海绵城市：构建韧性水生态系统的理论与实践

系的理论与实践汇报人:xxxx2025年11月06日海绵城市：构建韧性水生态系统CONTENTS目录01

海绵城市的概念与建设背景02

海绵城市的核心理念与技术体系03

国内典型案例深度剖析04

国际经验借鉴与技术创新05

海绵城市建设成效与综合效益06

现存挑战与未来发展趋势海绵城市的概念与建设背景01海绵城市的定义与核心理念

海绵城市的定义海绵城市是新一代城市雨洪管理概念，指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对雨水带来的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，需要时将蓄存的水释放并加以利用，实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。

核心理念：生态优先与自然循环核心是遵循生态优先原则，将自然途径与人工措施相结合，优先利用植草沟、渗水砖、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施组织排水，以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念，实现雨水在城市中的自然迁移。

与传统城市的比较传统城市建设模式以“快速排除”和“末端集中”控制为理念，依赖管渠、泵站等“灰色”设施排水，易导致逢雨必涝、旱涝急转；海绵城市强调“渗、滞、蓄、净、用、排”多种措施结合，最大限度减少开发建设对自然水文特征的破坏。

建设目标：雨水管理与生态改善通过海绵城市建设，实现70%的降雨就地消纳和利用，缓解城市内涝、改善城市水环境、涵养水资源，提升城市生态系统功能，促进人与自然和谐发展，到2030年城市建成区80%以上面积达到目标要求。城市化进程中的水问题挑战城市内涝频发风险加剧随着城市化加速，硬化地面面积大幅增加，传统排水系统以"快速排除"为理念，导致逢雨必涝现象突出。2024年上半年全国共发生19次区域暴雨过程，21省（区、市）618条河流发生超警以上洪水，城市内涝造成严重经济损失和民生影响。水资源短缺与供需矛盾北方平原城市如衡水市面临缺水与排涝双重难题，过度开采地下水导致地面沉降等生态问题。全国城市建成区中，约40%存在不同程度水资源短缺，非常规水资源利用比例不足15%，加剧水资源供需失衡。水环境质量恶化威胁生态城市雨水径流携带大量污染物直排入河，导致水体富营养化等问题。传统城市建设忽视生态基底保护，填湖平壑现象普遍，破坏自然水系调蓄功能，2024年监测显示全国20%城市内河流水质未达标。传统排水系统效能局限依赖管渠、泵站等"灰色"设施的传统模式，难以应对极端降雨事件。数据显示，传统排水系统对50年一遇暴雨的应对能力不足30%，且缺乏雨水资源利用机制，造成水资源浪费与生态功能退化的双重困境。国家政策支持与战略规划

国家层面政策体系中共中央办公厅、国务院办公厅2025年5月发布《关于持续推进城市更新行动的意见》，明确推进海绵城市建设，保护修复城市湿地。国务院2024年7月《深入实施以人为本的新型城镇化战略五年行动计划》提出加强城市洪涝治理，稳妥推进海绵城市建设。

财政支持与绩效激励财政部等三部门对海绵城市建设试点给予专项资金补助，直辖市每年6亿元，省会城市5亿元，其他城市4亿元，采用PPP模式达到一定比例的奖励10%。2023年中央财政海绵城市建设示范补助资金绩效评价中，泸州市、广元市荣获最高A类等级评价。

系统化全域推进战略2024年3月财政部等部门开展“十四五”第三批系统化全域推进海绵城市建设示范工作，要求示范城市重点聚焦解决城市防洪排涝难题，建立长效机制。截至2024年，四川省20个省级海绵城市建设示范城市（县城）均建立工作推进机制，出台地方条例和管理办法。

建设目标与阶段规划国务院办公厅《关于推进海绵城市建设的指导意见》明确，到2020年城市建成区20%以上的面积达到目标要求，到2030年80%以上的面积达到目标要求，将70%的降雨就地消纳和利用。海绵城市的核心理念与技术体系02渗：透水铺装技术与地下水补给透水铺装技术类型与适用场景透水铺装包括透水砖（人行道、广场）、透水混凝土/沥青（非机动车道及低荷载机动车道）、嵌草砖/植草沟（停车场、消防通道）等类型，通过多孔结构实现雨水下渗，部分兼具初步过滤功能。透水铺装核心技术参数与效益透水铺装核心在于多孔结构，渗透系数需达到1×10⁻⁴cm/s以上，孔隙率18-25%（透水沥青），可削减30-50%径流总量及峰值流量，减少路面积水，缓解热岛效应，补充地下水。典型案例：透水铺装应用效果北京奥林匹克中心区采用60米宽透水铺装中轴路，67毫米以下降雨可实现不外排；青浦区白鹤镇项目设置1015平方米透水沥青，年径流总量控制率达75%，有效促进雨水下渗与地下水补给。滞：雨水花园与下凹式绿地设计雨水花园的结构与功能

雨水花园是通过种植乡土植物、铺设覆盖层和填料层（如砂、土、有机质等）构建的浅凹绿地，能通过吸附、渗透、过滤等作用“蓄”存和“净”化雨水，对TP、TN去除率分别可达60%和45%。下凹式绿地的设计要点

将绿地高程低于周边硬化地面，使雨水自然汇入，内种植耐淹植物并设置溢流口，能有效“滞”留雨水，延长汇流时间，通过土壤和植被实现“渗”透和“净”化。典型案例应用效果

渔田七里海度假区利用雨水花园和下凹式绿地等设施，使雨水调蓄空间达2万立方米；青浦区白鹤镇项目设置1717平方米下凹绿地和66.9平方米雨水花园，年径流总量控制率达75%。蓄：调蓄湖体与蓄水模块应用

01调蓄湖体建设：采煤沉陷区的生态转型唐山市采用"挖深垫浅"策略，将沉陷区改造为调蓄湖体，建成南湖、花海两座大型海绵化生态公园，总面积达26平方公里，占中心城区建成区面积13.5%，集生态景观与雨洪调蓄于一体。

02蓄水模块技术：建筑小区的雨水储存上海青浦区宝业·活力天境项目设置250立方米雨水蓄水池，结合透水铺装、下凹绿地等设施，年径流总量控制率达75%，实现雨水的就近储存与回用，缓解市政排水压力。

03生态调蓄空间：城市公共区域的蓄水利用衡水市借助孔颖达文化公园、滏东公园等区域设置生态调蓄空间，增加106万立方米河湖蓄水能力，年利用雨水、再生水等非常规水资源约4945万吨，替代14%以上城市用水水源。

04调蓄与景观融合：旅游区的海绵实践秦皇岛渔田七里海度假区通过透水铺装、下凹式绿地等设施，形成2万立方米雨水调蓄空间，净化后的雨水汇入七里海潟湖湿地，既提升水环境质量，又保障旅游景观用水需求。净：生态滤床与人工湿地净化技术

生态滤床净化原理与技术构成生态滤床通过种植土层、沙砾层、渗透层、滤料层等多层结构，利用生物、物理和化学协同作用净化雨水。如上海宝业·活力天境项目设置49平方米微生态滤床，配合250立方米雨水蓄水池，实现年径流污染控制率53%。

人工湿地水质净化功能与指标人工湿地通过水生植物、微生物和基质系统去除污染物，典型设计水力停留时间24-48小时，对TP、TN去除率分别达60%、45%以上。河北秦皇岛黄金海岸七里海潟湖湿地经修复后，近岸海域水质达到海水Ⅰ类标准。

土壤渗滤与生物滞留技术应用利用土壤渗滤净化和生物滞留设施（如雨水花园），对SS去除率可达40-60%。北京奥林匹克中心区通过下凹绿地和透水铺装，67毫米以下降雨可实现径流污染物有效截留，减少对下游水体污染。

多级净化系统构建与案例成效通过前置沉淀池、生物滤池、人工湿地等单元构建多级净化系统，出水水质可达地表水Ⅳ类标准。临安城市污水处理厂6万吨/日尾水除磷工程，结合海绵湿地系统，净化后尾水补充环境用水，同步打造生态展示公园。用：雨水资源化利用系统构建

非饮用水直接利用场景收集净化后的雨水可用于绿化灌溉、道路清扫、景观补水等非饮用用途。如渔田七里海度假区雨水调蓄空间达2万立方米，净化后汇入湿地；上海世博园区每日可利用雨水89立方米，用于冲厕、灌溉等。

非常规水资源替代效益通过雨水与再生水利用，可减少对传统水资源依赖。衡水市年利用非常规水资源约4945万吨，替代14%以上城市用水水源；瑞士家庭雨水利用系统可满足除饮用外的30%-50%生活用水需求。

梯级净化处理技术路径采用"预处理-生物净化-深度过滤"三级工艺，如武汉汉阳四新片区人工湿地对TP去除率达60%，SS去除率超50%；深圳光明新区群众体育中心通过透水铺装+植草沟组合，实现雨水自然净化下渗。

智慧调控与多场景适配结合物联网监测与智能调度系统，实现雨水资源动态分配。雄安新区智慧海绵系统响应时间<5分钟，北京奥林匹克中心区9个集水池7200立方米容量，可应对67毫米以下降雨无外排，适配场馆与市政多重用水需求。排：生态河道与排涝工程体系优化

河道行洪能力提升工程通过河道清淤疏浚、拓宽整治及堤防加固等措施，提升行洪排涝能力。如秦皇岛市汤河、石河等城区主防洪河道达到100年一遇防洪标准，有效应对城市内涝问题。

内涝积水点改造治理针对城市易涝区域实施工程改造，消除积水隐患。秦皇岛市完成下穿式地道桥、过铁路涵洞等内涝积水点位升级改造，唐山市对采煤沉陷区实施"挖深垫浅"策略建设调蓄湖体，提升排涝能力。

生态排涝通道系统构建疏通城市现有河道水系，构建互联互通的排水通道网络。衡水市疏通吴公渠等河道水系排水通道，增加106万立方米河湖蓄水能力，形成小区、公园、河道贯通的治涝格局，实现"蓄排并举"。

灰绿结合排涝设施协同统筹协调绿色生态设施与灰色排水工程，优化排涝体系。如采用"自然水系+雨水管网"结合模式，超标雨水通过生态调蓄空间缓冲后，再经管网有序排放，提升系统排涝韧性与生态效益。国内典型案例深度剖析03滨海旅游城市代表：秦皇岛市实践蓄排并举提升防洪能力秦皇岛市通过提升河道排水与泵站能力，使汤河、石河等城区主防洪河道达到100年一遇防洪标准；完成下穿式地道桥、过铁路涵洞等内涝积水点位升级改造，有效应对内涝问题。海绵型设施改善城市环境因地制宜改造海绵型老旧小区34个、海绵型公园22个、海绵型道路12条，消除内涝积水点，不断完善排涝工程体系，提升城市韧性。旅游+海绵理念提升水环境质量开展退养还湿、海岸修复及河口湿地生态修复等工程，黄金海岸七里海潟湖湿地等近岸海域水质达到海水Ⅰ类标准；渔田七里海度假区通过透水铺装、下凹式绿地等海绵设施，调蓄雨水空间达2万立方米，净化后雨水汇入湿地，有效提升水环境质量。北方平原城市典范：唐山市采煤沉陷区改造01核心改造策略：挖深垫浅与空间重塑唐山市针对采煤沉陷区特点，采取"挖深垫浅"策略，将沉陷程度较高区域改造为调蓄湖体，同步将废弃厂房改造为绿色建筑，打造城市大型海绵体。02生态修复成果：26平方公里城市绿肺建成南湖、花海两座大型海绵化生态公园，总面积达26平方公里，占中心城区建成区面积13.5%，煤矿采空区转型为集生态景观、休闲游憩、科普教育于一体的绿色发展空间。03综合效益：韧性提升与示范价值通过生态修复与海绵功能融合，唐山市采煤沉陷区改造实现了城市防洪排涝能力增强、生态环境改善的双重目标，为北方平原城市解决历史遗留生态问题提供了可复制的"唐山样板"。缺水城市解决方案：衡水市蓄排平衡体系生态调蓄空间的多元化布局衡水市借助孔颖达文化公园、衡水科技工程学校、滏东公园、衡水湖湿地等区域设置生态调蓄空间，有效增加雨水滞蓄能力。再生水利用的优化配置构建再生水优化配置体系，为电厂、胡堂排干渠等提供水源，年利用再生水等非常规水资源总计约4945万吨，替代14%以上城市用水水源。河道水系的贯通与蓄水能力提升疏通吴公渠等河道水系排水通道，增加106万立方米河湖蓄水能力，形成小区公建、公园绿地、河道水系贯通的治涝格局，减少对地下水的开采。南方山地城市创新：广元市“1561”建设思路“1”——一个核心理念以生态文明建设为引领，重塑城市、人、水新型关系，通过综合措施构建生态、安全、可持续的城市水循环系统。“5”——五大建设目标实现雨水自然积存、渗透、净化，提升城市防洪排涝减灾能力，改善城市水环境，涵养城市水资源，复兴城市水文化。“6”——六大重点工程统筹实施排水防涝、雨洪通道、雨污管网、海绵小区、海绵道路、新型绿化六大工程，系统提升城市海绵功能。“1”——一套保障机制建立政府统筹、多专业融合、各部门分工协同的工作机制，出台《广元市海绵城市建设管理条例》，将海绵理念融入城市规划建设管理全过程。超大城市实践：深圳市光明新区低影响开发

项目定位与自然生态优势该项目定位为自然生态且场地空间布局适合低影响开发雨水系统建设。项目所在地本来是河滩淹没区域，地势低洼，建设期没有任何配套市政雨水管道，内涝风险高，在建设完成初期，中性景观湖出现水体富营养现象。

核心技术路径：生态系统构建基于现状，没有建设任何雨水灌渠系统，通过竖向设计组织雨水的地表有组织排放，同时道路、绿地作为超标雨水径流排放区域，通过下沉式绿地和雨水花园逐级降解和沉淀，植草沟在滞留污染物、净化水体的同时运送雨水最后到达景观湖，通过人力抽水装置对湖水进行爆氧，从而形成一整套雨水的生态系统。

显著成效与效益该项目每年利用的雨水资源为70万立方米，有效控制了径流污染，使得景观水体水质大大提升，除了人工水泵的费用，其他污水处理成本几乎为零。国际经验借鉴与技术创新04新加坡ABC水计划与滨海湾花园案例ABC水计划核心理念Active,Beautiful,CleanWatersProgramme（活力、美观、洁净水道计划），旨在通过整合水管理、城市规划与景观设计，将新加坡的水道和公共空间转变为充满活力的社区资产，实现水资源的多元价值。滨海湾花园海绵技术应用该城市使用了多种海绵城市技术，如绿屋顶、雨水花园和蓄水池等，让城市变得更加环保和可持续。ABC计划实施成效通过ABC水计划，新加坡将原本的混凝土排水渠改造为生态化水道，如加冷河-Bishan公园，不仅提升了洪水调蓄能力（可抵御50年一遇暴雨），还创造了优质的滨水公共空间，居民满意度提升40%以上。德国“洼地-渗渠系统”与雨水管理法规

“洼地-渗渠系统”技术原理德国“洼地-渗渠系统”是通过在城市中设置洼地、植草沟、渗透渠等设施，结合地下管网，形成分散式雨水收集与渗透系统。雨水经洼地滞留、植被过滤后，通过渗渠缓慢渗入地下或排入水体，实现“渗、滞、蓄”的协同作用，有效减少地表径流和洪峰流量。

关键技术措施与生态效益该系统采用透水性铺装（如透水混凝土、嵌草砖）、生态植草沟（边坡坡度1:3-1:4，种植耐淹植被）和地下渗透渠（填充砾石等多孔材料），典型设计可使区域径流系数降低30%-50%，对SS（悬浮固体）去除率达60%以上，同时补充地下水，缓解城市热岛效应。

雨水管理法规体系与标准德国建立了完善的雨水管理法规，如《联邦水法》规定新建项目需采用雨水渗透设施；《建设法典》要求不透水面积超过500平方米的场地必须设置雨水利用系统。地方政府还制定细分标准，如柏林规定住宅区域雨水渗透率需达到80%，工业区域不低于60%。

政策激励与公众参与机制德国通过税收减免（如雨水设施投资可享受15%-20%税收抵扣）、补贴政策（联邦政府对达标项目给予建设成本30%的补助）鼓励海绵技术应用。同时推行“雨水收费制度”，按不透水面积征收雨水排放费，倒逼企业和居民主动采取渗透措施，形成“政府引导+市场驱动”的长效管理模式。美国波特兰绿色街道与生物滞留设施

绿色街道的核心理念与功能定位波特兰绿色街道将传统道路改造为生态廊道，通过线性生物滞留设施、植草沟和透水铺装的组合，实现雨水"源头减排-过程净化-末端调蓄"。其核心目标是削减80%以上的地表径流污染，缓解城市内涝并补充地下水。

生物滞留设施的典型结构与技术参数标准设施采用"植被层-覆盖层-土壤层-砂滤层-砾石排水层"五层结构，土壤渗透系数控制在1×10⁻⁴m/s，水力停留时间设计为24-48小时，对SS去除率达70-90%，TP、TN去除率分别超60%和45%。

案例成效：SEMorrison街改造项目该项目沿1.2公里街道布设12处生物滞留设施，总面积达800平方米，年处理径流雨水1.2万立方米。监测数据显示，改造后区域内涝频次减少65%，周边河道水质提升1-2个等级，成为北美低影响开发标志性工程。

运维管理与社区参与机制建立"政府监管+专业公司维护+社区志愿养护"模式，每季度进行植被修剪和滤料清理，年均维护成本约30美元/平方米。通过设置科普解说牌和定期开放日，提升公众对海绵设施的认知度和参与度。国际技术创新：智慧海绵监测系统与数字孪生

物联网实时监测技术应用通过部署物联网传感器网络，实现对降雨量、水位、流量、水质等参数的实时采集，数据采样频率可达15分钟/次，为海绵设施动态调控提供数据支撑。雄安新区智慧海绵系统响应时间小于5分钟，大幅提升应急处置效率。

数字孪生城市雨洪模拟融合SWMM水文模型与GIS技术构建城市数字孪生平台，北京通州案例显示可提升雨水资源利用率25%；苏州工业园应用该技术后，内涝损失减少37%，实现对极端降雨的精准预测与应对。

AI智能调控与多尺度协同采用机器学习算法优化海绵设施运行参数，武汉示范区年节水量达40万吨；构建"源头-过程-末端"多尺度联动机制，广州试点实现50年一遇暴雨2小时排涝达标，系统韧性显著增强。

全生命周期管理与效益评估结合BIM技术与物联网数据，建立海绵设施全生命周期管理体系，北京城市副中心监测显示综合效益成本比达3.2:1；引入碳汇交易机制，厦门马銮湾项目年碳交易收益超1200万元，拓展生态价值实现路径。海绵城市建设成效与综合效益05防洪排涝能力提升：从“逢雨必涝”到“100年一遇”

河道行洪能力升级秦皇岛市对汤河、石河等城区主防洪河道进行治理，使其达到100年一遇防洪标准，显著提升了城市抵御洪水的能力。

内涝积水点改造该市完成下穿式地道桥、过铁路涵洞等内涝积水点位升级改造，可有效应对内涝问题，减少城市内涝发生的频率和影响范围。

排涝工程体系完善因地制宜改造海绵型老旧小区34个、海绵型公园22个、海绵型道路12条，消除内涝积水点，不断完善排涝工程体系，形成了综合性的排涝治理格局。水环境质量改善：从劣V类到Ⅰ类水质的蜕变近岸海域水质提升：秦皇岛黄金海岸的实践秦皇岛市通过退养还湿、海岸修复及河口湿地生态修复等工程，使黄金海岸七里海潟湖湿地等近岸海域水质达到海水Ⅰ类标准，满足了旅游城市对水环境质量的高要求。景观水体净化：渔田七里海度假区的雨水利用渔田七里海度假区利用透水铺装、下凹式绿地等海绵设施，将雨水有组织地排入景观水体，调蓄空间达2万立方米，净化后的雨水汇入七里海潟湖湿地，有效提升了区域水环境质量。非常规水资源利用：衡水市的节水与治涝双赢衡水市通过以蓄代排、蓄水利用，年利用雨水、再生水等非常规水资源约4945万吨，将14%以上的城市用水水源替代为非常规水资源，减少了对地下水的开采，改善了城市水生态环境。生态效益量化：碳汇增量与生物多样性提升

碳汇能力显著增强海绵城市通过增加植被覆盖（如绿色屋顶、下凹式绿地），提升城市碳汇功能。研究表明，植被覆盖率达40%时，地表温度可降低2-3℃，年固碳量显著增加。

生物多样性指数提升构建“蓝绿廊道-生态斑块-基质”三维空间网络，为城市生物提供栖息地。深圳光明新区实践显示，生态用地占比35%时能维持生物多样性阈值，生物多样性指数提升15-30%。

热岛效应有效缓解透水铺装、植被蒸腾等措施可降低城市热岛强度1-2℃。例如，透水铺装材料能有效减少路面吸热，绿色屋顶通过隔热降温作用，改善城市微气候。经济效益分析：非常规水资源利用与灾害损失减少

01非常规水资源利用效益衡水市通过以蓄代排、蓄水利用，年利用雨水、再生水等非常规水资源总计约4945万吨，将14%以上的城市用水水源替代为非常规水资源，减少了对地下水的采用。

02内涝灾害损失降低秦皇岛市完成下穿式地道桥、过铁路涵洞等内涝积水点位升级改造，有效应对内涝问题；唐山市将煤矿采空区改造为生态公园，助力城市韧性大幅提升，减少灾害损失。

03综合成本节约海绵城市建设通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施，降低传统排水系统压力，减少管网扩建和泵站升级成本，同时非常规水资源利用节约了常规水资源采购费用，形成经济与生态效益双赢。现存挑战与未来发展趋势06系统性全域推进的瓶颈与对策

01瓶颈一：资金投入与收益平衡难题海绵城市建设资金需求大，回报周期长，单纯依赖政府财政压力较大。部分项目因资金不足导致建设进度缓慢或设施维护不到位，影响长期效益发挥。

02瓶颈二：跨部门协同机制待完善海绵城市建设涉及规划、住建、水利、园林等多个部门，目前部分地区存在职责交叉、协调不畅问题，难以形成系统性推进合力，影响整体建设效率。

03瓶颈三：技术标准与本土化适配挑战现有技术标准对不同气候带、地形地貌城市的针对性不足，部分引进技术存在“水土不服”情况。如北方地区冬季透水铺装易冻融损坏，需加强本土化技术研发。

04对策一：创新多元投融资模式推广PPP模式吸引社会资本参与，落实中央财政专项补助（如对示范城市按规模分档补助4-6亿元/年），探索雨水资源化利用收益共享机制，形成可持续资金保障。

05对策二：构建统筹联动工作体系建立市级层面海绵城市建设领导小组，制定部门权责清单，将建设要求纳入城市规划、土地出让、项目审批等全流程管控，如泸州市建立覆盖项目全过程的智慧化管理体系。

06对策三：完善标准规范与技术创新制定分区域技术导则（如北方平原城市蓄排平衡技术、滨海城市“旅游+海绵”技术），依托高校院所建立研发平台，推广透水铺装、生态驳岸等本土化成熟技术，提升建设科学性。智慧海绵城市：物联网与AI技术融合应用

物联网实时监测系统构建部署物联网传感器网络，对降雨量、水位、流量、水质等关键参数进行实时采集，数据采集频率可达≤15分钟/次，为智慧调控提供基础数据支撑，如雄安新区系统响应时间已实现<5分钟。AI水文模型预测与优化采用SWMM、InfoWorksICM等水文模型，结合机器学习算法，实现对暴雨径流过程的精准模拟与预测，预测精度可达85%以上，辅助制定最优调蓄与排放策略，提升雨洪管理主动性。海绵设施智能联动调控基于实时监测数据与预测结果，通过AI控制系统实现透水铺装、雨水花园、调蓄池等海绵设施的智能联动运行，动态调节蓄水容量与排放路径，如武汉示范区应用后年节水达40万吨。数字孪生与可视化管理平台构建城市海绵系统数字孪生体，整合多源数据实现三维可视化展示与模拟推