常德市降水丰富，季节和强度集中，上层土壤为不透水土层，河湖稠密，水面率高，有赖于水弹性城市项目来实现雨水下渗和蓄积。在水弹性城市建设过程中既要注意防洪、生物保护、乡土文化、游憩、视觉五大安全格局，同时又要统筹合理规划与前期控制、水ECO修复、加快构建大排水系统、构建安全格局。城市“海绵体”的后期维管是持续、稳定发挥设施功能的保证，需经济、高效的维管规范。通过海绵城市建设，常德市很大程度地消除了高年降水量下的城市内涝，河湖水质得到了有效改善，生物多样性增加，某些特定的程度缓解了市区的热岛效应。海绵城市建设的相关产业高质量发展潜力巨大。

  2013年12月习在中央城镇化工作会议上明白准确地提出“建设自然积存、自然渗透、自然净化的水弹性城市”。2014年10月住房和城乡建设部正式对外发布了《水弹性城市建设技术指南--低影响开发雨水系统构建(试行)》。2015年4月常德市入选全国首批（16个）水弹性城市建设试点城市。常德最大的市情是水情，最大的隐患是水患，城市排涝防洪压力远高于一般城市，对开展“渗、滞、蓄、净、用、排”的水弹性城市建设有更强烈的要求。

  常德市降水丰富，季节和强度集中，增加了汛期发生内涝的风险，需开展水弹性城市建设避险；常德市河湖稠密，水面率高，径流总量和变化均大，需通过水弹性城市建设项目滞缓、调节；常德市上层土壤为不透水土层，有赖于海绵城市建设项目实现雨水下渗和蓄积。

  （一）常德市降水丰富，季节和强度集中，增加了汛期发生内涝的风险，需开展海绵城市建设避险。一是降水丰富。常德市位于副热带季风区，降水丰富，1968-2015年平均年总降水量为1333mm，且有着非常明显的波动性（图一）。二是降水大多分布在在汛期5-9月，梅雨期6-7月的降水量最大（图二）。三是20mm以上的降水事件的累积降水量为775.5mm，占总降水量的58.2%，强度较大的降水事件对总降水量的贡献率更大（图三）。常德市降水丰富，且在季节上和强度上的集中性增加了汛期发生城市内涝的风险，必须开展水弹性城市建设。

  （二）常德市河湖稠密，水面率高，径流总量和变化均大，需通过水弹性城市建设项目滞缓、调节。一是河湖稠密，水系完整。常德市地处西洞庭湖平原，市城区分江北和江南两大水系，其中江北水系主要有柳叶湖、沾天湖、白马湖、渐河、马家吉河、杨桥河、新竹河、新河渠、反修河、反帝河、花山河、穿紫河、姻缘河、三闾港、护城河以及花山湿地等；江南水系包括赤塘湖、枉水河、高低排河、东风河、盘塘湖、枉水湿地等。二是水面率高。由于常德市河湖稠密，其水面率高达 17.6%，高于同类型的城市，也高于城市水系规划规范要求，是座真正的水城。三是径流总量和变化均大。以沅江为例，沅江是流经市区的主要河流，城区段为沅江的下游，河床宽500-900米，平均水深9.62米，常德站平均水位29.1米，年平均流量和年平均输水总量分别为2065立方米/秒、651亿立方米，均高于湘江，居湖南省四水之首。其最大流量29000 立方米/秒是最小流量188立方米/秒的154.3倍。

  （三）常德市上层土壤为不透水土层，有赖于水弹性城市建设项目实现雨水下渗和蓄积。一是常德市中心城区属于河湖冲积平原地区，地层属第四系全新统冲洪积层。二是其上层为相对不透水土层，以粉质粘土、粉土为主，局部上覆杂填土、淤泥，下伏粉砂，总厚度7-12米。三是其下层为饱和含水层，主要成分为砂岩、石英岩、煫石等，粒径一般为1-3厘米，最大粒径超过5厘米，混杂分布，含水饱和，中密，无胶结，局部夹粘性土及细砂，是良好的含水地层，水量丰富，总厚度约为80米。

  （四）根据常德市的降水、土壤及建设现状等条件，设定常德市水弹性城市建设年径流总量控制率控制目标合理值为 78%。一是因为重现期越长，设计降水量越大，建设成本越高。二是根据市政管网防洪设计重现期，一般为5年。因此将径流控制率小于78%的重现期设置为5年，对应的设计降水量约为58mm。选取58mm设计降水量时，1968-2015年中只有9年的径流控制率小于78%（表一）。

  通过基于GIS技术对常德市水弹性城市规划的分析，提出常德市水弹性城市建设规划对策，其建设规划思路主要是运用生态学理念创造一个有机生长的水弹性城市，以及基于“反规划”思想分析，在水弹性城市建设过程中注意防洪、生物保护、乡土文化、游憩、视觉五大安全格局，同时也提出常德市海绵城市建设的具体对策，最重要的包含合理规划与前期控制、水ECO修复、加快构建大排水系统、构建常德市水弹性城市安全格局。

  集水区是收集水资源的自然流域单元或人为的集水单元，因此在水弹性城市规划中，集水区划分是水弹性城市规划的重要内容与基础环节。集水区的划分一般借助于数字高程模型（DEM）与GIS技术。在此借助于ArcGIS的处理遥感影像图和DEM，通过水文分析得到自然集水区，然后结合影像图和现场调研对常德市水域进行提取，最终获得常德市集水区现状图（图四）。

  在完成集水区划分的基础上，对每个集水区进行地形分类提取，以便于对城镇水网连通性做多元化的分析。本次通过一系列分析高清影像图，分别提取水系、道路、建筑区域等三种土地利用类型对应的地块，然后辅以现场修正（图五）。

  原有水系形成的自然排水系统，是水弹性城市生态雨水管理的重要组成部分。常德市域地处洞庭平原，规划区内各等级水线纵横交错。针对现有情况，分析实施道路本体透水化与道路选线分级化相结合的规划措施，通过规范规划建成区内道路网设计及建设方式，改造实际建成区道路的不透水结构及形式，控制和减少道路干扰体对生态水系格局的潜在和累积性影响。

  根据市区水网高程分布（图六），通过DEM数据来进行分析，生成的天然集水区水网节点，每个节点有两条分支线存在，反映原生态水网分割程度不高，水网的破碎度相应较低，拥有非常良好的生态雨水调蓄功能。而城市建筑物的间断化，导致水系网络分割程度相应较高，水网连接特征不突出，意味在进行建筑用地建设后，自然雨水调节能力减少。从图七、图八能够准确的看出，间断化节点共1323个，海拔处于13m-82m。

  通过图七、图八进行间断化节点与DEM数据来进行叠合分析得到图九。从图九可看出，海拔小于20m节点达537个，低海拔间断化节点密集区分布状态，根本原因是建筑物不透水层造成水网连通性降低。低海拔间断化节点需要实施海绵体有机生长措施，使水网的连接度得到了提高，在规划建设区城市道路建设的同时，保护了基本的水网结构。在常德市实施海绵城市建设的规划措施，对于减少建筑物与水系冲突点，保护自然排水系统，降低建筑用地建设对水网通畅影响，弱化人工环境对自然环境冲击力度，具有显著作用。

  运用生态学理念—创造一个有机生长的海绵体城市：即在城市的构成要素中，这种最根本的东西就是由城市海绵体及绿化系统等形成的“线”，以及山水景观与城市用地之间形成的脉络结构。规划应合理规划利用这一些要素来组合城市空间，让城市能够充分发展，从而使城市海绵体有机生长成海绵网络；基于“反规划”理论分析，在水弹性城市建设过程中注意五大安全格局：在建设过程中，应当针对各个过程，建立生态安全格局，提供多个安全水平上的景观改变方案，建立综合的生态基础设施，保障生态服务功能的安全和健康。进行景观格局的优化设计，逐渐完备海绵城市建设成果。在对常德进行海绵城市建设的过程中应当注重以下五个方面的安全格局建设，即防洪安全格局，生物保护安全格局，乡土文化景观安全格局，游憩安全格局，视觉安全格局。

  （1）合理规划与前期控制：对雨水管理问题加以论证，将土地利用方式与雨水利用、径流控制结合，总体上控制解决城市雨水问题；（2）水系ECO修复：通过物理筛滤方法截污清淤和生物生态修复技术等对“海绵体”做修复；（3）加快构建大排水系统：在超标暴雨作用下，产生的内涝灾害往往有最大的威胁。为了应对暴雨超过内涝设计重现期，就需要运用一系列的综合控制措施，如提出洪涝点的解决方案、城市大排水通道的方案、大排水通道竖向节点的控制方案、大排水通道应急管理措施等。（4）构筑常德水弹性城市安全格局：通过GIS技术，利用径流模型和数字高程模型能够直接进行洪水过程的模拟，并据此判别不同防洪安全水平下的景观安全格局。具体包括以下四大步骤：划定具有潜在调洪功能的湿地范围(源)、确定不同防洪安全标准下湿地规模和格局、调整基于洪水安全格局进行河道格局规划、调整上游大型水库生态规划。

  借鉴国内外经验，并根据常德市自身特点，制定适合于当地水弹性城市建设的考核标准。“海绵体”的后期维管是持续、稳定发挥设施功能的保证，但维管程序复杂且经济成本高，因此有必要探索出经济、高效的维管规范。

  一是水生态：年径流总量控制率、生态岸线恢复、地下水位、城市热岛效应。二是水环境：水环境质量、城市面源污染控制。三是水资源：污水再生利用、雨水资源利用、管网漏损率控制。四是水安全：城市暴雨内涝灾害防治、饮用水安全。五是制度建设及其执行情况：规划建设管控制度、蓝线和绿线的划定及保护、技术规范与标准建设、投融资机制建设、绩效考核与奖励机制。六是显示度：产业化、连片示范效应。

  一是分日常维护和修缮维护进行分类维护管理。二是对于建成期的维护进行针对性的管理。三是制定维护日程表即维护管理清单，用于维护管理的具体措施。四是组建和培训专业的维护管理团队。五是进行市场、开发商、政府等多元化维护管理，并制定具体全面的维护管理流程。

  海绵城市建设被认为是解决城市内涝、水污染和水资源短缺、热岛效应等问题的有效途径之一。通过海绵城市建设，常德市很大程度地消除了高年降水量下的城市内涝，河湖水质得到了有效改善，生物多样性增加，某些特定的程度缓解了市区的热岛效应。

  通过水弹性城市改造，常德市水弹性城市建设试点区在年降水量约为1400mm的自然环境下已暂无内涝出现（图十）。

  经统计常德市城区河流穿紫河流域2015年12月至2018年7月间逐月的水质类型、状态及主要污染物的分布情况，表明穿紫河水质在近3年时间内由劣Ⅴ类水恢复为Ⅲ类水，水质类型呈递减趋势（斜率为-0.0021），水质改善效果非常明显（图十一）。

  一是水弹性城市以生态建设为主，其中主要手段就是增加绿色植被，通过植被截流、渗透、吸收、吸附等功能，实现水弹性城市修复水生态、涵养水资源、改善水环境、提高水安全等功能。二是调查发现，常德市水弹性城市建设试点区增加植被类型较多，如梭鱼草、长苞香蒲、凤眼蓝、黄花水龙、芦竹、粉绿狐尾藻、粉美人蕉等。

  一是通过改造流域地貌、植被覆盖、水文环境等下垫面因素，可适当调节试点城区的小气候。二是通过对比分析海绵城市建设前后常德市与周边石门县、南县和安化2010-2016年间各季度气温的距平值变化表明，常德城区在海绵城市建设下各季度平均气温距平值均小于周边地区，城市热岛效应在某些特定的程度上得到一定效果缓解（图十二）。

  图十二 常德市区、石门、南县和安化2010-2016年间各季节平均气温距平值

  2015年，国家首次确定了水弹性城市的发展目标，即通过水弹性城市建设，70%的雨水得到就地消纳和利用。到2020年，城市建成区20%以上的面积达到水弹性城市建设要求；到2030年，城市建成区80%以上的面积达到水弹性城市建设要求。住建部曾公开透露，预计海绵城市建设投资将达到每平方公里1亿元至1.5亿元。据新闻媒体报道，海绵城市的建设将拉动6万亿元投资。海绵城市建设的相关产业大有可为！

  一是海绵城市建设法律体系不完善, 有关部门涉水生态环境法规体系各自为政，摸着石头过河成为其主要特征。二是水弹性城市建设涉及部门多，难以形成合力。三是水弹性城市建设资金因政府财政资金支持以及税收政策刺激调节杠杆作用不明显，地方政府债务高企，民间资本无法参与，落实难到位。四是受传统灰色市政建设的惯性作用，存在绿色海绵与灰色建设模式两张皮现象。五是水弹性城市人才队伍缺乏和产业体系薄弱（工程材料产业体系单薄、运营管理缺乏经验、生态工法一知半解）。

  一是建立以“联盟”为主体、商业与技术联合的专业团队。二是政府与企业合作的风险共同分担。三是政制定合理有效的绩效考核体系。四是水弹性城市建设的资金保障与政府信用的提升。

  一是进行水生态规划与整体设计，企业具有规划与设计资质，组建的国内外专家团队，开展城市和地区海绵城市建设的规划设计。二是在信息技术开发领域开发雨洪管理软件等，运用于设计院及设计人员。三是相关装备材料产业领域，不同渗透系数的沙石材料、土壤材料，各种具有净化能力和景观价值的植物选、配型运用，雨水收集、净化、下渗系统运用的管材、收集容器、溢流装置等。

  一是市政工程领域。海绵城市建设既能解决当前城市内涝灾害、雨水径流污染、水资源短缺等明显问题，又可以修复城市水生态环境，带来综合生态环境效益。还可以注重对天然河道、湖泊、湿地、坑塘、沟渠的保护和利用，大幅度减少建设排水管道和钢筋混凝土水池的工程量。水弹性城市建设立足长远，非但不会增加城市建设投资，反而会节省成本。二是污水处理领域。增强海绵体功能，全面改造污水处理厂，打造全新的、环保的城市污水处理厂；污泥资源循环再利用，形成污泥处理的产业链；修复河道，清除劣质水体，改善城市河道环境。三是生态修复领域。河湖水域海绵体的有效保护、受损河湖水域海绵体的修复以及城市河湖水系海绵体的适度拓建等方面。四是海绵生态文化旅游领域。

  （1）贯穿一个理念——经营城市的理念。通过高规格的内河水系治理和海绵城市建设，改善人居环境、提升城市形象、吸引资本和投入、引导产业转型、强化发展的态势、促进城市空间人气和财富集聚，形成环境、形象和发展互动的良性循环。

  （2）实施两大战略——“海绵+旅游” 和“旅游+海绵”战略。①充分的利用先发优势，将水弹性城市建设与会展和文化生态旅游完美结合，拓展水弹性城市建设的社会效益和经济的效果与利益，形成水弹性城市+旅游会展的发展模式；②在常德城市旅游的发展过程中充分挖掘其海绵城市建设的素材和原料，构建常德城市旅游的海绵示范特色。

  （3）利用三类资源——水生态景观、历史背景和文化资源和海绵建设成就。①西洞庭湖畔的海绵水城形成了自然和科技互补的水生态景观；②桃花源里的城市拥有厚重的历史背景和文化和生活文化；③而水弹性城市建设又赋予了常德更多生态科技理念、工艺和成果。这些资源为常德打造独特的海绵城市特色旅游奠定了基础，应该深入挖掘、有机组合和充分利用。

  （4）对接三种市场——生态休闲市场、海绵示范市场和教育科普市场。①生态休闲市场。随着生活水平的提高，休闲、度假、文化体验的需求日渐增长，常德优质的独特的河、湖、湿地及文化环境能够很好的满足这一需求；②海绵示范市场。作为第一批水弹性城市建设的佼佼者，其理念、工艺、材料、成果，对于后来者具有学习示范作用。这在一定时期内是一种刚性需求；③科普旅游市场。海绵城市的理念对于大中小学生而言，可当作生物课、环保、自然、地理类课程课外和科普教育内容。这是潜在的需求。

  （5）开发三类产品——柳城水韵、海绵会展和海绵科普旅游服务产品。①柳城水韵系列旅游服务产品。利用常德市柳叶湖、沅江、穿紫河及各种湿地公园，对接生态休闲市场，打造以水韵为特色的系列水上旅游服务产品，推广常德市“海绵水城”的城市形象；②水弹性城市会展旅游服务产品。挖掘常德市水弹性城市建设的理念、工艺、原料的特色；对接水弹性城市建设学习示范的刚需市场；开发会展旅游，将常德打造成全国水弹性城市建设会展旅游中心；③水弹性城市科普旅游服务产品。针对科普市场，将水弹性城市建设的理念、工艺、原料、流程转化知识性、趣味性、体验性内容，吸引各类学生进行科普和第二课堂。打造海绵科普教育基地。

  柳城水韵系列旅游服务产品是依据常德水弹性城市建设成功治理的水环境及存在性原真理论设计的，主打特色文化的体验与品位的人生促进旅游服务产品，由下列四大子产品构成：

  （1）柳叶湖里溜艇•观全国龙舟赛事•体验水之激情。以柳叶湖及周边景点为活动区域，以家庭为单位，以动感飞艇为运载工具，串联环湖各个项目区，让游客体验亲情、感情、爱情和激情。

  （2）金银街畔泛舟•溯当代财富水道•感受水之富足。登记的游客自由组合，以自划式游船为载体，串联财富水道沿途的科技馆、规划馆、万达广场和金银街主题交流区。搭建为成功人士的交流平台，在旅游中实现商机互动、创业分享、灵感碰撞和事业发展。

  （3）穿紫河中行船•赏水城历史背景和文化•品味水之灵动。通过特制的水上巴士在穿紫河里巡游，沿途观看各类表现常德特色文化的实景演出。让游客感知和体验多彩的海绵文化、历史背景和文化、风俗文化、外来文化，实现对生活方式的触动与感悟。

  （4）沅江河畔乘舫•游特色弯道长廊•感悟水之智慧。通过乘坐画舫游船游玩特色弯道长廊（沅江三道弯），让游客感悟和体验丰富多彩的善德文化、绘画文化、诗墙文化、楚文化、生态文化等，实现对桃花源式生活哲学的感悟。

  目前水弹性城市建设也面临一些问题和挑战，比如水弹性城市法律体系不完善,摸着石头过河成为其主要特征、海绵城市建设没形成合力、海绵城市建设资金有待落实、绿色海绵与灰色建设模式两张皮、法律与财税政策不配套、海绵城市人才队伍缺乏和产业体系薄弱等。

  海绵城市建设目前的侧重点仍以建筑、雨洪管理设施为主，对于城市水资源、水污染、水生态和气候特征的调查还不够全面，因此导致目前水弹性城市规划对城市水资源现状、建设需求的考虑不足，与城市生态规划、景观规划的结合度较低。

  海绵城市的建设目前仅依靠《海绵城市建设技术指南》和传统的雨水利用工程技术规范是远远不足的，导致国内许多水弹性城市建设项目在实践过程中遇到很大困难，需要因地制宜地、科学地制定有关标准，为类似条件下的其它城市水弹性城市建设提供借鉴。

  现阶段海绵城市建设在经济上体现为大量资产金额的投入，而没有经济产出。随着海绵城市理论、标准和技术的持续不断的发展，可以推动海绵城市新材料、新技术、新设备的研发，将市场、高校和科研机构有机结合，推动产学研的发展，最终形成海绵城市产业链，进行理论输出和技术输出。因此现阶段制定海绵城市产业高质量发展规划，为水弹性城市产业的形成提供保障。