武汉建设海绵城市实现雨水资源化利用的对策

阮云婷， 徐 彬

(湖北工业大学经济与管理学院， 湖北 武汉 430068)



武汉建设海绵城市实现雨水资源化利用的对策

阮云婷， 徐 彬

(湖北工业大学经济与管理学院， 湖北 武汉 430068)

建设“海绵城市”是解决武汉雨水资源时间分布不均、城市排水能力差、地表水利用率较低的有效途径。因此，有必要利用武汉市天然海绵体基础强大、市域内水生态修复工程和基础设施建设规模大的便利条件，借鉴国内外海绵城市建设的经验，整体规划有序实施武汉市海绵城市建设工程。在工程设计上，努力实现天然海绵体与人造海绵体相融合，兼顾建设工程项目的功能性与艺术性，实现水资源利用效率最大化、城市建设最美化、经济效益最大化、生态效益最优化的统一。在制度保障上，建立武汉市雨水资源化利用的引导性措施，设立奖励制度引导普通市民重视雨水资源的综合利用。

武汉市； 海绵城市； 雨水资源利用； 城市建设

海绵城市建设理念的引入将带来城市建设理念的全面升级。武汉被列为全国海绵城市建设试点城市之后，海绵城市建设开始步入快车道。在具体的城市建设工程中，必须根据武汉市的特点，明确海绵城市建设的目标定位，出台相关的建设规划和制度，并提出切实可行的建设思路。

1.武汉建设海绵城市的目标定位

确定武汉市海绵城市建设的目标定位必须针对武汉市水资源的时空分布特征，充分利用现有城市建设工程基础条件，同时融入现代城市建设的新理念。

1.1 缓解武汉市水资源时空分布不均问题

首先，解决武汉丰水期城市渍水问题需要建设海绵城市

武汉市水资源公报显示，2014年全市平均降水量1156.9 mm，折合降水总量98.27亿m3，同年，全国平均降水量636.2 mm，常年的降水量是629.9 mm*数据来源于《2014年中国气候公报》：11。武汉市属于降水量丰富的地区。其中，丰水期4—9月份平均降水量721.3 mm，占全年降水量的62.3%，7—10月份降水量为504.0 mm，占全年降水量的43.6%①。降水最多月份为4月，降水量为160.6 mm；降水量最少月份为12月，降水量仅为1.7 mm。降水时间上分布不均使得武汉市雨水的利用效率并不高。一方面，近50年来，武汉的湖泊面积减少了228.9 km2，近100个湖泊消失，中心城区仅存38个湖泊。湖泊储水能力逐渐下降，大部分地表水以直排的方式直接汇入长江，没有得到有效利用。另一方面，城市排水能力有限，导致丰水期城市内涝逐渐成为常态。尽管武汉中心城区排水管网的总长度有6300余km，但是由于许多地下排水管网已经开始老化，难以应对短时期骤然而至的大暴雨。此外，武汉市的泵站能力也不足，按照规划，全市出江泵站需要抽排规模1 316 m3/s，而现在只有736 m3/s，泵站能力不足导致抽排不力。武汉市排水系统只达到一年一遇的标准，即承受24 h 100 mm的降雨量，或34.5 mm/h的降雨强度，远远低于住建部目前要求的50年一遇的标准。正因为如此，几乎每年的7月，武汉都会开启“看海”模式，“到武汉来看海”成为武汉市丰水期一种无奈的“风景”。除此之外，武汉城市发展带来的城市道路的“硬底化”也是导致城市渍水的又一个重要原因。硬底化带来了城市的林地、草地、湖泊、湿地被大量占用，切断了自然水循环的途径，地表水难以渗透到地下，而是短期内形成巨大的地表径流在地势较低的区域汇集，形成城市渍水。

武汉因水而兴，也因水而忧。建设自然存积、自然渗透、自然净化的“海绵城市”，实现雨水资源化利用，是武汉发展的必然选择。

其次，解决枯水期缺水问题需要建设海绵城市。

武汉市水资源具有客水多、自水少的特征。资料显示，2014年，武汉市过境客水总量7237亿m3，武汉市的自水资源总量仅有39.29亿m3，全市用水总量39.52亿m3①，尽管水资源供需缺口不大，但由于雨水的时间分布不均，在每年1月—3月和10月—12月的枯水期，武汉市水资源十分缺乏。建设海绵城市或者将雨水储蓄在城市的湖泊，或者让雨水渗透到地下，改善土地的墒情，实现雨水的资源化利用，这样做不仅能缓和武汉市的缺水状况，还能创造极大的经济效益。

1.2 充分利用武汉城市建设的良好基础

武汉市天然海绵体基础强大。武汉“两江三镇”的面积达8494.41 km2，其中，公园绿地面积7016.89 hm2，人均公园绿地面积11.06 m2，建成区绿化覆盖率 39.09%，森林覆盖率27.31%*数据来源于《2014年武汉市国民经济和社会发展统计公报》，武汉统计信息网。武汉全境水域面积2217.6 km2，覆盖率26.10%，是全世界水资源最丰富的特大城市及中国最大的淡水中心，境内5 km以上河流165条，水面面积471.31 km2。武汉现有大小湖泊166个，在正常水位时，湖泊水面面积803.17 km2，居中国城市首位。此外，武汉湿地资源居全球内陆城市前三位。截至2010年，武汉市湿地面积3358.35 km2,占武汉市面积的37.62%。其中天然湿地面积1 561.86 km2,占武汉市面积的18.38%。这些“天然海绵体”都为建设海绵城市提供了强大的基础。

武汉一系列的水生态修复工程为海绵城市建设提供了助力。为了留住雨水资源，同时缓解城市水生态的污染问题，武汉市启动了一系列的水生态修复工程，武汉的“大东湖”生态水网建设，汉阳“六湖连通”工程、金银湖水网“七湖连通”工程等重大生态修复工程取得了阶段性成效，这些工程已经成为武汉地区生态链的重要组成部分，加强了“湖泊海绵体”的联动效应，初步构建了生态水网湿地群。在城市基础设施建设中，武汉市实施城建攻坚计划，每年城建投资过千亿元，城市道路、绿化、排涝、治污、供水等基础设施水平全面跃升，城市“渗、滞、蓄、净、用、排”功能得到提升。在海绵城市建设技术上，武汉市利用国家级“水生态系统保护与修复”和“节水型社会建设”双试点城市的机遇，开展相关研究，并取得了一些有价值的成果，如，《武汉市中心城区排水防涝规划》、《武汉市低影响开发的城市源头雨水系统应用与示范研究》、《武汉市中心城区混错接研究方案》、《武汉市中心城区湖泊港渠污染控制研究方案》等[2]。这些研究成果和建设方案，为武汉市海绵城市建设提供技术支持。

1.3 融入现代城市建设的新理念

武汉海绵城市建设要融入宜居、智能、绿色等现代城市建设理念，贯彻“守住生态红线，建设智慧城市，推动绿色发展”的现代城市建设基本要求。首先，海绵城市建设必须走“经济发展与生态保护并行”的发展道路，以保护自然生态为前提，以实现雨水的资源化利用为手段，打造人自和谐的宜居城市；其次，要充分发挥武汉高科技优势，依托互联网、物联网和云计算等先进技术，建立武汉市水资源分布的大数据系统，科学规划海绵城市建设项目，实现科技、人文和生态的融合，打造智慧海绵城市，实现海绵城市建设项目的智能化运行管理；再次，要大力推进城市绿色低碳循环发展，制定综合利用水资源的体制机制，倡导节水文化，大幅度降低水资源消费。

基于以上的分析，武汉市海绵城市建设的目标定位是绿色智慧海绵城市。具体地讲，就是要通过海绵城市建设工程的实施，缓解武汉水资源分布不均的问题，(丰水期)内涝和(枯水期)缺水问题同治；保护武汉市得天独厚的山水资源，将海绵城市的建设理念嵌入城市建设工程，打造绿色宜居的城市家园；依托武汉的科技优势，依托“智慧城市”建设工程，提升海绵城市项目建设的智能化水平，提高水资源利用效率。

2 国内外海绵城市建设的经验

2.1 国外海绵城市建设的经验

20世纪70年代以前，国外城市主要是采取扩大雨水管道和城市河道横断面的方式，快速将雨水从城市范围内排除。随着城市化进程加快，地表蓄渗雨水的能力减弱，原有的排水方式已经不能应对暴雨洪水灾害。20世纪70年代以后，雨水资源管理理念发生了显著变化，西方发达国家致力于雨水资源化利用技术的研究和开发，同时综合利用经济、法律等手段建设海绵城市，其中以德国、美国、日本最为典型，许多理念和做法值得学习和借鉴。

德国：细化城市建设项目规范，征收“雨水费”。德国是海绵城市建设成效显著的国家。德国以《联邦水法》、《废水收费法》和《联邦自然保护法》等相关法律条文形式，要求加强自然环境的保护和水资源的可持续利用[3]。这些法律法规落实到具体的城市建设项目中，甚至规定了城市道路旁水沟的层数和材料，要求马路旁一般铺设有长满绿草的浅沟下有几层石、沙、土埋，用来留存和过滤雨水。为了提高雨水的利用效率，德国实行“雨水费”制度。私人房屋和工厂企业如果直接向下水道排放雨水，都必须按房屋的不渗水面积交纳每平方米约1.84欧元的费用[4]，采取雨水处理措施的用户可不征收雨水排放费，甚至还发放一定的雨水利用补贴。

美国：崇尚低影响开发(LID)理念，提高天然入渗能力。美国的雨水资源管理以提高天然入渗能力为宗旨，如，美国倡导建设雨水花园、透水路面、生态屋顶等。依照LID设计理念，通过工程和非工程措施相结合的方法，进行雨水的收集和处理，以自然生态措施为主，从源头控制，使得雨水利用与生态环境、景观完美结合。在经济手段上，美国通过联邦和州给予补助金、总税收控制、发行债券等手段来促进雨水的资源化利用[5]。

日本：实施雨水贮留渗透计划。日本是一个水资源比较缺乏的国家，早在1980年，日本就开始推广雨水贮留渗透计划，许多城市利用公共设施、停车场庭院、绿地、公园的大面积场所，修建了大量的雨水调节池，将天然雨水贮存下来[5]，多功能调蓄设施还可以具备景观、运动、休闲娱乐、泊车等功能。

由此看来，国外海绵城市建设采用综合手段，多角度调控雨水资源达到多重利用的效果，以法律、经济、技术等手段构建完善的雨水资源管理体系。武汉海绵城市建设可以引进国外先进的技术，参考国外的法律和经济制度，设计合适的管理理念和制度。

2.2 国内海绵城市建设的经验

香港是太平洋地区降雨量最大的城市之一，每年平均降雨量达2 200 mm。为减低水患影响，香港自1989年以来共投入240亿港元提升防洪基础建设，共建有3条排水隧道，总长度达20 km，隧道最大直径超过7 m，排水量超过220 m3/s。绿化设施方面，香港的绿化覆盖率达70%，自2001年开始，香港在合适的新建的政府建筑工程项目中引入屋顶绿化设计，这些建筑包括学校、火葬场、医院、办公大楼和社区中心等[6]。

广东省湛江市采取减少水泥地、不透水的硬化铺装，减少占用涵养水资源的林地、草地、湿地等措施，同时，推进市区主要河渠环境综合整治，联片整治城区河渠以及上游农村污水，综合整治海湾沿线污染源，构建完整的生物链、食物链和清水结构，把绿塘河建成自然河渠、生态廊道，把东山垌建成重要生态湿地公园[7]。

重庆市主要依托面积18.67 km2的两江新区悦来新城，在开发过程中坚持顺自然之势而为，精心营造“山水拥城，人林共生”的城市绿系统，山水生态空间占比接近一半[7]。

国内海绵城市建设采取因地制宜的方式，不同的地区有不同的建设重点，主要是依托当地的山水地貌优化城市形态和功能。武汉海绵城市建设可以优先利用当地的天然资源，发挥“天然海绵体”的功效，辅助城市建设，形成综合发展的海绵城市。

3 武汉海绵城市建设的对策构想

早在武汉被遴选为海绵城市试点之前，武汉市就先行先试，提出了海绵城市建设的基本思路和建设目标，即按照“集中示范、分区试点、全市推进”的思路，实现武汉市年径流总量控制率在75%以上，内涝防治标准达到50年一遇，防洪标准达到100年一遇的目标。在一些重要的市政工程和房地产项目开发中，引入海绵城市建设的理念和技术，选择青山旧城综合示范区和四新新城示范区为建设试点区*青山旧城综合示范区，面积约为23 km2，综合了老工业区、棚户区、老住宅区、新开发区、水敏感区和循环经济区六种需求形态为一体，并依托两湖、三河、六园、四片区打造“山水园林湖”生命共同体。四新新城机制体制示范区，面积约15 km2，将依托丰富的现状水系，打造“一心三横三纵”的网格化城市排涝干渠体系，构建排水、慢行交通、生态景观有机融合的多功能海绵体。，开展海绵城市的建设试验，希冀取得经验后向全市推广。在试点区外，以新城区、新景点的项目建设为依托，探索高端起步整体推进的海绵城市建设方案，并取得了一定的成绩。*硚口区以武汉园博园为依托进行园林排水多样化技术的遴选。江汉区继续深化武汉中央商务区城市综合海绵体建设;江岸区结合新湖新渠串联后湖公园与堤角公园，探索一渠二园水系联通模式。洪山区按照海绵城市建设思路打造住宅新区。武昌区重点打造东沙核心区。东湖高新区试点在高校、企事业单位进行生态改造。武汉开发区结合工业区布局对现有停车场实施改造。这些试点工程为武汉市海绵城市建设提供了现实的样本，为了进一步推动海绵城市建设工程，武汉市还需大胆借鉴国内外其他地区海绵城市建设的经验，在水资源利用效率最大化、城市建设最美化、经济效益最大化、生态效益最优化的多重目标约束下，整体设计和实施武汉市海绵城市建设规划。具体地讲，就是要抓好如下几个环节。

3.1 落实“四化融合”的建设原则

武汉市建设海绵城市的目的是要解决城市雨水资源时间分布不均、城市蓄水能力下降、排水能力不足和水资源利用率不高等问题，因此，海绵城市建设必须在实现水资源利用效率最大化、城市建设最美化、经济效益最大化、生态效益最优化的多重目标下有序推进，或者说按照“四化融合”的原则确定海绵城市建设的项目。

水资源利用效率最大化就是善于利用武汉湖泊、河流众多的优势，保护好武汉市的“百湖”和“百河”，合理分配市域内的水资源，实现水资源的循环利用。善于利用武汉雨水资源时间上分布不均的特点，实现在丰水期能最大限度储存雨水，在枯水期能最高效率调用雨水的功能。

城市建设最美化要求武汉在建设海绵城市时要实现功能与艺术的融合。要充分利用 “两江三镇”、“一城秀水半城山”的城市地理特征，在海绵城市建设中，要根据这些特点进行规划，建设项目在实现其自身功能的同时，还需延伸出其丰富的海绵艺术内涵。实现城市建设最美化目标不仅能改善市民的居住环境，还能创造出巨大的经济价值。

经济效益最大化体现在规划海绵项目建设的时候要综合考虑经济的可行性。宜将武汉划分为若干个区域，在最合适的地方选择恰当的工程项目推进海绵城市建设项目。必须从实际情况出发，不能盲目跟风模仿其他地方的做法。生态效益最优化就是要保护好武汉的生态资源，修复已经受到破坏的生态环境，加强河流湖泊的污染治理。有序有度利用自然资源，实现自然资源的最优作用。海绵城市建设项目必须满足绿色、美观、实用的要求。

实际上，“四化融合”就是要将经济效益、社会效益和生态效益统一起来。利用资源价值带动经济效益，利用美化价值带动生态效益，将水资源利用效率最大化与经济效益最大化相结合，城市建设最美化与生态效益最优化相统一。

3.2 武汉市海绵城市建设规划的整体性与有序性

整体规划武汉市海绵城市建设工程是武汉市海绵城市建设过程中最重要的环节。为此，必须依照水资源利用效率最大化原则，将“天然海绵体”与“人造海绵体”相融合，尽最大努力保护和利用天然水系，发挥天然水系调蓄城市水资源的作用；要在保护现有沿江沿湖水生态环境的前提下，实现江—湖、湖—湖的互通连接，打造江—湖—城一体的城市生态系统。城市水生态环境的优化，必须实现城市天然水体与既有的绿地、园林、景观水体的融合，发挥天然水体在园区绿化和城市美化中的作用，提高天然水体的资源化利用效果。

在建设工程推进中，要结合“城中村”改造、城市公共设施建设、新小区开发等工程建设，将海绵城市建设的新理念、新要求融入进去，落实在工程设计、施工和验收环节之中，在连片开发的大型建设项目中，海绵城市的项目设计必须整体设计，留足余量，分步实施。老城区的海绵城市建设项目必须做到因陋就简，新事新办，尽量减少对原生态城市的伤害。

3.3 武汉市海绵城市建设工程设计中的标准化与个性化

在所有的城市建设项目中，必须贯彻标准化与个性化相结合的原则。为此，武汉市政府制定了《武汉市海绵城市规划设计导则(试行)》。为了体现这一原则，武汉市拟将城市建设的技术标准划分为硬性标准和弹性标准。通过硬性标准满足海绵城市建设的标准化要求，通过弹性指标为城市建设项目的个性化追求留足空间。这里所指的硬性标准主要包括年径流总量控制目标，面源污染物控制目标，城市道路以及新建的公园、广场的透水铺装率，新建的公共绿化项目以及建筑和小区的雨水资源利用率等；弹性标准主要包括改建的公园、广场的透水铺装率，改建的公共绿化项目以及建筑和小区的雨水资源利用率等。武汉市海绵城市建设的技术标准见表1。

表1 武汉市海绵城市建设的技术标准

依照城市建设最美化原则，“海绵体”的设计应当兼顾功能与艺术，发展“海绵文化旅游”，新建的植草沟、雨水花园、下沉式绿地以及“海绵住房区”等既要有蓄水功能，又要有艺术价值，使“到武汉来看海”成为过去，而“到武汉看海绵艺术”成为武汉城市建设新的亮点。据估算，海绵城市建设投资约为每平方公里1亿元至1.5亿元，如此巨额的投资仅靠政府的财政资金是不行的，必须利用政府资本调动社会资本，拓宽资本来源渠道，广泛利用PPP、BT、BOT等新的融资模式[8]。

在房地产项目开发中，鼓励开发商在新建的小区里设置中小型蓄水箱，将各房屋的给水管道接入其中，在出口处进行水处理，将处理完成的水进入自来水管道。政府可以给予建设蓄水箱的房地产商一定的经济奖励。另外，政府倡导和奖励市民建设绿色屋顶或家庭雨水回收系统，这不仅增加城市绿化面积，还能为收集雨水做出贡献，提高雨水利用率。

3.4 武汉市海绵城市建设的制度保障

在制度设计上，借鉴德国和美国的雨水利用法律体系*例如，德国的法律提出每位用户有义务节水，保证水供应的总量平衡，强调排水量零增长；美国的法律要求对所有新开发区强制实行，就地滞洪蓄水，即改建或新建开发区的雨水下泄量不得超过开发前的水平。，建立武汉市雨水资源化利用的引导性措施。在制定这些引导性措施的过程中，充分考虑武汉市湖泊河流众多的特点，加强对天然“海绵体”的保护和开发利用，要通过立法加强湖泊河流的保护力度，加大对湖泊河流污染的处罚力度。东湖、木兰湖、道观河等旅游景点的水污染要加大规划和管理的工作力度；汤逊湖、梁子湖等富营养化严重的湖泊，可以实行自然放养制度[9]。继续实行领导干部“包湖”的制度，建立政府监管的问责机制。

在海绵城市建设进程中，政府应当设立奖励制度以引导普通市民重视雨水资源的综合利用。通过宣传和奖励制度，促进武汉市民认识到城市水系和雨水资源的价值，养成节水、储水、高效用水的习惯，对回收利用雨水资源的市民，政府可以采取一定的经济奖励。

4 结论与展望

针对武汉市降水时间分布不均、城市蓄水能力下降、排水能力不足、水资源利用率不高等现实问题，实施海绵城市建设工程既有必要性和紧迫性，也具有极大的可能性。海绵城市建设试点城市无疑给该工程的实施带来了新的机遇和强有力的支撑。为此，武汉市应当抓住机会，从战略上高度重视海绵城市建设工程，在大胆借鉴国内外其他地区海绵城市建设的经验的基础上，针对武汉城市水体资源和地下管网的实际情况，合理规划、整体设计武汉市海绵城市建设规划，通过海绵城市建设，更好地实现水资源利用效率最大化、城市建设最美化、经济效益最大化、生态效益最优化的目标，在未来成为一个集“生态优化、城市美化、经济快速发展”为一体的城市。

武汉海绵城市建设任重道远，在未来可能会遇到一些问题，例如执法部门执法不力、监管部门监管不严、技术指标与实际情况不相符、改造旧城区难度大、经济效益不高等。在今后的海绵城市建设过程中，武汉市应当建立系统合理的规划管控体系，从系统的整体性，多目标角度进行综合分析和多方案比较，统筹协调，科学布局，提高规划方案的可行性和工程建设项目的投资效益。

[1] 肖易漪，孙春霞.武汉市水资源危机与对策研究[J].湖北社会科学，2013(3)：47-50.

[2] 张妍.海绵城市 武汉先行[N].中国建设报，2015-4-28(4).

[3] 程江，徐启新，杨凯，等. 国外城市雨水资源利用管理体系的比较及启示[J]. 中国给水排水，2007(12)：68-72.

[4] 管克江. 德国城市雨水处理有讲究[J]. 中州建设，2014(5):60.

[5] 钟素娟，刘德明，许静菊，等. 国外雨水综合利用先进理念和技术[J]. 福建建设科技，2014(2)：77-79.

[6] 新华社.香港打造”海绵“城市[EB/OL]. [2015-10-28]http://www.gov.cn/xinwen/2015-10/28/content_2955082.htm.

[7] 段雯娟. “海绵城市”让雨水变成财富[J]. 地球，2015(4)：31-35.

[8] 佚名.海绵城市、地下综合管廊应该怎么建[N].湖北日报，2015-8-25(7).

[9] 陈年安，杨卫国.加强武汉市水资源与湖泊保护对策研究[J].长江论坛，2008(5)：38-42.

[责任编校： 张 众]

Countermeasures of Building Sponge City to Achieve the Rainwater Resource Utilization in Wuhan City

RUAN Yunting, XU Bin

(SchoolofEconomics&management,HubeiUniv.ofTech.,Wuhan430068,China)

There exists some issues in water resource in the city of Wuhan, such as the uneven rainwater resource in each period ,the poor drainage ability and the low utilization rate of surface water ,while building a "sponge city "is the most efficient path to solve these problems. But at the same time,Wuhan city also has some convenient conditions,like the strong natural sponge base,the water ecological restoration projects and the large-scale infrastructure constructions. So it's very necessary to take advantage of those benefits ,and use the successful experience of building a "sponge city "in domestic and overseas for reference daringly,integrated plan and implement the sponge city's construction in order. In the aspect of project design, natural sponge and synthetic sponge should merge together, which should take into consideration both the functionality and artistry of construction project, and achieve the maximization of water resource utilization,the embellishment of urban construction,the maximization of economic benefit and the optimization of ecological benefit. In the aspect of institutional assurance,the measures of rainwater resource utilization should be taken,and the reward system should be established to guide ordinary citizens to take comprehensive utilization of rainwater resource seriously in Wuhan.

Wuhan city, sponge city, rainwater resource utilization , urban construction

1003-4684(2016)06-0015-05

TU984.11， F290

A

2016-09-01

阮云婷(1991-)， 女， 湖北咸宁人，湖北工业大学硕士研究生，研究方向为区域经济学