天河智慧城海綿城市建設(shè)的探討

陳星吉

(廣州市水務(wù)規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，廣州 510000)

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天河智慧城海綿城市建設(shè)的探討

陳星吉

(廣州市水務(wù)規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，廣州 510000)

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)，城市化的進(jìn)程不斷向前邁進(jìn)，在這一過(guò)程中，城市發(fā)展面臨雨水徑流污染、洪澇災(zāi)害以及水資源缺乏等諸多問(wèn)題，在這樣的背景之下，國(guó)家提出了“海綿城市”的理論。文章基于此，以廣州市天河區(qū)智慧城為例，分析探討海綿城市的建設(shè)。

海綿城市；雨水徑流；洪澇災(zāi)害；水資源缺益；水污染

近年來(lái)，伴隨著城市數(shù)量的增加，城市規(guī)模的擴(kuò)大，我國(guó)的城市化獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展。城市化的發(fā)展一方面改善了居民的生活環(huán)境，但是也造成了諸如城市內(nèi)澇、徑流污染等問(wèn)題的發(fā)生。為此，建設(shè)“海綿城市”的呼聲日益高漲，在這樣的背景下，廣州市天河區(qū)智慧城海綿城市建設(shè)工程逐漸開(kāi)展。

1　何為海綿城市

所謂的海綿城市，指的是在城市通過(guò)采用滲、滯、蓄、凈、用、排等多種技術(shù)，有效的構(gòu)建良性的城市水循環(huán)，并以此提高對(duì)城市徑流雨水的滲透、調(diào)蓄、凈化、利用以及排放的能力，從而實(shí)現(xiàn)城市對(duì)于雨水的海綿吸收利用能力。

傳統(tǒng)城市建設(shè)過(guò)程中往往是通過(guò)管渠、泵站等設(shè)施處理徑流雨水，這種快速排除的方法往往會(huì)導(dǎo)致大量的污染物隨著雨水被排除到附近的河流中，繼而導(dǎo)致了水污染。

而海綿城市的建設(shè)能夠很好的避免這一問(wèn)題，它的建設(shè)實(shí)質(zhì)上是從源頭到末端的全過(guò)程控制雨水系統(tǒng)，與傳統(tǒng)城市處理雨水的方法不同的是，海綿城市在構(gòu)建的過(guò)程中更加注重對(duì)于雨水的自然積存、滲透以及凈化，是一種綠色可持續(xù)的雨水排放模式[1]。

2　智慧城海綿城市建設(shè)的問(wèn)題

目前，智慧城的海綿城市建設(shè)主要將自然與人工相結(jié)合，繼而推動(dòng)雨水在城市區(qū)域的綜合利用，但是在實(shí)際的建設(shè)過(guò)程中，卻因?yàn)楝F(xiàn)狀的局限性，導(dǎo)致建設(shè)的滯緩，關(guān)于海綿城市建設(shè)的現(xiàn)狀，筆者做了以下的總結(jié)。

2.1水安全缺乏保障

新塘水庫(kù)作為智慧城中的一個(gè)水庫(kù)，其在運(yùn)行過(guò)程中起到了防洪調(diào)蓄的作用。但是近年來(lái)，由于缺乏相關(guān)的管理，導(dǎo)致該水庫(kù)建淤積嚴(yán)重，此外，由于周邊建筑在修建過(guò)程中，逐漸侵占了水庫(kù)用地，繼而導(dǎo)致了降低水庫(kù)存在安全隱患，區(qū)域內(nèi)水安全缺乏保障。

2.2水源污染嚴(yán)重

作為涵養(yǎng)智慧城水源的新塘水庫(kù)，其在運(yùn)行過(guò)程中，能夠有效的天然降水匯集起來(lái)，但是，近年來(lái)，隨著城市化的不斷推進(jìn)，使得城市在建設(shè)的過(guò)程中產(chǎn)生諸多的廢料，污染水源，此外，由于智慧城周邊的人口增多，也導(dǎo)致了諸多的污染物隨著雨水徑流而匯集到水庫(kù)中，繼而導(dǎo)致了該水庫(kù)的水源遭到污染。

2.3水資源利用率低下

目前，由于行政劃分的原因，導(dǎo)致了天河區(qū)的絕大多數(shù)的水庫(kù)、山塘都位于智慧城的行政區(qū)域之內(nèi)，繼而使得智慧城的水資源含量豐富，但是由于該區(qū)域地形主要以山地丘陵為主，加之水庫(kù)、山塘運(yùn)行的科學(xué)性較差，繼而導(dǎo)致了智慧城對(duì)于水資源的利用率較為低下，故而導(dǎo)致了水資源的浪費(fèi)，同時(shí)也導(dǎo)致了下游的防洪排澇壓力。

2.4水景觀生態(tài)廊道的打造難度大

事實(shí)上，新塘水庫(kù)的泄洪渠為溢流式泄洪，這種形制的泄洪渠往往會(huì)導(dǎo)致水庫(kù)在枯水期出現(xiàn)露底的情況，繼而導(dǎo)致其無(wú)法滿足景觀用水的需要，并增加了水景觀生態(tài)廊道的打造難度。

此外，在該水庫(kù)與楊梅河連接段，雖然已經(jīng)開(kāi)辟出苗圃和綠地，但是由于相關(guān)管理的缺失，導(dǎo)致了該區(qū)域出現(xiàn)垃圾眾多、雜草叢生等情況，繼而使得相關(guān)的景觀性較差。除此之外，由于缺少人與自然的結(jié)合的水景建設(shè)，繼而導(dǎo)致了相關(guān)的建設(shè)目標(biāo)難以得到實(shí)現(xiàn)[2]。

3　智慧城海綿城市建設(shè)的措施

天河智慧城的海綿城市建設(shè)，主要是以“水”為核心，并在此基礎(chǔ)上將人為設(shè)施與自然景觀有機(jī)的結(jié)合，繼而在最大程度上實(shí)現(xiàn)雨水資源的合理利用以及加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)。關(guān)于建設(shè)海綿城市的措施，筆者認(rèn)為主要從以下幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行。

3.1提高水庫(kù)的調(diào)蓄能力

現(xiàn)階段，為了推動(dòng)天河區(qū)智慧城海綿城市的建設(shè)，需要擴(kuò)大新塘水庫(kù)的的蓄水能力，其具體措施就是根據(jù)該水庫(kù)的庫(kù)容數(shù)據(jù)，通過(guò)采取修建水閘控制的方式，將水庫(kù)的水位狀態(tài)由原來(lái)的固定狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)狀態(tài)，繼而增加了水庫(kù)的蓄水容量達(dá)14.18萬(wàn)m3。

事實(shí)上，新塘水庫(kù)經(jīng)過(guò)改造之后，能有效的將水庫(kù)棄水旬的數(shù)量下降為205個(gè)。此外，該水庫(kù)的改造能夠有效的減少棄水量高達(dá)平101.8 萬(wàn) m3。這種情況的出現(xiàn)，能夠有效的增加新塘水庫(kù)的水容量，通過(guò)水容量的增加，能夠有效的減少洪水的下瀉量，并以此減輕了下游河段的防洪排澇能力。

3.2修建生態(tài)調(diào)蓄塘

根據(jù)海綿城市要求以及智慧城的實(shí)際情況，需要在上游的景觀段修建眾多的生態(tài)調(diào)蓄塘，關(guān)于生態(tài)調(diào)蓄塘的大小、高度和寬度的規(guī)定，需要根據(jù)實(shí)際的劃分區(qū)域，繼而做出相應(yīng)的規(guī)劃。目前上游景觀段的集雨區(qū)域共被劃分為五個(gè)雨水收集區(qū)，相關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1　生態(tài)調(diào)蓄塘參數(shù)表

通過(guò)上表的相關(guān)數(shù)據(jù)，我們可以發(fā)現(xiàn)，在上游景觀段修建相關(guān)的生態(tài)調(diào)蓄塘能夠有效的起到涵養(yǎng)水源的作用。

3.3提高雨水的滲透

相關(guān)的實(shí)踐表明，通過(guò)建設(shè)相關(guān)的雨水滲透設(shè)施，能夠有效的起到涵養(yǎng)地下水、抑制暴雨徑流的作用。關(guān)于提高雨水滲透的措施，主要有綠地入滲、透水鋪裝地面入滲等多種。所謂的綠地入滲指的是通過(guò)渠道輸送的方式，將周邊的雨水徑流導(dǎo)送到綠地，繼而通過(guò)綠地進(jìn)行雨水的下滲。透水鋪裝地面入滲多用于路面、廣場(chǎng)和停車(chē)場(chǎng)等區(qū)域。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，通過(guò)構(gòu)建相關(guān)的雨水滲透體系，能夠有效的收集周邊的雨水徑流，并有效地減輕排水防澇壓力。

3.4利用補(bǔ)水措施構(gòu)建動(dòng)態(tài)的水景觀。

前文提到的雨水入滲調(diào)蓄池雖然能夠手收集雨水的徑流，但是其無(wú)法滿足動(dòng)態(tài)的水景觀建設(shè)要求，為了推動(dòng)相關(guān)的建設(shè)，就需要在實(shí)際的建設(shè)環(huán)節(jié)中，采取水循環(huán)措施。綜合對(duì)于智慧城周邊環(huán)境的實(shí)際考查，有關(guān)部門(mén)在實(shí)際的構(gòu)建環(huán)節(jié)中，形成了“新塘水庫(kù)——靈感之湖——上游景觀段塘——新塘水庫(kù)”的水循環(huán)體系。

在補(bǔ)水系統(tǒng)建立的過(guò)程中，有關(guān)部門(mén)還在水流節(jié)點(diǎn)的位置設(shè)置曝氣增氧，從而推動(dòng)各個(gè)區(qū)域的水生植物的凈化，進(jìn)而起到了改善水質(zhì)，營(yíng)造動(dòng)態(tài)水景觀的作用。由于智慧城海綿城市建設(shè)始終貫徹“智慧低碳”的建設(shè)理念，因?yàn)檠h(huán)泵站在操作的過(guò)程中，為了減少能源消耗，因而只在枯水期開(kāi)啟。事實(shí)證明，相關(guān)的水循環(huán)體系的構(gòu)成，能夠有效的推動(dòng)動(dòng)態(tài)水景觀在枯水期的建設(shè)和完成。

3.5構(gòu)建生態(tài)綠色景觀長(zhǎng)廊

除了對(duì)于雨水的節(jié)流以及優(yōu)化使用之外，在構(gòu)建海綿城市的過(guò)程中，有關(guān)部門(mén)還通過(guò)使用相關(guān)的生態(tài)學(xué)理論以及技術(shù)，設(shè)計(jì)并建設(shè)了具有雨水凈化功能的濕地景觀。在這一環(huán)節(jié)中，建設(shè)成了諸多的“海綿泡”。具體分布如圖1。

圖1海綿泡功能及布置示意圖

在實(shí)際的構(gòu)造過(guò)程中，往往是根據(jù)水質(zhì)凈化以及變化的過(guò)程，種植多樣化、本土化的水生植物來(lái)凈化水體，涵養(yǎng)水源，維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)平衡。通過(guò)構(gòu)建這樣的“海綿泡”一方面展現(xiàn)了生物多樣性，另一方面也構(gòu)建了生態(tài)綠色景觀長(zhǎng)廊。

4　建設(shè)海綿城市的意義

4.1推動(dòng)智慧城的生態(tài)建設(shè)及水系建設(shè)的規(guī)劃發(fā)展

現(xiàn)階段，天河區(qū)智慧城的發(fā)展戰(zhàn)略為，建設(shè)低碳經(jīng)濟(jì)先行區(qū)、智慧城市示范區(qū)以及幸福生活演繹區(qū)，并推動(dòng)“綠城、水城、花城、暢城、智城”的建設(shè)。

基于這樣的發(fā)展建設(shè)目標(biāo)，使得在推動(dòng)海綿城市建設(shè)的過(guò)程中，能夠在充分利用山水自然的條件基礎(chǔ)上，推動(dòng)該區(qū)域的自然生態(tài)環(huán)境的發(fā)展和建設(shè)，繼而打造出生態(tài)、綠色的智慧城，營(yíng)造“生態(tài)天河”新形象。而這一點(diǎn)也正好符合智慧城建設(shè)“綠城、水城”的建設(shè)目標(biāo)。

4.2完善城市防洪排澇功能系統(tǒng)

事實(shí)上，在天河區(qū)智慧城海綿城市建設(shè)的過(guò)程中，有關(guān)部門(mén)加強(qiáng)了對(duì)于對(duì)新塘水庫(kù)以及楊梅河連接段的綜合整治。通過(guò)對(duì)于這段水域以及水路的整治，能夠有效的提高水庫(kù)的防洪調(diào)蓄功能，并以此改善防洪排澇的壓力，繼而能夠在最大限度上消除水庫(kù)潛在的安全隱患，并最終確保智慧城核心區(qū)的水安全。

此外，在對(duì)水庫(kù)改造以及楊梅河的整治過(guò)程中，設(shè)計(jì)者將相關(guān)的工程建設(shè)與城市的水文、地質(zhì)、地貌、氣候、生態(tài)格局進(jìn)行了有機(jī)的結(jié)合，繼而能夠因地制宜地建設(shè)智慧城的水景觀、水環(huán)境、水生態(tài)等，并由此起到了改善城市生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的作用[3]。

4.3符合水質(zhì)治理以及水資源利用的需要

近年來(lái)，隨著智慧城的規(guī)模不斷增大，周邊的居民數(shù)量不斷增加，導(dǎo)致了智慧城周邊的水環(huán)境污染現(xiàn)象十分嚴(yán)重?；谶@樣的社會(huì)現(xiàn)狀，智慧城逐漸制定出以技術(shù)為主導(dǎo)的水循環(huán)體系

實(shí)施上，隨著海綿城市的建設(shè)，能夠有效的推動(dòng)該體系的建設(shè)和完善，并繼而推動(dòng)相關(guān)流域的水質(zhì)的治理。在海綿城市建設(shè)的過(guò)程中，通過(guò)采取多種雨水下滲的措施，能夠有效的收集雨水徑流，并因此減緩了下游區(qū)域的防洪的壓力。而雨水的收集利用以及雨水入滲不僅僅是海綿城市建設(shè)的重點(diǎn)，也是推動(dòng)智慧城的水資源利用的低碳、節(jié)能、智慧的具體表現(xiàn)，符合智慧城相關(guān)規(guī)劃及要求。

5　結(jié)　語(yǔ)

為了推動(dòng)海綿城市的建設(shè)，構(gòu)建并開(kāi)發(fā)低影響的雨水系統(tǒng)，促進(jìn)天河區(qū)智慧城的生態(tài)文明建設(shè)，筆者從相關(guān)建設(shè)的現(xiàn)狀、海綿城市建設(shè)的環(huán)節(jié)以及海綿城市建設(shè)的意義等多個(gè)方面進(jìn)行相關(guān)的敘述。由于海綿城市在我國(guó)的建設(shè)過(guò)程中仍是處于起步階段，因而在推動(dòng)相關(guān)環(huán)節(jié)的建設(shè)過(guò)程中，需要加強(qiáng)各部門(mén)的協(xié)作與交流，只有通過(guò)這樣的措施沒(méi)能夠在最大程度上推動(dòng)海綿城市的優(yōu)化建設(shè)。

[1]吳丹潔,詹圣澤,李友華,等.中國(guó)特色海綿城市的新興趨勢(shì)與實(shí)踐研究[J].中國(guó)軟科學(xué)，2016(01):79-97.

[2]王國(guó)榮,李正兆,張文中.海綿城市理論及其在城市規(guī)劃中的實(shí)踐構(gòu)想[J].山西建筑,2014(36):5-7.

[3]俞孔堅(jiān),李迪華,袁弘,等.“海綿城市”理論與實(shí)踐[J].城市規(guī)劃,2015(06):26-36.

1007-7596(2016)07-01162-03

2016-06-24

陳星吉(1982-)，男，江西崇義人，工程師。

TV992；TV213.9

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