城市湖泊水系修改要點

城市湖泊水系修改要點第一頁，共43頁。城市湖泊水系修復規(guī)劃原則江河及湖泊生態(tài)修復日本的經驗及長科院長建公司第二頁，共43頁。經濟社會發(fā)展與生態(tài)功能區(qū)的結合每個城市都需要持續(xù)發(fā)展，需要按照制定好的主體功能區(qū)及生態(tài)功能區(qū)規(guī)劃，留住生態(tài)紅線。水系修復規(guī)劃應該在城市經濟社會發(fā)展主體功能區(qū)和生態(tài)功能區(qū)定位基礎上進行規(guī)劃。在生態(tài)保護區(qū)、水源涵養(yǎng)區(qū)及其他生態(tài)敏感區(qū)，不僅需要恢復水系服務功能，還要修復生態(tài)環(huán)境功能，達到主體功能區(qū)分區(qū)的要求。第三頁，共43頁。歷史與現(xiàn)實的結合管子稱“凡立國都，非于大山之下，必于廣川之上，高毋近旱而水用足，下毋近水而溝防者”。每個城市發(fā)展都有自己的歷史脈搏，都是依靠安全、可靠的水源附近發(fā)展起來。現(xiàn)代城市發(fā)展不要簡單否定歷史遺留下來的水系網絡及湖泊濕地。歷史留下的居住地一般具有一定的防洪排澇安全標準，是歷史多次洪澇災害發(fā)生后的選擇，而且一般具有可靠的水源。城市水系修復必須考慮歷史地理條件，即使重造水系，也應該本著尊重歷史，考慮現(xiàn)實，將兩者結合起來的原則。第四頁，共43頁。北京與古水系第五頁，共43頁。水系的四維空間布局（貫穿城區(qū)的主河道；水網平面布局；地表與地下；水流和調蓄時間）城市水系不僅要合理安排地表水系，更要將地下水系、地下管網規(guī)劃與地表水網規(guī)劃一并考慮，將自然水系、自流水系與地下排水能力與城市抽水、排水和泵站設計能力結合起來考慮，建立基于GIS和GPS上的水系連通的水動力及信息管理系統(tǒng)。防洪排澇與景觀的結合湖泊及港渠不僅是城市美景重要的地區(qū)，更是城市蓄洪排澇的場所或者行洪通道，兩者不可偏頗。如果一個城市每年都發(fā)生排洪不暢或者大面積漬水，美景自然會暗淡失色，發(fā)展環(huán)境也會受到影響。景觀與文化的結合美景加故事、加文化元素才有持續(xù)的旅游和文化雙重價值。第六頁，共43頁。第七頁，共43頁。生物多樣性：包括基因多樣性、棲息地多樣性和物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)的結構完整：生產者、消費者和分解者齊全；食物鏈結構完整外來物種少，當地特有和珍稀物種生存良好景觀及環(huán)境優(yōu)美，使人寧靜、陶醉、舒心，產生靈感之地水質良好第八頁，共43頁。河流修復的目標基本目標：為人類持續(xù)地利用

行洪、航運、水力發(fā)電、供水、灌溉、旅游、文化（人類目標）+水生態(tài)系統(tǒng)良好（最終也是為了人類）基本特征：自然的水文水動力過程；平衡的物質輸移；安全而環(huán)境友好的岸坡生態(tài)屏障帶；水系連通（縱向、橫向和垂向）；水質優(yōu)良；維系珍稀和特有物種生存環(huán)境；城市岸邊景觀第九頁，共43頁。天然湖泊修復的目標基本目標：為人類持續(xù)地利用

蓄洪、航運、供水、灌溉、旅游、文化（人類目標）+濕地生態(tài)系統(tǒng)良好（水生生物及候鳥、水禽、水牛等）基本特征：水質優(yōu)良；生態(tài)系統(tǒng)的結構；環(huán)境功能齊全；野趣及旅游價值高第十頁，共43頁。城市水域及水系生態(tài)修改的目標基本目標：蓄洪、排澇及水景觀修復最高目標：基本目標+水生態(tài)系統(tǒng)修復+水文化挖掘城市湖泊修復基本原則：嚴控灰線（建筑物）；擴寬綠線（生態(tài)屏障）；淡化藍線（自然的水位變幅）。第十一頁，共43頁。沒有經典、數學式定量化的理論對于自然保護區(qū)或者人煙稀少地區(qū)，按自然規(guī)律辦事，少干擾和進一步破壞也許是佳的修復；對于人類活動密集區(qū)，應該因地制宜，恢復生態(tài)功能與景觀并舉旗艦物種保護不如生態(tài)系統(tǒng)保護重要生態(tài)系統(tǒng)結構和完整性保護比物種數量或者生物量保護重要恢復生態(tài)功能比恢復景觀更重要第十二頁，共43頁。不同水禽可取食到不同深度的食物，因此即使幾種水禽生活在一起也不會因為食物而產生太多的競爭白額雁在草地上吃草

White-frontedGeesegrazeongrassland赤頸鴨在水邊草地上吃草

EurasianWigeongrazeongrasslandatthewater’s

edge綠翅鴨在很淺的水里吃種子

CommonTealfeedonseedsfromveryshallowwater綠頭鴨和針尾鴨以倒立的姿勢，吃沉水植物和小動物

MallardandNorthernPintail“up-end”toeat submergedplantsandsmallanimals小天鵝以倒立的姿勢，在更深的水里覓食

TundraSwans“up-end”tofeedatdepth鳳頭潛鴨潛入水中吃甲殼類生物

TuftedDucksdiveforunderwatercrustaceans琵嘴鴨用嘴從水面過濾很小的動物和植物，并以此為食

NorthernShovelersieveverysmallplantsand animalsfromthewatersurface水鳥的食物和棲息地的多樣

第十三頁，共43頁。植物殘體分解，魚類產卵，幼魚繁殖，溶解氧提高高水位沖刷，營養(yǎng)物資流向河岸，水生植物及河岸植被生物量最大水生植物開始分解，營養(yǎng)物礦化魚類游向深水區(qū)，分解的營養(yǎng)物流向河內物理和化學治理效果雖然快，但生物治理效果持久而費用低第十四頁，共43頁。第十五頁，共43頁。我國水風景名勝眾多：黃河有天橋峽、壺口瀑布、龍門峽和三門峽，其中龍門峽有龍門三跌水，有“鯉魚跳龍門”之說。三門峽下有一高出河面20m的大石柱，出現(xiàn)了“中流砥柱”之說。桂林漓江因有奇麗清秀的山水有“百里漓江，百里畫廊”之譽，名甲天下長江的虎跳峽、三峽錢塘江的海寧觀潮第十六頁，共43頁。杭州西湖美如天堂，宋朝大詩人蘇東坡在其感人的美麗詩篇中就寫到“欲把西湖比西子，淡妝濃抹總相宜”；西湖水的澄碧、漓江水的清亮；九寨溝的明凈、黃龍的瑰燦，水幻化出續(xù)紛色彩；峽谷驚湍、山巔飛瀑、洞中暗河；平原靜流、水網如織北京的頤和圓有3／4的水面——昆明湖，宛若天成的湖光山色，使頤和園呈現(xiàn)一副絢麗多彩的畫面。南京的莫愁湖和玄武湖、武漢的東湖、楊州的疲西湖、濟南的大明湖、肇慶的星湖、寧波的東線湖、昆明的滇他、黑龍江的五大連池、云南大理的洱海、四川西昌的鄧海、牡丹江市境內的鏡泊湖、云南與四川交界處的瀘沽湖、福建鴛鴦溪、臺灣的日月潭；高海拔的山頂湖泊，有吉林長白山的天池、新疆烏魯木齊市郊的天池人工形成的貴州的紅楓湖、福建的湖金湖、吉林的松花湖、浙江的千島湖、北京懷柔的雁棲湖；塞外江南寧夏銀川沙湖第十七頁，共43頁。發(fā)達國家在城鎮(zhèn)建設中也面臨著同樣的問題，提出了各種與海綿城市類似的城市發(fā)展理念。低影響開發(fā)（美國、加拿大）Low-ImpactDevelopment(LID)水敏性城市(澳大利亞)Water-SensitiveUrbanDesign(WSUD)可持續(xù)城市排水系統(tǒng)（英國）SustainableUrbanDrainageSystems(SUDS)綜合治水對策（日本）ComprehensiveFloodControlMeasures鑒于長科院與國外友好合作關系，我院生態(tài)修復技術中心引進日本綜合治水對策中先進的經驗和相關滲滯蓄凈系列技術。日本綜合治水經驗及啟示第十八頁，共43頁。河川治理確保綠地規(guī)模流域土地利用相關對策城市化區(qū)域調整規(guī)劃土地開發(fā)控制防災調節(jié)池公園滯留小區(qū)綠化滯留雨水存儲設施雨水調節(jié)池階梯式建筑滯留雨水存儲設施滲透井透水鋪裝流域滲透&滯留相關對策河川治理相關對策地下河川多目的游泳池水位監(jiān)測所排水系統(tǒng)雨水、水位監(jiān)測日本綜合治水經驗及啟示第十九頁，共43頁。日本綜合治水經驗及啟示綜合治水對策河道修建流域對策政策制定保水地區(qū)滯洪地區(qū)低洼地區(qū)1、河道整治（筑堤、疏浚）2、分洪水路建設1、建設用地調整2、自然地保護3、防災調整池設置4、雨水滯留設施設置5、透水性鋪裝·滲透設施設置1、建設用地調整2、大規(guī)模開發(fā)限制3、環(huán)境改善1、排水設施建設2、滯留設施設置3、耐水性建筑獎勵1、預警避難預案系統(tǒng)建立2、防洪減災管理強化3、浸水范圍實時公示4、耐水性建筑獎勵5、鼓勵住宅滯留滲透建設第二十頁，共43頁。第二十一頁，共43頁。滲滯蓄凈排措施滲——透水鋪裝傳統(tǒng)的透水鋪裝所用磚，主要以水泥為硬化劑、石子為骨料壓制成型，多在工廠生產成品供售市場，這類透水磚無法達到凈水的目的。為解決這一問題，我們將磷氮吸附分離技術引入到透水磚里面，使得透水磚脫離原有的單一功能。工藝施工方式可現(xiàn)場直接調配鋪裝（骨料可就地取材），也可根據市場需求壓制成型，制成不同規(guī)格的透水磚。第二十二頁，共43頁。滲滯——透水鋪裝原理及功能現(xiàn)場調配鋪裝工廠壓制成型人行步道、廣場、停車場等，還可用于邊坡防護，小型過濾堤。凈化水質（脫磷，氮）、節(jié)約資源、經濟成本低、施工方便、適用范圍廣。應用施工方式優(yōu)點滲滯蓄凈排措施第二十三頁，共43頁。滲滯——滲排管網系統(tǒng)傳統(tǒng)的排水管網，以快速排干雨水為目的，雨水無法入滲土壤參與自然水循環(huán)。滲排管網系統(tǒng)可設置在道路兩側綠地、下凹綠地、植草溝或調節(jié)池等相關滲透場所中，兼有雨水輸送及雨水下滲的功能。雨水在滲排系統(tǒng)中的排出過程中有一部分下滲至地下，另一部分通過溢流進入市政排水管網。滲滯蓄凈排措施第二十四頁，共43頁。滲滯——滲排管網系統(tǒng)滲透井滲透管雨水滲透雨水滲透透水鋪裝滲透孔流入碎石透水土工布滲透井構造出流滲滯蓄凈排措施第二十五頁，共43頁。蓄——調蓄系統(tǒng)要實現(xiàn)開發(fā)前后，地區(qū)水文特征大致不變，是海綿城市建設的重點，滲滯只能一定程度減少徑流總量、峰值流量和峰現(xiàn)時間，大強度降雨時，需采用一定的調蓄措施，將超標雨水蓄集起來，適時利用或外排。日本政府規(guī)定，在城市中每開發(fā)1公頃土地，應附設300m3的雨洪調節(jié)池。滲滯蓄凈排措施第二十六頁，共43頁。蓄——調蓄系統(tǒng)滲滯蓄凈排措施排水排水調蓄區(qū)域平面圖周圍區(qū)域高于調蓄區(qū)域溢流放流調蓄區(qū)域A-A斷面圖入流口第二十七頁，共43頁。凈——雨污分流渦流式雨污分離器技術可充分利用原有管道，有效利用水流的動能（無需其它能源）對雨水和大型垃圾進行分離，達到凈化效果，大大減少受納水體的污染物排入量。渦流式雨污分離器是利用離心分離的原理對排水管道中的來水進行初步凈化，去除其中的泥沙、垃圾等固體污染物，可有效減少雨天排水對河流的污染沖擊問題。滲滯蓄凈排措施第二十八頁，共43頁。凈——雨污分流沉砂池放流入流集流器溢流往污水處理廠往污水處理廠溢流設置前設置后水面控制板過濾格柵往污水處理廠溢流滲滯蓄凈排措施第二十九頁，共43頁。凈——小型污水處理設施小型污水處理設施為日本研制出的一種污水凈化設備，根據處理對象水質的變化，采用的是厭氧-缺氧-好氧（A2O）或厭氧-好氧（AO）工藝，根據要處理水量的變化可以小到1噸，大到數百噸，該技術可用于沿河排污口或雨水末端治理。該設施費用低廉，設備小巧，施工安裝簡便，安裝場地幾乎不受地形的影響，具有傳統(tǒng)治理技術如前置庫，滾水壩，生態(tài)礫石床等不可比擬的工程簡單易行、投資少、見效快好等優(yōu)勢。滲滯蓄凈排措施第三十頁，共43頁。沉淀污泥循環(huán)水剝離污泥流入計量槽第一厭氧槽第二厭氧槽接觸曝氣槽沉淀槽放流一、生物繩凈化槽凈——小型污水處理設施現(xiàn)場進水出水取樣對比圖滲滯蓄凈排措施第三十一頁，共43頁。凈——生態(tài)駁岸傳統(tǒng)護坡技術主要考慮岸坡的穩(wěn)定性與安全性，隨著社會經濟的發(fā)展，傳統(tǒng)護坡對生態(tài)環(huán)境帶來的嚴重不良影響也逐漸被人們所認識。為了有效改善我國河道湖泊岸坡現(xiàn)狀，特研發(fā)了多種生態(tài)護坡專利技術，在提升岸坡景觀效果的同時，實現(xiàn)岸坡生態(tài)系統(tǒng)的恢復與重建。滲滯蓄凈排措施第三十二頁，共43頁。凈——生態(tài)駁岸中空型干砌生態(tài)護岸塊生態(tài)混凝土護岸塊階梯濕地護坡連接型自然生態(tài)護岸塊滲滯蓄凈排措施第三十三頁，共43頁。凈——水生植物修復技術針對國內水生植物修復存在的問題，特研發(fā)了建立與當地植物群落吻合的水生植物群落構建技術，從而避免植物恢復的死亡風險和泛濫風險；我們在華東（太湖、巢湖流域）、華南（珠江流域）都有成熟植物群落調查報告，有著較為成熟的植物群落建立經驗。滲滯蓄凈排措施第三十四頁，共43頁。凈——水生植物修復技術滲滯蓄凈排措施第三十五頁，共43頁。排——地下河流分洪技術武漢地下水水位較高，導致地表水難以下滲。而汛期降水強度大，同期長江、漢江水位高，也給排水造成一定影響。另外，集中式發(fā)展也讓城區(qū)分洪用地有限。可參考日本的地下河流分洪技術，在東京外圍建有一條規(guī)模居世界前列的分洪暗河，當周邊河流水位超過一定高度時，洪水會自然通過引水設施流入暗河沿線的立坑，進而匯入“調壓水池”。滲滯蓄凈排措施第三十六頁，共43頁。排——地下河流分洪技術滲滯蓄凈排措施18m10m東京都外圍地下河道概略圖第三十七頁，共43頁。第三十八頁，共43頁。