張建云1,2，王銀堂1，胡慶芳1，賀瑞敏1,2
(1.南京水利科學(xué)研究院水文水資源與水利工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京 210029；2.水利部應(yīng)對(duì)氣候變化研究中心， 江蘇南京 210029)
摘要：海綿城市建設(shè)目前已成為眾多行業(yè)和科技領(lǐng)域的討論熱點(diǎn)之一，也面臨眾多爭(zhēng)議，海綿城市建設(shè)的內(nèi)涵、目標(biāo)、內(nèi)容和效果等均存在不同認(rèn)識(shí)。針對(duì)中國(guó)城鎮(zhèn)化過(guò)程中面臨的主要水問(wèn)題，結(jié)合參與海綿城市試點(diǎn)建設(shè)評(píng)審、考察以及對(duì)國(guó)外海綿城市的調(diào)研情況，從城市水文過(guò)程的角度，系統(tǒng)解析了海綿城市的概念，就海綿城市建設(shè)的目標(biāo)與指標(biāo)、建設(shè)功能與發(fā)展方向、城市地下排蓄系統(tǒng)、建設(shè)管理體制等若干問(wèn)題展開(kāi)了討論。核心觀點(diǎn)認(rèn)為，海綿城市是對(duì)中國(guó)城市水系統(tǒng)的綜合治理，也是城市人居環(huán)境的重構(gòu)，功能綜合是海綿城市建設(shè)成功的前提，海綿城市的建設(shè)應(yīng)以河湖水系為核心，需要流域和城市的整體規(guī)劃設(shè)計(jì),海綿城市建設(shè)應(yīng)該基于多部門(mén)、跨行業(yè)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、合作交叉，按照整體規(guī)劃、系統(tǒng)布局的方式協(xié)同推進(jìn)。
關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)化；海綿城市；城市洪澇；內(nèi)涵解析；建設(shè)目標(biāo)；功能發(fā)展；管理體制
改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程發(fā)展迅速。以城鎮(zhèn)人口比例統(tǒng)計(jì)，1981年中國(guó)城鎮(zhèn)化率僅為20.16%，而2015年達(dá)到了56.10%；與此同時(shí)，城市建成區(qū)范圍也快速擴(kuò)張，由1981年的7 438 km2增長(zhǎng)至2015年的5.21萬(wàn)km2。目前，中國(guó)環(huán)渤海、長(zhǎng)三角和珠三角形成了世界級(jí)城市群，其他地區(qū)也形成了一批具有重要影響的區(qū)域性城市群，2015年底全國(guó)共有建制市近656座，建制鎮(zhèn)接近2萬(wàn)個(gè)。
過(guò)去30年來(lái)，中國(guó)城鎮(zhèn)化對(duì)于推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)現(xiàn)代化起到了至關(guān)重要的作用，但由于粗放的城市發(fā)展模式，導(dǎo)致“城市病”十分突出，產(chǎn)生了一系列嚴(yán)重的資源、環(huán)境問(wèn)題。主要表現(xiàn)在三大方面：一是城鎮(zhèn)化進(jìn)程中河湖水系格局和微地形變化，河湖調(diào)蓄能力降低，城市洪澇災(zāi)害頻發(fā);二是城市污染物排放負(fù)荷超過(guò)了河湖水環(huán)境承載能力，產(chǎn)生了水環(huán)境、水生態(tài)惡化問(wèn)題，并加劇水資源短缺；三是水資源供需壓力日趨明顯，城市水資源短缺問(wèn)題普遍，全國(guó)有400余座城市缺水。這三大方面的城市水問(wèn)題交織在一起，成為影響城市公共安全和人居環(huán)境的突出問(wèn)題，嚴(yán)重制約了中國(guó)城市的可持續(xù)發(fā)展。
針對(duì)中國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程中的水問(wèn)題，2013年12月，中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議提出“建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市”；2014年11月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部(住建部)出臺(tái)了《海綿城市建設(shè)指南——低影響開(kāi)發(fā)系統(tǒng)》[1]；2015年1月，財(cái)政部、水利部、住建部聯(lián)合組織開(kāi)展了16個(gè)試點(diǎn)城市建設(shè)；2015年10月國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》[2]；2016年4月又確定了14個(gè)城市為2016年中央財(cái)政支持海綿城市建設(shè)試點(diǎn)。
目前全國(guó)除兩批共30個(gè)城市開(kāi)展海綿城市試點(diǎn)建設(shè)，同時(shí)還有一些地區(qū)自主開(kāi)展了海綿城市建設(shè)，海綿城市成為眾多行業(yè)和科技領(lǐng)域討論的熱門(mén)話題之一。然而，盡管海綿城市建立在低影響開(kāi)發(fā)等已有理念的基礎(chǔ)上，中國(guó)城市水問(wèn)題治理也有長(zhǎng)期的技術(shù)積累，但由于中國(guó)城市水問(wèn)題的復(fù)雜性，海綿城市建設(shè)牽涉到多個(gè)不同行業(yè)和領(lǐng)域。目前對(duì)于海綿城市的基本內(nèi)涵、目標(biāo)、構(gòu)建途徑等均有不同認(rèn)識(shí)，甚至有相當(dāng)尖銳的批評(píng)。
本文作者對(duì)海綿城市建設(shè)有著較長(zhǎng)時(shí)間的關(guān)注，作為專(zhuān)家參加了全國(guó)海綿城市試點(diǎn)方案評(píng)審和年度考核，近年來(lái)對(duì)國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家城市洪澇防治情況進(jìn)行了技術(shù)考察，結(jié)合工作體會(huì)和思考，對(duì)中國(guó)海綿城市的若干問(wèn)題進(jìn)行討論，希望這些討論有助于人們對(duì)海綿城市建設(shè)形成更加科學(xué)的認(rèn)識(shí)，以促進(jìn)當(dāng)前中國(guó)海綿城市建設(shè)方略和路徑更加科學(xué)實(shí)際，實(shí)質(zhì)性推進(jìn)城市水系統(tǒng)綜合治理。
海綿城市建設(shè)的核心是雨洪管理。在國(guó)外，城市雨洪管理代表性的理念主要包括3個(gè)：① 美國(guó)的低影響開(kāi)發(fā)(LID)。20世紀(jì)90年代在美國(guó)馬里蘭州普潤(rùn)斯·喬治縣提出，用于城市暴雨最優(yōu)化管理實(shí)踐。采用源頭削減、過(guò)程控制、末端處理的方法進(jìn)行滲透、過(guò)濾、蓄存和滯留，防治內(nèi)澇災(zāi)害，融合了基于經(jīng)濟(jì)及生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計(jì)策略。其目的是維持區(qū)域天然狀態(tài)下的水文機(jī)制，通過(guò)一系列的分布式措施構(gòu)建與天然狀態(tài)下功能相當(dāng)?shù)乃暮屯恋鼐坝^，減輕城市化地區(qū)水文過(guò)程畸變帶來(lái)的社會(huì)及生態(tài)環(huán)境負(fù)效應(yīng)。② 英國(guó)的可持續(xù)發(fā)展排水系統(tǒng)(SUDS)。側(cè)重“蓄、滯、滲”，提出了4種途徑(儲(chǔ)水箱、滲水坑、蓄水池、人工濕地)“消化”雨水，減輕城市排水系統(tǒng)的壓力。③ 澳大利亞的水敏感性城市設(shè)計(jì)(WSUD)。側(cè)重“凈、用”，強(qiáng)調(diào)城市水循環(huán)過(guò)程的“擬自然設(shè)計(jì)”。
在國(guó)內(nèi)，盡管受?chē)?guó)外低影響開(kāi)發(fā)等理念影響，相關(guān)研究與實(shí)踐探索已有一定時(shí)間，但2013年之前國(guó)內(nèi)對(duì)于海綿城市的研究只有零星論述[3-5]。海綿城市的明確提出并為社會(huì)各界所熟知是始于2013年中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議提出“建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市”。2014年10月，住建部發(fā)布的《海綿城市建設(shè)指南——低影響開(kāi)發(fā)系統(tǒng)》指出：海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等方面具有良好“彈性”，下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將蓄存的水“釋放”并加以利用[1]。這一定義被不少文獻(xiàn)所采用[6-8]，應(yīng)當(dāng)說(shuō)這些文獻(xiàn)在一定程度上指出了海綿城市的主要功能及特征，但未能全面系統(tǒng)地回答什么是海綿城市這一根本性問(wèn)題。
海綿城市的內(nèi)涵涉及到對(duì)海綿城市基本功能和發(fā)展目標(biāo)的理解，也會(huì)影響海綿城市的發(fā)展路徑和建設(shè)內(nèi)容。筆者認(rèn)為，在闡述海綿城市概念時(shí)不能受低影響開(kāi)發(fā)等理念的局限，應(yīng)綜合考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：
(1)城市水文及其伴生過(guò)程規(guī)律。從水文學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，在城市環(huán)境下雨水的演進(jìn)包括冠層截流、土壤入滲、地表洼蓄、陸表和水域蒸散、坡面徑流及匯流過(guò)程、管網(wǎng)收集與排放、河網(wǎng)匯集與調(diào)控等環(huán)節(jié)，且耦合了水質(zhì)、生態(tài)動(dòng)力學(xué)等過(guò)程。城市水問(wèn)題是城市水文各環(huán)節(jié)及其伴生過(guò)程變化共同作用的結(jié)果。因此，流域水文規(guī)律是海綿城市的科學(xué)基礎(chǔ)。對(duì)于海綿城市的內(nèi)涵，一定要從城市水文過(guò)程的角度進(jìn)行系統(tǒng)認(rèn)識(shí)和描述，不能只突出某一環(huán)節(jié)，其內(nèi)涵的闡述要有利于構(gòu)建更加完整、平衡和協(xié)調(diào)的城市水循環(huán)過(guò)程，體現(xiàn)對(duì)地表水文過(guò)程的源頭、中間和末端規(guī)律的重視。
(2)中國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程中面臨的主要水問(wèn)題及其復(fù)雜關(guān)系。海綿城市建設(shè)作為城市水系統(tǒng)的重要治理模式，是城市生態(tài)文明建設(shè)的重要組成部分。因此，海綿城市建設(shè)必須有助于實(shí)質(zhì)性解決中國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程中的主要水問(wèn)題。隨著中國(guó)城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，中國(guó)城市面臨的洪澇災(zāi)害、水資源短缺、水環(huán)境污染及水生態(tài)退化等三大水問(wèn)題越來(lái)越突出并相互交織在一起，具有很強(qiáng)的復(fù)雜性。對(duì)于這些城市水問(wèn)題，不能分而治之，而應(yīng)當(dāng)統(tǒng)籌解決。海綿城市應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)對(duì)城市洪澇、水資源、水環(huán)境、水生態(tài)問(wèn)題的系統(tǒng)考慮和綜合治理，在適應(yīng)環(huán)境變化方面具有良好的彈性和抗壓性。作為城市發(fā)展戰(zhàn)略，海綿城市要引領(lǐng)未來(lái)水系統(tǒng)治理乃至城市建設(shè)，要有前瞻性和全面性。
(3)城市雨洪管理模式和措施之間的協(xié)調(diào)性。海綿城市強(qiáng)調(diào)充分發(fā)揮自然的作用，故在構(gòu)建海綿城市時(shí)，應(yīng)利用土壤、植被、水系的自然滲透、積存和凈化能力。海綿城市的構(gòu)建途徑是多樣的，絕不僅僅只有低影響開(kāi)發(fā)措施。中國(guó)諸多城市人口和產(chǎn)業(yè)聚集程度極高，暴雨強(qiáng)度高，污染物排放量大、來(lái)源廣，僅靠自然調(diào)蓄和凈化是難以實(shí)現(xiàn)雨洪高標(biāo)準(zhǔn)管理的。海綿城市建設(shè)應(yīng)該是城市及片區(qū)等不同尺度上“綠色基礎(chǔ)設(shè)施”、“灰色基礎(chǔ)設(shè)施”的有機(jī)結(jié)合，城市水系統(tǒng)的系統(tǒng)治理需要對(duì)自然水循環(huán)和社會(huì)水循環(huán)統(tǒng)籌考慮在防洪標(biāo)準(zhǔn)上要考慮小區(qū)、城市及區(qū)域的協(xié)調(diào)。
筆者認(rèn)為，海綿城市的內(nèi)涵可以基本概括為：海綿城市是一種城市水系統(tǒng)綜合治理模式，以城市水文及其伴生過(guò)程的物理規(guī)律為基礎(chǔ)，以城市規(guī)劃建設(shè)和管理為載體，綜合采用和有機(jī)結(jié)合綠色、灰色基礎(chǔ)設(shè)施，充分發(fā)揮植被、土壤、河湖水系等對(duì)城市雨水徑流的積存、滲透、凈化和緩釋作用，實(shí)現(xiàn)城市防洪治澇、水資源利用、水環(huán)境保護(hù)與水生態(tài)修復(fù)的有機(jī)結(jié)合，使城市能夠減緩或降低自然災(zāi)害和環(huán)境變化的影響，具有良好的彈性和可恢復(fù)性。
為科學(xué)、全面表征海綿城市的理念和內(nèi)涵，突出海綿城市的核心內(nèi)容和主要構(gòu)建途徑，引導(dǎo)海綿城市建設(shè)實(shí)踐，須明確海綿城市建設(shè)的關(guān)鍵性指標(biāo)，合理制訂相應(yīng)目標(biāo)值。2015年7月住建部發(fā)布了《海綿城市建設(shè)績(jī)效評(píng)價(jià)與考核辦法(試行)》[9]，該辦法以《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》為主要基礎(chǔ)，共提出了六大類(lèi)、18項(xiàng)指標(biāo)，包括水生態(tài)、水環(huán)境、水資源、水安全等方面，其中的主要指標(biāo)包括：年徑流總量控制率、污水再生利用率、城市暴雨內(nèi)澇災(zāi)害防治率、雨水資源利用率、生態(tài)岸線恢復(fù)、地下水位等。2015年8月《水利部關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)水利工作的指導(dǎo)意見(jiàn)》[10]提出了海綿城市建設(shè)水利工作的主要指標(biāo)，包括防洪標(biāo)準(zhǔn)、降雨滯蓄率、水域面積率、地表水體水質(zhì)達(dá)標(biāo)率、雨水資源利用率、再生水利用率、防洪堤達(dá)標(biāo)率、排澇達(dá)標(biāo)率、河湖水系生態(tài)防護(hù)比例等。
不同行業(yè)由于專(zhuān)業(yè)背景和工作思路不同，設(shè)立的相關(guān)指標(biāo)有較大不同。筆者認(rèn)為，由于指標(biāo)關(guān)系到海綿城市建設(shè)內(nèi)容導(dǎo)向性和建設(shè)規(guī)模，因此，一定要對(duì)其物理意義、計(jì)算方法嚴(yán)格論證。在制訂指標(biāo)及其目標(biāo)值時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：
(1)指標(biāo)的物理意義以及在氣候、水文、地理方面的科學(xué)性。如反映雨水源頭減排、集蓄利用能力的指標(biāo)，《海綿城市建設(shè)指南——低影響開(kāi)發(fā)系統(tǒng)》是用“年徑流總量控制率”作為控制指標(biāo)，筆者認(rèn)為該指標(biāo)有失嚴(yán)謹(jǐn)。一方面，這個(gè)指標(biāo)(又解釋為一定排頻的降雨量控制率)定義不準(zhǔn)確，指南中雖冠以“徑流控制率”，但實(shí)際上公式中并沒(méi)有與徑流有任何聯(lián)系，實(shí)際上徑流控制率需要與城鎮(zhèn)化后的降雨徑流關(guān)系建立聯(lián)系；另外，將降雨量控制率等同于徑流控制率更是混淆了雨洪同頻概念。另一方面，中國(guó)多數(shù)城市降雨在年內(nèi)集中于汛期，甚至以幾場(chǎng)暴雨的形式集中出現(xiàn)，徑流控制效果與場(chǎng)次暴雨總量和時(shí)程分布有直接關(guān)系，不同地域的降雨特性不同，南北方差異很大，控制要求完全不同。因此，根據(jù)地域降雨特征來(lái)設(shè)置徑流控制指標(biāo)顯然更加合理；同時(shí)對(duì)于控制指標(biāo)的閾值，也需要進(jìn)行科學(xué)的論證[1]。
(2)指標(biāo)在監(jiān)測(cè)、計(jì)算、評(píng)價(jià)方面的可操作性。海綿城市的相關(guān)指標(biāo)不僅要有明確的物理意義，而且在監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)方面更應(yīng)具有可操作性。由于城市暴雨導(dǎo)致的內(nèi)澇及其災(zāi)情在空間上具有分散性、多樣性特征，它們并不是一個(gè)單因素指標(biāo)，如何系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，進(jìn)而定量計(jì)算和評(píng)價(jià)指標(biāo)都需要嚴(yán)謹(jǐn)考慮。
(3)指標(biāo)的尺度與具體時(shí)空范圍的對(duì)應(yīng)性。近年來(lái)，一些學(xué)者提出了諸如“一片天對(duì)一片地”的規(guī)劃設(shè)計(jì)思路，這對(duì)于指導(dǎo)海綿城市建設(shè)十分重要。城市雨水徑流具有分散性，城市雨洪管理措施也具有尺度性特征(如區(qū)域尺度、城市尺度、小區(qū)尺度等)，同時(shí)不同空間范圍之間還會(huì)相互影響。因此，在提出海綿城市的指標(biāo)及其目標(biāo)值時(shí)一定要明確時(shí)間和空間尺度或范圍。
(4)指標(biāo)的地區(qū)差異性，要因城制宜，體現(xiàn)“一城一策”。對(duì)于海綿城市，在暴雨內(nèi)澇防治、雨水資源利用、水污染治理、水生態(tài)修復(fù)方面設(shè)立一些共性的關(guān)鍵指標(biāo)是必要的，但應(yīng)該注意到中國(guó)各城市自然地理和社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況的多樣性，水問(wèn)題現(xiàn)狀及成因也不同。中國(guó)南北方城市面臨的問(wèn)題不同，海綿城市的建設(shè)任務(wù)也不一樣。因此，不同城市建設(shè)目標(biāo)和指標(biāo)也應(yīng)不同，一定要能夠體現(xiàn)對(duì)于解決本地水問(wèn)題的導(dǎo)向性，避免目標(biāo)與指標(biāo)和措施單一趨同，缺少根據(jù)建設(shè)區(qū)自身自然地理和水文條件的目標(biāo)及其閾值。
海綿城市建設(shè)不僅要實(shí)現(xiàn)雨洪綜合管理和利用，還要統(tǒng)籌考慮交通、市政、生態(tài)、景觀等多種功能，與周邊城市環(huán)境有機(jī)融合、和諧共存。因此，海綿城市是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，是城市水系統(tǒng)的綜合管理，在一定意義上也可上升到城市人居環(huán)境的重構(gòu)。功能綜合是海綿城市建設(shè)的前提。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家在這方面有著成功的經(jīng)驗(yàn)，代表了城市水系統(tǒng)治理的發(fā)展方向。筆者曾實(shí)地查勘英國(guó)倫敦東南部Eltham地區(qū)城市濕地公園Sutcliffe Park(圖1)，該公園的規(guī)劃和建設(shè)是海綿城市建設(shè)成功案例，結(jié)合Sutcliffe公園的特點(diǎn)，本文認(rèn)為中國(guó)海綿城市建設(shè)在功能規(guī)劃發(fā)展方向上應(yīng)注意以下問(wèn)題：
圖1 英國(guó)倫敦Sutcliffe濕地公園
Fig.1 Sutcliffe wetland park, London, England
(1)尊重城市水循環(huán)及其伴生過(guò)程的自然規(guī)律，以河湖水系為骨架，合理規(guī)劃布局，形成綜合功能。城市河湖水系是城市水循環(huán)的骨架，是城市雨洪調(diào)節(jié)、凈化、利用和水生態(tài)修復(fù)的主要空間。海綿城市構(gòu)建要有流域概念，以城市河湖為核心，科學(xué)安排滲滯蓄凈用排和生態(tài)修復(fù)格局，合理布局各類(lèi)措施和元素，實(shí)現(xiàn)多種功能的綜合和協(xié)調(diào)。
(2)海綿城市基礎(chǔ)設(shè)施及其功能與城市周邊環(huán)境和諧融合。海綿城市的相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施，不能與周邊環(huán)境割裂，而是在功能及景觀上要相互和諧和協(xié)調(diào)，要融入城市人居環(huán)境的整體構(gòu)建。
以倫敦Sutcliffe公園為例(圖1)，該公園圍繞流經(jīng)公園的Quaggy河這一核心廊道，順應(yīng)地勢(shì)對(duì)河流及沿岸形態(tài)進(jìn)行自然恢復(fù)，沿河構(gòu)建了水域、濕地、水生植被、濱河綠地、透水溝道等雨洪調(diào)蓄、凈化和景觀生態(tài)元素，實(shí)現(xiàn)了多種雨洪管理措施的綜合運(yùn)用。作為一個(gè)功能綜合體，Sutcliffe 公園不但自身具有雨洪調(diào)蓄和消納的空間，而且公園雨洪調(diào)蓄還與周邊住宅區(qū)結(jié)合在一起，公園濕地通過(guò)地下涵管與作為蓄水空間的公寓房地下停車(chē)場(chǎng)(雨季可作為蓄水場(chǎng)所)聯(lián)系在一起，濕地內(nèi)超標(biāo)準(zhǔn)雨洪還可排入相鄰流域聯(lián)合調(diào)蓄，從而在整體上提升了片區(qū)的防洪治澇能力。同時(shí)，結(jié)合Quaggy河整治，實(shí)施了水生態(tài)修復(fù)、生物棲息地保護(hù)，該公園被納入英國(guó)地方自然保護(hù)計(jì)劃，已成為重要的昆蟲(chóng)和鳥(niǎo)類(lèi)自然保護(hù)區(qū)節(jié)點(diǎn)。同時(shí)，公園還充分考慮了社區(qū)居民生活需要，構(gòu)建了綠色景觀、開(kāi)放式的親水空間，建有健身休閑步道、田徑場(chǎng)等生活設(shè)施，展現(xiàn)了人水和諧、人與自然和諧的風(fēng)貌。
中國(guó)城市人口和建筑密集，城市水系受用地條件約束，修建地面排蓄水場(chǎng)所、恢復(fù)地表河道實(shí)際上非常困難。因此，中國(guó)許多城市吸收國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)化地下排蓄系統(tǒng)建設(shè)，以強(qiáng)化雨洪排蓄能力。如廣州開(kāi)展了深隧排水工程試驗(yàn)段的建設(shè)，北京規(guī)劃建設(shè)東西兩條地下蓄排水廊道，深圳市也規(guī)劃建設(shè)沿海深層排水隧道。地下排蓄系統(tǒng)的構(gòu)建應(yīng)因地制宜、科學(xué)規(guī)劃推進(jìn)。借鑒法國(guó)巴黎、馬賽等城市雨洪地下排蓄設(shè)施建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，本文主要建議有：
(1)新建地下排蓄設(shè)施應(yīng)與原有排水系統(tǒng)合理銜接，構(gòu)建層次分明、功能明確的雨洪排蓄體系?；趯?duì)區(qū)域雨洪徑流特性和現(xiàn)有排水系統(tǒng)的評(píng)估，科學(xué)規(guī)劃布局地下雨水調(diào)蓄設(shè)施。新建地下雨水調(diào)蓄設(shè)施要與原有排水系統(tǒng)有機(jī)銜接、完善配套，雨洪地下排蓄設(shè)施地下主體和地表環(huán)境應(yīng)協(xié)調(diào)匹配，城市雨洪地下調(diào)蓄設(shè)施不僅是重要的水處理工程，也是重要的市政工程。
法國(guó)馬賽市中心Jules Guesde建設(shè)的地下蓄水設(shè)施不僅規(guī)模宏大(圖2)，重更要的是與馬賽地下主排水管合理銜接，成為城市地表排水系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。同時(shí)，Jules Guesde地下雨洪調(diào)蓄池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和空間布局有序，分為上下兩層。上層是管理人員工作空間，可以對(duì)設(shè)施運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控和維護(hù)，下層是雨洪調(diào)蓄空間，徑流排放裝置、水質(zhì)處理裝置、水位監(jiān)測(cè)設(shè)施和各類(lèi)管線等布局井然有序。
(2)雨洪地下排蓄通道應(yīng)兼具雨洪調(diào)控和水質(zhì)凈化功能，實(shí)現(xiàn)水量水質(zhì)雙控制。地下雨洪調(diào)蓄設(shè)施不僅是重要的徑流調(diào)蓄設(shè)施，而且可以具有水環(huán)境改善功能?？梢园殉鞘械厣衔鬯幚碓O(shè)施置于地下，與雨洪調(diào)蓄設(shè)施匹配，不僅可以完善運(yùn)用功能，還可以置換土地，籌集建設(shè)資金。
馬賽Jules Guesde調(diào)蓄池內(nèi)部空間巨大，可用容積達(dá)1.2萬(wàn)m3，可以很好地彌補(bǔ)地下管網(wǎng)排水能力的不足，調(diào)蓄周邊雨洪；同時(shí)，該蓄水池還具有水質(zhì)凈化功能，其內(nèi)部有專(zhuān)門(mén)的徑流污染物沉積處理裝置，可以削減雨洪污染物負(fù)荷。
圖2 法國(guó)馬賽市Jules Guesde地下雨洪調(diào)蓄設(shè)施
Fig.2 Underground rainwater storage facilities in Jules Guesde, Marseille, France
海綿城市不僅要構(gòu)建良性循環(huán)的城市水系統(tǒng)，還要綜合考慮城市交通、市政、環(huán)境、生態(tài)、景觀等功能并與城市總體規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和空間布局有機(jī)融合。因此，海綿城市必須整體規(guī)劃、系統(tǒng)布局、協(xié)同推進(jìn)，才能取得建設(shè)效果。另一方面，海綿城市不僅要重視基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，也要重視管理維護(hù)，還要應(yīng)用現(xiàn)代高新技術(shù)，建立信息化、智慧化的信息監(jiān)測(cè)平臺(tái)和預(yù)測(cè)調(diào)度管理系統(tǒng)。
(1)充分發(fā)揮多部門(mén)的協(xié)同、聯(lián)動(dòng)作用。海綿城市建設(shè)涉及城市規(guī)劃、防洪治澇、水資源保護(hù)、水生態(tài)修復(fù)等多個(gè)方面，需要系統(tǒng)認(rèn)識(shí)城市水問(wèn)題，統(tǒng)籌規(guī)劃、綜合安排。需要通過(guò)多部門(mén)的協(xié)同規(guī)劃、同步聯(lián)動(dòng)，保障既定目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
(2)科學(xué)規(guī)劃海綿城市的頂層設(shè)計(jì)、系統(tǒng)布局。應(yīng)當(dāng)緊密結(jié)合城市自然地理、社會(huì)經(jīng)濟(jì)背景，在系統(tǒng)分析建設(shè)區(qū)域水問(wèn)題及其成因的基礎(chǔ)上，制訂頂層設(shè)計(jì)方案，明確海綿城市建設(shè)目標(biāo)、總體布局。在頂層設(shè)計(jì)中，應(yīng)從流域、區(qū)域、城市相結(jié)合的角度來(lái)系統(tǒng)分析城市水問(wèn)題，理清脈絡(luò)、舉綱張目，科學(xué)安排雨洪管理格局和調(diào)控、修復(fù)措施，在不同尺度設(shè)計(jì)建設(shè)方案。建立跨行業(yè)的技術(shù)機(jī)構(gòu)，通過(guò)不同行業(yè)、學(xué)科的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和交融，從整體思考和規(guī)劃，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)深度融合水科學(xué)與互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)，建設(shè)智慧型海綿城市。海綿城市建設(shè)應(yīng)以智能化為重要發(fā)展方向，通過(guò)深度融合城市科學(xué)、水科學(xué)與互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)，使海綿城市建設(shè)成為科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要載體，帶動(dòng)城市發(fā)展升級(jí)。尤其要注重互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)在雨洪監(jiān)測(cè)中的深度應(yīng)用，通過(guò)智能傳感技術(shù)，立體監(jiān)測(cè)城市雨洪信息，實(shí)時(shí)掌握雨洪運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；耦合氣象、水文模型，強(qiáng)化暴雨洪澇預(yù)警預(yù)報(bào)；采用大數(shù)據(jù)分析和云計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)城市水系統(tǒng)智能調(diào)控和精細(xì)化管理，使城市快捷、智慧、彈性地應(yīng)對(duì)水問(wèn)題。
海綿城市建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，筆者希望海綿城市建設(shè)可以成為多學(xué)科交叉、多部門(mén)協(xié)同治水的重要契機(jī)，是學(xué)科交叉、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和城市轉(zhuǎn)型的重要機(jī)遇，應(yīng)避免各自為政、急功近利。政府層面應(yīng)科學(xué)制訂頂層設(shè)計(jì)和系統(tǒng)布局方案，相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者應(yīng)系統(tǒng)深入研究海綿城市構(gòu)建的理論和技術(shù)方法，強(qiáng)化學(xué)科交叉和溝通。同時(shí)，還要科學(xué)定位海綿城市的角色和作用，實(shí)事求是地評(píng)估判斷海綿城市建設(shè)的效果，只有這樣才能走出海綿城市萬(wàn)能論和無(wú)用論的爭(zhēng)論困境。
針對(duì)目前正在開(kāi)展的海綿城市建設(shè)，作者提出以下幾點(diǎn)建議：
(1)海綿城市建設(shè)的根本問(wèn)題是水的系統(tǒng)治理問(wèn)題，是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及多部門(mén)的配合和協(xié)調(diào)。各海綿城市建設(shè)試點(diǎn)城市，首要任務(wù)是建立多部門(mén)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制和高效權(quán)威的統(tǒng)一指揮機(jī)制。充分發(fā)揮規(guī)劃、水利、住建、交通、環(huán)保、園林等多部門(mén)的協(xié)同作用，提高海綿城市建設(shè)管理的系統(tǒng)性和綜合性，結(jié)合流域、區(qū)域和城市多個(gè)角度科學(xué)論證建設(shè)方案。
(2)海綿城市建設(shè)的核心是城市水安全，即通過(guò)海綿體的建設(shè)，提高城市防洪能力、改善水環(huán)境、提升水資源的保障能力。因此，要高度重視氣候變化、快速城鎮(zhèn)化背景下的城市極端降雨、產(chǎn)匯流規(guī)律、洪水演進(jìn)、水生態(tài)以及水環(huán)境等因素的演變情勢(shì)分析和研究，為海綿城市建設(shè)提供堅(jiān)實(shí)的科技支撐。
(3)加強(qiáng)流域和城市尺度的控制性骨干措施建設(shè)。要在流域和區(qū)域?qū)用孀龊贸鞘泻闈撤乐蔚捻攲釉O(shè)計(jì)，科學(xué)處理和銜接好城市排水、除澇和防洪的標(biāo)準(zhǔn)，重視城市水系、河湖水系連通的規(guī)劃和建設(shè)，增強(qiáng)城市整體防洪排澇和水環(huán)境承載能力。
(4)及時(shí)總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)、妥善解決海綿城市建設(shè)中存在的問(wèn)題。海綿城市試點(diǎn)建設(shè)已開(kāi)展一段時(shí)間，對(duì)于其中的成功經(jīng)驗(yàn)應(yīng)及時(shí)總結(jié)，對(duì)于存在的問(wèn)題要提出有效的應(yīng)對(duì)方案，要及時(shí)糾正認(rèn)識(shí)和建設(shè)中的誤區(qū)，避免過(guò)度工程化、盲從化、雷同化和景觀化，避免為了海綿而建設(shè)零星水體和濕地，避免對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)造成新的破壞。
(5)加強(qiáng)相關(guān)政策法規(guī)、技術(shù)規(guī)程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究和制定。借鑒國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家城市建設(shè)的成功經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)研究和制定適應(yīng)中國(guó)實(shí)際的政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，鼓勵(lì)海綿城市開(kāi)發(fā)建設(shè)工程和技術(shù)的研發(fā)、示范和推廣，促進(jìn)海綿城市開(kāi)發(fā)建設(shè)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
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* The study is financially supported by the National Natural Science Foundation of China (No.41330854; No.51479118).
ZHANG Jianyun1,2, WANG Yintang1, HU Qingfang1, HE Ruimin1,2
(1. State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering，Nanjing Hydraulic Research Institute,Nanjing 210029, China; 2. Research Center for Climate Change of MWR, Nanjing 210029, China)
Abstract：Sponge city has become one of the hottest topics in many industries and technology fields recently, while the current construction of sponge city in China is facing a lot of controversies with different understanding on the connotation of sponge city, as well as its construction objectives, content and practical results. Considering the water problems in the process of urbanization in China, combined with the authors’ research and survey experiences, this article analyzed the concept of sponge city from the perspective of urban hydrology process. Then, a discussion was made on several issues, including construction objectives and indicators of sponge city, function development, underground rainstorm storage system and construction & management institution. Finally, a summary of the related discussions was given. Key points of this paper are that sponge city is a reshape of the urban water system and the urban living environment. Integrated functions will be a presupposition of the success in sponge city construction. Urban water system including rivers and lakes are supposed to be cores in the construction of sponge city and an overall program on the basin and city scale is especially needed. The sponge city construction must base on the advantages from multi-sectoral and cross-sectoral collaborations and need to be designed systematically.
Key words：urbanization; sponge city; urban flood; connotation analysis; construction objectives; function development; management system
DOI：10.14042/j.cnki.32.1309.2016.06.001
收稿日期：2016-07-02;
網(wǎng)絡(luò)出版：時(shí)間：2016-11-17
網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/32.1309.P.20161117.0910.018.html
基金項(xiàng)目：中國(guó)工程院重大咨詢研究項(xiàng)目(2015-ZD-07)；國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41330854;51479118)
作者簡(jiǎn)介：張建云(1957—)，男,江蘇沛縣人，中國(guó)工程院院士，主要從事水文水資源、防洪減災(zāi)和氣候變化影響研究。 E-mail:jyzhang@nhri.cn
中圖分類(lèi)號(hào)：TV213.4
文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
文章編號(hào)：1001-6791(2016)06-0793-07
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