浅析海绵城市

徐扬,徐承彬,达德文,马龙,江云,王乾旭

中国建筑第八工程局有限公司西南分公司  成都610000

摘要：随着社会的发展，我国的经济不断提升，当前城镇化速度也不断加快，但是在这一社会背景下也随之出现了各种城市问题，主要包括水涝、水资源缺乏、生态环境破坏、雨水径流污染等，种种不良问题都将会影响着我国城市的发展，并且对广大人民群众的出行形成一定困扰，而通过采用“海绵城市”理念将会促进城镇建设工作的开展。在城市化进程的强大推动下，促进了海绵城市理念的应用，对城市水土保持设计工作的开展产生了深远影响。在城市水土保持设计中，加强海绵城市理念的应用，可以有效处理和解决水土流失问题，促进水土保持设计工作顺利进行，确保良好的防治效果。

关键词：海绵城市；水资源；措施；透水

1 海绵城市背景

1.1现状问题——水多

在过去的几十年里，城市内涝灾害在中国造成了较大的破坏，已经成为一个亟待解决的问题。2008年—2010年，我国351个城市中，有213个城市发生了市区内涝。有39.0%的城市一年中发生了3次以上内涝，22.0%的城市一年中发生了1～2次内涝。74.6%的城市内涝最大积水深度超过了50 mm，90.0%的城市内涝最大积水深度超过了15mm。78.9%的城市积水时间超过0.5h，16.0%的城市积水时间超过12.0h。北京市在1950年—201年间发生内涝30次，内涝发生期主要集中于6月—8月。我国多数城市出现的内涝次数均高于设计值，城市的排水防涝能力亟待提高。伴随大规模的城市建设，以排水（雨）和内涝为代表安全问题日益凸显。

1.2现状问题——水少

据WHO：全球每年有10亿人在遭受缺水的困扰。有报告认为，21世纪的水资源将和20世纪的石油一样重要。在685个城市中，约有400个城市面临水资源的问题，其中缺水严重的有108座，这些城市的缺水量约为70亿立方米/年。截止2019年12月25日，全球230个国家人口总数为75亿人，其中我国以14亿人位居第一。预计2050年，全球人口将达到94亿人，科学家担心，届时将没有足够的水源供给这些人饮用中国作为世界人口基数最大、发展最快的国家，如何有效地利用淡水资源，是关乎世界和平发展的大问题。

1.3现状问题——水脏

据全国水质采样的结果来看，我国大部分城市的地下水情况不容乐观。全国主要的河流水域环境或多少受到污染。

2 海绵城市

2.1基本概念

海绵城市是指能够海绵一样，在适应环境变化和对自然灾害等方面具有良好的"弹性"，下雨时吸水、蓄、渗、净，需要时将蓄存的水"释放"并加以利用。海绵城市建设应遵循生态优先等原则，将自然途径与人工措施相结合在确保排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化促进资源利用生态环境保护。海绵建设过程中应统筹自然降水、地表和下的系统性，协调给排等循环利用各节并考虑其复杂长期。

2.2基本内涵

2.2.1解决城镇化与资源环境的协调和谐

通过科学合理划定城市的蓝线、绿等开发边界和保护区域，最大限度地保护原有河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水生态敏感区，留有足够涵养水源，应对较大强度降雨的林地、草地、湖泊、湿地，维持城市开发前的自然水文特征。

2.2.2让城市“弹性适应”环境变化与自然灾害

对传统粗放城市建设模式下已经受到破坏的绿地、水体、湿地等，综合运用物理化学和生态技术手段使其文循环特征和生态功能逐步得以恢复修，并维持一定比例的城市空间，促进城市多样性提升。

2.2.3转变排水防涝思路

传统的市政模式认为，雨水排得越多、越快、越通畅越好，海绵城市遵循“渗、滞、蓄、净、用、排”六字方针，把雨水的渗透、滞留、集蓄、净化、循环使用和排水密切结合。具体技术方面，有很多成熟的工艺手段，可通过城市基础设施规划、设计及其空间布局来实现。

2.2.4开发前后的水文特征基本不变

通过海绵城市的建设，可以实现开发前后径流量总和峰值保持不变，在渗透、调节、储存等诸方面作用下，径流峰值的出现时间也可能基本保持不变。水文特征稳定可以通过对源头削减、程控制和末端处理来实现。

2.3基本原理

城市"海绵体"既包括河、湖池塘等水系，也包括绿地、花园、可渗透路面这样的城市配套设施。雨水通过这些"海绵体"下渗、滞蓄、净化、回用，最后剩余部分径流通过管网、泵站外排，从而可有效提高城市水系统的标准，缓减内涝压力。

3 海绵城市建设

3.1建设原则

海绵城市建设应遵循生态优先等原则，将自然途径与人工措施相结合在确保排水防涝安全的前提下最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进资源利用生态环境保护。建设"海绵城市"并不是推倒重来，取代传统的排水系统，而是对传一种"减负"和补充，最大程度地发挥城市本身的作用。在海绵建设过中应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性，协调给水、排水等水循环利用各环节，并考虑其复杂性和长期性。

3.1.1

海绵城市设计原则

六项基本原则：

（1）生态优化：生态理念、系统构成和结果。

（2）经济合理：全面分析建设成本（造价、工期场地）运行费用能耗等投资的入产出比，达到经济效益最大化。

（3）技术可行：技术应用合理，设施选择得当运行可靠使安全。

（4）过程可控：项目建设、运行全程科学可控。

（5）场地适宜：场地生态条件与项目雨水系统相容，互利共。

（6）社会得益：系统应对社会有益并相的人文贡献。

3.1.2规划原则

（1）保护自然水体、湿地、洼地、径流通道、泛洪区等敏感，结合上述用进行布局统筹。

（2）因地制宜，优先消纳，不能雨水径流时再进行溢满排放。应以入渗为主适当采用储存回流设施采用下凹绿地、水体等表生态设施控制径流雨。

（3）合理确定排水分区和出路，延长径流以缓洪峰。

（4）控制地下工程设施建，保护绿土壤结构水回补渠道。

3.2实施措施

3.2.1措施一“渗”——源头减少径流、净化初雨污染

(1)雨水花园

雨水花园是自然形成的或人工挖掘的浅凹绿地，被用于汇聚并吸收来屋顶面通过植物、沙土综合作使得到净化，并使之逐渐渗入土壤涵养地下水。

(2)透水铺装

透水铺装是指具有气、彩石和重量轻的特点，也可称 排水混凝土。有效补充地下，缓解城市的位急剧降等一 些 城市环境问题。

3.2.2措施二“滞”——延缓雨水峰值出现时间

(3)生态草沟

生态草沟又叫植被浅或者物，雨 水径流通过阻拦逐步缓慢下渗最终用于补充绿地的土壤含量实现降径流的全部吸收净化，同时减少绿地浇灌用水；达到削减降雨、延缓洪峰目。

3.2.3措施三“蓄”——降降低峰值流量、为雨水利用创造条件

（4）湿塘

湿塘指具有雨水调蓄和净化功能的景观水体，同时作为其主要补源。可结合绿地、开放空间等场地条件设计为多功能调蓄水体，即平时发挥正常的景观及休闲、娱乐功能，暴雨发生时发挥调蓄功能，实现土地资源的多功能利用。

（5）绿色屋顶

屋顶的雨水径流控制措施，由于屋面需要保证不会被植被根系穿透，且要耐旱，所以对植被有特殊要求，考虑房承重能力，其结构也很特殊，多时候都采用一些轻质材料，构造复杂，且成本较高。

3.2.4措施四“净”——减少污染、改善城市水环境

（6）人工湿地

人工湿地主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作，防止环境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。

3.2.5措施五“用”——合理利用雨水，提升城市环境品质

(7)雨水收集

雨水利用是一种综合考虑雨水径流污染控制、城市防洪以及生态环境的改善等要求。建立包括屋面雨水集蓄系统、雨水截污与渗透系统、生态小区雨水利用系统等。将雨水用作喷洒路面、灌溉绿地、蓄水冲厕等城市杂用水，雨水收集利用技术是城市水资源可持续利用的重要措施之一。

3.2.6措施六“排”——减少内涝、提升城市应变能力

(8)城市排水系统

城市排水通常由排水管道和污水处理厂组成。在实行污水、雨水分流制的情况下，污水由排水管道收集，送至污水处理后，排入水体或回收利用;雨水径流由排水管道收集后，雨水通常分散地就近排入水体。雨水不能自流排出，为排除城市内涝。

3.3海绵城市设计

建筑屋面和小区路面径流雨水应通过有组织的汇流、转输、截污等预处理后引入绿地内，应具备以雨水渗透、储存、调节等为主要功能的低影响开发设施。低影响开发设施的选择应因地制宜、经济有效、方便易行，如结合小区绿地和景观水体优先设计生物滞留设施、渗井、湿地、水塘和雨水湿地等。

城市道路径流雨水应通过有组织的汇流与转输，经截污等预处理后引入道路红线内、外绿地内，并通过设置在绿地内的以雨水渗透、储存、调节等为主要功能的低影响开发设施进行处理。

城市绿地、广场及周边区域径流雨水应通过有组织的汇流与转输，经截污等预处理后引入城市绿地内的以雨水渗透、储存、调节等为主要功能的低影响开发设施，消纳自身及周边区域径流雨水，并衔接区域内的雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统，提高区域内涝防治能力。

城市水系在城市排水、防涝、防洪及改善城市生态环境中发挥着重要作用，是城市水循环过程中的重要环节，湿塘、雨水湿地等低影响开发末端调蓄设施也是城市水系的重要组成部分，同时城市水系也是超标雨水径流排放系统的重要组成部分。

4 结语

加强海绵城市理念的应用已经成为城市水土保持设计工作的重中之重。在城市设计规划工作中应用“海绵城市”理念的重要性和必要性。在城市设计工作中落实采用“海绵城市”设计理念将会实现对于水资源的合理应用和回收。在当前社会不断进步的背景下，随着城市的不断扩大，市政建设数量也越来越多，所以对市政建设设计的要求也随之提升，而“海绵城市”理念在市政建设设计工作中的有效运用，不仅能够满足当前新时代对市政建设设计提出的个性化要求，还能够达到对水资源合理调控的目的。所以，“海绵城市”在市政建设设计工作中有着广阔的应用空间，对促进我国的稳定发展有着深远的影响。

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