曹越+覃澤成+高剛

摘 要：海綿城市建設(shè)的關(guān)鍵在于利用全新的城市建設(shè)規(guī)劃理念，積極改善水環(huán)境，修復(fù)城市生態(tài)?；贚ID（低影響開發(fā)）理念，對(duì)海綿城市建設(shè)的有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行論述，同時(shí)總結(jié)了國(guó)內(nèi)外在該領(lǐng)域的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出在LID和海綿城市這方面，應(yīng)以技術(shù)創(chuàng)新為基礎(chǔ)，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強(qiáng)建后管理與制度建設(shè)。

關(guān)鍵詞：海綿城市；LID；建設(shè)方法途徑；比較相關(guān)建設(shè)實(shí)踐

[華北水利水電大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目：城市景觀雨水系統(tǒng)修復(fù)與城市水循環(huán)研究，項(xiàng)目編號(hào)：2016XB122]

近幾年以來，強(qiáng)降雨引發(fā)的城市“看?！彼坪醭蔀榱顺鞘猩畹男鲁B(tài)。如北京、廣州、南京、上海、武漢等國(guó)內(nèi)大中城市的暴雨內(nèi)澇災(zāi)害頻發(fā)。我國(guó)每年遭受外洪內(nèi)澇災(zāi)難的城市平均達(dá)100多個(gè)，2012年至2014年期間，平均每年發(fā)生內(nèi)澇的城市分別有184個(gè)、234個(gè)、125個(gè)。2010年，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部對(duì)我國(guó)351座城市的排澇能力展開了專項(xiàng)調(diào)研，結(jié)果顯示在2008～2010年期間，遭受過內(nèi)澇的城市數(shù)量占城市總量的62%[1]。

因此2014年年底，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部考慮到內(nèi)澇災(zāi)害對(duì)我國(guó)城市的破壞力強(qiáng)以及不斷高頻發(fā)生等因素，印發(fā)了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建》。2015年，低影響開發(fā)海綿城市試點(diǎn)選定為包括南寧市在內(nèi)的16座城市。我國(guó)開始計(jì)劃實(shí)行海綿城市這一理念，對(duì)城市進(jìn)行改造。如國(guó)內(nèi)具有代表性的學(xué)者俞孔堅(jiān)博士設(shè)計(jì)的一系列項(xiàng)目是進(jìn)行城市雨水生態(tài)循環(huán)的有益探索，哈爾濱群力雨洪公園、上海世博會(huì)后灘公園、遷安三里河綠道項(xiàng)目等，都結(jié)合運(yùn)用了海綿城市以及城市水循環(huán)的相關(guān)理念，這些項(xiàng)目為今后城市水生態(tài)設(shè)計(jì)與發(fā)展提供了良好的理論基礎(chǔ)。

一、LID

（一）LID概念

美國(guó)在20世紀(jì)90年代末提出了低影響開發(fā)（Low Impact Development）縮寫為L(zhǎng)ID，該技術(shù)主要針對(duì)暴雨管理和面源污染處理等問題，其核心內(nèi)容是通過對(duì)大自然的水文條件進(jìn)行模擬，并在源頭上控制管理雨水，達(dá)到對(duì)暴雨所產(chǎn)生的徑流和污染的控制[2]。為解決水污染及城市雨洪問題，利用可持續(xù)的自然手段，如：生物滯留設(shè)施、植被淺溝、屋頂花園等措施建立起良性的城市水文循環(huán)；通過自然或人工的各種基礎(chǔ)滲透設(shè)施讓雨水向地下滲透，增加地下水。實(shí)現(xiàn)開發(fā)區(qū)域可持續(xù)水循環(huán)，使水生態(tài)系統(tǒng)增強(qiáng)自然修復(fù)能力，讓城市水環(huán)境得到明顯改善。

如表所示，LID技術(shù)體系總共有六大部分，包括滲透技術(shù)、保護(hù)性設(shè)計(jì)等。

二、海綿城市

（一）海綿城市概念

“海綿城市”是習(xí)近平總書記提出的城市建設(shè)新模式，是城市低影響雨水開發(fā)技術(shù)方法的簡(jiǎn)稱。其內(nèi)涵為：城市能夠像海綿一樣充分利用良好的水文循環(huán)系統(tǒng)，在降水時(shí)可以實(shí)現(xiàn)滯水、蓄水等功能，當(dāng)需要時(shí)又可以將水釋放并加以利用，從而有效緩解城市水資源短缺與城市內(nèi)澇之間的矛盾，并有助于修復(fù)城市水生態(tài)環(huán)境。

與低影響開發(fā)理念相比，海綿城市由最初的源頭控制理念逐步過渡到關(guān)乎源頭、中途和末端全過程，類似于美國(guó)近幾年新興的綠色雨水基礎(chǔ)設(shè)施。在海綿城市建設(shè)領(lǐng)域，雖然這些設(shè)施十分關(guān)鍵有效，然而也不應(yīng)當(dāng)完全取締過去的灰色基礎(chǔ)設(shè)施。這是因?yàn)橛捎谠诟呙芏瘸鞘谢貐^(qū)，海綿城市建設(shè)的重點(diǎn)在于“蓄與排”“源頭與末端”“地上與地下”“灰色與綠色”等要素的有機(jī)結(jié)合[3]。

（二）海綿城市建設(shè)內(nèi)容

隨著城市的快速發(fā)展，形成了更大面積的不透水下墊面，城市大雨來襲，只靠灰色基礎(chǔ)設(shè)施，利用排水管道工程的傳統(tǒng)排水模式，無法在暴雨徑流短時(shí)高峰及時(shí)有效地將雨水排走，由此導(dǎo)致了逢雨必澇、澇后即旱的嚴(yán)重問題。同時(shí)，龐大的雨水量經(jīng)過不可滲透表面流入城市雨水管道，嚴(yán)重破壞了城市地區(qū)的水生態(tài)環(huán)境。

1.建設(shè)生態(tài)城市“海綿體”。海綿體既包括河、湖、池塘等水系，也包括花園、綠地、可滲透路面這樣的城市配套設(shè)施。這些設(shè)施能夠滲透并積蓄雨水。海綿體能夠很好地改善從前的雨水循環(huán)過程，將雨水凈化、滯留、滲透及回用，最終利用管網(wǎng)、泵站可以外排剩余部分徑流。城市海綿體可以高效調(diào)節(jié)雨水徑流總量，進(jìn)而保護(hù)水生態(tài)環(huán)境。

2.以我們城市的建筑物、廣場(chǎng)、綠地、道路和小區(qū)等作為海綿城市建設(shè)載體。屋頂花園可以滯留雨水、節(jié)能減排；人行道和廣場(chǎng)可以鋪設(shè)透水磚；道路綠化帶可設(shè)計(jì)為下沉綠地，同時(shí)還可將路面雨水引入周邊公共綠地進(jìn)行消納，來解決綠化帶空間不足；城市綠地也應(yīng)建成具有雨水調(diào)蓄功能的“雨洪公園”，通過下沉式綠地來下滲、調(diào)蓄和凈化雨水。

3.提高城市道路的透水性。過去的硬化路面極易形成大量徑流雨水和相應(yīng)污染物，而作為新型生態(tài)環(huán)保型材料的多孔海綿水泥混凝土可應(yīng)用在城市道路建設(shè)領(lǐng)域[4]；透水瀝青路面能夠降低地表徑流洪峰流量，使行車舒適性及安全性得到提升[5]，能夠明顯改善城市環(huán)境，降低城市熱島效應(yīng)的影響。

4.低影響開發(fā)城市水系。城市水系具有保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境、排放和調(diào)蓄雨水等重要功能。利用濱水綠化帶作為植被緩沖帶，減少城市徑流雨水污染；水系岸線應(yīng)設(shè)計(jì)為生態(tài)駁岸，提高水系的自凈能力。

三、LID與海綿城市的技術(shù)對(duì)比

兩者相似點(diǎn)：都是通過雨水滲透、雨水儲(chǔ)蓄、雨水調(diào)節(jié)、雨水截污凈化等辦法，達(dá)到控制雨水徑流總量在限定的范圍內(nèi)，讓河道生態(tài)環(huán)境、河流湖泊水生生態(tài)系統(tǒng)以及補(bǔ)給地下水達(dá)到平衡狀態(tài)。兩者的不同之處是LID技術(shù)主要是運(yùn)用雨水調(diào)蓄系統(tǒng)、植草溝、雨水花園、下凹綠地、屋面雨水系統(tǒng)、路面透水、低影響街道等方法進(jìn)行雨水徑流控制和污染源控制。而這些技術(shù)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)都是根據(jù)雨情和設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)來確定的，并且是通過數(shù)學(xué)模型來設(shè)計(jì)。

海綿城市技術(shù)：在LID基礎(chǔ)上，進(jìn)行更加符合國(guó)情的設(shè)計(jì)。通過服務(wù)功能：雨水供應(yīng)補(bǔ)給服務(wù)功能、雨水量調(diào)節(jié)儲(chǔ)蓄功能等，創(chuàng)造良好的水生態(tài)系統(tǒng)。從根本上解決存在的生態(tài)問題，其中有創(chuàng)建防洪體系、實(shí)行生物保護(hù)和生物棲息地恢復(fù)發(fā)展、創(chuàng)建本土文化遺產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)和創(chuàng)建游憩網(wǎng)絡(luò)等，海綿城市技術(shù)實(shí)行地方片區(qū)的雨水洪澇管理、水體自然生態(tài)凈化處理、補(bǔ)給地下水水量、保護(hù)地區(qū)生物棲息地及保育、建造公共空間的公園綠地以及城市微氣候調(diào)節(jié)等等。endprint

四、國(guó)內(nèi)海綿城市實(shí)踐案例分析

落地在貴州的六盤水明湖濕地公園項(xiàng)目，就是通過充分利用海綿城市設(shè)計(jì)原理，挖掘地形地貌特征，通過雨洪管理技術(shù)、修復(fù)生態(tài)水系統(tǒng)、公共開放空間的系統(tǒng)性集合與城市河道濱水景觀用地的價(jià)值提升結(jié)合起來，讓景觀的生態(tài)服務(wù)功能得到很好的發(fā)揮。1.對(duì)原河道的生態(tài)進(jìn)行改造：對(duì)原河道進(jìn)行改造，用曲折蜿蜒的河流形態(tài)來應(yīng)對(duì)洪水，提升河流自身的凈化力，將原硬質(zhì)鋪裝的駁岸改造成自然生態(tài)型駁岸。2.陂塘蓄水系統(tǒng)：利用陂塘形式與溝渠形式、梯田和河流構(gòu)成小型的蓄水系統(tǒng)，主要通過留住地表徑流量、減緩高峰徑流、增加自然蒸發(fā)和補(bǔ)給地下水，起到了雨水洪澇調(diào)節(jié)的作用。流經(jīng)陂塘、農(nóng)田、溝渠的雨水，被水生生物過濾、沉淀、植物吸收、微生物降解等，達(dá)到凈化水質(zhì)的作用。3.梯田濕地系統(tǒng)：通過保留及攔截水分，陡峭坡地也能夠栽種糧食。梯田狀棲息地使水流減慢，水中過剩營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可以為植物及微生物提供其生長(zhǎng)需要養(yǎng)分，進(jìn)而幫助除去水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。4.低堰壩設(shè)計(jì)：場(chǎng)地采用堰壩蓄水，可有效降低實(shí)際的水量需求。同時(shí)壩體改變了原有河流縱立面，以及降低流水速度及流水流量，減少了大部分的需水量。5.公園慢行交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)：公園的慢行交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念與梯田相結(jié)合，人行小道分布在生態(tài)濕地與保留樹島之中，延續(xù)了原來田埂的特點(diǎn)，并且起到體驗(yàn)文化線路的作用，也展現(xiàn)了當(dāng)?shù)氐泥l(xiāng)土文化景觀。

成效：通過改變河流形態(tài)，回歸自然形態(tài)，改變了原來生態(tài)環(huán)境日益惡化的現(xiàn)狀，并且成為全國(guó)著名的濕地公園。在功能方面，河道景觀生態(tài)效益為城市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)揮重要作用，其中有雨水洪澇調(diào)節(jié)儲(chǔ)蓄、河流水體凈化處理，還有生物自然棲息地的修復(fù)和管理。也為當(dāng)?shù)鼐用裉峁┮粋€(gè)自然有活力的公共空間。

五、結(jié)語(yǔ)

海綿城市設(shè)計(jì)內(nèi)涵與理念的初心，是轉(zhuǎn)變我國(guó)目前城市建設(shè)規(guī)劃狀態(tài)，具體來說應(yīng)做到四點(diǎn)：1.從水流源頭進(jìn)行減排；2.在水流動(dòng)過程中進(jìn)行控制；3.有規(guī)劃的系統(tǒng)管理；4.進(jìn)行統(tǒng)籌兼顧建設(shè)。修復(fù)城市生態(tài)系統(tǒng)，減少城市內(nèi)部洪澇災(zāi)害，增加透水性路面鋪裝，增加雨水收集與利用，促進(jìn)城市水循環(huán)，減輕城市用水壓力，實(shí)現(xiàn)良性發(fā)展。

1.海綿城市在建設(shè)改造過程中，應(yīng)按照已有低影響開發(fā)技術(shù)，遵循整體水體循環(huán)理念。城市管道改造應(yīng)充分利用低開挖、低消耗、零浪費(fèi)、零排污的方式，進(jìn)行綠色生態(tài)改造。充分合理利用資金，優(yōu)先考慮解決城市內(nèi)澇重災(zāi)區(qū)。老城、新區(qū)分別對(duì)待規(guī)劃建設(shè)。

2.加強(qiáng)水循環(huán)管理技術(shù)研究探索，確定符合實(shí)際情況的、安全合理的海綿城市雨水系統(tǒng)要求，如控制河流的總流水量、控制河流徑流的峰值、控制地表徑流污染程度等。同時(shí)做好雨水地面下滲，河道地下水補(bǔ)給，也是控制河道在雨水季節(jié)減輕總流水量的有效方式。

3.加強(qiáng)法律、制度的建設(shè)。我們可以查閱借鑒外國(guó)相對(duì)成熟的法律法規(guī)，再結(jié)合我國(guó)具體實(shí)施的相關(guān)法律法規(guī)，做到有法可以依據(jù)，持續(xù)發(fā)展。

4.充分加強(qiáng)城市的水體循環(huán)建設(shè)工程的后期維護(hù)管理工作。充分發(fā)揮海綿城市效益，加強(qiáng)后期工程維護(hù)管理，切實(shí)把具體工作落實(shí)到具體單位。最終實(shí)現(xiàn)低影響開發(fā)與海綿城市水循環(huán)建設(shè)，達(dá)到城市的良好發(fā)展，人與自然和諧共存。

參考文獻(xiàn)：

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作者單位：

華北水利水電大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院endprint