_海绵城市_理论与实践_俞孔坚(3)

(2)中观层面。主要指城区、乡镇、村域尺度，或者城市新区和功能区块。重点研究如何有效利用规划区域内的河道、坑塘，并结合集水区、汇水节点分布，合理规划并形成实体的“城镇海绵系统”，并最终落实到土地利用控制性规划甚至是城市设计，综合性解决规划区域内滨水栖息地恢复、水量平衡、雨污净化、文化游憩空间的规划设计和建设。

(3)微观层面。“海绵城市”最后必须要落实到具体的“海绵体”，包括公园、小区等区域和局域集水单元的建设，在这一尺度对应的则是一系列的水生态基础设施建设技术的集成，包括：保护自然的最小干预技术、与洪水为友的生态防洪技术、加强型人工湿地净化技术、城市雨洪管理绿色海绵技术、生态系统服务仿生修复技术等，这些技术重点研究如何通过具体的景观设计方法，让水系统的生态功能发挥出来。

2.4 “海绵城市”旨在综合解决城市生态问题

水生态系统区别于其他生态系统的主要特点

之一在于水这一特殊的环境因子。由于水是流动和循环的特点，因此水生态系统的影响因素并不在于水体本身，它与流域内其他土地利用和各类景观要素相联系，自然过程和人类活动对水生态系统的影响是广泛的。就水而论水容易形成认知障碍,应从更高一个层次研究水体,将视野从水体扩大到汇水区域（对静水水体而言)或流域（对流水水体而言)以及景观尺度。即充分认识到水域、水体本身不仅仅是为水生态系统服务，而是为整个生态系统提供了多种重要且无可替代的服务。例如，水域本身不仅为水生生物提供了生境系统，也为其他需水生物提供了不可替代的栖息环境，佛蒙特州的森林资源调查表明，90%的鸟类的栖息地在距河岸150～170m的范围内[56]；人类也喜好栖水而居，因此而形成了庞大的以水为核心的文化遗产。所以，从水问题出发，以构建跨尺度水生态基础设施为核心的“海绵城市”，最终能综合解决城市生态问题，包括区域性的城市防洪体系构建、生物多样性保护和栖息地恢复、文化遗产网络和游憩网络构建等，也包括局域性的雨洪管理、水质净化、地下水补充、棕地修复、生物栖息地的保育、公园绿地营造，以及城市微气候调节等等。

2.5 “海绵城市”是古今中外多种技术的集成

“海绵城市”的提出有其深厚的理论基础，又是一系列具体雨洪管理技术的集成和提炼，是大量实践经验的总结和归纳。笔者认为，可以纳入到“海绵城市”体系下的技术应该包括以下三类：

第一，让自然做工的生态设计技术。自然生态系统生生不息，为维持人类生存和满足人类需要提供各种条件和过程，生态设计就是要让自然做工，强调人与自然过程的共生和合作关系，从更深层的意义上说，生态设计是一种最大限度地借助于自然力的最少设计[57]。任何技术的使用要尊重自然，而不是依赖工程措施不惜代价地以“改变场地原本稳定生态环境”为代价来实施“生态建设”。

第二， 古代水适应技术遗产。先民在长期的水资源管理及与旱涝灾害适应的过程中，积累了大量具有朴素生态价值的经验和智慧，增强了人类适应水环境的能力。在城市和区域尺度，古代城乡聚落适应水环境方面的已有研究散见于聚落地理方面的研究[58,59]。在城市规划界，吴庆洲等人作了大量卓有成效的研究[60]。水利方面的相关遗产也非常丰富[61]。俞孔坚等研究了黄泛平原古代城市的主要防洪治涝的适应性景观遗产，并总结出了“城包水”“水包城”和“阴阳城”等水适应性城市形态，饱含着古人应对洪涝灾害的

31生存经验，对今天的城市水系治理、防洪治涝规划以及土地利用规划等仍大有裨益[51]。同时，古代人民还创造了丰富的水利技术，例如我国有着2500年的陂塘系统[62,63]，它同时提供水文调节、生态净化、水土保持、生物多样性保护、生产等多种生态系统服务。目前学术界对这些传统技术的整理归纳和应用还非常不够。第三，当代西方雨洪管理的先进技术，包括LID技术、水敏感城市设计等，相关研究成为近年来城市水问题研究的热点，在此不再赘述。3 海绵城市多尺度构建方法及实践3.1 宏观——综合水安全格局与水生态基础设施，北京案例在过去40年中，伴随人口的增长，北京城

区面积已经拓展了700%。蔓延式、摊大饼式的

城市扩展使得城市没有为生物和水预留科学合理

的空间，弹性的生态网络缺失。也因此导致一系

列的生态与环境问题，如雨涝频繁与河流湖泊干

涸并存；公园绿地与区域水系统割裂，导致雨涝

时，公园的雨水排往城市雨水管道，浪费了雨水

资源，也增加了市政排水系统的压力，而干旱

时，绿地又需要浇灌，与城市用水竞争；非生态

化的河道建设方式不但没有使其成为日常通勤和

游憩通道，反而成为市民活动的障碍。因此，如

何留住雨水并回补地下水，如何将这些留在地表

的水与生物保护相结合，如何与文化遗产相结

合，如何与游憩系统、慢行系统相结合，均是急

需通过水生态基础设施的构建系统地解决的城市

生态问题。本案例从北京市水系的空间格局与水生态系

统服务的关系入手，通过水文过程分析和模拟，

判别和保护具有较高生态系统服务功能的用地，

提出水源保护区、地下水补给区等地区的生态

管控导则，并恢复城市水系自然形态、建立河

流生物廊道系统，从而构建起北京市综合水安

全格局[6,64]，包括：(1)雨洪安全格局，通过径流

过程模拟、雨洪淹没分析（20年、50年、200年

一遇下的雨洪可能淹没范围)和历史洪涝情况分

析，确定区域的雨洪安全格局。这个安全格局可

以有效维护降雨径流的自然过程，通过恢复水系

的调洪蓄涝能力，使城市免受雨洪灾害的威胁。

(2)水源保护安全格局，对于北京市这样一个缺

水城市而言，地表及地下水源保护是区域水安全

格局的另一个重要功能。根据相关地表水源保护

规划以及地下水资源补给能力分析，确定水源保护安全格局。最终两者叠加形成综合水安全格局(图4)，它将生态系统的各种服务功能，包括旱涝调节、水源保护、生物多样性保护、休憩与审美启智，以及遗产保护等整合在一个完整的景观格局中，并最终通过与相应尺度的城市总体规划（或土地利用总体规划)相结合落实在土地上，构成禁止建设区和限制建设区的核心网络，成为引导城市空间有序扩展的刚性骨架。北京市水生态安全格局分为三个安全水平：底线安全格局、满意安全格局和理想安全格局。

如果按照最理想化的安全格局来构建水生态基础设施，那么北京市洪涝灾害频率将大大降低，同时城市人口容量也将大大提高，人与水的用地

之争可以轻松化解，因为水生态基础设施能完全

消纳区域雨洪水，并有效回补地下水资源。2007

年完成的北京水生态基础设施规划研究，不幸在

2012年得到了验证。北京7?21特大暴雨造成了

79人死亡，而死亡事故的发生地点，正好与7年

图4 北京市综合水生态安全格局

Fig.4 The comprehensive hydro-ecological security system of Beijing

图5 北京市7?21暴雨人员遇难地点与北京水生态基础设施关系Fig.5 Relationship between locations of victims of the 7·21 rainstorm and hydro-ecological security system of Beijing

注：据2012年8月4日北京市防汛办发布的北京7?21特大自然灾害罹难

者名单，链接：7cb7f7a2be1e650e53ea999d/s2012/6566/s349125246/。“海绵城市”理论与实践俞孔坚 李迪华 袁 弘 傅 微 乔 青 王思思

P l a n n i n 城市规划 CITY PLANNING REVIEW

2015年 第39卷 第6期 VOL.39 NO.6 JUN. 2015

32

前研究得到的雨洪安全格局吻合(图5)。

3.2 中观——城镇海绵系统，六盘水案例

六盘水是一个在20世纪60年代中期建立起来的工业城市，城市被石灰岩的山丘环抱，水城河穿城而过。城市人口密集，在60km 2的土地上，居住了约60万的人口。六盘水市的水生态综合治理旨在减缓来自山坡的水流，建造一个以水过程为核心的生态基础设施，来存蓄和净化雨水，使水成为重建健康生态系统的活化剂，提供自然和文化服务，使这个工业城市变为宜居城市[65,66]。

为了构建完整的城镇海绵系统，工程关注水城河流域和城市两个层面(表1)。首先，河流串联起现存的溪流、湿地和低洼地，形成一系列蓄水池和具有不同净化能力的湿地，构建了雨洪管理和生态净化系统。这一方法不仅最大限度地减少了城市雨涝灾害，而且在旱季也能有持续不断的水源。第二，拆除渠化河流的混凝土河堤，重建自然河岸的湿地系统，发挥河流的自净能力。第三，建立连续开放空间，建立人行道和自行车道系统，增加通往滨水区域的通道。最后，项目将滨水区开发和河道整治结合在一起。以水为核心的生态基础设施促进了六盘水的城市改造，提高了城市土地的价值，增进了城市活力(图6，图7)。

3.3 微观——城市雨洪管理绿色海绵技术，哈尔滨群力雨洪公园案例

如上所述，“海绵城市”真正在微观尺度的建设依靠的是一系列的水生态基础设施建设技术，限于篇幅在此选择较为有代表性的“城市雨洪管理绿色海绵技术”来进行说明[15,16]。

哈尔滨群力雨洪公园（群力国家湿地公园，34hm 2)是我国首个以解决城市内涝为目标的国家级城市湿地公园。该公园通过整体景观设计途径进行生态化的雨洪管理，解决常规市政工程所没能解决的问题，使我们的城市成为与水问题相适应的城市(图8，图9)，从2011年建成以来，有效发挥了其解决城市雨涝的功能。设计中关键性技术要点包括：(1)以雨洪安全格局为基础，划定由“集水城区-汇水湿地”组成的、具有镶套式结构的“绿色海绵综合体”。(2)填-挖技术形成“海绵地形”，一方面是创造多级湿地系统的地形基础，同时为下一步营造多样化的生物栖息

地与游憩空间提供环境基础；而且，造价低廉。(3)构建“水质净化-蓄滞水-地下水回补”多级多功能湿地系统。该多级湿地系统主要是整合潜流和表流湿地技术，进行土壤和生物净化，将净化后的雨水汇入中央低洼湿地，补充地下水。按照“水质净化人工湿地-蓄滞人工湿地-地下水回补与生物多样性恢复湿地”这一顺序，依次构

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