鹿健

南通大學(xué)杏林學(xué)院建筑工程系（226019）

海綿城市理念在雨洪資源利用中的實(shí)踐分析

鹿健

南通大學(xué)杏林學(xué)院建筑工程系（226019）

海綿城市理念的提出是雨洪利用理論的創(chuàng)新和發(fā)展。海綿城市的建設(shè)既能改善我國逢雨必澇的現(xiàn)狀，又能利用雨水資源來改善城市的生態(tài)環(huán)境。這里具體介紹了海綿城市的理念并提出我國推進(jìn)海綿城市建設(shè)的幾點(diǎn)建議。

海綿城市；雨洪；利用；措施

0　引言

近年來，城市雨洪災(zāi)害和水污染管理是制約我國城市生態(tài)發(fā)展的核心問題之一。城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)，城市的過度開發(fā)，大量的硬質(zhì)鋪裝，改變了原有的自然生態(tài)和水文系統(tǒng)。頻發(fā)的城市氣象災(zāi)害及環(huán)境承載能力的降低，使許多城市面臨內(nèi)澇頻發(fā)、徑流污染、雨水資源大量流失、生態(tài)環(huán)境破壞等諸多問題，雨洪管理成為影響城市發(fā)展的安全隱患。大部分城市缺水嚴(yán)重，水資源供應(yīng)嚴(yán)重不足，造成了水生態(tài)惡化、水資源緊缺、水環(huán)境污染、水安全缺乏保障等一系列問題。因此，要保持城市健康持續(xù)發(fā)展，必須修復(fù)城市水生態(tài)。

無疑，在城市建設(shè)中構(gòu)建完善雨洪管理系統(tǒng)刻不容緩，而海綿城市是雨洪利用理論的創(chuàng)新和發(fā)展，是新時(shí)期城市治理思路的豐富和完善，對(duì)于解決我國城市水資源短缺，內(nèi)澇頻繁發(fā)生，水生態(tài)惡化，改善城市人居環(huán)境，促進(jìn)城鎮(zhèn)化健康發(fā)展，都具有十分重要的意義和作用。

1　海綿城市的特征

海綿城市的核心是應(yīng)對(duì)城市雨水問題，包括城市缺水與雨水流失問題、暴雨洪澇災(zāi)害問題和雨水徑流污染問題等。海綿城市是一種形象的表達(dá)，是指城市能像海綿一樣具有良好的“彈性”，其學(xué)術(shù)術(shù)語為“低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建”，即在降雨的時(shí)候，通過建設(shè)吸收、存儲(chǔ)、滲透、凈化系統(tǒng)來吸收雨水，在干旱時(shí)用來補(bǔ)充地下水，調(diào)節(jié)水循環(huán)的一種城市建設(shè)系統(tǒng)［1］。海綿城市建設(shè)是將海綿的力學(xué)特性與水分特性運(yùn)用在城市建設(shè)中，將城市的水生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)或城市雨水綜合利用系統(tǒng)構(gòu)建像海綿一樣具有對(duì)水資源伸縮自如的樣式。在下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水和凈水，需要時(shí)再將儲(chǔ)存的水釋放加以利用，即可適應(yīng)環(huán)境變化，有效應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害。也就是說，通過建設(shè)雨水循環(huán)系統(tǒng)來應(yīng)對(duì)各種大小降雨，使得城市在不發(fā)生洪澇的同時(shí)，能夠?qū)⒔涤旰侠砝?，并能維護(hù)水文生態(tài)安全。

2　建設(shè)海綿城市的作用

城市是人口聚集度高、社會(huì)經(jīng)濟(jì)高度發(fā)達(dá)的地方，也是資源環(huán)境承載力矛盾最為突出的地方。建設(shè)海綿城市具有防治水環(huán)境污染、節(jié)約水資源、治理城市內(nèi)澇的重要作用。海綿城市建設(shè)基于“源頭減排、過程控制、系統(tǒng)治理”的建設(shè)理念，通過“規(guī)劃引領(lǐng)、生態(tài)優(yōu)先、安全為重、因地制宜、統(tǒng)籌建設(shè)”的原則，全面綜合地解決了城市開發(fā)建設(shè)進(jìn)程中面臨的水污染、水環(huán)境、水生態(tài)、水安全等問題。

2.1減輕城市防洪排澇的壓力

海綿城市的建設(shè)可以將防、排、蓄、滲、滯等措施合理地結(jié)合起來，大大減輕城市防洪排澇的壓力，有利于減少城市洪澇災(zāi)害的發(fā)生［2］。隨著城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，城市不透水面積迅速增加，導(dǎo)致地面徑流匯集速度增快，洪峰流量加大，出現(xiàn)時(shí)間提前，增加了洪水的災(zāi)害性，常常引起城市排水系統(tǒng)的水力過載，導(dǎo)致城市內(nèi)澇的發(fā)生。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，目前全國642座有防洪任務(wù)的城市中仍有340座沒有達(dá)到國家規(guī)定的防洪標(biāo)準(zhǔn)，特別是非農(nóng)業(yè)人口150萬人以上的34座特大城市中僅有7座達(dá)到防洪標(biāo)準(zhǔn)，一些新興的經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)和新城市的防洪工程建設(shè)嚴(yán)重滯后。海綿城市建設(shè)可以有效減少城市洪澇災(zāi)害發(fā)生頻率和損失，從而維護(hù)城市居民安定的生活環(huán)境。

2.2緩解城市水資源短缺的現(xiàn)狀

隨著城市人口不斷增多，城鎮(zhèn)化水平不斷提高，許多城市水資源匱乏的問題日益突出。現(xiàn)代化的城市地表難覓土壤，水分下滲困難，雨水直接排到河道，地表植物生長困難，有的樹木甚至因根系缺水死亡。海綿城市建設(shè)為解決城市水資源供需矛盾提供了新的思路。通過海綿城市建設(shè)，可以將雨水滲入地下，自然補(bǔ)充地下水資源，突破傳統(tǒng)以排為主的城市雨水管理理念，吸納盡可能多的水資源，從而實(shí)現(xiàn)自然生態(tài)雨水的有效利用，在一定程度上緩解城市水資源短缺的壓力。

2.3降低城市建設(shè)、運(yùn)營、維護(hù)等費(fèi)用

直接通過排水系統(tǒng)排走雨水等不合理利用雨水資源的做法是城市水資源短缺的一個(gè)重要因素，而較低設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的排水設(shè)施及缺失的城市排澇標(biāo)準(zhǔn)體系直接造成了暴雨時(shí)積水嚴(yán)重，不僅產(chǎn)生洪澇災(zāi)害，加劇了城市缺水、水污染以及惡化脆弱的生態(tài)環(huán)境等問題，還增加了城市建設(shè)、運(yùn)營、維護(hù)等成本。海綿城市建設(shè)非常注重對(duì)天然水系的保護(hù)利用，城市的園林、綠地、濕地及景觀水體往往與水利調(diào)蓄設(shè)施結(jié)合起來共同構(gòu)筑城市的防排水體系，減少給排水管道混凝土的工程量，降低城市市政建設(shè)、運(yùn)營、維護(hù)費(fèi)用。此外，海綿城市可減少城市水災(zāi)，降低水災(zāi)經(jīng)濟(jì)損失及治理水環(huán)境污染的費(fèi)用，可以有效地提高城市建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.4改善城市的生態(tài)環(huán)境

海綿城市建設(shè)可以促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的良性改變。建設(shè)海綿城市可以使湖泊、河流、溝渠、濕地等水生態(tài)敏感區(qū)在城市開發(fā)建設(shè)過程中得到應(yīng)有的保護(hù)。海綿城市可以通過建設(shè)低影響的開發(fā)設(shè)施、控制城市徑流污染、削減徑流量、補(bǔ)充地下水等措施來實(shí)現(xiàn)雨水自然順暢滲透和可持續(xù)循環(huán)，維護(hù)城市良好的生態(tài)功能［3］。城市地面硬化直接阻斷了雨水補(bǔ)給地下水的途徑，使地下水水位難以回升。海綿城市強(qiáng)調(diào)增加綠地，降低城市地面的硬化比例。海綿城市建設(shè)可以增加城市綠色空間，收集并處理雨洪水，這些被處理過的水可以用于生產(chǎn)和生活，或者作為景觀用水、補(bǔ)給地下水等，從而改善城市生態(tài)環(huán)境?？梢哉f，海綿城市建設(shè)的實(shí)施為構(gòu)建綠色美好家園作出了突出的貢獻(xiàn)。

綜上所述，海綿城市建設(shè)理念為城市海綿體建設(shè)提供了新思路。海綿城市建設(shè)可以有效改善城市的洪澇災(zāi)害、雨水徑流污染、水資源匱乏等問題，還可以改造城市有限的空間條件、繁重的交通壓力等問題。相對(duì)于建造大型雨水調(diào)蓄設(shè)施、大規(guī)模改造雨水管線等方案而言，設(shè)置、疏通一些城市“海綿體”是一個(gè)較為經(jīng)濟(jì)合理的措施。

3　海綿城市建設(shè)的途徑分析

3.1改變城市建設(shè)的理念

城市建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程，采用單一目標(biāo)的工程措施很難來解決城市中諸如干旱、雨澇、地下水漏斗下降、水體受到污染、生物棲息地消失及城市綠地少等問題。應(yīng)強(qiáng)調(diào)人水共生的理念，用系統(tǒng)和整合的方法、技術(shù)，來解決城市中面臨的突出生態(tài)問題。建設(shè)海綿城市應(yīng)采用全面的生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值理念，舍棄功利主義狹隘的價(jià)值觀，就地解決水生態(tài)、水安全問題，而不是將其遷移給異地；彈性滯蓄，而非剛性排泄［4］。1999年，美國可持續(xù)發(fā)展委員會(huì)提出綠色基礎(chǔ)設(shè)施理念，即空間上由網(wǎng)絡(luò)中心、連接廊道和小型場地組成的天然與人工化綠色空間網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過模仿自然的進(jìn)程來蓄積、延滯、滲透、蒸騰，重新利用雨水徑流，削減城市灰色基礎(chǔ)設(shè)施的負(fù)荷。海綿城市的建設(shè)可以學(xué)習(xí)該理念，在提升城市排水系統(tǒng)時(shí)要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來，優(yōu)先考慮更多利用自然力量排水，建設(shè)自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市?？茖W(xué)的城市建設(shè)理念有利于實(shí)現(xiàn)我國生態(tài)文明的發(fā)展及生態(tài)城市的建設(shè)。

3.2保護(hù)和修復(fù)城市原有生態(tài)系統(tǒng)

海綿城市建設(shè)需要對(duì)地表和地上水體進(jìn)行全方位的保護(hù)，運(yùn)用生態(tài)方法對(duì)已受破壞的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)，其中地表水包括濕地、河流、坑塘、湖泊、溝渠等。在對(duì)原有生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和修復(fù)中，尤其要注意保護(hù)可以吸納較大降水的生態(tài)單元，如濕地、湖泊、林地、草地等。河湖水系、坑塘濕地等是城市天然的雨水滯納凈化場地，它們?yōu)楹訛I植被緩沖帶、河濱濕地、雨水滯留塘等低影響開發(fā)系統(tǒng)的構(gòu)建提供條件。建設(shè)海綿城市首先應(yīng)加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有水系濕地的保護(hù)，尤其是城市低洼區(qū)的河溝、坑塘等，嚴(yán)禁盲目填埋，增加內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)。

3.3采取科學(xué)的調(diào)控排放措施

在海綿城市建設(shè)中，要運(yùn)用各種工程及非工程手段，盡量使開發(fā)前后的水文特性保持不變，增加透水面積，減輕徑流污染等對(duì)生態(tài)造成的不利影響。建設(shè)海綿城市的具體工程措施包括：盡量采用透水性路面、地面，利用停車場、綠地等公共區(qū)域建立地下雨水收集池，以減小徑流系數(shù)，延緩匯流時(shí)間；在一些重要區(qū)域建立地下大型雨水調(diào)蓄池等控制性工程，來降低徑流，減輕排水系統(tǒng)壓力。通過流量控制器和調(diào)節(jié)空間，將來自不同下墊面的降雨徑流控制在要求的范圍內(nèi)，從而減輕外部市政管網(wǎng)的排水壓力。如建設(shè)屋頂滯蓄排放系統(tǒng)，即在具備足夠承載能力及防滲漏能力較強(qiáng)的大型建筑的屋面，通過建設(shè)限流、滯流措施，將降雨暫時(shí)滯留在屋面或房頂，或是通過限流的方式讓降水較少地排入城市管道。還可以通過建設(shè)雨養(yǎng)型的屋頂綠化系統(tǒng)，將降雨就地消化在該綠化系統(tǒng)中。在滿足道路交通安全等基本功能的基礎(chǔ)上，還可以結(jié)合行道綠化和道路排水的要求，沿線布局滲、滯、蓄、凈、用、排的雨洪控制與利用設(shè)施。

3.4建立相關(guān)的法律法規(guī)和制度體系

海綿城市中雨洪資源的綜合利用需要建立相關(guān)的法律法規(guī)和制度體系。建立健全相關(guān)的法律法規(guī)和制度體系是促進(jìn)我國城市雨洪資源綜合利用工作開展的必要條件和根本保障。海綿城市中雨洪資源的綜合利用需要得到國家政府層面的高度重視，地方各級(jí)政府需要制定相關(guān)的政策，使具體設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行管理城市雨洪資源綜合利用設(shè)施的人員有法可依、有章可循。例如，可編制《城市雨水管理?xiàng)l例》等法規(guī)，在組織管理、規(guī)劃實(shí)施、資金籌集及使用、技術(shù)支撐、公眾參與及監(jiān)督等方面作出明確規(guī)定。應(yīng)當(dāng)建立城市雨洪資源綜合利用的體制機(jī)制，包括與政績考核掛鉤的獎(jiǎng)懲機(jī)制、投融資機(jī)制等。只有建立了相關(guān)的法律法規(guī)和制度體系，海綿城市的建設(shè)才能得到保障。

4　結(jié)語

海綿城市建設(shè)對(duì)于指導(dǎo)新時(shí)期城鎮(zhèn)化發(fā)展道路，提升我國城鎮(zhèn)化質(zhì)量和生態(tài)文明建設(shè)水平具有重要作用。海綿城市是具有綜合性、政策性、長期性特征的城市建設(shè)系統(tǒng)工程，需要城市各部門齊抓共管，通力協(xié)作，不斷探索海綿城市建設(shè)理論和實(shí)踐，促進(jìn)城市排水工程從排污水、不內(nèi)澇的低端要求向山清水秀、循環(huán)利用的高端要求的轉(zhuǎn)變。目前，海綿城市建設(shè)和低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)建設(shè)在我國尚處于起步階段，廣大城鎮(zhèn)的規(guī)劃建設(shè)模式還是粗放式建設(shè)，在雨水資源化利用、涵養(yǎng)地下水水源、防治城市內(nèi)澇方面存在諸多不足。未來的城市規(guī)劃工作應(yīng)在構(gòu)建海綿城市方面有所側(cè)重，在城市總體規(guī)劃、專項(xiàng)規(guī)劃、控制性詳細(xì)規(guī)劃和修建性詳細(xì)規(guī)劃等各層次的規(guī)劃中要充分落實(shí)海綿城市控制指標(biāo)，結(jié)合城市特點(diǎn)探索出適應(yīng)自身發(fā)展需求的規(guī)劃建設(shè)策略。海綿城市還是一個(gè)長期的過程，需要在當(dāng)前實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)上，長時(shí)間地積極探索，才能日趨完善。

［1］胡燦偉.“海綿城市”重構(gòu)城市水生態(tài)［J］.生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2015（5）：11.

［2］章林偉.海綿城市建設(shè)概論［J］.給水排水，2015（6）：2.

［3］劉喆，王慶.海綿城市：從理念到實(shí)踐［J］.建筑設(shè)計(jì)管理，2015 （5）：42.

［4］俞孔堅(jiān).海綿城市的三大關(guān)鍵策略：消納、減速與適應(yīng)［J］.南方建筑，2015（3）：4.

［5］王國榮，李正兆，張文中.海綿城市理論及其在城市規(guī)劃中的實(shí)踐構(gòu)想［J］.山西建筑，2014（12）：5.