曹璟 張世強

中國市政工程華北設(shè)計研究總院有限公司北京分公司 北京 100081

1 海綿城市

1.1 概述

海綿城市，是新一代城市雨洪管理理念，指城市像海綿一樣，下雨天吸水，需要時釋水，通過滲、滯、蓄、凈、用、排手段來緩解城市雨水系統(tǒng)的壓力，實現(xiàn)雨水在城市中自由遷移[1]。

1.2 海綿城市發(fā)展歷程

20世紀(jì)60-90年代，發(fā)達(dá)國家先后提出了城市雨水管理理念和方法體系，諸如美國提出最佳管理措施（Best Management Practice, BMP）、低影響開發(fā)（Low Impact Development, LID）和綠色雨水基礎(chǔ)設(shè)施（Green Stormwater Infrastructure, GSI），英國提倡可持續(xù)排水系統(tǒng)（Sustainable Urban Drainage System,SUDS），澳大利亞的水敏感城市設(shè)計（Water Sensitive Urban Design, WSUD），新西蘭的低影響城市開發(fā)與設(shè)計（Low Impact Urban Development and Design, LIUDD），新加坡倡導(dǎo)ABC水系統(tǒng)（Active, Beautiful, Clean Water）等。

我國首次提出海綿城市概念是在2012年4月的《低碳城市與區(qū)域發(fā)展科技論壇》中。2012年7月21日，北京市遭遇61年來最強暴雨及洪澇災(zāi)害，全市平均降雨達(dá)190.3mm，造成79人死亡，約190萬人受災(zāi)，經(jīng)濟(jì)損失近百億元。我國對雨水的重視從7.21特大暴雨之后開始的。

2013年3月，《國務(wù)院辦公廳關(guān)于做好城市排水防澇設(shè)施建設(shè)工作的通知》國辦發(fā)【2013】23號文中明確推行低影響開發(fā)的建設(shè)模式。2013年6月，住建部發(fā)布《城市排水（雨水）防澇綜合規(guī)劃編制工作大綱》【2013】98號文中提及低影響開發(fā)對雨水的調(diào)控。12月12日，習(xí)近平總書記在中央城鎮(zhèn)化工作會議中提出“要建設(shè)‘自然積存、自然滲透、自然凈化’的海綿城市”[4]，這是我國官方首次正式提出要建設(shè)海綿城市，就此拉開了我國海綿城市建設(shè)的序幕。2014年10月，住建部發(fā)布了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》。從2013年至今，我國不斷推進(jìn)海綿城市發(fā)展，相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不斷完善。2015年至2016年，中央政府先后確定了三十個城市作為海綿城市建設(shè)試點，均高質(zhì)量的完成考核驗收。2021年6月，確定20個首批海綿建設(shè)示范城市，并給予定額補助。目前，海綿城市建設(shè)正在我國如火如荼的推進(jìn)，已經(jīng)成為城市建設(shè)的統(tǒng)領(lǐng)，是城市建設(shè)的發(fā)展趨勢。

2 海綿城市存在問題

（1）海綿城市無用論

隨著海綿城市理念的提出，海綿城市建設(shè)正在徐徐推進(jìn)，但是城市內(nèi)澇情況仍然時有發(fā)生。在2016年8月，在全國30個海綿城市試點中有19個城市出現(xiàn)內(nèi)澇的情況，出現(xiàn)不少聲音開始質(zhì)疑海綿城市建設(shè)的必要性。2021年7月21日，鄭州“千年一遇”暴雨造成重大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，將海綿城市建設(shè)的質(zhì)疑推向了高點，甚至有人認(rèn)為500多億海綿城市建設(shè)經(jīng)費打了水漂。

圖1 鄭州特大洪水災(zāi)害情況

（2）海綿城市雜用論

海綿城市理念提出后，由于地方單位認(rèn)識不到位或借海綿理念多接項目，使城市建設(shè)中的內(nèi)容打包放到海綿城市建設(shè)中，導(dǎo)致海綿城市就像個筐，什么都往里裝。譬如水安全、水資源、水生態(tài)、水環(huán)境、生態(tài)格局、生態(tài)廊道、山水林田湖、污水收集系統(tǒng)、污水管網(wǎng)滲漏、黑臭水體治理、管道截污、管道雨污分流、雨污合流制溢流等理念，都被放到海綿建設(shè)中，這嚴(yán)重背離低影響開發(fā)的理念。事實上，這些概念和海綿城市中間有一定相關(guān)性，但不是等于。海綿建設(shè)過程中，每個城市的特性不同，因此因地制宜是海綿城市建設(shè)的重中之重。

（3）盲目追求海綿化

至2030年，城市建成區(qū)達(dá)到海綿城市建設(shè)目標(biāo)要求的面積比例分別要達(dá)到80%，為了滿足要求，有些設(shè)計院設(shè)計時會盲目追求考核海綿面積，并沒有考慮到實際需求，只是單純的海綿模塊化，沒有考慮真實落地效果，對低影響開發(fā)理念認(rèn)識不到位；對現(xiàn)場情況不熟悉，設(shè)計方案與實際情況嚴(yán)重不符，缺乏創(chuàng)新，只會照搬照做，把其他城市的海綿案例搬到本城市來做，導(dǎo)致最終海綿建設(shè)效果一般。譬如下圖中在兩棟樓之間設(shè)置海綿體，并沒有達(dá)到解決內(nèi)澇問題，或者緩解雨水徑流的問題，屬于典型假海綿；右圖中在濱水位置設(shè)置大面積綠化，實際只是達(dá)到景觀效果，沒有外水收入，海綿體沒有發(fā)揮正確作用，并未真正解決內(nèi)澇問題。

圖2 典型假海綿工程

（4）工程建設(shè)粗制濫造

目前海綿城市建設(shè)存在很多半吊子項目，或者說假海綿，比如：人行道上面用透水結(jié)構(gòu)，下面面層用大理石磚；設(shè)計時取消路面排水口，修建人行道雨水導(dǎo)流槽，實際施工時外圍綠地并未做下沉，導(dǎo)致雨水無出路；設(shè)置路緣石開口，旁邊做綠地下沉，但是路緣石開口處緊挨著雨水篦子，導(dǎo)致雨水并未進(jìn)入下沉綠地，直接通過雨水管進(jìn)入市政管網(wǎng)；路緣石設(shè)置開口，開口處設(shè)置沉砂槽，將雨水溢流口設(shè)置在綠地內(nèi)，實際上中國式道路清掃，導(dǎo)致下沉綠化隔離帶成為垃圾堆積場。

（5）管養(yǎng)維護(hù)沒有著落

“三分建設(shè)、七分維護(hù)”[3]，海綿城市建設(shè)完成后，后期管網(wǎng)維護(hù)至關(guān)重要，同時管養(yǎng)維護(hù)也是一筆高昂費用。一般海綿設(shè)計都是央企單位來進(jìn)行，設(shè)計完工撤走后，海綿設(shè)施的管養(yǎng)維護(hù)就交由地方單位來做。管網(wǎng)維護(hù)和設(shè)計水平有很大關(guān)系，如果設(shè)計單位水平較高，設(shè)計時將后期運營維護(hù)考慮在內(nèi)，管養(yǎng)維護(hù)次數(shù)少，會降低很大一部分成本；如果設(shè)計單位水平不高的話，會對后期管養(yǎng)維護(hù)帶來很大壓力。海綿綠色設(shè)施均需要種植植物，施工后后期缺維護(hù)，植物存活率低。

（6）部門之間協(xié)調(diào)不夠

各部門之間缺乏協(xié)調(diào)，上層統(tǒng)籌部門如住建、水利、風(fēng)景園林部門各自為政，中間設(shè)計單位給排水工程師、景觀設(shè)計師缺乏專業(yè)上的協(xié)調(diào)[2]；下層缺乏和居民的溝通，居民的意愿至關(guān)重要。具體包括：設(shè)計“重功能、輕景觀”，缺乏對如何協(xié)調(diào)海綿設(shè)施與周邊景觀關(guān)系的考慮；海綿設(shè)施中“景觀細(xì)節(jié)”考慮不到位按照傳統(tǒng)方式施工，“微地形”處理不到位；設(shè)計前為納入居民意愿，施工后居民亂占海綿設(shè)施情況。

3 解決措施

（1）事實上30個海綿建設(shè)試點城市，只是在城市試點區(qū)開展海綿建設(shè)，不代表全區(qū)域開展海綿城市建設(shè)，很多內(nèi)澇的區(qū)域并不是發(fā)生在試點區(qū)域，不能因此就說明海綿城市建設(shè)沒有效果。從試點城市選出到2016年只有一年時間，城市還處于海綿建設(shè)階段，海綿城市的實際作用還未顯現(xiàn)出來，城市建設(shè)需要時間來證明海綿理念的正確性。

特大暴雨發(fā)生均會伴有洪澇災(zāi)害，同時，“洪澇”分為“洪”和“澇”，兩者不能一概而論[5]?！昂椤笔侵竿夂?，由于暴雨或持續(xù)強降雨等因素導(dǎo)致河道水流急劇增加并超過河道多水能力從而導(dǎo)致部分水漫溢出來的自然災(zāi)害，主要針對水利部門負(fù)責(zé)的防洪；“澇”是指內(nèi)澇，指由于強降雨活連續(xù)降雨超過某一地區(qū)的排水能力導(dǎo)致出現(xiàn)低洼地區(qū)淹沒、漬水的等問題，解決措施主要指的是住建部門負(fù)責(zé)的排澇，海綿設(shè)施針對城市內(nèi)澇問題可以有效解決，但是對于洪水這種瞬時災(zāi)害就會有些束手無策。鄭州特大暴雨主要是由于長時間暴雨雨導(dǎo)致發(fā)生洪水從而危害城市安全，單純靠海綿體是無法解決的。

（2）海綿城市應(yīng)該基于低影響開發(fā)的理念，統(tǒng)籌低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)建設(shè)，在城市建設(shè)中采用源頭削減、過程運輸、末端調(diào)蓄等手段，通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種技術(shù)，提高對徑流雨水的滲透、調(diào)蓄、凈化、利用能力。海綿設(shè)計時，應(yīng)該基于現(xiàn)場實際情況和實際問題來進(jìn)行，譬如解決內(nèi)澇問題時，可以采用下凹式綠地進(jìn)行外水收入，通過綠地滲透、凈化作用，緩解雨水徑流，從而解決內(nèi)澇問題。

（3）上層組織應(yīng)加強部門之間溝通，下層設(shè)計師要精細(xì)設(shè)計，設(shè)計要求既要滿足景觀要求，又能解決實際問題，設(shè)計原則如下：

1）設(shè)計時就應(yīng)該考慮內(nèi)澇的問題。

2）設(shè)計時盡量考慮恢復(fù)場地尺度的水文循環(huán)。

3）生物滯留設(shè)施生長介質(zhì)的短期滲透率＞150mm/hr，長期滲透率＞80mm/hr，孔隙率＞30%。

4）盡量采用縫隙透水，少用透水磚、透水混凝土、透水瀝青等。

5）盡量采用本土植物和耐旱植物，降低管養(yǎng)維護(hù)成本。

6）積極與居民溝通，最大限度的讓民眾參與規(guī)劃、設(shè)計、運營和管養(yǎng)維護(hù)。

4 案例分析

以某社區(qū)海綿化改造為例，該小區(qū)居民樓為90年代建筑，平均樓層為6層，樓間距較窄，占地面積11.3ha。社區(qū)內(nèi)管網(wǎng)大多都用蓋板溝的形式排水，內(nèi)部內(nèi)雨污混接嚴(yán)重，市政道路排水為合流制。

設(shè)計方案：

（1）雨污分流改造

由于社區(qū)內(nèi)部原有蓋板溝都比較完善，結(jié)合現(xiàn)狀情況將原有蓋板溝改為污水管網(wǎng)，另外新增一套雨水管，區(qū)域內(nèi)雨水需要經(jīng)過海綿設(shè)施滲率作用后才能排走，新建雨水管網(wǎng)收集溢流雨水，在管道末端設(shè)置調(diào)蓄池，可以進(jìn)行雨水回用。

對于雨落管：小區(qū)內(nèi)部的雨落管現(xiàn)狀大部分為外置，直接進(jìn)入雨污混流的蓋板溝中，造成雨落管混接。改造時要將雨落管進(jìn)行斷接改造，將現(xiàn)有的雨落管切斷進(jìn)行延伸，通過緩沖設(shè)施連接到雨水花園。

圖3 雨落管改造示意圖（左圖：改造前；右圖：改造后）

（2）地上停車場

對小區(qū)地上停車位進(jìn)行改造，改造前為整體的水泥鋪裝。改造后在停車位置增加超級植草磚，旁邊設(shè)置雨水花園，既增加了海綿空間，又提升了場地的秩序感和觀賞性。

圖4 地上停車場改造示意圖

（3）中心廣場

圖5 中心廣場改造示意圖

小區(qū)中心廣場是居民重要的活動空間，在海綿改造的同時，還要充分考慮其功能性和景觀性。將中心廣場改造成下沉式廣場，除了休閑娛樂、強身健身的功能外，還可以作為超標(biāo)暴雨的臨時調(diào)蓄場所。

將廣場內(nèi)所有鋪裝改為透水鋪裝，綠地空間改為雨水花園。在廣場的沿市政道路一側(cè)設(shè)置調(diào)蓄池，以便雨水儲蓄充足后溢流至市政管網(wǎng)。

（4）道路

重新梳理道路，將部分道路改為單行線，車行道由7m改為6m，降低車進(jìn)入社區(qū)的速度，提高交通安全性；完善人行系統(tǒng)，增設(shè)2m人行道，人行道采用透水鋪裝；增設(shè)跑步道，進(jìn)一步的完善了提高社區(qū)品質(zhì)的基礎(chǔ)設(shè)施。

5 結(jié)論

海綿城市建設(shè)是我國在今后城市建設(shè)中的重大任務(wù)。海綿城市建設(shè)來源于低影響開發(fā)，基于下凹式綠地、雨水花園、透水鋪裝、屋頂花園等LID措施，達(dá)到削減雨水徑流的目的，從而緩解城市雨水管道壓力，解決城市內(nèi)澇問題。目前，海綿城市正處于集中建設(shè)期，建立海綿城市是一個漫長又復(fù)雜的過程，需要時間才能解決，建設(shè)期間需要我們不斷吸取經(jīng)驗教訓(xùn)總結(jié)升華，不斷推進(jìn)海綿城市的建設(shè)進(jìn)程。