海绵城市的建设与评估概念模型构建研究.docx

1、26 2017 Vol.32, No.5文章编号：1673-9493（2017）05-0026-07 中图分类号 ： TU981 文献标识码：A DOI ： 10.22217/upi.2016.535海绵城市的建设与评估概念模型构建研究Research on Conceptual Modeling of the Construction and Evaluation of Sponge City高峰 蔺欢欢Gao Feng, Lin Huanhuan摘要：为促进和完善海绵城市建设的基础理论体系，在梳理海绵 城 市 提 出 的 国 内 外 背 景 及 其 理 论 内 涵 分 析 的 基 础 上

2、剖 析 海 绵 城 市 塑造机理，从承受干扰能力、恢复到稳定状态需要的时间或速率 与 自 适 应 的 管 理 能 力 三 个 维 度 构 建 海 绵 城 市 弹 性 塑 造 机 理 概 念 模 型，并对其进行扼要阐释。进一步从宏观、中观、微观三个层面 构建海绵城市塑造方法论体系。在论述与比较现阶段海绵城市评 价指标体系与评价方法的基础上，从径流排出量出发，构建海绵 城市水文特征定量评估概念模型及其应用技术路线。研究结果可 为海绵城市的研究与实践提供新的思路和方法。Abstract: In order to promote and optimize the basic theory system

3、 of the construction of sponge city, the domestic and international developing background of sponge city are analyzed, and its theoretical connotation is resolved, based on this, the shaping mechanism of sponge city is argued. And then, the conceptual model of shaping mechanism of sponge city is con

4、structed from three dimensions, which are the ability to withstand interference, the time or rate of returning to a steady state, and adaptive management capability. This paper then makes a brief explanation on this conceptual model. Furthermore, shaping methodology system of the sponge city is anal

5、yzed from three levels, namely macro-level, meso-level and micro-level. Finally, on the basis of the discussion and comparison of the evaluation index system and evaluation method of sponge city, the paper builds the conceptual of quantitative evaluation model of the hydrological characteristics of

6、sponge city and its applied technical route from the point of view of run-off emission. The research results provide a new idea and method for the research and practice of the sponge city.关键词 ： 海绵城市 ； 水弹性功能 ； 概念模型 ； 水文定量评估Keywords: Sponge City; Water Elastic Function; Conceptual Model;Hydrological Q

7、uantitative Evaluation中 南 大 学 研 究 生 创 新 基 金 项 目 （ 2017zzts627， 2017zzts814）作 者 ： 高 峰 ， 中 南 大 学 资 源 与 安 全 工 程 学 院 ， 副 教 授 ， 研 究 生 导 师 蔺 欢 欢 ， 中 南 大 学 资 源 与 安 全 工 程 学 院 ， 硕 士 研 究 生 。 引言“城 中 看 海 ”“东 方 威 尼 斯 ”“小 区 孤 岛 ”等 城 市 内 涝 灾 害 与 环境问题日益突出，传统城市规划与设计理论面临挑战，新概念 如“海绵城市”受到广泛关注。2012 低碳城市与区域发展科技论 坛 首 次 提

8、出 海 绵 城 市 概 念 ， 2014 年 10 月 住 建 部 印 发 海 绵 城 市 建 设 技 术 指 南 （ 下 称 建 设 指 南 ） 明 确 给 出 了 海 绵 城 市 的 概 念 及 内 涵 解 析。 随 后 关 于 推 进 海 绵 城 市 建 设 的 指 导 意 见 海 绵 城市专项规划编制暂行规定颁布，海绵城市建设进入推进专项 规划编制、按程序报批的积极部署中。海绵城市的概念在官方文 件中被明确提出，意味着生态雨洪管理思想和技术将从学界走向 管理层面，并在实践中得到有力推广。学 术 界 对 海 绵 城 市 建 设 已 有 初 步 研 究 ， 俞 孔 坚 指 出 我 国 仍

9、未摆脱“工程性措施”治水的本质，认为海绵城市科学内涵是从 人适应水出发，构建以景观为载体的跨尺度水生态基础设施，以 生 态 途 径 解 决 城 乡 水 问 题 1 ； 张 纯 等 分 析 了 美 国 城 市 精 明 增 长（S mart Growth）策略下的暴雨最优管理经验及启示 2 ； 仇保兴 指 出 海 绵 城 市 建 设 的 本 质 是 解 决 城 镇 化 与 资 源 环 境 的 协 调 和 谐 ， 将快排式的传统雨洪管理模式转变为“渗、 滞、 蓄、 净、 用、 排” 新 模 式 3 ； 车 伍 等 分 析 当 前 海 绵 城 市 建 设 的 困 境 与 误 区 ， 并 针 对 性 地

10、 提 出 建 设 的 关 键 环 节 与 技 术 、 管 理 措 施 4 ； 叶 晓 东、 姜 勇 等 以某一城市为例分别从海绵城市建设规划编制、实施途径及建设 路径探索不同区域海绵城市建设 5,6。 赵 宏 宇 等 和 翟 俊 利 用 公 共 空 间 的 巧 妙 构 思 和 雨 洪 调 蓄 的 弹 性 策 略 ， 交 互 利 用 城 市 土 地 资 源 ， 构 建 雨 水 管 理 基 础 设 施 与 景 观 和 生 态 高 效 复 合 的 生 态 城 市 雨 洪 安 全格局 7,8。 上 述 研 究 在 海 绵 城 市 建 设 的 起 步 阶 段 具 有 一 定 的 指 导 和借鉴作用，但主

11、要集中于应用层面，在基础理论研究方面成果 偏少，如在海绵城市塑造机理、塑造方法等基础性问题方面的研 究还很缺乏，这很大程度上阻碍了海绵城市建设的研究与发展。鉴于此，在综述海绵城市建设研究与实践的基础上，梳理海海绵城市的建设与评估概念模型构建研究高峰 蔺欢欢国际城市规划 2017 Vol.32, No.5 2绵城市国内外提出背景，提炼并解析其内涵。论述海绵城市 塑 造 机 理 与 塑 造 方 法 ， 构 建 塑 造 机 理 概 念 模 型 和 评 估 模 型 ， 并对未来研究进行展望，以期完善海绵城市理论基础。1 海绵城市的提出与内涵解读海绵城市是具有国际语境的城市雨水管理理念的中国化 表达，是

12、我国面对“灰色发展”带来的城市环境与安全问题 时，吸取和借鉴国际城市建设发展理念与技术的成果。在国 外 ， 生 态 雨 洪 的 概 念 受 到 越 来 越 多 的 关 注 9-11，发达国家已 进行长期研究并取得系列成果，提出多种先进生态雨洪管理 理念与技术 12-14（表 1） 。美 国 、 澳 大 利 亚 等 国 家 提 出 的 城 市 雨 洪 管 理 理 念 与 技 术（ 低 影 响 开 发、 水 敏 性 城 市 设 计、 水 资 源 综 合 管 理 等 ） ， 已 被 实 践 证 明 在 城 市 规 划 与 设 计 中 取 得 了 很 好 的 应 用 成 果 ， 可为海绵城市的建设提供

13、借鉴。在国内，传统的灰色发展理 念 （ 如 缺 乏 完 整 的 城 市 竖 向 规 划 、 城 市 排 水 规 划 欠 远 景 考 虑、城市建设用地超负荷开发、地表设施缺乏渗透功能等） 使 城 市 发 展 面 临 巨 大 的 环 境 、 安 全 与 资 源 压 力 ， 城 市 内 涝 、 水 资 源 短 缺 、 水 环 境 污 染 与 生 态 环 境 破 坏 等 一 系 列 问 题 日 益 凸 显 。 上 述 严 峻 的 安 全 与 环 境 问 题 “倒 逼 ”我 国 城 市 发 展 理 念 转 变 ， 在 吸 收 借 鉴 发 达 国 家 城 市 发 展 经 验 （ 包 括 绿 色 可 持 续

14、 发 展 理 念 、 技 术 及 相 关 政 策 制 度 ） 的 基 础 上 ， 建 设 具 有 中 国 特 色 的 海 绵 城 市 。 在 此 基 础 上 归 纳 解 析 海 绵 城 市的提出背景与内涵 1,3,12（图 1） 。海绵城市是指城市能够像海绵一样在适应环境变化和应 对自然灾害等方面具有良好的 “弹性” ，下雨时吸水 、蓄水、渗水、净水，需要时将储存的水“释放”并加以利用，最大 限度地维持或恢复城市开发前的自然水文循环。这是一种形 象的表述，从字面上看，它是指我们在城市建设过程中利用 海绵吸水、保水、释水的水分特征以及回弹、压缩、恢复等 力学特征，构建像海绵一样具有对水资源伸缩自

15、如的城市水 生态循环系统或城市雨水综合利用系统 ； 从内涵来看，它是 从人适应水出发， 以低影响开发为核心指导思想， 以水生态、 水环境、水安全、水资源为战略目标，通过灰色与绿色基础 设施相结合，实现城市可持续发展的一种开发模式，不能简 单地理解为仅仅是为了雨水集蓄回用，或者是水利防洪或排 水防涝。2 海绵城市塑造机理2.1 海绵城市水弹性功能塑造机理诸多学者提出建设弹性的海绵城市，胡灿伟提出利用海 绵吸水、保水、释水及回弹、压缩、恢复等水分与力学特性 实现城市水资源的安全可持续 15 ； 俞孔坚认为海绵城市是通 过消纳、减速与适应三大关键策略弹性应对水问题，而非刚 性对抗 16。 但 目 前

16、 在 海 绵 城 市 弹 性 功 能 塑 造 机 理 方 面 的 研 究 还很欠缺， 因此本文借鉴弹性城市 17-19、 韧性城市 20 的内涵、 功能及建设机理等研究， 分析海绵城市的弹性功能塑造机理。海绵城市水弹性功能是指城市在一定时空内应对环境变 化和自然灾害的冲击与扰动时，维持、恢复和优化城市自然 水文循环及水生态安全状态的能力。评估海绵城市的“弹性 能力”不是力学概念中城市生态处于安全状态下可接受的最 大限度的形变，而是考察城市的抵抗性（承受干扰的能力） 、表 1 发达国家先进生态雨洪管理理念与技术名称 地区 内容及性质最佳管理措施（BMPs: Best Management 控 制

17、 降 雨 径 流 水 量 和 水 质 的 生 态 可 持 续 发 展 的 综 合 性 措 施 ， 最 初 主 要 用 于 控 制 城 市 和 乡 村 的 面 源 污 染 ， 是Practices）美国基于提倡和鼓励性质的政策低 影 响 开 发 （ LID: Low Impact Development） 美国 以 生 态 系 统 为 基 础 ， 利 用 小 规 模 、 分 散 的 设 计 技 术 和 源 头 控 制 机 制 控 制 暴 雨 所 产 生 的 径 流 和 污 染 ， 减 少 开 发活动对场地水文状况影响的暴雨管理方法，主要集中在探索微观管理和综合管理实践（IMPs）两个方面绿色基础

18、设施（GI: Green infrastructure） 美国 国家自然生命保障系统，水系、湿地、林地、农场、牧场、绿色通道、公园等其他自然保护区及荒野和其 他支持本土物种生存的空间组成相互联系共同维护自然生态进程的网络雨 水 生 态 管 理 系 统 （ Green Stormwater 通 过 储 蓄 滞 留 和 入 渗 回 补 相 结 合 的 方 式 ， 收 集 和 利 用 建 筑 物 屋 顶 、 道 路 、 绿 地 、 广 场 等 降 雨 径 流 ， 经 收 集 、Management）美国输水、净水、储存等程序实现雨水资源的综合利用可持续排水系统（SuDS: Sustainable D

19、rainage 利用储蓄雨水后缓慢释放，促进雨水下渗，过滤污染物，通过控制流速实现沉积物沉淀的目的，从而模仿Systems）英国自然净化过程水 敏 性 城 市 设 计 （ WSUD: Water Sensitive 澳大 一种雨水源头控制的理念，将雨水在源头上进行收集、控制，减少了暴雨径流，同时也减少了水资源的浪Urban Design） 利亚 费，是一种新型的节水技术低 影 响 开 发 雨 水 系 统 设 计 （ Low Impact 较为完善的立法与行政法规 ； 低设计影响理念的雨洪管理规划 ； 基于数字模型、信息化技术的精细化管理 ；Stormwater design）新西兰严格的监督与

20、执法资料来源 ： 参考文献 12-14 以单一功能的市政工程为主导， 依赖灰色基础设施等 “工程性措施” 迫使 “水适应人” 的传统发展理念。城乡研究28 2017 Vol.32, No.5 。 喏 喏 d恢 复 性 （ 恢 复 到 稳 定 状 态 需 要 的 时 间 或 速 率 ） 以 及 优 化 性（ 自 组 织 和 自 适 应 的 管 理 能 力 ） 。 本 文 根 据 城 市 水 系 统 弹 性 内涵 17 及海绵城市建设的功能解析 15,16， 构 建 海 绵 城 市 建 设 之弹性功能塑造机理概念模型（图 2） 。图 2 中 d1,d2,d3 及 t1,t2,t3 分 别 表 示

21、海 绵 城 市 、 灰 色 城 市 、 自然状态三种状态下遭受环境变化和自然灾害后生态安全状 态 的 最 低 值 及 相 对 应 的 时 间 ； 其 中 d1d2d3， t1t2t3， 表示在采取一定应急与恢复的措施下，海绵城市受到环境变化和自然灾害时其生态安全状态等级降低的小且缓慢，并能在 过程中不断学习和改进，快速恢复到等级更高的生态安全状 态，即其水弹性功能最大。值得注意的是，灰色城市相较于 自然状态弹性功能更强是因为其采取了一定的应急与恢复措中保持、巩固更为稳定的城市安全状态。因此，海绵城市的 建设不单是聚焦于城市内部排水系统和雨水利用、管理，而 是从水生态基础设施的构建、区域规划、水

22、文监测、防洪排 涝预警预报、应急响应恢复、应急信息管理平台建设等，全 面提高其弹性应对的能力，使得城市能够适应新环境，遭遇 灾难后快速恢复，在循环优化中实现绿色可持续发展。2.2 海绵城市建设方法海绵城市建设是一项复杂的系统工程，其建设需以跨尺 度的系统方法理论和水生态规划体系为基础， 通过宏观层面、 施（ 大 量 人 力、 物 力 等 ） ， 并 不 代 表 其 水 弹 性 功 能 一 定 优 于 自然状态。因此，对城市水弹性功能评估时要考虑应急与恢 复措施及其经济性。由 图 2 可 知 ， 海 绵 城 市 的 弹 性 功 能 包 括 抵 御 状 态 改 变 、1响应和恢复以及适应和管理能力

23、，这三种弹性作用于不同时d2期不同水环境状态下的城市系统。抵御状态改变能力主要指 d3城市系统能够吸收来自环境改变或自然灾害的干扰，在被改 变和重组之后仍能保持自身特征 ； 响应和恢复能力是能够及 时、准确地影响灾害并能够从灾害中恢复，将自然灾害对公t1 t2 t 3 共安全及经济损失的影响降到最低 ； 管理能力是从干扰中总 结学习和提升自身的能力。三种能力相辅相成，在周期循环 图 2 海绵城市水弹性功能塑造机理概念模型资料来源 ： 参考文献 15-17 倄 倄 喏 喏 喏 喏 倄 e e图 1 海绵城市的提出背景及内涵解析图示资料来源 ： 建设指南及参考文献 1,3,12海绵城市的建设与评估

24、概念模型构建研究高峰 蔺欢欢国际城市规划 2017 Vol.32, No.5 4中观层面、 微观层面不同尺度的承接与配合， 实现区域性的、 不 同 空 间 层 次 内 在 紧 密 联 系 的 城 市 良 性 水 循 环 系 统 的 构 建 。 因此， 根据俞孔坚提出的跨尺度生态规划理论和方法体系 1,21 以及部分学者关于海绵城市建设具体规划途径和技术集成的 相 关 研 究 22-26，本文从宏观、中观、微观三个层面出发，构 建由“区域海绵格局” “城镇海绵系统” “海绵体”所构成的 海绵城市建设方法体系（图 3） 。（1）宏观层面。海绵城市要实现包括雨洪管理、生态防 洪、水质净化、地下水补充

25、、保护生物多样性及栖息地的营 造在内的综合目标，首要条件是确保至关重要的水生态景观 要素及空间位置。水生态安全格局是通过土地利用总体规划 和城市总体规划，研究河湖水系连通、水生态治理和修复的 空间格局构建，为下一步实体“城镇海绵系统”的建设奠定 空间基础及景点保障。（2）中观层面。水生态区域建设应遵从“多层次、多部 门、多专业、全寿命”的途径，从城市规划的源头着手，将 海绵城市理念融入到城市各层级规划中，打破城市规划、园 林、水利、市政、道路等多部门、多专业之间被动配合与有 限交互的局面，运用系统科学理论与技术集成相互协调的运 作路径 22， 并 最 终 落 实 到 土 地 利 用 控 制 性

26、 规 划 甚 至 城 市 设 计 中 23， 实 现 规 划 区 域 内 滨 水 栖 息 地 恢 复 、 排 洪 防 涝 、 雨 污 净 化、文化游憩空间等雨洪资源化的城市水循环目标。（3）微观层面。无论海绵城市低影响开发统筹格局中 的宏观层面建设还是中观层面规划，要实现海绵城市复杂的 “自然积存、自然渗透和自然净化”功能，必须落脚于微观 “海绵体”的优化组合建设。微观尺度对应的则是通过水文 干 扰 最 小 化 、 绿 色 生 态 防 洪 、 渗 透 材 料 优 化 、 城 市 雨 洪 管 理 、 生物净化修复等一系列技术集成 24-26，实现水生态基础设施 建设，发挥水系统的生态功能。3 海

27、绵城市评估3.1 海绵城市建设不同评价方法比较考 核 评 估 是 检 验 海 绵 城 市 建 设 工 作 成 功 与 否 的 重 要 环 节，评价体系构建及评价指标选取则是首要程序。住房和城 乡建设部办公厅颁布的海绵城市建设绩效评价与考核办法（ 试 行 ） ， 从 宏 观 角 度 提 出 包 括 水 生 态 、 水 环 境、 水 资 源、 水安全、制度建设及执行情况、显示度六方面在内的评价体 系 及 18 项 考 核 指 标 ， 但 并 未 给 出 系 统 的 定 量 评 价 标 准 ， 无 法 直 接 指 导 数 据 监 测 及 分 析 建 模 等 具 体 评 价 工 作 ； 马 越 在 此

28、基础上，结合定量化分析思维详细阐述、深入剖析八项涉 水核心指标的定量评价方法，从实际操作角度为海绵城市某（些）单项指标定量评估提供一定借鉴，但并未对八项指标 整合后的整体效果评估进行讨论 27 ； 谭术魁从市政设施建设 和经济发展水平两方面切入，通过构建市政经济分析模型测 算 14 个 海 绵 试 点 城 市 的 市 政 经 济 系 数 ， 并 与 均 衡 系 数 进 行 比较，划分出完全匹配、基本匹配和不匹配三种类型评判海 绵 城 市 的 发 展 情 况 28 ； 方 宇 婷 29、 乔 爽 30 等 从 评 价 方 法 改 进着手， 利用数学模型来克服评估对象的模糊性和不确定性， 为科学评

29、价多属性、多指标评估体系提供更客观的参考 ； 部 分学者分别利用数学模型、计算机模拟、仿真设计、优化模 型等手段从不同角度研究了雨水资源的利用潜力、经济可行 性 、 成 本 效 率 、 风 险 评 价 、 效 率 优 化 等 31-33。现阶段海绵城 市建设不同指标体系评价方法比较如表 2 所示。上述分析表明 ，评估体系的构建包括 2 种方式 ： 一种只 考虑水系统本身的特性，不考虑经济、规划与组织应变等外 部大环境 ； 另一种是把两者结合起来制定指标体系。目前海 绵 城 市 建 设 评 价 体 系 的 研 究 并 未 真 正 从 海 绵 城 市 内 涵 出 发 ， 不能充分体现指标间的联系与

30、协调，使评估流于形式 ； 再加 喏 喏 图 3 海绵城市的建设方法体系资料来源 ： 参考文献 1, 21-26城乡研究30 2017 Vol.32, No.5上我国区域差异巨大，海绵城市建设又是一项复杂的系统工 程，制定动态化、差异化，准确反映城市实际情况的评价指 标和评价标准需要更高要求的数据统计和管理。当然，海绵 城市建设还处于探索阶段，科学全面评价海绵城市建设成效 还需要进一步深入研究。3.2 海绵城市水文特征定量评估概念模型俞 孔 坚 1,16 表 示 ， 海 绵 城 市 建 设 宗 旨 是 用 人 水 共 生 理 念 综 合 、 系 统 、 可 持 续 地 解 决 水 问 题 。 由

31、 于 传 统 灰 色 城 市 发 展 理 念 ， 屋 面 、 道 路 、 地 面 等 设 施 建 设 导 致 下 垫 面 硬 化 ， 70%80% 的 降 雨 形 成 径 流 ， 仅 有 20%30% 的雨水能够入渗 地下，导致水生态恶化、水资源紧缺、水环境污染等一系列 水安全问题。因此，海绵城市建设以低影响开发为核心，通过“渗、滞、蓄、净、用、排”将年径流总量排出率由传统 的 超 过 80% 控 制 到 40% 之 下 ， 维 持 城 市 开 发 前 后 水 文 特 征 基本不变。毫无疑问， 海绵城市建设本质上是解决水的问题， 基本目标就是维持水文特征不变，而排水率则是最直观、最简单的衡量指

32、标。基于此，本文从径流排出量出发，根据建 设指南中低影响开发水文原理、图 3 所示的海绵城市水弹性 功能塑造概念模型以及城市基础设施韧性定量评估方法综述 34，构建海绵城市水文特征定量评估概念模型 （图 4） ，即利 用“源头消减、中途转输、末端调蓄”绿灰科学结合的方 式，发挥绿色海绵体渗透、滞留、储蓄、挥发、净化以及安 全排放等功能，实现自吸收、自消化与自循环，在降低径流 总量的同时，削减峰值、延缓峰值时间，实现排水防涝、水 生态系统修复等综合目标。由图 4 可知，城市某种开发状态一定时间内径流排放量 L 可用一段时间内为径流排放量随时间变化曲线（ f）与时间 轴之间的面积表征，如下式 ：则

33、，灰色城市传统开发、海绵城市低影响开发、自然生 态无开发状态下一定时间内径流排放量分别表示为 L1、 L2 和 L3，即 ：/ L1 L2 f f f t t2 t3图 4 海绵城市水文特征定量评估概念模型资料来源 ： 建设指南及参考文献 34t4 t5 t6 W表 2 海绵城市建设不同评价方法比较学者 方法 指标体系 优点 缺点基 于 熵 权 TOPSIS 评 价 指 标 的 选 取 考 虑 社 会 效 益 、 生 态 引 入 信 息 熵 计 算 各 评 价 指 标 的 权 重 ， 避 免 了 主 观 确 定 （ 1） 未 考 虑 到 我 国 巨 大 的 区 域 差方宇婷评价方法 效益等间接

34、效益 权重的不利影响 异 ， 评 价 体 系 可 拓 展 性 不 强 ， 标基 于 Logistic 回 归 不 仅 考 虑 水 系 统 自 身 水 平 ， 也 考 核 其 便 于 掌 握 ， 较 为 精 确 的 模 拟 专 家 打 分 ， 提 高 多 变 量 影 准制订依据不足 ；乔爽等评估方法 与社会、经济、环境之间的作用关系 响因素的评估效率和准确性 （ 2） 海 绵 城 市 建 设 是 一 个 综 合 性的 系 统 ， 评 价 方 法 未 体 现 指 标 间的联系 ；（ 3） 评 价 方 法 多 集 中 于 权 重 改 进 ，马越等 定量评价分析方法 包 含 年 径 流 总 量 、 水

35、 环 境 质 量 、 城 市 面源污染控制、 水资源“三率”控制、 城市暴雨内涝灾害防治针对不同考核指标选取不同定量分析方法基 于 功 能 网 络 评 价 从 功 能 网 络 连 通 性 及 其 相 互 作 用 的 角 度 分 析 城 市 景 观 未 真 正 从 海 绵 城 市 建 设 内 涵 出 发张小飞等方法红色景观、灰色景观、绿色景观格局、功能流路径与不同功能流在空间上的相互作用 提出更为科学合理的评价方法资料来源 ： 参考文献 27-33海绵城市的建设与评估概念模型构建研究高峰 蔺欢欢国际城市规划 2017 Vol.32, No.5 31用 L=lt6 表示自然生态状态下一段时间内平均

36、径流量， 可推出对应状态径流排放量吸收率 x， 城市建设较自然生态 状态开发影响率 y， 海绵城市建设较灰色城市建设可提升空 间 S1（图 4 中 斜 条 纹 阴 影 部 分 面 积 ） ， 海 绵 城 市 较 自 然 生 态 状 态 的 低 影 响 开 发 程 度 S2（ 图 4 中 竖 条 纹 阴 影 部 分 面 积 ） ，计算公式如下 ：值得注意的是， 该概念模型以自然生态状态为基准状态， 在实际应用过程中需要根据不同城市建设阶段灵活设置基准 年 与 规 划 年 。 本 文 归 纳 借 鉴 海 绵 城 市 规 划 设 计 路 线 23 以 及图 4 所示的海绵城市水文定量评估概念模型，构

37、建如图 5 所 示的海绵城市评估概念模型的应用技术路线。该海绵城市定量评估概念模型及其应用技术路线具有如 下优点 。 （ 1）将保持水文特征不变的定性分析与定量分析结 合。 （ 2）采取不同的绿灰系统产生不同的数据，通过分析 优化可得到最优的绿灰结合方式 。 （3）控制目标及评价指 标定量化 ； 通过数据收集、处理与分析，制定科学、合理的 排放量控制目标以及低影响开发、中度影响开发、高度影响 开发的定量评价指标。 （4）低影响开发效果直观数据化。在 一定程度上直观形象表达海绵城市建设效果，为决策者提供 数据依据。此外，须指出的是，以径流排出量评估海绵城市建设成 效，是从侧面反应经济、技术、政策

38、等投入对海绵城市建设起到的影响作用，其具体应用需要进一步深入研究，由于篇 幅原因，在此不再展开论述，海绵城市定量评估概念模型技 术路线可为海绵城市评估提供新的理论指导。4 结论与展望立足理论思辨层面，通过对海绵城市的提出背景、理论 内涵及其相关基本问题的研究，主要结论如下。（1）海绵城市是我国在面对灰色发展带来的城市水环境 与安全问题时，在吸取、借鉴并发展国际城市建设和雨水利 用理念与技术（如低影响开发、水敏性城市设计、水资源综 合管理等）的基础上提出的具有国际语境的城市雨水管理理 念的中国化表达。（2）本文基于海绵城市水弹性功能定义（城市在一定时 空内应对环境变化和自然灾害的冲击与扰动时，维

39、持、恢复 和 优 化 城 市 自 然 水 文 循 环 及 水 生 态 安 全 状 态 的 能 力 ） ， 从 城 市 的 抵 抗 性（ 承 受 干 扰 的 能 力 ） 、 恢 复 性（ 恢 复 到 稳 定 状 态 需要的时间或速率）以及优化性（自组织和自适应的管理能 力）三方面构建海绵城市水弹性塑造机理概念模型。（3）本文从宏观、 中观与微观三个层面出发， 构建由“区 域海绵格局” “城镇海绵系统 ”“海绵体 ”构成的海绵城市塑 造方法与技术体系。（4）本文论述并比较了现阶段不同海绵城市评估指标体 系和评估方法，从径流排出量出发，利用“源头消减、中途 转 输 、 末 端 调 蓄 ”绿 灰 科

40、学 结 合 的 方 式 ， 构 建 海 绵 城 市 水 文 特 征 定 量 分 析 概 念 模 型 ， 并 提 出 径 流 排 放 量 数 学 模 型（ L= f(t)dt） ，在此基础上进一步构建海绵城市定量评估概念 模型的应用技术路线。以上研究成果可为海绵城市的深入研究与实践提供一定 的理论指导。但本文只是建立了海绵城市塑造与评估的概念 喏 亴1. 喏 L2. 喋 喌 Lx3. 喋 喌 S 1 S 24. 喋 喌 喋 喌 喏 图 5 海绵城市定量评估概念模型的应用技术路线资料来源 ： 参考文献 23 城乡研究32 2017 Vol.32, No.5模型，相关问题都还有待更深层次的探索与研究

41、，如海绵城 市建设相关数据统计与计算的定量化研究、 物联网、 云计算、 大数据等信息技术在雨水资源的利用潜力、经济可行性、成 本效率、风险评价与效率优化等方面的应用研究等。参考文献1 俞 孔 坚 , 李 迪 华 , 袁 弘 , 等 .“海 绵 城 市 ”理 论 与 实 践 J. 城 市 规 划 ,2015, 39(6): 26-36.2 张纯 , 宋彦 . 美国城市精明增长策略下的暴雨最优管理经验及启示 J.国际城市规划 , 2015, 30(2): 75-80.3 仇 保 兴 . 海 绵 城 市 (LID) 的 内 涵 、 途 径 与 展 望 J. 给 水 排 水 , 2015, 41(3)

42、: 1-7.4 车 伍 , 赵 杨 , 李 俊 奇 . 海 绵 城 市 建 设 热 潮 下 的 冷 思 考 J. 南 方 建 筑 ,2015(4): 104-107.5 叶晓东 . 海绵城市实施途径及规划应对策略研究以宁波市为例 J.上海城市规划 , 2016(1): 51-56.6 姜勇 . 武汉市海绵城市规划设计导则编制技术难点探讨 J. 城市规划 ,2016, 40(3): 103-107.7 赵 宏 宇 , 李 耀 文 . 通 过 空 间 复 合 利 用 弹 性 应 对 雨 洪 的 典 型 案 例 鹿 特丹水广场 J. 国际城市规划 , 2017(4): 145-150.8 翟 俊 .

43、 景 观 基 础 设 施 公 园 初 探 以 城 市 雨 洪 公 园 为 例 J. 国 际 城 市 规划 , 2015, 130(5): 110-115.9 Van R D J, Hugh T, Trent W B. Sponge City: Water Balance of Mega- city Water Use and Wastewater Use in Hyderabad, IndiaJ. Irrigation & Drainage, 2005, 54(1): 81-91.10 Simone Alexander, David Mercer. Internal Migration in

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