海綿城市管理與建設(shè)的國(guó)外經(jīng)驗(yàn)借鑒

董秉直

【摘要】海綿城市建設(shè)遵循生態(tài)優(yōu)先等原則，將自然途徑與人工措施相結(jié)合，在確保城市排水防澇安全的前提下，可以最大限度地實(shí)現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化，促進(jìn)雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。建設(shè)海綿城市不僅可以增強(qiáng)城市或土地的雨澇調(diào)蓄能力，同時(shí)還將最大限度地促進(jìn)自然水文循環(huán)，提升用水效率。海綿城市以“慢排緩釋”和“源頭分散”控制為主要規(guī)劃建設(shè)理念，追求城市人水和諧，已經(jīng)成為各國(guó)城市建設(shè)的重要選擇。

【關(guān)鍵詞】 海綿城市 雨水管理 城市建設(shè)

【中圖分類(lèi)號(hào)】TU992 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2016.21.002

國(guó)外雨水管理辦法

日本。日本早在1980年就開(kāi)始推行雨水貯留滲透計(jì)劃，該計(jì)劃通過(guò)補(bǔ)充涵養(yǎng)地下水、復(fù)活泉水、恢復(fù)河流，改善生態(tài)環(huán)境。日本政府規(guī)定每開(kāi)發(fā)1公頃土地必須設(shè)立500立方米的雨洪調(diào)蓄區(qū)。

1992年頒布的“第二代城市下水總體規(guī)劃”正式將雨水滲溝、滲塘及透水地面作為城市總體規(guī)劃的組成部分，要求新建和改建的大型公共建筑群必須設(shè)置地下雨水儲(chǔ)存池和再利用系統(tǒng)。

日本還對(duì)雨水利用實(shí)行補(bǔ)助金制度，促進(jìn)雨水利用技術(shù)的應(yīng)用以及雨水資源化。例如，1995年10月，墨田區(qū)實(shí)施了給家庭和公司利用雨水提供補(bǔ)貼的制度，一立方米以下的雨水罐可補(bǔ)貼一半費(fèi)用（上限是4萬(wàn)日元），地下大規(guī)模儲(chǔ)水槽最高補(bǔ)貼100萬(wàn)日元，中等規(guī)模的儲(chǔ)水槽可補(bǔ)貼30萬(wàn)日元。

對(duì)于綠地，日本也制定了詳細(xì)的政策。日本的“綠地覆蓋率”為66%，東京的公園綠地就有地區(qū)公園、近鄰公園、街區(qū)公園、運(yùn)動(dòng)公園、廣域公園、綜合公園、特殊公園等，數(shù)量達(dá)2795處，總面積1969公頃，人均綠地面積3平方米以上。為穩(wěn)固這一成果，日本出臺(tái)了一大批相關(guān)法規(guī)，形成了完整而長(zhǎng)期的綠地保護(hù)體制。這些措施在凈化空氣的同時(shí)，也大大促進(jìn)了地面涵養(yǎng)水分。

德國(guó)。2000年10月23日，歐盟正式通過(guò)歐洲議會(huì)與歐洲理事會(huì)的《歐盟水框架指令》，歐盟委員會(huì)有權(quán)對(duì)不按照歐盟法規(guī)要求的國(guó)家提起監(jiān)督和訴訟程序。

在德國(guó)聯(lián)邦政府層面，《聯(lián)邦水法》是水資源管理的基本法。德國(guó)聯(lián)邦水法的政策導(dǎo)向是優(yōu)化生態(tài)環(huán)境、保持生態(tài)平衡，對(duì)自然環(huán)境的保護(hù)和水的可持續(xù)利用提出明晰的要求。1995年德國(guó)頒布了《室外排水溝和排水管道標(biāo)準(zhǔn)》，提出通過(guò)雨水收集系統(tǒng)盡可能地降低公共地區(qū)建筑物底層發(fā)生洪水的危險(xiǎn)性。1996年，在聯(lián)邦水法的補(bǔ)充條款中增加了“水的可持續(xù)利用”理念，強(qiáng)調(diào)“為了保證水的利用效率，要避免排水量增加”，實(shí)現(xiàn)“排水量零增長(zhǎng)”。2002年，德國(guó)根據(jù)《歐盟水框架指令》的要求對(duì)《聯(lián)邦水法》進(jìn)行了第七次修訂。各地州以《聯(lián)邦水法》為基礎(chǔ)，出臺(tái)相關(guān)的政策，如德國(guó)漢諾威市康斯伯格小區(qū)在開(kāi)發(fā)時(shí)，規(guī)定小區(qū)開(kāi)發(fā)前后的雨水滲透率要基本保持一致。

此外，德國(guó)對(duì)水資源實(shí)施統(tǒng)一的管理制度，即由水務(wù)局統(tǒng)一管理與水務(wù)有關(guān)的全部事項(xiàng)，并以市場(chǎng)模式運(yùn)作，接受社會(huì)的監(jiān)督。

對(duì)于雨水利用，德國(guó)的管理辦法也十分到位。1989年《雨水利用設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》是“第一代”雨水利用技術(shù)成熟的標(biāo)志，1992年出現(xiàn)了“第二代”雨水利用技術(shù)，21世紀(jì)初形成了“第三代”雨水利用技術(shù)及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。

德國(guó)目前主要的城市雨水利用方式有3種：一是屋面雨水集蓄系統(tǒng)。收集的雨水經(jīng)簡(jiǎn)單處理后，達(dá)到雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，主要用于家庭、公共場(chǎng)所和企業(yè)的非飲用水，如街區(qū)公寓的廁所沖洗和庭院澆灑。二是雨水截污與滲透系統(tǒng)。道路雨洪通過(guò)下水道排入沿途大型蓄水池或通過(guò)滲透補(bǔ)充地下水。德國(guó)城市街道雨洪管道口均設(shè)有截污掛籃，以攔截雨洪徑流攜帶的污染物。城市地面使用可滲透地磚，以減小徑流。三是生態(tài)小區(qū)雨水利用系統(tǒng)。小區(qū)沿著排水道修建可滲透淺溝，表面植有草皮，供雨水徑流時(shí)下滲。超過(guò)滲透能力的雨水則進(jìn)入雨洪池或人工濕地，作為水景或繼續(xù)下滲。

英國(guó)。2006年開(kāi)始，英國(guó)政府通過(guò)《住房建筑管理規(guī)定》等法律規(guī)定，進(jìn)一步促進(jìn)家庭雨水回收系統(tǒng)的普及。英國(guó)政府針對(duì)新建房屋設(shè)立1到6級(jí)的評(píng)估體系，要求所有的新建房屋至少達(dá)到3級(jí)以上的可持續(xù)利用標(biāo)準(zhǔn)才能獲得開(kāi)工許可，而其中最重要的提升等級(jí)方式之一就是建立雨水回收系統(tǒng)。2015年之后，英國(guó)政府為更有針對(duì)性地控制水資源利用效率，要求單一住房單元的居民每天設(shè)計(jì)用水量不超過(guò)125升，這使得居民建立雨水回收系統(tǒng)的積極性大幅提升。

此套可持續(xù)排放體系在雨洪調(diào)節(jié)中發(fā)揮了重要作用，雨水排放在地區(qū)發(fā)展規(guī)劃中被嚴(yán)格定量，一方面作為地區(qū)規(guī)劃部門(mén)頒發(fā)規(guī)劃許可的審核條件，另一方面也為開(kāi)發(fā)商的投資建設(shè)提供了法律依據(jù)。

美國(guó)。1976年，美國(guó)國(guó)家雨水管理部門(mén)設(shè)立了針對(duì)城區(qū)分流制雨水排放系統(tǒng)的一般許可證（Municipal Separate Storm Sewer System， MS4）。1987年美國(guó)聯(lián)邦政府通過(guò)的水質(zhì)法（Water Quality Act）規(guī)定了雨水排放許可要求，確立雨水許可證制度，包括對(duì)城市、建設(shè)場(chǎng)地、工業(yè)場(chǎng)地的三種降雨帶來(lái)的污染。

國(guó)家污染物減排體系（National Pollutant Discharge Elimination System， NPDES）是按照美國(guó)《清潔水法》（CWA）規(guī)定的。CWA規(guī)定，除非有國(guó)家頒發(fā)的污染物排放削減許可證，禁止從電源向通航水域排放任何污染物。國(guó)家污染物減排體系（NPDES）規(guī)定了不同類(lèi)型的排放源，即市政源和工業(yè)源。其中市政源包括國(guó)家預(yù)處理項(xiàng)目規(guī)定了非住宅中的廢水排入污水處理廠；市政污水廠和其他生活污水廠必須為污泥使用和處置提交許可申請(qǐng)；對(duì)合流制溢流污水（CSO），美國(guó)1989年發(fā)布了CSO控制戰(zhàn)略，1994年制定和發(fā)布了CSO控制政策；對(duì)暴雨，美國(guó)1990年發(fā)布了城市分流制雨水系統(tǒng)（M4）的雨水排放規(guī)范。工業(yè)源包括直接排放的工藝廢水或非工藝廢水，以及來(lái)自工業(yè)源的暴雨徑流，所有與工業(yè)活動(dòng)相關(guān)的暴雨徑流排放，不管是通過(guò)城市分流制雨水系統(tǒng)排放還是直接排放到水體，均須持有NPDES許可證。

美國(guó)規(guī)定了三類(lèi)雨水排放許可證：基于城市分流制的雨水排放許可證（MS4）、工業(yè)雨水排放許可證和建設(shè)活動(dòng)雨水排放許可。受NPDES約束。其中MS4許可實(shí)施分為兩個(gè)階段，第一階段，MS4須在最大可行程度上減少雨水排放中的污染物，市政雨水還必須禁止非雨水排放物進(jìn)入。監(jiān)管對(duì)象僅限于服務(wù)人口超過(guò)10萬(wàn)的城市，并設(shè)立了針對(duì)人口等于或大于25萬(wàn)的大城市和人口在10萬(wàn)到25萬(wàn)之間的中等城市的兩種類(lèi)型的許可申請(qǐng)。第二階段，小型城市雨水排放須獲得許可證，大多是一般許可證，小型城市指人口不足10萬(wàn)的城市建成區(qū)。

美國(guó)有數(shù)以千計(jì)的水體被列為受損水體。為修復(fù)水體，美國(guó)實(shí)施了日最大允許負(fù)荷（Total Maximum Daily Loads， TMDL）計(jì)劃，根據(jù)水質(zhì)要求，確定水體能夠接受某種污染物的最大日負(fù)荷，從而在各類(lèi)污染源之間分配應(yīng)該削減的污染負(fù)荷。TMDL是指確定某一特定污染物可以被排入水體而保證水體仍能滿(mǎn)足水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的最大可允許負(fù)荷量。TDML由點(diǎn)源污染物分配（WLA）、非點(diǎn)源污染負(fù)荷分配（LA）以及一個(gè)安全系數(shù)（MOS）和預(yù)留容量（RC）構(gòu)成。TDML基于污染源和水質(zhì)的響應(yīng)關(guān)系，為州政府建立基于水質(zhì)的管理提供科學(xué)依據(jù)，減少點(diǎn)源和非點(diǎn)源的污染負(fù)荷排放，以修復(fù)或保持州水資源的質(zhì)量安全。自推行TMDL以來(lái)，美國(guó)各州已制定實(shí)施了數(shù)萬(wàn)個(gè)TDML計(jì)劃，極大地改善了受污染水體的水質(zhì)。

1999年美國(guó)開(kāi)始實(shí)施第二階段的雨水管理，規(guī)定市政當(dāng)局必須制定雨水管理計(jì)劃（Stormwater Management Plan，SWMP）。美國(guó)實(shí)行雨水管理制度，截至2009年美國(guó)共有500多個(gè)縣市在收取雨水管理費(fèi)，而且近年來(lái)收取雨水費(fèi)的城市越來(lái)越多。如華盛頓特區(qū)設(shè)有不透水面積費(fèi)和雨水費(fèi)。

法國(guó)。在法國(guó)城市規(guī)劃層面，針對(duì)不同地區(qū)的地表徑流和排水能力做出相應(yīng)的強(qiáng)制性管控。城市雨水管理部門(mén)規(guī)定在對(duì)雨水進(jìn)行初級(jí)凈化和截污后，每公頃的城市用地向市政雨水管的排水量不能超過(guò)3L/s，否則該用地的相關(guān)責(zé)任單位就要承擔(dān)相應(yīng)的超額排水費(fèi)。這就要求超量排水的單位要增加雨水滯納儲(chǔ)存設(shè)施，從而有效控制城市排水壓力。

里昂位于法國(guó)的索恩河與羅納河交匯處，雖然水資源較為豐富，但里昂的水務(wù)管理者仍不愿放棄對(duì)雨水的利用，并對(duì)此做了細(xì)致的工作。首先，各個(gè)社區(qū)收集的雨水被納入到了城市一體化的水循環(huán)體系中，由當(dāng)?shù)卣?fù)責(zé)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)測(cè)與管控；其次，里昂政府將本市各處的道路規(guī)模、土壤類(lèi)別與地型走勢(shì)等信息進(jìn)行了統(tǒng)一梳理并公示，任何市區(qū)內(nèi)新的建筑項(xiàng)目均需要考慮到這些基本信息，將雨水管理納入設(shè)計(jì)規(guī)劃中，并接受當(dāng)?shù)卣牟轵?yàn)考核。憑借著這種精細(xì)化的城市水循環(huán)監(jiān)管體系，里昂市近年來(lái)多次獲得國(guó)際城市水務(wù)管理領(lǐng)域的評(píng)比冠軍。

以源頭控制為主的雨水解決方案

地下蓄水池。地下蓄水池系統(tǒng)是日本的主要治水模式。地下蓄水池的存在，極大地減少了地面被淹的幾率，大大增加了雨水回用。此外，新建大樓配套、公園、學(xué)校周?chē)冀ㄓ杏晁畠?chǔ)存設(shè)施。

日本最高的“東京晴空塔”設(shè)計(jì)了地下蓄水池系統(tǒng)，能儲(chǔ)存7000噸雨水，可用作消防用水，作為應(yīng)急生活用水時(shí)可供應(yīng)東京墨田區(qū)23萬(wàn)人使用一天。

澀谷車(chē)站是東京的交通樞紐，也是購(gòu)物娛樂(lè)的中心，但“水害”多年未解。之前在雨季經(jīng)常使得澀谷車(chē)站附近的多條街道“水漫金山”，一條半地下的車(chē)站站臺(tái)進(jìn)水，多個(gè)進(jìn)口閘機(jī)被迫關(guān)閉，車(chē)站工作人員全員出動(dòng)清理積水。近年澀谷車(chē)站周邊地區(qū)開(kāi)始整體開(kāi)發(fā)工程的同時(shí)在地下25米深處，建造一個(gè)4000噸的地下儲(chǔ)水池。它一池多用，當(dāng)降雨量超過(guò)50毫米每小時(shí)時(shí)，將附近雨水集中儲(chǔ)存，解決周邊瞬間排水能力的不足，同時(shí)與東京龐大的地下排水系統(tǒng)相連，在大雨高峰過(guò)后再陸續(xù)把雨水排放。而且，它起到調(diào)節(jié)池的作用，平時(shí)池中儲(chǔ)存一定量的雨水，雨季過(guò)后隨時(shí)可供地面澆花、除塵、消防等使用，甚至可以?xún)艋蠊┦忻裆钍褂谩?/p>

東京每年遭遇臺(tái)風(fēng)級(jí)的大暴雨不過(guò)五六次，除這些雨水需要排洪外，一般性的雨水并不造成危害。近年來(lái)日本更多考慮的是雨水的利用問(wèn)題。除新建大樓配套建設(shè)雨水儲(chǔ)存設(shè)施外，各公園、學(xué)校周?chē)冀ㄓ袃?chǔ)水池，所以常能看到路旁有消防蓄水池的標(biāo)志。

居住小區(qū)。在居住區(qū)中，綠地或是廣場(chǎng)早已不是單單為了美觀或是滿(mǎn)足活動(dòng)需求，有很多在建立初期就是以調(diào)節(jié)雨洪管理為目的，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是將綠地設(shè)計(jì)成可蓄洪的地區(qū)。同時(shí)，越來(lái)越多的家庭也開(kāi)始利用雨水收集系統(tǒng)。

巴黎北部的Saint Denis居住區(qū)內(nèi)，一個(gè)中央綠地就以調(diào)蓄雨水為目的建立起來(lái)。它被設(shè)計(jì)成一個(gè)相對(duì)低洼的區(qū)域，緩坡草地將雨水引向下游的一條旱河和位于市政道路下面的儲(chǔ)水池中。在下暴雨的時(shí)候，這個(gè)區(qū)域就變成了一個(gè)被淹沒(méi)的區(qū)域，十年一遇的暴雨中所蓄積的水量可達(dá)到30cm至40cm深。

德國(guó)弗萊堡是德國(guó)綠黨總部所在，是著名的生態(tài)城市。弗萊堡的生態(tài)試驗(yàn)住宅區(qū)采用單戶(hù)雨水收集利用技術(shù)，將屋頂?shù)挠晁枚ㄐ偷墓艿朗占綄?zhuān)門(mén)的蓄水桶中進(jìn)行過(guò)濾和凈化，溢出的雨水通過(guò)綠地等回滲入地下，儲(chǔ)存起來(lái)的雨水可用來(lái)洗車(chē)或澆灌各家的花園。

英國(guó)雨水再利用管理協(xié)會(huì)最新數(shù)據(jù)顯示，近年來(lái)，隨著水價(jià)不斷攀升，越來(lái)越多的家庭開(kāi)始使用雨水收集系統(tǒng)。一般房屋雨水收集系統(tǒng)設(shè)置1000升至7500升的儲(chǔ)水罐，多用于滿(mǎn)足家庭灌溉、洗衣等非飲用水需要。家用雨水收集系統(tǒng)直接從屋頂收集，并通過(guò)導(dǎo)水管簡(jiǎn)單過(guò)濾或者更為復(fù)雜的自?xún)暨^(guò)濾系統(tǒng)后導(dǎo)入地下儲(chǔ)水罐儲(chǔ)存。

大型公建設(shè)施。很多體育場(chǎng)地由于本身鋪裝的不透水性或是弱透水性也會(huì)給周邊的地表徑流控制帶來(lái)困擾，但合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)可解決這一問(wèn)題。如歐洲某社區(qū)的籃球場(chǎng)被設(shè)計(jì)成半地下式，兼具雨水滯留功能。雨量正常時(shí)，該場(chǎng)地周邊社區(qū)內(nèi)匯集的雨水會(huì)儲(chǔ)存在籃球場(chǎng)邊的專(zhuān)用雨水收集池中，在遇到暴雨時(shí)，活動(dòng)場(chǎng)地本身就變成了一個(gè)巨大的儲(chǔ)水池，有效滯留過(guò)量雨水，分擔(dān)市政管道的壓力，保障社區(qū)安全。

紐約城市大學(xué)皇后學(xué)院被《普林斯頓評(píng)論》評(píng)為2012年最佳環(huán)境綠色大學(xué)之一。該校的3個(gè)雨水花園分別設(shè)在辦公樓后面的空地、圖書(shū)館旁和草坪旁的行人道。這些花壇底層鋪墊兩種不同大小的石頭層，然后以土壤覆蓋，種植經(jīng)過(guò)選擇適合于雨水過(guò)濾、凈化空氣的植物和花卉，下雨時(shí)雨水通過(guò)花園過(guò)濾之后滲入地下。

大型的公共設(shè)施通常會(huì)配備有巨大的停車(chē)場(chǎng)。海綿城市體系下的道路和停車(chē)設(shè)施的設(shè)計(jì)需要結(jié)合雨水收集、初級(jí)凈化、儲(chǔ)存等措施來(lái)降低大面積的硬質(zhì)鋪裝帶來(lái)的不良后果。

曼哈頓學(xué)院的停車(chē)場(chǎng)是一個(gè)采用環(huán)保建筑材料攔截雨水的案例。兩個(gè)停車(chē)場(chǎng)以多孔混凝土改造而成，雨水經(jīng)多孔混凝土、碎石和地基多層過(guò)濾，然后滲入到地下水系統(tǒng)，而不是直接流入城市下水道。

位于曼哈頓鬧市中心的高線公園全長(zhǎng)約2.5公里，是目前世界上最長(zhǎng)的屋頂花園。該項(xiàng)目能截留80%的雨水流量，通過(guò)創(chuàng)造綠色自然環(huán)境，凈化空氣，減少“熱島”效應(yīng)，吸引昆蟲(chóng)和鳥(niǎo)類(lèi)。

此外還有遍及紐約布魯克林、昆斯區(qū)等地的商業(yè)屋頂農(nóng)場(chǎng)，這些“綠色屋頂”農(nóng)場(chǎng)種植著各種蔬菜水果。

海綿公園。里昂市中心的中央公園建立在一片低洼地中。在建造該公園時(shí)特意留出了一個(gè)容量為870立方米的儲(chǔ)水池。雨天時(shí)，公園周邊建筑的雨水會(huì)被引水渠集中引入這個(gè)儲(chǔ)水池內(nèi)。儲(chǔ)水池內(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凈化。經(jīng)過(guò)凈化后的水被重新引入到城市綠化區(qū)中灌溉植被。

社區(qū)公園的邊界通常也可以成為收集雨水的地方。巴黎的高邁耶公園一條2.5深的溝槽成為了公園的“圍墻”，坡地上種植茂密的植物，同時(shí)兼具雨水收集的作用。

道路。為了削弱和控制地表徑流，在很多市政道路的兩側(cè)會(huì)設(shè)計(jì)低洼的人行道和綠地，通過(guò)對(duì)地形的塑造將雨水降速逐漸引流到樹(shù)池、草坪等緩沖綠地。

日本注重地面的呼吸性能，很多馬路用大粒石子和瀝青鋪就，便道也普遍使用透水磚，大大提高了其透水性。同時(shí)盡量減少地面硬化，多留泥土地面。

以排水系統(tǒng)為主的雨水解決方案

德國(guó)。德國(guó)地下排水系統(tǒng)的大規(guī)模建造伴隨著19世紀(jì)世界工業(yè)化的發(fā)展。當(dāng)時(shí)，德國(guó)城市化進(jìn)程加速，城市衛(wèi)生系統(tǒng)不堪重負(fù)，霍亂、傷寒等疾病頻繁爆發(fā)。建立完善的城市供排水系統(tǒng)，成為了必然的選擇。

1842年，在英國(guó)工程師William Lindley的規(guī)劃下，德國(guó)城市漢堡率先建起了最初的城市排水系統(tǒng)和第一個(gè)污水處理廠。隨著漢堡市不斷擴(kuò)大，排水系統(tǒng)也不斷擴(kuò)展，又先后建起了十幾個(gè)污水處理廠。這個(gè)系統(tǒng)還包含一個(gè)沖水系統(tǒng)，每周利用潮水清理主要的下水道。雖然當(dāng)時(shí)設(shè)備簡(jiǎn)陋，并沒(méi)有徹底解決水污染問(wèn)題，但這樣的設(shè)計(jì)理念仍然具有里程碑意義，很快就被歐洲和美國(guó)的一些城市所學(xué)習(xí)。

1867年，法蘭克福建成了第一個(gè)系統(tǒng)性的現(xiàn)代化下水道系統(tǒng)。該系統(tǒng)將污水進(jìn)行分類(lèi)疏導(dǎo)，最后排入河流，并與整個(gè)城市的排水系統(tǒng)進(jìn)行整合，極大地提高了效率。可以說(shuō)，德國(guó)開(kāi)啟了整個(gè)歐洲大陸排水系統(tǒng)建設(shè)的新起點(diǎn)。

為解決管道破損、溢流污染等問(wèn)題，德國(guó)采取分流制排水系統(tǒng)改造，分別為整治修復(fù)技術(shù)、管道清洗、管道滲漏性檢查、調(diào)蓄池建設(shè)。為減少初期雨水，特別是合流制地區(qū)降雨初期超過(guò)截流能力的合流水對(duì)水體的污染，自1975年德國(guó)首先在南部建設(shè)雨水池，20世紀(jì)80年代后期開(kāi)始大規(guī)模建設(shè)各種雨水池。

根據(jù)2010年德國(guó)聯(lián)邦環(huán)保局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，如今德國(guó)的公共排水管道已達(dá)540000公里，大約可以環(huán)繞地球13圈半，專(zhuān)門(mén)的雨水排水管道長(zhǎng)66000公里。德國(guó)綜合性的排水系統(tǒng)，每年可以處理100多億立方米的污水和雨水。

在德國(guó)，大城市每年投入到下水道系統(tǒng)的預(yù)算都在上億歐元，維護(hù)費(fèi)用在每公里年均5000歐元左右。水務(wù)部門(mén)的閉路電視系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)地下管道進(jìn)行24小時(shí)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題會(huì)及時(shí)進(jìn)行維修。

以慕尼黑為例，暴雨來(lái)臨時(shí)，慕尼黑的13個(gè)總?cè)萘窟_(dá)70.6萬(wàn)立方米的地下儲(chǔ)水庫(kù)可暫時(shí)貯存雨水，成為暴雨進(jìn)入地下管道之前的緩沖閥門(mén)，然后將雨水緩慢釋放到地下排水管道，以確保進(jìn)入地下設(shè)施的水量不會(huì)超過(guò)最大負(fù)荷，最終將雨水引入Isar河。

此外，德國(guó)的雨水排水系統(tǒng)還包括強(qiáng)制性透水路面的設(shè)計(jì)，不僅解決了積水問(wèn)題，還平衡了城市生態(tài)系統(tǒng)。比如雨水由透水路面滲透入地，可補(bǔ)充地下水資源；還能通透“地氣”，可使地面冬暖夏涼，雨季透水，冬季化雪，可以增加城市居住的舒適度；透水地面的孔隙多，地表面積大，對(duì)粉塵有較強(qiáng)的吸附力，減少了揚(yáng)塵污染，也可降低噪音。

德國(guó)城市中80%的地面都為透水地面。德國(guó)的市政根據(jù)不同區(qū)域鋪就不同的透水路面。人行道、步行街、自行車(chē)道、郊區(qū)道路等受壓不大的地方，采用透水性地磚，這種磚本身可透水，磚與磚之間采用了透水性填充材料拼接；自行車(chē)存放地和停車(chē)場(chǎng)的地面，則選擇有孔的混凝土磚，并在磚孔中用土填充，這樣有利于雜草生長(zhǎng)，從而使地面的40%有綠化功能；居民區(qū)、公園和街頭廣場(chǎng)更需要綠化和美化，因此這些地方選用實(shí)心磚鋪路，但磚與磚之間會(huì)留出空隙；居民區(qū)步行道、校園和公園等步行道路等地，由于路面使用率高，用細(xì)碎石或細(xì)鵝卵石鋪路會(huì)更合適。此外，道路兩邊還修有引流暴雨的溝壑。

對(duì)于村莊和小城鎮(zhèn)，德國(guó)也有排積水的高招——建滯留雨水的低地池塘。下雨時(shí)使雨水順地勢(shì)流入，并形成濕地生態(tài)區(qū)；讓荒地長(zhǎng)滿(mǎn)灌木和樹(shù)林，能使降雨很快通過(guò)植物的根部被吸收入地；讓各種人工改建的直型河道和溪流恢復(fù)原有的自然彎曲形狀和透水狀態(tài)，恢復(fù)河岸兩邊的自然植被帶，并讓泛洪區(qū)與多條這樣彎曲的河道與溪流相連；在農(nóng)田周邊，采用修建土籬和灌木帶的方法來(lái)增加農(nóng)田對(duì)洪水的抵抗和吸收能力等。

從上世紀(jì)60年代起，德國(guó)就致力于開(kāi)發(fā)各種雨水滲透裝置。德國(guó)一些城市在不同區(qū)域鋪設(shè)不同的透水路面。道路兩邊還修有引流暴雨的溝壑、地表明溝。這不僅作為下水道之外重要的雨水傳輸途徑，還模擬天然河道，融入城市景觀，既實(shí)用又美觀。

德國(guó)近年來(lái)開(kāi)始推廣的“洼地—滲渠系統(tǒng)”使各個(gè)就地設(shè)置的洼地、滲渠等設(shè)施與帶有孔洞的排水管道相連，形成了一個(gè)分散的雨水處理系統(tǒng)。低洼的草地能短期儲(chǔ)存下滲的雨水，滲渠則能長(zhǎng)期儲(chǔ)存雨水，進(jìn)一步減輕了排水管道的負(fù)擔(dān)。

法國(guó)巴黎。巴黎的下水道均處在巴黎市地面以下50米，水道縱橫交錯(cuò)，密如蛛網(wǎng)，總長(zhǎng)2347公里，規(guī)模遠(yuǎn)超巴黎地鐵。巴黎人花了126年的時(shí)間將其完善擴(kuò)充，并按溝道大小，分為小下水道、中下水道和排水渠三種。當(dāng)前，每天有120億立方米的水經(jīng)此凈化排出。

巴黎下水道網(wǎng)絡(luò)中，有2個(gè)電腦控制的污水壓力提升廠，它們能加速?gòu)U水的流動(dòng)，同時(shí)負(fù)責(zé)大量垃圾和泥沙的清除；11個(gè)專(zhuān)門(mén)針對(duì)雨季塞納河水的“漲水站”以及安全閥，來(lái)保證經(jīng)過(guò)馬路又流回到塞納河水的質(zhì)量；50個(gè)專(zhuān)門(mén)用于下大雨時(shí)保證排水效果的路邊下水道。

同時(shí)，巴黎市民飲用水的50%是通過(guò)地下管道輸入的。巴黎的下水道除了排水溝外，它還設(shè)有兩套供水系統(tǒng)，一套供飲用水，一套供非飲用水，以及一條氣壓傳送管道。巴黎的地下排水系統(tǒng)基本是順著城市的道路修建的，每條道路下面都有一條與之平行的排水溝，整個(gè)排水系統(tǒng)就像是一個(gè)完整的人體。它通過(guò)四通八達(dá)的供水管道向城市的每家每戶(hù)輸送自來(lái)水；緊挨著供水管道的是同樣粗的排水管道，負(fù)責(zé)將各種生活污水運(yùn)出巴黎。

在巴黎，雨水到了地面會(huì)迅速了無(wú)蹤跡，在地面之下匯成一片“汪洋”。拋掉地面成效，巴黎更有讓人驚奇的地下奇跡。一位有過(guò)下水道參觀經(jīng)歷的游客描述道，“四壁整潔，管道通暢，地上沒(méi)有一點(diǎn)臟物，干凈程度可與巴黎街道相媲美，不會(huì)聞到一丁點(diǎn)兒腥臭味”。

此外，在巴黎，如果你不小心把鑰匙或是貴重的戒指掉進(jìn)了下水道，是完全可以根據(jù)地漏位置，把東西找回來(lái)的。因?yàn)檫@里約2.6萬(wàn)個(gè)下水道蓋、6000多個(gè)地下蓄水池都會(huì)標(biāo)注街道和門(mén)牌號(hào)碼。

法國(guó)的下水道中還有獨(dú)立的照明系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)。只要將下水道中的照明燈打開(kāi)，即使是晚間也可以進(jìn)行維修工作。這樣的市政工程雖然初期投資相當(dāng)巨大，但是在后期的使用過(guò)程中卻可以節(jié)省大量的人力和物力。但凡任何一條管線發(fā)生泄漏、電纜發(fā)生短路或者出現(xiàn)其他的故障，工人都可以直接進(jìn)入地下進(jìn)行維修，而不需要向其他國(guó)家一樣挖開(kāi)地面、切斷交通后再進(jìn)行處理。

日本東京。東京的雨水有兩種渠道疏通：第一，靠近河渠地域的雨水一般會(huì)通過(guò)各種建筑的排水管，以及路邊的排水口直接流入雨水蓄積排放管道，最終通過(guò)大支流排入大海；第二，其余地域的雨水，會(huì)隨著每棟建筑的排水系統(tǒng)進(jìn)入公共排雨管，再隨下水道系統(tǒng)的凈水排放管道流入公共水域。

1992年至2006年之間，日本在埼玉縣（Saitama）東部修建了一座暴雨排水系統(tǒng)——首都圈外圍排水系統(tǒng)，是世界最大規(guī)模、最先進(jìn)的地下排水系統(tǒng)，支撐著日本首都東京的安全。獲“地下神殿”之美名。目的是防止臺(tái)風(fēng)季節(jié)因?yàn)楸┯甓赡艹霈F(xiàn)的洪災(zāi)，讓日本東京地區(qū)免受水災(zāi)侵襲。據(jù)悉，該系統(tǒng)共耗資30億美元。這座排水系統(tǒng)由一連串混凝土立坑組成，每個(gè)混凝土立坑有65米高（約22層樓）、32米寬，在地下50米深處，由6.3公里長(zhǎng)的隧道串接而成。除此之外，還有一座巨型調(diào)壓水槽：25.4米高（約八層樓）、177米長(zhǎng)、78米寬，內(nèi)有59支混凝土支柱，總貯水量為67萬(wàn)立方米，以14000匹馬力的渦輪機(jī)達(dá)到最大排水量每秒200立方米，排水標(biāo)準(zhǔn)是五至十年一遇。

除了硬件保障之外，東京下水道局從污水排放階段就開(kāi)始介入管理，以保證排水管道的暢通。他們規(guī)定，一些不溶于水的洗手間垃圾不允許直接排到下水道，而要先通過(guò)垃圾分類(lèi)系統(tǒng)進(jìn)行處理。此外，烹飪產(chǎn)生的油污也不允許直接導(dǎo)入下水道中，東京下水道局對(duì)此倡導(dǎo)的解決辦法是：用報(bào)紙把油污擦干凈，再把沾滿(mǎn)油污的報(bào)紙當(dāng)作可燃垃圾來(lái)處理。更干脆的辦法是做菜少用油。下水道局甚至配備了專(zhuān)門(mén)介紹健康料理的網(wǎng)頁(yè)和教室，介紹少油、健康的食譜。

此外，東京還設(shè)有降雨信息系統(tǒng)來(lái)預(yù)測(cè)和統(tǒng)計(jì)各種降雨數(shù)據(jù)，并進(jìn)行各地的排水調(diào)度。利用統(tǒng)計(jì)結(jié)果，可以在一些容易浸水的地區(qū)采取特殊的處理措施。比如，東京江東區(qū)南沙地區(qū)就建立了雨水調(diào)整池，其中最大的一個(gè)池一次可以最多存儲(chǔ)2.5萬(wàn)立方米的雨水。

美國(guó)紐約。美國(guó)紐約的下水道位于地下9至60米的地方，總長(zhǎng)10600公里，興建于1849年。紐約也堪稱(chēng)最早建造下水道的城市之一。壯觀的地下磚結(jié)構(gòu)隧道，完善的排水設(shè)施是美國(guó)其他任何一座城市都無(wú)法相比的。由于寬闊敞亮，紐約下水道是《007》系列、《碟中諜》系列電影中的?？?。

但是紐約排水系統(tǒng)卻經(jīng)常因?yàn)槲廴舅赖膯?wèn)題備受詬病，甚至還發(fā)生過(guò)因污水異味導(dǎo)致聯(lián)合國(guó)總部會(huì)議被迫終止的事件。隨著城市化的推進(jìn)，該市的污水問(wèn)題給政府和公眾帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。美國(guó)環(huán)境保護(hù)署在1994年下發(fā)了全國(guó)性的框架文件，要求控制這種溢流現(xiàn)象的發(fā)生，內(nèi)容包括要求下水道不能輕易被瓦礫堵塞；如果發(fā)生溢流要及時(shí)警告公民等。

為緩解資源浪費(fèi)現(xiàn)狀，美國(guó)環(huán)保部門(mén)從2011年起在全國(guó)推出各種降低能耗的計(jì)劃，以提高污水處理過(guò)程的能源效率。

截止2012年，美國(guó)總共有16583家污水處理廠，每年總共要花費(fèi)大約40億美元的電力成本，占美國(guó)整個(gè)國(guó)家電力供給的1%。同時(shí)，還向大氣中排放4500萬(wàn)噸以上的溫室氣體。其中，僅有19%～20%的處理廠將厭氧消化池中產(chǎn)生的能量加以回收利用。

與一般污水處理廠保守的做法不同，紐約市環(huán)保局不僅僅關(guān)注于滿(mǎn)足環(huán)境規(guī)范，同時(shí)也開(kāi)始意識(shí)到污水處理成本和長(zhǎng)期回報(bào)問(wèn)題。環(huán)保局聲稱(chēng)，在不久的將來(lái)，城市排水系統(tǒng)將化身“能源的制造者”。為此，紐約改造了14座污水處理廠。一是從污水中繁殖的藻類(lèi)中提取加熱燃料丁醇（一種可以替代汽油的燃料）。同時(shí)，出售甲烷氣體，給居民家庭提供能源。二是收集排水管道污泥，制造氣體，然后用這些氣體制造清潔能源；或者將污泥加工成一種富含養(yǎng)分和有機(jī)成分的、可回收再利用的生物固體，并作為肥料和土壤改良劑用于公園、田地、草坪、高爾夫球場(chǎng)等地方。將紐約市居民生活污水所產(chǎn)生的大量污泥、甲烷和其他“副產(chǎn)品”轉(zhuǎn)化為可再生能源。

效果與啟示

政策管理完善。國(guó)家的政策與管理在海綿城市建設(shè)過(guò)程中相當(dāng)重要。在制度上，完善有關(guān)水污染防治法、城市節(jié)約用水管理辦法、建筑給水排水規(guī)范等，新建或改建城市建筑使之符合海綿城市的建設(shè)要求，探索建立針對(duì)海綿城市建設(shè)管理的規(guī)章制度。在試點(diǎn)城市探索雨水管理收費(fèi)制度，開(kāi)展雨水管理收費(fèi)試點(diǎn)。

用水量下降。雨水回收利用大大降低了居民每天人均用水量，大大節(jié)約了水資源。大型市政建筑和商業(yè)建筑的雨水利用節(jié)省了大量的可利用水資源。最為典型的是倫敦奧林匹克公園。園內(nèi)主體建筑和林地建立了完善的雨水收集系統(tǒng)，通過(guò)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(lái)自于雨水和經(jīng)過(guò)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(lèi)似街區(qū)下降了40%。公園周邊居民的每天人均用水量也下降至105升，遠(yuǎn)低于倫敦地區(qū)的平均水平144升。

英國(guó)政府和雨水再利用管理協(xié)會(huì)調(diào)研認(rèn)為，英國(guó)利用雨水回收系統(tǒng)在提升水資源利用率方面仍有巨大的潛力。數(shù)據(jù)顯示，以當(dāng)前倫敦地區(qū)典型住房計(jì)算，在倫敦地區(qū)年均600毫米降水量情況下，每所房屋（屋頂面積100平方米）每年可回收5.4萬(wàn)升雨水。英國(guó)政府預(yù)計(jì)，如果所有新建住宅都設(shè)置雨水收集裝置，未來(lái)英格蘭地區(qū)年均回收雨水量將達(dá)到2.8億立方米；如果新建商業(yè)用地也設(shè)置類(lèi)似的裝置，則回收數(shù)量能夠翻倍。

防洪排澇能力提升。海綿城市應(yīng)對(duì)“雨后看?！钡拇蟪鞘胁∮幸欢ㄐЧ?。通過(guò)透水地面、下沉式綠地、蓄水池等的作用，使得降雨路面的綜合徑流系數(shù)大大降低，增強(qiáng)了防洪排澇的能力。

英國(guó)雨水利用管理協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前建立的家庭雨水收集系統(tǒng)，能夠使單一家庭應(yīng)對(duì)突發(fā)降雨能力提升至一年一遇的水平。與此同時(shí)，大型設(shè)施和社區(qū)建立適合自身規(guī)模的雨水收集系統(tǒng)后，社區(qū)應(yīng)對(duì)突發(fā)降水的能力有可能提升至30年一遇的水平。在此基礎(chǔ)上，大倫敦區(qū)周邊建立的30個(gè)左右的大型蓄水湖，其應(yīng)對(duì)能力則有可能提升至百年一遇，大倫敦區(qū)的主排水河道泰晤士河的應(yīng)對(duì)能力也會(huì)相應(yīng)大幅上升。

排水系統(tǒng)高標(biāo)準(zhǔn)改造。海綿城市對(duì)于暴雨的襲擊仍然無(wú)能為力。告別“看?！北仨殢挠布テ?，作別原有偏低的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，向高標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家看齊?？梢詮囊韵聨讉€(gè)方面借鑒國(guó)外的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)：以生態(tài)為先的原則，因地制宜排污泄洪，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處；制定排水高標(biāo)準(zhǔn)，配備相應(yīng)排水系統(tǒng)；加大地下管道修建及養(yǎng)護(hù)工作投資力度；設(shè)立管理機(jī)構(gòu)，引導(dǎo)居民有序排水；設(shè)立降雨信息系統(tǒng)，預(yù)測(cè)、統(tǒng)計(jì)各種降雨，防患于未然。同時(shí)拓寬思路，采取更經(jīng)濟(jì)環(huán)保的可持續(xù)污水處理和管理方法。

綜上，海綿城市建設(shè)遵循生態(tài)優(yōu)先等原則，將自然途徑與人工措施相結(jié)合，在確保城市排水防澇安全的前提下，最大限度地實(shí)現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化，促進(jìn)雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。海綿城市建設(shè)應(yīng)統(tǒng)籌低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)、城市雨水管渠系統(tǒng)及超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng)。低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)可以通過(guò)對(duì)雨水的滲透、儲(chǔ)存、調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)輸與截污凈化等功能，有效控制徑流總量、徑流峰值和徑流污染；城市雨水管渠系統(tǒng)即傳統(tǒng)排水系統(tǒng)，應(yīng)與低影響發(fā)開(kāi)雨水系統(tǒng)共同組織徑流雨水的收集、轉(zhuǎn)輸與排放；超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng)，用來(lái)應(yīng)對(duì)超過(guò)雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的雨水徑流，一般通過(guò)綜合選擇自然水體、多功能調(diào)蓄水體、行泄通道、調(diào)蓄池、深層隧道等自然途徑或人工設(shè)施構(gòu)建。以上三個(gè)系統(tǒng)不孤立，也沒(méi)有嚴(yán)格的界線，三者相互補(bǔ)充、相互依存，是海綿城市建設(shè)的重要基礎(chǔ)元素。

責(zé) 編/馬冰瑩