邓卓

摘要：指出了為更好地发展建设生态城市，2014年11月，中国提出了构建海绵城市体系。从生态城市发展中出现雨洪管理的问题出发，讨论了海绵城市理念和生态城市发展之间所存在的关系。研究了建设海绵城市的具体措施和意义，同时提出了保持对海绵城市体系的理性认知，是避免海绵城市体系盲目地运动式发展的充分条件。为促进城市人居环境的发展，海绵城市理念的发展也不是一成不变的，随着生态城市发展的变化也会做出其自身的调整。

关键词：风景园林；生态城市发展建设；海绵城市

中图分类号：TU984

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2017）07-0077-05

1 引言

生态城市是在城市发展的基础上，依托于城市建设而不断发展的人文生态系统。发展标准并不是一成不变的，随着生态技术发展，生态城市将会被注入更加科学化、多样化的内涵和标准。生态城市不仅反映了人类谋求自身发展的意愿，也反映了人类对人与自然关系认识的提高[1]。而城市景观的发展与居民生活息息相关，生态城市建设除了提供良好的生态环境以外，对城市的资源、经济、居民生活质量发展具有重要意义。

2 城市水问题

2.1 城市排水存在的问题

水是区域生态过程规划中重要的环节，直接决定生态规划格局的生态因子[1]。海绵城市建设是生态城市水环境资源利用方面的新型发展理念，传统城市建设模式雨洪管理中存在一些问题：①主要依靠硬性设施来外排径流雨水，增加了市政雨水管网及水体容纳排涝设施压力。②降雨初期，没有经过植物层的净化，大量污染物随雨水入河，影响城市水环境质量。同时雨水大量流失，浪费了大量水资源。③排不出水，但实际又缺水的矛盾。

2.2 传统城市给排水存在的局限性

近年来，我国大中城市频繁出现逢雨必涝、地下水补给不足、炎热干旱等痼疾，对城市居民生活形成恶劣的影响。提起内涝、城市看海、地下水供给不足等问题，人们都会认为是下水道设计不够好，或者是过于陈旧。其实一个重要的原因是由于城市发展速度过快，原本可以渗透雨水的水沟、绿地全部被硬质化了，变成了房屋、停车场、道路，雨水无处可去，就形成了积水。传统城市雨洪管理模式的建设目标是实现城市雨水径流的快速排放，避免城市雨洪问题干扰正常的城市秩序、影响人居生活。因此，不再出现“城中看海”（图1）这种问题，不仅仅需要的是大修城市地下管道这些事情，还需要一种在涝时能吸收水，在干旱炎热时又能吐出水的“海绵城市”，这也与生态城市的发展方向相契合。

3 海绵城市理念与生态城市发展建设的关系

海绵城市发展体系通过结合生态城市总体规划，控制径流总量，逐步构建并完善低影响开发雨水系统，其中以城市绿地系统为主要载体构建海绵城市体系，不仅便于应用低影响开发雨水系统的技术措施，也有助于实现生态城市建设中低影响开发雨水系统的建设目标。在规划阶段生态城市绿地系统与海绵城市体系可相互指导，但两者的结构布局存在差异。海绵城市发展体系的规划强调城市绿地系统对雨水径流量、峰值流量与径流污染的控制能力，进而对城市绿地的建设提出了更高的要求（图2）。生态城市绿地布局、规模与建设情况也会反过来影响海绵城市体系的规划，两者在规划阶段相互指导。

由于海绵城市体系在用地范围的布局上不只限于城市建设用地范围，而是站在更大的维度上来处理城市雨洪问题。海绵城市体系的结构分布解决存在雨水径流与雨水污染问题的区域，均衡了城市中雨水难排的情况。针对局部地段的少量雨水径流，海绵城市体系可通过建设“雨水花园”控制雨水径流。针对大面积的城市易涝区，海绵城市体系可通过建设“暴雨花园”实现控制雨水峰值流量、削弱污染的双重目标。对于城市已建成区，海绵城市体系的布局以点状、线状为主，从多个角度结合软化改造、而不是在城区大改大造，相对更多样化、全面化。

4 海绵城市建设概述

4.1 概念和构建原则

4.1.1 概念

海绵城市在涝时能吸收水，在旱时炎热时又能吐出水，并对水体进行绿色净化。从源头植物层开始到末端的全过程控制雨水系统。相对之前的旧模式，自然渗透和自然净化，需要时再将储存的水释放并加以利用，是构建海绵城市的切入点，水循环收集与释放更是一种绿色可持续的雨水排放模式（图3）。

4.1.2 基本原则

低影响开发雨水系统构建的基本原则是生态优先、规划引领、安全为重、因地制宜、统筹建设[2]。要真正地落实这一基本原则，要把更多问题考虑进来。包括城市基础设施安全运行和生态城市水安全的问题，水文条件各地区差异性，和各方案的可实施性和操作性。不同地区可根据自身的水文条件、水安全要求、水资源的不同状况，从实际出发确定符合自身需要的生态海绵城市的发展路线。

4.2 建设海绵城市的指导思想

4.2.1 转变城市建设的观念

建设海绵城市，首先要转变传统的观念。在传统城市建设模式中，城市道路逐渐被硬化，雨水无处可去。排水功能主要依靠管道这些“灰色”硬质设施，以“快储快排”为主要理念，往往造成逢雨必涝，无雨就旱的极端局面。而现在海绵城市的建设理念则要求让城市回归自然，强调优先利用雨水花园、屋顶绿化、植草沟这些软质绿色的低影响设施来储存雨水，以慢排储存，先利用绿色植物的源头设施对雨水进行调蓄净化和回收利用，最后在利用了雨水资源的同时也解决了城市雨涝的问题。

4.2.2 对城市中建设的“海绵体”进行改造

生态城市发展下，对城市中建设的海绵体进行改造主要途径有3个方面：保护城市原有的生态系统；生态修复和恢复；低影响开发[3]。首先，保护原有生态系统，不受现代开发活动的影响和破坏，例如城市公园、大型湿地、原有的河流、湖泊、湿地等。其次，在生态修复方面，对已经受到破坏的“海绵体”，应运用综合手段逐步慢慢地进行修复，使其水文特征和生态功能逐步得以恢复。再着，通过生物滞留带、下沉式绿地、雨水花园、屋顶绿化、垂直绿化、透水铺装等低影响技术措施，加强雨水储存。以城市建筑、道路、绿地、广场等建设为载体扩大绿化规模，设置包括垂直绿化在内的多种绿化形式，通过构建生态廊道来保护城市生态多样性，改善城市的生态环境[4，5]，为改善生物生存环境和水资源调控提供必要的生态通道；通过建设人工湿地等措施来修复水生态环境，湿地一直都有“城市之肾”的美称，生态城市建设人工湿地，对保护城市水系统生态环境有着至关重要的作用。

5 建设海绵城市的具体措施

5.1 雨水花园

雨水花园是自然或人工后天挖掘的下沉式绿地，收集汇合雨水把雨水储存起来（图4）。通过雨水花园中的植物和沙石过滤层分解储存使雨水得到净化。慢慢渗入土壤，涵养地下水水源，或进行中水利用之后，达到补给景观绿化用水、厕所用水等的用水标准。雨水花园利用植物、土壤层渗透净化雨水、过滤雨水杂质，可改善小环境，缓解城市“热岛效应”，为鸟类、蜜蜂等动物提供食物和栖息地，给人以新的亲近大自然的感受。

最表层是植物层，第一层也称蓄水层。表层植物可通过光合作用，吸收利用氮、磷等物质，植物根系对污染物质，特别是重金属的拦截和吸附作用，选择根系发达、茎叶繁茂、净化能力强的植物再深层的覆盖层和种植土壤层，可滞留削减洪峰流量、减少雨水排放，净化水源。可过滤杂质和涵养水源，以导致雨水过滤到砂层和砾石层通过穿孔管收集水源。

5.2 生态滞留带

生态滞留带是一块活的“海绵体”，表现形式为条形或者长条形，雨水篦子换成豁口导入植物中，减慢雨水流动速度，把雨水储存起来，成为活的“海绵体”（图5）。生态滞留带在植物的选择上应优先选用本土植物，选用耐涝又可抗旱的植物。本土植物能更好地适应当地的气候和水土，打造更好的生态滞留带景观。

5.3 绿色屋顶

绿色屋顶是指建筑屋顶的部分或全部作为绿化的一种改造景观措施。由植物部分、植物生长基质部分以及屋顶防水结构层一起所组成的一种景观屋顶形式（图6）。绿色屋顶在雨水控制上，在建筑屋顶的源头上来减少雨水径流总量、削减洪峰流量。增加屋顶雨水停滞时间，降低屋顶雨水径流流速，以及净化屋顶雨水水质。绿色屋顶还可减少建筑制冷、降低制热能源消耗。

5.4 垂直绿化

垂直绿化，绿化范围是指对建筑物外表面及室内垂直方向上的建筑竖向绿化（图7）。作为一种装饰实用技术，附属在建筑主体之上，需要融合于周围的环境，不仅仅是植物彼此生长间融洽，更要做到与周边的环境相融合，最重要的是能丰富生态城市的自然景观，完善整个城市的生态系统。

虽然垂直绿化成为建设海绵城市不可或缺的重要部分不能计入绿地率等经济技术指标中，但是毋庸置疑的是对整个生态城市发展建设和景观绿化构成呼应效果。据北京市园林科学研究所观测推算，绿化覆盖率达30%时，气温可下降8%；绿化覆盖率达40%时，气温可下降10%。同时太阳福射经过植物后，60%～80%会被植物所吸收，这样就削弱了热源的作用，从而使周边温度降低3～8 ℃。与此同时，在相对湿度为47%～53%时，人体最为舒适，当处于干燥环境中时，植物叶子还具有蒸腾作用能够增加其周围的湿度。数据可以表明在全球气候变暖的今天，垂直绿化也有降温增湿的作用，另外对空气环境影响而言，也起到了通风防风，净化空气的效果。

5.5 透水铺装的应用

现我国城市市场的硬质地面材料常见主要分为：砌块砖、水泥路、植草砖和塑胶地面等（表1）。

现在我国的城市人行道使用的透水铺装以透水砖为主（图8），透水地面由于渗透蒸发能力强，在下雨天可以将雨水渗透到土壤层，防止路面径流缓减市政排水的压力；天晴时蒸发作用可以降温，改善路面上方的微气候，对于缓减城市热岛效应有明显的作用。塑胶橡胶多用于游憩和儿童场地，但不好维护，有一定吸水性（图9）。所以在实际使用时透水面砖是一种生态的，有利于生态的铺装材料（表2）。6 海绵城市理念对于生态城市发展建设的意义

6.1 社会意义

6.1.1 经济性、生态性

老旧城区改造面临空间改造条件有限、改造难度大等问题。相比建设大型地下雨水储蓄池、大规模改造雨水管道等硬性灰色方案，设置改造软性的海绵设施不妨为更好的方法。在改造设计中，可通过两个大方面进行改造。一是原有的老旧建筑雨水管断接技术，集中贮存雨水，将雨水管线接入周边城市绿地中，也可利用小区已有内部的花坛、绿地、雨水池等建筑设施空间布置雨水花园、生态滞留带；二是城市道路可结合城市道路绿化带、树池、花池等绿化空间，布置成生态树池、生态停车场等低影响开发设施，有效地对老城区雨水管理加以蓄、留、渗、排等。

6.1.2 海绵城市建设对于减少城市内涝也有明显改善

通过海绵城市的建设，能很大程度上减轻城市防洪排涝的压力，将防、排、蓄、渗、滞等措施合理地结合起来。有利于减少城市洪涝灾害的发生，城市生态水系统需要海绵城市的措施加以解决，维护城市居民安定的生态生活环境。可减少雨水渗透的时间，缓解雨水的压力，补给地下水，有效减轻城市内涝。

6.1.3 海绵城市的建设可改善城市水资源短缺的问题

经济发展越来越快，我国城镇化的速度也越来越快，随着城市人口不断增多，城镇化水平的不断提高，许多城市水资源匮乏的问题日益突出。通过海绵城市建设，为实现自然生态雨水收集的有效再利用，在很大程度上缓解城市用水资源难、排水难的压力。

6.2 经济意义

海绵城市建设跟以往不同偏向重视对已有的对天然水系保护利用，减少了巨大的管道改造工程量，减少工程资金投入，提高了经济效益。另外还减少了城市水灾发生的可能性，以及避免水灾所带来的城市经济损失。建设的海绵城市建设的储水设施与城市已有的生态景观、绿地、景观水体紧密结合，丰富完善城市生态系统。成本相对管道的修理与改建较低，还能大大减少城市水环境污染治理维修费用，降低城市内涝所带来的损失。

6.3 生态意义

建设海绵城市应用有利于城市生态环境的发展与建设。海绵城市强调增加绿地，多进行的是软化改造，降低城市地面的硬化比例，对硬质地面材料也有相应要求。有研究表明，城市越来越多的地面硬化，第一时间直接阻断了雨水补给地下水的途径，让雨水白白流失了，实际上又是缺水的，使地下水水位难以回升越来越低。软化改造还可以增加城市绿色空间，改善人居环境，提高绿地率，促进城市生态建设。

7 结语

我国提出的海綿城市体系主要参考了美、德等国的雨洪管理理论研究与实践经验，和近年来我国频繁出现的城中看海的现象。在海绵城市理念指导下的生态城市建设不仅可以满足城市绿地的生态环境发展、游憩娱乐、文化教育、环境美化等基本功能，同时还可以有效地辅助城市水利设施处理城市雨洪问题，发挥出生态城市中绿地系统更大的潜力。生态城市的构建也会反过来影响海绵城市体系的规划，使海绵城市体系的结构布局更为合理、构建过程更为流畅、作用效果更为明显。海绵城市体系的构建不要求大改大建，更多的是一种软化的改造手段，以最小的资金投入取得最佳的建设结果。生态城市绿地系统虽可作为海绵城市体系的重要载体，但是由于海绵城市体系对城市雨水管渠系统具有较强的依赖性。 随着生态城市建设的发展，也会探索出更多合适的海绵城市建设手段和新的发展方向。

参考文献：

[1]王云才.景观生态规划原理[M].北京：中国建筑工业出版社，2007：192～212.

[2]王文亮，李俊奇，王二松，等.海绵城市建设要点简析[J].建设科技，2015（1）：2 ～3.

[3]刘章君，郑志磊，洪兴骏，等.城市雨水径流生态处理研究现状与进展[J].海河水利，2011（3）：39～40.

[4]肖化顺.城市生态廊道及其规划的理论探讨[J].中国林业调查规划，2015（2）：15～18.

[5]张 旺，庞靖鹏.海绵城市建设应作为新时期城市治水的内容[J].水利发展研究，2014（9）：5～7.