海绵城市的基本内涵未来展望

在城镇化的大背景下，我国每年有一千多万人进城，新建成的建筑相当于世界建筑总量的一半。在这种情况下，如果不引进海绵城市的建设模式，我国的城市地表径流量就会大幅度增加，从而引发洪涝积水、河流水系生态恶化、水污染加剧等问题。海绵城市就像一块海绵那样，能把雨水留住，让水循环利用起来，把初期雨水径流的污染削减掉。本文介绍海绵城市的基本内涵、实现海绵城市途径、并对深化海绵城市建设的新技术作了展望。

海绵城市的本质是改变传统城市建设理念，实现与资源环境的协调发展。在“成功的”工业文明达到顶峰时，人们习惯于战胜自然、超越自然、改造自然的城市建设模式，结果造成严重的城市病和生态危机；而海绵城市遵循的是顺应自然、与自然和谐共处的低影响发展模式。传统城市利用土地进行高强度开发，海绵城市实现人与自然、土地利用、水环境、水循环的和谐共处；传统城市开发方式改变了原有的水生态，海绵城市则保护原有的水生态；传统城市的建设模式是粗放式的，海绵城市对周边水生态环境则是低影响的；传统城市建成后，地表径流量大幅增加，海绵城市建成后地表径流量能保持不变。因此，海绵城市建设又被称为低影响设计和低影响开发（Low impact design or development, LID）。

一是保护原有水生态系统。通过科学合理划定城市的蓝线、绿线等开发边界和保护区域，最大限度地保护原有河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠、树林、公园草地等生态体系，维持城市开发前的自然水文特征。

二是恢复被破坏水生态。对传统粗放城市建设模式下已经受到破坏的城市绿地、水体、湿地等，综合运用物理、生物和生态等的技术手段，使其水文循环特征和生态功能逐步得以恢复和修复，并维持一定比例的城市生态空间，促进城市生态多样性提升。我国很多地方结合点源污水治理的同时推行“河长制”，治理水污染，改善水生态，起到了很好的效果。

三是推行低影响开发。在城市开发建设过程中，合理控制开发强度，减少对城市原有水生态环境的破坏。留足生态用地，适当开挖河湖沟渠，增加水域面积。此外，从建筑设计始，全面采用屋顶绿化、可渗透路面、人工湿地等促进雨水积存净化。据美国波特兰大学“无限绿色屋顶小组”（Green roofs unlimited）对占地723 acre(1 acre=0.004047 km2)的波特兰商业区进行分析，将219 acre的屋顶空间——即1/3商业区修建成绿色屋顶，就可截留60%的降雨，每年将保持约6700万gal(1 gal≈3.79 L)的雨水，可以减少溢流量的11%～15%。

四是通过种种低影响措施及其系统组合有效减少地表水径流量，减轻暴雨对城市运行的影响。

传统的市政模式认为，雨水排得越多、越快、越通畅越好，这种“快排式”（见图1）的传统模式没有考虑水的循环利用。海绵城市遵循“渗、滞、蓄、净、用、排”的六字方针，把雨水的渗透、滞留、集蓄、净化、循环使用和排水密切结合，统筹考虑内涝防治、径流污染控制、雨水资源化利用和水生态修复等多个目标。具体技术方面，有很多成熟的工艺手段，可通过城市基础设施规划、设计及其空间布局来实现。总之，只要能够把上述六字方针落到实处，城市地表水的年径流量就会大幅下降。经验表明：在正常的气侯条件下，典型海绵城市可以截流80%以上的雨水。

图1 海绵城市转变排水防涝思路

通过海绵城市的建设，可以实现开发前后径流量总量和峰值流量保持不变（见图2），在渗透、调节、储存等诸方面的作用下，径流峰值的出现时间也可以基本保持不变。水文特征的稳定可以通过对源头削减、过程控制和末端处理来实现。：解决城市缺水问题，必须顺应自然，要优先考虑把有限的雨水留下来，优先考虑更多利用自然力量排水，建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市。由此可见，海绵城市建设已经上升到国家战略层面了。

总之，通过建立尊重自然、顺应自然的低影响开发模式，是系统地解决城市水安全、水资源、水环境问题的有效措施。通过“自然积存”，来实现削峰调蓄，控制径流量；通过“自然渗透”，来恢复水生态，修复水的自然循环；通过“自然净化”，来减少污染，实现水质的改善，为水的循环利用奠定坚实的基础。

海绵建筑推而广之就是海绵社区。快速城镇化到来之前，我国许多地方曾经有过良好的城市水景观被称之为“山水城市”，当代城市规划师应该传承历史文化，回归社区魅力，增加社区的凝聚力。通过由下而上的再设计，将社区水的循环利用和景观化、人性化相融和，并结合特定的历史文化，开展海绵社区建设。

与此同时，海绵社区建设可以激发起居民爱护水环境、呵护水环境、敬重水环境的心态，实现人类与自然水生态和谐相处的目标。以杭州为例，杭州曾经有一条浣纱河，传说是当年西施浣纱的河流。这条河穿过许多社区，如果把文化融入到浣纱河水景观复建，完全可以再现当年人水和谐美景，留住这段美妙的记忆，而且能够控制水污染，最大程度地减少了对水环境的影响。

海绵城市建设可以与国家正在开展的智慧城市建设试点工作相结合，实现海绵城市的智慧化，重点放在社会效益和生态效益显著的领域，以及灾害应对领域。智慧化的海绵城市建设，能够结合物联网、云计算、大数据等信息技术手段，使原来非常困难的监控参量，变得容易实现。未来，我们将实现智慧排水和雨水收集，对管网堵塞采用在线监测并实时反应；通过智慧水循环利用，可以达到减少碳排放、节约水资源的目的；通过遥感技术对城市地表水污染总体情况进行实时监测；通过暴雨预警与水系统智慧反应，及时了解分路段积水情况，实现对地表径流量的实时监测，并快速做出反应；通过集中和分散相结合的智慧水污染控制与治理，实现雨水及再生水的循环利用等。

此外，建筑智慧化方面，可以通过公共建筑水耗在线监测，显示公共建筑水耗、能耗的排名情况。根据试点城市调查，建筑单位面积水耗最高和和最低相差十倍之多，有的建筑由于设计和运维问题，水管出现了严重的漏损，这些缺陷都可以通过公共建筑水耗在线监测系统诊断出来。将水耗情况在媒体进行公开排名，有助于建筑管理和产权单位清楚的认识水耗情况，主管部门可以要求对水耗最高的建筑进行强制性改造，明确控制性指标性和针对性措施，从而推动整个城市的水循环利用和用水效率得到提升。在这方面，新西兰和澳大利亚做得非常好，低影响雨水设计系统通过数字模型和信息化技术的精细化管理，能够把GIS、云计算这些技术落实到位，并将其作为一种手段，使海绵城市智慧起来，见图3。

图3新西兰低影响开发雨水系统设计

（1）城镇是水体污染最重要的源头，通过海绵城市（LID）建设使城市成为应对水污染的主战场，是解决水资源短缺的希望之地。

（2）海绵城市（LID）概念内涵仍在发展之中，创建具有中国特色的海绵城市理论、规范、标准任重道远。，但这还远远不够，需要大家在实践中不断探索并适时修订。

（3）海绵城市（低影响开发）规划与智慧水务是协调海绵城市各单元有效运行的两大系统工程。如果说海绵城市规划是“推”，海绵智慧则是“拉”，“一推一拉”能够将整个海绵系统有效地协调起来，既不产生浪费，也不至于出现信息孤岛。因此，“一推一拉”两大系统是非常重要的系统设计。

（4）要把海绵城市系统从大到小划成四个子系统，即区域、城市、社区、建筑，这四层次系统低影响开发的侧重点不同，需要上下结合推进系统创新。

（5）根据年径流总量控制率分区，建立科学合理的城市“海绵度”测评体系并给予奖励引导尤为重要。加快引导和推动整个海绵城市蓬勃发展，走出一条中国特色的海绵城市建设健康发展之路。