海綿城市理念在城市規劃中的應用原則及其對策

龐潔　李特

近年來，城市化進程得到了快速發展，由此引發的城市弊病也日益凸顯，逢雨必澇、城市看海成為最近幾年的熱詞，并受到國家層面的重點關注。傳統的雨洪管理理念以“快排”為主要思想，通過建設灰色排水基礎設施將徑流排出城市區域，因此，不少城市缺水現象嚴重;又由于管道的排水效率有限，造成了城市旱澇并存的現象。“海綿城市”的理念應運而生，其本質是轉變傳統城市建設理念，用新型理念實現資源環境與城市協調發展。

2013年12月，習近平總書記在中央城鎮化工作會議上提出“建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市”，“海綿城市”理念應運而生。[1]海綿城市，從字面上可以理解為像海綿一樣的城市。海綿具有良好的“吸水、持水、釋水”的水力特性，在城市中則具體表現為下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。通過自然途徑與人工措施的結合，在保障城市排水防澇安全的前提下，最大限度地實現雨水在城市區域的積存、滲透和凈化，促進雨水資源的利用和生態環境保護。[2][3]

2015年10月，國務院辦公廳發布《關于推進海綿城市建設的指導意見》，要求綜合采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施，將70%的降雨就地消納和利用，到2020年，城市建成區20%以上的面積達到目標要求;到2030年，城市建成區80%以上的面積達到目標要求。[4]

由于海綿城市理念相對較新，其理念與城市建設下水資源開發利用也十分契合，但并不是所有城市都適合海綿城市的開發理念。因此要根據各個城市的具體人文、地理、經濟、社會發展等實際情況和目標需求，堅持因地制宜、個性化設計的城市規劃原則，避免生搬硬套、完全復制其他城市的海綿城市理念。

海綿城市設計內涵和意義

建設智慧化海綿城市，雨洪不再是災害，而是重要的水資源。有效控制雨水徑流，修復城市水生態、改善水環境、涵養水資源，增強城市防澇能力，實現“小雨不積水、大雨不內澇、水體不黑臭”。

相比較傳統的排水系統和內澇設施設計，利用數值模擬技術建立適合的城市內澇模型，結合氣候變化和城市化變化引起的降雨條件以及土地利用變化對城市現狀排水系統能力進行風險評估，并預測地表可能產生暴雨災害的區域，同時技術人員可依據分析結果針對高風險區域提出有效改善措施，對幫助海綿城市建設提供非常重要的意義。

基于海綿城市設計理念，針對城市內澇問題綜合采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施。“滲”指雨水下滲減排，透水鋪裝;“滯”指雨水滯留，下沉式綠地、生物滯留設施等;“蓄”指雨水蓄存，蓄水池、雨水罐、濕塘、雨水濕地等;“凈”指雨水凈化，控制水環境質量;“用”指雨水收集回收利用;排：超標雨水溢流至排水系統。

海綿城市理念在現代化城市規劃中的原則

海綿城市理念是基于城市給水排水系統傳統建設下，提出的蓄水-凈水-再釋放利用的新型城市規劃設計理念。海綿城市又被稱為低影響設計或低影響開發，在不大興土木重建地下排水管網、盡量減少投資，合理控制開發強度的同時，達到改善城市水系統、水環境的目標。海綿城市的本質是轉變傳統城市建設理念，用新型理念實現資源環境與城市協調發展。通過調研對比近年來海綿城市理念實際應用典型案例發現，在城市規劃中海綿城市理念的應用需要遵循以下原則。

（一）因地制宜

很多學者在海綿城市建設規劃中喜歡借鑒日本、北美和西歐的相關思想和經驗，但是這些國家本身的地下排水設施就修的相當不錯，且具體的氣候也與我國差異很大。同樣，我國的各個城市也有自己特點，海綿城市建設中也應考慮每個城市的具體需求和城市特點，根據城市人文、地理、經濟、水環境保護情況以及當地城市內澇防治具體的要求，因地制宜地對城市進行個性化規劃設計，合理地開發建設海綿城市。基于海綿城市理念，結合實際情況，合理選用雨水花園、植物溝、綠色屋頂、可滲透路面、下沉式綠地和多功能調蓄等低影響開發設施。在植被物種選擇上，應選擇耐淹植物，避免因較長時間泡水而影響其生長，同時綠地設計時要注意物種搭配，選擇適合生長在一起的植物群組，從而達到更加穩定的綠色基礎設計，利于水體凈化和蓄存功能。

（二）定量與定性規劃相結合

目前海綿城市設計大多體現在定性規劃設計方面，如透水鋪裝、下沉式綠地、植草溝等低影響開發設計的選擇，綠地植被的選擇等。但有時這些定性探討不足以支撐海綿城市設計理念的踐行，需要定量的分析報告才能準確執行。現階段借助MIKE系列軟件對河道及城市管網系統進行模擬，水文的定量分析已經比較成熟，其中包括：各地塊設計的最大降雨量及流向;在多種擬定“海綿城市”方案下的單位地塊的雨水阻滯能力，擇優評價方案可行性;在數值模擬的指導下做具體的城市規劃個性化設計。海綿城市理念下的城市建設需要定量與定性規劃相結合。

（三）重視生態安全

在海綿城市建設中，一個重要的設計原則就是生態保護問題。因此低影響開發、自排水系統成為“海綿城市”理念在改造城市中的首選，目的是解決雨季排水困難引起的城市內澇及旱季供水不足導致缺水等問題。在城市規劃建設中，要保證海綿城市建設中管網等基本工程設施與傳統市政設施相配套，確保相應工程措施與城市市政基礎設施運行相銜接。同時，嚴格控制雨水與自來水分流、雨污分流，避免水污染，保證市政生活用水安全。同時盡可能地凈化雨水，緩解水資源短缺的水安全問題。

（四）遵循經濟效益原則

在工程建設中，經濟效益是項目可行性研究階段的重點問題，在設計過程中，經過各個方案成本、效益多指標多角度的對比分析，選定經濟效益較好的方案，經濟效益關系到項目的立項與否。那么同樣，海綿城市高昂的建設成本，引發了一個思考，若每年均攤在項目上的年費用（即年折舊費和年運行費之和）高于改造城市前每年的損失值，那么是否還繼續堅持建設海綿城市，這也是未來值得思考的問題，相信隨著海綿城市建設理念在國內眾多城市改造中的實際應用，會得到一個較好的解答。

海綿城市理念在城市規劃中的應用對策

海綿城市的本質是解決城鎮化與資源環境的協調和諧。[5]海綿城市理念的應用，結合基礎工程設計，針對城市內澇問題綜合采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施，不斷優化并完善城市水系統條件，為國家和人民創造更美好的生活環境。在這種城市建設理念下，遵循生態優先，最大程度上尊重自然界本身的定律，將綠色基礎設施與灰色基礎設計緊密結合起來，提升城市對雨水的儲水能力、凈水能力以及滲透能力，將低影響開發設施融入到城市綠地系統、水系、城市道路等設計中，形成生態基礎設施系統，是海綿城市理念的重要手段。不管在新的城市建設或者舊的城市改造中，海綿城市理念的應用已經滲透在城市規劃建設的多個方面。

（一）城市排水防澇水安全系統

我國是一個缺水的國家，在全國有約400個城市供水量常年不足，隨著城市化逐步發展，城市規模持續擴張，城市用水緊缺這一問題日益嚴重。降雨則是城市水資源最大的來源，海綿城市理念下城市水系統的重難點則是集中在雨水的蓄存、凈化、再利用，借助海綿城市設施將降雨滯留、貯存、下滲、凈化、再利用，可有效緩解水資源緊缺這一問題。同時我國城市排水系統也存在一些問題，有一些城市早期地下降排水系統建設標準不高，部分排水管道老化，嚴重制約了其降排水能力的發揮，排水能力不足導致降排水堵塞，且無法承受暴雨帶來的壓力，威脅到城市的水安全。

通過海綿城市的定義就可以知道，海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，具有良好的“彈性”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要水資源時將蓄存的水“釋放”并加以利用。一個具有良好的雨水收集利用能力的城市，應該在降雨時就地吸收、蓄存、滲透、凈化雨水、補充水資源，調節地下水。減少雨水地表徑流、提高降雨就地下滲是當前海綿城市在水系統方面建設的重點問題。一方面需要增加濕地、湖泊等水源保護系統，下沉式綠地、公園等;另一方面需增加工程設施的建設，將二者緊密結合起來使用。比如可通過明渠或管道將雨水引入到天然湖泊濕地，利用濕地的貯存和凈水功能，不僅能儲存水資源，還能有效過濾雨水的污染物和雜質，提高水體的水質。海綿城市理念有效地提高了水資源的利用率，達到了緩解水資源緊缺的目標，也能保障城市地下降排水系統的安全，與城市現代化發展相協調。

（二）雨水徑流水質管理生態系統

近年來影響人民生活的水安全問題除了“水資源短缺”以外，主要體現為水污染問題，即水質不達標。經調研發現，大多城市水質不達標的主要原因有：水動力不足，流水不暢，污染物堆積，水體富營養化嚴重;雨水與污水同流，沒有分流設施，造成雨水無法利用;生活垃圾、農田、禽畜養殖等城市點源、面源污染較多，很多地方不具備污水收集處理能力。針對國內城市特點，如何削減城市面源污染，做好源頭減排，是我國海綿城市建設的重要需求。

基于以上水質惡化的原因，從工程角度可采用“雨污分流”的降排水方案，保證雨水不會被污水污染，減輕凈化水質的壓力;采用“控源截污”，從源頭截斷污染源，控制點源、面源污染排放問題;采用“綠色、灰色”相結合的方式，將綠色基礎設施與灰色基礎設計緊密結合起來，優化城市空間，保護城區生態環境，豐富綠地的形式和內容。

中國科學院的王浩院士曾說過：“污染物是放錯了位置的營養物。”氨、氮、磷等直接排入水體可能引起水體富營養化，加劇水體污染，但如果隨地表徑流進入綠地設施，就能成為綠地植被需要的營養物質。常見的綠地措施主要包含：下沉綠地、雨水花園、生物滯留設施、植物緩沖帶、透水鋪裝、植草溝等，主要起收集、輸送雨水至下沉綠地和湖體中的作用，不同種類生物之間達到一種生物系統的平衡狀態，具有一定的雨水凈化作用。在新型城市化的發展必然性要求下，建設對雨水“自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市”，也正是對城市雨水的管理提出了新的要求。

（三）城市道路規劃中的應用

我國很多城市市政道路缺乏科學合理的規劃設計，面臨較大暴雨天氣時，降排水能力不足，會產生城市內澇問題。我國一般采用道路兩旁設綠化帶來應對道路積水的問題，但是很多道路設計時并沒有規劃足夠寬的綠化帶，因此很難解決城市道路積水的問題。海綿城市理念下城市道路規劃滿足交通的基本功能以外，應結合城市排水防洪系統、自來水管網系統、城市綠地等專項規劃以及城市總體規劃，合理選擇路網結構模式，最終確定道路的功能和規劃。

相較于傳統的城市道路規劃設計，海綿城市理念下的市政道路規劃設計有著更高的要求。道路設計需要區域整體規劃，要把當前城市發展和未來階段的城市發展規劃結合起來，進行區域整體性設計，保證整個城市的長遠發展。道路規劃要融合綠色生態的概念，提高城市道路的排水及蓄水能力。

在城市道路規劃設計中，可結合城市道路兩旁綠地對于蓄水、排水、滲水的具體要求，考慮排水設施及相關指標的基礎上，選擇功能性綠色植物進行種植搭配。可以合理規劃一些下沉式綠地設計，有效預估綠地的蓄水量，以期能保障當地最大降雨量條件下水量的蓄存和下滲的需求。此外，在交通負荷較低的地方可考慮將道路設計為“可滲透路面”，可滲透路面可有效降低不透水面積，增加雨水下滲能力，同時對雨水徑流水體有一定的凈化作用。

結語

海綿城市概念內涵在持續發展之中，創建中國獨樹一幟的海綿城市理念、標準、規范還有很長的路要走。本文詳細闡述了海綿城市的內涵和意義，根據我國城市特點，提出了因地制宜個性化規劃設計、定量與定性規劃相結合、重視生態安全及遵循經濟效益等原則。論述了海綿城市理念在城市排水防澇水安全系統、雨水徑流水質管理生態系統、城市道路規劃等方面的具體應用，以期為城市改造海綿城市建設提供參考借鑒。

參考文獻

[1]柯善北.讓城市像海綿一樣“呼吸” 解讀《國務院辦公廳關于推進海綿城市建設的指導意見》[J].中華建設，2017（11）：6-7.

[2]仇保興.海綿城市（LID）的內涵、途徑與展望[J].給水排水，2015，41（3）：1-7.

[3]張書函.基于城市雨洪資源綜合利用的“海綿城市”建設[J].建設科技，2015（1）：26-28.

[4]國務院辦公廳.國務院辦公廳關于推進海綿城市建設的指導意見[EB/OL].（2015-10-16）.http：//www.gov.cn/zhengce/content/2015-10/16/content_10228.htm.

作者簡介

龐 潔 楊凌職業技術學院講師，主要從事水利工程教學工作