“海綿城市”指的是城市像海綿一樣，降雨時能就地或就近吸收、存蓄、滲透、凈化徑流雨水，補充地下水、調(diào)節(jié)水循環(huán)，在干旱缺水時有條件將蓄存的水“釋放”出來并加以利用，從而讓水在城市中的遷移活動更加“自然”。海綿城市以“慢排緩釋”和“源頭分散”控制為主要規(guī)劃建設(shè)理念，追求城市人水和諧，已經(jīng)成為各國城市建設(shè)的重要選擇。
一、德國：經(jīng)濟激勵，技術(shù)引導(dǎo)
德國是最早對城市雨水采用政府管制制度的國家，目前已經(jīng)形成針對低影響開發(fā)的雨水管理較為系統(tǒng)的法律法規(guī)、技術(shù)指引和經(jīng)濟激勵政策。在政府的引導(dǎo)下，目前德國的雨洪利用技術(shù)已經(jīng)進入標(biāo)準(zhǔn)化。
1、法律法規(guī)引導(dǎo)水資源保護與雨水綜合運用
德國的聯(lián)邦水法、建設(shè)法規(guī)和地區(qū)法規(guī)以法律條文或規(guī)定的形式，對自然環(huán)境的保護和水的可持續(xù)利用提出明晰的要求。聯(lián)邦水法以優(yōu)化生態(tài)環(huán)境，保持生態(tài)平衡為政策導(dǎo)向，成為各州制定相關(guān)法規(guī)的基本依據(jù)。
1986年的水法將供水技術(shù)的可靠性和衛(wèi)生安全性列為重點，并在第一章中提出“每一用戶有義務(wù)節(jié)約用水，以保證水供應(yīng)的總量平衡”以約束公民行為。1995年德國頒布了歐洲首個標(biāo)準(zhǔn)“室外排水溝和排水管道標(biāo)準(zhǔn)”，提出通過雨水收集系統(tǒng)盡可能地減少公共地區(qū)建筑物底層發(fā)生洪水的危險性。1996年，在水法的補充條款中增加了“水的可持續(xù)利用”理念，強調(diào)“為了保證水的利用效率，要避免排水量增加”，實現(xiàn)“排水量零增長”。
在此背景下，德國建設(shè)規(guī)劃導(dǎo)則規(guī)定：“在建設(shè)項目的用地規(guī)劃中，要確保雨水下滲用地，并通過法規(guī)進一步落實。”雖各州的具體落實方式不同，但都規(guī)定：除了特定情況外，降水不能排放到公共管網(wǎng)中;新建項目的業(yè)主必須對雨水進行處置和利用。
2、三種雨水利用方式
德國的雨水利用技術(shù)經(jīng)過多年發(fā)展已經(jīng)日漸成熟，目前德國的城市雨水利用方式主要有三種：
一是屋面雨水集蓄系統(tǒng)，收集的雨水經(jīng)簡單處理后，達到雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，主要用于家庭、公共場所和企業(yè)的非飲用水，如街區(qū)公寓的廁所沖洗和庭院澆灑。如法蘭克福一個蘋果軋汁廠，把屋頂收集下來的雨水作為工業(yè)冷卻循環(huán)用水，成為工業(yè)項目雨水利用的典范。
二是雨水截污與滲透系統(tǒng)。道路雨洪通過下水道排入沿途大型蓄水池或通過滲透補充地下水。德國城市街道雨洪管道口均設(shè)有截污掛籃，以攔截雨洪徑流攜帶的污染物。城市地面使用可滲透地磚，以減小徑流。行道樹周圍以疏松的樹皮、木屑、碎石、鏤空金屬蓋板覆蓋。
三是生態(tài)小區(qū)雨水利用系統(tǒng)。小區(qū)沿著排水道修建可滲透淺溝，表面植有草皮，供雨水徑流時下滲。超過滲透能力的雨水則進入雨洪池或人工濕地，作為水景或繼續(xù)下滲。
3、經(jīng)濟手段控制排污量
為了實現(xiàn)排入管網(wǎng)的徑流量零增長的目標(biāo)，在國家法律法規(guī)和技術(shù)導(dǎo)則的指引下，各城市根據(jù)生態(tài)法、水法、地方行政費用管理等相關(guān)法規(guī)，制定了各自的雨水費用(也稱為管道使用費)征收標(biāo)準(zhǔn)。并結(jié)合各地降水狀況、業(yè)主所擁有的不透水地面面積，由地方行政主管部門核算并收取業(yè)主應(yīng)繳納的雨水費。此項資金主要用于雨水項目的投資補貼，以鼓勵雨水利用項目的建設(shè)。雨水費用的征收有力地促進了雨水處置和利用方式的轉(zhuǎn)變，對雨水管理理念的貫徹有重要意義。
4、統(tǒng)一的水資源管理機制
德國對水資源實施統(tǒng)一的管理制度，即由水務(wù)局統(tǒng)一管理與水務(wù)有關(guān)的全部事項，包括雨水、地表水、地下水、供水和污水處理等水循環(huán)的各個環(huán)節(jié)，并以市場模式運作，接受社會的監(jiān)督。這種管理模式保證了水務(wù)管理者對水資源的統(tǒng)一調(diào)配，有利于管理好水循環(huán)的每個環(huán)節(jié)，同時又促使用水者合理、有效地用好每一滴水，使水資源和水務(wù)管理始終處在良性發(fā)展中。
二、英國：源頭入手，一舉兩用
為解決日益嚴(yán)重的水資源短缺問題和提升倫敦等大城市的市政排水能力，英國政府積極鼓勵在居民家中、社區(qū)和商業(yè)建筑設(shè)立雨水收集利用系統(tǒng)，以從根源上解決上述兩大問題。
英國雨水再利用管理協(xié)會最新數(shù)據(jù)顯示，近年來，隨著水價不斷攀升，越來越多的家庭開始使用雨水收集系統(tǒng)。一般房屋雨水收集系統(tǒng)的造價在1500-3000英鎊之間。當(dāng)前英國家庭用雨水收集系統(tǒng)多用于滿足家庭灌溉、洗衣等非飲用水需要。家庭用雨水收集系統(tǒng)多在家中設(shè)置1000-7500升的儲水罐，雨水直接從屋頂收集，并通過導(dǎo)水管簡單過濾或者更為復(fù)雜的自凈過濾系統(tǒng)后導(dǎo)入地下儲水罐儲存。
一直以來，英國政府都在采取立法手段，通過《住房建筑管理規(guī)定》等法律規(guī)定，間接促進家庭雨水回收系統(tǒng)的普及。在2006年至2015年間，英國政府針對新建房屋設(shè)立1-6級的評估體系，要求所有的新建房屋至少達到3級以上的可持續(xù)利用標(biāo)準(zhǔn)才能獲得開工許可，而其中最重要的提升等級方式之一就是建立雨水回收系統(tǒng)。2015年之后，英國政府為更有針對性控制水資源利用效率，直接要求單一住房單元的居民每天設(shè)計用水量不超過125升才能獲得開工許可。這一規(guī)定也要求開發(fā)商和居民更加積極地在家中建立雨水回收系統(tǒng)。
在重視家庭雨水回收利用的同時，英國也在大力推動大型市政建筑和商業(yè)建筑的雨水利用。當(dāng)前大倫敦區(qū)最為典型的就是倫敦奧林匹克公園。園內(nèi)主體建筑和林地在建設(shè)過程中建立了完善的雨水收集系統(tǒng)。通過回收雨水和廢水再利用等方式，這一占地225公頃的公園灌溉用水完全來自于雨水和經(jīng)過處理的中水。此外，公園還將回收的雨水和中水供給周邊居民，使周邊街區(qū)用水量較其他類似街區(qū)下降了40%。公園周邊居民的每天人均用水量也下降至105升，遠(yuǎn)低于倫敦地區(qū)的平均水平144升。
英國政府和雨水再利用管理協(xié)會調(diào)研認(rèn)為，英國利用雨水回收系統(tǒng)在提升水資源利用率方面仍有巨大的潛力。數(shù)據(jù)顯示，以當(dāng)前倫敦地區(qū)典型住房計算，在倫敦地區(qū)年均600毫米降水量情況下，每所房屋(屋頂面積100平方米)每年可回收5.4萬升雨水。英國政府預(yù)計，如果所有新建住宅都設(shè)置雨水收集裝置，未來英格蘭地區(qū)年均回收雨水量將達到2.8億立方米;如果新建商業(yè)用地也設(shè)置類似的裝置，則回收數(shù)量能夠翻倍。
與此同時，英國政府也高度看重雨水回收利用系統(tǒng)對于提升城市排水能力和應(yīng)對突發(fā)強降雨的效用。英國雨水利用管理協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前建立的家庭雨水收集系統(tǒng)，能夠使單一家庭應(yīng)對突發(fā)降雨能力提升至一年一遇的水平。與此同時，大型設(shè)施和社區(qū)建立自身規(guī)模的雨水收集系統(tǒng)后，社區(qū)應(yīng)對突發(fā)降水的能力有可能提升至30年一遇的水平。在此基礎(chǔ)上，水務(wù)公司在大倫敦區(qū)周邊建立的30個左右的大型蓄水湖，其應(yīng)對能力則有可能提升至百年一遇，大倫敦區(qū)的主排水河道泰晤士河的應(yīng)對能力也會相應(yīng)大幅上升。
三、法國：形態(tài)不一，提升循環(huán)
位于歐洲大陸西端的法國受海洋性氣候影響明顯，全年降雨量較為充沛。法國作為現(xiàn)代城市雛形起源國之一，其境內(nèi)不少主要城市的排水、防澇以及雨水循環(huán)處理的設(shè)計思路各具特色，形態(tài)不一。這些不同的地表水處理體系如同海綿一般，既使得城市免受了內(nèi)澇之苦，還提升了水循環(huán)利用率。
巴黎作為法國首都，其水循環(huán)系統(tǒng)堪稱世界范圍內(nèi)大都市中的典范。1852年，著名設(shè)計師奧斯曼主持改造了被法國人譽為“最無爭議”并基本沿用至今的水循環(huán)系統(tǒng)。目前，法國正逐步施行雄心勃勃、擬投資額高達1000億歐元的“大巴黎改造計劃”。巴黎市政府工作人員介紹，在這項宏大的計劃中，巴黎會進一步完善維護既有的城市水循環(huán)系統(tǒng)，同時還將在巴黎市的多個地點增添蓄水、凈水處理中心，提高整個城市對雨水的收集與再利用。
如果說巴黎市的城市水循環(huán)設(shè)計思路源自人體，那么另一座法國著名城市里昂的水循環(huán)處理則是因地制宜，充分借助了自然的力量。相比于巴黎，里昂的城市水循環(huán)并不過分突出地下排水管的作用，城市中的數(shù)個社區(qū)區(qū)域內(nèi)各有低洼地面，其雨水收集充分借助了地面走勢的特點，讓雨水通過精密設(shè)計的水渠流入這些低洼地域。里昂市中心的中央公園便建立在一片低洼地中。當(dāng)?shù)亟ㄖO(shè)計師在建造該公園時，特意留出了一個容量為870立方米的儲水池。雨天時，公園周邊建筑上流下的雨水會被引水渠集中引入這個儲水池內(nèi)。儲水池內(nèi)不僅安裝了現(xiàn)代化的雨水凈化系統(tǒng)，還種植了許多水生植被以輔助凈化。隨后，經(jīng)過凈化后的水被重新引入到城市綠化區(qū)中灌溉植被。
里昂市位于法國的索恩河與羅納河交匯處，雖然水資源較為豐富，但里昂的水務(wù)管理者仍不愿放棄對雨水的利用，并為此做出了極其細(xì)致的工作。首先，里昂市區(qū)內(nèi)各個社區(qū)收集的雨水被納入到了城市一體化的水循環(huán)體系中，由當(dāng)?shù)卣?fù)責(zé)對水質(zhì)進行統(tǒng)一監(jiān)測與管控;其次，里昂政府將本市各處的道路規(guī)模、土壤類別與地型走勢等信息進行了統(tǒng)一梳理并公示，任何市區(qū)內(nèi)新的建筑項目均需要考慮到這些基本信息，將雨水管理納入設(shè)計規(guī)劃中，并接受當(dāng)?shù)卣牟轵灴己恕{借著這種精細(xì)化的城市水循環(huán)監(jiān)管體系，里昂市近年來多次獲得國際城市水務(wù)管理領(lǐng)域的評比冠軍。
實際上，在法國諸多具備良好城市水循環(huán)系統(tǒng)的城市中，巴黎與里昂僅僅是代表之一。近年來，隨著科技的進步發(fā)展，法國在對一些小型城鎮(zhèn)進行水循環(huán)規(guī)劃與管理時，應(yīng)用了更多現(xiàn)代化的設(shè)計理念與技術(shù)。負(fù)責(zé)設(shè)計規(guī)劃法國萊佩爾勒市“海綿城市”概念的BASE建筑事務(wù)所工作人員認(rèn)為，弱化城市與水界限的設(shè)計規(guī)劃思路未來或?qū)⒊蔀闃I(yè)界潮流，讓冰冷的混凝土河堤與水電站被設(shè)計精妙的植被與大片綠化帶代替，既有利于城市內(nèi)水的自然循環(huán)，也有助于環(huán)保，說到底，是實現(xiàn)人類與自然的和諧共處。
四、韓國首爾：提高滲透性，重塑水環(huán)境
韓國首都首爾市在過去60年間經(jīng)歷了急速的城市化進程，在跨入國際一流大都市行列的同時，也染上了區(qū)域性水循環(huán)惡化等都市病。在這一時期，首爾地區(qū)的地表不透水率增長了6倍，降水排水越來越多地依賴人工排水設(shè)施，削弱了自然水循環(huán)能力。為改變這種局面，首爾市政府制定了《建設(shè)健康的水循環(huán)城市綜合發(fā)展規(guī)劃》，從提高地表的滲透性入手，提升土地自身的蓄水能力，將首爾市打造成“讓水可以呼吸的綠色城市”。
根據(jù)首爾市的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，1962年首爾市的地表不透水率僅為7.8%，而到了2010年，這一比率已經(jīng)高達47.7%。與之對應(yīng)的是，首爾市1962年降水總量中通過地表排出的比例僅為10.6%，而2010年這一數(shù)值已經(jīng)增長到51.9%。地表排水比例的提升使下水管道等城市排水系統(tǒng)面臨的壓力越來越大，同時還帶來了包括地表水蒸發(fā)減少、城市熱島化、地下水水位下降、河川干涸、氣候變化引發(fā)的干旱或洪水等許多復(fù)雜問題。
城市水循環(huán)與市民生活息息相關(guān)，問題的不斷升級迫使首爾市政府下決心從制度上保障城市水循環(huán)的改善，并于2013年10月底發(fā)布了《建設(shè)健康的水循環(huán)城市綜合發(fā)展規(guī)劃》，提出到2050年大氣降水地表直接排出比例下降21.9%，地下基底排出增長2.2倍，使年平均降水量的40%成為地下水的推進目標(biāo)。該規(guī)劃的實質(zhì)就是發(fā)揮土壤如海綿似的吸水、儲水作用。
為此，首爾市提出了5方面的解決方案：一是以政府機關(guān)為先導(dǎo)，改善地表透水狀況。首先在瀝青、花崗巖覆蓋的道路兩側(cè)修建綠化帶，同時使道路地形便于雨水的自然滲入，分階段地將路邊人行道和停車場的不透水地磚更換為透水地磚。特別是從2015年開始，首爾市將確保人行道等設(shè)施的透水性列為義務(wù)性措施。二是引導(dǎo)城市拆遷改造工程優(yōu)先考慮水循環(huán)恢復(fù)。首爾市規(guī)定，未來針對老舊小區(qū)的拆遷改造工程在設(shè)計審核階段，主管部門必須首先和水循環(huán)管理部門對方案進行事先商議，有效降低城市開發(fā)對自然水循環(huán)的影響。三是擴大雨水利用設(shè)施的普及率。首爾市從2013年下半年開始，積極通過媒體宣傳雨水的利用價值，引導(dǎo)市民提高水循環(huán)意識，提高雨水在城市農(nóng)業(yè)和景觀中的使用率。四是引導(dǎo)市民積極參與水循環(huán)城市建設(shè)。首爾市選定幾個生活小區(qū)進行水循環(huán)改造，包括鋪設(shè)透水地磚、建造雨水花壇、設(shè)置雨水收儲設(shè)施。五是加強水循環(huán)技術(shù)研究和制度建設(shè)。包括水循環(huán)的實地監(jiān)測體系、水循環(huán)技術(shù)和改造模型的研究。
五、日本東京：建設(shè)儲水池，增強再利用
從今年年初開始，澀谷車站周邊地區(qū)開始了整體開發(fā)工程。包括車站工程在內(nèi)的4個開發(fā)區(qū)將新建9棟大樓，車站大樓將建成地上47層的綜合商業(yè)大樓。但更吸引人的是在地下25米深處，將建造一個4000噸的地下儲水池，相當(dāng)于8個標(biāo)準(zhǔn)游泳池的儲水量。這種儲水池一池多用，當(dāng)降雨量超過每小時50毫米時，它可以把周邊一帶的雨水集中儲存，解決附近瞬間排水能力的不足，同時與東京龐大的地下排水系統(tǒng)相連，在大雨高峰過后再陸續(xù)把雨水排放。更重要的是該儲水池能起到調(diào)節(jié)池的作用，平時池中儲存一定量的雨水，雨季過后在地面缺水時隨時可以抽出來供地面澆花、除塵、消防等使用，甚至可以凈化后供市民生活使用。這一工程反映了日本對處理雨水的思路從單純排放到排放與利用有效結(jié)合的變化。
從上世紀(jì)90年代開始，日本修改了建筑法，要求大型建筑物和大型建筑群必須建設(shè)地下雨水儲存池和再利用系統(tǒng)。剛落成不久的日本最高塔——東京天空樹也建有一個可回收利用的排蓄水系統(tǒng)。蓄水池能儲存7000噸雨水，可供其所在的東京墨田區(qū)23萬人使用一天，主要用作災(zāi)害發(fā)生時的生活用水或消防用水。
東京的排水系統(tǒng)工程浩大，東京實行雨水和生活污水分流處理，地下的各種排水管道延長總計達1.58萬公里。地面上江戶川、荒川、隅田川、神田川多條河流縱橫，這些水系在美化城市、提供城市水源的同時，發(fā)揮著排澇、泄洪的重要作用。上世紀(jì)90年代，東京大興土木，建設(shè)了巨型分洪工程——“首都圈外郭放水路”。該工程的主題項目是一條位于地下50米處，全長6.3公里、直徑10.6米的隧道。隧道一頭連接?xùn)|京城市下水道，另一頭連接入海河流江戶川，在發(fā)生暴雨時可以用大型抽水機把城市雨水抽入河流，使之排入大海。
其實，東京每年遭遇臺風(fēng)級的大暴雨不過五六次，除這些雨水需要排洪外，一般性的雨水并不造成危害。近年來日本更多考慮的是雨水的利用問題。除新建大樓配套建設(shè)雨水儲存設(shè)施外，各公園、學(xué)校周圍都建有儲水池，所以常能看到路旁消防蓄水池的標(biāo)志。日本注重地面的呼吸性能，很多馬路用大粒石子和瀝青鋪就，便道也普遍使用透水磚，大大提高了其透水性。同時盡量減少地面硬化，多留泥土地面。
日本的綠地覆蓋率為66%，東京的公園綠地就有地區(qū)公園、近鄰公園、街區(qū)公園、運動公園、廣域公園、綜合公園、特殊公園等等，數(shù)量達2795處，總面積1969公頃，人均綠地面積3平方米以上。為穩(wěn)固這一成果，日本出臺了一大批相關(guān)法規(guī)，形成了完整而長期的綠地保護體制。這些措施在凈化空氣的同時，也大大促進了地面涵養(yǎng)水分。
六、美國：立法嚴(yán)控，綜合應(yīng)用
美國的城市雨水管理總體上經(jīng)歷了排放、水量控制、水質(zhì)控制、生態(tài)保護等階段，雨水管理理念和技術(shù)重點逐漸向低影響開發(fā)(LID)源頭控制轉(zhuǎn)變，逐步構(gòu)建污染防治與總量削減相結(jié)合的多目標(biāo)控制和管理體系。
1、立法嚴(yán)控雨水下泄量
美國國會積極立法保障雨水的調(diào)蓄及利用。1972年的聯(lián)邦水污染控制法(FWPCA)、1987年的水質(zhì)法案(WQA)和1997年的清潔水法(CWA)均強調(diào)了對雨水徑流及其污染控制系統(tǒng)的識別和管理利用。聯(lián)邦法律要求對所有新開發(fā)區(qū)強制實行“就地滯洪蓄水”，即改建或新建開發(fā)區(qū)的雨水下泄量不得超過開發(fā)前的水平。在聯(lián)邦法律基礎(chǔ)上，各州相繼制定了《雨水利用條例》，保證雨水的資源化利用。同時，美國聯(lián)邦和各州還通過總稅收控制、發(fā)行義務(wù)債券、聯(lián)邦和州給予補貼與貸款等一系列的經(jīng)濟手段來鼓勵雨水的合理處理及資源化利用。
2、強調(diào)非工程的生態(tài)技術(shù)開發(fā)與綜合應(yīng)用
美國的雨水資源管理以提高天然入滲能力為宗旨，最為顯著的特色是對城市雨水資源管理和雨水徑流污染控制實施“最佳管理方案(Best Management Practice,BMP)”，通過工程和非工程措施相結(jié)合的方法，進行雨水的控制和處理，強調(diào)源頭控制、強調(diào)自然與生態(tài)措施、強調(diào)非工程方法。
在城市雨水利用處理技術(shù)應(yīng)用上，強調(diào)非工程的生態(tài)技術(shù)開發(fā)與綜合運用。在城市雨水資源管理和雨水徑流污染控制第二代“最佳管理方案(BMP)”中強調(diào)與植物、綠地、水體等自然條件和景觀結(jié)合的生態(tài)設(shè)計，如植被緩沖帶、植物淺溝、濕地等，大量應(yīng)用由屋頂蓄水或入滲池、井、草地、透水地面組成的地表回灌系統(tǒng)，以獲得環(huán)境、生態(tài)、景觀等多重效益。
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