住建部建設(shè)司原副司長章林偉認為：海綿效應(yīng)不是我們建設(shè)出來的，是自然固有的，失效是因為我們?nèi)藶榈慕ㄔO(shè)過程當(dāng)中的干擾。我們需要的是自然的狀態(tài)，是修復(fù)和保護。

2013年中央城鎮(zhèn)化工作會議、2014年考察京津冀協(xié)同發(fā)展座談會、2014年中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第5次會議等會議上，習(xí)近平總書記多次強調(diào)在提升城市排水系統(tǒng)時要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來，優(yōu)先考慮更多利用自然力量排水，建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”。

認識：海綿效應(yīng)和衡量指標

自然的海綿效應(yīng)，它不是建設(shè)出來的，而是自然本身所固有的

海綿效應(yīng)是指天然下墊面對降雨具有適應(yīng)環(huán)境變化的“彈性”作用，即故有的吞吐功能：雨季時，發(fā)揮其吸納、入滲、滯蓄、凈化、存儲等效應(yīng);旱季時，發(fā)揮其緩釋排放等效應(yīng)。大山名川的植被沒有被破壞時，溪流不會因為降雨的影響而發(fā)生明顯的水量和水質(zhì)的變化，而如果其水量和水質(zhì)發(fā)生了巨大變化，這一定是由于其植被遭到了嚴重的破壞。這就是自然的海綿效應(yīng)，它不是建設(shè)出來的，而是自然本身所固有的。

下墊面硬化是城市建設(shè)過程中所面臨的最大的問題之一。硬化會破壞城市水系統(tǒng)的循環(huán)，下圖表示不同硬化條件下，當(dāng)?shù)厮�文特征的變化情況。從圖中可以看到隨著城市化的加深，不透水下墊面所占的比例越來越大，嚴重影響了當(dāng)?shù)氐乃�循環(huán)過程。造成的直接影響是地表徑流顯著增大，而滲透的地下水逐漸減少。隨之引發(fā)的是一系列的生態(tài)、環(huán)境、資源和安全問題等。從海綿效應(yīng)的角度來看，這是由于當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境本身所固有的海綿效應(yīng)在人為建設(shè)過程受到干擾，因此失效了。

用何指標衡量：降雨與徑流之間的關(guān)系

大氣的水汽循環(huán)運動基本上包括四個過程：蒸騰、水汽運動、降雨和回歸大海。其中蒸騰和回歸大海這兩個過程的水量都只有10%～30%。研究小尺度城市范圍內(nèi)的水循環(huán)，主要是研究其降雨與徑流之間的關(guān)系。

王浩老師以中國的七大流域結(jié)合我國的氣候特征做出了降水-徑流分帶圖，用以研究我國降水與徑流之間的關(guān)系。這對當(dāng)前海綿城市建設(shè)的研究是至關(guān)重要的。

海綿城市建設(shè)的目的是通過控制雨水徑流，恢復(fù)本地海綿體，從而實現(xiàn)修復(fù)水生態(tài)、改善水環(huán)境、涵養(yǎng)水資源、提高水安全、復(fù)興水文化的目標。中國有很多詩詞歌賦以水為媒介，中國沒有水，文化也就斷了。北京海淀的淀現(xiàn)在基本上是沒有了，更別談海了。

如何把降雨徑流量控制在70%?

2015年國務(wù)院發(fā)布的《國務(wù)院辦公廳關(guān)于推進海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》已經(jīng)明確指出通過海綿城市建設(shè)，綜合采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施，最大限度地減少城市開發(fā)建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的影響，將70%的降雨就地消納和利用。其中，70%的降雨控制率是根據(jù)我國的水文本底狀況圖得出的，美國目前的降雨控制率為90%。這是大概率、小降雨的累積量，我們的目的就是要“潤物細無聲”的把水留下來。

那么如何將降水徑流量控制在70%呢?根據(jù)降雨的頻次和累計降雨量，我們做出了年徑流總量控制率與設(shè)計雨強的關(guān)系圖。這是關(guān)于量的曲線，之前我們以強度進行計算，現(xiàn)在改用體積法進行控制。70%的徑流控制率所對應(yīng)的降雨強度值是體積法設(shè)計中一個非常關(guān)鍵的指標。下圖的縱坐標表示的是年徑流總量的控制率，它的70%所對應(yīng)的控制降雨的體積與整個年降雨量的比值，也是體積法設(shè)計中的一個關(guān)鍵值。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)，并結(jié)合我國的氣候能耗特點，我們又做了全國范圍內(nèi)包含200多個城市的降雨徑流控制率分布圖(如下圖所示)。但是，作為一個基本的設(shè)計參數(shù)。建設(shè)海綿城市不僅要解決量的問題，還要解決質(zhì)的問題。

北京建筑大學(xué)通過對北京和上海的調(diào)研，累積出一個關(guān)于北京某停車場的徑流水質(zhì)與降水量的關(guān)系圖。所用的水質(zhì)指標是SS和COD。從圖中可以看出，隨著降雨量的增加，SS和COD的濃度都表現(xiàn)出明顯的下降趨勢，這說明降雨強度越大，SS和COD的去除率越高。這為海綿設(shè)施的建設(shè)提供了一個基本的指標參數(shù)。不同的區(qū)域?qū)�SS污染徑流的控制率不同，美國西部地區(qū)對SS徑流的控制率為60%，而東部地區(qū)對SS的控制力度相對較大，為90%，這同時也說明了美國東部地區(qū)的降水徑流的控制率高于90%。據(jù)統(tǒng)計，美國東部地區(qū)最高的降水徑流是控制到一英寸多，即31mm。我國對徑流污染的控制率也是60%，這個值要比量的控制率(降雨徑流控制率)低的多。因此將來我們在進行控制率設(shè)定時，要同時參考這兩個值，然后取其最大值。

方法：頂層設(shè)計結(jié)果導(dǎo)向系統(tǒng)治理

設(shè)計理念：來自中國古梯田的啟發(fā)

在設(shè)計海綿城市的過程中，我們一方面借鑒了國外的LID理念，另一方面也考慮了過去所用的體積法。同時還借鑒了過去老祖宗治水的辦法——梯田。目前，梯田已被列入世界文化遺產(chǎn)的名錄中，它是中國，也是世界最偉大的文化遺產(chǎn)之一，能很好的解決人-地-水之間的關(guān)系，合理解決了徑流的分配問題。這對我們建設(shè)海綿城市的啟發(fā)很大。

我國古代的很多老城或村鎮(zhèn)基本上都是按照梯田的排水理念進行的設(shè)計，如西遞宏村的“水脈”格局，對降水進行管理、控制和使用，不僅解決了降水徑流的問題，同時又能很好的與環(huán)境進行融合。根據(jù)這個理念，我們總結(jié)出建設(shè)海綿城市的方法，之前的技術(shù)通常是對雨水進行簡單的末端處理，現(xiàn)在逐漸發(fā)展為源頭減排、過程控制和系統(tǒng)治理。

設(shè)計方法：從末端處理到源頭減排、過程控制和系統(tǒng)治理

傳統(tǒng)的方法主要是末端處理，即“快排”，通過研究梯田的排放理念——“滲、滯、蓄、凈、用、排”，逐漸將其滲透到海綿城市建設(shè)的末端治理中，從而更好的保障城市范圍內(nèi)水的生態(tài)大循環(huán)。

徑流過程控制是指通過消峰、錯峰，延緩和降低徑流峰值，從而降低排水強度，減輕城市排水設(shè)施的負荷。未來我們希望逐步賦予它治理水污的功能，從而把整個設(shè)施作為雨水的調(diào)蓄空間利用起來。

源頭減排是指利用微地形設(shè)計、豎向控制、景觀設(shè)計、園林綠化、蓄水模塊、下凹雨水塘等組合技術(shù)實現(xiàn)滯、蓄、滲、凈、用、排的功能要求，從而達到雨水徑流控制的目標。傳統(tǒng)的開發(fā)方式是靠雨水管道進行速排，表現(xiàn)為綠地高于道路。而海綿城市的建設(shè)方式是有組織地進行地表徑流排放，將景觀與功能結(jié)合起來。先進行滲、滯、蓄、凈、用，最后再排。真正實現(xiàn)了源頭減排的目的。

因此，要想建立這樣一個海綿城市體系，就要實現(xiàn)“灰綠結(jié)合、藍綠交融”，即末端治理(灰綠)、過程控制(主灰)、源頭減排(主綠)相互結(jié)合、相輔相成。

強化海綿城市的頂層設(shè)計

2015年國務(wù)院辦公廳發(fā)布《國務(wù)院辦公廳關(guān)于推進海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》，明確提出了海綿城市建設(shè)的目標和任務(wù)，提出了海綿城市的目標導(dǎo)向和問題導(dǎo)向。海綿城市這一理念的提出，使得一些傳統(tǒng)的技術(shù)方法和手段發(fā)生變革，而這些變革將直接反映到城市規(guī)劃設(shè)計中，因此應(yīng)強化海綿城市的頂層設(shè)計。

海綿城市專項規(guī)劃的自然生態(tài)格局是山水林田湖草;規(guī)劃協(xié)調(diào)的是水質(zhì)與水量、生態(tài)與安全、分布與集中、綠色與灰色、景觀與功能、地上與地下、岸上與岸下的關(guān)系;規(guī)劃管控的指標包括：年徑流總量控制率、水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、災(zāi)害防治(內(nèi)澇、洪水)等。在城市規(guī)劃設(shè)計中，如果這些要素沒有很好的實現(xiàn)，后期的詳細設(shè)計中就更難落實，從而又變成了一種末端治理。因此我們要把源頭做好，強化海綿城市的頂層設(shè)計。另外，海綿城市一定要按照區(qū)塊進行，合理劃分管控分區(qū)。依據(jù)地形地貌、流域、等高線等自然屬性特征劃分匯水分區(qū);在排水口上溯，管網(wǎng)排水邊界處設(shè)置排水分區(qū);依據(jù)地塊坡度、雨洪組織與溢流收排、設(shè)施布置劃分項目片區(qū)。

結(jié)果導(dǎo)向

海綿效應(yīng)：水量(雨水徑流量控制)、水質(zhì)(雨水徑流污染控制)

實效(獲得感)：小雨不積水、大雨不內(nèi)澇、水體不黑臭、熱島有緩解。

原標題:章林偉：海綿城市建設(shè)應(yīng)師法自然 科學(xué)設(shè)計 系統(tǒng)治理