國外城市雨洪管理對我國海綿城市建設的啟示

史 揚

(中國核電工程有限公司，北京 100840)

隨著城市化進程加快，城市基礎設施建設難以滿足城市發展規模，城市排放系統無法滿足城市雨洪管理要求，另一方面，快速的城市化進程導致下墊面過度硬化，城市不透水面積增加，地表徑流量增大，下滲補充地下水量隨之減少。官方數據表明[1]，全國每年約有62%的城市發生積水內澇，且內澇頻次呈現上升趨勢。2012年北京7·21特大暴雨，2013年廈門、2015年上海、2016年武漢暴雨，2017年5·15蘭州內澇等，城市內澇的影響與危害愈發嚴重。傳統的單一“快速排放”理念已難以應對現階段的城市雨洪管理要求。在此背景下，國務院辦公廳于2015 年發布了《關于推進海綿城市建設的指導意見》，海綿城市建設已獲得普遍關注。

城市雨洪管理是建設海綿城市的主要目標，有些國家起步較早，已針對自身城市特點，積累了有關可持續性城市雨洪管理的大量經驗，形成了諸如：水敏性城市設計理念、自然開放式排水系統理念、水循環體系及安全理念等。本文基于我國海綿城市發展現狀，通過梳理國外可持續性城市雨洪管理的相關成果，對我國海綿城市的發展方向提出了建議，以期為海綿城市的科學建設提供一定參考。

1 海綿城市的概念

所謂海綿城市，就是在城市降水量較大時，對地面雨水進行滲透、收集與存儲，以便在水資源匱乏時進行補充的一種資源利用方法，是緩解城市內澇、提高雨洪資源化管理，實現可持續性城市建設的重要方法。海綿城市的建設是一種順應自然的建設模式，其設計理念是基于城市綠地、水體等生態基礎設施構建“綠色海綿體”，優先利用“綠色海綿體”組織雨水徑流的排放，從生態景觀視角強調“慢排緩釋”和“源頭分散”，以實現綠地、水體等生態基礎設施與泵站、管網等灰色基礎設施的有機結合，使區域內的水文條件接近自然狀態，一方面提高城市內澇的抗沖擊能力，另一方面在考慮了水質、水量的基礎上，實現雨水的合理滲透，推進雨水的收集與利用。

2 國內發展現狀

我國在2015年4月，提出了海綿城市試點建設的決策，旨在解決城市建設中的內澇問題與雨洪資源化管理。據相關數據統計我國第一批海綿城市建設試點共計16個，但在2015年，有10個城市再次發生內澇問題；第二批海綿城市建設試點共計14個，在2016年，有9個試點城市爆發城市內澇。在我國的30個海綿城市建設試點中，僅有萍鄉和遂寧兩處試點工程體現出了海綿城市應有的效果，已基本擺脫了城市內澇的困擾。從整體上看，我國海綿城市試點建設成效較低，海綿城市的研究與建設依舊處于起步階段。

3 國外可持續性城市雨洪管理

3.1 澳大利亞水敏性城市設計理念(WSUD)

澳大利亞WSUD嚴格遵循了生態優先與整體優先的城市設計原則，將城市供水、污水、雨水管理視為一個有機整體，認為供水、污水、雨水的管理模式應為系統的循環模式，將水的良性循環作為水敏性城市的設計核心，大力維護水生態的協調發展。主要思想包括：1)保護自然水文條件，充分發揮其作用；2)最小化灰色基礎設施；3)通過增加滲透型路面比例降低地表徑流量；4)將污水、雨水的收集、凈化、利用與景觀相結合，在實現水資源再利用的同時提高生態價值[2]。

3.2 美國最佳管理實踐(BMPs)和低影響開發技術(LID)

美國BMPs是通過一系列分散、小型的工程性管理措施對雨水進行源頭控制，同時延緩降雨對城市基礎設施的沖擊負荷，最終減少暴雨期間的面源污染，并控制雨水徑流量。目前，美國BMPs的應用主要集中在場地尺度、社區尺度、城市區域尺度和城市尺度4部分[3]。

基于微觀尺度的BMPs，美國提出了一種模擬自然排水方式的雨洪管理理念[4]，即LID理念。LID的核心思想是通過分散式、小規模的基礎設施對雨水徑流進行源頭控制，更加注重生態優先，強調結合景觀設計實現雨洪管理，最大程度地降低城市發展對自然水文條件和生態本底的影響。相比于BMPs，LID理念占地面積更小、費用更低，更加強調低影響發展的可持續理念。

3.3 英國可持續性排水系統(SUDS)

英國SUDS是對傳統排水系統的優化，其技術路線為：首先，通過綠地屋頂、過濾式植被帶、過濾式排水溝、滲透型路面的鋪裝等[5]設施，對雨水進行源頭控制，促進雨水滲入地下，模仿雨水的自然排放方式；之后，再根據場地尺度進行分級控制；同時，將社會與環境因素納入城市排水體制，通過制定相應的技術規范，綜合考慮城市發展與生態價值，從整體上促進水的良性循環[6,7]。

4 國外可持續性城市雨洪管理對我國海綿城市建設的啟示

4.1 建立完善的雨洪分析系統,確定雨洪管理敏感位置

在工程規劃階段，充分運用遙感與GPS技術，對工程涉及范圍內的水文、氣候等信息進行充分分析，同時以地理信息系統等技術手段加以輔助，充分利用暴雨洪水管理模型對城市街道網絡加以研究，在此基礎上繪制成圖，確定城市街道內澇節點，以此找出雨洪管理敏感位置[8]。

4.2 采取多尺度層次化設計理念分級規劃

海綿城市是一種模擬自然水文過程的生態基礎設施網絡，目前我國海綿城市的建設多集中于小區域尺度，但小區域尺度作用有限，不能有效改善城市區域，甚至流域整體的雨洪問題。這就需要從小區域尺度逐步擴大，根據不同規模進行不同層次化的設計，具體可將城市劃分為三個層級：第一層級為宏觀尺度，從城市與地區的層面進行設計；第二層級為中觀尺度，從街道或社區的層面進行設計；第三層級為微觀尺度，從城市小區、公園等層面進行設計，最終實現多尺度綜合的系統規劃。

4.3 健全海綿城市效果評估與管理體系

對于海綿城市效果的評估驗收，應依據實際數據。在城市整體規劃層面布局數據采樣點，從不同尺度構建水文監測網絡，通過對基礎設施及水生態系統的監測，實時掌握水文水質等相應參數的變化，積累本底數據，同時結合地區具體特點，建立本地的海綿城市技術規范、基礎設施技術規范等相應指導性文件，使評價者可對海綿城市中包含的不同基礎設施、不同水生態系統進行相對統一的功能評估[1]；同時，綜合考慮基礎設施與水生態系統的效果評估，構建綜合評估指標，加強海綿城市效果評估的定量研究和評估模型研究，使對海綿城市效果的評估更為簡單直觀[1]。

在海綿城市的管理方面，應從不同尺度整合基礎設施及水生態系統的管理研究，借鑒國外先進經驗，建立相應的法律法規和管理規范[9]，健全海綿城市的管理體系。

5 結語

海綿城市轉變了傳統的城市水治理思路，通過規劃設計和管理手段模擬城市自然水文過程，強調順應自然的可持續性發展。我國海綿城市在基礎研究、實踐等方面仍處于發展階段，應因地制宜，在充分結合我國特點的基礎上，參考國外可持續性城市雨洪管理與我國海綿城市試點建設的經驗與教訓，采用層次化的設計理念，不斷健全適用于我國海綿城市建設的理論和方法，提高海綿城市建設的可持續性。

參考文獻：

[1] 李 蘭,李 鋒.“海綿城市”建設的關鍵科學問題與思考[J].生態學報,2018(38):1-8.

[2] 車生泉.西方海綿城市建設的理論實踐及啟示[J].人民論壇學術前沿,2016(11):47-63.

[3] 劉雅蘭.城市區域尺度中的SWBMPs應用及規劃要素控制[D].上海：同濟大學,2014.

[4] Low-impact Development Center, United States Environmental Protection Agency, Low Impact Development(LID) A Literature Review. Washington,2000,EPA/841/B-00/005.

[5] U.S. Environmental Protection Agency, Fact Sheet: Low Impact Development and Other Green Design Strategies, Washington, DC,2006.

[6] National Research Council． Urban stormwater management in the United States[M]. New York: The National Academics Press，2009.

[7] Water Environment Federation.Design of urban stormwater controls[M].New York:McGraw Hill，2012.

[8] 范昔穎,張 建.多元視域下的海綿城市深度發展策略研究[J].學理論,2016(9):16-19.

[9] 徐翀崎，李 鋒，韓寶龍.城市生態基礎設施管理研究進展[J].生態學報,2016(11):3146-3155.