北京高校俞孔堅：“海綿城市”理論及實踐（1-5）

俞孔堅：“海綿城市”理論及實踐（一）

“海綿城市”理論的提出正是立足于我國的水問題。

有別于傳統(tǒng)的工程依靠性治水思路和“灰色”基礎(chǔ)設(shè)施，它作為一

種生態(tài)途徑，旨在不同尺度上綜合解決中國城鄉(xiāng)突出的水問題……

當今中國正面臨著各種各樣的水問題：水資源短

缺，水質(zhì)污染，洪澇災(zāi)難，水生物棲息地丟失等。這些水問題綜合

癥并不是單純依靠水利部門或者某一部門可以解決的，而是一系列

系統(tǒng)性、綜合性的問題，我們亟需一個更為綜合全面的解決方案C

“海綿城市”理論的提出正是立足于我國的水問題。有別于傳統(tǒng)的

工程依靠性治水思路和“灰色”基礎(chǔ)設(shè)施，它作為一種生態(tài)途徑，

旨在不同尺度上綜合解決中國城鄉(xiāng)突出的水問題及相關(guān)生態(tài)和環(huán)境

問題；它是從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)動身，通過跨尺度構(gòu)建水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施,

并結(jié)合多類具體技術(shù)建設(shè)水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施。文章基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、

景觀平安格局等理論，結(jié)合北京市、六盤水市以及哈爾濱群力國家

濕地公園等多個案例，具體闡述了“海綿城市”概念的源起、發(fā)展、

內(nèi)涵和構(gòu)建方法體系，并對將來“海綿城市”的探討方向提出了展

望。

為了實行習(xí)近平總書記講話及中心城鎮(zhèn)化工作會議精神，《住

房和城鄉(xiāng)建設(shè)部城市建設(shè)司2014年工作要點》中明確提出：“督促

各地加快雨污分流改造，提高城市排水防澇水平，大力推行低影響

開發(fā)建設(shè)模式，加快探討建設(shè)海綿型城市的政策措施”，并于2014

年11月發(fā)布《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》，一時間，“海綿城市”這

一概念再一次進入人們的視野。很多學(xué)者將海綿用以比方城市或土

地的雨澇調(diào)蓄實力?！昂＞d城市”、“城市海綿”、“綠色海綿”、

“海綿體”等這些非學(xué)術(shù)性概念之所以得到學(xué)界的廣泛應(yīng)用，恰恰

在于其代表的生態(tài)雨洪管理思想，盡管表述有所不同，核心思想是

一樣的，“海綿城市”直觀地表述了具有“海綿特征”的城市，而

其它概念的“海綿”重在指具有海綿城市功能的載體。早在2003年,

我曾用“海綿”概念來比方自然系統(tǒng)的洪澇調(diào)整實力，指出“河流

兩側(cè)的自然濕地猶如海綿，調(diào)整河水之豐儉，緩解旱澇災(zāi)難”。針

對中國城市突出的水問題，提出了綜合解決城鄉(xiāng)水問題的生態(tài)基礎(chǔ)

設(shè)施途徑，長期以來持續(xù)應(yīng)用于包括臺州、威海、荷澤、東營、北

京等全國多個城市的生態(tài)規(guī)劃中；多個具有國際影響力的城市海綿

體或“海綿城市”示范工程在國際上接連發(fā)表并獲獎。較早的實踐

案例包括2000年的北京中關(guān)村生命科學(xué)園，其設(shè)計采納了人工濕地

收集雨水和凈化中水的綠地系統(tǒng)，被稱為大地生命的細胞；2007年

的天津橋園濕地系統(tǒng)，通過簡潔的填挖方，形成泡狀生態(tài)海綿體，

收集雨水，在解決城市內(nèi)澇的同時，進行城市棕地的生態(tài)修復(fù)，發(fā)

揮綜合的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)；類似的綠色海綿工程也在秦皇島濱海生態(tài)

修復(fù)、哈爾濱群力國家濕地公園等項目中得到勝利應(yīng)用。隨著近年

來城市洪澇災(zāi)難的頻發(fā)，“海綿城市”及其相應(yīng)的規(guī)劃理念和方法

得到社會各界越來越多的認同，在很多重要會議和媒體采訪中，我

均在呼吁“使整個國土成為一個‘綠色海綿系統(tǒng)'，使雨水就地蓄

留、就地資源化。使它及城市中的公園系統(tǒng)、濕地系統(tǒng)，形成統(tǒng)一

的水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施自然愛護系統(tǒng)”，并為廈門、重慶等多個城市的

規(guī)劃建設(shè)建言獻策，并給包括中心和國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)及北京市最高決策

者建言。及此同時，業(yè)界也更多地將“海綿城市”理論和方法應(yīng)用

到多項規(guī)劃設(shè)計實踐中，例如董淑秋在《首鋼工業(yè)區(qū)改造規(guī)劃》中

提出“生態(tài)排水+管網(wǎng)排水”的“生態(tài)海綿城市”規(guī)劃概念，主要針

對規(guī)劃區(qū)的雨水利用問題；臺灣水利署也基于LID技術(shù)在新近的《流

域綜合治理安排》中提出構(gòu)建“海綿城市”。

圖la,b北京中關(guān)村生命科學(xué)園的綠色海綿系統(tǒng)：生命

細胞概念，綠地汲取和凈化雨水和中水（2000）

圖2a,b天津橋園：城市海綿系統(tǒng)，收集雨水并用于棕

地的生態(tài)修復(fù)(2C08)

圖3a,b生態(tài)海綿系統(tǒng)：秦皇島濱海生態(tài)修復(fù)（2010）

俞孔堅：“海綿城市”理論及實踐（二）

“海綿城市”的概念被官方文件明確提出，代表著生

態(tài)雨洪管理思想和技術(shù)將從學(xué)界走向管理層面，并在實踐中得到更

有力的推廣。但是，不難發(fā)覺相關(guān)探討多圍繞以LID技術(shù)、水敏感

性城市規(guī)劃及設(shè)計等為代表的西方國家先進的生態(tài)雨洪管理技術(shù)而

綻開，也越來越聚焦于城市內(nèi)部排水系統(tǒng)和雨水利用、管理體系，

并且在具體技術(shù)層面照舊未能擺脫對現(xiàn)有治水“工程性措施”的依

靠。在我看來，“海綿城市”的建設(shè)理念遠不止如此，它為在不同

尺度上綜合解決中國城市突出的水問題及相關(guān)生態(tài)和環(huán)境問題開啟

了希望旅程，包括雨洪管理，生態(tài)防洪、水質(zhì)凈化、地下水補充、

棕地修復(fù)、生物棲息地的營造、公園綠地營造，以及城市微氣候調(diào)

整等。因此，在“海綿城市”概念和理論尚在發(fā)展階段之時，我將

結(jié)合我國水情和生態(tài)問題并輔以具體案例，具體闡述“海綿城市”

的理論內(nèi)涵以及構(gòu)建方法體系。

一、“海綿城市”理論提出的背景

當今中國正面臨著各種各樣的水危機：水資源短缺，水質(zhì)污染,

洪水、城市內(nèi)澇，地下水位下降，水生物棲息地丟失等，問題特別

嚴峻。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(fā)生的問題，而是一個系統(tǒng)性、綜合性的問題，我們亟

需一個更為綜合、全面的解決方案?！昂＞d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(chǔ)上。

1、我國地理位置及季風(fēng)氣候確定了我國多水患，暴雨、洪澇、

干旱等災(zāi)難同時并存

我國降水受東南季風(fēng)和西南季風(fēng)限制，年際變更大，年內(nèi)季節(jié)

分布不均，主要集中在6-9月，占全年降水量的60%-80%,北方甚

至占到90%以上，同時，我國氣候變更的不確定性帶來了暴雨洪水

頻發(fā)、洪峰洪量加大等風(fēng)險，導(dǎo)致每年夏季成為內(nèi)澇多發(fā)時期。同

時，由于汛期洪水峰高量大，絕大部分未得到利用和下滲，導(dǎo)致河

流斷流及洪水泛濫交替出現(xiàn)，且風(fēng)險愈來愈極端。資料表明，最大

洪峰流量及年最大洪峰流量平均值之比，在北方達到5?10倍，南

方達到2?5倍，年內(nèi)和年際以及地區(qū)間的高度不均衡，導(dǎo)致出現(xiàn)洪

澇災(zāi)難風(fēng)險過大。除了區(qū)域性的洪澇災(zāi)難以外，城市內(nèi)澇問題也日

趨嚴峻，2010年，在對全國32個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）的351個

城市（多為大中型城市）的調(diào)研發(fā)覺，我國城市內(nèi)澇呈加劇趨勢。2

008-2010年期間，被調(diào)研城市中有213個發(fā)生過不同程度的積水

內(nèi)澇，其中137個城市發(fā)生了超過3次以上的內(nèi)澇。積水深度超過

50cm的城市占到了74.6%、積水深度超過15cm的占90%以上，積水

時間超過30min的占79%。2012年北京市7.21特大暴雨，79人遇

難，經(jīng)濟損失近百億元，是我國城市內(nèi)澇問題的典型表現(xiàn)。

2、快速城鎮(zhèn)化過程伴隨著水資源的過度開發(fā)和水質(zhì)嚴峻污染

我國對水資源的開發(fā)空前過度，特殊是北方地區(qū)，黃河、塔里

木河、黑河等河流下游出現(xiàn)斷流局面，濕地和湖泊大面積消逝。地

下水嚴峻超采的問題也日益加劇，全國地下水超采區(qū)面積已達到19

萬km2,北方很多地區(qū)已面臨地下水資源枯竭的嚴峻危機。同時，

我國的地表水水質(zhì)污染狀況不容樂觀。2012年，依據(jù)水利系統(tǒng)全國

水資源質(zhì)量監(jiān)測站網(wǎng)的監(jiān)測資料?，采納《中國地表水環(huán)境質(zhì)量標準》

（GB3838-2002）,對全國20.1萬km的河流水質(zhì)狀況進行評價。全

年I類水河長占評價河長的5.5%,I［類水河長占39.7%,HI類水河

長占21.8%,IV類水河長占11.8%,V類水河長占5.5%,劣V類水

河長占15.7%o全國103個主要湖泊的2.7萬km?水面中，全年總體

水質(zhì)為I?山類的湖泊有32個，占評價湖泊總數(shù)的28.6%、評價水

面面積的44.2%；IV?V類湖泊55個，占評價湖泊總數(shù)的49.現(xiàn)、

評價水面面積的31.5%；劣V類水質(zhì)的湖泊25個，占評價湖泊總數(shù)

的22.3缸評價水面面積的24.3虬沿海海疆也呈現(xiàn)出嚴峻的富養(yǎng)化

現(xiàn)象，如2003年全海疆共發(fā)覺赤潮119次，累計面積約14550平方

公里。此外，全國約有50%城市市區(qū)的地下水污染比較嚴峻。2011

年，北京、遼寧、吉林、黑龍江、上海、江蘇、海南、寧夏、廣東

9個省(自治區(qū)、直轄市)采納《地下水質(zhì)量標準》(GB/T14848-9

3),進行抽樣分析，結(jié)果顯示：水質(zhì)適用于各種用途的I?H類監(jiān)

測井占評價監(jiān)測井總數(shù)的2.0%；適合集中式生活飲用水水源及工農(nóng)

業(yè)用水的III類監(jiān)測井占21.2%；適合除飲用外其它用途的IV?V類

監(jiān)測井占76.8%o

3、不科學(xué)的工程性措施導(dǎo)致整個水系統(tǒng)功能退化

城市化和各項灰色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)導(dǎo)致植被破壞、水土流失、不

透水面增加，河湖水體破裂化，地表水及地下水連通中斷，極大變

更了徑流匯流等水文條件，總體呈匯流加速、洪峰值增高的趨勢。

近50年很多河流的徑流量變更猛烈，而堤壩建設(shè)則導(dǎo)致大部分河徑

流量大幅下降，我國河流下降比率超過了30玳自上世紀90年頭以

來，長江、松花江、遼河、珠江、淮河、太湖流域等多地出現(xiàn)特大

洪水和不利洪水組合，設(shè)計洪水量被迫大幅增加；縮河造地，盲目

圍墾湖泊、濕地和河漫灘等行為，導(dǎo)致全國湖泊面積削減了15%,

陸域濕地面積削減了28%,其中圍墾面積占據(jù)80%以上，使河道行洪、

蓄洪實力下降。長江的下荊江河段裁彎取直案例表明：裁彎后原河

道長度縮短了1/3,比降加大，導(dǎo)致河道沖刷加大等不良影響。提

高局部地區(qū)堤防標準卻加大了相鄰地區(qū)的洪水風(fēng)險，水庫會帶來下

游地區(qū)的垮壩風(fēng)險，這些工程幾乎徹底變更了河流的生態(tài)環(huán)境。截

至2011年，全國已建堤防29萬公里，是新中國成立之初的7倍；

水庫從新中國成立前的1200多座增加到8.72萬座，總庫容從約20

。億立方米增加到7064億立方米。三峽水庫竣工運行后，干脆導(dǎo)致

生物多樣性銳減，污染加劇，水庫回水區(qū)水體富養(yǎng)分化、魚類削減,

魚類生存環(huán)境下降。

直至今日，對待這些綜合性問題，我們照舊熱衷于通過單一目

標的工程措施，構(gòu)建“灰色”的基礎(chǔ)設(shè)施來解決這些困難、系統(tǒng)的

問題，結(jié)果卻使問題日益嚴峻，進入惡性循環(huán)。狹隘的、簡潔的工

程思維，也體現(xiàn)在（或起源于）政府的小范圍決策和部門分割、地

區(qū)分割、功能分割的水資源管理方式。水本是地球上最不應(yīng)當被分

割的系統(tǒng)，可是我們目前的工程及管理體制中，卻把水系統(tǒng)分解得

支離破裂：水和土分別；水和生物分別；水和城市分別；排水和給

水分別；防洪和抗旱分別。這些都是簡潔的工程思維和管理上的“小

決策”帶來的弊端。誠如Odum所說：“小決策是一切問題的根源”。

所以，解決諸多水問題的出路在于回來水生態(tài)系統(tǒng)。

二、海綿城市理論內(nèi)涵

水環(huán)境及水生態(tài)問題是跨尺度、跨地域的系統(tǒng)性問題，也是互

為關(guān)聯(lián)的綜合性問題。諸多水問題產(chǎn)生的本質(zhì)是水生態(tài)系統(tǒng)整體功

能的失調(diào)，因此解決水問題的出路不在于河道及水體本身，而在于

水體之外的環(huán)境。如：大量的雨并不是落在河道里，所以防洪沒有

必要僅僅死守河道；主要污染源非水體本身，所以，水凈化的解決

之道也不在于水體本身。解決城鄉(xiāng)水問題，必需把探討對象從水體

本身擴展到水生態(tài)系統(tǒng)，通過生態(tài)途徑，對水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能

進行調(diào)理，增加生態(tài)系統(tǒng)的整體服務(wù)功能：供應(yīng)服務(wù)、調(diào)整服務(wù)、

生命承載服務(wù)和文化精神服務(wù)，這四類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)構(gòu)成水系統(tǒng)的

一個完整的功能體系。因此，從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)動身，通過跨尺度構(gòu)

建水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施，并結(jié)合多類具體技術(shù)建設(shè)水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施，是

“海綿城市”的核心。

1、價值觀：“水適應(yīng)人”轉(zhuǎn)向“人適應(yīng)水”

“海綿城市”是以“自然積存、自然滲透、自然凈化”為特征,

字里行間反應(yīng)出及傳統(tǒng)的工程思維下的“水適應(yīng)人”的治水思路迥

然不同。城市應(yīng)當是一種“人適應(yīng)水”的景觀，即“水適應(yīng)性景觀工

“適應(yīng)性”借用了生物學(xué)的術(shù)語，包含兩方面含義，一是生物的結(jié)

構(gòu)都適合于肯定的功能，二是生物的結(jié)構(gòu)和功能適合于該生物在肯

定環(huán)境條件下的生存和持續(xù)。因此，所謂“適應(yīng)性景觀”強調(diào)了其

是在外界的環(huán)境及其影響以及人類自身的變更共同作用下最終形成

的產(chǎn)物。很多傳統(tǒng)城市在長期的緩慢發(fā)展演化中，形成綜合的發(fā)達

的水適應(yīng)性景觀系統(tǒng)。Tobin&Montz總結(jié)出一種洪泛平原地區(qū)居

民的生活模型，他們認為洪水災(zāi)難是一種許久以來的自然現(xiàn)象，因

而他們的生活處于一種“災(zāi)難-破壞-修復(fù)-災(zāi)難的循環(huán)(disaster-

damage-repair-disastercycle)”中，并漸漸形成適應(yīng)洪水的生

活方式。我在對明清時期黃泛區(qū)城市防洪閱歷探討的基礎(chǔ)上，提出

了洪澇適應(yīng)性景觀的概念(floodadaptivelandscape),并進行

擴展和深化。在“第一屆城市水景觀建設(shè)和水環(huán)境治理國際研討會”

上首次提出水適應(yīng)性景觀(WaterAdaptiveLandscape)的概念，

隨后在2007年澳大利亞景觀設(shè)計年會上進一步闡述水適應(yīng)景觀作

為氣候變更的適應(yīng)性對策。我認為，在長期的水資源管理及及水旱

災(zāi)難斗爭的過程中，很多古代文明不斷適應(yīng)和改造城市及區(qū)域的水

系統(tǒng)，在很大程度上減緩了水災(zāi)難的影響，積累了大量具體閱歷和

才智，增加了人類適應(yīng)水環(huán)境的實力，形成城鄉(xiāng)的水適應(yīng)性景觀49o

在“人定勝天”的年頭，傳統(tǒng)而有效的人水關(guān)系被逐步忽視，各項

水利工程措施企圖迫使水系統(tǒng)適應(yīng)人類的活動，結(jié)果，事及愿違c

更加嚴峻的水危機使得人們重新諦視人及水的關(guān)系，在“人及自然

和諧”的生態(tài)價值觀下，應(yīng)當重新樹立人類活動，城市建設(shè)適應(yīng)水

系統(tǒng)的新的價值觀。

2、“海綿”即是以景觀為載體的水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施

完整的土地生命系統(tǒng)自身具備困難而豐富的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，這

是“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”理論的核心思想，聚焦到“水問題”上，這一

理論表明城市的每一寸土地都具備肯定的雨洪調(diào)蓄、水源涵養(yǎng)、雨

污凈化等功能，這也是“海綿城市”構(gòu)建的基礎(chǔ)。但是，各種關(guān)鍵

性生態(tài)過程中土地的分布是不均衡的，“景觀平安格局”理論認為

景觀中存在某些潛在的空間格局，它們由某些關(guān)鍵性的局部、位置

和空間所構(gòu)成，它們對物種保持和擴散的愛護過程有異樣重要的意

義，以求解如何在有限的國土面積上，以盡可能少的用地、最佳的

格局、最有效地維護景觀中各種生態(tài)過程的健康和平安。對于關(guān)鍵

性水過程而言，也存在著相應(yīng)的景觀平安格局，這一平安格局通過

土地和城市規(guī)劃和設(shè)計，最終落實成為水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施。有別于傳

統(tǒng)的工程性的、缺乏彈性的灰色基礎(chǔ)設(shè)施，它是一個生命的系統(tǒng)，

它不是因為單一功能目標而設(shè)計，而是用綜合的、系統(tǒng)地、可持續(xù)

地解決水問題。它供應(yīng)應(yīng)人類最基本的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，是城市發(fā)展

的剛性骨架。從水平安格局到水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施，它不僅僅維護了城

市雨澇調(diào)蓄、水源愛護和涵養(yǎng)、地下水回補、雨污凈化、棲息地修

復(fù)、土壤凈化等重要的水生態(tài)過程，而且它是可以在空間上被科學(xué)

辨識并落地操作的。所以，“海綿”不是一個虛的概念，它對應(yīng)著

的是實實在在的景觀格局；構(gòu)建“海綿城市”即是建立相應(yīng)的水生

態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施，這也是最為高效和集約的途徑。

3、“海綿城市”建設(shè)是以跨尺度的生態(tài)規(guī)劃理論和方法體系

為基礎(chǔ)

很多學(xué)者對“海綿城市”的理解傾向于聚焦在雨水利用和管理

問題上，同時提倡LID技術(shù)的應(yīng)用，關(guān)注末端處理和場地措施。誠

然，上述的確是“海綿城市”建設(shè)的重點之一，但并不全面。城市

水問題的解決前提是愛護區(qū)域水循環(huán)過程，這就注定了真正的解決

方案必定是跨尺度的，即“海綿城市”的構(gòu)建須要不同尺度的承接、

協(xié)作。

宏觀：“海綿城市”的構(gòu)建在這一尺度上重點是探討水系統(tǒng)在

區(qū)域或流域中的空間格局，即進行水生態(tài)平安格局分析，并將水生

態(tài)平安格局落實在土地利用總體規(guī)劃和城市總體規(guī)劃中，成為區(qū)域

的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施。在方法上，可借助景觀平安格局方法，判別對于

水源愛護、洪澇調(diào)蓄、生物多樣性愛護、水質(zhì)管理等功能至關(guān)重要

的景觀要素及其空間位置，圍繞生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)構(gòu)建綜合水平安格局。

其意義在于：1）明確現(xiàn)有的水系統(tǒng)中的重要元素、空間位置和相互

關(guān)系，通過愛護水系統(tǒng)的關(guān)鍵空間格局來維護水過程的完整性；2）

將水生態(tài)平安格局作為區(qū)域的生態(tài)用地和城市建設(shè)中的限建區(qū)，限

制建設(shè)開發(fā)并逐步進行生態(tài)復(fù)原，可避開將來的城市建設(shè)和土地開

發(fā)進一步破壞水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能；3）水系統(tǒng)可以發(fā)揮供應(yīng)雨洪管

理、水質(zhì)凈化、水生態(tài)和文化休憩功能，即作為區(qū)域的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)

施，為下一步實體“海綿系統(tǒng)”的建設(shè)奠定空間基礎(chǔ)。

中觀：主要指區(qū)縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度，或者城市新區(qū)。重點探討如何

有效利用規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的河道、坑塘，并結(jié)合集水區(qū)、匯水節(jié)點分布,

合理規(guī)劃并形成實體的“城鎮(zhèn)海綿系統(tǒng)”，并最終落實到土地利用

限制性規(guī)劃甚至是城市設(shè)計，綜合性解決規(guī)劃區(qū)域內(nèi)濱水棲息地復(fù)

原、水量平衡、雨污凈化、文化游憩空間打造等方面的問題。

微觀：“海綿城市”最終必須要落實到具體的“海綿體”，包

括公園、小區(qū)等區(qū)域集水單元的建設(shè)，在這一尺度對應(yīng)的則是一系

列的水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)技術(shù)的集成，包括：愛護自然的最小干預(yù)

技術(shù)、及洪水為友的生態(tài)防洪技術(shù)、加強型人工濕地凈化技術(shù)、城

市雨洪管理綠色海綿技術(shù)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)仿生修復(fù)技術(shù)等，這些技

術(shù)重點探討如何通過具體的景觀設(shè)計方法讓水系統(tǒng)的生態(tài)功能發(fā)揮

出來。

俞孔堅：“海綿城市”理論及實踐（三）

二、海綿城市理論內(nèi)涵

水環(huán)境及水生態(tài)問題是跨尺度、跨地域的系統(tǒng)性問題，也是互

為關(guān)聯(lián)的綜合性問題。諸多水問題產(chǎn)生的本質(zhì)是水生態(tài)系統(tǒng)整體功

能的失調(diào)，因此解決水問題的出路不在于河道及水體本身，而在于

水體之外的環(huán)境。如：大量的雨并不是落在河道里，所以防洪沒有

必要僅僅死守河道：主要污染源非水體本身，所以，水凈化的解決

之道也不在于水體本身。解決城鄉(xiāng)水問題，必需把探討對象從水體

本身擴展到水生態(tài)系統(tǒng)，通過生態(tài)途徑，對水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能

進行調(diào)理，增加生態(tài)系統(tǒng)的整體服務(wù)功能：供應(yīng)服務(wù)、調(diào)整服務(wù)、

生命承載服務(wù)和文化精神服務(wù)，這四類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)構(gòu)成水系統(tǒng)的

一個完整的功能體系。因此，從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)動身，通過跨尺度構(gòu)

建水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施，并結(jié)合多類具體技術(shù)建設(shè)水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施，是

“海綿城市”的核心。

1、價值觀：“水適應(yīng)人”轉(zhuǎn)向“人適應(yīng)水”

“海綿城市”是以“自然積存、自然滲透、自然凈化”為特征,

字里行間反應(yīng)出及傳統(tǒng)的工程思維下的“水適應(yīng)人”的治水思路迥

然不同。城市應(yīng)當是一種“人適應(yīng)水”的景觀，即“水適應(yīng)性景觀"

“適應(yīng)性”借用了生物學(xué)的術(shù)語，包含兩方面含義，一是生物的結(jié)

構(gòu)都適合于肯定的功能，二是生物的結(jié)構(gòu)和功能適合于該生物在肯

定環(huán)境條件下的生存和持續(xù)。因此，所謂“適應(yīng)性景觀”強調(diào)了其

是在外界的環(huán)境及其影響以及人類自身的變更共同作用下最終形成

的產(chǎn)物。很多傳統(tǒng)城市在長期的緩慢發(fā)展演化中，形成綜合的發(fā)達

的水適應(yīng)性景觀系統(tǒng)。Tobin&Montz總結(jié)出一種洪泛平原地區(qū)居

民的生活模型，他們認為洪水災(zāi)難是一種許久以來的自然現(xiàn)象，因

而他們的生活處于一種“災(zāi)難-破壞-修復(fù)-災(zāi)難的循環(huán)(disaster-

damage-repair-disastercycle)”中，并漸漸形成適應(yīng)洪水的生

活方式。我在對明清時期黃泛區(qū)城市防洪閱歷探討的基礎(chǔ)上，提出

了洪澇適應(yīng)性景觀的概念(floodadaptivelandscape),并進，亍

擴展和深化。在“第一屆城市水景觀建設(shè)和水環(huán)境治理國際研討會”

上首次提出水適應(yīng)性景觀(WaterAdaptiveLandscape)的概念，

隨后在2007年澳大利亞景觀設(shè)計年會上進一步闡述水適應(yīng)景觀作

為氣候變更的適應(yīng)性對策。我認為，在長期的水資源管理及及水旱

災(zāi)難斗爭的過程中，很多古代文明不斷適應(yīng)和改造城市及區(qū)域的水

系統(tǒng)，在很大程度上減緩了水災(zāi)難的影響，積累了大量具體閱歷和

才智，增加了人類適應(yīng)水環(huán)境的實力，形成城鄉(xiāng)的水適應(yīng)性景觀49。

在“人定勝天”的年頭，傳統(tǒng)而有效的人水關(guān)系被逐步忽視，各項

水利工程措施企圖迫使水系統(tǒng)適應(yīng)人類的活動，結(jié)果，事及愿違。

更加嚴峻的水危機使得人們重新諦視人及水的關(guān)系，在“人及自然

和諧”的生態(tài)價值觀下，應(yīng)當重新樹立人類活動，城市建設(shè)適應(yīng)水

系統(tǒng)的新的價值觀。

2、“海綿”即是以景觀為載體的水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施

完整的土地生命系統(tǒng)自身具備困難而豐富的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，這

是“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”理論的核心思想，聚焦到“水問題”上，這一

理論表明城市的每一寸土地都具備肯定的雨洪調(diào)蓄、水源涵養(yǎng)、雨

污凈化等功能，這也是“海綿城市”構(gòu)建的基礎(chǔ)。但是，各種關(guān)鍵

性生態(tài)過程中土地的分布是不均衡的，“景觀平安格局”理論認為

景觀中存在某些潛在的空間格局，它們由某些關(guān)鍵性的局部、位置

和空間所構(gòu)成，它們對物種保持和擴散的愛護過程有異樣重要的意

義，以求解如何在有限的國土面積上，以盡可能少的用地、最佳的

格局、最有效地維護景觀中各種生態(tài)過程的健康和平安。對于關(guān)鍵

性水過程而言，也存在著相應(yīng)的景觀平安格局，這一平安格局通過

土地和城市規(guī)劃和設(shè)計，最終落實成為水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施。有別于傳

統(tǒng)的工程性的、缺乏彈性的灰色基礎(chǔ)設(shè)施，它是一個生命的系統(tǒng)，

它不是因為單一功能目標而設(shè)計，而是用綜合的、系統(tǒng)地、可持續(xù)

地解決水問題。它供應(yīng)應(yīng)人類最基本的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，是城市發(fā)展

的剛性骨架。從水平安格局到水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施，它不僅僅維護了城

市雨澇調(diào)蓄、水源愛護和涵養(yǎng)、地下水回補、雨污凈化、棲息地修

復(fù)、土壤凈化等重要的水生態(tài)過程，而且它是可以在空間上被科學(xué)

辨識并落地操作的。所以，“海綿”不是一個虛的概念，它對應(yīng)著

的是實實在在的景觀格局；構(gòu)建“海綿城市”即是建立相應(yīng)的水生

態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施，這也是最為高效和集約的途徑。

3、“海綿城市”建設(shè)是以跨尺度的生態(tài)規(guī)劃理論和方法體系

為基礎(chǔ)

很多學(xué)者對“海綿城市”的理解傾向于聚焦在雨水利用和管理

問題上，同時提倡LID技術(shù)的應(yīng)用，關(guān)注末端處理和場地措施。誠

然，上述的確是“海綿城市”建設(shè)的重點之一，但并不全面。城市

水問題的解決前提是愛護區(qū)域水循環(huán)過程，這就注定了真正的解決

方案必定是跨尺度的，即“海綿城市”的構(gòu)建須要不同尺度的承接、

協(xié)作。

宏觀：“海綿城市”的構(gòu)建在這一尺度上重點是探討水系統(tǒng)在

區(qū)域或流域中的空間格局，即進行水生態(tài)平安格局分析，并將水生

態(tài)平安格局落實在土地利用總體規(guī)劃和城市總體規(guī)劃中，成為區(qū)域

的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施。在方法上，可借助景觀平安格局方法，判別對于

水源愛護、洪澇調(diào)蓄、生物多樣性愛護、水質(zhì)管理等功能至關(guān)重要

的景觀要素及其空間位置，圍繞生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)構(gòu)建綜合水平安格局。

其意義在于：1）明確現(xiàn)有的水系統(tǒng)中的重要元素、空間位置和相互

關(guān)系，通過愛護水系統(tǒng)的關(guān)鍵空間格局來維護水過程的完整性；2）

將水生態(tài)平安格局作為區(qū)域的生態(tài)用地和城市建設(shè)中的限建區(qū)，限

制建設(shè)開發(fā)并逐步進行生態(tài)復(fù)原，可避開將來的城市建設(shè)和土地開

發(fā)進一步破壞水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能；3）水系統(tǒng)可以發(fā)揮供應(yīng)雨洪管

理、水質(zhì)凈化、水生態(tài)和文化休憩功能，即作為區(qū)域的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)

施，為下一步實體“海綿系統(tǒng)”的建設(shè)奠定空間基礎(chǔ)。

中觀：主要指區(qū)縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度，或者城市新區(qū)。重點探討如何

有效利用規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的河道、坑塘，并結(jié)合集水區(qū)、匯水節(jié)點分布,

合理規(guī)劃并形成實體的“城鎮(zhèn)海綿系統(tǒng)”，并最終落實到土地利用

限制性規(guī)劃甚至是城市設(shè)計，綜合性解決規(guī)劃區(qū)域內(nèi)濱水棲息地復(fù)

原、水量平衡、雨污凈化、文化游憩空間打造等方面的問題。

微觀：“海綿城市”最終必須要落實到具體的“海綿體”，包

括公園、小區(qū)等區(qū)域集水單元的建設(shè)，在這一尺度對應(yīng)的則是一系

列的水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)技術(shù)的集成，包括：愛護自然的最小干預(yù)

技術(shù)、及洪水為友的生態(tài)防洪技術(shù)、加強型人工濕地凈化技術(shù)、城

市雨洪管理綠色海綿技術(shù)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)仿生修復(fù)技術(shù)等，這些技

術(shù)重點探討如何通過具體的景觀設(shè)計方法讓水系統(tǒng)的生態(tài)功能發(fā)揮

出來。

俞孔堅：“海綿城市”理論及實踐（四）

4、“海綿城市”旨在綜合解決城市生態(tài)問題

水生態(tài)系統(tǒng)區(qū)分于其他生態(tài)系統(tǒng)的主要特點之一在于水這一特殊

的環(huán)境因子。由于水是流淌和循環(huán)的特點，因此水生態(tài)系統(tǒng)的影響因素

并不在于水體本身，它及流域內(nèi)其他土地利用等景觀要素相聯(lián)系，自然

過程和人類活動對水生態(tài)系統(tǒng)的影響是廣泛的，它可以通過其他土地利

用方式間接影響。由于系統(tǒng)不能相識系統(tǒng)本身以及生態(tài)系統(tǒng)的開放性，

就水而論水簡潔形成認知障礙,應(yīng)從更高一個層次探討水體,將視野從

水體擴大到匯水區(qū)域（對靜水水體而言）或流域（對流水水體而言）以

及景觀尺度。即充分相識到水域、水體本身不僅僅是為水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，

而是為整個生態(tài)系統(tǒng)供應(yīng)了多種重要且無可替代的服務(wù)。例如，水域本

身不僅為水生生物供應(yīng)了生境系統(tǒng)，也為其他需水生物供應(yīng)了不行替代

的棲息環(huán)境，佛蒙特州的森林資源調(diào)查表明，90%的鳥類的棲息地在距

河岸150?170nl的范圍內(nèi)；人類也喜好棲水而居，因此而形成了浩大的

以水為核心的文化遺產(chǎn)。所以，從水問題動身，以構(gòu)建跨尺度水生態(tài)基

礎(chǔ)設(shè)施為核心的“海綿城市”，最終能綜合解決城市生態(tài)問題，包括區(qū)

域性的城市防洪體系構(gòu)建、生物多樣性愛護和棲息地復(fù)原、文化遺產(chǎn)網(wǎng)

絡(luò)和游憩網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建筆，也包括局域性的雨洪管理、水質(zhì)凈化、地下水補

充、棕地修復(fù)、生物棲息地的營造、公園綠地營造，以及城市微氣候調(diào)

敕箋箋

5、“海綿城市”是古今中外多種技術(shù)的集成

“海綿城市”的提出有其深厚的理論基礎(chǔ)，又是一系列具體雨洪管

理技術(shù)的集成和提煉，是大量實踐閱歷的總結(jié)和歸納。我認為，可以納

入到“海綿城市”體系下的技術(shù)應(yīng)當包括以下三類：第一，讓自然做工

的生態(tài)設(shè)計技術(shù)。自然生態(tài)系統(tǒng)生生不息，不知疲乏，為維持人類生存

和滿足其須要供應(yīng)冬種條件和過程，生態(tài)設(shè)計就是要讓自然做工，強調(diào)

人及自然過程的共生和合作關(guān)系，從更深層的意義上說，生態(tài)設(shè)計是一

種最大限度的借助于自然力的最少設(shè)計55。任何技術(shù)的運用要敬重自

然，而不是依靠工程措施不惜代價的以“變更場地原木穩(wěn)定生態(tài)環(huán)境”

為代價來實施“生態(tài)建設(shè)”。其次，中國古代水適應(yīng)技遺產(chǎn)。先民在

長期的水資源管理及及旱澇災(zāi)難斗爭的過程中，積累了大量具有樸實生

態(tài)價值的閱歷和才智，增加了人類適應(yīng)水環(huán)境的實力。在城市和區(qū)域尺

度，古代城鄉(xiāng)聚落適應(yīng)水環(huán)境方面的已有探討散見于聚落地理方面的探

討。在城市規(guī)劃界，吳慶洲等人作了大量卓有成效的探討。水利方面的

相關(guān)遺產(chǎn)也特別豐富。俞孔堅等探討了黃泛平原古代城市的主要防洪治

澇的適應(yīng)性景觀遺產(chǎn)，并總結(jié)出了“城包水”“水包城”和“陰陽城”

等水適應(yīng)性城市形態(tài)，飽含著古人應(yīng)對洪澇災(zāi)難的生存閱歷，對今日的

城市水系治理、防洪治澇規(guī)劃以及土地利用規(guī)劃等仍大有裨益。同時，

古代人民還創(chuàng)建了豐富的水利技術(shù)，例如我國有著2500年的陂塘系統(tǒng),

它同時供應(yīng)水文調(diào)整、生態(tài)凈化、水土保持、生物多樣性愛護、生產(chǎn)等

多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。目前學(xué)術(shù)界對這些傳統(tǒng)技術(shù)的整理歸納和應(yīng)用還特

別不夠。第三，當代西方雨洪管理的先進技術(shù)，包括LTD技術(shù)、水敏感

城市設(shè)計等，相關(guān)探討成為近年來城市水問題探討的熱點，在此不再贅

述。

三、海綿城市多尺度構(gòu)建方法及實踐

1、宏觀一一綜合水平安格局，案例：北京

在過去30年中，伴隨人口的增長北京城區(qū)面積已經(jīng)拓展了700冊

擴散式、攤大餅式的城市擴展使得城市沒有為生物和水預(yù)留科學(xué)合理的

空間，彈性的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)缺失。也因此導(dǎo)致一系列的生態(tài)環(huán)境問題，如雨

澇頻繁及河流湖泊干枯并存；公園綠地及區(qū)域水系統(tǒng)割裂，導(dǎo)致雨澇時，

公園的雨水排往城市雨水管道，奢侈了雨水資源，也增加了市政排水系

統(tǒng)的壓力，而干旱時，綠地又須要澆灌，及城市用水競爭；非生態(tài)化的

河道建設(shè)方式不但沒有使其成為日常通勤和游憩通道，反而成為市民活

動的障礙。因此，如何留住雨水并回補地下水，如何將這些留在地表的

水及生物愛護相結(jié)合，如何及文化遺產(chǎn)相結(jié)合，如何及游憩系統(tǒng)、慢行

系統(tǒng)相結(jié)合，均是急需通過水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)建系統(tǒng)地解決的城市生

態(tài)問題。

本案例從北京市水系的空間格局及水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的關(guān)系入手，通

過水文過程分析和模擬，判別和愛護具有較高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的用地，提

出水源愛護區(qū)、地下水補給區(qū)等地區(qū)的生態(tài)管控導(dǎo)則，并復(fù)原城市水系

自然形態(tài)、建立河流生物廊道系統(tǒng)，從而構(gòu)建起北京市綜合水平安格局，

包括：1）雨洪平安格局，通過徑流過程模擬、雨洪沉沒分析（20年、5

0年、200年一遇下的雨洪可能沉沒范圍）和歷史洪澇狀況分析，確定

區(qū)域的雨洪平安格局。這個平安格局可以有效維護降雨徑流的自然過

程，通過復(fù)原水系的調(diào)洪蓄澇實力，使城市免受雨洪災(zāi)難的威逼。2）

水源愛護平安格局，對于北京市這樣一個缺水城市而言，地表及地下水

源愛護是區(qū)域水平安格局的另一個重要功能。依據(jù)相關(guān)地表水源愛護規(guī)

劃以及地下水資源補給實力分析，確定水源愛護平安格局。最終兩者疊

加形成綜合水平安格局，它將生態(tài)系統(tǒng)的各種服務(wù)功能，包括旱澇調(diào)整、

水源愛護、生物多樣性愛護、休憩及審美啟智，以及遺產(chǎn)愛護等整合在

一個完整的景觀格局中，并最終通過及相應(yīng)尺度的城市總體規(guī)劃（或土

地利用總體規(guī)劃）相結(jié)合落實在土地上，構(gòu)成禁止建設(shè)區(qū)和限制建設(shè)區(qū)

的核心網(wǎng)絡(luò)，成為引導(dǎo)城市空間有序擴展的剛性骨架。

掙合水安全格局

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圖4北京市綜合水生態(tài)平安格

局

北京市水生態(tài)平安格局分為三個平安水平：底線平安格局、滿足平

安格局和志向平安格局。假如依據(jù)最志向化的平安格局來構(gòu)建水生態(tài)基

礎(chǔ)設(shè)施，那么北京市洪澇災(zāi)難頻率將大大降低，同時城市人口容量也將

大大提高，人及水的用地之爭可以輕松化解，因為水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施能完

全消納區(qū)域雨洪水，并有效回補地下水資源。2007年完成的北京水生態(tài)

基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃探討，不幸在2012年得到了驗證。北京721特大暴雨造

成了79人死亡，而死亡事故的發(fā)生地點，正好及七年前做的雨洪平安

格局吻合（圖3.2-3）。

摘要：圖5北京市7.21暴雨人員遇難地點及北京水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施

關(guān)系3.2中觀城鎮(zhèn)海綿系統(tǒng)，案例：六盤水

圖5北京市7.21暴雨人員遇難地點及北京水生態(tài)基

礎(chǔ)設(shè)施關(guān)系

俞孔堅：“海綿城市”理論及實踐（五）

2、中觀一一城鎮(zhèn)海綿系統(tǒng)，案例：六盤水

六盤水是一個在20世紀60年頭中期建立起來的工業(yè)城市，城

市被石灰?guī)r的山丘環(huán)繞，水城河穿城而過。城市人口密集，在60《m

2的土地上，居住了約60萬的人口。六盤水市的水生態(tài)綜合治理旨

在減緩來自山坡的水流，建立一個以水過程為核心的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施

來存蓄和凈化雨水，使水成為重建健康生態(tài)系統(tǒng)的活化劑，供應(yīng)自

然和文化服務(wù)使這個工業(yè)城市變?yōu)橐司映鞘小?/p>

為了構(gòu)建完整的城鎮(zhèn)海綿系統(tǒng)，工程關(guān)注水城河流域和城市兩

個層面。首先，河流串聯(lián)起現(xiàn)存的溪流、濕地和低凹地，形成一系

列蓄水池和具有不同凈化實力的濕地，構(gòu)建了雨洪管理和生態(tài)凈化

系統(tǒng)。這一方法不僅最大限度的削減了城市雨澇災(zāi)難，而且在旱季