近年来，每当夏天暴雨过后，关于“内陆看海”的笑谈便俯拾皆是。不久前的河南暴雨则尤为令人揪心。而随着全球变暖的加剧，极端天气愈加频繁，城市内涝与其引发的次生灾害，也越来越为人所关注，我们的城市规划与建设，到底出了什么问题？

这些年媒体和大众普遍关注的焦点几乎一边倒地投向地下管网建设，认为排水不畅才是内涝的主因。几年来虽投入大量财力修建地下管网，但收效甚微，暴雨过后城市仍旧会被水淹没。

海绵城市示意图

在我国，因传统雨洪管理的弊端而提出建设海绵城市，两者关系密切。第一，海绵城市建设视雨洪为资源，重视生态环境；第二，海绵城市建设的目标就是要减少地表径流和减少面源污染；第三，海绵城市建设将会降低洪峰和减小洪流量，保证城市的防洪安全。

1.海绵城市的雨洪资源化利用

(1)雨洪以及雨洪资源化利用

雨洪是指一定地域范围内的降水瞬时集聚或者流经本范围的过境洪水。雨洪资源化利用是把作为重要水资源的雨水，运用工程和非工程的措施，分散实施、就地拦蓄，使其及时就地下渗，补充地下水，或利用这种设施积蓄起来再利用，如冲洗厕所、洗衣服、喷洒道路、洗车、绿化浇水、景观用水等。

雨洪资源化利用是综合性的、系统性的技术方案，不只是狭义上的雨水收集利用和雨水资源节约，还囊括了城市建设区补充地下水、缓解洪涝控制雨水径流污染以及改善提升城市生态环境等诸多方面。

为什么说雨洪是资源？一般认为，洪水是灾害，造成的损失可能是巨大的。因此，对付雨洪的办法就是排洪、泄洪，似乎排泄越快、越彻底就就越安全。为了排洪，河流被改造成为泄洪渠道，堤坝高筑。防洪标准越来越高，堤规也越来越高，但洪量洪峰、洪水的危害也越来越大。

然而，我们是否想过，为什么会发生洪灾? 为什么洪水越来越多?比如，武汉原来是六水三田一山可现在的六水变成了三水，另三水被城市占用了。原来是湖泊的区域，现在成了城区，暴雨来了，被淹是可以预料的。

又比如东莞的内涝，原本与河流水系相连的湿地或河漫滩现在被城市建设所占用。河堤把水系与这些低洼的区域隔离开来，河道的出水被控制在河道里，但城区的雨水由于地势低洼、排泄不畅而滞留下来形成内涝。

因此，可以说洪害和内涝是人为的，是城市发展占据了本该属于湖泊、湿地、河漫滩、洪泛的区域的后果。这本该是洪涝的区域，我们原以为可以通过堤规围堵、排泄来解决问题，可不得不承认我们所面临的挑战越来越巨大。

更严重的问题是，当我们采取一切工程手段排洪、泄洪时，我们又面临越来越严重的旱灾。当好不容易把几天的洪水排掉后，可能所面临的是大半年的干旱缺水。

许多城市的历史资料告诉我们，年降雨量在近50年来并没有太大的变化，但降雨强度和降雨频率变了。一次连续降雨，很可能占全年降雨量的30%~70%。如果把这30%~ 70%的雨洪全部排泄掉，旱灾缺水也就无法避免了。

因此，雨洪资源不仅能解决水资源的问题，还能从根本上改变我们的防洪防旱理念和解决工程、技术、设计问题，更解决了城市发展和城市安全的战略问题。

(2)雨洪资源化对城市的意义

城市的发展使得雨洪具有利害两重性。

一方面，城市的发展改变了城市的土地性状和气候条件,使得城市雨洪的产汇流特性发生显著改变，增加了城市雨洪排水系统压力，从而使得城市雨洪的灾害性更为明显，如雨洪流量增大、流速加大、洪峰增高、峰现提前、汇流历时缩短等。

另一方面，雨洪对城市发展又有其潜在、重要的水资源价值。雨洪是城市水资源的主要来源之一，科学、合理地利用雨洪资源，可以有效解决城市水资源短缺问题，改善城市环境，保持城市的水循环系统及生态平衡，促进城市的可持续发展，具有极高的社会、经济和生态效益。

我国是一个缺水的国家，在全国669个城市中，400个城市常年供水量不足，其中有110个城市严重缺水。随着城市化的快速发展，城市规模不断扩大，城市人口增加，工业迅速发展，城市用水紧张的问题日益凸显。

同时，由于改革开放以来粗放、快速的经济增长，大量工业废水未经处理直接排入自然水体，导致富营养化等水体污染。包括地下水在内，我国已有超过70%的水资源受到污染，水质型缺水成为水资源紧张的突出特征。

城市水资源的最大来源是降雨，海绵城市设施通过滞蓄、下渗，把城市降雨最大限度地留在城市当中，将城市雨洪转化为宝贵的水资源。雨洪资源化利用可以增加城市的水资源补给，缓解水资源紧张的压力，同时可以产生巨大的生态效益，改善城市小气候，减少城市地表径流量，控制雨洪过程，极大地减轻城市洪涝灾害，减少城市防洪排涝基础设施投资等。

想要利用雨洪资源，就需要在城市打造更多的湿地、湖泊、绿地、公园，城市的宜居程度和生态安全将得以提高，也为城市增加活动空间和生态空间。而这些空间的大小、形态、分布格局，都应该考虑历史最大连续降雨量、地形地势城市发展格局。当然，雨洪是资源，如何存储这些资源，也就成为海绵城市建设的关键。

2.海绵城市减少地表径流和雨水就地下渗

大气降水落到地面，会有以下三种情况：

一部分蒸发变成水蒸气返回大气(大约占降雨量的40%)，部分下渗到土壤补充地下水(在自然植被区，大约占降雨量的50%)，其余的降雨随着地形、地势形成地表径流(在自然植被区，大约占降雨量的10%)，注入河流，汇入海洋。但是在城市发展的进程中，随着城市地表的硬质化，地表径流可以从10%增加到60%,下渗补充的地下水可能急剧减少，甚至是0。

通过海绵城市的定义可以知道，一个具有良好的雨水收集利用能力的城市，应该在降雨时就地或者就近吸收、存蓄、渗透、净化雨水,补充地下水，调节水循环。因此，减少地表径流、提高就地下渗是打造海绵城市的重点。

天津桥园湿地公园

雨水就地下渗的重要性表现为以下四点：一是把原来排走的雨水就地蓄滞起来,作为城市水资源的重要来源；二是减低地下排水渠道的排涝压力，减轻城市洪水灾害的威胁；三是回补地下水，保持地下水资源，缓解地面沉降以及海水入侵；四是减少面源污染，改善水环境，修复被破坏的生态环境等。

城市雨水就地下渗对于城市建设而言是一个挑战。

它除了要增加湿地、湖泊等水系面积及下沉式绿地、公园植被面积，都市农业面积的保护、城市生态廊道的建设也是就地下渗的重要基础设施。

这些都是大尺度上海绵城市建设的重要因素。

至于雨水花园、透水铺砖、空隙砖停车场、透水沥青公路等都是小尺度上海绵城市建设的具体技术、工程、设计。这两个尺度上的海绵城市建设的终极目标，就是让雨水最大限度地就地下渗，或者最大可能地实现对地下水的补充。

3.减少地表径流和减少面源污染

水环境污染是由点源、线源和面源污染造成的。

面源污染是指以“面流"的形式向水环境中排放污染物的污染源,包括农田、农村和城镇的面源污染。它们在降水和地表径流的冲刷过程中，使大量大气和地表的污染物以“面流”形式进入水环境。

城市面源污染是城市水体污染的重要污染源。城市面源污染包括直接排放的污水和地表径流携带的污染物。

当前，随着国家对面源水污染治理力度的加大且逐步产生成效，点源治理达到一定水平，水污染的主要诱导因素发生转移，面源污染影响水环境质量的贡献比重加大，面源污染治理正逐步受到重视，但面源污染的发生存在时间随机、地点广泛、机理复杂以及污染构成和负荷不确定等特点，使传统的末端治理方法难以达到较好的效果。

由于城市的扩展，地表不透水面积比例不断增高，径流系数也就越来越大。城市道路和广场的径流系数甚至会超过0.9，硬质地面的下渗率很低。而且,形成地表径流的时间很短，地表径流来势猛，水量大，对污染物的冲刷强烈。因此，面源污染还具有突发性。

中国工程院王浩院士曾经说过：“污染物是放错了位置的营养物。”例如，氮、磷直接排入水体，可能引起水体富营养化，造成环境污染；若氮、磷随地表径流进入城市绿地，则会成为绿地植被生长的重要营养物质。

而且,在一定的可承载范围内,水系具有一定的自净化能力,环境具有一定的可塑性，就像一滴墨水滴在湖里，没有影响，而滴在碗里的影响是显而易见。因此，总量控制很重要。

传统的城市开发模式的绿地(公路绿化带城市绿化景观等)普遍高于硬化地面，地表径流携带的面源污染物顺着路面，汇集成洪流,进入水系。这些面源污染量大、污染严重，一方面，绿地无法发挥雨水下渗功能，使水资源白白流失，大量的污染物进入水体，水系无法自我净化,造成水体污染;

另一方面，植物生长需要的氮、磷等营养物质却随着地表径流进入雨水管网被排出了城市，营养物质白白流失，人类反而花费人力、财力为绿地施肥以维持其生长。

治理黑臭水体是当前海绵城市建设的重点任务之一。海绵城市正是根据污染物质的双重属性，运用低影响开发技术，建设生态基础设施，增加城市绿色面积，打造下沉式绿地，使城市的污染物随地表径流转入下沉式绿地内，有效减少城市的地表径流，减少面源污染，又将地表径流带来的污染转化为绿色植被生长需的营养物质。

显然，下沉式绿地是城市面源污染控制的重要措施，其主要的控制手段符合源头截污和过程阻断的原则，也符合将污染转化为资源的理念。

对于面源污染，源头截污就是在各污染发生的源头采取措施将污染物截留，防止污染通过雨水径流进行扩散。该手段可通过降低水流速度，延长水流时间，减轻地表径流进入水体的面源污染负荷。城市绿地、道路、岸坡等不同源头的截污技术包括下凹式绿地、透水铺装、植被缓冲带、生态护岸等。

过程阻断是面源污染的另一重要手段。海绵城市建设必须完善污水管道，保证所有的污水进入管道，并得以进入污水处理厂处理。

另外，城市雨水应该尽可能不进入管道，因为通过城市雨水和径流冲刷，城市地表的悬浮物、耗氧物质、营养物质、有毒物质、油脂类物质等多种污染物由下水管网进入受纳水体，引起水体污染。

因此，应该尽可能地让更多的雨水进入城市下沉式绿地、草地、草沟、公园以及各类雨水池、雨水沉淀池、植草沟植被截污带、氧化塘与湿地系统等，将被阻断的污染转化为资源。

4.降低洪峰和减小洪流量

地表特征是影响流域和城市水文特征的重要因素。

未经开发的土地，地表植被覆盖率高，雨水下渗率大,径流系数小。降雨来临时，首先经过植物截留、土壤下渗,当土壤含水量达到蓄满的程度时后续降雨量就形成地表径流。地表径流汇合集聚，通过自然地形的坡地流入河道。随着降雨强度降雨历时的增加，河道流量达到最大值，成为洪峰。

城市的扩展使大量地表植被破坏，地表普遍硬质化，雨水无法下渗进入土壤层和地下水，在很短的时间内形成地表径流，通过市政管道迅速汇入河道。持续降雨，使地表径流不断增加,河道水量迅速增长，在短时间内即达到洪峰流量。城市的河道洪峰出现时间比土地未开发时出现的时间要早，且洪峰流量大，极易形成洪滞灾害。

同时，传统的城市经历一场连续暴雨，不但容易形成极大的洪水和洪峰流量，而且极有可能把宝贵的雨水资源排出城市，造成水资源的浪费、水体污染，加剧旱灾。

海绵城市建设正是要打破传统的城市开发模式的弊端，尊重表土，保护原有的土壤生态系统,保障植物、植被的生长,实现蓄洪水面、湿地、绿地、雨水花园和公园等空间的最大化,雨洪就地下渗的最大化,地表径流、城市排水管道分散化和系统化，以及城市流域水系和汇水空间格局的合理化，最大限度地消除洪灾旱灾的威胁，保障城市水生态安全。

________________________________________

【书籍推荐】

全书共8章，主要内容包括：海绵城市概述、海绵城市建设的外现状、低影响开发与补偿技术、海绵城市的规划、绿色基础设施及设计选择、海绵城市项目开发的基本程序、海绵城市发展趋势及我国海绵城市试点城市建设案例。

《海绵城市概论》可作为给排水、建筑、城市规划、园林等专业的教材，也可作为相关专业技术人员的参考书。