從海綿園博看如何建設海綿型城市

程昭猛

（武漢市江岸區(qū)寶島公園管理辦公室，湖北武漢430015）

從海綿園博看如何建設海綿型城市

程昭猛

（武漢市江岸區(qū)寶島公園管理辦公室，湖北武漢430015）

本文從融入“海綿城市”建設理念的武漢園博園的特點引入，分析了“海綿城市”的建設要點、實現(xiàn)途徑、建設工作中需要注意的重要問題，探討了如何建設海綿型城市，在城市排水防澇安全的前提下，如何實現(xiàn)雨水在自然積蓄、滲透和自然凈化，促進雨水資源的利用，從而提升城市在應對環(huán)境變化方面的彈性。

低影響開發(fā)；海綿城市；自然循環(huán)

融入“海綿城市”理念建設的武漢園博園，全園綠化景觀及配套設施如同一塊的巨大海綿，下雨時自然積蓄雨水，雨水經(jīng)過滲透、凈化之后集蓄，需要利用時將集蓄的雨水釋放出來。建設的過程模擬自然狀態(tài)，人工的方案與自然充分結合起來，實現(xiàn)雨水在園區(qū)內(nèi)自然積蓄、滲透和自然凈化，促進雨水資源的利用，提升城市在應對環(huán)境變化方面的彈性，為武漢市打造“海綿城市”提供了示范。園博園南區(qū)地勢由高降低，谷底是楚水，是全園最大的景觀水體，園內(nèi)建有多個雨水花園、生態(tài)草溝、花溪、草溪，用以匯集雨水，整個園區(qū)形成慢排緩釋的雨水蓄存利用格局，減輕了下游排水壓力。經(jīng)觀察，除了有少部分雨水從路面流入市政管網(wǎng)以外，大部分的雨水是經(jīng)過園內(nèi)雨水回收系統(tǒng)存蓄下來，用于園內(nèi)的灌溉。

一、我國城市水生態(tài)現(xiàn)狀

2015年，我國常住人口的城鎮(zhèn)化率達到56.1%，到2020年常住人口城鎮(zhèn)化率將達到60%左右，我國已經(jīng)從一個農(nóng)業(yè)大國邁入一個城市化的工業(yè)大國。城鎮(zhèn)化引發(fā)大規(guī)模的城市擴張，城市化的不斷加深引起了一系列的生態(tài)環(huán)境問題，其中水生態(tài)危機尤為突出。

2013年習總書記在中央城鎮(zhèn)化工作會議上提出過我國很多城市缺水的問題，并指出違反自然界水循環(huán)的規(guī)律，人為地將涵養(yǎng)水源的湖泊、濕地、草地、林地用于建設，水泥地切斷了水的循環(huán)，將雨水當污水排走，地下水無法回補?，F(xiàn)在我國人均水資源占有量約為2100立方米，為世界平均水平的四分之一，水資源短缺。根據(jù)建設部城市內(nèi)澇情況的調(diào)查，在調(diào)查的樣本城市中有80%的城市發(fā)生內(nèi)澇，北京等城市甚至發(fā)生了造成傷亡的嚴重內(nèi)澇。近年全國極端氣候事件增多，暴雨洪水造成較大的經(jīng)濟損失，有一重要原因是傳統(tǒng)城市建設中大量采用灰色基礎設施導致城市不透水面積大量增加而失去了滲水蓄水功能。因此，習總書記指出解決城市的缺水問題，必須順應自然規(guī)律，優(yōu)先考慮雨水蓄存，考慮自然排水，建設自然積存、滲透、自然凈化的“海綿城市”。

國務院辦公廳《關于推進海綿城市建設的指導意見》（以下簡稱《意見》）指出：“海綿城市”是充分發(fā)揮山水林田湖等原始地形地貌對降雨的積存作用，充分發(fā)揮植被、土壤等自然下墊面對雨水的滲透作用，充分發(fā)揮濕地、水體等對水質(zhì)的自然凈化作用，努力實現(xiàn)城市水體的自然循環(huán)。建設“海綿城市”要統(tǒng)籌發(fā)揮自然生態(tài)功能和人工干預功能，實施源頭減排、過程控制、系統(tǒng)治理，切實提高城市排水、防澇、防洪和防災減災能力?！兑庖姟芬笸ㄟ^海綿城市建設，最大限度地減少城市開發(fā)建設對生態(tài)環(huán)境的影響，將70%的降雨就地消納和利用。到2020年，城市建成區(qū)20%以上的面積達到目標要求；到2030年，城市建成區(qū)80%以上的面積達到目標要求。

二、“海綿城市”的特點

“海綿城市”是指城市能夠像海綿一樣，在適應環(huán)境變化和應對自然災害等方面具有良好的彈性，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。

與傳統(tǒng)城市相比，“海綿城市”強調(diào)的是順應自然，人與自然和諧，低影響開發(fā)，地表徑流不變；而傳統(tǒng)城市以利用土地為主，改造自然，改變原有生態(tài)，使地表徑流增大。傳統(tǒng)情況下，我們采取末端雨水快排模式，通過地下管道，大量雨水被排出了；而海綿城市在多年平均年凈流總量不變的情況下通過建設“海綿體”，僅僅排放一部分雨水，其余的部分通過下滲減排，集蓄利用，為城市構建起可持續(xù)、健康的水循環(huán)系統(tǒng)。

三、“海綿城市”建設的途徑

如果說傳統(tǒng)的城市開發(fā)違反了雨水循環(huán)的自然規(guī)律，那么武漢園博園則選擇新的系列景觀與工程建設方法讓園區(qū)的排水模擬自然界雨水的循環(huán)路線，遵循了雨水循環(huán)規(guī)律。要實現(xiàn)《意見》所述的目標，本文認為必須先明確建設“海綿城市”的基本途徑。

1、保護和修復城市生態(tài)系統(tǒng)

保護和修復城市生態(tài)系統(tǒng)要對地表和地下水進行全方位的保護。溝渠、坑塘、濕地、河流、湖泊等水生態(tài)敏感區(qū)是地表水的范疇，都需要進行水源的保護，維持城市開發(fā)前的自然水文特征。充分運用生態(tài)的手段對傳統(tǒng)城市建設模式下已經(jīng)受到破壞的水體和其他自然環(huán)境進行恢復、修復。

2、應用低影響開發(fā)技術建設基礎設施

作為水生態(tài)基礎設施的“海綿城市”是以景觀為載體，建設“海綿城市”的過程是讓城市的每一塊土地遵循自然水循環(huán)的規(guī)律進行雨水調(diào)蓄、水源涵養(yǎng)、雨污凈化的過程。低影響開發(fā)的結果是使開發(fā)前后的水文特征保持不變，使城市的排水能模擬自然對雨水的吸收、儲存、蒸發(fā)，讓城市的排水系統(tǒng)遵循雨水循環(huán)規(guī)律。具體方法：如使用透水建筑材料，減少不透水的面積，減輕徑流污染及總量等對生態(tài)造成的危害。讓城市水生態(tài)基礎設施像海綿一樣，下雨積蓄雨水，需要時“擠”出水，運用自然積蓄和排放的方法，實現(xiàn)雨水和綠地間的自然交換，實現(xiàn)從人工化城市向自然城市、生態(tài)城市的轉換。

城市“海綿的吸水”方法有：通過透水鋪裝實現(xiàn)雨水滲透，自然的滲透減少雨水從水泥地面、路面匯集到管網(wǎng)里，同時涵養(yǎng)地下水，通過土壤凈化水質(zhì)；可以通過雨水引流設施：水渠和溝槽，將雨水引流至滯留設施中；建設雨水花園，利用雨水花園吸水：通過植物、沙土的綜合作用凈化雨水，利用滲透設施滲入土壤涵養(yǎng)地下水；利用生態(tài)滯留帶、生態(tài)樹池、生態(tài)滯留池等吸水；在道路兩旁綠化隔離帶等狹長地帶建設植草溝，利用植草溝吸水；在綠地面積較大的開闊空間建設滲透池，利用滲透池吸水，減徑流峰值，補充地下水；利用人工濕地吸水，可以提高城市雨水就地蓄積、滲透比例。

城市“海綿蓄存水”的措施包括：地下蓄水樣式多樣，建筑密度較低的區(qū)域雨水桶比較適用，主要用于規(guī)模較小的雨水收集、沉淀、凈化；儲水箱則可以在建設密度較高的區(qū)域使用；需要的情況下可以建設大型蓄水池，主要用于暴雨時，用于排水的下水道的水位急劇上升，這些巨型蓄水池，就可以發(fā)揮它們巨大的蓄水能力以緩解下水道的壓力，防止內(nèi)澇。

城市“海綿凈水”的方式：通過土壤的滲透，植被、綠地系統(tǒng)對水質(zhì)產(chǎn)生一定的凈化作用，再經(jīng)過凈化處理，然后回用到城市中。雨水凈化系統(tǒng)根據(jù)區(qū)域環(huán)境不同可以設置不同的凈化體系，大體分為三類：居住區(qū)雨水收集凈化、工業(yè)區(qū)雨水收集凈化、市政公共區(qū)雨水收集凈化。根據(jù)這個三種區(qū)域環(huán)境可設置不同的雨水凈化環(huán)節(jié)，而現(xiàn)階段凈化過程分為三個環(huán)節(jié)：土壤滲濾凈化、人工濕地凈化、生物處理。

“海綿擠水”（再利用）的措施有：收集的雨水可以用于綠化灌溉；園區(qū)的集聚雨水可以就近用于人工水景用水；可以用凈化的雨水來清洗車輛、沖洗廁所、混凝土攪拌等。

“海綿城市”建設應統(tǒng)籌低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)、城市雨水管渠系統(tǒng)及超標雨水徑流排放系統(tǒng)。低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)可以有效控制徑流總量、徑流峰值和徑流污染；城市雨水管渠系統(tǒng)應與低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)共同組織徑流雨水的收集、轉輸與排放。超標雨水徑流排放系統(tǒng)，用來應對超過雨水管渠系統(tǒng)設計標準的雨水徑流，通過綜合選擇自然水體、多功能調(diào)蓄水體、行泄通道、調(diào)蓄池、深層隧道等自然途徑或人工設施構建。以上三個系統(tǒng)相互補充、相互依存，是“海綿城市”建設的重要基礎。

四、“海綿城市”建設中需要關注的幾個重要問題

1、注意建設的適用性

在學習國外先進經(jīng)驗的同時特別需要注意因地制宜，國外發(fā)達國家和地區(qū)的灰色基礎設施已經(jīng)較為完善?！昂＞d城市”建設的主要目的是用來處理水源污染；這樣我國的現(xiàn)實情況與建設“海綿城市”的主要目標有較大的差距。要充分分析設計目標、適用技術不同的情況，對國外的設計模式和建設思路進行相應的調(diào)整，選擇當?shù)剡m用性強的模式。

2、注意建設的地區(qū)差別

要區(qū)分不同土壤的自然狀態(tài)，采用不同的處理方法。在我國，東西南北城市差別極大，有干旱缺水得地區(qū)，也有南方城市并不干旱缺水，建設“海綿城市”的目標和方法會有很大的差異。例如：下沉式綠地作為綠地建設，更適用于干旱地區(qū)和解決節(jié)水問題，而對于特大暴雨的泄洪作用相當有限，特別在潮濕多雨和地下水位高的地區(qū)應當結合實際狀況合理使用，以免大面積推廣下沉式綠地會造成地被植物和一些灌木被毀壞?！昂＞d城市”建設方法的選擇應根據(jù)不同城市、地區(qū)地形地貌、水文特征等綜合條件進行規(guī)劃。

3、注意建設的系統(tǒng)觀

統(tǒng)籌低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)、城市雨水管渠系統(tǒng)及超標雨水徑流排放系統(tǒng)。既要充分考慮土壤的蓄水能力，又要重視超過土壤蓄水能力時發(fā)揮城市雨水管渠系統(tǒng)及超標雨水徑流排放系統(tǒng)的功能。

4、注意建設的全局觀

“海綿城市”是一個綜合系統(tǒng)，影響因素比較復雜，專業(yè)領域涉及到城市規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境、園林綠化、交通、水利、地質(zhì)、建筑結構等多個專業(yè)，每個領域思考的角度都會不一致，必須從整體角度出發(fā)，才能取得最好的建設效果。

5、注意建設的經(jīng)濟性

“海綿城市”的建設，在關注生態(tài)性和社會性的同時也要關注經(jīng)濟性，采用經(jīng)濟上合理的方式達到預期效果。特別注意“海綿城市”后續(xù)管理維護，比如河道及調(diào)蓄池的保潔清淤，低影響開發(fā)設施的定期清理和檢查等等，這些都需要人員和費用，避免植草溝、滯留帶、雨水花園等因缺少專業(yè)管理和維護不能發(fā)揮原有的作用，造成人財物的浪費。

[1] 仇保興：海綿城市（LID）內(nèi)涵、途徑與展望[Z].

[2] 海綿城市建設技術指南[Z].

[3] 陳凌：海綿城市建設一定要警惕這四種不良傾向[EB/OL].http：//huanbao.bjx.com.cn/

[4] 成熔興、趙旋、鄧鵬飛：“海綿園博”：滿園用水自給自足[N].湖北日報，2015-08-19.

[5] 王紹增：實事求是與海綿城市[Z].

[6] 國務院辦公廳：關于推進海綿城市建設的指導意見[Z].

（責任編輯：徐悅）