海绵城市背景下的城市雨洪管理规划途径探索与研究★

袁 媛 王沛永

(1.吉首大学土木工程与建筑学院，湖南 张家界 427000; 2.北京林业大学园林学院，北京 100083)

1 背景

随着城市发展，下垫面大面积硬化，自然的水文系统被改变，大量河道、坑塘、湿地被填埋甚至消失，城市自然蓄排系统的格局发生了显著的变化，调蓄能力大幅下降。另一方面，由于全球气候变迁，引起暴雨现象频发，造成城市雨洪问题日趋紧张，已经严重威胁到人们的生命财产安全。

2 现有问题

现阶段提倡的海绵城市所说的源头控制多是强调采取下凹式绿地截流雨水，存在着以下几个方面的问题：1)不同水文条件的地区所采取的措施应有所差异；2)下凹式绿地在对抗暴雨来袭的情况，其消纳雨水的能力有待考证；3)绿地的其他功能决定了城市中不能大面积推行下凹式绿地；4)城市非点源污染对下凹式绿地造成了维护上的困难；5)现状绿地与设置下凹式绿地的位置并不吻合。

现阶段国际上盛行的LID技术在具体实际运用到我国城市建设的过程中也存在一些问题。美国LID技术是基于美国土地私有、低密度郊区住宅模式的具体情况而提出的。国际上的各种有关雨洪管理的理念也都是基于每个国家自身的情况提出的理论，它们的本质是一样的，但在处理方式上有所差异。

我国地域广阔、人口众多、城市建筑密度大、地域经济发展差异悬殊、降雨量分布不均匀等情况决定了我国海绵城市的研究与实践不能单纯地照搬国外案例，应该有取舍的广泛借鉴经验，以期达到较为理想的雨洪管理效果。

2.1 不同水文条件地区所采取的措施应有所差异

现阶段推崇的建设“海绵城市”采取的措施一般为绿色屋顶，下凹式绿地，生物滞留池等一系列“低影响措施”。但是在西北半干湿地区以及降雨量充沛、地下水位较高的南方地区，这些普遍推行的措施很多并不适应。

在湿陷性黄土地区也不适宜采取我们现阶段所提倡的让雨水下渗补充地下水等一系列的雨洪调蓄措施。洼地入渗措施在纯粹的绿化场地中则比较适宜，但放到湿陷性比较严重的黄土场地上的建筑周边环境中，则不能直接使用，需要采取额外的工程技术措施防止雨水入渗对建筑基础的破坏作用[1]。

而在南方许多城市，降雨量大，地下水位偏高，普遍推行绿地下沉并不一定是一个科学的方法。同时，很多降雨量大的地区，地下水位距离地表也很浅，土壤的蓄水能力十分有限，无法及时下渗的雨水滞留在城市绿地中，一是对植物造成严重的损害，二是容易滋生蚊虫，影响城市环境。在这样的情况下，地表径流应主要考虑尽快排入河湖水系中，利用河湖水系的巨大的消纳、滞蓄能力来控制雨洪问题。

尽管在缺水的北方城市，我们也应该看到解决城市雨洪问题不仅仅是只考虑城市内部产生的径流，还有城市上游的河水，山洪等对城市在暴雨时期的安全造成影响。因此，仅仅靠城市绿地单纯下沉并不能解决现阶段的雨洪问题。

2.2 无法解决暴雨问题

下凹式绿地作为一种特殊的绿地形式，虽然能够在短时间内蓄积一定的径流，缓解洪峰到来的时间，但是面积及容积都有限的下凹式绿地对于特大暴雨的滞洪能力非常有限，更适应于干旱地区的雨洪问题和解决城市绿化及景观节水问题，同时要求汇水区的水质相对较好，否则对绿地的土壤、植物都会造成伤害。源头截流雨水还有一种方式即是建设储水池，但是储水池从资金和技术方面来说都不是一个很好的选择。

在雨洪管理的过程中，前期大力倡导采取源头治理的思想，着力推行下凹式绿地，是为了恢复自然的水文循环，维持原有的生态环境，但是小尺度的LID措施的实施受到许多条件的制约，分散的、小范围的雨水措施虽然能够使该场地因为水文条件改变造成的地下水下降得到一定的补充，削减径流污染。但在处理径流雨水带来的严重的污染问题、城市河道枯竭、水土流失等生态问题是LID不能解决的，而这些问题也会给城市的发展带来更大、更长期的影响，不利于可持续发展。狭义的低影响开发措施在面对复杂的城市雨洪问题时必然不能全部应对，必须将雨水花园、湿塘、洪泛区等众多绿色基础设施考虑进去[2,3]。

2.3 绿地的其他功能

作为节水理念出发，下沉式绿地确实能起到一定的作用。然而，绿地还有大量其他功能，由于各地区的降雨条件，地表径流，水质条件等因素的差异，不同地区在对于城市雨洪管理的具体措施上也会存在着一定的差异，因此对不同绿地主要需承担的要求也是有所侧重的。相对于纯粹的绿化场地而言，除了雨水利用的目标因素外，景观视效、城市生态及经济成本因素等则显得更重要。若在城市中相当一部分的绿地都开辟成下凹式绿地，景观效果势必会受到影响，大雨过后，很多园林绿地很难快速地恢复其休闲游憩的功能。城市公共绿地兼顾着防灾避险的功能，当地震等灾害到来，往往伴随着降雨，这时候下沉的绿地会减少极大的防灾避险面积。

2.4 径流污染问题

雨洪管理的重要的目标不仅仅是吸收雨水，还有消除污染，要利用自然对污染物的消除需要时间和面积。而城市中的公园绿地，若把零碎的小面积公园，带状公园，街旁绿地采取下凹式，建成雨水滞留池。那么城市中污染物含量很高的道路雨水在进入这些绿地之后，小面积的绿地在短时间内并不能消除污染物，容易造成植物死亡，污染物沉积，蚊虫肆虐。

而且能去除污染物的植物有限，如果大部分绿地都采用单调的几种植物物种，会造成城市风景太单一。

与国外城市相比，我国现在的大城市中的道路雨水径流污染严重，且道路宽度与周边绿化带的宽度比大多达到3∶1以上的城市现状，决定了若依靠道路两侧的绿化带消纳径流，势必对绿化带的植物造成极大的负担。同时大量有污染的雨水进入到面积有限的绿地中，非常不利于植物的健康生长。

2.5 现有绿地不符合建设海绵绿地的位置

我们现在除了在新建城区落实海绵设施的建设外，也需要考虑老城区的改善，而在建筑密度大，整改力度小的老城区，我们要求的绿色屋顶、下凹式绿地等在实施上都有一定的困难。老建筑的屋顶改造不易，若是采取修建蓄水池的方式，又需要考虑投资和产出、雨水收集量和使用量上不平衡的问题；对绿地的改造也存在现有绿地并不是都建在了适合建立海绵设施的区域，在不考虑此地区的水文条件是否适合改造海绵绿地的前提下，绿地的位置也成了海绵绿地发挥其作用和效率的巨大限制因素。

因此，在城市建设海绵城市上，最重要的仍是从整体规划入手，规划城市水系，合理利用原本低洼地带的坑塘、湿地成为蓄水、渗水的“城市海绵”，控制洪水灾害。

3 经验借鉴

我国现阶段正处于高速发展时期，城市中建筑密度大，老城区改造难度大，在这样的情况下，要解决城市雨洪问题，保证城市水安全，需要先从城市总体规划的角度来布局城市水循环体系。可以学习古人的智慧，从几千年的经验中提炼适合现代城市发展的水系规划；借鉴国外其他国家在规划城市水安全问题上的经验。

3.1 城市水安全——蓝绿线整体规划

住建部在《海绵城市建设技术指南(实行本)》中强调，首先要保护城市中的水生态敏感区。在国际上的几大雨洪管理体系中，也大都提倡从城市规划及城市设计角度探讨城市雨洪问题，协调土地利用、多水循环与雨水系统的关系，来提高城市水安全及雨水利用的可持续性。

城市水系是自然江湖水系的子水系，要规划城市水系就不能忽视自然江湖水系。河流，城市以及开放空间三者之间是彼此联系的。河流在大、中、小尺度的开放空间规划中均起着重要的战略作用[4]。

而针对城市水水网体系的改造，不少国家已经有了很多的成功案例，从景观尺度上链接断裂的水系廊道，解决河道淤塞等问题。对比国内，我们现阶段存在的问题主要是把原有的河道填平、占用，而改用采取现代的工程措施如下水道等快排雨水，但是下水道的体积容积有限，针对不断增长的人口和高速发展的城市，它已经远远不能承受暴雨来临时的水量，就造成了内涝灾害。而解决的办法就是恢复流域水系，让河流重新露出地面，恢复原有的自然河流网络状态，发挥其生态功能[5]。

3.2 发挥河流串联板块的功能

将河流沿线的湖泊、湿地、绿地联系起来，提高城市景观的连续性。

由于对河流裁弯取直引发的波士顿查尔斯河频繁洪水泛滥的负面影响，促使波士顿开展查尔斯河“翡翠项链”项目规划。奥姆斯特德首先恢复了自由弯曲的河流，并规划了湿地滩涂，形成具有调蓄作用的湿地公园。

在海绵城市的规划建设中，应提倡整体大于局部的大雨水观，以系统化和可持续化的观念使雨洪管理与利用在一定区域内(如城市、城市群及以上)全覆盖，而不是区域内独立的自成体系的点状碎片式雨水花园。

3.3 城市水系的调蓄能力是防止内涝的重要因素

城市水系有无足够的调蓄容量，是城市能否避免内涝的关键因素[6]。我国古人在治水、用水的实践中已充分显示了对雨水调蓄的理解并且加以智慧的运用，其中的代表有北京北海团城的古节水工程、云南元阳的哈尼梯田和南宋时期赣州的福寿沟蓄排系统等。

现在不少城市在规划过程中，没有很好规划及保护城市的防洪排涝水系，在城市的规划过程中埋下了城市内涝的隐患。曾经号称“百湖之市”的武汉，在城市发展过程中，原来的湖面变成地面，原来自然的土地变成居住小区、商业区。雨水失去原有湖泊的容纳，每当大雨来临时雨水的出路不够，便形成了洪涝灾害。

4 结语

自然状态下，植被覆盖率较高，地表径流少，水质好，构成完整而且良性的水文循环。随着城市发展，不透水面积的增加，地形地貌显著调整，自然植被大大减少，自然沟渠，坑塘，湿地，河流等水体逐渐消失，使得径流量大幅度增大，且径流中的污染物增加，水质污染严重。要恢复到开发前的水文循环，需要考虑许多方面，不仅仅是依靠简单地在雨水的源头进行截流下渗就能满足需求。

雨洪管理应该是从城市尺度综合解决雨洪问题，海绵城市建设也并非单一形式、单一功能的调蓄措施能够实现。城市雨洪管理需要综合目标与问题导向，协调自然与人工水循环，融合绿色与灰色基础设施，合理规划城市的蓝绿线，统筹生境营造、水质改善、宜居保障、审美体验等多重价值。

参考文献：

[1] 杨建辉，刘恺希.西北半干湿地区雨水利用场地适应性研究现状及其规划设计方法展望[A].国际城市雨洪管理与景观水文学术前沿——多维解读与解决策略[C].2015：369-403.

[2] 王文亮,李俊奇,王二松,等.海绵城市建设要点简析[J].建设科技,2015(1):19-21.

[3] 车 伍,赵 杨,李俊奇,等.海绵城市建设指南解读之基本概念与综合目标[J].中国给水排水,2015,31(8):1-5.

[4] 张 坤.欧洲城市河流与开放空间耦合关系研究——以英国伦敦、德国埃姆舍地区公园为例[J].城市规划,2013(6):76-80.

[5] 袁 媛,王沛永.从防止城市内涝谈海绵城市建设的策略[J].风景园林,2016(4):116-121.

[6] 吴庆洲.古代经验对城市防涝的启示[J].灾害学,2012,27(3):111-115，121.