超大城市水生態空間規劃實踐與思考

林發永

(上海市水務規劃設計研究院(上海市海洋規劃設計研究院)，上海 200233)

1 超大城市的水生態空間

1.1 水生態空間概念提出

水生態空間是指具有防汛蓄排與生態功能的水域空間和保障水域空間運行管理和建設實施的岸域空間。水生態空間是城市重要的韌性、綠色和生態空間，具有水源存儲、蓄水行洪、引水排澇、生態保持、航運交通等綜合功能，在保障城市防洪除澇安全、供給城市生產生活用水、改善城市生態環境中，具有強大的自然調節功能。

城市水生態空間是水安全、水資源、水環境、水生態、水文化的重要基礎與載體，是城市地表水存儲、調蓄、利用、管理的空間資源，也是城市最為重要的生態資源，對城市生存、發展、壯大具有重要的作用。如何確定水生態空間的布局與規模，協調城市發展，平衡城市空間要素，明確水生態空間平面布置、斷面要求、過流條件、水位控制、保護范圍，是城市水利規劃的重點與難點。

1.2 水生態空間發展趨勢

上海水利建設從歷史上服務農業生產、保障城市防汛安全需要，逐漸轉向保障城市防汛安全、服務城市生產、生活、生態等復合功能需要，建設造福人民的“水清岸綠、水流暢通、近岸親水、河岸優美、濱河游暢”的幸福河湖。《上海市防洪除澇規劃(2020—2035)》提出構建“防得好洪水、擋得牢潮水、蓄得住雨水、排得出澇水、近得了清水”的防洪除澇工程體系和“城鄉一體、洪澇兼治、安全可靠、水岸生態、人水和諧、管理智慧、具有韌性”的社會主義現代化國際大都市防洪除澇保障體系。《上海市河道規劃設計導則》進一步推動形成“水陸統籌、水岸聯動、水綠交融、水田交錯”的綜合治理思路，提出了規劃思想由“主要重視安全保障”到“全面構建復合功能”拓展，總體內涵由“生產”到“生活、生態”提升擴展，統籌范圍由“水域本體”到“水陸統籌”綜合考慮，設計思路從“水工工程設計”到“整體空間設計”統一建設。進一步提出了建設“生態之河、安全之河、都市之河、人文之河、創新之河”，錨固生態基底、保障城市韌性、敘說浦江故事，發展江南文明、提升都市品質。

1.3 水生態空間價值認識

(1)水生態空間的服務價值。水生態空間是城市重要的韌性、綠色和生態空間，具有水源供給、蓄水行洪、引水排澇、生態保持、航運交通等綜合功能，在保障城市防洪除澇安全、供給城市生產生活用水、改善城市生態環境中，具有強大的自然調節功能。水生態空間是一種高級平衡，而非簡單的平衡。自然河流是大自然贈饋人類生存、生產、生活的自然財富，人工河流是人類保生存、謀發展建設建造的人工財富。水利工程則是人類用水之利、避水之害而建造的水工建構筑物。水的價值具有兩面性，水多、水少、水臟是災害，水宜、水流、水清是財富。

(2)水生態空間的防災價值。給“河流以更多空間”，用更多的水生態空間，以應對自然災害、城市發展的不確定性，已成為新的城市發展觀。防災減災、自然調節、適應平衡是水岸空間的被動價值，亦是人類抵御自然災害、減少與降低水旱災害損失的必然要求。

(3)水生態空間的延伸價值。其實水生態空間具有強大的主動價值，但主動價值并非與生俱來，需要科學保護、合理利用、適宜開發才能實現。無為有無為的價值、有為有有為的價值，可以慢慢地沉下來思考，水資源的價值主要來源于水岸空間的存在。當河道水體更加清澈、綠色河岸更加舒適、濱水空間更加迷人，城市河流不僅是供水灌溉、防洪排澇、航運交通的生命線，也是人們公共活動、休閑娛樂、游憩健身的重要空間資源，猶如上海的黃浦江、蘇州河濱江貫通工程實施，水生態空間煥發出新的生命力，更加體現了水岸空間的主動價值。

2 超大城市水生態空間的規劃實踐

2.1 現狀評估

河網水系現狀是水生態空間規劃的基礎。開展現狀河網水系調查，對做好水生態空間規劃有著重要的意義。根據《2021上海市河道(湖泊)報告》，2021年上海市河道數量47086條，湖泊51個，河湖面積649.21km2。從空間分布上看，上海14個水利片河湖面積最多的為浦東片190.27km2，其次為崇明島片99.41km2；河湖水面率最高的為長興島片23.31%(含青草沙水庫)，其次為太北片19.21%。

在大自然長期作用和先人與大自然長期斗爭的過程中，形成了現有的城市河網水系格局。因此開展水生態空間的現狀調查，摸清現狀分布，建立時空演變發展的思想和以空間換時間保安全的科學思維，研究城市水系的演變規律，對現狀水生態空間進行科學評估，在預判未來、落實規劃的規則上，為把脈調整方向、建立規劃思路、提出規劃方案奠定良好的基礎。其中有時間的發展脈絡，空間的演變規律，豎向的深淺高低，縱橫交織，高低順遞。水往低處流，城往高地建，萬水歸海。

2.2 空間總量

水生態空間的總量，在國土空間規劃中以面域總量的形式予以呈現和控制。例如在上海市城市總體規劃中，提出河湖水面率不低于10.5%的指標控制要求，按照規劃市域國土空間面積6833km2計，至2035年全市河湖水域面積約為717.5km2。在國土空間中落實水生態空間的需求，需要在時間和空間層面做大量的水利專項或者專業規劃研究和積累工作，才能在國土空間規劃階段從技術、可行性、行政和大眾認知層面得到認可，形成社會共識。特別是作為全國最大的中心城市，能拿出超過10%的面積給水生態空間，決策上需要巨大魄力。

2.3 骨干水網

骨干水網水生態空間的剛性布局是城市彈性應對自然災害的重要基礎。一個地區、一個城市對行洪排澇、引水調度、河網連通具有重要作用的河道，對其布局、規模實施剛性管控，確保重要區域防洪除澇、供水保障安全，只有明確了干河水生態空間的剛性布局，方能為彈性水生態空間的科學管控、彈性引導奠定基礎。

《上海市骨干河道布局規劃》把上海市骨干河道分為主干河道和次干河道，規劃共有226條骨干河道，骨干河道水生態空間全部納入剛性布局管控。其中流域骨干河道、湖泊或區域主要的引排水通道劃分為主干河道，共71條，總長度約1823km。對主干河道在引排水、航運、生態景觀等方面起重要聯系作用的河道劃為次干河道，共155條，總長度約1864km。

2.4 支級河網

支級河湖是骨干水網的重要補充。對區域或者鎮域防汛保障、重要路網設橋設涵和具有歷史風貌保護價值的河道，大部分納入一級支河剛性水域管理。其他規劃保留的水系，納入二級支河剛性或彈性管理。根據上海市各區河道藍線專項規劃成果，剛性水生態空間規劃管控面積為655.9km2，全市剛性管控河湖水面率為9.6%。

2.5 彈性空間

彈性水生態空間主要為城市生態復合用地中的水域空間，在城市國土空間規劃中表現為綠地、居住地或者其他土地類型，其中包含彈性水域面積不少于61.6km2，彈性管控河湖水面率不低于0.9%。彈性水生態空間也承擔了雨水蓄排的功能，屬于水利規劃中需要因地落實的水域空間。因此在規劃和建設階段，要采取控詳技術說明、地塊城市設計、總圖設計審查等方式，確保彈性水生態空間的階段性落地，編制彈性水域河道藍線，確保彈性水生態空間的面積不減小、功能不降低，盡量與周邊的剛性水域空間互連互通，發揮彈性水生態空間的防汛功能、生態功能和景觀功能。

3 超大城市水生態空間規劃經驗

3.1 積極探索城市多元空間協同平衡

3.1.1規劃城市更多水域空間

給河流更多空間，予以應對未來的不確定性。規劃是對現狀的一個優化和調整，規劃可以利用現狀，遵從現狀，亦要根據確定性和不確定性調整現狀、優化現狀。規劃是對未來發展判斷的一個總體部署，是應對確定性和不確定性的一個技術方案和決策判斷。水生態空間規劃的確定性，指規劃期限和規劃標準是確定的、有依據支撐的；規劃的不確定性，則來自于規劃期限內存在超標準的可能性、城市發展的彈性和不確定性、以及實現規劃目標的時間不確定性。例如存在超標準暴雨等自然災害、以及與設計暴雨潮型完全一致的雨型潮型也幾乎不存在。

3.1.2統籌水系規劃矛盾與難點

河網水系規劃的主要矛盾是人們對水生態空間的高品質用地需求與城市用地空間的緊缺性之間的矛盾。規劃的主要難點是正確處理好均衡性、協調性和協同性。具體指“水生態空間分布的均衡性、最高水位與地形地面豎向高程的協調性、水生態空間與城市用地空間結構的協同性”。

3.1.3加強分區分片空間布局管控

水生態空間城市集建區與農村農業農田的水系空間均衡性要求不同，各水利分片的河網水系空間均衡性也不同，提出合適、能適應自然災害不確定性和滿足城市總體空間布局的水生態空間布局方案，是規劃調整的關鍵。

3.1.4協調水位控制與地坪豎向設計

河網可能出現的最高水位與河流位置、匯水面積、調節能力、排水條件、口門設施緊密相關。對平原感潮河網而言，河道少、匯水面積大、調節能力弱、距離口門遠的大片腹部地區的河道水位，在暴雨時水位相對較高，易出現駝峰性分布狀態。兩岸建筑地坪高程和自然地面高程要與河網最高水位緊密協調，處理好河網結構、豎向高差、河道規模和位置之間的協調關系，滿足地面雨水收集與自然或管網排水的需要。

3.1.5注重水生態空間與城市國土空間平衡

水生態空間與城市用地空間結構的協同是規劃調整的難點。一方面城市發展、特別是城市開發邊界的外延，用地性質發生變化，將難以保留原來的一些不那么重要的小河流，必將對河道水生態空間的布局進行調整。有些產業用地功能的需要，甚至對原來較為重要的一些河流也需要進行調整。另外一方面，城市開發導致地表的硬化，甚至減少調蓄調節的水域空間，導致降雨產水產流加大，給防汛安全帶來影響。特別是要預防新的土地開發，不斷提高自身地坪標高，轉嫁防汛安全隱患，給周邊區域帶來防汛壓力。水域空間容易實現，但水岸空間的協同、岸域空間的保障明顯滯后。包括認識的滯后、法律規章的滯后，也影響水域空間的實施和水岸功能的綜合發揮。

3.2 梳理提煉城市水生態空間結構

3.2.1注重水生態空間形態

實驗測試儀器：芬蘭造16導Mega6000型便攜式肌電圖測試儀。表面電極片：一次性Ag-Cl電極片。測試肌肉：左右側下肢腓腸肌、脛骨前肌、股直肌、股內側肌、股外側肌、臀大肌、闊筋膜張肌、股二頭肌。測試指標：IEMG。采用頻率：1 000Hz。同步動作捕捉設備：SONY-HDR-1E攝像機。分析軟件：與Mega6000配套的MegaWin2.4。表面電極粘貼部位：沿肌纖維走向粘貼至骨骼肌收縮時的最粗隆處，參考電極粘貼至測試電極連線的中垂線處，與測試電極成正三角形，電極片中心間距為20mm左右。

點、線、面構成水生態空間主要結構形態。水生態空間主要以線性網狀結構形態，存在于城市、鄉村，存在于山脈、草原、田野。線狀水生態空間亦根據匯水范圍、空間結構、地理位置、自然條件、匯流情況，形成不同的面寬要求，形成水域的面空間狀態和維護水域空間運行、實現水域空間和水體水質保護、管護利用水域空間需要的岸域空間。點有2個層次，一是河流的交匯形成的節點，二是自然和人工湖泊的狀態形成的較大的水域空間狀態。

3.2.2優化水生態空間結構

水生態空間的線性布局是基礎，要科學遵從自然、充分利用現狀、順應城市功能，既要合理保護現狀空間，又要服務城市功能調整，注重空間均衡、功能復合和安全保障，同時考慮承泄雨水、調節澇水、空間利用需要。間距太大、密度太稀、空間不足會導致河道水位偏高、雨水入河困難、管網末梢積水，間距偏小、河網偏密、空間富余會導致市政建設成本較高、國土空間利用失衡、城市運行成本增加。因此適宜的水生態空間規劃布局、合理的水生態空間結構、河道高水位與城市地坪標高匹配，是衡量水生態空間均衡的重要參數。

3.2.3落實水生態空間總量

水生態面空間是國土空間科學分配的基礎。上海以河湖水面率指標，作為國土空間的重要指標，確保了水域面指標的落實與落地。上海市河道藍線專項規劃的編制與落地，進一步落實了上海水生態空間的布局和面域規模。上海市河道藍線專項規劃是基于專業的河網水系規劃成果的，是水利規劃中河網水系的空間布局形態。

3.2.4打造水生態空間節點

河流交匯處、城市自然或人工湖泊，往往是城市景觀的重要所在。城市往往在主要河流交匯處孕育形成。水代表財，河流交匯財氣生。水流交匯，人流交集，用水便捷，交通便利，城市孕育而生，世界上大多數城市基本建立在大江大河與支流的交匯處。因此，要從流域、區域、城市3個維度，處理好河流交匯節點和多條河流交匯湖泊的治理與設計，要把河流交匯節點設計納入城市設計中，突出標志性節點的作用與功能。

3.3 全面優化城市水生態空間布局

3.3.1水生態空間要素相互關系

空間布局是基礎、空間規模是根本、空間結構是條件。空間布局要遵從自然法則、功能法則和均衡法則。空間規模要設定標準、合理配置、平衡用地。空間結構要高低適宜、錯落有致、疏密有序。

3.3.2水生態空間布局的主要方法

空間布局主要依從自然法則和功能法則。空間布局自然法則講究的是水勢和自然規律，如人往高處走，水往低處流，城水之間要有高差和地勢差異，要理清來水方向和主排方向，科學判斷高水位出現的區段，弄清潮汐規律，因勢利導、趁潮排澇，自然做功、事半功倍，合理布局排澇口門。距離口門遠、水位高的區域，需要加密河網布局，甚至增加湖泊節點，提高調節能力。距離口門處的河段，需要更多考慮流速、流量、流態對河床、斷面、護岸結構的影響，采取閘河配套、河寬加大等措施。河流彎段，凹岸走流防沖、凸岸導流淺灘。

空間布局功能法則講究的是發展方向和用地功能，分析城市、鄉村、郊野的差異，水源地、建設用地、綠地、農用地的功能差異。農田區域河道空間布局密、窄、彎，起灌溉、降鹽、排漬、防淹等作用，城鎮區域河道空間布局疏、寬、直，起承雨水、蓄好水、排澇水、宜人居等作用。均衡法則講究的是疏密有度和減增有序，河道布置空間上大致均衡，規劃歸并增加河道要盡量合理有序。

3.3.3水生態空間規模的確定原則

空間規模涉及城市的人口、產業和社會經濟地位，分區域分對象設定合適規劃標準，主要是城市防洪治澇標準，分保護對象、分重要程度對水利片、行政區及重要區域設定。空間規模的配置要合理有序，符合各自水情工況特點和防洪排澇用水特征。空間配置尚需綜合考慮城市用地功能的復合、城市用地配置的稀缺性。水生態空間結構是自然形成和人工改造的結果。從上海感潮平原地區來看，河網“井字型結構、護城河結構和人字型結構”較多。與水位控制高低、城鎮地坪標高、河網間距、路網結構、排澇模式等緊密相關。

4 超大城市水生態空間規劃的幾點思考

4.1 水生態空間彈性控制的認識

(1)城市未來發展的不確定性是建立彈性應對的重要認識基礎。雖然城市總體規劃、城市國土空間規劃對城市未來的發展描繪了較好的藍圖，但過去城市發展的實踐表明，規劃藍圖與城市實際發展依然存在差異。

(2)未來水情工況變化的不確定性是建立彈性應對的重要思想基礎。包括極端暴雨時間、暴雨過程、暴雨中心，依據現有的技術和方法難以準確預測。水利規劃設施建設、水生態空間的演變、以及上下游、左右岸及域外水利工程的建設與變化規律無法把握，其動態也無法及時掌握。我們必須在水生態空間規劃中，保持清醒的頭腦，建立彈性應對的思想。

(3)人類對治水的科學認識不斷的發展變化，這是建立彈性應對的理論基礎。科學技術、認知美感和治水思想的更新，需要在水生態空間規劃中預留彈性應對的方案與對策，建立以不變應萬變、以變的可能應萬變的可能的一種科學態度和科學思想。

4.2 水生態空間分類落實的思考

(1)剛性空間的分片落地是基礎。上海在長期的治水實踐中，按照地理位置、地形高程、自然條件和區劃管理等水情工況特征，形成了14個水利分片綜合治理的格局。剛性水生態空間是城市水安全、水資源、水環境、水生態的基礎和根本。也應按照14個水利分片提出各自的剛性水生態空間的總量，提出具體規劃布局，確保空間規模分水利片控制。

(2)彈性空間的分片預留是關鍵。按照14個水利分片，提出各片不同的彈性水生態空間要求，保留平面形態落地的一些彈性，確保各水利片彈性水域空間和剛性水域空間的總量滿足保障水安全的要求。同時預留彈性水域空間在各自水利片中的彈性布置的可能，提高城市防汛安全彈性應對的能力。同時解決水利專業規劃與已批單元控詳規劃中，部分水域空間用地屬性的矛盾。如浦東新區世紀公園中的張家浜骨干河道，在單元控詳規劃中用地屬性為綠地，但本身為水域空間。

4.3 水生態陸域空間管控的重要性

上海“一江一河”的實踐表明，河湖陸域是重要的城市公共空間，也是重要的水域生態保護空間、防汛搶險河湖管理空間。要強化水生態空間的陸域管控，防止工礦企業和居住小區、公共設施侵蝕侵占濱河空間，既是保障河道管理、護岸及堤防建設、防汛搶險的需要，也是彈性應對超標準洪水或者暴雨澇水、實現水岸空間高品質貫通和親水休閑活動空間打造的重要保障，把最好的濱水空間資源讓給百姓。

4.4 水綠空間融合設計的必然性

超大城市用地空間資源緊缺，要進一步水綠融合，優化沿河綠地的設計，降低沿河綠地高程，挖掘彈性水域潛力，水綠結合水綠融合，以水養綠以綠蓄水。預留彈性水域空間，盡量實現平時為綠、雨時為水，平時親水、雨時蓄水的彈性設計理念。

5 結語

通過《上海市骨干河道規劃》、《上海市河網水系規劃》、區鎮級水利規劃和上海市中心城區、郊區各區河道藍線專項規劃編制，專業水利規劃和城市規劃二規合一，將全市河道藍線，納入城市空間規劃大機平臺，實現了超大城市水生態空間水域用地的有機管控。

上海市水生態空間規劃實踐表明，建立剛性和彈性水生態空間管控思路，可以在超大城市土地資源緊張、多種功能復合的有限國土空間資源內，協調城市多元國土空間用途，滿足城市彈性應對自然災害的能力。未來尚需要進一步完善法律法規，逐步推進水生態空間陸域空間用地的管控和多功能復合。