海绵城市建设基本原则及灰色与绿色结合的案例浅析

李 辉，李 娜，俞 茜，王 虹

（中国水利水电科学研究院 防洪抗旱减灾工程技术研究中心，北京 100038）

海绵城市建设基本原则及灰色与绿色结合的案例浅析

李 辉，李 娜，俞 茜，王 虹

（中国水利水电科学研究院 防洪抗旱减灾工程技术研究中心，北京 100038）

基于天然水文循环和自然生态系统的基本原理，结合目前我国城市发展存在的诸多问题和“海绵城市”理念的提出，本文借鉴国际经验，阐述了“海绵城市”规划实施中的7个基本原则；包括制定远景规划，立足多尺度综合管理，形成相互连接的整体框架，注重人与自然的和谐，发挥绿色雨洪基础设施的多功能，加强多学科研究，以及考虑可持续性。在此基础上，从多个尺度结合具体案例进一步探讨了“海绵城市”中绿色基础措施和传统的灰色雨洪基础设施相结合的重要与必要性。同时展现了：绿色与灰色雨洪设施的恰当结合还可以将雨洪管理艺术化，增加景观效益，提供休闲娱乐场所，使城市更加美丽健康，合谐宜居。

海绵城市；绿色基础设施；灰色基础设施；水生态系统；城市雨洪管理；可持续城市发展

1 研究背景

城市化的快速发展改变了原始下垫面特征，生态空间受到挤压破坏，原始自然水文特征逐步消失。近年来，我国诸多城市内涝频发，造成巨大经济损失，严重威胁城市安全。在饱受内涝影响的同时，由于我国水资源缺乏且时空分布不均，水资源供需矛盾亦尤为突出。水环境污染是城市面临的另一个严重问题。我国的大多数城市河流水质无法达标，处于Ⅲ类、Ⅳ类甚至更恶劣的状态。城市面源污染已成为城区水质恶劣的主要原因之一。

日益恶化的城市水安全状况引起我国政府的高度重视。2014年11月，住房和城乡建设部颁发了《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建（试行）》［1］（以下简称《指南》）。2015年4月，住建部、财政部、水利部三部委确定了16个城市为全国首批海绵城市建设试点城市。为指导和推进海绵城市建设水利工作，2015年8月，水利部发布《关于推进海绵城市建设水利工作的指导意见》［2］。明确了推进海绵城市建设水利工作的总体思路、主要任务和工作要求。2015年10月，国务院办公厅发布《关于推进海绵城市建设的指导意见》［3］，明确提出，通过海绵城市建设，综合采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施，最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响，将70%的降雨就地消纳、利用。2016年3月，住建部、财政部、水利部三部委再次联合启动全国海绵城市建设试点城市申报工作并于2016年4月确定了14个城市为全国第二批海绵城市建设试点城市。截至目前，全国共有30个国家级海绵试点城市。

经过将近一年的努力，第一批海绵试点城市的大部分工程已经进入设计、施工阶段。同任何新生事物类似，海绵试点城市在起步之初也存在不同程度的困惑与挑战，其基本原则、建设目标、技术支撑、法规体系、未来的监测评估、成效分析及保障机制等均有待深入研究探索。本文结合国际实践经验并辅以具体案例，阐述海绵城市建设的基本原则及不同尺度上传统的灰色雨洪设施与新兴的绿色设施相结合的关键环节，为我国目前的海绵城市试点工作提供参考。为了便于阐述，本文中的绿色基础设施（Green Infrastructure，GI）等同于LID+（Low Impact Development）自然基础设施（Natu⁃ral Infrastructure，NI）；灰色基础设施是指与城市雨洪管理有关的传统排水管网、蓄滞设施及污水处理设施；海绵城市系统等同于“可持续城市雨洪综合管理系统”，即灰色基础设施+GI。

2 海绵城市建设基本理念

海绵城市的基本理念起源于美国的LID理念。20世纪90年代初美国马里兰州乔治王郡的环境资源部率先提出一套解决城市雨洪问题的技术措施与工程实践，并命名为“低影响开发”（LID）［4］。LID的定义为：在土地开发过程中，通过场地控制降雨径流，达到减少径流量和雨水污染负荷的一种管理方法和应用技术［5］。LID的核心旨在减少城市化对接纳水体的污染以及城市开发中力求保证场地开发后的水文功能与开发前相似。这些水文功能包括土壤下渗，地下水补给和同一降雨频率下流出开发场地的降雨径流总量［6-7］。该理念一经提出，很快被澳大利亚、新西兰以及欧洲一些国家接受并根据各国与地区的具体实际情况加以发展延伸，如澳大利亚采用“水敏感城市规划”［8-9］，英国及欧洲一些国家称为“可持续排水系统”或“可持续城市规划”［10-11］。

21世纪初，美国的班内迪克（Benedict）在LID的基础上进一步提出“绿色基础设施”［12］，将其描述为与自然和谐的新型城市规划框架。但是班内迪克所提出的绿色基础设施并不仅局限于城市雨洪管理，而是延伸至更广泛的领域，包括自然生态系统和绿色廊道（如，森林和洪泛区）等一些自然基础设施。

进入21世纪以来，绿色基础设施的规划理念迅速风行全球，也逐渐被社会各界广为接受。绿色基础设施的实践正在从街头屋顶的小范围点缀工程步入城市雨洪管理的主体工程，与传统的灰色雨洪基础设施结合于实践，形成新兴的城市可持续雨洪基础设施。因此，在荷兰等国，人们时常把城市可持续雨洪基础设施形象地称为“海绵城市”［13-14］。

在我国，海绵城市的理念于2013年12月由习近平总书记提出：“提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来，优先考虑更多利用自然力量排水，建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”。随后，《指南》则对“海绵城市”的概念给出了明确的定义，即城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。提升城市生态系统功能，减少城市洪涝灾害的发生。

3 “海绵城市”构建的基本原则

早期的城市规划修建不注重保护天然降雨径流与河湖水系及地下水之间的连接循环途径，忽视洪泛区、湿地及周边的天然缓冲植被带对洪涝的调蓄、对环境生态的保护功能。平整低洼水径、填平湿地洼地、侵占洪泛区以及大量砍伐植被，以不透水地面和地下管网取而代之等种种错误行为改变了自然环境的地形地貌，造成了洼地湿地消失，河湖枯缩或成为分割的单独水体。以致于在极端降雨时，雨洪不能在完整的水文系统中良性循环，导致城市水污染、地下水资源减少、城市水资源奇缺、水岸侵蚀与泥沙沉积、生态环境恶化、城市洪涝频发等诸多问题。

海绵城市的理念趋向于保护自然，通过注重远期规划，多尺度管理等原则在增加源头雨水下渗，减少雨洪径流量与水污染的同时，着重恢复社区与城市尺度中自然与人工雨洪设施之间的连接和循环。在雨洪设施骨架的基础上，进一步规划其他基础设施，区划土地利用方式，以达到可持续城市规划的目的。下列海绵城市建设基本原则为处理好城市建设与水资源生态环境保护的关系，建设人水和谐的“海绵城市”提供了框架。

3.1 注重海绵城市远景规划海绵城市远景规划（Green Infrastructure Planning，GIP）应该和城市的发展目标相结合，综合考虑人口、社会、经济和环境等动态发展因素，以及对交通、运输、能源和其他资源的需求，并考虑未来气候变化等不确定因素。GIP通常延伸至今后25～50年期间，包括标识城市（或区域）内的自然资源和人工雨洪基础设施；确定今后防洪排涝与生态环境保护的目标；制定相应的策略；并列出存在的问题以及应该采取的行动。同时，根据问题的轻重缓急，技术及财政力量等因素，将这些措施行动按时间排序。为确保“海绵城市”的顺利实施和成功持续，GIP中还应制定详细的评估指标。对每项保护项目，每个策略的实施都应有明确的指标来评估其成功与否。GIP是“海绵城市”发展的纲领性文件，应根据实施情况，随变化因素而不断修改，以保证其实用性。

3.2 立足多尺度综合管理完整的可持续雨洪综合管理基础措施应由三个尺度组成：（1）以自然雨洪系统为主的流域（或城市）尺度雨洪设施骨架；（2）模拟自然径流通道的社区尺度雨洪设施；（3）模拟自然入渗、蒸发、净化的源头雨洪设施。这3个层次相互贯通，形成可持续雨洪综合管理基础措施。在条件成熟的情况下，可在任何一级雨洪设施中增设雨水利用措施。

天然流域由自成系统，相互连接的自然基础设施组成，包括开放空间和自然领域（如林地、漫滩和湿地，绿色廊道、公园和森林保护区）。这些自然基础设施可以减轻雨水径流，补给含水层，保持水生态环境质量，同时提供娱乐的机会和野生动物栖息地。流域尺度雨洪综合管理应注重于保护自然系统的开放空间及其关联性；保持水土、生态以及流域内其它资源；并关注流域内各社区之间的协调发展；增强流域的整体可持续性。

社区尺度的雨洪设施多为人工修建，是连接雨水收集设施和城市尺度设施的纽带。规划时应考虑溢流路径，在遭遇超标准降雨时，超标径流可通过溢流路径排入城市尺度雨洪基础设施。社区尺度雨洪综合管理除了注重保护自然系统及其关联性，保持水土、生态以及社区内其它资源外，还应该力求模拟入渗、蒸发、净化等自然水文过程。

源头尺度的雨洪设施大多为LID措施，其目的是将雨水控制在源头。源头设施通常可控制2～15年一遇的降雨。由于源头设施的设计标准偏低，溢流路径是设计中的主要考虑因素。在遭遇超标准降雨时，超标径流可通过溢流路径排入社区和城市尺度雨洪基础设施中，以避免损毁源头设施，造成局部涝灾。

3.3形成相互连接的整体框架“海绵城市”的内涵是修建能够模拟自然界水生态环境的完整系统，不是随机组合的一些分割的、互不相关的绿色碎片。不同绿色空间的战略性联接——公园、保护地、河岸地区，湿地和其他绿色空间——是维持重要雨洪与生态功能（如，输送、蓄滞和过滤雨水径流，存储和净化水质，净化城市空气，减少热岛效应），并保持生物多样性的关键。完整的绿色基础设施系统应包含城市所有的绿色空间；而源头LID应该作为城市大系统的一部分。

连接不一定是两个LID或绿色空间的直接物理连接，但是整体相连的系统应占主导。雨水及有些物种可以在近距离之间流动（移动）。简单的接近也足以让个别的绿色空间功能融入更广泛的大系统。独立而又分布密切合理的绿色空间仍然能够集体发挥“海绵城市”的功能。

3.4注重人与自然的和谐GI的规划和实施应该体现人与自然的和谐，既能减少城市洪涝、资源退化的灾害，又可以提高民众的生活质量，同时有利于城市企事业的发展。“低影响开发”不等于“零影响开发”；保护自然不等于让人类远离自然。其真谛在于，将雨水作为人类发展不可缺少的资源，将自然基础设施作为提高人民生活质量、美化环境的根基。因此，在规划实施时应考虑城市用地紧缺的矛盾，尽可能GI的规划与城市土地规划相结合，为城市居民的生活和工作提供方便。例如，GI可以是具有吸引力的户外活动空间，安全舒适的散步小径，步行、骑车等短途通道等；为城市居民提供休闲、聚会、娱乐场所；增强人与自然的互动，人与人之间的互动；同时还应考虑不同年龄、不同阶层民众的需求。

3.5发挥GI的多功能特性GI的规划与实施面临着土地紧缺的重大挑战：如何在已建成的城市环境中恢复被破坏的自然基础设施和功能？要彻底摈弃城市开发的理念，拆除一切与自然相搏，完全回归绿色自然是不现实的。相反，城市规划者应探索创新，为已有的“灰色”雨洪基础设施添置绿色新装，使其发挥自然设施所特有的可持续功能。一种设计策略是纵向一体化，使多个功能“堆叠”在一块土地；如，道路下面的野生动物通道，建筑或停车场下面的蓄滞、入渗设施，绿色屋顶等。

雨洪基础设施的多用途也可以利用时间维度实现。该类设施调度使用的例子包括一些高强度降雨时可以避免或限制使用的场地：如体育、娱乐、休闲场地，一些次要社区街道，以及一些公共及商业场地等。绿色基础设施多功能规划也是一种提高本益比的有效方法，有利于建立广泛的公众支持。马来西亚吉隆坡的SMART隧道是将雨洪设施与城市交通相结合的很好案例。

3.6加强多学科研究与实验虽然GI的理念及实际应用在全世界已经走过二十几年的历程，但实施GI的根本性挑战和障碍仍然在于普遍缺乏系统性的研究与实际经验。常被生态学家称为“大自然的奇迹”的湿地就是很好的例子。某一特定规模的湿地在某一特定位置的具体功能及效益往往是特定的。天然状态的湿地不需维护管理就能茂盛生长，发挥自然功能。而人工修建的湿地则往往需要花费很大财力精力维护，其功能常常大减折扣。湿地的类型不同，对水、土及周围环境的要求也不同。造成的困境是：一个地方研究出来的经验并不一定可以在另一个地方成功复制。因此需要针对具体情况做出适应方案，适应方案包括运行中的监测研究，并根据研究成果持续调整设计与设施、运行方案。适应方案的成败与否是不定式，因此需要跨学科的共同努力，涉及科学家、相关民众、决策制定者以及规划设计人员。适应方法应用于GI应该是很有前景，因为这方面的知识仍在不断演变。如果能够建成一套常规的实验性应用系统，则可以在探索GI的可持续发展的同时积累实践经验知识。

3.7考虑可持续性灰色雨洪基础设施是相对稳定的体系，从建成之初即可发挥功能，随着使用年代的增加，设施缓慢老化，功能降低。这是一个经过检验，可估算的过程，其可持续性也易于保障。与此不同，GI是变化的系统，建成之初并不一定能发挥很好的功能（如，湿地、生态花坛、绿屋顶），需要在运行中不断维护、改善并定期更新，才能日趋旺盛，充分发挥功能。因此，在规划之初即应该把今后的日常维护、修复更新的需要和资金考虑进去，并明确维护的职责。为降低运行维护资金，增加可持续性，源头及街道尺度的LID应尽可能考虑采用当地材料。在资金紧缺的地方应考虑采用低维护成本的LID措施。不同LID措施的适用性受区域变化的影响很大，各地应根据实际情况选择适宜的LID措施，以避免不必要的失败。此外，规划GI时应考虑长远变化的因素，如气候变化、人口、社会、经济变化以及城市的发展。GI的设计不一定要依照未来变化的参数来设计，因为未来的变化毕竟是不确定的未知数。但GI应该能根据未来变化而调整，以适应变化的需求，避免完全拆除重建。

4 绿色与灰色的结合

随着“绿色浪潮”席卷全球，GI得到更广泛的认可。同时，地方政府也意识到，只包括GI的方案并不一定更经济；在高密度的发达老城区甚至不可行，不可持续；也不可能完全满足城市雨洪管理的重大需求和目标。

高度不透水的商业区不容易改变成“绿色”。例如，绿屋顶可以控制径流、促进蒸发蒸腾、减轻城市热岛效应，降低空气污染；但是许多古老建筑在未经重大升级改建的情况下不可能支持其重量。在密集的都市中将人行道改变成绿色街道也并非易事。因此，在考虑城市雨洪基础设施时，不应该将两种设施按颜色区分，使之对立；而是应结合当地具体情况，考虑不同的自然和社会环境条件，在切实可行的情况下，将这两种方法纳入一个适合经济、环境和社会效益的可持续雨洪管理方案。以下几个案例从不同尺度介绍了灰色与绿色设施的结合。

4.1灰色骨架绿色纽带——美国威斯康星洲密尔沃基市密尔沃基市（Milwaukee）坐落在密西根湖畔，居住和工作人口超过100万，是威斯康星洲（Wisconsin）最大的城市。该市的雨污管理有100多年的历史。灰色系统包括超过5 000 km的排水管网、渠道；储水量达190万m3的地下深隧（长47 km，直径5.1～9.6 m）；多个污水处理厂、地上与地下蓄滞设施以及排水泵站等，是该市雨洪管理的“灰色”骨架。然而，随着城市的不断扩张，人口的急剧增长，该市的排水系统不能满足需求。每逢降大雨，内涝时有发生，污染密西根湖及附近水系。在1997年大洪水中，该市损失高达9 000万美元。之后的几年，该市在洪灾损失最严重的社区开展征地拆迁，恢复洪泛区，修建堤坝、防洪墙等措施。由于已开发社区征地拆迁耗资巨大，进展缓慢，成效甚微。与此同时该市还要应对每年50余次的雨污溢流事件［15］。

自2001年以来，该市改变了政策，开始征购未开发的洪涝多发土地。这些土地价格低廉，多为低洼地、坑塘湿地、林地和开放草场，是连接自然河湖水系与灰色雨洪设施的天然“绿色海绵”。该市称其为“绿色纽带计划”。截止于2013年，“绿色纽带计划”已经征地将近10 km2，改建成雨水或湿地公园，林地、草场等自然保护区，发挥了自然净化、生态保护、蓄滞洪水，防止下游洪涝，保护自然资源等功能［16］。

2003年以来，该市逐步采取源头和街区LID措施。截止于2013年，共建绿色屋顶40 000 m2；出售雨水收集罐18 000多个，总储水量超过3 000 m3；雨水花坛2 500 m2；生态过滤沟350 000 m2；透水铺面6 100 m2；以及其他绿色设施。该市计划在2035年实现将13 mm的初雨控制在源头与街区的LID设施，总雨量约为2.67×106m3，是深邃蓄水量的142%。此外，该市还注重维护已有的灰色设施，并适当兴建完善必须的管网系统；如，该市将对一些老旧管网系统进行改造，增加管内衬砌，可以延长使用年限至50年［17］。（见图1）

图1 密尔沃基市雨污管理设施（摘自MMSD）

该案例基于流域综合管理，在现有的灰色雨洪基础设施之上融入GI措施，注重雨洪管理设施的整体性及灰色与绿色的连接、多功能机可持续性，为我国流域尺度海绵城市的建设提供借鉴。

4.2社区尺度灰绿结合——美国内布拉斯加州奥玛哈市艾尔穆社区奥马哈市（Omaha）老城区运行了60多年的合流制排水系统一直困扰着当地居民。有些局部管网甚至不能排放一年一遇的24 h降雨。每年都有污水倒灌地下室的情况发生。多年来，市政府虽然采取了一些绿色措施，并不能解决雨污高流量的困境。如果投入巨大资金修建绿色基础设施，是一条解决问题的途径，但需要花费大笔资金购置土地、居民搬迁。此外，大量绿色设施的运行与维护也会增加经费。

经过多家咨询公司和公共管理部门的仔细评估，市政府决定投资兴建、改建大量的灰色设施，同时在适宜的地方尽可能采用绿色设施。近年来，该市倡导的绿色建筑、绿色街道计划均取得很好成效。该市拟修建、改建的灰色雨洪设施包括：局部地区雨污分流；修建8.6 km的深隧（直径约5.1 m，埋深约51 m）；修建2个超流量污水处理场；改造现有污水处理场、排水主管道、排水泵站等；修建多个地下蓄水池；修建大型排水管道［18］。而绿色雨洪设施则遍地开花，穿插于灰色设施与自然设施之间。其中艾尔穆公园（Elmwood Park）雨洪分流工程是绿色与灰色设施结合的良好典范［19］。

艾尔穆公园雨洪分流工程于2012年春季完工。该工程包括源头、街道的LID设施、传统的社区排水管网和末端生态蓄滞渗排设施。末端生态蓄滞渗排设施由一系列不同高程的彩色混凝土宽槽型溢流堰组成，溢流堰之间建有生态蓄滞入渗花坛（见图2）。每逢下雨，雨水经过LID设施收集后流入社区排水管网，经一条分流管道排放入生态蓄滞渗排设施。溢流堰的设计使得第1英寸（25 mm）的初雨蓄滞在3个花坛中，得以净化下渗补充地下水，更多的雨洪则经过蓄滞净化后流经出水管排入下游河道。生态蓄滞花坛中种植了高杆本地草类和花卉。最初的几年，花坛需要浇水、锄草、施肥。待草类花卉成熟后，则会自然生长繁殖，需要很少维护。该工程体现了灰色与绿色雨洪施设的巧妙结合，达到了净化水质、减轻洪涝、补充地下水、美化环境的功能。同时还占地不多，缓解了土地奇缺的矛盾，提高了经济效益，减少了维护成本。

该案例利用旧城改建之际融入GI措施，注重自然和谐，充分发挥绿色设施的蓄、滞、渗、净、排的多种功能，为我国旧城改建中融入海绵城市建设理念提供示范。

4.3街道尺度灰绿改建——美国华盛顿州西雅图市的道路改建工程西雅图市（Seattle）的第105大街是4条车道的2级道路。该街道的1.4英哩的一段于2011年开始改建。改建工程包括：路面翻新、增加人行道、改善排水系统等。按照西雅图市的道路修建规范，该工程增加的降雨径流要100%采用LID设施就地净化、入渗、蓄滞。由于该工程场地很小，不可能设置生态过滤、入渗、蓄滞等LID设施。而西雅图市的道路规范规定，行车路面和纵向坡度大于5%的人行道不能采用透水铺面；所以该工程只有很短的一段人行道（坡度小于5%）采用了透水水泥，削减的径流量占需要削减径流量的9.5%。（见图3）为满足径流控制要求，该工程采用5根直径60～84英寸的蓄滞管道埋在路面下。雨水净化则在竖井中加设净化过滤产品来代替LID设施［20］。

该工程显示了在人口密集的大都市修建绿色街道的难度，也再次证明灰色和绿色相结合的必要性，为我国海绵城市建设中的道路系统改造提供借鉴。

以上几个案例显示，城市雨洪管理并不是灰色和绿色措施的竞争，或场地与流域管理的对立。灰色和绿色是互补色彩，是达到同一目的的两个选项。而灰色与绿色的最佳结合是成功的关键。LID措施是城市雨水管理的重要组成部分，但需要融于流域的整体框架，与河湖湿地、绿色廊道的保护维护连接在一起；灰色工程措施是城市雨洪管理不可缺少的关键部分，然而，只有和LID结合，由“绿色纽带”贯穿，最终和流域自然系统连接成整体，才能发挥最大效益，形成完整的、灰色与绿色结合、局部与整体连接的可持续城市雨洪管理基础设施。

图2 艾尔穆公园的生态蓄滞渗排设施，美国内布拉斯加州奥玛哈市（摘自omahacso，http：//www.omahacso.com/greensolutions1/ elmwood/）

图3 狭窄的道路采用透水人行道、树坛和地下蓄滞管 （摘自StormWater）

5 兼顾艺术休闲

5.1集娱乐休闲与雨洪蓄滞于一体——荷兰洛特丹市的本森普林雨洪广场洛特丹市（Rotterdam）是荷兰有名的水城，全市大部分地区处于海平面以下。为解决雨季暴雨成灾的问题，该市采取了一系列措施，其中最具有创新的是修建雨洪广场。第一个雨洪广场——本森普（Benthem square）林雨洪广场于2013年12月4日正式开放［21］。该广场由3个蓄水池组成，总蓄水容积为1 700 m3（见图4）。雨洪广场不仅解决了附近社区的洪涝问题，还为居民提供了休闲娱乐场所［22］（见图5）。

该案例是在建筑密集的老城区融入GI措施的成功试尝。将雨洪管理功能融入城市娱乐休闲设施，即突破了土地奇缺的局限性，发挥了GI的多功能特性，又能提高城市景观多样性，体现人与自然的和谐，同时构建了雨洪设施相互连接的整体框架。此外，该雨水广场，作为城市娱乐休闲设施之一，运行维护经费来源可以落实，保障了其可持续性。

图4 荷兰洛特丹市的本森普林雨洪广场（摘自DutchWaterSector）

图5 本森普林水广场不同降雨条件下的4种娱乐方式（摘自DutchWaterSector）

5.2污水处理艺术化——加拿大多伦多市的舍博恩公园位于安大略湖畔，占地面积约14 230 m2的舍博恩公园（Sherbourne Common）建于一片约8 km2的工业废弃场地上。是多伦多市复兴这片废弃场地项目的一部分。由于地势低洼，雨季时附近城区合流管网溢流的污水通常集积在这里，在美丽的安大略湖畔形成一条污水滩地。设计人员综合考虑城市建设、景观设计、住房开发、和公共设施，将污水处理与景观建筑，工程和公共艺术融于一体，修建了世界上第一个融污水处理于城市园林中的艺术奇观。

该公园的地下修建了雨污蓄滞沉积净化设施。地面径流由排水管网收集后排入地下沉积设施，进行固体悬浮质沉淀。澄清的水输送到设置于一座公共亭台地下室的紫外线（UV）水处理设施。经过UV净化的水再由水泵抽送到公园中最醒目的3个9 m高的雕塑。从雕塑的顶端，雨水呈水帘瀑布状流入下面的生化过滤池，然后经一条渠道流入安大略湖［23］（见图6）。

该案例不仅将雨洪管理功能融入城市娱乐休闲，还突出体现了其艺术价值。地下-地上相结合的污水处理方式增加了GI的多功能特性，保护了水质；其高超的艺术设计提高了城市景观美感，成为北美景观热点之一。由于其独特的创新设计，该项工程获得2009年加拿大建筑师杰出奖［24］。

6 结语

海绵城市是一个不断发展的新理念，为合理解决城市雨污和洪涝，支持生物多样化，营建宜居环境，建造可持续发展模式提供了依据。本文结合国际经验，针对我国海绵试点城市建设之初的一些突出问题，提出如下建议：（1）海绵城市规划对海绵城市的建设至关重要。我国第一批16个海绵试点城市均在没有海绵城市专项规划的情况下开始实施；第二批14个海绵试点城市的海绵专项规划也均在1个月之内完成，其科学性和可实施性均有待探讨。鉴于此，各城市应综合考虑各地具体情况，制定具有科学性且切实可行的海绵城市规划，以便海绵城市建设在规划引领下正确发展。（2）我国目前的海绵城市建设中以降雨总量作为唯一控制指标，致使海绵工程集中于源头，缺乏整体性。海绵城市建设不仅要考虑源头措施，更应该从流域、区域角度构建海绵体系，形成相互连接的整体框架，同时要考虑海绵体系与周围自然环境的融合与人水和谐以及其可持续性。（3）海绵城市建设应从可持续发展的角度考虑不同尺度灰色与绿色基础设施结合，在考虑雨洪基础设施多用途性的同时兼顾景观艺术。文中提到的荷兰的雨洪广场，加拿大多伦多的污水处理公园均展现了杰出的效果。（4）目前，大多数海绵试点城市缺乏基本理论、实践技术，管理运行，法律法规支持等领域的研究成果。海绵城市建设成功与否很大程度上取决于对当地具体情况的研究。因此，各地区应该深入研究本地区的具体特性，在此基础上制定适合本地区具体情况且切实可行的目标，指标及政策，逐步形成一套完整的海绵城市建设技术、实施、运行、管理的保障体系。

［1］ 住房与城乡建设部.海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建（试行）［R］.2014.

［2］ 水利部.关于推进海绵城市建设水利工作的指导意见［EB/OL］.http：//www.mwr.gov.cn/zwzc/tzgg/tzgs/ 201508/t20150812_718540.html，2015.

［3］ 国务院办公厅.国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见［EB/OL］.http：//www.gov.cn/zhengce/con⁃tent/2015-10/16/content_10228.htm，2015.

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［17］ Milwaukee Metropolitan Sewerage District.Regional Green Infrastructure Plan（MMSD Contract No.M03064P03）［R］.Prepared by CH2M HILL and CDM Smith，2013.

［18］ City of Omaha.Updata to the Long Term Control Plan for the Omaha Combined Sewer Overflow Control Program［R］.2014.

［19］ City of OmahaDepartment of Public Works.Clean Solutions for Omaha［R/OL］.http：//www.omahacso.com/greenso⁃lutions1/elmwood/，2007.

［20］ SIMPSON Tye，LEE Adam，NAKAMOTO Jared.Green Stormwater Infrastructure on an Urban Arterial［J/OL］. StormWater，2015，16（1）.http：//www.stormh2o.com/SW/Articles/Green_Stormwater_Infrastructure_on_an_Ur⁃ban_Arteri_28042.aspx.

［21］ MACKENZIE Linnie.Rotterdam：The Water City of the Future［J/OL］.Water&Wastewater International，2010，25（5）.http：//www.waterworld.com/articles/wwi/print/volume-25/issue-5/editorial-focus/rainwater-harvesting/rot⁃terdam-the-water-city-of-the-future.html.

［22］ New innovative water square combines leisure and storm water storage in Rotterdam，the Netherlands［N/OL］. Dutch Water Sector，2013-12-8.http：//www.dutchwatersector.com/news-events/news/8841-new-innovative-wa⁃ter-square-combines-leisure-and-storm-water-storage-in-rotterdam-the-netherlands.html.

［23］ Sherbourne Common.WaterfronToronto.http：//www.waterfrontoronto.ca/sherbourne_common.

［24］ Sherbourne Common/PFS Studio［R/OL］.ArchDaily，2013-11-20.http：//www.archdaily.com/449590/sher⁃bourne-common-pfs-studio.

Integrating green and gray infrastructure into a sustainable future

LI Hui，LI Na，YU Qian，WANG Hong
（Research Center on Flood and Drought Disaster Reduction，China Institute of Water Resources and Hydropower Research，Beijing 100038，China）

Across the world and in China，rampant urban development results in urban flooding，water quality deteriorating，and shrinking of water resources.This in turn is affecting ecosystem functions as well as urban lives and safety.To address the problems，China initiated“Sponge City”pilot program early this year.This paper，based on the principles of hydrology and natural ecological systems and referencing inter⁃national experiences，discussed 7 basic principles for planning and implementing“Sponge City”，including：developing visions for the future，managing with an integrated multi-scale，keeping connection and building network，focusing on harmony of people and natural，combining multi-functions，strengthening multi-disci⁃plinary research，and considering sustainability.Cases illustrated in this paper further strengthen the impor⁃tance of weaving“green”and“gray”infrastructure into a sustainable future of“Sponge City”.Moreover，with excellent design and creative imagination，storm water infrastructure can be transformed into a fabu⁃lous art that offers leisure，entertainment and makes the city more beautiful and harmonious.

sponge city；green infrastructure；grey infrastructure；ecological system；urban stormwater man⁃agement；sustainable urban development

X321

A

10.13244/j.cnki.jiwhr.2017.01.001

1672-3031（2017）01-0001-09

（责任编辑：韩 昆）

2015-11-10

中国水科院科研专项（JZ0145B322016）

李辉（1981-），男，河北青县人，博士，高级工程师，主要从事流域防洪预报调度、城市防洪与可持续城市发展研究。E-mail：lihui@iwhr.com