关于海绵城市建设的几点思考

陶雨婷　吴云清

陶雨婷，南京工业大学大地测量学与测量工程专业在读研究生，2017年毕业于南京工业大学地理信息科学专业。大学期间多次荣获南京工业大学特等奖学金、一等奖学金，校外王水成奖学金等。参与大学生创新创业项目《基于三维激光扫描技术的城市复杂建筑的精细建模》；参加“江苏省高校测绘地理信息创新创业大赛” 获创新开发本科组一等奖；《水果产销影响因素分析》获得第十二届南京工业大学本科生学术论坛特等奖。

吴云清，博士，南京工业大学测绘科学与技术学院副教授，研究方向为城市与区域规划，城市防灾与公共安全。

引言

1. 国内雨水灾害频发，损失不断加大

2007—2017年，全国共计超过360个城市遭遇过内涝灾害，单次内涝时长超过12小时的城市数量多达60个，受我国地理位置和季风气候影响，多个城市暴雨、洪涝等灾害频发，沿海城市内涝问题更为严峻。此外，我国110座城市存在缺水问题，快速城镇化导致水质污染严重，城市用水问题日益突出。传统道路排洪困难，暴雨灾害发生频率高，给生态环境、生命财产造成严重损失（表1），社会各界对排水系统、节水方案提出质疑，认为生态保护和社会发展因现城市水资源管理系统受到一定约束。为此，在立足我国水情现状和借鉴国外排水防涝相关经验的基础上提出了“海绵城市”的概念。

表1　近年来我国城市内涝灾害伤亡损失情况

2. 随着生活水平的提高，人们的风险认知能力不断增强

所谓风险（risk），即事件发生的不确定性。“风险认知”（risk perception）是指人们对风险的主观评定和判断，以及由此引发的态度和决策倾向。它涵盖了人们对风险的感知、理解、记忆、评价、反应的整个认知过程。

随着人民生活质量的提高和生活方式的改变，公众对防范各种风险的需求也日益迫切，参与防灾减灾活动的程度也不断加深。同时随着互联网普及，特别是移动互联网的覆盖面越来越广，可以让公众更加迅速便捷地了解内涝灾情，提高了公众风险认知指数以及公众对内涝积水的安全防范意识。

当前自媒体时代背景下，公众的自我保护意识和风险认知能力逐步增强，这进一步促使人们不断思考如何去减少城市生活中日益频发的包括内涝在内的各种风险。

3.海绵城市的理念及其对水资源管理的意义

海绵城市（Sponge City），顾名思义是借海绵的物理特性来形容城市的某种功能，即把城市构造成为一块大海绵，具有在降雨时渗透、吸收、存蓄水，在干旱时释放、重利用水的功能。海绵城市旨在成立一个综合性全面管理的“绿色海绵”系统，实现城市遭遇水灾后维持原水文、恢复原状态、适应新环境的建设目标，调整水生态系统，使其能够弹性应对内涝、干旱等灾害。

2014年10月，住房和城乡建设部颁布《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统建设》，国内各城市积极参与海绵城市申报和建设工作，专家学者们对如何建设海绵城市展开了深入思考和讨论，如鞠茂森的《关于海绵城市建设理念、技术和政策问题的思考》一文详细介绍了海绵城市建设理念、技术方法等；张书函则从技术角度分析了海绵城市建设中雨洪资源利用的途径。海绵城市建设是以雨水高效管理为核心，实现从“快排、及时排、就近排、速排干”的工业排水向“渗、滞、蓄、净、用、排”的综合排水、生态排水的转变。通过开展海绵城市项目建设，可促进灰色基础设施建设，增强城市整体生态服务功能，提高环境承载力，也能有效解决在水资源管理、治理过程中长期困扰我们的水污染问题。

海绵城市的内涵及国际海绵城市的成功经验

海绵城市建设是一个综合性的发展问题。联合国主张城市一边制定可持续发展路线，一边采取措施来提高城市应对自然灾害的弹性。将生态优先作为建设原则，城市安全作为建设前提，促进雨水资源的积存、净化、重利用，实现人与自然协调发展。重视统筹规划雨水，系统管理地表水、地下水、径流雨水，协调并利用各水循环环节，充分考虑水循环体系的长期维护，建立能提高城市紧急应对水灾能力的可持续发展水城市模式。

海绵城市的核心理念来源于低影响开发（Low-Impact Development，简称LID）等国外较为成熟的雨洪管理技术。目前，国外对海绵城市的设计多种多样，较典型的主要有美国的低影响开发技术、日本的水循环体系、德国的雨洪利用技术及英国的可持续城市排水系统等（表2），它们的核心思想和目的可谓异曲同工，强调减排、蓄峰、利用、径流污染控制、城市生态环境和景观修复等综合功能,这些发达国家的建设经验在我国海绵城市的建设过程中可以选择性地借鉴和改善。

表2　国际海绵城市技术路线一览表

我国海绵城市的实践与存在问题

2015年，根据国家有关部门发布的关于海绵城市的相关政策和实施指导意见，综合申报城市的各方面条件，经过多重筛选，最终确定排名前16位的城市作为我国海绵城市建设的首批试点（图1）。

图1　2015年中国海绵城市建设项目试点城市一览图

试点城市的选取具有很强的地域覆盖性和规模代表性，以突显因地制宜的原则，东西南北中全兼顾，16个试点城市基本涵盖了我国所有类型的城市。

虽然海绵城市的探索刚刚起步，但从表3不难看出，试点城市建设已经初见成效。这有助于以点带面、实现全国范围大规模推广。但是，在海绵城市试点建设中，我们发现还存在如下诸多问题。

（1）公众对海绵城市的关注度不高，不同地域、不同时期、不同教育程度的公众对海绵城市的认知均存在差别

我国从2015年开始海绵城市建设，笔者对以2016年度“海绵城市”作为关键词的搜索结果进行了大数据分析，以下为基于“海绵城市”的百度指数（百度指数是基于百度搜索引擎用户搜索数据统计与分析的结果，能反映某一时段某个关键词的搜索次数及其变化）变化情况（图2）。下面将从四个方面分析搜索“海绵城市”关注度的影响因素。

表3　试点城市案例分析

图2　全国海绵城市百度搜索指数

①教育程度

从图3可以看出，搜索排名前十的为北京、浙江、江苏、山东、上海等省市（浅蓝色），其中大部分与全国教育排名前十地区（浅紫色）重叠（深黄），说明新生事物的普及程度与教育程度、地区的经济发展程度通常呈正向相关。

②关心程度

2016年4月，北京、上海、青岛等14个城市入选海绵城市第二批试点城市。试点城市应将城市建设成具有吸水、蓄水、净水和释水功能的海绵体，提高城市防洪排涝减灾能力。对于试点城市中央财政给予专项资金补助，三年建设期内，直辖市每年5亿元，省会城市每年4亿元，其他城市每年3亿元。对采用PPP模式达到一定比例的，将按上述补助基数奖励10%。由大数据分析发现，北京等搜索靠前省份绝大部分都是海绵城市试点城市，由此得出公众更为关注的是与国家政策及个人生活密切相关的问题。

③与相关新闻报道、政策推出的关联性

2016年3月，即第二批海绵城市建设试点名单出炉前，海绵城市百度指数的月平均搜索量达到全年平均搜索量最高峰（图4）。2016年9月13日，PPP项目即全国首批海绵城市改造示范项目中标。海绵城市的搜索指数在相应月份平均搜索量也有上调，表明国家相关政策的推出影响公众对海绵城市的认知和关注度。

④个人属性

图3　2016年海绵城市百度指数搜索与全国教育程度分布图

图4　2016海绵城市百度指数月平均搜索变化图

海绵城市的搜索除了在不同地域存在差异之外，搜索的人群也存在差异，超过50%是30～39岁的人群，普遍为男性，当然也不排除一部分人群搜索的原因为炒股或者做相关研究使用。《行为大脑研究》杂志上发表的一篇评论认为，男性习惯于纵观全局，而女性则更重视细节，不难发现，对于海绵城市建设，全国男性关注度较高，但是地方采访报道中“关于海绵城市对自己生活产生影响”关注更多的是女性，女性较关注海绵城市建设对自己的现实生活影响。综合各项不难发现，“海绵城市”这个概念认知人群较为局限，政府虽然是项目责任主体，但是这个项目的推进和发展是需要全民行动来保证的，所以，要真正有序高效地开展海绵城市建设，有必要对全体公众进行科学普及宣传。

（2）中国雨水管理政策制度仍缺乏

当前中国海绵城市发展政策力度过于单薄，尚未协同市场体制建立完整的法规，而是局限于雨水末端利用，政府管制方面同样有待加强。事实上，海绵城市现阶段缺乏宏观认识，整个项目的持续进行需要每个阶段的充分设计，后期的维护同样至关重要。

初期阶段，需要通过行政手段落实雨水利用系统的建设目标和建设任务，建设标准尽量做到因地制宜、切实可行，建设要求融入各项规划（整体、局部、专项）。发展到中后期阶段可以考虑采用结合财税政策、产业体系等手段，同时将前期的学术成果转化为可行的政策实施。许多试点城市也在积极推广应用新技术解决如何管控、何时管控雨水的问题。

（3）雨水管理与其他学科融合仍欠缺

雨水管理体系是一门新型学科体系，主要以水文学、地质学、土壤学以及水利学等多个学科共同构建。现阶段而言，雨水管理与相关学科的结合管理较为疏散，无法构建成为一个完整的体系，不能较大程度发挥各方面的综合优势。同时由于我国自身体系各司其职，制约了整体沟通协作。

国际成功经验对我国海绵城市建设的启示

1. 升级灰色基础设施，建设海绵体

城市中大多数排水方式采用老旧的管道运输，不仅导致大量雨水资源流失，而且还造成严重径流、地下水污染。所以在建设海绵城市过程中，可以一边对传统设施进行检查，一边对剩余残留价值的排水系统进行维修改造。

同时，海绵体的建设也必不可少。一方面对于传统海绵体（河流湖泊等）定期维护，另一方面修建完善新的海绵体（人工湿地和公园绿地等）来提高雨水渗透率。改变传统“快排”模式，评估排水脆弱区域，注重生态系统的自我修复能力。结合公园湿地、公园绿地、生物栖息地等现有自然资源并充分利用微气候调节，减弱城市热岛效应，保持水土从而实现人与自然的和谐共处。

2. 制度调整，健全规划

一方面可以规划调整奖惩制度：经济上鼓励雨水收集者、雨水利用者、技术开发者，同时强制污染者、污染企业承担相应的恶意污染费用。另一方面将产业基金与技术开发相结合、资金筹募与公众教育事业相结合，不仅能提高公众关注度，而且还能提供一定岗位的就业机会。

海绵城市的构建核心在于从宏观、中观、微观三方面跨尺度建立优质的水生态基础设施，同时也需要制定切实的规划。例如融入国土规划，划分内涝风险等级。尽量避免对内涝严重的地块进行土地开发，以免造成生态破坏、人员伤亡。规划中可通过设计对现有环境改造，构建水体安全框架，包括建筑物、公共基础设施、绿化设施等，环境资源重分配控制雨水峰值使城市建设与生态环境建设协调发展。相关部门同时积极健全政策机制、规范文件制定、统筹协同工作、探索运作模式、吸引社会资本、拓展投融资渠道等。

3. 因地制宜，技术创新

从水自身出发，认真分析调查当地水文条件、水生态条件、降雨特点等相关历史资料，立足水情特征，得到当前城市屋面—道路—管道—绿地—河流生态一体的排水系统概况，结合区域尺度规划设计、系统网有效连接、城市项目建设方案、人民生活水平等情况，监测评估风险等级、防洪排涝能力，降低水管负荷，健全水文生态，积极探索海绵城市的解决方案。在编制建设方案过程中，可以选用低影响开发理论制定目标，科学编制开发新型雨水管理系统。在统筹建设排洪防涝系统时，利用云计算以及三维建模分析、遥感控制管网分布，充分借鉴国外先进已有的雨水处理技术，挖掘市场潜力，鼓励相关企业技术研发、资本运作，确保设施的先进高效。

4. 更新观念，多方合作

海绵城市建设过程中的每一步都应该充分体现公众参与精神，只有充分调动群众积极性，更新群众对项目建设理念理解，鼓励群众创造“家庭海绵体”“社区海绵体”“校园海绵体”，才能促进项目顺利开展、推动海绵城市建设。海绵城市的发展代表着我们从单方面追求GDP的发展模式向生态文明的可持续发展不断努力，树立人类活动与海绵城市建设水系统相互适应的价值观。

建设海绵城市就是要系统地解决城市水安全、水资源、水环境问题，减少城市洪涝灾害，缓解城市水资源短缺，改善城市水质量和水环境，调节小气候，形成人与自然和谐相处的生态环境。