海綿城市建設(shè)難在哪里？六大問題制約海綿城市建設(shè)
今年夏天，我國部分地區(qū)連遭暴雨襲擊，給居民生活帶來極大不便和危害。甚至一些城市作為“海綿城市”試點(diǎn)，花費(fèi)上百億的資金建設(shè)上百個海綿化項(xiàng)目，但并沒有產(chǎn)生預(yù)想中的效果，依然難逃“雨澇”的困境。
六盤水明湖濕地公園
“我們把大江大河全部裹上水泥，用無度的水利工程來試圖防范水患。但水患越來越嚴(yán)重，裹住了大自然的那雙腳，江河自己不能調(diào)節(jié)雨澇。許多城市或是靠埋排水管道，或是靠疏通和改造下水道來解決城市內(nèi)澇問題，結(jié)果是治標(biāo)不治本。”俞孔堅(jiān)說。
俞孔堅(jiān)認(rèn)為，海綿城市實(shí)際是個綜合性的平臺，是以自然積存、自然滲透、自然凈化為特征，以構(gòu)建跨尺度水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施為核心，通過區(qū)域性的城市防洪體系的構(gòu)建、生物多樣性的保護(hù)和棲息地的恢復(fù)、文化遺產(chǎn)的保護(hù)、綠色出行網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建等，最終綜合解決洪澇、干旱、擁堵等一系列“城市病”。
哈爾濱群力濕地公園
但同時(shí)，俞孔堅(jiān)也認(rèn)為海綿城市的建設(shè)并不是一蹴而就的，當(dāng)前還有一些問題制約著海綿城市的建設(shè)和發(fā)展。俞孔堅(jiān)列舉了其中存在的主要問題：
一是理解不到位，將海綿城市混同于LID（低影響開發(fā)），而沒有從區(qū)域、城市和街區(qū)多個尺度系統(tǒng)去解決問題，丟了西瓜撿芝麻。二是部門隔閡。有些城市的部門觀念陳舊，怕淹了自家的一畝三分地，“小腳園林”價(jià)值觀根深蒂固，阻礙海綿建設(shè)工程。三是被商家錯誤引導(dǎo)，以為鋪滲透地磚和管道及修建蓄水罐就可以代表海綿城市。四是投資渠道不暢，只熱衷爭取國家補(bǔ)助，沒意識到這是每個城市自己的義務(wù)。五是誤以為建設(shè)成本很高，社會投資商夸大工程造價(jià)，ppp模式不健全。六是資本主導(dǎo)，技術(shù)落后，國有大公司壟斷工程，技術(shù)支持缺乏。
俞孔堅(jiān)特別指出，海綿城市主要是要疏通自然之筋絡(luò)，建立生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施，投資并不比城市綠化工程大，而且提高城市綜合價(jià)值。我們可以因地制宜建造雨洪公園，通過挖填方的平衡技術(shù)，建造出深淺不一的水坑和高矮不同的土丘，沿四周布置雨水進(jìn)水管，低洼地承接和過濾雨水，這就形成蜂窩狀的海綿系統(tǒng)，減小城市排水管壓力。建立這樣的公園，造價(jià)不到一般公園的1/4。
廣州天河智慧城大觀濕地公園
比如，由土人景觀設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)的廣州天河智慧城里的大觀濕地公園，就是結(jié)合地勢因地制宜開挖出連串濕地泡為海綿蓄水體中心，通過“滲、滯、蓄、凈、用、排”等綜合措施，將公園建設(shè)成為集水質(zhì)凈化、雨洪調(diào)蓄生態(tài)循環(huán)以及休憩科普旅游基地于一體的多功能生態(tài)濕地公園，在暴雨到來之時(shí)，整個公園能夠從容應(yīng)對。
在俞孔堅(jiān)看來，建設(shè)海綿城市有三大關(guān)鍵策略——消納、減速與適應(yīng)。“消納”對應(yīng)的“海綿”哲學(xué)是就地調(diào)節(jié)水旱，不轉(zhuǎn)嫁異地；“減速”對應(yīng)的是讓水由狂野變得平靜，自凈并滋育萬物；“適應(yīng)”對應(yīng)的是以柔克剛、和諧共生。更多情況下，三大關(guān)鍵策略組合運(yùn)用，才能形成“源頭消納滯蓄，過程減速消能，末端彈性適應(yīng)”的生態(tài)防洪和雨洪管理工程模式。
在俞孔堅(jiān)看來，建設(shè)海綿城市要將本土性與國際性相結(jié)合，并應(yīng)用古今中外豐富的海綿技術(shù)遺產(chǎn)，尤其是創(chuàng)造性地吸取中國五千年的鄉(xiāng)土農(nóng)業(yè)、城鎮(zhèn)建設(shè)和鄉(xiāng)土水工遺產(chǎn)的智慧，進(jìn)行真正綠色的海綿城市建設(shè)，而避免高投入和高維護(hù)成本的灰色“海綿工程”。
視頻來源：一席|俞孔堅(jiān)： “大腳革命”
來源:中國環(huán)境報(bào) 作者:王奎庭
城市設(shè)計(jì)需要一場大腳革命：三亞的城市“雙修”實(shí)踐
1城市設(shè)計(jì)建設(shè)美麗中國的新使命
黨的十八大報(bào)告明確提出建設(shè)生態(tài)文明，實(shí)現(xiàn)美麗中國是關(guān)系人民福祉、關(guān)乎民族未來的長遠(yuǎn)大計(jì)。面對資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴(yán)重、生態(tài)系統(tǒng)退化的嚴(yán)峻形勢，必須樹立尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然的理念，把生態(tài)文明建設(shè)放在突出地位。習(xí)近平總書記在多個場合的講話中，都把建立在生態(tài)文明之上的美麗中國建設(shè)作為偉大中國夢的重要內(nèi)容，尤其是在2013年12月12日至13日在北京召開的中央城鎮(zhèn)化工作會議上，更是明確提出了要體現(xiàn)尊重自然、順應(yīng)自然，依托現(xiàn)有山水脈絡(luò)，讓城市融入大自然，讓居民望得見山、看得見水、記得住鄉(xiāng)愁；要融入現(xiàn)代元素，更要保護(hù)和弘揚(yáng)傳統(tǒng)優(yōu)秀文化，延續(xù)城市歷史文脈。要注意保留村莊原始風(fēng)貌，慎砍樹、不填湖、少拆房，盡可能在原有村莊形態(tài)上改善居民生活條件。習(xí)近平和中央的這些城鎮(zhèn)建設(shè)和管理理念，是在對過去三十年粗放型的、不注重自然生態(tài)系統(tǒng)的安全和健康、不注重文化遺產(chǎn)的保護(hù)、不注重普通人的日常生活和精神需求的城鎮(zhèn)建設(shè)和管理的深刻反思基礎(chǔ)上提出的。
城市設(shè)計(jì)作為落實(shí)城市規(guī)劃、指導(dǎo)建筑設(shè)計(jì)、塑造城市特色風(fēng)貌的有效手段，在時(shí)代的要求下，肩負(fù)建設(shè)美麗中國的新使命。改革開發(fā)30年來，城市設(shè)計(jì)實(shí)踐主要聚焦于城市新建或重建區(qū)域的形態(tài)和形象設(shè)計(jì)，在保護(hù)自然生態(tài)系統(tǒng)、讓市民公平享有城市生活方面關(guān)注不夠。近年來，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部針對外延式發(fā)展、城市“千城一面”、建筑“貪大、媚洋、求怪”等問題組織開展了大量研究，從價(jià)值觀和審美取向開始反思城市設(shè)計(jì)的實(shí)踐問題。中國的環(huán)境與生態(tài)危機(jī)的巨大現(xiàn)實(shí)要求新時(shí)代城市設(shè)計(jì)工作進(jìn)行一次深刻的變革，一次從價(jià)值觀審美觀、定義與設(shè)計(jì)方法乃至實(shí)踐的變革，筆者把這場思想革命稱為“大腳革命”。
2小腳/大腳：兩種美觀的反思
反思中國近千年來的價(jià)值觀和審美觀，有兩種不同類型的美學(xué)價(jià)值：一類是由特殊的、高貴的，但卻是扭曲的城市貴族所倡導(dǎo)的不事生產(chǎn)、以“無用”為美的“小腳美學(xué)”。在將近一千年的時(shí)間里，中國的少女們被迫裹腳，以便能夠嫁入豪門，成為城市貴族，因?yàn)樘焐?ldquo;大腳”是鄉(xiāng)下人、粗野生活的代名詞。另一類則是這種“大腳美學(xué)”，雖然平常，但卻樸素、真實(shí)的，以健康、生存、多產(chǎn)為標(biāo)準(zhǔn)。
與價(jià)值與審美共同演化的，是城市設(shè)計(jì)、景觀和建筑藝術(shù)的品味。在“小腳美學(xué)”的指導(dǎo)下，塑造出了令人啼笑皆非的所謂風(fēng)格、或是毫無意義的形式和恢弘的異域情調(diào)，如此也讓城市設(shè)計(jì)迷失了方向。目前，中國的人口占世界的21%，但土地和淡水只占了世界的7%。中國660多個城市中，2/3缺乏用水；75%的河流和湖泊被污染。過去30年，中國東部的50%濕地已經(jīng)消失。作為城市的建設(shè)者和使用者，我們每一個人都需要思考：我們該秉持怎樣的價(jià)值觀和審美觀？全球和地區(qū)的各種形勢迫使我們需要一種新美學(xué)——大腳的美學(xué)，一種低碳的美學(xué)，健康的美學(xué)，和為生存而適應(yīng)的美學(xué)。城市設(shè)計(jì)應(yīng)該重歸“生存的藝術(shù)”的本原：一種土地設(shè)計(jì)與保護(hù)的藝術(shù)。
3“大腳革命”的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施及十大景觀戰(zhàn)略
城市設(shè)計(jì)要肩負(fù)起時(shí)代賦予的使命，回歸新美學(xué)，前瞻性的城市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)具有非常重要的戰(zhàn)略意義，為此，筆者提出了十大景觀戰(zhàn)略，并以作被住建部收入《建設(shè)事業(yè)技術(shù)政策剛要》，現(xiàn)在有必要摘其概要，付之于媒體：
（1）維護(hù)和強(qiáng)化整體山水格局的連續(xù)性（2）保護(hù)和建立多樣化的鄉(xiāng)土生境系統(tǒng)（3）維護(hù)和恢復(fù)河道和海岸的自然形態(tài)（4）保護(hù)和恢復(fù)濕地系統(tǒng)（5）將城郊防護(hù)林體系與城市綠地系統(tǒng)相結(jié)合（6）建立非機(jī)動車綠色通道（7）建立連續(xù)的文化遺產(chǎn)廊道（8）開放專用綠地，溶解公園，完善城市綠地系統(tǒng)（9）溶解城市，保護(hù)和利用高產(chǎn)農(nóng)田作為城市的有機(jī)組成部分（10）建立鄉(xiāng)土植物苗圃
4“大腳革命”引領(lǐng)三亞“雙修”實(shí)踐，推進(jìn)城市設(shè)計(jì)改革
三亞是中國過去30年轟轟烈烈的城鎮(zhèn)化的一個精彩縮影，在全國普遍存在的城市設(shè)計(jì)建設(shè)誤區(qū)，在三亞都有體現(xiàn)。這不是某個領(lǐng)導(dǎo)或某屆政府的問題，是中國社會發(fā)展階段出現(xiàn)的問題，其根本在于我們的價(jià)值觀和審美觀的時(shí)代局限性和文化局限性。小腳主義的城市觀和審美觀已經(jīng)到了需要革命的時(shí)刻。
去年底全國城市設(shè)計(jì)現(xiàn)場會要求全力推進(jìn)城市設(shè)計(jì)工作，將“一路一帶”戰(zhàn)略合作支點(diǎn)城市三亞作為城市設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)城市，強(qiáng)調(diào)修補(bǔ)城市、修復(fù)生態(tài)是實(shí)施城市設(shè)計(jì)的重要手段。在2015年12月三亞市常委會上，省委常委、市委書記張琦強(qiáng)調(diào)，三亞要站在更高的層面上，把“雙修”“雙城”試點(diǎn)工作作為城市設(shè)計(jì)的總抓手，因地制宜，突出重點(diǎn)，集中精力抓好山海河修復(fù)工作和城市修補(bǔ)六大戰(zhàn)役。因此，三亞的“雙修”工作注定要成為這場革命的引領(lǐng)者和焦點(diǎn)。
三亞的“城市雙修”戰(zhàn)略始于2015年4月。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部部長陳政高到三亞調(diào)研城市規(guī)劃和建設(shè)工作情況，結(jié)合當(dāng)前我國城市發(fā)展建設(shè)的宏觀背景，提出在三亞開展“生態(tài)修復(fù)、城市修補(bǔ)”試點(diǎn)工作，成立工作領(lǐng)導(dǎo)小組。6月10日，國家住建部下發(fā)文件，原則同意將三亞列為“雙城”“雙修”綜合試點(diǎn)。三亞由此成為全國首個城市修補(bǔ)、生態(tài)修復(fù)試點(diǎn)市和目前唯一同時(shí)獲得海綿城市和綜合管廊建設(shè)綜合試點(diǎn)的地級市。三亞的“城市雙修”工作積極探索城市內(nèi)涵式發(fā)展之路，將為國內(nèi)其他城市轉(zhuǎn)型發(fā)展提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。
具體而言，三亞市“雙修”工作是指“生態(tài)修復(fù)和城市修補(bǔ)”，其中生態(tài)修復(fù)是建設(shè)健康三亞、美麗三亞的基礎(chǔ)，旨在保護(hù)自然資源、恢復(fù)生態(tài)環(huán)境、推進(jìn)海綿城市建設(shè)。其主要內(nèi)容是河岸線、海岸線和山體修復(fù)。優(yōu)越的自然生態(tài)環(huán)境作為三亞核心競爭力，是城市環(huán)境品質(zhì)提升的基礎(chǔ)。截止目前，三亞市聯(lián)合“土人設(shè)計(jì)”已經(jīng)進(jìn)行了諸多“生態(tài)修復(fù)”方面的實(shí)踐工作，包括：
4.1水系修復(fù)三亞市中心城區(qū)水系綜合規(guī)劃——水系修復(fù)及風(fēng)貌提升
編制團(tuán)隊(duì)：北京土人城市規(guī)劃有限公司海綿城市建設(shè)分院項(xiàng)目主持：王 欣 （海綿城市建設(shè)分院院長、博士）朱 峰 （海綿城市建設(shè)分院副院長、碩士）熊瑋佳 （海綿城市建設(shè)分院規(guī)劃研究所主任、碩士）編制時(shí)間：2015年
該規(guī)劃系統(tǒng)地梳理了三亞市中心城區(qū)的水系結(jié)構(gòu)，形成水利上安全，生態(tài)上連通，景觀上連續(xù)的水系網(wǎng)絡(luò)；將中心城區(qū)水系打造成以雨洪為友的“城市海綿系統(tǒng)”；明確城市水系的保護(hù)和開發(fā)強(qiáng)度，確定中心城區(qū)城市藍(lán)線和水系河道兩側(cè)后退綠線，明確退線距離和管控要求；從城市發(fā)展戰(zhàn)略的高度思考三亞中心城區(qū)水系濱水空間的城市空間結(jié)構(gòu)、資源利用、產(chǎn)業(yè)布局、設(shè)施配套、景觀設(shè)計(jì)等問題，探討如何加強(qiáng)三亞中心城區(qū)精致化建設(shè)，集約利用土地，完善提升城市形象。 圖1：三亞市水安全格局圖
圖2：三亞水系結(jié)構(gòu)圖
圖3：三亞水系連通工程圖
圖4：三亞水系功能規(guī)劃圖
圖5：三亞濱水區(qū)功能規(guī)劃圖
圖6：三亞濱水區(qū)意向
圖7：三亞濱水游憩系統(tǒng)圖
圖8：三亞城市藍(lán)線控制圖
圖9：三亞城市濱水綠線控制圖
表1：濱水區(qū)控制導(dǎo)則示例
表2：濱水區(qū)控制導(dǎo)則示例
表3：濱水區(qū)控制導(dǎo)則示例 4.2濕地修復(fù)（1）三亞市白鷺公園景觀工程——恢復(fù)紅樹林，重建白鷺家園
編制團(tuán)隊(duì)：北京土人城市規(guī)劃有限公司海綿城市建設(shè)分院項(xiàng)目主持：王 欣 （海綿城市建設(shè)分院院長、博士）朱 峰 （海綿城市建設(shè)分院副院長、碩士）劉倩穎 （海綿城市建設(shè)分院城鄉(xiāng)規(guī)劃所所長、碩士）編制時(shí)間：2015年
三亞市白鷺公園規(guī)模約26.7公頃，位于臨春河畔，是三亞市中心區(qū)最具活力的城市公園，但逐漸顯現(xiàn)出生態(tài)退化、品質(zhì)下降的問題。該項(xiàng)目旨在恢復(fù)白鷺棲息地，提升公園休閑空間品質(zhì)。核心在于恢復(fù)健康水系統(tǒng)，使潮汐能進(jìn)入公園內(nèi)部水系，從而恢復(fù)紅樹林的生長；在此基礎(chǔ)上規(guī)劃設(shè)計(jì)白鷺棲息島，將人、鳥分區(qū)，消除影響。同時(shí)對人群活動區(qū)域進(jìn)行整合和空間提升，打造城市生態(tài)海綿公園。
圖10：白鷺公園鳥瞰圖
（2）三亞市東岸濕地景觀設(shè)計(jì)——恢復(fù)濕地，打造水上森林
編制團(tuán)隊(duì)：北京土人城市規(guī)劃有限公司海綿城市建設(shè)分院項(xiàng)目主持：林國雄 （海綿城市建設(shè)分院副院長、碩士）俞文宇 （海綿城市建設(shè)分院景觀二所所長、碩士）編制時(shí)間：2015年
東岸濕地為三亞市現(xiàn)存的面積最大的淡水濕地，面積約68公頃。在城市化進(jìn)程中水體受到污染，濕地逐漸退化。該項(xiàng)目核心目標(biāo)是改善水質(zhì)，恢復(fù)濕地生境，同時(shí)融入城市功能，打造成綜合性城市濕地公園。通過充分挖掘場地文化和土地記憶，項(xiàng)目以陂塘系統(tǒng)作為濕地恢復(fù)的核心要素和方案形式來源，集城市雨水收集、雨洪滯蓄、水質(zhì)凈化、濕地生境恢復(fù)和鷺鳥棲息地營造、三亞歷史文化展示等功能于一體，以最小干預(yù)的建設(shè)方式打造城市濕地海綿。
圖11東岸濕地效果圖
（3）三亞市紅樹林生態(tài)公園景觀規(guī)劃與景觀工程——引導(dǎo)潮汐，恢復(fù)紅樹林
編制團(tuán)隊(duì)：北京土人城市規(guī)劃有限公司海綿城市建設(shè)分院項(xiàng)目主持：林國雄 （海綿城市建設(shè)分院副院長、碩士）俞文宇 （海綿城市建設(shè)分院所長、碩士）編制時(shí)間：2015年
三亞市紅樹林公園臨三亞河，面積約35公頃。因潮汐過程受影響而導(dǎo)致紅樹林生長區(qū)域萎縮，公園環(huán)境退化。該項(xiàng)目主要解決紅樹林公園的紅樹林生長環(huán)境退化問題，以“呼吸根”的形式重組公園水系，引導(dǎo)潮汐漫入，增長水岸線，創(chuàng)造利于紅樹林生長的環(huán)境，恢復(fù)場地的生態(tài)系統(tǒng)，打造濱水生態(tài)海綿公園。
4.3生態(tài)道路三亞市鳳凰路景觀工程——海綿道路，城市風(fēng)景卷軸
編制團(tuán)隊(duì)：北京土人城市規(guī)劃有限公司海綿城市建設(shè)分院項(xiàng)目主持：王 欣 （海綿城市建設(shè)分院院長、博士）武 超 （海綿城市建設(shè)分院景觀三所副所長、碩士）編制時(shí)間：2015年
鳳凰路是貫穿三亞市區(qū)的城市主干道，是三亞中心城區(qū)重要進(jìn)出口門戶型交通干道之一，全長約11.8千米。作為城市主干道，在未來將作為“海綿城市”背景下重要的“海綿綠廊”來打造，同時(shí)，還是中心城區(qū)7 條重要交通干道中唯一一條具有豐富城市展示界面的城市級交通干道。設(shè)計(jì)方案將現(xiàn)狀完全依賴市政灰色基礎(chǔ)設(shè)施的鳳凰路排水系統(tǒng)改造為充分利用道路綠地、以“排”為主，“排、蓄、滲”三大用途結(jié)合的生態(tài)雨水排放系統(tǒng)，可滯蓄一年一遇暴雨徑流量的60%。充分結(jié)合道路外部環(huán)境，合理安排種植，結(jié)合慢行系統(tǒng)和開放空間布局，打造成一條以多樣城市界面展示為主要特色的城市景觀大道。
圖12：三亞鳳凰路相關(guān)設(shè)計(jì)圖
4.4山體修復(fù)三亞市臨春嶺城市果園景觀工程——果樹上街
編制團(tuán)隊(duì)：北京土人城市規(guī)劃有限公司海綿城市建設(shè)分院項(xiàng)目主持：林國雄 （海綿城市建設(shè)分院副院長、碩士）俞文宇 （海綿城市建設(shè)分院所長、碩士）編制時(shí)間：2015年
臨春嶺城市果園位于城市干道邊的一片被破壞的山體，面積約2公頃。該項(xiàng)目主要解決場地山體破壞后產(chǎn)生的巨大高差和視覺影響問題，同時(shí)完善城市果園的生產(chǎn)、游憩功能，將生產(chǎn)性景觀的美展示給市民。以臺地的種植形式，結(jié)合豐富、細(xì)致的種植設(shè)計(jì)，將果園種植、休閑游憩和高差處理巧妙融為一體，打造集山體修復(fù)、生態(tài)保育和城市休閑于一體的城市山體公園。 圖13果園飄香效果圖
目前，東岸濕地、紅樹林生態(tài)公園、鳳凰路等生態(tài)修復(fù)景觀工程建設(shè)正如火如荼地進(jìn)行。系列項(xiàng)目建成后，不僅能夠修復(fù)重要的紅樹林生境、調(diào)節(jié)城市雨洪、顯露城市“山-河-海”天際線，還能為市民綠色出行和多樣化的活動提供高品質(zhì)戶外空間，對三亞市整體生態(tài)環(huán)境保護(hù)、活力的喚醒、本土特色景觀的提升起到積極作用，切實(shí)推進(jìn)“雙修”工作，并為全國城市設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)型實(shí)踐樹立標(biāo)桿。來源：土人設(shè)計(jì)
城市排水的本質(zhì)
前言過去幾個月，廣州、武漢等眾多城市都發(fā)生了嚴(yán)重的內(nèi)澇。和前幾年比，今年的城市內(nèi)澇出現(xiàn)了新的特點(diǎn)——新建區(qū)域內(nèi)澇。媒體往往分析原因?yàn)楣艿烙俜e、管道建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低等等，實(shí)際上這些根本不是城市內(nèi)澇的真正原因。
城市排水的本質(zhì)，是雨水的空間分配，等到什么時(shí)候我們的記者同志不去采訪排水公司，而去采訪市委書記：“為什么我們城市填掉這么多河湖？”這個時(shí)候城市內(nèi)澇問題的解決才算有了希望。
近些年我國城市內(nèi)澇問題頻發(fā)，嚴(yán)重影響到城市的正常運(yùn)行，使得城市排水問題逐漸從一個專業(yè)問題變成了社會問題，吸引了從升斗小民乃至廟堂之上的關(guān)注，尤其是在2013年中央城鎮(zhèn)化工作會議上習(xí)近平總書記提出“海綿城市”理念后，這種關(guān)注達(dá)到了頂峰。在此背景下，無論是中央財(cái)政還是地方財(cái)政，對城市排水工作的投入都不可謂不大，但是卻總呈現(xiàn)出一種“按下葫蘆起了瓢”的狀態(tài)，即剛解決了一個澇點(diǎn)，卻又出現(xiàn)了新的澇點(diǎn)，這不得不促使我們?nèi)ニ伎家粋�問題，那就是“城市排水的本質(zhì)是什么？”
1地球的水文循環(huán)過程David R.Maidment主編的《Handbook of Hydrology》（中文版《水文學(xué)手冊》由張建云、李紀(jì)生等翻譯）將水文循環(huán)定義為：“水，由海洋和陸面蒸發(fā)，以水汽形態(tài)被大氣環(huán)流輸送到大氣中，遇冷凝結(jié)以雨或雪的形式降落，被樹和草木截留后在地面形成徑流，入滲補(bǔ)充地下水，排入江河，最后流入海洋，再次從海洋蒸發(fā)。這種無止境的水循環(huán)過程，是以太陽能作為燃料，在重力作用下永不間斷地進(jìn)行的。”圖1 全球水循環(huán)水量分配圖（圖片來源：麻省理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)公開課《Groundwater Hydrology》 Prof. Charles Harvey）
圖1假定全年陸地降水量為100，則陸地蒸散發(fā)量為61，陸地下滲量為1，陸地徑流量為38，海洋降水量為385，海洋蒸散發(fā)量為424，從海洋到陸地的大氣環(huán)流攜水量為39�？梢钥闯�，陸地的多年平均天然徑流率為0.38（這和“海綿城市”里面的年徑流總量控制率概念完全不同），武漢市市域多年平均天然徑流率為0.405，和該值較為接近。 地球水文循環(huán)過程由1個大循環(huán)和2個小循環(huán)組成。1個大循環(huán)是陸地、海洋和大氣之間的循環(huán)，這個循環(huán)是一個水量平衡的循環(huán)；2個小循環(huán)分別是陸地和大氣、海洋和大氣之間的循環(huán)，這2個循環(huán)的降水量和蒸發(fā)量不相等，為了維持水量平衡，陸地小循環(huán)獲得了從海洋通過大氣輸送過來的39的水汽，海洋小循環(huán)獲得了39的陸地入流。換句話說，地球水文大循環(huán)是一個封閉系統(tǒng)，陸地和海洋小循環(huán)都是開放系統(tǒng)，通過這些循環(huán)，物質(zhì)和能量得到了交換。 水文循環(huán)過程涉及到水的狀態(tài)和位置變化。從狀態(tài)變化的角度，水文過程可分為降雨（氣態(tài)變液態(tài)）、降雪（氣態(tài)變固態(tài)）、蒸發(fā)（液態(tài)變氣態(tài)）等過程；從位置變化的角度，水文過程可分成4類： 1）從無人區(qū)到無人區(qū)：如雨水進(jìn)入城市之前在山區(qū)內(nèi)部的流動。 2）從無人區(qū)到居住區(qū)：如山洪進(jìn)入城區(qū)。 3）從居住區(qū)到居住區(qū)：如雨水在雨水管渠內(nèi)部的流動。 4）從居住區(qū)到無人區(qū)：如雨水通過泵站或自排流入自然水體。 城市排水是地球水文循環(huán)的一個組成部分。和地球2個小循環(huán)一樣，城市地區(qū)的蒸發(fā)量和降水量是不相等的，并且隨著城市化對水面的侵占，城市地區(qū)實(shí)際蒸發(fā)量越來越少。為了利用水資源，在城市所處流域上游修建水庫，一定程度上改變了自然的水文過程。當(dāng)城市對水的需求超過了本流域的可用水資源量時(shí)，也經(jīng)常實(shí)施跨流域的調(diào)水工程，這將大幅度改變自然的水文過程。
2水量平衡原理質(zhì)量守恒定律是自然界中普遍存在的基本定律之一，在水行業(yè)的一個直接應(yīng)用就是水量平衡原理，即：進(jìn)水 – 出水 = 蓄水如果把整個城市看作一個黑箱，它的進(jìn)水包括直接降落到城市內(nèi)的降水和城市上游的轉(zhuǎn)輸水（很多時(shí)候是穿城而過的山洪），出水包括泵、閘等排水設(shè)施的排水以及蒸散發(fā)水量，蓄水包括地面蓄水和地下蓄水。當(dāng)發(fā)生城市內(nèi)澇時(shí)，也就意味著出現(xiàn)了不在我們規(guī)劃意圖內(nèi)的地面蓄水。如果一個城市進(jìn)水、出水和規(guī)劃蓄水3者不能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下的水量平衡，那么在黑箱內(nèi)部進(jìn)行的任何解決方案對于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)而言都只能是“災(zāi)害的轉(zhuǎn)移”。
水量平衡原理是一個非常質(zhì)樸的絕對真理，但在實(shí)際工作中，很多設(shè)計(jì)方案經(jīng)常違背這條原理。比如，某河道在大暴雨時(shí)經(jīng)常發(fā)生河道溢出駁岸的現(xiàn)象，導(dǎo)致兩側(cè)地塊積水，為了解決（或緩解）該問題，拆除河道中的橋墩作為一個解決方案被提出，理由就是水流經(jīng)過橋墩會產(chǎn)生繞流阻力，使得橋墩上游和下游有明顯的水位差。該方案看起來是利用了明渠水力學(xué)的原理，實(shí)際上是一種對基礎(chǔ)理論的誤解。為什么這么說了，因?yàn)樵摲桨敢鸬叫Ч仨毥⒃趦蓚�假設(shè)之上：
1）河道水流為均勻流；
2）河道（river）是一個河段（reach），即只能在起端有入流，在沿線不能有雨水接入。現(xiàn)實(shí)中這條河道沿線有大量的支流河道和雨水管道接入，且水流流態(tài)為非均勻流（水流不暢時(shí)將出現(xiàn)壅水），橋墩阻水的影響范圍極其有限，指望通過拆除橋墩來解決沿線內(nèi)澇無異于天方夜譚。實(shí)際上，利用水量平衡原理，只需要問一個問題就可以推翻該設(shè)計(jì)方案，即“橋墩下游有蓄水空間嗎？”
3城市排水的本質(zhì)城市排水過程是自然界水文循環(huán)的一個子系統(tǒng)，遵循水量平衡原理。在此過程中，水不會憑空產(chǎn)生，也不會無故消失，它會在太陽能和重力的驅(qū)使下，永不停歇的循環(huán)往復(fù)。并且正常情況下，水幾乎不能被壓縮，它的體積不會發(fā)生明顯的變化。因此，城市排水的本質(zhì)是雨水的空間分配問題。 液態(tài)的雨水降落到地面后，一部分通過蒸散發(fā)作用以氣態(tài)的形式回到大氣中，一般情況下，水的蒸散發(fā)過程非常慢，對城市排水而言，基本上不起作用。因此，在進(jìn)行雨水的空間分配時(shí)，不能把大氣層作為分配對象。 另一部分降落到地面的雨水在重力和毛細(xì)管力的作用下，滲入到土壤顆粒之間的孔隙中，對于不同的地區(qū)，土壤蓄水差別很大。北方地區(qū)蓄水能力較大，南方沿海地區(qū)地下水水位很高，蓄水能力非常有限。因此，在進(jìn)行雨水的空間分配時(shí)，不能將土壤作為主要分配對象，而只能作為輔助分配對象。 最后一部分降落到地面的雨水將形成地面徑流，并且通過管道和泵站最終排入地面蓄水空間，如江、河、湖、泊、海等自然水體以及人工濕地等（修建地下調(diào)蓄池和深層調(diào)蓄隧道也可以承擔(dān)少量地面徑流，作為一種內(nèi)澇最后解決手段也是可行的，但從成本和效益的角度不應(yīng)提倡）。地面蓄水空間分為地塊內(nèi)和地塊外兩部分，將城市看作黑箱進(jìn)行水量平衡計(jì)算得到的蓄水量必須由地塊內(nèi)蓄水空間解決。因此，無法排出城市范圍的地面徑流在進(jìn)行雨水的空間分配時(shí)，應(yīng)將地面作為主要的分配對象，土豪城市可以將地下空間作為輔助分配對象。 城市排水的本質(zhì)要求城市規(guī)劃時(shí)必須規(guī)劃足夠的水體用地，只有從規(guī)劃用地的角度才能徹底解決城市內(nèi)澇問題。城市低洼地區(qū)通常是城市排水空間分配的理想場所，古人在進(jìn)行居住地選址時(shí)，通常會避開這些地區(qū)。但是，隨著文明的進(jìn)步，人類發(fā)明了管道和泵站，可以改變地面水流的流動方向，使得一些古人無法居住的地區(qū)變得可以居住。很多情況下，人類還會使用挖掘機(jī)等工程機(jī)械對現(xiàn)狀地面進(jìn)行大幅度地改變，將曾經(jīng)的低洼地區(qū)填高變成居住用地，相應(yīng)使曾經(jīng)相對較高的居住區(qū)變成相對低洼地區(qū)，這些曾經(jīng)的居住區(qū)也從不內(nèi)澇地區(qū)變成頻繁內(nèi)澇地區(qū)。 對于建成區(qū)，在新增水面極其困難時(shí)（也就是增加蓄水很難），根據(jù)水量平衡原理，減少進(jìn)水和增加出水是2個主要的解決問題的思路：
1）減少進(jìn)水。
直接降落到城市內(nèi)部的雨水（也稱為澇水）是無法減少的，能減少的只有外部穿城而過的洪水，因此修建截洪溝、截洪隧洞等工程是解決城市內(nèi)澇問題的有效方法。
2）增加出水。
在城市排水系統(tǒng)末端修建泵站或者增大泵站規(guī)模也是解決城市內(nèi)澇問題的有效方法，它需要部分泵站和前池用地。
在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下，如果整個城市的進(jìn)水、出水和蓄水達(dá)到了水量平衡，還發(fā)生城市內(nèi)澇問題的話，那么說明城市內(nèi)部的輸送系統(tǒng)（管道和河道）布置或者規(guī)模不合理，需要進(jìn)行調(diào)整（前面舉的橋墩阻水的例子，如果是上游河道全滿，下游河道未滿，那么拆除橋墩是一個合理解決方案）。在針對城市內(nèi)澇問題制定解決方案時(shí)，必須要找到問題的真正原因：是由于城市排水黑箱模型無法達(dá)到預(yù)期的水量平衡（典型表現(xiàn)是內(nèi)澇時(shí)所有末端排水泵站均滿負(fù)荷運(yùn)行）造成的內(nèi)澇，還是由于輸送系統(tǒng)有問題（典型表現(xiàn)是內(nèi)澇時(shí)末端排水泵站不能滿負(fù)荷運(yùn)行，水送不下來）。 4結(jié)論城市排水是地球水文循環(huán)的一個組成部分，它的本質(zhì)是雨水的空間分配問題，應(yīng)將地面作為主要分配對象，將地下空間作為輔助分配對象。城市規(guī)劃必須留足水體用地，在無法新增水體的已建成區(qū)，減少進(jìn)水和增加出水是解決城市內(nèi)澇問題的有效方法。來源：海綿城市網(wǎng)
