基于古桂林水系思想对现代海绵城市建设的启示

蒋莉蓉 曹长春 蔡维炯

(桂林理工大学环境科学与工程学院，广西 桂林 541004)

随着我国城镇化建设的快速发展，城市硬化面积迅速扩大，随之城镇湖泊、池塘面积不断减少，这对城市排水能力产生了一定的影响，导致部分地区排水不畅。当暴雨或持续降水超过城市排水能力时，城市道路产生积水，便形成了现代城市内涝[1]。我国于21世纪初提出了建设具有中国特色的海绵城市的思路，着重研究我国城市的内涝问题。

海绵城市采用了渗、滞、蓄、净、用、排等工程措施。海绵城市水系要求充分体现其蓄和净的功能，尊重自然将雨水留下来，同时将雨水储蓄起来实现调蓄和错峰，发挥其自然净水能力。海绵城市在进行生物滞留设施、透水铺装设施、绿色屋顶、植草沟、下沉式绿地等建设的同时，也应该注重古城水系的保存和修复，提倡人与自然和谐发展[2-3]。

桂林古城环城水系是自然水网与人工水系的结合，充分利用自然调蓄功能，调蓄降雨径流，实现池塘与江河沟通和雨水系统调节。古城水系是城镇径流雨水自然排放的重要通道及容纳、调蓄空间，以适应雨水峰值，在排水、防涝及改善城市生态环境中发挥着重要作用[4]。

本文基于古桂林水系设计，通过分析现代桂林内涝积水原因、古代桂林水系格局及其排涝优势和古桂林水系思想在现代桂林水系中的典型应用，提出了古桂林水系发展及城镇池塘建设与现代城市化海绵城市相结合的理念，从而实现城市排水防涝、水系自然调蓄。

1 现代桂林内涝积水原因

1.1 自然气候因素与地理环境影响

桂林地处低纬度地区，属亚热带季风气候。由图1可知，桂林的汛期主要在3—8月，尤其是5—7月更容易因暴雨而产生洪涝。桂林降雨主要表现为历时较长、雨量较大；发生暴雨时，雨水集中、短时间降水量大，使得城市排水不畅，易产生内涝。

图1 桂林市2019年降水量及其预测

1.2 城市化建设影响

1.2.1 土地硬化引起的透水问题

城市化建设的发展，使土地硬化面积增加，绿化面积减少，使得下渗雨水减少。同时不透水地面会导致地表粗糙度下降，暴雨径流产生的能量集中加大了水流的冲刷侵蚀能力，造成城市排水设施泥沙淤积，缩短了地面径流的汇流时间，形成内涝[5]。

1.2.2 天然水面变化带来的影响

城市化进程中为获得更多的建设用地，桂林市部分江湖、湖沟被填埋，水循环系统遭到破坏，削弱了自然水系对雨水的调节和接纳能力。城市的蓄水能力大幅度下降，当降雨量超过排水设施的能力时雨水只能扩散到街道上，城市内涝由此形成。

1.2.3 城市规划建设影响

随着城市的规模不断扩大，城市发展总是从中心地区辐射到周边地区。城市周边市政排水管道未及时建设，且地势低洼，无雨水系统，容易造成积水。以“排”为主的传统城市排水理念，主要依赖灰色基础设施，忽视绿色基础设施建设。雨水管道的设计排水年限不足，仅在部分道路上建有雨水管，且大部分管径偏小，不能满足周边区域排放雨水的要求。

2 古桂林水系格局及其排涝优势

2.1 桂林古代城镇护城河体系及演变

桂林城水系的修建历时从唐代到明代，古人利用天然溪流并依城开壕，加以拓宽连贯，使主要的江河和湖泊都相互连通，其调蓄能力增加。唐代时，桂林古城南临榕湖和杉湖(古时称鉴湖和阳湖、阳桥塘)，西有护城河(古时称壕塘)，东以漓江形成环城水系。芜湖和珊瑚湖分别位于南部，西部为桂湖(前称钱塘湖)，东部为环塘河。当时，桃花江(古时称阳江)与隐藏的山西湖、澎湖、珊瑚湖相连。

宋代时，利用原有桂林水系，人工不断开挖、疏浚，开凿“朝宗渠”和伏波山南渠，挖掘城壕以护城。恢复西湖后，同时将榕湖沿城西至鹦鹉山脚的旧壕塘挖宽挖深，南有榕湖和杉湖的护城河，北有“朝宗渠”与古壕，西壕潭形成一个桂林城郊水系。明代时，开挖城壕，引阳江入流，直抵象鼻山北。明代的城池南扩，以自然河道桃花江为城池，城东始终以漓江为界。

桂林曾被称为“千塘之城”，拥有较多的湖塘、井泉等大小不一的水体。南宋揭帝塘水面积扩大，明代时缩小，至民国末期改为八角塘。铁佛塘在唐代时称为华景塘。华景、两清西湖，为宋代城壕积水而成。阳池则是今榕湖和杉湖的合称。此外，桂林历史上有众多的井泉池塘，如：金龟潭，青枫潭，曲斗潭，春涛池，宝贤池，圣母池，明月池，洗马池，龙池等[6]。

2.2 临桂县城历史河湖水系及演变

会仙岩溶湿地，由众多的岩溶湖泊、河流沼泽、水草地组成[7]。据《临桂县志》记载：临桂陡河(古桂柳运河)与兴安陡河(灵渠)并称为桂林府东西二陡河。相思埭建于唐代长寿元年(692年)，又称为临桂陡河、古桂柳运河、桂柳古运河，连接漓江和柳江水系。灵渠在桂林府之东，又称东渠; 临桂陡河位于桂林府西南，称西渠，亦称南渠[8]。古桂柳运河与灵渠是古代两大运河。桂柳运河过桂林市临桂区的会仙岩溶湿地，运河东流与良丰河连接，注入漓江；西流经四塘大湾，注入洛清江，与柳江汇合。

2.3 古桂林水系排涝优势

2.3.1 尊重自然，水系规划完善

建城选址时，就充分考虑了地势因素，城镇与河流、湖泊为伴，临水而居。桂林古城境内有漓江、桂湖、榕湖和杉湖等形成自然水系。湿地、坑塘、河流具有储蓄调节雨水的功能，形成天然生态水源净化系统。漓江是雨季时蓄洪的宝库，与桂林山水环境协调，形成了独特的山水城池。

2.3.2 古城水系规划，合理布局方式

古桂林水系呈城壕环绕，城内河渠、湖池散布的格局。沿城墙设护城河，护城河环绕于城墙之外，又通过沟渠导水入于湖河，可排除内涝。桂林古城的河流和湖泊是调节雨水和洪水的主要设施，雨水峰值时将雨水储存，在降雨高峰后进行错峰排水，将雨水径流缓慢排放至水系。

2.3.3 引水开渠，水系连通

桂林城内开渠，建成与江河沟通的城镇水系，对桂林城镇可起到排涝的功能。城内挖掘人工水渠和城外自然湖河水系相连接，以形成内外相通的水系网络。将雨水自然渗滤与雨水沟渠排放相结合，沟渠与城市池塘相连，池塘水资源得以蓄存，减少暴雨洪峰的负面影响，池塘水流向漓江与桃花江，调节雨水排放。

桂林古城环城水系采用自然水系与护城河水系结合的方式，其主要的江河和湖泊相互连通，且水面密集、纵向有坡、平面有径，充分利用了自然调蓄功能进行排水除涝。并且各水系两岸均有植被临岸，水生态良好。临桂县城历史水系中池塘与沟壑为雨水自然排放的重要通道以及雨水容纳和调蓄的重要空间。古代桂林水系不仅尊重自然，水系规划完善，水生态良好，具有调蓄降雨径流的作用；而且采用合理布局方式，引水开渠，连通自然水系，提高了自然储蓄调节雨水的功能，充分体现了“暂时把水留住”的思想。

3 古桂林水系思想在现代桂林水系中的典型应用

随着现代桂林城镇化发展，城市化的加剧导致了古城水系被大量破坏，部分河流和池塘被填埋。城市水系是中国古代避免城市涝灾的重要基础设施，应尊重环境、合理利用和保护自然水资源，面积水域内开展清淤疏浚，恢复部分河网及低洼地，进行湿地、坑塘的保存和修复，以解决现代城市内涝问题。

3.1 桂林市“两江四湖”环城水系

城市环城山水景观是桂林风光和古城历史文化不可分割的一部分。漓江是穿过桂林的动脉，桃花江是漓江的主要支流，其他支流包括小东江、灵剑溪和南溪等；西湖、清塘、阳塘、西壕塘坐落城中。它们与流淌的河流一起，勾勒出桂林环城水系的基本轮廓，依托这些河流形成外环、中环、内环交织水系。铁佛塘木龙湖、桂湖、榕湖、杉湖为“两江四湖”的四湖，两江指漓江、桃花江。1998年,正式提出开挖水道，沟通漓江、桃花江与内湖(桂湖、榕湖、杉湖及木龙湖)的环城水系改造工程，即“两江四湖”工程。工程于1999年8月23日正式启动，至2002年6月2日“两江四湖”一期工程竣工并正式通航。二期、三期工程也后续启动。

桂林“两江四湖”由木龙湖、桂湖、榕湖、杉湖与漓江相沟通而构成一环水系；桃花江与这4个内湖相沟通而构成二环水系，通过恢复朝宗渠，沟通小东江、訾洲河而构成三环水系[9-10]。“两江四湖”工程通过实施木龙湖开挖、内河疏浚截污生态护岸等方式，使漓江、桃花江和内湖水系连通。“两江四湖”工程采取自排涝与抽排涝相结合，解决了桂林市大部分中心城区的排涝问题。2017年11月14日，“两江四湖”二期工程连通水系水道全线贯通，水道东起“两江四湖”一期的西清湖，西至桃花江鲁家船闸。水系连通工程实现了桃花江与桂湖的连通，形成“两江四湖”的二环水路。这不仅使“两江四湖”一期、二期相连，更是与历史上宋代环城水系的交流。在二期工程之外，还有规划新水系，包括南溪河和小东江，还有三环水系。现代桂林环城水系见图2。

图2 现代桂林环城水系

3.2 临桂县城水系

临桂新区环城水系是改善新城水环境，实现湖泊与江塘连接、防洪排涝等功能的综合性工程。东面有漓江的支流良丰河流过；西面有义江流过;南面有古桂柳运河连通良丰河和大溪河，以会仙陡门村分水塘为界，分水塘以东的水经东陡渠向东流往良丰河，分水塘以西的水经西陡河、相思江向西流往大溪河；北面有漓江的一级支流桃花江[11]。

临桂新区环城水系，在原有的河流和池塘以及蔡塘河、沙塘河、兰塘河、西干渠、小太平河、沉桥河、相思江、四塘河、清水河、古桂柳运河、睦洞河等水体的基础上疏通水体、拓宽河道，形成贯通的环城景观水体。沿太平河、相思河和古桂运河，分布有大马塘、清水塘、独龙塘、睦洞湖及会仙湿地等大面积水域。

桂林市“两江四湖”环城水系，将池塘与江河相互连通，采用湖泊开挖和内河疏浚截污等方式，使漓江、桃花江和内湖水系连通。临桂新区环城水系通过湖泊与江塘相连接，充分利用了自然调蓄功能。

4 古桂林水系思想对现代海绵城市建设启示

在桂林古城水系建设的背景下，继承和发扬古代桂林城市水系规划与建设的经验，通过对水系的规划整理，增加湿地的占地面积，恢复河网生态功能。使城市水系连通，不仅能提高城镇防洪排涝能力，而且在改善城镇生态景观和改善城镇河流水质中发挥着重要作用。尊重水系自然形态，加强对自然水系的保护，如保护和恢复江湖、池塘、河渠、湿地等水系的水体自然形态。

海绵城市建设应学习古城水系的智慧，从海绵城市建设的整体要求出发，考虑水系的系统化。借鉴古人“尊重自然”，重塑人与自然的联系，“因地制宜”，不破坏自然资源，充分利用水系连通排涝的经验。

4.1 水资源保护，维护城镇天然水系

古桂林城镇原有的河溪和池塘，充分发挥了城镇水系的储蓄功能。现代海绵城市建设可在保护原有水体的基础上，进行疏通水体、拓宽河道，形成贯通的环城景观水体。并且可开展河内的清淤疏浚，保护天然水体。桂林“两江四湖”由环城壕池和城内外河湖池组成连通的水系，借鉴利用古城水系经验，充分尊重水系的自然形态，充分尊重自然格局。临桂新区应该重视对城镇天然水系的保护，通过保护城镇中原有的河流和池塘充分发挥城镇水系的防洪排涝功能。提高天然水体蓄水能力，注重水体与生态的保护，保护自然的水塘、河流、湖泊。

4.2 水生态建设，良好生态护岸

古桂林水系水生态建设良好，可提高雨水调蓄的能力。现代海绵城市建设可通过加强湿地和河流的生态恢复，利用生态工程技术、植被护岸，增加水域生物的多样性，注重水体与生态的保护。桂林市“两江四湖”环城水系，可通过内河疏浚截污和生态护岸等方式保护其水境生态；临桂会仙也可通过增加湿地的占地面积，恢复河网生态功能。

4.3 水环境治理，恢复部分水系

古代桂林水系尊重自然，水系规划完善，自然调蓄，充分利用天然生态水源净化系统。现代海绵城市建设应结合自然水系格局，恢复部分原有水系。桂林市“两江四湖”可结合历史水系整治规划，历史地段型水系进行规划保护，治理内河沟渠，开展内河的清淤疏浚；恢复池塘和河流的水面面积可以收集雨水并提供水资源，增加水景。临桂新区可通过对天然水系的保护，充分发挥原有的河流和池塘的排水防涝功能。

4.4 水安全建设，治理水污染

古代桂林水质量相对比较良好，现代海绵城市建设需注重治理水污染，充分发挥河流和池塘的排水防涝功能。相互之间闭塞的湖泊不利于自然净化，可通过将池塘的水面面积有效恢复起来，池塘河道疏浚，恢复自然容纳有效容积。治理河流湖泊水质污染问题，保护自然水体环境。

4.5 水文化建设，加强水系管理与维护

现代海绵城市建设应加强城市排水管理的缺陷，各部门协调统一，管理日常排水设施，避免排水系统出现问题。各地区排水建设和维护增加人力资源，严格管理填池造地、堵塞河床等问题。要对河道的堵塞及时进行清理，对老城区和低洼地段经常发生内涝的排水管网要重点进行疏通维护，保证排水设施的通畅。

5 结 语

本文基于古桂林水系思想，分析了现代桂林内涝积水原因、古代桂林水系格局及其排涝优势和古桂林水系思想在现代桂林水系中的典型应用。

通过借鉴古桂林水系思想，分析了池塘、沟渠、护城渠等雨水自渗系统给现代海绵城市建设带来的诸多启示，结合现代的海绵城市建设，解决现代城市内涝问题。现代海绵城市建设在对雨水花园、屋顶绿化、透水地面、雨水收集等系统进行建设的同时，湿地、池塘、河流的保存和修复同样重要。本文通过借鉴古桂林水系智慧，拟对推动桂林市现代海绵城市建设提供一些有益的建议。