長沙市建設“海綿城市”的思考與對策

【摘 要】我國城市化的短視、阻隔、封閉的水泥城市建設模式和急功近利、注重硬指標的城市發(fā)展模式，使得水生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞。為使城市化與生態(tài)文明協(xié)調(diào)發(fā)展，提高長沙市城市化質(zhì)量，解決長沙市水問題，本文在把握海綿城市的概念及實現(xiàn)途徑的基礎上，針對長沙市的降雨產(chǎn)流、水生態(tài)系統(tǒng)特征，借鑒跨尺度的海綿城市建設研究，提出了長沙市建設“海綿城市”的途徑以及相應的保障措施。

【關(guān)鍵詞】長沙市；海綿城市；低影響開發(fā)；水生態(tài)系統(tǒng)；水問題

一、引言

隨著我國工業(yè)化、現(xiàn)代化和城市化的不斷發(fā)展，水生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)嚴重的惡化態(tài)勢。中國正面臨著各種各樣的水危機：水資源短缺、水質(zhì)污染、洪水、城市內(nèi)澇、地下水位下降、水生態(tài)棲息地喪失等。近年來，城市內(nèi)澇現(xiàn)象及其影響的不斷擴大，2010年對全國32個省、自治區(qū)、直轄市351個城市（多為大中型城市）的調(diào)查結(jié)果表明，我國城市內(nèi)澇呈加劇趨勢，其中137個城市發(fā)生了超過3次以上的內(nèi)澇；2012年北京市7·12特大暴雨，79人遇難，經(jīng)濟損失近百億。城市內(nèi)澇帶來的嚴重后果使得城市水安全問題得到全社會的廣泛關(guān)注，也使人們不斷思考城市內(nèi)澇問題背后的原因。短視、阻隔封閉的水泥城市建設模式和急功近利、注重硬指標城市發(fā)展模式，使得水生態(tài)環(huán)境遭到破壞嚴重，河湖水體支離破碎、流通受阻、面積縮??；地表水與地下水連通中斷，水污染、水流失嚴重；水生態(tài)系統(tǒng)原有的吸水、排水、滲透、凈化等功能退化，最終導致了城市內(nèi)澇等城市水安全問題。針對目前水資源短缺、水生態(tài)損害、水環(huán)境污染等綜合水問題，2014年4月，習近平總書記在關(guān)于保障水安全重要講話中指出，要根據(jù)資源環(huán)境承載能力構(gòu)建科學合理的城鎮(zhèn)化布局；盡可能減少對自然的干擾和損害，節(jié)約集約利用土地、水、能源資源；解決城市缺水問題必須順應自然，建設自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”。2014年10月，住房城鄉(xiāng)建設部發(fā)布了《海綿城市建設技術(shù)指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建（試行）》，住房城鄉(xiāng)建設部將組織設市、區(qū)、縣開展海綿城市建設試點示范工作，以點帶面，擴大推廣。

長沙市是湖南省省會城市，總面積達到11819.5km2，其中城區(qū)面積為556km2，受亞熱帶季風濕潤氣候和特殊的地理環(huán)境影響，雨水充沛，年平均雨量在1370～1550mm，汛期為5月到9月。長沙是中部崛起的領(lǐng)頭城市，經(jīng)濟發(fā)展迅速，城市化水平不斷提高。與很多迅速發(fā)展的城市一樣，長沙市也面臨著日趨嚴重的水問題，2015年4月到7月之間長沙市多次遭受暴雨襲擊成為“澤國”。本文通過研究“海綿城市”相關(guān)理論，把握海綿城市的建設要領(lǐng)，結(jié)合長沙市實際，提出對于長沙建設“海綿城市”的途徑和保障措施。

二、“海綿城市”理論概述

1.“海綿城市”的概念

“海綿”一詞最早由北京大學建筑與景觀學院院長俞孔堅教授于2003年提出，他將河流兩岸的自然濕地比喻成海綿，來形容自然系統(tǒng)的洪澇調(diào)節(jié)能力。到目前為止，“海綿城市”的概念和理論仍處于發(fā)展階段，沒有形成統(tǒng)一的論斷。通常認為，“海綿城市”是指城市能夠像海綿一樣，在適應環(huán)境變化和應對自然災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。與傳統(tǒng)的雨水利用相比，海綿城市更重視雨水的自然積存、自然滲透和自然凈化，是一種綠色可持續(xù)的雨水排放方式。筆者認為，“海綿城市”功能并不局限于洪澇調(diào)蓄，其主張的順應自然、回歸自然的設計理念，決定了其解決城市內(nèi)澇問題的同時，也能夠解決城市徑流污染問題、水資源循環(huán)問題以及水資源短缺問題，從而改善整個城市的水生態(tài)環(huán)境，從其所具備功能角度來定義，“海綿城市”應該是致力于解決城市水安全、水環(huán)境、水生態(tài)和水資源問題的綜合性水工程。

2.“海綿城市”的實現(xiàn)途徑

國內(nèi)大部分學者對“海綿城市”的研究圍繞低影響開發(fā)（LID）技術(shù)、水敏感性城市規(guī)劃與設計展開，提出建設“海綿城市”要在合理估算可用雨水的前提下，識別城市內(nèi)澇成因，以城市排水雨水利用為綱加速實現(xiàn)低影響開發(fā)（LID）。主要建設途徑有：第一，對城市原有生態(tài)系統(tǒng)的保護。保護城市現(xiàn)有的自然景觀，即現(xiàn)有河網(wǎng)水系、濕地、綠地；第二，生態(tài)恢復和修復。修復遭到破壞的水環(huán)境，提高其自然承載力，使其水文特征恢復到工程破壞前的自然狀態(tài)；第三，低影響開發(fā)（LID）。LID技術(shù)是指在城建發(fā)展中采取源頭削減、中途轉(zhuǎn)輸、末端調(diào)蓄等手段，維持城市的海綿“功能”，其核心是不能影響自然狀態(tài)下的水文特征，包括徑流量、峰值總流量、峰現(xiàn)時間。

北京大學建筑與景觀學院院長俞孔堅教授認為，城市水問題的解決前提是保護區(qū)域水循環(huán)過程，“海綿城市”的建設必須是跨尺度的，構(gòu)建“海綿城市”即是建立相應的水生態(tài)基礎設施，并從宏觀、中觀、微觀三個尺度提出建設途徑：從宏觀尺度來看，了解區(qū)域水系統(tǒng)的空間格局，即分析水生態(tài)安全格局，對關(guān)鍵格局進行恢復和保護；從中觀尺度來看，針對城市不同區(qū)塊，研究如何利用區(qū)塊內(nèi)的河道、坑塘，結(jié)合集水區(qū)和匯水節(jié)點分布，合理規(guī)劃并形成實體的“海綿系統(tǒng)”，落實到土地利用控制性規(guī)劃甚至是城市設計；從微觀尺度來看，落實到具體“海綿體”，包括公園、停車場等局部集水單元，這一尺度對應一系列技術(shù)集成。筆者認為，俞孔堅教授提出的以跨尺度的生態(tài)規(guī)劃理論和方法體系為基礎的建設途徑，由面到點，層層細化，更加合理，有利于“海綿城市”建設方案落地。

三、長沙市構(gòu)建“海綿城市”的途經(jīng)設想

1.把握長沙市整體水循環(huán)，識別關(guān)鍵水過程

城市景觀是城市水生態(tài)系統(tǒng)正常運行的關(guān)鍵，包括自然景觀和人工景觀，如河流湖泊、濕地、森林等。城市景觀分布區(qū)域往往是城市關(guān)鍵性生態(tài)過程，通過分析城市景觀分布一定程度上有利于把握城市水生態(tài)系統(tǒng)。長沙市景觀資源豐富，湘江水系多達289條，南洞庭水系13條，濕地總面積約占長沙市市區(qū)面積的10.78%；湘江長沙段的中心就是世界上最大的內(nèi)陸洲——橘子洲，其西面就是岳麓山，其所在的岳麓區(qū)擁有森林面積4795公頃，森林覆蓋率達到48.4%；開福區(qū)濱水資源相當豐富，“一江四河”湘江、瀏陽河、撈刀河、沙河、白沙河川流環(huán)繞，年嘉湖、月湖、青竹湖、楚家湖等“十湖”點綴其中，烈士公園、月湖公園、園林生態(tài)園等“十園”遍布全區(qū)，秀峰山、鵝羊山、太陽山坐落其中，全區(qū)森林面積達6萬余畝，林木綠化率達36%，城鎮(zhèn)綠化覆蓋率達42%；雨花區(qū)有流淌都市田園風光的大自然山莊，有被喻為“天然氧吧”、“綠色銀行”的湖南省森林植物園。望城區(qū)內(nèi)的主要河流為溈水，較大的湖泊有團山湖、天井湖。市境內(nèi)還有洋湖垸、蘇托垸、解放垸、馬橋河、松雅湖、大澤湖等八個濕地公園項目正在規(guī)劃建設中，其中洋湖垸目前是長沙城區(qū)最大的濕地公園。更加準確的把握整個長沙地區(qū)水生態(tài)系統(tǒng)，避免遺漏，必須需利用相關(guān)技術(shù)，繪制水系統(tǒng)分布圖，劃定全區(qū)的藍線與綠線，從而準確識別出關(guān)鍵的水過程，保護重要的水生態(tài)敏感地區(qū)。

把握城市水循環(huán)除了了解現(xiàn)有的城市景觀，還應該對城市現(xiàn)有的快排管道系統(tǒng)以及其他水系統(tǒng)工程進行全面了解，一方面有利于識別水安全問題多發(fā)區(qū)和隱患區(qū)，有針對性的整治；另一方面也有利于與水生態(tài)系統(tǒng)和低影響開發(fā)設施相協(xié)調(diào)、相聯(lián)系，共同解決城市水安全問題。

2.劃分管理區(qū)塊，提高“海綿城市”建設效率

分塊建設海綿城市，能夠結(jié)合區(qū)域水生態(tài)系統(tǒng)特點，綜合利用區(qū)塊內(nèi)的水路、坑塘，并結(jié)合區(qū)域水系統(tǒng)中的集水區(qū)和匯水點，合理規(guī)劃形成“海綿系統(tǒng)”，提高“海綿城市”建設質(zhì)量和效率?！昂＞d城市”建設可以根據(jù)城市內(nèi)主要流域的劃分區(qū)塊，分別管理，也可以直接按照目前的城市行政區(qū)劃進行分塊管理，這樣一方面便于組織人員開展工作；另一方面有利于將各個區(qū)塊“海綿城市”建設的績效納入各行政區(qū)的工作評價體系，形成良性競爭。分塊管理還應注重各個區(qū)塊的銜接和流通，切不可分割城市水生態(tài)系統(tǒng)?？紤]到工程范圍過大，借鑒其他城市建設海綿城市的經(jīng)驗，長沙市可以先選擇某一區(qū)域開展“海綿城市”的建設試點，步步為營，積累經(jīng)驗，逐漸擴大試點范圍。

3.“生態(tài)理念”與“工程理念”有機結(jié)合，打造城市“海綿體”

城市“海綿體”是指城市中具備“吸、蓄、滲、凈化”功能的具體結(jié)構(gòu)單位，可以是公園、小區(qū)等，這些結(jié)構(gòu)單位共同構(gòu)成了城市的水生態(tài)系統(tǒng)?！昂＞d城市”構(gòu)建最終要落實到具體“海綿體”的建設。這里所說的“生態(tài)理念”是指通過對現(xiàn)有的城市景觀的治理、修復和設計，充分發(fā)揮其自然積存、自然滲透自然凈化的生態(tài)功能；“工程理念”是指在城市建設過程中采用各種技術(shù)手段，減少城建對水生態(tài)系統(tǒng)造成的破壞。只有“生態(tài)理念”和“工程理念”有機結(jié)合，才能實現(xiàn)在不影響水生態(tài)系統(tǒng)的情況下的城市化發(fā)展。低影響開發(fā)（LID）技術(shù)在城市建設和水生態(tài)系統(tǒng)中的應用構(gòu)想符合這種理念。結(jié)合LID技術(shù)，具體“海綿體”的構(gòu)建從以下幾個方面闡述：

（1）建筑與小區(qū)。建筑、小區(qū)是人們居住生活的主要場所，包括居民樓、小區(qū)道路、停車場、小區(qū)景觀等，人口和建筑物均非常密集，因此其建造可以廣泛應用LID技術(shù)來減輕或減少暴雨極端天氣對人們生活的影響。居民樓、建筑物可以進行屋頂綠化，在滯留雨水、凈化雨水的同時起到節(jié)能減排、緩解熱島效應的功效；停車場可進行透水鋪裝，例如2012年長沙市投入兩百萬改善賀龍體育場附近停車難的問題，將賀龍南廣場草坪改造成了“生態(tài)”停車場，為了實現(xiàn)低影響開發(fā)，停車位用草皮磚做地板，用透水磚做行車道，以保持開發(fā)前的水文環(huán)境。我國目前正在推行綠色建筑物標準，長沙市也從2014年起對保障房建設全部執(zhí)行綠色建筑標準，建筑過程中的室外環(huán)境要求、節(jié)水與水資源利用要求均可依靠LID技術(shù)實現(xiàn)。

（2）綠地與廣場。城市中的廣場是人們觀賞游覽、休憩、舒展身心的主要場所，但是其功能價值不僅僅體現(xiàn)在此，將傳統(tǒng)硬質(zhì)水泥廣場改造成綠地廣場，深度挖掘其雨洪調(diào)蓄、水質(zhì)凈化以及棲息地保護功能，離不開LID技術(shù)的使用。目前為突顯城市景觀，長沙市內(nèi)的很多綠地均高出臨近區(qū)域，下雨時無法緩解城市排洪壓力，因此新、改、擴建綠地廣場的宜采用下沉式綠地設計，下沉式綠地其典型結(jié)構(gòu)為綠地高程低于周圍硬化地面高程5-25cm左右，雨水溢流口設在綠地中或綠地和硬化地面交界處，雨水口高程高于綠地高程且低于硬化地面高程。下沉式綠地可匯集周圍硬化地表產(chǎn)生的降雨徑流，利用植被、土壤、微生物的作用，截留和凈化小流量雨水徑流，超過綠地蓄滲量的雨水經(jīng)雨水口排入雨水管網(wǎng)。下沉式綠地通常結(jié)合城市綠地進行綜合設計，在不增加用地面積、少量建設成本的條件下，能夠?qū)崿F(xiàn)綠地多功能化、就地消納雨水徑流、減少外排雨水量、雨水資源化利用、改善生態(tài)環(huán)境等多種目標；綠地廣場內(nèi)的走廊、小徑可采用透水鋪裝；綠地廣場還可以通過建造人工雨水濕地、濕塘、植被緩沖帶凈化、儲存雨水；廣場內(nèi)的植物選擇應該視長沙市自然條件與年降雨量同期而定。

（3）城市道路。長沙市區(qū)大面積的不透水硬質(zhì)鋪裝使得水分無法通過地表達到土壤，導致城市地下水資源嚴重衰竭，市民生活用水改為自來水，加重了城市的運作費用。同時，地面無法透水透氣的特性使得地表水分與熱量無法被地下死守，而滯留在地表，形成濕熱的水汽，造成城市空氣升溫，溫度自我調(diào)節(jié)能力下降，形成了熱島效應。城市道路應該在滿足基本功能的前提下，進行LID設計。人行道采用透水鋪裝，非機動車道采用透水瀝青路面或透水混凝土路面，道路兩旁設置植草溝，并在植草溝的交叉點設置下凹式綠地；車行道應優(yōu)化橫向坡向、路面與道路綠化帶及周邊綠地豎向關(guān)系，便于雨水流入LID設施。以長沙市沙灣路為例，沙灣路是長沙第一條在道路綠化上進行“海綿城市”理念試點的道路，在沙灣路勞動路至曲塘路段兩側(cè)綠化帶建設中，做了雨水收集與利用的淺草溝設計，即將植被下的土壤進行了分層，最底下是礫石層，顆粒大，空隙足，能涵養(yǎng)一定水源；往上是砂層，接著是種植土壤層，然后才是植被的覆蓋層。在覆蓋層中，還鋪設了有孔的軟式透水溢流管。當土壤中的水分達到飽和有余時，水會滲透進溢流管中，溢流管與市政排水管網(wǎng)相連，多余的水便能流進地下排水管中。

（4）城市水系。城市水系是指城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)各種水體構(gòu)成脈絡相同系統(tǒng)的總稱，但不包括僅用于企業(yè)生產(chǎn)運行過程的水體。長沙的城市水系包括湘江水系、洞庭湖水系，及以河流為依托的眾多湖泊和濕地等，是最為天然的“海綿體”。然而，湘江長沙段目前面領(lǐng)著嚴重的環(huán)境問題，水體污染嚴重，并且近年來湘江枯水期也在越來越長，使得長沙市水資源供給已捉襟見肘，水資源走向短缺。因此，想要建設“海綿城市”，我們必須以保護城市水生態(tài)系統(tǒng)、恢復其生態(tài)功能為首要任務，再結(jié)合一定的LID技術(shù)如生物滯留設施、植被緩沖帶、雨水濕地等，提高其雨洪管理能力。

四、長沙市構(gòu)建“海綿城市”的保障措施

1.加強前期研究

“海綿城市”是一項綜合的系統(tǒng)工程，其建設目標不應局限于解決城市內(nèi)澇，而是以解決城市水資源、水環(huán)境、水安全等水問題為目標。因此，我們必須成立“海綿城市”建設專業(yè)考察小組，對長沙市水循環(huán)過程進行全面細致的了解，找到水問題產(chǎn)生的原因；分析項目的可行性，預估建設效果，為提出全面系統(tǒng)的“海綿城市”建設方案做好準備工作。

2.強化規(guī)劃管理

首先，城市總體規(guī)劃和水系、綠地、排水防澇、道路交通等專項規(guī)劃編制中落實“海綿城市”建設具體要求，同時提出長沙市建設“海綿城市”的具體目標，并制定相應專項規(guī)劃，如雨水綜合利用專項規(guī)劃等。2013年修訂的《長沙市城市總體規(guī)劃（2003-2020）》提出了落實生態(tài)保護與治理要求，實現(xiàn)環(huán)境友好目標，其中有增加濕地公園規(guī)劃、生態(tài)控制線規(guī)劃、綠地規(guī)劃、公共綠地及生產(chǎn)防護綠地規(guī)劃的要求，這些規(guī)劃的落實都能夠支持“海綿城市”的建設。但是，目前還沒有針對推進“海綿城市”建設提出的專項規(guī)劃。其次，控制性詳細規(guī)劃中應明確低影響開發(fā)設施用地，并將低影響開發(fā)相關(guān)控制指標納入土地出讓條件。

3.拓展融資渠道

從保障項目實施角度來看，“海綿城市”是一項跨越整個城市尺度的大型城市公共基礎設施建設項目，需要大量的資金。長沙獲批“兩型社會”建設，被國家環(huán)保部確定為全國生態(tài)建設試點城市，這為長沙市加強生態(tài)建設，其中包括“海綿城市”建設提供了絕佳的政策機遇和資金支持；除此之外，長沙市應該積極申請國家海綿城市建設試點，通過獲得中央財政給予的首期5億補貼和其他獎勵政策來取得一定程度上的資金支持。但是，目前中央財政補貼有限、地方土地財政難以維持、地方債務受到嚴格控制、政府投融資平臺受限的背景下，地方政府融資難度加大，單純依靠政府無法滿足項目資金需求，因此需要積極拓展融資渠道，其中就包括了社會資本與政府資本相結(jié)合的公私合營融資模式（PPP）。目前其他城市的“海綿城市”建設主要采取的也是PPP模式，除了地方財政直接投資和地方債投資外，通過銀行信用和商業(yè)信用建立起來的金融債、商業(yè)債以及通過公司合作形成的PPP資金，能夠共同支撐海綿城市建設的資金需求。

4.關(guān)注“海綿城市”各項績效指標，確保建設全面展開

2015年7月10日，住房和城市建設部辦公廳依據(jù)《海綿城市建設技術(shù)指南》制定了海綿城市建設績效評價與考核辦法（試行），該辦法提出了六個方面共18項指標。這些指標提供了一個全面的建設維度，包括水生態(tài)、水環(huán)境、水資源、水安全、制度建設及執(zhí)行情況和顯示度6個維度，為長沙建設“海綿城市”指明了方向。

5.統(tǒng)籌工程建設

海綿城市建設涉及城市規(guī)劃、國土、水文、排水、道路、交通、園林等眾多職能部門， 因此城市人民政府就要做好決策和指揮工作，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各職能部門工作，充分發(fā)揮城市總體規(guī)劃的引領(lǐng)作用，因地制宜確定海綿城市開發(fā)控制目標，在控制性詳細規(guī)劃、建設性詳細規(guī)劃中分解和明確各地塊低影響開發(fā)只要控制指標，并通過相關(guān)專業(yè)活專項規(guī)劃編制及實施具體落實建設任務。另外，政府及各部門應該加強海綿城市的宣傳教育工作，使得海綿城市深入人心，擴大其社會影響力，使得社會大眾能夠支持和參與海綿城市建設。

五、結(jié)論和展望

綜上所述，長沙市具有自然環(huán)境方面的先天優(yōu)勢，同時也面臨著城市化所帶來的水生態(tài)系統(tǒng)失衡，因此，構(gòu)建“海綿城市”對長沙市可持續(xù)發(fā)展有著重大意義。本文分析了海綿城市的概念、實現(xiàn)途徑；結(jié)合長沙實際，提出了跨宏觀、中觀、微觀三個尺度的海綿城市建設途徑，最后提出相應的保障措施。長沙市海綿城市的建設還剛剛起步，需要各部門齊心協(xié)力，保證在城市開發(fā)建設的各個環(huán)節(jié)落實“海綿城市”建設的工作要求。爭取在海綿城市的建設過程中，達到領(lǐng)先示范效果，實現(xiàn)以人為本的城市發(fā)展紅線。

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