沿海地区海绵城市建设的思考
——以厦门马銮湾为例

王诗怡 陈文魁

厦门大学附属第二中学（361000）

沿海地区海绵城市建设的思考
——以厦门马銮湾为例

王诗怡 陈文魁

厦门大学附属第二中学（361000）

文章针对当前城市快速发展过程中城市建设、路面硬化、管道铺设等措施导致的雨水排灌不畅、市内洪涝灾害多发等问题，阐述了建设海绵城市的必要性；同时考虑沿海城市常受暴雨与涨潮双重影响的特殊性，以厦门马銮湾的海绵城市建设为例，提出在充分发挥“渗”和“滞”作用的同时，还要着重点发挥雨水“蓄”和“用”的作用。总结了沿海地区海绵城市建设对策，以期有效降低沿海湾区城市内涝的风险，为沿海地区的海绵城市建设提供参考。

海绵城市；规划建设；雨洪管理；沿海地区

1 我国海绵城市的发展现状

海绵城市是指通过改变自然的积存和净化能力，及时的吸收雨雪过程的降水，做到及时渗漏、高效保水蓄水，进一步的可以净化天然降水，最后在需要时将蓄存的水释放并利用的城市建设模式（图1）。海绵城市的建设主要关注慢排缓释和控制源头分散两方面，重点在于管理降水、地下水循环系统性、地表径流等给排水系统，通过多途径的整合来应对复杂的自然和人工环境，可以有效地缓冲或避免一些自然灾害的发生[1]。

我国财政部于2015年4月公布了第一批建设海绵城市的试点地区，并对于其中16个城市给予一定的财政补贴。从补贴额度上看，部分直辖市每年的补贴高达到6亿元，省会或中小型城市每年的补贴为4～5亿元。从试点城市的分布看，海绵城市的建设主要集中在华东、华中和西南等强降雨多发地区，例如镇江、嘉兴、厦门、武汉和重庆等地[2]。

2 厦门海绵城市建设现状

2.1 厦门建设海绵城市的必要性

厦门位于福建省东南部，由厦门岛、鼓浪屿及内陆的几个沿海地区组成，其属于亚热带海洋性气候，全年平均气温为20～21℃，年平均降雨量1 000～1 300 mm。由于受到太平洋温差气流的影响，每年6～9月厦门平均受台风影响5～6次，6月的降雨量最大，日降雨量最高频率高于50 mm，一年中约40%暴雨集中在6、7月份。

每逢台风天气，强降雨天气频发，受海潮的影响，台风期间的市内排水是个难题，湾区容易产生内涝灾害；另一方面，有些城区的合流系统用时已久，截污能力不够完善，导致污水流入湾区水体，造成一定的污染。早期城市建设相对落后，对于天然塘、沟等水道的破坏较中，使得土壤的渗、蓄、净能力降低，生态系统比较脆弱。

同时，厦门市又存在淡水资源紧缺、水环境恶化等问题。随着厦门城市建设快速发展，人口数量逐渐增加，2016年的统计年鉴表明当前厦门每平方公里的人口超过2万。厦门城市规划院对现有数据评估后预测，按照当前的增长速度到2050年厦门的人口将超过800万。厦门水资源储量约为12.3亿m3，当前的人均水资源量不足300 m3，为极度缺水地区。厦门海绵城市的建设可以将雨水再次利用，有效缓解水资源不足和经济发展需求大的矛盾。

为了解决厦门部分地区在夏季多雨期的排水不畅的问题，以海绵城市的建设标准来建设低影响开发雨水系统十分必要，既可以提高市区的排涝能力，又可以改善水体质量，保障市民的用水安全。

2.2 厦门海绵城市建设试点的成果

硬化路面汇集的雨水通过地表径流汇入排水系统，经过河道等流入大海。然而在内陆河道入口与海水的交界处（也称湾区水体），由于受到潮水涨落的影响，污染物质无法扩散，造成近海岸湾区水体的污染；而且暴雨与涨潮同时发生会造成洪涝灾害。文章以马銮湾为试点，综合评价“海绵城市”的建设和效果。试点区域的覆盖面积约10.4 km2，湾区水体域面积约4.5 km2。

图1 海绵城市原理示意图

文章首先根据试点区气象部门近年收集的降雨数据，统计出该地区的年均降雨水平。结合《海绵城市建设技术指南》的相关指标，确定该区径流总量的控制目标为70%，设计降雨量为26.8 mm。根据试点年径流总量控制目标，确定该区建成后可至少抵御50年一遇的暴雨，该工程的建设内容见表1。

表1 马銮湾海绵城市工程建设内容

3 沿海地区海绵城市建设策略

3.1 海绵城市建设应遵循干扰最小化原则

当前有关海绵城市建设方面的研究，多以低影响开发措施为出发点，结合当地的景观设计，从源头上进行雨水管理的道路改造工程。低影响开发系统的道路建设之前，场地开发应遵从供给适宜性和干扰最小化原则。因为硬化路面是导致雨水汇集的主要原因，所以该系统要求尽可能地缩短道路长度和宽度，最大限度地减少不透水路面引起的径流峰值等情况。同时地表径流尽量通过土壤系统的下渗与滞留。因此，海绵城市的建设不仅减弱城市径流总量、降低洪峰流量，还可以降低因为雨水径流带来的污染，改善城市生态环境。

3.2 海绵城市建设应一市一策

城市地理位置的特殊性决定了其建设海绵城市的独特性。文中调研地点 “渗、滞”两个项目的雨水控制目标是3.3万m3，然而单“蓄”一个项目的目标量就达到了22.9万m3，三个工程雨水控制的总目标为26.2万m3。本试点区在海绵城市开发时重点考虑了“蓄”的功能，这主要是基于湾区城市地理位置的考虑。因为湾区城市位于江河的沿岸，沿江水体的涨落限制了湾区市内河流的排水速度，使得湾区城市遭遇长时间的内涝。针对此类城市的城市排水建设，要结合城市本身的地形、地貌、水系分布等自然地理特征，以流域、水系的整体排灌、防洪规划为基础，兼顾城市本身发展状况的保护，以便达到预期的目标。滨河城市出现内涝的时候往往也会受到沿江或沿海洪水的顶托。如果这个象限持续的时间长，那么城区内的积水就无法通过自流排出，因而在市内建设城镇圩区，从“渗、滞、蓄”三方面多管齐下，同时建设和改进排涝的水闸、泵站、排涝河道等工程，保障其排涝的安全性和有效性。

3.3 海绵城市建设应“蓄、用”结合

本调研地点“用”工程上每天的用水量达2万m3，相当于当前20%的城市供水。然而这并没有达到设计水平，待施工完善后每天的使用量最高可以达到15万m3，可以解决梅雨季节以及多个台风造成的连续强降雨天气的排水问题。另一方面，在后续的发展中，要将“蓄”与“用”两个工程有效结合。当“蓄”工程上的雨水用量达到一定的临界值，结合当地历年的降雨量和天气情况，如果还有大几率的降雨，则尽快通过降低再生蓄水的使用价格，加快“蓄水”的使用速度，降低海绵工程负荷等等。

3.4 海绵城市建设应与信息技术结合

图2 湾区海绵城市建设一景

物联网、云计算等新一代信息技术发展和应用正在悄悄地改变着人们的生活和工作习惯，如商场购物从现金转为移动支付，导航地图通过大数据分析推荐出优化的乘车路线等等。在我国今后海绵城市的建设中，大数据、物联网等智能措施的有机融入成为必然[3]。海绵城市的智慧化建设遵循的思路是:首先，专用传感设备的介入为物联网的智能系统监测、收集所需要的各种信息，如降雨量、河道流量、管道剩余排水容量等等；通过移动无线网或有线互联网将搜集到的原始数据传输到总服务器；再通过云计算和大数据等分析手段来归纳和分析起始端的原始数据，并通过不同的模型对已有数据进行模拟和演算，给出优化的解决方案；最后，执行解决方案并评价执行的结果，同时不断的进行反馈和修正。智能化海绵城市可使原本需要人工现场采集的工作变得简单、高效，也使得部分不易准确获取的数据变得更加精确。所以，海绵城市建设的电子化、智能化是未来的发展趋势。

[1]中国水利水电科学研究院，厦门市城市规划设计研究院.厦门市水资源战略规划（2015-2030年）.2015:37-41.

[2]厦门市城市规划设计研究院.“美丽厦门”战略规划.2013:15-17.

[3]王宁，吴连丰.厦门海绵城市建设方案编制实践与思考[J].给水排水，2015(6):28-32.