向上海市政府交付 土地。 由于江湾机场军事禁地的隐蔽和人烟稀 少， 原先机场内的农田、 林灌、 森林、 湿地等天 然和人工的植被， 赢得了自然演替的机遇。 方 圆近8平方公里的机场慢慢恢复了自然生态。 江湾机场内残存的河流、 沼泽、 池塘及季节性 浸滩区等构成了江湾湿地（图1， 图2） 。 1.2 开发建设 1997年3月， 上海市政府明确新江湾城为 首批上海市示范居住区。1998年至2001年1， 在新江湾城东侧近闸殷路地块开发建设了新 时代花园住宅区。2001年8月， 市政府提出了 要将新江湾城建设成为“21世纪知识型、 生态 型花园城区”的目标。2002年7月， 上海市城 市规划管理局组织美国、 澳大利亚、 德国和意 大利4家设计事务所进行结构规划设计方案招 标， 在此基础上形成了结构规划最终方案。 2002年底完成了供水、 污水、 水系等八大 市政专业规划2。 2003年8月， 新江湾城的市政、 景观等开发建设全面启动。2005年8月更提出 了建设“优质生活区及知识商务区”的目标。 经历了10年建设， 整合了策划、 规划、 设 计、 建设、 管理方面， 通过生态环境、 水系循环、 道路交通、 景观构架、 生活配套、 市政设施等六 大系统的规划建设， 新江湾城的生态基础设施 已基本建成（图3） 。 1.3 水系规划 新江湾城以网络状的河湖水系和绿化为 生态骨架， 规划了七横三纵10条河道， 并在河 道交汇及重要河段拓河成湖， 主要有中央主题 公园湖、 经二河湖泊、 复旦大学纬四河等10多 处， 形成网络状河湖水系， 规划河湖面积80万 平方米， 水面率达8.14%， 在上海中心城区罕 见2（图4） 。 新江湾城水系与周边水系通过水利控制 工程分隔开， 既可以保证新江湾城水系相对独 立； 又可以在新江湾城水系水量不足或水质恶 化时， 引黄浦江水来弥补或置换。 2 水系综合规划中的绿色和生态 新江湾城河湖水系的规划和建设， 是在满 足自流排水和确保防汛除涝安全的前提下， 发 挥河湖水系作为“安全、 资源、 环境和生态景 观”共同载体的综合功能； 在水系综合规划中， 将绿色生态和低碳的理念落到实处。 2.1 水安全 新江湾城原规划雨水排水采用强排模式 3， 即地面雨水经市政管道收集后， 集中由泵 站提升后排入清水河， 再入黄浦江。 原规划雨 水泵站流量超过60立方米/秒， 排水管网及泵 站的工程投资每平方公里近6000万4。 随着绿色生态理念的深入， 河网的调蓄、 排水、 环境和生态等功能越来越受到重视， 缓 冲式自流排水逐渐被接受并得到推广4。 新江 湾城水面率高， 河湖水系的调蓄能力强， 依靠 闸泵的统一调度可控制内河水位， 地区雨水有 条件自流入河。 新江湾城自流排水将小区排水 与圩区除涝有机结合， 遵循了自然规律， 充分 发挥了河网的调蓄和排水作用， 减少了泵站运 行费用， 体现了绿色和低碳。 1 4 2 3 1 1996年新江湾城航拍图 2 2002年新江湾城航拍图 3 2011年新江湾城卫星图 4 新江湾城规划水系图 47 | 生态建设 5 2.1.1 自流排水 新江湾城属新开发地区， 雨污严格分流， 规划河面率较高， 河网密度、 管道排距合理， 河 道水位受控， 地面标高和河道设计高水位保持 一定高差， 是采用缓冲式自流排水的理想地区 （图5） 。 雨水排放除已建区和小部分新建区采 用强排外， 其余大部分地区（8.1平方公里）采 用自流排水。 新江湾城雨水分散收集， 就近自 流排入河道， 通过河网的调节、 缓冲， 再由清水 河泵闸排入黄浦江。 雨水管道设置 “就近分散、 多出口、 小管径、 缓坡度” ， 管径控制在1 000 以内5。 新江湾城基本不建传统的市政雨水泵站， 雨水管道管径小、 埋深浅， 投资大大减少； 自流 排水的投资约为强排的1/3， 同时泵站运行费用 也大大减少。 2.1.2 区域除涝 新江湾城河湖面积率达到8.15%， 区域除 涝充分利用河湖水系，“以蓄为主， 蓄以待排” 。 根据新江湾城水系专业规划 2， 最高水位 3.30米时，80万平方米面积的河湖调蓄了近 70万方雨水， 占暴雨产水总量的60%。 清水河 排涝泵站28立方米/秒的配置流量， 就可将新 江湾城水系水位控制在3.30米以内， 不到原规 划强排系统泵站流量的一半。 由于充分利用了 河湖水系的调蓄功能， 提高了翻水泵站的利用 率， 既降低了最高水位， 又减少了翻水泵站流 量配置。 2.2 水资源 利用新江湾城的河湖水系， 雨水排水以蓄 为主， 这为当地雨水资源利用创造条件。 新江 湾城水系独立控制并且连通黄浦江， 又为利用 天然潮汐进行引排水调度创造了条件6。 2.2.1 雨水资源 新江湾城地面雨水自流进入河湖， 以蓄 为主， 蓄以待排， 暴雨时地面雨水大部分蓄在 河湖水系中， 可很方便地直接取用河湖水系中 的雨水资源。 同时， 新江湾城在地面雨水自流 入河过程中， 还增大了地面雨水渗透， 可增加 地下水补充量， 减少暴雨期间流量和暴雨流 速， 缓减排水压力。 新江湾城10平方公里汇水面积，80万平 方米河湖面积，160万方河湖库容。 年可利用 雨水资源约500万方， 可基本满足水面蒸发和 绿化灌溉及马路冲洗等用水要求； 严格执行 了国家住宅建筑规范中已明确的“水景 观不得直接使用自来水”的要求， 实现节水 30%40%7。 2.2.2 水调度 新江湾城水系与周边水系通过水利控制 工程分隔开， 既可以保证新江湾城水系水质不 受周边水系的影响； 一旦新江湾城水系中的水 资源量不足或水环境质量受到破坏的时候， 又 可以引黄浦江水来弥补或置换受污染水体。 黄 浦江的水质较好， 一般能满足新江湾城景观用 水的要求， 黄浦江（清水河口）的潮差一般为 23米， 为补水或换水提供了优越的自然潮汐 动力。 如新江湾城河湖水系水位从2.5米补充到 2.8米， 则共需补水20万立方米， 仅需23个涨 潮引水即可实现6。 采取合理的水资源调度， 可使得河湖水系 常年保持流动、 水质达标。 2.3 水环境 新江湾城通过严格的雨污分流、 污水收集 外排， 初期雨水面污染控制和连通水系调活水 体， 以及岸坡生态化营造水生态系统等措施， 来维护和改善河湖水系的水环境。 2.3.1 雨污分流 新江湾城的雨污水严格分流， 雨水自流入 河， 污水由污水管道收集， 通过污水中途泵站和 污水泵站进入闸殷路合流污水一期总管外排5。 2.3.2 初雨面污染 新江湾城雨污完全分流， 点源污染基本 上纳管外排。 但与上海其他城区一样， 初期雨 水面污染已成为新江湾城河湖水系水质不稳 定的主要原因。 新江湾城初期雨水面污染治 理采用立体式暴雨过滤系统， 去除地表径流 中的污染物质， 综合协调布置初期雨水沉淀 池、 暴雨径流湿地及绿化用地， 就地处理地表 径流汇入的面源污染， 减少初期雨水对河湖 水体的污染8。 新江湾城布置了各种雨水沉淀、 渗滤及储 蓄池。 如在经三河、 经二河及纬五河等一期景 观河道范围（汇水面积87.4万平方米）内， 布 置了1.3万平方米的初期雨水沉淀过滤、 储蓄 池， 能够容纳雨水0.38万立方米， 可以满足截留 过滤初期雨水的目的。 初期雨水沉淀池结构为 表面80毫米厚的卵石， 以下分别为厚50毫米砾 石、 厚10毫米砂垫层及一层反滤土工布8。 2.3.3 水质变化及对策 根据杨浦区环保局监测， 新江湾城水 系的综合水质指数由2007年的0.96上升至 2009年的1.14， 整体上升了19%， 水质有下降 趋势。 新江湾城水系的水质保护对策有： 严格雨 污分流， 污水收集外排包括施工期污水； 初期 雨水面污染控制； 连通水系、 调活水体； 岸坡生 态化， 河湖水体的生态净化等等7。 2.4 水生态 新江湾城的水生态建设， 包括河道形态生 态化、 生态岸坡、 河床生态化和水生态系统构 建等措施， 实现水生态系统的恢复， 来维持和 改善水质， 并营造生态景观。 2.4.1 河道形态生态化 通过原河道拓浚或局部开挖的方式恢复 新江湾城河流的自然形态、 结构和特征（进 行栖息地结构的恢复与改善） ， 营造适合水生 5 新江湾城自流排水示意图 生态建设 | 48 物生存的环境。 河道的轴线、 断面的大小均按 体现自然河流的形态设计， 体现出自然美感8 （图6） 。 新江湾城七横三纵的河流及10多个湖泊， 平面上有宽有窄、 有收有放， 不强求顺直。 河湖 水系工程强调“蓄泄兼顾” ， 还河道以宽窄不 一、 弯曲圆顺、 生动自然的风貌。 2.4.2 生态岸坡 新江湾城在岸坡范围内建立河道生态绿 化缓冲带， 通过土壤-植被系统的方式， 有效削 减流入河湖水体的污染物。 岸坡工程以恢复重建河岸生态系统及其 景观为目的， 将生态学原理纳入河岸设计中， 通过对河流岸坡工程的生态设计与调控， 采用 生态系统自我修复能力和人工辅助相结合的 技术手段， 修复河岸生态系统合理的内部结 构、 高效的系统功能和协调的内在关系8。 河道岸坡采用回归大自然的软质植草斜 坡， 并与沿岸绿化景观溶合， 通过水生植物的 种植延伸到河湖水体中， 形成近自然的水生 存环境， 暴雨时间可延滞地面水的汇集， 日常 则便于河水与地下水的交换， 起到湿地作用9 （图7） 。 2.4.3 河床生态化 根据新江湾城河湖水系的特点， 分别通过 采用抛石工法、 石梁工法和导流装置， 如将阻 流石不规则分布于河床、 建设阶梯式浅滩、 建 设三角形导流侧堰等措施， 实现河床生态化8。 2.4.4 水生态系统构建 根据水生植物适宜水深， 从岸到水域不同 深度梯度依次配置水生生物， 如浮水植物带、 挺水植物带、 沉水植物带和草滤带， 并根据不 同生活型的生物对水文条件的要求， 构建湿地 的地形结构和植物群落结构9。 在维持新江湾城自然生态区的价值， 保护 物种多样性的基础上， 应用生态学中自组织、 自 设计理念， 完善其生态功能， 进行合理的开发利 用， 突出区域生态服务功能。 研究用底栖生物、 浮游生物、 沉水植物、 浮水植物、 挺水植物、 湿生 植物等完成从水底、 深水区、 浅水区、 滨岸带、 护 坡的全系列生态系统的构建8（图8） 。 6 8 7 3 结语 新江湾城河湖水系的规划和建设， 正在营 造出一个河湖相间、 水绿交融的美好环境， 使 自然环境与现代化城市融为一体， 达到功能、 结构、 形态并重， 人文、 自然、 地理和谐， 安全、 资源、 环境统一的境界， 充分体现以人为本、 可 持续发展的思想， 从而把江湾地区的开发建设 提升到一个新的高度。 新江湾城河湖水系作为水基础设施， 是 6 河道形态生态化示意图 7 河岸生态绿化缓冲带示意图 8 水生态系统生态链示意图 49 | 生态建设 防汛除涝排水安全、 雨水资源利用及水资源调 度、 水环境保护及水生态修复和水景观营造等 综合功能的载体。 同时， 河湖水系作为城市生 态系统的重要组成部分， 本身所具备的物质静 态和动态特性在城市生态建设中的作用是不 可替代的， 其安全、 资源、 环境与生态功能的应 用， 也逐渐被引入到生态城市建设中。 新江湾城河湖水面率高， 河湖水系的调 蓄能力强， 规划充分发挥河网的蓄水和排水功 能， 实现了雨水自流排放。 雨水自流遵循了自 然规律， 减少了泵站及管道的建设和运行费 用， 真正体现出了绿色和低碳。 利用新江湾城的河湖水系， 雨水排水以蓄 为主， 为当地雨水资源利用创造条件； 新江湾 城水系独立控制并且连通黄浦江， 又为利用天 然潮汐进行引排水调度创造了条件。 新江湾城通过严格的雨污分流、 污水收集 外排， 初期雨水面污染控制和连通水系调活水 体及岸坡生态化等措施， 保护了河湖水系的水 环境。 新江湾城的水生态建设， 包括河道形态生 态化、 生态岸坡、 河床生态化和水生态系统构 建等措施， 实现了河湖水生态系统的恢复， 并 营造了优美的水景观。 参考文献 References 1 2 3 赵敏华等. 江湾机场地区排水及水系调整规划 R. 上海市水利局规划室， 2001. ZHAO Minhua， et al. Jiangwan Airport Area Drainage and River System Adjustment PlanR. Planning Office of Shanghai Water Conservancy Bureau， 2001. 赵敏华. 新江湾城水系专业规划R. 上海市水务 规划设计研究院， 2002. ZHAO Minhua， et al. New Jiangwan City River System Master PlanR. Shanghai Water Planning Design and Research Institute， 2002. 张建频等. 上海市雨水排水专业规划R. 上海市 水务规划设计研究院， 2002. ZHANG Jianpin， et al. Shanghai Storm Water Drainage Master PlanR. Shanghai Water Planning Design and Research Institute， 2002. 赵敏华， 李田等. 上海地区缓冲式排水模式的适 用性研究R. 上海市水务规划设计研究院， 同济 大学， 2008.9. ZHAO Minhua， Li Tian， et al. Applicability Research of Buffer Type Drainage in Shanghai AreaR. Shanghai Water Planning Design and Research Institute， Tongji University， 2008.9. 郁片红. 新江湾城排水专业规划R. 上海市城市 建设设计研究院， 2002. Y U P i a n h o n g . N ew J i a n g w a n C i t y Drainage Master PlanR. Shanghai Urban Construction Design and Research Institute， 2002. 赵敏华， 唐迎洲. 新江湾城水资源调度研究R. 2005.9. ZHAO Minhua， TANG Yingzhou. New Jiangwan City Water Resource Management StudyR. 2005.9. 王颖禾， 万云峰等. 新江湾城开发模式的生态环 境效益评估与优化调控对策研究R. 上海市环 境工程设计研究院， 上海城投置地， 华东师范大 学， 2009.12. WANG Yinghe， WAN Yunfeng， et al. Ecological Environmental Benefit Evaluation of New Jiangwan City Developing Mode and Policy Research of Optimizing Adjustment and ControlR. Shanghai Environment Enginee