海绵城市建设实施方案编制要点解析——以厦门市为例

海绵城市建设实施方案编制要点解析

——以厦门市为例

王宁，吴连丰

摘要:海绵城市是新时期城市建设的核心理念之一，是对传统城市建设模式、排水方式进行深刻反思的重要成果，是城市生态文明不可或缺的组成部分，其核心是低影响开发中的雨水管理。厦门是国家第一批海绵城市试点建设城市之一，在深刻把握厦门城市建设现状、发展需求与面临形势的基础上，重点解析厦门市海绵城市建设的总体目标、技术路线、建设任务和资金保障等编制要点，以期为全国其他海绵城市建设实施方案的编制提供思路与借鉴。

关键词:海绵城市实施方案径流总量控制生态文明厦门市

0 引言

城镇化是保持经济持续健康发展的强大引擎，是推动区域协调发展的有力支撑，也是促进社会全面进步的必然要求[1]。近几年来，厦门城市建设提速，经济总量快速上升，但由于土地面积小、水资源紧缺、人口密度大等[2]条件制约，厦门面临资源环境容量和经济社会发展的矛盾。

为贯彻落实习近平总书记讲话及中央城镇化工作会议精神，大力推进建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”[3]，节约水资源，保护和改善城市生态环境，促进生态文明建设，根据《财政部住房城乡建设部水利部关于开展中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》（财建[2014]838号）要求，厦门市认真组织开展海绵城市建设试点筹划工作，积极申报国家海绵城市建设试点城市。

1 城市概况

厦门地处我国东南沿海——福建省东南部、九龙江入海处，濒临台湾海峡，面对金门诸岛，与台湾岛和澎湖列岛隔海相望。厦门市域由厦门岛、鼓浪屿及内陆沿海地区组成，现辖

思明、湖里、集美、海沧、同安和翔安6个行政区，全市现状土地面积1573.16km2，常住人口425万人。2014年，厦门地区生产总值为3280.17亿元，全年财政总收入908.9亿元，人均GDP、人均财政居全国计划单列城市的前列。厦门是海峡西岸重要的中心城市和国际性海港风景旅游城市，也是全国首批实行对外开放的四个经济特区之一，享有省级经济管理权限并拥有地方立法权，目前正以“一带一路”和自贸区两大历史机遇为抓手，积极推进城市转型建设。

2 问题及需求分析

2.1 存在问题

2.1.1 水资源缺乏

厦门多年平均降雨量1530毫米，由西北向东南递减，时空分布不均，在多雨的华南地区属少雨地区。3 ~ 9月为春夏多雨湿润季节，占全年降雨量的85%以上；10月至来年2月为秋冬少雨干燥季节最少的月份可滴雨不下。常年度的降水逐月变化规律如图2所示。

厦门市本地多年平均水资源量为12.344亿m3，人均水资源量331m3（按2013年常住人口），仅为全省的10 %，属极度缺水地区。厦门市无过境河流，境内河流均属独流入海的山溪性河流，水系分散，源短流急，大部分径流直接宣泄入海，缺乏建设大型蓄水工程的条件，可利用水资源十分有限。

图3 厦门市溪流水系分布示意图

由于水资源匮乏，厦门城市供水水源约80%取自市域外的九龙江。目前本地水资源开发率为30.14 %，开发利用率较高，进一步开发利用难度大，潜力小[4]。

2.1.2 水安全严峻

厦门常受暴雨等极端天气影响，短历时降雨强度大，出现了严重的暴雨内涝灾害，给人民生命财产造成较大损失。采用年多个样法，厦门站短历时设计雨量变化规律如图4所示。同时，水系源短流急，河床浅，洪水骤涨骤落；上游山体支流坡度大，山洪汇水较快；下游城区地势平缓，沿海地势低洼，海水顶托较为严重。

图4 厦门站短历时降雨变化

此外，土地高强度开发引发的城市地区地形地貌变化、改变了原有的自然排水体系、破坏了原来的水循环系统。城市建设中一些自然水系、调蓄水体被侵占，缺少调蓄空间[5][6]；另一方面，城市建设过程中城市下垫面硬化严重，可渗水面积减小，渗水率不足。集中下大雨时形成明流，低洼地则形成内涝。

老城区雨污合流，污水管网等环境基础设施建设滞后，排水系统提升慢，增加排水负担。由于历史等原因，在已建城区（老城区和城中村）大规模扩大现有的排水系统，提升排水能力难度大。

2.1.3 水环境恶化

厦门主要水体，包括河道和湾区，水体流动性差，水动力条件不足，污染物容易积累、不易扩散，环境容量有限，自净能力差。目前，厦门市政污水处理率高达85%，但由于面源污染的影响及部分旧城区和村庄的合流制系统截污不彻底，仍造成溪流和湾区水体受到不同程度的污染。2013年度，在120.54 km评价河长中，均受到一定程度污染（V类和劣V 类）；按照单项因子评价法，；厦门近岸海域一、二类海水水质类别比例仅占1.2 %，三、四类海水水质类别为4.8 %，其余均为劣四类海水。近年来，厦门市溪流的水环境质量变化状况和厦门市近岸海域的水质变化情况分别如图5和图6所示。

图5 近年来厦门市主要溪流受污染（劣V类）河段比例

图6 2005~2013年厦门市近岸海域水质类别比例

2.1.4 水生态退化[7]

厦门主要流域人为干扰严重，部分城市建设时，填塘平沟、截弯取直、天然水道屡遭破坏，早期的防洪工程建设中，河道硬质化，渠道暗涵化，明沟“三面光”，造成渗、蓄、净能力降低。流域水资源外供量大，留给流域自身发展用量不足，生态水量缺乏，景观环境水位难于保持，水生动植物生存条件差，环境容量有限，环境承载力不足，生态系统脆弱。

2.2 需求分析

厦门肩负着海峡两岸交流融合的特殊使命，具有良好的发展前景。改革开放以来厦门市一直处于快速发展状态，目前城市人口已突破400万人（本岛人口密度达到2万人/平方公里），规划2020年将达到500万人，预测2050年将超过800万人，城市发展需求极其旺盛[8]。但另一方面，厦门市地域狭小，发展空间有限，资源环境制约因素多。要解决发展与资源环境的矛盾，实现美丽厦门战略规划提出的发展目标，厦门必须走集约、低碳生态发展之路。因此，按海绵城市建设要求，建设低影响开发雨水系统是解决厦门水资源、水安全、水环境、水生态面临的问题的必由之路。

2.2.1 通过海绵城市的建设，能够进一步保障厦门水资源安全

“护好本地水，做好节约水，用好外调水，备好淡化水，净好再生水”是厦门市水资源安全保障的总体策略。在城市建设区充分利用湖、塘、库、池等空间滞蓄利用雨洪水，城市工业、农业和生态用水尽量地使用雨水和再生水，将优质地表水用于居民生活。这样可以在减少城市洪涝风险的同时缓解厦门市水资源缺乏的现实问题。

2.2.2 通过海绵城市的建设，能够进一步加强厦门城市防洪排涝体系的建设

降雨受海潮顶托无法及时排放是导致厦门市城市内涝的主要原因。厦门市可以通过海绵城市的建设，根据需求适当开挖河湖沟渠、增加调蓄水体，暴雨前利用低潮位开闸放水腾出调蓄空间，高潮时关闸蓄水，避免城市内涝。同时海绵城市的建设促进了雨水的积存、渗透和净化，客观上提升了城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统的服务能力。

2.2.3 通过海绵城市的建设，能够进一步改善和提升厦门水生态环境质量

第一，通过海绵城市建设，可以最大限度地保护厦门市原有的河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水生态敏感区，维持城市开发前的自然水文特征；第二，通过海绵城市建设，可以对传统粗放式城市建设模式下已经受到破坏的水体和其他自然环境，运用生态的手段进行恢复和修复；第三，通过海绵城市建设，可以在城市中保留足够的生态用地，控制城市不透水面积比例，最大限度地减少建设开发对城市原有水生态环境的破坏。

3 试点区域选择

3.1 代表性分析

厦门海绵城市建设试点区域首先应考虑选择在水问题具有代表性的区域。厦门地形特征是靠山面海，在滨海低洼地带形成许多海湾，地面径流经湾区汇流入海，海水和淡水交汇区形成生态湿地，具有良好的生物多样性。众多湾区是厦门自然环境的一大特色，历来是城市发展的重点区域和城市景观的亮点，也是城市生态环境的敏感区域和城市水问题集中凸显的地方。

图7 厦门市各湾区分布示意图

湾区水体是潮水的末端，污染物质不易扩散，水体自净能力弱；城市初期雨水和部分合流污水沿地面径流和排水系统进入湾区，常常造成近岸水体污染；暴雨与高潮遭遇容易产生洪涝灾害。众多水问题制约着湾区城市品质的提升，解决水问题是厦门湾区城市生态环境和景观建设的重中之重。因此，厦门海绵城市建设的试点区域应当选择在湾区。

马銮湾作为厦门大海湾的组成部分，具有典型的大海湾、大山海、大花园特质；同时作为历史上的厦门西港，在构建厦漳泉大都市区，服务和促进厦漳同城化中具有突出的区位优势：一是处在两山（天竺山、蔡尖尾山）之间，是厦门唯一一个与山直接互联互通、距离山

体最近的湾区。经充分论证，实施方案决定将厦门“海绵城市”试点选择在马銮湾。

图8 马銮湾区位图

3.2 试点区域范围

北到马銮湾，南至翁角路，东至吴冠村，西至东孚北路，总面积约20平方公里，其中

水域面积4.5平方公里，城市建成区6.4平方公里，在建区9.1平方公里。

图9 试点区范围图

4 目标与技术路线

4.1 总体目标

4.1.1年径流总量控制率

根据低影响开发理念，最佳雨水控制量应以雨水排放量接近自然地貌为标准，不宜过大。在自然地貌或绿地的情况下，径流系数为0.15，故径流总量控制率宜不大于85%[9]。根据试点区当地水文站的降雨资料，统计得出降雨量比例图如下所示。

图 5 不同降雨量对应的降雨量所占比例图

综合考虑厦门市具体情况，结合《海绵城市建设技术指南》(试行)，确定径流总量控制目标为70%，对应的设计降雨量为26.8毫米。

4.1.2 排水防涝标准

采取工程性和非工程性相结合的综合控制措施，建成区应有效应对不低于50年一遇的暴雨。

4.1.3 城市防洪防潮标准

防洪标准为50年一遇，防潮标准为100年一遇。

4.2 技术路线

根据试点区域的规划定位，在对城市自然资源、社会经济状况、环境生态状况、水文地质状况等综合状况充分调查研究的基础上，分析城市现状综合径流系数、雨水收集利用空间以及现状排水系统存在的主要问题，计算现状年径流总量及径流总量控制可调蓄空间；提出试点区年径流总量控制目标，确定海绵城市建设重点任务；进而制订系统性和针对性的径流总量控制方案，分析确定径流总量控制的重点工程、实施计划及匡算投资，并制定项目实施的各项保障措施；最后综合分析效益及目标可达性，构建完整体系，确保目标实现。具体技

术路线见图10。

图10 技术路线图

5 工程实施方案

5.1 建设任务

1.建筑小区房地产

本次建筑小区海绵改造共10个，其中在建项目7个，待建项目3个。建筑小区适宜建设透水地面（广场、停车场、人行道等）、蓄水池、景观水体、下凹式绿地、初雨弃流设施、排水配套设施等。

2.企业改造

本次企业的海绵厂区改造项目共9个，其中均为待建项目。企业改造适宜采用透水地面（广场、停车场、人行道等）、雨水花园、生物滞留带、植被草沟、下凹式绿地、蓄水池、

景观水体、雨水储罐、排水配套设施等。

3.城中村改造

本次城中村海绵改造项目共12个，覆盖现状村庄共6个。村庄改造适宜采用透水地面（广场、人行道等）、蓄水池、下凹式绿地、雨水储罐、排水配套设施等。

4.公建设施

本次公建设施新建改造共37个，适宜采用透水地面（绿地、广场、停车场、人行道等）、雨水花园、生物滞留带、下凹式绿地、蓄水池、景观水体、排水配套设施等。

5.道路建设

新建改造道路项目（含雨污水管网）39个，长度47.17公里，道路海面建设适宜采用透水地面（人行道、绿地等）、下凹式绿化带、蓄水池（蓄水模块）、初期雨水弃流设施及排水配套设施等。

6.污水处理再生设施

建设污水和再生水厂1座，再生回用水质达到地表IV类水趋优。

7.排水管网（泵站）

新增改造雨污水泵站项目5个，新建改造排水管网102公里，新建雨水管道达到2~3年一遇标准，重点地区达到3~5年一遇标准。

8、河道水系

新建改造河道水系项目2个，主要是现状河道1号排洪渠、环湾南溪和新阳主排洪渠改造和北部地区内湖水系新建。现状水系治理工程主要包含水体清淤、护堤加固改造、岸边绿化带治理及水量水质保障系统。新建水系工程主要包含水系主体工程、水系绿带建设和水量水质保障系统。

9.防潮涉海设施

防潮涉海设施项目5个，主要涉及海湾清淤、岸线保护和生态建设、海岸线环境综合治理（污水和垃圾）、防潮堤建设、沿岸绿地建设等方面。

5.2 目标可达性分析

选用各类建设用地综合径流系数，统计现状、规划建设用地面积，采用面积加权平均法，分别计算马銮湾试点区现状、规划综合径流系数。计算结果表明，试点区现状综合径流系数分别为0.73、理论低影响开发综合径流系数为0.41，综合考虑实际施工改造难度，取规划综合径流系数为0.50。由此可知，试点区“渗、滞、蓄”工程雨水控制总目标为34.4万立方米，其中“渗、滞”工程雨水控制总目标为10.8万立方米，“蓄”工程雨水控制总目标为23.6万立方米。经计算，“渗、滞、蓄”工程雨水总控制量为21.3万立方米，三年可完成雨水控制总目标（34.4万立方米）61.9%；“净”工程近期以河道整治为主，可明显改善水功能区水质；“用”工程近期规模为2万立方米/天，可替代城市供水比例为20%；“排”工程的三年规划任务为排洪沟渠的清淤、雨污管网的改造，可有效提高城区防洪排涝能力。

5.3 建设资金

2015年至2017年厦门市海绵城市试点区建设运营总投资56.8亿元，将采用公益性部分由财政安排投入，如道路、绿化改造、雨污分流等城市基础设施项目；准经营性部分通过PPP模式，如供水污水处理、河道整治、海域清淤、湾区岸壁、公园项目等市政设施项目；经营性项目通过市场机制建设运营的投融资建设模式。经初步统计，总计56.8亿元的建设投入中，适宜采用PPP模式的项目投入约22.4亿元，占总投资比例40.3%，其中社会资本计划投入资金占全部总投资比例28.2%，占PPP项目总投资比例70.1%。目前正在根据试点区域的具体项目进度安排，抓紧落实PPP项目的设计与实施。

6 主要示范内容

厦门市开展海绵城市建设试点可在以下四个方面提供示范：（1）厦门“海绵城市”理念、管理方式的全方位植入将成为厦门城市转型的重要抓手，将成为中央要求福建省“科学发展、跨越发展”的重要体现；（2）将海绵城市建设纳入“美丽厦门?共同缔造”活动，通过全社会参与，为其他地区海绵城市建设提供“共投、共建、共管、共享”模式的示范；（3）充分利用厦门特区先行先试的政策优势，借鉴厦门在全国多规合一试点的经验，为其他城市提供规划建设管理制度、技术标准、法规、投融资与经营管理模式等方面的示范；（4）通过高标准高起点建设马銮湾，不仅可以为厦门已建湾区的改造提升提供经验，为厦门新建湾区的开

发建设提供示范，还可以为全国滨海城市建设提供样板。

7 结语

厦门是一座“一岛一带双核多中心”的组团式海湾城市，改革开放以来都是以湾区为重点发展。厦门的湾区既是城市景观的亮点，也是城市水问题集中凸显的地方，严重制约着各湾区城市品质的进一步提升。马銮湾试点区是厦门市近期重点开发区域，高起点、高标准的海绵城市建设，可以为厦门市已建湾区的改造提升提供经验，为新建湾区的开发建设提供示范，可作为我国东南沿海海绵城市实施的样板。

参考文献

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[2] 何子张. 城市顶层规划编制实践与思考——“美丽厦门”战略规划特征分析[J]. 城乡规划. 2015(1).

[3] 住房和城乡建设部. 海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建[Z]. 2014

[4] 中国水利水电科学研究院，厦门市城市规划设计研究院. 厦门市水资源战略规划（2015-2030年）[z]. 2015

[5]王宁，吴连丰. 城市规划实施过程中内涝防治体系的缺失与重建——以厦门西坑水库流域为例[C]. 第二届中国城乡规划实施学术研讨会. 2014

[6]王宁.厦门本岛城市内涝原因解析与防治策略研究[M].“生态城市，引领有机疏散”2014（第九届）城市发展与规划大会论文巢(12.生态城市的水环境、水文规划与水生态修复).2014

[7]王宁，黄友谊，陈伟伟. 构建城市水系生态安全格局初探——以厦门市后溪为例[C]. 2013中国城市规划年会论文集. 2013

[8] 厦门市城市规划设计研究院. “美丽厦门”战略规划[z]. 2013

[9] 刘强，康晓鹍，翟立晓等. 北京市《雨水控制与利用工程设计规范》规划指标解读. 给水排水. 2014,40（10）

作者简介

王宁，工程师，厦门市城市规划设计研究院；

吴连丰，高级工程师，厦门市城市规划设计研究院。