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上海市系統(tǒng)化全域推進海綿城市建設體系與技術研究
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0 引 言
海綿城市建設是通過加強城市規(guī)劃建設管理[1],充分發(fā)揮建筑、道路、綠地和水系等系統(tǒng)對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用,有效控制雨水徑流,實現(xiàn)自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發(fā)展方式。自2015年以來,住房和城鄉(xiāng)建設部聯(lián)合財政部、水利部組織開展“中央財政支持海綿城市建設試點”工作,經過30個試點城市4年多的創(chuàng)新實踐,城市生態(tài)環(huán)境顯著改善,試點成效顯著。在總結試點經驗的基礎上,住房和城鄉(xiāng)建設部在2020年重點工作部署會議上明確提出要“系統(tǒng)化全域推進海綿城市建設”。
上海市抓住國家試點建設契機,以上海臨港試點區(qū)為帶動,“體系建設,系統(tǒng)推進;試點示范,全域推進”,城市水生態(tài)環(huán)境明顯改善,居民滿意度不斷提升。本文結合上海市在全市范圍內系統(tǒng)推進海綿建設的研究和實踐,特別是上海自貿區(qū)臨港新片區(qū)的全域推進,從系統(tǒng)化體系建設、系統(tǒng)化全域推進、臨港試點后全域推進等方面進行研究,以期為全國其他城市系統(tǒng)化全域推進海綿城市建設提供借鑒。
1 系統(tǒng)化體系建設
1.1 體制機制
海綿城市建設是建設理念的轉變。為高效推進試點建設,集中試點經驗,上海市明確建立海綿城市建設推進協(xié)調聯(lián)席會議制度,市級層面多部門負責全市海綿城市建設法規(guī)、政策、規(guī)劃、標準等的制定和管理,16個區(qū)政府和臨港新片區(qū)、虹橋商務區(qū)、國際旅游度假區(qū)、長興島等管委會建立海綿城市建設推進工作機制,通過市區(qū)兩級機構的緊密配合積極推進海綿城市建設。
1.2 規(guī)劃體系
推進海綿城市建設注重規(guī)劃引領,在總體規(guī)劃中落實海綿城市建設要求,將主要控制指標和建設要求納入《上海市城市總體規(guī)劃(2017─2035年)》;各區(qū)、新市鎮(zhèn)總體規(guī)劃中提出涵蓋本區(qū)域的年徑流總量控制率等指標和要求。
為落實規(guī)劃確定的年徑流總量控制率等指標和要求,建立宏觀、中觀、微觀的三級海綿城市專項規(guī)劃體系[2]。宏觀層面,市政府批復了《上海市海綿城市專項規(guī)劃(2016─2035年)》,明確了全市海綿城市建設總體目標,確定了生態(tài)保護、生態(tài)修復、低影響開發(fā)等海綿城市整體格局,明確分區(qū)管控范圍、控制目標和指標要求。中觀層面,16個區(qū)編制海綿城市建設規(guī)劃,將指標落實到排水分區(qū)。微觀層面,圍繞集中成片綠地建設改造、中心城區(qū)雨水排水系統(tǒng)提標改造、建成區(qū)黑臭河道治理、區(qū)域海綿地塊建設、城市更新等,劃定64個區(qū)塊約350 km2近期建設區(qū)域,并編制相應的海綿城市建設規(guī)劃和方案。
1.3 標準體系
結合上海“三高一低”(地下水位高、土地利用率高、不透水面積高、土壤入滲率低)的實際情況,建立上海市海綿城市建設指標體系、標準圖集、技術規(guī)程、估算指標等技術標準體系,覆蓋海綿城市規(guī)劃、設計、施工、驗收、運維和績效評估各個環(huán)節(jié)。
制定全市海綿城市建設技術標準。在試點初期就制定海綿城市建設指標體系、技術規(guī)程等規(guī)范標準,在不斷總結完善的基礎上,完成上海地方標準《海綿城市建設技術標準》《上海市建設項目設計文件海綿專篇(章)編制深度(試行)》《上海市海綿城市建設工程投資估算指標》。地方標準《海綿城市設施施工和驗收標準》和《海綿城市設施運行維護標準》的編制也已基本完成。
制定全市各行業(yè)海綿城市建設技術標準:水務系統(tǒng)方面,發(fā)布《上海市水務設施(廠/站)海綿城市建設技術導則》;綠地系統(tǒng)方面,編制《上海市海綿城市綠地建設技術導則(試行)》和《上海市屋頂綠化技術規(guī)范》;道路系統(tǒng)方面,完成《道路排水性瀝青路面技術規(guī)程》《透水人行道技術規(guī)程》和《道路排水性瀝青路面養(yǎng)護技術規(guī)程》。
1.4 管控體系
結合上海市精細化管控要求,構建了海綿城市建設全過程管控體系。市政府發(fā)布了《上海市海綿城市規(guī)劃建設管理辦法》,明確了適用范圍、管理體制等,并將海綿城市建設理念體現(xiàn)在規(guī)劃、立項、用地、設計、建設驗收移交及運營管理等各個環(huán)節(jié)。
加強海綿城市建設的源頭管理,在土地出讓(招拍掛項目)和規(guī)劃設計條件(劃撥項目)環(huán)節(jié),將年徑流總量控制率、年徑流污染控制率等指標納入土地出讓條件。在設計方案階段,按照簡化行政審批要求,對海綿城市建設內容開展形式審查。在施工審圖階段,按照施工圖審查要點執(zhí)行。在竣工驗收階段,相關部門進行海綿設施施工驗收并同步開展項目質量評價。
2 系統(tǒng)化全域推進
2.1 擴大試點,全域覆蓋
在臨港試點的基礎上,進一步擴大試點范圍,確定了16個市級試點區(qū),總面積約為72 km2,見表1。各區(qū)滾動編制3年行動計劃,建立項目庫持續(xù)推進。通過實施海綿項目,對建筑小區(qū)、道路廣場、河道水體、公園綠地等項目進行改造提升。
2.2 因地制宜,分類推進
新城區(qū)以保護生態(tài)格局、修復水生態(tài)、提升水環(huán)境、保障水安全、涵養(yǎng)水資源和復興水文化為目標導向,依靠科學規(guī)劃、統(tǒng)籌推進,形成整體效益。老城區(qū)以治澇、治黑為問題導向,結合補短板和城市環(huán)境整治同步實施。
保護水環(huán)境,結合海綿城市建設,系統(tǒng)推進劣Ⅴ類水體綜合整治,以“蘇州河綜合治理四期”工程為抓手,全面落實各項治理措施,開展河道水利疏浚、農村生活污水處理設施改造、住宅小區(qū)雨污混接改造和其他雨污混接點改造等工程,打通斷頭河、拆除違建、新建污水管網等。通過“外源減排、內源控制、水質凈化、補水活水、生態(tài)修復”的技術路線,結合截污工程、清淤工程、生態(tài)修復工程和水質凈化等措施,2017年全市中小河道基本消除黑臭,2020年全市河道將基本消除劣Ⅴ類,重要水功能區(qū)水質達標率提升至78%,河湖水面率提升至10.1%,到2021年,上海將全面消除劣Ⅴ類水體。
表 1 上海市海綿城市試點區(qū)域匯總
Table 1 Summary of the sponge city pilot areas in Shanghai

注:資料來源于《上海市住房和城鄉(xiāng)建設管理委員會關于公布浦東新區(qū)張家濱楔形綠地等16個市級海綿城市建設試點區(qū)的通知》(滬建綜規(guī)[2018]738號)。
保障水安全,針對城市積水問題,加快推進解決道路積水、小區(qū)積水等突出問題。2019年,對60條(段)道路、30個下立交、381個居民小區(qū)采取加強管理,對41條(段)道路、13個下立交、28個居民小區(qū)采取工程,有效解決了城市積水問題。結合海綿城市建設,同時推進新一輪24個排水系統(tǒng)提標改造。成功抵御了2019年9號臺風“利奇馬”、第13號臺風“玲玲”和第18號臺風“米娜”的侵襲,臺風期間,全市未發(fā)生因災人員傷亡和重大財產損失事故。
2.3 實施項目,精細建管
海綿城市建設是城市發(fā)展由粗放型轉向精細化的具體體現(xiàn)。項目設計過程中,根據上海市發(fā)布的《上海市海綿城市建設指標體系》,區(qū)域系統(tǒng)、建筑與小區(qū)系統(tǒng)、道路與廣場系統(tǒng)、綠地系統(tǒng)、水務系統(tǒng)五大系統(tǒng)采用不同的指標體系進行規(guī)劃設計,保證項目建設的效果和合理性。項目建設過程中,因地制宜地選用海綿設施技術,把控施工質量,增強景觀效果,在保證海綿功能的同時提升美感。蘆茂路精細化設計和建設見圖1。

圖1 蘆茂路精細化設計和建設示意
Figure 1 The specific design and construction of Lumao Road
2.4 強化監(jiān)測,智慧管控
建設統(tǒng)一的全市海綿城市建設信息管理平臺(見圖2),建立本市海綿城市建設項目庫,及時收集海綿城市規(guī)劃和建成數據,實現(xiàn)規(guī)劃設計數據和建設數據的比對分析,量化評估海綿城市建設意義及效果,為后續(xù)海綿項目規(guī)劃建設提供指導。
2.5 加強引導,各方參與
采取“政府主導、社會互動、共建共享”的建設模式。強化政府主導:建立完善的組織和制度保障體系,激勵市場參與,通過彈性管理、政策和資金優(yōu)惠,激勵市場在資金、建設、運營、設備材料等方面持續(xù)發(fā)揮支撐作用,采用EPC、PPP等模式,引入社會力量,提升建設品質。采用長效運維機制:從海綿設施移交、運行維護主體、成效監(jiān)測評估、人員技術培訓等多方面制定規(guī)范,明確要求,組織培養(yǎng)一批專業(yè)化的運維管理隊伍,保障運維規(guī)范可持續(xù)。提升居民獲得感:海綿城市建設是一項惠民工程,需廣泛引入公眾參與。建設臨港海綿城市展示中心(見圖3):制作海綿宣傳片,編制海綿案例圖集,依托各種媒介宣傳海綿城市建設理念,增進社會各方對海綿城市建設的理解,讓海綿城市建設理念深入人心,增強居民對海綿城市的感受度和獲得感。

注:資料來源于上海市住房和城鄉(xiāng)建設管理委員會。
圖2 上海市海綿城市建設信息管理平臺示意
Figure 2 Information management platform for sponge city construction of Shanghai

圖3 臨港海綿城市展示中心
Figure 3 Lin-gang Sponge City Exhibition Center
3 臨港試點后全域推進
上海臨港為國家級海綿城市建設試點區(qū),試點面積為79 km2,針對其“四高兩小”(滴水湖水質要求高、地下水位高、降雨強度高、土壤入滲率小、地面高差小)的特點[3,4],研究并選用了適宜于平原河網地區(qū)的排水分區(qū)劃分方法,圍繞滴水湖水質保障和排水安全兩大核心目標,從“源頭減排、過程控制、系統(tǒng)治理”的技術路線出發(fā),制定系統(tǒng)化的實施方案,以實現(xiàn)“五年一遇不積水、百年一遇不內澇、水體不黑臭、熱島有緩解”的總體目標[5,6]。
3.1 臨港試點經驗
1)平原河網地區(qū)排水分區(qū)劃分。
臨港是典型平原河網水系,用數字高程模型提取地貌特征劃分排水分區(qū)的方法不甚理想。因此,臨港試點區(qū)研究運用水動力模型,分析不同等級降雨條件下的水流通量和流場分布特征,發(fā)現(xiàn)水流入湖水量比例和流場分布具有明顯的規(guī)律性,從而提出基于水動力模型構建的平原河網排水分區(qū)劃分方法,實現(xiàn)由“岸上”劃分到“水里”劃分的轉變[7]。基于上述方法將臨港主城區(qū)劃分為8個排水分區(qū)(見圖4),以此作為區(qū)域水環(huán)境治理、水系調控和布設監(jiān)測設施的重要依據[8]。

圖4 臨港主城區(qū)排水分區(qū)劃分結果
Figure 4 Result of watershed delineation of Lin-gang downtown
2)河湖水質保障方案。
滴水湖位于臨港主城區(qū)中心,直徑約為2.6 km,總面積約為5.56 km2,蓄水量約為1620萬m3,流域面積為67.76 km2,為相對獨立圩區(qū),區(qū)域內7條射河與滴水湖相連,降雨較大時,通過赤風港排海閘將澇水排除。既有排水模式存在優(yōu)質補水水源缺乏、大量污染物質直接入河等問題,綜合監(jiān)測數據分析,發(fā)現(xiàn)水質存在惡化風險。基于滴水湖水質保障目標,臨港試點區(qū)對現(xiàn)狀排水模式進行調整,構建了源頭減排、過程控制、系統(tǒng)治理的滴水湖水質保障系統(tǒng)方案。其中,源頭減排措施包括雨水源頭凈化和雨污混接改造,削減污染物總量的30%~40%;過程控制措施為增設閘壩使河湖獨立,削減污染物總量的50%~55%;系統(tǒng)治理措施包括生態(tài)護岸建設、排口生態(tài)化處理、滴水湖及河道的生態(tài)修復、人工濕地凈化等,削減污染物總量的13%~15%。該模式為湖泊治理提供新思路[9]。
3)排水安全保障方案。
臨港主城區(qū)位于平原感潮河網地區(qū),圩內澇水通過區(qū)內唯一外排口赤風港水閘候潮外排出海。區(qū)域內地勢低平、地面高程和河道水位高差小,大部分地區(qū)已建管網采用1年一遇設計暴雨重現(xiàn)期,建設標準偏低。通過分析,發(fā)現(xiàn)存在已建區(qū)管網排水能力有限、水系蓄排能力不足、局部地勢低洼等問題。通過區(qū)域內澇風險評估和積水原因分析,從源頭削減、豎向控制、河道水位控制、排澇泵站設置等方面,構建源頭減排、排水管渠、排澇除險、應急管理的區(qū)域水安全保障系統(tǒng),有效消除區(qū)域積水和內澇風險[10,11]。
2019年臺風“利奇馬”從臨港登陸上海,臨港出現(xiàn)長時間連續(xù)降雨,實測降雨總量為216 mm,試點區(qū)內未出現(xiàn)明顯積水。通過監(jiān)測分析和模型模擬評估,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)方案實施后海綿作用得到了有效發(fā)揮,比如新蘆苑F區(qū),削減徑流量達到72%,峰值延后20 min,新增綠麗港調蓄湖等提供調蓄容量超過90萬m3。通過智慧調度預降河道和湖泊水位近20 cm,提供調蓄容積178 萬m3, 從而保持河湖水位始終在可控范圍,經受住了“利奇馬”強臺風的考驗。
3.2 試點后全域推進
隨著中國(上海)自貿區(qū)臨港新片區(qū)的落地,上海市提出要按照更高標準更好質量的要求在新片區(qū)全域開展海綿城市建設,把海綿城市建設理念作為指導城市空間規(guī)劃布局,加強城市開發(fā)建設整體銜接,促進城市精細化管理水平提升的重要手段加以落實。
1)開展區(qū)域系統(tǒng)研究。臨港新片區(qū)規(guī)劃面積為873 km2,按照“整體規(guī)劃、分步實施”原則先行啟動119.5 km2,包含南匯新城(主城區(qū))、小洋山島、臨港裝備產業(yè)區(qū)、浦東機場南側等區(qū)域,各區(qū)域由于功能定位的不同,海綿城市建設的目標和路徑也存在較大差異。針對主城區(qū)、產業(yè)園區(qū)、物流園區(qū)等不同區(qū)域組織開展系統(tǒng)性研究,提出區(qū)域海綿城市建設目標和途徑。主城區(qū)注重保護滴水湖水環(huán)境質量,提升區(qū)域排水防澇綜合能力;產業(yè)園區(qū)和物流園區(qū)注重統(tǒng)籌生產、生活、生態(tài)布局,加強雨水資源化利用,控制面源污染,確保排水防澇的安全紅線。
2)指導城市空間規(guī)劃。組織編制全域海綿城市建設專項規(guī)劃,理清生態(tài)空間格局,固化區(qū)域系統(tǒng)研究成果,確定規(guī)劃管控指標要求,在城市控詳規(guī)劃和城市排水防澇、水利水系、綠地系統(tǒng)、道路交通等相關專項規(guī)劃中落實海綿城市專項規(guī)劃的要求,特別是城市用地規(guī)劃布局、城市豎向和上下游排水銜接等方面,充分發(fā)揮公共綠地、濕地、濕塘等海綿體對周邊雨水的消納和凈化作用。
3)指導城市開發(fā)建設。海綿城市建設系統(tǒng)方案明確分區(qū)從源頭到末端的管控方案,確定區(qū)域性海綿設施規(guī)模布局,提出系統(tǒng)性治理措施的內容安排。在安排城市開發(fā)時序時,作為區(qū)域性重要海綿設施的公共綠化、道路、管網和河道應盡可能優(yōu)先,涉及上下游排水銜接的地塊,下游地塊開發(fā)應盡可能優(yōu)先。同時建立指標動態(tài)調整機制,根據開發(fā)建設情況對區(qū)域總體指標進行統(tǒng)籌。
4 結 語
結合上海市在全市域系統(tǒng)推進海綿城市建設的探索實踐,特別是臨港新片區(qū)的實踐經驗,從系統(tǒng)化體系建設、系統(tǒng)化全域推進、臨港試點后全域推進等方面進行研究。全市以臨港試點為帶動,加強組織保障,形成長效管理體系;堅持規(guī)劃引領,全面構建海綿規(guī)劃體系;強化標準指導,建立全流程標準體系;注重精細管控,建立全過程管控體系;共建共治共享,構建海綿城市治理體系。臨港新片區(qū)經過3年多試點建設,在系統(tǒng)性開展海綿城市建設方面積累了豐富經驗,在此基礎上提出了一些新的思路和做法,運用海綿城市建設理念指導城市規(guī)劃和建設,著力將海綿城市建設從試點區(qū)全面推向臨港新片區(qū),系統(tǒng)打造全區(qū)域的海綿城市。
致謝:
感謝上海市住房和城鄉(xiāng)建設管理委員會和中國(上海)自由貿易試驗區(qū)臨港新片區(qū)管委會的大力支持。
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