熊　熙,馮慧玲,譚正清

(黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院 建筑學(xué)院，湖北 黃岡 438002)

海綿城市建設(shè)研究

熊熙,馮慧玲,譚正清

(黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院 建筑學(xué)院，湖北 黃岡 438002)

摘要：中國(guó)正面臨著嚴(yán)重的洪水災(zāi)害和水資源短缺的問(wèn)題，城市建設(shè)的不合理造成進(jìn)一步的環(huán)境失衡。為建立完整有效的水安全管理系統(tǒng)，促進(jìn)水資源的可持續(xù)利用，結(jié)合新的雨洪水利用和經(jīng)營(yíng)理念，提出了海綿城市建設(shè)的新觀點(diǎn)。通過(guò)對(duì)海綿城市定義、發(fā)展要求、途徑、發(fā)展現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)外已有建設(shè)成果的分析研究，得知海綿城市建設(shè)應(yīng)用取得良好效果，必須進(jìn)一步推廣海綿城市建設(shè)和城市雨洪水管理模式轉(zhuǎn)換。

關(guān)鍵詞:海綿城市建設(shè)；可持續(xù)發(fā)展；資源管理

2011年，我國(guó)的城鎮(zhèn)化率第一次超過(guò)50%，從一個(gè)發(fā)展中的農(nóng)業(yè)大國(guó)步入一個(gè)城市化的工業(yè)發(fā)展中國(guó)家。都市的快速發(fā)展導(dǎo)致大規(guī)模的城市擴(kuò)張,城市化進(jìn)程的深入帶來(lái)了很多的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,尤其是水生態(tài)危機(jī)。最近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)許多大中型城市都出現(xiàn)了大雨和頻繁的洪澇災(zāi)害，城市雨水排水系統(tǒng)建設(shè)的傳統(tǒng)模式已造成巨大的水環(huán)境破壞，如“城中看?！钡膬?nèi)澇災(zāi)害頻繁。嚴(yán)重的徑流污染和破壞的水文循環(huán)和生態(tài)環(huán)境的惡化引起國(guó)家更多的關(guān)注。也反映出了以剛性的、灰色的雨水排除系統(tǒng)為主的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)模式的局限性已經(jīng)非常明顯。

例如2014年6月，浙江，福建，江西，湖北，湖南，廣西，重慶，四川，貴州，云南，十個(gè)省或者自治區(qū)、直轄市受暴雨襲擊遭遇難見(jiàn)的洪澇災(zāi)害，540多萬(wàn)人受災(zāi)，28人死亡，2人失蹤，30余萬(wàn)人緊急疏散安置，11余萬(wàn)人需緊急生活扶助，造成財(cái)產(chǎn)損失高達(dá)48.4億元；2015年全國(guó)20個(gè)省(自治區(qū)，直轄市)，約2000萬(wàn)人民受洪災(zāi)影響，108人遇難，21人失蹤，緊急疏散107萬(wàn)人，使1717千公頃農(nóng)作物受災(zāi)，4.4萬(wàn)余間房屋倒塌。

遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)洪水危害的是水資源短缺、水安全問(wèn)題。目前我國(guó)每年平均約500多立方米短缺，2/3的城市水資源不足，在我國(guó)造成水資源短缺的直接經(jīng)濟(jì)損失每年高達(dá)3500億元左右，與此同時(shí)，人類片面尋求經(jīng)濟(jì)利益，忽略生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，一直向有限的水資源環(huán)境中任意排放污染物，使我們國(guó)家的水資源環(huán)境越來(lái)越差，污染越來(lái)越嚴(yán)重，在發(fā)展較快的這十年間，我們中國(guó)的城市水污染事件多不勝數(shù)，2011年廣東化州市高嶺土廠排污事件、湖北宜昌河流污染事件、2014年蘭州自來(lái)水污染事件、溫州蒼南龍港新美洲河水一夜變紅等等事件令人觸目驚心等。以上種種惡劣現(xiàn)象進(jìn)一步凸顯了我國(guó)城鄉(xiāng)居民飲用水的安全問(wèn)題。過(guò)度的城市化和過(guò)度開(kāi)發(fā)帶來(lái)了一系列復(fù)雜水文問(wèn)題，城市面對(duì)嚴(yán)峻的環(huán)境形勢(shì)，僅僅依靠基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)管理雨洪水的方式急需要改變，要尋求一種彈性的、具備更多生態(tài)和社會(huì)的功能效益的可持續(xù)發(fā)展的全新方式，將更有利于雨洪水資源再利用。轉(zhuǎn)化我國(guó)雨洪水管理方式的傳統(tǒng)觀念，從風(fēng)景園林等領(lǐng)域拓展我國(guó)雨洪水的管理途徑，著眼于城市園林綠地，以雨洪管理為目標(biāo)，以節(jié)省型園林綠地，發(fā)展綠色建筑的建設(shè)為背景，研究在有限的城市用地里面，利用園林綠地、綠色建筑的設(shè)計(jì)對(duì)雨水加以徑流留置、滲透、傳輸、儲(chǔ)蓄和合理利用的一整套系統(tǒng)的方式方法。由此可見(jiàn)推進(jìn)我國(guó)海綿型城市的建設(shè)方式是城市長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的必經(jīng)之路。

一、海綿城市建設(shè)及發(fā)展

海綿城市[1]：海綿是指城市像海綿一樣，適應(yīng)環(huán)境的變化和自然災(zāi)害的反應(yīng)等，具有杰出的“彈性”， 雨水的儲(chǔ)存，雨水的滲透，雨水的凈化，在必要時(shí)“釋放”的積累和利用。海綿城市建設(shè)應(yīng)遵循生態(tài)環(huán)境優(yōu)先原則等，結(jié)合人工措施，在保證城市排水安全的前提下，盡可能實(shí)現(xiàn)城市地域的雨水儲(chǔ)存、滲透和凈化，加強(qiáng)雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。在城市“海綿化”的建設(shè)過(guò)程中，我們應(yīng)該計(jì)劃作為自然界中的降水，自然中的地表水和地下水以及供水和排污這一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)各個(gè)環(huán)境的協(xié)調(diào)，保證這個(gè)環(huán)境所能維持的長(zhǎng)久性。

美國(guó)城市雨水管理[2-3]在進(jìn)程中經(jīng)歷了排放、水控制、水質(zhì)量控制、生態(tài)保護(hù)等過(guò)程，雨水管理方向和技術(shù)的重點(diǎn)慢慢向低沖擊開(kāi)發(fā)的源頭控制變化，逐漸建立起了污染防治和減少總量相結(jié)合的多個(gè)目標(biāo)控制的管理方法。美國(guó)國(guó)會(huì)積極以法律來(lái)鼓勵(lì)雨水的儲(chǔ)蓄及利用。1972年至1997年間，美國(guó)先后頒布了聯(lián)邦水污染控制法、水質(zhì)法案和清潔水法,這些法律都強(qiáng)調(diào)了雨水徑流控制和污染控制的重要性。聯(lián)邦法律要求所有新發(fā)展的地區(qū)實(shí)施“現(xiàn)場(chǎng)滯洪和存儲(chǔ)”，新開(kāi)發(fā)區(qū)或者重新修整的地域的雨水排放不得超過(guò)開(kāi)拓之前的水平。在聯(lián)邦法律基礎(chǔ)上,國(guó)家頒布《雨水利用條例》以確保雨水資源的利用比例。與此同時(shí),美國(guó)各級(jí)政府稅收總額控制，采取發(fā)行義務(wù)債券，聯(lián)邦和州補(bǔ)助及一系列的經(jīng)濟(jì)手段，以期鼓勵(lì)合理處理及利用資源。

美國(guó)以改進(jìn)自然滲透雨水資源管理的成效為目標(biāo)，最為突出的方法是以城市雨水資源管理和雨水的污染控制實(shí)施最佳治理計(jì)劃，通過(guò)工程和非工程措施相結(jié)合的方法，來(lái)進(jìn)行雨水的操控和處理，重點(diǎn)是源頭的控制，強(qiáng)調(diào)自然和生態(tài)措施及非工程方法。

德國(guó)是對(duì)城市雨水采用政府管制制度最早的國(guó)家，這些年來(lái)已經(jīng)形成了關(guān)于低影響開(kāi)發(fā)的雨水管理比較全面的法律法規(guī)、技術(shù)指導(dǎo)和經(jīng)濟(jì)上激勵(lì)的政策。在德國(guó)政府的引導(dǎo)下，雨洪水處理利用技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化。

2013年12月12日，習(xí)近平總書(shū)記在中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議上提出：建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”。2014年10月，住建部發(fā)布試行的《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》，同年的11月2日，住建部繼《住房和建設(shè)部城市建設(shè)司2014工作要點(diǎn)》中提出的“海綿型城市”概念，標(biāo)志著以低影響開(kāi)發(fā)、雨水系統(tǒng)規(guī)劃等生態(tài)友好型的建設(shè)方式，將成為今后城市發(fā)展的重要方向。2015年4月，我國(guó)通過(guò)海綿城市建設(shè)試點(diǎn)城市的競(jìng)爭(zhēng)性評(píng)選，確定了首批16個(gè)試點(diǎn)城市，國(guó)家財(cái)政予以大力支持，目前我國(guó)海綿城市建設(shè)技術(shù)仍有較大發(fā)展空間。

二、海綿城市建設(shè)要求

海綿城市建設(shè)重點(diǎn)是為了實(shí)現(xiàn)綜合目標(biāo)：注重通過(guò)機(jī)制建設(shè)、規(guī)劃統(tǒng)領(lǐng)、設(shè)計(jì)方面的落實(shí)、建設(shè)運(yùn)行方面的管理等全過(guò)程、專業(yè)之間的協(xié)調(diào)和控制，利用城市綠地、水和其他自然空間，首選綠色水基礎(chǔ)設(shè)施，結(jié)合灰色雨水基礎(chǔ)設(shè)施，統(tǒng)籌應(yīng)用“滯、蓄、滲、凈、用、排”等手段，實(shí)現(xiàn)控制徑流多個(gè)目標(biāo)，恢復(fù)城市良性水文循環(huán)。

首先，應(yīng)最大程度地保護(hù)城市發(fā)展之前就有的一些海綿特征，如原始河道，濕地，湖泊，水塘，例如溝渠水生態(tài)脆弱區(qū)，有充足的水源養(yǎng)護(hù)和降雨強(qiáng)度較大的森林、土地、湖泊、草原、濕地，來(lái)維持自然的水文地理特征之前的城市發(fā)展。

其次，有節(jié)制的開(kāi)發(fā)及控制城市里的不透水區(qū)域與透水區(qū)域的比例，并通過(guò)海綿城市建設(shè)低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施，促進(jìn)雨水的滲透、儲(chǔ)蓄和凈化，最大程度地保持或恢復(fù)自然水文循環(huán)的城市發(fā)展；最后，市人民政府作為城市建設(shè)的主要責(zé)任擔(dān)當(dāng)，應(yīng)當(dāng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)規(guī)劃，道路、土地、交通、園林和水文體系低沖擊開(kāi)發(fā)等系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目。相關(guān)職能機(jī)構(gòu)、企業(yè)和事業(yè)單位，對(duì)雨水的低沖擊開(kāi)發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)承擔(dān)主要責(zé)任。城市建設(shè)規(guī)劃和其他相關(guān)部門在具體設(shè)計(jì)施工圖設(shè)計(jì)審查、建設(shè)項(xiàng)目施工和監(jiān)督、竣工驗(yàn)收存檔管理等環(huán)節(jié)中要加強(qiáng)審查，保證海綿城市建設(shè)雨水系統(tǒng)及相關(guān)指標(biāo)的落實(shí)更加到位。

三、海綿城市建設(shè)的途徑

建設(shè)“海綿城市”并不是推倒重來(lái)，取代傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)，而是對(duì)傳統(tǒng)排水系統(tǒng)的一種“減負(fù)”和補(bǔ)充，最大程度地發(fā)揮城市本身的作用。在海綿城市建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)統(tǒng)籌自然降水、地表水和地下水的系統(tǒng)性，協(xié)調(diào)給水、排水等水循環(huán)利用各環(huán)節(jié)，并考慮其復(fù)雜性和長(zhǎng)期性。 當(dāng)前主要具體措施有以下幾個(gè)方面：

(一)生物滯留帶

深圳市光明新區(qū)23條市政道路門戶區(qū)，共計(jì)17公里。設(shè)計(jì)者以低沖擊開(kāi)發(fā)概念為建立了一套完整的雨水措施：將道路紅線范圍內(nèi)的雨水優(yōu)先匯集進(jìn)入兩邊的生物滯留帶進(jìn)行滲濾、滯留積儲(chǔ)處理，雨水用來(lái)補(bǔ)充地下水徑流，控制地下徑流污染，減少的峰值流量和水文生態(tài)恢復(fù)。

植物、土壤和土壤微生物系統(tǒng)對(duì)植物、土壤和微生物系統(tǒng)的徑流和徑流的累積和入滲過(guò)程的設(shè)施稱為生物滯留帶[5]，通常設(shè)立在地勢(shì)相對(duì)較低的地方，生物滯留設(shè)施有兩種，即簡(jiǎn)單類型的生物滯留設(shè)施和復(fù)雜的生物滯留設(shè)施，根據(jù)應(yīng)用的位置也被稱為雨園、生物滯留區(qū)、花壇、生態(tài)樹(shù)池等。從用途上來(lái)看，生物滯留帶主要用于建筑和住宅建筑，道路和停車坪周圍的建設(shè)，城市綠化帶和其他城市綠地。

(二)園林綠地

光明新城公園占地面積約58km2，其中建筑1.4km2，綠地約53km2，道路廣場(chǎng)約3.56km2，水體0.56km2。光明新城公園里面排水溝都用植草溝代替普通的排水溝，在排水的同時(shí)，會(huì)有一部分的雨水滲到地下補(bǔ)充地下水。從效果方面來(lái)看，雨水花園、沉沒(méi)式綠地與植草溝這些設(shè)施的建設(shè)對(duì)控制地表徑流和收納部分周圍硬質(zhì)地面徑流雨水，具有十分顯著的成效。

(三)綠色屋頂

中國(guó)的光明新區(qū)群眾體育中心項(xiàng)目建設(shè)在深圳市光明新城光僑路與華夏路交叉處，光明新村是一個(gè)重大民生的新工程。工程占地面積61885m2,總建筑面積約20000m2,主要由室外網(wǎng)球場(chǎng)、籃球場(chǎng)、健身房、游泳池、停車場(chǎng)、管理用房、室內(nèi)網(wǎng)球場(chǎng)、羽毛球館、群眾體育俱樂(lè)部等。綠色能源的引入體育中心，建筑藏在山里，綠色屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)體現(xiàn)了綠色生態(tài)設(shè)計(jì)理念。延續(xù)的光區(qū)農(nóng)業(yè)歷史背景、歷史和今天的對(duì)話,“自然之美”和“時(shí)尚和優(yōu)雅的”能量的交換。綠色屋頂可以讓雨避免27512加侖的年降雨量75%城市污水排水。綠色屋頂可以避免污水四處流放入湖泊和溪流。綠色屋頂栽種的植物保護(hù)毯比防水膜具有更好的防水作用。

光明新區(qū)群眾體育中心部分建筑屋頂采用綠色屋頂，不僅外表美觀,還可以減小雨水徑流避，免城市徑流污染和洪澇災(zāi)害。綠色屋頂也稱種植屋面，根據(jù)種植基質(zhì)的深度和景觀把綠色屋頂花園分為簡(jiǎn)單類型和復(fù)雜類性，簡(jiǎn)單類型的綠色屋頂襯底深度一般不超過(guò)150毫米,綠色屋頂花園植樹(shù)襯底深度可以超過(guò)600毫米,綠化屋面一般由排水層、過(guò)濾層、土壤和植被層組成。

綠色屋頂可以使用在荷載滿足、防水滿足等平屋頂建筑或坡度≦15度的坡屋頂建筑。

(四)透水路面

由于混凝土路面的透水性和透氣性不足，雨水無(wú)法滲透到地面，導(dǎo)致植物嚴(yán)重缺水而難以正常生長(zhǎng)；不透水路面是空氣熱、水交換困難，缺乏地表溫度及濕度調(diào)節(jié)能力，導(dǎo)致所謂的“熱島現(xiàn)象”。不透水路面存在較大問(wèn)題，如容易積水，路面舒適性和安全性不夠。因此短時(shí)間降雨量較大時(shí)，僅通過(guò)雨水設(shè)施排入河流，大大增加了排水設(shè)施的負(fù)擔(dān)。

透水路面具有以下幾個(gè)方面的生態(tài)優(yōu)勢(shì)[4]：雨可以迅速滲透到地球表面，減少地下水，地下水資源能夠得到及時(shí)的補(bǔ)充；改善表面通透性、透水性、保持土壤水分,改善城市的生態(tài)平衡；有效吸收車輛行駛過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲,保持較為舒適的城市交通環(huán)境。雨天可以減少路面積水從而避免夜間反光，改善車輛和行人的舒適度和安全性。因?yàn)橥杆访鎯?yōu)良的優(yōu)勢(shì)，一些發(fā)達(dá)國(guó)家如歐洲、美國(guó)和日本自80年代多年以來(lái)致力于孔路面材料的研究發(fā)展,并將此技術(shù)應(yīng)用于廣場(chǎng)、步行街、道路兩側(cè)、中央隔離帶和公園道路和停車場(chǎng)等，增加城市空間的防水、透氣，有效調(diào)節(jié)了城市小氣候,對(duì)城市環(huán)境改善起到了良好的效果。

四、總結(jié)

建設(shè)海綿城市從綠色屋頂，透水路面鋪裝、園林綠地，生物滯留設(shè)施等方面應(yīng)用，以低沖擊開(kāi)發(fā)、雨水系統(tǒng)規(guī)劃等生態(tài)友好型的建設(shè)方式，做到在適應(yīng)惡劣的環(huán)境變化和自然災(zāi)害等方面，能夠具備良好的“彈性”機(jī)制，如下雨的時(shí)侯有效吸水、存水、蓄水、滲水、凈化水，從而大幅提高水資源的利用率，杜絕城中看海的現(xiàn)象，作為以后城市發(fā)展的重要方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]王文亮,李俊奇,王二松,章林偉,曹燕進(jìn),徐慧緯.海綿城市建設(shè)要點(diǎn)簡(jiǎn)析[J].建設(shè)科技,2015(01).

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[責(zé)任編輯：劉曉敏]

Research on Sponge City Construction

Xiong Xi,Feng Huiling,Tan Zhengqing

(HuanggangPolytechnicCollege，Huanggang438002Hubei)

Abstract:Nowadays,China is facing the problems of serious flood and lack of water resources,the unreasonable city construction is causing the unbalanced environment.In order to build a complete water security management system,promote the sustainable use of water resources,combing with the concept of new flood use and management,put forward new proposal of sponge city construction.Through the analysis and research on the definition,developing requirement,methods,developing situation and existed constructing results at home and abroad,the good effect has been achieved on the sponge city construction,and we should further promote the conversion between the sponge city construction and city flood management mode.

Key words:Sponge city construction; Sustainable development; Resource management

* 收稿日期：2016-05-12

作者簡(jiǎn)介：熊熙，男 ，湖北黃岡人，工程碩士，工程師，助教。研究方向：軟土地基處理。

中圖分類號(hào)：TU992.03+1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672-1047(2016)03-0099-04

DOI：10.3969/j.issn.1672-1047.2016.03.27