国外城市雨洪管理对我国海绵城市建设的启示

史 扬

(中国核电工程有限公司，北京 100840)

随着城市化进程加快，城市基础设施建设难以满足城市发展规模，城市排放系统无法满足城市雨洪管理要求，另一方面，快速的城市化进程导致下垫面过度硬化，城市不透水面积增加，地表径流量增大，下渗补充地下水量随之减少。官方数据表明[1]，全国每年约有62%的城市发生积水内涝，且内涝频次呈现上升趋势。2012年北京7·21特大暴雨，2013年厦门、2015年上海、2016年武汉暴雨，2017年5·15兰州内涝等，城市内涝的影响与危害愈发严重。传统的单一“快速排放”理念已难以应对现阶段的城市雨洪管理要求。在此背景下，国务院办公厅于2015 年发布了《关于推进海绵城市建设的指导意见》，海绵城市建设已获得普遍关注。

城市雨洪管理是建设海绵城市的主要目标，有些国家起步较早，已针对自身城市特点，积累了有关可持续性城市雨洪管理的大量经验，形成了诸如：水敏性城市设计理念、自然开放式排水系统理念、水循环体系及安全理念等。本文基于我国海绵城市发展现状，通过梳理国外可持续性城市雨洪管理的相关成果，对我国海绵城市的发展方向提出了建议，以期为海绵城市的科学建设提供一定参考。

1 海绵城市的概念

所谓海绵城市，就是在城市降水量较大时，对地面雨水进行渗透、收集与存储，以便在水资源匮乏时进行补充的一种资源利用方法，是缓解城市内涝、提高雨洪资源化管理，实现可持续性城市建设的重要方法。海绵城市的建设是一种顺应自然的建设模式，其设计理念是基于城市绿地、水体等生态基础设施构建“绿色海绵体”，优先利用“绿色海绵体”组织雨水径流的排放，从生态景观视角强调“慢排缓释”和“源头分散”，以实现绿地、水体等生态基础设施与泵站、管网等灰色基础设施的有机结合，使区域内的水文条件接近自然状态，一方面提高城市内涝的抗冲击能力，另一方面在考虑了水质、水量的基础上，实现雨水的合理渗透，推进雨水的收集与利用。

2 国内发展现状

我国在2015年4月，提出了海绵城市试点建设的决策，旨在解决城市建设中的内涝问题与雨洪资源化管理。据相关数据统计我国第一批海绵城市建设试点共计16个，但在2015年，有10个城市再次发生内涝问题；第二批海绵城市建设试点共计14个，在2016年，有9个试点城市爆发城市内涝。在我国的30个海绵城市建设试点中，仅有萍乡和遂宁两处试点工程体现出了海绵城市应有的效果，已基本摆脱了城市内涝的困扰。从整体上看，我国海绵城市试点建设成效较低，海绵城市的研究与建设依旧处于起步阶段。

3 国外可持续性城市雨洪管理

3.1 澳大利亚水敏性城市设计理念(WSUD)

澳大利亚WSUD严格遵循了生态优先与整体优先的城市设计原则，将城市供水、污水、雨水管理视为一个有机整体，认为供水、污水、雨水的管理模式应为系统的循环模式，将水的良性循环作为水敏性城市的设计核心，大力维护水生态的协调发展。主要思想包括：1)保护自然水文条件，充分发挥其作用；2)最小化灰色基础设施；3)通过增加渗透型路面比例降低地表径流量；4)将污水、雨水的收集、净化、利用与景观相结合，在实现水资源再利用的同时提高生态价值[2]。

3.2 美国最佳管理实践(BMPs)和低影响开发技术(LID)

美国BMPs是通过一系列分散、小型的工程性管理措施对雨水进行源头控制，同时延缓降雨对城市基础设施的冲击负荷，最终减少暴雨期间的面源污染，并控制雨水径流量。目前，美国BMPs的应用主要集中在场地尺度、社区尺度、城市区域尺度和城市尺度4部分[3]。

基于微观尺度的BMPs，美国提出了一种模拟自然排水方式的雨洪管理理念[4]，即LID理念。LID的核心思想是通过分散式、小规模的基础设施对雨水径流进行源头控制，更加注重生态优先，强调结合景观设计实现雨洪管理，最大程度地降低城市发展对自然水文条件和生态本底的影响。相比于BMPs，LID理念占地面积更小、费用更低，更加强调低影响发展的可持续理念。

3.3 英国可持续性排水系统(SUDS)

英国SUDS是对传统排水系统的优化，其技术路线为：首先，通过绿地屋顶、过滤式植被带、过滤式排水沟、渗透型路面的铺装等[5]设施，对雨水进行源头控制，促进雨水渗入地下，模仿雨水的自然排放方式；之后，再根据场地尺度进行分级控制；同时，将社会与环境因素纳入城市排水体制，通过制定相应的技术规范，综合考虑城市发展与生态价值，从整体上促进水的良性循环[6,7]。

4 国外可持续性城市雨洪管理对我国海绵城市建设的启示

4.1 建立完善的雨洪分析系统,确定雨洪管理敏感位置

在工程规划阶段，充分运用遥感与GPS技术，对工程涉及范围内的水文、气候等信息进行充分分析，同时以地理信息系统等技术手段加以辅助，充分利用暴雨洪水管理模型对城市街道网络加以研究，在此基础上绘制成图，确定城市街道内涝节点，以此找出雨洪管理敏感位置[8]。

4.2 采取多尺度层次化设计理念分级规划

海绵城市是一种模拟自然水文过程的生态基础设施网络，目前我国海绵城市的建设多集中于小区域尺度，但小区域尺度作用有限，不能有效改善城市区域，甚至流域整体的雨洪问题。这就需要从小区域尺度逐步扩大，根据不同规模进行不同层次化的设计，具体可将城市划分为三个层级：第一层级为宏观尺度，从城市与地区的层面进行设计；第二层级为中观尺度，从街道或社区的层面进行设计；第三层级为微观尺度，从城市小区、公园等层面进行设计，最终实现多尺度综合的系统规划。

4.3 健全海绵城市效果评估与管理体系

对于海绵城市效果的评估验收，应依据实际数据。在城市整体规划层面布局数据采样点，从不同尺度构建水文监测网络，通过对基础设施及水生态系统的监测，实时掌握水文水质等相应参数的变化，积累本底数据，同时结合地区具体特点，建立本地的海绵城市技术规范、基础设施技术规范等相应指导性文件，使评价者可对海绵城市中包含的不同基础设施、不同水生态系统进行相对统一的功能评估[1]；同时，综合考虑基础设施与水生态系统的效果评估，构建综合评估指标，加强海绵城市效果评估的定量研究和评估模型研究，使对海绵城市效果的评估更为简单直观[1]。

在海绵城市的管理方面，应从不同尺度整合基础设施及水生态系统的管理研究，借鉴国外先进经验，建立相应的法律法规和管理规范[9]，健全海绵城市的管理体系。

5 结语

海绵城市转变了传统的城市水治理思路，通过规划设计和管理手段模拟城市自然水文过程，强调顺应自然的可持续性发展。我国海绵城市在基础研究、实践等方面仍处于发展阶段，应因地制宜，在充分结合我国特点的基础上，参考国外可持续性城市雨洪管理与我国海绵城市试点建设的经验与教训，采用层次化的设计理念，不断健全适用于我国海绵城市建设的理论和方法，提高海绵城市建设的可持续性。

参考文献：

[1] 李 兰,李 锋.“海绵城市”建设的关键科学问题与思考[J].生态学报,2018(38):1-8.

[2] 车生泉.西方海绵城市建设的理论实践及启示[J].人民论坛学术前沿,2016(11):47-63.

[3] 刘雅兰.城市区域尺度中的SWBMPs应用及规划要素控制[D].上海：同济大学,2014.

[4] Low-impact Development Center, United States Environmental Protection Agency, Low Impact Development(LID) A Literature Review. Washington,2000,EPA/841/B-00/005.

[5] U.S. Environmental Protection Agency, Fact Sheet: Low Impact Development and Other Green Design Strategies, Washington, DC,2006.

[6] National Research Council． Urban stormwater management in the United States[M]. New York: The National Academics Press，2009.

[7] Water Environment Federation.Design of urban stormwater controls[M].New York:McGraw Hill，2012.

[8] 范昔颖,张 建.多元视域下的海绵城市深度发展策略研究[J].学理论,2016(9):16-19.

[9] 徐翀崎，李 锋，韩宝龙.城市生态基础设施管理研究进展[J].生态学报,2016(11):3146-3155.