纽约市GI建设对我国海绵城市建设的启示

林伟斌 ， 林伟光, 连　彦， 何天友， 郑郁善

(1.福建农林大学 园林学院，福州 350002；2.成都赛肯思景观设计有限公司，成都 610000;3.福建林业职业技术学院 ，福建 南平 353000)



纽约市GI建设对我国海绵城市建设的启示

林伟斌1， 林伟光2, 连彦1， 何天友1， 郑郁善3*

(1.福建农林大学 园林学院，福州 350002；2.成都赛肯思景观设计有限公司，成都 610000;3.福建林业职业技术学院 ，福建 南平 353000)

摘要：通过对城市洪涝灾害的概述和对海绵城市政策的回顾和解读,提出了城市的建设应从灰色基础设施向绿色基础设施转变的新概念；同时结合国内海绵城市建设剖析了美国纽约市绿色基础建设规划的具体5项内容，最后提出了适用在我国海绵城市建设过程中的具体建议。

关键词：海绵城市；绿色基础设施；纽约；雨洪管理

由于城市化进程不断加快，城市下垫面结构发生改变，不透水的区域大量增加，致使原来的自然水文循环被扰乱，地表径流增加，地下水无法得到及时补给,水质污染加剧。

为贯彻落实习近平总书记讲话及中央城镇化工作会议精神，大力推进建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”， 2014年10月中华人民共和国住房和城乡建设部组织发布了《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》。指南中的主要内容包括总则、海绵城市与低影响开发雨水系统、规划、设计、工程建设和维护管理[1]。

低影响开发雨水系统构建的基本原则：规划控制目标分解、落实及其构建技术框架；明确城市规划、工程设计、建设、维护及管理过程中低影响开发雨水系统构建的内容、要求和方法。

1国内外有关雨水管理的研究和案例

为了解决城市化带来的洪涝灾害频发、水质恶化等问题，20世纪发达国家就开始进行了很多的研究和探索，到现在世界上很多国家都形成了一套自己的城市雨洪管理理论，其中有代表性的包括1990年美国提出的低影响开发(Low Impact Develop-ment,LID)、英国提出的城市可持续排水系统(Urban Sustainable Drainage System ,USDS)、澳大利亚提出的水敏感城市设计(Water Sensitive Urban Design,WSUD)、新西兰提出低影响城市设计与开发(Low Impact Urban Design and Develoment,LIUDD)等。

国内近年来越来越重视城市雨洪问题，2014年提出《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》，并在2015年4月公布了第一批海绵城市试点(迁安、白城、镇江、嘉兴、池州、厦门、萍乡、济南、鹤壁、武汉、常德、南宁、重庆、遂宁、贵安新区和西咸新区)。

在实践方面，由上海张唐景观设计事务所2015年4月建成的长沙中航国际社区“山水间”公园、2014年美国asla协会的通用设计类荣誉奖获奖作品—东莞万科建研中心生态园区和六盘水明湖湿地公园是国内近年来为大众熟悉的雨洪管理案例。

2绿色基础设施概况

绿色基础设施的设计思想可追溯到150多年前, 弗雷德里克·劳·奥姆斯特德在美国纽约中央公园和 “翡翠项链”公园系统的设计中就有绿色基础设施理念的雏形，但是真正被提出是在20世纪90年代。

美国规划协会在一份报告中对绿色基础设施进行了如下定义:它是一种由诸如林荫街道、湿地、公园、林地、自然植被区等开放空间和自然区域组成的相互联系的网络, 能够以自然的方式控制城市雨水径流，减少城市洪涝灾害，控制径流污染，保护水环境[2]。

美国保护基金会(The Conservation Fund)和农业部林务局(The USDA Forest Service)首次明确提出GI的定义，即绿色基础设施是国家自然生命保障系统，是一个由下述各部分组成的相互联系的网络，这些要素有水系、湿地、林地、野生生物的栖息地以及其他自然区；绿色通道、公园以及其他自然环境保护区；农场、牧场和森林；荒野和其他支持本土物种生存的空间。它们共同维护自然生态进程，长期保持洁净的空气和水资源，并有助于社区和人群提高健康状态和生活质量[3]。

基于雨洪控制利用在绿色基础设施建设中的重要地位和大量的实际工程应用, 西雅图公共事业局提出了一个更为专业的术语——绿色雨水基础设施(Green Stormwater Infrastructure), 主要指针对城市雨洪控制利用的一类绿色基础设施, 包括生物滞留池(雨水花园)、渗透铺装、绿色屋顶、蓄水池等。

在美国EPA网站上,绿色基础设施的内容包括：分段式落水管改变雨水直接进入下水管道的走向，使雨水再利用；雨水收集系统对雨水进行收集再利用；可渗透铺装减缓和减少地表雨水径流，渗透和贮存雨水；种植箱收集贮存地表雨水径流；城市林荫道树叶和树枝对雨水起截留作用；植被草沟减缓雨洪的冲刷和渗透雨水，并引导至雨水花园；绿色屋顶对雨水进行贮存、渗透及蒸发；雨水花园下凹式绿地及植物对雨水的滞留进行渗透净化；绿色停车场；绿色街道。

3纽约市绿色基础设施内容

纽约市在城市建设的过程中，雨洪管理就有计划地不断被实施，其中包括：2008—2010年向纽约市民进行雨水桶赠送计划，使用存储的雨水浇灌草地和花园，减少了很大一部分家庭用水费用；绿色街道和蓝屋顶建设，街旁建设的滞留洼地和植被浅沟可滞留雨水，长时间储藏可以使雨水入渗补充地下水，纽约市环境保护署实验了多项坡顶建筑的雨水滞留技术，包括扩大雨水滞留面积和滞留堤坝的建造；史泰登岛蓝飘带体系，该体系包括了岛南端的15条河流加上加里士满河流域，通过建设人工湿地、雨水滞留池和实际排水工程来解决岛上居民的排水问题[4]。

2010年9月28日，纽约市公布了《绿色基础设施规划》的文件，该计划将持续40年的时间，其目的是提高水环境质量，改善水质，增加娱乐使用的机会，提升公共健康。其主要包括以下5项内容[6]。

3.1建立高效的灰色基础设施

纽约环境保护署计划投资超过29亿美元建立高效的灰色基础设施，这些项目将依据集水区水体设施计划中的审批同意程序提交到纽约环境保护署。大多数情况下，这些项目比其他项目具有更好的成本效益。

3.2优化现有的污水处理系统

纽约环境保护署将对特定污水处理系统的容量进行提升以确保其可以满足足够的流量。对系统的现在容量和未来容量的成本效益进行评估，同时通过检查潮闸，测量和恢复被堵的下水道，对径流引导和渗透来提高雨水系统的容量。其他附加措施包括购买清污卡车和两年内建立136英里拦截器。这些措施，每年可以减少合流制污水溢流5.86亿加仑。

3.3通过绿色基础设施控制来自10%不透水表面的径流

绿色基础设施是这个计划的核心内容。计划的目标是通过滞留和入渗的雨水处理措施(如表1)控制在合流制集水区降雨初期第一英寸的降雨。

表1　绿色基础设施的机会、策略和技术

为了实现这个目标，纽约市将成立绿色基础设施工作小组进行设计并建立道路重建计划中的暴雨水管理系统，同时也包括其他公共项目中的暴雨水管理。为实现这个目标，纽约市已准备成立绿色基础设施基金，同时立即投入物质资本和运营资源。

3.4适应性制度化管理

这个绿色基础设施计划是一个适应性管理策略，是一个反复的、灵活的决策过程。现在，纽约环境保护署已经结合保护性策略调整其方法。一个适应性的管理过程需要给出管理暴雨水的融资计划和大部分未来不确定性的条件，包括气候、降雨、人口、需水量、土地使用、技术和监管要求。自适应管理的效力取决于纽约环境保护署的评量绩效的能力。因此，纽约环境保护署通过使用新的不透水数据和最近更新的污水流量预测，结合滞留和入渗策略，重新校准下水道系统模型对水质的影响，评估主要排水区域污水管道系统的液压能力。

纽约环境保护署通过三个方法监测合流制排水系统溢流事件：在合流制排水系统第一、二、三级出水口进行水位监测，在污水处理厂进行流量测量，在合流制排水系统中的滞留设施进行流量测量。同时纽约环境保护署努力发展必要的技术去测量合流制排水系统出水口实际流量。通过在海港重要支流的出水口增加采样站点的数量，建立57个网络布局的监测站，测量实施绿色基础设施计划后病原体浓度的改变。

3.5公众参与与支持

纽约环境保护署通过替换全部422个合流制排水系统出水口的警示牌和改善网站在多雨天气游憩风险的通告来减少城市居民接触可能有害水域的风险。

建设绿色基础设施需要与众多社区、市民群体、利益相关者合作。作为发展计划里面的一部分，纽约环境保护署已经与环保团体、行政机构和其他潜在的合作伙伴完成了几场会议的交流讨论，同时举行公共会议解释说明绿色基础设施计划的愿景。纽约环境保护署提供资源和技术支持以便社区团体可以规划、建设和维护绿色基础设施。

城市发展需要用创新的道路去满足日益增长的人口的需要，为逐渐发展新技术和设计的实际应用，纽约环境保护署将主办关于绿色基础设施的国际论坛。

4对我国海绵城市建设的启示

4.1对现存的灰色基础设施进行维修升级

城市中原有的排水系统很多情况下因为缺乏后期维护和定期的检查维修，已经失去了原来的运输、储藏、处理雨水的功能。应对现存区域内的雨水措施进行统计和检查，对部分具有提升价值的现存设施进行升级改造以便具备更大的处理雨水的容量，以应对城市扩张带来的排水流量的增加。

4.2多部门合作将海绵城市建设纳入城市基础建设项目

海绵城市的建设从大的流域尺度到小的场地尺度，涉及城市规划、建筑布局、土地开发等多方面的内容，建设过程中涉及的部门包括交通运输部门、园林部门、住房与城乡建设部、教育部门等多家单位，不同部门之间要合理地分配绿色屋顶、雨水花园、下凹绿地、植被浅沟、绿色停车厂、绿色街道、小型雨水湿地、生态景观雨水、生态公园、湿地等综合雨水管理的建设任务。

政府部门应该将海绵城市的建设纳入到城市基础设施的建设当中来，并且成立相关的负责部门。新开发区域的城市设计导则中对雨洪管理控制开发后场地年总径流和水质应该有明确合理的标准。并且有一套关于后期项目维护和定期检查维修的计划。

在海绵城市建设的初期，政府相关部门可以选择有代表性的项目进行示范性建设，绩效良好的项目可作为推广和学习的样本。

4.3加强公民的环保意识，提供技术和资源支持，提倡民众参与到海绵城市的建设中来

海绵城市建设需要城市居民一起参与进来，加强公民对雨洪管理知识的了解，可开设社区雨洪知识的讲座，并进行雨洪管理建设技能的培训，提供适当的建设经费鼓励居民自己动手进行雨水管理措施的建设，鼓励大众对建设后的雨水管理措施进行维护。在教育方面，可以在中小学的课程教育中加入雨洪管理的课程，并配套相关的动手实践和户外考察学习课程，让在校学生有环境保护和雨水管理利用的意识。

4.4前期科学合理的水文计算，风险评估机制的建立和及时的灾害预报

精确的水文资料是项目建设能否实现其预期效果的重要因数，要对区域建立网络化水文测量站点，以科学合理的观测数据支持海绵城市中的水文计算。在城市建设过程中，城市雨洪灾害风险评估是重要参考依据，对于洪涝灾害高危险区域，需要采取必要的措施减少洪涝发生的可能。另外，政府相关部门要及时通过合理的渠道发布暴雨预警信息，提醒市民减少外出，注意暴雨灾害带来的危险。

参考文献(References)：

[1] 中华人民共和国住房城乡建设部.海绵城市建设技术指南：低影响开发雨水系统构建(试行)[S]. 2014

Housing Urban and Rural Construction Ministry of the People’s Republic of China.Sponge Urban Construction Technology Guide:Low Impact Development of Rainwater System Build (Trial) [S]. 2014

[2] 张伟,车伍,王建龙,等.利用绿色基础设施控制城市雨水径流[J].中国给水排水,2011(4):22-27

ZHANG W,CHE W,WANG J L,et al.Management of Urban Stormwater Runoff by Green Infrastructures[J].Journal of China Water&Wastewater,2011(4):22-27

[3] 张园,于冰沁,车生泉.绿色基础设施和低冲击开发的比较及融合[J].中国园林,2014(3):49-53

ZHANG Y,YU B Q,CHE SH Q.The Comparison and Blending of Green Infrastructure and Low Impact Develop-ment[J].Journal of Chinese Landscape Architrcture,2014(3):49-53

[4] 姜丽宁,应君,徐俊涛.基于绿色基础设施理论的城市雨洪管理研究——以美国纽约市为例[J].中国城市林业,2012,10(6):59-62

JIANG L N,YING J,XU J T.Research on Urban Stormwater Management Based on Green Infrastructure:A Case Study of New York City,USA[J].Journal of Chinese Urban Forestry,2012,10(6):59-62

[5] NYCGreenInfrastructurePlan_ExecutiveSummary[EB/OL].

http:∥www.nyc.gov/html/dep/pdf/green_infrastructure/NYCGreenInfrastructurePlan_LowRes.pdf

责任编辑：李翠薇

Enlightenment of New York City Green Infrastructure Construction on Sponge City Construction of China

LIN Wei-bin1, LIN Wei-guang3, LIAN Yan1,HE Tian-you1, ZHENG Yu-shan2

(1.Landscape School, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China;2. Fujian Forestry Vocational Technical College, Fujian Nanping 353000, China;3. Chengdu Kensaisi Landscape Design Co., Ltd, Chengdu 610000, China)

Abstract：By brief description of urban flood disaster and by review and interpretation of sponge city policies, this paper puts forward the new concept of city construction from grey infrastructure construction to green infrastructure construction, meanwhile analyzes real five contents of New York City green infrastructure construction in the United States based on domestic sponge city construction, and finally gives real suggestions for applicable China’s sponge city construction.

Key words：sponge city; green infrastructure; New York; storm-water management

中图分类号：TU984

文献标志码：A

文章编号：1672-058X(2016)03-0102-05

作者简介：林伟斌(1989-),男，福建仙游人，硕士研究生,从事风景园林规划设计研究.*通讯作者：郑郁善(1960-)，男，福建永泰人，福建林业职业技术学院院长，博导.E-mail:zys1960@163.com.

收稿日期：2015-10-10; 修回日期：2015-11-20.

doi:10.16055/j.issn.1672-058X.2016.0003.020