2015年4月, 遂宁市成为全国首批海绵城市建设试点^[1]。随后, 《遂宁市海绵城市建设专项规划》通过了专家组评审, 成为国内首部出台的海绵城市专项规划, 这为遂宁市全面开展海绵城市建设、从试点走向示范提供了技术支撑。2016年3月, 住房和城乡建设部研究制定了《海绵城市专项规划编制暂行规定》, 提出海绵城市专项规划的主要任务是研究提出需要保护的自然生态空间格局、明确雨水年径流总量控制率等目标并进行分解、确定海绵城市近期建设的重点^[2]。2017年9月, 《海绵城市建设的顶层设计》发布并强调要从加强雨水径流管控的角度提出城市层面落实生态文明建设、推进绿色发展的顶层设计, 明确修复城市水生态、改善城市水环境、保障城市水安全、提高城市水资源承载能力的系统方案^[3,4]。

遂宁市开展海绵城市建设试点以来取得了丰硕的成绩和丰富的经验。为更好推动遂宁其他地区及后试点期海绵城市建设, 根据国家海绵城市建设总体进展, 结合遂宁市实践及经验, 对原有海绵城市专项规划进行增补, 推广试点经验, 完善顶层设计。

充分发挥山水林田湖等原始地形地貌对降雨的积存、渗透、调蓄和净化作用, 努力实现城市水体自然循环;基于遂宁市气候降水、水文地质、土壤类型等条件, 合理确定规划建设目标、具体指标和适用技术。

近期重点进行试点区海绵建设, 凸显连片效益, 展示海绵城市建设成效;老城区改造和新城区建设同步进行, 新城区全面落实海绵城市建设要求, 老城区结合棚户区和危房改造、老旧小区有机更新逐步推进。

综合采用工程和非工程措施提高低影响开发设施的建设质量和管理水平, 提高海绵工程质量, 消除安全隐患, 保障公众及建筑物安全;选择遂宁本地的适用技术、设施和植物配种, 降低建设维护成本。

结合国家现有海绵城市专项规划编制的政策、技术文件, 探索全域规划、重点片区系统方案、典型项目详细方案相结合的规划思路。通过流域分析, 梳理山城关系, 实现通江入湖、大流域与小流域的衔接;通过片区系统方案编制, 明确目标、指标、项目之间的内在联系;通过量质分析, 对治黑除涝过程中的关键参数进行量化 (见图1) 。

保护生态格局, 构建特色山水城市格局。充分发挥自然山水优势, 确定山水林田湖草等自然生态格局, 明确城市河湖水系、湿地、林地、低洼地等天然海绵体的保护范围, 构建独具特色山水城市格局。保护水空间、治理水环境、修复水生态、保障水安全, 重构城市水系统。

构建片区系统方案, 支撑城市总体方案落实。根据海绵城市建设目标和具体指标, 按照源头减排、过程控制、系统治理的思路, 从保护城市水生态、改善城市水环境、保障城市水安全、提升水资源承载能力等方面提出实施方案。在明确空间管控要求, 落实规划指标的同时确定重大工程设施规模和布局。

以重点项目为支撑, 引领项目建设, 支撑系统方案落地。通过适建性分析及重点项目海绵设计方案评估, 按照问题导向与目标导向, 明确海绵城市建设目标。充分发挥城市绿地、道路、水系等对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用, 使城市开发建设后的水文特征接近开发前。

在细化与量化现状特征分析的基础上, 以近30年分钟降雨量数据为基础, 重点研究城市降雨特征, 分析遂宁市降雨场次特征及降雨雨型。结果表明:遂宁市近30年年平均降雨量935 mm, 降雨以中小降雨为主, 年降雨43～64次, 降雨雨峰靠前;陆面蒸发量550 mm, 水面蒸发量950 mm (见图2) 。

结合分钟降雨量数据, 建立了3种降雨雨型。PC雨型符合降雨实际特征, 可用于典型降雨分析, 该设计雨型雨峰靠前 (见图3) 。遂宁市降雨雨峰靠前的特征有利于发挥海绵设施的功能。同频率设计暴雨雨型雨峰居中, 用于防涝系统设计 (见图4) 。芝加哥雨型峰值系数0.424, 用于管渠系统评估设计。

水敏感性分析结果表明, 遂宁市中敏感性以上地区面积占比达到90%以上。其中, 高敏感性以上的区域可以作为自然生态屏障, 中敏感性区域是重要的区域大海绵及洪涝调蓄空间, 低敏感性区域应进行海绵生态功能的优化和提升。结合水敏感性分析, 提出山体、林地、洼地、水系、坑塘等海绵敏感要素的保护措施 (见图5) 。

通过量化分析主要内河入河污染物总量、水体自净能力和水动力条件, 计算河道环境容量, 明确允许排放的污染物总量及污染负荷去除方案, 从控源截污、内源治理、生态修复、活水保质、长制久清等方面提出水环境治理要求, 并形成一河一策的水环境治理方案。根据计算, 明月河流域COD、NH₃-N削减量分别为42.1 t/年、21.9 t/年;联盟河流域COD、NH₃-N削减量分别为673.8 t/年、28.9 t/年;开善河流域TP削减量为46.1 t/年;米家河流域COD、NH₃-N削减量分别为169 t/年、16.9 t/年。

通过现状管渠系统评估、内涝风险分析及蓄排平衡分析, 提出源头减排、排水管渠、排涝除险及应急管理措施。结合地形地貌特征, 利用GIS分析工具, 规划区内划分一级汇水分区10个;二级汇水分区112个;排水分区308个。

在现有雨水管渠系统提升改造的基础上, 规划30条主要排水通道, 外围蓄洪水体64处, 城区滞蓄空间8处。其中, 城区蓄滞空间总面积4.52 km², 调蓄规模762.88 万m³。规划后城区径流量降低17%;滞蓄比例由28%升至42%;外排比例由73%降至58%。

重点片区海绵城市建设要围绕遂宁海绵城市建设总体方案。以明月河片区为例, 系统评估关键问题、细化总体目标、量化关键指标、明确工程体系, 支撑城市总体方案落实。明月河片区, 位于明月河入涪江处, 总面积2.4 km²。片区内现状包含明月河和涪江2个汇水区, 合流制与分流制并存, 排水体制不清晰, 是遂宁海绵城市建设的难点。片区内明月河水质污染严重, 列入国家黑臭清单。通过排口筛查及模型评估, 结果表明:设计降雨条件下雨水溢流污染及雨水径流污染为水环境污染主要原因 (见图6) 。

片区内船山区人事局及川中大市场地区积水严重, 导致积水严重的原因包括:城市下垫面过度硬化、管道排水能力不足、局部低洼地区排水设施能力不足及蓄排平衡体系不完善等。

结合老城片区现状特征及主要问题, 确定片区规划总体目标为明月河主要水质指标不低于地表水Ⅳ水质标准, 消除黑臭水体, 改善城市水环境。消除试点区内涝积水点, 有效应对30年一遇设计暴雨。片区年径流总量控制率目标为63%, 设计降雨量为16 mm, 30年一遇设计暴雨量为252.5 mm (见表1) 。

以问题为导向, 以治理明月水环境问题, 消除川中大市场和人事局宿舍内涝积水问题为重点, 通过控源截污、内源治理、生态修复、活水保质、长制久清等措施改善水环境质量, 促进城市污水处理设施向“提质增效”转变。通过源头减排、主干雨水管道改造及局部内涝积水点改造, 提升系统排水能力, 保障片区防涝安全。最后, 通过项目识别与可达性验证, 提出片区建设方案, 技术路线如图7所示。

经评估, 设计降雨时现状COD、NH₃-N入河污染负荷分别为污染物2 252 kg/d、366 kg/d, 改造后入河污染物量分别降至624 kg/d、44 kg/d。改造后, 老城区排水管网排水标准进一步提升, 不满足3年一遇设计标准的管道比例由90%降至17%;满足5年一遇设计标准的管道比例达到22%, 内涝积水点基本消除。改造后明月河片区包含2个汇水区, 涪江右岸汇水分区共有海绵城市建设项目29个, 总投资约49 011.69万元。明月河汇水分区共有海绵城市试点项目36个, 总投资约41 439.26万元。

遂宁市结合海绵城市建设经验及国家海绵城市建设相关文件, 首次对原有海绵城市专项规划进行增补, 通过现状本底特征及主要问题的量化分析, 提升城市水环境与水安全系统方案。通过细化典型片区海绵城市建设系统方案, 形成全域规划、重点片区系统方案及典型项目详细方案相结合的规划方案。