基于海綿城市理念的城市規劃體系探討
——以X市項目為例

劉凌雯 呂曉 沈麗君 劉蘊哲

(中船第九設計研究院工程有限公司，上海 200063)

0 引言

近年來，我國城鎮化建設進程不斷加快，城市建成區不斷擴大，導致了城市下墊面的過度硬化，改變了城市原有的自然生態和地質水文環境，造成了一系列城市水問題。為了解決這些問題，國家從2013年起頒布了多項關于海綿城市的政策和建設指南，設立海綿城市試點城市，全面推進海綿城市建設工作。但如何真正建立海綿城市的規劃、設計、建設、運營體系，實現規劃、建筑、市政、園林等各個專業之間的協調，并將頂層設計中的指導思想、指標體系和技術手段落實到實際項目建設中，仍存在許多困擾。

本文重點探索如何將海綿城市理念，融入現行城鄉規劃體系，創新優化城市規劃編制過程中的思路、體系和方法，構筑更為完善的海綿城市規劃體系，實現海綿城市建設中“規劃引領”的基本原則和“一法得道，變法萬千”的目標。

1 海綿城市規劃現狀

1.1 海綿城市的內涵

根據《海綿城市建設技術指南——低影響開發雨水系統構建(試行)》，海綿城市的真正內涵是體系化的水安全格局構建，是從城市規劃階段所涉及的各個專業到實際的工程建設，再到后期管理與運營的體系化流程。正因如此，當下海綿城市規劃和建設還存在許多困難和不足。

1.2 當下海綿城市建設遇到的困難和不足

1.2.1 涉及專業各自為政，不成體系

由于各地的海綿城市建設還處于探索階段，涉及專業眾多，到底由哪個部門主導，社會上有著不同的聲音，再加上目前城市建設和管理體制上存在不統一性，導致在海綿城市規劃和建設上，各部門、各專業相互掣肘，難以形成合力。

如何在海綿城市規劃中，整合各專業的研究成果和思路，形成一張“完整的海綿城市規劃藍圖”是本文研究的目的之一。

1.2.2 指標的制定缺乏系統性

目前我國的海綿城市控制指標的實現依賴于微觀層面的具體措施，如雨水花園、植草溝改造等。而總體指標的分解，往往只是根據地塊的面積和用地性質來進行，忽略了每個地塊現狀資源情況的區別，導致了低影響開發各項控制參數的差異。

如何在指標體系的分解中更注重落地性和體系化，是本文研究的目的之二。

1.2.3 過于依賴實際工程手段，忽視總體規劃

2013年以來，全國很多城市編制了海綿城市規劃，也建成了不少海綿城市示范區。但往往只是這些示范區在原先城市中增加了一些雨水花園、植草溝、屋頂綠化等設施，在小范圍內實現了水系統的循環和調蓄，并未形成從城市角度的水系統循環。

如何實現從頂層設計到具體工程建設的一體化，是本文研究的目的之三。

2 海綿城市規劃體系的建立

建立科學合理的海綿城市規劃體系，既要能整合各專業研究成果和技術力量，又要能從總體上控制海綿城市的指標體系，讓海綿城市理念從一開始就融入城市建設，解決目前海綿城市領域遇到的難題。為此，需要從以下幾個方面考慮。

2.1 以海綿城市指標體系為基礎，指導城市總體構架和分區

現行的海綿城市指標體系，是采取宏觀控制指標直接指導微觀設計的模式，缺少中觀層面的引導與控制，導致海綿城市的設計與現行城鄉規劃體系脫節。可見如何在控制性詳細規劃(簡稱控規)層面建立海綿城市指標控制體系，是實現海綿城市指標體系合理化的基礎。

通過宏觀、中觀、微觀層面數據指標的再梳理，對應“單元-地塊-設施”三級控制模式(圖1)，以不同尺度對城市開發項目進行有效控制，實現從宏觀目標到具體設施的體系化指標管控。強化指標落地的體系性，不但提出了指標要求，還提出了實現指標要求的路徑和模式。

圖1 宏觀、中觀、微觀層面的海綿城市指標體系

以筆者參與的我國南方某試點城市項目(以下簡稱“X市項目”)為例，針對上述規劃中的指標體系，提出了以下三步完善策略：

第一步：指標體系的完善和分解。

規劃采用容積法對“單位面積控制容積”進行計算。通過已知的年徑流總量控制目標、設計降雨量，以及各類下墊面徑流系數，通過加權平均法計算得出道路和綠地的綜合雨量徑流系數，見圖2。

第二步：海綿設施特性的研究。

根據規范要求，確定各類海綿設施的規模計算方法。以下以含“蓄”和“滲”功能的雨水花園為例，確定單位面積調蓄容積的計算過程(圖3)。

第三步：規劃方案形成。

根據前兩步的指導，確定每個地塊各類海綿城市設施的規模和布局，在此基礎上完成初步規劃設計方案，進行指標核算。

2.2 以海綿城市總體構架為核心，引導各專業海綿城市體系的建設

從規劃層面提出海綿城市總體構架，并與城市空間和土地規劃相融合，真正實現海綿城市理念與現有規劃體系的融合。海綿城市總體構架的建立有三大原則：

(1)就近、均衡原則。海綿城市的核心是在暴雨時快速將雨水排入海綿體內，減小城市管網的排水壓力，這就要在總體海綿城市構建時充分考慮城市級海綿體的均衡布置原則，保證各地塊都能就近快速排蓄。特別是在商業、工業以及容積率較高的居住地塊，地塊下墊面硬質率較高，需要設置更多的海綿體。

(2)可持續發展原則。海綿城市的理論除了雨水的收集以外，利用也是必不可少的一部分，因此在總體構架的構建過程中需要考慮水質凈化、提升和再利用，如何布局水質凈化設施？如何提高水質質量？如何使用收集的雨水？也是海綿城市總體構架的重要原則。

(3)跨界系統性原則。海綿城市總體構架的構建需要考慮各個專業的協同，需要跳出原先的城市規劃空間結構思維，以跨界的理念對空間規劃結構、景觀體系結構、水系結構、市政道路結構等進行統籌思考，在海綿城市理念的統一指導下建立系統性構架。

圖2 指標體系的完善和分解流程

圖3 雨水花園單位面積調蓄容積計算過程

以X市項目為例，根據其缺水、多臺風，且有海水倒灌危險的實際情況，針對海綿城市總體框架提出六字方針：“就近滯蓄，分散滲排，凈用提升”。X市XX新城海綿城市總體構架見圖4。

圖4 X市XX新城海綿城市總體構架

2.3 以各專業海綿城市體系為基礎，引導各類海綿城市措施的設計

2.3.1 海綿城市綠化體系

傳統城市規劃中的綠化體系是以景觀效果和城市休閑需求為主導的，而海綿城市理念下的城市綠化體系，要求以滿足海綿城市功能的需求為主，兼顧美觀與休閑功能。根據城市各類綠化設施在海綿城市中所起的作用，重新定義各類綠地的性質和職能，提出相應的綠化體系。

以X市項目為例，海綿城市綠地體系定義為“雙環單廊，均衡調蓄”。X市XX新城海綿城市綠化體系見圖5。

圖5 X市XX新城海綿城市綠化體系

雙環是指“綠化調蓄內環”和“防護林滯留外環”，而單廊是指地塊中央的“調蓄”補水廊，設置有浮床、人工濕地，利用水閘和多源補水，保證水系枯水期的水位相對穩定，提升水系景觀效果。

2.3.2 海綿城市道路體系

由于道路是下墊面硬化率最高的城市區塊，又由于其在城市中的空間骨架作用，道路成了城市內澇積水的重災區和引發點。在海綿城市道路體系的構建中，不但要確定道路的交通和功能性質，更要根據地塊的調蓄容積計算和道路周邊用地功能，確定道路在海綿城市體系中的類型和職能，在此基礎上完成道路斷面的分類和詳細設計。

以X市項目為例，將海綿城市道路體系分為三類：生態滯蓄型道路、生態滯滲型道路、滲排型道路，并在“源頭截留、區域滲滯”的原則下進行斷面設計。

(1)生態滯蓄型道路。采用雙側生態滯留帶的形式，通過植草溝、生態樹池等引導雨水下滲、滯留，并連接市政管道，滿足雨量較大時的排水要求，見圖6。

(2)生態滯滲型道路。采用單側生態滯留帶的形式，通過植草溝、生態樹池等引導雨水下滲、滯留，并連接市政管道，滿足雨量較大時的排水要求，見圖7。

(3)滲排型道路。采用以透水鋪裝為主的形式，通過植草溝、生態樹池等引導雨水下滲、滯留，見圖8。

2.3.3 海綿城市水體體系

其實質就是城市水體的安全與循環，因此在海綿城市水體體系構建的過程中要遵循以下原則：

圖6 生態滯蓄型道路

圖7 生態滯滲型道路

圖8 滲排型道路

(1)構建水循環體系，注重水在不同環境下的調蓄利用。

(2)構建水安全體系，注重在極端天氣下的雨水安全問題。

(3)構建水生態體系，注重城市水環境的修復與保護。

(4)構建水文化體系，注重濱水空間岸線的綠化景觀打造。

以X市項目為例，整體水體體系定義為“一帶兩環，多源補水，分類控制”。

(1)一帶兩環。分別承擔主要的蓄水功能(圖9)。

圖9 X市某新城海綿城市水體體系的一帶兩環

(2)多源補水。由于地塊在大多數時間屬于缺水狀態，為保證水平衡，在規劃初期就確定由生態補水、凈化補水、市政補水和水閘控水的四層次補水通道，保證中央水系的水源充足。

(3)分類控制。主要是水安全，針對枯水期、一般時期、暴雨前和暴雨后四個時間段提出不同的水閘控水模式(圖10)。

圖10 X市某新城海綿城市水閘設置

2.3.4 城市設施布局方案

基于以上海綿城市各層面體系的構建，通過空間、綠地、道路、水體等各層面因子的疊加，得到各個地塊的海綿城市體系特性和定位，確定其在海綿城市六字方針中所承擔的職責，給出海綿城市設施建議，并結合數據指標要求，確定各類指標的大致規模、布局和形式，完成對地塊詳細設計的指導。

以X市項目為例，XX新城Ⅲ-01地塊(圖11)位于海綿城市總體構架的外部滯留環，是削減峰值、傳輸雨水的通道，建議以“下沉式綠地、植草溝、雨水花園、透水鋪裝”等海綿設施為主。

圖11 X市XX新城Ⅲ-01地塊

根據計算，該地塊面積：0.06km2；總調蓄容積：387m3；海綿策略：滲、滯、排為主；計劃投資：2400萬元。

在此基礎上形成該地塊海綿城市設施布局的詳細設計，見圖12。

2.4 以各類海綿城市措施為保障，保證總體指標的實現

指標核算由兩部分組成，年徑流總量控制率核算和雨水資源利用率核算。其中，年徑流總量控制率核算中包含下沉式綠地率、透水鋪裝率、可滲透地面比例和綜合雨量徑流系數等具體指標的核算。

2.4.1 年徑流總量控制率核算

以X市項目為例，將核心區域作為整體，進行年徑流總量控制率的核算，具體核算數據見表1。結果顯示，核心區域各項指標都能達到控制要求，年徑流總量控制率可提升至78.4%，對應設計降雨量36.5mm，同時還有70 317m3的調蓄容積盈余，可用于調蓄核心區域周邊地塊產生的徑流。

2.4.2 雨水資源利用率核算

X市多年平均降雨量1388mm，由此可得項目在75%年徑流總量控制率下的年平均調蓄量為693 210m3。項目中的道路澆灑及草坪灌溉用水總量為308 289m3，全部取自經處理后的調蓄用水，雨水資源利用率為44%，達到雨水資源利用率指標要求。

2.4.3 指標提升

根據“X市XX新城試點區XXX流域PPP建設區海綿城市建設規劃”以及現有數據，可以確定融入海綿城市設計的PPP項目能夠滿足75%的年徑流總量控制的最低要求。同時，經過計算可知，PPP項目具備的總調蓄容積相當于268.4mm的降雨事件在項目上產生的徑流量，也即可幫助項目本身消納10年重現期的暴雨事件產生的徑流(237.7mm)。

通過以上規劃體系的研究，在原先“指標分解—各地塊方案詳細設計”的傳統模式上，增加了三個階段，形成“指標分解—各地塊調蓄容積計算和海綿設施建議—海綿城市體系建立—各地塊方案形成—指標核算”五階段模式，從宏觀、中觀、微觀三個層面更為體系化地指導海綿城市目標的實現，也實現了海綿城市理念對現有城市規劃的優化和更新。

圖12 X市XX新城Ⅲ-01地塊海綿城市設施布局

單元性質總面積/m2下沉式綠地率透水鋪裝率可滲透地面比例綜合雨量徑流系數年徑流總量控制率指標要求核算結果指標要求核算結果指標要求核算結果指標要求核算結果指標要求核算結果剩余調蓄容積/m3綠地240403≥50%53%≥80%100%≥98%100%≤0.25(0.15)0.18(0.14)22855道路255022≥90%100%≥20%21%≥15%35%≤0.600.6-485其他非PPP698799-7201濕地及濕塘9495855148合計128918275%78.4%70317

3 結語

海綿城市概念自提出以來，逐漸演變成了一種城市規劃和發展的新模式。以現有城市規劃體系為指導，融入海綿城市的理念，可以引導城市向更為生態、更為文明的可持續發展道路前進。但也要看到，目前大多數海綿城市的規劃與傳統城市規劃并未完全并軌，獨立的體系下難以對城市建設形成根本的和強制性的引導。本文力圖從此角度，梳理基于海綿城市的城市規劃體系，在方法上實現了一定的創新，但仍有不少遺憾。例如，是否能將海綿城市指標納入控規指標的考核，在城市控規的圖則制作中增加相應的控制內容；又如，海綿城市的匯水分區與城市規劃的功能分區如何銜接等問題，尚未解決。

我國全面開展海綿城市的建設到目前僅有5年時間，如何真正做到自然積存、自然滲透、自然凈化，從根源上改變各種城市病是每一位城市規劃工作者的目標和責任。希望此文能對海綿城市理念下城市規劃體系的優化提供些許思路和參考。

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