鄧卓

摘要：指出了為更好地發(fā)展建設(shè)生態(tài)城市，2014年11月，中國提出了構(gòu)建海綿城市體系。從生態(tài)城市發(fā)展中出現(xiàn)雨洪管理的問題出發(fā)，討論了海綿城市理念和生態(tài)城市發(fā)展之間所存在的關(guān)系。研究了建設(shè)海綿城市的具體措施和意義，同時提出了保持對海綿城市體系的理性認(rèn)知，是避免海綿城市體系盲目地運(yùn)動式發(fā)展的充分條件。為促進(jìn)城市人居環(huán)境的發(fā)展，海綿城市理念的發(fā)展也不是一成不變的，隨著生態(tài)城市發(fā)展的變化也會做出其自身的調(diào)整。

關(guān)鍵詞：風(fēng)景園林；生態(tài)城市發(fā)展建設(shè)；海綿城市

中圖分類號：TU984

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9944（2017）07-0077-05

1 引言

生態(tài)城市是在城市發(fā)展的基礎(chǔ)上，依托于城市建設(shè)而不斷發(fā)展的人文生態(tài)系統(tǒng)。發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)并不是一成不變的，隨著生態(tài)技術(shù)發(fā)展，生態(tài)城市將會被注入更加科學(xué)化、多樣化的內(nèi)涵和標(biāo)準(zhǔn)。生態(tài)城市不僅反映了人類謀求自身發(fā)展的意愿，也反映了人類對人與自然關(guān)系認(rèn)識的提高[1]。而城市景觀的發(fā)展與居民生活息息相關(guān)，生態(tài)城市建設(shè)除了提供良好的生態(tài)環(huán)境以外，對城市的資源、經(jīng)濟(jì)、居民生活質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

2 城市水問題

2.1 城市排水存在的問題

水是區(qū)域生態(tài)過程規(guī)劃中重要的環(huán)節(jié)，直接決定生態(tài)規(guī)劃格局的生態(tài)因子[1]。海綿城市建設(shè)是生態(tài)城市水環(huán)境資源利用方面的新型發(fā)展理念，傳統(tǒng)城市建設(shè)模式雨洪管理中存在一些問題：①主要依靠硬性設(shè)施來外排徑流雨水，增加了市政雨水管網(wǎng)及水體容納排澇設(shè)施壓力。②降雨初期，沒有經(jīng)過植物層的凈化，大量污染物隨雨水入河，影響城市水環(huán)境質(zhì)量。同時雨水大量流失，浪費(fèi)了大量水資源。③排不出水，但實際又缺水的矛盾。

2.2 傳統(tǒng)城市給排水存在的局限性

近年來，我國大中城市頻繁出現(xiàn)逢雨必澇、地下水補(bǔ)給不足、炎熱干旱等痼疾，對城市居民生活形成惡劣的影響。提起內(nèi)澇、城市看海、地下水供給不足等問題，人們都會認(rèn)為是下水道設(shè)計不夠好，或者是過于陳舊。其實一個重要的原因是由于城市發(fā)展速度過快，原本可以滲透雨水的水溝、綠地全部被硬質(zhì)化了，變成了房屋、停車場、道路，雨水無處可去，就形成了積水。傳統(tǒng)城市雨洪管理模式的建設(shè)目標(biāo)是實現(xiàn)城市雨水徑流的快速排放，避免城市雨洪問題干擾正常的城市秩序、影響人居生活。因此，不再出現(xiàn)“城中看海”（圖1）這種問題，不僅僅需要的是大修城市地下管道這些事情，還需要一種在澇時能吸收水，在干旱炎熱時又能吐出水的“海綿城市”，這也與生態(tài)城市的發(fā)展方向相契合。

3 海綿城市理念與生態(tài)城市發(fā)展建設(shè)的關(guān)系

海綿城市發(fā)展體系通過結(jié)合生態(tài)城市總體規(guī)劃，控制徑流總量，逐步構(gòu)建并完善低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)，其中以城市綠地系統(tǒng)為主要載體構(gòu)建海綿城市體系，不僅便于應(yīng)用低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)的技術(shù)措施，也有助于實現(xiàn)生態(tài)城市建設(shè)中低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)。在規(guī)劃階段生態(tài)城市綠地系統(tǒng)與海綿城市體系可相互指導(dǎo)，但兩者的結(jié)構(gòu)布局存在差異。海綿城市發(fā)展體系的規(guī)劃強(qiáng)調(diào)城市綠地系統(tǒng)對雨水徑流量、峰值流量與徑流污染的控制能力，進(jìn)而對城市綠地的建設(shè)提出了更高的要求（圖2）。生態(tài)城市綠地布局、規(guī)模與建設(shè)情況也會反過來影響海綿城市體系的規(guī)劃，兩者在規(guī)劃階段相互指導(dǎo)。

由于海綿城市體系在用地范圍的布局上不只限于城市建設(shè)用地范圍，而是站在更大的維度上來處理城市雨洪問題。海綿城市體系的結(jié)構(gòu)分布解決存在雨水徑流與雨水污染問題的區(qū)域，均衡了城市中雨水難排的情況。針對局部地段的少量雨水徑流，海綿城市體系可通過建設(shè)“雨水花園”控制雨水徑流。針對大面積的城市易澇區(qū)，海綿城市體系可通過建設(shè)“暴雨花園”實現(xiàn)控制雨水峰值流量、削弱污染的雙重目標(biāo)。對于城市已建成區(qū)，海綿城市體系的布局以點(diǎn)狀、線狀為主，從多個角度結(jié)合軟化改造、而不是在城區(qū)大改大造，相對更多樣化、全面化。

4 海綿城市建設(shè)概述

4.1 概念和構(gòu)建原則

4.1.1 概念

海綿城市在澇時能吸收水，在旱時炎熱時又能吐出水，并對水體進(jìn)行綠色凈化。從源頭植物層開始到末端的全過程控制雨水系統(tǒng)。相對之前的舊模式，自然滲透和自然凈化，需要時再將儲存的水釋放并加以利用，是構(gòu)建海綿城市的切入點(diǎn)，水循環(huán)收集與釋放更是一種綠色可持續(xù)的雨水排放模式（圖3）。

4.1.2 基本原則

低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建的基本原則是生態(tài)優(yōu)先、規(guī)劃引領(lǐng)、安全為重、因地制宜、統(tǒng)籌建設(shè)[2]。要真正地落實這一基本原則，要把更多問題考慮進(jìn)來。包括城市基礎(chǔ)設(shè)施安全運(yùn)行和生態(tài)城市水安全的問題，水文條件各地區(qū)差異性，和各方案的可實施性和操作性。不同地區(qū)可根據(jù)自身的水文條件、水安全要求、水資源的不同狀況，從實際出發(fā)確定符合自身需要的生態(tài)海綿城市的發(fā)展路線。

4.2 建設(shè)海綿城市的指導(dǎo)思想

4.2.1 轉(zhuǎn)變城市建設(shè)的觀念

建設(shè)海綿城市，首先要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的觀念。在傳統(tǒng)城市建設(shè)模式中，城市道路逐漸被硬化，雨水無處可去。排水功能主要依靠管道這些“灰色”硬質(zhì)設(shè)施，以“快儲快排”為主要理念，往往造成逢雨必澇，無雨就旱的極端局面。而現(xiàn)在海綿城市的建設(shè)理念則要求讓城市回歸自然，強(qiáng)調(diào)優(yōu)先利用雨水花園、屋頂綠化、植草溝這些軟質(zhì)綠色的低影響設(shè)施來儲存雨水，以慢排儲存，先利用綠色植物的源頭設(shè)施對雨水進(jìn)行調(diào)蓄凈化和回收利用，最后在利用了雨水資源的同時也解決了城市雨澇的問題。

4.2.2 對城市中建設(shè)的“海綿體”進(jìn)行改造

生態(tài)城市發(fā)展下，對城市中建設(shè)的海綿體進(jìn)行改造主要途徑有3個方面：保護(hù)城市原有的生態(tài)系統(tǒng)；生態(tài)修復(fù)和恢復(fù)；低影響開發(fā)[3]。首先，保護(hù)原有生態(tài)系統(tǒng)，不受現(xiàn)代開發(fā)活動的影響和破壞，例如城市公園、大型濕地、原有的河流、湖泊、濕地等。其次，在生態(tài)修復(fù)方面，對已經(jīng)受到破壞的“海綿體”，應(yīng)運(yùn)用綜合手段逐步慢慢地進(jìn)行修復(fù)，使其水文特征和生態(tài)功能逐步得以恢復(fù)。再著，通過生物滯留帶、下沉式綠地、雨水花園、屋頂綠化、垂直綠化、透水鋪裝等低影響技術(shù)措施，加強(qiáng)雨水儲存。以城市建筑、道路、綠地、廣場等建設(shè)為載體擴(kuò)大綠化規(guī)模，設(shè)置包括垂直綠化在內(nèi)的多種綠化形式，通過構(gòu)建生態(tài)廊道來保護(hù)城市生態(tài)多樣性，改善城市的生態(tài)環(huán)境[4，5]，為改善生物生存環(huán)境和水資源調(diào)控提供必要的生態(tài)通道；通過建設(shè)人工濕地等措施來修復(fù)水生態(tài)環(huán)境，濕地一直都有“城市之腎”的美稱，生態(tài)城市建設(shè)人工濕地，對保護(hù)城市水系統(tǒng)生態(tài)環(huán)境有著至關(guān)重要的作用。

5 建設(shè)海綿城市的具體措施

5.1 雨水花園

雨水花園是自然或人工后天挖掘的下沉式綠地，收集匯合雨水把雨水儲存起來（圖4）。通過雨水花園中的植物和沙石過濾層分解儲存使雨水得到凈化。慢慢滲入土壤，涵養(yǎng)地下水水源，或進(jìn)行中水利用之后，達(dá)到補(bǔ)給景觀綠化用水、廁所用水等的用水標(biāo)準(zhǔn)。雨水花園利用植物、土壤層滲透凈化雨水、過濾雨水雜質(zhì)，可改善小環(huán)境，緩解城市“熱島效應(yīng)”，為鳥類、蜜蜂等動物提供食物和棲息地，給人以新的親近大自然的感受。

最表層是植物層，第一層也稱蓄水層。表層植物可通過光合作用，吸收利用氮、磷等物質(zhì)，植物根系對污染物質(zhì)，特別是重金屬的攔截和吸附作用，選擇根系發(fā)達(dá)、莖葉繁茂、凈化能力強(qiáng)的植物再深層的覆蓋層和種植土壤層，可滯留削減洪峰流量、減少雨水排放，凈化水源?？蛇^濾雜質(zhì)和涵養(yǎng)水源，以導(dǎo)致雨水過濾到砂層和礫石層通過穿孔管收集水源。

5.2 生態(tài)滯留帶

生態(tài)滯留帶是一塊活的“海綿體”，表現(xiàn)形式為條形或者長條形，雨水篦子換成豁口導(dǎo)入植物中，減慢雨水流動速度，把雨水儲存起來，成為活的“海綿體”（圖5）。生態(tài)滯留帶在植物的選擇上應(yīng)優(yōu)先選用本土植物，選用耐澇又可抗旱的植物。本土植物能更好地適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂蚝退?，打造更好的生態(tài)滯留帶景觀。

5.3 綠色屋頂

綠色屋頂是指建筑屋頂?shù)牟糠只蛉孔鳛榫G化的一種改造景觀措施。由植物部分、植物生長基質(zhì)部分以及屋頂防水結(jié)構(gòu)層一起所組成的一種景觀屋頂形式（圖6）。綠色屋頂在雨水控制上，在建筑屋頂?shù)脑搭^上來減少雨水徑流總量、削減洪峰流量。增加屋頂雨水停滯時間，降低屋頂雨水徑流流速，以及凈化屋頂雨水水質(zhì)。綠色屋頂還可減少建筑制冷、降低制熱能源消耗。

5.4 垂直綠化

垂直綠化，綠化范圍是指對建筑物外表面及室內(nèi)垂直方向上的建筑豎向綠化（圖7）。作為一種裝飾實用技術(shù)，附屬在建筑主體之上，需要融合于周圍的環(huán)境，不僅僅是植物彼此生長間融洽，更要做到與周邊的環(huán)境相融合，最重要的是能豐富生態(tài)城市的自然景觀，完善整個城市的生態(tài)系統(tǒng)。

雖然垂直綠化成為建設(shè)海綿城市不可或缺的重要部分不能計入綠地率等經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)中，但是毋庸置疑的是對整個生態(tài)城市發(fā)展建設(shè)和景觀綠化構(gòu)成呼應(yīng)效果。據(jù)北京市園林科學(xué)研究所觀測推算，綠化覆蓋率達(dá)30%時，氣溫可下降8%；綠化覆蓋率達(dá)40%時，氣溫可下降10%。同時太陽福射經(jīng)過植物后，60%～80%會被植物所吸收，這樣就削弱了熱源的作用，從而使周邊溫度降低3～8 ℃。與此同時，在相對濕度為47%～53%時，人體最為舒適，當(dāng)處于干燥環(huán)境中時，植物葉子還具有蒸騰作用能夠增加其周圍的濕度。數(shù)據(jù)可以表明在全球氣候變暖的今天，垂直綠化也有降溫增濕的作用，另外對空氣環(huán)境影響而言，也起到了通風(fēng)防風(fēng)，凈化空氣的效果。

5.5 透水鋪裝的應(yīng)用

現(xiàn)我國城市市場的硬質(zhì)地面材料常見主要分為：砌塊磚、水泥路、植草磚和塑膠地面等（表1）。

現(xiàn)在我國的城市人行道使用的透水鋪裝以透水磚為主（圖8），透水地面由于滲透蒸發(fā)能力強(qiáng)，在下雨天可以將雨水滲透到土壤層，防止路面徑流緩減市政排水的壓力；天晴時蒸發(fā)作用可以降溫，改善路面上方的微氣候，對于緩減城市熱島效應(yīng)有明顯的作用。塑膠橡膠多用于游憩和兒童場地，但不好維護(hù)，有一定吸水性（圖9）。所以在實際使用時透水面磚是一種生態(tài)的，有利于生態(tài)的鋪裝材料（表2）。6 海綿城市理念對于生態(tài)城市發(fā)展建設(shè)的意義

6.1 社會意義

6.1.1 經(jīng)濟(jì)性、生態(tài)性

老舊城區(qū)改造面臨空間改造條件有限、改造難度大等問題。相比建設(shè)大型地下雨水儲蓄池、大規(guī)模改造雨水管道等硬性灰色方案，設(shè)置改造軟性的海綿設(shè)施不妨為更好的方法。在改造設(shè)計中，可通過兩個大方面進(jìn)行改造。一是原有的老舊建筑雨水管斷接技術(shù)，集中貯存雨水，將雨水管線接入周邊城市綠地中，也可利用小區(qū)已有內(nèi)部的花壇、綠地、雨水池等建筑設(shè)施空間布置雨水花園、生態(tài)滯留帶；二是城市道路可結(jié)合城市道路綠化帶、樹池、花池等綠化空間，布置成生態(tài)樹池、生態(tài)停車場等低影響開發(fā)設(shè)施，有效地對老城區(qū)雨水管理加以蓄、留、滲、排等。

6.1.2 海綿城市建設(shè)對于減少城市內(nèi)澇也有明顯改善

通過海綿城市的建設(shè)，能很大程度上減輕城市防洪排澇的壓力，將防、排、蓄、滲、滯等措施合理地結(jié)合起來。有利于減少城市洪澇災(zāi)害的發(fā)生，城市生態(tài)水系統(tǒng)需要海綿城市的措施加以解決，維護(hù)城市居民安定的生態(tài)生活環(huán)境。可減少雨水滲透的時間，緩解雨水的壓力，補(bǔ)給地下水，有效減輕城市內(nèi)澇。

6.1.3 海綿城市的建設(shè)可改善城市水資源短缺的問題

經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越快，我國城鎮(zhèn)化的速度也越來越快，隨著城市人口不斷增多，城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，許多城市水資源匱乏的問題日益突出。通過海綿城市建設(shè)，為實現(xiàn)自然生態(tài)雨水收集的有效再利用，在很大程度上緩解城市用水資源難、排水難的壓力。

6.2 經(jīng)濟(jì)意義

海綿城市建設(shè)跟以往不同偏向重視對已有的對天然水系保護(hù)利用，減少了巨大的管道改造工程量，減少工程資金投入，提高了經(jīng)濟(jì)效益。另外還減少了城市水災(zāi)發(fā)生的可能性，以及避免水災(zāi)所帶來的城市經(jīng)濟(jì)損失。建設(shè)的海綿城市建設(shè)的儲水設(shè)施與城市已有的生態(tài)景觀、綠地、景觀水體緊密結(jié)合，豐富完善城市生態(tài)系統(tǒng)。成本相對管道的修理與改建較低，還能大大減少城市水環(huán)境污染治理維修費(fèi)用，降低城市內(nèi)澇所帶來的損失。

6.3 生態(tài)意義

建設(shè)海綿城市應(yīng)用有利于城市生態(tài)環(huán)境的發(fā)展與建設(shè)。海綿城市強(qiáng)調(diào)增加綠地，多進(jìn)行的是軟化改造，降低城市地面的硬化比例，對硬質(zhì)地面材料也有相應(yīng)要求。有研究表明，城市越來越多的地面硬化，第一時間直接阻斷了雨水補(bǔ)給地下水的途徑，讓雨水白白流失了，實際上又是缺水的，使地下水水位難以回升越來越低。軟化改造還可以增加城市綠色空間，改善人居環(huán)境，提高綠地率，促進(jìn)城市生態(tài)建設(shè)。

7 結(jié)語

我國提出的海綿城市體系主要參考了美、德等國的雨洪管理理論研究與實踐經(jīng)驗，和近年來我國頻繁出現(xiàn)的城中看海的現(xiàn)象。在海綿城市理念指導(dǎo)下的生態(tài)城市建設(shè)不僅可以滿足城市綠地的生態(tài)環(huán)境發(fā)展、游憩娛樂、文化教育、環(huán)境美化等基本功能，同時還可以有效地輔助城市水利設(shè)施處理城市雨洪問題，發(fā)揮出生態(tài)城市中綠地系統(tǒng)更大的潛力。生態(tài)城市的構(gòu)建也會反過來影響海綿城市體系的規(guī)劃，使海綿城市體系的結(jié)構(gòu)布局更為合理、構(gòu)建過程更為流暢、作用效果更為明顯。海綿城市體系的構(gòu)建不要求大改大建，更多的是一種軟化的改造手段，以最小的資金投入取得最佳的建設(shè)結(jié)果。生態(tài)城市綠地系統(tǒng)雖可作為海綿城市體系的重要載體，但是由于海綿城市體系對城市雨水管渠系統(tǒng)具有較強(qiáng)的依賴性。 隨著生態(tài)城市建設(shè)的發(fā)展，也會探索出更多合適的海綿城市建設(shè)手段和新的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]王云才.景觀生態(tài)規(guī)劃原理[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007：192～212.

[2]王文亮，李俊奇，王二松，等.海綿城市建設(shè)要點(diǎn)簡析[J].建設(shè)科技，2015（1）：2 ～3.

[3]劉章君，鄭志磊，洪興駿，等.城市雨水徑流生態(tài)處理研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J].海河水利，2011（3）：39～40.

[4]肖化順.城市生態(tài)廊道及其規(guī)劃的理論探討[J].中國林業(yè)調(diào)查規(guī)劃，2015（2）：15～18.

[5]張 旺，龐靖鵬.海綿城市建設(shè)應(yīng)作為新時期城市治水的內(nèi)容[J].水利發(fā)展研究，2014（9）：5～7.