海綿城市專項規劃編制技術方法探討——以天津市海綿城市建設專項規劃為例
2016年3月11日,住房和城鄉建設部印發《海綿城市專項規劃編制暫行規定》,要求各地按照要求,結合實際,抓緊編制海綿城市專項規劃,于2016年10月底前完成設市城市海綿城市專項規劃草案,按程序報批。為加深對《暫行規定》的理解,進一步探討海綿城市專項規劃編制技術方法,中國城市規劃設計研究院城鎮水務與工程研究分院于7月22日舉辦了“海綿城市專項規劃”技術交流研討會。水務與工程院洪昌富總工程師主持會議,水務與工程院全體在京技術人員參加了本次交流。
會議選取了南寧、天津兩個城市的海綿城市專項規劃項目,對項目的特點、難點以及解決問題的技術手段進行了討論,通過集中分析點評,對項目進一步提出了完善意見和建議,也解答了各項目組在編制過程中的一些困惑,為后續工作理清了思路和方向,也為現在正在開展的全國各地海綿城市專項規劃編制工作提供了更多的經驗心得。
本文著重以《天津市海綿城市建設專項規劃》為例,梳理了海綿城市專項規劃編制技術思路形成過程,探討了編制技術要點。感謝作者授權發布。感謝會議主辦單位給予支持!
基于低影響開發雨水系統的海綿城市建設理念,在中國已經過十多年的探索與實踐,日趨成熟,并逐步得到各層面廣泛接受和推廣。然而,在我國快速城鎮化過程中,仍有不少城市不能按照生態文明理念指導城市建設,為錯誤的政績觀所引導,對城市生態系統造成嚴重破壞、改變原有水文特征,頻頻出現內澇問題、水體生態環境急劇惡化,同時面臨水資源短缺、氣候變化條件下洪澇問題突出的矛盾。2013年12月,習近平總書記在中央城鎮化工作會議上提出“建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市”。在《國務院辦公廳關于做好城市排水防澇設施建設工作的通知》(國辦發〔2013〕23 號)、《國務院關于加強城市基礎設施建設的意見》(國發〔2013〕36 號)等國家政策文件要求和指導下,各有關方面積極貫徹新型城鎮化和水安全等方面取得了積極成效。
為貫徹落實中共中央、國務院相關文件精神,指導各地做好海綿城市專項規劃編制工作,住房和城鄉建設部研究制定并印發了《海綿城市專項規劃編制暫行規定》(以下簡稱《暫行規定》),對海綿城市專項規劃的編制程序、組織方式、技術內容等進行了規定。但具體編制過程中,編制部門仍需結合城市自身條件和問題特點,形成切實可行的技術路線和針對性策略措施。
本次技術交流從對《暫行規定》等政策的理解入手,梳理海綿城市專項規劃(以下簡稱“專項規劃”)編制技術思路形成過程,并以《天津市海綿城市建設專項規劃》案例探討編制技術要點。
1 政策理解
為有效指導各地開展海綿城市建設,有序推進海綿城市建設試點,國務院辦公廳出臺了《國務院辦公廳關于推進海綿城市建設的指導意見》(國辦發〔2015〕75號),提出要“堅持規劃引領、統籌推進。因地制宜確定海綿城市建設目標和具體指標,科學編制和嚴格實施相關規劃,完善技術標準規范。統籌發揮自然生態功能和人工干預功能,實施源頭減排、過程控制、系統治理,切實提高城市排水、防澇、防洪和防災減災能力”;并明確提出各城市2020年和2030年達到海綿城市建設目標要求的面積要求,強調編制城市總體規劃、控制性詳細規劃以及道路、綠地、水等相關專項規劃時,要將雨水年徑流總量控制率作為其剛性控制指標,這些都體現了政府層面在海綿城市建設中的主導作用和規劃引領作用。
國辦發〔2015〕75號同時提出:從2015年起,全國各城市新區、各類園區、成片開發區要全面落實海綿城市建設要求,老城區要結合城鎮棚戶區和城鄉危房改造、老舊小區有機更新等,以解決城市內澇、雨水收集利用、黑臭水體治理為突破口,推進區域整體治理,逐步實現小雨不積水、大雨不內澇、水體不黑臭、熱島有緩解;各地要建立海綿城市建設工程項目儲備制度,編制項目滾動規劃和年度建設計劃,避免大拆大建。可見海綿城市建設的的問題導向與目標導向的兼顧,是“專項規劃”編制的重要出發點。《暫行規定》明確要求:編制海綿城市專項規劃,應根據城市降雨、土壤、地形地貌等因素和經濟社會發展條件,綜合考慮水資源、水環境、水生態、水安全等方面的現狀問題和建設需求,堅持問題導向與目標導向相結合,因地制宜地采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施;海綿城市專項規劃的主要任務是:研究提出需要保護的自然生態空間格局;明確雨水年徑流總量控制率等目標并進行分解;確定海綿城市近期建設的重點。
由此可見,“專項規劃”編制首先應體現“規劃引領、全面統籌、因地制宜”的思路:(1)采用“問題與目標”雙導向,著力解決城市的實際問題;(2)注重近遠期結合,結合建設時序、把握近期重點;(3)重視空間統籌和保障落實,各項措施應具有針對性和可操作性。
其次,從“暫行規定”第三章“基本內容”構成來看,并不是一般的大綱形式,因此規劃成果的內容形式不應固化,而應強化內涵,鼓勵創新;強調應重視分析,科學合理推導結論和措施。
2 “專項規劃”編制技術思路
2.1 技術路線形成
技術路線的目標導向,重在落實國家《國務院辦公廳關于推進海綿城市建設的指導意見》、《水污染防治行動計劃》等國家要求,具體目標和指標達到《海綿城市建設績效評價與考核辦法(試行)》的要求,全面推動海綿城市建設,明確近遠期建設時序,合理有序保障海綿城市建設。而問題導向,則需要系統梳理城市涉水問題,如內澇積水問題、黑臭水體問題、水資源利用問題、水生態問題等,提出系統的解決方案,重點改善城市建成區民生問題。
同時,由于各城市規劃層次與范圍不同,城市海綿城市建設的條件和面臨的主要問題不同,相關規劃支撐力不同,即便采用相同的技術方法,各個城市應有不同的技術路線。
圖1 規劃技術路線圖(以某市為例)
2.2 基礎研究
2.2.1 規劃背景研究
規劃背景的研究,有利于確定工作重點、梳理規劃層次,并能有目標的引導基礎分析。可從國家政策要求、海綿城市建設基礎條件、建設理念研究和本次規劃作用切入。
2.2.2 問題和需求指向
除按《暫行規定》要求,分析城市區位、自然地理、經濟社會現狀和降雨、土壤、地下水、下墊面、排水系統、城市開發前的水文狀況等基本特征,還應對城市水污染、熱島效應、岸線情況等進行分析,識別城市水資源、水環境、水生態、水安全等方面存在的問題以及可能存在的風險。
2.2.3 規劃范圍與層次
規劃的范圍和層次,應通過詳細的分析確定,除按《暫行規定》要求對中心城區進行規劃外,還應結合城市規劃范圍適當調整,如將“城市規劃區”、“都市區”、“市域”等范圍納入,提高規劃的指導性、操作性以及控制要求的覆蓋度。
2.3 規劃目標初設
根據降雨條件可初步確定海綿城市建設目標(主要為雨水年徑流總量控制率),但需在各項系統規劃基礎上,結合水資源條件與水質條件、建設情況與下墊面條件等進行校核調整,最終確定徑流總量控制率,進而明確近、遠期要達到海綿城市要求的面積和比例,并提出海綿城市建設的指標體系。
2.4 規劃框架確定
在技術路線指導下,可以形成規劃技術框架或成果框架,各城市因自身條件和問題、需求的差異,技術路線千差萬別,成果形式也不盡相同。但其中,海綿城市建設基礎與特征應是各項技術工作的基礎;水安全、水資源利用、水環境、生態系統規劃方案則是規劃可操作實施的重要條件,應通過各系統的梳理,形成相互呼應的應對措施和管控策略,進而在空間上得到落實,形成建設時序和保障措施。
3 天津市海綿城市建設專項規劃編制案例
3.1 區域概況
天津市地處太平洋西岸渤海灣邊,是我國中央直轄市之一。西北距北京137千米(鐵路里程),東北距唐山125千米,是我國資源開發較早,經濟發達和城鎮分布密集的地區之一。天津作為海河水系的入海口,扼南北大運河咽喉,是華北地區的海上門戶。天津南北長約186千米,東西最寬101千米,總面積11919.7平方千米。天津市地勢北高南低,西北高東南低,平原面積占全市陸地面積的94.2%。
天津市多年平均降水量為511.4mm,由北向南遞減。春季多風,干旱少雨;夏季炎熱,雨水集中;秋高氣爽,冷暖適宜;冬季嚴寒,降水稀少。2001年至2013年天津市年均水資源量下降至13.2億m³,是全國人均水資源占有量最低的省份。全市各類水體水面面積1256.6平方千米,占天津市國土總面積的10.5%;河口閘壩眾多,水系調度復雜。
全市有27條黑臭水體,中心城市內水環境質量普遍較差:在監測的主要河段中,除海河中段水質為Ⅳ類外,其它主干河流如海河下段、北運河、永定新河、子牙河、新開河-金鐘河、北塘排水河、大沽排水河、獨流減河、馬廠減河、子牙新河、薊運河、潮白新河水質均為劣Ⅴ類。
3.2 問題與需求
3.2.1 問題梳理
(1)資源性缺水嚴重,生態用水緊缺,非常規水資源利用率偏低。自2001年以來,天津市水資源總量基本呈衰減態勢,2001年至2013年天津市年均水資源量下降至13.2億m³,當地產水量遠不能滿足天津市用水需求(近年平均約23億m³),即使大量利用外調水,現狀人均用水量仍為全國最低的省份,資源性缺水嚴重。由于資源性缺水嚴重,經濟社會發展長期擠占生態環境用水。由于河道生態補水不足,水體長時間不流動,又加劇了水環境惡化。
(2)天然濕地萎縮,水域面積銳減,城市海綿體受損。近十年,經天津市下泄入海的水量年均為13.0 億立方米,較多年平均減少了48.3 億立方米,境內所有一級河道基本常年斷流,大部分河道一年斷流300天以上。與此同時,由于城市發展建設的需要,占用了大量的坑塘、灘涂濕地,造成大量濕地萎縮。河湖、濕地、洼淀日趨萎縮,全市水域面積銳減,水域面積率由建國初期的27.3%降至10.5%,濕地和湖泊面積與上世紀五六十年代相比減少了80%,水源涵養能力遠遠不足。
(3)排水出路不暢,設施能力不足,城區部分地區內澇嚴重。對中心城區的內澇風險分析表明,未建設泵站造成易澇區14片,影響范圍4354公頃;管網不完善造成易澇區15片,影響范圍938公頃;排水系統不完善造成的易澇區23片,影響范圍2322公頃;地道建設不完善造成的易澇點30處。
(4)全過程污染控制與治理不足,水環境質量普遍較差。全市水體水質較差,近岸海域環境質量也不容樂觀,70%的監測點位水質為Ⅳ類和劣Ⅳ類(海水水質標準)。中心城市黑臭水體分布較多,目前中心城市范圍內有黑臭水體17條,其中中心城區4條,濱海新區1條,環城四區12條。
3.2.2 重點需求
天津市海綿城市建設有四方面突出需求:
(1)廣泛開源,完善水源調配系統,保障城市生態需水。
(2)保護修復,構建海綿城市生態安全格局,增強海綿體功能。
(3)加強能力,構建建高效生態的城鄉排澇體系,緩解城市內澇。
(4)強化控污,全面推進水環境保護與治理,重塑健康水生態。而其中,最突出和直接的需求是水資源條件的改善與水環境的提升。
3.3 總體建設目標
3.3.1 目標與指標
規劃圍繞美麗天津和節水城市建設目標,提出了“河暢岸綠、人水和諧、生態宜居、濱海特色的海綿天津”總體建設目標,選取年徑流總量控制率、年SS總量去除率、雨水資源利用率為天津市海綿城市規劃關鍵控制指標,分市域、中心城市、中心城區和濱海新區分別給出相應控制要求。
在中心城市范圍內,對各匯水分區進行指標分解;在中心城區和濱海新區范圍內,結合控規單元形成管控單元并對各項建設目標和工程措施類指標進行分解。
圖2 天津市中心城市匯水分區劃分
3.3.2 生態安全格局與海綿城市建設分區指引
落實京津冀區域生態格局保護與生態修復要求,細化市域“南北生態”總體布局,結合天津市域生態空間格局,保護中心城市內“河、田、湖、海、林、濕地”等自然生態本底,構建中心城市“一河、一帶、兩環、三廊、多節點”的生態安全格局。在此基礎上,形成中心城市海綿城市格局,提出各要素建設要求。
圖3 天津中心城市海綿格局圖
根據海綿建設適宜性評價,結合不同區域的自然地形地貌、地物的集聚特點、自然和人工元素,將天津中心城市劃分為五個不同功能片區,分別為生態保護與生態修復區、雨水資源綜合利用區、雨水污染控制區、高強度老城區海綿建設區、工業集中區域海綿建設區。
圖4 海綿城市功能分區
3.4 系統方案構建
3.4.1 水安全工程體系
水安全工程主要解決城市內澇問題,同時還應考慮城市飲用水安全保障。在內澇方面,工作內容與排水防老規劃較為接近,但首先應繼承城市防洪格局要求,進而將重點放在防澇格局、內河水系整治、雨水管渠系統、內澇片區整治等內澇防治工作上。
3.4.2 水資源系統
通過水資源供需平衡測算,梳理各項工程和非工程措施,形成區域水資源優化配置方案,其中:地表水及入境水用作農業和生態用水,地下水用作農村生活和生產,外調水作為城市生產和生活用水,提高再生水水質作為市政用水、園林綠地和生態用水,雨水收集利用作為市政用水、園林綠地、生態用水,淡化海水用于城鎮工業、生活。
對雨水利用,建設分散式雨水蓄水池,雨水調蓄設施的平均蓄放水次數約10次,每次可利用約8d;同時考慮自然坑塘、水域、河道等自然調蓄空間以及新建調蓄工程(每新建或改造1ha硬化地面,配建300m³分散式雨水蓄水池,考慮現狀城區建設條件,按10%比例考慮工程量),中心城市總調蓄容積525萬立方米。對再生水設施,近期完善再生水設施,建設再生水管道約360km,近期供水規模達到21.5萬m³/d.
3.4.3 水環境系統
分單元測算環境容量與污染負荷,形成污染物污染負荷削減方案,并提出具體策略與措施:
(1)污水處理廠提標改造工程,改造現有污水處理廠處理工藝,其中,中心城區改造污水處理廠4座;濱海新區改造污水處理廠5座。
(2)合流制污染控制工程,調蓄管道總長約15公里,調蓄容積99000立方米,在雙林截污泵站處配建初期雨水調蓄處理池1座,解決五大道地區合流制溢流污染問題。完成其它合流制地區雨污分流改造。
(3)雨水徑流污染削減工程,包括源頭削減工程和末端處理工程兩大類,主要工程量為源頭建設下凹式綠地15114公頃,生物滯留設施2707公頃,生態濕地330公頃。
3.4.4 水生態系統
一是優化、協調城市河道功能區劃,對各河道的流經區域、主導功能、控制水質標準等進行了確定。二是進行河湖水系岸線建設時盡可能多地保留自然原始形態,減少對生態的破壞,實現防洪、水土保持、生態、景觀、休閑等多種功能集于一體。三是結合河道護岸生態化改造,因地制宜,對河道內部進行水生態修復,在河道內營造適宜的生物棲息環境,調整河道結構,創造符合當地實際情況的河道自然環境,促進河道生態系統的良性循環,恢復河道生態系統的自凈功能。同同時,通過海綿城市建設格局,強化城市綠廊和冷源布置,緩解城市熱島效應。
3.4.5 單元管控與多目標融合
各系統策略措施自成體系,但相互之間尚需充分協調,最終形成空間布局一致、具有可實施性的措施。
3.5 保障措施
規劃的實施保障體系包括規劃管控與銜接、建設施工與維護、監測評估考核體系、建設保障體系等方面。其中建設保障體系目前尤為重要,包括:(1)完善組織機構,成立海綿城市建設工作領導小組,明確部門職責,加強部門溝通和協作。(2)完善規劃建設管理制度,將海綿指標納入地塊開發的規劃建設管控,完善技術標準體系,建立績效考核與監督評估機制、相關設施管理制度。(3)資金保障,創新投融資機制,引入社會資本,采用ppp模式,創新金融模式,加大政府投入,完善財政補貼制度,建立中長期財政預算制度。
4 結語
海綿城市建設必然采用“政府主導、規劃引領、全面統籌”的方式,方能全面貫徹生態文明理念,建立尊重自然、順應自然的低影響開發模式,系統解決水安全、水資源、水環境問題。但是海綿城市專項的編制,必須重視城市特征把握和因地制宜的策略措施,強化管理落實,重視強制指標的確定和與法定規劃的銜接與落實。