基于生態(tài)水利的海綿城市設(shè)計(jì)原則

王 興 超

(煙臺(tái)市城市水源工程管理局, 山東 煙臺(tái) 264000)

基于生態(tài)水利的海綿城市設(shè)計(jì)原則

王 興 超

(煙臺(tái)市城市水源工程管理局, 山東 煙臺(tái) 264000)

[目的] 探索基于生態(tài)水利的海綿城市建設(shè)方法，解決城市水資源短缺、水災(zāi)害頻發(fā)、水生態(tài)惡化等一系列水安全問題。[方法] 概括海綿城市的科學(xué)內(nèi)涵，歸納總結(jié)其傳統(tǒng)建設(shè)方式，分析中小尺度雨水管理措施的局限性，指出當(dāng)前海綿城市建設(shè)中存在的突出矛盾，分析生態(tài)水利應(yīng)用在海綿城市建設(shè)中的可行性和優(yōu)勢(shì)。[結(jié)果] 通過制定任務(wù)目標(biāo)、基本原則和整體架構(gòu)，圍繞構(gòu)建海綿城市的生態(tài)水利保障體系，提出一系列重點(diǎn)生態(tài)水利工程和非工程措施。[結(jié)論] 生態(tài)水利理論應(yīng)用于海綿城市建設(shè)是保障城市水安全、解決城市水問題的根本之道，海綿城市建設(shè)應(yīng)建立以生態(tài)水利為核心的發(fā)展戰(zhàn)略。

海綿城市; 生態(tài)水利; 雨洪管理; 內(nèi)澇防治; 生態(tài)治理; 雨洪資源利用; 低影響開發(fā)

近些年來，受氣候變化、城鎮(zhèn)化發(fā)展及環(huán)境承載能力等因素影響，水資源短缺、水災(zāi)害頻發(fā)、水生態(tài)惡化等一系列水安全問題普遍威脅著中國(guó)各大城市，而且呈現(xiàn)愈演愈烈的態(tài)勢(shì)。一方面城市內(nèi)澇頻發(fā)，全國(guó)相當(dāng)一部分城市遭遇過嚴(yán)重內(nèi)澇困擾，北京、上海、重慶、廣州、深圳、南京、武漢、長(zhǎng)沙、西安、杭州、濟(jì)南等大城市逢大雨必澇、暴雨成災(zāi)的報(bào)道屢見不鮮，甚至造成人員傷亡，給人民群眾生命財(cái)產(chǎn)帶來巨大損失；另一方面城市水資源供應(yīng)嚴(yán)重不足，水資源短缺正成為嚴(yán)重制約城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要瓶頸。這些被聯(lián)合國(guó)人居署列為“缺水”或“嚴(yán)重缺水”的城市當(dāng)中，甚至包含一些水鄉(xiāng)，這些城市降水豐沛、水系發(fā)達(dá)，卻因水源污染導(dǎo)致水質(zhì)型缺水，從而引發(fā)水危機(jī)。內(nèi)澇與缺水同時(shí)威脅著城市安全與發(fā)展，這看似矛盾的兩個(gè)方面，其實(shí)均源于城市水循環(huán)出了問題，導(dǎo)致水資源、水環(huán)境、水生態(tài)三者的發(fā)展不平衡、不協(xié)調(diào)、不可持續(xù)，城市自身調(diào)配水資源、應(yīng)對(duì)洪澇和干旱等突發(fā)水事件的能力不足。因此，本文擬探索基于生態(tài)水利的海綿城市建設(shè)方法，以期解決城市水資源短缺、水災(zāi)害頻發(fā)、水生態(tài)惡化等一系列水安全問題。

1 海綿城市介紹

1.1 科學(xué)內(nèi)涵

海綿城市用海綿的基本特性類比城市的生態(tài)功能，要求城市應(yīng)具有良好的“彈復(fù)性”(系統(tǒng)在被破壞或失效后能夠自行恢復(fù)正常工作的能力)，以適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)洪澇、干旱等自然災(zāi)害；應(yīng)具有“保水性”，對(duì)水資源收集、儲(chǔ)存和再利用的功能；還應(yīng)具有“凈濾”功能，雨污水能通過土壤滲濾吸附和生物化學(xué)降解作用進(jìn)行過濾、凈化。也就是說，應(yīng)當(dāng)從洪澇災(zāi)害防治、水資源利用和生態(tài)環(huán)境改善等角度全面理解海綿城市的內(nèi)涵[1]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)理論告訴我們，自然生態(tài)系統(tǒng)具備復(fù)雜、豐富而完備的服務(wù)功能，只要維護(hù)和建設(shè)良性循環(huán)的城市自然生態(tài)系統(tǒng)，就能讓城市的每一寸土地都恢復(fù)調(diào)蓄雨洪、涵養(yǎng)水源、凈化雨污等功能，這也是海綿城市構(gòu)建的理論基礎(chǔ)。海綿城市這一概念的引入，使城市洪澇災(zāi)害的治理思路由傳統(tǒng)的“快排防洪澇”向新型的“蓄滯防旱澇”轉(zhuǎn)變，讓城市的河湖水系、綠地、土壤等均能夠發(fā)揮對(duì)雨洪徑流的自然積存、滲透、凈化和緩釋作用，通過對(duì)城市雨洪徑流進(jìn)行源頭減排、分散蓄滯、緩釋慢排和合理利用，減緩或降低自然災(zāi)害和環(huán)境變化的影響，保護(hù)和改善水生態(tài)環(huán)境。其本質(zhì)是通過建立平衡、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的良性水循環(huán)，來提高城市抵御水災(zāi)害的生態(tài)魯棒性。也就是說海綿城市應(yīng)當(dāng)既能夠與雨洪和諧共存，不發(fā)生洪澇災(zāi)害，又能使降雨被積存、凈化、回用或入滲補(bǔ)給地下水，合理的資源化利用雨洪水，同時(shí)還能維持良好的水文生態(tài)環(huán)境，使城市建設(shè)和發(fā)展能夠與自然相協(xié)調(diào)。

1.2 傳統(tǒng)建設(shè)方式

海綿城市的核心目標(biāo)是通過科學(xué)的雨洪管理理念應(yīng)對(duì)城市雨水問題，包括城市缺水和雨水流失、內(nèi)澇災(zāi)害和面源污染等問題。國(guó)內(nèi)外應(yīng)對(duì)城市雨水問題而提出的相關(guān)概念和理念詳見表1。

表1 國(guó)內(nèi)外應(yīng)對(duì)城市雨水問題的相關(guān)概念

盡管這些概念的名稱不同，但內(nèi)涵基本相近，均包涵了雨水資源化利用、洪澇災(zāi)害防治、面源污染減控、生態(tài)環(huán)境改善等方面，且所采取的具體工程措施亦大同小異，都是在傳統(tǒng)城市排水系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”對(duì)城市降雨徑流進(jìn)行總量控制和峰值削減，包括通過透水鋪裝地面、下凹式綠地、屋頂綠化、植被淺溝、植被緩沖帶、雨水滲透池、雨水濕地花園等設(shè)施對(duì)徑流進(jìn)行源頭控制，以及通過雨水滯蓄池、調(diào)洪池及雨水罐等雨水收集回用設(shè)施進(jìn)行過程控制等。

1.3 存在的問題

住建部編制的《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)》(以下簡(jiǎn)稱《指南》)借鑒了國(guó)外應(yīng)對(duì)城市雨水問題所采取的相關(guān)措施[2]，明確了海綿城市是以低影響開發(fā)為基礎(chǔ)的建設(shè)模式，通過建設(shè)上述低影響開發(fā)設(shè)施，在建筑與小區(qū)、道路與廣場(chǎng)、綠地與公園、水系等城市組成部分建設(shè)中，構(gòu)建低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)。

應(yīng)該看到，當(dāng)前國(guó)外成功建設(shè)城市雨水管理系統(tǒng)的國(guó)家，雖采用了上述以中小尺度為主的市政措施，但往往是與龐大、發(fā)達(dá)、完備的城市地下大蓄排系統(tǒng)(major system)相配套而實(shí)施[3-5]，這樣才能保證城市既能擔(dān)負(fù)重現(xiàn)期為1～10 a范圍的常規(guī)降水，又能應(yīng)對(duì)極端天氣帶來的超標(biāo)或特大暴雨。

在治療雨水問題引起的城市病上，僅采用《指南》中以中小尺度為主的雨水管理措施，雖能緩解面源污染等局部問題，但往往投資較高[4-6]，且無法從根本上發(fā)揮綜合效益，治標(biāo)不治本。但如果中國(guó)城市在建設(shè)中小尺度措施的同時(shí)，也配套建設(shè)地下大蓄排系統(tǒng)，則顯得不切實(shí)際。因?yàn)榘l(fā)達(dá)國(guó)家的城市大蓄排系統(tǒng)大多建成于百年前，且往往基于其雄厚的工業(yè)基礎(chǔ)和強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)實(shí)力并歷經(jīng)幾十年才完成。而長(zhǎng)期以來中國(guó)城市在解決超標(biāo)暴雨引起城市內(nèi)澇問題上，缺乏綜合防控策略，排水管道和泵站主要依據(jù)傳統(tǒng)理念、方法和標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)，城市雨水排放只能依靠與城市發(fā)展不匹配的市政工程。在人口和建筑密度大、空間場(chǎng)地有限、地下管線擁擠等限制因素較多的城市建成區(qū)，建設(shè)龐大的地下大蓄排系統(tǒng)，必將面臨拆遷、實(shí)施困難，耗時(shí)、耗資巨大等多方面難題，且短時(shí)期內(nèi)無法建成。因此，當(dāng)前海綿城市建設(shè)存在的突出矛盾是缺少大尺度的符合中國(guó)城市實(shí)際的末端調(diào)蓄設(shè)施。

在開展海綿城市建設(shè)以來的3 a多時(shí)間里，水利部雖制定了推進(jìn)海綿城市建設(shè)水利工作的指導(dǎo)意見，卻未能改變水利行業(yè)和專業(yè)在海綿城市建設(shè)及相關(guān)學(xué)術(shù)研究中參與度低、邊緣化的現(xiàn)實(shí)。海綿城市在概念上具有廣闊的外延，其建設(shè)理論在不斷的發(fā)展完善，其建設(shè)方法也絕不應(yīng)僅僅局限于低影響開發(fā)以及《指南》中以中小尺度為主的雨水管理措施。水利工程是城市建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施，是水資源合理開發(fā)、有效利用和水旱災(zāi)害防治的主要工程措施。在解決中國(guó)城市水資源短缺、洪澇災(zāi)害、生態(tài)惡化、環(huán)境污染、水土流失等水問題中起到了無可替代的重要作用。我們應(yīng)回歸常識(shí)，充分認(rèn)識(shí)水利工程在海綿城市建設(shè)中所能發(fā)揮的核心作用，確立水利行業(yè)和專業(yè)為主導(dǎo)，整合各行業(yè)、專業(yè)的合作模式，在城市整體或流域全局的高度制定系統(tǒng)治理方案，從而形成以水為主線、以水治水的建設(shè)思路。

2 生態(tài)水利應(yīng)用在海綿城市的可行性

2.1 傳統(tǒng)水利存在的問題

近些年，中國(guó)在城市化快速發(fā)展進(jìn)程中，河流、湖泊、水庫(kù)、濕地嚴(yán)重萎縮，水生態(tài)空間被嚴(yán)重?cái)D占，地下水超采和水土流失問題嚴(yán)重，雨洪資源利用程度低，下墊面不透水面積比例高，洪澇水宣泄不暢，應(yīng)對(duì)洪澇和干旱等突發(fā)水事件能力低。這些問題的根本原因是人水關(guān)系不和諧。

傳統(tǒng)水利在解決中國(guó)城市水資源短缺、洪澇災(zāi)害、生態(tài)惡化、環(huán)境污染、水土流失等水問題中起到了不可替代的重要作用。但在處理人水關(guān)系不和諧問題上則顯得力不從心。例如，傳統(tǒng)河道治理方法罔顧河流生態(tài)系統(tǒng)的自然屬性，粗暴的將自然河流渠道化、非連續(xù)化，將原本深淺相間、蜿蜒曲折、靈動(dòng)多變的河流改造成硬質(zhì)的、隔水的、平直的人工河流[7]。傳統(tǒng)水利工程改變了河流的自然形態(tài)和水文規(guī)律，造成河流生境的改變，從而導(dǎo)致河流生態(tài)系統(tǒng)中生物群落多樣性降低，生態(tài)系統(tǒng)退化?？梢哉f，傳統(tǒng)水利在力求滿足人的需求的同時(shí)，卻在不同程度上忽視了水生態(tài)系統(tǒng)本身的需求，在一定程度上甚至加劇了人水關(guān)系矛盾的復(fù)雜性。

2.2 生態(tài)水利的概念

水利工程是在著力解決水災(zāi)害加劇、水資源短缺、水環(huán)境污染、水生態(tài)惡化等一系列水安全問題的過程中，日益發(fā)展進(jìn)步并凸顯作用的，因此，水利工程的本質(zhì)是生態(tài)工程。生態(tài)水利是在傳統(tǒng)水利的基礎(chǔ)上，按照生態(tài)學(xué)原理，遵循生態(tài)平衡的法則和要求，從生態(tài)的角度出發(fā)進(jìn)行水利工程建設(shè)[7-9]，建立水的良性循環(huán)和可持續(xù)利用的水利體系，從而達(dá)到水資源可持續(xù)發(fā)展和人水和諧。

2.3 生態(tài)水利的優(yōu)勢(shì)

在內(nèi)涵和目標(biāo)上，生態(tài)水利與海綿城市高度契合，都是在充分尊重自然的基礎(chǔ)上，兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)健康和人類發(fā)展需求，維護(hù)和建設(shè)良性循環(huán)的城市自然生態(tài)系統(tǒng)，讓城市的水域、森林、土地等生態(tài)系統(tǒng)都恢復(fù)調(diào)蓄雨洪、涵養(yǎng)水源、凈化雨污等功能，隨著低影響開發(fā)理念的融入，生態(tài)水利將在城市雨洪管理中發(fā)揮更大的效益。海綿城市建設(shè)應(yīng)充分認(rèn)識(shí)生態(tài)水利的支撐作用，確立以生態(tài)水利為核心，以河湖水系為載體，以改善城市水生態(tài)環(huán)境為抓手的海綿城市建設(shè)架構(gòu)。通過建設(shè)以生態(tài)水利工程為主、中小尺度措施為配套工程的多尺度城市海綿體，以及通過非工程措施，保護(hù)、修復(fù)城市水生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)城市水系統(tǒng)良性循環(huán)，水安全保障能力、水資源和水環(huán)境承載能力得到進(jìn)一步增強(qiáng)，從而在根本上解決城市雨水問題[8-10]。

3 以生態(tài)水利為核心的海綿城市建設(shè)思路

3.1根本任務(wù)和總體目標(biāo)

生態(tài)水利在海綿城市建設(shè)中的根本任務(wù)在于：將城市河湖水系和地下水系統(tǒng)建設(shè)成為高效的蓄積、調(diào)節(jié)和凈化雨洪徑流的場(chǎng)所，從而保障海綿城市建設(shè)“滲、滯、蓄、凈、用、排”各項(xiàng)措施發(fā)揮系統(tǒng)治理效益[11-14]；完善城市防洪排澇體系，統(tǒng)籌調(diào)控流域上下游、城市建成區(qū)內(nèi)外洪澇水，合理安排洪澇水出路，提高城市防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)；科學(xué)蓄洪滯洪，加強(qiáng)雨水、再生水等水源利用，提高城市水資源承載力；加強(qiáng)城市河湖綜合整治和水系連通，優(yōu)化配置水資源，保護(hù)地下水系統(tǒng)，實(shí)施水生態(tài)修復(fù)，改善城市生態(tài)環(huán)境，為海綿城市的建設(shè)提供重要基礎(chǔ)。

總體目標(biāo)是以城市河湖水系綜合整治、岸線管控和防洪排澇體系建設(shè)、水資源優(yōu)化配置和高效利用、水資源保護(hù)與水生態(tài)修復(fù)、水土保持建設(shè)為重點(diǎn)，逐步構(gòu)建“格局合理、蓄泄兼籌、水流通暢、環(huán)境優(yōu)美、人水相親”的海綿城市建設(shè)水利工程保障體系，增強(qiáng)城市防洪排澇、水資源保障、水生態(tài)環(huán)境等水安全保障能力，與其它行業(yè)海綿城市建設(shè)項(xiàng)目和措施統(tǒng)籌銜接，提升城市生態(tài)文明建設(shè)水平。

3.2 基本原則

(1) 堅(jiān)持三步走戰(zhàn)略。保護(hù)優(yōu)先，后修復(fù)、治理，再低影響開發(fā)。首先，要?jiǎng)澏ㄋ鷳B(tài)紅線，加強(qiáng)城市河湖庫(kù)塘和地下水保護(hù)，促進(jìn)綠色生態(tài)城市發(fā)展，為維持城市良性水循環(huán)提供必要的空間。其次，要統(tǒng)籌各類治理措施，以自然調(diào)蓄、凈化為主，結(jié)合人工措施；以工程措施為主，結(jié)合非工程措施；以生態(tài)水利工程措施為主，結(jié)合其他工程措施。最后，要堅(jiān)持低影響開發(fā)原則，在攔蓄工程建設(shè)上可化整為零，推廣建設(shè)對(duì)城市環(huán)境影響較小的橡膠壩、塘壩、小型水庫(kù)及地下水庫(kù)，降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的沖擊。

(2) 堅(jiān)持規(guī)劃引領(lǐng)?？茖W(xué)編制生態(tài)水利規(guī)劃，發(fā)揮規(guī)劃的約束和引領(lǐng)作用，做好相關(guān)規(guī)劃銜接?；粍?dòng)為主動(dòng)，合理利用生態(tài)水利工程進(jìn)行雨洪管理，科學(xué)制定規(guī)劃計(jì)劃。將海綿城市建設(shè)中水利工程措施和要求，統(tǒng)一納入城市總體規(guī)劃、控制性詳細(xì)規(guī)劃、修建性詳細(xì)規(guī)劃，強(qiáng)化與流域和區(qū)域綜合規(guī)劃、防洪排澇規(guī)劃及城市道路、市政排水、園林綠地等相關(guān)專項(xiàng)規(guī)劃銜接，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)流域上下游、城市建成區(qū)內(nèi)外、地表水與地下水、防洪排澇與雨水利用的關(guān)系，科學(xué)布局海綿城市建設(shè)，確保發(fā)揮連片效應(yīng)和系統(tǒng)治理效益。

(3) 堅(jiān)持問題導(dǎo)向、因地制宜。綜合考慮城市水資源、降水徑流、洪澇災(zāi)害、地形地貌、河湖水系分布等自然地理特點(diǎn)，以及城市功能定位、發(fā)展建設(shè)布局、水利基礎(chǔ)設(shè)施等因素，合理確定水利工程建設(shè)任務(wù)目標(biāo)、設(shè)計(jì)方案，推動(dòng)城市發(fā)展與水資源水環(huán)境承載力相協(xié)調(diào)。

3.3 整體架構(gòu)

(1) 對(duì)城市水系進(jìn)行生態(tài)保護(hù)和恢復(fù)治理，使城市雨洪蓄滯空間增大，排泄通道暢通，提高水體自凈能力。首先，應(yīng)通過劃定濕地保護(hù)區(qū)及建設(shè)水生態(tài)修復(fù)工程和水利風(fēng)景區(qū)工程，進(jìn)行水源保護(hù)和涵養(yǎng)，修復(fù)濕地生物棲息地。分區(qū)域和流域設(shè)置水源涵養(yǎng)區(qū)、水源地保護(hù)區(qū)、水生態(tài)保護(hù)區(qū)，通過植樹造林、種植濕地植物及設(shè)置人工濕地、生態(tài)浮島等生態(tài)修復(fù)措施，修復(fù)河灘及濱水帶生態(tài)功能[15]。其次，在河道生態(tài)治理中，應(yīng)通過河湖庫(kù)塘生態(tài)清淤疏浚工程，增大河道過水?dāng)嗝婧秃?kù)庫(kù)容，恢復(fù)和提高河湖庫(kù)塘行洪、蓄洪、滯洪能力，防治內(nèi)源污染，激活生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自組織功能，改善和提高水生態(tài)自我修復(fù)能力，激發(fā)河流自身活力。盡可能提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性，不但要放棄裁彎取直，還要對(duì)原有平直岸線進(jìn)行改造，在上中下游，河道橫斷面要靈動(dòng)多變，平面上要縱橫蜿蜒，高程上要跌宕起伏，使其符合自然河流的地貌學(xué)原理，為生物群落多樣性的恢復(fù)創(chuàng)造條件。此外，應(yīng)重視河湖庫(kù)塘岸坡的生態(tài)功能，岸坡屬于生態(tài)系統(tǒng)的濕地范疇，是水域與陸域生態(tài)系統(tǒng)相互聯(lián)系的自然過渡帶。對(duì)岸坡進(jìn)行生態(tài)改造，采用透水性好、適宜生物棲息的、提高水體自凈能力的生態(tài)護(hù)岸設(shè)計(jì)理念，既確保岸坡穩(wěn)定，防止水土流失，又能促進(jìn)河湖水資源入滲補(bǔ)充地下水。在水岸交接帶設(shè)置淺灘、深潭、旁側(cè)湖、滯水塘、卵石濾池、穩(wěn)定塘等坑溏澤沼，增加對(duì)雨洪徑流的滯蓄、承泄和凈化能力。在水閘、堰、壩等落差大的擋水建筑物設(shè)置各類魚道，為魚類等水生生物溯游提供條件。對(duì)因城市發(fā)展而萎縮消失的湖泊、水庫(kù)、塘壩、河流應(yīng)進(jìn)行恢復(fù)和生態(tài)治理。

(2) 以城市水系連通工程為框架，大力推進(jìn)生態(tài)水網(wǎng)工程建設(shè)，加強(qiáng)地表河湖庫(kù)塘水系互連互通。以城市中小河流流域?yàn)閱卧?，以湖泊、水?kù)、塘壩為調(diào)蓄節(jié)點(diǎn)和蓄滯洪區(qū)，通過渠道工程、調(diào)水工程和泵站工程進(jìn)一步溝通連接河湖庫(kù)塘和各類水利工程，加強(qiáng)庫(kù)—庫(kù)、庫(kù)—河、河—河之間雨洪水聯(lián)合調(diào)度，多流域、大范圍轉(zhuǎn)移超標(biāo)準(zhǔn)雨洪水，充分發(fā)揮水利工程整體防洪效益，實(shí)現(xiàn)河湖庫(kù)塘連通、蓄調(diào)滯泄統(tǒng)籌、豐枯調(diào)劑、高效利用的雨洪資源配置網(wǎng)絡(luò)，全面提高防洪除澇、雨洪水利用和供水保障能力。城市新區(qū)建設(shè)應(yīng)以水網(wǎng)為框架規(guī)劃城市布局，與流域、區(qū)域防洪規(guī)劃相銜接，合理確定城市防洪排澇分區(qū)，統(tǒng)籌布局泄洪通道和蓄滯場(chǎng)所，妥善安排城市洪澇水滯蓄和外排出路。

(3) 以入滲回灌設(shè)施、攔蓄閘壩和地下水庫(kù)等工程為載體，聯(lián)合調(diào)度地表水、地下水，對(duì)雨洪水進(jìn)行儲(chǔ)存、調(diào)蓄、凈化和再利用。在建筑與小區(qū)、道路與廣場(chǎng)、綠地與公園等陸域內(nèi)設(shè)置透水鋪裝、下凹式綠地、綠化屋頂、植被緩沖帶、滲透塘、濕塘、調(diào)節(jié)塘、雨水濕地、蓄水池等雨水收集設(shè)施及滲池、滲渠、滲井等入滲設(shè)施。在河湖庫(kù)塘等水域完善堤防、涵閘、泵站、蓄滯場(chǎng)所等水利設(shè)施，提高城市防洪排澇能力。對(duì)于水文隨季節(jié)變化較大的季風(fēng)區(qū)雨源型、山溪型河流，可建設(shè)橡膠壩等攔蓄工程，對(duì)河道中的雨洪水進(jìn)行分段攔截、梯級(jí)蓄滯補(bǔ)源，利用生態(tài)護(hù)岸、濕地等自然入滲，并結(jié)合埋設(shè)滲池、滲渠、滲井等人工促滲[16]。在下墊面以下利用城市超采地下水形成的降落漏斗，通過設(shè)置人工滲灌、取水、水文監(jiān)測(cè)設(shè)施及截滲壩工程，建設(shè)地下水庫(kù)工程[17]，進(jìn)行豐蓄枯采、多年調(diào)節(jié)，為雨洪資源管理提供空間巨大的調(diào)蓄和儲(chǔ)存海綿體。建設(shè)海綿城市所需的生態(tài)水利工程和非工程措施詳見表2。

表2 海綿城市所需的生態(tài)水利工程和非工程措施

4 結(jié) 論

治理城市水問題不能只做表面文章，不能頭痛醫(yī)頭腳痛醫(yī)腳，不能將城市生態(tài)系統(tǒng)割裂開來單獨(dú)治理，而應(yīng)充分理解城市的山水林田湖是統(tǒng)一的生命共同體概念，發(fā)掘和利用他們之間的聯(lián)系與相互作用，海綿城市的提出是雨洪管理理論的創(chuàng)新與發(fā)展，為新時(shí)期解決城市水問題提供了新概念、新理論。海綿城市的概念初步形成，其理論方興未艾，仍處于不斷發(fā)展和完善階段，亟待展開進(jìn)一步實(shí)踐研究和理論創(chuàng)新，在深刻領(lǐng)會(huì)、準(zhǔn)確把握其內(nèi)涵和本質(zhì)的基礎(chǔ)上，探索出符合中國(guó)不同城市特色的具體實(shí)施策略，促進(jìn)該理論體系走向成熟和完善。此外，工程措施不是萬能藥，不能奢求僅僅依靠工程措施來根治雨水問題引起的城市病，而應(yīng)充分利用工程措施的服務(wù)功能，引導(dǎo)、恢復(fù)、發(fā)揮城市生命體的自然活力，多策并舉，綜合施治，標(biāo)本兼治，才是解決城市雨水問題建設(shè)海綿城市的根本之道。

[1] 水利部(水規(guī)計(jì)[2015]321號(hào)).關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)水利工作的指導(dǎo)意見[S].2015.

[2] 住建部(建城函[2014]275號(hào)).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) [S].2014.

[3] Benedict M A, McMahon E T. Green Infrastructure: Smart Conservation for the 21st Century[M].Washington DC: Sprawl Watch Clearinghouse, Monograph Series, 2000.

[4] Rossman L A. Storm water management model user’s manual, version5.0[M].Washington DC: National Risk Management Research Laboratory, Office of Research and Development, US Environmental Protection Agency, 2010.

[5] Debo T N,Reese A.Municipal stormwater management[M]. Boca Raton: CRC Press, 2010.

[6] 王超,王沛芳.城市水生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)與管理[M].北京:科學(xué)出版社,2004.

[7] 董哲仁,李文奇,孫東亞.河流生態(tài)修復(fù)[M].北京:中國(guó)水利水電出版社,2013.

[8] 王興超.煙臺(tái)市水生態(tài)文明建設(shè)思路及建議[J].中國(guó)水利,2015(17):25-27.

[9] 姜翠玲.中國(guó)生態(tài)水利研究進(jìn)展[J].水利水電科技進(jìn)展,2015(5):168-175.

[10] 王浩.中國(guó)水資源問題與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究[M].北京:中國(guó)電力出版,2010.

[11] 張旺,龐靖鵬.海綿城市建設(shè)應(yīng)作為新時(shí)期城市治水的重要內(nèi)容[J].水利發(fā)展研究,2014(9):5-7.

[12] 仇保興.海綿城市(LID)的內(nèi)涵、途徑與展望[J].給水排水,2015(3):1-7.

[13] 車伍,武彥杰,楊正,等.海綿城市建設(shè)指南解讀之城市雨洪調(diào)蓄系統(tǒng)的合理構(gòu)建[J].中國(guó)給水排水,2015(8):13-17.

[14] 張書函.基于城市雨洪資源綜合利用的“海綿城市”建設(shè)[J].建設(shè)科技,2015(1):26-28.

[15] 張敬.海綿城市理念在河道治理中的應(yīng)用構(gòu)想[J].中國(guó)水運(yùn),2015,15(9):191,220.

[16] 王興超.基于海綿城市理論的地下水庫(kù)工程設(shè)計(jì)[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào),2017,34(6):1-5.

[17] 劉中培,遲寶明.大連市地下儲(chǔ)水空間雨洪資源利用模式[J].水利水電科技進(jìn)展,2010,30(1):35-39.

DesignPrincipleofSpongeCityBasedonEcologicalWaterConservancy

WANG Xingchao

(YantaiUrbenWaterSourceEngineeringBureau,Yantai,Shandong264000,China)

[Objective] To explore the construction method of sponge city in the principle of ecological water conservancy, in order to solve a series of water security problems, such as the shortage of water resources, frequent floods and deterioration of water ecology.[Methods] The scientific connotation of sponge city and its traditional construction methods were summarized, the limitation of small and medium scale rain management measures was analyzed, the prominent contradiction existing in the construction of sponge city was pointed out, and the feasibility and advantages of ecological water conservancy application in sponge city construction were put forward.[Results] Based on setting mission objectives, basic principles and overall structure, a series of key projects and non-engineering measures were put forward around the construction of ecological water conservancy support system of sponge city. [Conclusion] The application of ecological water conservancy theory to the construction of sponge city is a fundamental way to guarantee urban water security and to solve the urban water problems. The development strategy of ecological water conservancy should be established as the core of the sponge city construction.

spongecities;ecologicalwaterconservancy;stormwatermanagement;waterloggingprevention;ecologygovernance;stormwaterresourceutilization;lowimpactdevelopment

B

1000-288X(2017)05-0250-05

TV213.9

文獻(xiàn)參數(shù)： 王興超.基于生態(tài)水利的海綿城市設(shè)計(jì)原則[J].水土保持通報(bào)，2017,37(5)：250-254.

10.13961/j.cnki.stbctb.20170707.001； Wang Xingchao. Design principle of sponge city based on ecological water conservancy[J]. Bulletin of Soil and Water Conservation, 2017,37(5)：250-254.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.20170707.001

2017-04-25

2017-05-19

中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金“海綿城市建設(shè)的水資源安全保障研究”(2016B09714)

王興超(1983—),男(漢族),黑龍江省綏濱縣人,碩士研究生,工程師,研究方向?yàn)槌鞘猩鷳B(tài)水利和水資源、水環(huán)境管理。E-mail:mok1234@163.com。