海绵城市与雨洪管理探研

王璐

摘要： 本文通过梳理海绵城市提出的背景以及国内“海绵城市”概念，进一步加深理解对于海绵城市与雨洪管理的深刻内涵，了解如今国内外海绵城市建设的现状，同时对于现今海绵城市构建途径与技术进行系统分析，并结合国内外案例，在符合我国城市建设的情况下，思考如何更好地建设海绵城市。

Abstract： Through expounding the background of sponge city and the concept of sponge city， this paper further studies the connotation of sponge city and rain flood management， discusses the status quo of urban construction at home and abroad and analyzes the way and technology of sponge city construction. And combined with the cases at home and abroad， in the case of urban construction in china， this paper thinks about how to better construct the sponge.

关键词： 海绵城市；雨洪管理；低影响开发；技术

Key words： sponge city；the rain flood management；low impact development；technology

中图分类号：TU992 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）10-0214-02

0 引言

近些年，我国频繁地发生城市内涝，同时，忽视生态环境，导致水资源遭到严重污染、水资源短缺。另外，我国传统城市建设模式在面对出现的各种水环境问题时，表现出明显不足之处。主要归咎于：①城市排水单一的使用工程管道式灰色排水基础设施；②防洪规划和排水工程规划的落后；③对于雨水再利用的意识薄弱，天然雨水利用率极低，不到10%[1]。这些问题已经无法依靠某一单独的管理部门去解决了，而是需要一个更为系统、综合的解决方法，“海绵城市”理论便是基于这样一个背景下提出的。

所以研究的目的就是通过对海绵城市建设的内涵、国内外研究进展、国内外案例分析等来梳理海绵城市建设主要是其中雨洪管理方面的要点，对目前我国海绵城市建设提出一些建议，以期对之后海绵城市建设起到参考作用。并且在进行研究时，对于国外的成功经验不能一股脑地“拿进来”，一定要结合我国国情，有针对性地进行研究，更好地用于我国海绵城市建设。

1 关于“海绵城市”的内涵

《指南》对“海绵城市”进行了如下定义：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[1]。其内涵可以具体解释为3部分：①海绵城市就是在面对洪涝和干旱等自然灾害时，可以灵活应对和适应水环境危机。②海绵城市在雨水管理前后其水文特征是基本保持不变的，主要通过低影响开发（LID）思想以及相关技术来实现。③海绵城市通过不同方式将雨水收集起来加以利用，体现了对雨水资源可持续的综合管理思想。

2 海绵城市建设的现状

2.1 国外海绵城市发展现状 国外对于城市雨水管理的实践与研究大量兴起于20 世纪的八九十年代，并在二十年内取得了可观的进步和发展[2]。以美国、澳大利亚、英国、德国和日本等为代表，主要包括美国的最佳管理措施（best management practice，BMP）和低影响开发技术（low impact development，LID）；澳大利亚的水敏性城市设计（water sensitivity urban design，WSUD）；英国的可持续城市排水系统（sustainable urban drainage system，SUDS）；日本的健全水循环体系；以及德国柏林推行“雨水费”制度。另外，除了雨水管理的理念和技术，国外还推出了一系列法规及奖励政策，比如20世纪90年代，美国联邦政府制定了《國家污染物排放削减许可制度》；设立绿色屋顶专项基金及优惠[3]。

2.2 国内海绵城市发展现状 我国城市雨水控制技术起步于20世纪80年代，初期主要集中在雨水利用，近年来雨水控制技术重心逐渐转向雨洪调控及污染控制[4]。2014年10月，住房和城乡建设部发布了《海绵城市建设技术指南———低影响开发雨水系统构建（试用）》。2015年1月，启动了镇江、嘉兴、厦门、济南、武汉、常德、南宁等 16 个试点城市的海绵城市建设。

3 海绵城市构建途径与技术

3.1 水生态系统的主体保护与修复

①划定区域。划定需要保护的生态斑块比如湖泊、河流、湿地及水源涵养区，同时还有农田及原野，严加保护和识别。②进行保护。并且制定相应的法律法规，引导、规划和约束各类开发、利用、保护水资源和水生态的行为[5]。对于确需建设的项目应上报各相关部门批准后，予以实行；而对那些不符合岸线控制利用和保护管理规划的一切行为都应依法查处。另外，已经遭受到破坏的绿地、森林等雨水调控功能性强的斑块、水体面积和体积及水质我们需要通过各项技术加以修复。

3.2 低影响开发技术 低影响开发（LID）就是根据自然界中的水文条件原理，从源头对雨水进行管理和控制的一种雨水管理方式。

3.2.1 截留技术 截留技术就是通过不同方式，使雨水汇集面积增加，减慢雨水形成径流的时间，以此达到延缓径流的目的。

①绿色屋顶。绿色屋顶的结构包括四部分：植物层、土壤层、过滤层、排水层。对于不同的植物和介质层，绿色屋顶在夏天可以滞留70%～90%的降雨，冬季可以滞留25%～40%的降雨[6]。②冠层截留。根据上海交通大学对上海市156个植物群落中植物滞留能力的研究，发现植物截留主要分树冠、枝干及其土壤，其对雨水的截留能力分别约为9%～12%、2%及40%，并且针叶植物冠层截留率要高过阔叶植物[7]。

3.2.2 促渗技术 促渗技术就是通过使用一些透水性的结构和材料来增加雨水的下渗量，同时材料或是结构具有一定的过滤净化作用。①透水铺装。透水铺装其系统的结构，从上到下依次为：面层、基层、底基层、垫层。透水性铺装材料主要有五种：包括透水沥青、透水混凝土、透水地砖、沙砾网格和嵌草网格。②绿色停车场。绿色停车场就是能够汇集来自机动车的零件磨损产生的重金属、汽车排放物以及周边径流汇集所产生的污染，进行初期处理减少面源污染。③绿色街道。绿色街道就是包括雨水种植沟、雨水种植池、路牙石扩展池、雨水渗透园与透水性铺装等设施，来保护地表和地下的水资源、使污染物减少，使雨水外排减少的道路雨水管理方式。

3.2.3 调蓄技术 调蓄技术就是在降暴雨时能收集雨水并对其净化，在干旱时能向周边绿地提供水资源。

①植草沟。植草沟是指种植植被的景观性地表沟渠排水系统，地表径流以较低的流速经植草沟滞留、植物过滤和渗透的作用，雨水径流中的多数悬浮颗粒污染物和部分溶解态污染物得以有效去除[8]。植草沟的结构从上到下为植被层、种植土层、过滤层、渗排水管以及砾石层。根据上海交通大学对5条不同结构参数的生态植草沟进行模拟降雨径流实验，生态植草沟中对径流污染物净化效果最佳的结构组合是：20cm种植土+30cm砌块砖+10cm砾石[9]。

②雨水花园。雨水花园也叫生物滞留池，指在低洼区域种不同植物的工程设施，通过土壤以及植物的过滤作用来净化雨水，并将雨水暂时滞留后慢慢渗入土壤以此来减少径流量。自上而下包括：蓄水层、树皮覆盖层、植被及种植土层、人工填料层、砾石层，其总厚度在50～80cm合适。

③多功能调蓄池。多功能雨水调蓄池具有雨水调节和雨水贮存功能。主要是为了调蓄暴雨峰流量，同时将雨水的排洪、减涝、利用与城市的生态环境和其他一些社会功能更好地结合，使城市土地资源更高效地利用的一种综合性性设施。

4 案例分析

4.1 德国沙恩豪斯社区雨洪管理系统 沙恩豪斯社区位于奥斯菲尔敦，总面积约为150公顷，人口大概是9000，降雨偏少，属于较干旱的地区。社区在规划设计以及建造的过程中运用低影响开发技术，比如可再生能源、节能建筑、雨洪管理和开放空间多功能利用等等。

社区的雨洪管控系统有3个等级，首先一级组团生态设施接收来自建筑屋面、道路的雨水径流，主要设施包括生态沟和雨水花园；二级处理设施接收各个组团间的雨水，主要是通过大型生态沟进入多功能蓄渗池、小型景观湿地，最终再一起进入三级中型湖泊湿地。雨水的利用率高达95%，十分有效地缓解了城市的排水设施压力，同时还补充了地下水部分。

4.2 哈尔滨群力国家城市湿地公园 哈尔滨群力国家城市湿地公园场地原本是一片湿地，然而周边的道路建设和高密度城市的发展，导致该湿地的水源即将枯竭，造成湿地退化，并将消失的情况。该项目的设计策略就是将面临消失的湿地转化为一个雨洪公园。设计保留了场地中部的一大片区域作为自然演替区。沿其四周通过挖填方，人为地制造出一系列深深浅浅的的土坑和高矮不一的土丘，成为一条美丽的“蓝-绿项链”，使之形成了自然和城市之间的一层过滤膜和体验界面。然后沿四周布置雨水进水管，尽量收集城市雨水，让经过水泡系统经沉淀和过滤后的雨水进入核心区的自然湿地，同时还在山丘上种植了很多白桦林，一个个水泡中主要是乡土水生和湿生植物群落。让整个场地焕然一新，成为城市周边一处宜人地带。

5 我国海绵城市建设发展的思考

海绵城市技术要把握的最重要的原则就是以汇水区为单元，包括工业、农业社区，雨水就地蓄留处理，要在源头控制，完成地上与地下的水循环。并且在建设海绵社区时，我们要看到汇水区和湿地、河流和湖泊的关系，还要看到大的流域关系，要综合地看待社区生态功能。要将海绵城市的技术综合利用起来，形成一个系统，将利用率达到最高。笔者建议，还应加强相关的立法工作，尽快完善法规体系建设，比如运用收费、补贴、奖励和罚款等经济手段，提高落实低影响开发技术措施的积极性，通过各种渠道普及相关知识，转变公众观念，增强公众的生态意识，城市的建设不只是靠管理建设部门或是专家学者，更重要地是要让公众参与进来，让公众有这个意识，这是非常重要的。

所以在海綿城市建设的过程中，我们需要适时的向回看、不要完全被现代科学技术所束缚，要重拾尊重自然、模拟自然的智慧方法，更好地发挥现代科技优势，解决人类生存的问题，因为任何的发展，不管是科学技术还是城市建设，只有在尊重自然的前提下，才会是可持续的。

参考文献：

[1]李俊奇.城市雨水的资源化与可持续发展[J].环境经济，2004（10）：26-28.

[2]杨林霞.国内外海绵型城市建设比较研究[J].黄河科技大学学报，2015，17（5）：72-73.

[3]廖朝轩，高爱国，黄恩浩.国外雨水管理对我国海绵城市建设的启示[J].水资源保护，2016，32（1）：43-45.

[4]傅文，王云才.以水保护为核心的绿色基础设施系统构建研究——烟台市福山区南部地区绿色基础设施体系规划案例探析[A].中国风景园林学会.中国风景园林学会2013年会论文集（上册）[C].中国风景园林学会，2013：6.

[5]朱党生，王晓红，张建永.水生态系统保护与修复的方向和措施[J].中国水利，2015（22）：9-13.

[6]刘保莉，曹文志.可持续雨洪管理新策略：低影响开发雨洪管理[J].太原师范学院学报：自然科学版，2009，8（2）：111-115.

[7]车生泉，谢长坤，陈丹，于冰沁.海绵城市理论与技术发展沿革及构建途径[J].中国园林，2015（06）：11-15.

[8]王健，尹炜，叶闽，雷阿林，李思敏.植草沟技术在面源污染控制中的研究进展[J].环境科学与技术，2011，34（5）：90-94.

[9]沈子欣，阚丽艳，车生泉.生态植草沟结构参数变化对降雨径流调蓄净化效应的影响[J].上海交通大学学报（农业科学版），2015，33（6）：46-52.