海绵城市建设与流域综合规划衔接研究

海绵城市建设是治理我国城镇水务的重大战略举措，其核心理念是城市水的综合管理，通过统筹建筑小区、绿地、广场、道路、城市河湖水系的规划建设，结合绿色和灰色基础设施，实现从单一性管渠排水模式到“渗、滞、蓄、净、用、排”六位一体的全过程模式转变。自2015年两批共30个试点城市开展建设以来，海绵城市建设已取得了丰富的经验，当前已向系统化全域纵深推进[1]。

流域综合规划是流域开发、治理、保护和管理的主要依据，其核心理念是流域水的综合管理。流域综合规划通过识别流域多个控制阈值，如用水总量、耗水总量、排水量、各污染物入河量、径流控制量等，划分控制单元，量化流域综合治理目标，并综合水文水资源、水环境、防洪排涝、水生态等多要素，运用系统控制理论，提出总体规划体系和策略[2]。随着我国经济社会快速发展，流域综合规划在统筹城市建设开发水资源[3]、生态系统[4]等方面的重要性日益凸显。

海绵城市建设和流域综合规划在水生态、水环境、水安全、水资源等方面诸多理念和目标一致，在城市规划建设中有较强的衔接性。本文针对海绵城市建设和流域综合规划开展衔接研究，一方面可以更好地将海绵城市建设理念融入流域综合治理，另一方面可以将流域综合治理的经验与海绵城市建设相互借鉴，为后续研究本项工作提供参考。

2 研究内容

海绵城市建设和流域综合规划的衔接按照问题识别、目标指标、量化模拟、系统方案技术路线进行分析研究，衔接具体内容详见表1。

2.1 问题识别

海绵城市建设和流域综合规划均需对社会经济、气象水文、地形地貌、地质土壤、地下水位、生态环境、下垫面等基础条件开展分析，识别水系统方面存在的问题。两者在河湖水系现状生态环境、防洪排涝标准、水资源利用等基础性问题的识别上具有较强的一致性。海绵城市建设重点识别的问题如地表硬化、合流制溢流污染等，是造成流域综合规划中河湖水位抬升、水体污染、水质不达标等现状问题的重要因素。流域综合规划中水动力条件、河湖连通度等问题，也直接影响了海绵城市建设水生态环境。综合两者在现状问题方面的识别，全面系统地开展评估，可为后续规划打下良好的基础。

2.2 目标指标

海绵城市建设目标和指标包括解决城市水生态、水环境、水安全、水资源等多重需求，并需充分考虑其可达性[5]。根据海绵城市建设要求，指标共有6类18项指标[6]，各省市海绵城市规划应在此基础上，因地制宜地制定相应的规划指标体系。在海绵城市规划目标和指标中，年径流总量控制率作为基本指标在雨洪管控中属核心地位。雨水资源利用率、污水再生利用率、城市面源污染控制等指标可体现强化雨水污水的收集、处理和利用，促进城市水生态修复和水环境改善。海绵城市还专门设置了规划建设管控制度等指标，通过城市规划建设落实雨洪控制目标。

流域综合规划目标包括构建流域防洪减灾、水资源综合利用、水资源和水生态环境保护、流域综合管理四大支撑保障体系。不同的流域综合规划在以上四大体系的基础上，根据各自流域特点分别制定指标。如《长江流域综合性规划(2012—2030)》，确定了以水为载体、以流域为单元的包括河道需水量满足程度、水功能区水质达标率等14个评价指标体系，提出了包括防洪安全、水资源合理开发利用、水资源和水生态环境保护三大类共计8项控制指标。《黄河流域综合规划(2012—2030年)》确定了防洪(防凌)标准、设防流量、防凌库容、平滩流量、地表水用水量、地表水耗水量、地下水开采量、万元工业增加值用水量、大中型灌区灌溉水利用系数、水质目标、COD入河量、氨氮入河量、河道内生态环境用水量和断面下泄水量14项控制指标。本文以SL 201—2015《江河流域规划编制规程》[7]为依据，从水生态、水环境、水安全、水资源、水管理五大类梳理列举14项指标与海绵城市建设的目标指标进行对比。对比两者的目标和指标发现，海绵城市建设与流域综合规划在水生态、水环境、水安全、水资源、水管理等方面既有一致性，也有互补性，详见表1。

2.3 量化模拟

在量化模拟环节，海绵城市建设重点通过暴雨洪水管理模型、城市管网系统和河道系统的风险评估模型等分析径流控制、内涝灾害等城市水文问题。流域综合规划则采用长历时、大范围的水文、水资源模型分析流域产汇流、水资源配置等水文水资源问题。两者在多年降雨量数据的分析、污染负荷模型和流域污染消减指标定量分解、河湖水系控制设计水位等量化模拟方面有较强的衔接性。以海绵城市建设中年径流总量控制率为例，设计降雨量选取近30年(反映长期的降雨规律和近年气候的变化)日降雨(不包括降雪)资料，扣除≤2 mm降雨事件的降雨量，通过排序统计确定。年径流总量控制率分解至海绵城市管理单元，并与城市控制性详细规划相结合，实现雨水径流控制全覆盖的量化管控。在流域综合规划中，河湖生态需水保障量是维护水生态的核心指标，通常采用多年平均径流量进行计算，但该指标需要的径流量资料较为缺乏，另一方面该指标也缺乏管控的力度。针对此，两者在基础数据的分析、指标量化管控等方面的衔接可进行更深入的研究。

2.4 系统方案

海绵城市建设和流域综合规划都是系统工程。海绵城市建设按照“源头减排、过程控制、系统治理”开展系统方案编制，注重空间布局，避免碎片化、提升整体性。“源头-过程-系统”的系统化思路是海绵城市建设总结的科学经验，同样也适用于流域综合规划，两者应在水域与陆域、水系上下游、干支流、城市与农村等多空间衔接，在水生态、水环境、水安全、水资源等多要素进行统筹。

3 分析与建议

3.1 按照问题导向增强规划衔接性

在水生态、水环境、水安全、水资源四类问题中，水资源、水环境和水生态是一个有机联系的整体，从水资源角度出发，当区域范围内水量减少、污染物增加的情况下，水环境容量和水质下降；当水环境下降到一定程度以后，水生态无法维持。三者联系紧密，当任何一环出现轻微破坏时，都能通过其他两环的连带作用进行修复；但是当任何一环遭到严重破坏时，就会彻底破坏水系统，危及所有生物的生存。因此海绵城市建设和流域综合规划应以问题为导向，进一步加强在水资源、水环境、水生态等问题的衔接。复杂的流域可划分成相互独立、又相互联系的基本单元，按照流域特征和水问题特点，兼顾干支流、上下游、左右岸的关系，为流域综合治理措施的落实和管理提供支撑[8]。如上海临港新城海绵城市建设中，针对滴水湖流域存在的雨污混接、缺乏面源污染控制措施和优质补水水源、射河涟河污染直接入湖的现状，采用水质管理TMDL的思路，以总磷控制为主导，在流域尺度开展研究，划分了29个指标控制单元，构建了滴水湖水质保障系统方案[9]。

在水安全问题中，海绵城市建设关注的城市内涝防治，和流域综合治理的防洪排涝在水位条件上互为边界，在城市管网系统和河道系统的风险评估模型中可较好地进行衔接。

3.2 按照不同的尺度增强规划涵盖度

流域相对城市而言，其规划尺度更大，无论是城市还是流域，每寸土地都天然具有雨洪调节、节水、转输、雨污水净化功能，土地空间分配造成了生态过程分布的不平衡，合理规划水资源保护和涵养、雨洪滞蓄、水体净化、城市河道生物栖息地的修复和其他重要生态区域，构成了水的生态基础设施。因此无论是编制海绵城市规划还是编制流域综合规划，应首先研究流域和城市的尺度关系。

对于小流域尺度，或流域划分的子单元都在海绵城市建设的内部范围，可拓展涵盖流域综合规划。海绵城市规划以城市河湖水系流域为空间布局核心，以小流域为单元，与城市地块、社区、街区尺度匹配，恢复流域完整性；科学安排渗滞蓄净用排和生态修复格局，合理布局各类措施和元素，实现多种功能的综合和协调。在系统化建设方面，从雨水落到地表形成径流的源头开始，到汇入河湖水系形成水流的空间动态过程中，全过程开展水的动态属性管理，全方位加强海绵城市建设的流域属性治理，建设流域生态海绵城市。在水生态、水环境、水安全、水资源方面，规划内容在进一步拓展涵盖流域综合规划中生态需水保障、自然栖息地维护、河湖连通性维护与恢复、河湖生境形态多样性维护和修复、生境条件调控等内容[10]。

对于大流域尺度，或流域划分的子单元作为海绵城市建设的外边界条件，流域综合规划拓展应涵盖海绵城市建设。对城市建成区按照海绵城市建设的系统理念，以海绵城市建设作为流域水量及水质源头减排的边界条件，加强岸上和水上的统筹，尽可能拓展河湖水系两岸建设范围，持续向源头推进河湖水系周边地块的海绵城市建设。地块按规划的年径流总量控制率指标进行建设，无法在地块内就地消纳的超量雨水在排入河道前，由河道两岸的低影响开发设施进一步消纳，有效消减面源污染。同时强化流域综合规划和海绵城市建设指标的动态管控，动态加强流域综合治理的“三线一清单”(生态保护红线、环境质量底线、资源利用上线和生态环境准入清单)和海绵城市建设的年径流控制总量、年污染控制总量等主要指标之间的衔接，更科学系统地实现全流域治理目标。

4 研究应用

4.1 上海苏州河环境综合整治四期工程

苏州河是上海市的母亲河，在上海市境内长度约53.1 km，自1998年开展苏州河环境综合整治一期、二期、三期工程以来，苏州河水质有了明显改善，但干流安全隐患尚未完全消除。上海市政府自2018年起启动了苏州河环境综合整治四期工程，简称“苏四期”[11]。

苏四期的水生态目标为打造两岸生态景观廊道，水环境目标为：干支流水质全面消除劣Ⅴ类水，水安全目标为干流堤防达到防洪100年一遇，排水系统达到5年一遇暴雨标准，并确保应对100年一遇强降雨；水资源目标实现综合优化调度。

苏四期以“市区联动、水岸联动、上下游联动、干支流联动、水安全水环境水生态联动”为原则，流域综合规划和海绵城市建设理念的衔接主要从“源头减排、过程控制、系统治理”三方面来体现。源头减排措施主要为分流制地区实施市政、老旧小区雨污混接改造、初期雨水拦蓄处理。过程控制措施为提高苏州河沿线 25 个排水系统能力、苏州河支流及周边环境整治同步实施、区域污染全面治理。系统治理措施为灰色和绿色结合，包括污水处理厂提标改造及水务设施(厂/站)海绵城市建设；蓝色和绿色结合，建设干流两岸绿色生态堤防及生态景观，提升苏州河防汛、航运、景观、人文、公务等综合功能等，统筹一体化实施。

4.2 北京永定河流域综合治理工程

永定河是北京的母亲河，流域总长度约为170 km，是海河水系最大的一条支流，同时也是北京市河湖水系和防洪的重要组成部分。2018年6月，京津冀晋四省(市)人民政府联合战略投资方中交集团共同出资组建永定河流域投资有限公司，以“投资主体一体化带动流域治理一体化”的模式启动新一轮永定河流域综合治理，以实现“流动的河、绿色的河、清洁的河、安全的河”的治理目标。

永定河流域综合治理统筹山水林田湖草生命共同体[12]，流域综合治理和海绵城市建设衔接的理念不仅体现在大流域，而且可落实到小流域，直至城区的每个雨水分区。源头减排以小流域为单元，通过水土保持、雨水利用等措施，实现雨水源头消减。过程控制以五大水系干流为主线，各流域通过水库、蓄滞洪区及河道槽蓄等滞蓄、控泄措施，消减洪峰，实现流域洪涝水控制。系统治理则统筹水生态、水环境、水安全、水资源等问题，以干支流河道为节点，控制支流汇入干流的流量和干流出境流量，实现综合调控。

5 结束语

在城市规划体系内，不同层面的规划可实现不同作用，流域综合规划可统筹流域范围的河湖水系大脉络，制定保护和利用目标；海绵城市建设以恢复城市良性水循环为目标，两者应密切衔接，相互指导、反馈，共同保障水系统的健康运作，实现城市整体效益最大化。

[1] 海绵城市建设技术指南:低影响开发雨水系统构建[R]. 住房城乡建设部, 2014.10.

[2] 褚俊英，王浩，周祖昊，等.流域综合治理方案制定的基本理论及技术框架[J]. 水资源保护, 2020,36(1):18-24.

[3] 方子杰，王卫标．浙江新一轮流域规划及河流治理的思考[J]．人民长江，2016，47(23): 1-4.

[4] 赵钟楠，张越，袁勇，等.基于生态系统的河流管理进展及对流域综合规划的启示[J]. 水利规划与设计，2019(11)： 26-29.

[5] 王民浩,周晓平,焦梦，等.流域水环境综合治理技术体系研究:以兆河流域为例[J]. 环境工程，2019，37(10)：17-19.

[6] 住房和城乡建设部办公厅关于印发《海绵城市建设绩效评价与考核办法(试行)》的通知[R]. 住建部建办城函[2015]635号.

[7] 江河流域规划编制规程 SL 201—2015[S].

[8] 李曼,薛祥山,杜家慧，等. 海绵城市建设过程中水环境综合整治方案设计探讨[J]. 环境工程, 2019,37(4):21-26.

[9] 张辰，吕永鹏，莫祖澜，等.以总磷控制为主导的滴水湖水质保障系统方案探讨[J]. 给水排水, 2019,45(9) 46-49.

[10] 王思凯，张婷婷，高宇，等．莱茵河流域综合管理和生态修复模式及其启示[J]. 长江流域资源与环境，2018，27-31.

[11] 季永兴，刘水芹.苏州河水环境治理20年回顾与展望[J]. 水资源保护, 2020 (1):25-30.

[12] 孙晓英，王俊英，胡嘉，等.完善北京市防洪排涝体系关键问题研究[J]. 人民黄河, 2017,39(2):28-33.