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海绵城市实施途径及规划应对策略研究——以宁波市为例|上海城市规划

 gz天堂鸟 2016-05-07

宁波需要在建设源头低影响开发雨水系统、构建以水系为主体的城市排蓄大系统和最大限度地保护水生态体系3方面开展工作,本文提出了综合径流系数、低影响开发控制指标、平原河网水面率和单位建设用地调蓄量4个覆盖源头到终端的规划控制指标,并对低影响开发、水域保护及城市调蓄系统建设的规划管控方案进行了设计。


1海绵城市的概念、内涵和核心作用


海绵城市的概念:城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。

海绵城市的内涵有两方面:一是改变城市排水系统设计思路,遵循“渗、滞、蓄、净、用、排”的六字方针,统筹考虑内涝防治、径流污染控制和雨水资源化利用等多个目标;二是保护或修复城市水生态系统,最大限度地保护城市未受到破坏的河流、湖泊、湿地等水生态体系,并综合运用不同的技术手段,修复已经受到破坏的城市水生态系统。

传统城市建设习惯于采用战胜自然、改造自然的城市建设模式,与传统的城市建设模式相比,“海绵城市”是顺应自然、尊重自然的低影响发展模式。通过保护河流、湖泊、湿地等“海绵体”,修复已经受到破坏的城市水生态系统,采用“慢排缓释”和“源头分散”的排水方式,在城市化进程中进行技术创新和提高生态环境治理技术水平,从而有效地保证城市水安全,解决水污染、生态退化等问题。

 

2宁波市海绵城市建设总体思路


2.1  宁波城市概况

宁波属典型的亚热带季风气候区,年平均日照时数1 900—2 100 h,年平均气温16.1℃—16.5℃。全市多年平均降水量为1 517.1 mm,但降雨的时空分布又极不均匀。

特殊的自然地理位置使宁波市易受洪、涝、潮三重威胁。在夏秋季节,受台风暴雨袭击频繁,洪涝灾害严重。

2.2  海绵城市建设总体思路

将海绵城市建设的目标导向分解为三部分:首先是缓解城市防涝压力;其次是保护及改善城市水生态体系;再次是推进雨水资源化利用。

基于不同建设目标和建设重点,宁波市中心城区海绵城市的建设将主要包括3方面:一是建设源头低影响开发雨水系统,减少径流量,消减径流峰值,控制径流污染;二是构建以水系为主体的城市排蓄大系统,完善城市骨干排水系统,控制合理的水面率,建设城市调蓄系统,提升河网排水能力和城市的调蓄能力;三是最大限度地保护原有河流、湖泊、湿地等水生态体系,尽量维持城市开发前的自然水文特征,对已经受到破坏的水生态系统,综合运用物理、生物和生态等技术手段进行恢复。

对比《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》(简称《技术指南》),本文提出的宁波市海绵城市建设思路有两方面不同:一是对源头调蓄容积不做要求,而是通过建设排蓄大系统提升城市排涝能力;二是建设市政杂用水河网取水点网络,间接实现雨水资源化利用,而不推广雨水就地蓄积、利用。


3海绵城市实施途径研究


3.1  建设源头低影响开发雨水系统

低影响开发雨水系统建设的思路是尽可能采用接近自然状态的排水系统,充分利用土壤渗透和绿化滞留、吸附作用,消减雨水径流的污染负荷、排放量和产流速度。结合宁波的自然地理环境特点,选择推广的低影响开发措施包括屋顶绿化、下凹式绿地、植被浅沟、透水路面和雨水花园等。

 


源头低影响开发措施实景图

 

3.2  构建城市排蓄大系统

构建城市排蓄大系统的工作重点有三方面:一是城市骨干排水系统的建设完善,包括水库、湖泊、排涝骨干河网、沿江排涝泵站等设施的规划建设;二是城市水域的保护,除骨干排水系统外,还对一般河道、坑塘等水域进行规划控制,保证城市河网的调蓄能力;三是城市调蓄系统的建设,旨在进一步提升城市的调蓄能力。

 


海绵城市雨水排放体系框架图



宁波市中心城区骨干河网布局图

 

以宁波中心城区范围内属于鄞西流域的片区为例,其中鄞西片为未来城市重点发展板块,地貌以平原为主,河网水系发达,生态条件优越,其中农田约占总面积的50%,水域约占总面积的8%,其农田是城市外围重要的涝水滞蓄空间,区域开发建设对鄞西流域防涝安全有较大影响。

基于鄞西片用地布局和不同绿地的功能和特征,确定区域调蓄系统的建设方案,可分为3类模式。A类建设模式:主要为大型城市防护绿地,建议维持农田形态,或按城市湿地模式建设;B类建设模式:为城市大型公园绿地,建议按城市湿地模式建设,或按多功能调蓄设施模式建设;C类建设模式:主要为沿河面积较大的公园绿地,建议按多功能调蓄设施模式建设。如该区域绿地按下图方案实施,总调蓄量约为1 179万m3,再配合源头低影响开发雨水系统的构建,区域面临的防涝压力将大大缓解。

 


鄞西片调蓄系统建设方案图

 

鄞西片绿地调蓄量估算表



3.3  水生态体系保护

水生态体系的保护同样是海绵城市建设中非常重要的内容,可以分两个层面:一是生态保护红线划定,将饮用水水源保护区、重要水源涵养区、重要湿地、洪水调蓄区等纳入生态保护红线管控平台,实行最严格的源头保护制度、损害赔偿制度和责任追究制度。二是河网生态系统建设,转变河道整治理念,在保证过流能力需求的同时,最大限度地维持原有生态体系;控制雨水系统污染,包括雨水径流污染、雨水口污染和雨污混接污染。

 

4海绵城市规划管控方案分析


考虑到当前我国城市与发达国家城市不同的发展阶段,海绵城市建设相关规划控制指标和管理制度的制定需考虑两方面因素:一是立足现状,要与现阶段的技术和管理手段相匹配,通过简单、实用的方法去引导和推动海绵城市的建设;二是要面向长远,逐步推进新技术的推广和应用,构建包含下垫面、雨水管网、河网等多要素的耦合模型,实现对雨水的精细化管理。

4.1  源头低影响开发管控方案

《技术指南》建议选择径流总量控制作为首要的规划控制目标,同步实现径流污染控制和雨水资源化利用。控制指标分为城市总体控制指标分项各类建设用地控制指标两类。基于城市建成后综合径流系数不大于开发前水平的要求,宁波市中心城区的雨量综合径流系数总体控制目标为≤0.58。为实现城市综合径流系数≤0.58的目标,确定了城市分类建设用地的径流系数控制要求,并结合未来新建及改建用地规模,对能否达到控制目标进行了校核。为达到分类建设用地径流系数控制目标,结合《宁波市绿色建筑评价实施细则》(试行)、城市不同功能用地的特性,提出了分类建设用地的低影响开发控制指标值。


宁波市中心城区现状综合径流系数测算表



新建(改建)用地径流系数控制指标表



宁波市中心城区规划综合径流系数校核表



新建(改建)地块低影响开发控制指标表(单位:%)



为保证低影响开发的推广实施,应将相关控制指标纳入法定规划中。建议将低影响开发的规划监管在建设工程许可环节落实,要求建设单位或个人在申报建设工程许可时需提供低影响开发实施报告,报告需包括以下几部分内容:一是提供地块径流系数测算表;二是地块各类措施地势分布图、建设方案和占比;三是雨水排放方案,径流雨水原则上需通过绿化滞留后方可排入雨水管道和河道。

4.2  城市水域管控方案

城市水域管控方案分为两个层次。在城市总体层面,包括城市总体规划和河网水系专项规划,划定城市排涝骨干河网等重要水域蓝线,并分流域和分区域明确流域层面的水面率控制要求。同时建议将现状水面率考核列入最严格水资源管理考核体系。

 

市区各流域平原河网水面率控制表(单位:%)




宁波市中心城区分区水面率控制图

 

在编制控制性详细规划时,增加对水域及相关属性用地的保护专题。编制时对各区域相关用地分为“重要”和“次要”保护区域进行调研,重要保护区域以骨干河道、湖泊、湿地为主,必须按城市蓝线的相关要求予以划定,严格管控;次要保护区域为一般河道、坑塘等,要求不得随意填埋现状河道和水面,确需填埋应在规划中提供水域补偿方案,实施阶段要求新水面实施完成后才能填埋原水面。

4.3  城市调蓄系统管控方案

城市雨水多功能调蓄设施主要选择在面积较大的新建或改建绿地设置,结合河网水系和城市绿地公园布局,以及城市20年一遇24小时设计降雨量和50年一遇24小时设计降雨量,将城市调蓄工程体系的建设目标设定为调蓄城市不小于50mm降雨量,即单位建设用地调蓄指标为≥500m3/万m2

考虑到城市不同区域绿地布局的差异性,建议编制城市雨水调蓄系统布局的专项规划或实施导则,分流域、分区域总体平衡,并结合城市绿地系统规划,分区进行系统的布点,明确设施的位置和控制要求,并在控规编制时予以落实。

 

 

详情请关注《上海城市规划》2016年第1期《海绵城市实施途径及规划应对策略研究——以宁波市为例》,作者:叶晓东,宁波市规划设计研究院。

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