海绵城市建设研究进展与若干问题探讨

蔡素雯

摘 要：本文分析了国内外海绵城市建设的现状，结合具体城市阐释了海绵城市多尺度构建的方法和实践情况。文章指出，海绵城市的构建核心在于从宏观、中观、微观三方面跨尺度建立优质的水生态基础设施，文章强调城市建设必须充分考虑人与水和谐相处的关系，要全方位考虑，做好总体规划才能确保社会的可持续发展，建设海绵城市是历史的必然选择。

关键词：海绵城市；水问题；多尺度；基础设施

中图分类号：TU992 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）01-0001-02

如今中国面临着水资源缺失、水环境污染、城市内涝、水生物栖息地丧失等一系列水问题，针对这些问题相关管理单位及建设部门采取了各种挽救手段与制止措施。其中，海绵城市理念的提出给城市发展和人类生存带来了福音，人与自然和谐相处的观念逐渐深入人心。为了城市建设的发展，海绵城市的建设必然会成为历史的选择。

1 海绵城市的提出背景及其内涵特征

随着我国城镇化的大力发展，我国逐步由一个农业大国发展成为现代城市化工业大国。在2011年我国城镇化率首次突破了50%大关。城镇化建设的快速建设，给国家发展带来了很多积极影响，比如产业结构改善、科技发展、研究成果转化、城乡人口调整。但是在过去高速城镇化建设的进程中，人与自然和谐共处的理念总是被人们忽略，在城市群快速兴起的今天，我国正面临严峻的生态环境问题，比如淡水资源匮乏、地下水位降低、城市雾霾、空气质量下降、雨水洪涝、水系统污染以及生物栖息地丧失等等。因为房屋建设、地面施工等影响，下垫面出现了硬化现象，以致于70%-80%的降雨都形成了径流，地下渗水只有20%—30%，基于以上原因，自然生态本底受到了严重破坏，自然海绵体的损害造成了下雨则涝、逢涝定瘫、雨后即旱、旱涝迅转以及热岛效应等灾害，为此，引起了水生态环境严重污染与恶化、水资源紧张以及水安全缺少保障等危害。针对我国面临的各种水问题引起的严重综合症，在2014年11月，国家住建部颁布了《海绵城市建设技术指南》，明确提出了我国海绵城市的理论。

在城市洪涝频频出现的当今，海绵城市的运用已经逐步得到了社会各界人士的认可，甚至已经出现了将我国发展成为绿色海绵系统的呼声，希望可以将雨水就地资源化，将其就地储蓄，努力让城市公园与湿地形成统一，打造水生态基础设施自然保护系统。图1展示了中国不同地区多年平均降水量。

2 国内外海绵城市发展现状

2.1 国外海绵城市发展现状（新加坡、德国、瑞士）

长期雨水量充足的热带岛国新加坡，其降雨量还在逐年增加，然而却很少发生城市内涝的现象。面对随时到来的倾盆大雨，其城市极少出现大量积水，这与当地合理配置的雨水收集和城市排水系统密不可分，图2展示了排水管网的工作原理。在新加坡，几乎每栋房屋、每条马路都修建有排水渠，并且這些排水渠是与相关排水系统相连通的，因此，充分体现了海绵城市的弹性概念，使该城市能够及时吸水、蓄水、渗水、净水。

对于德国，其城市排污处理的能力和地下管网的发达程度处于世界遥遥领先的地位。比如：在柏林，其地下水道的长度已经达到了9646km，而且部分管道已有近140年的历史，由此可见，其海绵城市建设水平之高。在柏林，其城市地下水道多采用混合管道系统，可以对污水与雨水同时进行处理。而在柏林郊区，为了提高水处理的效率，使水处理更有针对性，其通常采用分离管道系统以对雨水与污水分别进行处理。在最近几年，德国还兴起了分散的雨水处理系统，大力推行“洼地—渗渠”系统，通过建设洼地、渗渠等设施，并将其与具有孔、洞的排水管道连接为一体对雨水分开处理。通过低洼地段暂时积蓄往下渗透的雨水，通过渗渠长时间贮藏雨水，这使得城市排水管道的负担大大减小。

2.2 国内海绵城市发展现状（沿海城市等）

根据我国的基本国情和自然环境，我国也在大力贯彻海绵城市建设理念，第一批试点城市包括了迁安、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，如今还有很多省市都在积极申报海绵城市试点。北京市、天津市、大连市、上海市、宁波市、福州市、青岛市、珠海市、深圳市、三亚市、玉溪市、庆阳市、西宁市和固原市已经进入2016年中央财政支持海绵城市建设试点范围。未来，海绵城市建设必然会在全国大面积普及。

3 海绵城市多尺度构建方法及实践

3.1 宏观——综合水安全格局与水生态基础设施，北京案例

海绵城市构建过程中，从方法上讲可以参考景观安全格局的办法，对具有水质管理调节、洪涝处理与排放、生物多样性与水资源保护等功能的空间位置进行综合水安全格局建设。通过水生态安全格局的分析与规划，在城市总体建设中设置合理的水生态基础设施。例如：在北京市，其水生态安全格局包括底线、满意、理想三个水平的安全格局。假使以理想化的水安全格局构建当地生态基础设施，其城市雨水能够完全消纳，地下水可以得到充分回补，这样人与水之间的占地压力可以得到大大缓解，城市的人口容纳程度可以大幅度提高，发生洪涝等自然灾害的几率会显著减小。图3为北京市水生态安全格局图。

3.2 中观——城镇海绵系统，海南三亚案例

从中观层面上讲，构建海绵城市应当考虑如何合理利用城镇区域内的江河、坑塘，如何有效结合主要汇水位置和集水区域，如何实现城镇一体化的海绵系统，以解决污水处理、水量平衡、栖息地恢复等问题。比如：海南三亚在海绵城市规划中强调要对海南总体城市建设制定详细规划，坚决抵制城市建设侵占江河湖水系统，做好江河、水库、湿地、池塘、沟渠自然水体的保护，全面推行城市排水以及防涝设施的达标建设。

3.3 微观——城市雨洪管理绿色海绵技术，哈尔滨群力雨洪公园案例

海绵城市建设最终需要落实到具体的海绵体身上，如：小区建设、公园规划以及局部集水单元建设。此微观尺度主要是关系到基础设施建设技术的集成。以哈尔滨群力雨洪公园为例，该公园是以解决城市内涝为目的建设的湿地公园，很好实现了城市与水相适应的问题。图4与图5分别给出了哈尔滨群力雨洪公园城市海绵体总平面图和哈尔滨群力雨洪公园城市海绵体建成实景，其建设的关键问题主要包括4点：

（1）在雨洪安全格局的基础上，建设由“集水城区—汇水湿地”镶嵌结构的海绵综合体。

（2）一方面为了奠定生物栖息地多样化的基础，为水生生物提供舒适的游动与休憩环境，同时为了搭建多级湿地系统的基础，需要通过填一挖技术建设海绵面地形。

（3）该公园采用“水质净化—蓄滞水—地下水回补”形式的”多级多功能湿地系统，需要将表流湿地与潜流技术进行整合，以实现土壤清洁与生物净化，净化以后的雨水通过中央低洼湿地进行汇集，再回补给地下水。依照水质净化、蓄滞水、地下水回补的前后顺序搭建三类不同的湿地系统，最终实现多种生态系统并存的全方位服务。

（4）尽量融合生物保护、科学技术普及、教育理念灌输等功能，并有效利用相关地形特征和雨水分布规律形成或恢复具有特色的生态环境。

4 结语

中国在城镇化建设的过程中长期依赖于灰色基础建设，在过去的经济建设中严重忽略了人与自然和谐相处的重要价值观，长期单纯追求单一目标，这严重破坏了生态环境。城市内涝、热岛效应、地下水位下降、水生物栖息地破坏都是当今中国面临的巨大问题与负担。海绵城市的建设是解决这些问题的必然手段。

参考文献：

[1]向璐璐，李俊奇，邝诺.雨水花园设计方法探析[J].给水排水，2008，34（8）：47-51.

[2]陕西省西咸新区沣西新城管理委员会.西咸新区雨水花园设计指南[Z].2014.