海綿城市理論研究及其在中國的應(yīng)用

傅佳藝

（江蘇省宜興市宜興中學(xué)）

海綿城市理論研究及其在中國的應(yīng)用

傅佳藝

（江蘇省宜興市宜興中學(xué)）

在中國面臨各式水危機的形勢下，論文探討了海綿城市的建設(shè)理念以及途徑策略。從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的角度，指出海綿城市實現(xiàn)綠色可持續(xù)的優(yōu)勢；基于低影響開發(fā)等理論，結(jié)合我國國情，提出了建設(shè)海綿城市相關(guān)的措施建議，以保障其順利推行。

海綿城市；水生態(tài)系統(tǒng)；低影響開發(fā)

1 研究背景

當(dāng)前中國正面臨著嚴(yán)重的水源短缺、水質(zhì)污染、河流水系生態(tài)惡化等各式水危機，這不僅僅是簡單的生態(tài)問題，它已成為限制中國向前發(fā)展的1個重要因素[1,2]。“海綿城市”的提出正是針對我國水危機，它是指城市在應(yīng)對雨澇上“彈性”的調(diào)蓄能力[3]。

20世紀(jì)末以來，歐美國家針對其城市化過程中所產(chǎn)生的水資源流失、水生境惡化等突出問題，分別形成了效仿自然排水方式的城市雨洪可持續(xù)發(fā)展的管理體系，相應(yīng)的措施和技術(shù)也得到了長足發(fā)展和實踐應(yīng)用[4]。

美國等發(fā)達國家已經(jīng)建立了較為完善的城市雨洪管理系統(tǒng)建設(shè)，與之相比，中國關(guān)于“海綿城市”的研究及實踐起步則較晚。結(jié)合我國的地理位置、季風(fēng)氣候、城鎮(zhèn)開發(fā)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等因素，2014年11月，《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》發(fā)布[5]，標(biāo)志著“海綿城市”理念已進入管理層面，對我國海綿城市建設(shè)具有指導(dǎo)性意義；12月，國家各個部門聯(lián)合開展海綿城市建設(shè)的試點工作，遷安、廈門、武漢等16座城市成為第一批試點，海綿城市再一次進入了人們的視線。政府已經(jīng)意識到，根本性解決水問題不只是控制和治理工業(yè)和城市生活的點污染源及實施簡單的水資源調(diào)配，而是要對更大范圍的面源污染的治理、實現(xiàn)人與自然和諧的水資源利用，而海綿城市在這方面大大發(fā)揮了其作用。

2 海綿城市的內(nèi)涵

當(dāng)工業(yè)文明到達一定程度時，城市發(fā)展建設(shè)往往會出現(xiàn)與自然相悖的情況，即改造自然。人適應(yīng)自然到人改造自然的過程中，整個生態(tài)環(huán)境就處于一種“破壞-修復(fù)”的循環(huán)，然而破壞總是大于修復(fù)，結(jié)果將會導(dǎo)致嚴(yán)重的生態(tài)危機。而海綿城市是一種低影響發(fā)展模式，遵循的是人與自然和諧的理念，這對解決當(dāng)前突出的環(huán)境問題有著較多的幫助。

對于水問題的解決，海綿城市是在最大限度保護原有水生態(tài)的基礎(chǔ)上改造城市建設(shè)，讓城市適應(yīng)自然的規(guī)律，從而獲得更有效的自然資源的利用。傳統(tǒng)城市在處理水問題上的目的主要是減少水污染和排澇。雨量大時，希望雨水排得越快越好，然而在這種情況下，卻影響了水的下滲、滯留、集蓄，阻礙了水循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，從而造成嚴(yán)重的地下水不足、下游洪災(zāi)等水問題。

與此不同的是，海綿城市從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)出發(fā)，利用了生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)的特點，維持自然水體循環(huán)[6]，發(fā)揮“自然積存”功能，從而達到削減推遲洪峰，控制洪峰峰值時的徑流量；發(fā)揮“自然滲透”功能，可以恢復(fù)水生態(tài)，補充維持地下水位；發(fā)揮“自然凈化”功能，降低水體污染程度，從而達到水質(zhì)的改善，凈化后的水資源可以更好地進行循環(huán)利用。同時，海綿城市從源頭到結(jié)尾全程監(jiān)控水循環(huán)，利用城市的“海綿”功能，低影響環(huán)境生態(tài)，發(fā)揮出水生態(tài)系統(tǒng)的供給、調(diào)節(jié)、生命承載服務(wù)，從而實現(xiàn)一種綠色可持續(xù)的雨水排放模式。

3 建設(shè)“海綿城市”的途徑策略

3.1 水生態(tài)系統(tǒng)的保護和修復(fù)

3.1.1 識別并保護水資源生態(tài)斑塊

斑塊是生態(tài)系統(tǒng)的基本組成單元。識別水資源生態(tài)斑塊并科學(xué)地劃定斑塊后，對水文影響較大的斑塊都應(yīng)納入水資源生態(tài)斑塊加以嚴(yán)格的識別與保護，常見的有河流、湖泊、濕地、水源涵養(yǎng)區(qū)。同時，也不可忽視其他的斑塊，例如農(nóng)田和和原野，為保護水生態(tài)斑塊奠定基礎(chǔ)。

3.1.2 構(gòu)建生態(tài)廊道

城市生態(tài)廊道是城市生態(tài)體系的重要構(gòu)成之一。俞孔堅教授提出，“斑塊-廊道-基質(zhì)”作為景觀生態(tài)格局的基本模式[7]，其中的“廊道”是線狀或帶狀的空間類型，其特征是其連續(xù)性。構(gòu)建時，要將生態(tài)廊道與水資源生態(tài)斑塊有機地結(jié)合起來，將破碎的、分離的斑塊聯(lián)系起來，形成多樣的水生態(tài)保護系統(tǒng)，為生物物種的傳播與遷徙、水資源的調(diào)蓄與分配提供必須的通道。

3.2 海綿城市的設(shè)計與構(gòu)建

3.2.1 完善城市水管理系統(tǒng)

在原有的基礎(chǔ)上，以生態(tài)優(yōu)先的原則進行水系網(wǎng)絡(luò)再規(guī)劃。首先，需制定關(guān)于河流河道的法律，建立、健全利用與保護水資源的機制，不符合管理保護規(guī)劃的一切行為都應(yīng)受到懲處。其次，需采取污水處理技術(shù)，讓城市水得以凈化，遏制水污染的蔓延。最后，將那些影響除澇排險、水生境以及水系景觀效果的設(shè)施及構(gòu)筑物，進行改造甚至拆除。

3.2.2 低影響開發(fā)

在建設(shè)海綿城市的過程中，為更好地利用城市降水，應(yīng)采取截留技術(shù)、促滲技術(shù)和調(diào)蓄技術(shù)[8]。截留技術(shù)可以將雨水形成徑流的速度減緩，降低城市可能面臨的雨洪壓力，如應(yīng)用于綠色屋頂；促滲技術(shù)是指將城市降水通過地面細的縫隙等結(jié)構(gòu)，將雨水收集并加以一定的凈化，如綠色停車場；調(diào)蓄技術(shù)是指當(dāng)雨水收集至飽和時，將凈化的水資源排入市政雨水管網(wǎng)，可解決水源污染和水資源不足問題，如生態(tài)溝、人工濕地。

1）綠色屋頂

綠色屋頂，相當(dāng)于在屋頂上建造1個能透水的綠地，綠化的同時可以達到雨水蓄積的作用。研究表明，綠色屋頂可蓄積約50%～80%的雨水資源，屋頂每天收集到的雨水可以作為中水，用于沖廁以及小區(qū)的綠地灌溉和水景觀。大城市中建筑覆蓋率高，若是提高綠色屋頂?shù)牟捎寐?，在暴雨時就能獲取極大一部分水，可將這部分水加以利用，并降低洪澇災(zāi)害的風(fēng)險概率。

2）綠色停車場

大多數(shù)傳統(tǒng)停車場用水泥、瀝青等材料鋪設(shè)而成，地面光禿，不光是城市粉塵和噪音的污染源，還造成了下滲水的污染。而綠色停車場采用滲水鋪磚與植物相結(jié)合的方法，能夠?qū)λ鶇R集機動車及非機動車產(chǎn)生的重金屬、污染排放物進行表層處理，減少了面源污染的發(fā)生，從而達到保護地表和地下水資源的目的。

3）人工濕地

濕地被譽為“地球之腎”，在保護自然濕地的前提下，依據(jù)當(dāng)?shù)厍樾?、采用適宜措施來開發(fā)人工濕地，對改善城市的生態(tài)環(huán)境具有重大的積極意義。人工濕地是1個綜合的生態(tài)系統(tǒng)，由人工模擬自然濕地建造而成，種植具備凈化效果的水生植物，以生態(tài)學(xué)原理為基礎(chǔ)，發(fā)揮出生態(tài)系統(tǒng)的自身功能，減少再污染的發(fā)生，實現(xiàn)環(huán)境和社會的雙重效益。另外，在人工濕地的植物選擇上，若選擇經(jīng)濟價值較高的物種，便能夠同時產(chǎn)生經(jīng)濟效益，兼得生態(tài)可持續(xù)與經(jīng)濟可持續(xù)。

3.2.3 營造水適應(yīng)性景觀

在我國城鎮(zhèn)化高速發(fā)展、經(jīng)濟增長的同時，也造成了城市濱水面貌混亂。營造城市水景觀，要把景觀與環(huán)境、社會相結(jié)合，適應(yīng)自然水過程，同時景觀的營造也可以增加整個城市的人性化，實現(xiàn)人與環(huán)境和諧發(fā)展的理念，將會更有利于構(gòu)建海綿城市。例如位于哈爾濱的群力雨洪公園，便是水適應(yīng)性景觀的一次創(chuàng)新嘗試[9]。

4 對海綿城市建設(shè)的措施建議

科學(xué)地建設(shè)海綿城市關(guān)乎城市健康可持續(xù)的發(fā)展，本文探討了如何建設(shè)海綿城市，海綿城市的建設(shè)將對實現(xiàn)生態(tài)文化和美麗中國具有重要意義。筆者對于海綿城市建設(shè)提出以下建議，以保障其順利推進。

1）將城鎮(zhèn)作為重點研究對象。城鎮(zhèn)是水問題嚴(yán)重突出的源頭，在海綿城市的建設(shè)下，水污染和水資源短缺問題的解決將會大大提高居民的生活質(zhì)量，也會緩解中國近些年快速城市化背景下引起的多種環(huán)境問題。

2）將低影響開發(fā)的理念觀點落實于各個城市主管部門。中國各級城市中已經(jīng)普遍對單一功能、標(biāo)準(zhǔn)化的灰色基礎(chǔ)設(shè)施形成了慣性依賴，如何將其取代以綠色基礎(chǔ)設(shè)施依舊是難題。應(yīng)將低影響開發(fā)系統(tǒng)與城鎮(zhèn)雨洪管理系統(tǒng)相結(jié)合，建成具有綠色生態(tài)空間和綠色生活方式的大都市。

3）水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施落實法制化。將推進水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)納入法律法規(guī)，對各地水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)作出嚴(yán)格規(guī)范，讓各地都能科學(xué)合理地建設(shè)和利用水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施。

4）加強技術(shù)研發(fā)和推廣。開展對不同氣候環(huán)境、不同功能的雨水低影響開發(fā)系統(tǒng)的研究，讓科學(xué)技術(shù)人員進行實地檢測，制定多種多樣的建設(shè)綠色水生態(tài)的模式與技術(shù)體系，并形成相關(guān)評估與檢測體系，再開展具有示范效應(yīng)的試點工程，通過電視、網(wǎng)絡(luò)平臺等媒介及時宣傳海綿城市建設(shè)的研究成果。

[1] 沈清基.論基于生態(tài)文明的新型城鎮(zhèn)化[J].城市規(guī)劃學(xué)刊,2013（1）:29-36.

[2] 俞孔堅,李迪華,袁弘,傅微,喬青,王思思.“海綿城市”理論與實踐[J].城市規(guī)劃,2015（6）:26-36.

[3] 王國榮,李正兆,張文中,等.海綿城市理論及其在城市規(guī)劃中的實踐構(gòu)想[J].山西建筑,2014,40(36):5-7.

[4] 車生泉,謝長坤,陳丹,于冰沁.海綿城市理論與技術(shù)發(fā)展沿革及構(gòu)建途徑[J].中國園林,2015(6):11-15.

[5] 《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)》發(fā)布實施[J].城市規(guī)劃通訊,2014(21):8.

[6] 仇保興.海綿城市（LID）的內(nèi)涵、途徑與展望[J].建設(shè)科技,2015(1):11-18.

[7] 俞孔堅.生物保護的景觀生態(tài)安全格局[J].生態(tài)學(xué)報,1999(1):10-17.

[8] 畢桂平,陳嫣,徐存福,等.城鎮(zhèn)化大背景下的海綿城市建設(shè)與資源協(xié)調(diào)發(fā)展——以上海市海綿城市的建設(shè)途徑為例[J].上海城市管理,2016,25(1):24-26.

[9] 俞孔堅.綠色海綿營造水適應(yīng)城市:哈爾濱群力雨洪公園[J].園林,2015(1):20-24.

The Theories of Sponge City and its Application in China

FU Jia-yi

(Yixing Middle School in Jiangsu Province)

China is facing a variety of water problems. This paper discusses the conception and strategies of sponge city in response to China's water issues. Based on the theory of ecosystem services and low-impact development, this paper points out the advantages of sponge city and puts forward some suggestions on its construction, so as to guarantee its implementation.

sponge city; aquatic ecosystem; low-impact development