海绵城市规划目标指标体系构建研究<br/>——以南沙新区海绵城市建设为例

海绵城市规划目标指标体系构建研究
——以南沙新区海绵城市建设为例

2020-11-20唐陈杰袁洪州

绿色科技 2020年20期

唐陈杰,袁洪州

(上海勘测设计研究院有限公司，上海 200434)

1 引言

习近平总书记在2013年12月的中央城镇化工作会议上提出：建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”。2015年10月，国务院国办75号文文件指出，通过海绵城市建设最大限度地减少城市开发建设时生态环境的影响，将70%的降雨就地消纳和利用，并从提出了多项具体实施措施。随后全国共30个大中小城市开展了海绵城市试点建设，各省市也逐步推进海绵城市建设。

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”。随着海绵城市的建设模式在全国推广，关于海绵城市规划方面的研究也越来越丰富。这其中，部分研究偏重于海绵城市内涵的解读[1～3]，部分则偏重于传统城市规划[4,5]或者专项规划[7,8]与海绵城市相衔接方法的探讨，对于规划目标及其指标体系构建方面的研究较少。本文以南沙新区为研究对象，通过指标筛选及目标指标值的确定，构建适合南沙新区海绵城市建设的目标指标体系。

2 研究区域介绍

南沙新区位于大湾区中心区域，是广州市城市副中心，东与东莞市隔江相望，西与中山市、佛山市顺德区接壤，北以沙湾水道为界，与广州市番禺区隔水相连，南濒珠江出海口伶仃洋，总面积约803 km2，包括3个街道、6个镇。2017年末，全区常住人口72.5万人，户籍人口41.54万人(图1)。

图1 南沙新区区位图

3 海绵城市建设指标筛选

3.1 部委政策要求

海绵城市建设指标体系是海绵城市建设的重要抓手，也是海绵专项规划编制的主要内容。《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建(试行)》是比较早发布的海绵城市相关指导文件，该文件指出，“构建低影响开发雨水系统，规划控制目标一般包括径流总量控制、径流峰值控制、径流污染控制和雨水资源化利用等。各地应结合水环境现状、水文地质条件等特点，合理选择其中一项或多项目标作为规划控制目标”。《指南》还创造性的提出了“年径流总量控制率”这一概念，并提出了径流污染削减率、、雨水资源化利用率等其他指标。国办75号文要求“因地制宜确定海绵城市建设目标和具体指标，科学编制和严格实施相关规划，完善技术标准规范。”海绵专项规划确定的径流总量控制率指标应作为控制性指标，纳入城市总体规划及相关专项规划。

《海绵城市专项规划编制暂行规定》指出，“海绵专项规划编制时，需要确定海绵城市建设目标(主要为雨水年径流总量控制率)，明确近、远期要达到海绵城市要求的面积和比例，提出海绵城市建设的指标体系”。

住建部印发的《海绵城市建设绩效评价与考核办法(试行)》将绩效评价与考核指标分为水生态、水环境、水资源、水安全、制度建设及执行情况、显示度六个方面。这六个方面是展示海绵城市建设效果的重要指标。

水利部印发的《关于推进海绵城市建设水利工作的指导意见》从水利管理的角度提出海绵城市建设的目标和任务。水利方面重点指标包括防洪标准、排涝达标率、水域率、、河湖水系生态防护比例等。

综合上述印发的文件可以看出，年径流总量控制率指标是海绵城市建设最核心的强制性控制指标，其他指标可结合各个城市实际情况确定，并在此基础上形成科学的指标体系。

3.2 省市政策要求

(1)《广东省海绵城市建设实施和考核细则》要求，各市区应根据本地水文、土壤、建设程度等相关影响因素，选择适宜当地特性的定量和定性指标。定量指标应包括海绵城市建设绩效与考评办法中的定量约束性指标，如年径流总量控制率、生态岸线恢复、水环境质量、雨水资源利用率等。除此之外指标体系可考虑选用海绵城市建设绩效与考评办法中的定量鼓励性指标，如城市热岛效应、地下水位水质、管网漏损比例、饮用水安全等。同时还应包括体现广东省海绵城市建设特色的共性指标，如绿化覆盖率、生态控制线、水域面积率、天然水面保持率、黑臭水体等。

定性化指标主要是落实海绵城市推进的政策机制，可以根据实际情况确定。

(2)广州市海绵城市指标体系采用四种控制类别(水生态、水环境、水资源、水安全)、两种规划设计层次(总体及分区规划、详细规划)、两种控制强度(强制性、引导性)的架构。具体指标包括年径流总量控制率、生态岸线恢复率、水域面积率、森林覆盖率、城市热岛效应、水环境质量达标率、城市污水处理率、径流污染削减率、污水再生利用率、雨水资源利用率、公共管网漏损率、城市排水防涝标准、城市防洪标准、雨水管渠设计标准，共计14项。由于各指标的依据和所能起到的控制效果是复合多元的，故采用某指标最为突出的控制效果作为分类选取的依据，同时重视各个指标的综合控制效果。

总体来看，省市的文件对指标体系的架构、控制要求提出了一定的要求，是市、区海绵城市的重点建设内容。

3.3 南沙新区海绵城市指标确定

根据海绵城市“自然蓄存、自然下渗、自然净化”和“渗、滞、蓄、净、用、排”一体的建设要求，以因地制宜、关系密切、操作性强为基本原则，遵循广东省及广州市海绵城市建设要求，在满足《广东省海绵城市建设实施和考核细则》和《广州市海绵城市专项规划》对南沙新区考核要求的基础上，参考国内其他城市的海绵城市指标体系，结合南沙新区自然、社会经济情况，通过四类控制类别、两类控制层次、两类控制强度以及具体控制内容等四个方面，建立南沙新区海绵城市指标体系。

在指标选取上，规划主要针对南沙新区暴雨内涝、河涌污染、老城区更新难度大等核心问题选取了具有实际意义、有明确算法或测定方法的指标，同时避免了重复冗余指标。

具体来说，水生态保护方面，选择了年径流总量控制率、生态岸线恢复率、天然水面保持率、内河涌水面率、绿化覆盖率、绿化率、湿地保持率、城市热岛效应作为主要指标，其中湿地保持率指标是针对南沙自然生态特征而选取的指标；在环境改善方面，选择水环境质量达标率、径流污染削减率和城市污水处理率作为主要指标；在水资源利用方面，以雨水资源化利用率、污水再生利用率、公共管网漏损率作为主要控制指标；在水安全保障方面，对城市防洪(潮)标准、内涝防治标准、防洪排涝标准、市政排水管网标准等方面提出要求(表1)。

表1 南沙新区海绵城市专项规划指标类别

4 指标含义及指标值确定

4.1 水生态

4.1.1 年径流总量控制率

城市年径流总量控制率对应的设计降雨量值的确定，是通过统计学方法获得的。采用南沙水文站30年降雨资料进行统计计算，计算公式如下：

其中，α为设计降水量P对应的年径流总量控制率，i为日降水量小于设计降水量P的降雨事件数目(即P1，P2，……Pi

经计算确定南沙新区的年径流总量控制率与设计降雨量的对应关系，具体见图2。

图2 年降雨径流总量控制率与设计降雨量对应曲线(1981～2013年)

综合考虑《广州市海绵城市专项规划》对南沙新区所提的指标要求，以及南沙新区近期开发强度大、地势平坦、土壤下渗困难等实际情况，确定南沙新区年径流总量控制率为72%(对应的年设计降雨量为30.55 mm)，其中到2020年20%建设区应达到目标要求，2025年50%建设区应达到目标要求，2030年80%建设区应达到目标要求。

4.1.2 生态岸线恢复率

根据广东省海绵城市规划建设要求，生态岸线恢复率指在不影响防洪安全的前提下，对城市河湖水系岸线、加装盖板的天然河渠等进行生态修复，达到蓝线控制要求，恢复其生态功能的河涌长度占河涌总长度的比例。考虑到南沙新区外河水道是以通航、泄洪为主，堤岸多为江堤、海堤类型，生态化改造可行性低，因此南沙新区主要针对内河水系提出生态岸线恢复率指标。

参照《广东省城市基础设施“十三五”规划—海绵城市专题》要求，确定至2020年、2025年、2030年基本实现生态岸线恢复率不低于80%。

4.1.3 天然水面保持率

天然水面保持率指规划区总水面面积，包括自然和人工的河涌、沟渠、坑塘、湖泊和水库等水面，占规划区总面积的比率。

根据《南沙新区城市总体规划》，南沙新区总水面率不低于30%(含外江水域)。此外，基于ArcGIS工具地类统计，分析得出现状土地利用中水面率为31.7%，考虑到龙穴岛近期吹填工程以及其他区域的城市建设，分析确定规划区2020年、2025年、2030年水面率应不低于30.0%。

4.1.4 内河涌水面率

内河涌水面率是指规划区各围区内水面面积，包括自然和人工的河涌、湖泊和水库等水面，占围区总面积的比率。基于ArcGIS工具，分析得出南沙新区现状河涌水面率为3.61%。结合正在编制的南沙新区水系总体规划及骨干河湖蓝线规划成果，确定规划区2020年、2025年、2030年水面率应不低于5.29%。

4.1.5 绿化覆盖率

绿化覆盖率是指城市建成区内的绿化覆盖面积总和占城市总面积的比率。城市建成区内绿化覆盖面积应包括各类绿地(公园绿地、生产绿地、防护绿地以及附属绿地)的实际绿化种植覆盖面积(含被绿化种植包围的水面)、屋顶绿化覆盖面积以及零散树木的覆盖面积，乔木树冠下的灌木和地被草地不重复计算。规划基于现状建成区绿化覆盖率的统计结果，结合GIS地理空间统计，确定2020年、2025年和2030年南沙新区森林覆盖率不低于43%。

4.1.6 绿地率

绿地率是指居住区用地范围内各类绿地面积的总和占居住区用地面积的比率，包括公共绿地、宅旁绿地、公共服务设施所属绿地和道路绿地。规划基于2016年末建成区内绿地率的统计，结合规划区内近远期的建设规模，确定2020年建成区绿地率为8.1%，2025年建成区绿地率为14.2%，2030年建成区绿地率为20.0%。

4.1.7 湿地保持率

南沙地区位于珠江的虎门、蕉门和洪奇门的入海口，具有河口湿地分布的典型特征及其它一些重要特征是我国近海及海岸湿地类型最丰富、面积最大的地区之一。因此选取湿地保持率作为南沙特有的指标之一。根据《广州南沙新区生态规划研究报告》(2011～2030)，要求南沙新区2020年、2030年的湿地保育面积不小于450 ha，据此确定2020年、2025年和2030年的湿地保持率均不低于0.56%。

4.1.8 城市热岛效应

热岛效应缓解是海绵城市建设的目标之一。热岛强度得到缓解指海绵城市建设区域夏季(按6～9月份)日平均气温不高于同期其他区域的日均气温，或与同区域历史同期(扣除自然气温变化影响)相比呈现下降趋势。结合南沙新区实际，确定热岛效应指标要求为平均热岛强度有所下降。

4.2 水环境

4.2.1 水环境质量

根据《广东省海绵城市建设实施和考核细则》要求，到2020年底城市建设区黑臭水体控制在10%以内，其中2017年底前广州、深圳城市建成区基本消除黑臭水体。根据《广东省环境保护“十三五”规划》要求，到2020年，全省划定地表水环境功能区划的水体断面，珠三角区域消除劣V类。根据《广州市黑臭水体整治工作方案》要求，2017年底前，城市建成区内以南粤水更清51条等河涌为重点基本消除黑臭；2020年底前，城市建成区进一步消除黑臭水体；2030年底前，城市建成区黑臭水体总体得到消除。

结合南沙新区水环境现状，规划确定海绵城市建设区域内的河湖水质不低于地表水IV类标准，且应当优于海绵城市建设前的水质；城市建成区黑臭水体消除，地表水水质优良比例进一步提升。

4.2.2 城市污水处理率

城市污水处理是城市水质控制的关键手段。对于城区和乡村，由于其污水产生量、污水处理设施和处理能力的不同，应该区别对待。

根据《广州市生态文明建设规划纲要(2016-2020年)》，2020年城镇污水处理率达到95%，农村生活污水处理率达到70%；《广州南沙新区城市总体规划(2012-2025)》要求城市污水处理率达到100%；《广州南沙新区生态规划研究报告(2011-2030)》要求2020年、2030年的城镇生活污水集中处理率分别达到95%和100%，2020年、2030年的农村生活污水处理率分别达到75%和90%。

根据上述规划，结合南沙新区污水处理现状，确定规划区2020年、2025年和2030年的城镇污水处理率分别为90%、95%、97%，2020年、2025年和2030年的农村生活污水处理率分别为75%、80%、90%。

4.2.3 年径流污染削减率

径流污染削减率是指控制的径流当中，通过海绵城市建设设施得到削减的污染物负荷占污染物总负荷的比率。为与年径流总量控制率的计算口径相一致，通常选取一年为周期，计算年径流污染削减率。通常污染物削减量以固体悬浮物(SS)的削减量来计算。

规划根据《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》，结合南沙新区水环境质量要求、径流污染特征，以年径流总量控制率为基础，分析确定南沙新区年径流污染削减率为新建项目径流污染削减率应达到50%以上，改建项目径流污染削减率应达到40%以上。其中到2020年20%建成区应达到目标要求，2025年50%建成区应达到目标要求，2030年80%建成区应达到目标要求。

4.3 水资源

4.3.1 污水再生利用率

污水再生利用率是指污水再生利用量与污水处理总量的比率。再生水可用于生态补水、城市杂用水、低品质工业用水等方面。

根据《广州市污水治理总体规划修编(2007-2020)》，在含生态补水的前提下，广州市污水再生利用率应不低于10%；《广州市海绵城市专项规划》要求2020年污水再生利用率不低于10%，2030年不低于15%。规划参考正在编制的污水专项规划相关成果，确定南沙新区2020年、2025年和2030年的再生利用率(含生态补水)分别为20%、22%、25%。

4.3.2 雨水资源利用率

雨水资源利用率指利用一定的集雨面收集降水作为水源，经过适宜处理达到一定的水质标准后，通过管道输送或现场使用方式予以利用的水量占降雨总量的比例。《广州市海绵城市专项规划》要求雨水资源利用率不低于3%。因此，确定南沙新区2020年、2025年和2030年雨水资源化利用率指标不应低于3%。

4.3.3 公共供水管网漏损率

公共供水管网漏损率指管网漏水量占供水总量的比例，用以衡量一个供水系统供水效率。根据《2015年度南沙新区水资源公报成果表》，2015年管网漏损率达18.6%。规划根据国内城市的管网漏损率，结合南沙新区现状管网情况，确定供水管网漏损率应控制在10%以下。

4.4 水安全

4.4.1 城市防洪(潮)标准

城市防洪(潮)标准指采取防洪(潮)工程措施和非工程措施后所具有防御洪(潮)水的能力。根据《南沙新区发展规划》，南沙新区防洪(潮)标准为200年一遇，部分以农业为主地区为50年一遇。南沙新区将成为广州市城区的重要组成部分，其防洪标准应按未来发展成为中心城区的防洪标准选定，结合正在编制的南沙新区防洪排涝专项规划相关成果，南沙新区远期防洪(潮)标准确定为，城市建设区200年一遇，以农业为主的防护区50年一遇，局部生态绿地20年一遇。

4.4.2 内涝防治标准

按照《广州市防洪防涝系统建设标准指引(暂行)》规定，南沙滨海新城的中心城区、新建区域的内涝防治标准能有效应对不低于50年一遇暴雨。根据南沙新区2025年规划人口虽属大城市范围，但南沙新区属广州的滨海地区，其重要核心中心城区应采用最高100年内涝防治重现期进行校核。

4.4.3 排涝标准

根据《南沙新区城市总体规划(2012-2025)》，中心城区排涝标准为20年一遇24 h暴雨不成灾，农田区排涝标准为10年一遇24 h暴雨1天排干。《广州市番禺区水系规划》《广州市南沙区水利规划报告》要求规划城建区排涝标准采用20年一遇24 h暴雨不成灾，农业区采用10年一遇24 h暴雨，1 d排干不成灾。

规划确定南沙新区城市建设区水利排涝标准如下：明珠湾区及蕉门河中心50年一遇24 h暴雨不成灾，其他城市建设区采用20年一遇24 h暴雨不成灾；农业区排涝标准采用10年一遇24 h暴雨不成灾。

4.4.4 雨水管渠设计标准

根据《室外排水设计规范》(GB 50014-2006，2016年版)城市雨水管渠设计标准，结合南沙新区的重要性，南沙新区排水标准中心城区达到5年一遇，其他区域设计重现期不低于3年。根据《广州市防洪防涝系统建设标准指引》，新建项目，新建、扩建和成片改造的区域设计重现期不小于5年，重要地区(含立交桥、下沉隧道)设计重现期不低于10年。在已建城区中，特别困难区域经论证后可按2～3年重现期标准改造。

规划确定南沙新区雨水管渠设计标准按照从严控制的原则，确定为新建、扩建和成片改造的区域设计重现期不小于5年；重要地区(含立交桥、下沉隧道)设计重现期不低于10年；在已建城区中，特别困难区域经论证后可按2～3年重现期标准改造；中心城区地下通道和下沉式广场等设计重现期30～50年。