1海綿城市專項規劃的定位和成果
1.1專項規劃的定位
根據《城鄉規劃法》和《海綿城市專項規劃編制暫行規定》,海綿城市專項規劃是城市總體(tǐ)規劃的重要組成部分(fēn),要從加強雨水徑流管控的角度提出城市層面落實生(shēng)态文明建設、推進綠色發展的頂層設計,明确修複城市水生(shēng)态、改善城市水環境、保障城市水安全、提高城市水資(zī)源承載能力的系統方案。
1.2專項規劃的成果産出
海綿城市專項規劃成果産出至少應包括以下(xià)三部分(fēn)内容:一(yī)是确定山水林田湖草等自然生(shēng)态格局,明确城市河湖水系、濕地、林地、低窪地等天然海綿體(tǐ)的保護範圍,納入城市禁止建設區、限制建設區和藍(lán)線綠線管控範圍,科學劃定排水分(fēn)區,明确豎向管控要求;二是按照城市自然水文特征、水環境質量等生(shēng)态本底條件,根據“生(shēng)态功能保障基線、環境安全質量底線、自然資(zī)源利用上線”目标,明确城市年徑流總量控制率、水環境質量、城市内澇防治、非常規水資(zī)源利用等規劃管控指标;三是與相關專項規劃在水質與水量、生(shēng)态與安全、分(fēn)布與集中(zhōng)、綠色與灰色、景觀與功能、地上與地下(xià)、岸上與岸下(xià)等方面協調關系,針對水生(shēng)态、水環境、水安全、水資(zī)源等方面的問題,提出源頭減排措施、排水管渠、調蓄設施、泵站、污水處理及再生(shēng)利用、綠色基礎設施等建設任務、布局和規模,并落實設施用地。
1.3納入城市規劃體(tǐ)系
海綿城市專項規劃與城市總體(tǐ)規劃、相關專項規劃、控制性詳細規劃和修建性詳細規劃等現行規劃的關系如圖1所示。專項規劃的成果應納入現行城市規劃體(tǐ)系中(zhōng),爲城市規劃建設管理提供管控依據和支撐。
1.3.1與城市總體(tǐ)規劃的關系
在城市總體(tǐ)規劃的用地布局和空間管控、保護改善生(shēng)态環境、促進資(zī)源綜合利用、防災減災、市政基礎設施建設等方面,應用海綿城市專項規劃的成果,并提出相應的管控要求。
1.3.2與相關專項規劃的關系
海綿城市專項規劃要以水爲紐帶,與城市水資(zī)源規劃、供水節水規劃、污水處理與再生(shēng)利用規劃、排水防澇規劃、城市防洪規劃、生(shēng)态環保規劃、城市豎向規劃、道路交通規劃、園林綠地規劃等專項規劃在管控空間、用地豎向、規模數量指标等方面做好協調銜接,從而實現不同專項規劃在同一(yī)城市空間的“多規合一(yī)”。
與水資(zī)源規劃重在協調處理水質與水量、生(shēng)态與安全的關系,在城市水資(zī)源平衡、非常規水資(zī)源利用量、天然河道生(shēng)态基流方面進行協調銜接。
與供水節水規劃重在協調處理水質與水量的關系,在供水量、節水量、非常規水資(zī)源利用量方面進行協調銜接,合理确定相關工(gōng)程規模、布局與技術路線。
與污水處理與再生(shēng)利用規劃重在協調處理水質與水量、分(fēn)布與集中(zhōng)、景觀與功能、地上與地下(xià)、岸上與岸下(xià)等方面的關系,在源頭雨污分(fēn)流、污水收集處理及再生(shēng)利用設施規模與布局、排水口整治、合流制管網溢流污染治理和雨水面源污染處理、黑臭水體(tǐ)整治等方面進行協調銜接。
與排水防澇規劃重在協調處理生(shēng)态與安全、分(fēn)布與集中(zhōng)、綠色與灰色、地上與地下(xià)、岸上與岸下(xià)等方面的關系,明确雨水源頭減排、排水管渠、排澇除險、應急管理的要求。
與防洪規劃重在協調處理生(shēng)态與安全、岸上與岸下(xià)等方面的關系,在洪水水位、行洪能力、洪泛區、蓄滞洪區布局等方面進行協調銜接,尤其要考慮城市規劃區範圍内的防洪體(tǐ)系和河湖水位關系。
與生(shēng)态環保規劃重在協調處理水質與水量、生(shēng)态與安全、分(fēn)布與集中(zhōng)、綠色與灰色、景觀與功能等方面的關系,在山水林田湖草、生(shēng)态紅線、點源面源污染物(wù)控制、水環境質量管控方面進行協調銜接。
與城市豎向規劃重在協調處理生(shēng)态與安全、地上與地下(xià)、岸上與岸下(xià)等方面的關系,在排水分(fēn)區劃定、澇水行洩通道、區域雨水排放(fàng)組織方面進行協調銜接。
與道路交通規劃重在協調處理地上與地下(xià)的關系,在排澇通道與道路豎向、下(xià)穿式立交橋易澇點、城市遭遇内澇災害時的交通組織方面進行協調銜接。
與園林綠地規劃重在協調處理生(shēng)态與安全、分(fēn)布與集中(zhōng)、綠色與灰色、景觀與功能、岸上與岸下(xià)等方面的關系,在自然調蓄空間、濕地、公園水面、水系消落帶及濱水控制範圍、空間利用方面進行協調銜接,既要實現綠地系統的景觀功能,又(yòu)發揮綠地系統對雨水的滲、滞、蓄、淨、用的作用,減少和延緩雨水徑流的形成及排放(fàng)。
1.3.3與控制性詳細規劃的關系
編制控制性詳細規劃時,應落實2020年不少于20%建成區和2030年不少于80%建成區的海綿城市建設區域,做好與海綿城市專項規劃中(zhōng)确定的指标、豎向、用地布局等内容的協調銜接。控制性詳細規劃要劃定藍(lán)線、綠線控制範圍,明确保護管控區域,按照排水分(fēn)區将專項規劃确定的指标落實到控規單元,并落實重大(dà)設施用地布局。
1.3.4與修建性詳細規劃的關系
修建性詳細規劃直接指導工(gōng)程建設,以紅線爲邊界,落實建築小(xiǎo)區(紅線内)和市政基礎設施(紅線外(wài))的建設要求。對于地塊開(kāi)發修建性詳細規劃,由市場主體(tǐ)編制實施,在紅線内強化源頭減排,嚴格落實海綿城市專項規劃确定的年徑流總量控制率的要求。對于市政基礎設施建設規劃,由政府編制實施,在紅線外(wài)落實與海綿城市建設相關的市政工(gōng)程建設項目,發揮其公共服務、公共安全、生(shēng)态環保、資(zī)源利用的功能。此外(wài),建設項目時序安排、實施主體(tǐ)、投融資(zī)等還要考慮與國民經濟和社會發展五年規劃銜接。
2生(shēng)态本底和現狀問題調查
做好海綿城市建設,首先要把現狀問題摸清楚。一(yī)方面,要調查清楚城市的生(shēng)态本底,以确定控制目标;另一(yī)方面,要找準因雨水徑流管控不到位而産生(shēng)的各類問題,以明确重點任務。
2.1生(shēng)态本底調查
調查城市生(shēng)态本底是爲了分(fēn)析城市海綿體(tǐ)的原真性和系統性,重點做好自然山水格局分(fēn)析、城市産彙流特征分(fēn)析、生(shēng)态基流分(fēn)析等内容,明确保護恢複城市天然海綿體(tǐ)的管控要求。
(1)自然山水格局:重在調查城市自然地形地貌、河湖水系分(fēn)布、林地濕地範圍、低窪地區分(fēn)布等,爲确定城市禁建區和限建區、劃定排水分(fēn)區、确定蓄排關系和提出豎向管控要求等提供依據。
(2)城市産彙流特征:重在調查城市未開(kāi)發前、本底條件下(xià)的降雨産彙流特點,分(fēn)析不同尺度的區域多年平均入滲、徑流等産彙流情況,爲确定城市自然本底對應的年徑流總量控制率奠定基礎。
(3)河道生(shēng)态基流:重在調查河道生(shēng)态用水需求,明确河道洪枯水位間的消落帶(一(yī)般性河流至少要做常、枯、洪3個水位的分(fēn)析)等,爲劃定河道藍(lán)線綠線、确定河道生(shēng)态基流等提供依據。
2.2現狀問題分(fēn)析
現狀問題分(fēn)析是爲了找出人民群衆反映強烈的城市水體(tǐ)黑臭、内澇積水等問題,水資(zī)源緊缺的地區還要分(fēn)析城市水資(zī)源承載能力問題。
(1)水體(tǐ)黑臭問題:通過調查和水質水量監測,分(fēn)析河道現狀水環境情況、入河污染物(wù)總量,分(fēn)析水體(tǐ)自淨能力和水動力條件,計算河道環境容量,明确允許排放(fàng)的污染物(wù)總量。具體(tǐ)調查内容包括:一(yī)是沿河調查城市點源、面源等污染排放(fàng)的情況;二是調查城市排水體(tǐ)制、排水分(fēn)區情況,從河道排水口倒查排水管網連接情況和管網運行水位,分(fēn)析是否存在混接錯接漏接、管網破損、河水倒灌、地下(xià)水滲入等問題;三是沿河道調查排水口數量,分(fēn)析排水特征(旱天排水還是雨天排水、排水的水量水質等);四是調查排放(fàng)水體(tǐ)所對應的污水處理廠情況,污水處理廠設計規模和旱天、雨天實際處理水量、進出水水質、處理後尾水出路等;五是調查河道常、枯、洪水位對應的水量、水質,生(shēng)态來水情況,消落帶保護與利用等情況。
(2)内澇積水問題:通過曆史數據調查和數學模型計算,明确在城市内澇防治标準對應的設計暴雨條件和雨型下(xià),城市内澇積水點的位置、積水時間、積水深度、積水面積等,分(fēn)析内澇成因。具體(tǐ)調查内容包括:一(yī)是調查積水點對應的排水分(fēn)區或彙水範圍以及内部下(xià)墊面、地形地貌情況;二是調查排水分(fēn)區内,地塊的徑流控制現狀和可改造情況、排水管渠現狀标準和可改造情況,河道排澇能力(按照城市内澇防治的要求複核);三是分(fēn)析計算城市蓄排平衡能力,自然和人工(gōng)調蓄空間容量,澇水行洩通道排水能力,城市泵排能力;四是調查城市應急機制,包括應急等級、内涵、處置程序及相應的人防、物(wù)防、技防措施等。此外(wài),存在外(wài)洪風險的城市,還要調查分(fēn)析城市防洪标準、洪澇組合遭遇情況、外(wài)河洪水水位對城市的影響、城市向外(wài)河限排要求等。存在外(wài)潮風險的城市,還要調查分(fēn)析防潮标準、潮型、洪潮澇組合遭遇情況對城市的影響等。
(3)水資(zī)源短缺問題:通過水資(zī)源供需平衡分(fēn)析,确定城市水資(zī)源承載能力。具體(tǐ)調查内容包括:一(yī)是城市水資(zī)源供給情況,當地地下(xià)水和地表水、外(wài)調水、非常規水資(zī)源等可利用水資(zī)源現狀;二是城市水資(zī)源需求情況,城市生(shēng)活用水、生(shēng)産用水、生(shēng)态用水需求分(fēn)析和保障情況;三是城市再生(shēng)水和雨水資(zī)源利用對象和用水潛力;四是目前城市非常規水資(zī)源利用設施運行情況和存在的主要問題。
3海綿城市建設的目标和指标确定
在調查清楚生(shēng)态本底和現狀問題的基礎上,從修複城市水生(shēng)态、改善城市水環境、保障城市水安全、提升水資(zī)源承載能力等方面明确海綿城市建設的目标和具體(tǐ)指标。
在水生(shēng)态方面,目标是保護城市中(zhōng)的天然海綿體(tǐ),盡可能恢複自然生(shēng)态本底。具體(tǐ)指标包括城市自然生(shēng)态本底對應的年徑流總量控制率、藍(lán)線綠線管控範圍、河湖生(shēng)态岸線比例等。
在水環境方面,目标是達到城市河湖水系環境質量要求,近期以消除黑臭水體(tǐ)爲主。具體(tǐ)指标包括城市水環境質量要求、污水收集處理率、污水處理廠布局和入廠污染物(wù)濃度、合流制管網溢流頻(pín)次和溢流量、雨水面源污染削減率等。
在水安全方面,目标是構建城市排水防澇體(tǐ)系,有效應對标準内的降雨,與城市防洪相銜接,保障城市安全運行。具體(tǐ)指标包括城市排水分(fēn)區控制及豎向管控要求、城市排水管渠标準、城市内澇防治标準(蓄排平衡關系)等。
在水資(zī)源方面,目标是合理利用本地水資(zī)源和雨水、再生(shēng)水等非常規水資(zī)源,滿足城市生(shēng)活、生(shēng)産、生(shēng)态用水需求,盡量避免外(wài)調水。具體(tǐ)指标包括當地水資(zī)源承載能力(供需平衡情況)、城市雨水資(zī)源化利用率、污水再生(shēng)利用率等。
4海綿城市建設實施方案制定
根據海綿城市建設目标和具體(tǐ)指标,按照源頭減排、過程控制、系統治理的思路,從保護城市水生(shēng)态、改善城市水環境、保障城市水安全、提升水資(zī)源承載能力等方面提出實施方案,一(yī)方面,明确空間管控要求,落實規劃指标,另一(yī)方面,确定重大(dà)工(gōng)程設施規模和布局。
4.1合理劃定管控分(fēn)區
劃定好管控分(fēn)區是推進海綿城市建設的基礎。在劃定海綿城市管控分(fēn)區時,應以排水分(fēn)區爲基礎,結合城市控規的編制單元、行政區劃等進行适當優化,以便在後續規劃建設管理時使用。
海綿城市管控分(fēn)區應充分(fēn)保護城市原始地形地貌,不能因城市建設發展而随意改變。對于已建區域,排水分(fēn)區劃定應以排水管網系統和地形坡度爲基礎,依據各個地塊内部排水管網優化分(fēn)水界線;對于新建區域,排水分(fēn)區劃定應以河湖水系彙水範圍和城市豎向高程爲基礎,參考規劃的排水管網。
4.2從水生(shēng)态、水環境、水安全、水資(zī)源方面分(fēn)别确定實施方案
4.2.1保護水生(shēng)态實施方案
保護水生(shēng)态實施方案要保護城市生(shēng)态空間,落實徑流總量控制要求。
一(yī)是保護生(shēng)态格局。利用GIS、高分(fēn)數據等對山水林田湖草等生(shēng)态本底進行分(fēn)析,采用層次分(fēn)析法和專家打分(fēn)法等,确定各敏感因子權重,具體(tǐ)因子包括河流、濕地、水源地、低窪地、易澇區、徑流路徑、排水分(fēn)區、高程、坡度、土地利用類型等。通過GIS平台進行空間疊加,得到海綿生(shēng)态敏感性綜合評價結果,進行海綿生(shēng)态敏感分(fēn)區的空間定位(高敏感區、較高敏感區、一(yī)般敏感區、較低敏感區和低敏感區),将高敏感區、較高敏感區分(fēn)别納入禁建區、限建區進行空間管控。
二是劃定藍(lán)線綠線。結合河湖水系水文特征,劃定藍(lán)線并落實到空間。藍(lán)線劃定應保護河湖、坑塘、濕地的自然形态,恢複自然深潭淺灘和泛洪漫灘,應以洪水水位對應的區域空間爲基礎并适當外(wài)延。對有堤防的河道,藍(lán)線還應包括兩岸堤防之間的區域及堤防、護堤地(自堤防背水坡坡腳分(fēn)别外(wài)延)。保護城市自然林地、濕地以及園林綠化,并納入城市綠線進行嚴格管控。加強藍(lán)線和綠線的協調,強化豎向管控,實現藍(lán)綠交織。
三是落實年徑流總量控制率。新建地區應落實生(shēng)态本底對應的年徑流總量控制率要求,作爲用地管控指标。已建地區應結合城市更新、舊(jiù)城改造,因地制宜實施,避免大(dà)拆大(dà)建。源頭減排設施和技術應綜合考慮城市降雨、地質特點、用地情況、經濟性、居民接受度等因素,按照經濟可行、技術合理的原則确定。
4.2.2改善水環境實施方案
改善水環境實施方案要從控源截污、内源治理、生(shēng)态修複、活水保質、長治久清等方面提出要求。
一(yī)是控源截污。按照“旱天污水零直排、雨天污水少溢流、入廠濃度有提高”的要求,完善污水管網,消滅污水直排,提高污水收集處理率;減少合流制管網溢流頻(pín)次,控制溢流污染;減少面源污染。具體(tǐ)可采取完善改造排水口和管網、沿河截污入污水處理廠、消滅混接錯接、臨時就地處理、設置合流溢流污染控制調蓄池、生(shēng)态濕地處理、地塊雨水源頭減排、雨水口在線處理等措施,在定量數據分(fēn)析的基礎上,多方案比較、系統考慮,确定工(gōng)程與建設規模。
二是内源治理。對漂浮垃圾等進行清理,根據底泥污染特征和水體(tǐ)特征,科學制定清淤方案,做好底泥的處理處置,保證河道内好氧區、兼性區、厭(yàn)氧區生(shēng)态平衡。
三是生(shēng)态修複。充分(fēn)利用河道水位消落帶對低污染合流溢流污水和初期雨水進行生(shēng)态處理,利用人工(gōng)濕地進一(yī)步淨化再生(shēng)水,恢複河道生(shēng)态基流,構建河道内部良好生(shēng)态系統,充分(fēn)利用沉水植物(wù),提高水體(tǐ)自淨能力,提升河道景觀。地面做爲休閑遊憩空間,地下(xià)做爲生(shēng)态處理空間。
四是活水保質。合理布局城市污水再生(shēng)利用和雨水利用設施,充分(fēn)利用城市再生(shēng)水、雨水等作爲補充水源,增加水體(tǐ)流動性和環境容量。要堅決反對以恢複水動力爲理由的各類調水沖污、大(dà)引大(dà)排等措施。
五是長治久清。建立長效機制,落實河長制,明确河道維護責任人、責任單位和維護要求、維護經費(fèi)。
4.2.3保障水安全實施方案
保障水安全實施方案要在評估城市現狀排水防澇能力和内澇風險的基礎上,構建源頭減排、排水管渠、排澇除險、應急管理的城市排水防澇體(tǐ)系,并與城市防洪系統相銜接。
一(yī)是源頭減排系統。在建築小(xiǎo)區等産彙流源頭實施雨水徑流管控,削減徑流峰值和流量,延緩徑流時間,提升原有設施排水能力。采用微地形豎向設計、景觀設計、園林綠化等措施,在地塊(項目)落實年徑流總量控制率指标,實現削峰錯峰,定量評估源頭改造對既有排水管渠能力提升的貢獻。源頭減排設施應加強與排水管渠系統的銜接,确保安全溢流。
二是排水管渠系統。在充分(fēn)考慮源頭減排等功效的基礎上,優化改造排水管渠,達到《室外(wài)排水設計規範》确定的排水管渠設計标準。新建地區應高标準規劃設計排水管渠系統。已建地區以治理易澇點爲突破口,綜合采取措施使排水管渠達到标準要求。易受河水或潮水頂托的排水管渠出水口應考慮河道水位影響。對可能産生(shēng)溢流污染的管渠要采取溢流污染控制措施。
三是排澇除險系統。利用自然水體(tǐ)、自然與人工(gōng)調蓄設施的調蓄能力和澇水行洩通道、強排泵站等的排水能力,明确城市内澇積水排幹時間,在整體(tǐ)蓄排平衡的基礎上,提出具體(tǐ)積水點的解決措施,實現《室外(wài)排水設計規範》确定的内澇防治标準下(xià)的蓄排平衡。
四是應急管理系統。對超過《室外(wài)排水設計規範》确定的内澇防治标準的降雨,落實人防、物(wù)防、技防等綜合應急措施,确保不發生(shēng)人員(yuán)傷亡和重大(dà)财産損失事件,雨後迅速恢複城市正常秩序。此外(wài),還要綜合采用模型分(fēn)析、監測評估等技術手段提高應急措施的科學性,逐步做到智慧化調度。
4.2.4提升水資(zī)源承載能力實施方案
提升水資(zī)源承載能力實施方案要在城市整體(tǐ)水資(zī)源供需平衡的基礎上,以我(wǒ)國先賢們“一(yī)方水土養一(yī)方人”的哲學思想智慧,提高污水再生(shēng)利用和雨水收集利用水平,保障城市的生(shēng)活、生(shēng)産、生(shēng)态用水。根據水資(zī)源承載力,确定再生(shēng)水、雨水等非常規水資(zī)源利用目标,積極推進再生(shēng)水、雨水等用于城市河道生(shēng)态用水。進而确定污水再生(shēng)利用設施、雨水綜合利用設施等的規模、用地布局。結合綠色建築建設,提高再生(shēng)水、雨水的就地利用水平。
4.3統籌協調确定系統方案
根據水生(shēng)态、水環境、水安全、水資(zī)源實施方案确定的措施,綜合分(fēn)析地塊和市政項目的協同作用和功能,進行綜合統籌,從源頭減排(建築小(xiǎo)區、道路廣場海綿化改造等)、過程控制(管網、調蓄設施、集中(zhōng)污水處理廠、分(fēn)散淨化設施等,通過智慧調度手段進行聯控)、系統治理(山水林田湖草、園林綠地、河道整治等)三個方面進行梳理,最終提出海綿城市管控要求、建設任務和規模。
編好海綿城市專項規劃,做好頂層設計,要以恢複和修複生(shēng)态本底、系統解決城市水問題爲根本出發點,以系統思維爲宏觀統籌,以定量定性分(fēn)析爲基本依據,以規劃管控爲重要手段,爲一(yī)張藍(lán)圖幹到底提供科學保障。
原文标題:淺析海綿城市建設的頂層設計,作者:章林偉、牛璋彬、張全、馬洪濤、任心欣、任希岩、王家卓、王文亮、陳玮、胡應均、趙晔、呂永鵬,刊登在《給水排水》2017年9期。
作者單位:住房和城鄉建設部城市建設司、中(zhōng)國城市規劃設計研究院,中(zhōng)國市政工(gōng)程華北(běi)設計研究總院,深圳市城市規劃設計研究院有限公司,北(běi)京建築大(dà)學,住房和城鄉建設部城鄉規劃管理中(zhōng)心,上海市政工(gōng)程設計研究總院(集團)有限公司