陳潔

摘要：自進入21世紀以來，我國城鎮(zhèn)化速度大幅提升，城市發(fā)展與生態(tài)環(huán)境和諧共存的城市建設(shè)觀念，開始成為新時期城市建設(shè)的重要思路。其中，針對解決城市水生態(tài)問題的海綿城市理論起步較晚，但因理論技術(shù)成熟且豐富，發(fā)展十分迅速。本文通過對海綿城市實踐措施及相關(guān)技術(shù)指標分析，結(jié)合當前海綿城市案例，探討海綿城市技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的理論依據(jù)及技術(shù)支持。

Abstract： Since the beginning of the 21st century， the urbanization speed of China has greatly increased， and the concept of urban construction in which urban development and ecological environment coexist harmoniously has become an important idea for urban construction in the new era. Among them， the sponge city theory for solving urban water ecological problems started late， but due to the maturity and richness of theoretical technology， its development is very rapid. This paper explores the theoretical basis and technical support for the sustainable development of sponge city technology through the analysis of sponge city practice measures and related technical indicators， combined with the current sponge city case.

關(guān)鍵詞：海綿城市;海綿設(shè)施;可持續(xù)發(fā)展;雨水花園

Key words： sponge city;sponge facility;sustainable development;rain garden

中圖分類號：TU992 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）20-0250-02

0 ?引言

自2014年，住建部發(fā)布《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（試行）》文件以來，海綿城市技術(shù)被作為解決城市內(nèi)澇的重要理論和途徑，被廣泛的應(yīng)用于各地新建及改擴建工程設(shè)計中。我國海綿城市技術(shù)在近年來的不斷探索與實踐中，總結(jié)出了不少經(jīng)驗，同時也面臨了一些問題。海綿城市技術(shù)需要以環(huán)境、經(jīng)濟、社會作為基礎(chǔ)要素，以達到其可持續(xù)發(fā)展的目的。本文通過對典型海綿城市相關(guān)措施的數(shù)據(jù)分析，探討海綿城市技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的理論依據(jù)及技術(shù)支持。

1 ?常用海綿城市實踐措施舉例

國內(nèi)海綿城市的實踐措施，可按照工程范圍分為小型、中大型、大型、普遍適用型四種類型。

①小型設(shè)施包括：種植床、雨水滯留池、攔沙坑，沉積井。②中大型設(shè)施包括：緩沖帶、建造的濕地、干燥滯洪區(qū)、池塘和沉積井、沼澤地、洼地。③大型設(shè)施包括：湖、大顆粒污染物截留設(shè)施、恢復(fù)的水道/排水溝、開放空間灌溉、城市森林。④普遍適用型包括：滲濾和收集系統(tǒng)，滲透系統(tǒng)，鄉(xiāng)土植被，覆蓋、滴灌系統(tǒng)，透水鋪裝。

這些適用于不同工程范圍的實踐措施，其配套設(shè)施根據(jù)其服務(wù)功能由弱至強分別為：大尺寸管道、水流控制裝置、初期雨水棄流設(shè)施、干洼地、滲井、地下滯留、滯留塘、雨水涵道、雨水收集器、保持塘、過濾帶、地下過濾沙床、表面過濾沙床、墻面綠化、屋頂綠化、可滲透鋪裝、滲透暗溝、樹池過濾、雨水花園、下沉式綠地、濱水緩沖帶、生物洼地、滲透盆地、人工濕地。

2 ?海綿城市相關(guān)技術(shù)指標分析

海綿城市的相關(guān)技術(shù)指標可從生態(tài)、安全、環(huán)境、資源四大方面進行分類研究。

①生態(tài)方面包括：硬化面積率，年徑流總量控制率，城市內(nèi)澇天數(shù)，下沉式綠地率，屋頂綠化率等。其中，年徑流總量控制率作為海綿城市重要設(shè)計指標，決定了場地開發(fā)活動中需要調(diào)蓄的雨水總量，是海綿城市各項措施占比的主要依據(jù)。②安全方面包括：水源水質(zhì)達標率，雨水灌渠設(shè)計重現(xiàn)期，透水鋪裝率，雨水調(diào)蓄池規(guī)模等。其中，透水鋪裝與雨水調(diào)蓄的規(guī)模，可根據(jù)年徑流總量控制率的指標進行核算;也有地區(qū)根據(jù)所處地區(qū)氣候特點及城市發(fā)展需求，對透水鋪裝率及雨水調(diào)蓄規(guī)模有明確要求，例如：成都市要求新建項目，每100m2硬化面積，需要建4m3調(diào)蓄池。③環(huán)境方面包括：人均工業(yè)污水排放量，人均生活污水排放量，懸浮物ss比例，徑流污染控制率等。其中，徑流污染控制率常以懸浮物ss去除率作為衡量指標。在海綿城市實踐措施中，透水鋪裝，蓄水池，雨水罐等措施的ss去除率在80～90%之間，比較穩(wěn)定;生物滯留池，人工土壤滲透設(shè)施等生物類措施受氣候影響較大，ss去除率仍可達到75～95%;綠化緩沖帶，植草溝等水力停留時間較短的生物類措施，ss去除率波動較大，在環(huán)境因素不利時，僅為35～50%，環(huán)境因素有利時，可達到95%。生物類措施ss去除率變化范圍大，效果不穩(wěn)定的特點，會使徑流污染控制率指標季節(jié)性波動。因此，生物類措施較多的海綿設(shè)計，建成后的設(shè)施維護也尤為重要。④資源方面包括：人均可用水，萬元GDP用水量，城市水資源存量變化率，污水再生利用率，雨水資源利用率，水源保護資金占財政支出比例等。其中，污水及雨水的循環(huán)利用，不僅是海綿城市建設(shè)的要求，也是綠色建筑設(shè)計的要求。萬元GDP用水量及水源保護資金占財政支出比例，是衡量一個城市發(fā)展規(guī)模與水源保護能力的重要指標。海綿城市實踐措施的建設(shè)，不僅包括建設(shè)成本，還包括運營維護成本。運營維護成本決定了海綿城市實踐措施的運行效果，以及可持續(xù)性。

這四個方面的各項指標，并不相互獨立，而是互相制約互相影響。由此可見，海綿城市建設(shè)在不斷完善實踐措施的同時，還應(yīng)關(guān)注實踐措施與技術(shù)指標之間的關(guān)系，針對于不同城市的特點，處理好海綿城市建設(shè)中“最優(yōu)”與“滿足”的需求。

3 ?海綿城市建設(shè)實例

我國目前在海綿城市建設(shè)方面已經(jīng)形成了一系列具有代表性的應(yīng)用示范基地。這些示范基地，從規(guī)劃、景觀、市政、水利、生態(tài)、園林等各部分綜合協(xié)作，探尋出一些立足于我國國情的海綿城市建設(shè)方法。

北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)（亦莊開發(fā)區(qū)）的海綿城市建設(shè)具有北方城市降雨資源相對貧乏的特點。當?shù)氐挠晁卫戆凑諒某鞘械浇謪^(qū)再到建設(shè)地塊這種由大到小的布局思路，統(tǒng)籌規(guī)劃用地、綠地和防洪等海綿城市重點指標，形成了城市雨水多目標綜合利用工程。目前，開發(fā)區(qū)已基本建成河道+蓄滯洪區(qū)的城市防洪排澇系統(tǒng)。規(guī)劃賦予現(xiàn)狀河道防洪排水及景觀觀賞兩種主要功能，并推廣建設(shè)調(diào)蓄池、滯留塘、屋頂花園、植草溝等低影響設(shè)施。

北京奧林匹克森林公園，占地680hm2，下沉蓄洪涵道總?cè)莘e11000m3，地面景觀雨洪集水池容積7200m3，雨洪綜合利用量最高可達到98%。奧森公園的雨洪利用措施主要包括：屋頂雨水收集利用，透水鋪裝，下凹式綠地，雨水花園等。

北京天秀花園小區(qū)，占地11.68hm2，屋面面積2.39hm2，調(diào)蓄容積5600m3。雨水利用措施包括：屋面及道路雨水收集利用，雨水下滲，透水鋪裝等。

嘉興市的海綿城市建設(shè)具有南方水系發(fā)達，但水系污染的特點。嘉興海綿城市試點“示范區(qū)”主要分為舊城、景區(qū)、新城、規(guī)劃四類，因地制宜制定海綿城市建設(shè)策略?，F(xiàn)已建成了蔣水港綠道、勺園生態(tài)停車場等低影響開發(fā)示范工程。

上海辰山植物園開創(chuàng)性的采用了兩種不同的類型的雨水花園，來達到雨水調(diào)蓄與利用的目的。其中一種是以控制污染為目的的收集型雨水花園，改善了園內(nèi)景觀水體的V類水質(zhì);另一種是以控制徑流量為目的的滲透型雨水花園，削減了雨水徑流量，使地下水得以回灌。

由此可見，雨水調(diào)蓄池，透水鋪裝等作為不受氣候影響等海綿城市實施措施被廣泛的應(yīng)用于北方海綿城市建設(shè)中。南方由于氣候資源優(yōu)越，較多采用雨水花園的形式。

4 ?海綿城市數(shù)據(jù)化進程

海綿城市的數(shù)據(jù)目前也是國內(nèi)外的研究熱點，國際上興起的雨水徑流模擬模型以及城市地理信息系統(tǒng)，不但能夠?qū)⒑＞d城市規(guī)劃數(shù)據(jù)化、可視化，還可以通過數(shù)據(jù)分析對城市未來水資源的發(fā)展進行預(yù)測，合理規(guī)避問題，使城市建設(shè)更加節(jié)約、綠色、貼近自然。

目前，國內(nèi)現(xiàn)有的城市規(guī)劃和發(fā)展數(shù)據(jù)體系還部分停留在實地調(diào)研進行整體的數(shù)據(jù)獲取階段。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)感應(yīng)系統(tǒng)的建設(shè)正在逐步推進。數(shù)據(jù)感應(yīng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分為調(diào)查統(tǒng)計，遙感測繪，互聯(lián)網(wǎng)和智慧設(shè)施四個方面。騰訊公司的海綿城市建設(shè)平臺能夠通過大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對氣象數(shù)據(jù)，雨水匯集量，土壤濕度等區(qū)域性數(shù)據(jù)進行全面檢測，為海綿城市建設(shè)提供了大數(shù)據(jù)，云計算和物聯(lián)網(wǎng)整體服務(wù)支持，還能夠在云端實時整理和分析，這些數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化可以更便捷更直觀的為政府部門決策提供依據(jù)。

另外，根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中數(shù)據(jù)交換的便捷性，通過傳感器等電子通信器件進行數(shù)據(jù)收集等智慧城市建設(shè)理念，也逐漸深入人心。以智慧為基礎(chǔ)，能夠?qū)⑹占降男畔?，按照海綿城市指標體系的框架建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，并通過云計算實時更新。由于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的可擴展性和可傳播性，各地海綿城市數(shù)據(jù)庫可經(jīng)由同一或者不同的方式分析對比，為海綿城市可持續(xù)發(fā)展提供更多數(shù)據(jù)支持，也為其更深入的理論研究提供堅實的實際基礎(chǔ)。

完善的智慧城市系統(tǒng)，能夠?qū)崟r的將大量數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)庫，這些數(shù)據(jù)的分析和運用，還需要數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。國內(nèi)有很多知名的互聯(lián)網(wǎng)公司都推出了數(shù)據(jù)服務(wù)，例如：上述為海綿城市建設(shè)數(shù)據(jù)平臺的騰訊公司，其開發(fā)的騰訊云大數(shù)據(jù)處理套件，可以根據(jù)用戶的需要抓取并分析數(shù)據(jù);相類似的還有亞馬遜公司的aws-api系統(tǒng)，阿里巴巴公司的阿里云等等。同時，騰訊云和阿里云均可提供數(shù)據(jù)的可視化功能，將數(shù)據(jù)更直觀的展現(xiàn)在需求者的眼前，為政府決策更加的準確和理性?？梢暬母泄傩Ч?，還能夠降低不同工作人員間的認知偏差，使工作更精準有效的推進。

5 ?總結(jié)及展望

科技的發(fā)展不但能夠為傳統(tǒng)技術(shù)帶來更廣闊的發(fā)展空間，還為技術(shù)的改革和進步提供了更便捷的新式道路。如何將傳統(tǒng)技術(shù)與新的科技相結(jié)合，更好的為城市發(fā)展服務(wù)，是工程建設(shè)者們永恒的課題。

海綿城市這一理念的推行，意味著我們對于城市的建設(shè)由前期的粗放型發(fā)展獲得了反饋與經(jīng)驗，開始努力探索城市與自然生態(tài)和諧共進的新型城市模式，這是傳統(tǒng)城市建設(shè)理念的進步。本文通過對現(xiàn)有海綿城市實施措施的舉例，海綿城市指標和部分案例的分析，得出了南北方海綿城市實施措施的不同傾向性，發(fā)現(xiàn)氣候環(huán)境對海綿城市實施措施的選擇起著相當關(guān)鍵的作用。本文同時對目前國內(nèi)外新興的海綿城市數(shù)據(jù)分析進行了初步的探索，互聯(lián)網(wǎng)資源共享可以改變傳統(tǒng)模式造成的數(shù)據(jù)調(diào)研困難及滯后等問題，為需求者提供大量實時的數(shù)據(jù)做參考。互聯(lián)網(wǎng)的云計算技術(shù)及可視化技術(shù)，可以更便捷更直觀的為政府部門決策提供依據(jù)，為城市發(fā)展更深入的理論研究提供堅實的實際基礎(chǔ)，同時，還能夠降低不同工作人員間的認知偏差，使工作更精準有效的推進。

海綿城市，數(shù)據(jù)化城市，智慧城市，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來的一系列建設(shè)理念的革新，讓人民對城市建設(shè)的期待充滿了熱情與能動性。希望能通過更深入的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究，為海綿城市的發(fā)展更添動力。

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