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【純水設備http://www.creativeimagessc.com】本文以紐約、墨爾本、東京和新加坡這四個在海綿城市規(guī)劃領域具有先進理念和成功實踐的國際城市為研究對象。對紐約綠色基礎設施建設、墨爾本水敏感性城市設計、東京強降雨應對策略和新加坡ABC 水計劃的理念和實踐情況進行整理和分析純水設備，指出這些城市在海綿城市建設過程中，如何以低影響開發(fā)作為核心理念，因地制宜地根據(jù)各個城市的實際需求提出不同的建設側(cè)重點。

1 美國紐約—綠色基礎設施建設

1.1 理念

美國是最早開展城市降雨徑流污染控制研究的國家之一，在這一領域有豐富的經(jīng)驗和基礎。最初主要是針對流域管理研究最佳管理措施（Best Management Practices，簡稱 BMPs），而后提出低影響開發(fā)（Low Impact Development，簡稱 LID）理念，最終逐漸發(fā)展擴大為綠色基礎設施（Green Infrastructure，簡稱 GI）理念。

在 LID 理念下，美國的紐約、費城等城市均通過構(gòu)建綠色基礎設施的規(guī)劃、建設和管理體系，以推進 LID模式的城市建設。綠色基礎設施不同于傳統(tǒng)灰色雨水基礎設施，是利用綠色空間網(wǎng)絡系統(tǒng)中既有的綠化來管理降雨徑流純水設備。綠色基礎設施注重自然元素和綠色元素。

1.2 規(guī)劃目標

為推進綠色基礎設施建設，紐約市提出綠色基礎設施計劃（Green Infrastructure Program），這一計劃包括對城市的街道和人行道、公共建筑、私人建筑等設施通過補償計劃進行更新改造和維護使用。紐約市每年發(fā)布綠色基礎設施年報水處理設備，對綠色基礎設施的情況進行追蹤和資產(chǎn)管理，統(tǒng)計并更新全市的不透水面情況純水設備，并制定下一年不透水面改造計劃。

紐約市綠色基礎設施計劃的目標是到 2030 年，通過管理處置相當于合流制排水區(qū) 10% 的不透水面產(chǎn)生的 1 英寸的雨水，從而減少合流制污水的溢流（Combined Sewer Overflows，簡稱 CSO）。這一計劃每五年期待實現(xiàn)的目標如圖 1 所示。

1.3 建設策略

紐約市在進行綠色基礎設施規(guī)劃時，優(yōu)先考慮在合流制排水區(qū)域內(nèi)現(xiàn)狀水體水質(zhì)未達到標準的區(qū)域進行綠色基礎設施建設，希望可以有效地控制合流制污水溢流且提高水體水質(zhì)，同時消除或控制這些區(qū)域?qū)疑A設施的依賴。

在具體的綠色基礎設施實施推進工作中，紐約市的策略是：首先考慮在道路、綠地布局綠色基礎設施的可能性，按照匯水區(qū)面積測算設施能力需求并進行設計；其次考慮在新建地塊布局綠色基礎設施的可能性，通過減免排水稅等方式鼓勵綠色基礎設施的建設；最后考慮在已建地塊改造、增設綠色基礎設施的可能性，通過政府投資與減免排水稅的雙重方式推進設施建設。

由于政府管轄權(quán)屬、土地私有制等因素，紐約市在推行綠色基礎設施過程中，尤其注重其管理權(quán)限內(nèi)的道路和綠地系統(tǒng)的綠色基礎設施建設。如其在交通部門的公共街道許可匯總中專門增加了一條規(guī)定，來推動道路綠色基礎設施的建設（圖 3）。

1.4 經(jīng)驗小結(jié)

紐約市綠色基礎設施建設以具體的實施項目為重點，在綠色基礎設施推進過程中的主要經(jīng)驗，可以總結(jié)為以下幾條：

（1）以不透水面積為目標，把綠色基礎設施建設落實到每一個項目中。每年以年報的形式統(tǒng)計完成不透水面積的改造情況，并制定下一年度不透水面積改造項目實施計劃表，來指導全市綠色基礎設施項目的展開。

（2）基于互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)，實現(xiàn)每個項目的全生命周期追蹤記錄。紐約市在 2015 年建立了“紐約綠色中心”（NYU GreenHUB），可為全市的綠色基礎設施建設進行全生命周期追蹤并提供資產(chǎn)管理服務。對每個項目純水設備，除了跟蹤前期的規(guī)劃、設計、建設情況，在項目建設完成后，還要保持對項目實施效果的追蹤。通過大量本地數(shù)據(jù)收集、分析、總結(jié)，為后續(xù)的規(guī)劃設計提供技術支持。

（3）對已建設施開展及時維修，保障每個設施持續(xù)發(fā)揮作用。對政府管轄范圍內(nèi)的綠色基礎設施，由相關的排水和綠地系統(tǒng)部門承擔起設施維修責任，充分發(fā)揮綠色基礎設施的作用。

2 澳大利亞墨爾本—水敏感性城市設計

2.1 理念

20 世紀 90 年代，澳大利亞的雨洪分流體系基本完成，城市點源污染基本得到有效控制，但城市水環(huán)境仍然沒有達到人們期望的健康清潔的狀態(tài)水處理設備。為此，墨爾本首先提出并倡導水敏感性城市設計（Water Sensitive Urban Design，簡稱WSUD）的理念，將水循環(huán)管理融入城市規(guī)劃和設計階段，從各個層面包括街道、區(qū)域尺度等，通過盡可能保持自然狀態(tài)的水循環(huán)來保護水環(huán)境。

WSUD 將城市水循環(huán)作為一個整體，從社會、環(huán)境和經(jīng)濟效益出發(fā)，將雨洪管理、供水和污水管理進行一體化管理，統(tǒng)籌考慮，打破了單一的管理模式，同時兼顧景觀和生態(tài)。WSUD 的主要原則有三條：

（1）河道保護，促進城市發(fā)展的同時保護城市生態(tài)系統(tǒng)，提升城市的宜居程度。

（2）降雨徑流源頭處理，減少降雨產(chǎn)生的、進入排水系統(tǒng)的水量和頻率純水設備，并提高徑流進入河道的水體質(zhì)量。

（3）在經(jīng)濟集約的基礎上保持效益的最大化。WSUD 會產(chǎn)生很多效益，如分區(qū)供應、宜居性和安全性的提升。同時，WSUD 可以通過縮小管徑、利用原位處理方式逐步取代大尺度排水管網(wǎng)系統(tǒng)等方式，減少排水設施提升改造的成本。

在降雨徑流源頭處理方面， WSUD 提倡對流域內(nèi)的雨水進行分散式處理（圖 4）。相較于傳統(tǒng)大型、集中式的處理設施，雨水在源頭進行分散式的處理，可以有效地減少雨水排入河湖水系的體量，同時提升水質(zhì)，減輕下游水體的水體保護壓力；分散性處理設施的本地化處理，可以更有針對性、更有效率地處理雨水；對整個雨水處理系統(tǒng)來說，分散性處理設施可以通過“分散”降低設施整體的風險（圖 5）。此外，分散性處理設施還有利于雨水處理處置體系的分階段實施，增加可操作性，減少對防洪排水設施的建設或升級改造的投資，降低整體成本等。典型的分散式處理是通過一系列設施的有機組合，達到最合理的雨水處理效果。

在降雨資源化利用方面，WUSD提出制定城市降雨徑流收集利用方案，包括收集、治理、儲藏和利用。針對不同來源的雨水，制定的方案也不盡相同。

2.2 規(guī)劃目標

在“墨爾本 2030”策略中，墨爾本提出城市降雨徑流收集利用的邊界，應在其整個城市發(fā)展邊界的范圍內(nèi)（圖 6）。對于城市發(fā)展邊界外的農(nóng)村及自然區(qū)域，應盡可能地限制城市開發(fā)，保持其自然降雨徑流過程。

為了保證 WSUD 提出的城市降雨徑流收集利用相關措施的有效實施，澳大利亞的環(huán)境保護和遺產(chǎn)委員會（Environment Protection and Heritage Council ，簡稱 EPHC）制定了《澳大利亞水循環(huán)利用指南：降雨徑流收集利用》（Australian Guidelines for Water Recycling: Stormwater Harvesting and Reuse），提出保護公共健康和環(huán)境、管理降雨徑流風險的標準和最佳實踐措施。另外，墨爾本當?shù)刈h會也制定了相應的水敏感城市設計指南水處理設備，提出原位降雨徑流處理設施的水質(zhì)目標，如表 1 所示。

2.3 經(jīng)驗小結(jié)

相較于紐約在推動綠色基礎設施建設中關注單個項目的開展與實施，墨爾本提出并實踐水敏感性城市設計的理念，關注“水”及其全生命周期的循環(huán)與保護?？偨Y(jié)墨爾本的水敏感性城市設計在降雨徑流管理領域的實施經(jīng)驗純水設備，有以下幾點：

（1）墨爾本提出降雨徑流管理應當在城市發(fā)展的邊界內(nèi)。在城市發(fā)展邊界外的郊區(qū)與農(nóng)村，降雨徑流管理應當保持自然降雨過程。

（2）墨爾本在降雨徑流管理中尤其注重對水質(zhì)的提升和水環(huán)境的保護。這是由墨爾本提出 WUSD 的現(xiàn)狀和初衷決定的。隨著排水系統(tǒng)和區(qū)域排水條件的逐步完善，降雨徑流管理的關注重點，應當從水量向水質(zhì)逐漸轉(zhuǎn)變。在保障水安全的基礎上，更多關注水環(huán)境和水生態(tài)的建設。

（3）墨爾本提出從水的全生命周期出發(fā)，對其各個過程進行一體化管理。將降雨徑流管理、供水、污水處理等系統(tǒng)統(tǒng)籌管理，更好地解決與水相關的問題。

3 日本東京—強降雨應對政策

3.1 理念

日本在降雨徑流治理方面的工作主要側(cè)重于“蓄”“用”“排”，即建設城市泄洪系統(tǒng)和雨水地下儲存系統(tǒng)，提高市政系統(tǒng)與建筑物地下儲水設施的調(diào)蓄能力，并通過將儲蓄雨水回用于澆灌和沖洗的方式，提升水資源利用的效率水處理設備，達到城市節(jié)水的效果。20世紀 90年代初，日本修改了《建筑法》，要求大型建筑物和大型建筑群必須建設地下雨水儲存和再利用系統(tǒng)。

東京的降雨徑流管理政策是以應對短歷時強降雨為核心治理對象，以提升城市的排水除澇能力為具體實施途徑的。具體措施包括兩類：

（1）提升河道和排水設施的調(diào)蓄能力，使其可以應對每小時 75 毫米降雨產(chǎn)生的暴雨徑流。

（2）分析內(nèi)澇發(fā)生的高危區(qū)域，建設相應的地下蓄水設施純水設備。

3.2 規(guī)劃目標

東京在 2007 年制定了應對暴雨的基本政策，提出針對暴雨徑流的規(guī)劃目標是：30 年內(nèi)的目標是完全消除每小時 50毫米降雨造成的城市積水，近期的目標是消除每小時 50 毫米降雨造成的大范圍城市積水危害事件，并積極推進每小時降雨達到 75 毫米情況時新的應對政策方案的制定。

通過積水風險分析，東京針對積水高危險的 20 個地區(qū)，在現(xiàn)有雨水排水設施的基礎上，增加重點地區(qū)流域淺埋干管的鋪設。同時對發(fā)生城市積水內(nèi)澇危害影響較大的大規(guī)模地下街道等，制定應對每小時降雨達到 75毫米的應急方案措施。積水高危區(qū)域（如地下購物中心等）的排水設施被提升改造為可以應對強度超過每小時50 毫米降雨（圖 7）。

自 2013年發(fā)生積水危害事件后，東京在同年 12 月制定了暴雨對策下水道緊急計劃。為了 2020 年東京奧運會和殘奧會的圓滿舉行，東京都又劃定了四個“每小時降雨量 75 毫米對策地區(qū)”、六個“每小時降雨量 50毫米擴充對策地區(qū)”和六個“小規(guī)模緊急對策地區(qū)”，并制定相應的對策。

到 2014 年，東京對其暴雨對策基本方針進行了修訂，將原來 50 毫米 /小時的標準，提升至75 毫米 / 小時（多摩地區(qū)為 65 毫米 / 小時），暴雨重現(xiàn)期從“3 年一遇”提升至“20 年一遇”。在這一目標提升過程中，主要衡量的是不同目標下，提升標準所需的經(jīng)濟投入與該標準下可能受災房屋修復所需資金的投入產(chǎn)出比，從經(jīng)濟的合理性出發(fā)，將標準確定為 75 毫米 / 小時。

東京的綜合治水對策根據(jù)區(qū)域范圍大小或權(quán)責大小，將 75 毫米 / 小時的降雨目標細分到流域、區(qū)域內(nèi)部河流和排水系統(tǒng)，以及民宅和建筑，有利于各個系統(tǒng)的排水能力提升和總體目標的達成（圖 8）。

3.3 經(jīng)驗小結(jié)

（1）東京十分注重降雨徑流管理在水安全和水資源領域的作用。將 “蓄”與“用”有效地結(jié)合，保障城市水安全的同時，有效提升城市的水資源利用率。

（2）東京在制定降雨徑流治理目標對策的過程中進行了大量的基礎數(shù)據(jù)分析，充分考慮了可行性、安全性、經(jīng)濟性等多種因素。通過對積水范圍、積水危害性等不同方面的分析，結(jié)合城市綜合防災以及經(jīng)濟可行性純水設備，制定了其暴雨徑流管理的目標。

（3）針對重點區(qū)域或重要活動，東京專門制定了相應的強降雨應對策略。在提升基本標準的同時，通過一定的應急設施和緊急措施水處理設備，減少內(nèi)澇災害帶來的危害。

4 新加坡—ABC 水計劃

4.1 理念

2006 年，基于水敏感城市設計理念，新加坡在充分考慮自然經(jīng)濟條件的基礎上提出了 ABC 水計劃 [5]（Active, Beautiful, Clean Waters Programme），致力于將新加坡的排水系統(tǒng)、運河、河道和水庫在實用功能外轉(zhuǎn)變成休閑和團體活動的焦點，促進人們更“親水、樂水”。

新加坡現(xiàn)狀是已建成包括 32 條主要河流、超過 8000 千米水道和 17 個水庫的排水系統(tǒng)網(wǎng)絡。為了充分發(fā)揮這些排水設施的能力，新加坡公共事業(yè)局（PUB）在 2006 年提出了一項可持續(xù)降雨徑流管理計劃—ABC 水計劃（圖 9）。這一長期戰(zhàn)略首次提出通過治理水環(huán)境，不僅提高水體的質(zhì)量，同時提高生活的質(zhì)量；通過整體考慮排水系統(tǒng)、水道和水庫周邊的環(huán)境，創(chuàng)造具有明信片般美麗風景的濱水公共活動空間，以供人們休閑娛樂。

4.2 規(guī)劃目標

新加坡進行降雨徑流管理的主要目的是：

（1）減輕內(nèi)澇災害，識別現(xiàn)有排水系統(tǒng)或河道中的薄弱環(huán)節(jié)并加以改善；

（2）對于已開發(fā)區(qū)域增長的降雨徑流，使其符合現(xiàn)有的排水標準并恢復被損壞的排水管網(wǎng)系統(tǒng)。

4.3 經(jīng)驗小結(jié)

（1）整體性的降雨徑流管理。

新加坡常年平均降雨量超過 2400 毫米，其 2/3 的國土面積被劃為排水流域。這些流域的雨水均通過排水系統(tǒng)和河流收集，并被引導進入 17 個水庫作為供應水源。認識到傳統(tǒng)擴大運河的措施和現(xiàn)有的排水系統(tǒng)不能有效地解決降雨徑流問題純水設備，尤其是在高度開發(fā)地區(qū)，新加坡除了在實施過程中增加處理措施外（如提升排水系統(tǒng)能力、分散運河建設、建造集中式調(diào)蓄池和調(diào)蓄塘等），還積極地開展源頭處理措施（如建造分散式調(diào)蓄池和調(diào)蓄塘、雨水花園等）和末端措施，以便更好地進行降雨徑流管理和內(nèi)澇預防（圖 10）。

（2）突出源頭滯蓄與治理。

ABC水計劃理念主要集中在源頭處理，即通過延緩降雨徑流的方法，在雨水進入公共水體前對其進行處理等。

在整體降雨徑流管理系統(tǒng)中，ABC 水計劃的主要目的是提高排水系統(tǒng)應對超過設計降雨量的強降雨時的靈活性，尤其是降雨滯留系統(tǒng)（如蓄水池、表面塘等）對強降雨徑流洪峰的削減。

新加坡作為一個高度城市化的國家水處理設備，其開發(fā)區(qū)域不透水面積占比大，導致強降雨時，在城市化流域的峰值徑流量可能超過公共排水系統(tǒng)設計的能力，引起驟發(fā)的內(nèi)澇洪水。源頭處理設施如原位的分散式滯留池或滯留塘，能夠提供短期調(diào)蓄容量，起到削減峰值流量、延緩徑流時間的作用。

ABC 水計劃鼓勵在開發(fā)時建設原位滯蓄設施和雨水收集系統(tǒng)。除了削減洪峰，調(diào)蓄池還可以和雨水收集系統(tǒng)結(jié)合，為非飲用再生水提供儲蓄量，用于灌溉、普通洗滌等。此外，ABC水計劃的設計特色是在收集、利用雨水前，對其進行自然處理來提升水質(zhì)。

從 2014 年 1 月開始，新加坡要求所有開發(fā)者在開發(fā)地塊內(nèi)設計原位滯留設施（如滯留池或 ABC 水計劃相關設施），對徑流峰值進行管理，在其進入公共排水系統(tǒng)前進行儲存或延緩徑流。在洪澇風險防范要求提升的情況下，這些原位滯留設施可以滿足排水系統(tǒng)的提標需求。

（3）體現(xiàn)生態(tài)與親水性設計理念的城市水體優(yōu)化改造。ABC 計劃將親水型設計理念貫穿始終（圖11），提倡水體生態(tài)修復、水體社會效益增值、濱水休憩空間建設。具體途徑包括：

①流域用地控制。結(jié)合水體環(huán)境容量和景觀要求純水設備，確定流域內(nèi)地塊屬性和開發(fā)強度，實現(xiàn)水景觀與城市景觀的和諧共存；

②河道綠化。在原有混凝土護岸的基礎上，進行河道綠化建設，形成生態(tài)護岸；或使用生態(tài)石籠（Green Gabions）等方式，實現(xiàn)河道景觀優(yōu)化與生態(tài)改善；

③土壤生物工程。包括河道底泥生態(tài)系統(tǒng)重建、護岸生態(tài)系統(tǒng)建設等；

④親水活動空間、濱水生活休憩區(qū)建設。與城市規(guī)劃、設計相結(jié)合，推進清潔、低維護、美觀的城市濱水空間建設。

此外，還通過宣傳、教育、鼓勵性政策等非工程性措施，對水體環(huán)境、水生態(tài)等進行保護。

5 結(jié)語

在海綿城市建設中，規(guī)劃應當起到引領作用。海綿城市建設在我國尚處于起步階段，在規(guī)劃編制過程中，需要充分借鑒國際先進經(jīng)驗。

從紐約、墨爾本、東京和新加坡的案例中，我們可以看到，在與海綿城市類似的城市發(fā)展理念或綜合治水理念被提出及實施過程中，源頭治理和低影響開發(fā)是核心理念之一。我們在不斷擴展和延伸海綿城市意義的同時，也需要牢牢把握其內(nèi)核要義，做到不本末倒置。

從上述案例可以發(fā)現(xiàn)，紐約的綠色基礎設施計劃從合流制排水的老舊城區(qū)開始推行，墨爾本明確提出WSUD 的實施邊界在其城市發(fā)展邊界內(nèi)，東京的強降雨對策以大型商場等重點地區(qū)為主要對象，新加坡的 ABC水計劃的實施對象為高度城市化區(qū)域。因此，我們在推行海綿城市建設過程中，應當將海綿城市建設界定在城市發(fā)展邊界內(nèi)水處理設備，且建設重點或試點建設區(qū)應當在開發(fā)強度高的城市核心區(qū)域；對郊區(qū)和農(nóng)村等開發(fā)強度不高的地區(qū)，應當以保護為主，避免海綿城市設施的過度建設。

各個城市（國家）在海綿城市建設中，都是從最迫切的實際需求出發(fā)，每個城市的關注重點有所不同，如紐約關注合流制排水區(qū)，墨爾本關注水質(zhì)的提升，東京關注內(nèi)澇危害，以及新加坡注重親水性、景觀性。我們在對國內(nèi)各個城市進行海綿城市規(guī)劃時，也需要以問題為導向，通過對城市或區(qū)域的需求分析，因地制宜地制定海綿城市規(guī)劃。

此外，紐約、墨爾本、東京和新加坡在進行海綿城市建設過程中純水設備，建設目標的設定或修改、建設規(guī)劃的制定等，都經(jīng)過了大量數(shù)據(jù)的積累和分析，將環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益統(tǒng)籌考慮。在項目建設后的維護和追蹤中，同樣累積了大量的基礎數(shù)據(jù)，為后續(xù)項目的推進和建設都起到了良好的數(shù)據(jù)支撐作用。我國的海綿城市建設尚處于起步階段，大量基礎數(shù)據(jù)欠缺，更需要注重數(shù)據(jù)的積累和分析，為規(guī)劃建設目標制定、設計參數(shù)確定等提供更理性的數(shù)據(jù)支持。

本文通過對多個具有代表性，同時又各有特色的國際城市的海綿城市建設理念與實踐的分析，歸納總結(jié)出每個城市的建設核心理念和側(cè)重點，希望能夠把海綿城市建設的國際經(jīng)驗介紹給讀者，幫助我國海綿城市規(guī)劃建設更合理有序地進行。蘇州皙全皙全純水設備公司可根據(jù)客戶要求制作各種流量的純水設備，超純水設備及純水設備，水處理設備和去離子水設備。