【摘要】海綿城市建設遵循生態優先等原則，將自然途徑與人工措施相結合，在確保城市排水防澇安全的前提下，可以最大限度地實現雨水在城市區域的積存、滲透和凈化，促進雨水資源的利用和生態環境的保護。建設海綿城市不僅可以增強城市或土地的雨澇調蓄能力，同時還將最大限度地促進自然水文循環，提升用水效率。海綿城市以“慢排緩釋”和“源頭分散”控制為主要規劃建設理念，追求城市人水和諧，已經成為各國城市建設的重要選擇。
【關鍵詞】 海綿城市 雨水管理 城市建設
【中圖分類號】TU992 【文獻標識碼】A
【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2016.21.002
國外雨水管理辦法
日本。日本早在1980年就開始推行雨水貯留滲透計劃，該計劃通過補充涵養地下水、復活泉水、恢復河流，改善生態環境。日本政府規定每開發1公頃土地必須設立500立方米的雨洪調蓄區。
1992年頒布的“第二代城市下水總體規劃”正式將雨水滲溝、滲塘及透水地面作為城市總體規劃的組成部分，要求新建和改建的大型公共建筑群必須設置地下雨水儲存池和再利用系統。
日本還對雨水利用實行補助金制度，促進雨水利用技術的應用以及雨水資源化。例如，1995年10月，墨田區實施了給家庭和公司利用雨水提供補貼的制度，一立方米以下的雨水罐可補貼一半費用（上限是４萬日元），地下大規模儲水槽最高補貼100萬日元，中等規模的儲水槽可補貼30萬日元。
對于綠地，日本也制定了詳細的政策。日本的“綠地覆蓋率”為66%，東京的公園綠地就有地區公園、近鄰公園、街區公園、運動公園、廣域公園、綜合公園、特殊公園等，數量達2795處，總面積1969公頃，人均綠地面積3平方米以上。為穩固這一成果，日本出臺了一大批相關法規，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水分。
德國。2000年10月23日，歐盟正式通過歐洲議會與歐洲理事會的《歐盟水框架指令》，歐盟委員會有權對不按照歐盟法規要求的國家提起監督和訴訟程序。
在德國聯邦政府層面，《聯邦水法》是水資源管理的基本法。德國聯邦水法的政策導向是優化生態環境、保持生態平衡，對自然環境的保護和水的可持續利用提出明晰的要求。1995年德國頒布了《室外排水溝和排水管道標準》，提出通過雨水收集系統盡可能地降低公共地區建筑物底層發生洪水的危險性。1996年，在聯邦水法的補充條款中增加了“水的可持續利用”理念，強調“為了保證水的利用效率，要避免排水量增加”，實現“排水量零增長”。2002年，德國根據《歐盟水框架指令》的要求對《聯邦水法》進行了第七次修訂。各地州以《聯邦水法》為基礎，出臺相關的政策，如德國漢諾威市康斯伯格小區在開發時，規定小區開發前后的雨水滲透率要基本保持一致。
此外，德國對水資源實施統一的管理制度，即由水務局統一管理與水務有關的全部事項，并以市場模式運作，接受社會的監督。
對于雨水利用，德國的管理辦法也十分到位。1989年《雨水利用設施標準》是“第一代”雨水利用技術成熟的標志，1992年出現了“第二代”雨水利用技術，21世紀初形成了“第三代”雨水利用技術及相關的標準。
德國目前主要的城市雨水利用方式有3種：一是屋面雨水集蓄系統。收集的雨水經簡單處理后，達到雜用水水質標準，主要用于家庭、公共場所和企業的非飲用水，如街區公寓的廁所沖洗和庭院澆灑。二是雨水截污與滲透系統。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。三是生態小區雨水利用系統。小區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，作為水景或繼續下滲。
英國。2006年開始，英國政府通過《住房建筑管理規定》等法律規定，進一步促進家庭雨水回收系統的普及。英國政府針對新建房屋設立1到6級的評估體系，要求所有的新建房屋至少達到３級以上的可持續利用標準才能獲得開工許可，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。2015年之后，英國政府為更有針對性地控制水資源利用效率，要求單一住房單元的居民每天設計用水量不超過125升，這使得居民建立雨水回收系統的積極性大幅提升。
此套可持續排放體系在雨洪調節中發揮了重要作用，雨水排放在地區發展規劃中被嚴格定量，一方面作為地區規劃部門頒發規劃許可的審核條件，另一方面也為開發商的投資建設提供了法律依據。
美國。1976年，美國國家雨水管理部門設立了針對城區分流制雨水排放系統的一般許可證（Municipal Separate Storm Sewer System, MS4）。1987年美國聯邦政府通過的水質法（Water Quality Act）規定了雨水排放許可要求，確立雨水許可證制度，包括對城市、建設場地、工業場地的三種降雨帶來的污染。
國家污染物減排體系（National Pollutant Discharge Elimination System, NPDES）是按照美國《清潔水法》（CWA）規定的。CWA規定，除非有國家頒發的污染物排放削減許可證，禁止從電源向通航水域排放任何污染物。國家污染物減排體系（NPDES）規定了不同類型的排放源，即市政源和工業源。其中市政源包括國家預處理項目規定了非住宅中的廢水排入污水處理廠；市政污水廠和其他生活污水廠必須為污泥使用和處置提交許可申請；對合流制溢流污水（CSO），美國1989年發布了CSO控制戰略，1994年制定和發布了CSO控制政策；對暴雨，美國1990年發布了城市分流制雨水系統（M4）的雨水排放規范。工業源包括直接排放的工藝廢水或非工藝廢水，以及來自工業源的暴雨徑流，所有與工業活動相關的暴雨徑流排放，不管是通過城市分流制雨水系統排放還是直接排放到水體，均須持有NPDES許可證。
美國規定了三類雨水排放許可證：基于城市分流制的雨水排放許可證（MS4）、工業雨水排放許可證和建設活動雨水排放許可。受NPDES約束。其中MS4許可實施分為兩個階段，第一階段，MS4須在最大可行程度上減少雨水排放中的污染物，市政雨水還必須禁止非雨水排放物進入。監管對象僅限于服務人口超過10萬的城市，并設立了針對人口等于或大于25萬的大城市和人口在10萬到25萬之間的中等城市的兩種類型的許可申請。第二階段，小型城市雨水排放須獲得許可證，大多是一般許可證，小型城市指人口不足10萬的城市建成區。
美國有數以千計的水體被列為受損水體。為修復水體，美國實施了日最大允許負荷（Total Maximum Daily Loads, TMDL）計劃，根據水質要求，確定水體能夠接受某種污染物的最大日負荷，從而在各類污染源之間分配應該削減的污染負荷。TMDL是指確定某一特定污染物可以被排入水體而保證水體仍能滿足水質標準的最大可允許負荷量。TDML由點源污染物分配（WLA）、非點源污染負荷分配（LA）以及一個安全系數（MOS）和預留容量（RC）構成。TDML基于污染源和水質的響應關系，為州政府建立基于水質的管理提供科學依據，減少點源和非點源的污染負荷排放，以修復或保持州水資源的質量安全。自推行TMDL以來，美國各州已制定實施了數萬個TDML計劃，極大地改善了受污染水體的水質。
1999年美國開始實施第二階段的雨水管理，規定市政當局必須制定雨水管理計劃（Stormwater Management Plan，SWMP）。美國實行雨水管理制度，截至2009年美國共有500多個縣市在收取雨水管理費，而且近年來收取雨水費的城市越來越多。如華盛頓特區設有不透水面積費和雨水費。
法國。在法國城市規劃層面，針對不同地區的地表徑流和排水能力做出相應的強制性管控。城市雨水管理部門規定在對雨水進行初級凈化和截污后，每公頃的城市用地向市政雨水管的排水量不能超過3L/s，否則該用地的相關責任單位就要承擔相應的超額排水費。這就要求超量排水的單位要增加雨水滯納儲存設施，從而有效控制城市排水壓力。
里昂位于法國的索恩河與羅納河交匯處，雖然水資源較為豐富，但里昂的水務管理者仍不愿放棄對雨水的利用，并對此做了細致的工作。首先，各個社區收集的雨水被納入到了城市一體化的水循環體系中，由當地政府負責對水質進行統一監測與管控；其次，里昂政府將本市各處的道路規模、土壤類別與地型走勢等信息進行了統一梳理并公示，任何市區內新的建筑項目均需要考慮到這些基本信息，將雨水管理納入設計規劃中，并接受當地政府的查驗考核。憑借著這種精細化的城市水循環監管體系，里昂市近年來多次獲得國際城市水務管理領域的評比冠軍。
以源頭控制為主的雨水解決方案
地下蓄水池。地下蓄水池系統是日本的主要治水模式。地下蓄水池的存在，極大地減少了地面被淹的幾率，大大增加了雨水回用。此外，新建大樓配套、公園、學校周圍都建有雨水儲存設施。
日本最高的“東京晴空塔”設計了地下蓄水池系統，能儲存7000噸雨水，可用作消防用水，作為應急生活用水時可供應東京墨田區23萬人使用一天。
澀谷車站是東京的交通樞紐，也是購物娛樂的中心，但“水害”多年未解。之前在雨季經常使得澀谷車站附近的多條街道“水漫金山”，一條半地下的車站站臺進水，多個進口閘機被迫關閉，車站工作人員全員出動清理積水。近年澀谷車站周邊地區開始整體開發工程的同時在地下25米深處，建造一個4000噸的地下儲水池。它一池多用，當降雨量超過50毫米每小時時，將附近雨水集中儲存，解決周邊瞬間排水能力的不足，同時與東京龐大的地下排水系統相連，在大雨高峰過后再陸續把雨水排放。而且，它起到調節池的作用，平時池中儲存一定量的雨水，雨季過后隨時可供地面澆花、除塵、消防等使用，甚至可以凈化后供市民生活使用。
東京每年遭遇臺風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雨水儲存設施外，各公園、學校周圍都建有儲水池，所以常能看到路旁有消防蓄水池的標志。
居住小區。在居住區中，綠地或是廣場早已不是單單為了美觀或是滿足活動需求，有很多在建立初期就是以調節雨洪管理為目的，簡單的說就是將綠地設計成可蓄洪的地區。同時，越來越多的家庭也開始利用雨水收集系統。
巴黎北部的Saint Denis居住區內，一個中央綠地就以調蓄雨水為目的建立起來。它被設計成一個相對低洼的區域，緩坡草地將雨水引向下游的一條旱河和位于市政道路下面的儲水池中。在下暴雨的時候，這個區域就變成了一個被淹沒的區域，十年一遇的暴雨中所蓄積的水量可達到30cm至40cm深。
德國弗萊堡是德國綠黨總部所在，是著名的生態城市。弗萊堡的生態試驗住宅區采用單戶雨水收集利用技術，將屋頂的雨水利用定型的管道收集到專門的蓄水桶中進行過濾和凈化，溢出的雨水通過綠地等回滲入地下，儲存起來的雨水可用來洗車或澆灌各家的花園。
英國雨水再利用管理協會最新數據顯示，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。一般房屋雨水收集系統設置1000升至7500升的儲水罐，多用于滿足家庭灌溉、洗衣等非飲用水需要。家用雨水收集系統直接從屋頂收集，并通過導水管簡單過濾或者更為復雜的自凈過濾系統后導入地下儲水罐儲存。
大型公建設施。很多體育場地由于本身鋪裝的不透水性或是弱透水性也會給周邊的地表徑流控制帶來困擾，但合理的規劃設計可解決這一問題。如歐洲某社區的籃球場被設計成半地下式，兼具雨水滯留功能。雨量正常時，該場地周邊社區內匯集的雨水會儲存在籃球場邊的專用雨水收集池中，在遇到暴雨時，活動場地本身就變成了一個巨大的儲水池，有效滯留過量雨水，分擔市政管道的壓力，保障社區安全。
紐約城市大學皇后學院被《普林斯頓評論》評為2012年最佳環境綠色大學之一。該校的3個雨水花園分別設在辦公樓后面的空地、圖書館旁和草坪旁的行人道。這些花壇底層鋪墊兩種不同大小的石頭層，然后以土壤覆蓋，種植經過選擇適合于雨水過濾、凈化空氣的植物和花卉，下雨時雨水通過花園過濾之后滲入地下。
大型的公共設施通常會配備有巨大的停車場。海綿城市體系下的道路和停車設施的設計需要結合雨水收集、初級凈化、儲存等措施來降低大面積的硬質鋪裝帶來的不良后果。
曼哈頓學院的停車場是一個采用環保建筑材料攔截雨水的案例。兩個停車場以多孔混凝土改造而成，雨水經多孔混凝土、碎石和地基多層過濾，然后滲入到地下水系統，而不是直接流入城市下水道。
位于曼哈頓鬧市中心的高線公園全長約2.5公里，是目前世界上最長的屋頂花園。該項目能截留80%的雨水流量，通過創造綠色自然環境，凈化空氣，減少“熱島”效應，吸引昆蟲和鳥類。
此外還有遍及紐約布魯克林、昆斯區等地的商業屋頂農場，這些“綠色屋頂”農場種植著各種蔬菜水果。
海綿公園。里昂市中心的中央公園建立在一片低洼地中。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，公園周邊建筑的雨水會被引水渠集中引入這個儲水池內。儲水池內不僅安裝了現代化的雨水凈化系統，還種植了許多水生植被以輔助凈化。經過凈化后的水被重新引入到城市綠化區中灌溉植被。
社區公園的邊界通常也可以成為收集雨水的地方。巴黎的高邁耶公園一條2.5深的溝槽成為了公園的“圍墻”，坡地上種植茂密的植物，同時兼具雨水收集的作用。
道路。為了削弱和控制地表徑流，在很多市政道路的兩側會設計低洼的人行道和綠地，通過對地形的塑造將雨水降速逐漸引流到樹池、草坪等緩沖綠地。
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。
以排水系統為主的雨水解決方案
德國。德國地下排水系統的大規模建造伴隨著19世紀世界工業化的發展。當時，德國城市化進程加速，城市衛生系統不堪重負，霍亂、傷寒等疾病頻繁爆發。建立完善的城市供排水系統，成為了必然的選擇。
1842年，在英國工程師William Lindley的規劃下，德國城市漢堡率先建起了最初的城市排水系統和第一個污水處理廠。隨著漢堡市不斷擴大，排水系統也不斷擴展，又先后建起了十幾個污水處理廠。這個系統還包含一個沖水系統，每周利用潮水清理主要的下水道。雖然當時設備簡陋，并沒有徹底解決水污染問題，但這樣的設計理念仍然具有里程碑意義，很快就被歐洲和美國的一些城市所學習。
1867年，法蘭克福建成了第一個系統性的現代化下水道系統。該系統將污水進行分類疏導，最后排入河流，并與整個城市的排水系統進行整合，極大地提高了效率。可以說，德國開啟了整個歐洲大陸排水系統建設的新起點。
為解決管道破損、溢流污染等問題，德國采取分流制排水系統改造，分別為整治修復技術、管道清洗、管道滲漏性檢查、調蓄池建設。為減少初期雨水，特別是合流制地區降雨初期超過截流能力的合流水對水體的污染，自1975年德國首先在南部建設雨水池，20世紀80年代后期開始大規模建設各種雨水池。
根據2010年德國聯邦環保局的統計數據，如今德國的公共排水管道已達540000公里，大約可以環繞地球13圈半，專門的雨水排水管道長66000公里。德國綜合性的排水系統，每年可以處理100多億立方米的污水和雨水。
在德國，大城市每年投入到下水道系統的預算都在上億歐元，維護費用在每公里年均5000歐元左右。水務部門的閉路電視系統負責對地下管道進行24小時的實時監控，一旦發現問題會及時進行維修。
以慕尼黑為例，暴雨來臨時，慕尼黑的13個總容量達70.6萬立方米的地下儲水庫可暫時貯存雨水，成為暴雨進入地下管道之前的緩沖閥門，然后將雨水緩慢釋放到地下排水管道，以確保進入地下設施的水量不會超過最大負荷，最終將雨水引入Isar河。
此外，德國的雨水排水系統還包括強制性透水路面的設計，不僅解決了積水問題，還平衡了城市生態系統。比如雨水由透水路面滲透入地，可補充地下水資源；還能通透“地氣”，可使地面冬暖夏涼，雨季透水，冬季化雪，可以增加城市居住的舒適度；透水地面的孔隙多，地表面積大，對粉塵有較強的吸附力，減少了揚塵污染，也可降低噪音。
德國城市中80％的地面都為透水地面。德國的市政根據不同區域鋪就不同的透水路面。人行道、步行街、自行車道、郊區道路等受壓不大的地方，采用透水性地磚，這種磚本身可透水，磚與磚之間采用了透水性填充材料拼接；自行車存放地和停車場的地面，則選擇有孔的混凝土磚，并在磚孔中用土填充，這樣有利于雜草生長，從而使地面的40%有綠化功能；居民區、公園和街頭廣場更需要綠化和美化，因此這些地方選用實心磚鋪路，但磚與磚之間會留出空隙；居民區步行道、校園和公園等步行道路等地，由于路面使用率高，用細碎石或細鵝卵石鋪路會更合適。此外，道路兩邊還修有引流暴雨的溝壑。
對于村莊和小城鎮，德國也有排積水的高招——建滯留雨水的低地池塘。下雨時使雨水順地勢流入，并形成濕地生態區；讓荒地長滿灌木和樹林，能使降雨很快通過植物的根部被吸收入地；讓各種人工改建的直型河道和溪流恢復原有的自然彎曲形狀和透水狀態，恢復河岸兩邊的自然植被帶，并讓泛洪區與多條這樣彎曲的河道與溪流相連；在農田周邊，采用修建土籬和灌木帶的方法來增加農田對洪水的抵抗和吸收能力等。
從上世紀60年代起，德國就致力于開發各種雨水滲透裝置。德國一些城市在不同區域鋪設不同的透水路面。道路兩邊還修有引流暴雨的溝壑、地表明溝。這不僅作為下水道之外重要的雨水傳輸途徑，還模擬天然河道，融入城市景觀，既實用又美觀。
德國近年來開始推廣的“洼地—滲渠系統”使各個就地設置的洼地、滲渠等設施與帶有孔洞的排水管道相連，形成了一個分散的雨水處理系統。低洼的草地能短期儲存下滲的雨水，滲渠則能長期儲存雨水，進一步減輕了排水管道的負擔。
法國巴黎。巴黎的下水道均處在巴黎市地面以下50米，水道縱橫交錯，密如蛛網，總長2347公里，規模遠超巴黎地鐵。巴黎人花了126年的時間將其完善擴充，并按溝道大小，分為小下水道、中下水道和排水渠三種。當前，每天有120億立方米的水經此凈化排出。
巴黎下水道網絡中，有2個電腦控制的污水壓力提升廠，它們能加速廢水的流動，同時負責大量垃圾和泥沙的清除；11個專門針對雨季塞納河水的“漲水站”以及安全閥，來保證經過馬路又流回到塞納河水的質量；50個專門用于下大雨時保證排水效果的路邊下水道。
同時，巴黎市民飲用水的50%是通過地下管道輸入的。巴黎的下水道除了排水溝外，它還設有兩套供水系統，一套供飲用水，一套供非飲用水，以及一條氣壓傳送管道。巴黎的地下排水系統基本是順著城市的道路修建的，每條道路下面都有一條與之平行的排水溝，整個排水系統就像是一個完整的人體。它通過四通八達的供水管道向城市的每家每戶輸送自來水；緊挨著供水管道的是同樣粗的排水管道，負責將各種生活污水運出巴黎。
在巴黎，雨水到了地面會迅速了無蹤跡，在地面之下匯成一片“汪洋”。拋掉地面成效，巴黎更有讓人驚奇的地下奇跡。一位有過下水道參觀經歷的游客描述道，“四壁整潔，管道通暢，地上沒有一點臟物，干凈程度可與巴黎街道相媲美，不會聞到一丁點兒腥臭味”。
此外，在巴黎，如果你不小心把鑰匙或是貴重的戒指掉進了下水道，是完全可以根據地漏位置，把東西找回來的。因為這里約2.6萬個下水道蓋、6000多個地下蓄水池都會標注街道和門牌號碼。
法國的下水道中還有獨立的照明系統、通風系統。只要將下水道中的照明燈打開，即使是晚間也可以進行維修工作。這樣的市政工程雖然初期投資相當巨大，但是在后期的使用過程中卻可以節省大量的人力和物力。但凡任何一條管線發生泄漏、電纜發生短路或者出現其他的故障，工人都可以直接進入地下進行維修，而不需要向其他國家一樣挖開地面、切斷交通后再進行處理。
日本東京。東京的雨水有兩種渠道疏通：第一，靠近河渠地域的雨水一般會通過各種建筑的排水管，以及路邊的排水口直接流入雨水蓄積排放管道，最終通過大支流排入大海；第二，其余地域的雨水，會隨著每棟建筑的排水系統進入公共排雨管，再隨下水道系統的凈水排放管道流入公共水域。
1992年至2006年之間，日本在埼玉縣(Saitama)東部修建了一座暴雨排水系統——首都圈外圍排水系統，是世界最大規模、最先進的地下排水系統，支撐著日本首都東京的安全。獲“地下神殿”之美名。目的是防止臺風季節因為暴雨而可能出現的洪災，讓日本東京地區免受水災侵襲。據悉，該系統共耗資30億美元。這座排水系統由一連串混凝土立坑組成，每個混凝土立坑有65米高（約22層樓）、32米寬，在地下50米深處，由6.3公里長的隧道串接而成。除此之外，還有一座巨型調壓水槽：25.4米高（約八層樓）、177米長、78米寬，內有59支混凝土支柱，總貯水量為67萬立方米，以14000匹馬力的渦輪機達到最大排水量每秒200立方米，排水標準是五至十年一遇。
除了硬件保障之外，東京下水道局從污水排放階段就開始介入管理，以保證排水管道的暢通。他們規定，一些不溶于水的洗手間垃圾不允許直接排到下水道，而要先通過垃圾分類系統進行處理。此外，烹飪產生的油污也不允許直接導入下水道中，東京下水道局對此倡導的解決辦法是：用報紙把油污擦干凈，再把沾滿油污的報紙當作可燃垃圾來處理。更干脆的辦法是做菜少用油。下水道局甚至配備了專門介紹健康料理的網頁和教室，介紹少油、健康的食譜。
此外，東京還設有降雨信息系統來預測和統計各種降雨數據，并進行各地的排水調度。利用統計結果，可以在一些容易浸水的地區采取特殊的處理措施。比如，東京江東區南沙地區就建立了雨水調整池，其中最大的一個池一次可以最多存儲2.5萬立方米的雨水。
美國紐約。美國紐約的下水道位于地下9至60米的地方，總長10600公里，興建于1849年。紐約也堪稱最早建造下水道的城市之一。壯觀的地下磚結構隧道，完善的排水設施是美國其他任何一座城市都無法相比的。由于寬闊敞亮，紐約下水道是《007》系列、《碟中諜》系列電影中的?？?。
但是紐約排水系統卻經常因為污染水道的問題備受詬病，甚至還發生過因污水異味導致聯合國總部會議被迫終止的事件。隨著城市化的推進，該市的污水問題給政府和公眾帶來嚴峻挑戰。美國環境保護署在1994年下發了全國性的框架文件，要求控制這種溢流現象的發生，內容包括要求下水道不能輕易被瓦礫堵塞；如果發生溢流要及時警告公民等。
為緩解資源浪費現狀，美國環保部門從2011年起在全國推出各種降低能耗的計劃，以提高污水處理過程的能源效率。
截止2012年，美國總共有16583家污水處理廠，每年總共要花費大約40億美元的電力成本，占美國整個國家電力供給的1％。同時，還向大氣中排放4500萬噸以上的溫室氣體。其中，僅有19％～20％的處理廠將厭氧消化池中產生的能量加以回收利用。
與一般污水處理廠保守的做法不同，紐約市環保局不僅僅關注于滿足環境規范，同時也開始意識到污水處理成本和長期回報問題。環保局聲稱，在不久的將來，城市排水系統將化身“能源的制造者”。為此，紐約改造了14座污水處理廠。一是從污水中繁殖的藻類中提取加熱燃料丁醇（一種可以替代汽油的燃料）。同時，出售甲烷氣體，給居民家庭提供能源。二是收集排水管道污泥，制造氣體，然后用這些氣體制造清潔能源；或者將污泥加工成一種富含養分和有機成分的、可回收再利用的生物固體，并作為肥料和土壤改良劑用于公園、田地、草坪、高爾夫球場等地方。將紐約市居民生活污水所產生的大量污泥、甲烷和其他“副產品”轉化為可再生能源。
效果與啟示
政策管理完善。國家的政策與管理在海綿城市建設過程中相當重要。在制度上，完善有關水污染防治法、城市節約用水管理辦法、建筑給水排水規范等，新建或改建城市建筑使之符合海綿城市的建設要求，探索建立針對海綿城市建設管理的規章制度。在試點城市探索雨水管理收費制度，開展雨水管理收費試點。
用水量下降。雨水回收利用大大降低了居民每天人均用水量，大大節約了水資源。大型市政建筑和商業建筑的雨水利用節省了大量的可利用水資源。最為典型的是倫敦奧林匹克公園。園內主體建筑和林地建立了完善的雨水收集系統，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，使周邊街區用水量較其他類似街區下降了40%。公園周邊居民的每天人均用水量也下降至105升，遠低于倫敦地區的平均水平144升。
英國政府和雨水再利用管理協會調研認為，英國利用雨水回收系統在提升水資源利用率方面仍有巨大的潛力。數據顯示，以當前倫敦地區典型住房計算，在倫敦地區年均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。英國政府預計，如果所有新建住宅都設置雨水收集裝置，未來英格蘭地區年均回收雨水量將達到2.8億立方米；如果新建商業用地也設置類似的裝置，則回收數量能夠翻倍。
防洪排澇能力提升。海綿城市應對“雨后看海”的大城市病有一定效果。通過透水地面、下沉式綠地、蓄水池等的作用，使得降雨路面的綜合徑流系數大大降低，增強了防洪排澇的能力。
英國雨水利用管理協會數據顯示，當前建立的家庭雨水收集系統，能夠使單一家庭應對突發降雨能力提升至一年一遇的水平。與此同時，大型設施和社區建立適合自身規模的雨水收集系統后，社區應對突發降水的能力有可能提升至30年一遇的水平。在此基礎上，大倫敦區周邊建立的30個左右的大型蓄水湖，其應對能力則有可能提升至百年一遇，大倫敦區的主排水河道泰晤士河的應對能力也會相應大幅上升。
排水系統高標準改造。海綿城市對于暴雨的襲擊仍然無能為力。告別“看海”必須從硬件抓起，作別原有偏低的參數標準，向高標準國家看齊?？梢詮囊韵聨讉€方面借鑒國外的建設經驗：以生態為先的原則，因地制宜排污泄洪，實現人與自然和諧相處；制定排水高標準，配備相應排水系統；加大地下管道修建及養護工作投資力度；設立管理機構，引導居民有序排水；設立降雨信息系統，預測、統計各種降雨，防患于未然。同時拓寬思路，采取更經濟環保的可持續污水處理和管理方法。
綜上，海綿城市建設遵循生態優先等原則，將自然途徑與人工措施相結合，在確保城市排水防澇安全的前提下，最大限度地實現雨水在城市區域的積存、滲透和凈化，促進雨水資源的利用和生態環境的保護。海綿城市建設應統籌低影響開發雨水系統、城市雨水管渠系統及超標雨水徑流排放系統。低影響開發雨水系統可以通過對雨水的滲透、儲存、調節、轉輸與截污凈化等功能，有效控制徑流總量、徑流峰值和徑流污染；城市雨水管渠系統即傳統排水系統，應與低影響發開雨水系統共同組織徑流雨水的收集、轉輸與排放；超標雨水徑流排放系統，用來應對超過雨水管渠系統設計標準的雨水徑流，一般通過綜合選擇自然水體、多功能調蓄水體、行泄通道、調蓄池、深層隧道等自然途徑或人工設施構建。以上三個系統不孤立，也沒有嚴格的界線，三者相互補充、相互依存，是海綿城市建設的重要基礎元素。
（中國規劃設計研究院助理工程師杜嘉丹為本文的第二作者）
責 編／馬冰瑩
Foreign Experiences in "Sponge City" Management and Development
Dong Bingzhi
Abstract: When developing sponge cities, people must put ecology first, combine natural ways and measures adopted, and under the premise of ensuring the safety of city drainage and flood control, help to make rainwater store, infiltrate and purify in the city area as much as possible, thus preserving rainwater resources and protecting ecological environment. The development of "sponge city" can not only get the city or the land to be better able in terms of flood storage, and also maximize the natural hydrological cycle, and improve water-use efficiency. World cities have all made it an important choice to use the “slow release” and “source dispersion” control as the main planning concept, and seek harmony between people and water resources.
Keywords: sponge city, rainwater management, urban construction
董秉直，同濟大學中國城市規劃設計研究院教授、博導。研究方向為飲用水處理。主要著作有《飲用水膜深度處理技術》《動態膜水處理新技術》等。
