莆田市水生態文明城市規劃設計研究

張俊騰 尤文貴

（福建農業職業技術學院 福建福州 350119）

1 城市概況

1.1 地理環境

莆田市位于福建省沿海中部，常住人口319.9 萬人，海域面積11 000 km2，陸域面積4 200 km2，呈西北高東南低，橫斷面圖呈馬鞍狀。目前建成市區面積110 km2，城區人口64 萬人。主城區位于興化平原，地處木蘭溪下游南北側，平均海拔為5～7 m。由于東瀕海洋，屬于典型的亞熱帶海洋性季風氣候，雨量充沛，主城區年平均降雨量為1 200～1 600 mm。橫穿主城區的木蘭溪干流全長168 km，集水面積超過2 000 km2，是閩中最大的溪流。木蘭溪水系的較大支流有延壽溪、龍華溪、中岳溪、松板溪、溪口溪、仙水溪、大濟溪、苦溪等。其中延壽溪是木蘭溪最大的支流，主要位于主城區，干支流總長180 km，集水面積386 km2。

1.2 城市洪澇災害頻發

近年來，由于全球變暖效應導致極端氣候的發生頻繁。據統計，1952—1999 年期間，木蘭溪平均每10 a 發生1 次大洪水［1］。另外，短時間暴雨期間地勢比較低洼的地區由于排水設施不夠完善，排水標準比較低，排水系統建設滯后，城市內澇的發生幾乎每年都有。

1.3 水生態系統退化嚴重

隨著城鎮化率不斷的提高，傳統粗放的城市開發建設模式給城市水生態系統造成了嚴重的破壞。原有滲透性比較好的土地上都蓋起了高樓大廈，道路硬化采用大量的硬質鋪裝材料，如柏油路、水泥路面等滲透性不好，降雨時水不容易入滲。原有的河流部分被改成暗河，水塘被回填，植被破壞導致表層儲水能力變差，無法短時間內處理大量雨水。

1.4 雨洪管理需求增加

我國的汛期多為夏季，秋冬季多為枯水期，城市內河流水系的承載力也所有不同。早期城市建設主要考慮的是防洪，即通過修建管渠工程將雨水排入河流最后進入大海，從而達到防洪的目的。隨著城市水生態系統退化的日益嚴重，在洪峰時刻管渠工程的雨水量還遠遠未達到臨界值，部分地區就發生了城市內澇。于是以海綿城市理論為主導的城市建設思路對雨洪管理［2］的呼聲越來越高。具體來講，就是從單純以工程方式解決向以非工程和工程方式相結合的方式轉變，通過集中對雨水進行處理再到分散處理，比如建設雨水調蓄設施，有雨水花園、雨水花壇、雨水湖等，用于暫時儲存雨水并逐漸釋放，減少洪峰流量的沖擊，盡量將雨水就地解決和處理，而不是只考慮如何快速排到河流。

2 規劃要點

2.1 水生態及水環境規劃

2.1.1 城市綠心恢復

圖1 為莆田城區海綿空間格局圖，規劃了鳳凰山公園節點、壺公山森林公園節點、九華山保護區節點、尖山寨森林公園節點、囊山公園節點、土海濕地公園節點等城市綠心面積共約65 km2。這些綠心是都是天然的平原河網濕地。另外，主城區還規劃了達山、通往公園、沿江、環湖的綠道，并使之形成網絡。綠道面層采用透水磚和透水混凝土等透水材料鋪設，將雨水直接滲入兩側綠地。其中，“十三五”規劃以來，木蘭溪流域內新建了玉湖公園、延壽公園、綬溪公園等8 個大、中型公園及延壽綠道、鳳凰山沿渠景觀帶等約400 km 的綠道，實現“5 min進綠道”和“300 m 見綠、500 m 見園”的海綿城市空間格局。2022 年，木蘭溪流域被評為“全國‘綠水青山就是金山銀山’實踐創新基地”。

圖1 城區海綿空間格局圖（圖片來源：莆田自然資源局）

2.1.2 生態岸線恢復

圖2 為莆田城區海綿空間管制圖。海綿城市規劃設計時，從雨洪管理的宏觀角度出發，將城區劃分了禁止建設區、限制建設區、適宜建設區和已建設區等以預防為主的水災害防控體系。為了保證城市水生態系統的整體性，對已有的河道水系進行重點保護，規劃了一些新河道以加密和連通水系。從雨洪管理的中觀層面［3］，重點劃定城區的東圳水庫、玉湖、南湖、白塘湖及流域內河流的水系藍線，在岸線上建立雨水濕地和約150 km 的生態廊道和植被緩沖帶。在全流區域內規劃設計好雨水引流、延長徑流、人工濕地和自然蓄洪的結構性功能單元并定期開展河道清淤和拆除違建等綜合治理。在已建設區特別是老城區，建設鳳凰山環山渠河將從鳳凰山脈流向老城區大量雨水引向東圳水庫和城外河流。另外，在老城區新增綠化帶并將人行道、露天停車場地面用透水材料替換鋪設，提高老城區的自然蓄洪能力。

圖2 城區海綿空間管制圖（圖片來源：莆田自然資源局）

2.2 水資源及水安全規劃

2.2.1 降水特征與暴雨雨型

莆田市主城區年均降雨量為1 200～1 600 mm，4 個季節降雨量分別為：3—4 月（春季）200～300 mm，5—6 月（梅雨季）350～500 mm，7—9 月（雷陣雨季）350～550 mm，10 月—次年2 月（少雨季）100～250 mm。最容易出現內澇的季節主要集中在雷陣雨季，根據歷史數據記載單日降雨量為60～100 mm，局部可達150 mm，近5 年小時最大降雨量峰值為48.1 mm（2019 年4 月30 日16—17 時）、73.4 mm（2022 年7 月5 日14—15 時）。本文將芝加哥的峰值雨型［4］公式進行改進后，可以預測莆田市暴雨強度，見式（1）。

式中：q 為設計峰值降雨強度，mm/h；P 為重現期，a；t 為峰值區間，min。采用公式（1）可以計算出出現期分別為1、5、10、50 a 的莆田市暴雨峰值強度為52.0、75.6、85.4、108.3 mm/h。

2.2.2 水資源利用規劃

據統計［5］莆田市的水資源總量為34.63 億m3/a，人均水資源占有量為1 082 m3/a。人均水資源占有量不到全省人均的1/3，不到全國的1/2，不到全世界的1/5，屬于水資源緊張區。近年莆田市建成了蓄水工程7 000 余座，總庫容6.5 億m3，引水工程400 余處，耕地有效灌溉面積和旱澇保收面積占比分別達到了64%和41%。為了解決區域水污染較大的問題，在木蘭溪流域和湄洲島規劃了4 個區域再生水循環工程，再生水循環利用量為3 628 萬m3/a，城市污水再生水利用率提高到15%以上，并于2022 年作為全省唯一的城市被納入“全國首批區域再生水循環利用試點城市范圍的城市”。

2.2.3 洪澇災害防治規劃

木蘭溪下游在改造之前由于河道迂回曲折，洪澇災害頻繁。最嚴重的1 次洪澇災害發生在1999 年10 月的1 次超強臺風帶來的罕見暴雨，木蘭溪洪峰流量達到了3 820 m3/s，6 萬間房屋倒塌，最深水位2.5 m，轉移群眾近3 萬名。20 世紀50 年代初至90 年代末，期間進行了5 次規劃，但是均未能克服沖刷劇烈、彎曲度大、河道松軟的難題。1999 年10 月—2000 年2 月，習近平同志4 次奔赴木蘭溪調研［5］，并邀請中科院等科研機構的權威專家主持木蘭溪河工物理模型研究，對木蘭溪防洪工程進行技術論證，成功破解了“截彎取直”和“軟基筑堤”等技術難題。2003 年木蘭溪“截彎取直”工程完成，如圖3 所示。將長度為16 km 共11 處彎道的曲線截直為8.64 km的直線。木蘭溪治水工程規劃共分為4 期，2011 年下游兩岸防洪堤實現閉合，此后再也沒有發生過特大洪澇災害。此外，《莆田市水利改革發展“十四五”規劃》提出建設53 個水利建設項目，34 個中小河流治理項目、9 個大中型病險水閘除險加固和11 個海堤除險加固項目及生態改造工程項目。

圖3 木蘭溪下游防洪工程

2.3 低影響開發雨水系統構建規劃

2.3.1 指導性指標

根據住房與城鄉建設部于2014 年發布的《海綿城市建設技術指南—低影響開發雨水系統構建（試行）》，福建省徑流總量控制率主要位于Ⅲ和Ⅳ區。根據本文式（1）計算，莆田市的設計降雨量對應的年徑流總量控制率應≥85%，即新建建筑小區的年徑流總量控制率≥85%。新建建筑小區的下沉式綠地率≥30%，新建除機動車道以外的路面透水材料鋪設率≥60%。

2.3.2 構建措施

構建低影響開發雨水系統［6］的措施主要有4 類：下沉式綠地、透水路面、植草溝、蓄存池。下沉式綠地主要有：簡易式、雨水花園、滲透塘、濕塘和雨水濕地5 種形式。透水路面主要有透水磚、透水混凝土和透水瀝青3 種形式。植草溝主要有傳輸式、干式和濕式3 種形式。蓄存池［7］主要有蓄水池和雨水罐2 種形式。2014 年莆田被確定為“全國水生態文明建設試點城市”，2022 年海綿城市建設達標面積占城市建成區面積的30%以上。

3 經驗啟示

水生態文明城市規劃設計涉及到多學科理論知識和實踐經驗，絕對不能“專家畫畫，墻上掛掛，不如領導一句話”。因此，需要從頂層規劃、治理措施、體制機制、綠色發展4 個方面下功夫。另外，還需要提高公眾參與的有效性，規范程序，避免使聽證會、論證會等為代表的公眾參與方式淪落為“舉手會”。其中，木蘭溪治理更是在習近平總書記在福建工作期間，親自擘畫、全程推動下完成的［8］、其經驗做法和理念具有深刻借鑒意義。

4 結語

本文以莆田市水生態文明規劃設計為研究對象、詳細介紹莆田市如何從一個水患不斷、水生態退化嚴重的城市轉變為“全國水生態文明建設試點城市”“全國首批區域再生水循環利用試點城市范圍的城市”和“全國‘綠水青山就是金山銀山’實踐創新基地”，其規劃要點總結如下：

（1）水生態及水環境規劃的重點在于城市綠心和生態岸線的恢復。

（2）水資源及水安全規劃的重點在于做好水資源和洪澇災害防治規劃。

（3）海綿城市規劃的重點在于做好管渠系統、徑流排放系統和低影響開發雨水系統規劃。