基于海綿城市理念的高密度建成區黑臭水體綜合整治規劃初探 2020-03-27 來源：UPDIS共同城市 作者： 張亮

隨著海綿城市建設在全國各大城市的深入推進，各類海綿城市建設項目也逐漸進入實施階段。其中，水環境治理，尤其是黑臭水體的整治工作作為海綿城市建設的重要組成部分，逐漸受到政府和技術人員的重視，成為利用海綿城市理念解決實際水系統問題的重頭戲。國內專家認為，水環境整治方案要遠近結合、統籌考慮，近期著重消除城市黑臭水體，遠期著重持久改善和提升水環境質量，守住環境底線。

深圳市作為超大城市，高密度的城市建設模式一直伴隨著城市的發展和擴張。在深圳市面臨的諸多水環境問題中，有一部分與這種高密度建設模式有直接的關系，建成區存在的36條黑臭水體，其中有近40%的河道位于高密度建成區內。本文以新洲河為例，探討在海綿城市建設的要求下，高密度建設區黑臭水體綜合整治規劃的編制方法。

1.1 新洲河片區概況

新洲河位于深圳市福田中心區，河長7.82km，發源于梅林水庫以北約3.5km的望天螺，向南流經梅林一村住宅區，穿越北環路，流經蓮花北、景田、五洲賓館、福田保稅區，最終排入深圳灣，總流域面積22.3k㎡。

新洲河流域區位圖

1.2 開發建設情況

對新洲河流域的現狀下墊面進行解析，結果顯示，除上游梅林水庫周邊為大面積的綠地外，中下游基本為屋面、道路和鋪裝，其中屋面所占比例為12.8%、鋪裝所占比例為26.5%、裸土所占比例為0，流域內整體開發建設程度較高。

流域內用地類型多為商業性服務業設施用地、居住用地、政府社團用地，且地塊多為高密度開發方式，商業辦公類地塊的容積率多為2-4之間，部分地塊容積率在5以上。流域范圍的三維高程圖如下圖所示。

新洲河流域三維高程圖

流域內市政道路排水管網均實現雨污分流，絕大部分的管網于2000年后建成。部分舊村（如皇崗村、河背村），仍存在雨污混接、錯接現象；流域內地形北高南低，雨水通過重力流排入深圳灣海域，雨水排放基本順暢。至2018年，流域內已經修建雨水管網（涵）總長度約135.2km，其中合流制雨水管約0.7km，分流制雨水管約117.1km，分流制雨水渠約17.4km。

1.3 水環境現狀

新洲河上游箱涵段為暗涵，梅林片區的雨污混流區域污水進入箱涵內，在北大醫院段箱涵暗涵末端采取總口截流，上游混流污水收集至沿河截污干管中，由于污水變化系數大，箱涵末端經常存在污水溢流現象。中游北大箱涵至深南路段污水進行了截流，采取濱河污水處理廠尾水補水，河道內水質較好。深南大道至河口段進行了截流，但是河道受到下游感潮河段的影響，水質較差，局部時段仍為黑臭水體。

1.4 水環境問題成因分析

（1）排水設施不完善，部分區域仍存在雨污混流的情況

新洲河流域由于開發建設時間較早，部分小區或地塊內部仍為雨污合流，或錯接、混接導致的雨污混流，生活污水直接進入河道。福田區正在推進小區正本清源工程，總共涉及1285個小區，目前已達標354個，僅占比27.5%，有待進一步推進。

新洲河上游為暗涵，部分河段污水管網接駁不完善，導致部分排放口未接入目前的截污系統，初期雨水和混流污水直排進入河道污染水體。

（2）現狀截污箱涵的溢流

現狀截排箱涵系統基本可以確保旱季污水不直接入河，但在暴雨期間，溢流污水進入河道，影響河道水質。同時，雨水、污水與河沙通過截污箱涵流入水質凈化廠，由于未配備相應的末端初期雨水處理設施，造成水質凈化廠超負荷運行，影響出水效果。

（3）生態基流短缺

由于上游水庫截留與河道兩岸截污箱涵的實施，旱季和枯水季節，河道生態基流十分短缺，河道自凈能力基本喪失，生態功能缺乏。

（4）河口水動力不足，感潮期水質變差

新洲河下游河道河床較低，低潮位以下的水體無法自排，污水在河道內留存；同時下游河段為感潮河段，受潮汐影響污染的外江水倒灌，致使河道水質污染更為嚴重。

2.1 總體思路

針對新洲河的水環境現狀與成因，以海綿城市建設“源頭減排、過程控制、系統治理”為核心理念，提出以“控源截污、內源治理、活水保質、生態修復”為技術路線的水環境綜合整治規劃方案，并落實至具體的工程措施。

2.2 控源截污

（1）地塊徑流總量控制

根據典型地塊的年徑流總量控制率及各地塊的建設規劃情況、用地性質、綠化率等差異，將海綿城市建設的目標和控制指標分解至地塊和城市道路，明確建筑與小區、道路、綠地和城市水系的海綿城市控制指標，以達到雨水徑流總量控制的目標，源頭削減面源污染。

通過以上地塊海綿城市指標的確定，使得地塊在未來開發建設中，能夠將海綿城市控制指標納入到全過程的建設管控，保證在地塊源頭削減徑流和面源污染。其中，“新建”包括新建地塊和城市更新中拆除重建的地塊，“整治”是指城市更新中綜合整治的地塊，“保留”是指現狀已建成規劃保留的地塊，“不透水下墊面徑流控制比例”指受控制的硬化下墊面（產生的徑流雨水流入生物滯留設施等海綿設施的）面積占硬化下墊面總面積的比例。

（2）正本清源改造

針對新洲河流域內目前存在的合流或混流排水的小區，開展正本清源改造工程。福田區正本清源工程一期43個、二期83個、三期233個未達標小區進行雨污分流改造，經估算可減少進入河道的漏排污水量約為0.21萬m³/d。

實施新洲河河口段水質改善和駁岸改造工程，通過采取“控源截污”技術對沿岸的12個直排排污口進行接駁或執法處理，避免污水直接入河。

（3）完善污水收集系統

對流域內部分負荷較大的污水管/截污管進行擴容改造，包括北環大道新建d1000污水管、新洲路d800污水管擴建為d1000、濱河大道新建d2200污水管等。同時，加強管理泵站和管網系統，定期維護。

新洲河排水管網系統改造

2.3 活水保質

為解決新洲河在枯水期生態基流較少、河道自凈能力較弱的問題，通過再生水和水庫水補水的方式增加河道基流，改善水體水質。主要包括以下方式：

一是加快推進福田污水處理廠再生水利用工程，對該廠的出廠水質進行提標，力求出廠水質達到地表Ⅳ類水標準后，經中水管網輸送至上游作為河道的補給水源，補水規模2.5萬m³/d。

二是通過梅林水庫進行補水，補水管上接梅林水庫放空管，沿梅林路布設DN1600管道，沿北環大道輔道向西布設DN400管道，向南沿新洲路輔路、商報東路至現狀北環暗涵出口處的補水點處，再向南延伸至五洲賓館補水點處，總長3.54km，設計補水量為1.5萬m³/d。

三是通過建設蓮花山西北側人工濕地，引入濱河污水處理廠尾水，水體經濕地系統進一步自凈處理后再補入河道，實現新洲河高質量生態補水。

2.4 內源治理

針對新洲河河口段水動力不足，受潮汐影響污染的外江水倒灌致使河道水質污染更為嚴重的現象，通過采取強制水體交換的措施改善河道水質。高潮位關閘擋潮，低潮位開閘排水，利用潮汐動力將大部分河道水體外排，在低潮位仍不能自排的，通過新建泵站強制抽排至下游深圳河，實現上游河道低水位運行的條件。通過減少河道水體體積的方式加大水體的交換頻率，達到河道水質改善的目的。

底泥污染釋放造成的內源污染也是新洲河水環境提升的關鍵問題之一，建議在新洲河下游污染較為嚴重的河段，重點考慮底泥疏浚及異位固化/穩定化和底泥淋洗技術，其他河段包括污染較輕的干流河段，對于底泥的疏浚應慎重考慮，建議優先采用原位覆蓋和原位生化處理技術。

2.5 生態修復

新洲河現狀駁岸形式以梯形斷面為主，右岸貼近居民區和高層建筑，左岸緊鄰新洲路等快速路，用地十分有限。河道生態化改造措施主要以二級棧道與不對稱駁岸的組合為主，營造開敞大氣的河岸空間；完善沿河慢行線，構建流域生態線，通過采取豐富河流功能、突破河道形態、建設低沖擊示范區、修復沿河生態系統等工程治理方式，確保水環境質量有效提升。

暗渠揭蓋：結合周邊地塊及道路改建逐步實施暗渠揭蓋，近期新洲河上游部分河段暗渠揭蓋，遠期全面拆除覆蓋河道上的路面結構及高架道路，重新挖掘河道，重塑河道形態；旱季時引再生水廠及水庫水補水，使河道長年不斷流；采用復式斷面，平時滿足公共活動的需求，雨洪時期能保障洪水排泄。

3.1 高密度開發地塊海綿城市建設

高密度開發模式下，海綿城市建設的空間有限，適宜應用的海綿城市設施和布局也受到限制。新洲河流域在開展海綿城市源頭減排項目過程中，也面臨這種問題，包括建筑零退線、綠地率低、地下室全覆蓋等建設形式，大多數的海綿設施無法在這種條件下應用。針對這種情況，提出以下的海綿設施或組合，應適應高密度開發條件下的地塊海綿城市建設。

（1）藍色屋頂

藍色屋頂是指在不適宜建設綠色屋頂的條件下，通過增加限流設施對屋面雨水徑流進行臨時滯留，延遲雨水徑流到達下游管道的時間，降低峰值流量。主要有兩種方式：

一是提高屋頂雨水口高度形成一定高度的調蓄水位，并增加限流設施，通過限流設施實現對屋頂雨水徑流的排放和蓄積控制；

二是在硬化屋頂鋪撒一層蓄水材料（如陶粒）。通過松散的蓄水材料層，降低雨水在屋面的流速，增大蒸發從而達到滯、蓄作用。

（2）立面雨水收集

超高層建筑立面面積大，可充分收集立面雨水，導入室內后經過處理，用于空中花園的澆灌，實現建筑內部對雨水的吸收、消化和利用，減少對地面排水系統的壓力。

（3）高分子吸水材料

利用部分吸水高分子材料（如多孔纖維棉等）的吸水性質制作有一定強度的吸水設施，實現雨時吸水、旱時補水的作用。優點是集滲透、緩沖和排放功能于一體，滲透系數高、緩沖容量大，支持植物生長；缺點是使用成本較高，維護較為復雜。

（4）雨水回用池

根據高密度開發地塊對雨水回用的需求，合理確定雨水回用池的容積，雨水回用池宜收集屋頂、綠地等較為潔凈的雨水，經過沉淀、消毒等工藝后進行利用。也可以作為雨水調蓄削峰用途，在進行雨水收集及初期雨水棄流后，錯峰排出。

3.2 高度建成區的河道整治工程

黑臭水體治理、河道綜合整治等工程項目雖然解決的是河道內的問題，但需要應對和實施的大部分工程都是位于河道外，即“黑臭在水里，根源在岸上，核心在管網，關鍵在排口。”

在高度建成區開展河道綜合整治工作，往往面臨空閑限制大、措施落地難、老城區集中、治理成本高等問題。對于這種情況，新洲河的綜合整治主要采取“明確頂層設計、河道內工程項目專項開展、河道外工程項目分期分區開展”的方式進行，主要是結合城市更新項目、道路綠地改造項目同步實施，提高工程措施的可實施性和落地性。

水環境綜合整治、尤其是黑臭水體治理，是一項系統性的工程，需要在規劃層面作好頂層設計，統籌各項工程措施的開展與實施。對于高密度建成區的黑臭水體治理，由于其存在問題的復雜性，更需要一個契合實際、易于實施的整治規劃方案。

本文以深圳市新洲河為例，探討了在高密度建成區內開展黑臭水體治理工作的技術思路、方案，以及應對高密度開發、高度建成所引起問題的解決措施，為深圳市和全國其他類似地區提供參考，僅作拋磚引玉，未來仍需在實踐中進一步深化與完善。