1现状分析与问题识别1.1河流现状张家口城市水系由洋河干流及其支流构成。清水河、东沙河、柳川河、龙洋河、戴家营河等为洋河北岸支流,洪塘河、水泉河、里口泉河等为南岸支流。其中清水河穿过张家口主城区,主城区的大部分区域属于清水河流域[1]。1.2排水现状现有管道大部分以旧张家口市海绵暴雨强度公式为设计依据,管道重现期偏低,大部分低于1年。排水管道建设较差,且年久失修,缺乏维护,管道排放能力不能满足城市建设发展需要。老城区为合流制截流式排水体制,截污干管不能截流超标准雨水,而清水河溢流口的封堵,导致大量雨水只能溢流沿路排放;且城区外围浅山区道路未布设雨水管道,山洪地表径流造成道路积水。1.3问题识别(1)主干河道防洪标准偏低,存在安全隐患。由于洋河、清水河及其主要支流均为山区河道,具有一般山区河道的特点,洪水来势迅猛,山口以下的河道河床宽度增加,减缓了河道比降,导致冲淤前后变化较大,而河道堤防较为简陋,尚没有形成系统,使得上游洪水宣泄不畅。(2)山洪沟缺乏系统治理,排洪能力不足。东沙河、西沙河、王家寨河等山洪沟上游均为自然冲刷河道,河床较陡,如东沙河上游河道坡度为46.00‰;西沙河河道坡度为19.28‰;王家寨河河道坡度为27.85‰。河道两岸植被稀疏,基本为土坝,缺少防洪控制性工程,上游山洪形成时间短,汇流后进入城区河段,增加了城区的防洪威胁。山洪携带泥沙进入城区河道,易造成河道淤积,影响城市管涵、桥梁的使用寿命,增加了城市交通以及市政设施的维护压力。(3)主河道水质总体较好,但生态流量少,自净能力较弱。清水河和洋河两条主干河道,经综合治理后,目前各监测断面水质能够稳定达到Ⅲ~Ⅳ类,总体水质情况较好,能够满足其功能区划要求。但现状河道生态流量较少,清水河近5年上游天然来水量不到140.00 万m3/月。河道是通过建设橡胶坝蓄水形成的大水面,水体交换频率较低,流动性差,容易导致水质恶化。(4)山洪沟城区段成为主要的排污通道,水环境差,严重影响下游河道水质且污染地下水。东沙河、西沙河、王家寨河作为穿越城市的山洪沟,已由行洪通道变成城市的排污通道,沟内基本为污水,经排水口汇流至洋河,是洋河流域的主要污染源。(5)排水设施存在污水直排以及合流制溢流污染。桥东区和桥西区现状以截流式合流制为主,截污干管沿清水河两岸敷设,但由于管道截流倍数偏低,在大雨时存在溢流情况。在清水河治理过程中,为保障清水河水质,对沿河的部分排放口进行封堵,导致下游管道超载,在分流制区域出现地面溢流情况。2海绵城市建设目标针对主城区河道防洪标准低、山洪沟缺乏整治、城市雨洪系统不完善的问题,制订了源头减排、过程控制、系统治理的方案。低影响开发设施中生物滞留设施、下凹式绿地、调蓄水池、雨水罐、雨水塘等可作为沿山社区的主要配套设施,并与城市管渠系统和超标雨水径流排放系统合理衔接,实现对山洪的调蓄缓冲作用,提高内涝防治能力;在山体与道路之间设置截洪沟,实现对山体雨洪的截流;完善主城区排涝能力;完善城市管渠系统;对各河道进行整治,包括开挖疏浚、上游绿化建设、下游河床稳定等。各类措施的应用,可逐步实现至2035年主城区防洪标准提高到百年一遇,排涝标准提高到30年一遇的目标。3海绵城市建设方案3.1水安全治理方案水安全治理系统策略框架如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.06.031.F001图1水安全治理系统策略框架(1)系统策略。源头减排,针对新建改建小区提出海绵化要求,对浅山区的城市建设开发模式进行严格控制;新建雨水管渠,对山坡洪水的排放进行合理组织,有序提高雨水管网的排水能力。针对超标准雨水排放,提出控制措施,建设截洪沟、排涝主通道系统;加强主干河道清水河的流域治理,全面提高城市防洪标准,确保城市安全。对山洪沟小流域进行全面综合整治,提高城市排洪能力。(2)绿地调蓄解决方案。利用绿色设施解决区域内涝问题,采用道路侧石开口、管道导流等措施,将区域内的雨水汇入海绵设施中,在绿地中建设调节塘,承接内涝区域的地表径流,缓解强降雨时区域的内涝问题,绿化内的海绵设施通过内部溢流管道将过量雨水溢流至市政雨水管网。在内涝积水治理方面起到削峰与调蓄的作用。(3)灰绿结合解决方案。现有老旧小区内涝整治采用“灰绿结合”的措施,新建调蓄池和泵站增加排涝能力,结合停车位改造建设雨水花园和透水停车场,进一步提高小区的调蓄能力。灰色设施包括:现有管道排水能力不足,需结合管网检测数据有针对性地进行管网提升改造,也可沿道路设置排水沟,提升小区排水能力;若小区地势低洼,可采取先行建设调蓄池和强排泵站,增强区域滞蓄能力。在雨季来临前利用灰色设施先解决排水出路问题,后期结合竖向与低洼分析,采取局部低洼区域垫高,低点增设收水口的措施,增加小区低洼区域排水安全。绿色设施表现为:增加海绵绿色设施主要针对小区现状地面硬化率高的问题,通过设置透水铺装、下沉绿地、雨水桶等设施,在降雨时可起到削峰和调蓄作用。3.2水环境提升方案对原有的两座污水处理厂进行扩建,将主城区污水处理厂处理能力提高到20.00 万t/d,沙岭子污水处理厂按15.00 万t/d规模预留用地,污水厂出水实现再生回用,用于工业用水、绿化灌溉、道路喷洒以及生态景观补水等用途,点源污染物削减率超过60%。合流污水处理工艺流程示意如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.06.031.F002图2合流污水处理工艺流程示意3.3水生态修复方案张家口市主城区内河道岸线主要以硬化驳岸为主,部分地区栽种水生植物。清水河及洋河等主要河流岸线周边空间较大,改造难度较低。硬质驳岸景观单一、生态效果差,周边居民难以亲水。通过采用河道内源清淤,外源污染防治,修建生态缓冲带等措施对河道进行生态化改造后,增加河道亲水界面,完善河岸生态系统,促进水质净化。其他河道以山洪沟为主,旱季排污,部分河道断流、生态需水量难以保障,水环境较差。岸线形式单调,垂直硬化驳岸不利于水生态构建,景观效果差。城市主干河道:清水河位于城市核心区,周边商业居住用地密集。现状亲水空间少,水生态效果差。采用内源清淤及增加河道水质净化设备及增氧曝气措施改造后,能够提升城市整体景观效果。洋河位于城市核心区,具有较好的亲水空间,景观效果较好。山洪沟:西沙河、王家寨河(盛华东大街上游段),城建区域现状改造条件较好,主要功能以行洪为主。通过梳理河道岸线,腾退违建,维护水质。在不影响行洪功能的前提下,进行适度的生态化改造以及景观提升。东沙河(口里东窑村至南环路)、小西沟、小东沟、关沙河、王家寨河(盛华东大街下游段),以保留防洪排涝功能为主。梳理河道岸线、适度生态化改造,保障行洪安全。滨河带状湿地:东沙河河口湿地公园利用200~400 m宽的洋河滨水空间打造带状景观人工湿地,对洋河景观水系、东沙河及市区污水处理厂等尾水进行深度处理。3.4水资源利用方案(1)水资源利用目标。为了缓解水资源短缺导致的问题,需要通过加强雨水和再生水等非常规水资源的利用进行协调解决。扩大主城区污水处理厂的再生水回用规模至12.00 万t/d,除用于大唐热电厂外,其余可用作奥体公园、东沙河及洋河景观水系的生态补水。规划扩建沙岭子污水处理厂的再生水回用规模至8.00 万t/d,再生水用于沙岭子电厂,置换出优质地下水。通过在社区、广场、公园和山体周边采取雨落管断接、下沉式绿地、植草沟、雨水花园、山体鱼鳞坑等方式,可有效实现雨水的收集利用。通过此类措施,可在2025年实现污水再生利用率≥50%,2030年达到70%,2035年不低于80%;雨水资源化利用率2030年达到4%,2035年达到5%的目标。(2)扩大再生水利用。通过对再生水的推广使用,实现分质供水,减轻地下水超采,提高水资源利用效率。规划至2020年,张家口市再生水利用率达到50%以上,到2035年再生水利用率超过95%,主要用于部分工业用水、城市绿化、农田灌溉和生态景观用水等。将工业用水及生态景观用水在一定范围内加大再生水使用量。张家口市主城区污水处理厂处理规模为10.00 万t/d,其再生水厂规模为3.00 万t/d,实际规模为1.20~1.50 万t/d,通过16.80 km的输水管道输送至大唐热电厂提供工艺循环冷却用水。以《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A排放标准作为污水处理厂出水水质标准,多数指标满足工业冷却、景观环境和城市杂用水要求,但这部分优质的污水资源未得到充分利用。(3)加强雨水资源化利用。有景观水体的小区应优先利用水景收集调蓄区域内雨水。通过将屋面以及道路雨水收集汇入景观水体,对超标准雨水进行溢流排放。无景观水体的住宅小区一般面积较小。如果以雨水径流削减及水质控制为主,可以根据地形划分为若干个汇水区域,将屋面和硬质地面雨水通过植被浅沟导入雨水花园或低势绿地,进行处理、下渗,对于超标准雨水溢流排入市政管道。小区建筑改造新建时,优先考虑雨落管断接方式,将建筑屋面、硬化地面雨水引入周边绿地中分散式雨水控制利用设施(如雨水花园、植草沟、调蓄水体等)下渗、净化、收集回用[2]。广场采用可透水铺装、下沉式绿地、植草沟、雨水花园等设施对径流进行净化、消纳,超标准雨水可就近排入城市管道。在雨水口可设置截污挂篮、旋流沉砂等设施截流污染物。处理后的雨水一部分可下渗或排入城市管道,进行间接利用,另一部分可进入景观水体进行调蓄、净化,制造城市水体景观。公园绿地内雨水收集以公园内的绿地、广场和路面雨水为主,结合地形在地势较低处设置雨水塘、下沉式绿地等海绵设施,收集的雨水主要用作公园内部的水体景观、绿化浇洒。规划在主城区东、西山设置鱼鳞坑、调蓄池、山塘等,可以汇集雨洪,减少山洪威胁,有效缓解水土流失。4结语张家口市以水安全、水环境、水资源、水生态作为海绵城市建设目标,以海绵城市建设理念引领试点区域建设,以多样化的生态海绵公共空间为着力点,保护城市蓝绿空间。

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