近10 年國內(nèi)海綿城市研究現(xiàn)狀
——基于CiteSpace 和VOSviewer 的計量文獻可視化分析

初德潔，孫新國，李前兵，沈 超，龐學(xué)瑋

(1.南京工業(yè)大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院，江蘇 南京 211816；2.淮陰工學(xué)院，江蘇 淮安 223003)

一、引言

隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)的不斷推進，中國每年新建成的建筑數(shù)量很多，龐大的城市建筑群會大幅增加城市地表徑流量，從而引發(fā)洪澇積水、水污染加劇、城市水生態(tài)惡化等問題，給中國城市生態(tài)建設(shè)和改善城市居民人居環(huán)境帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)。 近年來，中國不斷出臺并完善制度安排和政策，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)城市建設(shè)模式和建設(shè)理念，尋求一種順與自然和諧相處的低影響發(fā)展模式，其中的海綿城市建設(shè)理念為中國城鎮(zhèn)建設(shè)提供了新的思路①。

海綿城市指城市能夠像海綿一樣，充分吸收和緩釋城市雨水，有效地控制雨水徑流，從而實現(xiàn)自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發(fā)展方式②。 與傳統(tǒng)市政模式中讓雨水排得越快越多的理念不同，海綿城市將雨水的收集、凈化、循環(huán)使用和排水結(jié)合起來，統(tǒng)籌考慮洪澇防治和水資源利用，對保護城市原有水生態(tài)系統(tǒng)、修復(fù)被破壞水生態(tài)具有重大意義。 當(dāng)前，中國面臨實現(xiàn)碳排放目標和經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的雙重緊迫任務(wù)③。 為此，中國交通集團針對中國海綿城市建設(shè)技術(shù)問題和區(qū)域特點，系統(tǒng)研究了海綿城市的工程技術(shù)難題和量化評估問題。 2015 年，中國住房建設(shè)部、財政部、水利部召開全國海綿城市試點城市建設(shè)部署會議， 將16個城市列入試點范圍；隨后，第二批海綿城市試點城市建設(shè)提上日程。 作為落實生態(tài)文明思想的重要舉措，海綿城市受到了中國政府部門和研究學(xué)者的廣泛關(guān)注④。

二、數(shù)據(jù)來源與分析

（一）數(shù)據(jù)來源

選取中國知網(wǎng)（CNKI）上有關(guān)“海綿城市”的研究論文6221 篇， 最終構(gòu)建的海綿城市研究檢索方式（表1）。

表1 文獻檢索數(shù)據(jù)信息

（二）發(fā)文量時間分布分析

第一階段為2010—2014，為海綿城市的建設(shè)試點工作階段。 財政部、住房建設(shè)部、水利部發(fā)布了《關(guān)于開展中央財政支持海綿城市建設(shè)試點工作的通知》和《關(guān)于組織申報2015 年海綿城市建設(shè)試點城市的通知》，將16 個城市列入試點范圍，并研究制訂海綿城市的績效考核辦法。 在試點工作開展的情況下，有關(guān)海綿城市的研究工作平穩(wěn)推進。 在第一批海綿城市建設(shè)工作順利展開時，財政部、住建部、 水利部于2016 年公布了第二批加入建設(shè)試點的城市名單。 海綿城市建設(shè)工作的推進激發(fā)了學(xué)者們對該項目的研究熱情， 這對中國實現(xiàn)水環(huán)境改善、水資源承載能力提升、水安全保障能力加強等多重目標起到了引導(dǎo)作用（圖1）。

圖1 2010—2021 國內(nèi)海綿城市研究的發(fā)文量

（三）研究人員情況

近年來學(xué)者們積極投入到海綿城市的研究，但學(xué)者群體數(shù)量較少。 圖中基本沒有出現(xiàn)離散狀態(tài)的節(jié)點。 說明學(xué)者群體內(nèi)部存在緊密合作關(guān)系，聯(lián)系密切，但研究團隊之間的合作相對較少，合作關(guān)系并不牢固。 整體來看，該領(lǐng)域初步形成了以李俊奇、車伍、馬越、湯鐘為中心的學(xué)者合作群。 以李俊奇、車伍為主的合作團隊規(guī)模較大，發(fā)文量最高，團隊形成時間最早。 對于海綿城市的研究形式未來任需以合作為主，團隊之間應(yīng)進一步加強合作（圖2）。

圖2 海綿城市領(lǐng)域國內(nèi)研究學(xué)者合作網(wǎng)絡(luò)

（四）研究機構(gòu)情況

由機構(gòu)合作圖譜（圖3）可知，海綿城市研究主力機構(gòu)以西安建筑科技大學(xué)、北京建筑大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西安建筑科技大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)為代表。 北京雨人潤科生態(tài)技術(shù)公司、中國城市建設(shè)研究院有限公司、 中國市政工程華北設(shè)計研究院、北京市水科學(xué)技術(shù)研究院雖然研究成果數(shù)量較少，但與多個研究機構(gòu)建立了合作關(guān)系。 盡管研究機構(gòu)存在著局部合作網(wǎng)絡(luò)，圖3 中節(jié)點大多處于離散狀態(tài)，合作網(wǎng)絡(luò)連線較細，這說明該領(lǐng)域研究機構(gòu)主要是各自為戰(zhàn)，機構(gòu)之間缺乏緊密合作關(guān)系。

圖3 海綿城市領(lǐng)域國內(nèi)研究機構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)

圖4 2010—2021 年國內(nèi)海綿城市領(lǐng)域關(guān)鍵詞聚類網(wǎng)絡(luò)

（五）研究熱點與主題識別

由高頻關(guān)鍵詞統(tǒng)計（表2）可知，國內(nèi)海綿城市領(lǐng)域的研究熱點主要有低影響開發(fā)、swmm 模型、雨洪管理、景觀設(shè)計、城市內(nèi)澇、海綿城市建設(shè)等，對于生態(tài)保護和路面材料的研究相對較少⑤。 海綿城市研究文獻高頻關(guān)鍵詞前20 位分別為： 海綿城市（3361）；低影響開發(fā)（588）；雨洪管理（195）；海綿城市建設(shè)（182）；景觀設(shè)計（180）；swmm 模型（178）；城市內(nèi)澇（127）；雨水花園（126）；年徑流總量控制率（125）；城市道路（105）；透水混凝土（103）；應(yīng)用（103）；市政道路（100）；風(fēng)景園林（94）；雨水利用（90）；海綿城市理念（87）；城市規(guī)劃（84）；透水鋪裝（78）；設(shè)計（73）；生態(tài)修復(fù)（70）。

表2 海綿城市研究關(guān)鍵詞聚類主要信息

1.城市內(nèi)澇研究主要由聚類2、5、11 組成。 近年來中國城市內(nèi)澇頻發(fā)， 不但影響了居民日常生活，還對城市生態(tài)環(huán)境帶來了一定程度的危害。 有學(xué)者們從城市內(nèi)澇治理、識別、評價、徑流管理和排水的角度入手來研究， 在提升城市洪澇災(zāi)害治理能力的同時加強水資源管理， 進一步推動中國海綿城市的建設(shè)。 柳發(fā)根等鄭州特大暴雨災(zāi)害為例，結(jié)合韌性治理理論研究了城市內(nèi)澇治理路徑，從而提升城市洪澇災(zāi)害治理能力⑥。 李昂臻等以系統(tǒng)協(xié)調(diào)和提質(zhì)增效為視角， 對陜西省城市內(nèi)澇治理方案進行了全面的分析和探討， 并提出了省級內(nèi)澇治理方案的實施路徑⑦。 姚尚等結(jié)合銅陵市內(nèi)澇現(xiàn)狀，從區(qū)域流域、基礎(chǔ)設(shè)施改造、城市發(fā)展三個方面完善內(nèi)澇治理體系⑧。李芬等改進了PSPNet算法，結(jié)合城市內(nèi)澇實際場景和一些后處理算法，提高了內(nèi)澇檢測能力⑨。 王船海等以太湖流域為基準，構(gòu)建了兩種城市內(nèi)澇模型，用5 場實測降雨事件對比分析了兩種模型的時效性⑩。 唐少虎等以北京某地區(qū)雨澇災(zāi)害為例， 構(gòu)建韌性網(wǎng)絡(luò)分層模型和系統(tǒng)韌性評估體系， 利用FAHP 法對暴雨下的城市道路系統(tǒng)韌性進行評價?。 胡文翰等以北京市為例構(gòu)建城市內(nèi)澇脆弱性評估體系， 引入了VSD模型和地理探測器模型分析了城市內(nèi)澇脆弱性地理分布特征可空間分異現(xiàn)象?。 曹國英以成都市為例， 結(jié)合GIS 空間分析技術(shù)創(chuàng)建了城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險等級的評估方法?。 周耀鑫等基于SWMM 模型，對南充市的暴雨徑流過程進行模擬分析，為洪澇防控提供理論依據(jù)?。 呂鳳維等利用SWMM 模型將三種LID 設(shè)施進行不同的空間布設(shè)， 對徑流控制效果進行模擬?。 溫智理探究了城市內(nèi)澇的產(chǎn)生原因， 結(jié)合海綿城市建設(shè)理念提出城市排水設(shè)計策略?。 張文結(jié)合模型模擬與實際檢測兩種方法，對城市復(fù)雜排水系統(tǒng)實施檢測，并對排水系統(tǒng)點讀策略進行進一步研究?。

2.水資源管理研究。主要由聚類3、6 組成，子聚類包括雨水利用、水生態(tài)、雨水系統(tǒng)、雨水濕地、雨水花園等。 海綿城市的建設(shè)能夠?qū)⒂晁臐B透、直流、繼續(xù)、凈化、循環(huán)使用和排水緊密結(jié)合起來，加強對與水資源的利用，是保護城市水生態(tài)系統(tǒng)重要的一步。 趙明華等對雨水管理系統(tǒng)的各項工作進行梳理，針對雨水回收、儲存、凈化等方面的施工技術(shù)難題進行分析?。 凌長對屋頂雨水收集、凈化、儲存和水質(zhì)變化進行了研究?。 田敏等結(jié)合海綿城市功能與需求， 對蘭州市雨水利用效益進行了分析，合理量化雨水利用帶來的綜合效益?。 劉家宏等結(jié)合從海綿城市的建設(shè)角度分析了中國典型城市的雨水利用潛力，并分析了雨水利用對南水北調(diào)工程的影響?。 臧晗博等以節(jié)水節(jié)能、高效用水為目標創(chuàng)建了雨水回收和利用系統(tǒng)，使雨水勢能轉(zhuǎn)化為電力?。岳自慧等對寧夏城鎮(zhèn)雨水利用情況進行了分析，并給該區(qū)域的與水資源應(yīng)用提供了新方向?。 宋悅結(jié)合海綿城市理念，以改善城市水系為目標，提出城市水生態(tài)修復(fù)治理措施?。

3.規(guī)劃設(shè)計研究。 主要由聚類4、8、9、10 組成，子聚類有城市綠地、雨水花園、城市設(shè)計、市政設(shè)計等。 張慧等以龍泉關(guān)村為例，考慮到該地區(qū)降水少，結(jié)合雨水花園的概念對鄉(xiāng)村庭院設(shè)計進一步研究?。葉陽等從雨水利用能力、 單位面積流量和雨洪控制三個角度提出了新的綠草地設(shè)計策略?。王若辰結(jié)合生態(tài)設(shè)計理念， 在保持水土平衡的基礎(chǔ)上對水生態(tài)公園的建設(shè)提出相關(guān)建議?。王沁等以海綿城市的建設(shè)理念為基準， 提供了城市濕地公園設(shè)計新思路?。胡錦枝以海綿城市建設(shè)理念為視角， 結(jié)合雨水管理提出水景優(yōu)化營造新思路?。趙孟哲對珠海市某道路的道路排水系統(tǒng)進行分析， 將低影響技術(shù)開發(fā)作需求為依據(jù)，對市政道路設(shè)計進行優(yōu)化?。

（六）路面材料研究。有聚類7 組成，子聚類包括透水系數(shù)、透水性能、抗壓強度等。在路面建設(shè)中，路面排水性能直接受到路面材料的影響， 路面材料在城市水循環(huán)中起到重要作用， 克服路面材料技術(shù)難題，有助于提升中國海綿城市建設(shè)質(zhì)量。覃木寶等對三種不同顏色聚氨酯混合料進行透水、抗壓、高溫試驗，對路面材料技術(shù)性能進行了探究?。 范雪等設(shè)計了一種透水磚透水堵塞數(shù)值模擬方法， 彌補了現(xiàn)有方法的不足?。 陳旺等以西安市為例，深入探究不同道路堵塞物對路面透水性能的影響?。陳忠華等用正交試驗法， 探究不同類型外摻劑對柔性路面抗裂性能產(chǎn)生的具體影響。魯高群對瀝青路面的單面層、雙面層結(jié)構(gòu)進行了力學(xué)分析，實驗表明，在中小交通項目中單面層瀝青路面具有一定優(yōu)勢?。

（七）關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析

2015—2017 年，中國海綿城市的研究側(cè)重于景觀設(shè)計、園林綠化工程。 從2017 年開始出現(xiàn)了對海綿城市建設(shè)效果評價和建設(shè)對策的研究。2018 年之后，該領(lǐng)域的研究內(nèi)容開始向數(shù)值模擬、材料應(yīng)用、材料性能和排水設(shè)計等應(yīng)用技術(shù)方面發(fā)展。 由此可見，國內(nèi)海綿城市建設(shè)規(guī)劃和建設(shè)成效評價技術(shù)已經(jīng)基本成熟， 在完成海綿城市建設(shè)面積的基礎(chǔ)上，國家對海綿城市建設(shè)質(zhì)量的要求正不斷提升。 因此， 未來該領(lǐng)域的研究趨勢將著眼于克服路面材料、改進道路建設(shè)和排水設(shè)計等技術(shù)難題，這有助于大程度提升海綿城市建設(shè)質(zhì)量（圖5）。

三、結(jié)論

國內(nèi)海綿城市研究熱點主要集中在城市規(guī)劃、景觀設(shè)計、雨洪管理、綠化工程等；材料研究、生態(tài)恢復(fù)方面的研究相對較少， 目前還處于起步階段。未來該領(lǐng)域的研究還應(yīng)路面材料、排水設(shè)計和道路建設(shè)等技術(shù)層面進一步推進。 其他可拓展的方向：已有的海綿城市建設(shè)規(guī)劃能夠在一定程度上解決海綿城市建設(shè)起步階段遇到的問題。 但隨著海綿城市建設(shè)的不斷推進，還應(yīng)進一步完善海綿城市建設(shè)的標準體系。 例如因地制宜設(shè)置海綿城市徑流總量控制目標值、對海綿城市建設(shè)評價做出補充和創(chuàng)新等?。 國內(nèi)目前還缺乏針對打造海綿產(chǎn)業(yè)集群、海綿人才培養(yǎng)的探討研究，因此中國學(xué)者需要以政、產(chǎn)、學(xué)、 研協(xié)同創(chuàng)新為視角對海綿城市領(lǐng)域進一步研究，在一定程度上填補已有研究的缺位?，有助于對該領(lǐng)域研究熱點和研究趨勢進行更為全面的認識。