莆田市水生態(tài)文明城市規(guī)劃設計研究

張俊騰 尤文貴

（福建農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院 福建福州 350119）

1 城市概況

1.1 地理環(huán)境

莆田市位于福建省沿海中部，常住人口319.9 萬人，海域面積11 000 km2，陸域面積4 200 km2，呈西北高東南低，橫斷面圖呈馬鞍狀。目前建成市區(qū)面積110 km2，城區(qū)人口64 萬人。主城區(qū)位于興化平原，地處木蘭溪下游南北側(cè)，平均海拔為5～7 m。由于東瀕海洋，屬于典型的亞熱帶海洋性季風氣候，雨量充沛，主城區(qū)年平均降雨量為1 200～1 600 mm。橫穿主城區(qū)的木蘭溪干流全長168 km，集水面積超過2 000 km2，是閩中最大的溪流。木蘭溪水系的較大支流有延壽溪、龍華溪、中岳溪、松板溪、溪口溪、仙水溪、大濟溪、苦溪等。其中延壽溪是木蘭溪最大的支流，主要位于主城區(qū)，干支流總長180 km，集水面積386 km2。

1.2 城市洪澇災害頻發(fā)

近年來，由于全球變暖效應導致極端氣候的發(fā)生頻繁。據(jù)統(tǒng)計，1952—1999 年期間，木蘭溪平均每10 a 發(fā)生1 次大洪水［1］。另外，短時間暴雨期間地勢比較低洼的地區(qū)由于排水設施不夠完善，排水標準比較低，排水系統(tǒng)建設滯后，城市內(nèi)澇的發(fā)生幾乎每年都有。

1.3 水生態(tài)系統(tǒng)退化嚴重

隨著城鎮(zhèn)化率不斷的提高，傳統(tǒng)粗放的城市開發(fā)建設模式給城市水生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴重的破壞。原有滲透性比較好的土地上都蓋起了高樓大廈，道路硬化采用大量的硬質(zhì)鋪裝材料，如柏油路、水泥路面等滲透性不好，降雨時水不容易入滲。原有的河流部分被改成暗河，水塘被回填，植被破壞導致表層儲水能力變差，無法短時間內(nèi)處理大量雨水。

1.4 雨洪管理需求增加

我國的汛期多為夏季，秋冬季多為枯水期，城市內(nèi)河流水系的承載力也所有不同。早期城市建設主要考慮的是防洪，即通過修建管渠工程將雨水排入河流最后進入大海，從而達到防洪的目的。隨著城市水生態(tài)系統(tǒng)退化的日益嚴重，在洪峰時刻管渠工程的雨水量還遠遠未達到臨界值，部分地區(qū)就發(fā)生了城市內(nèi)澇。于是以海綿城市理論為主導的城市建設思路對雨洪管理［2］的呼聲越來越高。具體來講，就是從單純以工程方式解決向以非工程和工程方式相結(jié)合的方式轉(zhuǎn)變，通過集中對雨水進行處理再到分散處理，比如建設雨水調(diào)蓄設施，有雨水花園、雨水花壇、雨水湖等，用于暫時儲存雨水并逐漸釋放，減少洪峰流量的沖擊，盡量將雨水就地解決和處理，而不是只考慮如何快速排到河流。

2 規(guī)劃要點

2.1 水生態(tài)及水環(huán)境規(guī)劃

2.1.1 城市綠心恢復

圖1 為莆田城區(qū)海綿空間格局圖，規(guī)劃了鳳凰山公園節(jié)點、壺公山森林公園節(jié)點、九華山保護區(qū)節(jié)點、尖山寨森林公園節(jié)點、囊山公園節(jié)點、土海濕地公園節(jié)點等城市綠心面積共約65 km2。這些綠心是都是天然的平原河網(wǎng)濕地。另外，主城區(qū)還規(guī)劃了達山、通往公園、沿江、環(huán)湖的綠道，并使之形成網(wǎng)絡。綠道面層采用透水磚和透水混凝土等透水材料鋪設，將雨水直接滲入兩側(cè)綠地。其中，“十三五”規(guī)劃以來，木蘭溪流域內(nèi)新建了玉湖公園、延壽公園、綬溪公園等8 個大、中型公園及延壽綠道、鳳凰山沿渠景觀帶等約400 km 的綠道，實現(xiàn)“5 min進綠道”和“300 m 見綠、500 m 見園”的海綿城市空間格局。2022 年，木蘭溪流域被評為“全國‘綠水青山就是金山銀山’實踐創(chuàng)新基地”。

圖1 城區(qū)海綿空間格局圖（圖片來源：莆田自然資源局）

2.1.2 生態(tài)岸線恢復

圖2 為莆田城區(qū)海綿空間管制圖。海綿城市規(guī)劃設計時，從雨洪管理的宏觀角度出發(fā)，將城區(qū)劃分了禁止建設區(qū)、限制建設區(qū)、適宜建設區(qū)和已建設區(qū)等以預防為主的水災害防控體系。為了保證城市水生態(tài)系統(tǒng)的整體性，對已有的河道水系進行重點保護，規(guī)劃了一些新河道以加密和連通水系。從雨洪管理的中觀層面［3］，重點劃定城區(qū)的東圳水庫、玉湖、南湖、白塘湖及流域內(nèi)河流的水系藍線，在岸線上建立雨水濕地和約150 km 的生態(tài)廊道和植被緩沖帶。在全流區(qū)域內(nèi)規(guī)劃設計好雨水引流、延長徑流、人工濕地和自然蓄洪的結(jié)構性功能單元并定期開展河道清淤和拆除違建等綜合治理。在已建設區(qū)特別是老城區(qū)，建設鳳凰山環(huán)山渠河將從鳳凰山脈流向老城區(qū)大量雨水引向東圳水庫和城外河流。另外，在老城區(qū)新增綠化帶并將人行道、露天停車場地面用透水材料替換鋪設，提高老城區(qū)的自然蓄洪能力。

圖2 城區(qū)海綿空間管制圖（圖片來源：莆田自然資源局）

2.2 水資源及水安全規(guī)劃

2.2.1 降水特征與暴雨雨型

莆田市主城區(qū)年均降雨量為1 200～1 600 mm，4 個季節(jié)降雨量分別為：3—4 月（春季）200～300 mm，5—6 月（梅雨季）350～500 mm，7—9 月（雷陣雨季）350～550 mm，10 月—次年2 月（少雨季）100～250 mm。最容易出現(xiàn)內(nèi)澇的季節(jié)主要集中在雷陣雨季，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)記載單日降雨量為60～100 mm，局部可達150 mm，近5 年小時最大降雨量峰值為48.1 mm（2019 年4 月30 日16—17 時）、73.4 mm（2022 年7 月5 日14—15 時）。本文將芝加哥的峰值雨型［4］公式進行改進后，可以預測莆田市暴雨強度，見式（1）。

式中：q 為設計峰值降雨強度，mm/h；P 為重現(xiàn)期，a；t 為峰值區(qū)間，min。采用公式（1）可以計算出出現(xiàn)期分別為1、5、10、50 a 的莆田市暴雨峰值強度為52.0、75.6、85.4、108.3 mm/h。

2.2.2 水資源利用規(guī)劃

據(jù)統(tǒng)計［5］莆田市的水資源總量為34.63 億m3/a，人均水資源占有量為1 082 m3/a。人均水資源占有量不到全省人均的1/3，不到全國的1/2，不到全世界的1/5，屬于水資源緊張區(qū)。近年莆田市建成了蓄水工程7 000 余座，總庫容6.5 億m3，引水工程400 余處，耕地有效灌溉面積和旱澇保收面積占比分別達到了64%和41%。為了解決區(qū)域水污染較大的問題，在木蘭溪流域和湄洲島規(guī)劃了4 個區(qū)域再生水循環(huán)工程，再生水循環(huán)利用量為3 628 萬m3/a，城市污水再生水利用率提高到15%以上，并于2022 年作為全省唯一的城市被納入“全國首批區(qū)域再生水循環(huán)利用試點城市范圍的城市”。

2.2.3 洪澇災害防治規(guī)劃

木蘭溪下游在改造之前由于河道迂回曲折，洪澇災害頻繁。最嚴重的1 次洪澇災害發(fā)生在1999 年10 月的1 次超強臺風帶來的罕見暴雨，木蘭溪洪峰流量達到了3 820 m3/s，6 萬間房屋倒塌，最深水位2.5 m，轉(zhuǎn)移群眾近3 萬名。20 世紀50 年代初至90 年代末，期間進行了5 次規(guī)劃，但是均未能克服沖刷劇烈、彎曲度大、河道松軟的難題。1999 年10 月—2000 年2 月，習近平同志4 次奔赴木蘭溪調(diào)研［5］，并邀請中科院等科研機構的權威專家主持木蘭溪河工物理模型研究，對木蘭溪防洪工程進行技術論證，成功破解了“截彎取直”和“軟基筑堤”等技術難題。2003 年木蘭溪“截彎取直”工程完成，如圖3 所示。將長度為16 km 共11 處彎道的曲線截直為8.64 km的直線。木蘭溪治水工程規(guī)劃共分為4 期，2011 年下游兩岸防洪堤實現(xiàn)閉合，此后再也沒有發(fā)生過特大洪澇災害。此外，《莆田市水利改革發(fā)展“十四五”規(guī)劃》提出建設53 個水利建設項目，34 個中小河流治理項目、9 個大中型病險水閘除險加固和11 個海堤除險加固項目及生態(tài)改造工程項目。

圖3 木蘭溪下游防洪工程

2.3 低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建規(guī)劃

2.3.1 指導性指標

根據(jù)住房與城鄉(xiāng)建設部于2014 年發(fā)布的《海綿城市建設技術指南—低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建（試行）》，福建省徑流總量控制率主要位于Ⅲ和Ⅳ區(qū)。根據(jù)本文式（1）計算，莆田市的設計降雨量對應的年徑流總量控制率應≥85%，即新建建筑小區(qū)的年徑流總量控制率≥85%。新建建筑小區(qū)的下沉式綠地率≥30%，新建除機動車道以外的路面透水材料鋪設率≥60%。

2.3.2 構建措施

構建低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)［6］的措施主要有4 類：下沉式綠地、透水路面、植草溝、蓄存池。下沉式綠地主要有：簡易式、雨水花園、滲透塘、濕塘和雨水濕地5 種形式。透水路面主要有透水磚、透水混凝土和透水瀝青3 種形式。植草溝主要有傳輸式、干式和濕式3 種形式。蓄存池［7］主要有蓄水池和雨水罐2 種形式。2014 年莆田被確定為“全國水生態(tài)文明建設試點城市”，2022 年海綿城市建設達標面積占城市建成區(qū)面積的30%以上。

3 經(jīng)驗啟示

水生態(tài)文明城市規(guī)劃設計涉及到多學科理論知識和實踐經(jīng)驗，絕對不能“專家畫畫，墻上掛掛，不如領導一句話”。因此，需要從頂層規(guī)劃、治理措施、體制機制、綠色發(fā)展4 個方面下功夫。另外，還需要提高公眾參與的有效性，規(guī)范程序，避免使聽證會、論證會等為代表的公眾參與方式淪落為“舉手會”。其中，木蘭溪治理更是在習近平總書記在福建工作期間，親自擘畫、全程推動下完成的［8］、其經(jīng)驗做法和理念具有深刻借鑒意義。

4 結(jié)語

本文以莆田市水生態(tài)文明規(guī)劃設計為研究對象、詳細介紹莆田市如何從一個水患不斷、水生態(tài)退化嚴重的城市轉(zhuǎn)變?yōu)椤叭珖鷳B(tài)文明建設試點城市”“全國首批區(qū)域再生水循環(huán)利用試點城市范圍的城市”和“全國‘綠水青山就是金山銀山’實踐創(chuàng)新基地”，其規(guī)劃要點總結(jié)如下：

（1）水生態(tài)及水環(huán)境規(guī)劃的重點在于城市綠心和生態(tài)岸線的恢復。

（2）水資源及水安全規(guī)劃的重點在于做好水資源和洪澇災害防治規(guī)劃。

（3）海綿城市規(guī)劃的重點在于做好管渠系統(tǒng)、徑流排放系統(tǒng)和低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)規(guī)劃。