「海绵城市」这才是未来城市的样子！
近期，全国多地普降特大暴雨，城区低洼路段和辖区内涝严重，城市基础设施遭受水害损毁。一时间城市排水成为全社会的焦点，也引起公众对于“海绵城市”建设的关注。
海绵城市通常指绿色基础设施，也被称作低影响开发、可持续城市排水系统，水敏感城市设计等。简单来说，海绵城市的理念就是在城市建设过程中，通过修建能够涵养水源的绿色空间网络（包含绿色屋顶、植草沟、下凹式绿地、透水铺装、人工湿地、雨水花园等），尽可能地模仿原有自然生态水循环模式，以调蓄雨水、增大地面渗透能力、减少暴雨径流及污染，对雨水进行资源化利用。
来源：《海绵城市：打造绿色、宜居、资源化的前瞻水环境》
国务院办公厅2015年10月印发《关于推进海绵城市建设的指导意见》，明确指出建设海绵城市，统筹发挥自然生态功能和人工干预功能，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式，最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响，将70%的降雨就地消纳和利用。到2020年，城市建成区20%以上的面积达到目标要求；到2030年，城市建成区80%以上的面积达到目标要求。
为更好实现保障海绵城市的建设目标，住建部于2015年出台《海绵城市建设绩效评价与考核办法》对海绵城市建设绩效评价与考核指标进行规定，分为水生态、水环境、水资源、水安全、制度建设及执行情况、显示度六个方面，共计18项具体指标（见图）。
最大化协同即最先进设计
海绵城市的设计途径旨在通过对自然过程的探索，让城市中的景观与基础设施联系更为紧密，实现最大化的协同。
在实际实践中，尽可能将雨水滞留在地表并加以有效控制，避免其直接快速排入埋设在地下的巨大而错综复杂的管道中。传统的工程式雨洪管理设计的显著特征是大量运用混凝土排水渠、排水管道和蓄水池等设施，但这些设施犹如高速公路，一旦超负荷运作，便会发生拥堵。在暴雨事件发生时，雨水往往被迅速排到下游，造成蓄水池水位超标。同时，当峰值流速过快而超过雨洪处理系统的承载力时，雨水处理系统便会崩溃，未经处理的雨水因此汇入河流。
相比之下，现代海绵城市设计则将雨水截流在上游及城区内，从而延缓径流的发生，并大幅度降低下游区域的峰值流量。海绵城市建设有着多种多样的具体策略，但所有海绵城市基础设施的实质，均着重于将雨水分流，从而减少下水道及废水处理设施的负荷。
从技术层面来说，中国的海绵城市遵循生态优先的原则，通过采用“源头削减、过程控制、末端处理”的方法，在“渗、滞、蓄、净、用、排”六个方面分别采取措施（见下图），将自然途径和人工措施相结合，最终实现“小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解”。其 中：
"源头削减”：着重强调LID（低影响开发）理念，通过修建绿色基础设施加强地面径流渗透性，有效吸收和滞留雨水；
" 过程控制 ”：将LID和 灰 色 基 础 设 施（Grey Infrastructure）建设相结合，在修建植草沟、植被缓冲带基础上，对传统水处理基础设施，如污水处理厂、地下管网、排水泵站等，同样进行新建和改造，主要包含雨水调蓄设施扩容、深层调蓄隧道技术应用、雨水地下净化和再利用系统设计，以及排水管网优化等；
"末端处理”：通过渗透塘、蓄水池、雨水罐、雨水湿地等手段构建多功能末端调蓄系统，对自然水系进行保护和利用。
新加坡由于国土面积小、人口密度高、雨水储存空间有限，必须在暴雨灾害期间高效处理大量雨水径流。同时，新加坡也面临着暴雨所带来的径流污染风险。为应对这些挑战，新加坡公共事业局（PUB）在2006年启动了一个名为“活跃、美丽、干净水源”的计划（Active，Beautiful，Clean Waters，简称ABC水源计划），旨在改善水质、保护水源，并将雨洪管理纳入城市景观规划，为市民创造绿色宜居的休闲娱乐空间。
新加坡是世界上少数几个大规模收集雨水作为饮用水源的国家之一。因此，相较其他国家相类似水生态治理方案，ABC水源计划更专注于水质净化。该计划在采 用传统排水解决方案（如调蓄池）基础上，加入大量绿色基础设施元素——如雨水花园、植草沟、下凹式绿地、生态树池、人工湿地和沉淀池等——对雨水源头、路径及末端进行全过程的综合管理。目前，新加坡将整个国家2/3面积作为集水功能区，用于收集和过滤雨水，将城市规划与雨水综合利用高度集成和关联。其中，新加坡的碧山-宏茂桥公园便很好地展示了这一新型城市水生态景观的设计方式。为响应ABC水源计划，公园根据“洪水泛滥平原”概念进行设计和升级，将公园内最初一条混凝土运河通过土壤生物工程，改造成天然河流，并与城市整体排水管网相连。改造后的公园不仅可以用作雨水输送，也可作为居民沿河的公共休闲场所。
▲ 新加坡碧山-宏茂桥公园（来源：ABC水源计划）
重庆位于四川盆地东南部，长江与嘉陵江交汇处，四周群山环绕。这一独特的地理环境也造成重庆气候潮湿且多雨的天气状况。其中主城区降雨丰沛，70%以上降水集中在5～9 月，且雨型急促、降雨历时短，易形成强降雨。大雨及暴雨降水量约占年降水量的40%以上，低洼处洪涝灾害风险高。由于地形坡度起伏大，降水多而急，主城区地表径流速度快，在中小降雨条件下山地径流速度为3～4m/s，是平原地区的2～3倍，径流对地面冲刷强烈。
为应对重庆独特的气候条件，重庆AI CITY由特斯联联合世界知名建筑设计事务所BIG进行整体设计。结合海绵城市的概念，以及城市基础建设中的雨虹管理原则，因地制宜，大量采用透水性材料，最大可能结合设计中的植被和土壤，来吸收减缓地表水留并且有效收集。通过净化处理，循环利用于AI CITY中的植被浇灌，形成了绿色、可持续的自然水资源应用闭环。
与此同时，AI CITY结合整体地势和水流的动态分析。特斯联在AI CITY中建造过程中搭建起复杂且高效的水资源综合管理系统，凭借建筑中自身的多样化排水系统，结合透水路面，一方面让水流快速疏解，另一方面在合适位置形成雨水花园和各类水景，让建筑与自然融为一体，和谐共生。
▲ AI CITY 景观中的水资源解析
除对园区本身进行智能化打造外，AI CITY建筑本身同样具有生命力。它可呼吸、可感知，可通过北斗系统数据，实时监测建筑本身偏移、沉降情况；通过接入卫星地图，实时了解项目周边特种作业车辆作业情况，以及周边地带实时交通情况；通过接入移动终端，实时掌握园区人员通行情况；通过接入气象局数据，实时了解园区周边温度、湿度和环境等各方面情况。这一系列的智能技术可以在极端天气情况下，更好地把握建筑各项“生命体征”，从而实现更有效的资源调度。
参考资料：
《海绵城市：打造绿色、宜居、资源化的前瞻水环境》白皮书报告
《从哥本哈根暴雨防控规划中我们能学到什么？》公众号文章
