海绵城市评价方法与应用研究

摘要：随着改革开放的推进，城市用水成了普遍存在并且一直在加剧的问题，海绵城市已成为解决城市雨洪问题的重要理论和途径，而指标体系则是海绵城市建设中实现规划控制传递和实施评估的重要手段。针对当前相关指标体系缺少明确的逻辑框架致使指标间孤立、指标难以落实的问题，本文以遂宁市作为主要研究对象，引入可持续发展理论中的PSIR（压力-状态-影响-响应）框架，评价遂宁市海绵城市类型，建立相应评价指标体系，應用层次分析法（AHP）确定指标权重，构建海绵城市评价模型，提高海绵城市建设的针对性，为“特类”的海绵城市建设提供有效指导。

关键词：海绵城市;指标体系;PSIR框架;层次分析法

中图分类号：X820 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）11-000-03

Abstract：With the advance of reform and opening up， urban water use has become a widespread and aggravating problem， sponge city has become an important theory and approach to solve urban rain flood problem， and index system is an important means to realize planning control transmission and implementation evaluation in sponge city construction.In view of the current lack of clear logical framework of the relevant indicator system， the indicators are isolated and difficult to implement，This paper takes Suining city as the main research object，PSIR （pressure-state-impact-response） framework in the theory of sustainable development is introduced，To evaluate the sponge city type of Suining city，Establishing correspond evaluation index system.After the weight is determined by AHP，the evaluation model of sponge city is established.The research content of this paper has improved the evaluation system of sponge city in different regions and improved the pertinence of sponge city construction，which can provide effective guidance for the construction.

Keywords：Sponge city; Index system ; PSIR framework; Analytic hierarchy process

1 研究背景

根据2017年中国水旱灾害公报统计数据分析，城市洪涝造成218.72万人受灾，直接经济损失165.68亿元，占本年GDP的26%。美国环境保护署（EPA）数据显示[1]，降雨量发生在自然条件下的地面时仅有10%降雨量形成地表径流，约50%的雨水会向地下渗透。而在城市建成区内，仅有15%的降雨量可向地下渗透。

海绵城市（sponge city），指的是城市在面临雨洪和干旱时分别能够像海绵一样，能够吸收、保存并输出雨水的能力[2]。国外雨洪管理起步较早，不管是在理论上还是在建设技术方面都已经有较为丰富的成果。如北美地区为解决水质、水量问题提出最佳管理措施（BMPs）[3];美国在BMPs的基础上建立了低影响开发模式（LID）[4];英国为了维护水资源，促进水循环推行可持续排水系统（SUDS）[5];澳大利亚为保护水生态，减少生物滞留开展水敏感性城市设计（WUSD）[6];新西兰为控制洪涝与污染物，推出低影响城市设计与开发（LIUDD）[7]等。海绵城市是国内近几年在吸收国外优秀雨洪管理基础上提出的概念，国内对于海绵城市的研究多从不同用地类型出发，如：将城市地形划分为：山地城市、平原城市、丘陵城市等进行分类研究;或以生态学为基础保护生态系统完整性，提高城市环境效益进行研究;或将水资源视为城市问题进行探索，以解决城市内涝及径流污染问题进行研究;或作为城市功能要素从功能角度进行探究等。

综合上述已有研究可知，目前的海绵城市的评价方法并不完善。本文则以遂宁市为对象，从海绵城市理论视角出发，考虑遂宁市水生态、水资源、水安全和水环境等条件，将遂宁市划分为综合协调型海绵城市，对海绵城市进行“特类”研究，以探求综合协调型海绵城市评价指标体系及改进措施。

2 PSIR框架下海绵城市指标体系构建的方法

2.1 PSIR框架下指标体系构建

随着城市化的推进，城市不断建设导致对原有城市生态环境的改变，尤其是城市与水相关的环境。准确的因果关系给予指标体系的意义在于准确回溯关联指标的变化，引入PSIR框架作为基础支撑，通过框架为指标之间形成关联的网络。经过PSIR框架的驱动，使各指标项按照其所属功能进行划分。

2.1.1 水生态

遂宁市生态优越，但传统的城市建设模式将生态格局打破，改变原有自然水文特征，水生态廊道硬质化，导致城市水系自然净化功能丧失。

2.1.2 水环境

遂宁市本地水资源匮乏，过境水资源较为丰富。涪江、琼江水质优越，但随着上游城市人类活动加剧，水环境承载能力加强，导致水质污染加重，水环境现状有待改善。

2.1.3 水资源

遂宁市近30年年平均降雨量935 mm，以中小降雨为主， 地表水资源为11.34亿m?，人均年占有水资源量293m?，远低于全国人均水平，水资源严重紧缺。

2.1.4 水安全

遂宁地势为四周高中间低的丘陵地区，地形较明显，沟谷河流纵横交错。2013年，该市遭受史上最强暴雨，全市最大降雨量达到569.3mm，市内因地势低洼，中心城区引发内涝。

遂宁水生态优越，年平均降水量相对充足，洪涝灾害与城市供水短缺等问题均易发生，因此，将遂宁市划定为综合协调型海绵城市。根据《海绵城市建设绩效评价与考核办法（试行）》的要求，以水要素作为海绵城市建设的主要内容，将海绵城市绩效评价与考核指标分为：水生态、水环境、水资源、水安全这四个维度，并将四个维度内容与PSIR框架进行矩阵耦合。

2.2 指标筛选与优化

以“水”为关键词，整理出与海绵城市建设相关的指标，并在整体框架下结合城市水资源、水环境、水安全和水生态因素形成遂宁市海绵城市指标体系框架。共选出评价指标27个。（表1）

将指标内容按照类型耦合框架，在PSIR框架的可持续发展指标体系中，将环境造成的污染作为压力，环境的现状作为状态，城市的社会状况作为影响，城市所作出的政策措施作为响应。按照此矩阵耦合，指标优化，得出遂宁市海绵城市指标体系的基本矩阵关系如下（表2）。

3 构建评价指标体系模型

采用层次分析法（AHP）建立海绵城市评价指标体系。第一层为目标层（A），第二层为准则层（B），第三层为指标层面（C）。将每个层次各元素相对于上一对应层的重要性通过两两对比，做出相对应的判断。为将重要性数量化，采用1-9及其倒数作为标度。由专家打分，构建对于目标层综合协调型海绵城市评价指标体系的准则层判断矩阵，求得该评价指标的最终权重值（如表3）。

其中，K为海绵城市评价成效得分，k（i）为各项指标对应得分，w（i）为各项指标权重，n为指标个数。0≤K<0.25，海绵城市建设成效较差;0.25≤K<0.5，海绵城市建设成效一般;0.5≤K<0.75，海绵城市建设成效良好;0.75≤K<1，海绵城市建设成效优秀。

依据国家相关标准与规范制定参考值。数值标准化为评价值=现状值/标准值，得到评价指标的标准化后值（如表4）。

4 优化改进策略

通过对遂宁市的海绵城市建设现状进行评价，遂宁市海绵城市建设成效水平较高，但是海绵城市达标面积比例、地表水IV类以上水体比例、屋顶绿化率等处于较低水平，这也是我国海绵城市普遍面临的问题。因此，在评估的基础上，提出关于综合协调性海绵城市建设优化改进策略。

4.1 多用途集水

大型综合集水设施与小型简易集水设施并用。大型综合集水设施与城市公共服务设施、综合设施等共同建设，将水资源通过管渠或沟渠汇集，收集到集水设施中，起到存储雨水的作用，缓解城市排水系统的压力。该设施由政府统一建设与管理。小型简易集水设施与居住小区等共同建设，在住宅屋顶、公共草坪底部等设置储水池，收集到的雨水用于住区家庭用水或绿坪浇灌。

4.2 优化路面种类

排水路面。通过雨水口利用雨水沟、雨水渠将部分引流至雨水花园或下沉式绿地内，使城市排水路径从雨水管道转变为绿地调蓄设施，强化雨水与绿地的联系。也可将城市局部雨水调蓄池与城市市政用水管道相连，加强水资源利用。

蓄水路面。推广雨水花园和海绵型绿地，通过建设雨水花园、下沉式绿地等措施，增强城市绿地系统，吸纳雨水，为雨水储蓄提供空间。此外，建设透水路面，能够缓解城市“热岛”效应。

4.3 发展多种绿化

以城市绿地系统为主要载体，推行海绵型公共绿地建设，加强城市绿化的连通性，不但能够推进遂宁市海绵城市建设进展，更能够改善城市生态环境，构建遂宁市独特的山水城市格局。

增设公共绿地。在遂宁市海绵城市建设中，应合理布置城市绿地，保护城市本土植被，最小化减少对自然水域的干扰。增加街道绿地、滨水绿地、绿化带等公共绿化，将不同的绿地连接起来，降低不可渗透路面的连接性，增强绿地的联通性。

绿化屋顶。借助市民力量发展屋顶绿化。绿化屋顶可蓄积50%以上的雨水资源，以暂存雨水，使整个区域的雨水调蓄能力得到增强。公众参与是解决雨水利用问题的有效途径之一。政府应积极推广雨水利用教育，完善相关法律法规，使雨水利用和雨水污染控制等工作获得公众认可，促进海绵城市策略的顺利实施。

参考文献

[1]王海玲，刘旭军，王浩正，王琼珊.基于城市高密度地区的低影响开发规划研究[J].中国给水排水，2013，29（12）：11-13.

[2]仇保兴.海绵城市（LID）的内涵、途径与展望[J].现代城市，2015，10（04）：1-6.

[3]Public Law 92-500.Federal Water Pollution Control Act Amendents of 1972[S].

[4]Low Impact Development （LID）Literature Review and Fact Sheets. 0，Us，Epa. https：//www.epa.gov/aboutepa/about-officewater//wetlands .

[5]Sustainable Urban Drainage System-Best Practice Manual. CIRIA. （Report C523）：Construction industry research and information on association .2001.

[6]Water Sensitive Urban Design----A Stormwater Management Perspective. Lloyd，S.D，Wong T.H.F，Chesterfield，C.J. Industry Report . 2002.

[7]Low Impact Urban Design and Development：scope，founding principles and collaborative learning. van Roon，M.R，Greenaway，A，Dixon，J.E.et al. Proceedings of the Urban Drainage Modelling and Water Sensitive Urban Design Conference ， 2006.

收稿日期：2019-08-28

作者簡介：罗南会（1994-），女，现为西南科技大学土木工程与建筑学院硕士研究生，研究方向为城乡规划理论与方法。