時間：2023-09-14 17:28:34
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海綿城市，顧名思義，就是指城市要像海綿一樣，遇到雨水時把它們吸納起來，缺水的時候再吐出來利用，能夠像大自然一樣對雨水進行自然積存、自然滲透和自然凈化。
“實際上，海綿城市可以說是一種對城市理想狀態的描述或者愿景。”北京建筑大學教授、城市雨水系統與水環境教育部重點實驗室專家車伍對記者說，在原生態的狀態下，森林、道路、河湖就是天然的海綿體，能夠實現對徑流雨水自然的滲透、調蓄、凈化、利用和排放。真正的海綿城市的核心是由綠色基礎設施和河、湖、池塘等水系和綠地、花園、可滲透路面等組成的，也包括灰色基礎設施（如城市排水管網、泵站、蓄水池設施等），但由于城市路面的不斷硬化和城市建設的無序發展，雨水落到地面只能從管道里集中快排，導致許多嚴重缺水的城市60%～70%的雨水流失。水文條件和生態環境迅速被破壞的城市普遍面臨城市內澇、徑流污染、水資源短缺等突出問題。在這種背景下，海綿城市建設的需求就迅速被提上日程。
車伍稱，海綿城市是一種具有我國特色的形象化稱呼，國際通用術語為“低影響開發雨水系統構建”，特指在城市開發建設過程中采用源頭削減、中途轉輸、末端調蓄等多種手段，通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種技術，實現城市良性水文循環，提高對徑流雨水的滲透、調蓄、凈化、利用和排放能力。他認為，盡管舊城排水管網改造很重要，但已經不足以解決問題，應該充分發揮城市“綠色”基礎設施與“灰色”基礎設施“協同作戰”的能力，維持或恢復城市的“海綿”功能。
由于有中央政策和財政的大力支持，近年來，我國海綿城市建設的熱情逐步高漲。繼去年10月底住建部《海綿城市建設技術指南》（以下簡稱《指南》）后，當年12月31日財政部了《關于開展中央財政支持海綿城市建設試點工作的通知》，中央財政對海綿城市建設試點給予專項資金補助。一時間，全國申報海綿城市試點的城市達到上百個，直到今年4月2日，財政部、住建部、水利部確定的遷安、白城、鎮江、嘉興、池州、廈門、萍鄉、濟南、鶴壁、武漢、常德、南寧、重慶、遂寧、貴安新區和西咸新區16個海綿城市建設試點城市名單正式公布，申報熱潮方才終止。與此同時，全國多個地方經濟規劃建設新聞中，海綿城市已經成為一個關鍵詞。
或將帶動6萬億元投資
在車伍看來，如今的海綿城市建設可以說是彌補了過去城市建設的“欠賬”，即改變了城市粗放型的發展模式，通過對城市原有生態系統的保護、生態恢復和修復及低影響開發，逐步恢復城市自然的“海綿”功能。
中投顧問環保行業研究院候宇軒認為，海綿城市建設無疑將會拉動新一輪城市建設熱潮，將會拉動新材料滲透和管材等行業以及與之相關的產業研究的發展，同時帶動城市園林產業的建設，并加速推進城市排水系統的升級改造。
據了解，從工程上來說，海綿城市建設主要通過滲、滯、蓄、凈、用、排來實施，具體包括新建、改造小區綠色屋頂、可滲透路面及自然地面；建設下凹式綠地和植草溝；保護、恢復和改造城市建成區內河湖水域、濕地；建設污水處理設施和管網，綜合整治河道，建設沿岸生態緩坡等；開展海灣清淤；建設污水再生利用設施；改造村莊雨污分流管網和低洼積水點的排水設施等。
海綿城市建設涉及的投資顯然不會少。光是排水管網的改造就是一筆巨大的投入。有城市曾做過測算，市區內現有的排水管網改造每平方公里大致需要1億元的投資，而海綿城市所能拉動的投資數額，在車伍看來，將會是“一個天文數字”。
在海綿城市建設試點方面，中央財政的專項資金補助在200億元左右。財政補助時間為三年，具體補助數額按城市規模分檔確定，直轄市每年6億元，省會城市每年5億元，其他城市每年4億元。對采用PPP模式達到一定比例的，將按上述補助基數獎勵10%。而從各試點城市對海綿城市建設投資的數額上看，則從幾十億元到幾百億元不等，南寧投資95.19億元，常德投資則高達250億元。
北京大學景觀設計學研究院副院長、教授李迪華認為，海綿城市建設是做“精品工程”，從過去“將就”到“精致”，會帶來巨大的市場需求。他粗略估計，在“十三五”期間，最少能制造全國高鐵建設兩倍以上的市場需求，即全國將會有6萬億元左右的市場規模。
“海綿城市建設涉及技術服務、材料、工程、儀器、管理、居民生活等多個領域，其市場拉動作用不亞于城市化建設，本質上海綿城市建設就是過去城市化建設提質的‘升級版’。”李迪華說。
不僅如此，在清華大學環境學院教授杜鵬飛看來，海綿城市建設甚至還會催生新產業的興起和PPP模式的普遍應用。“海綿城市建設可能會帶來新的經濟增長點，因為整個建設過程不是簡單的傳統土建領域，而是對整個產業的細化升級。”
熱潮之下更需冷思考
有著美好生態愿景與巨大市場蛋糕的誘惑，全國興起海綿城市建設熱潮實屬正常。不過業內專家提醒，在熱潮之下，海綿城市建設還需冷思考。
車伍認為，海綿城市建設的熱潮為行業發展帶來重大機遇與挑戰，更面臨諸多有待探討的現實問題。“海綿城市建設的符號和愿景很好，但是大家如果認識不到問題的實質，并且不能踏踏實實地將其解決，海綿城市建設可能會半途而廢。”
“這次的海綿城市建設有些‘急’，很緊迫。”車伍說道。去年10月下發《指南》，今年1月下發《2015年海綿城市建設試點城市的通知》，然后從地方申報推薦到現場公布試點城市評審成功，不足三個月的時間。而在試點城市數量上，初步的想法只有六七個城市，但是最后申報城市高達上百個，最終確定了16個。按照財政部補助數額，也從當初的50多億元增加到了200億元左右。不僅如此，三年的建設時間在他看來也有些短，其間工程檢測驗收可能就需要將近一年的時間。“海綿城市建設是非常好的事情，但發展時間這么短、這么復雜的事情，需要大家共同科學的認識，把步子邁得更穩，把問題減到最小。”
車伍表示，我國城市發展速度較快且人口密集，而對于土地的開發也有些過度，“城市的規模像攤大餅一樣地發展”，對于自然破壞的強度也更大，因此修復就更難，代價也更大。他認為，建設海綿城市首先要避免幾個誤區，如“只重視地下不重視地上”、“只重視灰色不重視綠色”或“只重視綠色不重視灰色”。他認為，海綿城市建設首先應做好全局戰略規劃，應從法律體系、財稅政策、管理機制、技術與產業體系、人才培養、公眾參與等環節綜合考慮實施。
關鍵詞：低影響開發；海綿城市；景觀；場地規劃設計
中圖分類號：TU992
文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2017）13-0088-04
1 項目背景
前海深港現代服務業合作區位于《深圳城市總體規劃（2008-2020）》中所確定的深圳城市“雙中心”之一的“前海中心”的核心區域，定位為未來整個珠三角的“曼哈頓”。深圳太子灣前海片區作為深圳市發展的示范區域，作為深圳市海綿城市建設成片推廣區，爭取至2030年全部符合海綿城市目標要求。筆者針對片區的發展提出基于低影響開發技術規劃的分析與研究（圖1）。
2 現狀分析與策略
2.1 片區內澇
深圳屬亞熱帶海洋性氣候的臨海城市，暴雨發生頻率高，短時強降水或過程雨量偏大的天氣過程容易引發內澇的發生。建設規劃區域內開發強度大，建筑密度高，硬化面積廣，雨水無法下滲，也是引起內澇的重要因素。此外，排水管網的排水能力不足，在地勢低處產生內澇（圖2）。
針對深圳前海及太子灣用地現狀，結合周邊地形、豎向規劃、排水分區等，聯系內澇產生的原因，準確識別內澇問題，針對性提出解決方案。構建多系統模型，應對城市內澇，為太子灣片區和前海片區的豎向設計、排水溝渠設計和局部節點大雨量的道路行洪設計，提供分析支撐。
2.2 土壤返鹽堿的問題
太子灣片區分別于2007年和2013年啟動填海工程，海水對土壤的滲透作用導致植被生長狀況不佳，填海使用的土壤基質鹽堿化嚴重（圖3）。
基地內部土壤基質采用填海造陸，容易封存咸水，保存于原海底巖土層或填土層中的咸水，造成土壤鹽堿化，影響地下水化學性質。
對于填海及周邊的區域，要滯蓄加有序排放，多維度清洗表層土壤。根據土地中鹽堿含量進行綠化分區，針對鹽堿地采取相應的適應和生物修復措施。植被的選取應以苗源充足、成本低廉、抗逆性強、防治費用低為原則。鋪設地下排水管網應考慮濾水排鹽。土壤鹽堿度逐漸降低。
應限制地下水開采、人工補給地下水、充分利用當地雨水資源。采用集雨措施、排鹽工程、土體結構規劃、底泥改性和生物有機肥等相關措施。種植耐鹽堿的樹種以減少地表水分的蒸發、防止土壤表面積鹽，又可以降低地下水位和鹽份，改良土壤的物理性狀，增加有機質和土壤微生物，降低土壤pH值，從而徹底改善周圍土壤和生態環境。
2.3 水質性缺水與雨水再利用
前海片區近5年居民生活用水與商業服務業用水分別占總用水比例的42%和28%，工業用水僅占22%，環衛綠化用水量占1%左右。片區內再生水回用對象除工業用水、綠化澆灑、環衛和道路清掃用水外，回用于沖廁與商業性公共建筑的空調循環冷卻補水具有很大的發展空間。
應合理控制和引導高開發地區不透水用地的地表徑流，通過增加場地蓄和排的能力，輔助再生水的收集與使用。
2.4 太子灣片區沿海污水零排放情況
太子灣片區填海形成的土地地勢較平，透水性較差，缺少排水壓差，一旦遇到天文大潮，加以臺風等疊加，排水難度大、面源污染嚴重、地表洼地蓄水和下滲能力減弱將導致局部大量超標積水（圖4）。此外，填海形成的土地改變了海岸線的長度、形態和地貌，影響地表水的流速和泄洪能力，降水時地表徑流增加，峰值流量增多，峰值出現時間提前，導致大量淡水資源流失和局部水災（圖5）。
應合理設置植物生態淺溝、下凹式綠地，適當采用生態透水鋪裝材料，回補地下水。通過合理的分級導流措施將不同降雨量情況下的超標雨水凈化回用。
3 規劃原則及指導思想
3.1 指標量化可控
規劃將設立目標層、措施層和管理層，將控制指標分解至地塊層面，并對地塊內、道路及公園綠地等海綿措施進行量化建設指引，分級細化海綿管控指標和工程措施。
3.2 措施顯效可見
海綿建設措施的組合的不僅要考慮到能夠到達控制目標，還要考慮其適宜性、經濟性、顯效性，通過多系統模型選擇針對地塊高密度開發、濱海抗鹽堿、污水零外排特點的高效率新技術的海綿措施。
3.3 全流程易核查
研究將規劃、建設、管理、運營、投融資的全流程的技術服務和支撐，通過規劃、導則、審查、實施、評估等環節的介入，達到一張藍圖落實到底的目標，使得海綿建設全流程的各環節能落地易核查。
3.4 全周期可監測
基地海綿城市建設應當從項目的設計階段開始貫穿到施工、管理、運營、維護的全生命周期。在全生命周期內，全程運用全周期的理念，在設計階段結合運維要求，使用持續測量和驗證發現改進機會，對數據進行分析和校正。可以通過不斷檢測生態草溝中不同植物對減緩雨水徑流的不同效果，來調整下一階段應該選擇的合適植物。
4 技術思路
4.1 多系統模型的構建
首先，需要對示范區的現狀水文特征進行模型評估，進而確定海綿建設目標；其次，根據示范區的詳細藍圖規劃，綜合考慮示范區的空g布局、景觀要求、經濟性、維護管理等因素，進行海綿建設設施的初步布局，并進行模型評估；第三，將海綿建設初步方案的模擬結果與海綿建設目標進行對比，根據對比結果進行海綿建設布局方案的優化調整，并再次進行模擬；最后，反復調整直至結果達到海綿建設目標，最終得到海綿建設設施的布局方案。
采用SWMM可有效模擬海綿建設開發模式下的城市區域水文狀態，應對城市內澇，為太子灣片區和前海片區的豎向設計、排水溝渠設計和局部節點大雨量的道路行洪設計，提供分析支撐。為城市區域內各建設項目海綿建設設施的布局與優化提供技術支持和依據。
4.2 片區徑流控制目標和指標體系構建
4.2.1 徑流控制目標的確定
年徑流總量控制率的選取是一個技術指標與產出之間平衡的一個過程。年徑流總量控制率越高，需要的投入也越大。隨著控制率增大，徑流調蓄量也有所增加。
分析基地規劃設計條件和相關參數，結合基地自身特征分析，制定匯水區劃分原則，由淺入深劃分；根據方法選取模型參數。根據本底模型與常規開發模型模擬結果，初步設定規劃目標。通過模型試算的方法，深入研究影響徑流總量和峰值流量的關鍵因素，確定規劃目標值。
4.2.2 徑流污染控制目標的確定
要控制分流制徑流污染物總量，也要控制合流制溢流的頻次或污染物總量。結合深圳市城市水環境質量要求、徑流污染特征等確定徑流污染綜合控制目標和污染物指標，污染物指標可采用懸浮物（SS）、化學需氧量（COD）、總氮（TN）、總磷（TP）等。一般可采用SS作為徑流污染物控制指標，低影響開發雨水系統的年SS總量去除率一般可達到40%～60%。
4.2.3 指標體系構建
為引導和約束開發單元內各建設項目采用低影響開發技術，保障控制目標的實現，針對基地土壤返鹽堿、填海區域的污水零排放、內澇、水質性缺水及雨水再利用的問題， 構建開發引導控制指標體系。初步建議包含但不限于以下指標：年徑流總量控制率、雨水徑流污染物控制率、峰值流量、非傳統水源利用率、土壤鹽堿土鹽度控制指標、內澇控制標準等。
4.3 片區海綿城市控制指標分解
以整體徑流總量控制率及徑流污染控制率為目標，通過水文、水力計算與模型模擬等方法或通過加權平均的方法對年徑流總量控制率進行逐層分解，分解至地塊單位面積控制具體指標。在明確目標可達性后，結合周邊用地、綠地、水域等，確定低影響開發設施，注重用地功能、高效利用現有設施，并將海綿設施進行布局，計算其徑流系數及調蓄容積，據此得出地塊單元內年徑流總量控制率和徑流污染控制率，再通過綜合計算校核整體目標達成情況，最終將控制目標落實。
4.4 基于模型構建的海綿設施多方案比選
海綿建設模型的構建基于示范區詳細藍圖規劃。相比傳統開發模式，海綿建設模式是在示范區的下墊面因地制宜、綜合應用多種海綿建設設施進行雨水徑流的控制。根據示范區用地規劃和雨水管網規劃，結合徑流組織，將示范區劃分為若干匯水區。
海綿建設模型根據基地相關情況定義下沉式綠地、雨水花園、綠化屋面、透水鋪裝、調蓄水箱/水池/模塊、植草淺溝、截留式凈化溢流設施、雨水收集回用設施、污水再生利用設施（處理、管網、調蓄）、地下室覆土、土壤改良、特性植物選育、道路附屬雨水滯蓄凈化設施、排水管網及市政調蓄系統設施等多種海綿建設設施等，對各類海綿建設設施的參數進行設置。針對存水區植被覆蓋百分比、配置土壤層孔隙率、田間持水率、枯萎點選取參數；雨水花園、綠色屋頂、下凹綠地和低影響樹池的土壤水力傳導率等分別取值；路面層孔隙比、蓄水層孔隙比、綠色屋頂的入滲率、排水層中綠色屋頂蓄水率等進行取值。
以達到海綿城市強制性控制要求為目標，綜合考慮海綿設施經濟性、適宜性等因素，對各項海綿設施規模和比例進行方案比選，對設施清單遴選、設施占地面積、設施占下墊面比例進行合理配比，使示范區地塊的設施選擇具有彈性操作空間。
4.5 劃、建設、管理、運營全生命周期的實施路徑
基于海綿城市規劃成果，建立以數學模型為核心的審查決策支持工具，利用系統化、多情景模擬評估技術手段，對設計方案的綜合效益進行科學評估，從建設伊始即考慮到最終驗收、考核評估、維護管理等問題。
在項目設計階段，提供一套科學、合理、高效的地塊海綿城市建設審批方法，為高規格完成項目海綿城市建設目標提供技術支撐。
項目建設中，通過督導工程實施情況，定時工地巡視，及時發現問題，做好工程施工事中控制。項目完成后，采取合理措施指導工程驗收、試驗，所有工程的驗收必須符合國家相關設計規范、標準的要求，同時滿足工程設計和管理要求，達到海綿城市控制性指標和考核指標。項目運行監測評估階段，制定項目的海綿城市評估體系、模擬與監測布點方案。
提出城市海綿城市建設效益評估的指標體系和效益測算表，能夠為海綿城市建設、投資、運營和決策提供依據。通過從設計、實施、評估一系列流程及控制，最終為項目海綿城市建設提供技術支撐。
5 建設成本和收益的問題
5.1 建設成本
通過《海綿城市建設技術指南》對各海綿設施的估價，可完成海綿城市建設的成本估算。成本的控制在于設計階段對設計的合理把握以及工程施工事中控制。
5.1.1 成本費用
海綿建設結合片區排水工程進行，雨洪管理工程投資都是在排水工程基礎上所增加的投資，包括各種類型的雨水利用設施及其相關的電氣設備和庭院屋面排水系統，但不包括用于裝飾或介紹工程特點而花費的費用。
5.1.2 運營費用
海綿建設成本效益主要體現在項目使用和維護階段，在項目使用所帶來的經濟效益、社會效益和環境效益方面。
5.1.3 維護費用
傳統設施中滯留區和人工濕地的維護費約為建造成本的3%～6%，洼地雨洪管理的低影響開發的維護費約為建造成本的5%～7%。但是，生物滯留區和洼地的大部分維護可以融入到日常景觀維護工作中，不需要特別設備；而濕地和水池的維護則需要大型笨重的設備，用以移除沉積物、油類、廢物以及前池和開放式池塘中生長的植被。
5.2 經濟效益
5.2.1 滲透補充地下水的效益
由于低影響雨水綜合利用的實施，通過增加透水面積、綠化植草面積、滲透管溝、洼地、滲水井等設施，增加了雨水入滲量，有效回補地下水。
5.2.2 因消除污染而減少的社會損失
美國環保署研究結果表明，每投入1元環保費用，可減少3元的環境資源損失，即投入產出比為1∶3。海綿建設資金投入雖然不是完全意義上的環保費，但其減少的環境資源損失也會接近3元。
5.2.3 城市洪澇減緩而減少的損失
城市內澇必然造成不同程度的經濟損失。
5.2.4 土地增值
傳統設計將地上建筑與其他設施分開設計，海綿建設所應用的生物滯留等技術則可以融入景觀設計，實現建筑主體與附屬設施的綜合設計。
5.3 環境效益
海綿建設的雨洪管理技術由于采用了生態化、低能化、可持續運行的設施，不僅能保護開發區域水環境、改善建筑設施外部生態環境、提高建筑物內部的環境質量，還可以減少城市熱島效應，為居民提供舒適的居住和工作環境，并改善城市的生態環境。
5.4 社會效益
海綿城市建設通過城市污水再生回用和雨水資源開發利用，可節約優質水資源，緩解水資源供需矛盾，為城市提供大量環境景觀用水，重建水生態環境，進一步削減污染物排放量、改善水體環境。
另外，海綿建設通過引導建設項目開展城區雨洪利用工作，可降低洪峰流量，維護自然水文循環，增加地下水補給，調節片區氣候，改善區域生態環境。通過規劃實施，引導擬建項目采用低影響開發模式，實現雨水的綜合管理與控制，_到開發建設后徑流系數不增加的目標。
參考文獻：
[1]車 伍，李俊奇.城市雨水利用技術與管理 [ M ].北京：中國建筑工業出版社，2006.
[2]黃獻明.精明增長+綠色建筑―LEED-ND綠色住區評價系統簡介[ J ].現代物業2011（7）.
[3]李王鳴，劉吉平.精明、健康、綠色的可持續住區規劃愿景―美國LEED-ND評估體系研究[J].國際城市規劃，2011，26（5）.
關鍵詞：海綿城市；山地城市；徑流控制
中圖分類號：TU-0 文獻標識碼：A 文章編號：1671-9107（2015）12-0062-02
近年來，隨著我國城鎮化建設進程的不斷加快，多個城市遇雨即澇、遇干則旱的問題逐漸受到城市規劃建設部門的重視，而作為我國中西部地區重點城市———重慶市的這種現象更是受到社會各界的廣泛關注。海綿城市的核心理念是指在建設城市過程中，通過“源頭控制”、“中途轉輸”、“末端調蓄”措施，讓城市能夠在雨量大時蓄水，雨量小時排水，從而發揮調蓄作用，減少城市內旱澇現象的發生[1]。隨著海綿城市概念不斷被我國學者探討研究，我國政府部門也開始將海綿城市建設工作納入近年來實踐的重點，2014年，重慶市兩江新區悅來新城作為16個海綿城市試點之一[2-3]，按照海綿城市的建設要求，進行積極探索，為促進城市排水規劃設計等提供支持。
1重慶市的氣候及城市特點
1.1雨季時間較長、降雨量大
重慶市位于我國西南部長江中上游地區，該地區地貌以丘陵為主，屬于典型的“喀斯特地貌”，也因此土壤蓄水層較薄，不適宜存水。且重慶地區屬于亞熱帶季風性氣候，降水量較多，隨著近年來重慶地區城鎮化建設速度不斷加快，水土流失現象逐漸加劇，這都進一步促成了重慶市的降雨量不斷增加；有數據表明，2010年以來重慶市每年的降雨量要明顯高過2010年以前，這為重慶市內部排澇工作增加了難度。
1.2城市土質變硬、遇雨即澇
重慶市是典型的山地城市，而且隨著重慶市城市化建設的范圍不斷擴大，城市中不透水性路面范圍也開始越來越廣，城市排水越來越難。雖然部分雨水能夠通過地下排水網進行排解，但是部分地勢較低的地區往往經常發生內澇現象，一旦內澇現象發生，不僅嚴重阻礙了交通，也造成了較大的經濟損失。另外由于重慶的山地地形特征，降雨時地表沖刷較大，由此產生的徑流污染較為嚴重，因此可以說，海綿城市在重慶山地城市建設應用迫在眉睫。
2海綿城市在重慶市建設應用現狀
目前，我國在海綿城市建設方面的技術研究已經開展，且部分技術已在重慶市試點地區應用，下面針對海綿城市在重慶市試點地區建設中的應用現狀進行分析。
2.1海綿城市建設技術措施介紹
目前來看，重慶市在海綿城市的技術研究成果主要包括特細沙源區面源污染控制、復雜地質條件下源區促滲減流技術、大坡度道路徑流路肩帶滲濾技術、組合模塊式大坡度徑流控制濾池系統、徑流入湖強化側向流生物濾池凈化、道側綠地徑流滯控技術及微型水景滯存技術[4]，下面對這七項技術成果進行簡單的介紹。（1）特細沙源區面源污染控制技術，是指在建筑及道路的建設中使用的一種土壤聚合物，通過這種聚合物來讓細沙粘性增強，從而有效避免水土流失及保證穩固性；并且這項技術還能夠有效避免土壤水分滲透不充分的弊端，從而提高地面的滲水性能。（2）復雜地質條件下源區促滲減流技術，是指針對已經建成的硬質地面地表，應該有效利用硬質地面附近的綠地、草坪等設施，來減少地表徑流，重慶試點建設過程中主要采取的措施就是在綠地中采用植草溝等，在轉輸過程中逐步減少地表徑流。（3）大坡度道路徑流路肩帶滲濾技術，是指針對城市中地形坡度較大的地區，在路肩建設能夠承載路面徑流的排水渠，并通過排水渠的梯級設計來緩解水流速度，有效緩沖洪峰流量和洪峰時間。（4）組合模塊式大坡度徑流控制濾池系統，也稱之為塘床系統，是指在水流進入排水系統之后，通過在濾池上面鋪設的砂礫來對泥水進行分級過濾，從而防止由于雨水過度污染而造成的城市排水不暢。（5）徑流入湖強化側向流生物濾池凈化技術，是指利用生物體系來對雨水進行凈化，尤其是針對大量流進湖中的雨水，從而讓雨水有充分利用的可能性，為城鎮干旱季節的到來儲備更加充足的水資源，并有效控制面源污染。（6）道側綠地徑流滯控技術，是指利用道路兩旁的綠化帶來讓雨水形成滯留，并初步對泥水進行過濾，為下一步的排水及凈水工作帶來便利，尤其是道路兩旁綠地暫時的存水性，能夠有效緩解地面排水壓力。（7）微型水景滯存技術，是指利用小型的城市綠地景觀來對大量降雨時地表的雨水進行暫時的存儲，比如花壇、水池等等，并且這項技術還能夠有效利用小型景觀中的生物對雨水進行凈化，有利于后期的水資源利用及城市排水工作的順利進行。
2.2海綿城市建設成果檢驗
目前來看，上述七項技術在重慶市海綿城市建設中已經逐步開始應用，通過利用監控設施對試點地區與普通城市地區的地表雨水排放速度進行比較發現，在同一降雨量的前提下，試點地區的雨水在20min以內就已經排放干凈，而普通城市地區在降雨一個小時以后地表仍然有大量存水。其次，根據《海綿城市建設績效評價與考核辦法（試行）》中的相關規定，對重慶市兩江新區的海綿城市試點與普通街道的排水過程進行檢測，發現試點城區內的水量排泄非常順利，而且也幾乎沒有排水死角，另外還對試點的排水時間進行測試，雖然也有部分地區排水時間與預計時間要長一些，但是并不影響雨水接下來的排放程序。從上述測試中可以看出，重慶市海綿城市建設確實取得了較好的效果。
3海綿城市在重慶山地城市建設應用帶來的啟示
通過對重慶市海綿城市建設的現狀分析來看，海綿城市建設能夠較好的起到促進城市建設與水資源生態環境保護之間的相互作用，以達到緩解城市水資源壓力、提高山區城市的蓄水功能以及改善城市生態環境、減少內澇可能性的目的。在對重慶地區海綿城市建設的現狀進行分析的過程中，得到以下啟示。
3.1技術創新應持續加強
從上述海綿城市建設的技術措施來看，雖然已經初步研發了幾項有利于海綿城市建設的技術成果，但是徑流聚散工程過程影響因素較多，其中水文、土壤侵蝕、水資源研究等相互交錯影響，一方面通過降雨時間空間的分布研究，將充分利用計算機模擬如GIS、HSPF、SCS、PLOAD及SWMM等技術的不斷發展，與分段集蓄利用、優化配置各種徑流調控技術措施相結合，不斷創新突破，方能較高精度的解決海綿城市的建設遭遇的瓶頸。因此，相關研究院校機構等應針對重慶山地城市的實際需求，加強海綿城市建設技術的不斷創新，從而為海綿城市建設提供有力的技術保障。
3.2不同政府職能部門之間加強協作
海綿城市建設需要市政、規劃、建設、園林等各個部門之間的統一部署、統一規劃、統籌協作。目前我國已經先后出臺了《綠色生態住宅小區建設技術規程》以及《綠色建筑評價標準》，以及正在編寫的《重慶市海綿城市技術細則》等，政府以及相關機構還需要進一步加強不同政府職能部門之間的協作，如在控制性詳細規劃中確定透水鋪裝區域，合理控制透水地面面積比例等，市政、園林部門應在綠地規劃中協調下凹式綠地建設，建設部門應根據用地功能、地質條件等綜合考慮技術措施以控制海綿城市建設目標，在為海綿城市的政策建設工作提供良好氛圍，保證海綿城市技術應用的最佳實踐效果[5-7]。
3.3市政基礎數據收集范圍應逐步擴大
隨著海綿城市建設范圍的不斷加大，國內一些城市例如遼寧沈陽市、江蘇鎮江市、浙江嘉興市、山東濟南市等也已經開展了一系列研究與實踐，應廣泛開展經驗技術交流，促進海綿城市發展建設。目前來看，我國現在海綿城市建設的試點主要在長江流域，這主要是由于我國長江流域普遍降水量大，該地域土質較硬，海綿城市建設需求比較迫切的原因導致的；但是實際上海綿城市建設的需求不僅僅在長江流域，同樣在東部沿海其他城市有著迫切的需求。另外，不同地域的城市降水情況不同，地形地貌等地質條件不同[8]，試點范圍的擴大也能夠為海綿城市建設政策的進一步完善提供更大范圍的基礎數據。
4結語
隨著開發建設周期的縮短，海綿城市建設的任務也日益艱巨，海綿城市不是某一項政策提議，而是真正的用實踐來證明海綿城市的時效性。這不僅需要新理論、新技術體系、新的開發建設模式的建立，還需要一系列配套的技術及管理、監控措施，包括新的規范標準的制定，傳統規劃、設計、觀念的改變，政府不同職能管理協作，合理的監測評估等。海綿城市建設是一個多目標、多層次的長期的系統性的建設工程，重慶典型山地特征對海綿城市建設需求更要迫切，需要在當前的經驗積累基礎上，不斷探索完善，改善生態水環境，為其他城市建設海綿城市提供借鑒和支撐，促進社會及經濟和諧發展，為新型城鎮化提供重要保障。
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【關鍵詞】PPP；海綿城市；產業基金；社會資本
海綿城市建設作為2.0版的新型城鎮化，以實現“修復水生態、改善水環境、涵養水資源、提高水安全、復興水文化”五位一體為目標。近幾年，政府試圖以投資者、經營者和管理者等多重身份介入海綿城市建設，但面對海綿城市建設的巨額資金需求，政府財政已不堪負重。如何加快政府投資項目融資方式的改革，提高投資效率，解決資金供需矛盾，成為我國政府投資項目建設中的重要問題。在經濟新常態背景下，PPP項目作為一種新型融資工具，受到各級地方政府的青睞和有效推櫻這對加快城市基礎設施建設、有效化解地方政府融資平臺債務風險、推進現代財政制度的構建都產生了積極的推動作用。但是，海綿城市作為非經營性項目，在推動過程中由于政府與市場邊界及其商業模式不確定、進入門檻較高、利益風險分配分擔機制不清晰、可操作性受限等原因，導致絕大多數社會資本還處在彷徨之中，其參與PPP項目的動力和積極性還有待提升。因此，我們將就存在的這些問題進行深入的分析，探討PPP基金平臺模式的方案設計，研究政府與社會資本的具體合作問題，以吸引社會資本參與PPP海綿城市建設。
一、社會資本參與PPP海綿城市建設構架
（一）PPP海綿城市產業基金運營模式
海綿城市項目規模大且投資回收期長，適合采用有限合伙制（SPV）的組織模式。募資對象則以地方及社會投入為主：收益分配以各方承擔風險為基礎，實現政府和社會資本的有效合作，最終保證項目正常進行。最后PPP產業基金若想退出，應以不影響項目正常運營為前提，在項目建設完成后，金融機構以清算方式收回投資成本并獲得固定收益：財政資金可將股權以超低價格轉讓給下轄子公司。在特許經營期滿后，投資公司可以轉讓股權給其他社會資本來獲得股權溢價回報，或者以項目附加值帶來的現金流為基礎發行資產證券化產品（詳見圖1）。PPP海綿城市的模式構架圖（詳見圖2）。
（二）社會資本參與機制
l、風險分擔機制。（1）招投標與融資階段。進行項目風險的詳細分配，并通過簽訂合同落實各方的責任與義務。社會資本對各類風險因素的可控性進行評估，若具有控制力，則可選擇風險自留，并據此提出風險補償價格；若不具有控制力，則可以選擇風險轉移，提出相應的補償價格。公共部門在與社會資本就風險分擔達成一致意見后，簽訂相應合同條款，形成法律依據。（2）具體實施階段。簽訂合同后，通過風險監測，判別已分配的風險因素是否發生變化以及是否出現未識別的新增風險因素，然后根據情況變化進行風險的再分配。如果風險變化對項目是有利的，則各方按照合同約定共同分享收益。在進行風險分擔工作的同時，社會資本還需注意遵守以下三個原則（詳見圖3）。
2、社會資本保障機制。（1）構建公平合理的進入機制。盡管政府一直支持社會資本進入海綿城市建設領域，然而各地區在實際運行中，仍然出現歧視社會資本的現象。諸如：申報項目手續繁多，審批手續周期較長等，都在無形中對社會資本進入海綿城市領域設置了障礙。因此，政府應在引入社會資本方面出臺規范合理的規章制度，使得社會資本不受到歧視，從而逐漸構建社會資本平等的進入海綿城市的制度環境。（2）構建確保社會資本良性運作的運行機制。在構建的進入機制基礎上，政府還應結合PPP實踐，就社會資本的運行機制出臺相應的規范流程和指導意見，就項目進行整體規劃。政府與社會資本作為一個共同的投資方，在項目實施過程中，根據各自的優勢，統籌安排，不斷建立良性互動的運行機制。一旦PPP模式引用進來，政府和社會資本應精誠合作，實現利益共享、風險共擔的運行機制。（3）構建合理的回報機制。社會資本參與公共投資并不是為了公益目的，資本逐利的特性并沒有改變。因此，政府應抓緊制定特許經營法，為社會資本參與海綿城市建設提供重要的制度保障。從社會資本的視角出發，建立PPP項目合理的回報機制及必要的社會資本利益補償機制，消除各種不確定性，為社會資本參與海綿城市建設保駕護航。
3、社會資本盈利模式。要想吸引以營利為目的的社會資本參與到海綿城市的建設中，就要找到可以使其投資的盈利點。PPP海綿城市項目中，社會資本的收益來源可分為三點：一是政府購買，主要用于公共設施建設方面；二是消費者付費，主要在經營性項目中；三是政府購買和消費者付費相結合。盈利模式的設計要更多的考慮到工程項目自身的經營實現盈利。社會資本的盈利模式，詳見表1。
二、社會資本參與海綿城市建設宏觀配套機制
（一）財稅激勵機制
PPP海綿城市建設屬于公共基礎設施項目，依法享有所得稅和增值稅優惠政策。雖然推動PPP海綿城市建設的財政政策已相繼出臺，但從目前已有的政策來看，仍存在以下問題，對此，有相應的改進措施，詳見表2。
（二）監管機制的完善
由于社會資本的逐利性，可能會導致PPP海綿城市運營的偏差。因此，政府更應扮演好監督者的角色，加強對項目的監管，保證項目的順利實施。PPP海綿城市的績效考核體系是保障項目成功實施的關鍵，因此，政府應制定明確、可監測、易計量的考核指標。在建設績效評價與考核時，應堅持客觀公正、科學合理、公平透明、實事求是的原則。同時，采取實地考察、查閱資料及監測數據分析相結合的方式。根據住房城鄉建設部的《海綿城市建設績效評價與考核辦法（試行）》，海綿城市建設效果考核和績效評價將從以下幾個方面著手，詳見表3。
一、海綿城市的基本認知
傳統城市建設是鋼筋混凝土的產物，平面硬化直接減少了城市綠地面積，阻斷了雨水補給地下水的途徑，使城市地下水水位難以回升，從而進一步造成了城市的干旱缺水以及地面沉降等問題。雨水降落到建筑物頂層、路面、廣場等下墊面上，沖刷大量的污染物質，暴雨還會造成污水倒灌，進入城市排水系統，排入受納水體，給城市生態系統造成嚴重污染。此外，城市地面硬化還加劇了城市的“熱島效應”，加重環境污染。
海綿城市是指城市能夠像“海綿”一樣，在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”，因此被稱為“水彈性城市”，國際上的通用術語則為“低影響開發雨水系統構建”。國務院辦公廳《關于推進海綿城市建設的指導意見》（（2015）75號文）指出，“海綿城市是指通過加強城市規劃建設管理，充分發揮建筑、道路和綠地、水系等生態系統對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，有效控制雨水徑流，實現自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發展方式。”
“當今中國正面臨著各種各樣的水危機：水資源短缺，水質污染，洪水、城市內澇，地下水位下降，水生物棲息地喪失等，問題非常嚴重。這些水問題的綜合癥帶來的水危機并不是水利部門或者某一部門管理下發生的問題，而是一個系統性、綜合性的問題，我們亟需一個更為綜合、全面的解決方案。‘海綿城市’理論的提出正是立足于我國的水情特征和水問題基礎上。”
本質――改變傳統城市建設理念。傳統城市習慣于戰勝自然、改造自然的建設模式，其結果造成了嚴重的“城市病”和生態危機；海綿城市則是順應自然、尊重自然的低影響發展模式。在城市排水系統上，傳統的建設模式是以“快速排除”和“末端集中”控制為主要規劃建設理念；“海綿城市”則以“慢排緩釋”和“源頭分散”控制為主要規劃建設理念，追求人與自然的和諧。
功能――自然積存、自然滲透、自然凈化。海綿城市遵循“滲、滯、蓄、凈、用、排”六字方針，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用，從而實現“自然積存、自然滲透、自然凈化”三大功能。
途徑――生態系統保護、修復和低影響開發。首先，針對生態敏感區和生態脆弱區，如水系、山地、林地等，進行最大限度地保護，維持自然的水文特征；其次，針對已經遭受破壞的生態系統，采用生態手段進行修復；最后，在城市開發建設過程中，以低影響開發理念為主導，減少硬化面積，提高城市滯蓄、滲透、凈化雨水的能力。
二、溫嶺東部新區海綿城市建設路徑
溫嶺東部新區的前身為經海涂圍墾而成的東海塘，面積36.9平方公里，是溫嶺東部產業集聚區的核心區域，也是臺州灣循環經濟產業集聚區的重要組成部分，省級經濟開發區。如何在一張白紙上描繪最新最美的圖畫？如果沿用傳統的發展模式，東部新區將不可避免地陷入功能單一、低效、低質量開發的陷阱。因此，開發之初東部新區就以新型城市化的標準建設城市基礎設施，在高質量完成《溫嶺東部新區總體規劃》、《東部新區中區城市設計》、《東部新區水系綜合規劃》的基礎上，探索“生態化可持續發展”的實施路徑，力主闖出一條“綠色發展”的新路數。
東部新區的海綿城市建設將“低影響開發、生態網絡、生態補償”等理論融入城市規劃，有效探索水徑流控制、水資源利用、水污染防控、水景觀營造和水生態保護，設計了科學合理完整的使雨水“停一停、流一流、滲一滲”，能夠自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市規劃，使“可持續發展”的設計理念體現在城市規劃、建設和管理的每一個環節，讓“綠色發展”的理念在東部新區完美呈現，讓投資者感受到優質的生產生活環境，讓居住者擁有“天藍地綠水清”的理想家園，實現城市、產業、環境協調發展，相互促進、良性互動。
（一）清潔產業
為避免低層次和重復擴張，東部新區瞄準產業轉型升級這一關鍵環節，實施嚴格的項目評估機制，嚴格審查引進項目，通過創立產業準入評估體系，將環保設施的檢查列為與安全生產同等重要的內容，嚴格同時檢查同時整改，生產工藝、流程必須達到低碳、節能、環保、綠色要求；嚴格落實項目建設之初的合同約定條款；項目竣工嚴格對照“環評”報告，實施“三同時”驗收。
（二）生態排水
東部新區規劃的生態化排水系統引入新西蘭和美國的LID低影響開發理念，達到城市雨洪防治、雨水初期污染控制和水環境生態保護等多重目標。東部新區對全區的主干道路實施生態化排水設計，路面上看不到窨井蓋，綠化隔離帶設計成“下凹式”綠地和植草希雨水全部進入低于路面的植草溝，使道路中間和兩側綠地具有滲水、滯水、凈水的三重功能。按照《溫嶺市東部新區北區生態化排水方案》和《溫嶺東部新區生態化排水設計、施工及維護指南》的規范要求，新開工道路全部按照“海綿”道路的標準實施；按照“海綿城市”的建設要求，完成已建的港灣大道、松航中路、中小企業孵化園一期生態化排水改造和管委會庭院生態化排水示范項目建設。
（三）雨水花園
借鑒東部新區企業雨水收集利用方面的成功案例，全面落實《東部新區工業企業設計、建設和管理準則》，將構建低影響開發雨水系統作為與所有新入區企業簽訂土地出讓合同的內容之一，落實對企業實施低影響開發雨水系統施工圖設計、工程建設獎勵措施，全面推進所有工業廠區和政府公用設施生態化集水系統和“雨水花園”建設，實現雨洪管理的“凈、蓄、用”功能。在此僅舉一例。東部新區的浙江金鴻食品機械有限公司的廠房有一處占地3畝的露天雨水池，系企業雨水花園系統的重要組成部分。廠房屋頂的雨水被收集到蓄水池后經活性炭吸附處理，廠內場地雨水通過綠化和土壤過濾后排放到雨水池，消除了大量的污染物質和泥沙，有效減緩了市政雨水管道堵塞，減輕了河道污染。而當強降雨發生時，蓄水池和雨水池則可以發揮調蓄作用，延緩河道的行洪壓力。
（四）生態濕地
濕地是典型的城市“海綿”，它既能調節城市雨洪，又能凈化河湖水質，具有強大的生態修復和雨洪吸納能力，是不可多得的多功能的“城市之腎”。東部新區在規劃之初就把一批洼地、海溝、濕地劃入保護范圍，并將雨洪管理、濕地保護、慢行系統等作為城市總體規劃的必備要素，通過建設人工濕地、修復生態濕地，提高新區水體的自我修復能力，保護好水環境，儲備好水資源，利用好水資源，進一步提高了新區水體的自我修復能力。
三、海綿城市：將大自然的恩澤惠及人類
海綿城市的提出和實施是我國城市發展理念和建設方式轉型的重要標志。作為落實生態文明建設的重要舉措、城鎮化綠色發展的重要方式、循環經濟的重要內容和城市建設供給側改革的核心，具有重要的實踐意義。
（一）海綿城市建設是落實生態文明建設的重要舉措
通過海綿城市建設，保護城市原有的河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等生態敏感區，結合綠色建筑、低影響開發建設（LID）以及綠色基礎設施建設（GI），充分利用自然地形地貌，調節雨水徑流，充分利用天然植被、土壤、微生物凈化水質，最大限度地減少城市開發建設行為對生態環境造成的破壞。
當前，在生態文明理念的指導下，政府的職責需要重新定位，除了經濟責任、政治責任、法律責任和行政責任之外，生態責任被提到了重要的議事日程。政府的生態責任具體體現在以下三個方面：一是政府對自然的生態責任。全面協調可持續發展要求充分考慮生態環境的價值，統籌兼顧人與自然的關系，最大限度保持自然界的生態平衡，解決人類經濟系統與自然生態系統之間的協調關系問題，這個重要職責理應由政府承擔。二是政府對市場的生態責任。市場是整個生態鏈條中的關鍵環節，政府對市場的生態責任主要在于如何規范、引導微觀主體的經濟行為。比如，責令企業履行其生態環境的恢復責任，支付其占用資源環境容量的費用，賠償其相應的損失；改變企業無償使用資源生態的觀念，減少對資源環境的破壞、污染和占用；鼓勵產品再生資源的開發利用，建立各個層級的生態經濟指標體系；淘汰落后的高污染產業等等。三是政府對社會的生態責任。可持續發展的理論要求處理好代內需求和代際公平之間的關系，要求既要注意代內需求，更要關注代際公平。這個重任毫無疑問是政府十分重要的社會和生態責任。
（二）海綿城市建設是城鎮化綠色發展的重要方式
城鎮化是個伴隨工業化發展，非農產業在城鎮集聚、農村人口向城鎮集中的自然歷史過程，是人類社會發展的客觀趨勢，也是國家現代化的重要標志。雖然從國內外的視角來看，城鎮化是一個老問題，但是對當前我國的城鎮化建設又是一個新問題。這一新的問題主要表現在三個方面：一是我國經濟進入新常態，要科學分析新常態下新型城鎮化有哪些趨勢性變化，如此才能更好地認識新常態、適應新常態、引領新常態；二是我國新型城鎮化所處的時代特色明顯，生態文明、“美麗中國”、“綠色化”已成為當今時代的主旋律，能否突破發展瓶頸，實現生產發展、生活富裕、生態良好的有機統一，決定著新型城鎮化的成敗；三是通過海綿城市建設，可以保障城市生態空間，涵養水源，凈化水|，調節城市小氣候，減少城市“熱島效應”，同時也為生物特別是水生動植物提供棲息地，恢復城市生物的多樣性，營造生態優美的景觀環境。
（三）海綿城市建設是循環經濟的重要內容
循環經濟是相對于傳統的線性經濟而言。它以資源的高效利用和循環利用為核心，以“減量化、再利用、資源化”為原則，以“低消耗、低排放、高效率”為基本特征。循環經濟把清潔生產、資源綜合效益、生態設計和可持續發展融為一體，運用生態學規律指導人類社會的經濟活動，旨在促進物質循環流動，減少資源消耗、保護生態環境，實現人與自然的和諧發展。
從物質流動的方向看，傳統經濟是一種“資源-產品-廢物”單向流動，以高開采、低利用、高排放為特征的線性經濟。在這種經濟活動中，人類高強度地提取自然界的物質和能源，然后又大量排放污染和廢物，對資源的利用完全是單純索取、粗放和一次性的。這里，正如法國著名學者克羅齊耶所指出的：“19世紀與20世紀的一切發展，都是以對環境的損害為代價的。諸種錯誤造就的結果終由環境來承擔。然而，我們已不再能夠承擔得起犯這類錯誤的代價了。”
循環經濟要求按照自然生態系統模式，將經濟活動組成一個“資源-產品-再生資源”循環流動的閉路過程，其所強調的是經濟系統與自然生態系統的和諧共處。循環經濟強調“生態價值”的理性回歸，主張生產和消費領域向生態化轉型，承認“生態本位”的存在和尊重自然的權利。在這個范式中，人類不再是自然的征服者和主宰者，而是自然的享用者、維護者和管理者，人與自然是一個密不可分的利益共同體，賦予人類維護、管理自然的神圣使命。海綿城市把人類的生產活動納入到自然循環中，維護自然的生態平衡，是建立在資源節約型、環境友好型基礎上的新型城市建設模式。
（四）海綿城市建設是城市建設供給側改革的重要載體
從宏觀層面分析，經濟總量分為總供給和總需求。總供給指的是資本、土地、勞動力、技術等生產要素的有效供給和利用；總需求則包括投資、消費和出口。其中，投資、消費是內需，出口是外需。中央高瞻遠矚提出供給側結構性改革，是因為供給側發生了問題。城市是人類生產、生活方式的重要載體，也是一個國家現代化的重要標志，是由供給決定的，有什么樣的供給就會有什么樣的載體。傳統城市建設過分倚重鋼筋混凝土所帶來的“熱島效應”，正使人類難以承受其重。而海綿城市的設計從起點開始就規劃了人居環境的未來景觀，是城市建設供給側改革的重要載體。
四、結語
黨的十報告把“生態文明建設”放在突出地位，融入經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設的各方面和全過程，“生態文明建設”從此上升為國家戰略。十八屆五中全會強調，實現“十三五”時期發展目標，破解發展難題，厚植發展優勢，必須牢固樹立并切實貫徹“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念，綠色成為發展的新常態和主旋律。
在“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念中，“綠色”成為發展的新常態和主旋律，是關系我國經濟社會發展全局的一場深刻性變革，海綿城市則是“綠色發展”的底色。海綿城市的提出和實施是我國城市發展理念和建設方式轉型的重要標志。如何讓城市新區建設走出功能單一、低效、低質量開發陷阱，避免重蹈傳統城市建設的覆轍？溫嶺東部新區的海綿城市建設實踐在一張白紙上繪就了最新最美的圖畫，達到了城市雨洪防治、雨水污染控制、水環境生態保護的多重目標，實現了雨水資源化，成為我國海綿城市建設的典范。
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Abstract： Through the concept of sponge city construction， based on the experience and Inspiration of sponge city， green infrastructure and stormwater management at home and abroad， according to the actual situation of Kunming， this paper discusses the problems of sponge city construction to provide scientific guidance for realizing the benign hydrological cycle， speeding up the construction of sponge city and ecological civilization construction of Kunming in the 13th Five-Year period.
關鍵詞： 海綿城市；綠色基礎設施；低影響開發；雨水資源利用；控制指標
Key words： sponge city；green infrastructure；low impact development；utilization of rainwater resource；control index
中圖分類號：TU984.11+1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）05-0021-03
0 引言
根據外國關于雨洪、綠色建筑及城市內澇相關技術，我國因地制宜提出了海綿城市的相關建設理念。海綿城市從根本上說就是雨水的自然調蓄，而相關技術則是將傳統的就地排放的思路調整，將自然途徑與人工措施相結合[1]，從而形成的低影響開發雨水系統（LID）。海綿城市在被提出之時是用來保護城市原有的“海綿體”，包括河、湖、池塘等水系，也包括綠地、花園，可滲透路面這樣的城市配套設施，使這些“海綿體”在應對氣候環境和自然災害等方面發揮“彈性”作用，無論是雨季還是非雨季都能起到調控的作用[2]。最近幾年，國內外相關學者也做出了不同程度的研究，美國環保局（EPA）有利用綠色基礎設施代替LID的趨勢[3]，國內王思思[4]、車伍等人利用傳統的國內雨洪調蓄措施與國外雨洪管理模式相結合。目前關于海綿城市建設中最亟待解決的問題是如何地雨水綜合管理利用，減少城市內澇，為城市著“綠裝”。在海綿城市建設熱潮下，就昆明市中心城區規劃建設用地建設海綿城市的迫切性和存在問題加以分析，在科學規劃、政策傾斜、資金支持、管理運營等方面提供相應對策和建議。
1 昆明市建設海綿城市刻不容緩
隨著城市化與城鄉統籌的進一步推進，城市規模大幅度拓展，昆明城鄉發展與建設在土地資源、生態環境等空間承載方面的壓力會更加突出。建設海綿城市，不論是在水資源、防洪排澇安全還是在水環境保護、水生態恢復、緩解熱島效應上都具有非常重要的作用，是應對城市規模不斷擴大所帶來的這些問題的綜合解決方案。昆明市海綿城市建設可以增加地下水補給量、涵養水源，改善昆明水循環[5]，恢復天然水循環系統；當下雨時，雨水下滲使地下水變為蓄水模式，增加了其水位高度，一方面緩解了地下水漏斗區擴展漫延，另一方面緩解了地下水位的持續下降，最終要的是削弱了雨水在徑流峰值的流量，減輕了雨水對城市及周圍帶來的自然災害，保障昆明城市排水安全；改變昆明現有的城市排水系統采用快排模式，增強城市地表雨水下滲能力，緩解昆明水資源短缺問題；同時能夠減少河道侵占和徑流污染，加強入滇河道水生態系統保護，改善滇池水環境，進而降低城市熱島效應，改善城市人居環境。
2 昆明市建設海綿城市存在問題
2.1 昆明是一個嚴重缺水的城市
昆明市水資源分布不均勻，雨季雨水約占昆明總降雨資源的85%；而昆明市人均水資源的用量約為300立方米，低于京津唐地區，甚至與國外嚴重缺水的以色列（人均水資源260立方米）相差無幾，與國際人均水資源1700立方米相距甚遠。昆明城市缺水問題極為嚴重，用水嚴重依賴流域外調水引水工程。
2.2 年徑流總量快速增長，內澇淹水頻發
結合解放后昆明中心城區建設用地規模的增長情況，估算傳統開發模式下，至2020年中心城區建設用地在開發后，對應的徑流量大幅增加為未開發狀態的6.0倍，比未開況下增加約5.0倍。以2014年的情況來看，年徑流總量比天然情況下增加了2億立方米，約為中心城區年用水總量的三分之二，約為牛欄江引水工程遠期年調水量的三分之一。
圖1中為歷年昆明城市建成區規模逐步增長的同時，建成區年徑流總量的增長情況，由1950年至2013年，昆明建成區的徑流總量增長了50倍。年徑流總量的大幅增加帶來了各種各樣的問題，包括影響了城市所在區域的水循環、涉水安全問題、水資源短缺、水環境污染、水生態退化、加劇城市熱島效應等。昆明市的雨水資源化利用問題已成為制約其經濟和社會發展的重要因素，必予以高度重視。
2.3 昆明中心城區老舊小區較多
昆明市一些老、舊城區的排水系統一般為合流制，設計標準低，綠化率低，雨季不能將雨水及時下排，往往造成嚴重的內澇問題，改造難度較大。昆明中心城區老舊小區的雨水收集利用要根據小區的實際情況推行雨洪回收利用系統，雨水收集利用后可提高抗暴雨能力，可降低水處理、排洪排污、管道輸送維護費用，同時也可實現小區內綠化澆灌、景觀用水、清潔衛生等其他功效。
2.4 缺乏城市雨水管理的綜合考慮
昆明市在規劃、開發、運行、管理及可持續發展方面，普遍缺乏系統、全面和行之有效的政策及激勵機制，需要借鑒國內外其他城市雨洪管理利用的先進經驗，高度重視城市雨水資源利用工作，出臺相應政策法規和科學合理的資金補助等激勵機制。昆明現有的雨水利用地方規范性文件效力低，法律保障力度不夠，影響城市雨水資源利用工作的推進，對下一步開展海綿城市建設來說缺少具體的政策指導。昆明市雖已編制了《昆明市城市排水（雨水）防澇綜合規劃》，從規劃層面對低影響開發利用雨水資源提出了相關要求，但僅靠單項專業規劃來指導海綿城市的建設和低影響開發雨水系統的構建是遠遠不夠的。
3 昆明市海綿城市建設具體措施
3.1 嚴格要求新建區的建設
建議成立工作組，協調規劃、住建、水務、滇管、園林等相關部門，針對十三五期間的新增用地全面落實海綿城市建設要求，新建區域海綿城市建設時建議采取廣義下沉式綠地和綠化屋頂為主，將源頭分散式雨水徑流控制作為調蓄容積的主要措施，實現地塊開發后的外排徑流量與地塊開發前持平，不增加下游片區的內澇淹水風險；在可能的情況下，適當考慮對在建項目、已批未建項目提出補充海綿城市建設相關內容的要求。確保到2017年，昆明市海綿城市建設先行先試建設取得成效。
3.2 有序完成建成區的改造
昆明市考慮到海綿城市建設的社會影響，根據自身條件，建成區改造建議按照改造綠地、修建海綿型道路和廣場、公共設施用地、行政辦公用地、商業用地、居住用地的順序，對已開發地塊進行海綿城市改造，結合城鎮棚戶區和城鄉危房改造、老舊小區有機更新等現狀改造，靈活采取透水鋪裝、下沉綠地、雨水收集回用系統、屋頂綠化、道路生物滯留槽、干塘、濕塘等多種措施相結合的方式以實現改造地塊滿足年徑流總量控制率的要求，緩解舊城區排水系統壓力，減輕現狀內澇淹水問題。對建成區進行逐級、逐步的滾動改造以實現地塊年徑流總量控制率要求，是未來昆明市海綿城市建設的主要內容。
3.3 優先推行綠色雨水基礎設施建設
昆明市在海綿城市的推廣上應著重放在海綿型公園及綠地上，增強其城市基本的調控能力，例如建設下凹式綠地、雨水花園、河岸生態濾池、人工濕地等[6]。加強對自然水體的保護以及非硬化地面的建設，禁止將其硬化是原有的海綿體的能力受到破壞，是城市內自然水體能夠自然流通，構成良性水循環系統，從根本上解決水環境問題。建設海綿城市的重中之重為將原有的破壞的河道恢復其功能，實施生態修復，營造多樣性生物生存環境。
3.4 創新發展雨水資源化利用產業
昆明市需要創新城市雨水管理理念，應積極開展再生水利用及雨水資源化利用的基礎研究，以及新設施設備、新工藝的研發并實現產業化。污水、雨水資源化利用應從工業園區再生水利用、市政工程項目雨水資源化利用及區域性雨水資源化利用等方面同步規劃建設。雨水收集利用后可降低因外流域調水（牛欄江-滇池補水工程）、污水處理、管道輸送、排污排洪的成本，減少市政管網維護費用。這項產業可促使雨水的收集沒備的生產、運行管理、中水利用等方面產業鏈的形成，為昆明市水資源供給途徑，減少對城市公園或綠地的灌溉次數，節約灌溉用水量，提高水資源利用效率，緩解水資源緊缺難題，節省投資費用。
4 建議
4.1 加強規劃引領
昆明市相關部門要盡快制定昆明市海綿城市建設實施方案，積極組織專家編制昆明市雨洪利用專項規劃，修訂與海綿城市建設相關的技術指南、技術導則等基礎技術文件。將雨水年徑流總量控制率作為剛性控制指標融入城市總體規劃、控制性詳細規劃及道路、綠地、市政工程等相關專項規劃編制中[7]，為下一步推進海綿城市的建設進行方向把控和提供技術支撐。
4.2 完善支持政策
根據國家試行的海綿城市建設技術指南，昆明市應結合自身水文、水環境特征以及城市雨洪管理水文控制指標，設立徑流總量控制、徑流污染控制、雨水資源化利用三大類指標考核體系，建立完善海綿城市建設項目績效考核u估制度[8]，確保項目績效情況得到科學客觀地考核。各級政府應該將海綿城市建設作為重點民生工程，創新投融資機制，充分發揮開發性、政策性金融作用，鼓勵相關金融機構積極加大對海綿城市建設的信貸支持力度。在中央財政補助力度有限的情況下，推廣運用PPP和政府購買服務等模式[9]，通過財政資金激勵、撬動大量企業投資和社會投資，籌措其余建設資金推動項目建設。
4.3 強化人才保障
海綿城市建設涉及面廣，需要從投資、設計、建設到管理運營等各方面儲備人才。昆明市海綿城市建設需要重點加強技術人才的保障，通過引入專業技術人才、現場培訓、與國內優先開展海綿城市建設的北京、鎮江、南寧等城市交流經驗等方式，增加海綿城市建設領域的專業技術人才數量，提高專業技術人才素養。各個高校應該通過對建筑、規劃、環境、市政、生態等交叉學科的系統培養，造就具有可持續發展理念、綜合分析和工程實踐能力的創新人才。
4.4 重視能力建設
昆明市應在區別海綿城市建設項目的經營性與非經營性屬性的基礎上，注重能力建設，創新建管機制。建立政府與社會資本風險、收益與共的合作機制[5]，采取政府購買服務、財政“以獎代補”等多種形式，吸引社會資本積極參與到海綿城市的“投、融、建、管、營”中。制定市場化、長效化的低影響開發設施運營維護管理辦法，規范標準化海綿城市建設工程的監測、評估、分析、研究等一系列工作，嚴格績效考核并按效付費。
5 結論
海綿城市建設不只是對城市基礎設施、城市水系統的變革和創新，更是現代化的城市管理模式，涉及到城市建設、更新、改造、維護的方方面面。昆明市以海綿城市建設為契機，利用多種低影響開發措施，綜合管理利用雨水資源，可改變“逢雨即澇，雨后即旱”的現象，實現城鎮化和環境資源協調發展，提升城市人居環境，當好全省生態文明建設得排頭兵，起到全省建設海綿城市示范引領作用。
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[6]國務院辦公廳關于推進海綿城市建設的指導意見[J].建筑節能，2015，43（11）：3-4.
[7]郭洋洋，劉龍坤.淺談如何推進海綿城市建設[J].建筑工程技術與設計，2015，31：1822-1822.
關鍵詞：海綿城市；SWMM；徑流總量控制率；下墊面
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.156
1 引言
隨著城市快速發展，硬化面積持續加大，雨水徑流隨之增加，排水管網的壓力因此越來越大，城市內澇問題給社會帶來較大影響。從國外的引入的低影響開發理念后，各種LID技術在城市建設中應用，也取得了相應的效果。為了應對城市內澇災害，政府提出了“海綿城市”的理念 [1]，本文運用SWMM軟件模型對江西省鷹潭市城區下墊面進行模擬，驗證運用LID技術后的開發建設滿足“海綿城市”的要求。
2 “海綿城市”內涵
所謂海綿城市，字面上可以理解為海綿一樣的城市。海綿具有良好的“吸水、持水、釋水”的特性，在城市中則具體表現為下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。通過自然途徑和人工措施的結合，在保證城市排水防澇安全的情況下，最大限度地達到雨水的積存、滲透和凈化，實現雨水資源的利用與生態環境保護 [2][3] 。
海綿城市核心的技術內容是低影響開發，建設模式以雨水綜合管控為出發點的，是統籌水資源、水環境、水安全等問題的重要手段措施。相較于國外提出的可持續排水系統（SUDS）、最佳管理措施（BMP）、水敏感城市（water sensitive urbandesign， WSUD）等雨水管理方式，海綿城市不僅關注雨水管控，而且注重對原有城市生態系統的維持和修復，使其在應對自然災害與適應環境變化等方面具有良好的“彈性”[4] 。
3 SWMM模型介紹
EPASWMM是一個動態的降水-徑流模擬模型，可用于模擬城市某一單一降水事件或長期的水質和水量和徑流峰值模擬。其徑流模塊部分可用于處理城市各子流域所發生的降水，徑流和污染負荷。匯流模塊部分則通過管渠、泵站、蓄水池、處理設施、閘壩等進行水量傳輸。此模型可以跟蹤模擬不同時間步長所有時刻每個子流域所產生徑流的水質和水量，以及每個河道及管道中水的流量、水深及水質等情況。
SWMM自1971年問世以來，已經經歷過多次升級。在世界范圍內廣泛應用于城市地區的雨洪管理、污水及合流制管網設計、河道計算模擬以及其它排水系統的規劃、分析和設計，在其它非城市區域也有廣泛的應用。本次規劃采用SWMM5.1模型，相較于以前版本增加了LID模塊，更適合在海綿城市相關規劃中進行模擬。
常用的LID技術主要包括綠色屋頂、雨水花園、生物滯留帶、透水路面、植草溝和雨水收集。結合鷹潭市中心城區總體規劃，針對鷹潭市不滲透面積比例較高的工業用地、居民區、道路和停車場等幾類用地設置LID設施，以期降低該類用地上的徑流量。
4 徑流控制模型構建
利用ArcGis空間地理數據分析技術，對中心城區所在匯水域形和下墊面進行分析，根據下墊面及排水分區情況，將鷹潭市中心城區分別基于現狀用地（2015年）、規劃用地（2030年）劃分海綿控制單元，其中現狀用地共劃分198個單元，規劃用地共劃分235個單元。對不同管控分區內的地塊綜合計算并確定相關產匯流參數，包括匯水區面積、坡度、寬度、不透水比例、洼蓄量、曼寧系數等。
模型參數包含了水文參數、水動力參數及水質參數三類。水文、水動力參數有19個，利用軟件批量賦參功能將子匯水區和用地布局規劃圖疊加分析，其中匯流區洼蓄深度、曼寧系數、下滲參數根據文獻資料確定出取值范圍，并根據鷹潭市實際情況選擇本研究區域的參考特征值，其余參數可以通過資料直接獲得；水質參數中的污染物累積函數中的最大累積量、累積速率常數和沖刷模型中的沖刷系數、沖刷指數參考相關城市降雨徑流監測數據進行選擇確定，其余參數根據文獻參數或經驗取值。
模型建立完畢后需要輸入降雨事件，選取接近多年平均降雨量的1959年日降雨數據作為典型代表，代入模型進行計算。
5 計算結果
根據典型年降雨情境下的模擬結果，鷹潭市中心城區現狀徑流總量控制率僅為56.9%，未達到70%控制率的考核要求。
由于鷹潭市中心城區至2030年建設用地增長幅度較大，本規劃對中心城區按傳統模式開發下至2030年徑流控制效果進行了評估。模擬結果顯示，至2030年中心城區徑流總量控制率為52.0%，相比現狀控制率進一步下降。
模擬結果說明在傳統開發模式下，隨著大量硬化地面的增加，徑流產生量已經相對開發前的自然系統明顯增加，隨之將帶來內澇風險的提升和徑流污染的加劇，因此需要在未建設區域確定管控目標，改進規劃思路，減少城市開發對城市水系統的影響，同時需要對已建區提出指標要求，將海綿城市建設與城市更新改造過程同步進行，進一步增加城市的徑流控制效果。
6 總結
本文通過對鷹潭市中心城區現狀用地和規劃用地分別進行模擬分析，對比城市開發建設前后對降雨徑流的控制效果，為其他城市計算及評估城市徑流總量控制率提供參考。結果表明，在伴隨著大量硬化地面增加的傳統開發模式下，城市徑流量明顯增加，徑流控制效果明顯下降。除此之外，在地勘資料完淶奶跫下，可以充分考慮不同地塊的下墊面差異，進一步提高分析結果的精確度； 還可以在以后的研究中加入水質的模擬，為低影響開發模式提供全面的參考 [5]。
參考文獻：
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[3]任心欣，湯偉真.海綿城市年徑流總量控制率等指標應用初探[J]. 中國給水排水，2015（13）：105-109.
1海綿城市理念的基本內涵
在城市的建設和發展過程中，通常會涉及大量基礎設施的建設和規劃，而這些基礎設施的規劃建設又會對自然環境產生無法避免的影響，部分城市會在氣候等因素的影響下，發生城市干旱或是內澇等問題，這就會大大制約城市的可持續發展及人民的正常生活，在這一城市發展背景下，海綿城市理念也就應運而生，并為城市發展問題提供一種新的思路和途徑。海綿城市理念指的是以尊重自然環境和生態優先的原則為基礎，城市綠色基礎設施與城市灰色基礎設施的相互結合，保證城市能夠如同海綿一樣，有效應對洪澇和干旱等問題，從而保證城市能夠自行凈化、滲透和積存雨水，實現城市雨水資源利用效率的逐步提高，最大限度保護生態環境的安全。
2城市規劃中的常見問題
第一，城市建設者沒有關注城市的豎向規劃，在城市規劃和建設過程中常常忽視豎向規劃的作用，導致，豎向規劃偏離實際，最終誘發城市發生雨后的嚴重內澇問題。第二，城市規劃建設過程中存在專項規劃與用地規劃相互脫鉤的問題，城市管理者需要同步考慮用地規劃與專項規劃，然而實際情況確實，在城市規劃過程中僅僅關注城市的功能分區，而沒有同步考慮專項規劃問題，最終導致開發強度與周圍基礎設施配套之間的相互脫鉤。第三，缺乏定量分析，在進行海綿城市規劃建設之前，需要對城市進行全面的定量分析和調研，從而選擇適當的天然海綿體保護措施以及土地的開發強度，現階段，較為常用的定性方法表現形式為文字描述型，這一方法相對較為簡便，但其缺點在于容易偏離實際、嚴謹度較差。
3海綿城市理念下的城市規劃方法
第一，城市規劃理念的轉變。城市規劃設計人員需要摒棄以往的城市規劃理念，對海綿城市的基本作用、內涵以及應用方法進行全面的把握，并在海綿城市理念的引導下，關注城市生態環境的建設。在城市化建設和發展過程中，以可持續的生態觀為基礎，重點規劃城市排水防澇系統、城市與生態的空間關系等內容。在海綿城市規劃和建設過程中，做到尊重客觀實際、因地制宜，對海綿城市理念加以靈活、深刻的把握，從而提高城市規劃與建設的合理性。第二，仿生人工海綿體的構建。以海綿城市理念為指導，在海綿體人工構建與保護的同時，通過仿生人工海綿體來增強城市的雨水儲存和收集能力，常用方法包括：通過云計算、大數據等現代化的信息技術，科學分析城市洪澇情況，使其在城市規劃和建設中發揮最大作用；利用城市市政試點或大型停車場，對再生水的專用通道和設施加以建設，從而實現水資源的循環利用；以綠色建筑設計理念為基礎構建仿生海綿體，從而實現節約用水的目標。第三，建設和改造生態海綿體。海綿城市規劃與建設的一種有效途徑為生態海綿體的人工改造和建設，在城市生態海綿體相對缺少的情況下，可以利用人工的方式建設和改造海綿體，從而調節城市的生態環境，增加其生態海綿體的數量。常用的生態海綿體人工改造建設方法包括：改造城市園林綠地，利用下凹式或滯留塘等形式收集雨水，并將其與綠地景觀資源相互結合；對城市水系加以改造和構建，從而最大限度發揮自然水資源的調節作用；對傳統的綠地布局形式進行調整，在有效控制投資成本和城市建筑面積的基礎上，以面積更小、更為分散下沉式綠地取代以往集中的綠地建設形式，從而促進雨水資源利用率的提高；設置人工綠地和園林，增強城市的洪水彈性應變能力[1]。第四，天然海綿體的修復和保護。城市規劃建設中常用的天然海綿體恢復和保護措施包括：一是利用生態走廊的構建，加強天然海綿體保護措施，從而促進海綿城市的發展，構建起生態海綿體系，從而最大限度發揮出天然海綿體的作用；二是修復自然生態系統，包括生態砌岸、水植物培養以及淤泥疏浚等措施，從而有效修復綠色生態系統，保證天然海綿體的調洪能力得到有效發揮；三是對非建區和建區進行準確劃分，利用強制性的方法對天然海綿體加以保護，避免其受到破壞[2]。第五，提高城市規劃的科學性。城市管理者需要從整體上對城市進行規劃設計，并做好城市規劃之前的資料收集整理工作，進行專項的城市規劃研究，并以相關研究結果為依據，對城市的水資源承載能力加以評估，從而確定城市的水資源承載和處理現狀以及潛在能力，而這也是未來城市發展目標和方向確定的基礎，會對城市的開發策略和開發原則產生直接的決定性作用，經過城市水系和道路之間的相互協調發展，能夠為海綿城市的構建，以及城市用地的合理規劃奠定良好的基礎。城市規劃需要根據地塊的地質地貌等特征來劃分匯水分區，對城市建設進行控制性詳細規劃[3]。
4結束語
綜上所述，在城市的規劃和建設過程中，海綿城市理念能夠起到重要的指導意義，這就需要城市管理者對海綿城市理念形成深刻的認識，轉變管理理念，保證城市規劃的合理性與科學性，關注天然海綿體在海綿城市構建中的積極作用，同時充分構建仿生人工海綿體和人工改造的生態海綿體，從而增強城市的雨水處理能力。
作者:王艷海 單位:聊城市規劃局
參考文獻：
[1]蘇義敬，王思思，車伍，等.基于“海綿城市”理念的下沉式綠地優化設計[J].南方建筑,2014,(3):39-43.
關鍵詞：工程認證；數學模型；實踐教學；城市雨水
一、引言
自2013年我國正式加入《華盛頓協議》后，工程教育認證在我國高等學校工程專業的人才培養中受到更多的重視，成為我國工程專業人才培養的重要趨勢和發展方向[1]。工程教育認證是在傳統教學理念基礎上的進一步提升，具有以學生為中心，強調培養目標導向，重點考察畢業要求達成度，突出可持續改進措施等諸多新特點[2]。另外一個重要內容就是要著重培養學生借助數學模型等新工具解決復雜工程問題的能力。這也為我國普通高等學校的工程專業人才培養提出了新要求，并明確了今后教學改革的發展方向。城市雨水控制利用或城市雨水管理是環境工程或市政工程的新興領域，在我國已經歷二十余年的發展歷程[3]。2014年，我國開展海綿城市建設工作，從兩批30個國家試點到近百個省級試點，再到全國范圍持續推進，對城鎮建設尤其是城市排水系統建設提出了新的發展要求，具有重大的行業和人才需要。在此背景下，迫切需要將海綿城市建設相關理論和技術方法融入環境工程及相關專業人才培養過程中，以適應可持續城鎮化發展需要，也與我國生態文明建設總體部署相契合。城市排水模型理論和技術涉及城市雨水管理或海綿城市規劃、設計和運行維護等多方面，是城市雨水系統規劃、設計、績效評估的重要輔助工具。最新修編的《室外排水設計規范》（GB50014）、《城市內澇防治規范》（GB51222）等國家標準中對數學模型在城市排水系統規劃設計中的應用也進行了明確規定和要求。國外發達國家許多知名高等院校在土木工程和環境工程等學科一直十分重視數學模型的課程和實踐教學，為雨水管理領域的人才培養打下了堅實基礎。然而，我國普通高校給水排水或環境工程專業培養體系中，在城市雨洪管理尤其是雨洪管理數學模型方面的重視和投入都明顯不足。結合工程教育認證對教育教學的新要求，以及目前在城市雨水和海綿城市建設領域的重大行業需要，迫切需要探索以工程教育認證為導向的數學模型在城市雨水課程和實踐教學中應用和創新的教學模式。
二、數學模型應用和教學模式構建
1.數學模型應用的教學模式。
結合可持續城鎮化發展的行業需求和城市雨水領域多年來的研究和工程實踐經驗總結，北京建筑大學環境工程專業在十余年前就開設了《城市雨水工程》和《城市雨水工程課程設計》，并作為環境工程專業特色核心課程[4]。結合數學模型在海綿城市建設中的迫切需求，根據我校環境工程專業人才培養體系特點，突出借助新工具解決復雜工程問題能力的培養目標，初步探索了數學模型在城市雨水課程和實踐教學中應用和創新的教學模式。教學模式包括城市排水模型基本理論和技術融入《城市雨水工程》課堂教學，將排水模型初步構建與分析作為《城市雨水工程課程設計》的實踐教學內容，以及借助數學模型解決城市雨水與水環境復雜工程問題納入《畢業設計》的工作內容和要求，三部分逐層深入、相互銜接，保障學生從模型基礎理論到模型操作初步應用，再到利用模型解決復雜工程問題能力的培養和掌握。同時，任課教師主持的縱向科研項目和工程咨詢服務類項目也為學生在不同階段參與科學研究和工程項目實踐提供了機會，為實現以學生為中心和科教融合提供重要保障。
2.模型理論融入城市雨水課程教學內容。
在過去十余年《城市雨水工程》課程教學基礎上，結合城市雨水領域和海綿城市建設新要求，進一步完善了教學內容，課程從24學時增至32學時，補充了城市排水模型基礎理論等相關內容。主要講授數學模型概論、排水模型分類、模型構建、模型率定與驗證等模型相關基本概念、基本理論和基本方法；同時，對具有一定理論深度的模型參數敏感性分析、模型不確定性分析等內容初步引入，供感興趣的學生進一步深入學習。其中十分重要的是設置專門的學時進行實際案例教學，結合常用模型軟件（如SWMM等）對某一具體工程案例全過程系統講述一個排水模型從基礎資料收集，到模型構建、參數率定驗證以及模型模擬預測和結果分析的全過程以及相應模型軟件的操作，讓學生不僅聽得懂，更重要的是讓學生能用、會用模型軟件，為后續課程設計采用模型軟件進行雨水系統模型構建與分析的實踐提供了保障。
3.模型基本應用融入課程設計環節。
在城市排水模型基礎理論和模型軟件基本操作課程教學基礎上，將模型輔助設計的內容和要求納入《城市雨水工程課程設計》實踐環節中。結合課程設計題目，如建筑小區、道路、公園、廣場等不同類型地塊雨水系統設計，指導學生采用常用軟件（如SWMM）建立雨水系統模型，并在不同情境下進行模擬和初步分析，輔助設計方案的確定。在這一階段重點培養學生模型基本操作能力、動手能力，以及能夠發現數學模型構建過程中的常見問題，并通過查閱文獻、小組研討等環節來解決問題的能力。通過課程設計階段的實際操作，可加強課堂理論學習的理解，并為畢業設計階段借助數學模型解決復雜工程問題打下基礎。
4.畢業設計階段的數學模型綜合應用。
相對課程設計階段的題目，畢業設計的題目從內容、深度和要求上都有系統性的提升，尤其突出體現工程問題的復雜性和系統性。雨水方向畢業設計題目通常采用某新城區的雨水系統規劃與設計、某老城區的雨水系統改造規劃與設計這類城市或城區尺度的工程規劃設計題目，或者是針對某一地塊（建筑小區等）雨水系統的深度設計，無論是城區尺度還是地塊尺度，都是以復雜工程問題為導向。這也就對學生在畢業設計中模型應用的系統性和綜合性提出了更高要求，不僅要能用、會用模型，而且要懂得如何更好地應用模型（模型構建優化、方案優化等）。以某新城區的雨水系統規劃與設計為例，學生首先采用傳統設計方法按照設計目標完成源頭控制和管渠系統的方案確定和初步設計，再通過構建數學模型對方案效果進行系統化評估，結合既定的目標函數評價設計方案的目標可達性，進而提出方案設計優化改進措施，再對優化后方案進行重復模擬，反復迭代直至模擬結果滿足既定目標函數，完成方案優化和最終方案確定。除設計方案和過程本身的系統性強，在模型構建和概化方式、目標函數設定、模擬結果評估等諸多環節也包含較高的復雜性，也更貼近真實工程項目的特征，對學生整體能力是一個鍛煉和綜合提升的過程，以實現對學生應對和解決復雜工程問題的能力培養和畢業目標的達成。
5.科教融合與數學模型教學實踐。
科教融合也是城市雨水課程和實踐教學模式的重要組成部分，秉持“以學生為中心”的基本原則，構建以學習者為中心的教學環境的思路[5]，將任課教師的科研項目和資源向教學環節轉化，實現有效的科教融合。在課堂教學后，學生初步具備城市排水模型基本知識，結合課程設計環節綜合考察，對具備一定數學模型基礎，且本人有明確意愿和興趣的學生，可逐步參與到教師的科研項目或工程咨詢項目中從事數學模型模擬相關工作。對于今后有志于進一步深造、從事科學研究的學生，可較早培養其科學素養，為今后研究生階段學習和研究打下基礎；對于畢業后走上工作崗位的學生，可通過參加實際工程項目，促進理論知識學習向實踐能力轉化，強化分析并解決實際問題的能力，為學生今后能更好適應工作環境，并順利完成學生向優秀工程師的角色轉變做好前期鋪墊。當然，在課堂授課和課程設計環節對學生積極引導、充分調動學生自主學習的積極性是保證科教融合效果的重要基礎。
