基于海綿城市理念的城市規劃方法

羅秋芳

（三明市城鄉規劃設計有限公司，福建 三明 365000）

0 引言

城市發展帶來的不僅是經濟增長，也有諸多環境方面的挑戰，如何實現城市與環境資源的協調發展是城市建設管理者面臨的一大難題。基于此發展背景下，海綿城市理念被提出且正由試點示范走向全面推進，對此必須充分利用這一契機，全面梳理基于海綿城市理念下的城市規劃體系，建設真正的“海綿城市”，實現城市經濟與生態環境的和諧發展。隨著海綿城市的不斷發展，越來越多的學者開始對這一論題進行探討，李巖等[1]基于社會資本方的視角，就海綿城市PPP 項目風險評估問題，從政府信用、財務經濟、合同履約、建設管理、運營管理與社會環境等6 個方面出發，構建風險指標體系；采用專家主觀權重與客觀權重相結合的方式確定各指標綜合權重，運用模糊綜合評判法構建風險評估模型。呂紅亮等[2]提出了通過中尺度優化方式，提升方案靈活應對建設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上，從低影響開發設施優化布局、雨水管網優化設計和海綿城市設施優化調度等方面，對智能算法的應用現狀進行了總結分析，并提出相關研究應關注參數優化、混合算法應用及結果合理性評價等問題，為智能算法在海綿城市建設領域的研究和應用提供了理論指導。

1 海綿城市內涵與核心作用

1.1 內涵

我國相繼發布《海綿城市建設技術指南——低影響開發雨水系統構建（試行）》（下文簡稱《技術指南》）、《海綿城市專項規劃編制暫行規定》等文件，指導海綿城市規劃工作的推進。我國《技術指南》明確提出“海綿城市”定義如下：城市如同海綿一般，在面對環境變化、自然災害等情況時“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”內涵歸納為如下兩點：一是轉變城市排水系統設計思路，嚴格按“滲、滯、蓄、凈、用、排”要求開展規劃設計工作，綜合考慮內澇防治、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系統保護或修復工作，對于城市內為未破壞的河流、湖泊以及濕地等生態系統最大限度地予以保護，同時利用各種技術手段修復已經被破壞的城市水生態系統。

1.2 核心作用

傳統城市建設中面對大自然采取的是“戰勝自然、改造自然”的方式，雖然在一定程度上促進了社會的發展，但是也導致城市面臨這種生態環境問題，如：資源約束、洪澇災害、環境污染、生態系統退化等。對此，新時代城市發展逐漸認識到城市化與生態環境的交互耦合關系，兩者相互作用、相互影響。當技術進步與城市化率基本處于同步狀態時，城市化不一定會造成城市生態環境惡化，但是技術水平不變的情況下邊際生態環境治理成本遠高于技術水平提高后的邊際成本，因此提高城市生態環境治理水平對于提高城市生態環境承載力具有重要意義。

基于海綿城市內涵分析可得，海綿城市理念下的城市規劃工作并非單純地改變城市排水模式，而是構建可持續的、健康的水循環系統。與傳統城市建設模式相比，“海綿城市”理念下的城市規劃采取的是順應自然、尊重自然的低影響開發模式，將“河流”“湖泊”“濕地”等打造為“海綿體”，對城市水生態系統進行修復，構建“慢排緩釋”“源頭分散”的排水體系，由此全面提高城市生態環境治理技術水平，保證城市水安全，有效解決水污染、生態退化等問題。

2 基于海綿城市理念的城市規劃難點與方法

2.1 城市規劃難點

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

（1）定量分析不足：基于海綿城市理念下要求規劃設計前期詳細調研區域情況，通過量化分析明確風險區域位置、規模，劃定邊界、確定水敏感區域。然而現階段基于定量分析不足的情況，造成城市雨水工程規模與用地開發強度脫節。

（2）用地規劃與專項規劃脫節。海綿城市規劃要求城市總體規劃與各類專項規劃實現同步編制。一旦兩者脫節，將造成城市各種基礎設施與城市用地被動結合，對此必須打造高效調節反饋機制，實現用地規劃與專項規劃的有機結合，便于海綿城市建設的有序落地。

（3）城市豎向規劃重視不足：我國現行《城市規劃編制辦法》（2006 版）中“場地豎向規劃”方面描述較少，而實際城市規劃工作中對此部分內容存在重視不足的問題。城市用地豎向規劃主要是根據交通、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，其規劃設計情況與城市內澇問題的發生息息相關。但是實際規劃中由于缺少前期分析，導致城市用地豎向規劃不僅存在諸多矛盾，甚至會引發嚴重內澇，這也是基于海綿城市理念的城市規劃一大難點所在。

2.2 海綿城市規劃方法

海綿城市規劃是一個復雜系統，需將海綿城市理念融入城市各層級規劃，要求多部門、多專業協作，強調區域規劃、新型城市化（以人為本）、生態文明。基于海綿城市理念下城市規劃的諸多難點，本文提出以下規劃優點，如圖1 所示。

圖1 基于海綿城市理念的城市規劃優點

（1）總體規劃層面：規劃前期充分調研、收集資料，結合現狀分析城市各要素，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、性質以及規劃范圍；基于城市定位、專項規劃協調，分析城市低影響開發設施布局，并確定城市雨水總體控制目標等；基于上述規劃成果最終確定城市用地布局、規劃結構，提出海綿城市規劃管控、建設時序等要求[4]。

（2）控制性詳細規劃層面：根據地塊實際情況劃分匯水分區，并以匯水分區為單元確定雨水控制目標等各項指標，并由此制定地塊建設控制指標，引導區域規劃設計工作的開展[5]。

（3）修建性詳細規劃層面：全面、綜合分析地塊情況，科學布局低影響開發設施，可將城市分為中心區和遠離市中心區兩大類進行考慮[6]，具體如表1 所示。

表1 低影響開發設施布局

3 基于海綿城市理念的城市規劃案例分析

3.1 項目背景

本項目為城市新區，規劃面積322km2，遠期用地空間布局為四大板塊——工業產業、新都市、生態濕地、現代生態農業板塊，城市建設用地面積共計147km2，如圖2 所示為土地利用規劃圖。

圖2 土地利用規劃圖

3.2 現狀分析及存在的問題

3.2.1 現狀分析

目前地塊開發強度低，主要分布為農田、村莊，經由測算可得，區域面積中23.2%為不透水性用地，現狀雨量綜合徑流系數0.34；同時地塊內水系較為發達，水面率11.1%，但是存在面源污染問題。區域現狀生態本底條件良好，存在多種的生態系統（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；區域屬季風性氣候，四季分明。

3.2.2 存在的問題

綜合評估傳統開發模式下，新區建設將面臨三大問題。

（1）內澇問題：基于雨水采取快速排除要求，區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狀態，顯著增大徑流峰值、徑流量，由此增加了內澇風險[7]。

（2）徑流污染問題：基于傳統開發模式下墊面硬質化程度高，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III 類水的水質目標。

（3）熱島效應：由于新區內工業產業板塊、新都市板塊開發強度大、建筑密集，遠期極易出現嚴重的熱島效應。

為有效解決上述問題，經綜合研究最終決定采用海綿城市開發理念，通過海綿設施布局、生態保護與修復，有效降低新區徑流系數，減少徑流污染，改善熱島效應。

3.3 規劃思路與策略

3.3.1 規劃思路

深度調研新區現狀，挖掘存在的問題，制定海綿城市建設總體目標、控制指標，綜合運用多專業技術構建穩定、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劃整體策略，如圖3 所示。

圖3 海綿城市規劃整體策略

3.3.2 規劃策略

（1）梳理現狀生態安全格局，構建穩定海綿格局。梳理新區生態本體條件、生態安全格局，完成海綿敏銳度分析，并據此分析結果結合遠期用地空間布局進行海綿分區[8]。本項目確定五大海綿體：濕地緩沖體、公園凈調體、江浦滲運體、農業蓄滯體、田園湖庫調蓄體。

（2）海綿容量評估，規劃設置海綿設施，基于海綿格局對各個海綿體進行容量評估，容量不足規劃增設海綿設施，并做好與灰色基礎設施的銜接設計，滿足海岸城市規劃指標要求。評估結果顯示，五大海綿體中農業蓄滯體開發程度低，滿足年徑流總量控制目標，主要實施生態保護與修復；其他四大海綿體均要增設海綿設施，其中，新建區域按規劃比例布局海綿設施，已建成區以局部改造為主，滿足各項控制指標要求[9]。

（3）發揮海綿效益，改善城市微氣候。一是城市物理環境的塑造，規劃構建通風廊道，實現城市內部空氣流動，提高城區物理環境舒適度，改善城市熱島效應。二是氣候適宜性的城市設計，新區規劃中主要道路與盛行風方向平行排列（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 仿真模擬與海綿設施布局優化，有效緩解熱島效應，提升空氣品質。

4 結論

綜上所述，海綿城市是現代城市發展的一大新理念，為城市雨污與洪澇問題的解決、生物多樣化的發展、宜居環境的營造、城市可持續發展的實現提供了可行的路徑。打造海綿城市，是有效改善城區人居環境品質，不斷增強城市綜合承載能力的有力舉措。接下來，從化區將堅持規劃引領，嚴格把控在建項目質量，加強洪澇安全評估管控，為從化高質量發展打下良好的城市基礎，力爭真正實現水、人、城和諧共存。