中新天津生態城海綿城市規劃建設實踐與思考

文/勾平 中國市政工程華北設計研究總院有限公司 天津 300381

隨著現階段城市化進程的不斷加快，城市下墊面硬化率逐漸增加，這對城市的水環境及水安全帶來了一定的負面影響，水生態、水環境、水安全等各方面均面臨重大的挑戰。為了緩解城市化進程與水系統之間的矛盾，習總書記在2013的中央城鎮化工作會議上做出了重要的強調和指示，強調在提升城市的排水系統中要有限考慮利用自然的力量進行排水，加強海綿城市規劃建設，并且在會議之后相關部門制定了文件為海綿城市的建設提供了一定的制度和標準。

2016年天津市作為第二批全國海綿城市建設的試點城市，在發展和建設的過程中總結出了一套具有地方特色的建設經驗，在文章的闡述中以中新天津生態城為例進行分析和研究，旨在為海綿城市的規劃建設提供參考性建議，響應國家的號召，促進海綿城市的建設和發展。

1、中新天津生態城概括

中新天津生態城市位于天津濱海新區的北部，根據相關的數據統計年平均降水量在545mm 左右，整體的水系分為周邊和區內水系，對水系水質進行檢測的時候發現周邊的水系質量呈劣Ⅴ類，區內的水系水質相對較好，總體呈現Ⅳ類水平。

中新生態城本底建設條件較差，其所在區域地下水水位較高，且鹽堿含量高，土壤透水性差，是典型的生態型缺水地區。

表1是中新天津生態城下墊面參數，其中透水性較差的用地占百分之三十七。

表1 中新天津生態城下墊面參數

在當前階段生態城已經啟動49 個試點項目，其中已經完成的項目有7 個，正在建設的項目有19 個，在設計當中的項目有23 個，占試點項目總數的百分之七十二。

2、海綿城市建設問題分析

2.1 不透水面積增加

隨著中新天津生態城定位的不斷提高，生態城規劃建設速度在逐漸加快，目前生態城已建成一批住宅小區、公建等項目。生態城在建設之初，并未按照現有的海綿城市規劃建設原則進行建設，這導致部分建成區雨水徑流系數較建設前增加，間接影響這些建成區雨水滯蓄能力，也就是說受到城市建設的影響將不能對雨水進行調蓄，使海綿城市中水生態系統的建設和規劃受到了一定的影響[1]。

2.2 水資源短缺

生態城所處位置周邊缺少天然淡水資源，在一定時期內生態城主要的水源只能是外調水或者是地下水等常規的水資源，生態城補水水源較為單一，水源保證率不高，并且在城市建設過程中，徑流系數的增加、雨水調蓄利用設施的缺失導致雨水未得到有效利用，在雨季之后經常會出現干旱缺水的現象，這導致水資源循環利用率較低，造成水資源的浪費，并且在城市加快建設的過程中人口在逐漸的增加，其用水量也在不斷的增加，這樣的情況急需要提高雨水資源的利用率。

2.3 雨水徑流污染嚴重

生態城區域范圍內的內部水系之間循環流動的水動力不足，流動不足導致了自凈能力的降低。在生態城排水管網系統逐步完善后，初期雨水徑流污染是造成生態城試點區水體污染的最關鍵因素，降雨初期，空氣中的酸性氣體及汽車尾氣等隨雨水降落地面；同時雨水對城市道路及建筑屋面進行沖刷，將大量沉積污染物帶入雨水導致徑流雨水污染程度相對較高，對水體造成了非常嚴重的污染[2]。

2.4 海綿城市建設管理不完善

相對于其他發達國家和地區來說，海綿城市的建設管理還需要進一步的改進和完善，管理制度在不斷推進的過程中還存在部分的問題，這就需要在建設的過程中總結相關的項目經驗，針對管理制度來說需要不斷的加強，只有這樣才能符合在未來的發展中海綿城市的總體建設要求和條件。

3、總體建設

3.1 水生態系統的構建

3.1.1 水環境系統的改進

在生態城市建設之前，對中新天津生態城的實際情況進行考察，發現污染水面占總水面的三分之一，生態城的水環境相對比較惡劣。尤其是中部的水庫，在近幾十年的發展中一直受到周邊工業廢水和生活污水的毒害，水質嚴重惡化，經過相關的數據檢測分析水庫中的水體水質為劣V 類。因此污水庫的治理成為了中新天津生態城水環境治理的首要任務，也成為了水生態環境建設的一號工程，在近年來的規劃建設中投入了大量的時間和資金，歷經三年的時間最終完成了污水庫的治理，目前已成為當地居民主要的休閑活動場所[3]。在對污水庫進行治理之后只有構建相對完善的管理制度才能針對長期的治理過程起到良好的保障作用，因此在中新天津生態城建設的過程中要求源頭項目必須按照相關的要求和標準，建立綠色屋頂、雨水花園等等海綿設施初期雨水需經過調蓄和凈化之后再排入到市政的雨水管道中，同時還加強截污設施的維護力度，針對城市公共空間排出的雨水也進行了凈化，并且在雨水管道中安裝相關的檢測設備，只有這樣才能對管道內的水質進行及時的監控，隨時監控雨水水質，便于及時調整雨水排放策略，最后針對進入到河流水系中的雨水進行最后一步凈化，確保入河流的雨水能夠達到使用要求。

3.1.2 健全水安全系統

受到地理位置的影響，生態城在建設的過程中存在防洪排澇安全隱患，在城市規劃建設的過程中要加強對水安全系統的重視。首先要調整城市的豎向，根據城市的地形確保排水的通暢，針對城市中低洼地區要采取相關的措施保障排水的安全。其次是建設相對完善的雨水管網，根據實際的情況對雨水管道進行良性的設計[4]。其三是對河湖水系中的調蓄能力進行強化，最后是在項目建設的過程中要降低負面影響，針對海綿設施合理的進行設置，對雨水進行良性的調蓄，實現雨水的減排。通過水系統的控制，確保在規劃建設的過程中生態城區域范圍內在一定的時期內沒有積水和內澇現象的發生。

3.1.3 優化水資源利用系統

在生態城建設的過程中水資源相對比較缺乏，因此要加強對水資源的重視，在水生態系統構建的過程中加強了對傳統水資源的利用，有效的緩解了生態城區域范圍內水資源量不足的問題。在中新天津生態城建設的過程中要加強雨水的收集和凈化，按照生態用水的水質要求進行雨水的凈化處理，節省了生態景觀的用水。其次是結合生態城市實際的情況進行綠地空間的建設，針對地形地貌加強了對雨水的積存，并且要加強對下滲排水的強化，第三是在公共區域中建設雨水調蓄池等相關的海綿設施，這樣能夠將收集到的雨水進行凈化，用在綠地的澆灌和道路的噴灑上面，有效的促進了水資源的節約和循環利用[5]。其四是加強污水處理廠的建設，通過相關技術和設備的創新強化污水處理的效率，最后是開發多種水資源，增加水資源保障率，通過海水的淡化和周邊水的引入滿足了城市生產生活的用水需求，加強了非傳統水資源的利用率。

3.1.4 修復水生態系統

在中新天津生態城建設的過程中，盡可能對周邊的河流岸線采取原始保留方式，采取生態護岸的方式對水系岸線進行建設和保護，規劃的生態岸線比例達到了標準范圍。在建設的過程中真正的實現了集防洪、生態、景觀、休閑等多功能為一體的水系統，減少了對生態系統的破壞，并且在建設修復的過程中通過自流的方式實現了水體流動能力的提高。

3.1.5 和諧居住環境的營造

在中新天津生態城建設的過程中，將海綿城市的建設和城市的開發建設有效的結合在一起，滿足了海綿功能和城市功能的協調統一。在生態城項目建設中要在方案中融入海綿城市的建設觀念，將觀念和技術相結合，例如在方案制定的過程中要將海綿的功能和生態景觀聯系在一起，或者是將公共空間的綠地和海綿的設施結合在一起。在生態城建筑設計及建設過程中，考慮將建筑的屋面做成綠色屋頂，這樣不僅為社會群體提供了休閑娛樂的場所，又滿足了海綿城市的功能，或者是在公園的綠化項目中加入濕地和植草溝、滲透溝等相關的海綿設施，將其布置在核心區域，這樣的方式在為城市居民提供良好親水空間的過程中又實現了海綿功能[6]。

3.2 建立制度

為了有效的促進海綿城市建設工作的開展，中新生態城聯合建設局、財政局、城管局、經濟局、環境局等等相關單位部門建立了海綿城市工作領導小組，成立海綿城市建設辦公室，由領導小組協同各部門負責人共同開展海綿城市相關工作。為了確保海綿城市建設工作的良性開展，需要建立相關的協調機構，確保在工作開展過程中各部門單位之間相互協調，通過統籌協同機制的構建確保項目審查等相關制度的執行，針對各單位和部門進行明確的權責劃分，形成了多部門的協調配合機制[7]。

在海綿城市整體規劃建設的過程中，結合實際情況科學合理地編制海綿城市專項規劃，制定系統化的方案，根據海綿城市建設規劃的實際要求做好頂層設計，并且建立了相對完善的規劃建設管控制度，確保海綿城市規劃及方案的設計條件滿足海綿城市建設的標準及要求，考核指標能夠達標，又進一步確定了方案的可操作性和海綿城市建設的質量。

為了有效規范海綿城市的建設要求，天津市政府出臺了關于海綿城市建設技術和標準的相關文件，結合項目建設的實際情況和中新天津生態城的實際情況制定了關于海綿城市規劃建設的設計和驗收評價標準，這在一定程度上促進了生態城海綿城市標準體系的改進和完善，為海綿城市規劃建設工作的開展提供了強有力的支持和幫助。

3.3 搭建平臺

為了進一步強化海綿城市的過程管理，生態城和相關的事業運行維護中心共同構建了海綿城市管理檢測平臺，平臺的搭建能夠實現各項指標數據的收集和管理，能夠對項目建設的進度和質量及時的進行監控和監督，實現了生態城在規劃建設中的信息化管理，通過自動化的檢測和科學化的決策科學合理的規劃了生態城海綿城市的建設時序，促進了細化管理能力的提升，在一定程度上促進了建設管理水平和運營水平的提升。

監測平臺的搭建是為了在海綿城市建設的過程中針對項目實施過程進行監控，對建設的過程進行管理，針對過程中的數據信息進行監測，評估海綿城市建設之后的效果，根據平臺的定位又設置了管理和監測、評估和反饋四個子系統，其目的就是為了確保海綿城市在規劃建設中的合理化，在后期管理中的科學化，在使用中的規范化[8]。

4、項目建設經驗

4.1 基本要求

在生態城市建設的過程中要滿足四個方面的內容，第一是結合項目的實際情況利用現有的綠地進行海綿設施的布置，例如針對項目的要求布置具有雨水調蓄能力的海綿設施。因為生態城區域范圍內缺水現象比較嚴重，地下水位高、土壤滲透性較弱，因此在建設的過程中要將海綿的功能和綠地系統相結合，不僅要滿足技術的要求，還要結合實際的情況提高雨水資源化利用率，例如在豎向控制時可以將雨水引到綠地進行調蓄和凈化，有效的較少澆灌的次數，或者是利用雨水進行壓鹽，盡量選擇能夠耐旱、耐澇的植物，在滿足抗旱澇的基礎上對植物合理的進行搭配，保障植物的美觀效果，在構造設計方面要設置排鹽管，避免高含鹽量的地下水位上升對植物生長造成影響。

第二是在項目建設的過程中有的時候為了滿足生態景觀的需求，要在綠地上進行微地形的塑造，但同時就無法滿足所有的周邊下墊面標高都高于綠地標高，建議在兩者之間布置卵石溝等海綿設施，一方面可以發揮其雨水調蓄作用，另一方面延長雨水地表徑流時間，有助于發揮其錯峰作用。

第三中新生態城目前人行道均采用透水磚鋪裝，部分非機動車道采用透水混凝土路面的形式，降雨時，部分雨水通過滲透設施下滲，減少了地表形成的雨水徑流量，提升了城市居民居住的質量。

最后是生態城規劃設計中選用的雨水口多采用控污型，即在雨水口下方安裝截污設備，避免大顆粒的懸浮物流入到雨水管道中，有效減少初期雨水的徑流污染，降低進入雨水管道的SS 濃度，保護生態城整體水環境質量。同時還可以利用控污型雨水口的雙腔構造在控污型雨水口對雨水進行基本過濾后，通過透水墻的滲透進行二次凈化，在具體實施的過程中可以根據實際的情況進行設置，增強雨水口的控污能力。

4.2 居住小區

中新天津生態城居住小區的主要特點是綠地率相對較高，公共空間比較多，為海綿設施的布置提供了良好的條件，但生態城整體上對景觀效果的要求相對也比較高，因此在海綿城市規劃建設的過程中要結合綠地系統實現海綿功能，在對雨水進行回收利用的時候也可以按照灰綠結合的規律進行設置，也就是說在綠地系統中布置相關的海綿設施。

居住小區的海綿城市建設應盡量結合區域范圍內的實際情況采用自然的方式進行海綿設施的建設，針對低密度的住宅，可以在樓前的庭院或者是公共園路進行海綿設施的布置，合理的進行海綿設施的布置能夠有效的對雨水進行調蓄和凈化，對雨水的徑流進行有效的控制。

其次是可以采取斷接的形式進行建筑雨水立管的改造，確保住宅建筑屋面的雨水就近流入到綠地系統中的海綿設施中，實現屋面雨水的調蓄和凈化處理，減少屋面雨水的徑流污染。

最后要以區域實際情況和項目實際要求為基礎盡量采用經濟有效的方式對雨水進行調蓄凈化處理，針對低密度的住宅區，可以考慮雨水罐或者是滲井等等設施。

4.3 公共建筑

公共建筑類的海綿城市改造或建設具有一定的難度，因為在公共建筑類的項目中綠地率普遍不高，與此同時還對生態景觀有一定的限制和要求，此類項目也可以按照護綠結合的原則根據項目實際的情況進行差異化海綿城市的建設。

作為學生學習和生活的主要場所，學校類項目可以采用封堵的海綿設施進行建設，因為學校重點突出的是海綿城市建設中的宣傳。例如透水鋪裝和雨水花園、調蓄池、綠色屋頂等等，能夠將海綿設施的功能充分的呈現出來。還可以適當建設綠色屋頂，這樣不僅能夠滿足項目的海綿功能需求，還為學生和辦公人員提供了一個相對自由的休閑活動場所。商業類的項目進行海綿城市規劃建設時要結合實際情況采用可移動式花箱或高位花壇進行布局，這樣既沒有改變建筑的整體構造和室外場所的豎向結構，也滿足了景觀的效果和海綿功能的需求。

4.4 公園綠地

公園綠地類項目的綠化率相對較高，在海綿城市規劃建設的過程中難度相對比較低，高綠地率的項目能夠比較容易滿足海綿城市建設的指標要求，往往在滿足相關指標要求的同時還有余量對超標雨水進行調控。此類項目可利用其建設優勢設置一些灰色設施，還發掘海綿城市建設的潛力，在自身滿足海綿城市相關控制指標的同時，為周邊其他類項目提供雨水調蓄和凈化的余量，從區域的角度滿足海綿城市雨水控制率的整體達標，促進雨水的資源化利用。

生態城在海綿城市規劃建設過程中充分參考和利用了新加坡相關的治水理念，即將公園作為主要的親水空間，根據各公園周邊條件的不同在公園內建立濕地和旱溪，并對植物進行合理的搭配，整體上滿足海綿城市年凈流總量控制率的要求，并且符合公園生態景觀的標準，滿足了人們休閑娛樂的需求。

由于公園的場地較為開闊，可利用其場地優勢，建設不同類別的海綿城市設施，輔助周邊其他項目完成雨水凈流總量控制及徑流污染控制的指標要求，調蓄凈化后的雨水還可以作為公園的生態景觀用水，提高雨水的資源化利用率。

4.5 市政道路

市政道路類項目與其他項目差別較大，因大部分市政道路的綠地率較小，且空間上多為條狀，加之市政道路車流量較大，顆粒物沉積較多，降雨時沖刷后的初期雨水徑流污染非常嚴重，有限的綠地率無法消納整條市政道路產生的初期雨水徑流污染，這在市政道路海綿城市建設過程中是一個難題，另一方面市政道路作為重要的污染源，對雨水沖刷后產生的徑流污染對綠地系統帶來較大的負擔，如機動車油污、融雪劑等，因此要加強對市政道路海綿功能的建設，根據項目的實際情況采取不同的技術來實現海綿功能。

市政道路類海綿城市規劃建設的思路建議如下：人行慢行系統及部分非機動車道采用透水鋪裝，充分發揮透水鋪裝的滲透作用，減少徑流系數，減少產流量，做到“小雨不濕鞋，中雨不積水” 道路兩側雨水口采用控污型雨水口或利用道路兩側綠化帶設置以雨水滲透、儲存、調節為主的LID 設施，配合設置溢流式雨水口，強化初期雨水徑流污染控制。海綿城市規劃建設過程中可以參考北方地區或類似鹽堿地區的相關模式和建設經驗，對道路雨水進行合理的收集處理，最終實現雨水的調蓄和凈化。

總結：

總而言之，在中新天津生態城規劃建設的過程中，要加強雨水資源化利用的觀念，將其納入到海綿城市規劃建設的指標體系當中，雨水資源化利用能夠有效的契合生態城的建設理念，發揮海綿設施的關鍵性作用。自響應國家號召規劃建設海綿城市以來，中新天津生態城在原有的基礎上結合存在的問題和本地的實情采用因地制宜的方式積極的開展海綿城市的建設工作，截止目前，逐漸形成了具有自我特色的建設經驗，為其他城市的建設和發展提供了良好的信息資料支撐，對海綿城市規劃建設也具有一定的現實意義。