海绵城市理念下的城市规划研究

文／黄建忠 安徽省合肥市肥西县自然资源和规划局 安徽合肥 231200

引言：

海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性，也可称之为“水弹性城市”。海绵城市是推动绿色建筑建设，低碳城市发展，智慧城市形成的创新表现，是新时代特色背景下现代绿色新技术与社会、环境、人文等多种因素下的有机结合。

1、海绵城市理念下的城市规划体系构建

1.1 传统城市规划存在的问题分析

1.1.1 规划方法问题

传统城市规划时，对地区内经济和人口的规模及发展趋势进行预测，来确定城市的性质，再按照人均用地指标来制定城市基础设施规模及土地利用类型，在利用城市空间模式来开展空间布局。存在的问题主要包括：

（1）当前市场经济高速发展背景下，城市发展受到不确定因素影响，以往城市规划模式不能预测出城市未来发展，城市规划具有被动、滞后特点。

（2）传统城市规划对人与自然、城市与乡村、不同分区之间的整体性、连续性重视不足。

（3）传统城市规划存在高度重视建设用地规划设计，轻视绿地、水系等水生态敏感保护区、非建设用地的情况。

综上，传统城市规划在方法上存在忽视非建设用地、不能很好地满足城市发展面临的条件及变化、规划范围局限的问题。

1.1.2 水系规划问题

城市规划忽视非建设用地，造成城市规划时存在生态系统退化问题。以水生态系统为例，城市规划常见造成水体联系被破坏、水系走向变动情况，甚至有时会出现随意截断水系或填埋水系情况，造成原本贯通、连续的水网体系变得破碎，影响水体防洪能力及生态功能。水系建设时通过建设砌底、硬质驳岸等方法对河流进行改造，造成水生生物的生存环境遭受破坏，造成水体自净能力降低，在一定程度上造成水污染加剧。

1.1.3 绿地规划问题

传统城市规划时，在绿地规划方面的主要问题包括：绿地建设时没有充分利用到雨洪资源；对城市绿地的布局及结构重视不足；不重视自然水文条件；没有形成网络化整体布局。

绿地规划时没有充分利用到雨洪资源：城市规划时绿地的标高超过路面，降雨时绿地收集的地表径流流向路面后汇入市政管网，没有充分下渗、没有利用雨水来灌溉植物、造成市政管网的排水压力增加。除此以外在雨洪资源利用时，没有在专业的指导下采取合适的措施及技术，这造成雨洪资源利用不充分。

绿地规划时对城市绿地的布局及结构重视不足：传统城市规划绿地系统时，存在重视绿地形态设计情况，没有站在城市生态系统的高度来构筑城市绿地的布局及结构，一味强调形成轴－环－带的空间格局，对绿地的生态调节功能重视不足。

绿地规划时不重视自然水文条件：在城市规划开展前期调研时没有开展对城市原有的洼地、河流、湿地等生态敏感区的调查，没有重视保护原有绿地，这造成建设的绿地不能很好地与原水系配合，时常出现原本应严格控制开发的区域出现高强度建设绿地的情况，这对城市的水文循环带来严重影响。

绿地规划时仅从绿地的平面布局出发造成绿地的生态调节功能不能充分发挥出来：城市绿地规划时仅从平面布局着手，但当前城市用地逐渐紧张，绿地面积也持续缩小，这一背景下，绿地规划时仍然是常见的草坪、植被稀疏的绿地，绿地规划仅局限于平面布局，造成绿地拦截、下渗雨水的功能不足，不能充分发挥出绿地的生态调节功能。

1.1.4 道路规划问题

城市道路规划时，传统城市规划下路面主要是不透水的硬化路面，雨水不能经路面下渗，这造成降水时路面常见雨水径流。从城市道路的断面来看，存在中间高、两边低的特点，降水在自重的作用下沿着坡度形成径流，径流汇聚至收集口后进入雨水管排放至市政管道或周边水体，这一道路设计模式下，道路不具备滞留雨水的功能而造成雨水资源的浪费，同时道路也不能净化雨水，雨水没有经过净化就直接用于补充周边水体时造成水体污染。

1.1.5 排水防涝规划

传统城市规划对雨水利用重视不足，不重视对降水的收集、积存及利用，仅希望尽快通过排水设施来排放雨水，这造成一旦面临高强度降水时，雨水径流量过大而对雨水管网带来冲击。

防涝排放对排水管网的完整性提出较高的要求，一旦排水管网受到大流量降水冲击，则可能会出现问题，由此造成排水系统的功能减弱或丧失。传统城市排水高度依赖市政排水，对场地排水重视不足，因此一旦市政排水管网出现故障则很容易出现洪涝。

1.2 海绵城市设计理念和建设途径

海绵城市的设计理念要求让城市建设与资源环境能保持和谐发展，设计理念主要包括：实现人与水循环、水环境、自然及土地利用的和谐共处；尽量保护原水生态；强调城市建设应减少对周边水生态环境造成的影响。建设海绵城市时，需要充分考虑到生态系统的长期性与复杂性，对地下水、地表水及自然降水进行统筹，对给排水等水循环利用环节进行协调。

海绵城市的建设途径包括：

（1）低影响开发：建设海绵城市时应尽可能减少对环境造成的影响，控制开发强度，尽可能减少对城市生态用地造成的负面影响，采用绿化屋顶、增加水域面积、对不透水面积比例进行调整等措施以实现下渗雨水、积存雨水及净化雨水的作用。

（2）合理进行城市规划：应合理开展城市总体规划设计，可采取紧凑开发、保护生态斑块、减少对原自然水文特征造成的改动及破坏等；要对排水防涝、道路交通、绿地交通及城市水系等开展专项规划，制定规划策略；详细规划中应当对不同的地块提出相应开发控制指标以减少对生态环境造成的扰动。

（3）重视修复及保护原生态系统：在保护原生态系统的基础上建设海绵城市，要对生态斑块进行识别，划定保护区域与建设边界，使用生态走廊实现生态斑块之间的联通。针对以往由于粗放开发引起的绿地、湿地、水体等自然环境破坏，应采用生态驳岸、建立人工湿地等手段修复。

2、海绵城市理念下的城市规划设计策略

2.1 海绵城市理念下城市规划目标

（1）以城市的自然环境条件为依托，建立良好的城市生态环境，建立完善的生态基础设施体系。

（2）尽可能采取措施保护城市规划范围内的草地、森林、坑塘、湿地及河湖等，减少对原自然水文特征造成的扰动。

（3）低影响开发，对城市开发强度进行控制，增加沟渠的建设以扩大水域范围，预留生态用地的余量，从而确保城市开发后的洪峰时刻、洪峰流量及径流总量与开发前基本一致。

2.2 海绵城市理念下水系规划

2.2.1 尊重水系现状

规划时需要避免对水体自然形态造成破坏，规划时应当注意保护、恢复水系的自然形态，杜绝截弯取直、填湖造地等方法。

就水系水体的补给上，应避免对水体的自然补给方式造成破坏。对季节性水体，可采用将雨水滞留池布置在水体周边，通过地下补给通道来进行补给的方式，当不能满足需求时再通过中水、自来水补给。

就水体护岸方式的选择上，要充分尊重水文运动的自然规律，顺应规律来合理选择水体护岸的方式。例如凸岸较为安全时，可采用生态护岸来有效吸收雨水、净化雨水；针对严重冲刷的凹岸则综合运用硬质护岸与生态护岸的方式来进行防护。

2.2.2 系统化的水网布局

综合运用水系平面布局与竖向布局，建设系统的水系。规划前充分调研水系现状，整理相关资料，与总体规划布局相结合来合理确定水体功能定位。尽可能保留原水系，在此基础上结合实际通过开挖沟渠的方式来对水系形态及布局进行优化，建立循环贯通、纵横相连的水网。

就平面布局上，充分利用大面积的湿地、湖泊，发挥蓄水池、净化池的作用；将带状的河道作为生态廊道的框架；将点状坑塘作为节点来对区域内径流源头进行控制。兼顾水体本身的布局和水体与周围区域的联系，建设与沿线风貌相协调的水系。就岸线的处理上，以自然曲线形为主，截弯取直等人工干预为辅。

竖向布局主要是指河道的断面设计，就竖向布局上要兼顾工程效益与生态效益，尽可能建立兼具景观、防洪功能的生态系统。对河道的断面形式进行优化，充分结合周边的绿地及沿线地块开展竖向设计，对河道边坡开展地形优化改造以满足滞留、净化雨水的需求。当河段的竖向空间充足时，可增加对生态环境负面影响小的设施来提高调蓄雨水的能力。

2.3 海绵城市理念下绿地系统规划

2.3.1 尊重现状格局

对基地现状及生态安全格局现状进行分析，按照生态战略要求，对规划区内水塘、湿地、大型制备群等自然斑块最大程度地保留，因地制宜地规划为集中式绿地。

2.3.2 与水文规划结合

绿地与水文二者不可分割，二者构建的复合系统具有良好的调蓄雨水径流的效果，因此建立城市绿地系统时需要充分尊重水文要素，尊重区域内的水生态敏感区在空间山的特征，综合运用自然水系与人工水系建立绿地网络的骨架，对绿地进行合理规划。

2.3.3 系统化的绿地布局

建立点线面结合的绿地平面布局：点状绿地指的是行政区、商业区及居住区等均匀、散在分布的绿地，特点在于尺度较小。点状绿地可以与下沉绿地、雨水花园等相结合开展设计，可以从雨水的源头来收集、控制雨水。线状绿地是沿着道路、河流等布置的狭长绿地，可以与植被缓冲带、渗渠、植草沟等相结合来进行设计。线状绿地兼具传输雨水、收集雨水的作用，可以促进雨水下渗、净化雨水径流、降低径流速度。面状绿地指的是森林、湿地、公园等生态斑块，特点在于具有较大的面积，可实现对本区域及传输来的雨水流经的处理。应综合运用点线面3 种类型的绿地，按照总体布局、规划目标合理布置，相互配合，进而有效管理城市雨洪。

就绿地的竖向规划上，主要是要求立足于建筑的特点、场地的地形开展设计。绿地规划时需要尽可能减少非必要的场地改造，尽可能顺应区域内水文格局、地形现状等。就绿地分布上，需要做到高处与低处结合，针对不同的高程、用地采用屋顶花园、外墙垂直绿化、下沉绿地等方式实施雨水就地管理。就绿地的建设上，建设竖向层次丰富、植物种类繁多的绿地以发挥良好的拦截雨水的效果。

2.3.4 多样化的绿地功能

绿地的功能多样，兼具生态功能与社会功能。绿地的生态功能包括维持景观及生物多样性、减少污染、净化空气、提高环境质量、调节区域气候等；社会功能包括提高周边土地价值、用于人际交往、提供休憩场所、美化城市形象等。

海绵城市理论下的绿地系统在传统绿地的功能基础上还增加绿道慢行交通及雨洪管理的功能。就绿道慢行交通上，绿地规划时可使用绿道串联商业区、行政中心、城市公园以及学校、医院等公共服务设施，同时设置休憩场所及慢行道。绿道的布置可以给人们提供一个休闲娱乐的场所，还允许人们到达通过慢行交通的方式到达城市各角落。

海绵城市下的绿地还具有雨洪管理的功能，在绿地的规划阶段应重视绿地的雨洪管理功能，通过绿地、市政雨水管网、城市水体等共同发挥充分利用水资源、净化径流水、调节雨水径流量的作用。绿地的建设应覆盖城市的小尺度区域，如道路两侧防护绿地、居住社区附属绿地等应合理设置雨水花园、生物滞留池、下沉式绿地等设施，这样才能从源头控制雨水。

2.4 海绵城市理念下道路交通系统规划

2.4.1 尊重自然条件

城市道路交通规划时需要充分尊重绿地、水系、地形等自然条件，规划时全面考虑自然条件对路网设计带来的约束。平原地形平坦，规划路网时应尽量减少对水文现状造成的扰动，实现路网与自然环境的协调；山地地势起伏大，因此规划路网时需要尽可能将不利地形绕开，在坡度较缓的地形规划路网。

2.4.2 提高道路渗水的能力

透水性路面可以有效防止路面积水，减少路面上存在的径流，还可以蓄积热量以调节温度及湿度，这对缓解城市热岛效应具有积极作用。要结合道路承载力需求合理确定路面类型慢行道路以非机动车道、步行道居多，对承担荷载的要求不高，宜采取透水性铺装；机动车道要求路面承担较大的交通荷载，铺面可采用透水水泥混凝土或透水沥青混合料；停车场同样可使用透水铺面。

2.4.3 道路断面设计

与低影响开发设施相结合开展道路断面设计时，将下沉式绿地应用于道路绿化分隔带，雨水径流经道路坡度汇集至边沟后由开口路缘石汇入绿地，绿地不能蓄积的雨水则经溢流井进入市政雨水管道。当道路周围有足够的绿地空间时，可将雨水花园、生物滞留池布置在道路外侧，经排水暗渠将下沉式绿地不能蓄积的雨水引入雨水花园、生物滞留池以进一步滞留、消纳雨水，当仍然存在余量时经溢流井进入市政雨水管道。

2.5 海绵城市理念下排水防涝规划

2.5.1 源头控制

通过生物净化设施、过滤设施、渗透设施、蓄水设施等源头控制设施在源头消纳雨水，不能完全消纳的则进入市政管网，进而发挥减轻雨水管网压力的效果。要结合不同区域对控制设施的需求来选择相应的源头控制设施，例如道路主要应用过滤设施及渗透设施，对道路不透水面积的比例进行控制；针对水体周边的绿地，可局部设置净化设施及过滤设施，控制雨水的污染后再将雨水径流排入水体；针对城市生活区，应大量布置小型雨水蓄水设施，这些收集的雨水经净化后可用于日常清洗、景观补水及植物浇灌等。

2.5.2 排涝水系布局的优化

要与场地区域的洪涝特点相结合来开展排涝水系的优化，一般而言上游区段建设小型水库以发挥储存上游雨水径流的效果，这样可以确保中下游区段在出现强降水时不出现涝灾；中游区段要加强对水网结构的建设，同时积极开展对河流断面的生态化改造，以此以提高水系的排涝能合理；对下游区段而言，可采取酌情开挖沟渠、新建水系的方法来提高对雨水的调蓄能力。

2.5.3 场地竖向设计

对场地竖向设计进行优化从而充分利用规划区内自然地形，结合需要对自然地形适当改造。场地竖向设计时，要确保当出现强降水时，场地中的雨水径流可以自动流向坑塘、洼地、湖泊、河流等水生态敏感区，充分发挥出水生态敏感区调蓄径流的作用来减轻市政雨水管网的压力。要注意对场地最低安全高程的控制，当场地面临严重的洪水威胁，自然地形高程与安全高程存在较大的差异时，这时需要设置防洪设施。

3、项目案例实践分析

3.1 水系规划

某市基于海绵城市的理念开展水系规划时，充分把握水系现状，将规划区内原本存在的带状河流作为框架，将原本的水系布局保留，局部新建水系及增加河道断面，进而优化水网布局。具体措施包括：在支流之间开挖沟渠，增添景观水系，增加大面积绿化；连贯支流从而作为蓄洪河道；结合地形，增加适当河道的宽度从而提高蓄洪能力；保留水塘，酌情扩大水域面积，建立面状湖泊从而发挥生物雨水调蓄池的效果。

就河道断面设计上，开展对河床、坡岸的生态景观改造。主要措施包括：丰富河道断面的层次，建立深水区及浅滩区，创造良好的环境以供生物繁殖；当河道存在硬化河床时，将硬质护底拆除，拆除的石头摆放在河岸，建立流态的多样性，为水生生物创造栖息空间；将滨水绿化带建立为具有景观效果的生态雨水滞留系统，对绿化带开展微地形改造，设计洼地、雨水花园等提高对雨水的滞留效果；通过沿河植被来截污、净化雨水径流，之后再将雨水径流汇入水体，以免引起水体污染。

3.2 生态海绵体的建设

通过人工改造和建设，来增加城市中生态海绵体的数量，改善城市的生态环境。比较常用的有：（1）建设人工园林和绿地，提高城市对洪水的弹性应变能力；（2）改变传统的绿地布局形式，在不增加城市建筑面积和投资成本的前提下，将集中绿地建设转变为小而分散的下沉式绿地，提高对雨水资源的利用效率；（3）可以构建和改造城市水系，充分发挥现有自然水体的调节功能；（4）对园林绿地建设进行改造，通过滞留塘或下凹式等形式，将雨水收集设施与绿地景观资源相结合。

3.3 建设仿生人工海绵体

基于海绵城市理念的城市规划中，除了通过保护或人工改造海绵体外，还可以通过建设仿生人工海绵体的形式来提高雨水的收集和储存能力，具体方法主要有：（1）基于绿色建筑设计理念的仿生海绵体，能够通过净化作用来达到节约用水的目的；（2）可以通过在大型停车场或城市市政试点建设再生水专用设施和通道，使水资源能够循环利用；（3）可以充分利用大数据、云计算等现代科学技术，对城市的洪涝情况进行分析，充分发挥科学技术在城市规划中的作用。

结语：

海绵城市是城市规划建设的新方向，同时它也是全新的改革，解决城市建设的各项问题，建设可提高水资源的利用率，调节城市河流的径流量，改善生态环境，优化城市环境的建设。建设海绵城市对居民提供一个良好的生活环境，加快城市化的建设，促进经济发展具有重要意义。