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近年来，海绵城市建设已成为我国城市建设工作中的热点话题。习近平总书记在2013年中央城镇化工作会议上发表重要讲话指出：“要建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”。2014 年2 月，住房和城乡建设部提出海绵型城市设想，同年10 月发布《海绵城市建设技术指南》，同年12月，会同财政部和水利部联合印发了《关于开展中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》，组织开展海绵城市建设试点示范工作。2015年，国务院办公厅发布了《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》。
——旧金山市SSIP计划对我国海绵城市建设的启示
□ 中国建筑设计院有限公司 赵楠
□ 住房和城乡建设部城乡规划管理中心 李昕阳□ 天津市规划局 赵强
摘要关键词海绵城市建设是我国城市建设工作的重要战略，强调将自然途径与人工措施相结合，在确保城市排水防涝安全的前提下，最大限度地促进雨水资源的利用和生态环境保护。美国旧金山市2012年启
动的城市污水处理系统改善计划（简称SSIP计划）提倡灰与绿基础设施协同构建，其经验能够为我国海绵城市建设工作带来一定的启示。
海绵城市；灰基础设施；绿基础设施
美国旧金山市公用事业委员会（San Francisco Public Utili-ties Commission ，以下简称SFPUC ）于2012年启动了城市污水
处理系统改善计划（Sewer System Improvement Program, 以下简称SSIP 计划），其统筹灰和绿基础设施建设的构建模式与海绵城市建设理念不谋而合，本文旨在通过对其背景、目标与工作经验的研究，为我国海绵城市建设提供一定参考。
2、SSIP计划简介[1]
2.1 背景与挑战
DOI：10.16116/jki.jskj.2018.01.001
The Special Focus
过去的100年里，旧金山市通过运营城市污水处理系统来保障公众健康，对城市污水进行有效处理，再排放入海湾和太平洋。伴随着时间推移，旧金山市污水处理系统不可避免地迎来如下挑战：
（1）基础设施老化。在旧金山市，超过60%的污水管道已经使用超过80年，在暴雨期间污水处理系统不堪重负。
（2）地震脆弱性。城市污水处理系统无法抵御大地震带来的损害，反映出地震脆弱性。
（3）气候变化。暴雨强度和频率的不断增加可能使城市污水处理系统崩溃，导致洪水。
（4）异味控制。老化设备的故障或干燥天气将造成异味问题。公共住宅
（5）维护水质。如何减少雨污混合排放，维护海湾和海洋的水质成为问题。
（6）局部洪涝。暴雨期间的雨水径流可能导致城市污水处理系统崩溃，使局部洪水泛滥。
专家预测，在未来20年内，发生6.0级及以上地震的几率为80%，地震的发生只是时间问题。城市目前的污水处理设施对应急维修的需求越来越大，改善城市污水处理系统对城市公共卫生和生态环境至关重要。基于上述背景，SFPUC提出了SSIP计划构想。
2.2 SSIP计划：灰绿结合，综合改善城市基础设施
经过8年的公共咨询和第三方专家分析，2012年经投票，SFPUC全票通过SSIP计划。这是一项为期20年的全市范围投资，旨在改善城市老化的污水处理系统，以确保一个可靠、可持续和具有地震安全性的污水处理系统服务于现在的市民，并造福后人。
SSIP计划的主题是“灰”（Grey）、“绿”（Green）与“洁净”（Clean）。“灰”是指提升重要的灰基础设施，如排污管、泵水站和污水处理设施；“绿”是指完善绿基础设施，利用自然的方法，充分发挥城市绿地、道路、水系等对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用；“洁净”更像是目的，指通过城市灰和绿基础设施的改善，保障公民健康与生态环境质量。为确保城市的投资负担能力，SSIP计划被分为三个阶段，截至目前，SFPUC已经核准第一阶段共29亿美元的资金。
“城市汇水区评价”（Urban Watershed Assessment，以下简称UWA）是SFPUC对SSIP计划的有效辅助手段。按照分析与评估，旧金山市共分为8个不同的城市汇水区，5个位于湾区（Bayside）：North shore、Channel、Islais Creek、Sunnydale 和Yosemite，3个位于西区（Westside）：Richmond、Sunset和Lake Merced。UWA综合考虑了每个城市汇水区的独特特征，如土壤类型、基础地质、基础设施老化程度和城市发展模式等，在此基础上对8个汇水区的污水处理系统提出具有针对性的规划。SSIP计划第一阶段由分布于8个城市汇水区的若干不同类型的灰和绿基础设施建设项目组成。（图1）
图1 旧金山市8个城市汇水区与SSIP计划第一阶段工程分布图
光谱学与光谱分析
（图片来源：SFPUC，作者翻译改绘）
2.3 SSIP计划的目标
SSIP计划致力于有目共睹的成果，因此在推进SSIP计划时，SFPUC将采用具体的、可衡量的目标。这些目标将被用于指导具体项目的遴选，并最终被用于评估项目的实施情况和完成度。
（1）提供一个兼容、可靠、弹性和灵活的系统。确保在大地震或其他灾难性事件发生后72小时内对水流进行处理。
（2）整合灰和绿基础设施。通过创新性绿雨洪项目与灰基础设施升级的协同作用，减少暴雨对社区和污水处理系统的影响。
（3）为受影响的社区提供福利。SSIP计划将为所服务的社区提供经济和就业方面的福利。
（4）调整系统以适应气候变化。建设具有气候变化设计标准的新设施，以更有效地应对海平面上升和其他影响。
（5）实现经济和环境的可持续性。SFPUC将循环善用废水和雨水处理系统的副产品。一周立波秀2011集全集高清
（6）维持地方税纳税人的负担能力。通过分阶段的实施方法，使纳税人对此项计划的支出保持在单户家庭平均收入的2.5%以下。
3、灰与绿基础设施建设项目实例[1]
3.1 灰基础设施建设
灰基础设施建设的主要内容是升级一些重要的老化灰基础设施，如泵站、污水管道、运输/储存箱和污水处理设施等，使其进入良好的运营状态。
以东南污水处理厂改造项目为例，该处理厂建于1952年，是旧金山市规模最大、历史最悠久的旱季水处理设施，负责处理本市近80%的水流量。东南污水处理厂每天的废水处理量高达5700万加仑，处理的生物固体达160吨（湿重）。在暴雨期间，其日处理废水量可达2.5亿加仑。（图2）
该处理厂坐落于工业、商业和居民区混合的湾区（Bay-side），一些居民社区与其隔街相望。因此，SSIP计划除污水处
理工程技术上的考量，也将保障社区和环境的健康作为主旨，该
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项目推进过程中也听取了来自于社区咨询团队关于减少社区影响的建议。东南污水处理厂改造项目主要包含如下工作内容：
（1）新的生物固体消化设施；（2）新的渠首设施；（3）结构和抗震加固；（4）对氧气和进水泵进行升级；（5）控制和改善异味；（6）提升周围的建筑和景观形象。
其中值得一提的是新的渠首设施。该设施不仅通过引入新的水科技来提升污水处理效率，与此同时SFPUC 与旧金山市艺术委员会及社区伙伴合作，确保创新的建筑构思带来工程设施视觉形象的改善，并且对临近街道的街灯、景观小品、公共艺术等进行设计与提升。（图3～5）
图3 东南污水处理厂中新的渠首设施位置图（橙线框范围）
（图片来源：SFPUC ）
图4 水道分流设施外观图（图片来源：SFPUC ，作翻译者改绘）
图5 渠首设施外立面艺术表皮设计图（图片来源：SFPUC ）
不难看出，以这个项目为代表的SSIP 计划灰基础设施建设不仅着眼于工程技术上的创新与升级，也综合考量了坐落于城市之中的灰基础设施在视觉形象上与城市环境的融合。通过这种综合性策略，东南污水处理厂优化了处理效能，对异味进行了有效的控制，工厂建筑与设施的抗震性能得到改善，提升了运营的可靠性与效率，同时，在很大程度上削弱了污水处理厂对附近社区的不良视觉影响，其风貌与周围环境更为协调。
3.2 绿基础设施建设
绿基础设施是一种雨洪管理工具，它利用土壤和植物的自然过程来缓冲和清洁雨水。绿基础设施建设不仅能够减缓暴雨对城市老旧污水处理系统的冲击，还能优化自行车道和人行道的功能，美化邻里社区的景观环境，创造更多的公共休憩空间。赛钛客r440
SSIP 计划目前在全市共规划了13个创新绿基础设施工程项目，SFPUC 将会监测和评估绿基础设施对暴雨防治的成效。这些工程项目可以减少暴雨时进入综合排污系统的水量，减少低洼地段局部洪涝的现象，保护旧金山市海湾和太平洋的水质。(图6)
13项绿基础设施中的代表项目是早期的Mission&Valencia 绿道项目（已建成）。Mission&Valencia 绿道项目的建设内容主要包括若干个雨水花园的设置，对部分人行道进行可渗透化铺装改造，以及在地表铺装之下铺设渗透走廊。这几项措施确保了雨水在进入城市排水系统之前先被天然土壤充分积存
、渗透和净化。该项目还在Mission 和Valencia 街道上的若干街角建造了一系列新的广场，在局部增设了街灯，并通过对道路断面的再设计，使机动车道、自行车道和人行道得到更合理的划分。
图6 绿基础设施模式图（图片来源：SFPUC ）
（1）5个雨水花园：面积总计3379平方英尺的5个雨水花园从街道、屋顶和停车场采集雨水径流。植物和土壤有效吸收了这些水分，减轻了街道排水系统的压力。（2）道路断面与交叉口优
化设计：通过合理的设计，使人行系统变得更加连贯，缩短了行人穿越街道的距离，增大了行人的可视范围和安全性。（3）地下渗透走廊：在地下铺设一层砾石储水层吸纳和调蓄雨水径流，面积总计1215平方英尺。
建成后的Mission&Valencia 绿道项目每年能处理约100
万加仑
图2 旧金山市东南污水处理厂（图片来源：SFPUC ）
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的雨水。它带来的益处不只是雨洪管理层面上的，更是城市功能与形象上的综合提升：一是为社区居民提供了更多的可供休憩的公共空间，带来更多的社区福利；二是让街道更加安全，成为对行人和自行车骑行者友好的街道；三是在通往社区内部的入口处创造了一个充满标识性的美丽的迎宾门户；四是雨水花园和沿街绿化的增加为各种生物提供了更多的自然栖息地。
Mission&Valencia绿道项目建成后，SFPUC发布了《使用指南》，引导社区居民自觉加入后期维护行列，成为绿道的监护人，以减少项目后期维护成本：
（1）街道上不留油脂与食物残渣；（2）不倾倒经污染的生活用水；（3）不弃置垃圾；（4）避免汽车用油等化学品的泄漏；（5）勿留宠物排泄物。
4、经验与启示
旧金山市SSIP计划始于一系列城市污水处理系统经受的挑战，如污水处理设施的老化、强地震发生时
对系统的破坏性、气候变化导致的暴雨强度和频率的不断增加、城市局部洪涝现象等。这些问题极具代表性，甚至可以说是现代城市普遍性的问题，与我国海绵城市建设工作开展的初衷不谋而合，其经验具有较好的借鉴意义。
4.1 理念层面：强调灰绿基础设施的协同构建
灰绿结合的基础设施构建理念对于我国海绵城市建设工作具有现实意义。客观来讲，已建城市条件错综复杂，务实有效、可持续的排水系统解决方案很难简单地依赖单一的灰或绿设施[2]。
灰和绿基础设施各有优缺点：灰基础设施是传统的雨洪管理工具，其优点在于能够尽快排除径流。每年夏季暴雨频发、洪峰洪量加大时，灰基础设施在人口密集的城市建成区具有不可替代的实用价值，但面临较高的建设与维护费用。绿基础设施能够以更低影响和更自然的方式积存、渗透和净化雨水，有效补充地下水，同时美化城市环境，兼具游憩功能，但其挑战体现在如何在高密度的城市建成区腾退出足够大面积的绿地实现足量的雨洪吸纳。
SSIP计划经验告诉我们，灰和绿基础设施不是两套孤立的体系。在海绵城市建设过程中，基于各城市不尽相同的自然和社会条件，根据两种基础设施不同的雨洪处理能力与建设特征，为其合理分配任务，将其纳入到一个与城市经济社会效益相适应的系统中协同构建，是海绵城市建设的重要理念。
4.2 方法层面：与多种城市建设工作相统筹的框架性策略
SSIP计划不是一个纯粹的工程性计划，它兼顾了城市功能与风貌的改善作用。在灰基础设施的实践项目中，多个污水处理设施的改造考虑了建筑物形象的艺术化处理；在绿基础设施的建设的重要战场——街道改造中，置入的雨水花园美化了街道景观，为生物提供了栖息地，对道路断面与交叉口的进行再设计也综合提升了行人与骑行者的安全性与舒适度。
SSIP计划既是问题导向的，也是目标导向的。立足于解决城市污水处理系统老化问题，以应对气候环境的变化，SSIP计划必然要通过一系列的工程技术手段去增强城市雨洪管理能力。与此同时，它还实现了城市交通优化、城市风貌提升与城市公共空间构建等一系列目标。与其说这是意外之喜，不如说这是计划发起者与规划者从一开始就具有高度的框架性策略思维：将多领域、多维度的城市建设工作与海绵城市建设统筹起来。
4.3 推广层面：生动科普宣传，鼓励公众参与
SSIP计划非常注重宣传。针对不甚了解城市水管理领域的公众，SSIP计划运用了一系列方法进行科普宣传。例如，仅在2015年一年内，SFPUC就组织了12场社区与学校主题活动，鼓励成人与儿童共同参与，通过寓教于乐的活动传递SSIP计划的核心理念，强化这一城市战略在公众心目中的价值感。SSIP计划在Facebook、Twitter等热门网络媒体上的持续宣传也颇有成效，在2015年，四大主要网络媒体的关注量都有所提升，关注量最大的Twitter，关注人数更是实现了24%的显著增长。
公众参与方面，上文提到的Mission&Valencia 绿道项目在规划设计过程中，通过票选的方式确定公众接受度最高的灌木与地被、行道树、街沿形式、铺装形式、街角广场形式和人行道设施，而其建成后官方《使用指南》的发布，也鼓励公众用力所能及的方式维护绿基础设施的运营。海绵社区建设可以激发起居民爱护水环境、呵护水环境、敬重水环境的心态，实现人类与自然水生态和谐相处的目标[3]。SSIP计划在增强公众参与感和获得感方面可以给中国海绵城市建设以很好的启发。
参考文献：斯特林冲锋
[1] Services of the San Francisco Public Utilities Commission[EB/OL].
/index.aspx
[2] 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（04）：105.
[3] 仇保兴. 海绵城市（LID）的内涵、途径与展望[J]. 建设科技，2015（01）：17.
注：本文为基金项目
1. 国家自然科学基金青年项目资助（项目批准号：51508379）（基于GIS平台的控制性详细规划中低碳生态指标体系构建方法研究）；
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2. 国家自然科学基金青年项目资助（项目批准号：51708567）（基于循证和行为干预的养老设施外部环境健康促进度量研究）。
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