“城市雙修”理念下城市水體修復(fù)策略探索

曹磊

摘要：為研究快速城鎮(zhèn)化過程中城市水體面臨的環(huán)境污染、生態(tài)破壞等問題，以武漢北湖產(chǎn)業(yè)生態(tài)新城水系綜合治理為例，在水體現(xiàn)狀分析評估基礎(chǔ)上，結(jié)合“城市雙修”工作的指導(dǎo)意見，注重水體與周邊環(huán)境的良性互動，提出了改善水環(huán)境、強化水安全、提升水生態(tài)、塑造水活力的水體修復(fù)策略。研究成果可為其他地區(qū)水體修復(fù)提供參考。

關(guān)鍵詞：城市水體; 修復(fù)策略; “城市雙修”; 現(xiàn)狀評估; 北湖; 武漢市

中圖法分類號：TU984 文獻標(biāo)志碼：A DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2022.02.016

文章編號：1006 - 0081（2022）02 - 0088 - 05

0 引 言

近40 a隨著城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，中國城鄉(xiāng)面貌發(fā)生了翻天覆地的變化，但同時也面臨環(huán)境污染和生態(tài)破壞，大大地影響了城鄉(xiāng)可持續(xù)發(fā)展。2017年3月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了《關(guān)于加強生態(tài)修復(fù)、城市修補工作的指導(dǎo)意見》，進一步明確修復(fù)城市生態(tài)、改善生態(tài)功能、修補城市功能和提升環(huán)境品質(zhì)是“生態(tài)修復(fù)、城市修補”的主要方向[1]。

在“城市雙修”中，水體治理修復(fù)是生態(tài)修復(fù)的重要組成部分，主要包括河流生態(tài)修復(fù)、湖泊生態(tài)修復(fù)、濕地生態(tài)修復(fù)和地下水生態(tài)修復(fù)等內(nèi)容，并以“保障水安全、修復(fù)水生態(tài)、改善水環(huán)境”為目標(biāo)[2]。城市中的水體與周邊土地功能、交通組織、景觀塑造存在密切聯(lián)系，水體修復(fù)是一項系統(tǒng)性工程，需要與周邊用地改造、道路系統(tǒng)組織、基礎(chǔ)設(shè)施完善、公共空間打造等功能修補進行綜合考慮。本文以北湖產(chǎn)業(yè)生態(tài)新城水系綜合治理為例，在對水體現(xiàn)狀分析評估基礎(chǔ)上，結(jié)合“城市雙修”工作的指導(dǎo)意見，提出了城市水體修復(fù)策略。

1 “城市雙修”視角下水體修復(fù)體系

1.1 水環(huán)境改善

（1） 城市修補層面。完善市政排水設(shè)施，及時控制污染源，精細雨洪管控[3]。

（2） 生態(tài)修復(fù)層面。對雨水排口進行生態(tài)改造，消減初期雨水徑流對湖泊的污染。

1.2 水安全保護

（1） 城市修補層面。完善城市排水防澇基礎(chǔ)設(shè)施，填補基礎(chǔ)設(shè)施欠賬，重點疏通河渠、湖泊，增大水體調(diào)蓄能力，擴建排水泵站，提高排澇標(biāo)準(zhǔn)。

（2） 生態(tài)修復(fù)層面。利用城市濕地公園、退塘還湖，作為臨時雨水調(diào)蓄空間。

1.3 水生態(tài)修復(fù)

（1） 城市修補層面。在保障水生態(tài)安全的同時，恢復(fù)和保持河湖水系的自然連通和流動性。

（2） 生態(tài)修復(fù)層面。因地制宜地改造濱水岸線，重塑自然岸線和灘涂，恢復(fù)濱水植被群落，增加水生動植物、底棲生物等，增強水體自凈能力。

1.4 水活力提升

（1） 城市修補層面。在濱水周邊增加公園綠地、城市廣場等公共空間，建設(shè)濱水道路和綠道系統(tǒng)，改善濱水區(qū)域出行條件，強化濱水周邊區(qū)域土地混合利用，完善濱水周邊功能。

（2） 生態(tài)修復(fù)層面。改善濱水生態(tài)環(huán)境，營造生態(tài)公園景觀環(huán)境。

2 北湖產(chǎn)業(yè)生態(tài)新城水生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀評估

北湖產(chǎn)業(yè)生態(tài)新城位于武漢市青山區(qū)，北鄰長江，南臨嚴西湖。作為武漢市加快推動長江經(jīng)濟帶綠色發(fā)展示范區(qū)之一，規(guī)劃定位為創(chuàng)新之城、生態(tài)之城、宜居之城，承載著改善片區(qū)生態(tài)環(huán)境、打造長江大保護“武漢樣板”的使命。北湖產(chǎn)業(yè)生態(tài)新城區(qū)位示意如圖1所示。

規(guī)劃區(qū)內(nèi)主要涉及北湖、八吉府渠等，規(guī)劃范圍如圖2所示。隨著區(qū)域內(nèi)工業(yè)企業(yè)的發(fā)展，湖泊水域面積不斷萎縮，水環(huán)境質(zhì)量呈現(xiàn)下降趨勢，部分入湖港渠為輕度黑臭，另外還存在水生態(tài)系統(tǒng)衰退、城市內(nèi)澇頻發(fā)、水活力喪失等問題，規(guī)劃區(qū)內(nèi)水系綜合治理工作迫在眉睫。

2.1 水環(huán)境惡化

（1） 水環(huán)境質(zhì)量較差，劣Ⅴ類水體較多。規(guī)劃區(qū)小散工業(yè)企業(yè)偷排工業(yè)廢水，農(nóng)村生活污水直接排放入渠，以及污水處理設(shè)施建設(shè)落后，規(guī)劃區(qū)水質(zhì)受到嚴重影響，造成水質(zhì)惡化。根據(jù)2020年武漢市生態(tài)環(huán)境局公布信息，河渠、湖泊以劣Ⅴ類水體較多，水體富營養(yǎng)化。超標(biāo)污染物主要包括總磷、氨氮、化學(xué)需氧量以及氟化物，其中總氮濃度2.66 mg/L，總磷超出水環(huán)境容量3倍。

（2） 市政基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，雨污混流現(xiàn)象嚴重。規(guī)劃區(qū)污水管網(wǎng)收集系統(tǒng)不完善，收集和處理系統(tǒng)建設(shè)比較滯后，雨污管道混接、錯接，雨污混流現(xiàn)象普遍。每逢大雨，污水管網(wǎng)水量過大造成溢流，大量的污染物排入港渠、湖泊，嚴重影響城市水體水環(huán)境質(zhì)量。

（3） 湖泊、港渠周邊排口眾多。規(guī)劃區(qū)港渠、湖泊周邊排口眾多。北湖岸線直排口63處，其中雨水排口47處、污水排口13處，混流排口3處。北湖匯水區(qū)排水港渠眾多，港渠沿線排口總計650個，其中雨水排口163個，污水排口473個，混流排口14個。

2.2 水安全隱患

（1） 水系萎縮。規(guī)劃區(qū)內(nèi)渠系縱橫，但港渠多為土渠，由于年久失修及規(guī)劃區(qū)內(nèi)一些工程的施工，導(dǎo)致渠道淤積，水面面積萎縮。由于周邊企業(yè)近年來的發(fā)展，北湖水域被侵占，湖泊面積不斷減小，另外入湖口淤積較為嚴重，底泥淤積厚度達1 m以上，泄洪排澇能力大幅降低，安全隱患增加。

（2） 排澇標(biāo)準(zhǔn)低。規(guī)劃區(qū)雨水屬于北湖匯水范圍，現(xiàn)狀排水主要通過港渠或散排形式排往北湖。汛期經(jīng)北湖大港由北湖泵站（現(xiàn)狀排水規(guī)模64 m3/s）抽排出江，北湖泵站現(xiàn)狀設(shè)計排澇標(biāo)準(zhǔn)為20 a一遇，一日暴雨220mm 3 d排完?，F(xiàn)狀系統(tǒng)排澇標(biāo)準(zhǔn)偏低，整體排水能力不足，內(nèi)澇風(fēng)險較高。

2.3 水生態(tài)退化

（1） 水生動植物資源瀕臨枯竭。規(guī)劃區(qū)水禽和天然魚類稀少，種群趨向單一化，湖泊、港渠沿岸水生植物分布較少。其中北湖沿岸多為硬質(zhì)垂直陡岸，近岸植物棲息地被破壞，濕生和挺水植物整體蓋度極低，水生態(tài)系統(tǒng)失衡。

（2） 護坡岸線生態(tài)景觀差。規(guī)劃區(qū)內(nèi)的港渠多為土渠，部分港渠沿線綠化寬度不足1 m，植物種類單一，雜草叢生。岸線周邊未能形成立體感、層次感的綠化景觀體系，綠化寬度不足以維持濱水區(qū)域生物多樣性。

除西岸為自然堤岸之外，其余北湖四周堤岸均為硬質(zhì)垂直陡岸，缺乏緩坡綠帶區(qū)域。周邊工業(yè)廠房較多，局部區(qū)域圍湖而建，導(dǎo)致湖泊水域岸線被侵占，呈現(xiàn)雜亂無序的狀態(tài)。

（3） 水系連通不足。規(guī)劃區(qū)現(xiàn)狀水渠交錯形成水網(wǎng)，通過主干港渠連通到北湖，但北湖與周邊東湖、嚴西湖、竹子湖、清潭湖等湖泊尚未形成水網(wǎng)連通格局，眾多湖泊被分割成相對獨立的水系。

2.4 水活力不足

（1） 濱水慢行系統(tǒng)缺乏。規(guī)劃區(qū)北湖、港渠周邊濱河道路交通系統(tǒng)不完善、缺乏慢行系統(tǒng)，現(xiàn)狀的工業(yè)項目、沿港渠興建的住宅等導(dǎo)致濱水道路等級低、斷頭路多，道路寬度約4 m，給居民親水空間帶來了阻礙。

（2） 濱水用地與水體缺乏互動。規(guī)劃區(qū)北湖周邊岸線三面被工業(yè)用地、物流倉儲用地占據(jù)，導(dǎo)致濱水空間被割裂;城區(qū)段港渠大量居住用地沿河而建，但缺少綠地、公共服務(wù)設(shè)施用地，導(dǎo)致濱水空間的公共性降低。

3 北湖產(chǎn)業(yè)生態(tài)新城水體修復(fù)策略

在對水體分析評估的基礎(chǔ)上，從雙修理念下的水體修復(fù)特點出發(fā)，針對性提出水體修復(fù)的規(guī)劃策略，重點改善水環(huán)境、強化水安全、提升水生態(tài)、塑造水活力，注重水體與周邊環(huán)境的良性互動。

3.1 水環(huán)境

水環(huán)境提升是一個系統(tǒng)過程，包括源頭減量、過程控制和末端治理等多個方面。通過完善市政管網(wǎng)，建立雨污分流體制、初期雨水治理，以及污泥清理，實現(xiàn)水環(huán)境綜合治理。

（1） 控源截污，完善市政管網(wǎng)建設(shè)。近期完善北湖污水處理廠和污水管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)，加強對點源污染的防控，封堵直排口，設(shè)置截流干管截流污水，減少工業(yè)廢水、生活污水的無序和不達標(biāo)排放?？紤]到規(guī)模適度超前的規(guī)劃原則，遠期實現(xiàn)污水100%收集處理，并對市政管道混錯接改造，建立完善雨污分流排水體制，補齊雨水、污水管網(wǎng)的空白區(qū)。

（2） 雨水凈化，減少初期污染負荷。對雨水排口進行生態(tài)改造，消減初期雨水徑流對湖泊的污染，對即將入湖雨水采用自然生態(tài)方式進行緩沖、截污及滲透等，并設(shè)置截污框，便于清理。

（3） 湖渠清淤，加強內(nèi)源污染治理。由于高負荷外源污染的持續(xù)輸入，導(dǎo)致北湖形成高內(nèi)源污染負荷區(qū)域，因此對全湖開展底泥清淤，對重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險指數(shù)不小于300的底泥全部清除，清淤工程量約190萬m3。同時，加投底泥降解復(fù)合微生物菌群，配合微孔曝氣設(shè)備，對湖區(qū)底泥進行底泥改良。規(guī)劃區(qū)內(nèi)港渠清淤擬采用圍堰排水干灘法清淤，每段渠道的兩端用袋裝土封堵后，抽水干灘，將淤泥晾曬一段時間后進行清淤。

3.2 水安全

城市水體是城市排澇系統(tǒng)中重要的蓄排空間，通過構(gòu)建合理的水系格局，利用湖泊、港渠和城市濕地公園的蓄排能力，實現(xiàn)水體的雨洪安全保障功能。

（1） 構(gòu)建完善網(wǎng)狀排澇渠系，提升排澇標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)排澇規(guī)劃新建排水支渠，構(gòu)建規(guī)劃區(qū)內(nèi)網(wǎng)狀排水渠系，完善區(qū)內(nèi)排水系統(tǒng)。對規(guī)劃區(qū)內(nèi)現(xiàn)有港渠系統(tǒng)進行整治改造，按照排澇標(biāo)準(zhǔn)確定港渠斷面形式，并對河道進行疏挖、清淤，增大港渠系統(tǒng)的排水能力。對匯水區(qū)內(nèi)的排水泵站進行改擴建，北湖系統(tǒng)總抽排能力達到240 m3/s，提高區(qū)內(nèi)的排澇標(biāo)準(zhǔn)達到50 a一遇。

（2） 通過湖泊清淤和濕地公園加強水體調(diào)蓄。規(guī)劃對北湖進行清淤疏浚，增大北湖的調(diào)蓄能力，湖泊蓄水量由現(xiàn)狀的146萬m3增至153萬m3，使北湖調(diào)蓄作用得到充分發(fā)揮。利用城市濕地公園、下凹式綠地和下凹式廣場等，退塘還湖，作為臨時雨水調(diào)蓄空間，也可設(shè)置雨水調(diào)蓄專用設(shè)施。

（3） 加強水體保護空間管控，保障防澇排水安全。在規(guī)劃區(qū)現(xiàn)狀水系格局基礎(chǔ)上，根據(jù)水系的類型和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合北湖匯水面積，劃定北湖水體藍線面積1.92 m2，在有條件的區(qū)域考慮擴大水體藍線面積[4]。

按照《湖北省湖泊保護條例》《武漢市城市明渠保護辦法》等相關(guān)條例的規(guī)定，依據(jù)規(guī)劃區(qū)湖泊“三線一路”規(guī)劃，完成湖泊保護區(qū)和控制區(qū)的劃分，北湖湖泊設(shè)計洪水位以外不少于50 m區(qū)域為湖泊保護區(qū)，水體保護范圍如圖3所示。嚴格湖泊、港渠保護范圍的管控要求，在湖泊、港渠保護范圍內(nèi)，拆除與防汛搶險、防澇排水、行洪暢通、水環(huán)境保護及河道景觀等無關(guān)的建筑物、構(gòu)筑物。

3.3 水生態(tài)

水生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建以自然生態(tài)恢復(fù)為主，人工強化為輔，全面促進水生態(tài)與景觀修復(fù)，有效改善水體的生態(tài)環(huán)境，增強水體生物多樣性和完整性，構(gòu)建穩(wěn)定、人水和諧、景觀與自然交融的水生態(tài)系統(tǒng)。

3.3.1 區(qū)域水系連通活水

歷史上東沙湖水系和北湖水系是相互連通的，兩大水系與長江也是連通的，東沙湖水系、北湖水系與長江曾經(jīng)是完整的江湖復(fù)合水生態(tài)系統(tǒng)[5]。規(guī)劃區(qū)所在北湖水系在多年的城市發(fā)展過程中，眾多湖泊被分割成相對獨立的水系及孤立的湖泊，造成其水生生態(tài)系統(tǒng)單一而脆弱，難以降解不斷輸入的污染物，從而造成水體水質(zhì)日益下降。

針對北湖流域水體水動力條件弱、水環(huán)境容量低和水生態(tài)系統(tǒng)功能退化等問題，擬規(guī)劃恢復(fù)歷史水系格局，建立北湖水系與大東湖水系連通的“大東湖水網(wǎng)”。通過大水系連通提高規(guī)劃區(qū)內(nèi)水環(huán)境容量，改善北湖水質(zhì)，調(diào)蓄雨洪資源，形成生態(tài)通廊，實現(xiàn)水生態(tài)修復(fù)，區(qū)域水系連通規(guī)劃如圖4所示。

3.3.2 區(qū)內(nèi)生態(tài)補水循環(huán)凈化

針對規(guī)劃區(qū)內(nèi)當(dāng)前地表水水質(zhì)為劣V類，呈富營養(yǎng)化狀態(tài)，規(guī)劃提出了生態(tài)補水循環(huán)凈化方案，區(qū)內(nèi)生態(tài)補水規(guī)劃如圖5所示。將北湖污水處理廠的尾水補充至北湖濕地，通過在北湖濕地構(gòu)建景觀型多階污水處理凈化系統(tǒng)，通過預(yù)處理+太陽能曝氣氧化塘+多級天然富氧人工濕地，使北湖污水處理尾水補充進來的水質(zhì)達到Ⅳ類。通過泵站將經(jīng)過凈化后的水體抽至港渠進行補水，實現(xiàn)港渠內(nèi)的水體流動。補充至港渠的水體經(jīng)過流動后匯入北湖濕地凈化系統(tǒng)，經(jīng)過凈化后達到Ⅲ類水體，并保障北湖不低于17 m生態(tài)景觀水位。

3.3.3 水體生態(tài)修復(fù)

規(guī)劃對北湖、港渠水體，采用水生動植物群落構(gòu)建、微生物強化、生物膜投放等措施恢復(fù)水體生態(tài)系統(tǒng)。按照水體面積30%～40%的比例恢復(fù)水生植物，構(gòu)建魚類群落，形成一個完整的活性食物鏈，使水中的有機物和氮磷等營養(yǎng)鹽得到徹底的處理，達到Ⅲ類水體的凈化效果。

另外，根據(jù)北湖周邊多塘的條件現(xiàn)狀對原有岸線進行梳理，挖島引水，設(shè)計“灘、塘、灣、島”等多種岸線形式，形成多形態(tài)的濱水濕地，凈化雨水、地表水，同時充分發(fā)揮濕地的景觀、物種保護等功能以恢復(fù)北湖生態(tài)環(huán)境。

3.3.4 濱水岸線整治與景觀提升

針對規(guī)劃區(qū)港渠大小及功能，結(jié)合港渠生態(tài)修復(fù)方案，確定規(guī)劃區(qū)港渠駁岸型式。駁岸以自然駁岸為主，并與人工駁岸相結(jié)合，其中自然駁岸比例不低于80%駁岸采取植草溝、生態(tài)護岸、人工濕地、水生植物種植等形式，對原有湖岸、港渠進行改造，恢復(fù)岸線和水體的自然凈化功能，強化水體的污染治理效果，塑造地域特色濱水景觀環(huán)境。

3.4 水活力

水體、岸線和周邊濱水空間是復(fù)合功能的空間載體，水體修復(fù)應(yīng)與城市修補相結(jié)合，填補濱水綠地、完善服務(wù)設(shè)施、優(yōu)化區(qū)域功能，增強水體與周邊用地的互動，提高城市空間環(huán)境質(zhì)量與城市活力。

3.4.1 優(yōu)化濱水周邊用地功能

結(jié)合濱水地區(qū)的棕地修復(fù)、棚戶區(qū)改造、環(huán)境整治等工程，將水體、岸線、濱水周邊空間作為一個整體統(tǒng)籌布局。通過濱水資源條件與周邊區(qū)域發(fā)展分析，確定濱水空間不同區(qū)段的主題功能，優(yōu)化周邊用地功能，形成與周邊用地的良性互動。

對北湖周邊的工業(yè)用地、村莊居住用地等進行更新改造，結(jié)合北湖水體治理，打造環(huán)北湖濕地公園，提高濱水開放性和景觀性，保障北湖沿岸不少于50%的開敞空間。增補生態(tài)科普館、生態(tài)治理研發(fā)中心、環(huán)湖綠道、配套服務(wù)設(shè)施等功能，提升濱水空間活力。對北湖濕地公園周邊用地功能進行優(yōu)化，完善居住、旅游服務(wù)和生態(tài)研發(fā)等功能，形成“大湖+”用地功能布局。

3.4.2 構(gòu)建濱水慢行系統(tǒng)

在城市水體的修復(fù)中，與慢行系統(tǒng)規(guī)劃對接，打造環(huán)湖綠道和沿主要港渠濱河綠道，融入?yún)^(qū)域綠道網(wǎng)絡(luò)，打造系統(tǒng)的慢行道路系統(tǒng)，提升水體的可達性、可參與性，增強水活力。其中環(huán)湖綠道、濱河綠道既要加強與城市公交系統(tǒng)的接駁，又要注重慢行系統(tǒng)沿線服務(wù)設(shè)施的配套。

北湖環(huán)湖綠道主線與城市綠道系統(tǒng)對接，結(jié)合周邊公園綠地的定位，環(huán)湖綠道打造集休閑林蔭道、繽紛湖光道、生態(tài)體驗道、人文特色道4段不同特色的綠道，串聯(lián)環(huán)湖周邊公園景觀節(jié)點。

4 結(jié) 語

在城市水體修復(fù)中，北湖產(chǎn)業(yè)生態(tài)新城通過水利工程、水環(huán)境綜合整治、景觀工程等，解決好城市“水環(huán)境、水安全、水生態(tài)、水活力”的問題，以及協(xié)調(diào)好相互的關(guān)聯(lián)性，最終整體提升水體的生態(tài)與活力，使北湖水質(zhì)到達Ⅲ類水體，水位不低于17 m生態(tài)景觀水位，湖泊沿岸不少于50%的開敞空間，自然駁岸比例不低于80%，以及控制不少于50 m湖泊保護區(qū)，從而達到生態(tài)改善、環(huán)境品質(zhì)提升的“城市雙修”目標(biāo)。

城市水體修復(fù)是一項長期的工程，要協(xié)調(diào)把握好人工修復(fù)和自然修復(fù)的關(guān)系，人工修復(fù)是引子，自然修復(fù)是主體。在城市水體修復(fù)的過程中，首先應(yīng)采取必要的修復(fù)措施，使受到嚴重破壞的水生態(tài)恢復(fù)到一定程度，然后再發(fā)揮水體的自我修復(fù)能力，逐步恢復(fù)水體健康。城市水體修復(fù)是“城市雙修”的重要內(nèi)容和組成部分，也是“城市雙修”的重要抓手。在“城市雙修”視角下，城市水體修復(fù)不僅依靠生態(tài)修復(fù)技術(shù)，處理好水體自身的問題，更要與城市設(shè)施修補相結(jié)合，促進城市功能的優(yōu)化。

參考文獻：

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（編輯：李 晗）