改革开放以来，我国在各方面取得举世瞩目的成就，城镇化建设随之步入飞速发展的新时代，同时我国城市普遍面临自然属性弱化甚至丧失的问题^[1]。2013年中央城镇化工作会议提出“在提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来，更多利用自然力量排水，建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”，建设海绵城市已成为我国落实生态文明的重要举措^[2]。不难看出“海绵城市”是基于国情提出的现代雨洪管理思路和技术方法^[3]，其解决的是城市建设同水资源之间的矛盾。城市雨水问题是涉及水环境、水安全、水资源及水生态的综合性问题，也是复杂艰巨的系统工程^[4]，概括起来就是水体污染防治与生态恢复两方面内容。此外加强雨污分流，减少传统排水导致的内涝，侧重雨水的存储和利用也是解决城市雨水问题的关键。

城市绿色发展是国务院提出的绿色发展三大板块之一。海绵城市是由我国提出的城市雨水利用的新名词，起初用于行业和学术界对于城市功能的比喻^[5,6]，运用海绵比喻城市对雨水具有“吸附释放能力”。具体是指城市可“弹性”应对自然灾害及环境变化，下雨时可发挥吸水、渗水、净水、蓄水等功能，水资源缺乏时再释放储存的水并加以利用。

1）本质变化杜绝顾此失彼，实现城镇化与环境资源协调发展，使之成为可持续的新模式。

2）思路转变海绵城市改变原有“以快排为主”的传统雨水管理理念，对城市雨水的分配格局进行优化：将雨水总量的50%下渗为土壤水和地下水，10%成为地表径流^[7]，在保证城市排水防涝安全的前提下，还需最大限度地实现雨水在城市范围内的自由循环。

3）低影响开发海绵城市实际内容主要是基于低影响开发雨水系统构建（LID）付诸实施^[8]，低影响开发主要是通过源头削减、过程控制、末端措施实现雨水管理，最大程度保证原有水环境不受破坏，此举既可有效缓解城市水资源短缺与内涝之间的矛盾，又有助于恢复城市水文环境。

透水铺装是基于“海绵城市”理念的源头控制技术，可有效减少洪峰流量、防治城市内涝、净化雨水径流污染^[9]。目前透水铺装在我国已得到广泛应用，且多用于低荷载道路路面。透水材料主要分为混凝土系透水材料、烧结砖透水材料、高分子透水材料等^[10]，其中混凝土系透水材料（透水混凝土）较常见，透水混凝土是由水泥、粗骨料、水拌制而成的一种多孔混凝土，内部有较大比例的贯穿孔隙，具有透气、吸声降噪的功能^[11]。

透水混凝土材料获取方便、制备工艺简单、工程造价低、实用性强，但水泥水化过程中会产生大量氢氧化钙、水化硅酸钙和水化铝酸钙等物质，不利于透水混凝土后期强度的提高，外加内部孔隙较多，因此需对该材料的强度和耐久性进行深入研究。

下凹式绿地是有效减少地表雨水径流的措施，具体指高程低于周围路面的公共绿地，又名低势绿地，与传统排水沟相比，其理念是利用更开放的下凹空间承接和贮存雨水，通过植物、土壤、微生物系统净化雨水（见图1）。有学者指出，当绿地面积比为30%时，可基本拦蓄3～5年一遇的暴雨，且稳定后径流系数小于0.3，面积比越大，拦蓄效果越好^[12]。下凹式绿地的集水主要由两部分组成，第1部分是雨水直接进入绿地，第2部分是周围雨水通过高差汇流入绿地^[13]。下凹式绿地作为沉砂和污水的土地处理系统，可有效减少城市河湖水质污染和淤积量，增加绿地土壤肥力。

我国城市排水管网排水主要有合流制、截流式合流制、分流制3种形式^[14]，目前主要采用分流制排水。雨污分流是海绵城市发展理念下的一种排水方式，是指将雨水和污水分开，各用1条管道进行排放或后续处理的排污方式（见图2）。雨水通过雨水管网直接排入河道，污水则通过污水管网收集后输送至污水处理厂处理，达到排放标准后可进行灌溉或直接排入河流湖泊，雨污分流可有效避免河道污染。

玉溪市位于云南省中部，地处低纬度高原地区，属亚热带季风性湿润气候，年平均气温15～23℃，年降水量约800～950mm，但年蒸发量高达1600mm左右^[15]，再加上连年干旱，降水量减少，人均水资源量远低于全国平均水平，属缺水性城市。城区年平均径流总量为9800万m³，折合径流深220m，年径流总量60%发生在7-10月，径流峰值一般出现在8月^[16]。玉溪市多年雨水平均可利用量为2200万m³，年均雨水利用量占城市年均总用水量的30%，城市雨水具有巨大利用价值^[17]，因此大力发展海绵城市雨水利用技术对缓解玉溪市整体水资源现状有较强的实际意义。玉溪市自2016年成为试点城市以来，秉持“水安全保障、水生态良好、水资源持续、水环境改善、水文化丰富、生态宜居、高原特色”的理念，围绕20.9km²试点区，按年径流总量控制率82%，对应设计日降雨量23.9mm的海绵城市建设任务，积极推进海绵城市建设。2017年建设完成22个项目共4.7km²海绵城市区，2018年完成16个单体项目改造，包括城市公园、学校、河道、居民小区等。截至目前，试点区内城市内涝、黑臭水体等问题已基本解决，并探索出具有高原城市特色的海绵城市建设路径。

东风游乐场位于玉溪市东风水库坝下，每年游客接待量逾5万人次，是玉溪三大公园之一，总占地面积约63460m²，其中水域面积12400m²，属于试点区玉溪河以北片区改造项目。改造前公园内景观设施老旧，大量不透水铺装导致雨天路面易发生径流，湖水水质差且悬浮物多，综合径流系数为0.27。基于SWMM模型分析，对2011—2015年逐日降雨进行连续性模拟，分析结果表明改造前径流总量控制率约62.00%。改造工程主要以透水铺装、人工湿地、雨水花园等项目为主，路边设置植草沟等设施，可收集、输送和排放径流雨水，改造后综合径流系数为0.19，净流总量控制率达94.17%。

1）透水路面铺装游乐场路面主要采用全透水、半透水路面结构，材料多采用透水砖、透水混凝土。透水砖路面结构如图3所示。透水混凝土路面自上而下依次为透水混凝土、级配碎石、素土夯实等，如图4所示，雨水可在各结构层的孔隙中入渗汇集。自2017年底投入使用以来，面层表面除有少许树叶杂物外，内部孔隙贯通性保持较好，路面无明显脱落、开裂及褪色现象，透水性能良好，可有效从源头上杜绝雨水同地面污染物长时间混杂接触。

2）人工湿地园区内人工湿地主要以人工湖为主，采用底质改良及沉水植被系统构建2种措施。(1)湖底底质采用投放环境修复剂进行改良，在不破坏原有底泥条件下，使底泥表面有益微生物快速得到恢复，迅速分解水中污染物，改善底泥土壤结构、氧化还原电位和溶氧状况，具有长效作用。(2)植被根系具有固结土壤和净化的作用^[18]，在湖边缘种植耐污能力强的狐尾藻为先锋植被，在观赏性要求高的水域种植矮生苦草，在湖中央部分区域种植轮叶黑藻，3种植物既可吸附水中污染物、隔绝异味、净化水质，又可有效维持水中含氧量与有害离子浓度，保持良好的动植物生态链，另外在适当位置种植250m²睡莲，提高水体边坡的景观效果。人工湿地改造后的效果如图5所示。

玉溪第一中学位于云南省玉溪市红塔区太极路，占地面积158185m²，建筑面积37328m²，绿化面积59458.3m²。学校分南北2个校区，基于SWMM模型分析，改造前北校区综合径流系数为0.51，径流控制率为60.32%。2018年对南北校区进行系统性海绵校园方案设计，实现透水铺装、透水塑胶跑道、下凹式绿地、蓄水模块等海绵建设，其中南校区主要增设透水铺装、雨水收集池、下凹式绿地，生活区域较集中的北校区则新建部分排水管网和一体化污水处理站，处理达标后的中水可用于校区绿化灌溉，既节约自来水用量，又大大缓解改造前生活污水、雨水带来的双重压力。

1）透水材料铺装校区内透水铺装以透水混凝土、透水砖及透水塑胶为主，全校区主要道路、停车场、球场、运动场均已实现透水铺装，路面为全透水结构。其中位于北校区的运动场跑道采用透水塑胶铺装，解决了之前路面破损、降雨积水问题。改造后的效果如图6所示，校区改建投入使用以来，即使在每天人流量较大的操场、图书馆主路及银杏大道，透水路面均未出现明显的开裂破损，表面孔隙状况良好，未出现大面积堵塞，路面颜色鲜艳分明，因此透水路面后期的管理维护至关重要，将直接影响透水材料使用效果及寿命。

2）雨水收集池雨水收集池位于南校区校门处，是南校区主要的雨水收集调配系统（见图7）。收集池周围绿道采用透水烧结砖铺装，改造后的透水路面与蓄水模块搭配，既能在雨水通过透水路面下渗、净化的同时补给景观用水，又可根据需求将雨水合理收集或利用雨水控制装置调节水量存储，并可进行绿植灌溉、校园清洗等水资源再利用。此外，收集池周边设置植被缓冲带，经过透水路面、缓冲带绿植及水底植物的三重净化后，即使在夏季高温天气，水体也不会出现返黑返臭现象。该雨水收集系统充分体现“渗、滞、蓄、净、用、排”六大功能，实现雨水在校园内的自由流动。

3）下凹式绿地下凹式绿地主要集中在南校区银杏大道左侧，毗邻雨水收集池并与其共同形成南校区雨水回收利用的大循环系统。校区下凹式绿地主要采用干式植草沟与透水路面路缘石相连，保证雨量大时路面不积水。绿地下方排水系统以PVC盲管结合土工布设计，雨水经过表层植物及土壤的第1次净化后，覆盖在PVC管表面的土工布进一步过滤，经过双重过滤的雨水流入PVC管，再由PVC管输送至雨水收集池。

4）中水处理站中水处理站位于北校区体育场西南侧，为北校区雨污混接点集中地，主要用于处理北校区的雨水和生活污水（见图8）。北校区改造前是管沟结合的形式，但雨水管末端与污水管混接，北校区的生活区较集中，因此生活污水量较大，雨污混流后一部分自西向东排至州桥路，但该路段为明沟排放，对周围环境污染较大。其余部分未经处理直接排入玉溪河，对河道生态产生严重危害。在新建和废除部分污水管网后将污水引至中水处理站，处理后部分中水用于学校灌溉，其余排放至玉溪河。

玉溪大河位于玉溪市海绵城市改造区，全长4793m，玉溪大河为玉溪水系空间的核心链，穿城而过，且区域内南北高中间低，成为整个区域的排水防涝通道。二期工程以玉溪大河七号步行桥为起点，止于昆玉高速，全长2293m。二期湿地面积约9.2hm²，如图9所示，北侧主要以生态缓坡驳岸为主，南侧有高70～80cm的隔堤将湿地部分与玉溪河主河道分割开。二期河道周边主要以商业、居住用地为主，绿地系统主要为带状防护绿地，外加少量街头绿地。

玉溪大河坡势呈东高西低走向，高差约18m。通过布置11个水质取样监测点进行水质监测，如图10所示，玉溪大河二期湿地改造前为V类至劣V类水体，主要超标指标是COD，总磷（TP）、总氮（TN）污染负荷也较高，个别点位TN为V类水体，按湖库标准TP为劣V类，局部水体呈绿色油漆状，刺激性气味明显，局部出现水化及藻类漂浮物，污染较重。玉溪大河主河道基本无淤泥，而湿地存在淤泥（见图11）。湿地地区平均水深1.77m，淤泥平均厚度10cm。湿地区丰水期为5-10月，枯水期为11月至翌年4月，枯水期蒸发量远大于降雨量，外加湿地渗水性较高导致水面降低645.3mm，水深仅为54mm。

1）湿地清淤、防渗由前期监测结果可知，设计清淤厚度10cm，清淤面积9.2hm²，清淤量9200m³，以达到彻底清除污泥污染、保障水质的目的。在湿地东北部进行局部挖深，增加蓄水量，便于水体生态修复，平均挖深0.35m，可增加调蓄量35000m³。此次清淤面积、清淤量均较小，河道周边设施完整，大型机械不便进入，再加上枯水期水位较低，故采用排干清淤法。清淤完成后，湿地下垫面不满足湿地功能要求，需对湿地进行整体防渗，拟选用复合土工膜、钠基膨润土防水毯、黏性土3种防渗工艺。因后期水生态修复工程引入大量水生动植物，而复合土工膜法阻断水体与外水、空气的通道，不利于动植物存活，从环保考虑，此次选用黏性土工艺进行防渗，为后期水生态修复工程提供基础。

2）构建湿地生态系统以水生态修复为主要目标，以引入水生型动植物为主要措施。水生植物分为挺水植物、沉水植物、浮叶植物三大类。沉水植物和挺水植物是实现从浊水态到清水态的关键物种，沉水植物对富营养化水体的净化效果最佳，根据湿地水位构建面积为63100m²的植被带，上述3种植物构建面积为21000,32800,9300m²，挺水植物布置于偶淹区与常淹区沿岸，其余2种植物布置于常淹区中间位置（见图12）。除水生植物外，湿地中还投放少量肉食性鱼类及环棱螺、青虾等对底泥、水质有净化作用的底栖动物，与植物共同构成完整的湿地生态系统。

3）枯水期湿地引水在每年11月至翌年4月长达6个月的枯水期，为保证湿地区域仍能维持一定储水量，采用局部挖深、外部引流的方式进行湿地部分高差改造。在湿地东南侧与主河道相交处隔堤开口，以保证主河道水位低的情况下水能进入湿地。湿地北部进行局部挖深，挖深区域河底高程明显低于主河道高程，同时在隔堤末端设置溢流堰，溢流堰高度与隔堤末端堤坝齐平，以保证湿地高水位情况下，水体可经隔堤流入主河道；低水位情况下可实现贮存水体，保持水面率（见图13）。经以上措施改造后，整体效果如图14所示，主河道与湿地水位可实现互补，水中投放大量动植物净化水质，并在河岸边加大绿植量，形成河流海绵体。

4）后期管理与维护严格按照环境保护相关法律法规、管理条例等开展玉溪大河二期水环境整治与水生态修复，结合“河长制”保护河道水生态健康；组建各级联合执法机构，打击恶意污染水体、破坏生态环境的违法行为；建立环境安全监控体系和公共环境污染突发事件预警机制，防范可能的环境风险；定期检测玉溪大河水质淤泥情况，并及时反馈给有关部门；加强植被定期收割、漂浮物打捞等日常管理工作，确保生态系统高效运行。

海绵城市作为一种新型环保理念，其核心是回收和利用水资源，而水系恰恰是海绵城市的生命线。因此，对水资源的保护和利用在很大程度上决定海绵城市建设质量。玉溪市作为全国第二批海绵城市试点、云南省海绵城市的先行者，已将海绵城市最核心的城市雨水管理技术落实到学校、公园、市政场所、河道等领域，以紧扣源头防治、自然循环的方式打造崭新的具有高原特色的海绵城市。

目前，国内部分地区在海绵城市管理方面仍存在较多问题，如前期调研不足、缺乏统筹管理等^[19]。此外，部分地区海绵城市项目在使用期间出现路面开裂、孔隙堵塞等质量问题。结合上述案例，对未来海绵城市建设提出以下建议。

1）加大前期调研借鉴发达国家雨洪管理经验，必要时进行实地考察学习。建设前期须详细掌握试点地区的地形、气候及水文特征，有关部门可成立专项调研小组，根据本地区状况，优先选取与试点区条件相同或相近的区域进行调研，调研应包括材料选择、制备工艺、施工技术及后期管理等内容。

2）建立系统机制在项目建设不同时段，利用系统的规章制度对项目进行整体把控，项目数据、项目进度需向社会公布，做到项目公开化、透明化；设立项目专项负责人及专项考核指标；在项目建设过程中应建立系统方案，如将雨水收集同水体净化有机结合，达到相辅相成、统筹推进的目的，既节约工期又降低造价。

3）加强技术创新、强化人员专业素养提高关键核心技术创新能力，大胆尝试新理念、新材料、新工艺、新产品；工作人员须责任分明、分工明确，并具有较强的专业知识储备，上岗前进行专业技能培训，不定期参与实地考察、会议学习等活动以及时了解国内外海绵城市最新发展动向。

4）加强合作、宣传、新技术应用加强与设定海绵城市专项研究项目的高等院校及企业的合作，考虑将人工智能、互联网+、BIM等现代技术运用于海绵城市建设，建立海绵城市建设数据库；加大环保宣传力度，树立全民环保意识，并建立赏罚分明的奖惩机制。