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2021 , Vol. 36 >Issue 9: 2335 - 2349

DOI: https://doi.org/10.31497/zrzyxb.20210912

Method Innovation for Territorial Space Security Planning

Watershed-based policy integration approach to constructing territorial rainstorm flood safety pattern

  • XU Yi-qing , 1, 2 ,
  • YU Ding-yi 1, 3 ,
  • RAN Jing , 1
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  • 1. School of Architecture, Hunan University, Changsha 410082, China
  • 2. Hunan University Design and Research Institute Co. Ltd., Changsha 410006, China
  • 3. Guangdong Architecture Design and Research Institute Co. Ltd., Guangzhou 510010, China

Received date: 2020-07-03

  Request revised date: 2021-01-09

  Online published: 2021-11-28

Copyright

Copyright reserved © 2021.
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Abstract

The increasing frequency of flood hazards in recent years highlighted the contradiction between urban construction and flood control. It is important to re-examine the core principles and methods of disaster prevention planning that focused on flood prevention infrastructure and sponge city planning for landscape ecological infrastructure. This paper proposes that, in the context of territorial spatial planning, the core principle of rainstorm flood safety pattern should be "policy integration". The integrated policies do not conflict in spatial layout, but lead to the same goal and result. Based on this core principle we proposed a theoretical framework of rainstorm flood control pattern in land space. Under this framework, the identification of stormwater control elements is the prerequisite, and the key approach is to establish an integrated relationship between stormwater safety elements and land use spatial structure, resource use, and infrastructure systems through controlling measures and guiding measures. This study aims at realizing the safety goals and forming spatial patterns on different spatial scales. To better interpret the theoretical framework, this paper takes the Zhenguan town, Wanzai county, Jiangxi province as a case study to explore and test the operationality and application value of the theoretical framework in practice. This research provides a new perspective and theoretical basis to achieve flood safety pattern.

Key words： territorial planning; flood safety pattern; planning integration; policy integration; flood hazard; Flo-2D model

Cite this article

XU Yi-qing , YU Ding-yi , RAN Jing . Watershed-based policy integration approach to constructing territorial rainstorm flood safety pattern[J]. JOURNAL OF NATURAL RESOURCES, 2021 , 36(9) : 2335 -2349 . DOI: 10.31497/zrzyxb.20210912

构建安全和谐的国土空间格局是《中共中央国务院关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》中确定的2035年远期战略目标,但2020年一场突如其来的新冠肺炎和2021年的郑州特大水灾,迫使加快落实安全格局构建的目标。而在威胁国土空间安全的各类灾害和事故中,洪涝灾害是发生频率最高、受灾面积最广,且对城市规划建设最为敏感的灾种之一。从洪涝灾害的成因上说,快速的城镇化、工业化,加剧了气候变化和极端降雨事件发生的概率和频率;而大面积硬质化建设用地的增加,削弱了自然下垫面对降雨的蓄滞功能,增加了洪峰水量和内涝风险[1]。从洪涝灾害的承灾体上说,空间规划是影响承灾人群分布、建筑和生命线布局、农业生产格局等的重要途径[2]。由此可见,规划建设一方面影响着洪涝灾害,另一方面也受洪涝灾害的制约,即规划与洪涝存在双向影响的作用。
该双向作用应该得到积极的应用,正如英国政府早在2004年发起的“未来洪水展望项目”（Foresight Future Flooding Project）中倡导的一样,从长期综合效果来看,规划是各级政府和职能部门应对洪涝灾害的措施中有效性、经济性和可持续性最优的选择[3]。因此,国外对于如何通过规划实现雨洪管理提出了各种理论与技术方法,如美国提出的低影响开发、最佳管理措施,英国的可持续排水系统,澳大利亚的水敏感城市设计等[4,5]。
我国以往的城乡规划体系中,规划应对洪涝灾害、实现雨洪安全目标的主要途径是总体规划和详细规划中蓝线和黄线的划定,黄线中和雨洪安全相关的内容包括城市防洪工程与城市排水工程等,此外,城市总体规划还需规定城市防洪标准、防洪堤走向等。但从近年来愈发频繁的洪涝灾害可见,该途径并未有效实现雨洪安全的目标,其根本原因有三点：（1）强制性管理措施在规划编制上容易产生非黑即白的效果——非限制区即安全,但却忽略了灾害的不确定性。例如防洪工程标准中确定的洪涝灾害重现期,在全球气候变化、极端天气频现的今天,具有一定的不确定性;又如洪水水位线,无论是历史统计值还是精确的模型模拟,都存在一定的不确定性和浮动区间。（2）以往的规划体系强调刚性管控,而缺乏对蓝线外、洪涝灾害易发区外的弹性引导。规划与洪涝是双向影响的,强制性内容只体现了洪涝灾害对规划的制约,规划只是被动应对;而对洪涝风险区外的用地布局引导,才是规划对洪涝灾害的能动性体现,是主动影响和规避风险。（3）总体规划和其他规划被动接受防灾规划的指标,而并未将防灾目标与其他规划目标相协调。然而不同类型的规划政策内容之间不协调甚至矛盾的现象不仅出现在防灾规划与城乡规划之间,也是以往的规划体系亟待解决的问题[6]。
国土空间规划的改革,强调“多规合一”、解决条块分割的问题,以全域的规划管理为目标,扩大了规划的空间尺度,因此,国土空间规划在对安全格局提出新要求的同时,也为全域内构建雨洪安全格局创造了条件和机会。本文重点以洪涝灾害为研究对象,探讨国土空间规划语境下,雨洪安全格局构建的内涵及方法。

1 国土空间雨洪安全格局的内涵

1.1 景观视角下的雨洪安全格局

在雨洪安全格局的相关研究中,常用术语包括水生态安全格局、雨洪安全格局、雨洪景观安全格局、雨洪生态安全格局、水安全格局等[7,8,9,10,11],从这些名词术语可以看出,目前雨洪安全格局的研究主要以景观学、生态学的理论思想和技术手段为基础,其定位是景观安全格局和生态安全格局的子内容（图1）,因此该定位下的雨洪安全格局,可统称为雨洪景观安全格局。
图1 传统雨洪景观安全格局的定位

Fig. 1 Subject position of the traditional flood-landscape security pattern

雨洪景观安全格局的研究对象主要为蓄滞洪湿地系统,包括洪泛区、河流、滩涂、湿地、湖泊、沟渠、坑塘、河湾、农田以及低洼地等[8],其内涵主要是构建完整、连通的斑块—廊道—基质所形成的水系网络,进而制定水系网络控制范围内的土地利用和开发设计原则。在此内涵基础上,构建途径可概括为四步：（1）分析径流路径、雨洪淹没范围及危险程度; （2）识别雨洪控制的关键位置和区域;（3）通过规划斑块、廊道,构建完整连通的水系网络;（4）规划雨洪安全控制范围内的土地利用类型,设计空间及用途。
除上述基于斑块—廊道—基质的雨洪景观安全格局规划外,近年来的海绵城市研究提出从源头控制到末端处理的规划技术,是景观规划与道路、管网规划融合的一次探索,但其核心内涵仍是布局和设计景观设施和生态基础设施[7],例如下沉绿地、可渗透路面、雨水塘、雨水边沟、屋顶雨水收集等。其研究范围主要基于城市建成区,关注局部小尺度的景观生态设施[12];其措施大部分属于补救性规划措施,在实践建设中,未能从全流域出发考虑城市空间结构、用地布局及整个城市的竖向设计与雨洪安全的联动,在沟通城市内部绿地系统与外围生态系统方面也存在局限,因此无法从根本上解决城市和区域的雨洪安全问题。
整体来说,基于景观生态学构建的雨洪景观安全格局,对于保留蓄滞洪湿地、保护水系蓝线有一定的作用,但由于缺乏与其他规划的联动,在实践中暴露出一系列的问题。例如,该思路下保护的斑块和水系网络,只是二维图面上的位置存在,缺乏与竖向设计的联动,因此会造成图面上保留的蓄滞洪湿地斑块,在开发之后由于竖向标高的改变,雨水流向和汇聚点改变,保留的蓄水湿地可能无水可蓄。对于水系廊道,缺乏与道路竖向设计的联动则会导致依图面保留的河道,在实际建设过程中或变成了数米深的地下暗沟,或被截弯取直变成了涵洞,完全背离了最初保护水系的规划意图（图2）。
图2 水系保护与道路竖向设计的矛盾（方案A）与协同（方案B）

Fig. 2 The contradiction (Scheme A) and collaboration (Scheme B) between road network design and river system

综上可见,基于景观生态学的雨洪景观安全格局构建方法,存在一定的局限性,即使在严格控制其他规划要素与景观安全格局规划无冲突的情况下,仍无法保证雨洪安全目标的最终实现。因此,国土空间规划语境下,需重新审视雨洪安全格局的内涵和理论框架。

1.2 国土空间规划背景下的雨洪安全格局内涵解析

国土空间规划背景下,雨洪安全格局构建的核心内涵应该是“多规协同”（Policy Integration）。这里“协同”是指不同规划要素之间不仅在空间布局上协调无冲突,更重要的是能够导向同一的目标与结果。具体来说,基于协同内涵的雨洪安全格局构建,需要将雨洪安全的目标与其他规划目标相统一,将刚性管控与弹性引导相结合,使雨洪安全要素与其他规划要素形成联动,以结果为导向。例如雨洪景观安全要素的布局与道路系统布局的协同关系,不仅要求道路与蓝线及洪涝风险区协调无冲突,更重要的是路网结构及竖向设计能够保护水系网络的连通性和自然汇水过程,最终实现雨洪安全的结果——即目标相同、现实与规划相一致的结果。
对于规划协同的内涵,国外较早地进行了深入的研究。西方国家将规划视为一种政策。在对政策协同（Policy Integration）内涵的众多解释中,Underdal[13]的政策协同定义得到了最广泛的认同和引用,他认为协同的政策一定是充分考虑了该政策的所有后果,对政策的所有可能方案进行了评估,并能保持不同要素之间相一致的政策。而Stead等[14]进一步将政策协同解释为政策共治关系中的最高级别,他们认为政策共治关系中的较低级别是政策合作（Cooperation）,即建立不同政策制定者之间的信息互通关系,以便可以看到问题的不同方面;其次是协作（Coordination）,即不同政策之间相互执行且无冲突[15];而最高级别的政策协同（Integration）,则要求不同政策在追求自身目标的同时,进行相应调整和取舍从而实现不同政策之间的共同目标,导向同一的现实结果[16]。综上,政策协同的核心内涵是不同政策或不同政策要素之间协调无冲突且导向共同的目标和结果。根据该核心内涵,本文将Integration译作“协同”而非“整合”。
“政策协同”为理解我国国土空间规划背景下雨洪安全格局的内涵,乃至国土空间安全格局的内涵,提供了新的视角和思路。具体来说,“协同”视角下,雨洪安全格局构建的对象和目标是“协同关系”而非单一要素的布局,如构建雨洪安全要素与城镇—乡村体系的协同关系、与三生空间的协同关系、与城市结构的协同关系、与道路系统的协同关系、与竖向设计的协同关系、与排水管网和污水处理的协同关系等,而非以布局景观生态基础设施为终极目标。在协同视角下,构建国土空间雨洪安全格局的思路应该是：保证蓄滞洪湿地系统的自然、完整和连通的同时,在国土空间规划框架下,构建规划要素与雨洪安全要素的协同关系,以保证雨洪安全目标的最终实现,该思路也是目前国土空间规划“多规合一”的重要要求。

2 国土空间雨洪安全格局构建的理论框架

基于“协同”内涵的雨洪安全格局构建,并不是要在国土空间规划中增加一个独立的雨洪安全格局设计过程或一张图件,而是应该把雨洪安全目标与理念嵌入到各级规划要素中,形成雨洪安全与规划的协同关系。实现该目标的基础是雨洪安全要素的识别,途径是通过强制性约束措施和引导性联动措施构建雨洪安全要素与国土空间结构、用途和空间支撑系统的协同关系,最终实现不同空间尺度上雨洪安全目标的落实和格局的形成（图3）。
图3 国土空间雨洪安全格局构建的理论框架

Fig. 3 The theoretical framework for the construction of territorial flood control patterns

2.1 雨洪安全要素识别

雨洪安全要素的识别和分析,应当作为国土空间规划的基础研究,为后续方案编制过程中全面且有针对性地嵌入雨洪安全目标提供依据。雨洪安全可分解成对四个关键要素的把控,首先,是水系网络,该要素是行洪排水的通道,也是蓄洪的空间。第二,是流域分区,流域是一个相对完整的、由分水岭所包围的地面汇水区域,因其遵循自然水文过程,成为处理城市水安全、水生态、水环境、水资源等问题的理想空间单元。第三,威胁雨洪安全最直接的因素是洪涝,因此需要识别雨洪淹没的深度,包括特定重现期的洪水淹没深度、城市内涝淹没深度等,具体确定方法可通过历史雨洪监测记录,结合定量化的雨洪模拟技术等。第四,是全流域的雨洪调蓄容积。雨洪调蓄容积指暴雨期间对峰值雨水径流的存储、滞留和蓄渗的最大容量[12],是对洪峰径流量调节能力的量化表达。雨洪调蓄容积不仅包括调蓄设施,如蓄水池、坑塘、洼地、水库等的容量,也包括下垫面——植被土壤等对径流的蓄渗容量。

2.2 协同关系的构建

基于上述雨洪安全的关键要素,可对国土空间规划要素实施有针对性的管控约束或引导优化,以构建雨洪安全要素与国土空间规划要素的协同关系。国土空间规划要素中,直接影响雨洪安全格局的要素包括空间形态、资源用途管控和空间支撑系统。而由于尺度的不同,空间形态在全域空间规划中体现为较为抽象的空间格局,在中心城区内体现为较为具体的空间结构和功能布局;资源用途在全域体现为山水林田湖草及开发建设用地的结构规划,在中心城区体现为重点资源要素的保护。
首先,针对雨洪安全的第一个要素——水系网络,其协同关系构建的目标是保护水域和滩涂等缓冲空间,以保护水系汇流过程。为实现该目标,不仅需要通过城市蓝线、绿线的划定,落实刚性保护措施,还需要与全域的空间格局和中心城区的空间支撑系统形成联动,如路网结构、竖向设计、排水管网等。具体措施包括：在满足道路密度和可达性基础上,尽量减少城市路网特别是城市干道与水系网络的冲突点,因为当道路与水系交叉时,道路垂直等高线,加速地表径流汇入水系[17],道路与水系交叉点太多会改变地表径流的自然状况,同时交叉点的工程做法大多是修建涵洞,如遇较宽河流则会采取架桥的方式,而大量增加的交叉点（涵洞或桥）,是增加城市内涝风险的关键因素之一,下穿道路的涵洞也是道路塌陷的重要隐患点[18]。其他措施还包括采用以保护自然地表径流为目标的竖向设计,而不仅是传统的以土方平衡为目标的竖向设计方法,以流域为基础构建排水分区[19]。
其次,针对流域单元和分区,其目标是保障国土空间开发布局、强度与流域单元的形态和等级相协调。从区域城市角度看,较高等级的流域可承载较大规模的城镇;而从城市内部来看,城市内部结构表现出与流域等级相适应的市域—不同功能区—不同组团的结构关系[20]。而从安全承载力角度来看,保持与流域单元等级相适宜的城镇开发强度,才可在流域单元内实现雨洪安全的自然调蓄,以保障雨洪安全目标的实现。因此,需引导全域空间格局与流域形态相和谐,城镇—乡村体系的规模分布与流域等级相和谐;而对于中心城区,则需要引导城市内部空间结构、功能布局、排水分区等与流域形态、等级相适应。
第三,针对雨洪淹没深度,其协同关系构建的目标是管控。一方面需通过防灾标准严格管控雨洪淹没区的资源用途,并规划防灾设施,以实现对灾害的避让;另一方面需通过调整资源用途结构,将雨洪淹没深度控制在可承受的范围之内。
第四,针对雨洪调蓄容积要素,其目标是实现流域内的统筹与分配。基于低影响开发理论,需要保证城市在开发前后,流域的调蓄容积保持一致或变化最小。其具体措施可通过构建国土空间用途结构与调蓄容积的联动关系,计算用途结构调整前后的调蓄容积变化,进而优化用途结构,包括土地利用类型、调蓄用地等,以实现对全流域的调蓄容积影响最小。另外,对于超出现有调蓄能力的产流量,需要在全流域的上、中、下游之间统筹与分配。

2.3 空间尺度的协调

水系流域等要素是以地理单元为边界的,往往会跨越不同行政范围及空间层级,因此是协调不同空间尺度、联系城镇内部和全域规划要素的良好媒介[21]。通过与同一雨洪要素构建协同关系,可将全域国土空间规划确定的雨洪控制要素在中心城区得到细化与落实。以水系网络为例,雨洪安全格局的构建需要建立其与全域的生态、农业格局的关系,以及与中心城区的绿线、蓝线系统的关系,才能实现城市内部雨洪斑块、廊道与城市外围廊道、基质的连通,该过程也是实现全域生态格局目标与城市内部资源保护目标相协调的过程。又如,依据流域分区构建的全域城乡发展格局,与依据流域分区划定的城市内部空间结构,因其遵循相同的约束条件而更加容易实现指标和布局的传导。

3 国土空间雨洪安全格局理论框架的应用探索

为更好地诠释上述国土空间雨洪安全格局理论框架,同时进一步检验该理论框架在实践中的可操作性,试以江西省万载县龙河流域（186 km2）为案例,尝试提取雨洪安全要素,构建雨洪安全要素与国土空间规划要素的协同关系,并协调全域与中心城区的规划。

3.1 案例区域概况

龙河是锦江的一条支流,最终汇入鄱阳湖。龙河流域,覆盖万载县县城所在地康乐街道（原名康乐镇）、马步乡及宜春市袁州区的三个乡镇,主要有洞口、寨下、布城、乌溪四条水系及六处水库湿地。针对雨洪安全格局理论框架中的全域和中心城区两个层级,以康乐街道和马步乡为城关镇镇域规划范围,并依据上版总规中确定的县城建设用地和2019年现状城镇建设用地,确定中心城区规划范围（图4）。
图4 龙河流域研究范围与万载县城关镇镇域范围

Fig. 4 The study scope of Longhe River Basin and town planning areas of Wanzai county

3.2 数据来源

应用案例所需数据包括数字高程模型、土地利用、土壤类型、百年一遇降雨量、道路、城镇功能分区、卫星影像等,数据来源及说明见表1。
表1 数据来源

Table 1 Data source

数据类型 来源 数据/年份 空间分辨率
数字高程模型DEM NASA SRTM1 v3.0 江西 2016 30 m×30 m
现状土地利用 中国科学院环境科学数据库（根据Landsat遥感解译） 2018 30 m×30 m
卫星影像图 谷歌卫星影像图 2018 0.5 m
现状道路 根据2015年现状地形图及2018年谷歌卫星影像矢量化 2018 0.5 m
百年一遇降雨量 降雨总量：万载县暴雨强度计算公式结合芝加哥雨型计算器得出每个时段占降雨总量百分比,查阅江西省暴雨洪水查算手册得出 2017—2020 —
土壤类型 HWSD中国土壤数据集 2017 30 m×30 m

3.3 流域雨洪安全要素提取方法及结果

基于雨洪淹没模型、水文分析、调蓄容积计算等方法,提取出雨洪安全的四个关键要素（图5）。首先,水系网络的构建,是基于ArcGIS平台的水文分析得出河网水系,并将现有坑塘、湿地等纳入水网,结合地表径流的流向,形成连通的水系网络。
图5 流域雨洪安全要素提取技术路线

Fig. 5 Technical route for extraction of rainstorm and flood control elements

在河网水系基础上,采用水文分析中集水区分析工具,生成对应的集水区边界,再根据河网等级选取出水口进行盆域分析,得到比集水区高一级的小流域。考虑到龙河流域的面积和等级,将该流域划分为三个流域等级单元,即流域、小流域、集水区。
雨洪淹没深度的确定是基于对百年一遇的降雨事件进行雨洪淹没模拟。所用模拟软件为FLO-2D,该软件是美国联邦紧急事务管理局（FEMA）资助开发、历经30多年的应用后逐渐成为商业洪水模拟软件,适用于宏观流域尺度的雨洪淹没模拟,其模拟精度和效果较好,被列为美国联邦应急管理局批准的水力水文模型软件。该软件遵循体积守恒原理,通过模拟降雨在地面产流汇流情况,计算得出雨洪淹没范围及水淹深度,也可得到地表径流的流向。《城镇内涝防治技术规范（GB51222-2017）》选取百年一遇降水事件中水淹超过30 cm深度的范围作为灾害易发区。
调蓄容积的计算包括现状调蓄容积和目标调蓄容积,现状调蓄容积可根据现状湿地、坑塘、绿地等表面的雨洪淹没体积得到;目标调蓄容积即产流量,根据式（1）计算得出[22]。
V = 10 × H × φ × F
式中： V为汇水区的目标调蓄容积（m3）; H为设计降雨量（mm）; φ为综合径流系数; F为汇水区面积（hm2）。各土地利用类型的综合径流系数参考《江西省海绵城市建设技术导则》。雨洪安全要素提取的最终结果如图6所示。
图6 雨洪安全要素提取结果

Fig. 6 The results of rainstorm and flood control elements extraction

3.4 镇域国土空间雨洪安全格局的构建

3.4.1 镇域国土空间规划要素与雨洪安全要素的协同关系构建
（1）空间格局
嵌入了雨洪安全目标的镇域生态、农业格局,需要在以往生态及农业规划技术方法的基础上,强化对坑溏、湿地、水库、河流水系廊道等的管控,但更重要的是需要平衡不同等级的流域、上下游之间的空间格局,以充分发挥生态、农业用地对雨洪蓄滞的作用。在本案例的生态格局规划中,考虑到龙河流域南部三条水系较长且水量较大,北部的三条水系较小,因此在南部三个小流域的上游布局较大规模的生态用地,北部的三个小流域内,布局规模较小的生态用地,并通过水系廊道与城市内部的生态公园连接。对于农业格局,考虑到龙河中游地带地势平坦且具备较好的灌溉条件,是耕种的适宜地带,而耕地在极端雨洪事件中也可作为缓冲空间,因而形成由水系廊道分隔的农业格局（图7）。
图7 生态格局与农业格局

Fig. 7 The ecologic pattern and the agricultural pattern

对万载县城关镇域内的城乡发展格局规划,在龙河主流域内布局镇中心城区,在集水区内结合各村落的发展现状和规模以布局中心村,形成镇—村发展体系与水系、流域等级和谐的格局（图8）。虽然万载县城关镇将不会跨越行政区对宜春市袁州区的洪塘镇、柏木乡、寨下镇内的城镇发展格局进行干预,但如果这三个乡镇也按照流域—中心城区、集水区—中心村的对应关系进行布局,将有效解决跨行政边界协调发展与雨洪安全的问题。
图8 城镇乡村发展格局

Fig. 8 The urban and rural development pattern

（2）资源用途结构
镇域内,现状资源用途结构以林地（47.83%）、草地（36.84%）为主,26.57 km2的建设用地占14.28%。而依据人口和城镇发展建设规模的预测,2035年需新增7.98 km2建设用地,新增建设用地将主要由耕地转变而来。
现状用地结构下（2018年）,龙河流域在百年一遇的降雨事件中,调蓄容积与产流量之间存在500万m3的缺口,而按照2035年的规划用地结构,全流域还需增补63万m3的调蓄容积,才能保持与2018年不变。依据低影响开发理念,对总调蓄容积,在各小流域中进行分配,具体指标分配结果如表2所示。和用途结构管控一样,该调蓄容积也可以作为管控和传导的一个指标依据,实现用地结构管控与调蓄目标的协同。
表2 雨洪调蓄容积调整表

Table 2 The changes of rainstorm flood storage volume (万m3)

容积小流域 2018年基期 2035年规划期
已实现调蓄容积 2018年产流量 2035年产流量 需增补调蓄容积
洞口小流域 580.33 628.35 635.28 6.93
寨下小流域 296.44 367.54 383.29 15.74
布城小流域 421.80 578.61 606.47 27.85
中心城区小流域—西 76.82 147.79 151.73 3.95
中心城区小流域—中 65.43 152.24 154.34 2.10
中心城区小流域—东 65.14 132.30 139.20 6.90
合计 1505.95 2006.83 2070.30 63.47
3.4.2 中心城区规划要素与雨洪安全要素的协同关系构建
（1）空间结构
万载县城关镇的中心城区,整体位于龙河流域下游与锦江交汇的地带。依据水系流域结构分析可知,其老城区的等级是与龙河流域等级相对应的,因而在城镇北部形成了一个城市中心;而城市南部龙河的三条主要支流的汇合地带,可以承载与龙河老城区等级相当的第二城市中心,最终形成两轴两中心的城市空间结构。在此结构上,可构建一个北部商业居住片区,南部三个小流域分割出三个不同功能的生活、行政、商住片区结构（图9）。
图9 城镇空间形态与功能布局

Fig. 9 The spatial structural of urban area and urban function zones

（2）资源要素保护
中心城区内蓝线、绿线系统的规划是保护水系网络、预留缓冲空间、进而保障安全格局的强制性措施。考虑到如果蓝线控制范围过宽,则会增加保护控制难度,不利于土地资源的集约利用及亲水性的设计。因此,本文在具体划定蓝线时考虑现状水系、低洼地带以及暴雨事件中洪涝灾害的淹没深度综合分析划定蓝线（图10）。
图10 中心城区蓝线规划与绿线系统规划

Fig. 10 The blue line planning and green line system planning in key urban development areas

城市绿线系统的划定需要与蓝线相协调,在景观绿地系统规划的基础上,考虑为所有可能遭受雨洪淹没的地区预留生态蓄洪和防洪空间。但在城镇集中建设的区域,有相当一部分的雨洪淹没区为现状建筑,无法作为绿地空间进行预留,因而就需要结合流域分区,考虑在同一集水面的上游设计一定面积的生态调蓄空间,如果同一集水区内无法实现,则需要在同一小流域内的上游集水区内进行雨洪调蓄设施布局。该布局城市绿地的方法,主要针对城市内涝,或较低等级水系的小规模洪灾,而对于较大规模的洪灾,则需要利用全流域的生态、农业空间进行调蓄。
（3）空间支撑系统
对城市内资源要素的保护,还需要通过与空间支撑系统的联动,才能在实践建设中落地。本文梳理了万载县城关镇上版总规中的路网与水系及主要植被斑块的关系,通过ArcGIS中的交叉分析,发现规划中的新建城市干道与水系的交叉点有56处,为了尽量减少对水系的干扰和植被斑块的破坏,在综合考虑用地布局、满足日常通勤需求和保证不降低路网密度的前提下,调整道路的走向和布局,采用“规则+自由”的混合式路网布局模式,减少东西向横跨水系的主次干道。其中,以东西向次干道的减少为主（表3）,主干道因同时增加了南北向顺应水系的道路,调整后主干道增加了4 km,次干道缩短了19 km,支路增加了14 km。整体路网密度与调整前基本保持不变,但南北向的道路明显增加,以解决郊区与城镇中心的交通,也更加符合小街区、窄马路的设计思路。城市干道与水系交叉点调整后减少到44个,减少了19.6%（图11）,更有利于保护水系的自然汇流过程。
表3 规划道路长度表

Table 3 The changes of rainstorm flood storage volume (km)

道路类别 上版总规道路总长度 调整后总规道路总长度
主干道 57.358 61.426
次干道 67.561 48.568
支路 11.355 25.237
总计 136.274 135.231
图11 上版总规中城市路网与依据水系网络调整后的路网

Fig. 11 The urban road network in the previous master plan and new road network adjusted according to the river system

除道路之外,为了保护地表径流在后期建设过程中得到进一步落实,对水系与道路交汇的一些关键点的道路竖向标高要进行控制。传统规划竖向设计主要以土方平衡和道路坡度为依据,而考虑雨洪安全的竖向设计则要以保护地表原有径流为关键控制要素,避免出现道路与水系较大高差的现象（图12）。
图12 基于水系网络和流域分区的竖向设计

Fig. 12 The vertical design based on water system network and watershed division

对于排水管网的规划布局,为了保护地表自然径流,本文改变传统沿道路敷设污水干管的方法,提出沿地表自然径流敷设污水干管,依据自然的流域分区确定排水分区的方案（图13）;并将传统雨水用地下管网排放的方式改为地面排放,采用渗、滤等措施对其进行净化。上述排水（雨水、污水）规划、竖向设计、水系廊道（绿线、蓝线）存在协同关系,规划设计过程中应进行整体考虑。
图13 基于水系和流域分区的污水管网规划

Fig. 13 The sewage network plan with the consideration of river system and watershed division

上述案例展示了构建雨洪安全要素与空间格局、资源要素、支撑系统之间协同关系的一种方法,是对所构建的理论框架的进一步解释和检验。结果表明,该理论框架对规划实践有较好的指导作用和应用前景,但具体操作过程中需要注意两个要点。首先,本案例中的雨洪淹没模拟,是基于百年一遇的暴雨事件。但正如开篇所说,灾害的重现期及模型的洪水水位,都存在一定的不确定性和浮动区间,因此,在构建雨洪淹没深度要素与其他要素的协同关系时,需要将其作为一个弹性区域考虑,而不是特定防灾标准下的刚性红线。其次,具体的规划决策是多种要素权衡的过程,是非线性的。提取出雨洪安全要素后,并不能推导出规划的唯一解,以蓝绿线的划定为例,除了雨洪安全的考虑外,还需要考虑用地现状、发展需求等其他因素,但可以根据所构建的雨洪安全格局理论框架及其核心内涵,筛选出最优解。

4 结论

本文首先以“规划协同”为视角,定义了国土空间规划背景下的雨洪安全格局的新内涵,即基于流域在不同规划要素中嵌入雨洪安全目标,构建协同关系,最终导向相同的结果。然后,在此内涵下构建了国土空间雨洪安全格局的理论框架。该框架要求提取雨洪安全格局的四个关键要素,即水系网络、流域分区、雨洪淹没深度、调蓄容积,并提出在国土空间结构、资源用途管制和支撑系统规划的过程中,都需要分别与这四个要素建立强制性约束关系或引导性联动关系,最终实现不同空间尺度上雨洪安全目标的协同,而不是将所有要素都集合成一张灾害红线图,进行笼统的刚性管控。
在理论框架的基础上,本文以江西省万载县城关镇镇域国土空间规划为案例,解释并探索该理论框架在国土空间规划体系中的应用,进一步明确了雨洪安全格局并非增加一个独立的规划过程,而是作为一个目标和思想贯穿规划过程,与其他规划要素建立协同关系。现有的基于“斑块—廊道—基质”模式的景观规划途径[10,23]和“源地识别—阻力面构建—廊道提取”的生态格局规划方法等[24,25],依然对指导该框架内雨洪目标与生态绿地要素的协同关系构建具有操作意义,但要实现全面的雨洪安全格局,还需促进多领域的交叉融合[26]以及更多实证研究的探索,以完善每一个协同关系构建的技术方法体系。
目前对于雨洪安全要素识别的技术方法日趋成熟,基于地形数据、DEM乃至高精度的LiDAR三维数据,进行精细化的水系与流域提取目前已得到广泛应用[27];雨洪模拟技术也逐渐从水文水利和环境科学领域渗透到规划研究中,但在空间规划编制过程中还较少使用[28]。对于雨洪安全格局的构建途径,目前实践中较为成熟的是刚性管控路径,但针对本文框架中的弹性引导部分却十分缺乏,例如联动水系与道路、竖向的设计,联动流域分区与排水管网的布局、联动调蓄容积与绿地布局等,目前规划人员对于这些弹性内容编制的必要性还未引起足够重视,规划编制对这部分内容也缺少专门的规范要求。
“规划协同”在任何国家和体制下都非易事,在实践中受规划体制、编制流程、组织架构、经济技术条件、利益权衡乃至地方文化历史等诸多因素的影响。国土空间规划的改革,是实现雨洪安全格局目标的良好契机,本文提出的国土空间雨洪安全格局构建理论框架,为实现国土空间安全和谐提供了一个新的思路和理论依据。

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