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【摘 要】以尼日利亚莱基自由贸易区一期为例，探讨安全与生态导向的水系规划。莱基自由贸易区一期根据防洪排涝、航运、生态景观的总体需求和当地政府的要求确定水系布局。水安全方面，结合规划标准及当地客观条件确定雨水排水、河道排涝、水系工程设计和场地竖向设计方案；水生态方面，规划通过管理措施和工程措施保障河湖水质，同时针对不同功能的河道营造宜人的生态滨水景观。一举多得的水系规划成为自由贸易区一期总体规划中的最大亮点，为自由贸易区的建设打下良好基础。
【关键词】水系规划 境外规划水安全 水生态
中图分类号：F407.9 文章标识码：A
作为自然生态系统与城市功能系统交织的区域，城市水系承担了防洪排涝、景观营造等多方面的功能，是城市发展的重要保障。然而，传统的水系规划往往侧重防洪排涝的安全而忽视了水系生态。随着经济的发展，人类对水系多方面功能的要求均有所提高。因此，如何做到既保证安全又体现生态，是城市水系规划中值得认真研究的课题。
安全是水系规划的基本要求，严格来说，任何开发建设都应建立在场地安全的基础之上。影响水安全的工程因素主要包括雨水系统、水系工程、场地竖向等，几个因素之间互相影响，共同决定城市建设用地的安全。
水生态方面，环境科学和生态学主要从水质及生物多样性的角度进行研究[1]。其中，生物多样性与水质好坏直接相关。而城市水系作为一个自然生态系统与城市功能系统交织的区域，还应考虑人类对亲水性的要求。因此，城市水系生态环境的营造除了提出水质保持措施外，还应包括滨水区驳岸和景观的设计。
本文以尼日利亚莱基自由贸易区一期为例，探讨安全与生态导向的水系规划。
一 项目背景
尼日利亚是西非地区经济大国，是我国在西非唯一的战略合作伙伴。2006年，在尼日利亚政府支持下，由中土北亚国际投资发展有限公司与尼日利亚拉各斯州政府、尼日利亚莱基全球投资有限公司合作，在尼日利亚经济中心拉各斯州莱基地区投资建设“莱基自由贸易区”（简称“莱基自贸区”），成为中国首个在西非设立的自由贸易区。
莱基自贸区位于拉各斯城区以东约50 km的莱基半岛，南靠大西洋，北依莱基礁湖，规划总面积155 km2。本项目属于莱基自贸区一期范围，位于莱基半岛南岛西侧，总面积约30 km2。
二 规划区概况
（一） 地形地貌
莱基自贸区地势较为平坦，海拔0.00 m～6.00 m。一期呈现“中部高，南北低” 的特点，北部区域地面高程一般不超过3.00 m，南部地区地面高程一般不超过4.00 m。滨海公路路面标高约5.00 m，将规划区域与大西洋阻隔。
（二） 气候气象
自贸区属于西非典型的热带海洋性气候，具有全年温度高、湿度大、雨量充沛的气候特征。
自贸区全年炎热，气温较高，日照时间长。月平均最高气温33.2 ℃，月平均最低气温28.2 ℃，日平均日照3.2 h～6.2 h。
自贸区每年4月至10月为雨季，降水量约占全年的85%；11月至次年3月为旱季，降水量约占全年的15%。自贸区附近多年平均年降雨量为1506 mm。
（三） 水文
1.莱基礁湖水位
由于实测资料缺乏，莱基礁湖水位根据已有相关规划成果及近3年非正式短系列实测数据拟定，并经当地相关部门和专家确认。莱基礁湖雨季平均水位为0.50 m，最高水位为1.00 m。
2.大西洋潮位
自贸区一期岸线内没有潮位观测站，根据附近2个潮位观测站的数据推算自贸区一期南部洋面平均高潮位约在0.95m～1.62 m，且接近1.00 m；平均潮位介于0.46 m～0.98 m，且接近0.46 m。拉各斯湾的最高潮位为1.80 m。自贸区南部大西洋潜在浪涌估计最多达到0.50 m。
三规划定位与总体布局
（一）规划定位
规划将自贸区一期打造为拉各斯东部重要的现代化综合性新城区，生产制造与仓储物流基地和区域性总部基地，政策优惠、交通便利的商贸枢纽，生态良好、和谐高尚的休闲宜居城。
规划总用地2989.9 ha，其中城市建设用地2701.67 ha。区内规划就业人口约5.9万人，规划总居住人口约12.0 万人。
（二）总体布局
通过“双L”布局模式打造“双L聚环，雅居悦工”的整体结构，即将规划区分为南北相聚合的两大L型片区，通过核心区聚合为一整体。其中居住片区布置于规划区西部及北部，形成“倒置的L形”；将工业及仓储组团布置于规划区南部及东部，形成反向的“L形”。
图1 自贸区一期土地利用规划图
四 安全与生态导向的水系规划
（一）水系布局
根据防洪排涝、航运和生态景观的总体要求确定自贸区水系布局。
规划布置4纵3横共7条河道，以及5个人工湖泊。4条纵向河道为主干河道，3条横向河道起沟通联系 4条主干河道的作用；5个人工湖泊具有包括调蓄涝水、工程建设取土、营造水景观节点等作用。
根据尼日利亞州政府意见——“不能将雨水排入大西洋”，自贸区排水方向只能全部向北排入莱基礁湖，因此没有规划与大西洋沟通的河道。
规划水系布置如下图所示。
图2 自贸区一期规划水系布置图
（二） 水安全
由于自贸区排水方向为北排莱基礁湖，没有规划与大西洋沟通的河道工程，且滨海公路路面标高远高于大西洋高潮位，因此自贸区南部没有防潮问题。自贸区北部莱基礁湖洪水位不超过1.00m，与规划条件下排涝的外部水位相同，因此自贸区主要水安全问题为排涝问题。
1. 规划设计标准
雨水管道设计暴雨重现期：一般地段1 年一遇；重点地区、地势低洼地区、重要道路交叉口和立交桥2～3 年一遇 。
排涝标准：20年一遇年最大24h暴雨不致灾。
2. 雨水排水方案
以内河水系为受纳水体，尽量使雨水就近自流排入水体。
根据当地的气候特点和水文地质条件，采用地面式暗沟的雨水排放方式。
3.河道排涝方案
尼日利亚能源紧缺，电力供应难以稳定保证，同时，当地对水闸、泵站等控制建筑物的电气、金属结构等设备操作、维护水平有限，当地现有的部分排水泵闸存在设备维护不当无法正常运转及排水期间电力供应无法保证导致停止工作等情况。考虑当地的实际情况及尼日利亚政府的要求，自贸区在拟定汛期排涝方案时不考虑采用强排措施。
在雨水只能排入莱基礁湖，不能使用泵闸排水的限制条件下，规划采用合理布置水系，同时适当填土抬高地面高程的排涝方案。汛期，涝水通过管渠收集后进入河道，自流排入莱基礁湖。排水期间，河道排水与湖泊蓄水相结合，以河道排水为主。
4. 水系工程规划
根据自贸区总体规划安排，综合水景观建设、地块开发需要、工程施工进度安排、地面填高土方平衡等因素，通过方案比选，确定本项目水系工程规划方案。
规划河网水面率为8.96%，河网主要节点最高水位1.01 m~1.35 m，平均最高水位1.21 m。
Z1河面宽35 m~100 m，兼有游艇航运功能；Z4河面宽100 m，满足V级航道要求；h3河面宽45 m~110 m；其他河面宽35 m。河道边坡为1:3，河底高程-1.5 m。人工湖泊总面积77.7 hm2。
5.场地竖向设计
根据水力计算结果，河网最高水位1.35 m，考虑0.50 m安全超高，从河道涝水不倒灌地面的角度，地面最低标高应满足1.85 m。
由于规划采用自流排水方案，出于安全考虑，尼方确定河道岸边最低标高为3.00 m。地块最低标高控制比河道岸边标高高0.2 m，即自由区地块最低控制标高为3.20 m。
竖向规划基本方案是：地面形式總体规划为平坡式，各地块最低标高控制在3.20～4.00 m之间。各功能地块的开发建设应以此为基础，按最小0.2%的坡度确定其最终采用的标高。
（三）水生态
通过管理措施和工程措施保障河湖水质，同时营造宜人的生态滨水景观。
1.水质保持
（1）管理措施
城市生活面源、工业点源是造成河道水体污染，水质变差的主要原因。因此，规划区应实行严格的雨污分流制，对污水集中收集处理，建立完善的环卫体系。
（2）工程措施
在河道工程中，结合用地性质、景观要求，采用生态护坡，设立滨水缓冲带，可以截留过滤部分污染物直接入河。
同时，在规划区南端h1、Z1、Z2交汇处h1上建设一座引水泵闸，泵闸取用西侧2条纵向河道河水补给东侧河道，加快水体与外部的交换。泵闸属于紧急情况下的应急措施，当河道遭遇突然的泄漏等污染事件或水体流动性持续较长时间不能满足换水需要，水体水质有恶化迹象时，可开启泵站换水。作为非常态的工程措施，泵站启用频率不高，运行时间不长，运行管理的要求不高，可以适应当地情况。
图3应急引水规划方案示意图
2. 景观营造
按照优先满足功能和景观独特性的原则，开挖形成“一带三湖多廊道”的水系形态结构，营造“水脉相连，湖海相融”的生态景观。
(1)滨湖滩涂湿地
规划于莱基礁湖沿岸选择两处生态系统较为完整、保护价值较高的红树林滩涂湿地，设立保护小区，维护和营造适宜环境，减少人为污染干扰，扩展生物多样性。同时，在滨湖的适当地区建设人工红树林。
(2)人工湖泊
建设三处大型人工湖泊和两处小型人工湖，在满足生态功能的基础上，兼顾洪水期调洪滞洪作用。
(3)河岸廊道
结合不同的功能，打造不同类型的河岸景观。
① 连接河岸廊道
河流两侧规划10 m~20 m的绿带，种植适应水陆梯度变化的近自然的植物群落，并设置亲水步道、亲水平台或滨水步行带等。
图4 连接河岸廊道断面
② 航运河岸廊道
河流两侧各规划20 m的绿带，植被应能提高水岸结构的稳定性和群落的多样。结合道路形成生态景观带，其间布置生态步行道。
图5 航运河岸廊道断面
③ 景观河岸廊道
河流两侧规划30 m~45 m的绿带，种植可体现连续变化过程的水生植物、湿生植物和中生植物。在廊道设置一些小径、沿河流的景观带，岸线考虑设置滨水挑台、亲水步道或滨水步行带等，并形成一些以生态文化为主题的节点广场。
图6景观河岸廊道断面
④ 生态河岸廊道
河流两侧规划30 m~80 m的绿带，保留和利用原有的自然植被，并丰富植物的种类和配置方式。游憩活动设施以原生态为主，除最基本的生态廊道配套设施外，禁止其它建设行为。
图7生态河岸廊道断面
五 结语
莱基自贸区一期水系规划以安全和生态为导向，既满足了水系的防洪排涝等客观需求，又保证了亲水性，体现了以人为本的规划理念。规划立足尼日利亚当地实际情况，既符合尼方政府要求，又贯彻了规划理念，一举多得的水系规划最终成为自贸区一期总体规划中的最大亮点。
本项目于2011年8月获得拉各斯州政府批准，目前自贸区一期的建设正有序推进。现今莱基自贸区是尼日利亚发展最快的新区之一，在解决尼日利亚就业、减轻贫困、增加外汇收入、促进技术交换和经济一体化等多方面都起到了积极作用，已经成为中国境外经贸合作区的标杆、中非经贸合作的典范。
参考文献：
[1] 郑乐平, 乐嘉斌, 瞿书锐. 国外水生态评价对我国的启示[J]. 安徽农业科学. 2009, 37(15):7242-7243, 7247
作者简介：
张国峰，男，出生于1973年，中铁上海设计院集团有限公司副院长、高级工程师 。
【关键词】水系规划 境外规划水安全 水生态
中图分类号：F407.9 文章标识码：A
作为自然生态系统与城市功能系统交织的区域，城市水系承担了防洪排涝、景观营造等多方面的功能，是城市发展的重要保障。然而，传统的水系规划往往侧重防洪排涝的安全而忽视了水系生态。随着经济的发展，人类对水系多方面功能的要求均有所提高。因此，如何做到既保证安全又体现生态，是城市水系规划中值得认真研究的课题。
安全是水系规划的基本要求，严格来说，任何开发建设都应建立在场地安全的基础之上。影响水安全的工程因素主要包括雨水系统、水系工程、场地竖向等，几个因素之间互相影响，共同决定城市建设用地的安全。
水生态方面，环境科学和生态学主要从水质及生物多样性的角度进行研究[1]。其中，生物多样性与水质好坏直接相关。而城市水系作为一个自然生态系统与城市功能系统交织的区域，还应考虑人类对亲水性的要求。因此，城市水系生态环境的营造除了提出水质保持措施外，还应包括滨水区驳岸和景观的设计。
本文以尼日利亚莱基自由贸易区一期为例，探讨安全与生态导向的水系规划。
一 项目背景
尼日利亚是西非地区经济大国，是我国在西非唯一的战略合作伙伴。2006年，在尼日利亚政府支持下，由中土北亚国际投资发展有限公司与尼日利亚拉各斯州政府、尼日利亚莱基全球投资有限公司合作，在尼日利亚经济中心拉各斯州莱基地区投资建设“莱基自由贸易区”（简称“莱基自贸区”），成为中国首个在西非设立的自由贸易区。
莱基自贸区位于拉各斯城区以东约50 km的莱基半岛，南靠大西洋，北依莱基礁湖，规划总面积155 km2。本项目属于莱基自贸区一期范围，位于莱基半岛南岛西侧，总面积约30 km2。
二 规划区概况
（一） 地形地貌
莱基自贸区地势较为平坦，海拔0.00 m～6.00 m。一期呈现“中部高，南北低” 的特点，北部区域地面高程一般不超过3.00 m，南部地区地面高程一般不超过4.00 m。滨海公路路面标高约5.00 m，将规划区域与大西洋阻隔。
（二） 气候气象
自贸区属于西非典型的热带海洋性气候，具有全年温度高、湿度大、雨量充沛的气候特征。
自贸区全年炎热，气温较高，日照时间长。月平均最高气温33.2 ℃，月平均最低气温28.2 ℃，日平均日照3.2 h～6.2 h。
自贸区每年4月至10月为雨季，降水量约占全年的85%；11月至次年3月为旱季，降水量约占全年的15%。自贸区附近多年平均年降雨量为1506 mm。
（三） 水文
1.莱基礁湖水位
由于实测资料缺乏，莱基礁湖水位根据已有相关规划成果及近3年非正式短系列实测数据拟定，并经当地相关部门和专家确认。莱基礁湖雨季平均水位为0.50 m，最高水位为1.00 m。
2.大西洋潮位
自贸区一期岸线内没有潮位观测站，根据附近2个潮位观测站的数据推算自贸区一期南部洋面平均高潮位约在0.95m～1.62 m，且接近1.00 m；平均潮位介于0.46 m～0.98 m，且接近0.46 m。拉各斯湾的最高潮位为1.80 m。自贸区南部大西洋潜在浪涌估计最多达到0.50 m。
三规划定位与总体布局
（一）规划定位
规划将自贸区一期打造为拉各斯东部重要的现代化综合性新城区，生产制造与仓储物流基地和区域性总部基地，政策优惠、交通便利的商贸枢纽，生态良好、和谐高尚的休闲宜居城。
规划总用地2989.9 ha，其中城市建设用地2701.67 ha。区内规划就业人口约5.9万人，规划总居住人口约12.0 万人。
（二）总体布局
通过“双L”布局模式打造“双L聚环，雅居悦工”的整体结构，即将规划区分为南北相聚合的两大L型片区，通过核心区聚合为一整体。其中居住片区布置于规划区西部及北部，形成“倒置的L形”；将工业及仓储组团布置于规划区南部及东部，形成反向的“L形”。
图1 自贸区一期土地利用规划图
四 安全与生态导向的水系规划
（一）水系布局
根据防洪排涝、航运和生态景观的总体要求确定自贸区水系布局。
规划布置4纵3横共7条河道，以及5个人工湖泊。4条纵向河道为主干河道，3条横向河道起沟通联系 4条主干河道的作用；5个人工湖泊具有包括调蓄涝水、工程建设取土、营造水景观节点等作用。
根据尼日利亞州政府意见——“不能将雨水排入大西洋”，自贸区排水方向只能全部向北排入莱基礁湖，因此没有规划与大西洋沟通的河道。
规划水系布置如下图所示。
图2 自贸区一期规划水系布置图
（二） 水安全
由于自贸区排水方向为北排莱基礁湖，没有规划与大西洋沟通的河道工程，且滨海公路路面标高远高于大西洋高潮位，因此自贸区南部没有防潮问题。自贸区北部莱基礁湖洪水位不超过1.00m，与规划条件下排涝的外部水位相同，因此自贸区主要水安全问题为排涝问题。
1. 规划设计标准
雨水管道设计暴雨重现期：一般地段1 年一遇；重点地区、地势低洼地区、重要道路交叉口和立交桥2～3 年一遇 。
排涝标准：20年一遇年最大24h暴雨不致灾。
2. 雨水排水方案
以内河水系为受纳水体，尽量使雨水就近自流排入水体。
根据当地的气候特点和水文地质条件，采用地面式暗沟的雨水排放方式。
3.河道排涝方案
尼日利亚能源紧缺，电力供应难以稳定保证，同时，当地对水闸、泵站等控制建筑物的电气、金属结构等设备操作、维护水平有限，当地现有的部分排水泵闸存在设备维护不当无法正常运转及排水期间电力供应无法保证导致停止工作等情况。考虑当地的实际情况及尼日利亚政府的要求，自贸区在拟定汛期排涝方案时不考虑采用强排措施。
在雨水只能排入莱基礁湖，不能使用泵闸排水的限制条件下，规划采用合理布置水系，同时适当填土抬高地面高程的排涝方案。汛期，涝水通过管渠收集后进入河道，自流排入莱基礁湖。排水期间，河道排水与湖泊蓄水相结合，以河道排水为主。
4. 水系工程规划
根据自贸区总体规划安排，综合水景观建设、地块开发需要、工程施工进度安排、地面填高土方平衡等因素，通过方案比选，确定本项目水系工程规划方案。
规划河网水面率为8.96%，河网主要节点最高水位1.01 m~1.35 m，平均最高水位1.21 m。
Z1河面宽35 m~100 m，兼有游艇航运功能；Z4河面宽100 m，满足V级航道要求；h3河面宽45 m~110 m；其他河面宽35 m。河道边坡为1:3，河底高程-1.5 m。人工湖泊总面积77.7 hm2。
5.场地竖向设计
根据水力计算结果，河网最高水位1.35 m，考虑0.50 m安全超高，从河道涝水不倒灌地面的角度，地面最低标高应满足1.85 m。
由于规划采用自流排水方案，出于安全考虑，尼方确定河道岸边最低标高为3.00 m。地块最低标高控制比河道岸边标高高0.2 m，即自由区地块最低控制标高为3.20 m。
竖向规划基本方案是：地面形式總体规划为平坡式，各地块最低标高控制在3.20～4.00 m之间。各功能地块的开发建设应以此为基础，按最小0.2%的坡度确定其最终采用的标高。
（三）水生态
通过管理措施和工程措施保障河湖水质，同时营造宜人的生态滨水景观。
1.水质保持
（1）管理措施
城市生活面源、工业点源是造成河道水体污染，水质变差的主要原因。因此，规划区应实行严格的雨污分流制，对污水集中收集处理，建立完善的环卫体系。
（2）工程措施
在河道工程中，结合用地性质、景观要求，采用生态护坡，设立滨水缓冲带，可以截留过滤部分污染物直接入河。
同时，在规划区南端h1、Z1、Z2交汇处h1上建设一座引水泵闸，泵闸取用西侧2条纵向河道河水补给东侧河道，加快水体与外部的交换。泵闸属于紧急情况下的应急措施，当河道遭遇突然的泄漏等污染事件或水体流动性持续较长时间不能满足换水需要，水体水质有恶化迹象时，可开启泵站换水。作为非常态的工程措施，泵站启用频率不高，运行时间不长，运行管理的要求不高，可以适应当地情况。
图3应急引水规划方案示意图
2. 景观营造
按照优先满足功能和景观独特性的原则，开挖形成“一带三湖多廊道”的水系形态结构，营造“水脉相连，湖海相融”的生态景观。
(1)滨湖滩涂湿地
规划于莱基礁湖沿岸选择两处生态系统较为完整、保护价值较高的红树林滩涂湿地，设立保护小区，维护和营造适宜环境，减少人为污染干扰，扩展生物多样性。同时，在滨湖的适当地区建设人工红树林。
(2)人工湖泊
建设三处大型人工湖泊和两处小型人工湖，在满足生态功能的基础上，兼顾洪水期调洪滞洪作用。
(3)河岸廊道
结合不同的功能，打造不同类型的河岸景观。
① 连接河岸廊道
河流两侧规划10 m~20 m的绿带，种植适应水陆梯度变化的近自然的植物群落，并设置亲水步道、亲水平台或滨水步行带等。
图4 连接河岸廊道断面
② 航运河岸廊道
河流两侧各规划20 m的绿带，植被应能提高水岸结构的稳定性和群落的多样。结合道路形成生态景观带，其间布置生态步行道。
图5 航运河岸廊道断面
③ 景观河岸廊道
河流两侧规划30 m~45 m的绿带，种植可体现连续变化过程的水生植物、湿生植物和中生植物。在廊道设置一些小径、沿河流的景观带，岸线考虑设置滨水挑台、亲水步道或滨水步行带等，并形成一些以生态文化为主题的节点广场。
图6景观河岸廊道断面
④ 生态河岸廊道
河流两侧规划30 m~80 m的绿带，保留和利用原有的自然植被，并丰富植物的种类和配置方式。游憩活动设施以原生态为主，除最基本的生态廊道配套设施外，禁止其它建设行为。
图7生态河岸廊道断面
五 结语
莱基自贸区一期水系规划以安全和生态为导向，既满足了水系的防洪排涝等客观需求，又保证了亲水性，体现了以人为本的规划理念。规划立足尼日利亚当地实际情况，既符合尼方政府要求，又贯彻了规划理念，一举多得的水系规划最终成为自贸区一期总体规划中的最大亮点。
本项目于2011年8月获得拉各斯州政府批准，目前自贸区一期的建设正有序推进。现今莱基自贸区是尼日利亚发展最快的新区之一，在解决尼日利亚就业、减轻贫困、增加外汇收入、促进技术交换和经济一体化等多方面都起到了积极作用，已经成为中国境外经贸合作区的标杆、中非经贸合作的典范。
参考文献：
[1] 郑乐平, 乐嘉斌, 瞿书锐. 国外水生态评价对我国的启示[J]. 安徽农业科学. 2009, 37(15):7242-7243, 7247
作者简介：
张国峰，男，出生于1973年，中铁上海设计院集团有限公司副院长、高级工程师 。