劉樹坤+吳丹潔

近些年來，我國一些城市暴雨水災(zāi)頻發(fā)，有些甚至連年受災(zāi)，逢雨必澇已成為某些大中城市的痼疾。近期，我國南方多地遭遇特大暴雨，部分城市又出現(xiàn)嚴(yán)重內(nèi)澇，“城里看?！币讶怀蔀槌＞啊：恿鏖_閘泄洪，居民小區(qū)抽水、排水。暴雨之后，人們想到的，首先是千方百計把水排出去。然而，暴雨之后，由于一些地方的河湖水位比較高，以致剛把水從這里排出去，又從別處灌了回來，排無可排。

災(zāi)害加劇

以北京、深圳兩座城市為例，一個是千年古城，一個是新興的現(xiàn)代化都市，兩座城市建設(shè)年代不同，卻面臨著同樣的內(nèi)澇問題。

北京在2004年、2006年、2011年和2012年夏季均發(fā)生了洪澇災(zāi)害，造成城市道路癱瘓、航班取消。2011年，北京市政府決定重新開展城市管網(wǎng)規(guī)劃；然而，第二年，北京再次發(fā)生洪水，有79人不幸喪命。

與北京相比，深圳的內(nèi)澇災(zāi)害更加頻繁，可以說是“逢大雨即成災(zāi)”。深圳市民對洪災(zāi)似乎已習(xí)以為常：公交車進(jìn)水，市民就站在公交車上；醫(yī)院被水淹，醫(yī)生照樣做手術(shù)；雨中情侶悠閑散步；小學(xué)生坐在父親的肩膀上去上學(xué)……

城市暴雨災(zāi)害不斷加劇，歸根結(jié)底有以下幾個原因：一是自然因素，主要是熱島效應(yīng)。城市上空被熱氣籠罩，溫度比郊區(qū)高上好幾度，城區(qū)的上升熱對流與水平方向的濕冷空氣交匯，就會產(chǎn)生降雨；二是隨著全球氣候變暖，我國部分地區(qū)出現(xiàn)更多持續(xù)性暴雨；三是城市化的推進(jìn)使得大量地表被硬化，雨水難以下滲，地表徑流增加，而城市排澇能力不足，其中70%～80%的降雨形成徑流，僅有20%～30%的雨水能夠入滲地下，加之城市建設(shè)只注重地上，不投資地下，使得內(nèi)澇災(zāi)害不斷加劇，積水成災(zāi)；四是過量抽取地下水造成地面沉降、海水倒灌、城市排水困難，再加上大量湖泊被填滿，水流調(diào)節(jié)能力降低。

統(tǒng)計顯示，全國有360 多個城市遭遇內(nèi)澇，其中200多座大中型城市中有三分之二“逢雨必澇，遇晴易旱”。60余座城市單次內(nèi)澇時間超過12小時，積水深度大于0.5米；北京、濟(jì)南等城市的嚴(yán)重內(nèi)澇甚至導(dǎo)致人員傷亡發(fā)生。在內(nèi)澇最嚴(yán)重的2011年，全國城市損失達(dá)到了驚人的4000億元；從2010年以來，年均損失在千億元以上，全國有15個省份的損失過百億元。城市內(nèi)澇基本覆蓋所有31個省份，全國城鄉(xiāng)年均受災(zāi)人口在1億人左右。雨洪問題引人關(guān)注。

另外，這些城市遭遇災(zāi)害之后的處置措施也只是簡單的補(bǔ)水和排水。對補(bǔ)水和排水的過度依賴，讓許多城市成為防澇、防旱方面的“單向度的城市”。這種單向度的處置方式在局部受災(zāi)時一般能夠奏效，但如果周邊地區(qū)同樣旱澇嚴(yán)重，就很可能產(chǎn)生一系列問題。比如，澇水外排會不會“干了這邊，淹了那邊；排了上游，淹了下游”？有能力往外排水的城市得以保全，但排水能力弱的城市怎么辦？

看來，要解決城市“看?！钡膯栴}，不僅僅是管道擴(kuò)容這么簡單。

那么，還有什么好的辦法可以解決這一切？國外有哪些好的做法可供借鑒呢？

打破困局

在2010年出版的《氣候城市》一書中，美國加利福尼亞大學(xué)教授卡恩探討了在未來氣候變暖過程中，城市如何健康發(fā)展的問題?？ǘ鹘淌谔岢觥俺鞘懈偁帯钡母拍睿闯鞘兄g為了健康發(fā)展，將推行各種政策和措施，以改善環(huán)境與設(shè)施，讓城市更為宜居和更具吸引力。在氣候變暖的趨勢下，城市競爭的關(guān)鍵之一是能否提出本地區(qū)應(yīng)對極端氣候災(zāi)難的策略。

城市發(fā)生內(nèi)澇，表面上看是由于城市地下排水系統(tǒng)落后于城市建設(shè)，究其根源卻是建設(shè)和建筑改變了地表徑流量，增加了地下管網(wǎng)的負(fù)擔(dān)。

目前，隨著城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展和城市群的興起，我國正面臨著城市內(nèi)澇、霧霾污染、水系污染、水資源短缺、地下水位下降、地下水枯竭、水生物棲息地喪失等一系列生態(tài)問題。

我國新建成的建筑相當(dāng)于世界建筑總量的一半。隨著城市化進(jìn)程的加快，城市的不透水面積急劇增加，不少城市正演變?yōu)殇摻钏嘀傻摹坝矚こ鞘小?，這破壞了自然生態(tài)本底，導(dǎo)致逢雨必澇、遇澇則癱、城里“看?！焙陀旰蠹春?、旱澇急轉(zhuǎn)、逢旱則干、熱島效應(yīng)等多個問題。另一方面，雨水資源不僅得不到有效利用，還給民眾生活帶來不便甚至災(zāi)難，導(dǎo)致城市水循環(huán)系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)一步惡化，北方城市幾乎“有河皆枯”，南方城市幾乎“有水皆污”。

由于大量人口涌入，本已缺水的城市更是難以為繼。資源型缺水和水質(zhì)型缺水交互作用，使城市原有的生態(tài)平衡被打破，形成了更為復(fù)雜的生態(tài)型缺水狀態(tài)，水成為城市社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要制約因素，治水形勢嚴(yán)峻。

為了解決城市缺水問題，把有限的雨水留下來，改善城市生態(tài)環(huán)境，消除城市內(nèi)澇隱患，杜絕市內(nèi)“看?！爆F(xiàn)象，建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市被提到國家戰(zhàn)略層面。2014 年 10 月，我國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建（試用）》（簡稱《指南》）。2015年1月，我國啟動了16個試點(diǎn)城市的海綿城市建設(shè)。2015年9月29日，國務(wù)院常務(wù)會議部署加快海綿城市建設(shè)，首批海綿城市建設(shè)總投資額超過300億元。

那么，什么是海綿城市？

回歸自然

海綿本身有水分與力學(xué)兩個特征。水分特征指的是海綿吸水、保水、釋水等性質(zhì)，力學(xué)特征指的是海綿本身的回彈、壓縮、恢復(fù)等性質(zhì)。海綿城市概念是一種形象的表達(dá)，源自于行業(yè)內(nèi)和學(xué)術(shù)界習(xí)慣借用海綿的物理特性來比喻城市的某種吸附功能，比喻城市吐納雨水的能力，其學(xué)術(shù)術(shù)語也被稱為“低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建”（Low impact development of rainwater system construction，簡稱LID）。它最早被澳大利亞學(xué)者用來隱喻城市對周邊鄉(xiāng)村人口的吸附效應(yīng)。

我國住建部在《指南》中對海綿城市給出了明確的定義，即城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水釋放并加以利用。

海綿城市是從城市雨洪管理角度來描述的一種可持續(xù)的城市建設(shè)模式，其內(nèi)涵是：現(xiàn)代城市應(yīng)該具有像海綿一樣吸納、凈化和利用雨水的功能，以及應(yīng)對氣候變化、極端降雨的防災(zāi)減災(zāi)、維持生態(tài)功能的能力。

很大程度上，海綿城市與國際上流行的城市雨洪管理理念與方法非常契合，如低影響開發(fā)（LID）、綠色雨水基礎(chǔ)設(shè)施（GSI）及水敏感性城市設(shè)計（WSUD）等，都是將水資源可持續(xù)利用、良性水循環(huán)、內(nèi)澇防治、水污染防治、生態(tài)友好等作為綜合目標(biāo)，“使整個國土成為一個‘綠色海綿系統(tǒng)，使雨水就地蓄留、就地資源化，使它與城市中的公園系統(tǒng)、濕地系統(tǒng)，形成統(tǒng)一的水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施自然保護(hù)系統(tǒng)”。

傳統(tǒng)的市政管理遵循“雨水排得越多、越快、越順暢”這一模式，實際上忽略了雨水的循環(huán)利用。海綿城市突破了以排為主、只排不蓄、只排不用的傳統(tǒng)城市雨水管理理念，通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種生態(tài)化技術(shù)，構(gòu)建低影響開發(fā)、具有自然循環(huán)的“綠色海綿”雨水系統(tǒng)，統(tǒng)籌解決城市內(nèi)澇、雨水資源化利用等多個問題，使整個城市容易適應(yīng)新的環(huán)境，遭遇水災(zāi)害后能夠快速恢復(fù)，能夠讓城市彈性適應(yīng)環(huán)境變化和自然災(zāi)害，并且不危及其中長期發(fā)展。這樣不僅有利于修復(fù)城市水生態(tài)環(huán)境，還能為綜合生態(tài)環(huán)境帶來效益。

在海綿城市中，可以用綠地廣場、綠色房頂、人工溝渠抓住雨水，讓其下滲、滯留；用河邊的生態(tài)濾池過濾雨污水，凈化水體。收集、凈化后的雨水可以用于綠地澆灌、道路清洗、景觀水體補(bǔ)充等。變“工程治水”為“生態(tài)治水”，促進(jìn)城市順暢“吐納呼吸”，讓城市變?yōu)槟軌蛭{雨水、過濾空氣、過濾污染物質(zhì)的超級大海綿，使其具有降溫、防洪、抗旱等效益，從根本上解決城市阻絕水與生態(tài)的問題，將城市從快排、及時排、就近排的工程排水時代，跨入綜合排水、生態(tài)排水時代，使城市邁向真正的生態(tài)與低碳城市。

海綿城市建設(shè)的核心就是雨水的有效管理：將自然途徑與人工措施相結(jié)合，通過統(tǒng)籌處理降水、地表水、地下水和人工給排水，最大限度地實現(xiàn)雨水在城區(qū)的積存、滲透、凈化和利用，協(xié)調(diào)給水、排水等水循環(huán)利用環(huán)節(jié)，從而實現(xiàn)城市和水生態(tài)環(huán)境的完美結(jié)合。經(jīng)驗表明，在正常的氣候條件下，典型海綿城市可以截留80%以上的雨水。

海綿城市的精髓是讓水蓄得住、擠得出。要實現(xiàn)這一目的，必須建設(shè)有一定厚度的海綿體。目前全國陸續(xù)建設(shè)的透水路面、人工蓄水池、滲水溝等設(shè)施僅僅是海綿體的一層皮，真正的海綿體包括地表系統(tǒng)、淺層地下系統(tǒng)和深層地下系統(tǒng)，不是一朝一夕可以建成的。

另外，城市內(nèi)澇主要是大暴雨排水不暢造成的，僅僅在城市建設(shè)一定的海綿體還不夠，還要建設(shè)海綿流域，在更大尺度的流域?qū)用鎸訉咏亓?、儲存暴雨，防止暴雨徑流迅速流入城市，減少城市排洪負(fù)擔(dān)。

歸根結(jié)底，海綿城市有別于傳統(tǒng)排水系統(tǒng)的最大區(qū)別，就在于“回歸自然的水文循環(huán)”這一理念。通俗來講，就是充分利用城市綠地空間、水系等，使其發(fā)揮“海綿”的積存、滲透、凈化、釋放作用，讓水在城市中的遷移活動更加“自然”。

具體來看，海綿城市強(qiáng)調(diào)優(yōu)先利用植草溝、雨水花園、下沉式綠地等“綠色”措施來組織排放徑流雨水，以“慢排緩釋”和“源頭分散式”控制為主要規(guī)劃設(shè)計理念，先利用場地源頭設(shè)施對徑流進(jìn)行促滲減排，部分徑流雨水可予以調(diào)蓄凈化和回收利用，最后實現(xiàn)安全有序排放。

對于建筑與小區(qū)，可以讓屋頂綠起來，在滯留雨水的同時起到節(jié)能減排、緩解熱島效應(yīng)的功效；人行道、廣場可以采用透水鋪裝；有條件的小區(qū)綠地應(yīng)“沉下去”，讓雨水進(jìn)入下沉式綠地進(jìn)行調(diào)蓄、下滲與凈化，而不是直接通過下水道排放；可將小區(qū)的景觀水體作為調(diào)蓄、凈化與利用雨水的綜合設(shè)施。

城市道路是徑流雨水及其污染物產(chǎn)生的主要場所之一，對城市道路徑流雨水的控制尤為重要。人行道可采用透水鋪裝，道路綠化帶可下沉，若綠化帶空間不足，還可將路面雨水引入周邊公共綠地進(jìn)行消納。

城市綠地與廣場應(yīng)建成具有雨水調(diào)蓄功能的多功能“雨洪公園”，城市水系應(yīng)具備足夠的雨水調(diào)蓄與排放能力，濱水綠帶應(yīng)具備凈化城市所匯入雨水的能力，水系岸線應(yīng)設(shè)計為生態(tài)駁岸，提高水系的自凈能力。

另外，把城市內(nèi)機(jī)關(guān)、學(xué)校的運(yùn)動場以及社區(qū)、公園的綠地都降低0.5米，下雨時作為蓄水池，可以使城市暴雨內(nèi)澇問題得到很大緩解。這種方法不需征地，補(bǔ)貼費(fèi)用少，也是國外的成功經(jīng)驗之一。

疏通血脈

其實，海綿城市的理念并不是一個全新的概念，我國古代就有海綿城市建設(shè)經(jīng)典的蹤影。在古代中國城市的排水設(shè)計中，首要考慮的是如何適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂颉Ｏ癖本┍焙９珗@的團(tuán)城，這一在12世紀(jì)就已出現(xiàn)的透水設(shè)施，在當(dāng)代仍被認(rèn)為具有一種LID設(shè)計的關(guān)鍵特質(zhì)。

此外，城市水系在排水管理中也具有重要作用。古人把城市水系當(dāng)作城市的血脈，戰(zhàn)國時代《管子·水地》中提出：“水者，地之血?dú)?，如筋脈之流通者也?！鼻蹇滴跞哪辏?695），呂弘誥在《重開城內(nèi)河道記》中說：“夫地之有水，猶身之有血脈。河流塞，則風(fēng)水傷；血脈滯，則身病，必然之理也?！比绻说难}不暢通了，肯定要出毛病，城市也是如此。

2500多年前伍子胥規(guī)劃蘇州城時，設(shè)計了8個水門和8個路門，形成路與河平行的雙棋盤格局和道路景觀。1998年的特大洪災(zāi)，蘇州既要排出市內(nèi)的漬水，還要泄太湖的來水，整個城市雖低于洪水水面，但古城內(nèi)基本未遭災(zāi)。

再如北京的前身——元大都，于1267年興建，經(jīng)18年完成。規(guī)劃設(shè)計師為劉秉忠及其學(xué)生趙秉溫和郭守敬。元大都選址于永定河沖擊扇的脊背位置，又引昌平白浮泉水，匯西山泉水與甕山泊，連接高梁河，形成城市河湖水系。城市主要街道有排水明渠和暗渠，匯入金水河、壩河和通惠河排出。城區(qū)有大量湖泊，既可調(diào)蓄洪水，又利用濱水空間營造了大量皇家園林。

另一處古代海綿城市設(shè)計的范例是菏澤。菏澤最初擁有72處池塘，占城市面積的30%。這些池塘在抵御洪水、調(diào)控氣候和蓄水層補(bǔ)給方面起到了重要的作用。

僅從減少內(nèi)澇的角度來講，我們現(xiàn)在的城市規(guī)劃比過去要退步，主要體現(xiàn)在與水爭地、填埋河湖上。20世紀(jì)50年代，北京有名字的湖泊有200多個，現(xiàn)在只有50多個。至于前面提到的菏澤，由于近年來城市化發(fā)展，截至2000年，菏澤市的水體已經(jīng)減少了近一半，僅占城區(qū)面積的16.2%。水面面積的減少造成了菏澤嚴(yán)重的內(nèi)澇和更高的洪水風(fēng)險。

變?yōu)臑樨?/p>

在其他國家和地區(qū)，也有類似于海綿城市這樣的雨洪系統(tǒng)。

1999 年，美國可持續(xù)發(fā)展委員會提出綠色基礎(chǔ)設(shè)施理念，即空間上由網(wǎng)絡(luò)中心、連接廊道和小型場地組成的天然與人工化綠色空間網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過模仿自然進(jìn)程來蓄積、延滯、滲透、蒸騰并重新利用雨水徑流，削減城市灰色基礎(chǔ)設(shè)施的負(fù)荷。

據(jù)美國波特蘭大學(xué)“無限綠色屋頂小組”（Green roofs unlimited）對占地723英畝（約2.93平方千米）的波特蘭商業(yè)區(qū)進(jìn)行分析，將219英畝（約0.89平方千米）的屋頂空間——即1/3商業(yè)區(qū)修建成綠色屋頂，就可截留60%的降雨，每年將保持約6700萬加侖（約25萬立方米）的雨水，可以減少溢流量的11%～15%。

澳大利亞研究學(xué)者提出了城市洪水、供水、排水、污水、雨水利用和中水回用系統(tǒng)治理的水資源綜合管理軟件系統(tǒng)工具包（IWM Toolkit），在悉尼波特尼地區(qū)應(yīng)用后，通過模型計算和優(yōu)化分析，市政供水需求減少55%，污水向河流排放減少80%，實現(xiàn)了節(jié)水、減排、防洪的綜合目標(biāo)，促進(jìn)了悉尼的水環(huán)境改善。

英國政府通過《住房建筑管理規(guī)定》等法律規(guī)定，積極鼓勵在居民家中、社區(qū)和商業(yè)建筑設(shè)立雨水收集利用系統(tǒng)，雨水直接從屋頂收集，并通過導(dǎo)水管簡單過濾或者更為復(fù)雜的自凈過濾系統(tǒng)后導(dǎo)入地下儲水罐儲存。2015年后，英國政府為更有針對性控制水資源利用效率，直接要求單一住房單元的居民每天設(shè)計用水量不超過125升才能獲得開工許可，要求開發(fā)商和居民積極地在家中建立雨水回收系統(tǒng)。同時，英國也在大力推動大型市政建筑和商業(yè)建筑的雨水利用，最為典型的就是倫敦奧林匹克公園，園內(nèi)主體建筑和林地在建設(shè)過程中建立了完善的雨水收集系統(tǒng)。通過回收雨水和廢水再利用等方式，這一占地225公頃的公園灌溉用水完全來自于雨水和經(jīng)過處理的中水。此外，公園還將回收的雨水和中水供給周邊居民，使周邊街區(qū)用水量較其他類似街區(qū)下降了40%。

法國里昂并不過分突出地下排水管的作用，其雨水收集充分借助了地面走勢的特點(diǎn)，讓雨水通過精密設(shè)計的水渠流入城市的低洼地域。里昂中央公園特意留出了一個容量為870立方米的儲水池，池內(nèi)不僅安裝了現(xiàn)代化的雨水凈化系統(tǒng)，還種植了許多水生植被以輔助雨水凈化，經(jīng)過凈化后的水被重新引入到城市綠化區(qū)中灌溉植被。法國童話小鎮(zhèn)科爾馬也擁有設(shè)計精妙的水循環(huán)系統(tǒng)。這種讓冰冷的混凝土河堤與水電站被設(shè)計精妙的植被與大片綠化帶代替，既有利于城市內(nèi)水的自然循環(huán)，也有助于環(huán)保，實現(xiàn)了人與自然的和諧共處。

人口密集的日本東京早年間發(fā)展“顧地上，不顧地下”，因而飽受內(nèi)澇之苦。20世紀(jì)90年代，日本建筑法修訂案規(guī)定，大型建筑必須建設(shè)地下雨水儲存池和再利用系統(tǒng)。東京地標(biāo)建筑——“天空樹”的蓄水池能儲存7000噸雨水，可供其所在的東京墨田區(qū)23萬人使用一天，主要用作災(zāi)害發(fā)生時的生活用水或消防用水。

20世紀(jì)90年代，東京大興土木，建設(shè)了巨型分洪工程——“首都圈外郭放水路”。該工程的主體項目是一條位于地下50米處，全長6.3千米、直徑10.6 米的隧道。隧道一頭連接?xùn)|京城市下水道，另一頭連接入海河流江戶川，在發(fā)生暴雨時可以用大型抽水機(jī)把城市雨水抽入河流，使之排入大海。

除了基礎(chǔ)工程的建設(shè)，日本在教育上也頗下功夫，力爭提高全民的能動性。

2003年，日本出臺一個治理城市內(nèi)澇的法規(guī)，把責(zé)任歸為全民所有。每一個單位、家庭都有義務(wù)將雨水留下來。不能因為自己的開發(fā)改變家庭的排放，導(dǎo)致外排的流量增加。

在日本，有不少城市的大樓和民居都實行樓頂綠化，大雨下來后被植物過濾并從根系滲漏到地下大大小小的蓄水池里，既可以補(bǔ)充地下水，也可以用于灌溉、洗車等。

這些城市被人們形象地稱為海綿城市，它們是城市建設(shè)中為防災(zāi)減災(zāi)和生態(tài)建設(shè)留出彈性空間的結(jié)果。

事實上，海綿城市不僅可以解決當(dāng)前的城市內(nèi)澇災(zāi)害、雨水徑流污染、水資源短缺等突出問題，還可以帶來綜合生態(tài)效益。例如，通過城市植被、濕地、坑塘、溪流的保存和修復(fù)，可以明顯增加城市“藍(lán)”“綠”空間，減小城市熱島效應(yīng)，改善人居環(huán)境。同時，海綿城市還為更多生物——特別是水生動植物提供棲息地，提高了生物多樣性水平，營造出美妙而多變的城市景觀。

【責(zé)任編輯】趙 菲