引言
城市是人類(lèi)文明發(fā)展至今的集大成產(chǎn)物，它集中體現人類(lèi)所有的成功和失敗。目前全球約有一半人口生活在城市，而在中國城市人口比例已將近60%，且以極快速度增長(cháng)。在中國巨大的人口規模以及高速城市化背景下，城市文明所體現的成功與失敗無(wú)疑都被凸顯，例如資源匱乏、環(huán)境污染、交通擁堵等[1]。城市作為擁有自然屬性和社會(huì )屬性的復合生態(tài)系統，這兩大屬性的平衡協(xié)調發(fā)展才能造就穩定且具有韌性的城市系統。反觀(guān)現今中國城市發(fā)展，普遍面臨自然屬性弱化甚至喪失等問(wèn)題，如林地、農田和水系等生態(tài)空間占用破壞，破碎化而至功能減退，城市下墊面硬質(zhì)化等，由此直接導致中國城市普遍的水系統破壞和水資源不平衡問(wèn)題，如城市內澇、水質(zhì)型干旱、水體富營(yíng)養化等。據住建部調查數據，2008-2010年期間，全國62%的城市發(fā)生過(guò)城市內澇，內澇災害超過(guò)3次以上的城市有137個(gè)，57個(gè)城市的最長(cháng)積水時(shí)間超過(guò)12小時(shí)。內澇也造成了巨大的財產(chǎn)損失和生命傷亡，內澇已然成為中國將近一半城市面臨的常態(tài)化城市問(wèn)題。
針對上述中國城市發(fā)展過(guò)程中的水環(huán)境問(wèn)題，相關(guān)管理和建設部門(mén)也做了大量的改善工作，由于爆發(fā)的集中性、應對的單一性和城市的系統性，并沒(méi)有對快速城市化過(guò)程中水質(zhì)和水澇問(wèn)題形成有效解決方案，但是城市管理者普遍形成了共識，即城市水環(huán)境問(wèn)題僅從末端處置已是為時(shí)已晚。隨著(zhù)基于源頭低影響開(kāi)發(fā)和現代雨洪管理的海綿城市理論的提出，中國城市建設者和管理者們對于海綿城市理論給予極大的肯定，海綿城市創(chuàng )建工作也在政府主導下全國范圍內如火如荼地開(kāi)展。海綿城市建設涉及城市建設和管理的多個(gè)方面，因而也在不同層次和部門(mén)引發(fā)了大量對于海綿城市建設理念、技術(shù)途徑和存在問(wèn)題的思考和爭論。但海綿城市建設并非“一朝一夕”可促成，也不是“一勞永逸”的集中建設可以成就，它是一項系統性和長(cháng)期性的工作。海綿城市建設應該與不同氣候區域特點(diǎn)和中國現行城市特點(diǎn)相匹配，海綿城市理論和技術(shù)應該在現地化適配的基礎上進(jìn)行應用，應在充分分析城市的地域氣候、地形環(huán)境、城市下墊面特征等的差異基礎上，分析中國不同區域城市創(chuàng )建海綿城市的途徑及對策，而目前“千城一式”的海綿城市建設模式顯然不具有可持續性。
1 海綿城市的理論基礎
海綿城市（Eco-sponge City），是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在適應環(huán)境變化和應對雨水帶來(lái)的自然災害等方面具有良好的“彈性”或“韌性”。而海綿城市建設因其主要理論基礎為低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)，因此在歐美又被稱(chēng)為低影響設計和低影響開(kāi)發(fā)（Low Impact Designor Development）。海綿城市最早始于西方學(xué)者用于描述城市對周邊鄉村或區域的人口、資源等的吸附作用，此后逐漸變成描述城市與水文的關(guān)系。此后美國研究者基于城市雨洪管理研究奠定了海綿城市建設的三個(gè)理論基礎：
?。?）最佳管理措施（BestManagement Practices，BMPs）。最佳管理措施（BMPs）最初是用于管理美國城鄉的面源污染的非強制性政策，后來(lái)發(fā)展成為控制城市降雨徑流量和水質(zhì)的綜合性措施，但是其核心理念仍是停留在末端的綜合管理，并于1972年在《聯(lián)邦水污染控制法案》中首次被以法律形式明確作為城市雨水的“最佳管理措施”。
?。?）低影響開(kāi)發(fā)（LowImpact Development，LID）。20世紀90年代初美國城市雨洪管理逐步形成了LID理念，是從徑流源頭控制開(kāi)始的、以恢復城市自然水文系統為基礎的暴雨管理和面源污染處理技術(shù)。相比于BMPs, LID更側重于城市雨水管理的源頭介入及其生態(tài)性、系統性和可持續措施的應用。低影響開(kāi)發(fā)的主要理念是減小區域開(kāi)發(fā)對雨水的影響。LID理念和技術(shù)對于城市規劃和管理產(chǎn)生了根本性的影響。
?。?）綠色基礎設施（Green Infrastructure，GI）。至1990年代末，“綠色基礎設施”的定義首次出現，并逐步得到政府認可，它把自然系統作為城市不可或缺的基礎設施加以規劃、利用和管理，即“綠色基礎設施是城市自然生命保障系統，是一個(gè)由多類(lèi)型生態(tài)用地組成的相互聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò )”。綠色基礎設施理念和技術(shù)不僅僅針對城市水文管理，它首次將自然資源作為變化的主體納入城市建設和管理，通過(guò)規劃設計技術(shù)手段限制和引導人們對其的使用，進(jìn)一步豐富了海綿城市理論的內涵。
海綿城市理論強調建設開(kāi)發(fā)盡量減少對于城市自然組分的破壞和影響，目前相關(guān)技術(shù)在城市雨洪管理和水質(zhì)處理方面較為成熟，但其意義不僅僅體現在城市水環(huán)境建設方面。進(jìn)入21世紀以來(lái)，英美等發(fā)達國家進(jìn)一步提出了“韌性城市”（Resilient Cities）理念，強調城市系統自組織和自協(xié)調能力的恢復與保持，它將城市系統的海綿功能擴充到應對人為擾動(dòng)和自然擾動(dòng)影響的生態(tài)層面上。
2 海綿城市創(chuàng )建的國家戰略
中國快速城市化過(guò)程帶來(lái)高速的社會(huì )發(fā)展和經(jīng)濟騰飛，但快速發(fā)展不可避免帶來(lái)城市功能不完善的弊端。針對城市目前凸顯的城市內澇、水質(zhì)退化等水文安全問(wèn)題，政府已將海綿城市建設上升到國家戰略層面。習總書(shū)記在2013年的中央城鎮化工作會(huì )議上明確指出：“解決城市缺水問(wèn)題，必須順應自然，要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來(lái)，優(yōu)先考慮更多利用自然力量排水，建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市。”此后，國家相關(guān)部門(mén)積極推進(jìn)海綿城市建設的規范和試點(diǎn)工作，如2015年全國公布16個(gè)海綿城市建設試點(diǎn)，國家住房和城鄉建設部發(fā)布了《海綿城市專(zhuān)項規劃編制暫行規定》、《海綿城市建設技術(shù)指南》等。同時(shí)，在國家“十三五”規劃中明確全面支持海綿城市發(fā)展，提出“加強城市防洪防澇與調蓄、公園綠地等生態(tài)設施建設，支持海綿城市發(fā)展，完善城市公共服務(wù)設施。提高城市建筑和基礎設施抗災能力”。
3 海綿城市理念在中國的應用途經(jīng)
3.1 中國降水量分布與海綿城市創(chuàng )建
目前，中國城市普遍內澇原因可歸結為地理位置（氣候、尤其降水量及時(shí)空分布等）、水文條件破壞（湖泊河道水系破壞、植被破壞等）、城市地表固化（下墊面硬化、土壤緊實(shí)等）、下水道不足（地下管網(wǎng)建設滯后等）、城市小氣候變化（雨島效應、熱島效應等）和其他因素6大方面原因。根據近年來(lái)發(fā)生內澇城市及其降水量分析，大部分內澇城市分布于800mm降水量及以上區域，少部分城市位于400~800mm降水量區域內（圖1）。因而，城市內澇與其地理位置因素密切相關(guān)，中國海綿城市創(chuàng )建應以年降雨量在800mm以上城市為主。不同降水量和分布特點(diǎn)是影響城市內澇的先決條件，這一定程度決定不同區域海綿城市創(chuàng )建途徑的根本差異。2014年，住建部印發(fā)了《海綿城市建設技術(shù)指南》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《指南》），是目前全國性唯一的海綿城市創(chuàng )建技術(shù)指南，概括了“滲、滯、蓄、凈、用、排”6大技術(shù)途徑?！吨改稀纷鳛榉先珖毡榈木V領(lǐng)性文件具有一定指導意義，但其具體做法應該根據不同區域城市氣候特點(diǎn)和自然稟賦特點(diǎn)進(jìn)行具體化，不同區域的6字方針應有不同側重點(diǎn)，如華北干旱區域應側重“蓄”與“用”，華東濕潤區域應更側重“滲”與“排”。
3.2 中國不同區域海綿城市創(chuàng )建途徑
海綿城市創(chuàng )建涉及大量不同領(lǐng)域概念和技術(shù)，諸如水務(wù)、規劃、建設、園林、林業(yè)和環(huán)保等領(lǐng)域，其本質(zhì)是利用城市唯一的自然系統（綠色基礎設施），包括河湖江等水系、濕地、林地、綠地以及農田等，在降水源頭多層次控制、分散、滯留，以減少城市管網(wǎng)集中排放的壓力。經(jīng)驗表明：在正常的氣候條件和完備的城市管網(wǎng)建設背景下，典型海綿城市可以截流80%以上的雨水；對于自然稟賦優(yōu)良的城市，海綿城市建設更多落在了對于水系、濕地、林地等自然系統的功能恢復上；而一些城市化水平更高、自然稟賦較差的城市，特別是其老城區海綿改造任務(wù)更多依托城市園林綠地的“海綿”功能，如屋頂綠化、城市綠地公園、人工濕地等。但許多城市在海綿城市建設過(guò)程中也形成了很多誤區，例如重視地上建設忽略更為根本和基礎的地下排水管網(wǎng)改造，僅僅利用大規模的綠地海綿化改造犧牲城市公園綠地景觀(guān)功能，海綿化改造片段化缺乏對于系統性的考慮等等。海綿城市建設并非否定城市地下管網(wǎng)主體功能，而是在城市完善的排水系統基礎上，提升城市自然系統組分的附加功能，使城市復合生態(tài)系統的水文功能趨于動(dòng)態(tài)平衡，最終解決城市內澇問(wèn)題。
3.2.1 暖溫帶氣候區的海綿城市創(chuàng )建
暖溫帶氣候區域典型城市如北京、天津、徐州、太原等（圖2中Ⅲ區域），其降水特點(diǎn)是夏季受溫帶海洋氣團或變性熱帶海洋氣團影響，年降雨量在400~600mm之間且分布不均，降水主要集中在6~8月份，可占全年80%左右，但區域內城市總體為水資源短缺型城市。 其海綿城市建設應重點(diǎn)考慮“蓄”與“排”的平衡。
在自然系統方面，應恢復被填埋河道、湖泊等水系，增加城市內外的蓄水空間，以利于降雨與排水錯鋒；在道路建設中，應在匯水面下游的雨水干管設置雨水收集調蓄池；應統籌城市不同功能區域尤其居住小區的雨水收集和基礎設施的節水；在雨洪源頭處，將過(guò)量的雨水引入遠離城市的河流、湖泊，增加城市內的排水溝渠密度疏導，利用城市內部的河網(wǎng)、排水明溝或暗渠，及時(shí)對雨水進(jìn)行有組織地疏導和排放；各種綜合措施促進(jìn)雨水下滲及自然凈化，形成對地下水的有效補充。
3.2.2 北、中亞熱帶氣候區的海綿城市創(chuàng )建
北、中亞熱帶氣候區域典型城市如上海、杭州、南京、武漢、成都等（圖2中Ⅳ和Ⅴ區域），年平均降水量在1100～1600mm之間，每年5～6月為梅雨季節，7～10月有臺風(fēng)帶來(lái)的暴雨，9月份雨量可占全年的25%，全年汛期有春雨、梅雨、秋雨三個(gè)雨期。該氣候區域城市雨量充沛，且多是湖網(wǎng)、河網(wǎng)密布平原地區，匯水區域大，海綿城市創(chuàng )建應更側重“滲”、“滯”和“排”。
在自然系統方面，城市水網(wǎng)構建應以自然水系為依托，應最大限度地保護原有的河流、湖泊、濕地、溝渠等“天然海綿體”不受開(kāi)發(fā)活動(dòng)的影響，并逐步開(kāi)展城市自然組分水文功能的恢復和修復；應綜合考慮城市立體綠化空間、綠地喬木植物冠層空間等多層次綠化對于降雨的滯留效應，同時(shí)下沉道路局部綠帶提高滯水性和透水性，并提升城市土壤的入滲能力；應提高城市排水管網(wǎng)的建設級別以應對汛期排水。
3.2.3 南亞熱帶氣候區的“海綿城市”創(chuàng )建
南亞熱帶氣候區域典型城市如廣州、深圳、桂林等（圖2中Ⅵ區域），年平均降水量在1500～2000mm之間，每年自4月起雨量激增，全年雨量集中于5~6月，且多臺風(fēng)帶來(lái)的熱帶氣旋雨和夏季強對流雨。該氣候區域內水熱條件優(yōu)良，城市自然資源豐富，但水質(zhì)狀況較差，海綿城市創(chuàng )建應更側重“滲”、“滯”、“凈”和“排”。
在自然系統方面，利用區域優(yōu)良水熱條件開(kāi)展城市自然植被恢復，如城市森林、自然濕地等，改良城市小氣候，提高生物滯留和凈化作用；在城市規劃建成區內單位面積控制容積率，劃定生態(tài)用地紅線(xiàn)，并適當增加水域面積；在道路建設方面，改造建成區道路的不透水結構形式，提升道路兩側綠化帶建設規模和層次，作為降雨生物凈化帶；實(shí)現城市地塊之間生態(tài)廊道網(wǎng)絡(luò )的整合與連貫，提高城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò )的完整度。
4 展望
海綿城市理念包含了生態(tài)恢復、人為干擾、源頭控制、低影響開(kāi)發(fā)等重要生態(tài)思想，契合了中國當代生態(tài)文明建設的大背景，也是目前解決中國城市內澇和水質(zhì)問(wèn)題的可持續方式。中國城市發(fā)展應從規劃設計之初引入海綿城市的核心——“低影響開(kāi)發(fā)”理念，通過(guò)以規劃為先導的非工程措施結合以生態(tài)為指引的工程技術(shù)措施來(lái)統籌解決城市水問(wèn)題。同時(shí)，在管理角度應提高市民對海綿城市理念和建設的認識和認同，發(fā)動(dòng)群眾為更好地建設、維護城市設施及景觀(guān)做出貢獻。
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