面向國土空間規(guī)劃“一張圖”的水務(wù)設(shè)施空間整合研究

謝倩雯，劉江濤，成 潔，鐘智巖

(1.深圳市規(guī)劃國土發(fā)展研究中心，廣東 深圳 518034；2.深圳市水務(wù)規(guī)劃設(shè)計院股份有限公司，廣東 深圳 518001)

1 研究背景

中共中央、國務(wù)院《關(guān)于建立國土空間規(guī)劃體系并監(jiān)督實施的若干意見》明確指出國土空間規(guī)劃是國家空間發(fā)展的指南、可持續(xù)發(fā)展的空間藍圖，是各類開發(fā)保護建設(shè)活動的基本依據(jù)；并要求以國土空間基礎(chǔ)信息平臺為底板，結(jié)合各級各類國土空間規(guī)劃編制，逐步形成全國國土空間規(guī)劃“一張圖”。國土空間規(guī)劃“一張圖”是保障國土空間規(guī)劃編制、管理和實施監(jiān)督工作的重要前提。國土是生態(tài)文明建設(shè)的空間載體，水務(wù)設(shè)施作為城市可持續(xù)發(fā)展的重要支撐，是“綠水青山就是金山銀山”“山水林田湖就是一個生命共同體”等生態(tài)文明理念的重要踐行者，是國土空間規(guī)劃的重要組成部分。

依托國土空間規(guī)劃“一張圖”管控平臺，可為強化水務(wù)設(shè)施空間的保護和監(jiān)管提供依據(jù)，提升涉水空間治理能力和效率，并為重大水務(wù)工程建設(shè)預(yù)留空間。如何全面合理統(tǒng)籌水務(wù)設(shè)施空間布局，是水務(wù)空間納入“一張圖”平臺統(tǒng)一管控的基礎(chǔ)前提。本文以深圳市為例，基于新時代國土空間規(guī)劃“一張圖”的建設(shè)邏輯，開展水務(wù)設(shè)施空間整合研究，提出了以空間要素為核心，統(tǒng)籌整合各類水務(wù)專項規(guī)劃空間需求，協(xié)調(diào)水務(wù)設(shè)施與國土空間規(guī)劃的關(guān)系，實現(xiàn)各類涉水空間管控要素精準落圖的技術(shù)路徑；同時結(jié)合水務(wù)工作實際管理需求，將空間數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)屬性數(shù)據(jù)進行唯一性關(guān)聯(lián)，形成標準統(tǒng)一、一數(shù)一源的水務(wù)設(shè)施空間數(shù)據(jù)庫。

2 深圳市水務(wù)設(shè)施管理現(xiàn)狀面臨的問題

隨著國土空間規(guī)劃體系的建立，城市水務(wù)治理迎來轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要轉(zhuǎn)折，面對以用途管制為核心的空間治理新形勢，目前的深圳水務(wù)管理存在以下幾方面問題：

(1)分散的數(shù)據(jù)管理方式導致資源利用效益較低。城市水務(wù)管理業(yè)務(wù)具有很強的專業(yè)性，每項業(yè)務(wù)均涉及大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，實際工作中通常由業(yè)務(wù)處室按專業(yè)分工進行統(tǒng)籌，根據(jù)設(shè)施的事權(quán)劃分，涉及市管單位、區(qū)水務(wù)和企業(yè)等多家運營管理單位。受各單位業(yè)務(wù)管理需求分割的限制以及數(shù)據(jù)存儲技術(shù)標準的不一致，常常出現(xiàn)不同業(yè)務(wù)部門、不同管理人員提供的數(shù)據(jù)不相統(tǒng)一的情況，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準確性存在較大問題，導致編制新的規(guī)劃時不斷重復(fù)采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，造成人力和財力的浪費。

(2)缺乏統(tǒng)一的數(shù)字底板來支撐水務(wù)精細化管理需求。推進水務(wù)精細化管理對進一步提升城市管理水平和城市品質(zhì)具有重要意義，而水務(wù)精細化管理的基礎(chǔ)就是管理對象底數(shù)要清楚、管理范圍邊界要清晰。目前全市范圍內(nèi)的水源工程、河道及海堤等重大水務(wù)設(shè)施已明確管理對象并劃定相應(yīng)管理范圍，但大部分中小型設(shè)施尚未統(tǒng)一管理對象底數(shù)且管理范圍邊界不清晰的問題普遍，部分水管單位已開展的設(shè)施摸底調(diào)查也僅僅停留在統(tǒng)計手冊的形式，缺乏邊界精準的空間矢量數(shù)據(jù)，未形成統(tǒng)一的數(shù)字化底圖。

(3)缺乏有效的空間協(xié)同來滿足“多規(guī)合一”空間規(guī)劃要求。“多規(guī)合一”空間規(guī)劃抓住了“空間”這一本質(zhì)要素，基于國土空間稟賦條件，通過“三區(qū)三線”的劃定實現(xiàn)了對空間開發(fā)活動的總體管控。水務(wù)設(shè)施及涉水生態(tài)空間與各類生態(tài)保護空間和城市建設(shè)空間相互交錯、密不可分，而部分現(xiàn)有涉水專項規(guī)劃成果在布局規(guī)劃水務(wù)設(shè)施的時候缺乏對周邊剛性管控線或其他功能空間的協(xié)同性分析，導致部分規(guī)劃設(shè)施在實施階段遇到難以落地的尷尬境地。

3 水務(wù)設(shè)施空間整合研究

3.1 研究對象分類

國土空間規(guī)劃的核心是統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各類自然資源保護空間和城鎮(zhèn)發(fā)展空間，形成“一張圖”，而水如同一條生命線和生命紐帶，聯(lián)系著山水林田湖草生命共同體的各個要素，水務(wù)設(shè)施則是支撐城鎮(zhèn)開發(fā)建設(shè)的基礎(chǔ)保障。因此，基于國土空間規(guī)劃“一張圖”的核心要義，初步確定生態(tài)資源類和工程設(shè)施類2大類研究對象。同時為對接廣東省水利基礎(chǔ)數(shù)據(jù)成果匯交系統(tǒng)，根據(jù)《廣東省水利廳關(guān)于開展水利基礎(chǔ)設(shè)施空間布局規(guī)劃的通知》中對水利基礎(chǔ)設(shè)施對象的界定，結(jié)合深圳市水務(wù)局的主要職責，最終確定2級3類的研究對象，見表1。

表1 研究對象

(1)水利基礎(chǔ)設(shè)施，主要包括水庫，引、調(diào)、提水工程，水閘，水文站，堤防，防洪排澇泵站等傳統(tǒng)水利基礎(chǔ)設(shè)施和廣東省落實生態(tài)文明理念重點推進的碧道工程共9小類設(shè)施，按照設(shè)施的規(guī)模及重要性區(qū)分為省級和市級2個層面。

(2)市政給排水基礎(chǔ)設(shè)施，主要包括供水廠，水質(zhì)凈化廠，其他污水處理設(shè)施，污泥處理處置設(shè)施，給水、污水、雨水、再生水泵站和雨水調(diào)蓄池共9小類設(shè)施，該類設(shè)施沒有向省水利廳匯交數(shù)據(jù)的需求，全部為市級層面。再生水廠均依托水質(zhì)凈化廠進行建設(shè)，2類設(shè)施空間范圍重疊，因此，再生水廠不再單獨作為一類對象進行整合。

(3)涉水生態(tài)空間，主要包括飲用水源地，河流，湖泊，濕地，蓄滯洪區(qū)和水土保持共6小類，按照規(guī)模及重要性區(qū)分為省級和市級2個層面。

3.2 水務(wù)設(shè)施臺賬建設(shè)

3.2.1臺賬屬性庫設(shè)計

臺賬屬性庫的設(shè)計思路是在全面摸底現(xiàn)有數(shù)據(jù)掌握情況的基礎(chǔ)上，統(tǒng)籌考慮不同層級、不同業(yè)務(wù)部門的管理需求，并滿足省水利廳數(shù)據(jù)匯交要求，形成上下互通、內(nèi)容全面、規(guī)范統(tǒng)一、相互關(guān)聯(lián)的水務(wù)設(shè)施臺賬屬性庫，見表2。

表2 臺賬屬性

(1)全面性。屬性庫設(shè)計包括身份信息、位置信息、特征信息、規(guī)劃信息、管理信息和空間協(xié)同信息6個方面屬性。其中身份信息是對設(shè)施的唯一性識別；位置信息是對設(shè)施空間位置的描述，分為行政區(qū)劃分和水資源分區(qū)、水系流域等專業(yè)空間劃分，適用于現(xiàn)行的轄區(qū)和流域管理模式；特征信息是對設(shè)施具體功能特性的描述，比如水庫特征庫容、堤防防洪潮標準等；規(guī)劃信息是對設(shè)施規(guī)劃行為的描述，便于管理者快速掌握設(shè)施未來的建設(shè)計劃；管理信息包括了設(shè)施的建設(shè)狀態(tài)、管理范圍及管養(yǎng)單位，由管養(yǎng)單位負責設(shè)施基礎(chǔ)信息的校驗和動態(tài)更新維護；空間協(xié)同信息是對設(shè)施與國土空間剛性管控范圍重疊情況的描述，為管理者在空間決策上提供數(shù)據(jù)支撐。

(2)規(guī)范化。根據(jù)深圳市智慧水務(wù)設(shè)施設(shè)備管理系統(tǒng)規(guī)定的設(shè)施分類編碼規(guī)則，對全部水務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施進行分類統(tǒng)一編碼。統(tǒng)一設(shè)施屬性指標項的規(guī)范表達，解決現(xiàn)有不同部門掌握的臺賬數(shù)據(jù)中對同一設(shè)施對象屬性存在語義相同，但指標命名不同的問題。規(guī)范數(shù)據(jù)匯交格式及存儲方式，選擇ArcGIS中的File Geodatabase作為數(shù)據(jù)存儲載體，并統(tǒng)一數(shù)量單位、小數(shù)精確位數(shù)等，解決現(xiàn)有數(shù)據(jù)技術(shù)標準五花八門，兼容性較差的問題。

(3)關(guān)聯(lián)性。現(xiàn)有數(shù)據(jù)沒有體現(xiàn)水務(wù)設(shè)施之間的內(nèi)在聯(lián)系，本次研究通過增加某些屬性指標建立起相關(guān)設(shè)施之間的拓撲關(guān)系，比如在水庫工程、水閘工程、防洪排澇泵站和水文站網(wǎng)等設(shè)施屬性庫中設(shè)置所在河流這一指標，通過河流名稱鏈接整個流域范圍內(nèi)防洪排澇相關(guān)設(shè)施的空間網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，為管理者提供更加全面的視角。

3.2.2屬性庫信息整合

建立設(shè)施臺賬屬性庫不是要拋棄現(xiàn)有的不規(guī)范數(shù)據(jù)，而是對匯交、采集上來的各類數(shù)據(jù)資源進行分析、提取、檢驗和整合。以深圳市第一次全國水利普查成果為基礎(chǔ)，收集市、區(qū)水務(wù)部門的各類統(tǒng)計資料和規(guī)劃報告，通過海量數(shù)據(jù)清洗工作，識別并改善數(shù)據(jù)重復(fù)、數(shù)據(jù)缺失、數(shù)據(jù)異常等問題，提升數(shù)據(jù)質(zhì)量。

(1)數(shù)據(jù)重復(fù)。由于數(shù)據(jù)的時效性或是不規(guī)范記錄導致同一設(shè)施在不同數(shù)據(jù)源的設(shè)施名稱不一致的問題，通過唯一性辨別并與責任單位確認后，剔除一組重復(fù)數(shù)據(jù)。

(2)數(shù)據(jù)缺失。將提取整合的數(shù)據(jù)按照臺賬屬性標準庫進行信息錄入后，針對缺失的數(shù)據(jù)由責任單位進行補充填報，對于部分建設(shè)年代久遠的設(shè)施，相關(guān)歷史資料確實難以追溯的，在屬性表中予以備注說明。

(3)數(shù)據(jù)異常。由于數(shù)據(jù)來源多樣，存在不同資料對同一對象屬性描述不同的問題，通過數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性評估、尋求其他佐證和現(xiàn)場查驗等手段，消除多源數(shù)據(jù)之間的矛盾。

3.3 水務(wù)設(shè)施空間資源整合

3.3.1已有空間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與校驗

由于已有空間數(shù)據(jù)來源多樣、數(shù)據(jù)格式各異，采用多源空間數(shù)據(jù)融合技術(shù)統(tǒng)一空間基準，提升幾何準確性。首先是數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一，將CAD數(shù)據(jù)源轉(zhuǎn)換為GIS格式，對PDF紙圖進行掃描矢量化，針對圖紙資料缺乏但提供了數(shù)字坐標的設(shè)施通過坐標定位進行內(nèi)業(yè)標繪獲得空間矢量數(shù)據(jù)；再進行矢量數(shù)據(jù)坐標系的轉(zhuǎn)換，投影坐標統(tǒng)一采用CGCS2000國家大地坐標系；然后通過在內(nèi)業(yè)與最新遙感影像和地形圖的比對分析，在外業(yè)利用奧維地圖定點定位進行現(xiàn)場查驗等手段，對已有空間數(shù)據(jù)的準確性進行全面評估；最終形成了包括點、線、面要素的水務(wù)設(shè)施空間數(shù)據(jù)庫。

(1)點要素。主要包括水文流量站和部分無獨立占地建筑物的給排水泵站及分散式污水處理設(shè)施。

(2)線要素。主要包括水閘、水庫大壩、堤防和引調(diào)提水工程。

(3)面要素。主要包括具有獨立占地的水務(wù)設(shè)施空間范圍、所有水務(wù)設(shè)施及水生態(tài)空間的管理和保護范圍。

3.3.2缺失空間數(shù)據(jù)的補充與完善

(1)現(xiàn)狀水務(wù)設(shè)施管理及保護范圍。通過對已有空間數(shù)據(jù)的梳理發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀防洪排澇泵站、水閘、水文站點以及部分引水工程、堤防尚未劃定相應(yīng)的管理和保護范圍。引水工程、堤防和水文站點依據(jù)廣東省、深圳市的相關(guān)法律法規(guī)要求補充劃定管理和保護范圍；而防洪排澇泵站和水閘的劃定原則在廣東省相關(guān)要求的基礎(chǔ)上結(jié)合深圳市實際情況作出了適當調(diào)整。其中防洪排澇泵站采用其用地紅線范圍作為管理范圍，保護范圍則在管理范圍的基礎(chǔ)上按大型、中型、小型泵站規(guī)模分別外延為300、200、100m，如圖1所示；大、中型水閘的劃定標準取規(guī)范的低限值，并補充小型水閘的劃定標準，管理范圍按上下游邊界20m，兩側(cè)邊界8m且不可超過河道管理范圍進行控制，保護范圍在管理范圍的基礎(chǔ)上，上下游邊界外延100m，兩側(cè)邊界外延50m。

圖1 防洪排澇泵站管理和保護范圍

(2)規(guī)劃水務(wù)設(shè)施預(yù)留空間。針對部分水務(wù)專項規(guī)劃成果中沒有明確規(guī)劃水務(wù)設(shè)施的空間需求，僅給出了示意性的規(guī)劃工程路由或是規(guī)劃設(shè)施布點的問題，本研究按照以下2種情況進行補充：一是在《深圳市城市規(guī)劃標準與準則》中有相應(yīng)用地指標的，則根據(jù)規(guī)劃工程的規(guī)模等初步估算其用地需求，并相應(yīng)繪制預(yù)留空間范圍；二是《深圳市城市規(guī)劃標準與準則》未明確給出用地指標的水務(wù)設(shè)施，無法估算其用地需求，則按照適度超前原則，將其管理范圍作為規(guī)劃新建水務(wù)設(shè)施和廊道的預(yù)留空間范圍。

3.3.3空間數(shù)據(jù)與臺賬屬性庫的關(guān)聯(lián)

空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)是相互依存的關(guān)系，只有二者合一才能最大限度地發(fā)揮數(shù)據(jù)的生命力，服務(wù)于各項涉水業(yè)務(wù)，且同一水務(wù)設(shè)施的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)存在一一對應(yīng)的關(guān)系。因此以空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過水務(wù)設(shè)施臺賬屬性庫里的身份編碼信息進行設(shè)施的唯一性識別，將同一對象的空間矢量數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)屬性數(shù)據(jù)進行唯一性關(guān)聯(lián)，形成邊界清晰、信息全面的水務(wù)設(shè)施空間數(shù)據(jù)庫。

3.4 水務(wù)設(shè)施空間協(xié)同性分析

“三區(qū)三線”是國土空間規(guī)劃為實現(xiàn)糧食安全、生態(tài)安全和集約發(fā)展的有機協(xié)調(diào)，統(tǒng)籌劃定的底線管控空間。國土空間規(guī)劃統(tǒng)籌全域全要素管控，專項規(guī)劃服從總體規(guī)劃，涉水空間融入全域統(tǒng)籌協(xié)調(diào)治理勢在必行。本研究分析了水務(wù)設(shè)施與國土空間規(guī)劃“三區(qū)三線”的空間位置關(guān)系，并從水生態(tài)空間的保護需求和水務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)需求2大方面分析了與“三區(qū)三線”空間管控要求的主要銜接點。

(1)涉水生態(tài)保護空間協(xié)同性分析。飲用水源地、滯洪區(qū)、河流及濕地等水生態(tài)空間是構(gòu)筑國土空間生態(tài)安全格局的重要組成。核查結(jié)果顯示，有55%面積的水源保護區(qū)已劃入生態(tài)保護紅線，包括全部一級水源區(qū)、53%面積的二級水源區(qū)和12%面積的準水源區(qū)，保障了城市水源安全；但由于深圳高度城市化的特征，存在10%面積的二級水源區(qū)和56%面積的準水源區(qū)位于城市開發(fā)邊界內(nèi)，水源水質(zhì)安全防控仍有一定壓力。深圳市河流眾多，遍布全市域，主干河流自源頭至河口通常流經(jīng)不同的國土空間功能分區(qū)。核查結(jié)果顯示，大部分河道上游以及承擔重要生態(tài)功能的滯洪區(qū)、濕地已劃入生態(tài)保護紅線，其余則劃入城市開發(fā)邊界內(nèi)的特別用途區(qū)，與生態(tài)保護紅線共同構(gòu)成城市生態(tài)空間網(wǎng)絡(luò)，水生態(tài)空間得到有效保護。

(2)規(guī)劃水務(wù)設(shè)施建設(shè)空間協(xié)同性分析。永久基本農(nóng)田保護范圍是保障糧食安全的底線，具有非常嚴格的剛性管控要求，任何單位和個人不得破壞、改變和占用。核查結(jié)果顯示有2處引水工程、1處調(diào)水工程和2處提水工程與永久基本農(nóng)田保護范圍存在相交的空間關(guān)系。由于5處規(guī)劃水務(wù)設(shè)施均為長線路的地下管道工程，工程沿線與永久基本農(nóng)田保護范圍重疊的單個圖斑面積均較小，規(guī)劃線性工程的路由調(diào)整余地較大，因此考慮通過優(yōu)化微調(diào)線性工程的路由方案以避讓永久基本農(nóng)田保護范圍。生態(tài)保護紅線是保障國土空間生態(tài)安全格局的底線，自然保護地核心保護區(qū)原則上禁止人為活動，其他區(qū)域準許無法避讓且符合縣級以上國土空間規(guī)劃的線性基礎(chǔ)設(shè)施、防洪和供水設(shè)施建設(shè)和運行維護等。核查結(jié)果顯示有13處引水工程、2處調(diào)水工程、10處提水工程、3座防洪排澇泵站、4座供水廠和2座水質(zhì)凈化廠與生態(tài)保護紅線存在相交的空間關(guān)系。除水質(zhì)凈化廠以外，其余水務(wù)設(shè)施均滿足生態(tài)保護紅線的準入要求，應(yīng)將該部分水務(wù)設(shè)施納入市級國土空間規(guī)劃重大建設(shè)項目清單，保障規(guī)劃水務(wù)設(shè)施的落地空間需求；而2座水質(zhì)凈化廠的擴建空間需求不符合生態(tài)保護紅線的管控要求，則考慮通過已建部分的空間挖潛、另行選址和系統(tǒng)水量調(diào)配等多種方法解決沖突點。

4 結(jié)語

通過水務(wù)設(shè)施空間整合研究，一方面摸清了水務(wù)設(shè)施家底，建立了標準統(tǒng)一、全面完整的“一本賬”；另一方面形成了水務(wù)空間管控的“一張底圖”，重大規(guī)劃水務(wù)工程落地空間一目了然，為實現(xiàn)水務(wù)設(shè)施空間與國土空間規(guī)劃“一張圖”的有機融合提供了可靠的空間數(shù)據(jù)保障，也為水務(wù)智慧化、精細化管理奠定了堅實的空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。受時間限制，本研究對于部分因早期建設(shè)而缺乏資料的水務(wù)設(shè)施空間邊界未開展精確測量工作，僅在數(shù)據(jù)庫中標記問題，建議盡快建立水務(wù)設(shè)施空間數(shù)據(jù)庫年度動態(tài)維護更新機制，不斷完善校準空間數(shù)據(jù)。