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《昆山市海绵城市专项规划》编制方法概述


规划编制单位:江苏省规划设计院、江苏省城市交通规划研究中心

昆山是长三角地区中小城市,属于太湖流域平原水网地区;具有较为完善的城市排水防涝规划、水系规划和蓝线保护规划,工作基础好;海绵城市专项规划重在协调有关专项规划,为本地区水环境质量提升提供系统性方案,确保各项措施落地,并反馈到各有关专项规划当中。

一、规划背景及工作思路

(一)城市概况

昆山位于长三角核心地带,中心城区规划总面积470平方公里,昆山地处太湖流域平原水网地区,水系密布,地下水位高,土壤渗透性能差。由于地势低洼,昆山市形成独特的圩区排水格局,全市被骨干河道分割形成98个独立的圩区。

(二)主要问题分析

随着城镇化进程的快速推进,昆山市生态资源受到蚕食,河湖坑塘调蓄能力急剧下降,污染负荷日益增加,水乡风貌日渐模糊。而圩区排水格局受破坏造成圩内河道水体流动性不足,水体自净能力差,污染物容易积聚又加剧了河道水环境恶化,成为现阶段影响居民生活宜居性最严重的问题。

(三)工作基础研判

在城市涉水的规划方面,昆山市已具有较为完善的城市排水防涝设施建设规划、水系规划、蓝线保护规划等;城市水文、水资源数据较为完整,具有较好的工作基础;昆山在2010年起,通过国际合作与本土创新相结合,开展了一系列海绵城市建设实践和探索,积累了一些的建设、管理经验。

(四)总体思路确定

昆山市的海绵城市专项规划,重在运用海绵城市建设理念系统解决当前存在的水环境质量改善问题,通过分析当前需求、系统总结已有的相关规划内容,提出优化提升方案,并与相关规划协调反馈;明确近期建设重点任务,并从管理体系上保障规划实施。

(五)主要工作成果

规划的成果包括:文本、图集、说明书和专题。其中,文本是规划中简练、重要的文字说明,描述专项规划中的结论内容,提出对相关规划的修订建议。图纸与文本内容相符合,具有同等法定效力。说明书是技术性文件,是对规划文本的说明。专题是对重点问题的研究。

二、基础调查分析

重点从城市自然生态本底、海绵城市建设条件、实践基础、相关规划编制情况、城市水系统等方面开展现状调研与综合评价,评价结果用于识别海绵城市建设的首要问题,为多方案比选、系统化方案制定提供支撑。

(一)海绵城市建设条件相关资料收集与分析

1.  近30年的日降雨数据,不少于5年、步长不超过1小时的实际降雨数据,用于分析确定年径流总量控制率与设计降雨量对应关系、径流控制效果模拟评估。

2.  土壤类型分布情况(如果为回填土,说明回填类型、分布范围、回填深度)、土壤密度、土壤地勘资料(土壤孔隙率、渗透系数)、地下水位埋深,用于评价渗透能力,分析确定海绵城市建设适用的技术措施。

3.  市域1:10000地形图、中心城区1:1000地形图,最新的用地现状图、用地规划图、现状及规划用地特征分类等资料,用于城市地形地貌、建设密度及建设阶段评价、竖向及水位控制设计

(二)海绵城市实践基础相关资料收集与分析

1.  已出台的海绵城市相关政策制度,海绵城市规划建设管理情况。

2.  已开展的海绵城市建设项目实践、技术探索、规范标准、相关研究等资料,用以总结本地海绵城市建设的经验,分析已有研究成果在本地海绵城市建设中的适宜性和可推广性。

3.  近期重点建设区域、重点项目、在建及待建道路计划、已报批海绵方案项目建设计划等,为确定海绵城市近期建设项目确定提供支撑。

(三)已有相关规划资料收集与分析

城市总体规划、控规,水系、防洪、绿地系统、道路交通、排水防涝、污水处理及再生利用、供水、节水等专项规划,用于分析各规划中与海绵城市相关的目标指标、建设标准和规划内容是否完备与衔接,为用地条件分析、目标和指标确定、设施布局安排、多专业方案协同等提供支撑。

(四)水系统现状调研与分析

从水环境、水安全、水资源、水生态四个方面进行调研与评价,重点分析存在的突出问题和海绵城市建设需求,为制定系统化方案、确定优先解决的问题、安排工程建设时序等提供支撑。

1.  水生态调研与评价

(1)城市下垫面资料(包括最新现状用地图、最新高分辨率卫星影像图),用于对城市下垫面进行解析。

(2)“山、水、林、田、湖”等自然生态本底资料,用于对自然生态空间总体格局、水系护岸生态性进行评价,为确定自然生态空间保护格局、总规划分“三区四线”提供支撑。

(3)现状水系图,水系参数、等级、功能、护岸形式、水面率等相关资料;现状绿色空间图,绿地用地性质、功能、面积等相关资料。用于对城市水体、绿地等自然空间的保护与生态功能发挥情况进行评价,为确定公共海绵空间布局提供支撑。

(4)城市蓝线划定与保护制度、城市绿线划定与保护制度,为水生态保护、生态修复、“蓝绿融合”等工作提供支撑。

2.  水环境调研与评价

(1)环境质量报告、环境保护污染物总量控制实施方案、河道水质监测数据、重点行政区交接断面水质、黑臭水体名录与分布等水环境质量资料,用于对城市水环境质量、水质达标情况进行评价,分析水环境存在的主要问题。

(2)污水厂尾水、未纳管企业自处理废水、农村点源污水、雨污合流及雨污混接错接等点源污染资料,城市雨水径流污染和农业面源污染等面源污染资料,用于对水污染源进行评价,重点分析雨水径流污染在水污染源中所占的比例,为确定水污染治理方案提供支撑。

(3)水系连通情况、水系日常及汛期的水位、流量等资料,用于对水体流动性进行评价,分析影响水体流动的主要问题,为水系优化规划、水环境容量计算、活水畅流方案制订提供支撑。

3.  水安全调研与评价

(1)历史洪涝灾害及其特点,近些年城市内涝情况(内涝发生的次数,日期,当日降雨量,淹水位置,深度,时间,范围,现场照片,灾害损失情况,原因分析),用于对内涝区域和积水成因进行分析。

(2)暴雨强度公式,短历时、长历时设计暴雨雨型;设计洪水位、防涝控制水位等;地形图(比例尺视规划范围的面积大小而定);堤防、闸站等防洪工程体系;雨水管网、河道、排涝泵站等排水防涝工程体系。用于现状防洪标准、防涝标准、雨水管网排水能力评估及内涝风险评估,为确定排水防涝规划方案提供支撑。

4.  水资源调研与评价

(1)降水量、蒸发量、地表水资源量、地下水资源量、过境水资源量等,用于评价城市水资源量、人均水资源量。

(2)用水结构、常规水资源利用效率、非常规水资源利用情况等,用于评价水资源利用水平,为确定再生水和雨水利用的目标和指标、利用方式提供支撑。

三、主要规划内容

(一)生态格局划定与公共空间管控

1.  自然生态空间格局划定

分解海绵城市建设要求出发,在城镇开发边界、生态控制线、城市建设用地开发要求等方面反馈城市总体规划。依托山、水、林、田、湖自然生态基底要素,结合昆山生态空间结构体系,构建“七横、四纵、四区、六园”的自然生态空间格局。明确规划区范围内具有行洪、排水、调蓄功能的河道、湖泊、水库、湿地及滞洪区等名录、保护范围与面积、保护要求。明确规划区范围内具有水源涵养、排水滞蓄和水土保持功能的山体、丘陵、林地、草地、农田等绿色空间的名录、功能、位置和规模、保护要求。

2.  城市生态空间管控

与水系规划相协调,明确中心城区建设用地范围内需要保护和新增的河道、湖泊、湿地等水体的名录、功能及蓝线控制,明确水面率、水环境质量目标、生态护岸比例等要求。与绿地系统规划相协调,明确中心城区建设用地范围内需要保留和新增的公园绿地、防护绿地、生产绿地等名录、功能及绿线控制要求。

(二)海绵城市汇水(排水)分区划分

海绵城市分区一般以排水分区为基础,考虑水系、地形、行政区划等因素,结合控制性详细规划的编制单元综合确定。由于昆山独特的圩区排水特征,水环境、水安全各类水系统通常以圩区为单元进行治理,因此本次规划以98个圩区为单元划分海绵城市分区。

(三)海绵城市建设指标体系

构建涵盖水安全、水环境、水资源和水生态四大功能目标,贯穿城市、分区和建设项目三个层级的海绵城市规划指标体系。通过分区建设适宜性分析将城市总体目标自上而下地分解至各个分区,通过最佳可行性分析确定地块、道路等源头建设项目的管控指标,并基于全过程径流控制策略自下而上地对分区指标进行加权校核与反馈。

1.  总体目标和具体指标

在综合评价的基础上,结合城市水系统问题、现状水平和发展需求,因地制宜地确定海绵城市建设总体目标。

根据城市特征和海绵城市建设需求,确定昆山市海绵城市建设指标,以年径流总量控制率、年SS总量去除率为源头管控主要指标。科学确定年径流总量控制率目标,一是按照保护生态、顺应自然的原则,尽可能保持自然生态本底的径流特征,主要针对城市新开发建设区域;二是考虑对环境质量改善的作用,一方面从源头吸纳雨水、减少面源污染,另一方面降低合流制管网溢流频次、减少溢流污染;三是考虑对降雨削峰错峰的作用,不增加对现有排水管网的负担,综合提升现有排水的能力,减少管网改造建设的投资。基于上述思路科学设置年径流总量控制率指标,将径流总量控制作为手段,通过径流控制实现水质和水量控制的作用和目的,避免为控制而控制。在此基础上,综合考虑水生态、水环境、水安全、水资源等方面的功能需求,设立生态护岸比例、圩内水面率、地表水体水质标准、内涝防治标准、雨水管渠设计重现期、雨水利用替代供水比例、污水再生利用率等相关指标。

2.  分区管控目标

以圩区为单元划分海绵城市分区。分区管控指标以城市总体指标为基础,综合考虑各分区下垫面、径流特性、用地潜力、建设密度、地下水水位、土壤渗透性性能等建设条件以及水系统问题需求等因素,通过层次分析法进行建设适宜性分析,对年径流总量控制率、年SS总量去除率、生态岸线比例、片区水面率、水环境质量目标等指标进行明确。同时对内涝防治标准、雨水管渠设计重现期、雨水利用替代城市供水比例、污水再生利用率等指标予以落实。

3.  建设项目管控指标

将年径流总量控制率、年SS总量去除率作为建设项目规划管控的强制性指标。建设项目指标的制定应着重考虑海绵城市建设的可实施性,通过建设项目最佳可行性分析,可为建设项目管控指标确定提供科学支撑。昆山地区力推具有低成本、低能耗、低维护特点的“三低”绿色海绵技术,故不同建设项目中附属绿地的占比对年径流总量控制率有重要影响。通过模型模拟分析建设项目不透水面积比例、海绵设施面积占绿地面积比例与年径流总量控制率的关系,综合考虑海绵设施占比对年径流总量控制率、景观营造等的影响,可得不同建设项目绿地率与最大可能且最优实现的年径流总量控制率的相关关系。

将建设用地分为居住用地、公共管理与公共服务设施用地、商业服务业设施用地、工业用地、物流仓储用地、交通设施用地、公用设施用地和绿地广场等8大类,根据现行的新建用地绿地率规划管控指标要求及建成用地的抽样调查结果,得出不同用地性质、不同建设年代的新、改建用地的绿地率均值,按照海绵城市建设最佳可行性分析成果,差异化确定各类建设项目管控指标。

同时,从增强法规依据、保障实施者权益、激励实施效益、推进PPP模式的角度出发,规划拟借鉴国外雨洪管理模式,探索适宜的雨水排水许可制度,推行雨水排放收费、奖惩结合的机制,并提出相应的指标管控方式。

(四)公共海绵空间利用与建设指引

生态海绵空间利用主要基于全过程径流控制策略和圩区循环策略来进行规划。

全过程径流控制策略是指在雨期通过源头减排-过程控制-末端调控等手段对雨水进行全过程管理,当建设项目源头控制指标加权值难以实现分区指标时,则利用公共海绵空间内的公共海绵设施实现雨水径流的过程管理。根据分区内各用地的年径流控制率指标进行加权核算,与分区目标对比,确定公共海绵设施(以湿地或生物滞留池计)的需求。

圩区循环策略是全过程径流控制策略的“末端调控”部分,以圩区为污染控制单元,在充分考虑合流制排水系统改造、厂网建设、海绵城市径流污染削减基础上,若污染物入河量仍大于河道水环境容量,则在非雨期通过动力将河道水体引入公共空间和滨水地块内的公共海绵设施进行循环净化,以实现圩区水质达标的目的。结合各圩区点源污染量、城市面源污染量、农业面源污染量与水环境容量的对比分析结果,可得需利用公共海绵设施削减污染的圩区及相应的污染物削减量。采用污染物削减负荷法和水力负荷法两种算法相结合,最终确定圩区内适宜的公共海绵设施(以湿地或生物滞留池计)需求。

充分利用城市绿色空间,建设公共海绵设施,为周边用地或圩区提供滞蓄、净化服务功能。根据公共海绵空间需求,全过程径流控制策略以靠近径流控制需求地块为主要原则,圩区循环策略以滨水设置为主要原则,综合确定公共海绵空间的位置、规模和设施形式,并从公共海绵空间的技术选择与流程、设施规模确定、竖向控制、效益评估、动态实施路径、运行控制等方面提出指引。

(五)水系统解决方案

根据昆山城市现状问题,统筹水环境、水生态、水安全、水资源四水系统,构建包括全过程径流控制、圩区循环、农业面源污染控制、城市点源污染控制、非常规水资源利用和城市生态系统重构六大策略的水系统综合治理策略,通过定量分析,确保措施与目标之间的对应关系,并与相关规划协调优化,形成水环境治理、水生态修复、排水防涝安全、水资源利用的系统方案。

1.  水环境解决方案

重点从点源污染控制、面源污染控制及黑臭河道治理三方面优化水环境系统方案。点源污染控制主要包括厂网建设、尾水治理、雨污分流改造、雨污混接点改造及工业企业污水源截污纳管等;面源污染控制包括城市面源污染控制和农业面源污染控制;黑臭河道治理主要包括控源截污、生态修复和活水畅流等。

2.  水生态解决方案

在市域自然生态格局、城市公共空间布局基础上进行自然生态修复与提升,完善空间管控体系,提出水生态治理与改造的措施。

3.  水安全解决方案

包括城市防洪、防涝两方面内容。城市防洪工程规划主要包括联圩建设、骨干河道布局、防洪水文计算、防洪堤防工程建设等内容。城市防涝规划包括水系规划、闸站建设规划、涝水行泄通道规划、排水管渠规划、积水点改造规划等内容。

4.  水资源解决方案

包括污水再生利用与雨水收集利用两方面内容。依据再生水利用目标、潜在用户分析确定各再生水厂规模及配套工程。统筹海绵城市建设和节水管理办法的要求,合理配建分散型雨水调蓄利用设施,待远期圩内河道水质改善后,将河道水体作为圩区水资源利用的蓄水设施。

(六)近期建设区域与项目

规划结合老城改造、新区建设计划以及当前急需解决的问题,确定昆山海绵城市近期建设重点区域,包括高新区范围内的省级海绵城市试点区域和开发区范围内的海绵城市试点片区,面积共38.5平方公里;此外还包括公共空间利用项目总面积11.8平方公里、近期新开工建设项目总面积18.0平方公里。

根据水环境、水生态、水安全、水资源系统方案,确定近期重点项目,以实现四水功能目标。其中水生态类项目包含生态廊道、公共海绵空间、源头海绵项目等项目建设,水环境类项目包括管网改造、混接点改造、工业污水自排废水改造工程、污水处理厂提标改造工程、污水处理厂尾水湿地建设、黑臭河道整治、农业面源污染治理工程等,水安全类项目包括河道及堤防工程、闸站工程、涝水行泄通道建设、雨水管道建设和积水点改造工程,水资源类项目包括再生水厂及雨水调蓄利用设施建设。

四、规划产出

(一)基于管控制度的海绵城市建设指标

通过最佳可行性分析确定不同用地性质、不同建设时期的建设项目管控指标,近期基于现行管控制度,远期探索推行的雨水排水许可制度,将海绵城市建设管控指标应用于城市规划建设管控各个环节。

(二)打造高质量多功能的公共空间

构建“山、水、林、田、湖、草”自然空间格局,明确城市水系、绿地等自然空间的布局、名录、保护范围及要求。基于全过程径流控制策略和圩区循环策略,从水环境提升、水安全保障角度出发进行分析,确定公共空间的利用需求和布局,并从技术选择、设施规模、流程、竖向等方面提出建设指引。将空间管控要求反馈到总规、控规实现法定化。

(三)统筹四水功能的水系统综合策略与规划

构建以水资源综合管理为核心、统筹四水功能的水系统综合策略,并对水环境、水生态、水安全、水资源方案进行优化。通过与相关专项规划相协调,明确海绵城市及水系统工程近期建设任务。

(四)相关规划协调

昆山市是相对发达地区,城市总体规划、控制性详细规划、城市排水、防洪等相关规划较为完善,而且成果质量较高,本次海绵城市专项规划侧重在对已有相关规划的协调和反馈上。

将海绵城市建设目标、主要指标、自然生态空间格局保护、公共海绵空间布局、水系统优化等纳入城市总体规划相关内容。

将年径流总量控制率、年SS总量去除率作为强制性指标纳入控制性详细规划,作为地块出让条件。落实公共海绵空间的布局、设施类型及规模。对地块、道路、绿地、水系等布局和竖向进行统筹考虑,并与城市雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统相衔接,充分发挥公共海绵空间径流控制、污染控制、削峰调蓄的综合功能。

将规划内容对城市水系、防洪、绿地系统、道路交通、排水防涝、污水处理及再生利用、供水、节水等专项规划进行反馈。

五、规划成果应用

(一)应用于规划建设管控

出台和完善海绵城市规划建设管控相关政策制度文件,将规划提出的海绵城市建设要求落实在土地出让、规划许可、建设验收、运营维护、监测评估、资金引导等各个环节。出具规划条件时,一般建设项目应明确指标控制要求,公共空间类项目应明确为周边用地或圩区服务的需求。在常规规划建设管控流程上,可增加海绵城市专项方案、海绵城市施工图核查环节,确保规划要求的落实。

(二)指导建设项目实施

实施城市水系统项目,应依据海绵城市专项规划,并与各主管部门主导的专项规划相协调。水体黑臭、积水内涝等水系统问题比较突出的圩区,需以圩区为单元,进一步深化编制水系统实施方案,细化建设项目计划。


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