海绵城市：解“看海”之困 让城市成为“海绵体”

以雨水利用增蓄排能力

如果城市充满“弹性”，下暴雨时路面将没有严重积水。其背后，是城市“蓄水”与“排水”相得益彰的自由呼吸吐纳体系——也就是形象的“海绵体”。

“形成‘蓄排结合’的防治体系才是治理城市内涝的方向。”顾国维强调说，通过分散式的方法消化降水，减少产生径流，有助于减轻排水管网压力，是治理城市内涝的有效手段。

这就对地形的设计，尤其是竖向设计提出很高要求。具体来说，雨水是往低处流的，现在有些道路维修，只往上堆混凝土或沥青，以致于路面比小区地坪高，下雨时雨水往小区灌。有的道路地面下立交设置处地形过低，暴雨时径流聚集，很容易淹没地下道路，造成汽车淹没，甚至人员伤亡。“现在地下建筑越来越多，地铁、地下通道、地下商场、地下停车场等，若因台风暴雨造成淹没，损失就很大了。”

“作为海绵城市建设的重要要求之一，不仅要让城市如海绵一样‘吸水’，更要将水资源储备起来，以备不时之需。”顾国维还指出，雨水资源的合理利用不仅有节约水资源的意义，也是减轻城市防汛压力的重要方式。

顾国维举例说，德国是欧洲开展雨水利用工程最好的国家之一，制定了一系列法律法规，规定在新建小区之前，无论是工业、商业还是居民小区，均要设计雨水利用设施。德国利用公共雨水管收集雨水，简单处理后，用于厕所冲洗和庭院浇洒。屋面雨水集蓄利用主要用于家庭、公共场所和企事业单位的浇灌、冲厕、洗衣洗车、冷却循环等。

2005年以后，上海市政府出台规范性文件，加快推进节水型城市建设，鼓励在大型建筑、一万平方米以上的小区收集屋顶雨水进行二次利用，可是由于种种原因，许多地方后来就放弃使用。顾国维建议，“要推广雨水收集系统还需政策助力。”比如在小区开发建造时，地表径流系数应该和容积率一样被强制性要求，政府在后期维护时给予必要的扶持，这样城市的雨水收集工作才能被长效开展。

顾国维认为，城市洪涝防治是一个系统工程，除了要重视基础设施建设，还要重视非工程措施。“目前，上海马路上乃至小区里都有很多摄像头，交通、公安部门利用得很好，水务部门也可以利用。暴雨时通过这些摄像头观察有否积水、在降雨过程中水的流动状况、积水什么时间消退，并与降雨过程泵站排水等情况结合起来，不仅可以掌握是否积水的状况，而且通过研究有利于形成数字化的控制系统。”

同时，解决城市内涝，城市应急管理要跟上，包括加强对暴雨和洪涝的监测，让预报预警及时准确，才能科学调度和应对。

他表示，目前我们从理论研究、技术措施、政策标准、金融体系和人才培养方面尚有不足，海绵城市建设任重而道远。“同济大学正在准备成立海绵城市研究中心和智库，和美国、澳大利亚、德国这些在雨洪管理方面走在前列的国家的知名科研院所进行合作，通过深入研究，建立适合我们国情、地理和经济、人文条件的海绵城市理论体系和技术体系。”顾国维认为，这是一个重要的决策支持内容，以科研为基础、大力推进海绵城市建设、并且发展相关产业，提升上海的国际竞争力。

专家开讲

深圳大学土木工程学院教授佘年:

莫让“海绵城市”成为新污染释放源

“‘海绵城市’是一个形象说法，国外直接称之为‘低影响开发’。”深圳大学土木工程学院教授、美国环境工程师协会LID模型技术委员会主席佘年表示，对于上海这样已经成型的大都市，若要通过低影响开发(LID)模型来建设海绵城市，首先要明确LID对城市的作用，也就是使城市环境不断接近于开发前的水文循环。此前，佘年曾多年供职于美国西雅图公共事业局。他认为，上海90%的降雨都与西雅图类似。上海如要用LID技术来防止内涝并控制雨洪，美国在过去二十多年的经验教训尤其值得上海甄别借鉴。

美国环保局对低成本合流制污水溢流(CSO)控制的9条原则值得国内城市思索：第一，下水道及雨污合流系统需得当运行并妥善维护;第二，收集系统的蓄水能力(在线调蓄能力)要最大化;第三，审核污水预处理要求，尽量减少溢流;第四，尽量将送入污水处理厂的溢流污水最大化，进行实时控制;第五，消除旱季污水溢流;第六，去除CSO中的固体和漂浮物，即实施在线处理;第七，防止污染物进入下水道;第八，进行良好的公共宣传;第九，检测CSO的影响和控制效率。

佘年表示，控制河污溢流，优先考虑低成本，可运用在线储存、实时控制和在线处理来完成。高成本的河流污水溢流控制主要有大型调蓄池和地下深层隧道。对于上海正计划建设的深隧，他表示，在系统优化都走过一遍后，如果还无法较理想地满足城市排放，那么就要出动深隧这样的大型调蓄设施。然而，芝加哥也正在建设大型调蓄池，大雨来临时仍无法非常理想地控制雨水。“调蓄池的作用是有限的，单凭调蓄池来解决内涝的想法还不成熟。”

佘年强调，低影响开发的介质一定要规范化，这也是美国曾经历过的教训。据估算，海绵城市建设每平方公里的成本达1—1.5亿元人民币，在把大量雨水引入地下的同时，如何防止对地下水的污染，成为他目前最担心的问题。他表示，目前大家对海绵城市有一个很错误的假设——以为海绵城市可以削减面源污染。但事实上，如果操作不当，海绵城市建成后其本身也有可能释放污染。

有城市在“海绵城市”改造中，种植景观绿化时所使用的肥料出现磷、氮超标，并随着雨水径流分别渗入了地下水、排到了市政管网，进入受纳水体成为新的面源污染。佘年表示，氮磷污染会使水质富营养化，然而目前国内外都没有较为理想的解决办法。“我们到现在还未充分了解‘海绵城市’，莫让它成为新的污染释放源。”佘年说。

上海市水务规划设计研究院副总工程师赵敏华:

先渗透，后排水

上海市水务规划设计研究院副总工程师赵敏华认为，上海老城区要进行海绵城市的低影响开发(LID)改造存在难度。LID改造的核心是利用景观空间并采取相应措施控制暴雨径流，减少城镇面源污染，这个过程涉及千家万户。然而，由于旧区空间局促，现行方法之一是利用现有局部空间，采用断接技术，将外排雨水先接入高于地面的花坛，进行雨水滞留和净化，再溢流外排。雨水这样“一进一出”的过程，就像海绵吸水又放水那样，使老城区地下变得“处处是海绵”。

上海中心城区范围内的11座初期雨水调蓄设施，在初期雨水面源污染控制方面发挥了很大的作用。不过赵敏华认为，建造之前，必须先搞清楚建调蓄设施的目的究竟是什么。他认为，对上海来说，建设调蓄池的首要目的是排水防涝，缓解城市内涝，而非像北方那样，以积聚雨水为首要需求。

“但是，雨水并非排得越快越好。”赵敏华说，河道、天然河网应该承担10%以上蓄水作用。此外，农村土地、低洼地都能有蓄水功能。然而，现在上海中心城区只能蓄3%不到的雨水，加之市区土地硬化，雨水容易汇流，但难以渗透到地下。“事实上，真正适用于上海的排涝方式应该是‘先渗透，后排水’。”

然而，现在上海面临着整个雨水调蓄的控制何时启动、如何与河道接通的重要问题。譬如今年汛期上海遭遇多场暴雨，即使是给排水专业的“牛校”同济大学，也经历了校园“水漫同济”的窘境。问题究竟出在哪里?

赵敏华为同济大学主校区把了把“脉”。经地形高程分析，主校区一小半校园面积都在海拔3.3米以下，而大部分绿化都高于地面。由于校园地面偏低，周围地势又偏高，因此，“并非同济本身水多，而是周围的水倒灌进了校园，并且还排不出去”，最终导致了“万人看海”的状况。

像同济这样的例子还不少。赵敏华表示，上海当前在给排水领域面临着除了污水减排还要提高排水、排涝标准的压力。但他强调，“减排”和“提标”在实际操作中必须要分开进行，要时刻牢记海绵城市的“真功夫”在地下，必须一层一层渗透下去、挖下去才切实可行。

“调蓄池是人为沉积雨水的手段，无法渗透和净化雨水。相反，绿地却具备了沉积、渗透、净化三大对建设‘海绵城市’最为重要的功能。”赵敏华表示，像同济主校区这样易积水区域，完全可以将草坪下挖，使其低于地表。

他表示，对于短时内“实在排不出去的水”，才需要依靠调蓄池乃至地下深层隧道。目前设想是，利用苏州河、新泾港、淀浦河、桃浦河、走马塘等河道及部分道路的地下空间，规划60米深层调蓄管廊系统，实现减排和提标。

“城市排水工程往往牵一发而动全身。”赵敏华表示，上海地上土地、地下空间都很紧张，因而需要建设比轨交隧道挖得更深的调蓄隧道。不过，他认为必须将自然方法放在首位，“积水本身不是问题，积水不退才是问题。”积水在下挖绿地、透水地面中得到控制，才是上海排涝的首选出路。