我國海綿城市發展概況及行業分析
近年來，我國北京、上海、深圳、武漢、杭州和南昌等多個城市頻繁出現城市內澇，受災城市數量、規模、經濟損失程度和人員死傷均呈顯著上升的態勢。2013年，全國31省(自治區、直轄市)中縣級以上城市受淹234個，直接經濟損失3100多億元。為有效應對城市內澇的高發態勢，逐步削減城市雨洪風險，國務院辦公廳、住房城鄉建設部、水利部和財政部等部門自2010年開始，逐步通過頂層政策設計，要求地方加強城市雨洪管理、改善城市排水能力和構建有中國特色的海綿城市體。2014年4月，習近平在關于保障水安全重要講話中指出，要根據資源環境承載能力構建科學合理的城鎮化布局;盡可能減少對自然的干擾和損害，節約集約利用土地、水、能源資源;解決城市缺水問題，必須順應自然，建設自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”。特別是2014年11月，住房城鄉建設部發布《關于印發海綿城市建設技術指南——低影響開發雨水系統構建(試行)的通知建城函〔2014〕275號》，對于強化地方開展海綿建設的工程技術能力起到關鍵性作用。據不完全統計，截止2015年1月，四個省份(福建、海南、四川和臺灣)和九個城市(南寧、昆明、廣州、巢湖、南京、西安、青島、秦皇島和哈爾濱)均不同程度在海綿城市規劃、工程設計和建設運營等方面率先啟動。導讀：近年來，我國北京、上海、深圳、武漢、杭州和南昌等多個城市頻繁出現城市內澇，受災城市數量、規模、經濟損失程度和人員死傷均呈顯著上升的態勢。據不完全統計，截止2015年1月，四個省份(福建、海南、四川和臺灣)和九個城市(南寧、昆明、廣州、巢湖、南京、西安、青島、秦皇島和哈爾濱)均不同程度在海綿城市規劃、工程設計和建設運營等方面率先啟動。。
來源：河南省建科院規劃所
2015年4月，住房城鄉建設部和財政部確定了武漢、濟南和重慶等16個第一批海綿城市試點。據估算，中央財政資金補貼累計總額將超過300億元(三年)。與其他國家級示范相比，屬于中等偏上規模的財政支持(棚戶區改造)。加強對政府投資項目的績效監管，是規范使用財政資金和有效引導市場參與的重要樞紐，構建科學的績效評價方法，對于包括海綿城市在內的大中型城市建設項目，具有良好的示范作用，有效實現可追蹤、可查詢、可監督和可問責。通過海綿城市試點示范項目投資建設平臺的建設，來逐步優化和統籌中央財政投資項目的流程和實現有效監管，并為構建起國家、省和市三級政府投資項目平臺提供有效經驗，兼具有效防控地方債務等問題。2015年8月，海綿城市績效評價方法的出臺，明晰了對中央財政資金的使用要求，并對試點示范城市的建設成效提出了指引。同期城建系統在推進綜合管廊的試點示范(資助力度與海綿城市相當)和智慧城市單項試點(與科技部等部委協同)，財政系統在推進PPP(公私合營伙伴關系)，為地方城市開展海綿城市示范建設提供了有效的政策依據、財政支持和融資創新。
通過對首批16個試點城市方案的研究，發現試點示范主要是從主要工程和重點地塊出發，全市(縣、區)范圍的海綿體建設，較為有限。海綿體建設與其他市政設施、公服設施相比，增量成本較低，有的如果應用綠色材料，甚至低于常規建設投入;有的通過設計調整優化，增量成本相當有限。與傳統的城市排水管網建設相比，具有較好的低沖擊建設效果，在設計、建設和材料應用等方面，均體現就地取材、依靠自然豎向和應用自然能力的特點。因此，海綿城市的創建，自國家財政政策和城市內澇形勢等多方因素的促進下，目前成為城市建設的重要理念。
截止2015年8月底，僅半年時間，31省(自治區、直轄市)和234個曾受到內澇縣級以上的城市中，分別有51.6%(16個)和32%(75座)的縣級以上城市將海綿城市工作列入政府報告或部門年度工作重點，部分城市啟動中心城區，以致全市域的海綿城市總體規劃，武漢、池州等城市發布了市級海綿城市規劃設計導則，其中蘊含超過千億級的投資，對海綿城市這一新興城市建設理念下的規劃、建設和運營的產能需求極為迫切。如能有效引導市場參與，將可能產生和城市綠道相當的試點推廣成效。因此，需要海綿城市行業中產業鏈企業的參與(如規劃設計單位、建材提供商、運營服務商等)。從政府角度出發，有意培育和引導該產業的孵化與發展，同時形成具有可復制可推廣的低成本海綿城市建設模式，充分體現試點示范的全局性價值。引導產業孵化(培育和發展海綿城市上中下游生產鏈，激發市場參與的活力)，注重海綿城市行業平臺的建設，促進產業鏈條的孵化，推進海綿城市國家、區域性聯盟和會展的舉辦，擴大試點地區之間溝通交流，通過行業平臺促進試點示范城市經驗的傳播和共享。重點對試點城市的產業發展規律進行專題研究，以促進新興產業的培育。
海綿城市行業體系結構解析
參考《海綿城市建設技術指南》并結合城市建設實際經驗，海綿城市建設行業體系應包括規劃、設計、施工、運營、監理和投資等六個環節。其中在規劃環節，涉及到海綿城市規劃關鍵技術研發和運用、與其他專項規劃(城市水系規劃、綠地系統規劃、排水防澇規劃和道路交通規劃等)的有效協同、控制性詳細規劃(海綿分區、地塊控制、用地布局、設施選擇和技術措施)和修建性詳細規劃(場地設計、設施選擇布局和技術措施等);在設計和建設環節，涉及到建筑與小區、城市道路、城市綠地與廣場、城市水系以及單項技術;在建設、運營環節，主要涉及透水鋪裝、屋頂綠化、生物滯留設施、下沉式綠地、滲透塘、滲井、滲管/渠、濕塘、雨水濕地、蓄水池、雨水罐、調節塘、調節池、植草溝、植被緩沖帶、初期雨水棄流設施和人工土壤滲濾等;在監理環節，主要從政府職能和服務出發，由城管、規劃、建設、水利、水務、環保和綠化等部門參與，直接或委派，甚至委托第三方行使責任，行政性較強;在投資環節，則包括規劃、設計、施工、運營和監理等全流程。
該行業以城市雨洪風險控制、緩解和雨水綜合利用為核心，是對傳統排水和中水/再生水等已有一定基礎性的行業的革新，更加從自然本身力量的應用出發，尊重自然和善待自然，用綠色水設施(仿自然力)，來降低灰色/黑色水設施(強人工力)的承載壓力，用人工智慧(規劃、設計和設施建設)和自然力量(設施運用)來緩解城市雨洪造成的內澇問題，并實現地表水和地下水的有效補給，構建廣義尺度、跨行業部門的人工雨水利用生態系統。
該行業與傳統行業相比，具有極強的外部性和公共性，從雨洪造成的城市內澇出發，屬于城市排水/安防;從雨水利用出發，屬于水務;從構筑物出發，屬于市政基礎設施的組成部分。該行業提供的是公共服務，是保障城市水系統安全的組成部分，當前是面向城市雨洪，本質是引導城市低沖擊開發，城區在推進高度、密度、深度和強度建設的同時，反自然、反生態的規劃思路理念和工程技術方式的疊加效應，必將快速降低城市的綜合承載能力、抵抗自然/非自然沖擊并快速恢復的能力，導致城市部分點位“中風”，甚至出現局部或全局性癱瘓。歷史上的城市災害歷程表明，負面外部性的疊加效應，促進系統性漏洞的動態變化，必將誘導外部關聯性公共系統功能出現障礙，從而城市代謝失常，影響甚至危及城市居民生活、生產和生命。
海綿城市行業發展總體概況
本研究調研范圍主要包括我國31個省、直轄市和自治區(不含港澳臺)，截至2015年8月，從事海綿城市建設的企業總數約為84家，覆蓋我國48.4%的省(市、區)，超過一半的省份基本沒有專門從事海綿城市建設的企業，其中位居前五的省(市、區)的依次是江蘇、廣東、北京、上海和山東(圖1)，占行業企業數的比例分別為22.6%、19.0%、17.9%、16.7和6.6%，前五個地區的累計總和約占行業總量82.1%(表1)。
圖1我國海綿城市建設企業總體分布示意
表1我國海綿城市行業企業按省、區市分布概況
表2我國海綿城市行業企業按城市分布概況
表3海綿城市從業企業涉及的業務數量分析
表4海綿城市從業企業涉及的業務領域分析
表5海綿城市行業中建材企業地域分布
表6海綿城市從業企業成立時間特點與主要分布地區
結合企業規模、技術能力、專業化程度和工程經驗等，初步判定了調研企業中的龍頭企業，共計22家(約占總量的26.2%)，分布主要集中在北京、廣東(主要集中在深圳)和上海等地(表7)。北京、深圳和上海是開展海綿城市建設技術應用研發創新和產能服務的中心。
表7海綿城市龍頭企業數量與分布
行業產能規模與城市內澇風險空間分布不相適應
自2010年開始，損失規模均在千億以上，13個省份經濟損失過百億，其中四川接近300億元。2013年，廣東省各種氣象災害造成全省174人死亡，直接經濟損失約489.4億元(占當年GDP的0.787%)，高于同期全國水平57.7%(全國平均0.499%)。2000-2010年和2011-2013年，全國洪澇累計直接經濟損失分別為10800.99億元和7122億元。經估算，2013年，7個省(區)份洪澇直接經濟損失超過當地GDP的1%，包括海南(2.05%)、江西(1.66%)、廣西(1.38%)、吉林(1.30%)、甘肅(1.17%)、四川(1.12%)和湖南(1.08%)，而安徽接近1%(0.91%)。海綿城市行業可認為是傳統城市市政排水行業的子領域，行業產能和規模占城市排水行業總量的比例微乎其微。有限的產能主要集中在北京、上海、廣東和山東等地，其中東北、華中和西部(包括西南)嚴重空缺(圖2)。我國城市雨洪災害空間分布極為不均衡，主要集中在華東、華中、華南和中西部地區，其中華北和東北同樣存在較高的城市雨洪風險。將產能和洪澇分布對比可見，以江西、湖北為代表的中部地區供需矛盾嚴重不平衡。
圖2我國城市雨洪災害造成經濟損失的強度示意(以2013年為例)
行業創新能力與城市雨洪控制目標要求不相適應
從事海綿城市雨水技術開發的企業，開展技術應用創新的力度和成效與我國既定的城市雨洪控制目標不相適應。基于調研的84家企業，與雨水利用技術相關的專利總數約為230余項，平均每家企業不到3項，部分專利為實用新型，缺乏創新性。在技術設計參數上，與徑流系數控制的目標也缺乏有效的對應。根據徑流系數控制目標，廣東、廣西等南部沿海地區、蘇浙滬和山東半島等是控制的重點地區。而以專利技術為標志的雨水利用創新缺乏有效的地域性應用參數，因此，當前的海綿城市技術創新能否支撐城市徑流系數控制目標缺乏依據。
行業盈利模式與城市配套激勵政策措施互動不足
海綿城市技術體系的規劃建設和運營，從前期的政府主導推動，必須逐步擴展為市場投資作為主體，其速度的快慢對于能夠成功實現海綿城市發展戰略起關鍵性影響。當前，海綿城市技術體系所處行業的盈利模式，基本缺乏有效的市場機制。主要還是依靠政府投入、多方籌措公共經費予以維持，從私營部門出發的盈利模式設計，探索較為有限。開展海綿城市建設的資金投入機制與城市配套激勵政策對接較為有限，除中央財政提供的試點示范資金支持外，地方財政措施目前還較為有限，與現有的城市配套財稅政策對接也缺乏靈活性。
行業培育和參與重大市政設施的能力和路徑有限
海綿城市行業規模小、產能有限，但面對城市內澇、雨洪管理和雨水利用的需要，行業培育正處于關鍵時期。當前從事海綿城市技術的企業，主要是從虹吸、排水等具體單項工程，而海綿城市建設，則是系統性、若干個互動式的工程組合。不僅需要解決局部工程項目雨水收集、儲蓄和利用的需要，更需要從空間循環、總量平衡、風險消減和動態利用等方面來構建住區級以上等城市單元的雨水利用體系。孤立地開展雨洪建設而不能與以排水為主的重大市政設施工程相銜接或介入，那么雨水利用缺乏源頭支持、系統設計將是脆弱的，其運行的效能將遠低于設計預期。與此同時，從行業的成長性考慮，海綿城市建設企業參與重大市政設施建設，因企業規模、業務范圍和工程技術能力等限制，參與路徑十分有限，同時面臨傳統大中型排水企業的影響，甚至競爭。因此，打造龍頭企業缺乏依托。
行業體系化規模化服務城市建設的政策設計不足
海綿城市建設現階段主要是圍繞城市雨水展開，只有實現技術企業的規模化市場服務，并與現有城市市政體系實現有效融合或介入，才可能發展成為有市場競爭力的行業，成為與排水行業有效分工、協同的市場參與主體。通過系統性的海綿城市政策設計，來培育新興行業，促進專業化雨水利用企業有機會體系化、規模化參與城市雨洪建設，才有助于行業盡快形成市場機制，提高政府資金投入和政策引導的效率。部分省、市(福建、昆明、廣州和南京等)2009年以來已經開始探索，但是法律效力、執行力度、政策系統性和市場針對性、可操作性都有待健全與完善。
行業專業化人才隊伍建設和職業發展機制缺保障
海綿城市建設涉及城市規劃、給排水、風景園林、環境科學與工程、工程管理、材料學、經濟學、自動化和機電與控制專業，復合型的人才和多學科合作性的團隊建設，是提高雨水利用專業化水平的關鍵。日本和德國的雨水利用產業發展經驗表明，有效的跨學科隊伍建設和完善的職業發展體系，對于穩定和壯大海綿城市行業隊伍起到核心作用。專業化帶動學科交叉和創新，促進雨水利用理論與技術體系的豐富和發展;職業化促進研發與工程相結合，保障隊伍穩定性的同時，促進社會對該行業的認知和認可，有助于行業內部和行業間智力資源的有效流通。
“十三五”時期構建海綿城市行業的初步建議
海綿城市是對我國當前傳統規劃體系的創新。因為城市規劃以往主要從物質空間進行考量，而對以雨水為代表的城市非傳統水源利用關注不夠，所以與以往相比，海綿城市戰略的提出是進步的標志。與此同時，與國外在該領域已經達到先進水平的國家，如德國、日本、澳大利亞和美國等相比，我國至少落后二十年。在解決好產城融合等突出城市發展需求的同時，以海綿城市作為切入點，來重視城市生態問題，符合今年中央政治局對于全面推進“綠色化”的頂層設計要求。結合國內開展海綿城市建設的熱潮，海綿城市的創建不應該僅僅考慮規劃雨水的利用，還應該從城市開發模式的視角予以創新，改變以往粗放、高生態沖擊的開發方式和高速擴張的空間發展模式，不斷實現城市低沖擊開發。
深入調研行業現狀與市場需求，識別瓶頸
本研究初步調研了全國范圍內開展雨水綜合利用的企業概況，產能規模、服務能力、創新基礎和市場供需等均有待深化，特別是針對雨水資源豐富和雨洪風險形勢嚴峻的地區，缺少對市場主體的全面把握，對于海綿城市市場支撐體系的判斷會存在較大的偏差。與此同時，把行業企業參與海綿城市建設存在的政策準入、標準規范、工程驗收、資金安排和組織建設等方面存在的問題充分予以識別，服務于政策設計(圖3)。
圖3我國城市雨水資源分布特征圖(以2013年為例)
編制“十三五”發展規劃，構建頂層設計
我國當前各級政府和行業部門，均在開展面向“十三五”的前期研究工作，總結研究“十二五”期間的發展進展和存在的突出問題，為“十三五”規劃的編制提供科學依據。海綿城市，作為我國城市發展新時期，黨和國家領導提出的，應對城市雨洪災害的關鍵性理念，對于緩解和改善我國城市洪澇總體態勢，為有效解決城市雨水問題提供了政策契機。把握“十三五”，運用行業規劃統籌的手段，結合已經發布的海綿城市政策，保障下一個五年期海綿城市建設的延續性，編制系統性行業規劃，構建頂層設計，規范和統籌海綿城市建設行業總體規模和空間布局，建立海綿城市管理的體制與機制，形成多部門齊抓共管的協作模式，扶持帶動有能力，包括排水企業在內的相關行業參與到雨水綜合利用的產業開發之中，培育新的行業，重點引導城市排水行業對于雨水的傳統處置模式，并努力實現雨水利用體系與建設、園林和交通等部門的有效銜接，形成城市低沖擊開發的新態勢。
實施海綿城市建設六位一體行業創新工程
打破政策、規范等瓶頸，建設六位一體(設計、設備、材料、施工、運營和模擬)行業創新工程，改變對雨水的傳統處置思路，推廣成功的工程技術經驗。當前，雨水利用必須依靠政府。我國部分城市推行中水利用都遇到難題，雨水利用更加困難，經濟性和絕對量等方面均劣勢明顯。建議首先從倡導分散式利用開始，以小區為單位，開展雨水收集試點;結合公共建筑，開展項目應用。與此同時，應重視規劃的有效性和經濟合理性。按照海綿城市“滲、滯、蓄、凈、用、排”等原則實施空間規劃，并注重部門之間的銜接和配合，如園林部門管綠地、環保部門管水質和城建部門管網線，要取得試點成效，必須要依靠多家行政主管部門的協同、配合，鎖定癥結、完善標準和修訂規范。當前，絕大多數城市，圍繞雨水還是以排為核心出發點，主要是考慮城市安全，對于雨水綜合利用，缺乏統一認知和實踐工具支撐。因此，現階段從基本面來看，針對雨水利用，建議通過海綿體的建設，將富余的雨水通過收集、滲透、輸送，嘗試開展應用，并最終返回到自然，補給地表(下)水，要實現海綿城市開發的成功商業模式目前還不具備條件。
支持行業平臺建設，有效扶持雨洪新產業
中國中部的一些城市洪澇災害造成的經濟損失平均約為GDP的1.5%。據不完全統計，我國現有從事雨水利用的企業不超過150家，且分布高度不均衡，海綿城市的發展肯定和其產業孵化密切相關，而目前海綿城市產業還是很脆弱的，需要政府的扶持。有些城市想做海綿城市，但是它所在的城市甚至整個省都沒有一家相關企業。國家投入財政資金支持的同時，應該引導民間資本的參與。海綿城市產業中很多企業屬于創業型企業，規模較少，需要政府合理的去引導他們，給他們找市場，從而有效地防止因為市場虛高給觀望的創業者提供錯誤信息。與此同時，探索由政府牽頭引導和整合市場力量的參與，通過規劃部門實現海綿城市規劃與傳統規劃體系的銜接，通過公用事業特許經營等PPP模式激發市場參與活力，逐步改善城市雨洪災害現狀。
開展國際試點示范，拓寬產業推廣新渠道
德國、日本、美國、澳大利亞等國家在城市雨洪風險管控和雨水綜合利用方面有超過三十年的法律法規、公共政策、技術開發和工程實踐經驗，其中德國部分專業化程度高的企業，擁有七十年的歷史，在雨水管理、雨水集蓄利用和沉積設備等經驗豐富(圖4)，銷售網絡遍布全球，代表性案例包括柏林坡斯坦廣場、慕尼黑國際展覽中心和慕尼黑新機場等雨水綜合利用工程。我國海綿城市企業在雨洪模擬方面，處于起步階段，開展海綿城市規劃和工程建設需要開發適合我國城市暴雨特征和雨洪模式的軟件支持，相關的模型和軟件包括洪水管理模型(SWMM，美國環保局)、MIKEURBAN(或MOUSE，丹麥水力學研究所)、InfoWorksCS(英國Wallingford軟件公司)、擴散式雨水徑流模型(DR3M-QUAL，美國地質勘察局)和蓄水、處理與溢流模型(STORM，美國陸軍工程兵團)等。通過與相關國際政府部門和技術單位聯合，在我國遴選徑流系數控制的重點地區開展國際性試點示范，有助于直接將先進雨洪控制與利用經驗綜合引入，為加快我國自主研發創新提供渠道。與此同時，國際合作具有良好的外事性特點，政企重視程度和參與水平總體良好，在生態城市和智慧城市領域成功的國際合作經驗，為海綿城市的國際合作提供了啟示。
圖4海綿城市建設的國外工程經驗(以德國為例)
圍繞海綿城市建設的關鍵性技術：規劃技術(雨洪敏感區劃分技術、徑流系數區劃技術)、建設技術(下凹式綠地、透水鋪裝、屋頂綠化)、運營技術(基于GIS的雨水運營管理體系、雨洪風險控制體系)等，展開集成創新。當前，海綿城市建設企業主要集中在北京、上海和深圳等特大型城市，而海綿城市的市場需求則遍布東部絕大多數地區。本次初步調研的企業中，僅有10.7%在其他城市設置分公司或辦事處，設置時間基本都是近三年，進一步驗證了地方城市對于城市雨洪利用技術的市場需求。因此，培育跨區域性大中型企業主體，是滿足海綿城市建設的客觀需要。促進北京、廣東、上海和江蘇等已有產業基礎的地區加快海綿城市試點示范的范圍，同步培育中部地區(湖北、湖南、安徽和江西等)海綿城市建設企業。
城市內澇、灰霾和擁堵等關鍵性問題已經對大中城市的正常運行構成威脅，伴隨城鎮化進程中人口的外部性集聚和城市的內生性增長，城市危機隱患常在，北京的非首都功能疏導牽引的京津冀協同發展，既是首都發展的需要，更是緩解城市問題的應急手段。城市灰霾通過區域協同、產業升級、排放控制和行業培育，在逐步改善，但同時又有光化學污染的問題。城市擁堵的形勢因情況的復雜性，仍然形勢嚴峻，靠行政調控和市場調節均面臨難度。城市環保部門和交通部門分別在治霾、治堵中注重通過行業的引導來發揮市場調節功能。內澇作為復雜性的城市問題，涉及城建(設施)、水務(水體)、環保(水質)、綠化(用水)等多部門。推動海綿城市設施建設，通過設施承載多元化功能，是實現雨水可調、可控、可用，減少城市洪災的關鍵性手段，提供人工性的自然方法，來提高城市雨水承載能力。因此，城建領域先行探索，協同相關部門并行創新，是緩解城市水患的有效路徑。引導行業力量參與、負責海綿城市建設，用政府購買服務的方式，培育和激發市場活力，逐步進入城市建設配套費等財稅機制，扭轉城市高沖擊建設態勢。有效調節市場要素配置向海綿城市創新集聚，形成海綿城市設施建設投資模式與傳統高沖擊模式的有效競爭，通過政策淘汰或限制落后產能在城市建設中的應用，改善和增強城市綜合承載骨架。
扶持海綿城市企業成長，促進海綿城市行業建設，是新型城鎮化進程中，通過市場力量，緩解日益突出的城市內澇問題的關鍵性措施。當前，我國海綿城市企業處于培育的起步期，企業規模、產業水平、服務能力、創新水準和輻射能力，均較為薄弱，將海綿城市市場培育工作納入到編制“十三五”行業發展規劃的戰略層面，是持續做好頂層設計、持續堅定市場信心的關鍵性渠道，逐步向低沖擊的城市開發轉型升級。
