海綿城市理念下的城市規劃研究

文／黃建忠 安徽省合肥市肥西縣自然資源和規劃局 安徽合肥 231200

引言：

海綿城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市能夠像海綿一樣，在適應環境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的彈性，也可稱之為“水彈性城市”。海綿城市是推動綠色建筑建設，低碳城市發展，智慧城市形成的創新表現，是新時代特色背景下現代綠色新技術與社會、環境、人文等多種因素下的有機結合。

1、海綿城市理念下的城市規劃體系構建

1.1 傳統城市規劃存在的問題分析

1.1.1 規劃方法問題

傳統城市規劃時，對地區內經濟和人口的規模及發展趨勢進行預測，來確定城市的性質，再按照人均用地指標來制定城市基礎設施規模及土地利用類型，在利用城市空間模式來開展空間布局。存在的問題主要包括：

（1）當前市場經濟高速發展背景下，城市發展受到不確定因素影響，以往城市規劃模式不能預測出城市未來發展，城市規劃具有被動、滯后特點。

（2）傳統城市規劃對人與自然、城市與鄉村、不同分區之間的整體性、連續性重視不足。

（3）傳統城市規劃存在高度重視建設用地規劃設計，輕視綠地、水系等水生態敏感保護區、非建設用地的情況。

綜上，傳統城市規劃在方法上存在忽視非建設用地、不能很好地滿足城市發展面臨的條件及變化、規劃范圍局限的問題。

1.1.2 水系規劃問題

城市規劃忽視非建設用地，造成城市規劃時存在生態系統退化問題。以水生態系統為例，城市規劃常見造成水體聯系被破壞、水系走向變動情況，甚至有時會出現隨意截斷水系或填埋水系情況，造成原本貫通、連續的水網體系變得破碎，影響水體防洪能力及生態功能。水系建設時通過建設砌底、硬質駁岸等方法對河流進行改造，造成水生生物的生存環境遭受破壞，造成水體自凈能力降低，在一定程度上造成水污染加劇。

1.1.3 綠地規劃問題

傳統城市規劃時，在綠地規劃方面的主要問題包括：綠地建設時沒有充分利用到雨洪資源；對城市綠地的布局及結構重視不足；不重視自然水文條件；沒有形成網絡化整體布局。

綠地規劃時沒有充分利用到雨洪資源：城市規劃時綠地的標高超過路面，降雨時綠地收集的地表徑流流向路面后匯入市政管網，沒有充分下滲、沒有利用雨水來灌溉植物、造成市政管網的排水壓力增加。除此以外在雨洪資源利用時，沒有在專業的指導下采取合適的措施及技術，這造成雨洪資源利用不充分。

綠地規劃時對城市綠地的布局及結構重視不足：傳統城市規劃綠地系統時，存在重視綠地形態設計情況，沒有站在城市生態系統的高度來構筑城市綠地的布局及結構，一味強調形成軸－環－帶的空間格局，對綠地的生態調節功能重視不足。

綠地規劃時不重視自然水文條件：在城市規劃開展前期調研時沒有開展對城市原有的洼地、河流、濕地等生態敏感區的調查，沒有重視保護原有綠地，這造成建設的綠地不能很好地與原水系配合，時常出現原本應嚴格控制開發的區域出現高強度建設綠地的情況，這對城市的水文循環帶來嚴重影響。

綠地規劃時僅從綠地的平面布局出發造成綠地的生態調節功能不能充分發揮出來：城市綠地規劃時僅從平面布局著手，但當前城市用地逐漸緊張，綠地面積也持續縮小，這一背景下，綠地規劃時仍然是常見的草坪、植被稀疏的綠地，綠地規劃僅局限于平面布局，造成綠地攔截、下滲雨水的功能不足，不能充分發揮出綠地的生態調節功能。

1.1.4 道路規劃問題

城市道路規劃時，傳統城市規劃下路面主要是不透水的硬化路面，雨水不能經路面下滲，這造成降水時路面常見雨水徑流。從城市道路的斷面來看，存在中間高、兩邊低的特點，降水在自重的作用下沿著坡度形成徑流，徑流匯聚至收集口后進入雨水管排放至市政管道或周邊水體，這一道路設計模式下，道路不具備滯留雨水的功能而造成雨水資源的浪費，同時道路也不能凈化雨水，雨水沒有經過凈化就直接用于補充周邊水體時造成水體污染。

1.1.5 排水防澇規劃

傳統城市規劃對雨水利用重視不足，不重視對降水的收集、積存及利用，僅希望盡快通過排水設施來排放雨水，這造成一旦面臨高強度降水時，雨水徑流量過大而對雨水管網帶來沖擊。

防澇排放對排水管網的完整性提出較高的要求，一旦排水管網受到大流量降水沖擊，則可能會出現問題，由此造成排水系統的功能減弱或喪失。傳統城市排水高度依賴市政排水，對場地排水重視不足，因此一旦市政排水管網出現故障則很容易出現洪澇。

1.2 海綿城市設計理念和建設途徑

海綿城市的設計理念要求讓城市建設與資源環境能保持和諧發展，設計理念主要包括：實現人與水循環、水環境、自然及土地利用的和諧共處；盡量保護原水生態；強調城市建設應減少對周邊水生態環境造成的影響。建設海綿城市時，需要充分考慮到生態系統的長期性與復雜性，對地下水、地表水及自然降水進行統籌，對給排水等水循環利用環節進行協調。

海綿城市的建設途徑包括：

（1）低影響開發：建設海綿城市時應盡可能減少對環境造成的影響，控制開發強度，盡可能減少對城市生態用地造成的負面影響，采用綠化屋頂、增加水域面積、對不透水面積比例進行調整等措施以實現下滲雨水、積存雨水及凈化雨水的作用。

（2）合理進行城市規劃：應合理開展城市總體規劃設計，可采取緊湊開發、保護生態斑塊、減少對原自然水文特征造成的改動及破壞等；要對排水防澇、道路交通、綠地交通及城市水系等開展專項規劃，制定規劃策略；詳細規劃中應當對不同的地塊提出相應開發控制指標以減少對生態環境造成的擾動。

（3）重視修復及保護原生態系統：在保護原生態系統的基礎上建設海綿城市，要對生態斑塊進行識別，劃定保護區域與建設邊界，使用生態走廊實現生態斑塊之間的聯通。針對以往由于粗放開發引起的綠地、濕地、水體等自然環境破壞，應采用生態駁岸、建立人工濕地等手段修復。

2、海綿城市理念下的城市規劃設計策略

2.1 海綿城市理念下城市規劃目標

（1）以城市的自然環境條件為依托，建立良好的城市生態環境，建立完善的生態基礎設施體系。

（2）盡可能采取措施保護城市規劃范圍內的草地、森林、坑塘、濕地及河湖等，減少對原自然水文特征造成的擾動。

（3）低影響開發，對城市開發強度進行控制，增加溝渠的建設以擴大水域范圍，預留生態用地的余量，從而確保城市開發后的洪峰時刻、洪峰流量及徑流總量與開發前基本一致。

2.2 海綿城市理念下水系規劃

2.2.1 尊重水系現狀

規劃時需要避免對水體自然形態造成破壞，規劃時應當注意保護、恢復水系的自然形態，杜絕截彎取直、填湖造地等方法。

就水系水體的補給上，應避免對水體的自然補給方式造成破壞。對季節性水體，可采用將雨水滯留池布置在水體周邊，通過地下補給通道來進行補給的方式，當不能滿足需求時再通過中水、自來水補給。

就水體護岸方式的選擇上，要充分尊重水文運動的自然規律，順應規律來合理選擇水體護岸的方式。例如凸岸較為安全時，可采用生態護岸來有效吸收雨水、凈化雨水；針對嚴重沖刷的凹岸則綜合運用硬質護岸與生態護岸的方式來進行防護。

2.2.2 系統化的水網布局

綜合運用水系平面布局與豎向布局，建設系統的水系。規劃前充分調研水系現狀，整理相關資料，與總體規劃布局相結合來合理確定水體功能定位。盡可能保留原水系，在此基礎上結合實際通過開挖溝渠的方式來對水系形態及布局進行優化，建立循環貫通、縱橫相連的水網。

就平面布局上，充分利用大面積的濕地、湖泊，發揮蓄水池、凈化池的作用；將帶狀的河道作為生態廊道的框架；將點狀坑塘作為節點來對區域內徑流源頭進行控制。兼顧水體本身的布局和水體與周圍區域的聯系，建設與沿線風貌相協調的水系。就岸線的處理上，以自然曲線形為主，截彎取直等人工干預為輔。

豎向布局主要是指河道的斷面設計，就豎向布局上要兼顧工程效益與生態效益，盡可能建立兼具景觀、防洪功能的生態系統。對河道的斷面形式進行優化，充分結合周邊的綠地及沿線地塊開展豎向設計，對河道邊坡開展地形優化改造以滿足滯留、凈化雨水的需求。當河段的豎向空間充足時，可增加對生態環境負面影響小的設施來提高調蓄雨水的能力。

2.3 海綿城市理念下綠地系統規劃

2.3.1 尊重現狀格局

對基地現狀及生態安全格局現狀進行分析，按照生態戰略要求，對規劃區內水塘、濕地、大型制備群等自然斑塊最大程度地保留，因地制宜地規劃為集中式綠地。

2.3.2 與水文規劃結合

綠地與水文二者不可分割，二者構建的復合系統具有良好的調蓄雨水徑流的效果，因此建立城市綠地系統時需要充分尊重水文要素，尊重區域內的水生態敏感區在空間山的特征，綜合運用自然水系與人工水系建立綠地網絡的骨架，對綠地進行合理規劃。

2.3.3 系統化的綠地布局

建立點線面結合的綠地平面布局：點狀綠地指的是行政區、商業區及居住區等均勻、散在分布的綠地，特點在于尺度較小。點狀綠地可以與下沉綠地、雨水花園等相結合開展設計，可以從雨水的源頭來收集、控制雨水。線狀綠地是沿著道路、河流等布置的狹長綠地，可以與植被緩沖帶、滲渠、植草溝等相結合來進行設計。線狀綠地兼具傳輸雨水、收集雨水的作用，可以促進雨水下滲、凈化雨水徑流、降低徑流速度。面狀綠地指的是森林、濕地、公園等生態斑塊，特點在于具有較大的面積，可實現對本區域及傳輸來的雨水流經的處理。應綜合運用點線面3 種類型的綠地，按照總體布局、規劃目標合理布置，相互配合，進而有效管理城市雨洪。

就綠地的豎向規劃上，主要是要求立足于建筑的特點、場地的地形開展設計。綠地規劃時需要盡可能減少非必要的場地改造，盡可能順應區域內水文格局、地形現狀等。就綠地分布上，需要做到高處與低處結合，針對不同的高程、用地采用屋頂花園、外墻垂直綠化、下沉綠地等方式實施雨水就地管理。就綠地的建設上，建設豎向層次豐富、植物種類繁多的綠地以發揮良好的攔截雨水的效果。

2.3.4 多樣化的綠地功能

綠地的功能多樣，兼具生態功能與社會功能。綠地的生態功能包括維持景觀及生物多樣性、減少污染、凈化空氣、提高環境質量、調節區域氣候等；社會功能包括提高周邊土地價值、用于人際交往、提供休憩場所、美化城市形象等。

海綿城市理論下的綠地系統在傳統綠地的功能基礎上還增加綠道慢行交通及雨洪管理的功能。就綠道慢行交通上，綠地規劃時可使用綠道串聯商業區、行政中心、城市公園以及學校、醫院等公共服務設施，同時設置休憩場所及慢行道。綠道的布置可以給人們提供一個休閑娛樂的場所，還允許人們到達通過慢行交通的方式到達城市各角落。

海綿城市下的綠地還具有雨洪管理的功能，在綠地的規劃階段應重視綠地的雨洪管理功能，通過綠地、市政雨水管網、城市水體等共同發揮充分利用水資源、凈化徑流水、調節雨水徑流量的作用。綠地的建設應覆蓋城市的小尺度區域，如道路兩側防護綠地、居住社區附屬綠地等應合理設置雨水花園、生物滯留池、下沉式綠地等設施，這樣才能從源頭控制雨水。

2.4 海綿城市理念下道路交通系統規劃

2.4.1 尊重自然條件

城市道路交通規劃時需要充分尊重綠地、水系、地形等自然條件，規劃時全面考慮自然條件對路網設計帶來的約束。平原地形平坦，規劃路網時應盡量減少對水文現狀造成的擾動，實現路網與自然環境的協調；山地地勢起伏大，因此規劃路網時需要盡可能將不利地形繞開，在坡度較緩的地形規劃路網。

2.4.2 提高道路滲水的能力

透水性路面可以有效防止路面積水，減少路面上存在的徑流，還可以蓄積熱量以調節溫度及濕度，這對緩解城市熱島效應具有積極作用。要結合道路承載力需求合理確定路面類型慢行道路以非機動車道、步行道居多，對承擔荷載的要求不高，宜采取透水性鋪裝；機動車道要求路面承擔較大的交通荷載，鋪面可采用透水水泥混凝土或透水瀝青混合料；停車場同樣可使用透水鋪面。

2.4.3 道路斷面設計

與低影響開發設施相結合開展道路斷面設計時，將下沉式綠地應用于道路綠化分隔帶，雨水徑流經道路坡度匯集至邊溝后由開口路緣石匯入綠地，綠地不能蓄積的雨水則經溢流井進入市政雨水管道。當道路周圍有足夠的綠地空間時，可將雨水花園、生物滯留池布置在道路外側，經排水暗渠將下沉式綠地不能蓄積的雨水引入雨水花園、生物滯留池以進一步滯留、消納雨水，當仍然存在余量時經溢流井進入市政雨水管道。

2.5 海綿城市理念下排水防澇規劃

2.5.1 源頭控制

通過生物凈化設施、過濾設施、滲透設施、蓄水設施等源頭控制設施在源頭消納雨水，不能完全消納的則進入市政管網，進而發揮減輕雨水管網壓力的效果。要結合不同區域對控制設施的需求來選擇相應的源頭控制設施，例如道路主要應用過濾設施及滲透設施，對道路不透水面積的比例進行控制；針對水體周邊的綠地，可局部設置凈化設施及過濾設施，控制雨水的污染后再將雨水徑流排入水體；針對城市生活區，應大量布置小型雨水蓄水設施，這些收集的雨水經凈化后可用于日常清洗、景觀補水及植物澆灌等。

2.5.2 排澇水系布局的優化

要與場地區域的洪澇特點相結合來開展排澇水系的優化，一般而言上游區段建設小型水庫以發揮儲存上游雨水徑流的效果，這樣可以確保中下游區段在出現強降水時不出現澇災；中游區段要加強對水網結構的建設，同時積極開展對河流斷面的生態化改造，以此以提高水系的排澇能合理；對下游區段而言，可采取酌情開挖溝渠、新建水系的方法來提高對雨水的調蓄能力。

2.5.3 場地豎向設計

對場地豎向設計進行優化從而充分利用規劃區內自然地形，結合需要對自然地形適當改造。場地豎向設計時，要確保當出現強降水時，場地中的雨水徑流可以自動流向坑塘、洼地、湖泊、河流等水生態敏感區，充分發揮出水生態敏感區調蓄徑流的作用來減輕市政雨水管網的壓力。要注意對場地最低安全高程的控制，當場地面臨嚴重的洪水威脅，自然地形高程與安全高程存在較大的差異時，這時需要設置防洪設施。

3、項目案例實踐分析

3.1 水系規劃

某市基于海綿城市的理念開展水系規劃時，充分把握水系現狀，將規劃區內原本存在的帶狀河流作為框架，將原本的水系布局保留，局部新建水系及增加河道斷面，進而優化水網布局。具體措施包括：在支流之間開挖溝渠，增添景觀水系，增加大面積綠化；連貫支流從而作為蓄洪河道；結合地形，增加適當河道的寬度從而提高蓄洪能力；保留水塘，酌情擴大水域面積，建立面狀湖泊從而發揮生物雨水調蓄池的效果。

就河道斷面設計上，開展對河床、坡岸的生態景觀改造。主要措施包括：豐富河道斷面的層次，建立深水區及淺灘區，創造良好的環境以供生物繁殖；當河道存在硬化河床時，將硬質護底拆除，拆除的石頭擺放在河岸，建立流態的多樣性，為水生生物創造棲息空間；將濱水綠化帶建立為具有景觀效果的生態雨水滯留系統，對綠化帶開展微地形改造，設計洼地、雨水花園等提高對雨水的滯留效果；通過沿河植被來截污、凈化雨水徑流，之后再將雨水徑流匯入水體，以免引起水體污染。

3.2 生態海綿體的建設

通過人工改造和建設，來增加城市中生態海綿體的數量，改善城市的生態環境。比較常用的有：（1）建設人工園林和綠地，提高城市對洪水的彈性應變能力；（2）改變傳統的綠地布局形式，在不增加城市建筑面積和投資成本的前提下，將集中綠地建設轉變為小而分散的下沉式綠地，提高對雨水資源的利用效率；（3）可以構建和改造城市水系，充分發揮現有自然水體的調節功能；（4）對園林綠地建設進行改造，通過滯留塘或下凹式等形式，將雨水收集設施與綠地景觀資源相結合。

3.3 建設仿生人工海綿體

基于海綿城市理念的城市規劃中，除了通過保護或人工改造海綿體外，還可以通過建設仿生人工海綿體的形式來提高雨水的收集和儲存能力，具體方法主要有：（1）基于綠色建筑設計理念的仿生海綿體，能夠通過凈化作用來達到節約用水的目的；（2）可以通過在大型停車場或城市市政試點建設再生水專用設施和通道，使水資源能夠循環利用；（3）可以充分利用大數據、云計算等現代科學技術，對城市的洪澇情況進行分析，充分發揮科學技術在城市規劃中的作用。

結語：

海綿城市是城市規劃建設的新方向，同時它也是全新的改革，解決城市建設的各項問題，建設可提高水資源的利用率，調節城市河流的徑流量，改善生態環境，優化城市環境的建設。建設海綿城市對居民提供一個良好的生活環境，加快城市化的建設，促進經濟發展具有重要意義。