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武汉市青山区海绵示范——武丰闸湿地公园
发布时间:2018-07-31  浏览次数:617

一、项目概况 


        项目位置:武汉市青山示范区武丰闸及青山港区域

        项目规模:76.19公顷

        研究阶段:2014年10月至2015年3月

        设计阶段:2015年3月至2015年6月

        施工阶段:2015年6月至2017年6月


        青山港北靠长江,紧临临江大道,西侧为建设十路,东侧为建设十一路,南临和平大道,横跨三环线,与青山公园、戴家湖公园紧邻,汇水面积5.3平方公里。青山港上游承接长江,下游延伸至东湖,是东沙湖水系从长江引水的主要通道,具有排渍调蓄东湖水位,抽排引水的主要功能。 



区位图

二、现状问题需求分析 


        青山港位于武汉市东沙湖汇水系统,是汇水区中主要的排水渠道,区域属中亚热带北缘湿润季风气候区,具有气候温和、雨量充沛、日照充足、四季分明、雨热同季等特点,多年平均降雨量1204.5mm,降雨一般集中在6-8月。区域内陆域以粉质粘土和淤泥质粉质粘土为主,垂直渗透系数1.04~54.84mm/d。

        历史上,长江水从青山镇青山矶头西侧沿山脚向东南流入楠姆山,通东湖、沙湖,可达武昌城区东门。清末湖广总督张之洞亲自督令在青山夹江水入口处筑一闸,名武丰闸,寓意五谷丰登。“武丰闸”3个字为黎元洪手书。为了武钢工业生产用水需要,新中国成立后青山对这一自然港进行加深扩宽,并定名为青山港。后武丰闸因防洪需要被封堵,闸下的武丰河(青山港)河道淤泥拥塞、景观凌乱,现状区域内脏、乱、臭严重。主要存在以下需求:

1、削减污染需求

        根据《武汉市城市总体规划》、《武汉市城市水系规划》和《武汉市水功能区划》可以明确青山区管辖内的青山港水质管理和规划目标为Ⅲ类水质,而现状渠道存在一定的淤积,沿线存在合流排口及点面源污染源,结合区域现状,需对现状下垫面进行改造,截留点源污染、削减径流污染,控制点源污染。

2、增强排涝能力需求

        由于现状渠道及驳岸常年处于放任阶段,目前部分渠道的淤积导致原有的排水过流能力降低,对区域排水防涝造成一定的影响。根据现场踏勘资料及实测资料,现状水面宽约10~30m,武钢铁路桥处最窄仅8~15m,淤积约1-2m,过水能力约15立方米/秒。不满足规划设计流量。因此需对现状港渠进行疏浚修整,增强区域排涝能力。



3、雨水回用需求

        区域将改造为城市公园及游园,道路及绿化浇洒用水量较大,回用收集雨水在实现雨水资源化利用的同时也可促进源头减排。

4、恢复水生态需求

        由于青山港沿线棚户区污水混错接排入水体,造成沉砂池及下游水体的水质污染,港渠淤积,原有水生态系统遭到一定破坏,生物品种单一;水体流动性较差,导致水体自净能力较弱;周边垃圾散乱,环境恶劣,因此需对现状港渠进行水生态修复及环境美化。

5、提升景观品质需求

        现状青山港淤积较严重,垃圾散落,散发恶臭;周边绿化情况较差,多处黄土裸露;渠道驳岸凌乱,无统一规划;给区域内人民的生活带来了极大的影响。该区域为青山区重要的生态廊道,因此,需要对现状港渠及周边环境进行整治。

三、设计目标与原则


3.1设计目标

        2015年4月,武汉市获批全国首批海绵城市试点,采取“2+N”的思路,集中示范、分区试点、全市推进。青山示范区作为示范区之一,综合了老工业区、棚户区、老住宅区、水敏感区和循环经济试点区等多种需求形态为一体,按照“一心、两带、四区”的总体布局,重点打造旧城改造示范区。 



青山示范区海绵城市总体布局

        结合“海绵城市”建设理念,通过源头控污、水环境整治、景观打造、低影响开发措施等手段,对现状黑臭水体进行整治,提升区域排渍水平,改善区域生态环境,并串联周边绿地和公园,形成连续的公共绿化空间,打造一个全民性、全季性城市滨水休闲公园,提高城市居民的生活环境。

(1)径流总量控制目标

        本次结合青山示范区“海绵城市”建设目标,考虑工程实际,提出径流综合控制的目标,对雨水径流量进行有效的蓄、滞,控制园区径流总量85%,即控制43.3毫米的降雨。

(2)污染控制目标

        结合本次工程实际,青山港区域历史建设原因,存在着沿港居住区污水管和合流制排水管渠直接排放港渠的水体,通过本工程的实施,汇水范围内点源污染控制率达到100%,面源污染控制50%。

(3)排水防涝目标

        区域排水防涝目标为有效应对不低于50年一遇的暴雨。

(4)景观提升目标

        打造一个海绵性生态滨水休闲游园。


3.2设计原则

(1)系统构建、目标可达

        从游园整体考虑,明确改造思路,使改造措施能够形成系统,发挥联动效益。同时确保设计方案的可行性,使设计内容能够保质保量的落地建设,同时对改造后的效果进行评估,确保改造方案能够满足相关指标要求。


(2)因地制宜、协调发展

        尊重现有的地质、自然及人文环境,采用合理的海绵措施解决现状游园出现的问题,提升景观品质,突出实现公园绿化生态、娱乐、休闲、景观、文化、科教、防灾、排涝等多种功能的协调发展。


(3)以人为本、自然生态

        适应社会变化的需求,高效采用地质因素和自然资源,以多元化、多样性的有机景观设计为主,并充分考虑周边服务对象的活动休闲等需求,创造充满生活气息和人情味的可观性、可通行、可游玩、可使用的空间环境,体现人性化的关怀。


(4)合理施工、长效维护

        设计时需充分考虑后期维护的成本及便利性,尽量不使用维护成本高及维护不便的工程措施,建设能够长效发挥作用的海绵措施。在工程施工中严把质量关,避免粗放施工,各处施工细节均考虑清晰,保证施工过程的精细化。


四、方案设计 



设计布局 


        根据现状存在的问题进行指标计算、校核后,综合考虑区域排水防涝、截留点源污染、控制面源污染、水生态修复、滨湖景观及黑臭水体整治,将青山港湿地雨、污水整治及水环境修复工程分为四项工程:


1.污染控制工程

        对现状问题,经系统分析、统筹布局后,将现状直排入港污水排口进行截留,将污水引至市政污水管,经由污水处理厂处理,使区域旱季污水“全收集、全处理”;将合流排口晴天截污至污水处理厂,并建设生态排口、隔油沉沙井、生态浮岛、湿地等生态处理设施对雨季溢流污染(CSO)进行净化处理;针对现状雨水排口,设置生态排口净化入港雨水;针对雨季面源污染,利用现状8m地形高程,在五丰闸广场处设置表面流湿地,并将其下游黑臭水体改造为潜流湿地,作为功能性湿地进一步处理溢流雨水,再排入青山港,同时对沿渠绿地进行海绵设施“渗”、“滞”、“蓄”、“净”后排至青山港,保证青山港引水安全。

        本工程沿岸设置生态排口50余座,并对多处污水进行截留,同时设置生态湿地约5500平方米,起到“清源”的作用。 



生态排口示意 


2.水环境整治工程

        对青山港明渠及沉砂池进行清淤,改善港渠水质,提高港渠过流能力,同时种植水生植物、放置水生生物,构建良好的水生态系统修复水体。因地制宜,采用生态缓坡、石笼等生态措施整治现状凌乱驳岸。

        本工程设置生态石笼约500m,清淤面积约44400余平米。 



水环境整治后现场照片 


3.景观工程

        本工程中主要采用景观提升工程结合棚户区改造,将棚户区拆迁后建设为海绵游园,对周边居民开放。园区结合《海绵城市建设技术指南》,将“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种技术融入景观设计,园区采用开放的可视化、景观化排水系统优化传统的排水管道,设置植草沟、雨水花园、渗透铺装、石笼围墙、PP雨水储存模块等海绵措施。雨水通过雨水花园、透水铺装下渗净化后由盲渗管收集排入PP雨水储存模块,储存雨水通过净化后用于区域绿化浇洒和景观用水补给。在植草沟和雨水花园内设置溢流口,下大雨时通过溢流口排入雨水管道,最后排入青山港。

        园区内景观小品充分体现武丰闸历史及钢铁记忆,武钢钢渣二次利用建设景观、雕塑、小品、标识,展现循环经济。

        本工程设置雨水花园4824平方米,调蓄模块510立方米,透水铺装8160平方米,绿化面积24269平方米



表面流湿地花溪栈道废旧钢渣二次利用 


4.源头控制工程

        结合社区分流制改造,实施周边社区海绵建设,实现汇水范围内污水全部截留至污水处理厂;雨水有效控制85%的径流总量,并通过海绵措施,对面源污染进行削减,保证水源地引水安全;同时解决居民区域渍水等切实等问题,提高居民生活质量。

        设计范围内,已对临江南街、桥头路进行海绵化改造,后期将对七星天星、绿水花园、临江港湾等小区及公建进行小区改造,进行源头污染消减。 



源头控制措施示意图 


五、关键节点设计

        关键节点介绍——表面流湿地及潜流湿地

        结合现场地形及对水源地保护的要求,设置表面流湿地及潜流湿地,经过多层多级湿地逐级过滤,解决雨季面源污染及溢流雨水。 


表面流湿地及潜流湿地示意 


        湿地跌级边线采用柔滑的曲线形式并搭配房山石,潜流性湿地回填陶粒净化水质,湿地中种植多种水生植物,惬意悠闲,绿意盎然。 


表面流湿地                潜流湿地


关键节点介绍——驳岸整治

        根据岸边场地情况,将原状破败、散乱的岸线改造为自然缓坡驳岸、石笼驳岸,改造以接近自然、模拟自然为建设理念,充分考虑动植物的生存环境,同时利用景观挡墙、园林植物形成一个极富韵律感的休闲空间。 


生态石笼 


关键节点介绍——雨水花园 


        将棚户区进行拆迁后,利用现状地形及考虑土方平衡,设置雨水花园对径流雨水进行渗透、滞留、净化及利用。考虑在雨水花园内设置溢流口,下大雨时通过溢流口排入雨水管道,最后排入青山港,区域以耐水湿的植被为主,如:水杉、池衫、垂柳、乌桕、枫杨、木芙蓉、细叶芒、狼尾草、马蔺、芦苇、花叶美人蕉、鸢尾、花叶芦竹等。 



雨水花园 


关键节点介绍——渗透铺装

        园区内道路为透水园路,旁侧设置了卵石沟。小雨时,雨水通过道路下渗,超标降雨时,径流雨水通过卵石沟净化、送至石笼经进一步净化后排至青山港。 



渗透铺装做法 


六、海绵改造效果



(一)改造前后对比

        通过四大工程,可有效减少污染排入港渠,并通过生态修复,改善黑臭水体现状,保障水源地取水安全。同时通过港渠断面整治增大现状明渠排水防涝能力,确保城市排涝通道的通畅。汇水区范围内建筑与小区采用雨水源头控制和综合利用设施,源头削峰减排、截污净化,使其发挥“海绵”的积存、渗透、净化、释放作用。

表面流湿地改造前       表面流湿地改造后


潜流湿地改造前        潜流湿地改造后


棚户区改造前       棚户区改造后—雨水花园


小游园雨水花园改造前      小游园雨水花园改造后


棚户区改造前      棚户区改造后—透水绿道 


(二)实测降雨校核

        在2016年6月30日至7月4日,武汉遭受强烈暴雨,青山地区降雨约500mm。工程范围内均为出现内涝、渍水等情况,区域内市民的正常生活、出行未受到影响。

2016年6月30日至7月6日暴雨中的青山港 


        通过infoworks模型校核后,结果如下: 



实测降雨模型校核结果 


        按照实测降雨进行模型校核后,区域内无明显渍水,仅存在局部区域轻微渍水,且在1h之内可退去,满足设计要求。


六、项目总结


        通过上述工程,将现状区域打造成一个“渗、滞、蓄、净、用、排”的海绵体,不但使区域内的渍水问题得到解决,同时使汇水区5.3平方公里内排涝能力、削峰截污能力得到明显提升。本工程以点带面,连片示范,同时以此为依据,辐射周边,带动周边社区、道路及公园的改造,并建设城市绿道串联周边公园,形成六园联动的景观格局。有效缓解区域渍水,使设计范围内控制径流总量的85% ,并内涝防治标准达到50年一遇。


        项目从开建至今累计迎接国家住建部、国家发改委、各省市区级领导检查及兄弟城市考察100余次,工程建设得到了各级领导及兄弟城市的好评,一致认为本工程不仅改善了青山港的环境,提升了青山港周边居民的生活品质,而且打造绿色景观,建设宜人游园,为青山示范区推进海绵城市建设作出示范作用。

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