2024年度规划科技进步奖三等奖 | 城市新区水环境系统与规划设计优化技术

导读

2024年度中国城市规划学会科技进步奖共评选出授奖项目26项，其中一等奖4项、二等奖7项、三等奖15项。一批优质规划科创成果脱颖而出，充分彰显了行业前沿研究实力与实践创新水平。“中国城市规划”微信公众号将陆续推送各获奖项目的详细内容，全方位展示优秀成果，敬请持续关注！

本文字数：4468字

阅读时间：14分钟

主要完成人：王世福，邓昭华，黄铎，赵渺希，刘国庆，吴婷婷，刘铮，王蔚，费彦，张晓阳

主要完成单位：华南理工大学，华南理工大学建筑设计研究院有限公司，水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，广州市城市规划勘测设计研究院有限公司

水是城市的生命之源，是文明的滋养之脉。在全球气候变化与快速城镇化的双重背景下，我国城市面临着水资源短缺、洪涝灾害频发、水生态退化等严峻挑战。如何让城市在与水的相处中更具韧性，从“水患”走向“水惠”，已成为规划学界与业界共同面对的重大时代命题。

由华南理工大学王世福教授领衔，联合华南理工大学建筑设计研究院有限公司、水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院、广州市城市规划勘测设计研究院有限公司共同完成的“城市新区水环境系统与规划设计优化技术”项目，为此提供了系统性方案。该项目成果荣获“2024年度中国城市规划学会科技进步奖”三等奖，其核心创新在于突破传统“城水分治”的局限，开创性地构建了“城水耦合”的理论、技术与实践体系，为雄安新区、南沙新区、横琴新区等国家重大战略地区的规划建设提供了关键技术支撑。

PART 01

一、项目背景：

从“城水分治”走向“城水共生”

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立项背景：直面严峻的“城水矛盾”

近年来，极端天气事件频发，暴露出我国城镇化密集区在面对水灾害时的脆弱性。传统上，城市规划与水利工程分属不同领域，形成了“城水分治”的局面——规划师侧重空间形态与功能，而水利工程师聚焦水量与水质。这种专业与技术上的分野，导致城市建成环境与水环境系统的协同不足，难以从根本上解决复杂的水问题。

02

总体思路：构建“城水耦合”新范式

面对这一困境，项目组提出了核心科学问题：如何实现城市规划的空间干预与水利工程的技术干预之间的技术关联与专业协同？总体思路是跳出水看城，也跳出城看水，通过多学科交叉，将水资源、水安全、水环境、水气候等“水专业视角”，与水形态、水文化、水景观、水经济等“规划专业视角”深度融合。

图1：学科交叉示意图

项目依托“十三五”国家重点研发计划课题“城市新区规划设计优化技术”，构建了一套以“城水耦合”为核心理念，以“水面率”为核心技术指标，以“小流域”为基本研究单元的规划设计优化技术体系，旨在实现可计量、可评价、可推广的规划方法创新。

图2：项目“城水耦合”技术路线图

PART 02

二、主要科技创新：

构建“城水耦合”的三位一体技术体系

项目团队立足我国城市新区的地域特征与城水关系现状，历经多年研究与实践，形成了三大核心科技创新点。

01

科技创新点一：构建以“城水耦合”为核心的城乡蓝绿空间韧性规划理论体系

项目率先在国土空间规划领域提出“城水耦合”理念，打破了传统规划中城水分离的思维定式。

1.绘制全国“城水地图”：项目团队建立了城乡涉水数据库，绘制了“城水地图”，科学甄别了各大区域的城水关系类型（如水网型、寡河型等），为靶向干预提供了科学认知基础。

2.多学科融合指标体系：团队开展跨学科研究，将复杂的水目标（水资源、水灾害、水生态等）量化为可操作的规划设计指标，首次系统地提出了涵盖城市、片区等多尺度的水敏性指标体系。

3.确立“小流域”规划新范式：项目创新性地提出，应以“小流域”而非传统的行政单元，作为城乡高质量发展评估和空间规划编制的必要研究单元，从制度上保障了水环境的整体性和系统性。

图3：技术流程图

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科技创新点二：研发以“水面率”为核心指标的规划设计关键技术

针对水环境技术难以融入城市用地管控的痛点，项目团队以水面率为核心，构建了涵盖水安全、水生态、水资源、水品质的规划设计技术体系。

1.水安全韧性防灾：创造性地将水面率纳入水安全韧性防控的规划控制指标，明确了不同区域城市新区水面率的合理阈值，并研发了韧性水空间雨洪管理技术，形成了从源头引导到过程控制的全周期空间干预体系。

2.水生态与水资源协同：将天然水面保持率作为水生态环境健康的核心指标；同时研发了“开源-中调-节流”的水资源利用技术链，包括雨水收集利用、水资源三次供需平衡测算及分质供水技术，有效解决了水质性缺水难题。

3.涉水空间品质提升：构建了水景观、水文化、水经济和水技术高度耦合的规划设计方法，重点提升水体可达性和城市岸域公共性，实现生态效益与城市活力的双赢。

图4：以“水面率”为核心的指标体系

03

科技创新点三：集成并应用“城水耦合”的规划设计优化技术方法

项目以可计量、可控制、可评价、可推广为原则，将上述技术进行集成应用。

1.编制团体标准：牵头编制了《城市新区涉水空间规划设计技术规程》（T/CSUS 37-2022），填补了城乡规划领域对水体空间欠缺关注的空白，创新性建立了“以水定城、以水塑城、以水融城、以水润城、以水兴城”的规划原则，提出了5大指标、18项分指标的计算标准及规划设计与管理范式，涵盖现状调查与评估、规划设计与技术、规划实施与管理等全流程，为城市新区涉水空间规划设计提供了明确的技术指引。

图5：“以水定城、以水塑城、以水融城、以水润城、以水定城”的规划原则

2.重大工程实践：技术工具箱自2018年以来，先后应用于雄安新区、南沙新区、横琴新区等21个国内重大规划项目，覆盖8家主要应用单位，应用规模达46万平方公里。

PART 03

三、与国内外同类技术比较：

从跟跑到领跑

与国内外同类技术相比，本项目具有显著的先进性和独特性。

从“工程导向”到“空间导向”：传统水利技术侧重于工程措施（如筑堤、建泵站），而本项目从空间规划源头入手，通过优化城市形态、蓝绿空间布局来适应水过程，是一种更为根本和经济的“源头治理”策略。

从“单一目标”到“多目标协同”：国内外的海绵城市、低影响开发等技术多聚焦于某一特定目标（如径流控制）。本项目则能同时协同水资源、水安全、水生态、水气候、水景观五大目标，形成综合解决方案。

从“定性描述”到“定量耦合”：项目率先将水科学的量化模拟方法与城市规划的定性分析深度融合，通过机器学习、水力模型等先进工具，实现了城水关系的精准评估与交互优化，在基于水文空间计算进行城水空间协同设计方面，处于国内领先水平。

PART 04

四、推广应用情况：

服务国家战略，赋能地方发展

“城水耦合”技术工具箱已在国家级新区及重点城市得到广泛应用，成效显著：

雄安新区：在启动区国际咨询中，团队针对“低降雨-高蒸发”的平原特点，运用水面率和水体深度模型，科学构建了地表“海绵网络”与地下“运河”系统，为这座“千年大计”的未来之城奠定了韧性水安全的基础。

广州南沙新区：在河口三角洲地带，项目首创“两栖方舟”概念，通过“海绵隔仓”“城市船壳”“安全甲板”等创新设计，系统应对风暴潮和海平面上升风险，赢得了国际竞赛优胜。

佛山听音湖片区：通过水系优化和城水共治理念的应用，不仅提升了水安全，更直接新增土地价值16亿元，成为“绿水青山就是金山银山”的生动实践。

图6：城市新区水环境系统与规划设计优化技术应用项目

PART 05

五、经济社会效益：

实现生态、经济、社会三重共赢

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经济效益显著

项目技术成果的应用，直接带动了显著的经济增长。据统计，自2018年以来，相关技术在8个省市20余项重点工程中应用，累计新增合同金额达5000万元。如上文所述，佛山市听音湖片区通过技术应用，单项目即实现土地增值16亿元。

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社会效益突出

提升公众福祉：通过塑造安全、美丽、富有活力的滨水空间，提升了市民的获得感和幸福感。

助力科学决策：项目组撰写的《我国支点港口群智慧韧性提升的若干建议》被教育部采纳，为国家决策提供了智力支持。

引领行业共识：第一完成人王世福教授在《光明日报》发表署名文章《以“城水耦合”实现“城水共生”》，其核心观点“增加规划的‘含水量’”得到吴志强院士、常青院士等行业泰斗的高度评价与推荐，有力推动了行业理念的更新。

培养未来人才：项目成果还反哺教学，指导本科生完成的《特大城市生活必需品供应网络韧性研究》荣获2024年“挑战杯”国赛特等奖，培养了20余名具有“城水耦合”跨学科视野的专业人才。

图7：广泛的社会影响力

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生态环境效益卓著

技术应用在减排方面效果惊人。通过对张江西北片区、鹿溪智谷核心区、中德生态园等项目的规划方案进行优化，年碳排放量分别减少了18.5%、58.1%和42.2%，为我国实现“双碳”目标贡献了规划力量。

PART 06

六、知识产权及他人评价：

赢得行业的高度认可

该项目形成了丰硕的知识产权成果，并获得了广泛而权威的客观评价。

01

知识产权

项目共获得授权发明专利5项、计算机软件著作权3项，主编团体标准1项，出版学术专著1部，发表中英文高水平学术论文10篇。

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客观评价

项目鉴定：国家“十三五”重点研发计划项目绩效评审会评定，本课题成果达到“国内先进水平”。

科技查新：教育部科技查新工作站结论指出，项目提出的“城水耦合”理论体系及技术规程等，“具有创新性、先进性的特点”，国内外未见相同报道。

同行赞誉：中国工程院吴志强院士评价该成果“‘城水耦合’规划设计技术集成，为我国实现‘城水共生’的美好愿景提供技术支撑”。

结 语

“城市新区水环境系统与规划设计优化技术”项目，是我国规划界在面对复杂人水关系时的一次重大理论突破和技术跨越。它不仅为城市新区的规划建设提供了一套科学、系统、可操作的方法，更重要的是，它开启了一种全新的“城水共生”发展范式。这一成果的成功应用，正助力我国越来越多的城市走向更具韧性、更可持续、更富魅力的未来。

供稿人

王世福，学会理事、城市设计分会副主任委员，华南理工大学建筑学院副院长、教授

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