前言

近年来，全球气候变化以变暖为主要特征，世界气象组织的报告显示，这种情况在未来二十年还将愈演愈烈，温度每十年将升高0.2℃。研究表明，气候变暖必然将引起自然水文循环的变化，极端降雨事件的发生频率和强度增加，洪涝灾害将显著增多。中国是气候变暖最明显的国家之一，干旱和洪涝灾害并发，形势十分严峻。2007年重庆遭受暴雨袭击，517万人受灾，同年济南特大暴雨；2010年广州遭遇罕见特大暴雨；2011年6月北京遭遇暴雨侵袭，造成严重城市内涝；2012年7月21日北京遭遇60多年来最严重的一次强降雨，城市积水严重，使北京成为一片泽国，直接经济损失达116.4亿元。频发的城市洪涝灾害给城市安全和人们的正常生产生活带来了巨大损失，城市雨洪已成为不容忽视的问题。

我国正处在快速城市化发展阶段。据统计，1981年中国城镇化率仅为20.16%，2012年城市化率首度超过50%，2014年城市化率达到54.77%,而2015年达到了56.10%。与此同时，城市建成区范围也快速扩张，由1981年的7438km2增长至2015年的5.21万km2。目前，中国环渤海、长三角和珠三角形成了世界级城市群，其他地区也形成了一批具有重要影响的区域性城市群，2015年年底全国共有建制市近656座，建制镇接近2万个。

随着城市化进程的加快，城市经济得到飞速发展，大量人口聚集到城市，对基础设施建设提出更高要求，导致城市用地紧张，城市景观格局在不断改变，城市发展面临着巨大的环境与资源压力。土地利用类型的改变将明显影响自然水文系统，在城市化地区，不断增加的不透水地表和地下排水管网，降低了雨水自然下渗的机会，肆意的城市开发还将会破坏天然水生态系统滞蓄雨洪的能力，使得城市地表径流总量和峰值流量大幅增加。而市政排水基础设施的建设水平却落后于城市化速度，导致径流量超过其设计容量，引发城市洪涝灾害。城市化也引发了雨水径流面源污染，雨水初次冲刷地表后产生的径流污染物含量甚至高于城市污水，在径流流经区域将直接导致自然水体污染和生态破坏。

与此同时，城市生产和生活对水资源的需求日益增加，引起城市水资源紧缺，地下水位不断下降。据统计，我国656个城市中有400多个处于水资源缺乏状态，其中110多个城市水资源严重短缺，水资源缺乏已成为制约城市发展的主要因素之一。

如何统筹协调雨洪问题和水资源短缺这两个矛盾的关系，尊重自然水文循环过程是解决问题的关键。城市的发展不应以生态环境的破坏为代价，为实现城市健康良性、可持续的发展，雨洪管理方式的转变必须得到各方面的高度重视。

发达国家更早地经历了快速城市化发展阶段，已经认识到城市不透水面积增加带来的严重后果，经历了从最初的水量控制、水质调控再到可持续管理的转变。到20世纪90年代，国外逐渐形成了相对成熟完备的可持续雨洪管理理论体系和技术经验。其中影响较大的有：最佳管理措施（BMP）、低影响开发（LID）、可持续城市排水系统（SUDS）、水敏感城市设计（WSUD）、低影响城市设计与开发（LIDUD）等。借鉴和学习发达国家可持续雨洪管理系统建设模式的成功经验，将其与我国海绵城市建设相结合，有利于我国雨洪管理实现跨越式发展。

针对中国城镇化进程中的水问题，2013年12月，中央城镇化工作会议提出“建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”；2014年11月，住房和城乡建设部（以下简称为住建部）出台了《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建（试行）》；2015年1月，财政部、水利部、住建部联合组织开展了16个试点城市建设；2015年10月，国务院办公厅印发了《关于推进海绵城市建设的指导意见》；2016年4月又确定了14个城市为2016年中央财政支持海绵城市建设试点。目前全国除两批共30个城市开展海绵城市试点建设外，同时还有一些地区自主开展了海绵城市建设，海绵城市成为众多行业和科技领域讨论的热门话题之一。

然而，尽管海绵城市建立在低影响开发等已有理念的基础上，中国城市水问题治理也有长期的技术积累，但由于中国城市水问题的复杂性，且海绵城市建设牵涉到多个不同行业和领域。所以目前对于海绵城市的基本内涵、目标、构建途径等均有不同认识，甚至有相当尖锐的批评。

笔者希望海绵城市建设可以成为多学科交叉、多部门协同治水的重要契机，同样可以成为学科交叉、产业发展和城市转型的重要机遇，应避免各自为政、急功近利。政府层面应科学制定顶层设计和系统布局方案，相关领域的学者应系统深入研究海绵城市构建的理论和技术方法，强化学科交叉和沟通。同时，还要科学定位海绵城市的角色和作用，实事求是地评估判断海绵城市建设的效果，只有这样才能走出海绵城市万能论和无用论的争论困境。

本书结合实践工作体会和思考，对中国海绵城市建设的若干问题开展研究，希望这些研究有助于人们对海绵城市建设形成更加科学的认识，以促进当前中国海绵城市建设方略和路径更加科学实际，实质性推进城市水系统综合治理，提高海绵城市建设的技术水平，最大限度地发挥海绵城市建设在实行最严格水资源管理、城市水生态文明建设、城市水资源开发利用与保护以及城市经济社会建设中的作用。

参加本书资料整理、专题实验等工作的有华北水利水电大学周科、张秋雨。硕士研究生刘朔、樊敏等参加了资料整理、绘图等工作。

本书编写过程中得到了全国从事水资源管理、海绵城市规划与建设的有关业务技术部门、河南省水资源高效利用与保障工程协同创新中心等单位领导和技术人员的大力支持。河南省鹤壁市水文水资源局赵天力高级工程师、鹤壁市住房和城乡建设局等单位为本书编写提供了宝贵资料。在此，对于为本书编写提供帮助、支持的所有个人和单位表示衷心地感谢。

由于学术观点、资料代表性以及作者学科的局限性，书中难免存在不足之处，敬请指正。

作者

2017年10月