面向國土空間規劃“一張圖”的水務設施空間整合研究

謝倩雯，劉江濤，成 潔，鐘智巖

(1.深圳市規劃國土發展研究中心，廣東 深圳 518034；2.深圳市水務規劃設計院股份有限公司，廣東 深圳 518001)

1 研究背景

中共中央、國務院《關于建立國土空間規劃體系并監督實施的若干意見》明確指出國土空間規劃是國家空間發展的指南、可持續發展的空間藍圖，是各類開發保護建設活動的基本依據；并要求以國土空間基礎信息平臺為底板，結合各級各類國土空間規劃編制，逐步形成全國國土空間規劃“一張圖”。國土空間規劃“一張圖”是保障國土空間規劃編制、管理和實施監督工作的重要前提。國土是生態文明建設的空間載體，水務設施作為城市可持續發展的重要支撐，是“綠水青山就是金山銀山”“山水林田湖就是一個生命共同體”等生態文明理念的重要踐行者，是國土空間規劃的重要組成部分。

依托國土空間規劃“一張圖”管控平臺，可為強化水務設施空間的保護和監管提供依據，提升涉水空間治理能力和效率，并為重大水務工程建設預留空間。如何全面合理統籌水務設施空間布局，是水務空間納入“一張圖”平臺統一管控的基礎前提。本文以深圳市為例，基于新時代國土空間規劃“一張圖”的建設邏輯，開展水務設施空間整合研究，提出了以空間要素為核心，統籌整合各類水務專項規劃空間需求，協調水務設施與國土空間規劃的關系，實現各類涉水空間管控要素精準落圖的技術路徑；同時結合水務工作實際管理需求，將空間數據與業務屬性數據進行唯一性關聯，形成標準統一、一數一源的水務設施空間數據庫。

2 深圳市水務設施管理現狀面臨的問題

隨著國土空間規劃體系的建立，城市水務治理迎來轉型發展的重要轉折，面對以用途管制為核心的空間治理新形勢，目前的深圳水務管理存在以下幾方面問題：

(1)分散的數據管理方式導致資源利用效益較低。城市水務管理業務具有很強的專業性，每項業務均涉及大量的基礎數據，實際工作中通常由業務處室按專業分工進行統籌，根據設施的事權劃分，涉及市管單位、區水務和企業等多家運營管理單位。受各單位業務管理需求分割的限制以及數據存儲技術標準的不一致，常常出現不同業務部門、不同管理人員提供的數據不相統一的情況，基礎數據的準確性存在較大問題，導致編制新的規劃時不斷重復采集基礎數據，造成人力和財力的浪費。

(2)缺乏統一的數字底板來支撐水務精細化管理需求。推進水務精細化管理對進一步提升城市管理水平和城市品質具有重要意義，而水務精細化管理的基礎就是管理對象底數要清楚、管理范圍邊界要清晰。目前全市范圍內的水源工程、河道及海堤等重大水務設施已明確管理對象并劃定相應管理范圍，但大部分中小型設施尚未統一管理對象底數且管理范圍邊界不清晰的問題普遍，部分水管單位已開展的設施摸底調查也僅僅停留在統計手冊的形式，缺乏邊界精準的空間矢量數據，未形成統一的數字化底圖。

(3)缺乏有效的空間協同來滿足“多規合一”空間規劃要求。“多規合一”空間規劃抓住了“空間”這一本質要素，基于國土空間稟賦條件，通過“三區三線”的劃定實現了對空間開發活動的總體管控。水務設施及涉水生態空間與各類生態保護空間和城市建設空間相互交錯、密不可分，而部分現有涉水專項規劃成果在布局規劃水務設施的時候缺乏對周邊剛性管控線或其他功能空間的協同性分析，導致部分規劃設施在實施階段遇到難以落地的尷尬境地。

3 水務設施空間整合研究

3.1 研究對象分類

國土空間規劃的核心是統籌協調各類自然資源保護空間和城鎮發展空間，形成“一張圖”，而水如同一條生命線和生命紐帶，聯系著山水林田湖草生命共同體的各個要素，水務設施則是支撐城鎮開發建設的基礎保障。因此，基于國土空間規劃“一張圖”的核心要義，初步確定生態資源類和工程設施類2大類研究對象。同時為對接廣東省水利基礎數據成果匯交系統，根據《廣東省水利廳關于開展水利基礎設施空間布局規劃的通知》中對水利基礎設施對象的界定，結合深圳市水務局的主要職責，最終確定2級3類的研究對象，見表1。

表1 研究對象

(1)水利基礎設施，主要包括水庫，引、調、提水工程，水閘，水文站，堤防，防洪排澇泵站等傳統水利基礎設施和廣東省落實生態文明理念重點推進的碧道工程共9小類設施，按照設施的規模及重要性區分為省級和市級2個層面。

(2)市政給排水基礎設施，主要包括供水廠，水質凈化廠，其他污水處理設施，污泥處理處置設施，給水、污水、雨水、再生水泵站和雨水調蓄池共9小類設施，該類設施沒有向省水利廳匯交數據的需求，全部為市級層面。再生水廠均依托水質凈化廠進行建設，2類設施空間范圍重疊，因此，再生水廠不再單獨作為一類對象進行整合。

(3)涉水生態空間，主要包括飲用水源地，河流，湖泊，濕地，蓄滯洪區和水土保持共6小類，按照規模及重要性區分為省級和市級2個層面。

3.2 水務設施臺賬建設

3.2.1臺賬屬性庫設計

臺賬屬性庫的設計思路是在全面摸底現有數據掌握情況的基礎上，統籌考慮不同層級、不同業務部門的管理需求，并滿足省水利廳數據匯交要求，形成上下互通、內容全面、規范統一、相互關聯的水務設施臺賬屬性庫，見表2。

表2 臺賬屬性

(1)全面性。屬性庫設計包括身份信息、位置信息、特征信息、規劃信息、管理信息和空間協同信息6個方面屬性。其中身份信息是對設施的唯一性識別；位置信息是對設施空間位置的描述，分為行政區劃分和水資源分區、水系流域等專業空間劃分，適用于現行的轄區和流域管理模式；特征信息是對設施具體功能特性的描述，比如水庫特征庫容、堤防防洪潮標準等；規劃信息是對設施規劃行為的描述，便于管理者快速掌握設施未來的建設計劃；管理信息包括了設施的建設狀態、管理范圍及管養單位，由管養單位負責設施基礎信息的校驗和動態更新維護；空間協同信息是對設施與國土空間剛性管控范圍重疊情況的描述，為管理者在空間決策上提供數據支撐。

(2)規范化。根據深圳市智慧水務設施設備管理系統規定的設施分類編碼規則，對全部水務基礎設施進行分類統一編碼。統一設施屬性指標項的規范表達，解決現有不同部門掌握的臺賬數據中對同一設施對象屬性存在語義相同，但指標命名不同的問題。規范數據匯交格式及存儲方式，選擇ArcGIS中的File Geodatabase作為數據存儲載體，并統一數量單位、小數精確位數等，解決現有數據技術標準五花八門，兼容性較差的問題。

(3)關聯性。現有數據沒有體現水務設施之間的內在聯系，本次研究通過增加某些屬性指標建立起相關設施之間的拓撲關系，比如在水庫工程、水閘工程、防洪排澇泵站和水文站網等設施屬性庫中設置所在河流這一指標，通過河流名稱鏈接整個流域范圍內防洪排澇相關設施的空間網絡關系，為管理者提供更加全面的視角。

3.2.2屬性庫信息整合

建立設施臺賬屬性庫不是要拋棄現有的不規范數據，而是對匯交、采集上來的各類數據資源進行分析、提取、檢驗和整合。以深圳市第一次全國水利普查成果為基礎，收集市、區水務部門的各類統計資料和規劃報告，通過海量數據清洗工作，識別并改善數據重復、數據缺失、數據異常等問題，提升數據質量。

(1)數據重復。由于數據的時效性或是不規范記錄導致同一設施在不同數據源的設施名稱不一致的問題，通過唯一性辨別并與責任單位確認后，剔除一組重復數據。

(2)數據缺失。將提取整合的數據按照臺賬屬性標準庫進行信息錄入后，針對缺失的數據由責任單位進行補充填報，對于部分建設年代久遠的設施，相關歷史資料確實難以追溯的，在屬性表中予以備注說明。

(3)數據異常。由于數據來源多樣，存在不同資料對同一對象屬性描述不同的問題，通過數據現勢性評估、尋求其他佐證和現場查驗等手段，消除多源數據之間的矛盾。

3.3 水務設施空間資源整合

3.3.1已有空間數據的轉換與校驗

由于已有空間數據來源多樣、數據格式各異，采用多源空間數據融合技術統一空間基準，提升幾何準確性。首先是數據格式的統一，將CAD數據源轉換為GIS格式，對PDF紙圖進行掃描矢量化，針對圖紙資料缺乏但提供了數字坐標的設施通過坐標定位進行內業標繪獲得空間矢量數據；再進行矢量數據坐標系的轉換，投影坐標統一采用CGCS2000國家大地坐標系；然后通過在內業與最新遙感影像和地形圖的比對分析，在外業利用奧維地圖定點定位進行現場查驗等手段，對已有空間數據的準確性進行全面評估；最終形成了包括點、線、面要素的水務設施空間數據庫。

(1)點要素。主要包括水文流量站和部分無獨立占地建筑物的給排水泵站及分散式污水處理設施。

(2)線要素。主要包括水閘、水庫大壩、堤防和引調提水工程。

(3)面要素。主要包括具有獨立占地的水務設施空間范圍、所有水務設施及水生態空間的管理和保護范圍。

3.3.2缺失空間數據的補充與完善

(1)現狀水務設施管理及保護范圍。通過對已有空間數據的梳理發現現狀防洪排澇泵站、水閘、水文站點以及部分引水工程、堤防尚未劃定相應的管理和保護范圍。引水工程、堤防和水文站點依據廣東省、深圳市的相關法律法規要求補充劃定管理和保護范圍；而防洪排澇泵站和水閘的劃定原則在廣東省相關要求的基礎上結合深圳市實際情況作出了適當調整。其中防洪排澇泵站采用其用地紅線范圍作為管理范圍，保護范圍則在管理范圍的基礎上按大型、中型、小型泵站規模分別外延為300、200、100m，如圖1所示；大、中型水閘的劃定標準取規范的低限值，并補充小型水閘的劃定標準，管理范圍按上下游邊界20m，兩側邊界8m且不可超過河道管理范圍進行控制，保護范圍在管理范圍的基礎上，上下游邊界外延100m，兩側邊界外延50m。

圖1 防洪排澇泵站管理和保護范圍

(2)規劃水務設施預留空間。針對部分水務專項規劃成果中沒有明確規劃水務設施的空間需求，僅給出了示意性的規劃工程路由或是規劃設施布點的問題，本研究按照以下2種情況進行補充：一是在《深圳市城市規劃標準與準則》中有相應用地指標的，則根據規劃工程的規模等初步估算其用地需求，并相應繪制預留空間范圍；二是《深圳市城市規劃標準與準則》未明確給出用地指標的水務設施，無法估算其用地需求，則按照適度超前原則，將其管理范圍作為規劃新建水務設施和廊道的預留空間范圍。

3.3.3空間數據與臺賬屬性庫的關聯

空間數據與屬性數據是相互依存的關系，只有二者合一才能最大限度地發揮數據的生命力，服務于各項涉水業務，且同一水務設施的空間數據和屬性數據存在一一對應的關系。因此以空間數據為基礎，通過水務設施臺賬屬性庫里的身份編碼信息進行設施的唯一性識別，將同一對象的空間矢量數據和業務屬性數據進行唯一性關聯，形成邊界清晰、信息全面的水務設施空間數據庫。

3.4 水務設施空間協同性分析

“三區三線”是國土空間規劃為實現糧食安全、生態安全和集約發展的有機協調，統籌劃定的底線管控空間。國土空間規劃統籌全域全要素管控，專項規劃服從總體規劃，涉水空間融入全域統籌協調治理勢在必行。本研究分析了水務設施與國土空間規劃“三區三線”的空間位置關系，并從水生態空間的保護需求和水務基礎設施的建設需求2大方面分析了與“三區三線”空間管控要求的主要銜接點。

(1)涉水生態保護空間協同性分析。飲用水源地、滯洪區、河流及濕地等水生態空間是構筑國土空間生態安全格局的重要組成。核查結果顯示，有55%面積的水源保護區已劃入生態保護紅線，包括全部一級水源區、53%面積的二級水源區和12%面積的準水源區，保障了城市水源安全；但由于深圳高度城市化的特征，存在10%面積的二級水源區和56%面積的準水源區位于城市開發邊界內，水源水質安全防控仍有一定壓力。深圳市河流眾多，遍布全市域，主干河流自源頭至河口通常流經不同的國土空間功能分區。核查結果顯示，大部分河道上游以及承擔重要生態功能的滯洪區、濕地已劃入生態保護紅線，其余則劃入城市開發邊界內的特別用途區，與生態保護紅線共同構成城市生態空間網絡，水生態空間得到有效保護。

(2)規劃水務設施建設空間協同性分析。永久基本農田保護范圍是保障糧食安全的底線，具有非常嚴格的剛性管控要求，任何單位和個人不得破壞、改變和占用。核查結果顯示有2處引水工程、1處調水工程和2處提水工程與永久基本農田保護范圍存在相交的空間關系。由于5處規劃水務設施均為長線路的地下管道工程，工程沿線與永久基本農田保護范圍重疊的單個圖斑面積均較小，規劃線性工程的路由調整余地較大，因此考慮通過優化微調線性工程的路由方案以避讓永久基本農田保護范圍。生態保護紅線是保障國土空間生態安全格局的底線，自然保護地核心保護區原則上禁止人為活動，其他區域準許無法避讓且符合縣級以上國土空間規劃的線性基礎設施、防洪和供水設施建設和運行維護等。核查結果顯示有13處引水工程、2處調水工程、10處提水工程、3座防洪排澇泵站、4座供水廠和2座水質凈化廠與生態保護紅線存在相交的空間關系。除水質凈化廠以外，其余水務設施均滿足生態保護紅線的準入要求，應將該部分水務設施納入市級國土空間規劃重大建設項目清單，保障規劃水務設施的落地空間需求；而2座水質凈化廠的擴建空間需求不符合生態保護紅線的管控要求，則考慮通過已建部分的空間挖潛、另行選址和系統水量調配等多種方法解決沖突點。

4 結語

通過水務設施空間整合研究，一方面摸清了水務設施家底，建立了標準統一、全面完整的“一本賬”；另一方面形成了水務空間管控的“一張底圖”，重大規劃水務工程落地空間一目了然，為實現水務設施空間與國土空間規劃“一張圖”的有機融合提供了可靠的空間數據保障，也為水務智慧化、精細化管理奠定了堅實的空間數據基礎。受時間限制，本研究對于部分因早期建設而缺乏資料的水務設施空間邊界未開展精確測量工作，僅在數據庫中標記問題，建議盡快建立水務設施空間數據庫年度動態維護更新機制，不斷完善校準空間數據。