海绵城市初探

张 蓉

（北京市水利规划设计研究院，北京100048）



海绵城市初探

张 蓉

（北京市水利规划设计研究院，北京100048）

摘要：本文阐述了海绵城市这一新理念的特点，构建的必要性和原则、内容和技术措施，以及当前我国建设海绵城市的进展情况。

关键词：海绵城市；必要性；内容和原则；技术和措施

1　概述

海绵城市是比喻城市像海绵一样，遇到有降雨时，能够就地或就近吸收、存蓄、渗透、净化雨水、补充地下水、调节水循环；在干旱缺水时有条件把蓄存的水释放出来。它在适应环境变化和应对自然灾害等方面，具有良好的弹性。它是城市建设的一种新思想，新理念。是将良好的生态循环系统引入景观化城市，使人们获得可持续发展的、美好的城市生活环境。它是尊重自然水循环，尊重生态过程的一种新的设计方法。由于它尊重自然、与自然和谐相处，尽量缩小和避免开发和破坏之间的矛盾，所以称之为“低影响开发”。由于它本身具有自然积存、自然渗透、自然净化的功能，所以它是我国城市建设发展的主要方向和一项重大任务。

2　构建海绵城市的必要性

党的十八大报告提出：“面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势，必须树立起尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念，把生态文明建设放在突出的地位……”。海绵城市的建设，是生态文明建设的一项重要内容。

水的循环包括：水的自然环境和水的社会循环。水的社会循环，对水的自然循环，有很大的负面影响。海绵城市要做的，就是把健康的、良好的水的社会循环纳入到水的自然循环中去。

基于以下状况提出建设海绵城市的要求。

（1）城市化改变了下垫面的组成和性质；

（2）城市生产、生活释放了大量的热能、气温升高；

（3）城市排出大量的气体和颗粒物，改变了大气的组成；

（4）城市废污水的排放，造成了水质污染；

（5）城市大量的用水耗水，导致水资源枯竭；

这些情况使得建设海绵城市尤为迫切和必要。

3　海绵城市的主要内容和构建原则

3.1 海绵城市的内容

海绵城市的内容：简单地说，就是雨水的留存和处理。前者是把雨水留下来，后者是把水加以处理使之干净。

海绵城市能充分发挥城市绿地、道路、水系等对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用，有效缓解城市的内涝，削减城市径流的污染负荷，外来的自然污染物得以自净，并可维持水量与水质的平衡，节约水资源，保护和改善城市的生态环境。

显然，海绵的吸水和纳水，并加以净化，是它的主要标志和功能，虽有利于城市内涝的缓解，但城市遇较大的内涝时，需快排、急排。而常态的海绵城市则是缓排。

3.2 构建海绵城市的基础

构建海绵城市有三个重要的基础，即要有三个系统：统筹低影响开发的雨水系统；城市雨水管渠的排水系统；超标准雨水径流的排放系统。

第一个系统是对雨水进行渗透、储存、调节、传输、截污、净化；第二个系统是传统的城市排水系统；第三个系统是对于一旦发生的超过设计标准的城市涝水的排放系统。三个系统是相互补充、相互依存的。三个系统的建立，其对象和目标既有自然水体，也有调节水体；其措施既有行泄通道，也有调蓄水池等。

3.3 构建海绵城市的原则

构建海绵城市的原则是：生态优先，将自然途径与人工措施相结合，在确保城市排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境的保护。统筹自然降水、地表水和地下水的系统性、协调给水、排水等水循环利用的各环节，并考虑其复杂性和长期性。

归纳起来，海绵城市要具备的功能可以精简为六个字：渗、滞、蓄、净、用、排。

4　构建海绵城市的技术措施

构建海绵城市的技术措施按其功能可以大致分为以下几类。

4.1 渗水工程措施

早于“海绵城市”概念提出之前，“雨水利用”已在我国广泛被提倡和应用，许多雨洪利用的技术措施，也是海绵城市可以采用的。例如在渗水方面，利用绿地或通过渗井、渗沟、透水路面增加入渗回补。

海绵城市通常采用以下几类下渗工程措施。

（1）透水铺装

透水砖铺装、透水水泥混凝土铺装和透水沥青混凝土铺装，嵌草砖、园林铺装中的鹅卵石、碎石铺装等也属于渗透铺装。

（2）下沉式绿地

下沉式绿地指低于周边地面或道路200mm以内的绿地，一般应设置溢流口（雨水口），其顶部标高应高于绿地50mm以上。

（3）渗透塘

是一种用于雨水下渗补充地下水的洼地，有净化和消峰作用。

渗透塘前应设置沉砂池、前置塘等预处理设施，去除大颗粒的污染物并减缓流速；有降雪的城市，应采取弃流、排盐等措施防止融雪剂侵害植物。

（4）渗透管/渠

渗透管/渠是指具有渗透功能的雨水管/渠，可采用穿孔塑料管、无砂砼管/渠和砾（碎）石材料组合而成。渗管/渠应设置植草沟、沉淀（砂）池等预处理设施。

4.2 滞蓄水工程措施

在“雨洪利用”中，雨水的集蓄和利用、坑塘蓄水、河湖拦蓄、地下水回灌，都是滞蓄水的工程措施，“海绵城市”常用的工程措施有以下类型。

（1）湿塘

湿塘是指具有雨水调节和净化功能的景观水体，雨水同时作为其补充水源，一般由进水口、前置塘、主塘、溢流出水口、护坡及驳岸、维护通道等构成。

（2）雨水湿地

雨水湿地与湿塘构造相似，是具有净化作用的调蓄雨水的一种湿地，分表流和潜流两种，常采用防渗以维持雨水的水量。

（3）其它方式

其它方式主要有：路牙开槽、水泡景观、景观水池、雨水花园等。

4.3 净水工程措施

（1）生物滞留设施

生物滞留设施是指地势较低的地区通过植物、土壤、微生物系统蓄渗、净化径流雨水的措施。

对于污染严重的汇水区应选用植草沟、植被缓冲带或沉淀池等对径流雨水进行预处理，去除大颗粒的污染物并减缓流速；应采取弃流、排盐等措施防止融雪剂或石油类等高浓度污染物侵害植物；屋面径流雨水可由雨落管接入生物滞留设施，道路径流雨水可通过路缘石豁口进入，路缘石豁口尺寸和数量应根据道路纵坡等经计算确定。

（2）植草沟

植草沟是指种有植被的地表沟渠。有收集、输送、排放径流的作用，并有一定的净化作用。可分为传输型、渗透型（干式）、有水型（湿式）等。浅沟断面形式宜采用倒抛物线形、三角形或梯形。

（3）植被缓冲带

植被缓冲带为坡度较缓的植被区，经植被拦截及土壤下渗作用减缓地表径流流速，并去除径流中的部分污染物，植被缓冲带坡度一般为2%～6%，宽度不宜小于2m。

4.4 用水、排水工程措施

在渗、滞、蓄、净水措施完成之后，海绵中已蓄满了可用之水，如何用这些水，传统的技术措施如抽水、提水、引水、输水等均可与上述措施配套设置，从而达到用水的目的。海绵城市的排水方式与原有的传统方式有所不同。原有城市的雨水、洪涝水总是尽快排掉，海绵城市则非如此，设计标准以内的雨水，要层层渗、蓄、滞、留，然后用过的水或多余的水再慢慢排掉，超标准的洪涝水，则启动应急方案快速地排放，故应有两套排放系统的设置。

5　我国海绵城市建设状况

2015年3月，财政部、住建部、水利部联合审批批准了16个城市做为试点：迁安（冀）、白城（吉）、镇江（苏）、嘉兴（浙）、池州（徽）、厦门（闽）、萍乡（赣）、济南（鲁）、鹤壁（豫）、武汉（鄂）、常德（湘）、奎宁（桂）、重庆、遂宁（川）、贵安新区（黔）、西咸新区（陕）。

试点海绵城市条件：试点面积要大于15km2，多年平均降雨量要大于400mm。

在上述16个试点城市中，有不少是已经做出了一定成绩或效果，如常德、镇江、西咸新区、武汉等。没有列入试点城市中的，也有的做得不错，例如北京、南宁、深圳等。

北京的雨水利用启动较早，十多年前就编制了雨洪利用规划及各个专项技术研究及小区应用研究。2013年发布了《雨水控制与利用设计规范》。不仅在理论上分析及模拟试验上做了大量的工作，在实践上也取得了可喜的成果。截至2014年底，建成各类雨水利用工程2150处，公共绿地2.2万hm2。仅2014年就吸收雨水1.83亿t，约占北京市年均可利用水资源量的一成左右。北京为加强海绵城市建设要求所有新建改造绿地均需提升集雨节水功能，同时结合较低洼的绿地，将建设70余处雨洪调蓄型绿地。并拟建地下调蓄池34座，总容积达21万m3。

深圳市从2009年起就推动光明新区低冲击开发示范区的创建工作，并于2011年9月获得住房城乡建设部颁发的“全国低冲击开发雨水综合利用示范区”的称号，于2013年12月发布了“规划设计导则”。

武汉市不仅取得了中央资助的15亿元，自己也投入了近百亿元，两个海绵城市示范区已经启动，规划设计导则也已制定。

全国第一部“海绵城市建设标准图集”已在广西南宁市出台，包括了渗水井、下沉式绿地、雨水利用、生物滞留措施、植草沟等10余种大样图或详图。为海绵城市规划设计提供了第一手资料。

为指导海绵城市建设，住建部在2014年10月颁发了“海绵城市建设指南”。2015年7月，住建部又出台了海绵城市建设效果的“考核办法”，拟定了六个方面的考核指标：水生态、水环境、水资源、水安全、制度建设及执行情况。并分“城市自查”、“省级评价”及“部级抽查”三个阶段进行考核，这无疑将更进一步推动和搞好海绵城市的建设。

6　结语

目前16个试点城市启动不到一年，对于这一新思想、新理念、新方法，尚处在摸索、探讨、研究、实践阶段。笔者对海绵城市有两点不同意见。

（1）70%雨水就地消纳和利用问题。我国的降水在一年当中分布是十分不均匀的，对北方地区来说，70%～80%的降水集中在汛期（6～9月），而汛期也往往是城市发生暴雨形成内涝之时。这时主要矛盾是把涝水排走而不是蓄滞雨水，国办下达的海绵城市指标要把70%的雨水消纳利用，是否现实。

（2）海绵城市只能针对一个城市的范围来规划设计形成一个“小海绵”或“中海绵”，是形象地比喻存蓄进水和需要时的“挤出”用水。“大海绵”的说法是把范围扩大到流域、水系、乃至海洋，其作用甚至可以消纳排除洪涝水，那不成了“海绵流域”了吗？此概念不妥。“海绵城市”解决不了城市的内涝，因其要缓排慢排，城市的防洪排涝系统，要求遇大水时急排快排。它不是“海绵城市”的概念和内容，但要和“海绵城市”一起建设。

参考文献

［1］住房和城乡建设部.海绵城市建设技术指南［S］.

［2］国务院办公厅.关于推进海绵城市建设的指导意见［S］.

［3］张旺.海绵城市建设应作为新时期城市治水的重要内容［J］.水利发展研究，2014（09）.

［4］莫琳，余孔坚.构建城市绿色海绵-生态雨洪调蓄系统规划研究［J］.城市发展研究，2012（05）.

［5］谢宗琦.浅论园林景观在现代海绵城市概念中的运用［J］.建筑工程技术与设计，2015（14）.

［6］何造胜.论海绵城市设计理念在河道水环境综合整治中的应用［J］.水利规划与设计，2016（01）.

［7］曾红舟.海绵城市规范要点［C］.2015（05）.

［8］徐振强.中国特色海绵城市的政策沿革与地方实践［J］.上海城市管理，2015（01）.

作者简介：张 蓉（1968年—），女，高级工程师。

收稿日期：2016-01-15

DOI：10.3969 /j.issn.1672-2469.2016.03.040

中图分类号：TU984

文献标识码：A

文章编号：1672-2469（2016）03-0113-03