海绵城市总体思路的基本原则

胖姐李特

近年来，城市化进程发展迅速，由此引发的城市弊病日益突出。逢雨必涝，观海之城成为近几年的热词，引起了全国的关注。传统的雨水管理理念以“快速排水”为主要思路，通过建设灰色排水基础设施将径流排出城区。所以很多城市严重缺水；由于管道排水效率有限，城市旱涝现象并存。“海绵城市”的概念应运而生。其实质是改变传统的城市建设观念，以新的理念实现资源、环境和城市的协调发展。

2013年12月，习近平总书记在中央城镇化工作会议上提出“建设自然积累、自然渗透、自然净化的海绵城市”，“海绵城市”的概念应运而生。[1]海绵城市，从字面上可以理解为像海绵一样的城市。海绵具有良好的“吸水、持水、放水”的水力特性。在城市里，下雨时可以吸水、蓄水、渗水、净化水。必要时，储存的水可以“释放”并加以利用。通过自然途径和人工措施相结合，在保证城市排水防涝安全的前提下，最大限度地实现城市雨水的积累、渗透和净化，促进雨水资源利用和生态环境保护。[2][3]

2015年10月，国务院办公厅发布《关于推进海绵城市建设的指导意见》，要求采取“渗、滞、蓄、净化、用、排”等综合措施，就地吸收利用70%的降雨。到2020年，20%以上的城市建成区达到目标要求；到2030年，80%以上的城市建成区达到目标要求。[4]

由于海绵城市的概念比较新，其理念也与城市建设中的水资源开发利用非常契合，但并不是所有城市都适合海绵城市的发展理念。因此，要根据各城市的实际情况和目标要求，坚持因地制宜、个性化设计的城市规划原则，避免机械地、完全地照搬其他城市的海绵城市理念。

海绵城市设计的内涵和意义

建设智能海绵城市，雨洪不再是灾害，而是重要的水资源。有效控制雨水径流，修复城市水生态，改善水环境，涵养水资源，增强城市防涝能力，实现“小雨不渍水，大雨不渍水，水体不黑臭”。

与传统的排水系统和排涝设施设计相比，数值模拟技术被用来建立一个合适的城市排涝模型。结合气候变化和城市化变化、土地利用变化引起的降雨条件，对现状城市排水系统容量进行风险评估，对地表可能发生暴雨灾害的区域进行预测。同时，技术人员可以根据分析结果，针对高风险区域提出有效的改善措施，对海绵城市建设有着重要的帮助意义。

基于海绵城市设计理念，采取“渗、滞、蓄、净化、用、排”等措施解决城市内涝问题。“渗透”是指雨水渗透减排，透水铺装；“滞流”是指雨水滞留、下沉式绿地、生物滞留设施等。“储”是指雨水储存、蓄水池、雨水槽、湿塘、雨水湿地等。“净”是指雨水的净化和水环境质量的控制；“利用”是指雨水收集和循环利用；排水:过多的雨水溢出进入排水系统。

现代城市规划中海绵城市理念的原则

海绵城市概念是在传统城市给排水系统建设的基础上提出的一种新的城市规划设计理念，即蓄水、净水、再释放、再利用。海绵城市又称低影响设计或低影响开发，可以在不改造地下排水管网、尽可能减少投资、合理控制开发强度的同时，达到改善城市水系和水环境的目的。海绵城市的本质是改变传统的城市建设理念，以全新的理念实现资源、环境、城市的协调发展。通过对近年来海绵城市理念实际应用的典型案例的调查比较，发现海绵城市理念在城市规划中的应用需要遵循以下原则。

(一)因地制宜

很多学者在海绵城市建设的规划中喜欢借鉴日本、北美、西欧的相关思路和经验，但这些国家的地下排水设施建设得相当完善，具体气候与国内也有较大差异。同样，中国的每个城市都有自己的特色。在海绵城市建设中，也要考虑每个城市的具体需求和特点。根据城市的人文、地理、经济、水环境保护和当地城市内涝防治的具体要求，因地制宜进行个性化规划设计，合理开发建设海绵城市。基于海绵城市理念，结合实际情况，合理选择雨水花园、植物沟、绿色屋顶、透水铺装、下沉式绿地、多功能储物等低影响开发设施。在植被种类的选择上，要选择耐涝的植物，避免其生长因长时间浸泡在水中而受到影响。同时，在绿地设计中要注意物种搭配，选择适合共同生长的植物群，以达到更加稳固的绿色基础设计，有利于水体的净化和储存。

(二)定量和定性规划相结合

目前海绵城市设计多体现在定性的规划设计上，如低影响开发设计的选择，如透水铺装、下沉式绿地、植草沟等，绿色植被的选择等。但是，有时候这些定性的讨论并不足以支撑海绵城市设计理念的实践，还需要定量的分析报告来准确实施。目前借助MIKE系列软件对河道和城市管网系统进行模拟，水文定量分析比较成熟，包括:各区块设计最大降雨量和流向；各种拟议的“海绵城市”方案下的单位地块的雨水阻挡能力，并根据优点评估方案的可行性；在数值模拟的指导下，进行具体的个性化城市规划设计。海绵城市理念下的城市建设需要定量和定性规划相结合。

(3)注重生态安全。

在海绵城市建设中，一个重要的设计原则就是生态保护。因此，低影响开发和自排水系统成为“海绵城市”概念在城市改造中的首选，旨在解决雨季排水困难导致的城市内涝和旱季供水不足导致的缺水问题。在城市规划建设中，要确保海绵城市建设中的管网等基础工程设施与传统市政设施相匹配，相应的工程措施与城市市政基础设施运行相衔接。同时，严格控制雨水与自来水、雨水与污水分流，避免水污染，确保市政生活用水安全。同时，尽可能净化雨水，缓解缺水的用水安全问题。

(4)遵循经济效益原则。

在工程建设中，经济效益是项目可行性研究阶段的关键问题。在设计过程中，通过对各方案的成本和效益进行多指标、多角度的对比分析，选择经济效益较好的方案，经济效益关系到项目的立项与否。同样，海绵城市高昂的建设成本引发了一个思考。如果每年分摊在项目上的年成本(即年折旧成本和年运营成本之和)高于城市改造前的年损失值，也是今后值得思考的问题。相信随着海绵城市建设理念在国内多个城市的实际应用，会得到更好的答案。

海绵城市理念在城市规划中的应用对策

海绵城市的本质是解决城市化与资源环境的协调与和谐。[5]海绵城市理念的应用，结合基础工程设计，综合采用“渗、滞、蓄、净化、用、排”等措施解决城市内涝问题，不断优化和改善城市水系条件，为国家和人民创造更加美好的生活环境。在这种城市建设理念下，遵循生态优先，最大限度地尊重自然规律，将绿色基础设施与灰色基础设施设计紧密结合，提高城市的蓄水能力、净水能力和渗透能力，将低影响开发设施融入城市绿地系统、水系和城市道路的设计中，形成生态基础设施系统，是海绵城市理念的重要手段。无论在新城建设还是旧城改造中，海绵城市理念的应用已经渗透到城市规划建设的诸多方面。

(一)城市排水和防洪用水安全体系

中国是一个缺水的国家，全国大约有400个城市常年缺水。随着城市化的逐步发展和城市规模的不断扩大，城市缺水问题日益严重。降雨是城市水资源的最大来源。在海绵城市的理念下，城市水系的重点和难点是雨水的储存、净化和再利用。借助海绵城市设施，雨水的滞留、储存、渗透、净化和再利用可以有效缓解水资源短缺。与此同时，中国的城市排水系统也存在一些问题。一些城市前期排水系统建设标准不高，部分排水管老化，严重制约了排水能力的发挥。排水能力不足导致排水堵塞，无法承受暴雨带来的压力，威胁城市用水安全。

从海绵城市的定义可以知道，海绵城市是指一个城市像海绵一样，具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净化水，需要水资源时将储存的水“释放”出来加以利用。一个雨水收集利用能力好的城市，下雨时要吸收、储存、渗透、净化雨水，补充水资源，调节地下水。减少雨水地表径流，增加原位降雨入渗是目前海绵城市水系建设的关键问题。一方面，要增加湿地湖泊、下沉式绿地、公园等水源保护系统。另一方面，要加大工程设施建设，紧密结合。例如，雨水可以通过明渠或管道引入天然湖泊湿地。利用湿地的蓄水和净水功能，不仅可以储存水资源，还可以有效过滤雨水中的污染物和杂质，改善水质。海绵城市的概念有效地提高了水资源的利用率，达到了缓解水资源短缺的目的，也保证了城市地下排水系统的安全，与城市现代化发展相协调。

(二)雨水径流水质管理生态系统

近年来，除了“水资源短缺”，影响人民生活的水安全问题主要体现在水污染上，即水质不达标。经调查发现，大部分城市水质不达标的主要原因是:水动力不足，运行不畅，污染物积累，水体富营养化严重；雨水随污水流动，没有分流设施，导致雨水无法利用；生活垃圾、农田、畜禽养殖等城市点源、面源污染较多，很多地方不具备污水收集处理能力。根据国内城市的特点，如何减少城市面源污染，做好源减排工作，是我国海绵城市建设的重要需求。

基于以上水质恶化的原因，从工程角度可以采用“雨污分流”的排水方案，保证雨水不会被污水污染，减轻净化水质的压力；采取“控源截污”，从源头上切断污染源，控制点源、面源污染排放；采用“绿与灰”相结合的方式，将绿色基础设施与灰色基础设计紧密结合，优化城市空空间，保护城市生态环境，丰富绿色空间的形式和内容。

中科院王浩院士曾经说过，“污染物是错位的养分。”氨、氮、磷等。直接排入水体可能会造成水体富营养化，加重水污染，但如果随地表径流进入绿地设施，则可成为绿地植被所需的养分。常见的绿地措施主要有:下沉式绿地、雨水花园、生物滞留设施、植物缓冲带、透水铺装、植草沟等。主要起到收集雨水并将其输送到下沉式绿地和湖体内的作用。不同种类的生物达到一种平衡状态的生物系统，具有一定的雨水净化功能。在新型城镇化的必然下，建设雨水自然积累、自然渗透、自然净化的海绵城市，对城市雨水管理提出了新的要求。

(3)在城市道路规划中的应用

我国很多城市缺乏科学合理的市政道路规划设计，遇到大暴雨时排水能力不足，会导致城市内涝。我国一般采用道路两侧绿化来解决道路积水问题。但是很多道路没有设计足够宽的绿化带，很难解决城市道路积水问题。海绵城市理念下，城市道路规划在满足交通基本功能的同时，应结合城市排水防涝系统、水管网系统、城市绿地等专项规划和城市总体规划，合理选择路网结构模式，最终确定道路功能和规划。

与传统的城市道路规划设计相比，海绵城市理念下的市政道路规划设计要求更高。道路设计需要区域整体规划。要结合当前城市发展和未来城市发展规划，进行区域整体设计，确保整个城市的长远发展。道路规划应融入绿色生态的理念，提高城市道路的排水和蓄水能力。

在城市道路规划设计中，可以在考虑城市道路两侧绿地蓄水、排水、渗水的具体要求和排水设施及相关指标的基础上，选择功能性绿色植物进行种植。可以合理规划一些下沉式绿地设计，有效估算绿地蓄水量，保证当地最大降雨量下的蓄水和入渗需求。此外，在交通负荷较低的地方，可将道路设计成“透水路面”，可有效减少不透水面积，增加雨水渗透能力，同时净化雨水径流水。

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海绵城市概念的内涵处于可持续发展的过程中，建立中国独特的海绵城市概念、标准和规范还有很长的路要走。详细阐述了海绵城市的内涵和意义，并根据我国城市的特点，提出了因地制宜、个性化规划设计、定量与定性规划相结合、重视生态安全、遵循经济效益的原则。论述了海绵城市概念在城市排水与防洪水安全系统、雨水径流水质管理生态系统、城市道路规划等方面的具体应用。，为海绵城市建设的城市转型提供参考。

参考

[1]柯山贝。让城市像海绵一样“呼吸”。国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见解读[J]。中国建筑，2017 (11): 6-7。

[2]仇保兴。海绵城市的内涵、途径与前景[J].给水排水，2015，41 (3): 1-7。

[3]张舒涵。基于城市雨洪资源综合利用的“海绵城市”建设[J].建筑科学与技术，2015 (1): 26-28。

[4]国务院办公厅。国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见[EB/OL]。(2015年10月16日)。http://www.gov.cn/zhengce/content/October 2015年16月/内容_ 10228.htm。

作者简介

庞杨凌职业技术学院讲师，主要从事水利工程教学。