摘要:本文以中新天津生态城(以下简称生态城)海绵城市建设为例,探讨基于指标管控的海绵城市建设方法。总体目标年径流总量控制率被依次分解至管控分区和控规地块,建立从排水分区到控规地块的指标管控体系。上述海绵指标为海绵城市纳入控规提供基础数据,为地块的海绵城市设计提供强制性约束条件,为生态城海绵城市建设有序进行提供有力保障。
关键词:海绵城市、年径流总量控制率、指标管控、指标分解
引言
2015年至今,国家先后启动了30座城市的海绵城市试点工作,海绵城市专项规划在各试点区率先开展。年径流总量控制率和年径流污染控制率是专项规划两项重要指标,而指标取值和分解则是海绵城市专项规划设计中的重点和难点[1]。
目前,海绵城市专项规划指标分解多是结合建设情况、现状下垫面情况、规划用地开发情况等条件,采用加权平均的方法,对径流总量控制率指标进行分解试算[2],将年径流总量控制率分解到管控单元或控制分区,对于无明显内涝,但水环境污染严重地区指导意义较弱。而且,指标多分解到管控单元(或控制分区),对于源头地块指标控制无法定量,与控规结合不紧密,后续难以指导地块单体项目的海绵城市建设。
本文以中新天津生态城(以下简称生态城)海绵城市建设为例,探讨海绵城市专项规划中地块指标分解方法,建立从管控分区到控规地块的海绵城市指标管控体系,为海绵城市指标纳入控规提供依据。
生态城概述
中新生态城(以下简称“生态城”)位于天津滨海新区,蓟运河与永定新河交汇处,距滨海新区核心区约15公里,是滨海新区沿海城市发展带的北翼,中国和新加坡两国的战略合作项目[3,4]。2016年4月天津市成功入选第二批全国海绵城市建设试点城市,生态城是两个试点片区之一。
生态城建设标准较高,城市景观优美,水系、绿化生态骨架基本形成,城市竖向科学,源头以生态理念绿色住宅标准建设,落实了海绵城市理念中下凹绿地、雨水花园、透水铺装等内容,地下排水管网雨污分流制,末端构建湿地统筹解决污染削减。生态城自成为试点以来,全面开展海绵城市建设,形成了涵盖源头、过程和末端全过程径流污染控制,而且将海绵城市建设指标逐步分解至控规地块,建立海绵城市建设指标管控体系,更好的指导生态城的海绵城市建设。
总体目标及指标管控体系
生态城海绵城市建设总体目标根据《中新天津生态城(合作区)海绵城市专项规划(深化)》,年径流总量控制率为80%,对应设计降雨量为29.5毫米,年径流污染控制率(以SS计)去除率达到65%以上。
海绵城市建设指标管控体系将海绵城市建设管控与指标分解相结合。管控层级细分至管控分区和控规地块,同时将海绵城市总体建设目标分解至管控分区及控规地块,并在控规地块指标加入了下凹式绿地率、透水铺装率和绿色屋顶率等引导性指标,辅助指导控规地块海绵城市建设方案设计和对管控分区指标进行反馈校核,指标分解示意图如下所示。
图1 海绵城市建设指标管控示意图
管控分区划分
管控分区为基本的海绵城市建设和管理单元[5],主要依据主要为排水分区,结合行政单元管控范围、城区组团划分、城区水系分布特征等进行划定。
生态城雨水专项规划共分为6个排水分区,详见下图,其中Ⅰ区和Ⅱ区为现状建成区,以海绵城市改造为主,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ区单元以新建区为主,按照海绵城市要求建设。
以排水分区为基础,结合控制性详细规划片区划分,并参照雨水管线进行微调,使海绵城市建设管控分区能够满足控规管控要求,并尽量保持排水分区完整性。
图2 中新天津生态城排水分区 图3海绵城市建设管控分区图
考虑到径流污染控制目标、雨水资源化利用目标大多可通过径流总量控制实现,再结合生态城水安全和水环境方面存在的突出问题,分区管控选择径流总量控制作为首要的控制目标,分区核心控制指标为径流总量控制率。结合建设情况、现状下垫面分类及构成情况、规划用地开发情况等条件,采用加权平均的方法,对径流总量控制率指标进行分解试算[6]。
根据管控分区内的建设情况,选择绿地率、建设强度、建设难度(已建成区比例)水面率为基本指标,对管控分区进行分级量化评分,根据各基本指标重要程度大小赋予不同权重,采用加权平均的方法得出各分区的综合评分,评估各分区的海绵城市建设潜力。将年径流总量控制率目标分解到管控分区,试算各分区的年径流总量控制率加权平均是否满足年径流总量控制率总体目标要求,如不满足,对各分区的径流总量控制率进行调整。各管控分区海绵城市建设潜力评价因子及权重量化评分如下:
综合评分 = 绿地率×0.4 +已建成区比例×0.3+建设强度×0.2+调蓄水系占比×0.1
表1管控分区海绵城市建设潜力评价因子权重及量化评分
因子 | 权重 | 范围 | 打分 |
绿地率 | 0.4 | <35% | 1 |
35%-40% | 3 | ||
40%-50% | 5 | ||
>50% | 7 | ||
建设强度 | 0.3 | >1 | 1 |
0.8-1.0 | 3 | ||
0.6-0.8 | 5 | ||
<0.6 | 7 | ||
建设难度 (已建成比例) | 0.2 | >50% | 1 |
50%-40% | 2 | ||
40%-20% | 3 | ||
<20% | 5 | ||
调蓄水系占比 | 0.1 | 无 | 1 |
<3% | 3 | ||
3%-10% | 5 | ||
>10% | 7 |
表2管控分区基于综合评分的年径流总量控制率对应关系
综合评分 | 年径流总量控制率目标 |
<3.0 | 70%-75% |
3.0-4.0 | 75%-80% |
4.0-5.0 | 80%-85% |
>5.0 | 85%-90% |
根据地块以海绵城市建设结果对以上管控分区指标进行校核验证,最终确定管控分区控制指标。
控规地块指标管控
海绵城市建设的地块控制指标包括年径流总量控制率、年径流污染控制率、绿色屋顶率、下沉式绿地率、透水铺装率等,其中年径流总量控制率和年径流污染控制率为综合强制性指标,绿色屋顶率、下沉式绿地率和透水铺装率为单项引导性指标。
从径流总量控制率和径流污染控制率(SS)双渠道展开,确定了以地块控制为主导,调蓄水体、湿地等大海绵体作为辅助保障的地块分解思路,落实地块径流总量控制率、径流污染控制率、透水铺装率、绿色屋顶率和下沉式绿地率的控制指标,并反馈校核分区管控指标。
控规地块年径流总量控制率
地块指标分解重点参考《天津市海绵城市建设技术导则》,用地面积大于等于3公顷的新建、扩建、整体改建工程项目年径流总量控制率以导则为基础指标。局部改建项目应根据项目改建情况确定适宜的年径流总量控制率。同时,根据生态城下垫面具体情况,通过控规各项指标,如地块的绿地率、建筑密度和建设类型及地块周边条件等,对年径流总量控制率进行逐步修正,具体修正方式如下表所示:
表3地块年径流总量控制率调整表
指标影响因素 | 影响因素范围 | 年径流总量控制率调(%) |
绿地率 | 绿地率≤0.3 | -10 ~ 0 |
0.3<绿地率<0.4 | 不作调整 | |
绿地率≥0.4 | 0 ~ +5 | |
建筑密度 | 建筑密度≤0.3 | 0 ~ +5 |
0.3<建筑密度<0.4 | 不作调整 | |
建筑密度≥0.4 | -5 ~ 0 | |
建设类型 | 改造 | -5 ~ 0 |
新建 | 不作调整 |
图4年径流总量控制率分布图 图5管控分区年径流总量控制率
控规地块其他引导性指标
根据地块年径流总量控制率调整,得出生态城每类地块海绵城市建设年径流量控制率指标,如下图所示。地块年径流总量控制率作为控规地块的海绵城市建设方案设计目标,以此为基础,合理试算出每个地块的透水铺装率、绿色屋顶率和下凹式绿地率,具体设定方法如下:
①透水铺装率:新建项目硬化地面中可渗透地面面积比不应小于 40%;改建项目可渗透地面面积比应比改建前增加10%以上。新建、扩建城市绿地与广场的硬化地面中透水铺装率不低于50%,改建绿地与广场硬化地面中透水铺装率不低于 40%。
②绿色屋顶率:规划区绿色屋顶主要集中建设在行政办公等公共服务类、商业设施和文化娱乐类用地的开发建设中,绿地率较低的地块可以适当采取绿色屋顶的海绵工程措施,尽量减少对下垫面的硬化建设。
③下凹式绿地率:根据地块实际情况以及径流总量控制所需调蓄容积等要求,确定各个地块下沉式绿地率。
图6透水铺装率 图7绿色屋顶率 图8下沉式绿地率
小结
将海绵城市设计纳入“两证一书”(选址意见书、建设用地规划许可证和建设工程规划许可证),海绵指标年径流总量控制率分解至地块的海绵城市建设指标为控规地块的海绵城市设计提供强制性约束,下凹式绿地率、透水铺装率和绿色屋顶率三项引导性指标有助于海绵城市方案设计。将指标与海绵城市建设管理有机结合,保障生态城海绵城市建设严谨有序。
参考文献
[1] 荀志远,吴秋霖.基于区间直觉模糊集的海绵城市建设绩效评价研究[J].工程管理学报,2018.
[2] 孙永辉,李洋.海绵城市专项规划与分区管控[J].城市运行管理,2018.
[3] 孙晓峰,叶青,宋昆.基于实际问题的海绵城市建设与管理实践——以中新天津生态城为例[J].给水排水,2019.
[4] 熊林,李晓丽,唐宇.中新天津生态城海绵城市规划建设实践与思考[J].中国给排水,2018.
[5] 蒋鸿业.多因素空间叠加分析法在分解年径流总量控制率中的应用[J].规划与设计,2018.
[6] 郝桂珍,贺丁丁,于江杰.以年径流总量控制率为目标的海绵城市规划案例分析[J].水资源保护,2018.