基于自然生態格局的海綿城市建設功能分區
——以南沙新區海綿城市建設為例

魏本勝，袁洪州，唐陳杰

(上海勘測設計研究院有限公司，上海 200434)

黨的十八大將加強生態文明建設提高到國家發展戰略的高度，海綿城市建設作為生態文明建設的重要舉措，得到國務院及國家相關部委的大力支持。2015年10月，國務院下發《關于推進海綿城市建設的指導意見》，從加強規劃引領、統籌有序建設、完善支持政策、抓好組織落實方面，提出了10項具體措施。隨后，財政部、住建部、水利部聯合發布了《關于組織申報2015年海綿城市建設試點城市的通知》(財辦建[2015]4號)和《關于開展2016年中央財政支持海綿城市建設試點工作的通知》(財辦建[2016]25號)，目前兩批共計30個國家級試點城市正在開展海綿城市試點建設工作。近幾年，對于海綿城市的研究非常多。如原住建部副部長仇保興[1]對海綿城市的內涵、途徑進行了闡述，并對未來海綿城市建設進行了展望；胡燦偉[2]從城市水生態方面探索如何建設海綿城市，列舉了海綿城市在國內的實踐案例；張書函[3]基于城市雨洪資源綜合利用角度，闡述了海綿城市建設。大部分研究針對于海綿城市建設的理論層次，重點解釋海綿城市的概念，探索海綿城市的建設可能，但從實踐方面的研究較少，僅有張青萍[4]等從城市雨洪景觀安全格局角度闡述了海綿城市建設思路，也只是針對城市雨洪格局的一個方面，未能從整個生態安全格局層面總體考慮。本文以南沙新區為研究區域，以生態安全格局構建為生態基礎，結合城市總體規劃以及生態控制線的要求，構建海綿城市建設生態安全格局，進而劃定海綿城市建設功能分區，力求解決如何從城市空間上建設海綿城市的問題，為城市海綿城市建設的合理實施提供支撐。

1 研究區域

南沙區位于廣州市最南端、珠江虎門水道西岸，是西江、北江、東江3江匯集之處。南沙新區是大珠江三角洲地理幾何中心，距香港、澳門分別僅38和41海里，是珠江流域通向海洋的重要通道，也是連接珠江口兩岸城市群的樞紐節點和我國南方重要的對外開放門戶。南沙新區包括3個街道、6個鎮。2015年末，全區常住人口65.58萬人，戶籍人口38.35萬人。

2 自然生態格局構建

規劃基于南沙新區的生態本底條件，本著因地制宜的原則，選取生態敏感性分析指標，識別當地關鍵的生態過程，進而選取表征關鍵生態過程的生態因子，構建新區的現狀生態安全格局，結合水敏感性分析，進行海綿城市建設適宜性分析，得到南沙新區海綿城市建設現狀適宜性空間布局圖。為保證海綿城市規劃的可實施性，規劃綜合考慮《廣州南沙新區城市總體規劃(2012-2025)》中2025年用地規劃布局要求，形成海綿城市規劃適宜性布局圖。最終根據不同區域的海綿建設適宜度差異和海綿體的主體功能，構建安全、可持續的海綿格局，為海綿城市分區控制，提供切合實際、科學、可實施的海綿城市建設依據。

基于海綿城市建設需求，選取指標高程、坡度、植被覆蓋情況，綜合疊加得到地質安全格局。

1) 高程采用GDEM30m的DEM數字高程數據，數據來源于中科院地理空間數據云平臺。由圖1可知，規劃范圍內高程比較高的區域為黃魯山、十八羅漢山、大山乸及周邊區域。坡度利用DEM數字高程數據借助ArcGIS的坡度分析計算得出。

2) 植被覆蓋計算采用Landsat8衛星影像，拍攝時間為2016年5月10日，選取云量較少的時間段。利用NDVI(歸一化植被指數)來表征植被特征。

將高程、坡度以及植被覆蓋度利用GIS工具進行疊加分析，并分類得到南沙新區地質安全格局。由此可得，高度敏感區和較高敏感區主要集中于三大山地林地區域，中度敏感區重要為農田和濕地區域，其他區域敏感程度較低。其中，低度敏感區面積最大，占到51%，主要集中于外水水域。

選取現狀水面分布及其緩沖區影響范圍、現狀地表徑流及流域分布、現狀地勢低洼已發生洪澇的區域，綜合得到水安全格局。見圖2。

1) 河流處理以現狀河流數據以提供CAD為準，利用ArcGIS軟件進行數據整理并通過緩沖區分析得到河流影響因子。

2) 在GIS 技術的支持下，基于DEM 數據進行地表水文分析，可以得到區域內不同等級的潛在徑流。

3) 淹沒區域分析，南沙新區防洪壓力較大，需識別重點洪泛區，洪泛區識別原則主要包括河流兩側高程在洪水位以下的區域以及濱海高程在潮水位以下的區域。利用無源淹沒分析方法，利用DEM數據分析得到不同區域的洪水淹沒風險。

將河流影響、地表徑流以及淹沒風險區域利用GIS工具進行疊加分析，并分類得到南沙新區水安全格局。由此可得，高度敏感區和較高敏感區主要集中于河流及其兩岸一定緩沖區域、萬頃沙濕地灘涂以及部分城市易澇區域，大部分區域敏感程度較低，主要為建成區以及農田區域。

圖1 地質安全格局

圖2 水安全格局

2016年6月，廣州南沙開發區國土資源和規劃局完成了“廣州南沙新區城市生態控制線劃定工作”，將南沙新區行政轄區內重要生態斑塊劃分為一級、二級兩級管控區，對維護南沙新區城市生態安全格局的健康具有重要的意義。綜合地質安全格局和水安全格局以及基本生態控制線管控區域，得到南沙新區綜合生態安全格局。見圖3。低度安全水平和較低安全水平區域約占總面積35%，主要集中于山體林地以及河流及其周邊區域和生態控制線一級管控區；中度安全水平主要為生態控制線二級管控區以及部分農田區域；其余區域安全水平較高，主要為城市已開發建設區以及未來較適宜開發建設區域。見表1。

圖3 綜合生態安全格局

等級面積 /km2占百分比 /%低度安全水平256.4731.97較低安全水平25.593.19中度安全水平254.4531.72較高安全水平144.2217.98高度安全水平121.6115.16

“四心”：黃山魯斑塊核心，十八羅漢山斑塊核心，大山乸斑塊核心，南沙濕地公園斑塊核心。“兩片”：北部農業生態基質片區，南部濱海生態基質片區。 “多廊成網”：規劃確定的生態網絡所包含的廊道分為兩類：①主要生態廊道，即銜接廣州市總體生態網絡結構，形成兩橫四縱的主要生態廊道；②次要生態廊道，即通過沿次級河涌、基礎設施隔離帶等形成的組團間生態廊道。這兩類廊道相互交叉共同構成網狀廊道。

3 海綿城市功能分區與建設要求

南沙新區海綿城市功能分區以生態安全格局為基礎，結合南沙新區海綿系統空間格局與廣州市土地利用現狀及《廣州南沙新區城市總體規劃(2012-2025)》的用地功能、基本農田分布、生態控制線管控范圍等進行綜合評價，共分為4類：海綿生態涵養區、海綿生態保育區、海綿功能提升區、海綿功能強化區。見圖4。

圖4 海綿城市功能分區圖

3.1 海綿生態涵養區

海綿生態涵養區是規劃范圍內現狀生態條件最好，水生系統完整，具有源頭生態涵養功能的海綿功能區域。其以水生態基礎設施中的水源涵養林為識別基礎，主要分布于黃山魯森林公園、十八羅漢山森林公園、大山乸山。黃山魯森林公園作為南沙新區東部眾多山體林地的重要中樞，擁有豐富的動植物資源以及獨特的人文內涵和豐富的自然地理景觀；十八羅漢山森林公園作為南沙新區西部唯一的山體，擁有森林、溝壑、湖泊、丹霞地貌、古海蝕場等自然景觀，云霞觀、觀音堂、仙廟、天后宮、水月宮等歷史人文景觀，起著重要的生態踏腳石作用；大山乸山尚未進行景區建設，以山體和周邊農田為主。

3.2 海綿功能提升區

海綿功能提升區是規劃范圍內建設密度較低、具有一定生態條件的建成區，是可以利用現狀生態資源，通過局部功能提升即刻滿足海綿城市要求的海綿功能區域。其以建制鎮、鄉村等建設相對分散、保有一定水體、綠地量的建成區為基礎。

3.3 海綿功能強化區

海綿功能強化區是規劃范圍內建設相對集中、生態條件較差的建成區，是必須通過強化區域內現存與規劃水系、綠地的海綿功能才能基本達到海綿城市要求的海綿功能區域。其以城市連綿建成區等建設相對集中、水系與綠地較少的建成區為基礎。主要集中于南沙街、黃閣鎮、大崗鎮等城市開發建設強度較大的區域。

4 結 語

本文以南沙新區為研究區域，從整個生態安全格局層面總體考慮，以生態安全格局構建為生態基礎，結合城市總體規劃以及生態控制線的要求，構建了海綿城市建設生態安全格局，進而劃定了海綿城市建設功能分區，一定程度上解決了如何從城市空間上建設海綿城市的問題，為城市海綿城市建設的合理實施提供支撐。