我国海绵城市发展概况及行业分析
近年来，我国北京、上海、深圳、武汉、杭州和南昌等多个城市频繁出现城市内涝，受灾城市数量、规模、经济损失程度和人员死伤均呈显著上升的态势。2013年，全国31省(自治区、直辖市)中县级以上城市受淹234个，直接经济损失3100多亿元。为有效应对城市内涝的高发态势，逐步削减城市雨洪风险，国务院办公厅、住房城乡建设部、水利部和财政部等部门自2010年开始，逐步通过顶层政策设计，要求地方加强城市雨洪管理、改善城市排水能力和构建有中国特色的海绵城市体。2014年4月，习近平在关于保障水安全重要讲话中指出，要根据资源环境承载能力构建科学合理的城镇化布局;尽可能减少对自然的干扰和损害，节约集约利用土地、水、能源资源;解决城市缺水问题，必须顺应自然，建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”。特别是2014年11月，住房城乡建设部发布《关于印发海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)的通知建城函〔2014〕275号》，对于强化地方开展海绵建设的工程技术能力起到关键性作用。据不完全统计，截止2015年1月，四个省份(福建、海南、四川和台湾)和九个城市(南宁、昆明、广州、巢湖、南京、西安、青岛、秦皇岛和哈尔滨)均不同程度在海绵城市规划、工程设计和建设运营等方面率先启动。导读：近年来，我国北京、上海、深圳、武汉、杭州和南昌等多个城市频繁出现城市内涝，受灾城市数量、规模、经济损失程度和人员死伤均呈显著上升的态势。据不完全统计，截止2015年1月，四个省份(福建、海南、四川和台湾)和九个城市(南宁、昆明、广州、巢湖、南京、西安、青岛、秦皇岛和哈尔滨)均不同程度在海绵城市规划、工程设计和建设运营等方面率先启动。。
来源：河南省建科院规划所
2015年4月，住房城乡建设部和财政部确定了武汉、济南和重庆等16个第一批海绵城市试点。据估算，中央财政资金补贴累计总额将超过300亿元(三年)。与其他国家级示范相比，属于中等偏上规模的财政支持(棚户区改造)。加强对政府投资项目的绩效监管，是规范使用财政资金和有效引导市场参与的重要枢纽，构建科学的绩效评价方法，对于包括海绵城市在内的大中型城市建设项目，具有良好的示范作用，有效实现可追踪、可查询、可监督和可问责。通过海绵城市试点示范项目投资建设平台的建设，来逐步优化和统筹中央财政投资项目的流程和实现有效监管，并为构建起国家、省和市三级政府投资项目平台提供有效经验，兼具有效防控地方债务等问题。2015年8月，海绵城市绩效评价方法的出台，明晰了对中央财政资金的使用要求，并对试点示范城市的建设成效提出了指引。同期城建系统在推进综合管廊的试点示范(资助力度与海绵城市相当)和智慧城市单项试点(与科技部等部委协同)，财政系统在推进PPP(公私合营伙伴关系)，为地方城市开展海绵城市示范建设提供了有效的政策依据、财政支持和融资创新。
通过对首批16个试点城市方案的研究，发现试点示范主要是从主要工程和重点地块出发，全市(县、区)范围的海绵体建设，较为有限。海绵体建设与其他市政设施、公服设施相比，增量成本较低，有的如果应用绿色材料，甚至低于常规建设投入;有的通过设计调整优化，增量成本相当有限。与传统的城市排水管网建设相比，具有较好的低冲击建设效果，在设计、建设和材料应用等方面，均体现就地取材、依靠自然竖向和应用自然能力的特点。因此，海绵城市的创建，自国家财政政策和城市内涝形势等多方因素的促进下，目前成为城市建设的重要理念。
截止2015年8月底，仅半年时间，31省(自治区、直辖市)和234个曾受到内涝县级以上的城市中，分别有51.6%(16个)和32%(75座)的县级以上城市将海绵城市工作列入政府报告或部门年度工作重点，部分城市启动中心城区，以致全市域的海绵城市总体规划，武汉、池州等城市发布了市级海绵城市规划设计导则，其中蕴含超过千亿级的投资，对海绵城市这一新兴城市建设理念下的规划、建设和运营的产能需求极为迫切。如能有效引导市场参与，将可能产生和城市绿道相当的试点推广成效。因此，需要海绵城市行业中产业链企业的参与(如规划设计单位、建材提供商、运营服务商等)。从政府角度出发，有意培育和引导该产业的孵化与发展，同时形成具有可复制可推广的低成本海绵城市建设模式，充分体现试点示范的全局性价值。引导产业孵化(培育和发展海绵城市上中下游生产链，激发市场参与的活力)，注重海绵城市行业平台的建设，促进产业链条的孵化，推进海绵城市国家、区域性联盟和会展的举办，扩大试点地区之间沟通交流，通过行业平台促进试点示范城市经验的传播和共享。重点对试点城市的产业发展规律进行专题研究，以促进新兴产业的培育。
海绵城市行业体系结构解析
参考《海绵城市建设技术指南》并结合城市建设实际经验，海绵城市建设行业体系应包括规划、设计、施工、运营、监理和投资等六个环节。其中在规划环节，涉及到海绵城市规划关键技术研发和运用、与其他专项规划(城市水系规划、绿地系统规划、排水防涝规划和道路交通规划等)的有效协同、控制性详细规划(海绵分区、地块控制、用地布局、设施选择和技术措施)和修建性详细规划(场地设计、设施选择布局和技术措施等);在设计和建设环节，涉及到建筑与小区、城市道路、城市绿地与广场、城市水系以及单项技术;在建设、运营环节，主要涉及透水铺装、屋顶绿化、生物滞留设施、下沉式绿地、渗透塘、渗井、渗管/渠、湿塘、雨水湿地、蓄水池、雨水罐、调节塘、调节池、植草沟、植被缓冲带、初期雨水弃流设施和人工土壤渗滤等;在监理环节，主要从政府职能和服务出发，由城管、规划、建设、水利、水务、环保和绿化等部门参与，直接或委派，甚至委托第三方行使责任，行政性较强;在投资环节，则包括规划、设计、施工、运营和监理等全流程。
该行业以城市雨洪风险控制、缓解和雨水综合利用为核心，是对传统排水和中水/再生水等已有一定基础性的行业的革新，更加从自然本身力量的应用出发，尊重自然和善待自然，用绿色水设施(仿自然力)，来降低灰色/黑色水设施(强人工力)的承载压力，用人工智慧(规划、设计和设施建设)和自然力量(设施运用)来缓解城市雨洪造成的内涝问题，并实现地表水和地下水的有效补给，构建广义尺度、跨行业部门的人工雨水利用生态系统。
该行业与传统行业相比，具有极强的外部性和公共性，从雨洪造成的城市内涝出发，属于城市排水/安防;从雨水利用出发，属于水务;从构筑物出发，属于市政基础设施的组成部分。该行业提供的是公共服务，是保障城市水系统安全的组成部分，当前是面向城市雨洪，本质是引导城市低冲击开发，城区在推进高度、密度、深度和强度建设的同时，反自然、反生态的规划思路理念和工程技术方式的叠加效应，必将快速降低城市的综合承载能力、抵抗自然/非自然冲击并快速恢复的能力，导致城市部分点位“中风”，甚至出现局部或全局性瘫痪。历史上的城市灾害历程表明，负面外部性的叠加效应，促进系统性漏洞的动态变化，必将诱导外部关联性公共系统功能出现障碍，从而城市代谢失常，影响甚至危及城市居民生活、生产和生命。
海绵城市行业发展总体概况
本研究调研范围主要包括我国31个省、直辖市和自治区(不含港澳台)，截至2015年8月，从事海绵城市建设的企业总数约为84家，覆盖我国48.4%的省(市、区)，超过一半的省份基本没有专门从事海绵城市建设的企业，其中位居前五的省(市、区)的依次是江苏、广东、北京、上海和山东(图1)，占行业企业数的比例分别为22.6%、19.0%、17.9%、16.7和6.6%，前五个地区的累计总和约占行业总量82.1%(表1)。
图1我国海绵城市建设企业总体分布示意
表1我国海绵城市行业企业按省、区市分布概况
表2我国海绵城市行业企业按城市分布概况
表3海绵城市从业企业涉及的业务数量分析
表4海绵城市从业企业涉及的业务领域分析
表5海绵城市行业中建材企业地域分布
表6海绵城市从业企业成立时间特点与主要分布地区
结合企业规模、技术能力、专业化程度和工程经验等，初步判定了调研企业中的龙头企业，共计22家(约占总量的26.2%)，分布主要集中在北京、广东(主要集中在深圳)和上海等地(表7)。北京、深圳和上海是开展海绵城市建设技术应用研发创新和产能服务的中心。
表7海绵城市龙头企业数量与分布
行业产能规模与城市内涝风险空间分布不相适应
自2010年开始，损失规模均在千亿以上，13个省份经济损失过百亿，其中四川接近300亿元。2013年，广东省各种气象灾害造成全省174人死亡，直接经济损失约489.4亿元(占当年GDP的0.787%)，高于同期全国水平57.7%(全国平均0.499%)。2000-2010年和2011-2013年，全国洪涝累计直接经济损失分别为10800.99亿元和7122亿元。经估算，2013年，7个省(区)份洪涝直接经济损失超过当地GDP的1%，包括海南(2.05%)、江西(1.66%)、广西(1.38%)、吉林(1.30%)、甘肃(1.17%)、四川(1.12%)和湖南(1.08%)，而安徽接近1%(0.91%)。海绵城市行业可认为是传统城市市政排水行业的子领域，行业产能和规模占城市排水行业总量的比例微乎其微。有限的产能主要集中在北京、上海、广东和山东等地，其中东北、华中和西部(包括西南)严重空缺(图2)。我国城市雨洪灾害空间分布极为不均衡，主要集中在华东、华中、华南和中西部地区，其中华北和东北同样存在较高的城市雨洪风险。将产能和洪涝分布对比可见，以江西、湖北为代表的中部地区供需矛盾严重不平衡。
图2我国城市雨洪灾害造成经济损失的强度示意(以2013年为例)
行业创新能力与城市雨洪控制目标要求不相适应
从事海绵城市雨水技术开发的企业，开展技术应用创新的力度和成效与我国既定的城市雨洪控制目标不相适应。基于调研的84家企业，与雨水利用技术相关的专利总数约为230余项，平均每家企业不到3项，部分专利为实用新型，缺乏创新性。在技术设计参数上，与径流系数控制的目标也缺乏有效的对应。根据径流系数控制目标，广东、广西等南部沿海地区、苏浙沪和山东半岛等是控制的重点地区。而以专利技术为标志的雨水利用创新缺乏有效的地域性应用参数，因此，当前的海绵城市技术创新能否支撑城市径流系数控制目标缺乏依据。
行业盈利模式与城市配套激励政策措施互动不足
海绵城市技术体系的规划建设和运营，从前期的政府主导推动，必须逐步扩展为市场投资作为主体，其速度的快慢对于能够成功实现海绵城市发展战略起关键性影响。当前，海绵城市技术体系所处行业的盈利模式，基本缺乏有效的市场机制。主要还是依靠政府投入、多方筹措公共经费予以维持，从私营部门出发的盈利模式设计，探索较为有限。开展海绵城市建设的资金投入机制与城市配套激励政策对接较为有限，除中央财政提供的试点示范资金支持外，地方财政措施目前还较为有限，与现有的城市配套财税政策对接也缺乏灵活性。
行业培育和参与重大市政设施的能力和路径有限
海绵城市行业规模小、产能有限，但面对城市内涝、雨洪管理和雨水利用的需要，行业培育正处于关键时期。当前从事海绵城市技术的企业，主要是从虹吸、排水等具体单项工程，而海绵城市建设，则是系统性、若干个互动式的工程组合。不仅需要解决局部工程项目雨水收集、储蓄和利用的需要，更需要从空间循环、总量平衡、风险消减和动态利用等方面来构建住区级以上等城市单元的雨水利用体系。孤立地开展雨洪建设而不能与以排水为主的重大市政设施工程相衔接或介入，那么雨水利用缺乏源头支持、系统设计将是脆弱的，其运行的效能将远低于设计预期。与此同时，从行业的成长性考虑，海绵城市建设企业参与重大市政设施建设，因企业规模、业务范围和工程技术能力等限制，参与路径十分有限，同时面临传统大中型排水企业的影响，甚至竞争。因此，打造龙头企业缺乏依托。
行业体系化规模化服务城市建设的政策设计不足
海绵城市建设现阶段主要是围绕城市雨水展开，只有实现技术企业的规模化市场服务，并与现有城市市政体系实现有效融合或介入，才可能发展成为有市场竞争力的行业，成为与排水行业有效分工、协同的市场参与主体。通过系统性的海绵城市政策设计，来培育新兴行业，促进专业化雨水利用企业有机会体系化、规模化参与城市雨洪建设，才有助于行业尽快形成市场机制，提高政府资金投入和政策引导的效率。部分省、市(福建、昆明、广州和南京等)2009年以来已经开始探索，但是法律效力、执行力度、政策系统性和市场针对性、可操作性都有待健全与完善。
行业专业化人才队伍建设和职业发展机制缺保障
海绵城市建设涉及城市规划、给排水、风景园林、环境科学与工程、工程管理、材料学、经济学、自动化和机电与控制专业，复合型的人才和多学科合作性的团队建设，是提高雨水利用专业化水平的关键。日本和德国的雨水利用产业发展经验表明，有效的跨学科队伍建设和完善的职业发展体系，对于稳定和壮大海绵城市行业队伍起到核心作用。专业化带动学科交叉和创新，促进雨水利用理论与技术体系的丰富和发展;职业化促进研发与工程相结合，保障队伍稳定性的同时，促进社会对该行业的认知和认可，有助于行业内部和行业间智力资源的有效流通。
“十三五”时期构建海绵城市行业的初步建议
海绵城市是对我国当前传统规划体系的创新。因为城市规划以往主要从物质空间进行考量，而对以雨水为代表的城市非传统水源利用关注不够，所以与以往相比，海绵城市战略的提出是进步的标志。与此同时，与国外在该领域已经达到先进水平的国家，如德国、日本、澳大利亚和美国等相比，我国至少落后二十年。在解决好产城融合等突出城市发展需求的同时，以海绵城市作为切入点，来重视城市生态问题，符合今年中央政治局对于全面推进“绿色化”的顶层设计要求。结合国内开展海绵城市建设的热潮，海绵城市的创建不应该仅仅考虑规划雨水的利用，还应该从城市开发模式的视角予以创新，改变以往粗放、高生态冲击的开发方式和高速扩张的空间发展模式，不断实现城市低冲击开发。
深入调研行业现状与市场需求，识别瓶颈
本研究初步调研了全国范围内开展雨水综合利用的企业概况，产能规模、服务能力、创新基础和市场供需等均有待深化，特别是针对雨水资源丰富和雨洪风险形势严峻的地区，缺少对市场主体的全面把握，对于海绵城市市场支撑体系的判断会存在较大的偏差。与此同时，把行业企业参与海绵城市建设存在的政策准入、标准规范、工程验收、资金安排和组织建设等方面存在的问题充分予以识别，服务于政策设计(图3)。
图3我国城市雨水资源分布特征图(以2013年为例)
编制“十三五”发展规划，构建顶层设计
我国当前各级政府和行业部门，均在开展面向“十三五”的前期研究工作，总结研究“十二五”期间的发展进展和存在的突出问题，为“十三五”规划的编制提供科学依据。海绵城市，作为我国城市发展新时期，党和国家领导提出的，应对城市雨洪灾害的关键性理念，对于缓解和改善我国城市洪涝总体态势，为有效解决城市雨水问题提供了政策契机。把握“十三五”，运用行业规划统筹的手段，结合已经发布的海绵城市政策，保障下一个五年期海绵城市建设的延续性，编制系统性行业规划，构建顶层设计，规范和统筹海绵城市建设行业总体规模和空间布局，建立海绵城市管理的体制与机制，形成多部门齐抓共管的协作模式，扶持带动有能力，包括排水企业在内的相关行业参与到雨水综合利用的产业开发之中，培育新的行业，重点引导城市排水行业对于雨水的传统处置模式，并努力实现雨水利用体系与建设、园林和交通等部门的有效衔接，形成城市低冲击开发的新态势。
实施海绵城市建设六位一体行业创新工程
打破政策、规范等瓶颈，建设六位一体(设计、设备、材料、施工、运营和模拟)行业创新工程，改变对雨水的传统处置思路，推广成功的工程技术经验。当前，雨水利用必须依靠政府。我国部分城市推行中水利用都遇到难题，雨水利用更加困难，经济性和绝对量等方面均劣势明显。建议首先从倡导分散式利用开始，以小区为单位，开展雨水收集试点;结合公共建筑，开展项目应用。与此同时，应重视规划的有效性和经济合理性。按照海绵城市“渗、滞、蓄、净、用、排”等原则实施空间规划，并注重部门之间的衔接和配合，如园林部门管绿地、环保部门管水质和城建部门管网线，要取得试点成效，必须要依靠多家行政主管部门的协同、配合，锁定症结、完善标准和修订规范。当前，绝大多数城市，围绕雨水还是以排为核心出发点，主要是考虑城市安全，对于雨水综合利用，缺乏统一认知和实践工具支撑。因此，现阶段从基本面来看，针对雨水利用，建议通过海绵体的建设，将富余的雨水通过收集、渗透、输送，尝试开展应用，并最终返回到自然，补给地表(下)水，要实现海绵城市开发的成功商业模式目前还不具备条件。
支持行业平台建设，有效扶持雨洪新产业
中国中部的一些城市洪涝灾害造成的经济损失平均约为GDP的1.5%。据不完全统计，我国现有从事雨水利用的企业不超过150家，且分布高度不均衡，海绵城市的发展肯定和其产业孵化密切相关，而目前海绵城市产业还是很脆弱的，需要政府的扶持。有些城市想做海绵城市，但是它所在的城市甚至整个省都没有一家相关企业。国家投入财政资金支持的同时，应该引导民间资本的参与。海绵城市产业中很多企业属于创业型企业，规模较少，需要政府合理的去引导他们，给他们找市场，从而有效地防止因为市场虚高给观望的创业者提供错误信息。与此同时，探索由政府牵头引导和整合市场力量的参与，通过规划部门实现海绵城市规划与传统规划体系的衔接，通过公用事业特许经营等PPP模式激发市场参与活力，逐步改善城市雨洪灾害现状。
开展国际试点示范，拓宽产业推广新渠道
德国、日本、美国、澳大利亚等国家在城市雨洪风险管控和雨水综合利用方面有超过三十年的法律法规、公共政策、技术开发和工程实践经验，其中德国部分专业化程度高的企业，拥有七十年的历史，在雨水管理、雨水集蓄利用和沉积设备等经验丰富(图4)，销售网络遍布全球，代表性案例包括柏林坡斯坦广场、慕尼黑国际展览中心和慕尼黑新机场等雨水综合利用工程。我国海绵城市企业在雨洪模拟方面，处于起步阶段，开展海绵城市规划和工程建设需要开发适合我国城市暴雨特征和雨洪模式的软件支持，相关的模型和软件包括洪水管理模型(SWMM，美国环保局)、MIKEURBAN(或MOUSE，丹麦水力学研究所)、InfoWorksCS(英国Wallingford软件公司)、扩散式雨水径流模型(DR3M-QUAL，美国地质勘察局)和蓄水、处理与溢流模型(STORM，美国陆军工程兵团)等。通过与相关国际政府部门和技术单位联合，在我国遴选径流系数控制的重点地区开展国际性试点示范，有助于直接将先进雨洪控制与利用经验综合引入，为加快我国自主研发创新提供渠道。与此同时，国际合作具有良好的外事性特点，政企重视程度和参与水平总体良好，在生态城市和智慧城市领域成功的国际合作经验，为海绵城市的国际合作提供了启示。
图4海绵城市建设的国外工程经验(以德国为例)
围绕海绵城市建设的关键性技术：规划技术(雨洪敏感区划分技术、径流系数区划技术)、建设技术(下凹式绿地、透水铺装、屋顶绿化)、运营技术(基于GIS的雨水运营管理体系、雨洪风险控制体系)等，展开集成创新。当前，海绵城市建设企业主要集中在北京、上海和深圳等特大型城市，而海绵城市的市场需求则遍布东部绝大多数地区。本次初步调研的企业中，仅有10.7%在其他城市设置分公司或办事处，设置时间基本都是近三年，进一步验证了地方城市对于城市雨洪利用技术的市场需求。因此，培育跨区域性大中型企业主体，是满足海绵城市建设的客观需要。促进北京、广东、上海和江苏等已有产业基础的地区加快海绵城市试点示范的范围，同步培育中部地区(湖北、湖南、安徽和江西等)海绵城市建设企业。
城市内涝、灰霾和拥堵等关键性问题已经对大中城市的正常运行构成威胁，伴随城镇化进程中人口的外部性集聚和城市的内生性增长，城市危机隐患常在，北京的非首都功能疏导牵引的京津冀协同发展，既是首都发展的需要，更是缓解城市问题的应急手段。城市灰霾通过区域协同、产业升级、排放控制和行业培育，在逐步改善，但同时又有光化学污染的问题。城市拥堵的形势因情况的复杂性，仍然形势严峻，靠行政调控和市场调节均面临难度。城市环保部门和交通部门分别在治霾、治堵中注重通过行业的引导来发挥市场调节功能。内涝作为复杂性的城市问题，涉及城建(设施)、水务(水体)、环保(水质)、绿化(用水)等多部门。推动海绵城市设施建设，通过设施承载多元化功能，是实现雨水可调、可控、可用，减少城市洪灾的关键性手段，提供人工性的自然方法，来提高城市雨水承载能力。因此，城建领域先行探索，协同相关部门并行创新，是缓解城市水患的有效路径。引导行业力量参与、负责海绵城市建设，用政府购买服务的方式，培育和激发市场活力，逐步进入城市建设配套费等财税机制，扭转城市高冲击建设态势。有效调节市场要素配置向海绵城市创新集聚，形成海绵城市设施建设投资模式与传统高冲击模式的有效竞争，通过政策淘汰或限制落后产能在城市建设中的应用，改善和增强城市综合承载骨架。
扶持海绵城市企业成长，促进海绵城市行业建设，是新型城镇化进程中，通过市场力量，缓解日益突出的城市内涝问题的关键性措施。当前，我国海绵城市企业处于培育的起步期，企业规模、产业水平、服务能力、创新水准和辐射能力，均较为薄弱，将海绵城市市场培育工作纳入到编制“十三五”行业发展规划的战略层面，是持续做好顶层设计、持续坚定市场信心的关键性渠道，逐步向低冲击的城市开发转型升级。
