質疑「海綿城市」

1. 前言

前幾年就看到有關於海綿城市的報道，當時只是粗略看了一下，感覺不靠譜，認為有人或許只是想借生態之名炒作一下概念。但隨著住建部發布了《海綿城市建設技術指南》（以下簡稱：《指南》），以及修訂了若干有關城市建設的設計規範，方才意識到是在動真格了。於是再次認真關注了一下，更感覺到了問題的嚴重性，因為海綿城市提出的一些城市建設理念有原則性錯誤，技術路線也是混亂不合邏輯的，出於一個工程技術人員的職業良知，認為應該坦率表明自己的觀點，如有謬誤之處，歡迎批評指正。

2. 海綿城市的缺陷

2.1 不利於防洪

海綿城市關注的主要對象是城市降雨。簡而言之，在沒有海綿化的城市，一旦發生降雨，凡地表產生的雨水徑流都會彙集進入城市雨水管網，而後排入河道。而海綿化城市，則是爭取最大限度地將雨水徑流截留在城市地表，比如刻意設置凹地，或採用透水路面等。

被截留在城市地表的雨水除了部分蒸發外，還有就是滲入地下以補充地下水，或者稱之為涵養水源。

城市涵養水源的確重要，因為人有各種親水需求，且城市景觀和綠地也離不開水的滋養。

因此海綿城市推崇者（以下簡稱：海綿論者）認為：不應該讓雨水徑流直接進入排水管道白白流走，批評現有的排放方式是「粗暴的」的，是對水資源一種浪費。

但是將雨水徑流截留在地表顯然是不利於防洪的，當暴雨來臨時只會促使「城市看海」更快到來，到那時，恐怕無人會抱怨城市排水管道太「粗暴」，相反是太「溫柔」了吧。

2.2 基本原則的誤導

對於現代城市規劃而言，滿足防洪標準無疑是居首位的頭等大事，其次才能考慮涵養水源，這個基本原則應該是個鐵律。

可是在《指南》中，對海綿城市的建設制定了如下基本原則：「海綿城市建設——低影響開發雨水系統構建的基本原則是規劃引領、生態優先、安全為重、因地制宜、統籌建設。」將生態優先置於（防洪）安全之前，顯然是一種主次顛倒的錯誤引導。

《指南》是指導城市水系設計的指導性文件，理應包含城市防洪內容，並放在突出位置，可通篇竟然都找不到有關城市防洪的論述。只是蜻蜓點水般地提到一句「（10）城市水系低影響開發雨水系統的設計應滿足《城市防洪工程設計規範》（GB/T50805）中的相關要求。」不免讓人生疑：是不是知道海綿城市會「看海」，所以預設了「脫罪」的伏筆。

《指南》對「低影響城市設計和開發」的解釋是：「其核心是維持場地開發前後水文特徵不變，…….」這種表述很不科學，是否要「維持場地開發前後水文特徵不變」是需要進行科學論證的，尤其是防洪安全論證。如果待建城市的場地是常遭水淹的低洼地（比如蘇州工業園區），那就一定要填高場地，不能維持其水文特徵不變的。遵從自然原生態首先必須要尊重科學，毫無原則地遵從自然原生態是走極端的表現，對建設現代化城市是有害的。

3. 城市水系設計理念

正確的城市水系設計理念，應該是在確保防洪安全的前提下兼顧涵養水源。

3.1 新建或擴建城市

首先是防洪：根據當地積累的水文資料進行分析計算，以及按城市防洪等級來確定洪水位高程，通常再加0.5米作為防洪高程，如果現狀場地高程已經不低於該防洪高程，則可直接用於城市修路建房，若現狀場地高程低於該防洪高程，則應該取土填築，以確保新建城市場地不低於該防洪高程。以蘇州工業園區為例：因新建城市場地不滿足百年一遇防洪高程，為獲取巨量土方，硬是採用擴建獨墅湖、金雞湖等方法大規模挖土，結果是將整個工業園區地表填高約1.8米，這才完全消除了洪水侵擾的後顧之憂。

其次是涵養水源：所謂涵養水源，其實就是將城市河道和地下水位，常態維持在人類希望的高程範圍，一般希望水平面距城市地表垂直高差約2~2.5米。

如果根據水文資料，常水位已經是處在人類希望的高程範圍，那就無須再額外增加水利工程。這種情況可能會發生在地勢平坦的平原地區。

如果是在丘陵地區，河道水位落差較大，那麼就可以在城市河道下游建造水閘、溢流壩等水利設施，將河道水位抬升至人類希望的高度。

3.2 老城區

因歷史原因，通常在老城區低洼地比較多。以蘇州古城區為例，還涉及到古城保護，為避免水淹，只能為古城區進行獨立水系設計（俗稱：城市防洪大包圍），即凡流經古城區的河道，在其上游和下游，建造水閘和抽水泵站控制，通過強制外排，將古城區內河道水位控制在合理範圍。

在老城區低洼地就沒有必要考慮涵養水源了。

4. 地下水的補給方法

地下水的補給方法有兩種：豎向滲透和橫向滲透。

4.1 豎向滲透

在非海綿城市，通常是以城市綠地為主，當降雨使綠地飽和後，一般情況是：較多部分雨水徑流進入排水管道，剩餘較少部分雨水會下滲補充地下水。當降雨終止後下滲也會終止，通常這個下滲時段長度是不會超過降雨時段長度的。

為了增加雨水下滲量，海綿論者在城市綠地設置各種凹地，如水塘、水溝等，用延長下滲時段長度的方法來增加下滲量。但這也會帶來污染問題：降雨初期因裹挾著空氣中的塵埃是比較骯髒的，彙集流入凹地後就會沉積下來，既不會下滲也不會蒸發，況且在這些凹地內的積水缺少流動，長期日積月累就會演變為臭水塘。比如一些城市中的黑臭水體，就是因為缺少流動變為「死水」造成的。

海綿論者推薦的透水路面也是很有問題：在雨水沖刷下，路面上的細顆粒固體污染物會進入透水路面空隙中堵塞空隙，且難以清除，既污染了路面也會使得下滲效率下降。更為嚴重得是：採用透水路面會對路面結構強度和路基穩定造成嚴重傷害。

4.2 橫向滲透

城市地下水其實是與城市河道相通的。當河道水位上漲時，地下水水位也會跟著上漲，不過有個滯後效應，與當地土質有關，如果是透水性好的砂性土，則滯後時間較短，反之若是粘性土，則滯後時間較長。

總之，無論城市河道水位是上漲或者下跌，地球重力總是會驅使地下水位與河道水位逐漸達成一致。這種通過水力壓差橫向滲透平衡水位的方法姑且可以稱之為：橫向滲透法。

因此，通過雨水管網排入城市河道內的雨水，未必如海綿論者所言是白白浪費掉了，只要河道水位上升，河道內水就一定會通過橫向滲透補充城市地下水，持續不斷，直到河道水位與地下水位重新達到再平衡。促使河道水位上升的因素不外乎有以下幾種：其一是降雨使城市地表徑流水經雨水管網排入河道；其二是因上遊河道水位上漲；其三是因泵站抽水將外河水抽入城市內河。

另外，這種橫向滲透也可以反向進行。比如在汛期來臨前，為提前留出「庫容」，可以將城市內河水經泵站抽水排向外河，當城市內河水位下降時，城市地下水就會向河道內滲透。

由此可見，地下水位的升降其實是完全受河道水位主宰。如果海綿論者認為豎向滲透是可以補給地下水的話，那麼也會因為地下水位高於河道水位而通過橫向滲透向河道排放，按照海綿論者的說法，是不是也有「白白浪費掉」之嫌呢？不過，一種是通過排水管道「浪費」，另一種是通過橫向滲透「浪費」，沒什麼本質區別吧。

每一次降雨（特別是大雨、暴雨）都是對城市空氣、地表、建築物和綠地植物的洗滌，洗滌後的髒水應儘快通過排水管道排入河道中。較重的顆粒物會在河道內沉積形成淤泥，較輕的顆粒則會成懸浮態隨河水流動離開城區，流向河道下游。因此，降雨過後會使城市空氣更清新，地表和建築物更乾淨，綠色植物和花卉更鮮艷。

河道內的沉積的淤泥可以通過定期疏浚清除，以保持水體清潔和流動順暢。

而海綿論者將降雨髒水截留在城市地表的做法，實在是很不明智的。

5. 透水路面與道路強度理論相悖

常見的道路路面主要有兩種，一種是水泥混凝土路面，另一種是瀝青混凝土路面。無論是哪種路面，其混合骨料一般都是由各種粒徑的碎石和砂組成，區別在於：水泥混凝土路面採用的是水泥膠結料，而瀝青混凝土路面採用的是瀝青膠結料。

無論是哪種路面，混合骨料的組成都是要進行級配設計的，其目的是：混合料之間所有空隙，都應由相應粒徑的碎石或砂來進行填充，以追求各種粒徑骨料之間的最大密實組合，也就是空隙率最小。路面的強度原理之一是：膠結料在最大密實度的混合料中膠結效果最好，因此路面強度也高。也就是說：級配良好做出的高等級路面通常是不透水、或者透水性極差的。

而透水路面為了要透水，必須要增大路面空隙率，比如去除混合料中的砂，甚至部分小粒徑碎石，這就使得混合料膠結強度大幅降低，從而導致路面強度大幅降低。

同理，道路路基也有密實度要求，路基施工時之所以要採用壓路機反覆碾壓，目的也就是提高路基土的密實度，也就是最大限度地壓縮土顆粒之間的空隙。有時為了進一步提高路基強度，還要在路基土中摻和些石灰或水泥，這樣加固後的土路基就更不會透水了。

因此，透水路面與道路強度理論相悖，目前或許也只能在人行道或慢行系統道路上試試，一旦想要在有重載車行駛的機動車道上做嘗試，那麼百分百一定失敗。

6. 把城市建在花園裡

海綿論者似乎有一種誤導，好像只有自然的原生態才是生態，而經人工改造後的生態（比如人工植草種樹）就不是生態了，這是不對的，是帶有偏見的生態觀。所謂「生態」其實只是與綠化程度有關，雖然沒有嚴格標準，不過通常可以形成共識的是：一座城市中若綠化用地比例越高，就越生態。當然，這也要有個合適的度，畢竟城市是人口大量聚集的地方，也要有高樓林立、交通四通八達的繁華一面。

住在生態城市是人人都嚮往的，但如果能更上升一步，住進花園城市豈不更好？花園城市典型特徵是：綠化不是簡單的植草種樹，而是需要進行精心的景觀設計，挑選各種花草和樹進行組合搭配，並修整出各種千姿百態、色彩斑斕的立體形狀，就像做植物雕塑一般。

蘇州工業園區就是秉承了新加坡人的城市設計理念：「把城市建在花園裡」的典型案例。目前在二線城市中，也是名列前茅最具有吸引力的城市。

人與城市交流最頻繁的地方就是城市道路，因此，城市道路沿線的綠化景觀對人的視覺衝擊最直接、最頻繁。新加坡設計師在規劃蘇州工業園區城市主幹道、次幹道沿線綠化用地時，可以說是毫不吝嗇。通常除道路紅線兩側各分布有不小於10米寬的綠化用地外，道路中央分隔帶也有近7米寬的綠化景觀帶。駕車行駛在這樣的道路上，兩側風景賞心悅目，就像是在花園中遊覽一樣。因此，人類最嚮往的宜居城市應該是高檔次的花園城市，而不是那種不靠譜的海綿城市。

7. 結束語

《指南》認為海綿城市的好處是：「下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水「釋放」並加以利用。」，可怎麼「加以利用」，且好處在哪裡卻沒有說。然而壞處倒是可以預見的：其一是城市綠地大幅度減少，是因為綠化凹地內的植物花卉大都因被積水浸泡過度憋死了，這對所謂「會呼吸的城市」是莫大諷刺；其二是凹地內水體因缺少流動形成黑臭水體；其三是機動車道透水路面大規模損壞；其四是人行道板在行人踩踏下濺起積水等等。

城市水系的責任劃分本來是很清晰的：水利部門管好河道，負責解決防洪和涵養水源；而市政部門則負責管好城市地表排水，當暴雨來臨時能夠迅速將地表徑流水全部排入河道中，各司其職，城市水系也就完美了。可現在冒出個「海綿城市」，要市政部門「涵養水源」卻又不管防洪，結果造成了技術路線混亂、責任不清，一旦城市「看海」，百姓怨聲載道，故而希望這個不靠譜的「海綿城市」早日休矣！

參考文獻：

1.住房城鄉建設部 海綿城市建設技術指南—低影響開發雨水系統構建 2014年10月

2.蘇州工業園區規劃建設局 蘇州工業園區總體規劃 1994年