海绵城市设计初探

张添

北京大学建筑与景观设计学院北京100000

摘要：随着社会经济的不断发展和科学技术的日益提升，城市化进程加快，城市经济效益取得一定的提高。但是，城市在发展经济的过程中，生态环境遭到一定的破坏，并且路面硬化，渗透能力相对较弱，排水系统压力相对较大，从而使民众的生活质量大打折扣。因而，要建设海绵城市，并不断摸索其合适的创建路径，继而使生态文明建设进一步发展。

关键词：海绵城市；设计

1概述

雨水管理是城市发展的一个重要组成部分。它在生态、经济和社会发展问题上具有显著的重要性。全球城市化和气候变化的影响越来越明显，过度开发造成的水土流失持续增长，传统的雨水管理系统不能充分处理。城市化产生的大量自然环境的变化将对传统雨水管理系统造成巨大的挑战。城市雨水管理的传统方法是使用排水沟，城市基础设施和下水道使雨水尽可能快速、安全的通过一个集中的系统，而雨水在不透水表面运输，导致峰值流量增加，无法降低浓度，降低入渗率和顺向地下水补给率以及保持水平衡和再分配，这种方法很难实现可持续城市发展。城市化、人口增长和气候变化加剧了城市洪水的频率和严重程度。城市雨水管理方法必须满足日益增长的城市化需求、并能及时应对城市气候变化。海绵城市设计是模仿自然水循环的一种方式，具有很好的地域适应性，是控制城市雨水径流的有效措施。海绵城市设计是用城市雨水基础设施改造来减少径流压力，或创建弹性控水设施以适应气候变化，此设计旨在模仿自然水循环，实现水文平衡，我国多数城市的水环境受到一定程度的点源污染和面源污染，大部分城市采用雨污合流排水系统，大量雨水进入污水管道，增大了污水处理的负荷，增加了运营能耗和处理成本。海绵城市设计依赖于渗透和蒸发蒸腾，把自然特征融入设计。与传统的城市雨水管理模式相比，海绵城市设计的“自然水文循环”，有着减少径流量，渗透改进，减少最大流量，延长滞后时间，减少污染物负荷的特点。

2海绵城市建设的必要性

2.1城市排水能力相对薄弱

在经济社会发展速度飞速提升的背景下，城市生态环境的恶化趋势进一步加重。经济社会发展常常以生态环境的破坏为代价，导致当前城市建设中频频出现水资源短缺、水资源污染、以及洪涝灾害等问题。针对上述问题，在城市建设规划设计中必须通过引入海绵城市建设理念的方式，优先利用自然力量进行排水、蓄水，打造具有自然积存、自然渗透以及自然净化功效的全新海绵城市。

2.2生态文明建设发展的必然要求

十八届三中全会中提出生态文明建设，但是城市在发展过程出现内涝、污染径流等自然灾害，与生态文明建设发展的理念相违背，因而，要建设海绵城市，提高城市的排水能力，从而使生态环境得以有效改善，并且使生态文明建设落到实处。

3海绵城市设计

3.1城市开放空间设计策略

在海绵城市导向下的城市开放空间设计，应当结合城市自然条件与生态环境创建多功能的开放性空间，满足城市居民对于休闲娱乐空间的需求。在过程中充分重视并发挥自然排水系统与生态水文功能，通过点、线、面的相互连通，确保城市街区空间的均衡性，需要将布局设计、规模设计与纵向设计结合海绵城市设计理念，尽量保有城市原有的自然水体与自然绿地，充分发挥自然雨水调蓄系统，减少人为因素的干涉。将雨水自然径流与城市开放空间的集水系统相结合，充分发挥城市开放空间的生态调蓄功能。将城市慢行廊道与绿化节点相互连通，构建贯穿整个城市的绿色开放空间网络，这种分散式的空间布局方式可以在最小面积内发挥出于最大效果。因而在城市设计中，从小尺度的绿色开放空间进行规划，逐步分散到街区整体空间，并充分利用街区内的废弃空间进行生态改造，构建分散而联通的城市开放空间设计。

3.2城市人工生态海绵体的规划设计

我国不同区域地质条件和天然气候有较大差异，因此，并不是所有的城市都拥有丰富的天然海绵体，甚至有的城市属于海绵体严重匮乏地区，如陕西西北部、甘肃南部等，均属于水资源极其匮乏地区，大幅增加海绵城市建设的难度。在这样基础上，就需建立人工生态海绵体，也就是采用相应的技术和手段，对这些城市进行人工改造，以提升其抗洪排涝的能力。因此，在城市规划设计中并不是只有具有丰富水系统的城市才能建设海绵城市。较干旱的城市，通过人工干预的方式也可具有海绵城市的特性。同时在城市规划设计中，还要更新传统居民区、工业区等建设模式，最常用的方法就是通过分散小规模下沉绿地方式，以代替传统集中式的绿地，从而最大限度上提升城市水资源的利用率。

3.3加强对雨水的区域管控

近年来，由于我国多个城市多次出现内涝灾害，城市排水问题越来越受到国家关注，并且相关规范中明确了城市规划、工程设计、建设、维护及管理过程中，低影响开发雨水系统构建的内容、要求、方法。虽然取得了一定的成效，但是与预期目标还存在一定的差距，因而，要加强海绵城市建设。要想充分发挥海绵城市建设的功能，需要加强对雨水的区域管控，进而从源头上有效削减雨水排水量。加强对城市的雨水区域管控工作，是城市生态文明建设的重要环节。要想使城市内涝问题得以有效解决，不能仅从雨水收集方面进行解决，而要对雨水源头进行管控，要多方面、多途径对这一问题进行有效解决。这是社会发展的必然趋势，也是城市生态文明建设的必然要求。

通过设计缓和的边坡，种植抗侵蚀和耐水植被，以渗透、沉降和过滤控制来改善雨水。由表层土壤与潜在的高渗透土壤的修正，完成水的渗透，达到水质处理。碎石可以满足最大渗透，能将雨水大量存储在孔隙空间。这种设计是基于雨水被捕获，以及土壤的体积特征来计算的，水进入透水区，穿过表层土层和存储介质。这些透水区使用存储和过滤的方式来减缓雨水径流速度，降低速度和蜿蜒流路径，过滤掉水中的悬浮固体和其有他污染物的雨水。海绵系统的设计要基于土壤的类型、地理条件和土地使用情况。海绵系统范围可以安排不同的组件，每个都在雨水径流污染物的去除和减少上执行单独的任务，这些领域通常由多年生植物，灌木或乔木来执行，因为海绵城市系统类似于自然和原始水域，可以有效地用于捕获径流，鼓励渗透，促进土壤水分蒸发蒸腾从而减少洪水总量，补给地下水，保护流渠道，减少最大流量，减少污染物负荷。

结束语：

总而言之，城市化发展、气候变化和生态问题都需要新的雨水管理策略。城市化加剧了气候变化，因此，为了减少这些变化带来的影响，创新的雨水管理技术发展是必要的。海绵城市设计采用分布式雨水控制以及绿色空间和自然水文特性，以使城市集雨接近自然的水文条件。海绵城市设计是作为雨水管理技术能减缓气候变化的措施，其设计理念被广泛运用于世界各地。以上内容就海绵城市设计进行了分析了解。

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