引言
城市是人類文明發(fā)展至今的集大成產(chǎn)物，它集中體現(xiàn)人類所有的成功和失敗。目前全球約有一半人口生活在城市，而在中國城市人口比例已將近60%，且以極快速度增長。在中國巨大的人口規(guī)模以及高速城市化背景下，城市文明所體現(xiàn)的成功與失敗無疑都被凸顯，例如資源匱乏、環(huán)境污染、交通擁堵等[1]。城市作為擁有自然屬性和社會屬性的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，這兩大屬性的平衡協(xié)調(diào)發(fā)展才能造就穩(wěn)定且具有韌性的城市系統(tǒng)。反觀現(xiàn)今中國城市發(fā)展，普遍面臨自然屬性弱化甚至喪失等問題，如林地、農(nóng)田和水系等生態(tài)空間占用破壞，破碎化而至功能減退，城市下墊面硬質(zhì)化等，由此直接導(dǎo)致中國城市普遍的水系統(tǒng)破壞和水資源不平衡問題，如城市內(nèi)澇、水質(zhì)型干旱、水體富營養(yǎng)化等。據(jù)住建部調(diào)查數(shù)據(jù)，2008-2010年期間，全國62%的城市發(fā)生過城市內(nèi)澇，內(nèi)澇災(zāi)害超過3次以上的城市有137個，57個城市的最長積水時間超過12小時。內(nèi)澇也造成了巨大的財產(chǎn)損失和生命傷亡，內(nèi)澇已然成為中國將近一半城市面臨的常態(tài)化城市問題。
針對上述中國城市發(fā)展過程中的水環(huán)境問題，相關(guān)管理和建設(shè)部門也做了大量的改善工作，由于爆發(fā)的集中性、應(yīng)對的單一性和城市的系統(tǒng)性，并沒有對快速城市化過程中水質(zhì)和水澇問題形成有效解決方案，但是城市管理者普遍形成了共識，即城市水環(huán)境問題僅從末端處置已是為時已晚。隨著基于源頭低影響開發(fā)和現(xiàn)代雨洪管理的海綿城市理論的提出，中國城市建設(shè)者和管理者們對于海綿城市理論給予極大的肯定，海綿城市創(chuàng)建工作也在政府主導(dǎo)下全國范圍內(nèi)如火如荼地開展。海綿城市建設(shè)涉及城市建設(shè)和管理的多個方面，因而也在不同層次和部門引發(fā)了大量對于海綿城市建設(shè)理念、技術(shù)途徑和存在問題的思考和爭論。但海綿城市建設(shè)并非“一朝一夕”可促成，也不是“一勞永逸”的集中建設(shè)可以成就，它是一項系統(tǒng)性和長期性的工作。海綿城市建設(shè)應(yīng)該與不同氣候區(qū)域特點和中國現(xiàn)行城市特點相匹配，海綿城市理論和技術(shù)應(yīng)該在現(xiàn)地化適配的基礎(chǔ)上進(jìn)行應(yīng)用，應(yīng)在充分分析城市的地域氣候、地形環(huán)境、城市下墊面特征等的差異基礎(chǔ)上，分析中國不同區(qū)域城市創(chuàng)建海綿城市的途徑及對策，而目前“千城一式”的海綿城市建設(shè)模式顯然不具有可持續(xù)性。
1 海綿城市的理論基礎(chǔ)
海綿城市（Eco-sponge City），是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對雨水帶來的自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”或“韌性”。而海綿城市建設(shè)因其主要理論基礎(chǔ)為低影響開發(fā)技術(shù)，因此在歐美又被稱為低影響設(shè)計和低影響開發(fā)（Low Impact Designor Development）。海綿城市最早始于西方學(xué)者用于描述城市對周邊鄉(xiāng)村或區(qū)域的人口、資源等的吸附作用，此后逐漸變成描述城市與水文的關(guān)系。此后美國研究者基于城市雨洪管理研究奠定了海綿城市建設(shè)的三個理論基礎(chǔ)：
（1）最佳管理措施（BestManagement Practices，BMPs）。最佳管理措施（BMPs）最初是用于管理美國城鄉(xiāng)的面源污染的非強制性政策，后來發(fā)展成為控制城市降雨徑流量和水質(zhì)的綜合性措施，但是其核心理念仍是停留在末端的綜合管理，并于1972年在《聯(lián)邦水污染控制法案》中首次被以法律形式明確作為城市雨水的“最佳管理措施”。
（2）低影響開發(fā)（LowImpact Development，LID）。20世紀(jì)90年代初美國城市雨洪管理逐步形成了LID理念，是從徑流源頭控制開始的、以恢復(fù)城市自然水文系統(tǒng)為基礎(chǔ)的暴雨管理和面源污染處理技術(shù)。相比于BMPs, LID更側(cè)重于城市雨水管理的源頭介入及其生態(tài)性、系統(tǒng)性和可持續(xù)措施的應(yīng)用。低影響開發(fā)的主要理念是減小區(qū)域開發(fā)對雨水的影響。LID理念和技術(shù)對于城市規(guī)劃和管理產(chǎn)生了根本性的影響。
（3）綠色基礎(chǔ)設(shè)施（Green Infrastructure，GI）。至1990年代末，“綠色基礎(chǔ)設(shè)施”的定義首次出現(xiàn)，并逐步得到政府認(rèn)可，它把自然系統(tǒng)作為城市不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施加以規(guī)劃、利用和管理，即“綠色基礎(chǔ)設(shè)施是城市自然生命保障系統(tǒng)，是一個由多類型生態(tài)用地組成的相互聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)”。綠色基礎(chǔ)設(shè)施理念和技術(shù)不僅僅針對城市水文管理，它首次將自然資源作為變化的主體納入城市建設(shè)和管理，通過規(guī)劃設(shè)計技術(shù)手段限制和引導(dǎo)人們對其的使用，進(jìn)一步豐富了海綿城市理論的內(nèi)涵。
海綿城市理論強調(diào)建設(shè)開發(fā)盡量減少對于城市自然組分的破壞和影響，目前相關(guān)技術(shù)在城市雨洪管理和水質(zhì)處理方面較為成熟，但其意義不僅僅體現(xiàn)在城市水環(huán)境建設(shè)方面。進(jìn)入21世紀(jì)以來，英美等發(fā)達(dá)國家進(jìn)一步提出了“韌性城市”（Resilient Cities）理念，強調(diào)城市系統(tǒng)自組織和自協(xié)調(diào)能力的恢復(fù)與保持，它將城市系統(tǒng)的海綿功能擴(kuò)充到應(yīng)對人為擾動和自然擾動影響的生態(tài)層面上。
2 海綿城市創(chuàng)建的國家戰(zhàn)略
中國快速城市化過程帶來高速的社會發(fā)展和經(jīng)濟(jì)騰飛，但快速發(fā)展不可避免帶來城市功能不完善的弊端。針對城市目前凸顯的城市內(nèi)澇、水質(zhì)退化等水文安全問題，政府已將海綿城市建設(shè)上升到國家戰(zhàn)略層面。習(xí)總書記在2013年的中央城鎮(zhèn)化工作會議上明確指出：“解決城市缺水問題，必須順應(yīng)自然，要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來，優(yōu)先考慮更多利用自然力量排水，建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市。”此后，國家相關(guān)部門積極推進(jìn)海綿城市建設(shè)的規(guī)范和試點工作，如2015年全國公布16個海綿城市建設(shè)試點，國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了《海綿城市專項規(guī)劃編制暫行規(guī)定》、《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》等。同時，在國家“十三五”規(guī)劃中明確全面支持海綿城市發(fā)展，提出“加強城市防洪防澇與調(diào)蓄、公園綠地等生態(tài)設(shè)施建設(shè)，支持海綿城市發(fā)展，完善城市公共服務(wù)設(shè)施。提高城市建筑和基礎(chǔ)設(shè)施抗災(zāi)能力”。
3 海綿城市理念在中國的應(yīng)用途經(jīng)
3.1 中國降水量分布與海綿城市創(chuàng)建
目前，中國城市普遍內(nèi)澇原因可歸結(jié)為地理位置（氣候、尤其降水量及時空分布等）、水文條件破壞（湖泊河道水系破壞、植被破壞等）、城市地表固化（下墊面硬化、土壤緊實等）、下水道不足（地下管網(wǎng)建設(shè)滯后等）、城市小氣候變化（雨島效應(yīng)、熱島效應(yīng)等）和其他因素6大方面原因。根據(jù)近年來發(fā)生內(nèi)澇城市及其降水量分析，大部分內(nèi)澇城市分布于800mm降水量及以上區(qū)域，少部分城市位于400~800mm降水量區(qū)域內(nèi)（圖1）。因而，城市內(nèi)澇與其地理位置因素密切相關(guān)，中國海綿城市創(chuàng)建應(yīng)以年降雨量在800mm以上城市為主。不同降水量和分布特點是影響城市內(nèi)澇的先決條件，這一定程度決定不同區(qū)域海綿城市創(chuàng)建途徑的根本差異。2014年，住建部印發(fā)了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》（以下簡稱《指南》），是目前全國性唯一的海綿城市創(chuàng)建技術(shù)指南，概括了“滲、滯、蓄、凈、用、排”6大技術(shù)途徑。《指南》作為符合全國普遍的綱領(lǐng)性文件具有一定指導(dǎo)意義，但其具體做法應(yīng)該根據(jù)不同區(qū)域城市氣候特點和自然稟賦特點進(jìn)行具體化，不同區(qū)域的6字方針應(yīng)有不同側(cè)重點，如華北干旱區(qū)域應(yīng)側(cè)重“蓄”與“用”，華東濕潤區(qū)域應(yīng)更側(cè)重“滲”與“排”。
3.2 中國不同區(qū)域海綿城市創(chuàng)建途徑
海綿城市創(chuàng)建涉及大量不同領(lǐng)域概念和技術(shù)，諸如水務(wù)、規(guī)劃、建設(shè)、園林、林業(yè)和環(huán)保等領(lǐng)域，其本質(zhì)是利用城市唯一的自然系統(tǒng)（綠色基礎(chǔ)設(shè)施），包括河湖江等水系、濕地、林地、綠地以及農(nóng)田等，在降水源頭多層次控制、分散、滯留，以減少城市管網(wǎng)集中排放的壓力。經(jīng)驗表明：在正常的氣候條件和完備的城市管網(wǎng)建設(shè)背景下，典型海綿城市可以截流80%以上的雨水；對于自然稟賦優(yōu)良的城市，海綿城市建設(shè)更多落在了對于水系、濕地、林地等自然系統(tǒng)的功能恢復(fù)上；而一些城市化水平更高、自然稟賦較差的城市，特別是其老城區(qū)海綿改造任務(wù)更多依托城市園林綠地的“海綿”功能，如屋頂綠化、城市綠地公園、人工濕地等。但許多城市在海綿城市建設(shè)過程中也形成了很多誤區(qū)，例如重視地上建設(shè)忽略更為根本和基礎(chǔ)的地下排水管網(wǎng)改造，僅僅利用大規(guī)模的綠地海綿化改造犧牲城市公園綠地景觀功能，海綿化改造片段化缺乏對于系統(tǒng)性的考慮等等。海綿城市建設(shè)并非否定城市地下管網(wǎng)主體功能，而是在城市完善的排水系統(tǒng)基礎(chǔ)上，提升城市自然系統(tǒng)組分的附加功能，使城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的水文功能趨于動態(tài)平衡，最終解決城市內(nèi)澇問題。
3.2.1 暖溫帶氣候區(qū)的海綿城市創(chuàng)建
暖溫帶氣候區(qū)域典型城市如北京、天津、徐州、太原等（圖2中Ⅲ區(qū)域），其降水特點是夏季受溫帶海洋氣團(tuán)或變性熱帶海洋氣團(tuán)影響，年降雨量在400~600mm之間且分布不均，降水主要集中在6~8月份，可占全年80%左右，但區(qū)域內(nèi)城市總體為水資源短缺型城市。 其海綿城市建設(shè)應(yīng)重點考慮“蓄”與“排”的平衡。
在自然系統(tǒng)方面，應(yīng)恢復(fù)被填埋河道、湖泊等水系，增加城市內(nèi)外的蓄水空間，以利于降雨與排水錯鋒；在道路建設(shè)中，應(yīng)在匯水面下游的雨水干管設(shè)置雨水收集調(diào)蓄池；應(yīng)統(tǒng)籌城市不同功能區(qū)域尤其居住小區(qū)的雨水收集和基礎(chǔ)設(shè)施的節(jié)水；在雨洪源頭處，將過量的雨水引入遠(yuǎn)離城市的河流、湖泊，增加城市內(nèi)的排水溝渠密度疏導(dǎo)，利用城市內(nèi)部的河網(wǎng)、排水明溝或暗渠，及時對雨水進(jìn)行有組織地疏導(dǎo)和排放；各種綜合措施促進(jìn)雨水下滲及自然凈化，形成對地下水的有效補充。
3.2.2 北、中亞熱帶氣候區(qū)的海綿城市創(chuàng)建
北、中亞熱帶氣候區(qū)域典型城市如上海、杭州、南京、武漢、成都等（圖2中Ⅳ和Ⅴ區(qū)域），年平均降水量在1100～1600mm之間，每年5～6月為梅雨季節(jié)，7～10月有臺風(fēng)帶來的暴雨，9月份雨量可占全年的25%，全年汛期有春雨、梅雨、秋雨三個雨期。該氣候區(qū)域城市雨量充沛，且多是湖網(wǎng)、河網(wǎng)密布平原地區(qū)，匯水區(qū)域大，海綿城市創(chuàng)建應(yīng)更側(cè)重“滲”、“滯”和“排”。
在自然系統(tǒng)方面，城市水網(wǎng)構(gòu)建應(yīng)以自然水系為依托，應(yīng)最大限度地保護(hù)原有的河流、湖泊、濕地、溝渠等“天然海綿體”不受開發(fā)活動的影響，并逐步開展城市自然組分水文功能的恢復(fù)和修復(fù)；應(yīng)綜合考慮城市立體綠化空間、綠地喬木植物冠層空間等多層次綠化對于降雨的滯留效應(yīng)，同時下沉道路局部綠帶提高滯水性和透水性，并提升城市土壤的入滲能力；應(yīng)提高城市排水管網(wǎng)的建設(shè)級別以應(yīng)對汛期排水。
3.2.3 南亞熱帶氣候區(qū)的“海綿城市”創(chuàng)建
南亞熱帶氣候區(qū)域典型城市如廣州、深圳、桂林等（圖2中Ⅵ區(qū)域），年平均降水量在1500～2000mm之間，每年自4月起雨量激增，全年雨量集中于5~6月，且多臺風(fēng)帶來的熱帶氣旋雨和夏季強對流雨。該氣候區(qū)域內(nèi)水熱條件優(yōu)良，城市自然資源豐富，但水質(zhì)狀況較差，海綿城市創(chuàng)建應(yīng)更側(cè)重“滲”、“滯”、“凈”和“排”。
在自然系統(tǒng)方面，利用區(qū)域優(yōu)良水熱條件開展城市自然植被恢復(fù)，如城市森林、自然濕地等，改良城市小氣候，提高生物滯留和凈化作用；在城市規(guī)劃建成區(qū)內(nèi)單位面積控制容積率，劃定生態(tài)用地紅線，并適當(dāng)增加水域面積；在道路建設(shè)方面，改造建成區(qū)道路的不透水結(jié)構(gòu)形式，提升道路兩側(cè)綠化帶建設(shè)規(guī)模和層次，作為降雨生物凈化帶；實現(xiàn)城市地塊之間生態(tài)廊道網(wǎng)絡(luò)的整合與連貫，提高城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的完整度。
4 展望
海綿城市理念包含了生態(tài)恢復(fù)、人為干擾、源頭控制、低影響開發(fā)等重要生態(tài)思想，契合了中國當(dāng)代生態(tài)文明建設(shè)的大背景，也是目前解決中國城市內(nèi)澇和水質(zhì)問題的可持續(xù)方式。中國城市發(fā)展應(yīng)從規(guī)劃設(shè)計之初引入海綿城市的核心——“低影響開發(fā)”理念，通過以規(guī)劃為先導(dǎo)的非工程措施結(jié)合以生態(tài)為指引的工程技術(shù)措施來統(tǒng)籌解決城市水問題。同時，在管理角度應(yīng)提高市民對海綿城市理念和建設(shè)的認(rèn)識和認(rèn)同，發(fā)動群眾為更好地建設(shè)、維護(hù)城市設(shè)施及景觀做出貢獻(xiàn)。
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