海绵城市·中国·智慧库

摘要：2015年4月，重庆市成功入选首批试点海绵城市建设后，为落实国家建设海绵城市的要求，全面贯彻海绵城市理念，重庆市委市政府积极组织示范区悦来新城海绵城市规划编制，本文凝练出规划编制的技术思路、建设指标体系及建设规划内容进行介绍，望能为山地城市的海绵城市规划编制提供借鉴。
关键词：海绵城市规划、山地城市、重庆

重庆市悦来新城海绵城市规划基于山地海绵城市开发模式，提出符合悦来新城自然环境特征和城市发展定位的海绵城市建设框架，合理确定海绵城市建设指标体系及各地块主要控制指标，并将本规划中海绵城市重大设施的空间布局和规模、河流水系的蓝绿线管控列为规划建设强制性内容，并强调在规划范围内开展的与海绵城市建设有关的设计、管理及建设活动，均应执行本规划。

1 悦来新城区域现状概况

悦来新城规划建设用地18.67km2，规划期限为2020 年，与悦来新城控制性详细规划保持一致。悦来新城地形总体东高西低，南高北低，呈现典型的山地丘陵特征，区内海拔170.0～385.62m，平均海拔为254.97m。区域内分布着众多的天然洼塘，现状水面率2.22%.,悦来新城的多年平均水资源总量为3922.92 万立方米,其中地表水资源量为3785.32 万立方米，平均地下水资源量为137.6 万立方米。高纵坡导致部分地区坡度大，地面径流流速快，汇流时间短，一旦发生超标降雨，极易发生内涝。悦来新城在被用作城市开发前是市郊的林地或农用地块，下辖2个社区和5个行政村，面源污染主要为农村生活和农业生产活动中产生的面源污染。

图1 悦来新城的区位示意图

2 规划的理念及技术思路

悦来新城海绵城市总体规划主要包括五个阶段，即资料收集处理、现状评估（区域本底指标分析）、规划评估（传统无低影响开发模式下）、目标确定、规划阶段5 个阶7 个步骤。

图２规划技术思路

（1）对悦来新城规划区内原始、规划及建设相关资料进行收集整理，并对相关基础资料进行矢量化，建立GIS 信息模型；
（2）分别从水生态、水环境、水资源及水安全四个方面对未开发前的本底情况进行分析，并运用水力模型软件对规划区开发前的年径流量进行模拟，结合相关监测调查数据确定规划区未开发前的年径流总量控制率范围。最后总结出规划区开发前水文特点；
（3）结合悦来新城规划建设情况及相关监测数据，划分雨水汇流分区，运用水力模型软件对传统开发模式下规划区的水生态、水环境、水资源及水安全指标进行分析评价，总结出传统开发模式下规划区的水文特征；
（4）分析悦来新城在传统开发模式下存在的主要问题，根据海绵城市建设理念分析规划区域的海绵城市建设需求，提出总体建设目标及主要控制指标；
（5）在雨水汇流分区基础上优化组合成雨水管理分区，根据提出的海绵城市总体建设目标及控制指标，运用相关水力模型软件进行指标分解及LID 设施的总体布置模拟；
（6）提出项目建设计划。
3 建设指标体系
3.1 建设总体指标要求
悦来新城的海绵城市建设目标包括水生态建设、水环境建设、水资源建设及水安全建设四个方面：
（１）、水生态建设目标
年径流总量控制率：≥80%；（年径流总量控制率：根据多年日降雨量统计数据分析计算，经过下垫面自身消纳和LID 设施处理后的降雨量（含不外排控制量）占全年总降雨量的比例。可由污染物年径流总量控制率和不外排年径流总量控制率进行控制。）
水域面积率≥2.22%（不低于开发前水域面积）；
降雨滞蓄率≥7.1%；
生态岸线恢复及保护率达100%。
（２）、水环境建设目标
水环境质量：建设区域内的湖库、塘水质不低于《地表水环境质量标准》Ⅳ类标准，内河水系下游断面主要指标不低于来水指标。
城市面源污染控制：雨水径流污染物削减率（以悬浮物TSS 计）≥50%；
（３）、水资源建设目标
雨水资源利用率≥8%；
（４）、水安全建设目标
排水防涝标准：50 年一遇3 小时降雨历时，地面积水不大于0.15m；城市防洪标准：100 年一遇。
3.2 雨水管理分区划分
规划区共划分为29 个雨水管理分区。

图２管理分区图

3.3 控制指标分解
（１）年径流总量控制率分解
总体指标要求中面源污染控制、雨水资源利用率均可通过年径流总量控制率来实现。
年径流总量控制率可通过分解为污染物年径流总量控制率和不外排年径流总量控制率进行实现。
污染物年径流总量控制率：≥80%；（年降雨量中经过下垫面自身消纳和LID 设施进行污染物控制处理后的降雨量占全年降雨总量的比例。各源头区域必须全部达到控制率要求。）
不外排年径流总量控制率≥60%；（根据多年日降雨量统计数据分析计算，雨水通过自然和人工强化的入渗、滞蓄、调蓄和收集回用，场地内累计一年得到控制（不外排）的雨水量占全年总降雨量的比例。各管理分区在指标分解时已充分考虑地形及建设开发情况，可加权平均后总体达到对应的控制率要求，每个管理分区内各源头区域也可加权平均后总体达到该分区控制率要求。）每个分区建立模型，典型用地取最佳不外排年径流总量控制率及年径流总量控制率（体现在模型中即控制率对应的控制容积），区域已经能满足年径流总量控制目标，不外排年径流总量控制目标通过调整末端绿地系统的不外排控制容积来满足，调试30 个雨水管理分区的不外排控制率，对管理分区的控制率进行加权，使整个悦来新城区域的加权控制率满足目标，悦来新城综合总不外排控制率为61.8%。
（２）源头区域控制指标分解
源头地块指标分解可概化成典型地块的污染物年径流总量控制率和不外排年径流总量控制率进行分解。
? 污染物年径流总量控制率
源头地块大致分为硬地比为65%、70%、80%三种典型地块，需要达到的污染物年径流总量控制率均为：≥80%。根据模型计算，每万平米所需的污染控制参考容积分别为：100m3，100m2，110m2，能够保证80%的雨水得到控制，即50%的污染负荷得到去除；硬地比为10%、15%、20%的三种绿地的需要达到的污染物年径流总量控制率均为：≥80%。根据模型计算，每万平米污染物控制容积皆取45m3，以满足缓排80%的雨水得到控制，即控制50%的污染负荷。
? 不外排年径流总量控制
考虑容积的变化对回用水量的影响确定最佳容积。65%硬地比最佳不外排控制容积为150m3，控制率为55%；70%硬地比的最佳不外排控制容积为180m3，控制率为53%；80%硬地比的最佳不外排控制容积为250m3，控制率为50%；20%硬地比的最佳不外排控制容积为50m3，控制率为76%；15%硬地比的最佳不外排控制容积为50m3，控制率为79%；10%硬地比的最佳不外排控制容积为50m3，控制率为79%。
本规划控制指标研究，采用英国开发的、国际广为应用的XPDrainage 低影响开发模拟软件，模拟典型地块多年降雨产汇流、蒸发、滞蓄和回用，分析年径流量控制指标，进而确定年均不外排控制率指标和污染物总量控制率指标，技术路线如下图。

图３　控制指标研究技术路线

4 海绵城市工程系统规划

4.1 生态海绵空间布局

为维护悦来新城区域生态安全及生态系统完整性，切实保护好悦来新城内的“山水林田湖”这些“大海绵”，划定悦来新城的生态海绵空间，为悦来新城海绵城市建设提供生态保障。结合悦来新城控制性详细规划，以悦来新城自身‘蓝绿基底’为基础，规划确定悦来新城生态海绵空间包括滨水生态绿地控制区（主要包括嘉陵江、后河、张家溪的滨水地区）、水域控制区（主要为后河、张家溪、八角水库等水面）及农林用地等。结合悦来新城绿地系统布局，将尊重自然、顺应自然的理念融入到海绵城市建设总体规划中，精心营造全区域、多层次的城市开放空间，形成“两廊、一带、一园、多点”的生态海绵空间。

图４　海绵空间布局图

四个层次的开放空间层次清晰、架构分明，既是城市的灵动空间、人的休憩场所，更是区域内雨水循环利用的重要载体，总绿地系统面积约489.7公顷，每年可实现雨水不外排1230万立方米。
4.2 河道防洪规划
悦来新城内除嘉陵江外，还有后河和张溪过境。城市防洪标准为100 年一遇。
4.3 道路LID 系统规划
道路LID 系统主要承担道路自身径流控制指标，以污染控制为主。道路进行生物滞留带设计时需要满足指标分解中提出的污染控制容积。已建道路有条件修建生物滞留设施的，其污染控制容积由道路自身承担；无条件修建生物滞留设施的，其污染控制容积分解到下游绿地内。未建道路中，路幅宽度在16m 以下的（含16m），污染控制容积分解到下游绿地内；路幅宽度在16m 以上的，污染控制容积由道路自身分解。
4.4 绿地LID 系统规划
绿地设置下凹式绿地、湿地、雨水花园等，以满足绿地控制率；考虑修建雨水调蓄池或雨水塘，尽量以雨水塘的形式修建，有利于满足水域面积达标率。上游绿地必须满足年污染物年径流总量控制率和不外排年径流总量控制率。末端绿地不仅需满足自身指标要求，还需要承担上游区域分解的指标要求。可根据给定的参考当量容积进行实施。
4.5 地块LID 系统规划
地块应作为雨水的源头控制的独立系统，同时满足径流量的控制和污染物的控制。可考虑透水铺装、绿色屋顶、雨水回用池、透水路面（人行道）、下凹式植草沟、生态树池、雨水花园、调蓄设施等多种综合措施相结合。地块LID 的设置需满足总规中提出的污染物年径流总量控制率和不外排年径流总量控制率。可根据给定的参考当量容积进行实施。
4.6 骨干滞蓄工程规划
形成以溪道和水系保护结合生态景观和人文环境于一体的生态空间，削减雨洪径流，处理水质，保护河道生态，改善城市微气候，形成城市保护的屏障。在张家溪、后河以及嘉陵江沿岸设置水生态系统生态整治区域，区域内大面积打造雨水湿地、生态绿地，形成沿河的天然生态屏障。
4.7 排水防涝系统规划
根据地势、坡向、自然水体界线及道路规划线位等将规划区划分为63 个排水小分区，根据水力计算结果，调整、优化管线系统布局，尽量多保留并充分利用现状管线，对于现状管道不满足排水要求的，对进行管道改扩建。
根据内涝分析结论，规划出城市泄流通道和内涝调蓄设施。作为泄流通道的道路不应设置凹点，泄流通道排出口应进行保护性设计。有内涝风险的下凹点应根据用地情况设置合适的内涝调蓄设施。
4.8 雨水资源化利用规划
经过LID 处理后的雨水主要用于区域内绿地浇洒、道路冲洗和车库冲洗等。水质要求达到相关用水水质要求。全年雨水回用总量为：375.8222 万m3,综合年均雨水资源化率为18.31%，悦来新城年均用水量4084.35 万m3，雨水回用可替代悦来新城内9.2%的用水量
4.9 再生水利用规划
考虑到悦来生态城整个规划区内地势变化较大，部分地面高差在100 米以上，若供应整个规划区范围市政杂用及小区中水回用，对于管道敷设及加压设备的技术要求高，经济型差，且运行维护困难。因此，规划生态城市政再生水管网覆盖面积为雨水管理分区6、雨水管理分区30，再生水管网覆盖面积为1828632m2，占整个悦来新城范围的8.9%。
4.10 海绵城市监测系统规划
监测系统包括：
1）水文在线监测子系统
2）水环境在线监测子系统
3）水生态在线监测子系统
4）水位水量在线监测子系统
5）人工采样监测平台。
对每个监测子系统的监测目标、监测范围及站点、监测内容、监测方式、监测频率、监测结果分析及能力建设做了详细规划。
5 小结
为落实国家建设海绵城市的要求，全面贯彻海绵城市理念，结合重庆市悦来新城山地城市特征，研究山地海绵城市开发模式，提出符合悦来新城自然环境特征和城市发展定位的海绵城市建设框架，合理确定海绵城市建设的目标和相关指标，以建筑与小区、城市道路、广场绿地、城市水系等作为载体，突破传统“以排为主”的城市雨水管理理念，通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种生态化技术，构建城市低影响开发雨水系统，加强城市雨水径流控制和城市降雨面源污染控制，力争将悦来新城建设成为典型山海绵城市建设的重要示范，成为西部地区首个规划建设运营管理考核一体化的海绵城市示范区，成为西部地区海绵城市建设的先行者，推动重庆市乃至全国的生态文明城市建设。

重庆悦来新城海绵城市规划简介