质疑“海绵城市”

1.前言
前几年就看到有关于海绵城市的报道，当时只是粗略看了一下，感觉不靠谱，认为有人或许只是想借生态之名炒作一下概念。但随着住建部发布了《海绵城市建设技术指南》，以及修订了若干有关城市建设的设计规范，方才意识到是在动真格了。于是再次认真关注了一下，更感觉到了问题的严重性，因为海绵城市提出的一些城市建设理念有原则性错误，技术路线也是混乱不合逻辑的，出于一个工程技术人员的职业良知，认为应该坦率表明自己的观点。如有谬误之处，欢迎批评指正。
2. 海绵城市的缺陷
2.1 不利于防洪
海绵城市关注的主要对象是城市降雨。简而言之，在没有海绵化的城市，一旦发生降雨，凡地表产生的雨水径流都会汇集进入城市雨水管网，而后排入河道。而海绵化城市，则是争取最大限度地将雨水径流截留在城市地表，比如设置凹地，水塘、或采用透水路面等。
被截留在城市地表的雨水除了部分蒸发外，还有就是渗入地下以补充地下水，或者称之为涵养水源。
城市涵养水源的确重要，因为人有各种亲水需求，且城市景观和绿地也离不开水的滋养。
因此海绵城市推崇者（以下简称：海绵论者）认为：不应该让雨水径流直接进入城市排水管道白白流走，批评现有的排放方式是“粗暴的”的，是对水资源一种浪费。
但是将雨水径流截留在地表显然是不利于防洪的，当暴雨来临时只会促使“城市看海”更快到来，到那时，恐怕无人会抱怨城市排水管道太“粗暴”，相反是太“温柔”了吧。
2.2 基本原则的误导
对于城市规划设计者而言，满足防洪标准无疑是居首位的头等大事，其次才能考虑涵养水源，这个基本原则应该是个铁律。
可是在《海绵城市建设技术指南》中，对海绵城市的建设制定了如下基本原则：“海绵城市建设——低影响开发雨水系统构建的基本原则是规划引领、生态优先、安全为重、因地制宜、统筹建设。”
将生态优先置于（防洪）安全之前，显然是一种主次颠倒的错误引导。
《海绵城市建设技术指南》是指导城市水系设计的指导性文件，理应将城市防洪放在突出位置，可通篇竟然都找不到有关城市防洪的论述。只是蜻蜓点水般地提到一句“（10）城市水系低影响开发雨水系统的设计应满足《城市防洪工程设计规范》（GB/T50805）中的相关要求。”不免让人生疑：是不是想在海绵城市一旦“看海”后，预设好“脱罪”的伏笔？呵呵，您可真是有大智慧哦！
3.城市水系设计理念
正确的城市水系设计理念，应该是在确保防洪安全的前提下兼顾涵养水源。
3.1 新建或扩建城市
首先是防洪：根据当地积累的水文资料进行分析计算，以及按城市防洪等级来确定洪水位高程，通常再加0.5米作为防洪高程，如果现状场地高程已经不低于该防洪高程，则可直接用于城市修路建房，若现状场地高程低于该防洪高程，则应该取土填筑，以确保新建城市场地不低于该防洪高程。以苏州工业园区为例：因新建城市场地不满足百年一遇防洪高程，为获取巨量土方，硬是采用扩建独墅湖、金鸡湖等方法大规模挖土，结果是将整个工业园区地表填高约1.8米，这才完全消除了洪水侵扰的后顾之忧。
其次是涵养水源：所谓涵养水源，其实就是将城市河道和地下水位，常态维持在人类希望的高程范围，一般希望水平面距城市地表垂直高差约2~2.5米。
如果根据水文资料，常水位已经是处在人类希望的高程范围，那就无须再额外增加水利工程。这种情况可能会发生在地势平坦的平原地区。
如果是在丘陵地区，河道水位落差较大，那么就可以在城市河道下游建造水闸、溢流坝等水利设施，将河道水位抬升至人类希望的高度。
3.2 老城区
因历史原因，通常在老城区低洼地比较多。以苏州古城区为例，还涉及到古城保护，为避免水淹，只能为古城区进行独立水系设计（俗称：城市防洪大包围），即凡流经古城区的河道，在其上游和下游，建造水闸和抽水泵站控制，通过强制外排，将古城区内河道水位控制在合理范围。
在老城区低洼地就没有必要考虑涵养水源了。
4.地下水的补给方法
地下水的补给方法有两种：竖向渗透和横向渗透。
4.1 竖向渗透
在非海绵城市，通常是以城市绿地为主，当降雨使绿地饱和后，一般情况是：较多部分雨水径流进入排水管道，剩余较少部分雨水会下渗补充地下水。当降雨终止后下渗也会终止，通常这个下渗时段长度是不会超过降雨时段长度的。
为了增加雨水下渗量，海绵论者在城市绿地设置各种凹地，如水塘、水沟等，用延长下渗时段长度的方法来增加下渗量。但这也会带来污染问题：降雨初期因裹挟着空气中的尘埃是比较肮脏的，汇集流入凹地后就会沉积下来，既不会下渗也不会蒸发，况且在这些凹地内的积水缺少流动，长期日积月累就会演变为臭水塘。比如一些城市中的黑臭水体，就是因为缺少流动变为“死水”造成的。
海绵论者推荐的透水路面也是很有问题：在雨水冲刷下，路面上的细颗粒固体污染物会进入透水路面空隙中堵塞空隙，且难以清除，既污染了路面也会使得下渗效率下降。更为严重得是：采用透水路面会对路面结构强度和路基稳定造成严重伤害。
4.2 横向渗透
城市地下水其实是与城市河道相通的。当河道水位上涨时，地下水水位也会跟着上涨，不过有个滞后效应，与当地土质有关，如果是透水性好的砂性土，则滞后时间较短，反之若是粘性土，则滞后时间较长。
总之，无论城市河道水位是上涨或者下跌，地球重力总是会驱使地下水位与河道水位逐渐达成一致。这种通过水力压差横向渗透平衡水位的方法姑且可以称之为：横向渗透法。
因此，通过雨水管网排入城市河道内的雨水，未必如海绵论者所言是白白浪费掉了。只要河道水位上升，河道内水就一定会横向渗透补充城市地下水，持续不断，直到河道水位与地下水位重新达到再平衡。促使河道水位上升的因素不外乎有以下几种：其一是降雨使城市地表径流水经雨水管网排入河道；其二是因上游河道水位上涨；其三是因泵站抽水将外河水抽入城市内河。
另外，这种横向渗透也可以反向进行。比如在汛期来临前，为提前留出“库容”，可以将城市内河水经泵站抽水排向外河，当城市内河水位下降时，城市地下水就会向河道内渗透。
由此可见，地下水位的升降其实是完全受河道水位主宰。如果海绵论者认为竖向渗透是可以补给地下水的话，那么也会因为地下水位高于河道水位而通过横向渗透向河道排放，按照海绵论者的表述，是不是也有“白白浪费掉”之嫌呢？不过，一种是通过排水管道“浪费”，另一种是通过横向渗透“浪费”，有本质区别吗？
每一次降雨（特别是大雨、暴雨）都是对城市空气、地表、建筑物和绿地植物的洗涤，洗涤后的脏水应尽快通过排水管道排入河道中。较重的颗粒物会在河道内沉积形成淤泥，较轻的颗粒则会成悬浮态随河水流动离开城区，流向河道下游。因此，降雨过后会使城市空气更清新，地表和建筑物更干净，绿色植物和花卉更鲜艳。
河道内的沉积的淤泥可以通过定期疏浚清除，以保持水体清洁和流动顺畅。
而海绵论者将降雨脏水截留在城市地表的做法，实在是很不明智的。
5.透水路面与道路强度理论相悖
常见的道路路面主要有两种，一种是水泥混凝土路面，另一种是沥青混凝土路面。无论是哪种路面，其混合骨料一般都是由各种粒径的碎石和砂组成，区别在于：水泥混凝土路面采用的是水泥胶结料，而沥青混凝土路面采用的是沥青胶结料。
无论是哪种路面，混合骨料的组成都是要进行级配设计的，其目的是：混合料之间所有空隙，都应由相应粒径的碎石或砂来进行填充，以追求各种粒径骨料之间的最大密实组合，也就是空隙率最小。路面的强度原理之一是：胶结料在最大密实度的混合料中胶结效果最好，因此路面强度也高。也就是说：级配良好做出的高等级路面通常是不透水、或者透水性极差的。
而透水路面为了要透水，必须要增大路面空隙率，比如去除混合料中的砂，甚至部分小粒径碎石，这就使得混合料胶结强度大幅降低，从而导致路面强度大幅降低。
同理，道路路基也有密实度要求，路基施工时之所以要采用压路机反复碾压，目的也就是提高路基土的密实度，也就是最大限度地压缩土颗粒之间的空隙。有时为了进一步提高路基强度，还要在路基土中掺和些石灰或水泥，这样加固后的土路基就更不会透水了。
因此，透水路面与道路强度理论相悖，目前或许也只能在人行道上试试，一旦想要在有重载车行驶的机动车道上做尝试，那么百分百一定失败。
6.把城市建在花园里
海绵论者似乎有一种误导，好像只有自然的原生态才是生态，而经人工改造后的生态（比如人工植草种树）就不是生态了，这是不对的，是带有偏见的生态观。所谓“生态”其实只是与绿化程度有关，虽然没有严格标准，不过通常可以形成共识的是：一座城市中若绿化用地比例越高，就越生态。当然，这也要有个合适的度，毕竟城市是人口大量聚集的地方，也要有高楼林立、交通四通八达的繁华一面。
住在生态城市是人人都向往的，但如果能更上升一步，住进花园城市岂不更好？花园城市典型特征是：绿化不是简单的植草种树，而是需要进行精心的景观设计，挑选各种花草和树进行组合搭配，并修整出各种千姿百态、色彩斑斓的立体形状，就像做植物雕塑一般。
苏州工业园区就是秉承了新加坡人的城市设计理念：“把城市建在花园里”的典型案例。目前在二线城市中，也是名列前茅最具有吸引力的城市。
人与城市交流最频繁的地方就是城市道路，因此，城市道路沿线的绿化景观对人的视觉冲击最直接、最频繁。新加坡设计师在规划苏州工业园区城市主干道、次干道沿线绿化用地时，可以说是毫不吝啬。通常除道路红线两侧各分布有不小于10米宽的绿化用地外，道路中央分隔带也有近7米宽的绿化景观带。驾车行驶在这样的道路上，两侧风景赏心悦目，就像是在花园游览一样。
最后希望越来越多的城市居民能够生活在高档次花园城市，而让那些唯原生态至上的鼓吹者，住进海绵城市“看海”享受原生态吧。