海绵机场——北京大兴国际机场

　　北京大兴国际机场的景观明渠，既能蓄水、排洪，也是重要的景观廊。

　　航站楼内的立体绿植，均采用了节水技术滴灌。

　　北京大兴国际机场的景观湖，可蓄水50万立方米。 

　　京城中轴线最南端，大兴国际机场宛如一只展翅的金色凤凰。它是全球最大的空港之一，预计五年后，旅客年吞吐量将达7200万人次。

　　作为大国首都新国门、京津冀协同发展重要节点和支点，北京大兴国际机场意义非凡。它不但是综合性交通枢纽，还以绿色、环保理念，探索着超大型机场的建设运营之路。方圆27平方公里的空港区域成为“海绵城市”建设典范，雨水收集率100%，雨洪利用率85%，防洪标准达百年一遇，各项指标均处于世界领先水平。不仅解决了内涝积水的国际性航空港难题，还通过蓄滞雨洪，每年利用雨水1000万立方米。

　　本周是全国城市节水宣传周，让我们走进这座“海绵机场”。

　　航空港的国际难题

　　内涝积水，是航空港的国际性难题。

　　机场大多位于地势坦荡的平原，大面积的飞行区地面经过硬化改造，雨水难以下渗。此外，航空和物流公司驻场，海关、公安、检疫等部门进驻，都势必带来高强度的城市开发，自然河流被切断，坑塘、湿地被填平。这些都使得空港区域极易发生内涝，而一旦遭遇积水，轻则航班大面积延误取消，机场运行效率降低，重则飞机被泡受损。

　　2018年9月，日本第二大机场——大阪关西机场就因台风和暴雨而淹水瘫痪。停机坪积水50厘米，所有航班被迫取消，部分飞机的发动机被泡。保障车辆、飞机廊桥也都泡在水中，3000名旅客滞留。这场灾难造成关西机场关闭半个月之久，旅游业遭重创，每天的损失达20亿日元。

　　机场防洪的重要性由此可见一斑。

　　“从前，机场的防洪排涝手段很单一，就是修建排水管线和抽升马力十足的泵站，希望用强悍的排水系统，尽快把雨水排出去。”北京市水科院水资源研究所技术总师杨胜利说，这种治涝的理念被称之为“雨水快排”。

　　然而，修建大型排水系统耗资甚巨，况且再粗的排水管也总有力所不逮的极限。因此要避免机场内涝，就不能单纯依靠“雨水快排”的方式，仅仅从加快雨水的末端排放上下功夫，而要运用“海绵”理念，构建从源头、过程到末端的雨水全流程减排体系。

　　所谓海绵是一个比喻，指的是一个区域像海绵一样具有弹性，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，减少雨水径流，需要时将蓄存的水释放并加以利用。“海绵”既包括河湖水系、蓄滞洪区，也包括城市配套设施，如绿地、花园、集雨池、可渗透路面等。

　　与“海绵”理念极其相似，在上世纪90年代，美国学者就提出了一种叫做低影响开发的雨水管理思想。顾名思义，即利用源头控制理念，使开发地区水文循环尽量接近自然状态。许多世界知名机场都曾受到该理念的影响，开展屋顶绿化、透水铺装等改造。

　　建立雨水全流程减排体系，对北京而言还有另一番重要意义。首都北京是水资源严重紧缺的特大型城市，雨水是天赐的珍贵礼物。如何留住天上来水并加以利用，始终是重要的长期课题。

　　可滞蓄1.5个昆明湖

　　“开展‘海绵机场’的探索，既是绿色发展的必然要求，也是客观条件‘倒逼’的结果。”大兴国际机场技术工程部副总经理王路兵说。

　　的确，自新机场锚定选址之初，是否会发生内涝的疑问就随之产生。展看北京市地图，其原因自有分晓：京城地势西北高、东南低，这个超大型机场恰位于京南地势最低洼之处，积水无法自流排走。且这里历史上曾是永定河洪泛区，下游逢暴雨就会变作水汽泱泱的泽国。近年来，干涸多年的永定河正建设水绿交融的生态廊道，引黄河水入京，实现25年来的首次全线通水。

　　新机场防洪压力之严峻可想而知！

　　于是，新机场早在设计阶段就融入了“海绵”理念。方圆27平方公里的新机场被划分为六大区域，分别是飞行区、货运区、职工生活区、办公区、机场配套设施区、航空公司基地。每个区域还划分出更细致的排水单元，严格分配径流量指标，因地制宜建设多种“海绵”工程。

　　 一条长达数百米的景观绿轴纵贯办公区中央，初夏时节，浓浓绿意为机场平添生机。这份盎然，普通人皆可尽收眼底，可绿轴的隐藏身份就鲜有人知了。它正是工作区最大的一块“海绵”，雨水在此集蓄，通过植物根系得以净化，并下渗补充地下水。若是再有富余的，便顺着集雨管线汇入雨水调节池。

　　北京新机场的高架桥拥有15条车道，其宽度为国内之最，是连通航站楼和外部的重要通道。高架桥不积水的奥秘，就藏在桥下立柱旁的花箱之中。一根根直径15厘米的白色集雨管，自桥面直通花箱。小雨淅沥，雨水可浇灌箱中的植物；大雨倾盆，则从箱中的溢流口排往集雨管线。

　　下凹式绿地、集雨花箱、透水铺装、雨水花园、屋顶绿化……新机场里“海绵”工程星罗棋布，成为蓄留雨水、减少径流的第一道防线。

　　驾车在新机场区域穿行，每隔几分钟，便有一个或大或小的湖泊展现眼前，它们是规模最大的“海绵”工程。大雨来临时，雨水可在此歇脚驻留，避免发生积水；云开雨散之后，再排往下游河道。

　　王路兵介绍，新机场共设置了12个雨水调节池和2个景观湖，再加上其他海绵集雨设施，总共可蓄水超300万立方米，相当于1.5个昆明湖的容量。

　　百年一遇洪水不侵城

　　去年8月，新机场初落成，一场暴雨突然而至。

　　这次防汛大考新机场的成绩堪称优秀。路面、高架桥、飞行区等均未发生积水，大小“海绵”共集雨200万立方米，雨洪全部就地滞蓄，外排量为零！

　　不过，滞蓄雨水可并不是海绵机场的惟一措施。海绵工程可分为六大类型，分别用一个字来概括便是“渗、滞、蓄、净、用、排”。当降雨达到一定量级，没有足够空间进行滞蓄时，就要尽量让雨水顺畅地排放出去。

　　“新机场区域以前有一条自然排水河流，叫做天堂河，自西向东穿越现在的飞行区。”北京市政工程设计研究总院相关负责人说，出于飞行安全考虑，建设时对天堂河河道进行了北移，并改名为永兴河。

　　失去了自然河道的新机场，后来新辟了一条长约10公里的明渠，其主要作用就是代替天堂河排除地区雨洪。

　　从地图上看，这条明渠拐了两个弯儿，串起了12个雨水调节池和2个景观湖。一旦蓄水量达极限，调节池和景观湖的雨水均可通过明渠排走。“明渠最末端和改道后的永兴河相连。遇上暴雨，泵站就会开足马力排水，以每秒30立方米的速度向外泄洪。”王路兵说。

　　虽是人工开凿的明渠，却自有一番清新自然之美。河岸不是硬邦邦的混凝土边坡，而是对动植物友好的铅丝石笼。两岸的水草花木错落有致，红色步道沿渠而建，已成为驻场单位职工遛弯儿赏景的好地方。

　　新机场北临永兴河，南挨永定河，除了防内涝，外洪侵城也是不得不考虑的问题。大兴区水务局相关负责人介绍，为了保障机场不受外部洪水影响，永定河北侧及永兴河南侧分别加高了堤防，可抵御百年一遇的洪水。

　　年利用雨洪千万立方米

　　只需看几组数字，就能明白新机场规模之大。

　　它地跨大兴区礼贤镇、榆垡镇和河北省廊坊市广阳区，占地27平方公里，相当于大半个东城区的面积。远期规划旅客年吞吐量超1亿人次，高峰日旅客量30万人次。“现在还没完成转场，驻场单位的工作人员就已经有2万多人。几年之后，常年在这里工作的人将不低于六七万人。”王路兵说。

　　不论面积或人口，新机场都不啻一座小城。光用水这一项，每年就将消耗不菲。而“海绵机场”的目的不仅在于防洪，它还带动了水资源的高效利用，节约了宝贵的水资源。

　　波光潋滟，石桥飞架，南北两座景观湖拥有10万平方米水面，可存蓄雨水50万立方米，用于绿地浇灌、道路喷洒。北湖西侧的地下，埋藏着为新机场供应能源的地源热泵系统，其冷却水使用的也是净化后的雨水。

　　比鸟巢还大的新机场航站楼的楼顶，设置有两座雨水调蓄设施，容量达6000立方米。楼顶雨水汇入调蓄设施，经处理达标后用作航站楼空调循环冷却用水。

　　据测算，新机场全年降水形成的水资源量达1500万立方米，外排量小于15%。除了自然下渗之外，每年有约1000万立方米可循环利用，相当于节约了全北京城镇居民三天的夏季用水量。

　　新机场不仅充分利用起雨水和再生水，还把节约新水用量做到了极致。航站楼的植物立柱上，生长着一丛丛鸭掌木，一年四季娇翠欲滴，靠的是精密的滴灌节水设施。卫生间的水龙头和马桶也均为高效节水型。

　　在大国首都的新国门，一座复合生态水系统高效合理运行的“海绵机场”，以其智慧和绿色成为我国甚至世界上的空港典范。

　　专家观点

　　记者：什么是海绵城市？

　　杨胜利（北京市水科院水资源研究所技术总师）：海绵城市是一种现代城市雨洪管理概念。它指的是城市能够像海绵一样具有弹性，能适应环境变化，应对雨水带来的自然灾害，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。

　　记者：海绵城市是什么时候开始在国内兴起的？

　　杨胜利：这是经济社会发展的一个过程。随着城镇化的快速发展，高密度的不透水地面破坏了城市水体的自然循环。这带来了两个后果，一个是内涝加剧，另一个是宝贵的雨水白白流走。

　　2013年，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。从那以后，海绵城市的概念和做法就迅速普及了。

　　记者：建设海绵城市的主要目的是什么？

　　杨胜利：它的实质是遵循城市水循环的自然规律，建立全流程的雨水管控体系。

　　记者：建设海绵城市的具体措施包括哪些？

　　杨胜利：用六个字来概括，就是“渗、滞、蓄、净、用、排”，即围绕河湖水系，合理布局各类海绵元素。

　　记者：海绵设施有哪些？

　　杨胜利：既包括河湖水系、蓄滞洪区，也包括城市配套设施，如绿地、花园、集雨池、可渗透路面等。

　　北京的海绵城市试点

　　通州海绵城市试点区

　　2016年，北京入选国家第二批海绵城市建设试点，试点区位于城市副中心核心地带，西南起自北运河，东至规划的春宜路，北至运潮减河，总面积为19.36平方公里。目前，试点区年径流总量控制率达到了84.2%。

　　试点区内18个老旧小区、6所学校、6处公园广场进行了全面海绵改造，总面积130余万平方米，2万余居民受益。建设了透水铺装、下凹绿地和雨水花园，实现路面无大面积积水、市民出行安全便利。

　　试点区内建设了一批调蓄水体、雨水模块、调蓄池、雨水桶等雨水调蓄利用设施，调蓄设施容积共计12万立方米，雨水资源利用率达5.2%。

　　北京经济技术开发区

　　开发区地势低洼，处于全市行洪末端，极易形成洪峰而导致河水倒灌。

　　2002年，开发区成为中德合作雨水利用项目示范区，探索利用雨水收集池；2006-2008年成为中美合作暴雨径流管理项目示范区，设立雨水调蓄区域，消除道路积水。2013年，北京经济技术开发区确定了“外排内蓄、以蓄为本”的防洪理念，高标准建设“全海绵城市”。

　　通过二十几年的建设发展，开发区建成了海绵城市项目247个，总占地1200公顷。令区域30%的面积可实现70%的降雨就地消纳和利用。

　　他山之石

　　荷兰阿姆斯特丹史基浦机场

　　荷兰政府要求，在具有大量混凝土和不透水铺装材料的地区，必须采取生态修复措施，以减少对环境的破坏。

　　史基浦机场在8500平方英尺的广场（即停车库和地下火车站的顶层）设置了屋顶绿化，栽植天竺葵和耐干旱的苔藓，实现对雨水的可持续管理。

　　新加坡樟宜机场

　　T2航站楼的三楼离境转机大厅屋顶的向日葵园，种植了多达500株向日葵。T3航站楼的三楼室内布置了大面积东南亚热带雨林垂直绿化景观，植物墙长1000英尺，高50英尺，以屋顶雨水及再生水灌溉。

　　2018年竣工的“星耀樟宜”，屋顶中央打造了“雨水涡流”，利用回收的雨水创建40米高的瀑布，从穹顶飞流下来。