海口江东组团：热带滨海城市海绵系统构建

海口江东组团常年受到海潮台风影响，海岸侵蚀严重，沿海生态系统愈加脆弱；南渡江东岸防洪能力弱，洪水威胁依然没有解除；受气候影响，该地区旱涝交替明显、内涝频发，安全得不到保障。

规划通过多尺度的策略综合解决上述水问题。宏观上，利用景观安全途径，建立水生态基础设施，并划定生态红线，严格保护水生态基础设施空间格局的完整性和连续性。中观上，通过与现有控规协调，确保水生态基础设施可以落地，并设计相应导则指导其实施。再通过防风防潮、生态防洪、海绵治涝三位一体构建生态屏障。

（1）概况

a、区位交通

江东组团位于海口市的东部，北接琼州海峡、西邻南渡江、东靠东寨港国家级自然保护区，南边是美兰国际机场和高铁站。江东组团与中心主城区通过新东大桥、琼洲大桥、海瑞大桥和南渡江大桥相连，内部主要道路有白驹大道、新大洲大道、灵桂公路和琼山大道以及海文高速，北部沿海有东和港、东营港、福创港等渔港。

b、气候

海口市三面环海，地处热带，属热带岛屿季风气候，年平均气温23.8℃，最低绝对温度2.8℃，最高温度38.8℃。据海口气象站1961~2013年53年降水资料，海口市多年平均降水量为1694mm，最大年降水量发生在2009年，降水量为2628mm。其中，5~10月为雨季，降水量占全年降水量81.5%；9月为降水高峰期，平均降水量为264.8mm，占全年的15.6%；1月平均降水量只有20.5mm，尤其12月至次年2月，月平均降水量均小于40mm；11月至次年4月为旱季，降水量仅占全年的18.5%。全年多东北风，东南风次之，有“台风走廊”之称，平均每年直接登陆或影响该省的台风达8-9个，且主要集中在7-10月份。

c、地貌

规划区内地形呈南高北低、中高西低之势，整体地势比较平缓，高程最低处小于1米；最高处大于30米，大多数用地高程处在1-10米之间。规划范围大部分用地为三角洲平原、多属河流阶地夹淤泥质地基土亚区和阶地淤泥质地基土亚区（图1）。

（图1 高程分析图）

d、水文

江东组团西部毗邻海南省最大河流南渡江，内部主要有谭览河、迈雅河、道孟河、芙蓉河四条河流（图2）。南渡江东岸近期按30年一遇设防，远期结合上游的水库建设达到50年一遇的防洪标准，由于入海口段堤岸尚未建成，入海口标高在5米以下的地区常年受洪涝灾害影响。潭览河、迈雅河、道孟河和芙蓉河河道弯曲，河道宽度差异性较大，下游靠近河口附近位置的河道宽度较大，除芙蓉河外均超过100m，河道两岸有大范围的浅滩，水深较浅。河流之间有很多大大小小的河汊，有些是天然河道，有些是人工开挖的引水渠道，形成宽浅不一、河流密布的环状与树状交织的河网结构，部分支汊被养殖鱼塘隔挡断流，部分支汊被占用缩窄为渠道。河流下游滨海滩涂地带鱼塘、虾塘密布，河堤外（背水坡）河道管理范围被侵占情况较严重，多处河堤已经非常狭窄并形成河水与鱼塘、虾塘“两水夹堤”的情况。沿河可见生活污水及养殖废水排入河中，河水水质较差。潭览河、迈雅河和道孟河等河流的上游原先都与南渡江连通，目前，河道上游很多地方被人为填平，或者只剩下很小的沟道，不再与南渡江直接连通。

（图2 现状水系分析图）

e、土地利用

规划区内以非建设用地为主，主要由农林用地、水域构成。基本农田面积较大，主要种植水稻，另有花生、薯芋类、甘蔗和各种蔬菜等。林地以木麻黄、桉树为主，主要分布在北部沿海和中部小山丘。村庄建设用地呈离散式分布，城市建设用地主要分布在东营片区、桂林洋工业开发区、红树林片区和大学城教育园区。（图3）

（图3 现状土地利用图）

（2）问题与挑战

a、海潮台风影响

江东组团北边是琼州海峡，潮位变化较大。据海口站1974年~2011年潮位资料统计，多年平均潮位0.73m（85高程m，下同），多年平均最高潮位为2.13m，多年平均最低潮位为-0.68m，实测最高潮位3.19m（1980年7月22日），实测最低潮位为-0.88m（1984年1月19日）。11月~翌年4月多年平均最高潮位为1.89m，12月~翌年3月多年平均最高潮位为1.83m。另据海南省水文局数据，受台风“海鸥”影响，2014年9月16日，海口潮水水位3.32m（海南岛基面为4.37m），为有实测记录来最高值。目前，防潮主要采取建造防浪堤的方式，防浪堤宽约1.5m（图4），景观效果较差，并且经常损坏（图5）。海岸防风林由于群落结构不完善，毁坏严重，亟待修复（图6）。

（图4 现状防浪堤）

（图5 坍塌防浪堤）

（图6 被毁坏防风林）

b、洪水威胁

江东地区面临的第二个挑战就是洪水的威胁。南渡江东岸目前防洪标准为30年一遇（图7），入海口部分防洪堤尚未建成，时常被淹。南渡江西岸目前防洪标准已达100年一遇（图8），其采用垂直混凝土驳岸形式，生态效益差。堤防高差接近5m，将河流与城市彻底分离，人在堤上难以亲近水面，甚至感觉不到河流从城市旁边流过。防洪大堤禁锢河流自然生命力的同时，也抹杀了城市的景观特色。采用何种对策，既能满足防洪要求，又能恢复河流的生态弹性、提升城市的景观风貌是规划需要解决的重点问题。

（图7 南渡江东岸防洪堤）

（图8 南渡江西岸防洪堤）

c、旱涝交替、内涝频发

由于降雨量时空分布不均，江东地区旱涝交替明显，加之频繁受到台风影响，海水倒灌使得内涝问题尤为突出。江东地区目前开发建设用地虽然较少，但城市排水仍然过度依赖市政管网，难以应对暴雨的冲击。广大农田区域的排水设施也不完善，缺少必要的蓄水、滞水设施，农田、村庄时刻面临被淹的风险。内涝频发的同时，干旱也如影随性，每到旱季，常有部分农田因缺少灌溉闲置。如何打破旱涝交替的恶性循环，使未来江东地区在雨季免于内涝风险、在旱季有效利用雨水资源是规划面临的第三个问题。

（3）对策

核心理念：以田为核心，以水为绿网（依托绿网建立慢行系统，以小街为城市肌理，以琼山大道、滨海大道为城市边界和过境交通，以内河湿地为城——田边界，面海、怀田、背靠南渡江滨江绿廊，建设一个不设防的田园城市。（图9、10）

（图9 规划总平面图 ，图10 总体鸟瞰图）

a、建立水生态基础设施，划定生态红线

江东组团面临的诸多水问题，根本原因在于水生态系统的退化，结构不完善，难以发挥综合的自然系统服务。因此，解决江东组团水问题的关键不能局限于河道与水体本身，必须拓展到水体之外的环境（俞孔坚，2015b）。

规划将研究对象扩展到江东组团广义的生态过程，包括水文过程、生物过程、文化遗产保护及游憩过程，运用景观安全格局（Yu，1996）的理论与方法，分别建立水安全格局、生物安全格局和游憩安全格局，在空间上识别出对上述三个过程关键的景观要素、廊道以及战略点。将三个分过程的景观安全格局叠加，结合基本农田保护要求，构建一个以水文过程为核心的综合生态安全格局，并以此为基础划划定生态红线，完善海口江东组团的绿色基础设施。

（i）水安全格局

水安全格局的构建通过三方面的分析得出。一、模拟径流过程，找出潜在的汇水廊道，未来城市建设中尽量预留这些廊道，使城市降低内涝风险，在径流汇水点设施湿地等海绵设施滞蓄雨洪，在空间上控制水流。二，通过无源淹没法进行暴雨淹没分析，识别江东组团内易受淹地区，未来建设区域应尽量避让这些区域。三、根据海潮数据，判断沿海可能被海潮淹没的范围，未来建立防风林湿地。将径流分析、暴雨淹没分析、海潮淹没分析叠加得到水安全格局。沿海的河流出海口、坑塘湿地，内陆的河流水塘是水安全格局中的重要元素。（图11）

（图11 水安全格局图）

（ii）生物安全格局

规划区内植被覆盖状况、生态环境条件良好，主要以灌木、草本、耕地和林地为主。东部的东寨港为国家级自然保护区，面积3337公顷，1992年被列入“世界重要湿地名录”，主要保护对象有沿海红树林生态系统，以水禽为代表的珍稀濒危物种及区内生物多样性。东寨港红树品种主要有红海榄、木榄、尖瓣海莲、角果木、秋茄、白榄、海骨根、海漆、桐花树、老鼠勒、水柳、王蕊、海芒果等。常见鸟类有白鹭、灰鹳、鹧鸪、钓鱼翁、伯劳、斑鸠、杜鹃、翠毛鸟、水鸭、鹬等，爬行类有多种蛇，两栖类有青蛙等，水中动物有鱼、虾、蟹、贝等。

规划以保护沿海鸟类生物栖息地为出发点，选择具有代表性的大白鹭为指示物种，以其栖息地为源，构建白鹭运动的阻力面，并对其空间运动最小阻力进行空间分析，遵循保护生物学的基本原则，如保证各源之间至少有一条廊道连接、避免出现飞地式斑块、在生态敏感区域增大缓冲区、在重要廊道交叉点引入斑块等，进行人工判别和规划，最终建立生物安全格局。（图12）

（图12 生物安全格局图）

（iii）游憩安全格局

自然旅游资源包括海岸沙滩、西侧的南渡江、东侧的东寨港红树林国家自然保护区、海南珍稀植物科技园、荷塘。人文旅游资源包括铁桥、吴贤秀墓、吴元猷故居、敦笃亭、曾氏宗祠、林宜华故居、明经第、钟锦泉故居。

以上述文化遗产、游憩资源为源，模拟人在水平空间的游览活动，以此建立各文化遗产、乡土景观及旅游资源的空间联系。在游憩安全格局分析的基础上，根据廊道本身价值、周边游憩资源的级别及其与周边景观要素的空间分布关系，规划区域尺度上的游憩道。（图13）

（图13 游憩安全格局图）

（iv）综合生态安全格局

综合水文、生物、游憩三种安全格局，建立综合安全格局，它们形成了连续而完整的区域生态基础设施，为区域生态系统服务的建康和安全提供了保障。其中“底线安全格局”是低水平生态安全格局，是保障生态安全的最基本保障范围，是城市发展建设中不可逾越的生态底线，需要重点保护和严格限制，并纳入城市的禁止建设区。“满意安全格局”是中水平安全格局，需要限制开发，实行保护措施，保护与恢复生态系统。“理想安全格局”是高水平安全格局，是维护区域生态服务的理想安全格局，在这个范围内可以根据当地具体情况进行有条件的开发建设活动。（图14）

（图14 综合生态安全格局图）

（v）生态红线

　　依据综合生态安全格局划定生态红线，即禁限建区（图15）。

　　禁建区：主要对应底线安全格局部分，以自然保护、农业生产为主，除必要的生态、农业、水利、科研等工程建设、严禁其它建设活动。

　　限建区：主要对应满意安全格局部分，可视为核心区外的缓冲区，在自然保护、农业生产的基础上，可适当引入生态旅游产业，但应严格控制开发强度。

（图15 禁限建区图）

b、与现有控规协调，确保落地实施

　　为保证水生态基础设施可以落地实施需要与现有控规进行协调。协调结果如下：

　　疏通老河道，连通水系，构成海绵城市的基本框架。保留东海岸、南渡江沿岸的林地，并恢其湿地系统，构建城市的自然保护带。增加城市建设区内的开放空间，满足市民的休闲游憩需求。保证主干路网的一致性，江东大道、琼山大道、白驹大道等通廊畅通，支路网按照窄而密的原则，以200*200m街区为基本单位打造宜居城市。沿海建设用地处于低安全格局，调整到内陆。村庄整合，控规村庄建设用地面积约682公顷，整合后村庄建设用地面积约449公顷。协调后，总的城市建设用地为6068.53公顷，比原控规多89.98公顷。绿地与广场用地1113.78公顷，占18.35%，高于一般城市的城市绿地率，满足江东组团作为旅游中心的功能定位。（图16）

（图16规划协调图）

　　同时将水生态基础设施划分为9个控制单元，对每单元内的地块编制设计导则。控制指标在常规控制基础上增加海绵城市引导，公园绿地包括径流总量控制率、控制容积、ss污染物去除率（图17），其它建设用地包括下沉式绿地率、透水铺装率、屋顶绿化率（图18）。

（图17公园绿地控制导则图）

（图18 居住用地控制导则图）

c、防风防潮、生态防洪、海绵治涝三位一体构建生态屏障

（i）东海岸防风防潮

措施：不设堤防、恢复林带、丁坝固沙。（图19、20）

沿海岸不再设防浪堤，并保留至少150m的防风林带。沿海退塘还湿还林，将沿海鱼塘改造成为滨海湿地，补植红树林、野菠萝、木麻黄等适应滨海环境的乡土树种，恢复沿海生态系统的健康，形成稳定的沿海防风林带。（图21）

在东海岸每间隔1公里修建丁字坝，坝的方向与海潮的主要方向垂直，可以有效保护河岸不受来流直接冲蚀而产生掏刷破坏，阻碍和削弱斜向波和沿岸流对海岸的侵蚀作用，促进坝田淤积，形成新的海滩，达到保护海岸的目的。

（图19 现状海岸模式 图20 规划海岸模式）

（图21 规划海岸剖面图）

（ii）南渡江生态防洪

措施：扩宽绿带、建设运动公园。（图22 、23）

现有防洪堤的标准为30年一遇标准，将现状的混凝土驳岸改造为抛石、石笼等驳岸形式，堤外种植高大乔木，并在河漫滩种植水生、湿生植物，保证其防洪能力的同时，恢复南渡江的生态循环过程。防洪堤外保留至少100m的绿带，作为雨洪滞留区，使其能够满足50年一遇的防洪标准。同时将绿化带建设成为一个运动公园，设置各种类型的运动场地，为居民及游客提供一个充满活力的滨水空间。（图24）

（图22 现状南渡江东岸模式 图23 规划南渡江东岸模式）

（图24 规划南渡江东岸剖面图）

（iii）海绵系统治涝

在琼山大道西侧以及其它地方开挖新河流，使水网连通；通过灵桂干渠从南渡江引水，提供农业用水同时提供景观用水；将谭览河、道孟河与南渡江连通，设水闸提水泵、补充新城景观用水。（图25）依托水网形成三级生态廊道，一级为谭览河、迈雅河、道孟河、芙蓉河以及新连通河道，廊道总体宽度大于100m；二级为40m至90m宽的新连通河道；三级为10m到30m的汇水廊道，平时无水。（图26）

在生态廊道基础上构建由小型到大型的三级海绵设施（图27）有效控制径流总量、削减洪峰、净化雨水。初级设施包括植草沟、屋顶绿化、雨水花园、透水铺装、植被缓冲带等；中级设施包括湿塘、雨水湿地、农田排灌渠、农田水塘等；高级设施包括河流和大型湿地。

（图25 水系连通图）

（图26 生态廊道图）

（图27 海绵系统图）

将农田灌溉系统纳入海绵设施，是规划的重要特色。它能满足稻田生长所需灌溉和排水、排渍要求，通过与城市海绵系统结合，截留和储存地表径流，弥补干旱季节流域的水资源短缺，有效控制农业非点源污染。农田修复基本模式为规整道路、连通水渠、四亩一塘。（图28 、29）灌溉渠形成灵桂干渠至支渠，支渠至斗渠，斗渠至农渠的网络；排水渠形成农排至支排，支排至河流湿地的网络。灌排网络的畅通，有助与水体的输送，对农业生产和排洪治涝均有积极的作用。在灌排网络之上，根据现有鱼塘的位置以及场地条件，按照四亩一塘的基本比例，设置水塘。水塘与农田共同构成水体的净化系统，每个水塘是一个小的净化单元，农田水体中含有大量的氮磷等元素、水塘收集后可被农作物再次吸收利用。水塘在雨季可滞蓄雨水，防止农田被淹；在旱季可收集储存雨水，并回灌农田增加水资源的利用率。水稻田面积与设计水塘面积比例约为4:1；设计水塘平均水深约为1.5m。

（图28 现状农田模式 图29 规划农田模式）

河流作为该区域最大的海绵设施，是解决城市内涝的关键因素。河流修复基本模式为挖塘、堆岛、造林、建绿道。（图30 、31）河流两岸开挖湿地泡，收集净化雨水，回灌农田。河流中堆岛，土方就地平衡，减少工程量；丰富河流生境，提高河流生物多样性，增强河流自净能力。沿河补植乡土植物，增加果林、水生、湿生植物，形成森林湿地的景观系统。沿河流建设完整的慢行系统与解说系统，完善河流的游憩功能。

（图30 现状河流模式 图31 规划河流模式）

（4）讨论

海口江东组团海绵城市的构建对海岛规划具有如下借鉴意义：

a、综合的水生态基础设施，不就水论水。规划在构建海绵城市过程中，不仅仅局限于对水体要素的分析，而是扩展到对广义生态系统的研究，通过综合生态安全格局划定生态红线，使水生态系统的综合自然服务得以充分发挥。

b、不设防的海绵城市建设方法，使城市与自然和谐共生。规划提出不设堤防、恢复林带、丁坝固沙的东海岸防风防潮措施，保证安全同时恢复了沿海健康的生态系统，为开展生态旅游创造条件。南渡江东岸不再加高防洪堤，通过保留100m宽度绿带的方式，滞蓄雨洪，满足其50年一遇防洪要求，并将绿带规划成为一个可被淹没的运动公园，充分利用滨江资源，增加城市滨水空间的活力。

c、将农田纳入海绵系统之中，并作为关键的组成要素。规划提出四亩一塘的农田改造方案，通过规整道路、连通水渠、四亩一塘的方式使农田免于内涝风险，并可在旱季储存雨水用于灌溉。

参考文献：

俞孔坚.美丽中国的水生态基础设施. 鄱阳湖学刊，2015(1) : 5-18.

Yu，K-J，“Security patterns and surface model and in landscape planning，”Landscape and Urban Plann，vol.36，no.5，1996，pp.1-17.