中新天津生态城海绵城市规划建设实践与思考

文/勾平 中国市政工程华北设计研究总院有限公司 天津 300381

随着现阶段城市化进程的不断加快，城市下垫面硬化率逐渐增加，这对城市的水环境及水安全带来了一定的负面影响，水生态、水环境、水安全等各方面均面临重大的挑战。为了缓解城市化进程与水系统之间的矛盾，习总书记在2013的中央城镇化工作会议上做出了重要的强调和指示，强调在提升城市的排水系统中要有限考虑利用自然的力量进行排水，加强海绵城市规划建设，并且在会议之后相关部门制定了文件为海绵城市的建设提供了一定的制度和标准。

2016年天津市作为第二批全国海绵城市建设的试点城市，在发展和建设的过程中总结出了一套具有地方特色的建设经验，在文章的阐述中以中新天津生态城为例进行分析和研究，旨在为海绵城市的规划建设提供参考性建议，响应国家的号召，促进海绵城市的建设和发展。

1、中新天津生态城概括

中新天津生态城市位于天津滨海新区的北部，根据相关的数据统计年平均降水量在545mm 左右，整体的水系分为周边和区内水系，对水系水质进行检测的时候发现周边的水系质量呈劣Ⅴ类，区内的水系水质相对较好，总体呈现Ⅳ类水平。

中新生态城本底建设条件较差，其所在区域地下水水位较高，且盐碱含量高，土壤透水性差，是典型的生态型缺水地区。

表1是中新天津生态城下垫面参数，其中透水性较差的用地占百分之三十七。

表1 中新天津生态城下垫面参数

在当前阶段生态城已经启动49 个试点项目，其中已经完成的项目有7 个，正在建设的项目有19 个，在设计当中的项目有23 个，占试点项目总数的百分之七十二。

2、海绵城市建设问题分析

2.1 不透水面积增加

随着中新天津生态城定位的不断提高，生态城规划建设速度在逐渐加快，目前生态城已建成一批住宅小区、公建等项目。生态城在建设之初，并未按照现有的海绵城市规划建设原则进行建设，这导致部分建成区雨水径流系数较建设前增加，间接影响这些建成区雨水滞蓄能力，也就是说受到城市建设的影响将不能对雨水进行调蓄，使海绵城市中水生态系统的建设和规划受到了一定的影响[1]。

2.2 水资源短缺

生态城所处位置周边缺少天然淡水资源，在一定时期内生态城主要的水源只能是外调水或者是地下水等常规的水资源，生态城补水水源较为单一，水源保证率不高，并且在城市建设过程中，径流系数的增加、雨水调蓄利用设施的缺失导致雨水未得到有效利用，在雨季之后经常会出现干旱缺水的现象，这导致水资源循环利用率较低，造成水资源的浪费，并且在城市加快建设的过程中人口在逐渐的增加，其用水量也在不断的增加，这样的情况急需要提高雨水资源的利用率。

2.3 雨水径流污染严重

生态城区域范围内的内部水系之间循环流动的水动力不足，流动不足导致了自净能力的降低。在生态城排水管网系统逐步完善后，初期雨水径流污染是造成生态城试点区水体污染的最关键因素，降雨初期，空气中的酸性气体及汽车尾气等随雨水降落地面；同时雨水对城市道路及建筑屋面进行冲刷，将大量沉积污染物带入雨水导致径流雨水污染程度相对较高，对水体造成了非常严重的污染[2]。

2.4 海绵城市建设管理不完善

相对于其他发达国家和地区来说，海绵城市的建设管理还需要进一步的改进和完善，管理制度在不断推进的过程中还存在部分的问题，这就需要在建设的过程中总结相关的项目经验，针对管理制度来说需要不断的加强，只有这样才能符合在未来的发展中海绵城市的总体建设要求和条件。

3、总体建设

3.1 水生态系统的构建

3.1.1 水环境系统的改进

在生态城市建设之前，对中新天津生态城的实际情况进行考察，发现污染水面占总水面的三分之一，生态城的水环境相对比较恶劣。尤其是中部的水库，在近几十年的发展中一直受到周边工业废水和生活污水的毒害，水质严重恶化，经过相关的数据检测分析水库中的水体水质为劣V 类。因此污水库的治理成为了中新天津生态城水环境治理的首要任务，也成为了水生态环境建设的一号工程，在近年来的规划建设中投入了大量的时间和资金，历经三年的时间最终完成了污水库的治理，目前已成为当地居民主要的休闲活动场所[3]。在对污水库进行治理之后只有构建相对完善的管理制度才能针对长期的治理过程起到良好的保障作用，因此在中新天津生态城建设的过程中要求源头项目必须按照相关的要求和标准，建立绿色屋顶、雨水花园等等海绵设施初期雨水需经过调蓄和净化之后再排入到市政的雨水管道中，同时还加强截污设施的维护力度，针对城市公共空间排出的雨水也进行了净化，并且在雨水管道中安装相关的检测设备，只有这样才能对管道内的水质进行及时的监控，随时监控雨水水质，便于及时调整雨水排放策略，最后针对进入到河流水系中的雨水进行最后一步净化，确保入河流的雨水能够达到使用要求。

3.1.2 健全水安全系统

受到地理位置的影响，生态城在建设的过程中存在防洪排涝安全隐患，在城市规划建设的过程中要加强对水安全系统的重视。首先要调整城市的竖向，根据城市的地形确保排水的通畅，针对城市中低洼地区要采取相关的措施保障排水的安全。其次是建设相对完善的雨水管网，根据实际的情况对雨水管道进行良性的设计[4]。其三是对河湖水系中的调蓄能力进行强化，最后是在项目建设的过程中要降低负面影响，针对海绵设施合理的进行设置，对雨水进行良性的调蓄，实现雨水的减排。通过水系统的控制，确保在规划建设的过程中生态城区域范围内在一定的时期内没有积水和内涝现象的发生。

3.1.3 优化水资源利用系统

在生态城建设的过程中水资源相对比较缺乏，因此要加强对水资源的重视，在水生态系统构建的过程中加强了对传统水资源的利用，有效的缓解了生态城区域范围内水资源量不足的问题。在中新天津生态城建设的过程中要加强雨水的收集和净化，按照生态用水的水质要求进行雨水的净化处理，节省了生态景观的用水。其次是结合生态城市实际的情况进行绿地空间的建设，针对地形地貌加强了对雨水的积存，并且要加强对下渗排水的强化，第三是在公共区域中建设雨水调蓄池等相关的海绵设施，这样能够将收集到的雨水进行净化，用在绿地的浇灌和道路的喷洒上面，有效的促进了水资源的节约和循环利用[5]。其四是加强污水处理厂的建设，通过相关技术和设备的创新强化污水处理的效率，最后是开发多种水资源，增加水资源保障率，通过海水的淡化和周边水的引入满足了城市生产生活的用水需求，加强了非传统水资源的利用率。

3.1.4 修复水生态系统

在中新天津生态城建设的过程中，尽可能对周边的河流岸线采取原始保留方式，采取生态护岸的方式对水系岸线进行建设和保护，规划的生态岸线比例达到了标准范围。在建设的过程中真正的实现了集防洪、生态、景观、休闲等多功能为一体的水系统，减少了对生态系统的破坏，并且在建设修复的过程中通过自流的方式实现了水体流动能力的提高。

3.1.5 和谐居住环境的营造

在中新天津生态城建设的过程中，将海绵城市的建设和城市的开发建设有效的结合在一起，满足了海绵功能和城市功能的协调统一。在生态城项目建设中要在方案中融入海绵城市的建设观念，将观念和技术相结合，例如在方案制定的过程中要将海绵的功能和生态景观联系在一起，或者是将公共空间的绿地和海绵的设施结合在一起。在生态城建筑设计及建设过程中，考虑将建筑的屋面做成绿色屋顶，这样不仅为社会群体提供了休闲娱乐的场所，又满足了海绵城市的功能，或者是在公园的绿化项目中加入湿地和植草沟、渗透沟等相关的海绵设施，将其布置在核心区域，这样的方式在为城市居民提供良好亲水空间的过程中又实现了海绵功能[6]。

3.2 建立制度

为了有效的促进海绵城市建设工作的开展，中新生态城联合建设局、财政局、城管局、经济局、环境局等等相关单位部门建立了海绵城市工作领导小组，成立海绵城市建设办公室，由领导小组协同各部门负责人共同开展海绵城市相关工作。为了确保海绵城市建设工作的良性开展，需要建立相关的协调机构，确保在工作开展过程中各部门单位之间相互协调，通过统筹协同机制的构建确保项目审查等相关制度的执行，针对各单位和部门进行明确的权责划分，形成了多部门的协调配合机制[7]。

在海绵城市整体规划建设的过程中，结合实际情况科学合理地编制海绵城市专项规划，制定系统化的方案，根据海绵城市建设规划的实际要求做好顶层设计，并且建立了相对完善的规划建设管控制度，确保海绵城市规划及方案的设计条件满足海绵城市建设的标准及要求，考核指标能够达标，又进一步确定了方案的可操作性和海绵城市建设的质量。

为了有效规范海绵城市的建设要求，天津市政府出台了关于海绵城市建设技术和标准的相关文件，结合项目建设的实际情况和中新天津生态城的实际情况制定了关于海绵城市规划建设的设计和验收评价标准，这在一定程度上促进了生态城海绵城市标准体系的改进和完善，为海绵城市规划建设工作的开展提供了强有力的支持和帮助。

3.3 搭建平台

为了进一步强化海绵城市的过程管理，生态城和相关的事业运行维护中心共同构建了海绵城市管理检测平台，平台的搭建能够实现各项指标数据的收集和管理，能够对项目建设的进度和质量及时的进行监控和监督，实现了生态城在规划建设中的信息化管理，通过自动化的检测和科学化的决策科学合理的规划了生态城海绵城市的建设时序，促进了细化管理能力的提升，在一定程度上促进了建设管理水平和运营水平的提升。

监测平台的搭建是为了在海绵城市建设的过程中针对项目实施过程进行监控，对建设的过程进行管理，针对过程中的数据信息进行监测，评估海绵城市建设之后的效果，根据平台的定位又设置了管理和监测、评估和反馈四个子系统，其目的就是为了确保海绵城市在规划建设中的合理化，在后期管理中的科学化，在使用中的规范化[8]。

4、项目建设经验

4.1 基本要求

在生态城市建设的过程中要满足四个方面的内容，第一是结合项目的实际情况利用现有的绿地进行海绵设施的布置，例如针对项目的要求布置具有雨水调蓄能力的海绵设施。因为生态城区域范围内缺水现象比较严重，地下水位高、土壤渗透性较弱，因此在建设的过程中要将海绵的功能和绿地系统相结合，不仅要满足技术的要求，还要结合实际的情况提高雨水资源化利用率，例如在竖向控制时可以将雨水引到绿地进行调蓄和净化，有效的较少浇灌的次数，或者是利用雨水进行压盐，尽量选择能够耐旱、耐涝的植物，在满足抗旱涝的基础上对植物合理的进行搭配，保障植物的美观效果，在构造设计方面要设置排盐管，避免高含盐量的地下水位上升对植物生长造成影响。

第二是在项目建设的过程中有的时候为了满足生态景观的需求，要在绿地上进行微地形的塑造，但同时就无法满足所有的周边下垫面标高都高于绿地标高，建议在两者之间布置卵石沟等海绵设施，一方面可以发挥其雨水调蓄作用，另一方面延长雨水地表径流时间，有助于发挥其错峰作用。

第三中新生态城目前人行道均采用透水砖铺装，部分非机动车道采用透水混凝土路面的形式，降雨时，部分雨水通过渗透设施下渗，减少了地表形成的雨水径流量，提升了城市居民居住的质量。

最后是生态城规划设计中选用的雨水口多采用控污型，即在雨水口下方安装截污设备，避免大颗粒的悬浮物流入到雨水管道中，有效减少初期雨水的径流污染，降低进入雨水管道的SS 浓度，保护生态城整体水环境质量。同时还可以利用控污型雨水口的双腔构造在控污型雨水口对雨水进行基本过滤后，通过透水墙的渗透进行二次净化，在具体实施的过程中可以根据实际的情况进行设置，增强雨水口的控污能力。

4.2 居住小区

中新天津生态城居住小区的主要特点是绿地率相对较高，公共空间比较多，为海绵设施的布置提供了良好的条件，但生态城整体上对景观效果的要求相对也比较高，因此在海绵城市规划建设的过程中要结合绿地系统实现海绵功能，在对雨水进行回收利用的时候也可以按照灰绿结合的规律进行设置，也就是说在绿地系统中布置相关的海绵设施。

居住小区的海绵城市建设应尽量结合区域范围内的实际情况采用自然的方式进行海绵设施的建设，针对低密度的住宅，可以在楼前的庭院或者是公共园路进行海绵设施的布置，合理的进行海绵设施的布置能够有效的对雨水进行调蓄和净化，对雨水的径流进行有效的控制。

其次是可以采取断接的形式进行建筑雨水立管的改造，确保住宅建筑屋面的雨水就近流入到绿地系统中的海绵设施中，实现屋面雨水的调蓄和净化处理，减少屋面雨水的径流污染。

最后要以区域实际情况和项目实际要求为基础尽量采用经济有效的方式对雨水进行调蓄净化处理，针对低密度的住宅区，可以考虑雨水罐或者是渗井等等设施。

4.3 公共建筑

公共建筑类的海绵城市改造或建设具有一定的难度，因为在公共建筑类的项目中绿地率普遍不高，与此同时还对生态景观有一定的限制和要求，此类项目也可以按照护绿结合的原则根据项目实际的情况进行差异化海绵城市的建设。

作为学生学习和生活的主要场所，学校类项目可以采用封堵的海绵设施进行建设，因为学校重点突出的是海绵城市建设中的宣传。例如透水铺装和雨水花园、调蓄池、绿色屋顶等等，能够将海绵设施的功能充分的呈现出来。还可以适当建设绿色屋顶，这样不仅能够满足项目的海绵功能需求，还为学生和办公人员提供了一个相对自由的休闲活动场所。商业类的项目进行海绵城市规划建设时要结合实际情况采用可移动式花箱或高位花坛进行布局，这样既没有改变建筑的整体构造和室外场所的竖向结构，也满足了景观的效果和海绵功能的需求。

4.4 公园绿地

公园绿地类项目的绿化率相对较高，在海绵城市规划建设的过程中难度相对比较低，高绿地率的项目能够比较容易满足海绵城市建设的指标要求，往往在满足相关指标要求的同时还有余量对超标雨水进行调控。此类项目可利用其建设优势设置一些灰色设施，还发掘海绵城市建设的潜力，在自身满足海绵城市相关控制指标的同时，为周边其他类项目提供雨水调蓄和净化的余量，从区域的角度满足海绵城市雨水控制率的整体达标，促进雨水的资源化利用。

生态城在海绵城市规划建设过程中充分参考和利用了新加坡相关的治水理念，即将公园作为主要的亲水空间，根据各公园周边条件的不同在公园内建立湿地和旱溪，并对植物进行合理的搭配，整体上满足海绵城市年净流总量控制率的要求，并且符合公园生态景观的标准，满足了人们休闲娱乐的需求。

由于公园的场地较为开阔，可利用其场地优势，建设不同类别的海绵城市设施，辅助周边其他项目完成雨水净流总量控制及径流污染控制的指标要求，调蓄净化后的雨水还可以作为公园的生态景观用水，提高雨水的资源化利用率。

4.5 市政道路

市政道路类项目与其他项目差别较大，因大部分市政道路的绿地率较小，且空间上多为条状，加之市政道路车流量较大，颗粒物沉积较多，降雨时冲刷后的初期雨水径流污染非常严重，有限的绿地率无法消纳整条市政道路产生的初期雨水径流污染，这在市政道路海绵城市建设过程中是一个难题，另一方面市政道路作为重要的污染源，对雨水冲刷后产生的径流污染对绿地系统带来较大的负担，如机动车油污、融雪剂等，因此要加强对市政道路海绵功能的建设，根据项目的实际情况采取不同的技术来实现海绵功能。

市政道路类海绵城市规划建设的思路建议如下：人行慢行系统及部分非机动车道采用透水铺装，充分发挥透水铺装的渗透作用，减少径流系数，减少产流量，做到“小雨不湿鞋，中雨不积水” 道路两侧雨水口采用控污型雨水口或利用道路两侧绿化带设置以雨水渗透、储存、调节为主的LID 设施，配合设置溢流式雨水口，强化初期雨水径流污染控制。海绵城市规划建设过程中可以参考北方地区或类似盐碱地区的相关模式和建设经验，对道路雨水进行合理的收集处理，最终实现雨水的调蓄和净化。

总结：

总而言之，在中新天津生态城规划建设的过程中，要加强雨水资源化利用的观念，将其纳入到海绵城市规划建设的指标体系当中，雨水资源化利用能够有效的契合生态城的建设理念，发挥海绵设施的关键性作用。自响应国家号召规划建设海绵城市以来，中新天津生态城在原有的基础上结合存在的问题和本地的实情采用因地制宜的方式积极的开展海绵城市的建设工作，截止目前，逐渐形成了具有自我特色的建设经验，为其他城市的建设和发展提供了良好的信息资料支撑，对海绵城市规划建设也具有一定的现实意义。