中国政府自2013年起提出构建海绵城市的理念并由中央财政支持30个海绵城市建设试点。海绵城市的构建被视为增进城市防涝能力的重要举措，其做法是通过加强城市规划建设管理充分发挥建筑、道路和绿地等基础设施对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用以有效控制雨水径流。海绵城市的构建是一项大规模的系统工程。在水资源的管理上，美国具有悠久的历史和丰富的经验。早在1899年美国就颁布了“Refuse Act of 1899”，规定除了得到陆军部的许可，任何垃圾废物都不得投入水体。1972年联邦《清洁水法》(Clean Water Act, CWA)颁布后，定点排放水体的许可证审核权被转到联邦环境保护署用来执行水污染物排放许可证制度(NPDES)各项净水的工作。陆军工兵署(U.S.Army Corps of Engineers)仍继续执行CWA 404许可证之审核与发放并同时负责湿地、河流、湖泊、近海等水体的管理。在《清洁水法》中，几乎所有的水体(包括地表径流)都被视为国家的资产而被称为Waters of the United States。经过半个世纪的精心管理，美国水资源已趋清净。

海绵城市构建的要义在于打造一个可持续的雨水管理体系，它至关重要并富有生态文明建设的积极意义。可持续发展是国家的基本国策，是维持国家安全稳定的基石。海绵城市理念合乎生态平衡的水资源管理做法是保证可持续发展的核心要件。我们强调海绵城市构建要以保育水资源为目标，促使地表径流能顺利回注入地下水库为首要任务。基于此，我们将梳理可持续雨水的管理系统，思考海绵城市的科学规划标准，对比美、中两国在水资源管理上的经验，提出当前中国海绵城市建设需要注意的问题，并谋求一套有效可用的做法，供国内有关单位在规划海绵城市时参考。

1 中国城市内涝现状分析与海绵城市构建思路 1.1 国内海绵城市规划综述

相较国外而言，我国海绵城市的相关研究与实践虽尚处起步阶段，但有一定相关经验，且已引起各级政府部门的高度重视。据住房和城乡建设部(以下简称住建部) 2010年对我国351个城市进行的排涝调研结果显示，之前三年间有62%的城市发生不同程度的内涝，情况甚至蔓延到干旱少雨的西北部城市。所以，从传统的雨洪管理模式转变到新型高效的生态化雨洪管理模式势在必行。

国内城市以往在防涝方面的举措，包括建设人工湿地、人工造湖等，均是海绵型城市建设的有机组成部分。2000年起，北京启动建立各类蓄水集雨工程^[1]；2002年，《中国城市水资源可持续开发利用》研究报告发布，估算了我国城市雨水利用潜力^[2]；2006年，建设部颁布了《建筑与小区雨水利用工程技术规范》，为实现雨水资源化、节约用水、修复生态环境、减轻内涝等做出技术规定，并作为国家标准实施^[3]；2013年，国家颁布了《城镇排水与污水处理条例》和《国务院办公厅关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知》，强调防治内涝和污水处理的重要性。2014年起，海绵城市建设得到了更多政策上的支持，并得以大力推进。住建部在《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建》中明确提出建设海绵城市，在城市开发中尽可能地降低对生态环境的影响，并针对技术问题提出解决办法^[4]。2015年10月，国务院办公厅颁布《关于推进海绵城市建设的指导意见》，提出海绵城市建设目标核心是使70%的降雨就地消纳和利用，并指出，到2020年，20%的城市建成区要达到要求，到2030年，80%的城市建成区要达到要求^[5]。同年财政部公布了包括厦门、萍乡、武汉等16座海绵城市建设试点名单^[6]。

2016年2月，财政部、住建部、水利部办公厅颁布《关于开展2016年中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》，大力支持海绵城市建设^[7]。2016年4月，包括北京、天津、上海、福州在内的14座城市入选第二批海绵城市建设试点城市^[8]。同年3月，住建部印发《关于海绵城市专项规划编制暂行规定的通知》，要求各地于10月底前完成海绵城市专项规划草案，按程序报批。在这样的政策背景下，全国目前已有130多个城市制定了海绵城市建设方案^[9]。近年来，我国学者针对城市降雨径流模拟分析与径流控制技术、城市绿色基础设施、海绵城市规划方法和管理策略等也开展了广泛而深入的研究^{[10, 11]}。

1.2 我国城市内涝主要原因分析

城市内涝是指由于强降水或连续性降水超过城市排水能力致使城市内产生积水灾害的现象。在自然条件下，地表径流量应为10%，应有40%的蒸发量；受制于城市化影响，地面硬化率高，地表径流量上升到55%，地下渗流量低(图 1)。这大大增加了城市排水压力和城市内涝风险。近年来，我国无论是沿海还是内陆、南方或北方的城市都屡次发生严重的城市内涝。这其中，气候变化是诱因，城市化建设大规模改变地表径流是主因，城市排水系统建设滞后、缺乏生态化城市建设理念和相关规划是制约我国城市防洪排涝工作的关键。

1.2.1 极端暴雨事件增加与城市热岛效应

超强降雨量引发的城市内涝，已成为我国城市的通病。许多城市面临逢雨必涝、“下雨天看海”的状况，已严重威胁群众的生命财产安全。如武汉，几乎每年都会有强降雨导致当地城区发生内涝^[12]；2012年7月发生在北京的特大暴雨造成79人丧生；2015年5月20日，厦门暴雨，全市多处积水，许多车辆被困其中。此外，由于城市热岛效应，城市与郊区形成了一个昼夜相反的热力环流。此效应会增加城市暴雨出现概率，使降水更集中，内涝更严重。

1.2.2 城市盲目扩张与城市规划不到位

一方面，城市的盲目扩张，如填海造地等，使原本具有自然蓄水、调洪错峰功能的洼地、山塘、湖泊、水库等被人为地填筑破坏或填为他用，降低了雨水的调蓄分流功能^{[13, 14]}。另一方面，城市规划赶不上城市化步伐，如城市功能区划不明确，政府相关部门缺乏对城市雨水管理的专项规划^[15]，现行规划体系在面对雨水径流污染，城市内涝等突发问题时常常顾此失彼，缺乏综合性、多目标的治理指导^[16]。

1.2.3 城市排水系统建设滞后

由于历史原因并限于经济条件，我国早期城市建设采用的是苏联的排水模式，到目前为止已沿用了数十年^[17]，但排水系统规划设计的边界条件已发生了巨大的变化；随着城市化的快速推进，城市地区径流系数快速增加，对排水管渠产生了极大的压力；城市水面率越来越低，内河调蓄功能锐减，每逢暴雨，河道水位快速升高，排水管渠的出水没有出路。在这些边界条件下，受限于落后的排水系统，内涝灾害的发生成为必然^{[18, 19]}。另外，我国排水系统建设规划设计起步较晚^[20]。2011年版的《室外排水设计规范》才首次确立了内涝概念，2014年的修改版进一步提高了设计标准，2017年正式发布《城镇内涝防治技术规范》(GB51222—2017)和《城镇雨水调蓄工程技术规范》(GB51174—2017)两部国家标准。

1.3 海绵城市构建思路

习近平总书记多次提出建设“自然积存、自然渗透、自然净化”的海绵城市。这三个“自然”强调，海绵城市的首要优点是将雨水“变废为宝”进行收集利用，强调利用生态的方式加强城市雨水管理能力。雨水多留少排，提高雨水利用率，在城市开发中尽可能降低对生态环境的影响，是海绵城市建设的基本理念^[21]。据《海绵城市专项规划编制暂行规定》 ^[22]，应根据城市降雨、土壤、地形地貌等因素和经济社会发展条件，综合考虑水资源、水环境、水生态、水安全等方面的现状问题和建设需求，坚持问题导向与目标导向相结合，因地制宜地采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施。

海绵城市的建设，体现在四个相对传统发展方式的“转变”：从“以需定供”转变为“以供定需”；从“开发强度控制”转变为“兼顾对环境低影响的开发建设强度控制”；从“末端治理”转变为“源头减排，过程控制、系统治理，统筹建设”；从“传统快排模式”转变为“渗、滞、蓄、净、用、排” ^[23]。“渗、滞、蓄、净、用、排”六个字可概括为海绵城市的建设技术要素。

2 可持续雨水管理的美国经验

清净的水资源来自不受污染的雨水。美国的雨水管理始于20世纪90年代初期。虽然联邦《清洁水法》在1972年就完成立法，但由于庞大的管制范围及在雨水监、测、管上的困难，美国环境保护署一直没有成功地推出一套办法来管理雨水。基于此，经由雨水排放造成的水污染就成为美国水质恶化的祸首。

1987年《清洁水法》修订后，在国会的敦促下，美国环境保护署才推出一套雨水管制办法把雨水排放纳入于NPDES(National Pollutant Discharge Elimination System)管制系统中，并规定：①雨水排放单位(如城乡及工业区)需要申领NPDES许可证；②雨水排放单位需要制定雨水污染防治手册(Storm Water Pollution Prevention Plan, SWP3)；③雨水排放单位需要执行SWP3中提出的最佳管制措施(Best Management Practices, BMPs)；④雨水排放单位需要取样化验，保证排放雨水的水质，达到许可证中规定的标准。至此，美国在20世纪90年代后期达到了雨水“清净”排放的目标。

长久以来美国陆军工兵署一直负有保护管理湿地、河流、湖泊等水体的责任。任何对水体的行动都需先得到陆军工兵署CWA 404许可证，按证中的规定来采取行动。同时陆军工兵署负有责任去执行水体的保育、修整及复原等工作。在这种管理系统下，湿地受到保育或补偿。水体周边区域获得维护及修整，河流湖泊得到可持续的生态复原。这样美国的水资源就可在清净后能再进一步得到保育。

作为水资源的守护者，美国陆军工兵署于2002年提出环境持续之水管理概念(water management for environmental sustainability)，强调生态平衡、涵养水源的重要性。之后美国环境保护署也于2010年提出类似政策。由于环境持续性的强调，生态平衡受到普遍重视。水源存储目前已成为陆军工兵署的首项重点工作，自然蓄水机制(如森林湿地的蓄水功能、地下水库之恒续补注)也得到广泛探讨。至此，美国水管理又再次得到改进完善，在清净保育后再加上存蓄的做法。

综合清净、保育、存蓄的水资源管理模式将使大自然的水循环系统更趋健康。美国环境保护署资料显示，在自然情况下应有50%雨水渗入地下而只有10%的雨水滞留在地表形成径流，所以让雨水回归地下不但可维护生态平衡，也兼收蓄水防洪之效益。这就是美国可持续雨水管理的核心做法。

3 美国在守护水资源上的实际做法

美国实现可持续环境资源管理的基本策略是守护水资源，这也一直是美国陆军工兵署过去30年在环境安全执行上的核心目的。基于此，“促进水循环健康，强化蓄水机制”就成为可持续水资源管理的重要工作目标。综观近年来美国的发展情况，其水资源管理的主要执行任务包括：①湿地经管；②雨水汇积；③蓄水与流域管理。

3.1 湿地经管

湿地经管的中心构想是对涉及湿地、在湿地中或在其周围(此处湿地包括自然湿地与人工湿地)进行的任何活动都加以管制，以期达到保护、复原、优化，提升湿地的功能和价值的目的。

因此湿地经管的具体做法为：①通过设定湿地的指定用途，如防止水污染、储放雨水、发挥缓冲功能、提供野生栖息地，或防制洪灾来达到保护湿地的目的(简言之，就是保护湿地的功能与价值)。②以法规管制任何涉及自然湿地的活动，以尽量降低发展或土地使用项目对湿地所造成的伤害或冲击。陆军工兵署在核发CWA 404许可证时就是依据这项考量来决定的。③若湿地遭受伤害或冲击，则依法规要求开发或活动单位进行湿地的再造与复原，以补偿的方式恒续湿地的功能与价值。④在水质不符标准的地区以创建人工湿地的方式来改进当地的水质，如动物污水人工湿地处理、水环境非点源人工湿地处理。

3.2 雨水汇积

雨水汇积的目的有三：①防治水污染；②减少洪灾；③保护水资源。雨水汇积通常经由下述三个方式来达成：①自然湿地；②人工积水潭；③注水沟井。

自然湿地有储放雨水的功能，其经管的办法前已述及。人工积水潭是指以工程的方式在地下或地面构建一个储水池塘，使雨水径流能停留在这个结构中。若该潭设有出水口，则暂时储存雨水后让其流入其他水体的称为滞留池。若该潭不设出水口，而让雨水长期滞留其中使雨水经由过滤下渗慢慢到达地下水层里的称为沉淀池。注水沟井亦是以工程的方式在地层中构建一个沟或井使雨水径流能快速下渗流到地下水库里。注水沟较浅构建在河湖等大水体附近，而注水井则需要有相当深度以透过地下的不透水层。两者上方均铺有碎石及砂土，两者也都有过滤雨水引导雨水渗入地下水库的功能，同时兼具防洪效益。近年来由于绿色建设的大力强调，以植物为主的一些雨水汇积构想也得到广泛的探讨，其中以构建雨水庭院及低影响开发最受关注。

3.3 蓄水及流域管理

(1) 蓄水及流域管理依其定义通常指的是水资源综合管理(Integrated water resources management, IWRM)。这是整合水源保育与河流管理的一套全方位、系统性做法。它包含多种长期复杂的工作项目，需要各级政府的协力合作和社会大众的支持。因此各种项目之间的协调至关重要，要求政府各部门如城建、水务、环生等的充分协作。此管理系统涉及各方面的考量，包括水质、水量、植生保护、生态平衡、土地规划利用、社区发展和全区管控机制。

(2) 蓄水及流域管理政策，要使IWRM行之有效，下列政策必须先行到位：①维持生态平衡的水量分配；②核发用水涉水许可证；③安全排放生活、工业用水及废水；④管控农业用水及肥料/农药；⑤订制各项用水的水质标准；⑥修订地下水抽取/使用的法规；⑦制定饮用水及各类用水政策；⑧水土保育；⑨将水源/湿地保育纳入国家社会经济发展议题中；⑩严格规范对水有影响的入侵物种。

(3) 蓄水及流域管理项目，流域管理具体要做的项目有八类：①土地使用规划；②土地保育；③水域缓冲带保护；④优势区域设计；⑤冲刷与沉积控制；⑥雨水最佳管理措施；⑦非雨水排放；⑧流域守护。

最后值得一提的是，IWRM执行所需的经费庞大。除各级政府负担外，部分费用也需由受益人来负担。因此美国土地房屋税中征收下述两项税：①雨水/洪水控制税(Stormwater/Flood Control)；②清水案费(Clean Water Act Fee)。这种做法不但合乎公平付费的原则，也可增加大众对水资源安全的重视。

4 美国雨水管理实例及其对海绵城市构建的启示 4.1 硬件工程措施

从美国马里兰州的乔治王子郡正在开展的项目来看，可持续雨水管理基本硬件工程结构包括5个，即暴雨排水、注水井、注水沟、沉淀池、滞留池，见图 2。

由这些硬件工程结构组合构成了可持续雨水管理系统5个：①暴雨排水加沉淀池或滞留池；②注水沟；③注水沟组合加沉淀池或滞留池；④注水井加暴雨吸收洼地；⑤注水井加暴雨吸收洼地、沉淀池或滞留池。图 3列出了两个典型的可持续雨水管理系统。

4.2 非工程措施

除了建造导水渗水等硬件设施，要想成功地发挥海绵城市应有的效应仍有赖以下各项配套软件措施的推动。

4.2.1 保持城市地面洁净

众所周知，雨水污染是现今各种水体污染的祸首。如果雨水受到污染，则渗注进入地下水层的不洁净雨水，将会使原本洁净的地下水变得不再洁净。因此，如何使“地面洁净”，以让雨水能在不受污染的情况下渗注入地下水层，仍是海绵城市构建后面临的一项最大挑战。

众所周知，雨水污染是现今各种水体污染的祸首。如果雨水受到污染，则渗注进入地下水层的不洁净雨水，将会使原本洁净的地下水变得不再洁净。因此，如何使“地面洁净”，以让雨水能在不受污染的情况下渗注入地下水层，仍是海绵城市构建后面临的一项最大挑战。

4.2.2 完善相关法规的制定与执行

雨水污染防治及海绵城市维护都需要法律的规范才能推动。完善清洁水法及垃圾管制法及其执行，让城市地面保持洁净，让导水渗水设施不被沦为垃圾场，就成为构建海绵城市后不可忽略的一项重要工作。

基于此，类似美国清洁水法中对雨水管理所制定的一系列规定如雨水污染防治手册(SWP3)及最佳管理措施(BMPs)都是我们所应参考的一些做法，以法规杜绝乱掷、乱倒、乱排是保持雨水洁净的不二法门。

4.2.3 设施维护与功能检查

海绵城市建成后，能否有效发挥其预期效益是依据其“导水”及“渗水”设施的功能状况而决定的。因此，设施维护与功能检查至关重要。基于此，海绵城市的系统管理必须到位并有保障，使海绵城市各项硬件设施能够随时保持在“可用状态”，可让雨水径流迅速经由导水、渗水设施流入地下。

4.2.4 单位协调与系统管理

海绵城市是个系统工程，其规划、构建与管理涉及建筑、道路、绿地、水系等多项系统。在管理时需要规划科学标准，并须协调城建、水务、环生等部门能够充分“齐步走”，才能让海绵城市的效益充分发挥出来。

4.2.5 以公共事务模式经管

雨水污染通常是所有居民造成的，因为地面不能保持洁净是整个社区乱掷、乱倒、乱排所致。基于“人人污染人人付费”的道理，雨水污染防治所需费用也应由当地所有居民负担。美国乔治王子郡之雨水污染防治及硬件工程措施的构建费用均是由当地居民以纳税方式负担下来。因此，雨水管理与海绵城市需被纳入地方公共事务系统中才符合“谁污染谁付费清理”的原则。

4.2.6 强化继续教育提高民众觉醒

由于雨水污染防治是一项公共事务，它需要当地所有居民的配合才能有效达到净水的目标。因此每一位居民都须认识到保持地面洁净才能保持雨水洁净，有了洁净的雨水才有安全的饮用水，有了洁净的雨水，居民清洁水费用负担才会减轻。

要让居民认识到上述因果关系，保持地面洁净，不向雨水排放管道乱倒废水废物。继续教育是提高民众觉醒常用的一种做法。因此，将雨水管理纳入继续教育推广课程中是一项值得去做的事。让大众知道向雨水排放管道乱倒废水废物后，受害者就是当地民众的道理。

4.3 海绵城市与水资源管理

海绵城市有促进水循环及生态平衡之功能。因此，它的构建与经管必须要纳入当地水资源综合管理体系中，并以可持续性清水、保水、存水为其经管的核心目标。所以海绵城市的规划、构建、维护与经管不但要有宏观意识，也要能配合水资源综合管理的目标与策略。可持续性水资源综合管理概念简述见图 4。

5 结语

海绵城市是以人工方式强化城区地表的渗水与蓄水机制，它有促进大自然水循环及维护生态平衡的作用。美国马里兰州乔治王子郡在2016—2018年曾大规模构建雨水渗蓄设施，以防治雨水径流造成的水患及促进水循环的正常运转。如今部分已建好的设施也开始并发挥预期的效应。2018年5月26—28日马里兰州及华盛顿特区遭遇强烈暴雨侵袭，在离乔治王子郡北方不远的埃利科特市发生了严重的水患。但这场暴雨没有给乔治王子郡带来严重的水淹事件。这多少与乔治王子郡构建的雨水渗蓄设施有关。

这次马里兰州的水患说明了乔治王子郡的做法是行之有效的，在实际运作上也是可行的，这也进一步证实了该郡的治水战略是正确的。乔治王子郡的做法非常值得国内构建海绵城市时的参考。它的做法是不以铺设透水砖的方式而以暴雨吸收洼地、滞留池等方式来构建海绵城市，因为该郡认为透水砖的渗水效果不够明显。