在城鎮化的大背景下，我國每年有一千多萬(wàn)人進(jìn)城，新建成的建筑相當于世界建筑總量的一半，在這種情況下，如果不引進(jìn)海綿城市的建筑模式，我國的城市地表徑流量就會(huì )打幅度增加，從而引發(fā)洪澇積水，河流水系生態(tài)惡化，水污染加劇等問(wèn)題，海綿城市就像一塊海綿那樣，能把雨水留住，讓誰(shuí)循環(huán)利用起來(lái)，把初期雨水徑流的污染消減掉。
本文介紹海綿城市的基本內涵，實(shí)現海綿城市途徑，并對深化海綿城市建設新技術(shù)作了展望。
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深圳市海綿雨水利用科技有限公司實(shí)資注冊資金2016萬(wàn)元，“海綿雨水”響應國家號召專(zhuān)注于海綿城市建設，專(zhuān)業(yè)從事雨水收集、虹吸排水、污水處理，是一家環(huán)保設備工程技術(shù)研發(fā)、設計、施工、運營(yíng)管理、售后服務(wù)為一體的高新科技 環(huán)保企業(yè)。
2003年06月，住房城鄉建設部與清華大學(xué)水利研究院共同協(xié)商成立深圳雨水利用研究所
2005年11月，同德國、歐洲等國家合作，正式涉足于水利用系統技術(shù)的研發(fā)
2009年05月，與多家高校建立合作關(guān)系，共享環(huán)保成果
2010年03月，正式為德國、歐洲等國在中國華南地區的唯一授權代理商
2013年09月，由雨水利用研究所更名為深圳市海綿雨水利用科技有限公司，打造“海綿雨水”中國著(zhù)名品牌
2014年07月，成為政府推行“海綿城市”的綠建指定咨詢(xún)單位
2014年10月，被評為“守合同重信用企業(yè)”
海綿雨水秉承致力環(huán)�？萍�、創(chuàng )造綠色中國的企業(yè)使命及極致品質(zhì)、卓越性能、安全至上、高效節能的質(zhì)量方針，愿與社會(huì )各界朋友真誠合作，共創(chuàng )輝煌!
一、海綿城市的思想基本內涵
1，海綿城市的本質(zhì)-解決城鎮化與資源環(huán)境的協(xié)調和諧
海綿城市的本質(zhì)是改變傳統城市建設理念，實(shí)現與資源環(huán)境的協(xié)調發(fā)展，在成功的工業(yè)文明達到頂峰時(shí)，人們習慣于戰勝自然、超越自然，改造自然城市建設模式，結果造成嚴重的城市病和生態(tài)危機，而海綿城市遵循的是順應自然，與自然和諧共處的低影響發(fā)展模式，傳統城市利用土地進(jìn)行高強度開(kāi)發(fā)，海綿城市實(shí)現人與自然土地利用，水環(huán)境，水循環(huán)的和諧共處，傳統城市開(kāi)發(fā)方式改變了原有的水生態(tài)。海綿城市則保護原有的水生態(tài)，傳統城市的減少模式是粗放式的，海綿城市對周邊水生態(tài)環(huán)境則是低影響的，傳統城市建成后，地表徑流量大幅增加，海綿城市建成后地表徑流量能保持不變，因此，海綿城市建設又被稱(chēng)為低影響設計和低影響開(kāi)發(fā)(Low impactdeseign or development.LID)
2，海綿城市的目標-讓城市彈性適應，環(huán)境變化與自然災害
一是保護原有水生態(tài)系統，通過(guò)科學(xué)合理劃定城市的藍線(xiàn)，綠線(xiàn)等開(kāi)發(fā)邊界和保護區域，最大限度地保護區域，最大限度地保護原有河流，湖泊，濕地，坑塘，溝渠，樹(shù)林，公園草地等生態(tài)體系，維持城市開(kāi)發(fā)前的自然水文特征。
二是恢復被破壞水生態(tài)，對傳統粗放城市建設模式下已經(jīng)受到破壞的城市綠地，水體，濕地等，綜合運用物理，生物和生態(tài)等的技術(shù)手段，使其水文循環(huán)特征和生態(tài)功能逐步得以恢復和修復，并維持一定比例的城市生態(tài)空間，促進(jìn)城市生態(tài)多樣性提升，我國很多地方結合點(diǎn)源污水治理的同時(shí)推行河長(cháng)制，治理水污染，改善水生態(tài)起到了很好的效果。
三是推行地影響開(kāi)發(fā)，在城市開(kāi)發(fā)建設過(guò)程中，合理控制開(kāi)發(fā)強度，減少對城市原有水生態(tài)環(huán)境的破壞，留是生態(tài)用地，適當開(kāi)挖河湖溝渠，增加水域面積，此外，從建筑設計始，全面采用屋頂綠化，可滲透路面，人工濕地等促進(jìn)雨水積存凈化，據美國波特蘭大學(xué)“無(wú)限綠色屋頂小組”對占地723英畝=0.004.047kmm³的波特蘭商業(yè)區進(jìn)行分析，將219英畝的屋頂空間-即1/3商業(yè)區修建成綠色屋頂，就可截留60%的降雨，每年將保持約6700萬(wàn)加侖1加侖≈3.79L的雨水，可以減少溢流量的11%~15%。
四是通過(guò)種種低影響措施及其先天組合有效減少地表徑流量，減輕暴雨對城市運行的影響。
轉變排水防澇思路
傳統的市政模式認為，雨水排的越多，越快，越通暢越好，這種“快排式”的傳統模式?jīng)]有考慮水的循環(huán)利用，海綿城市遵循“滲，滯，凈，用，排”的六字方針，把雨水的滲透，滯留，集蓄，凈化，循環(huán)使用和排水密切結合，統籌考慮內澇防治，徑流污染控制，雨水資源化利用和水生態(tài)修復等多個(gè)目標。具體技術(shù)方面，有很多成熟的工藝手段，可通過(guò)城市基礎設施規劃，設計及其空間布局來(lái)實(shí)現，總之，只要能夠把上訴六字方針落到實(shí)處，城市地表水的年徑流量就會(huì )大幅下降，經(jīng)驗表明，在正常的氣候條件下，典型海綿城市可以截流80%以上的雨水。
開(kāi)發(fā)前后的水文特征基本不變
通過(guò)海綿城市的減少，可以實(shí)現開(kāi)發(fā)前后徑流量總量和峰值流量保持不變，在滲透，調節，儲存，等諸方面的作用下，徑流峰值的出現時(shí)間也可以基本保持不變，水文特征的穩定可以通過(guò)對源頭消減，過(guò)程控制和未端處理來(lái)實(shí)現，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)先考慮吧有限的雨水留下來(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，由此可見(jiàn)，海綿城市建設已經(jīng)上升到國家戰略層面了。
總之，通過(guò)建立尊重自然，順應自然的低影響開(kāi)發(fā)模式，是系統地解決城市水安全，水資源，水環(huán)境問(wèn)題的有效措施，通過(guò)“自然積存”來(lái)實(shí)現消峰調蓄，控制徑流量，通過(guò)自然滲透，來(lái)恢復水生態(tài)，修復水的自然循環(huán)，通過(guò)自然凈化，來(lái)減少污染，實(shí)現水質(zhì)的改善，為水的循環(huán)利用奠定堅實(shí)的基礎。
二、建設海綿城市的三種途徑
1、區域水生態(tài)系統的保護和修復
首先，識別生態(tài)班塊，一般來(lái)說(shuō)，城市周邊的生態(tài)班塊按地貌特征可分為三類(lèi)，第一類(lèi)是森林草甸，第二類(lèi)是河流湖泊和濕地或者水源的涵養區，第三類(lèi)是農田和原野。各斑塊內的結構特征并非一定具有單一類(lèi)型，大多呈混合交融的狀態(tài)，按功能來(lái)劃分可將其分為重要生物棲息地，珍稀動(dòng)植物保護區，自然遺產(chǎn)及景觀(guān)資源分布區、地質(zhì)災害風(fēng)險識別區水資源保護區等，凡是對地表徑流量產(chǎn)生重大影響的自然斑塊和自然水系，均可納入水資源生態(tài)斑塊，對水文影響最大的斑塊需要嚴加識別和保護。
第二構建生態(tài)廊道，生態(tài)廊道起到對各種生態(tài)斑塊進(jìn)行聯(lián)系或區別的功能，通過(guò)分別對各斑塊與廊道進(jìn)行綜合評價(jià)與優(yōu)化，使分散的，破碎的斑塊有機地聯(lián)系在一起，成為具有規模和多樣性的生物棲息地和水生態(tài)水資源涵養區，為生物遷移，水資源調節提供必要的通道與網(wǎng)絡(luò )，這涉及到水文條件的保持和水的循環(huán)利用，。尤其是調峰技術(shù)和污染控制技術(shù)。
第三，規定規劃區的藍線(xiàn)與綠線(xiàn)，以深圳光明新區為例，作為國家級的生態(tài)城示范城區，光明新區規劃區范圍之內嚴格實(shí)施藍線(xiàn)和綠線(xiàn)控制，保護重要的坑塘，濕地，園林等水生態(tài)敏感地區，維持其水的涵養性能，實(shí)現寬廣的農村原野和緊湊的城市和諧并存，人與自然和諧共處，這是實(shí)現可持續發(fā)展的重要的甚至是唯一的手段。
第四，水生態(tài)環(huán)境的修復，這種修復立足凈化原有的水體，通過(guò)截污，底泥疏浚溝建人工濕地，生態(tài)砌岸和培育水生物種等技術(shù)手段，將劣V類(lèi)水水平，或將IV類(lèi)水提升到III類(lèi)水水平。
第五，建設人工濕地，濕地是城市之腎，保護自然濕地，因地制宜設人工濕地，對于為何城市生態(tài)環(huán)境具有重要意義，以杭州的西溪濕地(見(jiàn)圖1)為例。原先當地農民養了3萬(wàn)多頭豬，并把豬糞作為肥料直接排到濕地里去，以增加濕地水藻培養的營(yíng)養度來(lái)增加魚(yú)的產(chǎn)量，造成了水體嚴重污染，后來(lái)重新規劃設計為濕地景區，養豬場(chǎng)變成充分自然野趣的休閑勝地，更重要的是，出水口水體的COD濃度只有進(jìn)水濃度的一半，起到了非常好的調節消污作用。整個(gè)濕地像一個(gè)大地之腎，把水里植物和魚(yú)類(lèi)，雖然魚(yú)的產(chǎn)量可能會(huì )下降，但品質(zhì)得到了提升，生態(tài)魚(yú)比市場(chǎng)上的普通魚(yú)價(jià)提高了一倍。
2城市規劃區海綿城市設計與改造
海綿城市建設必須要借助良好的城市規劃作為分層設計來(lái)明確要求(見(jiàn)圖2)
第一層次是城市總體規劃要強調自然水文條件的保護，自然斑塊的利用，緊湊式的開(kāi)發(fā)等方略，還必須因地制宜確定城市年徑流總量控制率等控制目標，明確城市低影響開(kāi)發(fā)的實(shí)施策略，原測和重點(diǎn)實(shí)施區域，并將有關(guān)要求和內容入城市水系，排水防澇，綠地系統，道路交通等相關(guān)專(zhuān)項或專(zhuān)業(yè)規劃。
第二層次是專(zhuān)項規劃，包括城市水系統，綠地系統，道路交通等基礎設施專(zhuān)項規劃。其中，城市水系統規劃涉及到供水，節水，污水(再生利用)排水(防澇)，藍線(xiàn)等要素，綠色建筑方面，由于節水占了較大比重，綠色建筑也被稱(chēng)之為海綿建筑，并把綠色建筑的實(shí)施納入到海綿城市發(fā)展戰略之中，城市綠地系統規劃應在滿(mǎn)足綠地生態(tài)景觀(guān)，游憩等基本功能的前提下，合理地預留空間，并為豐富生物種類(lèi)創(chuàng )造條件，對綠地自身及周邊硬化區域的雨水徑流進(jìn)行滲透，調蓄凈化，并與城市雨水管渠系統，超標雨水徑流排放系統相斜接，道路交通專(zhuān)項規劃，要協(xié)調道路紅線(xiàn)內外用地空間布局與豎向，利用不同等級道路的綠化帶，人行道和停車(chē)場(chǎng)建設雨水滯留設施，實(shí)現道路低影響。
第三層次是控制性詳細規劃分解和細化城市總體規劃及相關(guān)專(zhuān)項規劃提出的低影響開(kāi)發(fā)控制目標及要求，提出各地塊的低影響開(kāi)發(fā)控制指標，并納入地塊規劃設計要點(diǎn)嗎，并作為土地開(kāi)發(fā)建設的規劃設計條件，統籌協(xié)調，協(xié)調設計和建設各類(lèi)低影響開(kāi)發(fā)設施。通過(guò)詳細規劃可以實(shí)現指標控制、布局控制，實(shí)施要求，時(shí)間控制這幾個(gè)環(huán)節的緊密協(xié)調，同時(shí)還可以把頂層設計和具體項目的減少運行管理結合在一起。
低影響開(kāi)發(fā)的雨水系統構建涉及到整個(gè)城市系統，通過(guò)當地政府把規劃，排水，道路，園林，交通，項目業(yè)主和其他一些單位協(xié)調起來(lái)，明確目標，落實(shí)政策和具體措施。
具體來(lái)講，要結合城市水系，道路，廣場(chǎng)居住區和商業(yè)區，園林綠地等空間載體，建設低影響開(kāi)發(fā)的雨水控制與利用系統。
一是在擴建和新建城市水系的過(guò)程中，采取一些技術(shù)措施，如加深蓄水池深度，降低水溫來(lái)增加蓄水量并合理控制蒸發(fā)量，充分發(fā)揮自然水體的調節作用。在我國新疆一些地區年降雨量?jì)H為50mm，蒸發(fā)量卻高達4500mm，當地民眾自古以來(lái)就使用坎兒井來(lái)輸送水由于水溫低，又能避免陽(yáng)關(guān)照射，從而達到降低水蒸發(fā)損失的目的。
二是改造城市廣場(chǎng)的，道路通過(guò)建設模塊式的雨水調蓄系統地下水的調蓄池或者下沉式雨水調蓄廣場(chǎng)等設施，最大程度地把雨水保留下來(lái)。在一些實(shí)踐中，實(shí)現了道路廣場(chǎng)的透水面比例>70%，下凹式綠地比例>25%，綜合徑流系數<0.5。
三是在居住區，工商業(yè)區LID設計中，改變傳統的集中綠地建設模式，將小規模的下凹式綠地滲透到每個(gè)街區中，在不減少建筑面積的前提下增加綠地比例，可實(shí)現透水性地>75%，綠地>30%(其中下凹式綠地>70%)，徑流系數<0.45%。
四是在園林綠地采用LID設計，綠地的生態(tài)效益更加明顯。在海綿城市建設實(shí)踐中，通過(guò)建設滯留塘，下凹式綠地等低影響開(kāi)發(fā)設施，并將雨水調蓄設施與景觀(guān)設計緊密結合，可以實(shí)現人均綠地面積>20m³，綠地率>40，綠地覆蓋率>50%，透水性地面>75%(其中下凹式綠地>70%)的目標，徑流系數可以控制在0.15左右。同時(shí)，收集的雨水可以循環(huán)利用，公園可以作為應急水源地，根據日本的抗震經(jīng)驗，每一個(gè)城市公園都建有雨水調蓄池，可以供應周邊居民3天的用水量，中國城市科學(xué)研究會(huì )水技術(shù)中心也退出了一些先進(jìn)技術(shù)，例如，通過(guò)在池底鋪設表面經(jīng)過(guò)處理的砂層，沙地雨處理池的含氧量比普通池提高3倍，從而能長(cháng)久保持水的新鮮度。
建筑雨水利用與中水回用
在海綿城市建設中，建筑設計雨水改造的主要途徑是推廣普及綠色屋頂，透水停車(chē)場(chǎng)，雨水收集利用設施，以及建筑中的水回用(建筑中水回用率一般不低于30%)首先，將建筑中的灰色水和黑色水分離，將雨水，洗衣洗浴水和生活雜用水等污染程度較輕，灰水，經(jīng)簡(jiǎn)單處理后回用于沖廁，可實(shí)現節水30%，而成本只需要0.8~1元/m³，其次，通過(guò)綠色屋頂透水地面和雨水儲罐收集到的雨水，經(jīng)過(guò)凈化作為生活雜用水，也可以作為消防用水和應急用水，可大幅提高建筑用水節約和循環(huán)利用，體現低影響開(kāi)發(fā)的內涵，綜上對于整體海綿建筑設計而言，為同步實(shí)現屋頂雨水收集利用和灰色水循環(huán)的綜合利用，可將整個(gè)建筑水系統設計成雙管線(xiàn)，抽水馬桶供水采用雨水和灰水雙水源。
既然可以做到建筑中水回用，那么在城市中市政污水再生更有利用價(jià)值，通過(guò)敷設再生專(zhuān)用管道，就能搞實(shí)現再生水的有效利用，從而大幅降低對水資源的需求，以北京市政部門(mén)測算，如果80%的建筑推廣這種水回用體系，市政污水的1/3能作為再生水利用，該市每年約可節水12億m³，相當于南水北調工程供給首都的總水量。
深化海綿城市LID五項展望
建筑是城市最基礎的細胞，如果建筑對UIS能呈現海綿特性，那么城市離“海綿”也就不遠了，這里需要引進(jìn)彈性城市和園林建筑的設計理念。
一是引入彈性城市是目前國家上非常流行的概念，所謂彈性城市，是指城市能夠準備，響應特定的多重威脅并從中恢復，并將其對公共安全健康和經(jīng)濟的影響降至最低的能力。聯(lián)合國建議打造彈性城市應對自然災害，城市必須在制定低碳可持續發(fā)展路線(xiàn)的同時(shí)，采取措施提高其彈性應對的能力。彈性城市涉及方方面面，從城市應對氣候變化引起的水資源短缺的彈性來(lái)看，一旦把水循環(huán)利用起來(lái)，每利用一次就等于水資源增加了一倍，利用兩次就增加了兩倍，以此類(lèi)推，如果通過(guò)反滲透等技術(shù)，實(shí)現水資源的N次利用，就可以做到誠實(shí)建設與水資源和諧發(fā)展，這就是一種“水資源彈性”新加坡目前就已經(jīng)達到了此類(lèi)“彈性城市”的標準。該國從從馬來(lái)西亞調水基本上作為一種水保障，并把調來(lái)的水加工成純凈水反銷(xiāo)到馬來(lái)西亞，在本國內，則通過(guò)中水回用，海水談化、雨水利用，基本能滿(mǎn)足民眾生活和產(chǎn)業(yè)用水問(wèn)題，這就是N次用水的一種體現�？傊�，彈性城市在水方面的要求，就是盡管外界的水環(huán)境發(fā)生了變化，都可以保持城市供水系統的良好運轉，這也是現代科學(xué)技術(shù)對解決城市水資源短缺的一種創(chuàng )新。具體聯(lián)系污水寶或參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
二是結合園林設計的理念，如果把中水和雨水在建筑中的充分綜合利用，就可以把整個(gè)園林搬到建筑上去，既垂直園林建筑，這種建筑整體上呈現出海綿狀態(tài)，能將雨水充分收集利用，實(shí)現中水回用，排到自然界中，實(shí)現中水回用，排到自然界中的水體污染物幾乎等于零，所有的營(yíng)養素都能在建筑內循環(huán)利用，并且綠色植物還能夠固定二氧化碳，如果城市廣泛推廣垂直園林建筑，不僅可顯著(zhù)減少地表水徑流量，而且會(huì )營(yíng)造出一個(gè)非常美妙而且可以四季變化的城市景觀(guān)。
海綿城市(社區)結合水景觀(guān)再造
海綿建筑推而廣之就是海綿社區，快速城鎮化到來(lái)之前，我國許多地方曾經(jīng)有過(guò)良好的城市水景觀(guān)被稱(chēng)之為“山水城市”，當代城市規劃師應該傳承歷史文化，回歸社區魅力，增加社區的魅力，增加社區的凝集力，通過(guò)由下而上的再設計，將社區水的循環(huán)利用和景觀(guān)化，將社區水的循環(huán)利用和景觀(guān)化，人性化相融合，并結合特定的歷史文化，開(kāi)展海綿社區建設。
與此同時(shí)，海綿社區建設可以激發(fā)起居民愛(ài)護環(huán)境，呵護水環(huán)境，敬重水環(huán)境的心態(tài)，實(shí)現人類(lèi)與自然水生態(tài)和諧相處的目標。以杭州為例，杭州曾經(jīng)有一條浣紗河，傳說(shuō)是當年西施浣紗的河流這條河穿過(guò)許多社區，如果把文化融入到浣紗河水景觀(guān)復建，完全可以再現當年人水和諧美景，留住這段美妙的記憶，而且能夠控制水污染，最大程度地減少了對水環(huán)境的影響。
結論
1、城鎮是水體污染最重要的源頭，通過(guò)海綿城市LID建設使城市成為對水污染的主戰場(chǎng)，是解決水資源短缺的希望之地。
2、海綿城市LID概念內涵扔在發(fā)展之中，創(chuàng )建具有中國特色的海鮮城市理論，規范，標準任重道遠，住房和城鄉建設部已經(jīng)頒布了海綿城市建設技術(shù)指南，但這還遠遠不夠，需要大家在實(shí)踐中不斷探索并適時(shí)修訂。
3、海綿城市低影響開(kāi)發(fā)規劃與智慧水務(wù)是協(xié)調海綿城市各單元有效運行的兩大協(xié)調工程，如果說(shuō)海綿城市規劃是“推”海綿智慧則是“拉”一推一拉，能夠將整個(gè)海綿系統有效地協(xié)調起來(lái)，即不產(chǎn)生浪費，也不至于出現信息孤島。因此，一推一拉兩大協(xié)調是非常重要的系統設計。
4、要把海綿城市系統從大到小劃成四個(gè)子系統。即區域，城市，社區，建筑，這四層次系統低影響開(kāi)發(fā)的側重點(diǎn)不同，需要上下結合推進(jìn)系統創(chuàng )新。
5、根據年徑流總量控制率分區，建立科學(xué)合理的城市“海綿度”測評體系并給予獎勵引導尤為重要，加快引導和推動(dòng)整個(gè)海綿城市蓬勃發(fā)展，走出一條中國特色的海綿城市建設健康發(fā)展之路。(深圳市海綿雨水利用科技有限公司 MR,黃)
