海绵城市：现代城市建设的需求

海绵城市：现代城市建设的需求

马万夫 李士鹏 杨威 黄奕

温州海旭建筑工程有限公司（浙江温州325000）

摘要：对于现代城市来讲，内涝灾害是城市化带来的城市型洪水灾害，对经济建设发展和构建和谐社会构成极大的危害。城市规划是城市建设的“龙头”，规划手段协调城市建设、管理保障以及工程技术将在解决城市内涝问题中发挥最根本的作用。海绵城市利用低影响开发雨水管理系统，使得场地开发前后的水文特性保持不变，达到有效削减雨水径流流量、暴雨洪峰流量，减少雨水径流污染的目的。低影响开发雨水系统的种类很多，从源头、中途和末端可分为绿色屋顶、初期雨水弃流装置、渗透井、植被浅沟、透水铺装、下凹式绿地、湿塘、人工湿地等。如今，社会经济飞速发展，城市景观建设与设计作为提高城市整体面貌的重要因素，在生态环境面临巨大的压力下，生态型城市的呼声越来越高。本文对海绵城市理念下的城市景观设计问题进行了探讨。

关键词：海绵城市；生态城市；城市景观 。

当今时代，我国社会经济突飞猛进发展，城市化进程不断加快。在城市发展过程中，水资源匮乏、洪涝灾害出现的现象很常见，这些问题的存在给我国现代化城市建设带来一定的困难。习近平总书记指出：进一步加强海绵城市建设，在建设城市排水体系的过程当中需优先将雨水空留出来，优先进行自然力量排水的利用，建设自然积存、自然渗透及净化的海绵城市。本论文的目的是全面介绍海绵城市的概念、原理和实施策略，并评估其对城市可持续发展的潜力和挑战。海绵城市的建设可以在城市规划和管理中实现水资源的合理利用、水灾风险的减少和城市环境质量的提高，具有重要的现实意义。

一、海绵城市的理念和原则

1.海绵城市的定义

海绵城市（Sponge City），从海绵的水分特性上，可以简单的理解为：城市可以像海绵一样，让雨水在城市的利用与迁移过程中，更加的“便利”。更近一步的理解，可以认为，在降雨的过程中，雨水可以通过吸收、调蓄、下渗及处理净化等方式积累起来，等待需要时再将存蓄的水“释放”出来，用以灌溉、冲洗路面、补充景观水体和地下水等；从海绵的力学特性上，可以认为，城市能够像海绵一样压缩、回弹和恢复，能够很好的应对自然灾害、环境变化，从而最大限度的防洪减灾。城市的“海绵体”不仅包括小区建筑物的屋顶、植草沟、园林绿化、透水铺装等相配套的设施，同时也包含了城市的各种水系，如江、河、人工景观湖等（图1）。

图1 海绵城市的理念

传统的城市，未考虑雨水的可持续开发与利用，重点强调了“排”的概念。传统城市只是利用雨水口、雨水管道和管渠、雨水泵站等设施对雨水进行收集和快速排出。随着城市化的不断发展，道路不透水路面的增多，盲目的开发使得雨水无法及时的下渗和利用，造成了城市内涝和径流污染的频繁发生。海绵城市，可以有效的解决城市内涝问题，对于维持开发前后的水文特征，保持生态平衡，促进人与自然和谐发展也具有重要的意义（表1）。

表1 传统城市与海绵城市的比较

2.海绵城市的基本原则

生态优先、规划引领、安全为重、因地制宜、统筹兼顾作为海绵城市建设的基本准则，若想要促使这一基本准则得到完全的落实，则需在现代化城市建设过程当中对其进行科学的合理规划及有效利用，把低影响的开发雨水体系创建逐渐提高到城市规划与职能部门间有效协作的可操作层面上，通过对各个级别规划实施科学有效的掌控措施，促使那些对城市水生态系统造成影响的因素进行一定的保护，同时逐渐降低对根治于城市敏感区域内的影响力度，同时将现代化城市规划工作真正的落到实处。海绵城市建设过程当中在确保城市基本性能总体目标得以顺利实现的情况下，需达到城市生态这一基本需求，为此则要求城市基础设备安全文件及我国水文件、水资源现状做出综合性的考虑，以确定与自身海绵城市建设发展的实际需求，创建起新型的现代化海绵城市建设发展模式。

二、海绵城市的关键要素与策略

1.雨水管理系统

雨水管理系统是海绵城市的核心要素之一。它包括雨水收集、储存、利用和净化等环节，以实现对雨水资源的有效管理。（1）雨水收集。海绵城市通过收集屋顶、道路和其他硬质表面的雨水，将其导入集水设施中。常见的雨水收集设施包括雨水桶、雨水花园和地下蓄水池等。收集的雨水可以用于灌溉绿地、冲厕和工业用水等，减少对自来水的需求。（2）雨水储存。收集的雨水需要进行储存，以备不时之需。储存设施可以是地下蓄水池、雨水花园、水池或人工湖等。通过合理规划和设计储水设施的容量和分布，可以确保在干旱季节或降雨量较少的时候，仍能有足够的水资源供应。（3）雨水利用。储存的雨水可以通过合适的技术手段进行利用。例如，利用雨水进行景观灌溉、公共厕所冲洗和工业用水等。通过合理规划和管理雨水利用系统，可以最大程度地减少对传统水资源的依赖，实现可持续的水资源管理。（4）雨水净化。收集的雨水需要经过净化处理，以确保水质符合使用要求。常见的雨水净化技术包括滤池、生物滞留池和湿地处理等。这些技术能够去除雨水中的悬浮物、污染物和微生物，提高水质标准，使其适合不同用途。

2.绿色基础设施

绿色基础设施是海绵城市的另一个关键要素。它包括城市公园、绿化带、湿地恢复等自然和人工绿色空间。（1）城市公园。城市公园是人们休闲娱乐的场所，同时也是城市生态系统的重要组成部分。城市公园具有吸收雨水、调节城市气候、改善空气质量的功能。合理规划和设计城市公园，可以增加城市的绿地覆盖率，提供生态服务，减少洪水风险。（2）绿化带。绿化带是沿着河流、湖泊或城市道路设置的绿化区域。绿化带能够吸收雨水、改善土壤水分状况，并提供生态服务。通过建设和保护绿化带，可以增加城市的水源涵养能力，减少洪水风险。（3）湿地恢复。湿地是自然的水资源调节器和净化器。通过恢复和保护湿地，可以提高城市的洪水容量，净化雨水，保护生物多样性。湿地恢复可以采用人工湿地、湿地公园和湿地生态修复等技术手段。

3.城市防洪和风险管理

海绵城市注重城市防洪和风险管理的策略和措施，以减少洪涝风险。（1）洪水管理设施。海绵城市通过建设洪水管理设施来控制洪水的发生和扩散。例如，雨水花园、雨水滞留池和防洪墙等。这些设施可以收集和暂时储存雨水，减少洪水峰值，保护城市免受洪水的侵袭。（3）土地利用规划。合理的土地利用规划对于降低洪涝风险至关重要。海绵城市倡导在洪水易发区避免高风险建筑物的建设，合理规划绿地和水体，减少城市的不透水面积，增加雨水的渗透和储存能力。（3）河道管理。通过合理的河道管理，包括河道清淤、河床整治和水流调节等措施，可以提高河道的水容量和水流速度，减少洪水的发生和扩散。（4）气象监测和预警系统。建立气象监测和预警系统，及时掌握降雨情况，预警城市可能发生的洪涝风险，提前采取防洪措施，保护城市和居民的安全。

三、海绵城市的效益和挑战

海绵城市面临技术、经济、规划、管理和社会认知等方面的挑战。但通过合作创新，克服困难，海绵城市理念和实践将为城市可持续发展带来活力。

1.海绵城市的效益

海绵城市的实施带来了多方面的效益，对城市和居民产生积极影响。海绵城市能够实现雨水的收集、储存、利用和净化，有效管理城市的水资源。这样做不仅减少了对传统水资源的依赖，还提供了可持续的水资源供应。同时，海绵城市可以改善地下水质量，增加地下水补给，提高城市的水环境质量。通过合理的城市规划和防洪设施的建设，海绵城市能够减少洪水的发生和扩散。合理规划的绿地和水体可以吸收和滞留雨水，减缓洪水峰值，保护城市免受洪水的侵袭。这有助于降低洪涝风险，提高城市的抗灾能力。海绵城市注重绿色基础设施的建设，如城市公园、绿化带和湿地恢复等。这些绿色空间能够吸收二氧化碳、改善空气质量，调节城市气候，提供休闲和生态服务。海绵城市的实施有助于改善城市的生态环境，提高居民的生活质量。海绵城市的理念和实践与可持续发展目标相契合。通过合理利用水资源、保护生态环境和减少自然灾害的影响，海绵城市能够实现城市的可持续发展。它促进了资源的合理利用，减少了对自然环境的压力，为未来世代创造了更可持续的城市生活。

2.海绵城市面临的挑战

尽管海绵城市具有诸多优势和效益，但在实施过程中也面临一些挑战和困难。海绵城市涉及到复杂的技术系统和设施，需要投入大量的资金和资源。新的技术和设备的开发和应用需要不断的创新和研发，以满足城市的需求。同时，建设和维护海绵城市的成本较高，需要充足的财政支持和可持续的投资。海绵城市的实施需要制定合理的城市规划和土地利用政策。这涉及到多个部门和利益相关者的协调与合作。海绵城市的理念和概念对公众来说可能相对陌生，需要加强公众教育和意识的提高。同时，鼓励公众的参与和合作，促进社区的动员和支持，对于海绵城市的成功实施至关重要。对于大部分城市而言，实施海绵城市需要面对城市更新和改造的难题。这涉及到旧有建筑物的改造和更新，现有基础设施的调整和升级，以适应海绵城市的要求。这需要综合考虑技术、经济和社会的多重因素，具有一定的挑战性。

四、海绵城市的案例

我们都知道温州在2020年8月的4号台风（黑格比）中损失惨重，水漫金山，漫过道路，漫进小区，漫到家中……，说起台风呀，温州有2个地方一定是被人关注的。一个是七都岛，一个是瓯江口。它们两个位置都非常的特殊，都处于江的中间，可以说就是温州的风口位置。以往只要刮台风下大雨内涝，一个七都岛一个瓯江口必然发生，要么是海水灌溉，要么是大雨漫灌。总之就是一个词满大水！这一次的四号台风“黑格比”，相信很多人都见识到了它的危害。从8级小台风，一跃升级为13级大台风，正面袭击温州，让市区时隔14年，再次欣赏到了“市内海景”，让开车开出了“船”的感觉。但是这次的瓯江口，位于台风前沿的，四周没有山体遮挡的，正面对抗台风的大雨，加上潮汐的海浪。但是它依旧在这次抗台中站住了C位。因为它就是温州海绵城市的建设样本。

瓯江口在2012年开始手编制了城市防洪排涝专项规划，贯穿海绵城市理念，在瓯江口稀缺的土地上足足安排了12%的用地面积作为内河水域面积，同时按照百年一遇的排涝标准规划城市排水管网系统，让海绵的网状结构得以在瓯江口延伸开来，不论是地上还是地下，组成发达水网体系。瓯江口截止目前已累计建成约292公里排水管网，开挖河道约50公里，确保了地块和路面排水顺畅（图2）。

图2

水到地面要下地去，才能充分发挥其作用。于是2013年瓯江口又编制了海绵城市建设实施规划，不断提高雨水地面渗透率，让路面积水消失成为重要指标，使水流更容易渗透入提前准备好的“海绵”之中。从源头打开通道，形成了一个完整的疏水过程，让流入地下和地上“海绵”持续发挥“渗滞蓄净用排”的功效。要知道瓯海有三垟湿地，鹿城有塘河，龙湾、洞头有海洋，可以说得天独厚，如何运用各有不同。海绵城市必将成为城市发展的一大方向，其不是简单的疏水、蓄水，而是城市不可抗力风险应对能力的提高，企业、市民财产损失风险的降低，居民生活环境与生活质量的提升（图3）。

图3

五、结语

在城市景观设计中，将土地资源、水环境、生态平衡纳入设计理念，建立海绵型新型城市，是我国城市互建设的必然趋势。资源问题与环境问题的日益严峻，从城市建设的各个领域深入开展生态环境建设，已经势在必行。基于海绵理念下的城市景观设计，能够有效环境土地资源使用压力，合理利用雨水资源，倡导城市与自然的和谐相处，海绵城市建设需要政策和管理层面的重视和支持，也需要全社会的共同努力。

参考文献：

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[2]Li,J,& Gong,J.(2020).Sponge City Planning and Construction in China:Progress and Challenges. Water,12(1):256.

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[5]陆健健.湿地生态学[M].北京:高等教育出版社.2006.

【作者简介】马万夫（1989.04-），男，回族，辽宁营口市人，大学本科学历，温州海旭建筑工程有限公司高级经理，研究方向：投资类工程项目全周期管理。