基于城市水文過程安全的控制性詳細規劃研究

黃葉琨 李萍萍 陳筠婷*

(廣西大學土木建筑工程學院，廣西 南寧 530001)

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基于城市水文過程安全的控制性詳細規劃研究

黃葉琨 李萍萍 陳筠婷*

(廣西大學土木建筑工程學院，廣西 南寧 530001)

以巴馬瑤族自治縣同賀組團為例，針對自然滯水空間被填埋作為城市建設用地、綠地相互隔離使城市地表匯流過程的連續性遭到破壞的問題，結合景觀生態學原理和雨洪安全格局評價指標，提出了海綿城市建設的規劃結構圖，并對開發強度控制指標作出了調整。

水安全格局，用地指標，水文生態系統，調蓄斑塊

0 引言

近年來大量的自然滯水空間如洼地、池塘、河流等被填埋作為城市建設用地，綠地相互隔離，致使城市地表匯流過程的連續性遭到破壞，從而引發更加嚴重的洪澇災害問題。城市水文過程具有時空的連續性,并在不同的時空尺度上產生不同的水安全效應。城市較大尺度上的水文過程表現為暴雨徑流向城市不同集水區分流的過程，城市集水區的范圍、排水管網系統、集水區匯蓄能力決定了該區域的安全水平，應從城市總體規劃層面來控制。較小的尺度上，暴雨徑流水文過程產生的安全效應則取決于具有調蓄能力的綠地和水域系統空間格局特征，與集水區內用地布局密切關聯；在微觀尺度上，可在設計中采用LID技術調整地表匯流水文生態過程，進一步減小雨洪效應的影響。

LID即為低影響開發模式，強調地塊開發前后，水文狀況的穩定性，旨在降低城市建設對城市原有生態環境的沖擊[1]。將“滲、滯、蓄、凈、用、排”六大海綿城市設計措施[2]，用于調整城市雨洪過程，增加城市水安全。本課題已經就總體規劃層面的水安全格局進行探討(見同期發表文章)，本文嘗試從過集水區內部探討控制性詳細規劃如何引入海綿城市建設相關技術，構建水安全格局評價指標，對城市用地開發強度進行指導，從而調整用地，構建規劃范圍的水安全格局，向上落實總體規劃的水安全格局戰略，向下指導修建性設計，最終形成控規層面的海綿城市規劃。本次研究基于水文過程原理和海綿城市技術導向，以河池市巴馬瑤族自治縣巴馬鎮同賀組團為研究對象，對基地水文條件進行分析，在總體規劃層面的PSR評價體系下，對現有控制性詳細規劃水安全格局進行評價后對小流域內各單元內響應指標做出調整，指導用地開發強度，使雨洪水安全格局達到高安全格局。

1 基地條件

1.1 基地概況

巴馬屬于亞熱帶季風氣候區，境內四季長短不一，平均氣溫為19.7 ℃～20.8 ℃，年降雨量為1 500 mm。同賀組團位于巴馬鎮老城區西北面，北面靠山，東到壽鄉大道中段，南臨省道S208而過，規劃用地范圍為261.44 hm2。

基地內以居住用地和綠地與廣場用地為主，各占總用地面積的40.25%和26.43%(見表1)，其中自然資源豐富，沿道路將各級公園綠地、防護綠地等綠化景觀節點串聯起來，構筑點、線、面有機結合的多層次綠網結構。

表1 用地匯總表

1.2 地形地貌

根據高程分析可知(見表2)，地勢較陡峭，多為丘陵地形，呈北高南低走向，海拔在260 m～290 m之間。290 m～335 m以上區域較為分散。

根據坡度分析(見表3)，規劃區坡度大于25°的主要分布在規劃區西北部、東部的溝谷坡面上，占43.11%，為高原向平原過渡的斜坡地帶。

表2 高程統計分析

表3 坡度統計分析

1.3 水文單元

對現狀場地水文進行分析，提取出了場地的主要徑流路徑以及水文單元，規劃范圍內形成了6個水文單元(見圖1)，根據洪水淹沒區及其他匯水區的基礎上進行的綜合評價分析，其中2個單元內低洼面積較大，屬于洪澇風險區孕災能力高，反之則低(見表4)。

表4 小流域單元洪澇風險分析

小流域單元洪澇風險區面積/m2比例/%單元1115032.10單元223761743.39單元300.00單元410356518.91單元5194263.55單元616441830.02總計536529100

2 基于PSR模型的城市雨洪過程安全格局評價

2.1 城市雨洪過程安全格局

雨洪安全格局是在對城市水文生態系統現存的問題進行分析的基礎上，以ArcGIS空間分析方法作為技術支撐，運用景觀生態學和城市水文學相關理論，提取對雨洪過程有影響的基地要素數據，包括高程、坡度、積水區、城市開發強度和集水區內綠地水域等可調蓄的水文過程要素，基于PSR模型進行指標選取和權重分配，建立城市雨洪安全評價體系，對城市的雨洪過程具有關鍵作用的格局進行辨別，建立高、中、低雨洪安全格局，并根據相應的格局制定有針對性的規劃策略。

2.2 城市雨洪過程水安全評價體系

基于PSR模型和AHP分析法將指標分解成若干層次，并以同一層次的各種要素按照上一層要素為準則，進行兩兩判斷比較并計算出各個要素的權重，最終得出綜合權重[3](見表5)。

2.3 評價結果

運用雨洪水安全評價體系對巴馬控規地塊進行評價，評價結果如表6所示。結果顯示該地塊屬于低水安全格局，主要是因為地塊的綠地系統規劃中可調蓄斑塊的面積較少，且由于道路和綠廊規劃的不合理，各集水片區的連接度較差，從而導致了響應層評分較低，若要使該地塊的雨洪水系統達到高安全格局，則需對地塊綠地系統、道路系統進行調整，提高水文格局的可調蓄斑塊面積和連接度。

表5 城市雨洪過程安全評價體系

表6 巴馬地塊雨洪水安全評價結果

3 控制性詳細規劃的用地管理

3.1 可調蓄斑塊

由現狀分析可知小流域單元內各單元孕災能力風險高低為單元2>單元6>單元4>單元5>單元1>單元3，根據現有控規綠地系統，可將單元內綠地作為調蓄斑塊面積(如表7所示)，但現有斑塊分布不足以解決雨洪安全格局，處在集水區域的地塊皆為居住用地，可通過控制開發強度，引入海綿城市技術指標改造為調蓄斑塊，增加調蓄斑塊面積使雨洪安全格局響應指標有所改善(見表7)。

表7 調蓄斑塊面積增加 hm2

3.2 地塊開發強度控制

根據各單元孕災能力,結合現有調蓄斑塊面積分析，若孕災能力高單元內調蓄斑塊面積較大，可適當控制開發強度，若孕災能力高、單元內調蓄斑塊面積較小，則降低開發強度。因單元3所處地形較高，孕災風險為0，不做調整，其他居住地塊的開發強度具體調整如表8所示。

表8 居住地塊開發強度調整

3.3 廊道連接度

一級廊道：主要位于規劃地塊的城市次干道上，能連接多個蓄水斑塊，設置道路截面時適當增加隔離帶寬度，將其做成植草溝形式，以增強各蓄水板塊之間的聯系，另外結合雨水工程設施規劃，在該廊道上應相隔一定距離設置增壓泵、蓄水池、截污設備等雨洪設施，適當加大雨水管道、溝渠的排水能力。

二級廊道：與規劃主干道基本契合，主要功能為車行，能串聯起的蓄水斑塊較少，設計道路截面時以道路通行流量為主導，雨水廊道的功能實現以埋設雨水管道為主。

三級廊道：利用城市支路、居住區級道路等，結合景觀布置植草溝、雨水花園等軟質LID技術，增強斑塊間的連通性。

雨洪安全格局規劃圖見圖2。

4 結語

本文在景觀生態學理論和GIS技術的支持下，研究小流域尺度下各水文單元對洪水自我調蓄的能力，在已有控制性詳細規劃的基礎下對土地開發強度進行調整。在研究區內建立城市廊道，將各調蓄斑塊有機聯系起來，為流域內建設可“吸、蓄、滲、釋”雨洪的海綿城市提供生態保障，用較少的經濟代價優化水安全格局，取得較大的社會效益、環境效益和經濟效益。本文是基于總規層面的總體城市水安全格局構建的基礎上，對控規層面的用地進行調整，通過用地的管理來調整規劃對象區域的雨洪水文生態過程，自上而下的制定雨洪水安全策略控制控規層面指標，并且通過用地格局的管理，來指導修建性詳細規劃的具體設計。

[1] David J R, John C C, Michael E D. Calibration and Verification of SWMM for Low Impact Development[J]. JAWRA Journal of the American Water Resources Association,2015(3)：746-757.

[2] 住房城鄉建設部.海綿城市建設技術指南——低影響開發雨水系統構建[Z].2014.

[3] 王寶強.洪澇安全視角下的山地城市用地布局規劃研究[J].規劃師,2009(10):73-77.

Study on control-oriented planning on the basis of urban hydrological process safety

Huang Yekun Li Pingping Chen Junting*

(College of Civil Building, Guangxi University, Nanning 530001， China)

Taking Tonghezutuan of Bama Yao Autonomous County as an example, in light of a series of problems, such as natural stagnant water space landfill as city construction land, isolating green land leading to continuous city ground flow damage and so on, integrating landscape ecology principle with flood safety pattern evaluation index, the paper puts forward sponge city construction planning draft, and adjusts the development strength controlling indicators.

water safety pattern, land indicator, hydrological system, regulating-storage plaque

1009-6825(2017)16-0022-03

2017-03-27

黃葉琨(1993- )，女，在讀本科生； 李萍萍(1993- )，女，在讀本科生

陳筠婷(1972- )，女，副教授

TU984.11

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