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武汉首个污染“零排放”小镇 :中法半岛小镇核心区生态排水系统综合提升规划

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01项目背景

中法武汉生态示范城是中法两国应对环境保护与气候变化挑战的最高级别合作项目,其规划定位是成为发展中国家应对环境保护问题的可持续发展示范区,我国长江经济带生态优先、绿色发展的宜居新城典范。

项目区为其中的中法半岛小镇核心区,拟打造为具有国际交往商贸服务、法式文体旅游、宜居生活和国际公共服务、生态示范和体验等主要功能的核心示范板块,能够应对环境保护与气候变化挑战的生态建设方式是其主要示范内容之一。

本项目区范围2.2平方公里,三面临湖,现状分布大量水塘,占项目区面积约15%,整体地势呈现北高南低,中间高、四周低的特征,现状雨水根据地势就近排入湖中,整体组织体系松散,以分散式自然排水为主。


项目区水塘分布、现状高程分析及实景图

为深入贯彻“生态示范”的理念,依自然而建,实现武汉首个污染“零排放”小镇,创造排水廊道亮点景观,实现“蓝绿交融、绿色低碳、特色彰显”的绿色低碳半岛小镇,同时服务于半岛小镇控制性详细规划编制工作,深化并落实上位总体规划的指标要求,凯谛思Arcadis受武汉市规划院的委托开展了武汉中法半岛小镇核心区蓝道生态排水系统综合提升规划工作。凯谛思Arcadis在本项目中提供了“生态排水系统专项研究”及相关区域的“生态廊道景观设计”两项工作。具体包括:

· 研究国际上成功生态排水系统案例,借鉴业界的先进理念、技术和策略,并本土化,形成可落地的解决方案;

· 构建项目区生态排水系统;

· 制定生态引水及活水方案;

· 制定建设后的污染控制方案;

· 对周边小区的海绵建设提出管控要求;

· 结合片区的生态、市政规划等,完成排水系统相关区域的景观方案。


02项目定位

与传统的排水系统不同,此系统的功能不只是单一的雨水排放,而应该是一个多功能的综合性解决方案。即应承担水安全、水环境、水资源、水景观以及生态多样化的多项功能。

项目目标是:构建一个生态的、多功能的无管网雨水排放系统,在排涝标准百年一遇降雨情况下保证项目区的洪涝安全。同时,规划采用了2016年7月武汉更极端的暴雨数据,模型结果表明生态排水系统设计可以应对超百年的雨情。此外,该系统还将实现水污染的削减与管控、水资源的循环与补充、空间品质的提升以及当地的生物多样化。

在相配套的景观设计中,采用健康城市的理念,使该地区的居民、商户和访问者身处人水和谐、出行便利的绿色生态环境中。


03生态排水体系构成

生态排水体系由三个密切相关的体系构成,包括源头的地块与道路、中途的生态排水廊道以及末端的湿地链。


排水体系构成图


04因地制宜的设计

本项目的设计结合了北高南低的自然地势以及现状的低洼水塘等地形优势,顺势构建生态排水廊道及湿地净化调蓄空间,形成主要的排水框架;其次,基于南部及滨湖大量连片低洼水塘及滨湖特质,识别湿地调蓄净化区。

两者定位不同,生态排水廊道以排水为主,沿岸景观带作为生态净化空间和暴雨期间的冗余蓄水空间;湿地链以调蓄为主,同时作为生态净化和生物涵养地;二者通过自高向低的衔接,形成完整的生态排水体系。

体系构建过程中,综合考虑并协调了已有的空间要素,如城市设计用地布局(地块及道路)、蓝绿空间需求、已出让地块的需求以及现有水域湿地等。


05模拟自然排水廊道的设计

为使人们体验接近自然的生态廊道,项目在廊道的宽度、深度及坡度等方面尽量模拟自然水系,将排水体系分为各具特色的源头区、过渡区和泛洪漫滩区。

通过数次跨专业对接、模型校验与调整,进一步比选形成了较为稳固的生态排水廊道体系管控参数(如断面尺寸、流速、流量、坡度、景观堰及排口等)。借助排水体系的自然流向,将景观水自然导入下游滨湖湿地链,既满足了景观水体的常水位需求,又利用下游湿地链提升了整个系统的净化能力。其中的计算不只考虑项目区,而是全面考虑整个汇水区的影响。


06旱季补水

为确保旱季生态系统的需求以及景观的需求,我们同时设计了两套补水方案,并建议取水口设在湿地内,以保证循环水的水质能够满足景观水的需求。


模型校验水循环周期


07水质控制与提升

通过源头的海绵管控、中间的绿色街道和廊道、末端的湿地三级净化控制项目区的水质,使其达到远期三类水排湖的目标。


三级水质净化体系


08健康城市理念

景观营造以健康城市理念为基础,并以排水体系为主要框架,遵从上位规划中周边用地的布局要求,自北向南由都市区、半都市区逐步过渡到自然区,构建人与自然和谐相处的生态的蓝绿空间。设计不仅将湿地片区留给丰富的动植物物种,还在廊道沿岸所有有条件的地方打造生态岛、浅滩、绿地等,尽可能给动植物留出充分的生存空间同时起到蓄洪作用,并给人们带来富有变化和趣味的空间体验,为半岛的生物多样性提供必要条件,努力打造健康环境、健康社区、健康出行的生态半岛。



生境网络布局及栖息地营造

生态排水系统是一种“依自然而建”理念下的城市开发方式,是一种依托自然的规划设计方法,旨在为涉水基础设施(如排水、防洪)提供基于自然的解决方案,并修复生态系统。它借用自然的力量来造福社会、经济与环境,是一种生态、低碳、可持续的开发方式。


©图片来源:业主

本项目是多专业、多团队参与的综合设计,是营造自然空间和可持续性城市建设的有效解决方案之一。

· 在水安全方面,廊道的设计达到了超百年一遇的标准;

· 水质达到了远期目标III类水排湖,为区域的水环境提升做出了贡献;

· 沿线及末端湿地为动植物提供了充分的栖息空间,为建设项目区的生态多样性提供了必要条件;

· 不同的景观可以满足不同功能区的需求,蓝绿廊道以及绿色交通体系为居民及商业提供了自然健康的环境及亲近自然的空间;

项目成果已通过专家评审,专家组认为本项目资料详实、内容完整,理念先进。为生态化的城市建设提供了参考,即在大尺度的新建城区,可优先通过构建可持续的生态排水系统,将复合型的功能植入其中,例如生态、环境、景观休闲、娱乐等,尽可能以一次性的最少投入为项目区带来更多的功能及附加价值,这类建设方式具有一定的引领作用,值得推广。

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