我國(guó)海綿城市建設(shè)現(xiàn)狀及研究進(jìn)展

潘 露，袁素勤，劉藝平

(四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 崇州，611231)

0 前言

近幾十年，我國(guó)城市化進(jìn)程飛速發(fā)展，造成城市水資源與水環(huán)境日益惡化，城市所面臨的水問題越發(fā)嚴(yán)峻，頻繁出現(xiàn)極端氣候與城市內(nèi)澇等問題。城市擴(kuò)張使得不透水的灰色設(shè)施大量增加，雨水無法下滲，不能對(duì)地下水進(jìn)行補(bǔ)給，引發(fā)洪水災(zāi)害。內(nèi)澇目前已成為我國(guó)城市地區(qū)最常見、危害最大的水災(zāi)害之一，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成了巨大影響。據(jù)住建部資料顯示，我國(guó)在2007－2015年間，全國(guó)超過360個(gè)城市遭遇內(nèi)澇，南京、武漢、廣州等城市都曾多次出現(xiàn)嚴(yán)重的城市內(nèi)澇，造成極其嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

為了解決城市危機(jī)，緩解城市內(nèi)澇，“海綿城市”概念進(jìn)入到了人們的視野。自2013年12月召開的中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議上提出了海綿城市這一理念，截止2019年，已有30座城市成為海綿城市建設(shè)試點(diǎn)城市。國(guó)家十四五規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要中提出:“增強(qiáng)城市防洪排澇能力，建設(shè)海綿城市，韌性城市”[1]。海綿城市是以城市雨洪管理和低影響開發(fā)技術(shù)手段為核心，推進(jìn)灰綠設(shè)施建設(shè)，促進(jìn)城市水資源循環(huán)利用和水環(huán)境的自我凈化能力，實(shí)現(xiàn)城市“自然積存、自然滲透、自然凈化”的功能[2]。海綿城市是解決城市內(nèi)澇及改善城市水生態(tài)環(huán)境的“綠色途徑”。

1 我國(guó)海綿城市的建設(shè)現(xiàn)狀

海綿城市是指城市像海綿一樣，在適應(yīng)氣候環(huán)境變化和自然災(zāi)害時(shí)具有一定的“彈性”，下雨時(shí)能夠“吸水、存蓄、滲透、凈水”，缺水時(shí)能夠“釋放”[3]。我國(guó)傳統(tǒng)的雨洪管理系統(tǒng)是直接將雨水排放到地下管網(wǎng)，這樣不但對(duì)雨水資源造成了浪費(fèi)，如遇暴雨等突發(fā)狀況，還容易造成城市內(nèi)澇。而雨水中攜帶的大量城市污染物也隨之進(jìn)入城市水文循環(huán)，污染水環(huán)境，影響水生態(tài)。建設(shè)海綿城市能夠有效緩解以上問題，它是結(jié)合自然與人工途徑來促進(jìn)雨水資源利用和水環(huán)境保護(hù)。與傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)不同，它在傳統(tǒng)排水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，達(dá)到“減負(fù)”的目的。

相較于國(guó)外，我國(guó)對(duì)海綿城市的建設(shè)起步較晚，在20世紀(jì)80年代才有關(guān)于城市雨洪管理的研究。我國(guó)自2013年提出了海綿城市這一理念，2015年至2021年間，已有67個(gè)城市和地區(qū)成為海綿城市試點(diǎn)城市[4]；2021年，財(cái)政部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部和水利部開展系統(tǒng)化全域推進(jìn)海綿城市建設(shè)示范工作，經(jīng)競(jìng)評(píng)，唐山市、長(zhǎng)治市等20個(gè)城市確定為首批示范城市。

2 我國(guó)海綿城市的建設(shè)成效

海綿城市建設(shè)以生態(tài)文明建設(shè)思想為指導(dǎo)，本質(zhì)是為了實(shí)現(xiàn)生態(tài)資源環(huán)境的和諧發(fā)展。雖然我國(guó)對(duì)海綿城市的研究和實(shí)踐尚處在起步階段，但已有顯著的成效，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1 建立了相應(yīng)的政策法規(guī)與制度

我國(guó)在海綿城市的建設(shè)過程中，為了有效推進(jìn)海綿城市的建設(shè)，政府相繼出臺(tái)了相應(yīng)的政策法規(guī)制度與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。2013年，?國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于做好城市排水防澇設(shè)施建設(shè)工作的通知?提出我國(guó)應(yīng)積極推行低影響開發(fā)建設(shè)模式；2014年?財(cái)政部關(guān)于開展中央財(cái)政支持海綿城市建設(shè)試點(diǎn)工作的通知?決定開展海綿城市建設(shè)試點(diǎn)工作；2015年通過?國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見?，確定了海綿城市建設(shè)包括工作目標(biāo)、基本原則等十二個(gè)方面的總體要求；2018年?海綿城市建設(shè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)?明確了海綿城市建設(shè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)價(jià)內(nèi)容和評(píng)價(jià)方法；2020年?關(guān)于開展2020年度海綿城市建設(shè)評(píng)估工作的通知?提出以排水分區(qū)為單元，對(duì)照評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自評(píng)，編制自評(píng)估報(bào)告等。除了我國(guó)現(xiàn)行的政策法規(guī)制度，各地方也相繼出臺(tái)了本區(qū)域海綿城市建設(shè)的地方性法規(guī)。作為我國(guó)首批海綿城市試點(diǎn)建設(shè)的城市之一，2019年11月29日，安徽省池州市頒發(fā)了?池州市海綿城市建設(shè)和管理?xiàng)l例?，并將于2020年1月1日起施行。該條例填補(bǔ)了海綿城市建設(shè)管理領(lǐng)域的立法空白，“池州經(jīng)驗(yàn)”也為全省及至全國(guó)提供了可復(fù)制、可推廣的有效經(jīng)驗(yàn)舉措。

海綿城市的建設(shè)涉及市政、環(huán)保、園林、水利、交通等多個(gè)領(lǐng)域，由此需針對(duì)不同領(lǐng)分別制定相應(yīng)的制度和規(guī)范導(dǎo)則，并進(jìn)一步進(jìn)行細(xì)化和完善。

2.2 因地制宜，打造城市示范項(xiàng)目

近年來，我國(guó)一些發(fā)達(dá)城市和地區(qū)都相繼開展了海綿城市的建設(shè)。由于我國(guó)幅員遼闊，不同地區(qū)的氣候地理?xiàng)l件及水環(huán)境差異大，海綿城市建設(shè)方案亦有所不同。而?海綿城市建設(shè)技術(shù)指南?僅提供了宏觀的建設(shè)指導(dǎo)，還需根據(jù)每個(gè)城市的氣候地理特點(diǎn)進(jìn)行細(xì)化。如我國(guó)北方及西部地區(qū)降雨量小，蒸發(fā)量大，建設(shè)海綿城市的關(guān)鍵在于如何對(duì)于雨水進(jìn)行有效地回收利用。南方城市降雨量大，雨水資源豐富，汛期易發(fā)生城市內(nèi)澇，建設(shè)海綿城市的重點(diǎn)在于如何控制消減徑流洪峰和水污染。如甘肅省慶陽市地處于我國(guó)西北典型黃土發(fā)育區(qū)，城區(qū)沒有河流等天然雨水受納體，缺乏有效的暴雨控制措施，導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)澇頻發(fā)，引發(fā)嚴(yán)重水土流失。針對(duì)慶陽市等黃土塬城市濕陷性黃土等現(xiàn)實(shí)狀況，海綿城市的建設(shè)提出了“源頭削減、過程控制、末端蓄用”的區(qū)域性內(nèi)澇整治措施，對(duì)西北地區(qū)具有借鑒意義[5]。浙江省寧波市位于我國(guó)東部沿海地區(qū)，該區(qū)域徑流豐富，存在臺(tái)風(fēng)降雨影響，河道水體自凈能力不足，土壤滲透性較差。在其試點(diǎn)區(qū)以系統(tǒng)化實(shí)施方案為技術(shù)指導(dǎo)，合理安排源頭減排、過程控制、系統(tǒng)治理工程，經(jīng)過三年的建設(shè)，試點(diǎn)區(qū)建設(shè)取得明顯成效[6]。

2.3 技術(shù)水平的提升

低影響開發(fā)技術(shù)是海綿城市建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)措施。低影響開發(fā)技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)措施具有明顯的優(yōu)勢(shì)，它是一種創(chuàng)新的理念，其主要技術(shù)措施包括:生物滯留池、草地渠道、植被覆蓋和透水性路面等。在我國(guó)，低影響開發(fā)技術(shù)已有多年的研究與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，冉陽等[1]提出了一種改良型生物滯留池，經(jīng)過改良后的新型生物滯留池可以提升對(duì)氮、磷污染物的去除效果；喬典福等[8]以鷹潭市為例，對(duì)中老城區(qū)低影響開發(fā)技術(shù)與雨污排水系統(tǒng)改造技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了研究，研究結(jié)果對(duì)當(dāng)前中小城市老城區(qū)水環(huán)境治理具有一定的借鑒意義；王俊等[9]基于海綿城市建設(shè)理念探討了我國(guó)綠化屋頂技術(shù)的研究進(jìn)展和建設(shè)方法，探討了綠化屋頂技術(shù)的發(fā)展方向提出了綠化屋頂技術(shù)研究的建議和趨勢(shì)。除此之外，我國(guó)目前已研發(fā)出多種用于海綿城市建設(shè)的新設(shè)備與新材料，如兼具隔離、凈化、排水等多個(gè)功能為一體的高性能透水鋪裝材料，可用于屋頂花園結(jié)構(gòu)及綠色屋頂技術(shù)；淤泥、玻璃等廢棄資源也可以通過技術(shù)方法處理，成為一種新型材料用于海綿城市的建設(shè)[10]。

2.4 水環(huán)境及生態(tài)環(huán)境的改善

我國(guó)自開展海綿城市建設(shè)以來，多個(gè)城市和地區(qū)成為海綿城市建設(shè)試點(diǎn)區(qū)域，經(jīng)過多年的建設(shè)，水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境已經(jīng)有了較大的改善，城市熱島效應(yīng)得到有效降低，河道水質(zhì)得以凈化，恢復(fù)了城市物質(zhì)的多樣性，城市品質(zhì)得到提升。如江蘇省宿遷市通過水環(huán)境治理的“五全理念”進(jìn)行全局規(guī)劃，以河道綜合整治和排水管網(wǎng)修復(fù)為切入點(diǎn)，開展相關(guān)規(guī)劃的編制和項(xiàng)目可行性研究，全面提升河道的防澇排澇能力和生態(tài)穩(wěn)定性，通過新建污水處理廠、改造現(xiàn)有的多處管網(wǎng)設(shè)施，構(gòu)建出城鎮(zhèn)污水處理的新格局[11]。湖南省常德市是全國(guó)首批建設(shè)海綿城市的試點(diǎn)城市，水環(huán)境通過多年的治理，已經(jīng)取得了明顯的改善。常德市通過污染源控制、治理、水生態(tài)修復(fù)等多種技術(shù)措施并舉，黑臭水體展開了專項(xiàng)治理行動(dòng)，至2017年城區(qū)的主要黑臭水體已基本消除，城內(nèi)各水體水質(zhì)達(dá)Ⅳ類以上；穿紫河、白馬湖等濕地及內(nèi)河水系的水生態(tài)進(jìn)一步優(yōu)化，水質(zhì)清澈，兩岸綠樹成蔭，風(fēng)景秀麗；還通過了水上巴士、歡樂水世界等親水娛樂項(xiàng)目，帶動(dòng)了城市產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[12]。

3 國(guó)外海綿城市建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)借鑒

3.1 國(guó)外海綿城市建設(shè)經(jīng)驗(yàn)

我國(guó)及其他部分發(fā)展中國(guó)家仍處在初步利用或示范階段。而國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)雨水資源利用極低影響開發(fā)技術(shù)開始較早，美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、澳大利亞等國(guó)已經(jīng)形成了較為完善的理論和技術(shù)，具備了豐富的管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)我國(guó)具有借鑒意義。

美國(guó)在20世紀(jì)由于城市化進(jìn)程的加劇和氣候的變化，許多城市暴雨頻發(fā)、排水設(shè)施不完備導(dǎo)致污水倒灌，對(duì)生活飲用水安全造成巨大隱患。因此，美國(guó)于1948年頒布了?聯(lián)邦水污染控制法案?，之后三十年間不斷對(duì)該法案進(jìn)行修訂。考慮到雨水排泄問題，最終于1987年將該法案修訂為?水質(zhì)法案?[13]；1990年又提出了低影響開發(fā)(LID)的理念，結(jié)合生態(tài)化措施，從源頭保護(hù)城市水環(huán)境。1999年美國(guó)首次提出“綠色基礎(chǔ)設(shè)施”這一概念，綠色基礎(chǔ)設(shè)施包括水系、濕地、綠地、農(nóng)村、森林等，它們對(duì)水生態(tài)和水資源的進(jìn)化息息相關(guān)；隨著城市化進(jìn)程的發(fā)展，為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，在低影響開發(fā)理念的基礎(chǔ)上，將一個(gè)個(gè)獨(dú)立的綠色基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行合理規(guī)劃，建立了綠色網(wǎng)格體系。雨洪管理方面，“讓雨水回歸地下”是美國(guó)可持續(xù)雨洪管理的核心。美國(guó)在1972年完成聯(lián)邦?清潔水法?立法，并在1987年進(jìn)行修訂。2002年美國(guó)陸軍工兵署以及之后在2010年美國(guó)環(huán)境保護(hù)署均提出過關(guān)于環(huán)境持續(xù)性發(fā)展的水管理理念，強(qiáng)調(diào)生態(tài)平衡與環(huán)境持續(xù)性的重要性。英國(guó)在2009年成立了“洪水預(yù)報(bào)中心”，次年頒布了?洪水與水管理法案?，法案中規(guī)定了洪水管理的措施和方案。為解決洪澇災(zāi)害、水污染和提高雨水利用率，英國(guó)還建立了可持續(xù)城市排水系統(tǒng)(SUDS)；德國(guó)具有完備的法律法規(guī)和雨水管理體系，自20世紀(jì)80年代，德國(guó)便開始了雨水回收利用的研究，同時(shí)實(shí)行了“雨水收費(fèi)制度”。德國(guó)的法律規(guī)定，項(xiàng)目建設(shè)需采用雨水利用措施才能被允許立項(xiàng)，建筑物收集到的雨水需經(jīng)過處理并達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)才能排出。澳大利亞提出著名的水敏性城市設(shè)計(jì)(WSUD)，并于20世紀(jì)90年代逐步應(yīng)用于水資源管理和城市規(guī)劃設(shè)計(jì)部門。水敏性城市設(shè)計(jì)理念的形成對(duì)城市建設(shè)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展等各方面都有著重要意義[14]。

3.2 國(guó)內(nèi)外海綿城市建設(shè)情況比較

通過美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、澳大利亞與中國(guó)的海綿城市發(fā)展相對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)我國(guó)與國(guó)外在海綿城市建設(shè)的理念、規(guī)劃及法規(guī)制度等各方面既有聯(lián)系又互相區(qū)別。我國(guó)國(guó)家政府制定總體法律法規(guī)，地方各級(jí)政府再制定詳細(xì)細(xì)則，海綿城市建設(shè)采用“滲、滯、蓄、凈、用、排”的綜合措施；從流域進(jìn)行宏觀規(guī)劃，再進(jìn)行試點(diǎn)城市建設(shè)。國(guó)外通過聯(lián)邦政府制定法律法案，雨洪管理采用對(duì)源頭進(jìn)行控制的分散性管理辦法，減少灰色設(shè)施，恢復(fù)城市自然基底。

由以上對(duì)比可以看出，雖然我國(guó)與國(guó)外雨洪管理方法有所不同，但核心內(nèi)容是基本一致的。對(duì)于借鑒國(guó)外成熟的雨水資源利用管理經(jīng)驗(yàn)，我們還需要進(jìn)一步完善和制定海綿城市建設(shè)相關(guān)法律法規(guī)，進(jìn)一步提升低影響開發(fā)技術(shù)水平，優(yōu)化雨洪管理體系，加強(qiáng)宣傳引導(dǎo)，改變傳統(tǒng)觀念，提升公眾雨水利用的意識(shí)，才能更好地推進(jìn)我國(guó)海綿城市的建設(shè)與發(fā)展。

4 結(jié)語

目前，我國(guó)處于海綿城市建設(shè)的初始階段，存在的問題較多。建設(shè)海綿城市這項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐，并在此基礎(chǔ)上不斷探索改進(jìn)。從我國(guó)的實(shí)際情況出發(fā)，進(jìn)一步完善相關(guān)政策和法律法規(guī)，推進(jìn)低影響開發(fā)技術(shù)創(chuàng)新和雨洪管理體系創(chuàng)新，建立科學(xué)合理的評(píng)測(cè)體系，提升公眾雨水利用的意識(shí)，為建設(shè)中國(guó)特色海綿城市提供有力保障。