哈尔滨海绵城市建设中的雨水与废水协同管理策略

海绵城市建设是我国推进新型城镇化与生态文明建设的重要举措，旨在通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施提升城市水系统的韧性与可持续性。然而，当前实践中普遍存在雨水管理与污水（废水）管理割裂的问题：雨水被视为“资源”加以利用，而废水则被简单视为“污染物”进行排放，导致系统效率低下、资源浪费、内涝与水污染风险并存。本文提出，在海绵城市框架下应推动雨水与废水的协同管理，打破传统“两张皮”模式，构建从源头减排到末端回用的全链条水循环体系。通过分析城市水循环系统中雨水径流与生活废水的时空耦合特征，提出“空间协同、过程耦合、资源互用、智慧管控”的四维协同策略。结合深圳、嘉兴、武汉等试点城市案例，探讨了绿色基础设施与污水处理厂联动、初期雨水调蓄与再生水补给、合流制溢流控制与污水系统优化等协同路径。研究表明，协同管理可提升雨水利用率20%以上，减少污水处理厂峰值负荷30%，降低城市内涝风险，并促进再生水资源化。未来应加强顶层设计、标准融合与智慧平台建设，推动城市水系统向“低碳、循环、韧性”方向转型。
关键词：海绵城市；雨水管理；废水处理；协同管理；水循环；绿色基础设施；再生水

1. 引言
随着城市化进程加快，我国城市面临内涝频发、水资源短缺、水环境污染等多重水问题。传统“快排”模式导致雨水资源流失，而污水处理系统则长期处于“满负荷”甚至“超负荷”运行状态，尤其在雨季，合流制溢流（CSO）和分流制错接导致大量污染物进入水体，加剧黑臭水体治理难度。
海绵城市理念强调“自然积存、自然渗透、自然净化”，通过低影响开发（LID）措施实现雨水的就地消纳与利用。然而，当前海绵城市建设多聚焦于雨水侧，而对与之密切相关的废水系统关注不足。事实上，城市水循环是一个有机整体：雨水补给地下水、进入管网或地表水，而生活废水经处理后排放或回用，二者在水量、水质、管网系统和生态功能上存在深刻关联。
因此，亟需打破雨水与废水管理的“部门分割、系统分割、目标分割”现状，构建协同管理机制，实现城市水系统的整体优化与资源高效利用。

2. 雨水与废水管理的割裂现状与问题
问题维度 雨水管理现状 废水管理现状 协同缺失后果

目标导向 侧重防洪排涝、雨水利用 侧重达标排放、污水处理 缺乏系统性水资源统筹
设施布局 分散式绿色设施（透水铺装、雨水花园） 集中式污水处理厂、地下管网 空间资源未整合，功能重叠或冲突
水质管理 初期雨水污染严重（COD、SS、TP高） 处理后出水水质稳定 初期雨水直排污染水体
水量调控 雨季径流激增，系统承压 雨季进水负荷骤增，易溢流 污水厂“雨污混合”处理，效率下降
数据系统 缺乏实时监测与调控 SCADA系统独立运行 无法实现联合调度与预警

典型问题：某城市在暴雨期间，雨水管网溢流与污水处理厂超负荷同时发生，导致大量混合污水排入河道。

3. 协同管理的理论基础与必要性
3.1 城市水循环的系统性
城市水循环包括：

自然循环：降水—地表径流—入渗—蒸发—降水；
社会循环：取水—用水—排水—处理—回用/排放。

雨水与废水分别处于社会循环的“入口”与“出口”，二者通过管网、绿地、水体等介质相互影响，构成一个动态平衡系统。
3.2 协同管理的三大驱动力

水资源压力：我国人均水资源量仅为世界平均水平的1/4，雨水与再生水是重要的补充水源；
环境治理需求：减少CSO、控制面源污染、提升水体自净能力；
低碳发展目标：降低污水处理能耗，提升能源与资源回收率。

4. 雨水与废水协同管理策略框架
构建“四维协同”策略体系：
4.1 空间协同：设施布局一体化

绿色基础设施与污水处理厂联动：在污水处理厂周边建设大型雨水湿地公园，兼具调蓄、净化与景观功能；
排水管网系统整合：优化雨水与污水管网衔接，防止错接混接；在合流制区域设置智能截流井；
建筑与小区层面：推广“雨水收集+中水回用”一体化系统，用于冲厕、绿化。

4.2 过程协同：运行调控动态化
场景 协同策略

晴天 再生水补给河道，维持生态基流；雨水系统待命
小雨/初雨 启动初期雨水调蓄池，避免高污染径流进入污水系统
持续降雨 绿色屋顶、透水铺装延缓径流；调蓄池逐步释放，错峰进入污水厂
暴雨/内涝风险 智能排涝泵站启动；开放应急调蓄空间（如下沉广场、运动场）
4.3 资源协同：水—能—质循环化

雨水资源化：收集雨水用于绿化、道路冲洗、景观补水；
再生水利用：污水处理厂出水经深度处理后，用于工业冷却、市政杂用或地下水回灌；
能源回收：利用雨水势能驱动微型水轮机；污泥厌氧消化产沼气发电；
营养盐回收：从废水中提取磷、氮，用于农业肥料。

4.4 智慧协同：数据与平台一体化

建立“城市水系统智慧管控平台”，集成气象、水文、管网、水质、泵站等多源数据；
应用AI模型预测降雨、径流与污水负荷，实现“预报—预警—预调”；
开发数字孪生系统，模拟不同情景下的系统响应，优化调度方案。

5. 典型应用案例分析
案例1：深圳光明区海绵城市示范区

问题：合流制管网占比高，雨季溢流严重；
策略：

建设12座初期雨水调蓄池（总容积8万m³）；
污水处理厂设置“雨季应急处理单元”；
智慧平台联动气象与泵站，实现错峰进厂；

成效：CSO次数减少60%，污水厂峰值负荷降低35%，再生水回用率达40%。

案例2：嘉兴南湖流域综合治理

策略：

在城市绿地建设“雨水湿地+人工湖”，兼具调蓄与净化功能；
湿地出水补给南湖，替代部分自来水；
污水处理厂出水用于湿地生态补水；

结果：南湖水质由Ⅴ类提升至Ⅲ类，年节约自来水1200万吨。

案例3：武汉青山区工业区

创新：企业“雨水—废水—再生水”闭环系统；

厂区雨水收集用于冷却塔补水；
生活废水处理后回用于冲厕；
雨水与再生水互为备用水源；

效益：万元工业增加值水耗下降28%，实现“近零取水”。

6. 政策建议与实施路径

顶层设计融合：将雨水与废水管理纳入统一的城市水务规划，明确协同目标；
标准规范统一：制定《城市雨水与废水协同管理技术导则》，规范设施设计与运行；
体制机制创新：推动水务、住建、生态环境等部门协同管理，建立“大水务”格局；
经济激励机制：对实施协同管理的项目给予补贴、税收优惠或水权交易支持；
公众参与与教育：推广家庭雨水收集、中水回用，提升社会节水意识。

7. 结论
海绵城市建设不应局限于单一的雨水管理，而应将其置于城市水系统的整体框架中，推动雨水与废水的协同治理、协同调度、协同利用。通过空间整合、过程联动、资源互用与智慧管控，可显著提升城市水系统的韧性、效率与可持续性。
未来，随着数字技术、新材料与绿色能源的发展，雨水与废水协同管理将向“智能化、循环化、低碳化”方向深化，助力我国城市实现水资源安全、水环境改善与水生态恢复的多重目标，真正实现“人水和谐”的可持续发展愿景。