海绵城市的国际样本

杨天 杨卓琦

挪威拉尔维克小镇具有雨水再利用等功能的环保建筑

当海绵城市建设在中国方兴未艾之时，与其相类似的雨水资源利用和管理理念，已在一些发达国家和地区实践和发展了多年。这些国际样本，能成为当下中国海绵城市建设的“他山之石”吗？

美国的低影响开发技术

1993年夏天，连绵不断的降雨令美国密西西比河流域暴发洪水，造成高达120亿～160亿美元的直接经济损失，这引起了美国各界对于国内雨洪管理的重新思考。

为应对不断加快的城市化进程对于自然原有的“吸水”能力的影响和破坏，一种全新的绿色雨水技术进入人们的视野，这就是由美国东部马里兰州的乔治王子郡及西北地区的西雅图和波特兰市共同提出的低影响开发技术（LID）。

如今，在全美，LID设施已有上万个，对美国的暴雨管理和面源污染控制提供了绝佳的解决方案。

距离美国西雅图市区11公里，有一个能够容纳多收入阶层的混合式居住区。这里是西雅图市的最高点，比海平面高出160m左右。雨季时这里会产生大量的雨水径流并流向较低的街区，也因此得名“High Point ”。

英国伦敦维多利亚火车站附近的“活体墙”，包括1万多种蕨类植物和草本植物通过收集屋顶上的雨水来保持生长，墙面最多可储存1万升水

二战期间，作为波音公司和美国太平洋舰队的后援，大批工人聚集在“High Point”形成了社区。1952年，这个区域被西雅图市收回，成为贫民居住地。当时那里有791栋破烂房屋，基础设施不全，社区的排水系统大部分是雨污合流制，携带城市污染物的暴雨径流往往未经处理就直接排放入毗邻的朗费罗河中，造成河水不同程度的污染。

因雨水污染带来的生态影响已经危及到了渔业生产——每年，洄游的三文鱼都会在朗费罗河中产卵。

2003年，基于街道整顿和向更多市民提供优质住房的政策，西雅图市政府的建设部门开始了社区全面改造计划，希望让那里改头换面。

在随后的6年时间里，专家利用植被浅沟、雨水花园、透水铺装等技术与园林景观结合，还将池塘公园、袖珍公园和儿童游戏场地等多功能开放空间的地下部分设计成了地下的储水设施。

为了减少面源污染，该社区又沿街道设立了生物过滤单元，种植了一系列本土的耐旱灌木、乔木和草坪，这些植物和地下经过改良替换的土壤能层层过滤毒素，将暴雨的不良影响降低。

另外，作为一个中心雨水收集池，社区内的池塘能够控制洪水的流量并提供额外的水质处理。

于是，每当大雨来临，来自屋顶、道路和广场等处的雨水，通过植被浅沟的引导和输送，汇入北部的池塘中，经过净化和处理后，达到相关标准的雨水最终被排入朗费罗河，这一过程完全模拟自然的水文环境，朗费罗河的生态平衡由此有了保证。

随着LID多项措施的引入，“High Point”很快成为一个有着较高人口密度的城市居住空间，在人居绿地空间，舒适步行系统和水质的改善及雨水的利用方面均得到了很好的平衡。

如今，每年秋季洄游至此的大批三文鱼正是LID的最大受益者之一。西雅图也成为全世界第一个让三文鱼回归大都市河流的城市。

2011年，美国费城也制定了全市性LID的总体计划，该计划将投资16亿美元用于绿色雨水基础设施的建设，投资3.45亿美元用于增加传统排水设施，投资4.2亿美元用于绿色雨水设施的适应性管理。

欧洲的可持续排水计划

欧洲城市的雨洪管理建设已有几十年历史，与之相关的理论依据和法律政策是当地建筑师、景观师和规划师的必修课。

在欧洲，居住区内的绿地和广场在建立初期就考虑到了雨水调节问题，它们平时可以满足市民的生活需要，而一旦大雨来临，又变身为可蓄洪的地区。

对雨水的可持续性利用是欧洲雨洪管理的重点。

作为雨水收集利用技术是最先进的国家之一，德国利用公共雨水管道收集雨水，进行简单的处理后，达到杂用用水水质标准，便可用于街区公寓的厕所清洗和庭院浇洒。

德国也是最早对城市雨水采用政府管制制度的国家，为此还制订了一系列有关雨水利用的法律法规、技术指引和经济激励政策。

1995年德国颁布了欧洲首个“室外排水沟和排水管道标准”，提出通过雨水收集系统尽可能地减少公共地区建筑物底层发生洪水的危险性。1996年，在本国水法的补充条款中又增加了“水的可持续利用”理念。

目前，德国在新建工业、商业场所或是居民小区之前，均要设计雨水利用设施，如果没有，政府将征收雨水排放设施费和雨水排放费。

在自家院子里安装雨水收集器，采集的雨水经过处理后浇花、洗车、洗衣服，如今已成为德国人的新时尚。

不仅如此，雨水的可持续利用还为德国人带来了新的就业机会和经济效益。有媒体报道，2011年全德有超过38万人在可再生能源行业工作。在雨水相关的能源行业，德国Mall公司2010年的一项研究显示，相比2009年，从事“雨水循环”的企业营业额增长了5亿欧元。

2010年，英国政府也全面启动了可持续城市排水系统的建设计划。

据《经济日报》报道，近年来，英国政府愈加重视国内水资源短缺问题。英国环境署预测，英国人均降雨量远低于地中海等地区。随着人口压力的不断上升和气候变化带来的降水分布变化，英国将面临严峻的水资源短缺压力，英格兰东南部地区甚至将不再适宜农业耕种。此外，2014年初的洪水也对当前英国各地的市政排水系统和防洪应对措施提出了挑战。

目前在英国，越来越多的住宅项目、学校、高速公路服务区以及商业中心已经在设计阶段将可持续城市排水系统纳入，全英国已建成34个重点实践项目。利用渗透沟、洼地、过滤设施、滤水管等技术方法的雨水公园，在英国比比皆是。

英国雨水再利用管理协会的数据显示，近年来，随着水价不断攀升，很多英国家庭开始使用雨水收集系统，其造价一般在1500～3000英镑之间。雨水直接从屋顶收集，并通过导水管过滤后导入地下储水罐储存，用于满足家庭灌溉、洗衣等非饮用水需要。

对于大型市政建筑和商业建筑的雨水利用，英国政府同样重视。

为了庆祝新千年的到来而建设的伦敦世纪圆顶，有着欧洲最大的建筑物内水循环设施。从面积相当于12个足球场大小的10万平方米的圆顶盖上收集来的雨水，经过24个专门设置的汇水斗进入地表水排放管中。其中，每天有约100立方米经过过滤的雨水用以冲洗该建筑物内的厕所。

澳大利亚的水敏感性城市设计

水敏感性城市设计理念诞生于澳大利亚。2004年，澳大利亚政府出台的《全国水资源协定》中将其定义为——“用管理整合城市规划，保护城市水循环，以确保城市水资源管理对自然水文和生态过程的敏感性”。

这一理念综合考虑了城市防洪、基础设施设计、城市景观、道路及排水系统和河道生态环境等，通过引入模拟自然水循环过程的城市防洪排水体系，达成城市发展和自然水环境的和谐共赢。

早在1990年，澳大利亚就开始将城市水敏感设计应用到城市开发的实践项目之中。2000年后，这一理念在澳大利亚成为了必须遵循的技术标准。

如今，在澳大利亚，水敏感城市设计理念已大量实践和推广，包括居住、商业、工业等开发类型，涵盖建筑、场地、地段、街区等空间层次的大批项目相继建成。

在悉尼的皮罗马公园，道路和停车场的雨水径流通过道路生物滞留系统和生物滞留雨水花园来处理，园内高地顶端的东部集水区与位于中间的生物滞留池相呼应。经过收集处理后的雨水用于灌溉公园，可以满足公园公共开放空间用水需求的80%。

澳大利亚联邦的第二大城市墨尔本和世界上其他大城市一样，也面临城市雨洪的一系列挑战。特别是城市雨水径流给这里的河道等水体带来的面源污染，一度让管理者们头疼不已。水敏感性城市设计的理念因此在墨尔本得到大力倡导，令墨尔本一跃而成为城市雨洪管理领域的新锐。

作为墨尔本主管雨洪管理的政府部门，墨尔本水务局参与到了这座城市每个新建设开发的项目之中。

在项目的可行性研究阶段，建设方就要提交项目雨洪管理总体规划，供水务局审查。随后的各个设计阶段中，建设方及其委托的咨询设计公司还需要将工程报告、设计图纸、计算书甚至数学模型提交给墨尔本水务局审核备案。

日本的雨水调蓄设施

与城市内涝相比，人口集中地区水资源缺乏的问题在日本更突出。如何对雨水进行收集利用成为日本政府考虑的重点。

早在1980年，日本建设省就开始推行雨水贮留渗透计划。近年来，随着雨水渗透设施的推广和应用，相关领域内的雨水资源化利用的法律、技术和管理体系在日本正日趋完善。

日本在雨水利用技术上进行了多种尝试，比如降低操场、绿地、公园、花坛、楼间空地的地面高程;在停车场、广场铺设透水路面或碎石路面，并建设渗水井，加速雨水渗流;在东京、大阪等特大城市建设地下河将低洼地区雨水导入地下河等。

但其最具特色的技术手段还是建设雨水调蓄池。

在传统的、功能单一的雨水调蓄池的基础上，日本发展出了多功能调蓄设施，这种设施设计标准高，规模大。在暴雨未至的时候，它还可以全部或部分地发挥城市景观、公园、绿地、停车场、运动场、市民休闲集会和娱乐场所等多种功能。

1992年，日本颁布的“第二代城市下水总体规划”，要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置雨水就地下渗设施，还要求在城市中的新开发土地每公顷应附设500立方米的雨水调蓄池。

2015年初开始，东京交通枢纽之一的涩谷车站周边地区开始整体开发。其中的一项重要工程就是在地下25米深处，开建一个4000吨的储水池。这种多功能的储水池可以在暴雨期将周边雨水集中储存，解决附近地区瞬间排水能力不足的问题。而在缺水的时候，储水池中储存的雨水又可以被抽出来供地面浇花、洒水等用途，甚至可以在净化后成为市民的日常生活用水来源之一。

2012年落成的日本最高塔——东京天空树也设计了一个雨水回收利用系统。当有灾害发生时，天空树蓄水池中储存的7000吨雨水，可为其所在的东京墨田区的23万人口提供一天的生活和消防用水。