海綿城市建設研究進展與若干問題探討

蔡素雯

摘 要：本文分析了國內外海綿城市建設的現狀，結合具體城市闡釋了海綿城市多尺度構建的方法和實踐情況。文章指出，海綿城市的構建核心在于從宏觀、中觀、微觀三方面跨尺度建立優質的水生態基礎設施，文章強調城市建設必須充分考慮人與水和諧相處的關系，要全方位考慮，做好總體規劃才能確保社會的可持續發展，建設海綿城市是歷史的必然選擇。

關鍵詞：海綿城市；水問題；多尺度；基礎設施

中圖分類號：TU992 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）01-0001-02

如今中國面臨著水資源缺失、水環境污染、城市內澇、水生物棲息地喪失等一系列水問題，針對這些問題相關管理單位及建設部門采取了各種挽救手段與制止措施。其中，海綿城市理念的提出給城市發展和人類生存帶來了福音，人與自然和諧相處的觀念逐漸深入人心。為了城市建設的發展，海綿城市的建設必然會成為歷史的選擇。

1 海綿城市的提出背景及其內涵特征

隨著我國城鎮化的大力發展，我國逐步由一個農業大國發展成為現代城市化工業大國。在2011年我國城鎮化率首次突破了50%大關。城鎮化建設的快速建設，給國家發展帶來了很多積極影響，比如產業結構改善、科技發展、研究成果轉化、城鄉人口調整。但是在過去高速城鎮化建設的進程中，人與自然和諧共處的理念總是被人們忽略，在城市群快速興起的今天，我國正面臨嚴峻的生態環境問題，比如淡水資源匱乏、地下水位降低、城市霧霾、空氣質量下降、雨水洪澇、水系統污染以及生物棲息地喪失等等。因為房屋建設、地面施工等影響，下墊面出現了硬化現象，以致于70%-80%的降雨都形成了徑流，地下滲水只有20%—30%，基于以上原因，自然生態本底受到了嚴重破壞，自然海綿體的損害造成了下雨則澇、逢澇定癱、雨后即旱、旱澇迅轉以及熱島效應等災害，為此，引起了水生態環境嚴重污染與惡化、水資源緊張以及水安全缺少保障等危害。針對我國面臨的各種水問題引起的嚴重綜合癥，在2014年11月，國家住建部頒布了《海綿城市建設技術指南》，明確提出了我國海綿城市的理論。

在城市洪澇頻頻出現的當今，海綿城市的運用已經逐步得到了社會各界人士的認可，甚至已經出現了將我國發展成為綠色海綿系統的呼聲，希望可以將雨水就地資源化，將其就地儲蓄，努力讓城市公園與濕地形成統一，打造水生態基礎設施自然保護系統。圖1展示了中國不同地區多年平均降水量。

2 國內外海綿城市發展現狀

2.1 國外海綿城市發展現狀（新加坡、德國、瑞士）

長期雨水量充足的熱帶島國新加坡，其降雨量還在逐年增加，然而卻很少發生城市內澇的現象。面對隨時到來的傾盆大雨，其城市極少出現大量積水，這與當地合理配置的雨水收集和城市排水系統密不可分，圖2展示了排水管網的工作原理。在新加坡，幾乎每棟房屋、每條馬路都修建有排水渠，并且這些排水渠是與相關排水系統相連通的，因此，充分體現了海綿城市的彈性概念，使該城市能夠及時吸水、蓄水、滲水、凈水。

對于德國，其城市排污處理的能力和地下管網的發達程度處于世界遙遙領先的地位。比如：在柏林，其地下水道的長度已經達到了9646km，而且部分管道已有近140年的歷史，由此可見，其海綿城市建設水平之高。在柏林，其城市地下水道多采用混合管道系統，可以對污水與雨水同時進行處理。而在柏林郊區，為了提高水處理的效率，使水處理更有針對性，其通常采用分離管道系統以對雨水與污水分別進行處理。在最近幾年，德國還興起了分散的雨水處理系統，大力推行“洼地—滲渠”系統，通過建設洼地、滲渠等設施，并將其與具有孔、洞的排水管道連接為一體對雨水分開處理。通過低洼地段暫時積蓄往下滲透的雨水，通過滲渠長時間貯藏雨水，這使得城市排水管道的負擔大大減小。

2.2 國內海綿城市發展現狀（沿海城市等）

根據我國的基本國情和自然環境，我國也在大力貫徹海綿城市建設理念，第一批試點城市包括了遷安、白城、鎮江、嘉興、池州、廈門、萍鄉、濟南、鶴壁、武漢、常德、南寧、重慶、遂寧、貴安新區和西咸新區，如今還有很多省市都在積極申報海綿城市試點。北京市、天津市、大連市、上海市、寧波市、福州市、青島市、珠海市、深圳市、三亞市、玉溪市、慶陽市、西寧市和固原市已經進入2016年中央財政支持海綿城市建設試點范圍。未來，海綿城市建設必然會在全國大面積普及。

3 海綿城市多尺度構建方法及實踐

3.1 宏觀——綜合水安全格局與水生態基礎設施，北京案例

海綿城市構建過程中，從方法上講可以參考景觀安全格局的辦法，對具有水質管理調節、洪澇處理與排放、生物多樣性與水資源保護等功能的空間位置進行綜合水安全格局建設。通過水生態安全格局的分析與規劃，在城市總體建設中設置合理的水生態基礎設施。例如：在北京市，其水生態安全格局包括底線、滿意、理想三個水平的安全格局。假使以理想化的水安全格局構建當地生態基礎設施，其城市雨水能夠完全消納，地下水可以得到充分回補，這樣人與水之間的占地壓力可以得到大大緩解，城市的人口容納程度可以大幅度提高，發生洪澇等自然災害的幾率會顯著減小。圖3為北京市水生態安全格局圖。

3.2 中觀——城鎮海綿系統，海南三亞案例

從中觀層面上講，構建海綿城市應當考慮如何合理利用城鎮區域內的江河、坑塘，如何有效結合主要匯水位置和集水區域，如何實現城鎮一體化的海綿系統，以解決污水處理、水量平衡、棲息地恢復等問題。比如：海南三亞在海綿城市規劃中強調要對海南總體城市建設制定詳細規劃，堅決抵制城市建設侵占江河湖水系統，做好江河、水庫、濕地、池塘、溝渠自然水體的保護，全面推行城市排水以及防澇設施的達標建設。

3.3 微觀——城市雨洪管理綠色海綿技術，哈爾濱群力雨洪公園案例

海綿城市建設最終需要落實到具體的海綿體身上，如：小區建設、公園規劃以及局部集水單元建設。此微觀尺度主要是關系到基礎設施建設技術的集成。以哈爾濱群力雨洪公園為例，該公園是以解決城市內澇為目的建設的濕地公園，很好實現了城市與水相適應的問題。圖4與圖5分別給出了哈爾濱群力雨洪公園城市海綿體總平面圖和哈爾濱群力雨洪公園城市海綿體建成實景，其建設的關鍵問題主要包括4點：

（1）在雨洪安全格局的基礎上，建設由“集水城區—匯水濕地”鑲嵌結構的海綿綜合體。

（2）一方面為了奠定生物棲息地多樣化的基礎，為水生生物提供舒適的游動與休憩環境，同時為了搭建多級濕地系統的基礎，需要通過填一挖技術建設海綿面地形。

（3）該公園采用“水質凈化—蓄滯水—地下水回補”形式的”多級多功能濕地系統，需要將表流濕地與潛流技術進行整合，以實現土壤清潔與生物凈化，凈化以后的雨水通過中央低洼濕地進行匯集，再回補給地下水。依照水質凈化、蓄滯水、地下水回補的前后順序搭建三類不同的濕地系統，最終實現多種生態系統并存的全方位服務。

（4）盡量融合生物保護、科學技術普及、教育理念灌輸等功能，并有效利用相關地形特征和雨水分布規律形成或恢復具有特色的生態環境。

4 結語

中國在城鎮化建設的過程中長期依賴于灰色基礎建設，在過去的經濟建設中嚴重忽略了人與自然和諧相處的重要價值觀，長期單純追求單一目標，這嚴重破壞了生態環境。城市內澇、熱島效應、地下水位下降、水生物棲息地破壞都是當今中國面臨的巨大問題與負擔。海綿城市的建設是解決這些問題的必然手段。

參考文獻：

[1]向璐璐，李俊奇，鄺諾.雨水花園設計方法探析[J].給水排水，2008，34（8）：47-51.

[2]陜西省西咸新區灃西新城管理委員會.西咸新區雨水花園設計指南[Z].2014.