隨著海綿城市建設(shè)在全國各大城市的深入推進(jìn)，各類海綿城市建設(shè)項(xiàng)目也逐漸進(jìn)入實(shí)施階段。其中，水環(huán)境治理，尤其是黑臭水體的整治工作作為海綿城市建設(shè)的重要組成部分，逐漸受到政府和技術(shù)人員的重視，成為利用海綿城市理念解決實(shí)際水系統(tǒng)問題的重頭戲。國內(nèi)專家認(rèn)為，水環(huán)境整治方案要遠(yuǎn)近結(jié)合、統(tǒng)籌考慮，近期著重消除城市黑臭水體，遠(yuǎn)期著重持久改善和提升水環(huán)境質(zhì)量，守住環(huán)境底線。

深圳市作為超大城市，高密度的城市建設(shè)模式一直伴隨著城市的發(fā)展和擴(kuò)張。在深圳市面臨的諸多水環(huán)境問題中，有一部分與這種高密度建設(shè)模式有直接的關(guān)系，建成區(qū)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(qū)內(nèi)。本文以新洲河為例，探討在海綿城市建設(shè)的要求下，高密度建設(shè)區(qū)黑臭水體綜合整治規(guī)劃的編制方法。

1.1 新洲河片區(qū)概況

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

新洲河流域區(qū)位圖

1.2 開發(fā)建設(shè)情況

對新洲河流域的現(xiàn)狀下墊面進(jìn)行解析，結(jié)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(nèi)整體開發(fā)建設(shè)程度較高。

流域內(nèi)用地類型多為商業(yè)性服務(wù)業(yè)設(shè)施用地、居住用地、政府社團(tuán)用地，且地塊多為高密度開發(fā)方式，商業(yè)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(nèi)市政道路排水管網(wǎng)均實(shí)現(xiàn)雨污分流，絕大部分的管網(wǎng)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(xiàn)象；流域內(nèi)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(nèi)已經(jīng)修建雨水管網(wǎng)（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(huán)境現(xiàn)狀

新洲河上游箱涵段為暗涵，梅林片區(qū)的雨污混流區(qū)域污水進(jìn)入箱涵內(nèi)，在北大醫(yī)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(shù)大，箱涵末端經(jīng)常存在污水溢流現(xiàn)象。中游北大箱涵至深南路段污水進(jìn)行了截流，采取濱河污水處理廠尾水補(bǔ)水，河道內(nèi)水質(zhì)較好。深南大道至河口段進(jìn)行了截流，但是河道受到下游感潮河段的影響，水質(zhì)較差，局部時段仍為黑臭水體。

1.4 水環(huán)境問題成因分析

（1）排水設(shè)施不完善，部分區(qū)域仍存在雨污混流的情況

新洲河流域由于開發(fā)建設(shè)時間較早，部分小區(qū)或地塊內(nèi)部仍為雨污合流，或錯接、混接導(dǎo)致的雨污混流，生活污水直接進(jìn)入河道。福田區(qū)正在推進(jìn)小區(qū)正本清源工程，總共涉及1285個小區(qū)，目前已達(dá)標(biāo)354個，僅占比27.5%，有待進(jìn)一步推進(jìn)。

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

（2）現(xiàn)狀截污箱涵的溢流

現(xiàn)狀截排箱涵系統(tǒng)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(jìn)入河道，影響河道水質(zhì)。同時，雨水、污水與河沙通過截污箱涵流入水質(zhì)凈化廠，由于未配備相應(yīng)的末端初期雨水處理設(shè)施，造成水質(zhì)凈化廠超負(fù)荷運(yùn)行，影響出水效果。

（3）生態(tài)基流短缺

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

（4）河口水動力不足，感潮期水質(zhì)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(nèi)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(zhì)污染更為嚴(yán)重。

2.1 總體思路

針對新洲河的水環(huán)境現(xiàn)狀與成因，以海綿城市建設(shè)“源頭減排、過程控制、系統(tǒng)治理”為核心理念，提出以“控源截污、內(nèi)源治理、活水保質(zhì)、生態(tài)修復(fù)”為技術(shù)路線的水環(huán)境綜合整治規(guī)劃方案，并落實(shí)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(jù)典型地塊的年徑流總量控制率及各地塊的建設(shè)規(guī)劃情況、用地性質(zhì)、綠化率等差異，將海綿城市建設(shè)的目標(biāo)和控制指標(biāo)分解至地塊和城市道路，明確建筑與小區(qū)、道路、綠地和城市水系的海綿城市控制指標(biāo)，以達(dá)到雨水徑流總量控制的目標(biāo)，源頭削減面源污染。

通過以上地塊海綿城市指標(biāo)的確定，使得地塊在未來開發(fā)建設(shè)中，能夠?qū)⒑＞d城市控制指標(biāo)納入到全過程的建設(shè)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(xiàn)狀已建成規(guī)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(chǎn)生的徑流雨水流入生物滯留設(shè)施等海綿設(shè)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(nèi)目前存在的合流或混流排水的小區(qū)，開展正本清源改造工程。福田區(qū)正本清源工程一期43個、二期83個、三期233個未達(dá)標(biāo)小區(qū)進(jìn)行雨污分流改造，經(jīng)估算可減少進(jìn)入河道的漏排污水量約為0.21萬m³/d。

實(shí)施新洲河河口段水質(zhì)改善和駁岸改造工程，通過采取“控源截污”技術(shù)對沿岸的12個直排排污口進(jìn)行接駁或執(zhí)法處理，避免污水直接入河。

（3）完善污水收集系統(tǒng)

對流域內(nèi)部分負(fù)荷較大的污水管/截污管進(jìn)行擴(kuò)容改造，包括北環(huán)大道新建d1000污水管、新洲路d800污水管擴(kuò)建為d1000、濱河大道新建d2200污水管等。同時，加強(qiáng)管理泵站和管網(wǎng)系統(tǒng)，定期維護(hù)。

新洲河排水管網(wǎng)系統(tǒng)改造

2.3 活水保質(zhì)

為解決新洲河在枯水期生態(tài)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(bǔ)水的方式增加河道基流，改善水體水質(zhì)。主要包括以下方式：

一是加快推進(jìn)福田污水處理廠再生水利用工程，對該廠的出廠水質(zhì)進(jìn)行提標(biāo)，力求出廠水質(zhì)達(dá)到地表Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)后，經(jīng)中水管網(wǎng)輸送至上游作為河道的補(bǔ)給水源，補(bǔ)水規(guī)模2.5萬m³/d。

二是通過梅林水庫進(jìn)行補(bǔ)水，補(bǔ)水管上接梅林水庫放空管，沿梅林路布設(shè)DN1600管道，沿北環(huán)大道輔道向西布設(shè)DN400管道，向南沿新洲路輔路、商報(bào)東路至現(xiàn)狀北環(huán)暗涵出口處的補(bǔ)水點(diǎn)處，再向南延伸至五洲賓館補(bǔ)水點(diǎn)處，總長3.54km，設(shè)計(jì)補(bǔ)水量為1.5萬m³/d。

三是通過建設(shè)蓮花山西北側(cè)人工濕地，引入濱河污水處理廠尾水，水體經(jīng)濕地系統(tǒng)進(jìn)一步自凈處理后再補(bǔ)入河道，實(shí)現(xiàn)新洲河高質(zhì)量生態(tài)補(bǔ)水。

2.4 內(nèi)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(zhì)污染更為嚴(yán)重的現(xiàn)象，通過采取強(qiáng)制水體交換的措施改善河道水質(zhì)。高潮位關(guān)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(qiáng)制抽排至下游深圳河，實(shí)現(xiàn)上游河道低水位運(yùn)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(dá)到河道水質(zhì)改善的目的。

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

2.5 生態(tài)修復(fù)

新洲河現(xiàn)狀駁岸形式以梯形斷面為主，右岸貼近居民區(qū)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(tài)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(gòu)建流域生態(tài)線，通過采取豐富河流功能、突破河道形態(tài)、建設(shè)低沖擊示范區(qū)、修復(fù)沿河生態(tài)系統(tǒng)等工程治理方式，確保水環(huán)境質(zhì)量有效提升。

暗渠揭蓋：結(jié)合周邊地塊及道路改建逐步實(shí)施暗渠揭蓋，近期新洲河上游部分河段暗渠揭蓋，遠(yuǎn)期全面拆除覆蓋河道上的路面結(jié)構(gòu)及高架道路，重新挖掘河道，重塑河道形態(tài)；旱季時引再生水廠及水庫水補(bǔ)水，使河道長年不斷流；采用復(fù)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(fā)地塊海綿城市建設(shè)

高密度開發(fā)模式下，海綿城市建設(shè)的空間有限，適宜應(yīng)用的海綿城市設(shè)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(xiàng)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(shè)形式，大多數(shù)的海綿設(shè)施無法在這種條件下應(yīng)用。針對這種情況，提出以下的海綿設(shè)施或組合，應(yīng)適應(yīng)高密度開發(fā)條件下的地塊海綿城市建設(shè)。

（1）藍(lán)色屋頂

藍(lán)色屋頂是指在不適宜建設(shè)綠色屋頂?shù)臈l件下，通過增加限流設(shè)施對屋面雨水徑流進(jìn)行臨時滯留，延遲雨水徑流到達(dá)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(diào)蓄水位，并增加限流設(shè)施，通過限流設(shè)施實(shí)現(xiàn)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(fā)從而達(dá)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(dǎo)入室內(nèi)后經(jīng)過處理，用于空中花園的澆灌，實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)部對雨水的吸收、消化和利用，減少對地面排水系統(tǒng)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(zhì)制作有一定強(qiáng)度的吸水設(shè)施，實(shí)現(xiàn)雨時吸水、旱時補(bǔ)水的作用。優(yōu)點(diǎn)是集滲透、緩沖和排放功能于一體，滲透系數(shù)高、緩沖容量大，支持植物生長；缺點(diǎn)是使用成本較高，維護(hù)較為復(fù)雜。

（4）雨水回用池

根據(jù)高密度開發(fā)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(jīng)過沉淀、消毒等工藝后進(jìn)行利用。也可以作為雨水調(diào)蓄削峰用途，在進(jìn)行雨水收集及初期雨水棄流后，錯峰排出。

3.2 高度建成區(qū)的河道整治工程

黑臭水體治理、河道綜合整治等工程項(xiàng)目雖然解決的是河道內(nèi)的問題，但需要應(yīng)對和實(shí)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(wǎng)，關(guān)鍵在排口。”

在高度建成區(qū)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(qū)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(shè)計(jì)、河道內(nèi)工程項(xiàng)目專項(xiàng)開展、河道外工程項(xiàng)目分期分區(qū)開展”的方式進(jìn)行，主要是結(jié)合城市更新項(xiàng)目、道路綠地改造項(xiàng)目同步實(shí)施，提高工程措施的可實(shí)施性和落地性。

水環(huán)境綜合整治、尤其是黑臭水體治理，是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程，需要在規(guī)劃層面作好頂層設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌各項(xiàng)工程措施的開展與實(shí)施。對于高密度建成區(qū)的黑臭水體治理，由于其存在問題的復(fù)雜性，更需要一個契合實(shí)際、易于實(shí)施的整治規(guī)劃方案。

本文以深圳市新洲河為例，探討了在高密度建成區(qū)內(nèi)開展黑臭水體治理工作的技術(shù)思路、方案，以及應(yīng)對高密度開發(fā)、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(qū)提供參考，僅作拋磚引玉，未來仍需在實(shí)踐中進(jìn)一步深化與完善。