海綿城市理論及其在中國城市的運(yùn)用意義和途徑

海綿城市”理論及其在中國城市的應(yīng)用意義和途徑城市是人類文明發(fā)展至今的集大成產(chǎn)物，它集中體現(xiàn)人類所有的成功和失敗。目前全球約有一半人口生活在城市，而在中國城市人口比例已將近60%，且以極快速度增長。在中國巨大的人口規(guī)模以及高速城市化背景下，城市文明所體現(xiàn)的成功與失敗無疑都被凸顯，例如資源匱乏、環(huán)境污染、交通擁堵等。城市作為擁有自然屬性和社會屬性的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，這兩大屬性的平衡協(xié)調(diào)發(fā)展才能造就穩(wěn)定且具有韌性的城市系統(tǒng)。反觀現(xiàn)今中國城市發(fā)展，普遍面臨自然屬性弱化甚至喪失等問題，如林地、農(nóng)田和水系等生態(tài)空間占用破壞，破碎化而至功能減退，城市下墊面硬質(zhì)化等，由此直接導(dǎo)致中國城市普遍的水系統(tǒng)破壞和水資源不平衡問題，如城市內(nèi)澇、水質(zhì)型干旱、水體富營養(yǎng)化等。據(jù)住建部調(diào)查數(shù)據(jù)，2008-2010年期間，全國62%的城市發(fā)生過城市內(nèi)澇，內(nèi)澇災(zāi)害超過3次以上的城市有137個，57個城市的最長積水時間超過12小時。內(nèi)澇也造成了巨大的財產(chǎn)損失和生命傷亡，內(nèi)澇已然成為中國將近一半城市面臨的常態(tài)化城市問題。針對上述中國城市發(fā)展過程中的水環(huán)境問題，相關(guān)管理和建設(shè)部門也做了大量的改善工作，由于爆發(fā)的集中性、應(yīng)對的單一性和城市的系統(tǒng)性，并沒有對快速城市化過程中水質(zhì)和水澇問題形成有效解決方案，但是城市管理者普遍形成了共識，即城市水環(huán)境問題僅從末端處置已是為時已晚。隨著基于源頭低影響開發(fā)和現(xiàn)代雨洪管理的海綿城市理論的提出，中國城市建設(shè)者和管理者們對于海綿城市理論給予極大的肯定，海綿城市創(chuàng)建工作也在政府主導(dǎo)下全國范圍內(nèi)如火如荼地開展。海綿城市建設(shè)涉及城市建設(shè)和管理的多個方面，因而也在不同層次和部門引發(fā)了大量對于海綿城市建設(shè)理念、技術(shù)途徑和存在問題的思考和爭論。但海綿城市建設(shè)并非“一朝一夕”可促成，也不是“一勞永逸”的集中建設(shè)可以成就，它是一項(xiàng)系統(tǒng)性和長期性的工作。海綿城市建設(shè)應(yīng)該與不同氣候區(qū)域特點(diǎn)和中國現(xiàn)行城市特點(diǎn)相匹配，海綿城市理論和技術(shù)應(yīng)該在現(xiàn)地化適配的基礎(chǔ)上進(jìn)行應(yīng)用，應(yīng)在充分分析城市的地域氣候、地形環(huán)境、城市下墊面特征等的差異基礎(chǔ)上，分析中國不同區(qū)域城市創(chuàng)建海綿城市的途徑及對策，而目前“千城一式”的海綿城市建設(shè)模式顯然不具有可持續(xù)性。1海綿城市的理論基礎(chǔ)海綿城市（Eco-spongeCity），是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對雨水帶來的自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”或“韌性”。而海綿城市建設(shè)因其主要理論基礎(chǔ)為低影響開發(fā)技術(shù)，因此在歐美又被稱為低影響設(shè)計和低影響開發(fā)（LowImpactDesignorDevelopment）。海綿城市最早始于西方學(xué)者用于描述城市對周邊鄉(xiāng)村或區(qū)域的人口、資源等的吸附作用，此后逐漸變成描述城市與水文的關(guān)系。此后美國研究者基于城市雨洪管理研究奠定了海綿城市建設(shè)的三個理論基礎(chǔ)：（1）最佳管理措施（BestManagementPractices，BMPs）。最佳管理措施（BMPs）最初是用于管理美國城鄉(xiāng)的面源污染的非強(qiáng)制性政策，后來發(fā)展成為控制城市降雨徑流量和水質(zhì)的綜合性措施，但是其核心理念仍是停留在末端的綜合管理，并于1972年在《聯(lián)邦水污染控制法案》中首次被以法律形式明確作為城市雨水的“最佳管理措施”。（2）低影響開發(fā)（LowImpactDevelopment，LID）。20世紀(jì)90年代初美國城市雨洪管理逐步形成了LID理念，是從徑流源頭控制開始的、以恢復(fù)城市自然水文系統(tǒng)為基礎(chǔ)的暴雨管理和面源污染處理技術(shù)。相比于BMPs,LID更側(cè)重于城市雨水管理的源頭介入及其生態(tài)性、系統(tǒng)性和可持續(xù)措施的應(yīng)用。低影響開發(fā)的主要理念是減小區(qū)域開發(fā)對雨水的影響。LID理念和技術(shù)對于城市規(guī)劃和管理產(chǎn)生了根本性的影響[10]。（3）綠色基礎(chǔ)設(shè)施（GreenInfrastructure，GI）。至1990年代末，“綠色基礎(chǔ)設(shè)施”的定義首次出現(xiàn)，并逐步得到政府認(rèn)可，它把自然系統(tǒng)作為城市不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施加以規(guī)劃、利用和管理，即“綠色基礎(chǔ)設(shè)施是城市自然生命保障系統(tǒng)，是一個由多類型生態(tài)用地組成的相互聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)”。綠色基礎(chǔ)設(shè)施理念和技術(shù)不僅僅針對城市水文管理，它首次將自然資源作為變化的主體納入城市建設(shè)和管理，通過規(guī)劃設(shè)計技術(shù)手段限制和引導(dǎo)人們對其的使用，進(jìn)一步豐富了海綿城市理論的內(nèi)涵。海綿城市理論強(qiáng)調(diào)建設(shè)開發(fā)盡量減少對于城市自然組分的破壞和影響，目前相關(guān)技術(shù)在城市雨洪管理和水質(zhì)處理方面較為成熟，但其意義不僅僅體現(xiàn)在城市水環(huán)境建設(shè)方面。進(jìn)入21世紀(jì)以來,英美等發(fā)達(dá)國家進(jìn)一步提出了“韌性城市”（ResilientCities）理念，強(qiáng)調(diào)城市系統(tǒng)自組織和自協(xié)調(diào)能力的恢復(fù)與保持，它將城市系統(tǒng)的海綿功能擴(kuò)充到應(yīng)對人為擾動和自然擾動影響的生態(tài)層面上。2

海綿城市創(chuàng)建的國家戰(zhàn)略中國快速城市化過程帶來高速的社會發(fā)展和經(jīng)濟(jì)騰飛，但快速發(fā)展不可避免帶來城市功能不完善的弊端。針對城市目前凸顯的城市內(nèi)澇、水質(zhì)退化等水文安全問題，政府已將海綿城市建設(shè)上升到國家戰(zhàn)略層面。習(xí)總書記在2013年的中央城鎮(zhèn)化工作會議上明確指出：“解決城市缺水問題，必須順應(yīng)自然，要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來，優(yōu)先考慮更多利用自然力量排水，建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市。”此后，國家相關(guān)部門積極推進(jìn)海綿城市建設(shè)的規(guī)范和試點(diǎn)工作，如2015年全國公布16個海綿城市建設(shè)試點(diǎn)，國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了《海綿城市專項(xiàng)規(guī)劃編制暫行規(guī)定》、《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》等。同時，在國家“十三五”規(guī)劃中明確全面支持海綿城市發(fā)展，提出“加強(qiáng)城市防洪防澇與調(diào)蓄、公園綠地等生態(tài)設(shè)施建設(shè)，支持海綿城市發(fā)展，完善城市公共服務(wù)設(shè)施。提高城市建筑和基礎(chǔ)設(shè)施抗災(zāi)能力”。3海綿城市理念在中國的應(yīng)用途經(jīng)3.1中國降水量分布與海綿城市創(chuàng)建目前，中國城市普遍內(nèi)澇原因可歸結(jié)為地理位置（氣候、尤其降水量及時空分布等）、水文條件破壞（湖泊河道水系破壞、植被破壞等）、城市地表固化（下墊面硬化、土壤緊實(shí)等）、下水道不足（地下管網(wǎng)建設(shè)滯后等）、城市小氣候變化（雨島效應(yīng)、熱島效應(yīng)等）和其他因素6大方面原因。根據(jù)近年來發(fā)生內(nèi)澇城市及其降水量分析，大部分內(nèi)澇城市分布于800mm降水量及以上區(qū)域，少部分城市位于400~800mm降水量區(qū)域內(nèi)。因而，城市內(nèi)澇與其地理位置因素密切相關(guān)，中國海綿城市創(chuàng)建應(yīng)以年降雨量在800mm以上城市為主。不同降水量和分布特點(diǎn)是影響城市內(nèi)澇的先決條件，這一定程度決定不同區(qū)域海綿城市創(chuàng)建途徑的根本差異。2014年，住建部印發(fā)了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》（以下簡稱《指南》），是目前全國性唯一的海綿城市創(chuàng)建技術(shù)指南，概括了“滲、滯、蓄、凈、用、排”6大技術(shù)途徑?！吨改稀纷鳛榉先珖毡榈木V領(lǐng)性文件具有一定指導(dǎo)意義，但其具體做法應(yīng)該根據(jù)不同區(qū)域城市氣候特點(diǎn)和自然稟賦特點(diǎn)進(jìn)行具體化，不同區(qū)域的6字方針應(yīng)有不同側(cè)重點(diǎn)，如華北干旱區(qū)域應(yīng)側(cè)重“蓄”與“用”，華東濕潤區(qū)域應(yīng)更側(cè)重“滲”與“排”。3.2

中國不同區(qū)域海綿城市創(chuàng)建途徑海綿城市創(chuàng)建涉及大量不同領(lǐng)域概念和技術(shù)，諸如水務(wù)、規(guī)劃、建設(shè)、園林、林業(yè)和環(huán)保等領(lǐng)域，其本質(zhì)是利用城市唯一的自然系統(tǒng)（綠色基礎(chǔ)設(shè)施），包括河湖江等水系、濕地、林地、綠地以及農(nóng)田等，在降水源頭多層次控制、分散、滯留，以減少城市管網(wǎng)集中排放的壓力。經(jīng)驗(yàn)表明：在正常的氣候條件和完備的城市管網(wǎng)建設(shè)背景下，典型海綿城市可以截流80％以上的雨水；對于自然稟賦優(yōu)良的城市，海綿城市建設(shè)更多落在了對于水系、濕地、林地等自然系統(tǒng)的功能恢復(fù)上；而一些城市化水平更高、自然稟賦較差的城市，特別是其老城區(qū)海綿改造任務(wù)更多依托城市園林綠地的“海綿”功能，如屋頂綠化、城市綠地公園、人工濕地等。但許多城市在海綿城市建設(shè)過程中也形成了很多誤區(qū)，例如重視地上建設(shè)忽略更為根本和基礎(chǔ)的地下排水管網(wǎng)改造，僅僅利用大規(guī)模的綠地海綿化改造犧牲城市公園綠地景觀功能，海綿化改造片段化缺乏對于系統(tǒng)性的考慮等等。海綿城市建設(shè)并非否定城市地下管網(wǎng)主體功能，而是在城市完善的排水系統(tǒng)基礎(chǔ)上，提升城市自然系統(tǒng)組分的附加功能，使城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的水文功能趨于動態(tài)平衡，最終解決城市內(nèi)澇問題。3.2.1暖溫帶氣候區(qū)的海綿城市創(chuàng)建跡暖溫賤帶氣喚候區(qū)干域典么型城不市如霉北京掀、天掙津、垮徐州性、太會原等辜，其桶降水讀特點(diǎn)膽是夏賤季受辱溫帶蜂海洋聯(lián)氣團(tuán)念或變疏性熱盟帶海蹈洋氣汪團(tuán)影按響，妖年降齒雨量猴在三40粒0~嗓60女0m澡m趕之間嚴(yán)且分椅布不哈均，劍降水東主要市集中終在價6~鴿8柿月份遷，可施占全以年逗80層%巾左右表，但笨區(qū)域坦內(nèi)城巖市總丘體為犁水資腫源短哪缺型跡城市蘭。憶其海糾綿城鉗市建自設(shè)應(yīng)鄙重點(diǎn)擁考慮際“彈蓄財”銹與秒“辟排殊”甩的平深衡。棍在自叨然系峽統(tǒng)方導(dǎo)面，娛應(yīng)恢董復(fù)被破填埋當(dāng)河道芒、湖填泊等銀水系撲，增鴉加城哥市內(nèi)盛外的支蓄水剪空間劇,元以利猴于降堆雨與輕排水訂錯鋒序；在枕道路甚建設(shè)提中，須應(yīng)在刷匯水銅面下養(yǎng)游的孩雨水竿干疑管設(shè)達(dá)置呈雨水庭收集滔調(diào)蓄竹池；騙應(yīng)統(tǒng)爪籌城瞧市不研同功禾能區(qū)桃域尤疲其星居住割小區(qū)直的雨荒水收條集和季基礎(chǔ)草設(shè)施齊的節(jié)閱水；裳在雨撥洪源下頭句處，羨將過脆量的高雨水協(xié)引入栗遠(yuǎn)離察城市譯的河野流、嫩湖泊姑，增止加城蟻市內(nèi)弓的排幣水溝映渠密大度疏撥導(dǎo)，肥利用乳城市灶內(nèi)部奏的河庫網(wǎng)、郊排水此明溝姨或暗局渠，牽及時騙對雨媽水進(jìn)愚行有耗組織飯地疏嚼導(dǎo)和模排放陽；各拉種綜月合措青施促緣進(jìn)雨是水下霧滲及平自然謀凈化醫(yī)，形冒成對巾地下逝水的滋有效局補(bǔ)充徑。陳3.尿2.五2術(shù)北、痛中亞尤熱帶給氣候粥區(qū)的漠海綿推城市梨創(chuàng)建拘北、臟中亞烈熱帶芳?xì)夂蚣t區(qū)域跳典型倆城市引如上洗海、員杭州社、南盆京、奧武漢逮、成溪都等特（圖安2幫中蝴Ⅳ足和級Ⅴ濤區(qū)域末），舅年平償均降拼水量屈在帽11讓00檔～毛16覺00掛mm榮之間瑞，每參年賓5夫～比6調(diào)月為竿梅雨雕季節(jié)涌，雀7占～莖10驢月有示臺風(fēng)勝帶來傳的暴吧雨，甲9聚月份悼雨量默可占多全年辦的我25吹%豆，全扁年蹦汛期水有許春雨橡、梅例雨、竄秋雨壓三個懲雨期注。該塔氣候政區(qū)域亭城市睬雨量躁充沛衣，且猴多是掃湖網(wǎng)師、河懂網(wǎng)密排布平潮原地噴區(qū)，光匯水揉區(qū)域糠大，摔海綿療城市校創(chuàng)建展應(yīng)更愉側(cè)重姓“厚滲墾”室、秒“優(yōu)滯咬”裝和孝“陸排顫”瓦。譽(yù)在自至然系柄統(tǒng)方姻面，量城市外水網(wǎng)范構(gòu)建慣應(yīng)以叢自然槳水系命為依丑托，款應(yīng)最閥大限莊度地軌保護(hù)毛原有域的河磨流、直湖泊牲、濕綱地、戲溝渠揚(yáng)等紐“儀天然堵海綿紅體煎”掃不受躬開發(fā)他活動凈的影于響，傾并逐財步開樸展城所市自鼠然組芳分水市文功室能的府恢復(fù)鐵和修后復(fù)；困應(yīng)綜悶合考類慮城敵市立它體綠觸化空震間、對綠地異喬木繞植物施冠變層空桃間旗等多掉層次招綠化紹對于良降雨矩的滯吳留效誘應(yīng)，努同時勿下沉欠道路雁局部園綠帶饅提高槳滯甩水性煉和透鳳水性焰，并斃提升唯城市串土壤攪的入巾滲能癥力；字應(yīng)提透高城感市排離水管眼網(wǎng)的欠建設(shè)課級別幣以應(yīng)侄對汛紙期排帝水。河3.什2.竭3農(nóng)南亞粥熱帶泊氣候違區(qū)的超“若海綿專城市喊”結(jié)創(chuàng)建概南亞洞熱帶乞氣候剖區(qū)域帥典型錢城市柴如廣耀州、羽深圳襖、桂晚林等麻，年勁平均擋降水元量在頸15刮00攻～窄20衫00努mm以之間丙，每搖年自證4極月起絲雨量域激增奮，全侍年雨沖量集煎中身于渾5~擊6族月，雨且多紐臺風(fēng)相帶來垃的熱短帶氣未旋雨殃和夏拒季強(qiáng)栗對流登雨。耕該氣虛候區(qū)巾域蒼內(nèi)水事熱圾條件捆優(yōu)良預(yù)，城博市自膊然資肚源豐叔富，瞎但水染質(zhì)狀裹況較法差，予海綿冤城市隆創(chuàng)建社應(yīng)更真?zhèn)戎佚g“早滲車”繁、唯“或滯更”甩、東“糟凈棗”巡和員“提排風(fēng)”嘆。醉在自促然系圾統(tǒng)方術(shù)面，霉利用您區(qū)域肅優(yōu)良醉水熱拔條件匪開展蛾城市永自然版植被芽恢復(fù)壩，如虜城市崗森林綢、自衛(wèi)然濕眼地等冠，改薯良城桑市小貧氣候掀，提撫高生哨物滯籌留和慎凈化爭作用可；在旱城市派規(guī)劃蜓建成表區(qū)內(nèi)鈔單位錘面積才控制呈容積傍率，陜劃定戚生態(tài)憤用地騾紅線巡，并還適當(dāng)噴增加爐水域餐面積劉；在贊道路墓建設(shè)救方面路，改放造建岔成區(qū)藏道路萬的龍不導(dǎo)透水恰結(jié)構(gòu)絮形式澇，提遷升道獄路兩央側(cè)綠斬化帶企建設(shè)膠規(guī)模宅和層潔次，蘆作為臭降雨梨生物真凈化凳帶；堅(jiān)實(shí)現(xiàn)容城市兔地塊蛋之間河生態(tài)此廊道毫網(wǎng)絡(luò)姻的整若合與檔連貫攔，提鋸高城額市生撐態(tài)網(wǎng)難絡(luò)的治完整村度。賣4黨展望師海綿開城市薯理念絹包含刺了生辱態(tài)恢唉復(fù)、壞人為貸干擾秩、源柱頭控待制、侵低影寄響開逃發(fā)等萌重要鴉