关于海绵城市建设的理论与实践

1、关于海绵城市建设的理论与实践“海绵城市” 建设落实生态文明建设的重要举措， 是实现修复城市水生态、改善城市水环境、提高城市水安全等多重目标的有效手段。“海绵城市”建设已被列为我国“十三五”国家战略百大工程项目，对于未来城市发展具有重要意义。随着我国“海绵城市”建设试点工作的全面铺开， 201X 年，财政部、住房和城乡建设部、水利部三部委选择了迁安、白城、镇江、嘉兴、池州、厦门、萍乡、济南、鹤壁、武汉、常德、南宁、重庆、遂宁、贵安新区和西咸新区 16 个城市作为第一批试点城市； 201X 年 4 月，三部委又确定北京市、天津市、大连市、上海市、宁波市、福州市、青岛市、珠海市、深圳市、三亚市、玉溪

2、市、庆阳市、西宁市和固原市 14 个城市作为第二批试点城市。X 市作为全国第二批“海绵城市”建设试点城市之一，明确“自201X 年起， X 市新区、各类园区、成片开发区要全面落实“海绵城市”建设要求； 老城区要结合城镇棚户区和城乡危房改造、老旧小区有机更新等，以解决城市内涝、雨水收集利用、黑臭水体治理为突破口，推进区域整体治理，逐步实现小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解；新建城区硬化地面可渗透面积要达到40% 以上”。按照 X 区“全面建设品质立市先行区”的目标以及 “推进生态文明建设，落实海绵城市建设要求”工作任务要求，为加强“海绵城市”建设的理论与实践研究,区政协人口资源环境委

3、员会于201X年 4 月至 7 月，先后深入 X 区城建局、环保局等相关行政职能部门和各街道，并赴沈阳市和平区、庄河市等地，就“海绵城市”建设理论和实践问题进行了专题调研。一、“海绵城市”理论内涵“海绵城市”即指城市能够像海绵一样，具有一定的弹性，下雨时能发挥吸水、蓄水、渗水、净水等功能，将进入城市的雨水短暂地存储起来，缓慢下渗或汇集到生态水系系统， 在减轻城市排水负担的同时，有效提高原有市政排水设施抵御暴雨的能力， 需要时则将蓄存的水“释放”加以利用，从而弹性地适应环境变化和应对自然灾害，提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害的发生。 是指通过加强城市规划建设管理，充分发挥建筑、道路和绿地、

4、水系等生态系统对水的吸纳、蓄渗和缓释作用，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。“海绵城市”实质上是充分发挥原始地形地貌对降雨的积存作用，充分发挥自然下垫面和生态本底对雨水的渗透作用， 充分发挥植被、土壤、湿地等对水质的自然净化作用，使城市具有吐纳雨水的强大能力。“海绵城市”遵循的是城市与自然和谐共处的低影响发展模式，坚持生态优先的原则，充分发挥城市绿地、道路、水系等对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用，使城市开发建设后的水文特征接近开发前。正常的气候条件下，典型“海绵城市”可以截流80% 以上的雨水。“海绵城市” 的理论基础是最佳管理措施 （控制降雨径流水量和水质的生态可

5、持续的综合性措施）、低影响开发（减少开发行为活动对场地水文状况的冲击）和绿色基础设施（生态斑块、廊道组成的天然与人工化绿色空间网络系统）。“海绵城市”建设有三方面的内涵：一是从资源利用的角度看，城市建设应该遵循城市自身水资源特点及建筑的自然规律；二是从城市防涝减灾的角度分析， 要求城市建筑能够与雨水和谐共存；三是从生态环境保护的角度看， 要求城市建设与自然和谐发展，降低城市建设的生态风险。 “海绵城市”建设主要包括三方面内容：一是保护原有生态系统；二是恢复和修复受破坏的水体及其他自然环境；三是运用低影响开发措施建设城市生态环境。通过“海绵城市”建设，既能很好地应对汛期从小到大的各种降雨，使其不

6、发生洪涝灾害， 又能合理地资源化利用雨洪水和维持良好的水文生态环境，为雨洪管理、生态防洪、水质净化、地下水补给、生物栖息地营造、公园绿地营造及城市微气候调节等不同尺度上综合解决中国城市突出的水问题及相关环境问题开启了新的旅程。二、“海绵城市”建设的国内外实践目前，美国、德国、日本、瑞士、新加坡等国家和地区已经或正在大力开展海绵城市建设， 积累了一些成熟做法和经验， 例如在雨水资源利用管理方面不仅制定了较为全面系统的法律法规， 也充分利用经济、技术和管理手段，成功开发了多种雨水利用技术，形成了较完善的雨水资源利用管理框架和技术支撑体系。一些国家或地区正在把 “海绵城市” 建设作为新的治水方向大力

7、推进。如美国主要采取最佳管理措施和低影响开发模式两种策略进行雨洪管理，来减少地表径流量和各种污染物的浓度，即通过分散的、小规模的源头控制机制来达到对暴雨所产生的径流和污染物的控制，并综合采用入渗、过滤、蒸发和蓄流等多种方式来减少径流量；德国相关机构进行了基于工商业区不同汇水面的径流水质分类研究，并利用 GIS 技术对雨水处置方案进行规划设计。 德国柏林市还通过补贴措施，鼓励市民绿化屋顶，期望至少留住 60% 的降雨；瑞典和丹麦推行的“雨水最佳管理实践” 研究，很好地融合了水文考察、 环境整合、公共景观设计、公众参与、管理制度改革。“海绵城市” 的建设，离不开城市多用途空间的开发与其他基础设施在

8、雨洪管理中的利用， 如荷兰的雨洪广场， 韩国的多用途雨洪隧道，加拿大多伦多的污水处理公园（地下为污水处理厂，地面为城市水景观公园）。2012 年 4 月，我国 2012 低碳城市与区域发展科技论坛首次提出“海绵城市” 概念，2013 年 12 月 12 日，习近平总书记在 “中央城镇化工作会议” 上着重强调 “提升城市排水系统时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， 建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”。为贯彻习近平总书记讲话及中央城镇化工作会议精神， 国务院印发了 国务院关于加强城市基础设施建设的意见（国发 201336号）、国务院办公厅关于做好城市排水防涝设施

9、建设工作的通知（国办发201323号）。2014 年 2月，中华人民共和国财政部又发布关于开展中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知，明确指出，财政部、建设部、水利部将推进中央财政支持的“海绵城市”试点工作，中央财政对“海绵城市”建设试点给予专项资金补助， 一定三年，具体补助数额按城市规模分档确定。2014 年 10 月，中华人民共和国住房和城乡建设部发布了海绵城市建设技术指南低影响开发雨水系统构建（试行），进一步明确了我国 “海绵城市” 建设的工作目标， 即“通过海绵城市建设，综合采取渗、滞、蓄、净、用、排等措施，最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响， 将 70% 的降雨就地消纳和利用

10、。 到 2020年，城市建成区 20% 以上的面积达到目标要求； 到 2030 年，城市建成区 80% 以上的面积达到目标要求”。同时海绵城市建设技术指南低影响开发雨水系统构建（试行）中提出， “借鉴发达国家实践经验，年径流总量控制率最佳为 80 85 ”。但目前我国对城市雨洪管理中水文控制指标体系的研究尚在起步阶段，目前仍处于“海绵城市”建设技术的实践中，明确的整体规划和系统性设计尚不多见。 2014 年 2 月，北京市率先试行雨水控制与利用工程设计规范，新开发场地“每千平方米硬化面积配建30 立方米的雨水调蓄设施，可控制 33 毫米厚度的降雨”。此外，北京市顺义某住宅小区、 上海市世博会区

11、、 深圳市光明新区等开展了城市区低影响开发雨水系统建设项目等。三、 X 区“海绵城市”建设的现状及意义2008-2010年期间，我国有213 个城市发生过不同程度的积水内涝，其中 137 个城市发生了超过3 次以上的内涝。尤其是今年，受厄尔尼诺影响，我国多地开启城市看海模式，频发严重内涝灾害。据国家防总发布消息称，6 月 30 日以来，长江中下游沿江地区及江淮、西南东部等地出现入汛以来最强降雨过程，给部分地区造成严重洪涝灾害。 X 区降水受东南季风和西南季风控制，年际变化大，年内季节分布不均，主要集中在69 月，占到全年降水总量的60 80 ，不仅导致每年夏季成为内涝多发时期，且绝大部分降水未

12、得到利用和下渗，造成地表、地下水资源的大量损失。由于 X 区是 X 市人口聚集度高、社会经济较为发达的区域，也是资源环境承载力矛盾较为突出的区域之一。 城市快速发展对水资源需求大，城市开发建设过度硬化造成降雨形成径流外排， 导致地下水补给不足，同时地下水过度开采，使城市形成大范围的地下水漏斗，加剧了水资源的紧缺。并且传统的市政模式设计是快速将雨水排掉，并没有意识到雨水是一种资源， 可以循环地对其进行利用。 由于屋面、道路、地面等设施建设导致的下垫面硬化，仅有 20 30 的雨水能够入渗地下。暴雨天气产生大量的径流不能通过城市地表渗透到土壤中 ,也不能被植物截流，阻碍了水的正常循环 ,水文系统也

13、因此遭到破坏 ,城市内部基本“留不住水” ,后果是导致了两个不幸的极端，即遇到强度较大的降雨 ,排水系统无法及时将雨水排出 ,城市内部径流增大,形成内涝 ;当降水停止 ,因雨水无法渗透到城市路面下 ,雨水最终几乎都由排水系统排出 ,又使得城市内部干旱。此外，城市建设还导致了大量的植被被破坏， 大量的湿地在城市建设中被填埋， 水土流失现象严重，水体破碎。城市内涝严重和缺水严重， 其实是一个问题， 就是城市水生态不协调。严重的径流污染、 水文循环的破坏乃至生态环境的恶化必须受到更充分的重视。 过往以刚性的、 灰色的雨水排除系统为主的基础设施建设模式的局限性已非常明显， 城市雨洪灾害和水污染管理已经

14、是制约我区生态发展的核心问题之一。无疑， “海绵城市”建设是修复 X 区水生态的重要路径之一， 能够在大范围尺度上解决 X 区所面临的水生态问题。为此， X 区“海绵城市”建设具有深远的历史意义和发展的现实意义。主要体现在：一是造福子孙后代的善举，功在当下、利及千秋；二是建设“品质立市”先行区的重要载体和突破口；三是城区经济社会可持续发展的先决条件；四是城区环境品质提升的重要基础；五是防汛防洪，减少洪涝灾害的根本措施。X 区总面积 43.85 平方公里，海岸线总长 42.53 公里。X 区拥有山林面积 29.92 平方公里，占辖区总面积的 68.2% ；拥有绿地面积 11.1 平方公里，占辖区

15、总面积的 25.3% ；拥有水域面积 2.2 平方公里，占辖区总面积的5.0% ，这些绿地、山林、水域为雨水的渗透、积蓄、净化提供了有利的环境条件。X 区年降水量 580mm ，最多年份降水量高达900mm左右，而且大多集中在每年的6-8 月份，降水不均导致降水集中的月份雨水渗不下、排不及，内涝时有发生；X 区属典型丘陵地貌，局部地段地势起伏较大，强降水极易形成地表径流，从而引发积水、洪涝及地质灾害；X 是淡水资源相对匮乏的城市，X 区也不例外。由于地下水过度开采利用，导致地下水水位下降，局部地段已出现海水倒灌的现象；X 区是老城区，排水设施已远跟不上城市建设和发展的需要，加之传统的排水方式是

16、雨污混排，雨季时雨水渗不下，地下水得不到补充，雨水形成径流又加重了排水设施的负担；同时，X 区老旧住宅多，小区绿地面积不均，大多住宅区和道路都采用硬覆盖，透水性能差，不利于雨水的及时渗、蓄。上述问题都是X 区在“海绵城市”建设过程中需要重视的问题。四、 X 区“海绵城市”建设的对策及建议X 区“海绵城市”建设的对策主要有四方面，即认知、规划、资金、技术。1. 认知。在深刻理解我国“海绵城市”内涵的基础上，要充分认识“海绵城市”在城市建设、改造中的重要意义，还要注重城市雨洪综合利用工程技术研发、生产和使用，结合新、老不同城区、社区的实际，科学、有效地实施“海绵城市”建设。2. 规划。对于老城区而

17、言，“海绵城市”建设实质上是基础设施的改造。 “海绵城市”建设是一个系统工程，是一个长期的、不断完善的建设过程，不可能一蹴而就，更不可能立竿见影。所以，要有远期目标、中期规划、近期方案，要制定相应规章，强制在市政工程建设和开发建设项目中融入“海绵城市”规划设计理念和技术。在海绵城市的建设当中要将规划放在首位，每个方案都要体现生态的原则，尽最大的努力去保护现有的湖泊、 湿地等水资源，合理规划城市的“蓝线”、“绿线”开发边界。在城市规划中应采取以下措施：（ 1 ）最大限度地保护原有生态斑块；（ 2）构建生态廊道；（ 3）划定全规划区的蓝线与绿线；（ 4）水生态环境的修复。相关职能部门应在 “海绵城

18、市”建设中发挥主导作用，积极协调规划、住建、环保、水利等多部门共同推进“海绵城市”建设，逐步把雨洪资源纳入到城市水资源配置体系当中去。 近期可选取基础条件比较好的、雨洪资源利用潜力大的道路、街区、小区等开展“海绵城市”建设试点工作。3. 资金。“海绵城市”建设实际是城市基础设施建设，资金需求量大，且效果不直观。另一方面，由于“海绵城市”的很多建设项目最大受益者均是大众， 市场主体直接得到的收益则相对很少， 因此市场主体参与的积极性不高。在资金投入上，需要各级财政分期、有计划投入外，采取财政补贴、 设置专项资金，我区还应研究如何提供相应的资源补偿方式，吸引社会资本参与的问题，以保障“海绵城市”建设的资金需求。4. 技术。“海绵城市”工程施工技术，建议分为三个部分，一是截流技术（绿色屋顶、冠