基于海綿城市理念的城市規(guī)劃方法

羅秋芳

（三明市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計有限公司，福建 三明 365000）

0 引言

城市發(fā)展帶來的不僅是經(jīng)濟(jì)增長，也有諸多環(huán)境方面的挑戰(zhàn)，如何實現(xiàn)城市與環(huán)境資源的協(xié)調(diào)發(fā)展是城市建設(shè)管理者面臨的一大難題?；诖税l(fā)展背景下，海綿城市理念被提出且正由試點示范走向全面推進(jìn)，對此必須充分利用這一契機(jī)，全面梳理基于海綿城市理念下的城市規(guī)劃體系，建設(shè)真正的“海綿城市”，實現(xiàn)城市經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展。隨著海綿城市的不斷發(fā)展，越來越多的學(xué)者開始對這一論題進(jìn)行探討，李巖等[1]基于社會資本方的視角，就海綿城市PPP 項目風(fēng)險評估問題，從政府信用、財務(wù)經(jīng)濟(jì)、合同履約、建設(shè)管理、運(yùn)營管理與社會環(huán)境等6 個方面出發(fā)，構(gòu)建風(fēng)險指標(biāo)體系；采用專家主觀權(quán)重與客觀權(quán)重相結(jié)合的方式確定各指標(biāo)綜合權(quán)重，運(yùn)用模糊綜合評判法構(gòu)建風(fēng)險評估模型。呂紅亮等[2]提出了通過中尺度優(yōu)化方式，提升方案靈活應(yīng)對建設(shè)條件與計劃的不確定性，提高決策效率、降低決策成本，張祿[3]等在介紹典型智能算法的計算原理及特性的基礎(chǔ)上，從低影響開發(fā)設(shè)施優(yōu)化布局、雨水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計和海綿城市設(shè)施優(yōu)化調(diào)度等方面，對智能算法的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)分析，并提出相關(guān)研究應(yīng)關(guān)注參數(shù)優(yōu)化、混合算法應(yīng)用及結(jié)果合理性評價等問題，為智能算法在海綿城市建設(shè)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用提供了理論指導(dǎo)。

1 海綿城市內(nèi)涵與核心作用

1.1 內(nèi)涵

我國相繼發(fā)布《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建（試行）》（下文簡稱《技術(shù)指南》）、《海綿城市專項規(guī)劃編制暫行規(guī)定》等文件，指導(dǎo)海綿城市規(guī)劃工作的推進(jìn)。我國《技術(shù)指南》明確提出“海綿城市”定義如下：城市如同海綿一般，在面對環(huán)境變化、自然災(zāi)害等情況時“彈性”較好，下雨時可“吸、蓄、滲、凈”水，需要時則將蓄存的水“釋放”并加以利用。

通過解讀可將“海綿城市”內(nèi)涵歸納為如下兩點：一是轉(zhuǎn)變城市排水系統(tǒng)設(shè)計思路，嚴(yán)格按“滲、滯、蓄、凈、用、排”要求開展規(guī)劃設(shè)計工作，綜合考慮內(nèi)澇防治、徑流污染控制以及雨水資源化利用等問題；二是全面落實城市水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)或修復(fù)工作，對于城市內(nèi)為未破壞的河流、湖泊以及濕地等生態(tài)系統(tǒng)最大限度地予以保護(hù)，同時利用各種技術(shù)手段修復(fù)已經(jīng)被破壞的城市水生態(tài)系統(tǒng)。

1.2 核心作用

傳統(tǒng)城市建設(shè)中面對大自然采取的是“戰(zhàn)勝自然、改造自然”的方式，雖然在一定程度上促進(jìn)了社會的發(fā)展，但是也導(dǎo)致城市面臨這種生態(tài)環(huán)境問題，如：資源約束、洪澇災(zāi)害、環(huán)境污染、生態(tài)系統(tǒng)退化等。對此，新時代城市發(fā)展逐漸認(rèn)識到城市化與生態(tài)環(huán)境的交互耦合關(guān)系，兩者相互作用、相互影響。當(dāng)技術(shù)進(jìn)步與城市化率基本處于同步狀態(tài)時，城市化不一定會造成城市生態(tài)環(huán)境惡化，但是技術(shù)水平不變的情況下邊際生態(tài)環(huán)境治理成本遠(yuǎn)高于技術(shù)水平提高后的邊際成本，因此提高城市生態(tài)環(huán)境治理水平對于提高城市生態(tài)環(huán)境承載力具有重要意義。

基于海綿城市內(nèi)涵分析可得，海綿城市理念下的城市規(guī)劃工作并非單純地改變城市排水模式，而是構(gòu)建可持續(xù)的、健康的水循環(huán)系統(tǒng)。與傳統(tǒng)城市建設(shè)模式相比，“海綿城市”理念下的城市規(guī)劃采取的是順應(yīng)自然、尊重自然的低影響開發(fā)模式，將“河流”“湖泊”“濕地”等打造為“海綿體”，對城市水生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)，構(gòu)建“慢排緩釋”“源頭分散”的排水體系，由此全面提高城市生態(tài)環(huán)境治理技術(shù)水平，保證城市水安全，有效解決水污染、生態(tài)退化等問題。

2 基于海綿城市理念的城市規(guī)劃難點與方法

2.1 城市規(guī)劃難點

海綿城市理念下對城市規(guī)劃提出了更多、更新的要求，現(xiàn)有城市規(guī)劃體系對海綿城市建設(shè)支撐不足，主要難點體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）定量分析不足：基于海綿城市理念下要求規(guī)劃設(shè)計前期詳細(xì)調(diào)研區(qū)域情況，通過量化分析明確風(fēng)險區(qū)域位置、規(guī)模，劃定邊界、確定水敏感區(qū)域。然而現(xiàn)階段基于定量分析不足的情況，造成城市雨水工程規(guī)模與用地開發(fā)強(qiáng)度脫節(jié)。

（2）用地規(guī)劃與專項規(guī)劃脫節(jié)。海綿城市規(guī)劃要求城市總體規(guī)劃與各類專項規(guī)劃實現(xiàn)同步編制。一旦兩者脫節(jié)，將造成城市各種基礎(chǔ)設(shè)施與城市用地被動結(jié)合，對此必須打造高效調(diào)節(jié)反饋機(jī)制，實現(xiàn)用地規(guī)劃與專項規(guī)劃的有機(jī)結(jié)合，便于海綿城市建設(shè)的有序落地。

（3）城市豎向規(guī)劃重視不足：我國現(xiàn)行《城市規(guī)劃編制辦法》（2006 版）中“場地豎向規(guī)劃”方面描述較少，而實際城市規(guī)劃工作中對此部分內(nèi)容存在重視不足的問題。城市用地豎向規(guī)劃主要是根據(jù)交通、排水、建筑布局、景觀等諸多方面的要求，制定自然地形的利用、改造方案，其規(guī)劃設(shè)計情況與城市內(nèi)澇問題的發(fā)生息息相關(guān)。但是實際規(guī)劃中由于缺少前期分析，導(dǎo)致城市用地豎向規(guī)劃不僅存在諸多矛盾，甚至?xí)l(fā)嚴(yán)重內(nèi)澇，這也是基于海綿城市理念的城市規(guī)劃一大難點所在。

2.2 海綿城市規(guī)劃方法

海綿城市規(guī)劃是一個復(fù)雜系統(tǒng)，需將海綿城市理念融入城市各層級規(guī)劃，要求多部門、多專業(yè)協(xié)作，強(qiáng)調(diào)區(qū)域規(guī)劃、新型城市化（以人為本）、生態(tài)文明?；诤＞d城市理念下城市規(guī)劃的諸多難點，本文提出以下規(guī)劃優(yōu)點，如圖1 所示。

圖1 基于海綿城市理念的城市規(guī)劃優(yōu)點

（1）總體規(guī)劃層面：規(guī)劃前期充分調(diào)研、收集資料，結(jié)合現(xiàn)狀分析城市各要素，做好專題研究，并基于此評估城市水資源承載力，明確城市職能、性質(zhì)以及規(guī)劃范圍；基于城市定位、專項規(guī)劃協(xié)調(diào)，分析城市低影響開發(fā)設(shè)施布局，并確定城市雨水總體控制目標(biāo)等；基于上述規(guī)劃成果最終確定城市用地布局、規(guī)劃結(jié)構(gòu)，提出海綿城市規(guī)劃管控、建設(shè)時序等要求[4]。

（2）控制性詳細(xì)規(guī)劃層面：根據(jù)地塊實際情況劃分匯水分區(qū)，并以匯水分區(qū)為單元確定雨水控制目標(biāo)等各項指標(biāo)，并由此制定地塊建設(shè)控制指標(biāo)，引導(dǎo)區(qū)域規(guī)劃設(shè)計工作的開展[5]。

（3）修建性詳細(xì)規(guī)劃層面：全面、綜合分析地塊情況，科學(xué)布局低影響開發(fā)設(shè)施，可將城市分為中心區(qū)和遠(yuǎn)離市中心區(qū)兩大類進(jìn)行考慮[6]，具體如表1 所示。

表1 低影響開發(fā)設(shè)施布局

3 基于海綿城市理念的城市規(guī)劃案例分析

3.1 項目背景

本項目為城市新區(qū)，規(guī)劃面積322km2，遠(yuǎn)期用地空間布局為四大板塊——工業(yè)產(chǎn)業(yè)、新都市、生態(tài)濕地、現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)板塊，城市建設(shè)用地面積共計147km2，如圖2 所示為土地利用規(guī)劃圖。

圖2 土地利用規(guī)劃圖

3.2 現(xiàn)狀分析及存在的問題

3.2.1 現(xiàn)狀分析

目前地塊開發(fā)強(qiáng)度低，主要分布為農(nóng)田、村莊，經(jīng)由測算可得，區(qū)域面積中23.2%為不透水性用地，現(xiàn)狀雨量綜合徑流系數(shù)0.34；同時地塊內(nèi)水系較為發(fā)達(dá)，水面率11.1%，但是存在面源污染問題。區(qū)域現(xiàn)狀生態(tài)本底條件良好，存在多種的生態(tài)系統(tǒng)（濕地、耕地、綠地、沼澤以及河流等），尤以海岸濕地分布最為廣泛；區(qū)域?qū)偌撅L(fēng)性氣候，四季分明。

3.2.2 存在的問題

綜合評估傳統(tǒng)開發(fā)模式下，新區(qū)建設(shè)將面臨三大問題。

（1）內(nèi)澇問題：基于雨水采取快速排除要求，區(qū)域大部分下墊面將改造為不透水形式，由此破壞了自然的水文循環(huán)狀態(tài)，顯著增大徑流峰值、徑流量，由此增加了內(nèi)澇風(fēng)險[7]。

（2）徑流污染問題：基于傳統(tǒng)開發(fā)模式下墊面硬質(zhì)化程度高，在一定程度上增加了面源污染，受納水體污染程度將加重，較難實現(xiàn)III 類水的水質(zhì)目標(biāo)。

（3）熱島效應(yīng)：由于新區(qū)內(nèi)工業(yè)產(chǎn)業(yè)板塊、新都市板塊開發(fā)強(qiáng)度大、建筑密集，遠(yuǎn)期極易出現(xiàn)嚴(yán)重的熱島效應(yīng)。

為有效解決上述問題，經(jīng)綜合研究最終決定采用海綿城市開發(fā)理念，通過海綿設(shè)施布局、生態(tài)保護(hù)與修復(fù)，有效降低新區(qū)徑流系數(shù)，減少徑流污染，改善熱島效應(yīng)。

3.3 規(guī)劃思路與策略

3.3.1 規(guī)劃思路

深度調(diào)研新區(qū)現(xiàn)狀，挖掘存在的問題，制定海綿城市建設(shè)總體目標(biāo)、控制指標(biāo)，綜合運(yùn)用多專業(yè)技術(shù)構(gòu)建穩(wěn)定、安全且具有活力的海綿格局和海綿體系，由此確定海綿城市規(guī)劃整體策略，如圖3 所示。

圖3 海綿城市規(guī)劃整體策略

3.3.2 規(guī)劃策略

（1）梳理現(xiàn)狀生態(tài)安全格局，構(gòu)建穩(wěn)定海綿格局。梳理新區(qū)生態(tài)本體條件、生態(tài)安全格局，完成海綿敏銳度分析，并據(jù)此分析結(jié)果結(jié)合遠(yuǎn)期用地空間布局進(jìn)行海綿分區(qū)[8]。本項目確定五大海綿體：濕地緩沖體、公園凈調(diào)體、江浦滲運(yùn)體、農(nóng)業(yè)蓄滯體、田園湖庫調(diào)蓄體。

（2）海綿容量評估，規(guī)劃設(shè)置海綿設(shè)施，基于海綿格局對各個海綿體進(jìn)行容量評估，容量不足規(guī)劃增設(shè)海綿設(shè)施，并做好與灰色基礎(chǔ)設(shè)施的銜接設(shè)計，滿足海岸城市規(guī)劃指標(biāo)要求。評估結(jié)果顯示，五大海綿體中農(nóng)業(yè)蓄滯體開發(fā)程度低，滿足年徑流總量控制目標(biāo)，主要實施生態(tài)保護(hù)與修復(fù)；其他四大海綿體均要增設(shè)海綿設(shè)施，其中，新建區(qū)域按規(guī)劃比例布局海綿設(shè)施，已建成區(qū)以局部改造為主，滿足各項控制指標(biāo)要求[9]。

（3）發(fā)揮海綿效益，改善城市微氣候。一是城市物理環(huán)境的塑造，規(guī)劃構(gòu)建通風(fēng)廊道，實現(xiàn)城市內(nèi)部空氣流動，提高城區(qū)物理環(huán)境舒適度，改善城市熱島效應(yīng)。二是氣候適宜性的城市設(shè)計，新區(qū)規(guī)劃中主要道路與盛行風(fēng)方向平行排列（角度最大不超過30°），建筑物高度以“四周低、中間高”為宜，防止空氣滯留[10]。本項目通過CFD 仿真模擬與海綿設(shè)施布局優(yōu)化，有效緩解熱島效應(yīng)，提升空氣品質(zhì)。

4 結(jié)論

綜上所述，海綿城市是現(xiàn)代城市發(fā)展的一大新理念，為城市雨污與洪澇問題的解決、生物多樣化的發(fā)展、宜居環(huán)境的營造、城市可持續(xù)發(fā)展的實現(xiàn)提供了可行的路徑。打造海綿城市，是有效改善城區(qū)人居環(huán)境品質(zhì)，不斷增強(qiáng)城市綜合承載能力的有力舉措。接下來，從化區(qū)將堅持規(guī)劃引領(lǐng)，嚴(yán)格把控在建項目質(zhì)量，加強(qiáng)洪澇安全評估管控，為從化高質(zhì)量發(fā)展打下良好的城市基礎(chǔ)，力爭真正實現(xiàn)水、人、城和諧共存。