海綿城市的國際樣本

楊天 楊卓琦

挪威拉爾維克小鎮具有雨水再利用等功能的環保建筑

當海綿城市建設在中國方興未艾之時，與其相類似的雨水資源利用和管理理念，已在一些發達國家和地區實踐和發展了多年。這些國際樣本，能成為當下中國海綿城市建設的“他山之石”嗎？

美國的低影響開發技術

1993年夏天，連綿不斷的降雨令美國密西西比河流域暴發洪水，造成高達120億～160億美元的直接經濟損失，這引起了美國各界對于國內雨洪管理的重新思考。

為應對不斷加快的城市化進程對于自然原有的“吸水”能力的影響和破壞，一種全新的綠色雨水技術進入人們的視野，這就是由美國東部馬里蘭州的喬治王子郡及西北地區的西雅圖和波特蘭市共同提出的低影響開發技術（LID）。

如今，在全美，LID設施已有上萬個，對美國的暴雨管理和面源污染控制提供了絕佳的解決方案。

距離美國西雅圖市區11公里，有一個能夠容納多收入階層的混合式居住區。這里是西雅圖市的最高點，比海平面高出160m左右。雨季時這里會產生大量的雨水徑流并流向較低的街區，也因此得名“High Point ”。

英國倫敦維多利亞火車站附近的“活體墻”，包括1萬多種蕨類植物和草本植物通過收集屋頂上的雨水來保持生長，墻面最多可儲存1萬升水

二戰期間，作為波音公司和美國太平洋艦隊的后援，大批工人聚集在“High Point”形成了社區。1952年，這個區域被西雅圖市收回，成為貧民居住地。當時那里有791棟破爛房屋，基礎設施不全，社區的排水系統大部分是雨污合流制，攜帶城市污染物的暴雨徑流往往未經處理就直接排放入毗鄰的朗費羅河中，造成河水不同程度的污染。

因雨水污染帶來的生態影響已經危及到了漁業生產——每年，洄游的三文魚都會在朗費羅河中產卵。

2003年，基于街道整頓和向更多市民提供優質住房的政策，西雅圖市政府的建設部門開始了社區全面改造計劃，希望讓那里改頭換面。

在隨后的6年時間里，專家利用植被淺溝、雨水花園、透水鋪裝等技術與園林景觀結合，還將池塘公園、袖珍公園和兒童游戲場地等多功能開放空間的地下部分設計成了地下的儲水設施。

為了減少面源污染，該社區又沿街道設立了生物過濾單元，種植了一系列本土的耐旱灌木、喬木和草坪，這些植物和地下經過改良替換的土壤能層層過濾毒素，將暴雨的不良影響降低。

另外，作為一個中心雨水收集池，社區內的池塘能夠控制洪水的流量并提供額外的水質處理。

于是，每當大雨來臨，來自屋頂、道路和廣場等處的雨水，通過植被淺溝的引導和輸送，匯入北部的池塘中，經過凈化和處理后，達到相關標準的雨水最終被排入朗費羅河，這一過程完全模擬自然的水文環境，朗費羅河的生態平衡由此有了保證。

隨著LID多項措施的引入，“High Point”很快成為一個有著較高人口密度的城市居住空間，在人居綠地空間，舒適步行系統和水質的改善及雨水的利用方面均得到了很好的平衡。

如今，每年秋季洄游至此的大批三文魚正是LID的最大受益者之一。西雅圖也成為全世界第一個讓三文魚回歸大都市河流的城市。

2011年，美國費城也制定了全市性LID的總體計劃，該計劃將投資16億美元用于綠色雨水基礎設施的建設，投資3.45億美元用于增加傳統排水設施，投資4.2億美元用于綠色雨水設施的適應性管理。

歐洲的可持續排水計劃

歐洲城市的雨洪管理建設已有幾十年歷史，與之相關的理論依據和法律政策是當地建筑師、景觀師和規劃師的必修課。

在歐洲，居住區內的綠地和廣場在建立初期就考慮到了雨水調節問題，它們平時可以滿足市民的生活需要，而一旦大雨來臨，又變身為可蓄洪的地區。

對雨水的可持續性利用是歐洲雨洪管理的重點。

作為雨水收集利用技術是最先進的國家之一，德國利用公共雨水管道收集雨水，進行簡單的處理后，達到雜用用水水質標準，便可用于街區公寓的廁所清洗和庭院澆灑。

德國也是最早對城市雨水采用政府管制制度的國家，為此還制訂了一系列有關雨水利用的法律法規、技術指引和經濟激勵政策。

1995年德國頒布了歐洲首個“室外排水溝和排水管道標準”，提出通過雨水收集系統盡可能地減少公共地區建筑物底層發生洪水的危險性。1996年，在本國水法的補充條款中又增加了“水的可持續利用”理念。

目前，德國在新建工業、商業場所或是居民小區之前，均要設計雨水利用設施，如果沒有，政府將征收雨水排放設施費和雨水排放費。

在自家院子里安裝雨水收集器，采集的雨水經過處理后澆花、洗車、洗衣服，如今已成為德國人的新時尚。

不僅如此，雨水的可持續利用還為德國人帶來了新的就業機會和經濟效益。有媒體報道，2011年全德有超過38萬人在可再生能源行業工作。在雨水相關的能源行業，德國Mall公司2010年的一項研究顯示，相比2009年，從事“雨水循環”的企業營業額增長了5億歐元。

2010年，英國政府也全面啟動了可持續城市排水系統的建設計劃。

據《經濟日報》報道，近年來，英國政府愈加重視國內水資源短缺問題。英國環境署預測，英國人均降雨量遠低于地中海等地區。隨著人口壓力的不斷上升和氣候變化帶來的降水分布變化，英國將面臨嚴峻的水資源短缺壓力，英格蘭東南部地區甚至將不再適宜農業耕種。此外，2014年初的洪水也對當前英國各地的市政排水系統和防洪應對措施提出了挑戰。

目前在英國，越來越多的住宅項目、學校、高速公路服務區以及商業中心已經在設計階段將可持續城市排水系統納入，全英國已建成34個重點實踐項目。利用滲透溝、洼地、過濾設施、濾水管等技術方法的雨水公園，在英國比比皆是。

英國雨水再利用管理協會的數據顯示，近年來，隨著水價不斷攀升，很多英國家庭開始使用雨水收集系統，其造價一般在1500～3000英鎊之間。雨水直接從屋頂收集，并通過導水管過濾后導入地下儲水罐儲存，用于滿足家庭灌溉、洗衣等非飲用水需要。

對于大型市政建筑和商業建筑的雨水利用，英國政府同樣重視。

為了慶祝新千年的到來而建設的倫敦世紀圓頂，有著歐洲最大的建筑物內水循環設施。從面積相當于12個足球場大小的10萬平方米的圓頂蓋上收集來的雨水，經過24個專門設置的匯水斗進入地表水排放管中。其中，每天有約100立方米經過過濾的雨水用以沖洗該建筑物內的廁所。

澳大利亞的水敏感性城市設計

水敏感性城市設計理念誕生于澳大利亞。2004年，澳大利亞政府出臺的《全國水資源協定》中將其定義為——“用管理整合城市規劃，保護城市水循環，以確保城市水資源管理對自然水文和生態過程的敏感性”。

這一理念綜合考慮了城市防洪、基礎設施設計、城市景觀、道路及排水系統和河道生態環境等，通過引入模擬自然水循環過程的城市防洪排水體系，達成城市發展和自然水環境的和諧共贏。

早在1990年，澳大利亞就開始將城市水敏感設計應用到城市開發的實踐項目之中。2000年后，這一理念在澳大利亞成為了必須遵循的技術標準。

如今，在澳大利亞，水敏感城市設計理念已大量實踐和推廣，包括居住、商業、工業等開發類型，涵蓋建筑、場地、地段、街區等空間層次的大批項目相繼建成。

在悉尼的皮羅馬公園，道路和停車場的雨水徑流通過道路生物滯留系統和生物滯留雨水花園來處理，園內高地頂端的東部集水區與位于中間的生物滯留池相呼應。經過收集處理后的雨水用于灌溉公園，可以滿足公園公共開放空間用水需求的80%。

澳大利亞聯邦的第二大城市墨爾本和世界上其他大城市一樣，也面臨城市雨洪的一系列挑戰。特別是城市雨水徑流給這里的河道等水體帶來的面源污染，一度讓管理者們頭疼不已。水敏感性城市設計的理念因此在墨爾本得到大力倡導，令墨爾本一躍而成為城市雨洪管理領域的新銳。

作為墨爾本主管雨洪管理的政府部門，墨爾本水務局參與到了這座城市每個新建設開發的項目之中。

在項目的可行性研究階段，建設方就要提交項目雨洪管理總體規劃，供水務局審查。隨后的各個設計階段中，建設方及其委托的咨詢設計公司還需要將工程報告、設計圖紙、計算書甚至數學模型提交給墨爾本水務局審核備案。

日本的雨水調蓄設施

與城市內澇相比，人口集中地區水資源缺乏的問題在日本更突出。如何對雨水進行收集利用成為日本政府考慮的重點。

早在1980年，日本建設省就開始推行雨水貯留滲透計劃。近年來，隨著雨水滲透設施的推廣和應用，相關領域內的雨水資源化利用的法律、技術和管理體系在日本正日趨完善。

日本在雨水利用技術上進行了多種嘗試，比如降低操場、綠地、公園、花壇、樓間空地的地面高程;在停車場、廣場鋪設透水路面或碎石路面，并建設滲水井，加速雨水滲流;在東京、大阪等特大城市建設地下河將低洼地區雨水導入地下河等。

但其最具特色的技術手段還是建設雨水調蓄池。

在傳統的、功能單一的雨水調蓄池的基礎上，日本發展出了多功能調蓄設施，這種設施設計標準高，規模大。在暴雨未至的時候，它還可以全部或部分地發揮城市景觀、公園、綠地、停車場、運動場、市民休閑集會和娛樂場所等多種功能。

1992年，日本頒布的“第二代城市下水總體規劃”，要求新建和改建的大型公共建筑群必須設置雨水就地下滲設施，還要求在城市中的新開發土地每公頃應附設500立方米的雨水調蓄池。

2015年初開始，東京交通樞紐之一的澀谷車站周邊地區開始整體開發。其中的一項重要工程就是在地下25米深處，開建一個4000噸的儲水池。這種多功能的儲水池可以在暴雨期將周邊雨水集中儲存，解決附近地區瞬間排水能力不足的問題。而在缺水的時候，儲水池中儲存的雨水又可以被抽出來供地面澆花、灑水等用途，甚至可以在凈化后成為市民的日常生活用水來源之一。

2012年落成的日本最高塔——東京天空樹也設計了一個雨水回收利用系統。當有災害發生時，天空樹蓄水池中儲存的7000噸雨水，可為其所在的東京墨田區的23萬人口提供一天的生活和消防用水。