海綿城市背景下的城市雨洪管理規(guī)劃途徑探索與研究★

袁 媛 王沛永

(1.吉首大學土木工程與建筑學院，湖南 張家界 427000; 2.北京林業(yè)大學園林學院，北京 100083)

1 背景

隨著城市發(fā)展，下墊面大面積硬化，自然的水文系統(tǒng)被改變，大量河道、坑塘、濕地被填埋甚至消失，城市自然蓄排系統(tǒng)的格局發(fā)生了顯著的變化，調(diào)蓄能力大幅下降。另一方面，由于全球氣候變遷，引起暴雨現(xiàn)象頻發(fā)，造成城市雨洪問題日趨緊張，已經(jīng)嚴重威脅到人們的生命財產(chǎn)安全。

2 現(xiàn)有問題

現(xiàn)階段提倡的海綿城市所說的源頭控制多是強調(diào)采取下凹式綠地截流雨水，存在著以下幾個方面的問題：1)不同水文條件的地區(qū)所采取的措施應(yīng)有所差異；2)下凹式綠地在對抗暴雨來襲的情況，其消納雨水的能力有待考證；3)綠地的其他功能決定了城市中不能大面積推行下凹式綠地；4)城市非點源污染對下凹式綠地造成了維護上的困難；5)現(xiàn)狀綠地與設(shè)置下凹式綠地的位置并不吻合。

現(xiàn)階段國際上盛行的LID技術(shù)在具體實際運用到我國城市建設(shè)的過程中也存在一些問題。美國LID技術(shù)是基于美國土地私有、低密度郊區(qū)住宅模式的具體情況而提出的。國際上的各種有關(guān)雨洪管理的理念也都是基于每個國家自身的情況提出的理論，它們的本質(zhì)是一樣的，但在處理方式上有所差異。

我國地域廣闊、人口眾多、城市建筑密度大、地域經(jīng)濟發(fā)展差異懸殊、降雨量分布不均勻等情況決定了我國海綿城市的研究與實踐不能單純地照搬國外案例，應(yīng)該有取舍的廣泛借鑒經(jīng)驗，以期達到較為理想的雨洪管理效果。

2.1 不同水文條件地區(qū)所采取的措施應(yīng)有所差異

現(xiàn)階段推崇的建設(shè)“海綿城市”采取的措施一般為綠色屋頂，下凹式綠地，生物滯留池等一系列“低影響措施”。但是在西北半干濕地區(qū)以及降雨量充沛、地下水位較高的南方地區(qū)，這些普遍推行的措施很多并不適應(yīng)。

在濕陷性黃土地區(qū)也不適宜采取我們現(xiàn)階段所提倡的讓雨水下滲補充地下水等一系列的雨洪調(diào)蓄措施。洼地入滲措施在純粹的綠化場地中則比較適宜，但放到濕陷性比較嚴重的黃土場地上的建筑周邊環(huán)境中，則不能直接使用，需要采取額外的工程技術(shù)措施防止雨水入滲對建筑基礎(chǔ)的破壞作用[1]。

而在南方許多城市，降雨量大，地下水位偏高，普遍推行綠地下沉并不一定是一個科學的方法。同時，很多降雨量大的地區(qū)，地下水位距離地表也很淺，土壤的蓄水能力十分有限，無法及時下滲的雨水滯留在城市綠地中，一是對植物造成嚴重的損害，二是容易滋生蚊蟲，影響城市環(huán)境。在這樣的情況下，地表徑流應(yīng)主要考慮盡快排入河湖水系中，利用河湖水系的巨大的消納、滯蓄能力來控制雨洪問題。

盡管在缺水的北方城市，我們也應(yīng)該看到解決城市雨洪問題不僅僅是只考慮城市內(nèi)部產(chǎn)生的徑流，還有城市上游的河水，山洪等對城市在暴雨時期的安全造成影響。因此，僅僅靠城市綠地單純下沉并不能解決現(xiàn)階段的雨洪問題。

2.2 無法解決暴雨問題

下凹式綠地作為一種特殊的綠地形式，雖然能夠在短時間內(nèi)蓄積一定的徑流，緩解洪峰到來的時間，但是面積及容積都有限的下凹式綠地對于特大暴雨的滯洪能力非常有限，更適應(yīng)于干旱地區(qū)的雨洪問題和解決城市綠化及景觀節(jié)水問題，同時要求匯水區(qū)的水質(zhì)相對較好，否則對綠地的土壤、植物都會造成傷害。源頭截流雨水還有一種方式即是建設(shè)儲水池，但是儲水池從資金和技術(shù)方面來說都不是一個很好的選擇。

在雨洪管理的過程中，前期大力倡導采取源頭治理的思想，著力推行下凹式綠地，是為了恢復自然的水文循環(huán)，維持原有的生態(tài)環(huán)境，但是小尺度的LID措施的實施受到許多條件的制約，分散的、小范圍的雨水措施雖然能夠使該場地因為水文條件改變造成的地下水下降得到一定的補充，削減徑流污染。但在處理徑流雨水帶來的嚴重的污染問題、城市河道枯竭、水土流失等生態(tài)問題是LID不能解決的，而這些問題也會給城市的發(fā)展帶來更大、更長期的影響，不利于可持續(xù)發(fā)展。狹義的低影響開發(fā)措施在面對復雜的城市雨洪問題時必然不能全部應(yīng)對，必須將雨水花園、濕塘、洪泛區(qū)等眾多綠色基礎(chǔ)設(shè)施考慮進去[2,3]。

2.3 綠地的其他功能

作為節(jié)水理念出發(fā)，下沉式綠地確實能起到一定的作用。然而，綠地還有大量其他功能，由于各地區(qū)的降雨條件，地表徑流，水質(zhì)條件等因素的差異，不同地區(qū)在對于城市雨洪管理的具體措施上也會存在著一定的差異，因此對不同綠地主要需承擔的要求也是有所側(cè)重的。相對于純粹的綠化場地而言，除了雨水利用的目標因素外，景觀視效、城市生態(tài)及經(jīng)濟成本因素等則顯得更重要。若在城市中相當一部分的綠地都開辟成下凹式綠地，景觀效果勢必會受到影響，大雨過后，很多園林綠地很難快速地恢復其休閑游憩的功能。城市公共綠地兼顧著防災(zāi)避險的功能，當?shù)卣鸬葹?zāi)害到來，往往伴隨著降雨，這時候下沉的綠地會減少極大的防災(zāi)避險面積。

2.4 徑流污染問題

雨洪管理的重要的目標不僅僅是吸收雨水，還有消除污染，要利用自然對污染物的消除需要時間和面積。而城市中的公園綠地，若把零碎的小面積公園，帶狀公園，街旁綠地采取下凹式，建成雨水滯留池。那么城市中污染物含量很高的道路雨水在進入這些綠地之后，小面積的綠地在短時間內(nèi)并不能消除污染物，容易造成植物死亡，污染物沉積，蚊蟲肆虐。

而且能去除污染物的植物有限，如果大部分綠地都采用單調(diào)的幾種植物物種，會造成城市風景太單一。

與國外城市相比，我國現(xiàn)在的大城市中的道路雨水徑流污染嚴重，且道路寬度與周邊綠化帶的寬度比大多達到3∶1以上的城市現(xiàn)狀，決定了若依靠道路兩側(cè)的綠化帶消納徑流，勢必對綠化帶的植物造成極大的負擔。同時大量有污染的雨水進入到面積有限的綠地中，非常不利于植物的健康生長。

2.5 現(xiàn)有綠地不符合建設(shè)海綿綠地的位置

我們現(xiàn)在除了在新建城區(qū)落實海綿設(shè)施的建設(shè)外，也需要考慮老城區(qū)的改善，而在建筑密度大，整改力度小的老城區(qū)，我們要求的綠色屋頂、下凹式綠地等在實施上都有一定的困難。老建筑的屋頂改造不易，若是采取修建蓄水池的方式，又需要考慮投資和產(chǎn)出、雨水收集量和使用量上不平衡的問題；對綠地的改造也存在現(xiàn)有綠地并不是都建在了適合建立海綿設(shè)施的區(qū)域，在不考慮此地區(qū)的水文條件是否適合改造海綿綠地的前提下，綠地的位置也成了海綿綠地發(fā)揮其作用和效率的巨大限制因素。

因此，在城市建設(shè)海綿城市上，最重要的仍是從整體規(guī)劃入手，規(guī)劃城市水系，合理利用原本低洼地帶的坑塘、濕地成為蓄水、滲水的“城市海綿”，控制洪水災(zāi)害。

3 經(jīng)驗借鑒

我國現(xiàn)階段正處于高速發(fā)展時期，城市中建筑密度大，老城區(qū)改造難度大，在這樣的情況下，要解決城市雨洪問題，保證城市水安全，需要先從城市總體規(guī)劃的角度來布局城市水循環(huán)體系?？梢詫W習古人的智慧，從幾千年的經(jīng)驗中提煉適合現(xiàn)代城市發(fā)展的水系規(guī)劃；借鑒國外其他國家在規(guī)劃城市水安全問題上的經(jīng)驗。

3.1 城市水安全——藍綠線整體規(guī)劃

住建部在《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南(實行本)》中強調(diào)，首先要保護城市中的水生態(tài)敏感區(qū)。在國際上的幾大雨洪管理體系中，也大都提倡從城市規(guī)劃及城市設(shè)計角度探討城市雨洪問題，協(xié)調(diào)土地利用、多水循環(huán)與雨水系統(tǒng)的關(guān)系，來提高城市水安全及雨水利用的可持續(xù)性。

城市水系是自然江湖水系的子水系，要規(guī)劃城市水系就不能忽視自然江湖水系。河流，城市以及開放空間三者之間是彼此聯(lián)系的。河流在大、中、小尺度的開放空間規(guī)劃中均起著重要的戰(zhàn)略作用[4]。

而針對城市水水網(wǎng)體系的改造，不少國家已經(jīng)有了很多的成功案例，從景觀尺度上鏈接斷裂的水系廊道，解決河道淤塞等問題。對比國內(nèi)，我們現(xiàn)階段存在的問題主要是把原有的河道填平、占用，而改用采取現(xiàn)代的工程措施如下水道等快排雨水，但是下水道的體積容積有限，針對不斷增長的人口和高速發(fā)展的城市，它已經(jīng)遠遠不能承受暴雨來臨時的水量，就造成了內(nèi)澇災(zāi)害。而解決的辦法就是恢復流域水系，讓河流重新露出地面，恢復原有的自然河流網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，發(fā)揮其生態(tài)功能[5]。

3.2 發(fā)揮河流串聯(lián)板塊的功能

將河流沿線的湖泊、濕地、綠地聯(lián)系起來，提高城市景觀的連續(xù)性。

由于對河流裁彎取直引發(fā)的波士頓查爾斯河頻繁洪水泛濫的負面影響，促使波士頓開展查爾斯河“翡翠項鏈”項目規(guī)劃。奧姆斯特德首先恢復了自由彎曲的河流，并規(guī)劃了濕地灘涂，形成具有調(diào)蓄作用的濕地公園。

在海綿城市的規(guī)劃建設(shè)中，應(yīng)提倡整體大于局部的大雨水觀，以系統(tǒng)化和可持續(xù)化的觀念使雨洪管理與利用在一定區(qū)域內(nèi)(如城市、城市群及以上)全覆蓋，而不是區(qū)域內(nèi)獨立的自成體系的點狀碎片式雨水花園。

3.3 城市水系的調(diào)蓄能力是防止內(nèi)澇的重要因素

城市水系有無足夠的調(diào)蓄容量，是城市能否避免內(nèi)澇的關(guān)鍵因素[6]。我國古人在治水、用水的實踐中已充分顯示了對雨水調(diào)蓄的理解并且加以智慧的運用，其中的代表有北京北海團城的古節(jié)水工程、云南元陽的哈尼梯田和南宋時期贛州的福壽溝蓄排系統(tǒng)等。

現(xiàn)在不少城市在規(guī)劃過程中，沒有很好規(guī)劃及保護城市的防洪排澇水系，在城市的規(guī)劃過程中埋下了城市內(nèi)澇的隱患。曾經(jīng)號稱“百湖之市”的武漢，在城市發(fā)展過程中，原來的湖面變成地面，原來自然的土地變成居住小區(qū)、商業(yè)區(qū)。雨水失去原有湖泊的容納，每當大雨來臨時雨水的出路不夠，便形成了洪澇災(zāi)害。

4 結(jié)語

自然狀態(tài)下，植被覆蓋率較高，地表徑流少，水質(zhì)好，構(gòu)成完整而且良性的水文循環(huán)。隨著城市發(fā)展，不透水面積的增加，地形地貌顯著調(diào)整，自然植被大大減少，自然溝渠，坑塘，濕地，河流等水體逐漸消失，使得徑流量大幅度增大，且徑流中的污染物增加，水質(zhì)污染嚴重。要恢復到開發(fā)前的水文循環(huán)，需要考慮許多方面，不僅僅是依靠簡單地在雨水的源頭進行截流下滲就能滿足需求。

雨洪管理應(yīng)該是從城市尺度綜合解決雨洪問題，海綿城市建設(shè)也并非單一形式、單一功能的調(diào)蓄措施能夠?qū)崿F(xiàn)。城市雨洪管理需要綜合目標與問題導向，協(xié)調(diào)自然與人工水循環(huán)，融合綠色與灰色基礎(chǔ)設(shè)施，合理規(guī)劃城市的藍綠線，統(tǒng)籌生境營造、水質(zhì)改善、宜居保障、審美體驗等多重價值。

參考文獻：

[1] 楊建輝，劉愷希.西北半干濕地區(qū)雨水利用場地適應(yīng)性研究現(xiàn)狀及其規(guī)劃設(shè)計方法展望[A].國際城市雨洪管理與景觀水文學術(shù)前沿——多維解讀與解決策略[C].2015：369-403.

[2] 王文亮,李俊奇,王二松,等.海綿城市建設(shè)要點簡析[J].建設(shè)科技,2015(1):19-21.

[3] 車 伍,趙 楊,李俊奇,等.海綿城市建設(shè)指南解讀之基本概念與綜合目標[J].中國給水排水,2015,31(8):1-5.

[4] 張 坤.歐洲城市河流與開放空間耦合關(guān)系研究——以英國倫敦、德國埃姆舍地區(qū)公園為例[J].城市規(guī)劃,2013(6):76-80.

[5] 袁 媛,王沛永.從防止城市內(nèi)澇談海綿城市建設(shè)的策略[J].風景園林,2016(4):116-121.

[6] 吳慶洲.古代經(jīng)驗對城市防澇的啟示[J].災(zāi)害學,2012,27(3):111-115，121.