黃葉琨 李萍萍 陳筠婷*

(廣西大學(xué)土木建筑工程學(xué)院，廣西 南寧 530001)

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基于城市水文過(guò)程安全的控制性詳細(xì)規(guī)劃研究

黃葉琨 李萍萍 陳筠婷*

(廣西大學(xué)土木建筑工程學(xué)院，廣西 南寧 530001)

以巴馬瑤族自治縣同賀組團(tuán)為例，針對(duì)自然滯水空間被填埋作為城市建設(shè)用地、綠地相互隔離使城市地表匯流過(guò)程的連續(xù)性遭到破壞的問(wèn)題，結(jié)合景觀生態(tài)學(xué)原理和雨洪安全格局評(píng)價(jià)指標(biāo)，提出了海綿城市建設(shè)的規(guī)劃結(jié)構(gòu)圖，并對(duì)開(kāi)發(fā)強(qiáng)度控制指標(biāo)作出了調(diào)整。

水安全格局，用地指標(biāo)，水文生態(tài)系統(tǒng)，調(diào)蓄斑塊

0 引言

近年來(lái)大量的自然滯水空間如洼地、池塘、河流等被填埋作為城市建設(shè)用地，綠地相互隔離，致使城市地表匯流過(guò)程的連續(xù)性遭到破壞，從而引發(fā)更加嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害問(wèn)題。城市水文過(guò)程具有時(shí)空的連續(xù)性,并在不同的時(shí)空尺度上產(chǎn)生不同的水安全效應(yīng)。城市較大尺度上的水文過(guò)程表現(xiàn)為暴雨徑流向城市不同集水區(qū)分流的過(guò)程，城市集水區(qū)的范圍、排水管網(wǎng)系統(tǒng)、集水區(qū)匯蓄能力決定了該區(qū)域的安全水平，應(yīng)從城市總體規(guī)劃層面來(lái)控制。較小的尺度上，暴雨徑流水文過(guò)程產(chǎn)生的安全效應(yīng)則取決于具有調(diào)蓄能力的綠地和水域系統(tǒng)空間格局特征，與集水區(qū)內(nèi)用地布局密切關(guān)聯(lián)；在微觀尺度上，可在設(shè)計(jì)中采用LID技術(shù)調(diào)整地表匯流水文生態(tài)過(guò)程，進(jìn)一步減小雨洪效應(yīng)的影響。

LID即為低影響開(kāi)發(fā)模式，強(qiáng)調(diào)地塊開(kāi)發(fā)前后，水文狀況的穩(wěn)定性，旨在降低城市建設(shè)對(duì)城市原有生態(tài)環(huán)境的沖擊[1]。將“滲、滯、蓄、凈、用、排”六大海綿城市設(shè)計(jì)措施[2]，用于調(diào)整城市雨洪過(guò)程，增加城市水安全。本課題已經(jīng)就總體規(guī)劃層面的水安全格局進(jìn)行探討(見(jiàn)同期發(fā)表文章)，本文嘗試從過(guò)集水區(qū)內(nèi)部探討控制性詳細(xì)規(guī)劃如何引入海綿城市建設(shè)相關(guān)技術(shù)，構(gòu)建水安全格局評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)城市用地開(kāi)發(fā)強(qiáng)度進(jìn)行指導(dǎo)，從而調(diào)整用地，構(gòu)建規(guī)劃范圍的水安全格局，向上落實(shí)總體規(guī)劃的水安全格局戰(zhàn)略，向下指導(dǎo)修建性設(shè)計(jì)，最終形成控規(guī)層面的海綿城市規(guī)劃。本次研究基于水文過(guò)程原理和海綿城市技術(shù)導(dǎo)向，以河池市巴馬瑤族自治縣巴馬鎮(zhèn)同賀組團(tuán)為研究對(duì)象，對(duì)基地水文條件進(jìn)行分析，在總體規(guī)劃層面的PSR評(píng)價(jià)體系下，對(duì)現(xiàn)有控制性詳細(xì)規(guī)劃水安全格局進(jìn)行評(píng)價(jià)后對(duì)小流域內(nèi)各單元內(nèi)響應(yīng)指標(biāo)做出調(diào)整，指導(dǎo)用地開(kāi)發(fā)強(qiáng)度，使雨洪水安全格局達(dá)到高安全格局。

1 基地條件

1.1 基地概況

巴馬屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，境內(nèi)四季長(zhǎng)短不一，平均氣溫為19.7 ℃～20.8 ℃，年降雨量為1 500 mm。同賀組團(tuán)位于巴馬鎮(zhèn)老城區(qū)西北面，北面靠山，東到壽鄉(xiāng)大道中段，南臨省道S208而過(guò)，規(guī)劃用地范圍為261.44 hm2。

基地內(nèi)以居住用地和綠地與廣場(chǎng)用地為主，各占總用地面積的40.25%和26.43%(見(jiàn)表1)，其中自然資源豐富，沿道路將各級(jí)公園綠地、防護(hù)綠地等綠化景觀節(jié)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)，構(gòu)筑點(diǎn)、線、面有機(jī)結(jié)合的多層次綠網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

表1 用地匯總表

1.2 地形地貌

根據(jù)高程分析可知(見(jiàn)表2)，地勢(shì)較陡峭，多為丘陵地形，呈北高南低走向，海拔在260 m～290 m之間。290 m～335 m以上區(qū)域較為分散。

根據(jù)坡度分析(見(jiàn)表3)，規(guī)劃區(qū)坡度大于25°的主要分布在規(guī)劃區(qū)西北部、東部的溝谷坡面上，占43.11%，為高原向平原過(guò)渡的斜坡地帶。

表2 高程統(tǒng)計(jì)分析

表3 坡度統(tǒng)計(jì)分析

1.3 水文單元

對(duì)現(xiàn)狀場(chǎng)地水文進(jìn)行分析，提取出了場(chǎng)地的主要徑流路徑以及水文單元，規(guī)劃范圍內(nèi)形成了6個(gè)水文單元(見(jiàn)圖1)，根據(jù)洪水淹沒(méi)區(qū)及其他匯水區(qū)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的綜合評(píng)價(jià)分析，其中2個(gè)單元內(nèi)低洼面積較大，屬于洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)孕災(zāi)能力高，反之則低(見(jiàn)表4)。

表4 小流域單元洪澇風(fēng)險(xiǎn)分析

小流域單元洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積/m2比例/%單元1115032.10單元223761743.39單元300.00單元410356518.91單元5194263.55單元616441830.02總計(jì)536529100

2 基于PSR模型的城市雨洪過(guò)程安全格局評(píng)價(jià)

2.1 城市雨洪過(guò)程安全格局

雨洪安全格局是在對(duì)城市水文生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)存的問(wèn)題進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，以ArcGIS空間分析方法作為技術(shù)支撐，運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)和城市水文學(xué)相關(guān)理論，提取對(duì)雨洪過(guò)程有影響的基地要素?cái)?shù)據(jù)，包括高程、坡度、積水區(qū)、城市開(kāi)發(fā)強(qiáng)度和集水區(qū)內(nèi)綠地水域等可調(diào)蓄的水文過(guò)程要素，基于PSR模型進(jìn)行指標(biāo)選取和權(quán)重分配，建立城市雨洪安全評(píng)價(jià)體系，對(duì)城市的雨洪過(guò)程具有關(guān)鍵作用的格局進(jìn)行辨別，建立高、中、低雨洪安全格局，并根據(jù)相應(yīng)的格局制定有針對(duì)性的規(guī)劃策略。

2.2 城市雨洪過(guò)程水安全評(píng)價(jià)體系

基于PSR模型和AHP分析法將指標(biāo)分解成若干層次，并以同一層次的各種要素按照上一層要素為準(zhǔn)則，進(jìn)行兩兩判斷比較并計(jì)算出各個(gè)要素的權(quán)重，最終得出綜合權(quán)重[3](見(jiàn)表5)。

2.3 評(píng)價(jià)結(jié)果

運(yùn)用雨洪水安全評(píng)價(jià)體系對(duì)巴馬控規(guī)地塊進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果如表6所示。結(jié)果顯示該地塊屬于低水安全格局，主要是因?yàn)榈貕K的綠地系統(tǒng)規(guī)劃中可調(diào)蓄斑塊的面積較少，且由于道路和綠廊規(guī)劃的不合理，各集水片區(qū)的連接度較差，從而導(dǎo)致了響應(yīng)層評(píng)分較低，若要使該地塊的雨洪水系統(tǒng)達(dá)到高安全格局，則需對(duì)地塊綠地系統(tǒng)、道路系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，提高水文格局的可調(diào)蓄斑塊面積和連接度。

表5 城市雨洪過(guò)程安全評(píng)價(jià)體系

表6 巴馬地塊雨洪水安全評(píng)價(jià)結(jié)果

3 控制性詳細(xì)規(guī)劃的用地管理

3.1 可調(diào)蓄斑塊

由現(xiàn)狀分析可知小流域單元內(nèi)各單元孕災(zāi)能力風(fēng)險(xiǎn)高低為單元2>單元6>單元4>單元5>單元1>單元3，根據(jù)現(xiàn)有控規(guī)綠地系統(tǒng)，可將單元內(nèi)綠地作為調(diào)蓄斑塊面積(如表7所示)，但現(xiàn)有斑塊分布不足以解決雨洪安全格局，處在集水區(qū)域的地塊皆為居住用地，可通過(guò)控制開(kāi)發(fā)強(qiáng)度，引入海綿城市技術(shù)指標(biāo)改造為調(diào)蓄斑塊，增加調(diào)蓄斑塊面積使雨洪安全格局響應(yīng)指標(biāo)有所改善(見(jiàn)表7)。

表7 調(diào)蓄斑塊面積增加 hm2

3.2 地塊開(kāi)發(fā)強(qiáng)度控制

根據(jù)各單元孕災(zāi)能力,結(jié)合現(xiàn)有調(diào)蓄斑塊面積分析，若孕災(zāi)能力高單元內(nèi)調(diào)蓄斑塊面積較大，可適當(dāng)控制開(kāi)發(fā)強(qiáng)度，若孕災(zāi)能力高、單元內(nèi)調(diào)蓄斑塊面積較小，則降低開(kāi)發(fā)強(qiáng)度。因單元3所處地形較高，孕災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)為0，不做調(diào)整，其他居住地塊的開(kāi)發(fā)強(qiáng)度具體調(diào)整如表8所示。

表8 居住地塊開(kāi)發(fā)強(qiáng)度調(diào)整

3.3 廊道連接度

一級(jí)廊道：主要位于規(guī)劃地塊的城市次干道上，能連接多個(gè)蓄水斑塊，設(shè)置道路截面時(shí)適當(dāng)增加隔離帶寬度，將其做成植草溝形式，以增強(qiáng)各蓄水板塊之間的聯(lián)系，另外結(jié)合雨水工程設(shè)施規(guī)劃，在該廊道上應(yīng)相隔一定距離設(shè)置增壓泵、蓄水池、截污設(shè)備等雨洪設(shè)施，適當(dāng)加大雨水管道、溝渠的排水能力。

二級(jí)廊道：與規(guī)劃主干道基本契合，主要功能為車行，能串聯(lián)起的蓄水斑塊較少，設(shè)計(jì)道路截面時(shí)以道路通行流量為主導(dǎo)，雨水廊道的功能實(shí)現(xiàn)以埋設(shè)雨水管道為主。

三級(jí)廊道：利用城市支路、居住區(qū)級(jí)道路等，結(jié)合景觀布置植草溝、雨水花園等軟質(zhì)LID技術(shù)，增強(qiáng)斑塊間的連通性。

雨洪安全格局規(guī)劃圖見(jiàn)圖2。

4 結(jié)語(yǔ)

本文在景觀生態(tài)學(xué)理論和GIS技術(shù)的支持下，研究小流域尺度下各水文單元對(duì)洪水自我調(diào)蓄的能力，在已有控制性詳細(xì)規(guī)劃的基礎(chǔ)下對(duì)土地開(kāi)發(fā)強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整。在研究區(qū)內(nèi)建立城市廊道，將各調(diào)蓄斑塊有機(jī)聯(lián)系起來(lái)，為流域內(nèi)建設(shè)可“吸、蓄、滲、釋”雨洪的海綿城市提供生態(tài)保障，用較少的經(jīng)濟(jì)代價(jià)優(yōu)化水安全格局，取得較大的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。本文是基于總規(guī)層面的總體城市水安全格局構(gòu)建的基礎(chǔ)上，對(duì)控規(guī)層面的用地進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)用地的管理來(lái)調(diào)整規(guī)劃對(duì)象區(qū)域的雨洪水文生態(tài)過(guò)程，自上而下的制定雨洪水安全策略控制控規(guī)層面指標(biāo)，并且通過(guò)用地格局的管理，來(lái)指導(dǎo)修建性詳細(xì)規(guī)劃的具體設(shè)計(jì)。

[1] David J R, John C C, Michael E D. Calibration and Verification of SWMM for Low Impact Development[J]. JAWRA Journal of the American Water Resources Association,2015(3)：746-757.

[2] 住房城鄉(xiāng)建設(shè)部.海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建[Z].2014.

[3] 王寶強(qiáng).洪澇安全視角下的山地城市用地布局規(guī)劃研究[J].規(guī)劃師,2009(10):73-77.

Study on control-oriented planning on the basis of urban hydrological process safety

Huang Yekun Li Pingping Chen Junting*

(College of Civil Building, Guangxi University, Nanning 530001， China)

Taking Tonghezutuan of Bama Yao Autonomous County as an example, in light of a series of problems, such as natural stagnant water space landfill as city construction land, isolating green land leading to continuous city ground flow damage and so on, integrating landscape ecology principle with flood safety pattern evaluation index, the paper puts forward sponge city construction planning draft, and adjusts the development strength controlling indicators.

water safety pattern, land indicator, hydrological system, regulating-storage plaque

1009-6825(2017)16-0022-03

2017-03-27

黃葉琨(1993- )，女，在讀本科生； 李萍萍(1993- )，女，在讀本科生

陳筠婷(1972- )，女，副教授

TU984.11

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