海綿城市建設(shè)要點分析與討論

呂琪

海綿城市建設(shè)要點分析與討論

呂琪

（北京建筑大學(xué)，北京100044）

建設(shè)海綿城市是響應(yīng)國家提倡生態(tài)文明建設(shè)的重要實現(xiàn)途徑。海綿城市通過源頭控制，對中小型降雨采取就地入滲，對大型降雨采取就地滯留的續(xù)存措施。減小城市排水管網(wǎng)壓力，并有效減少污水處理量。在技術(shù)措施理論成熟的基礎(chǔ)上，各地陸續(xù)展開海綿城市建設(shè)工作，從籌備建設(shè)至后期運維的實際操作過程中，仍存在困惑，同時逐一分析討論了各建設(shè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵點。

海綿城市；低影響開發(fā)；城市雨洪管理

近年來，城市水資源短缺、洪澇災(zāi)害和徑流污染成為影響我國生態(tài)建設(shè)發(fā)展進(jìn)程的主要問題。城鎮(zhèn)化加速雖然能為社會帶來可觀利益，卻給自然環(huán)境造成嚴(yán)重?fù)p害。城市開發(fā)過度、土地被硬質(zhì)鋪裝覆蓋，破壞了自然生態(tài)和水文系統(tǒng)。水自然循環(huán)規(guī)律被打亂，招致了“逢雨必澇、雨后即旱”的城市病害；水源得不到涵養(yǎng)，導(dǎo)致水資源短缺；水生態(tài)系統(tǒng)被割裂，生物種類減少；水資源污染，城市水系黑臭，影響地下水水質(zhì)。

黨的十八大報告提出“大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，面對資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴(yán)重、生態(tài)系統(tǒng)退化的嚴(yán)峻形式，必須樹立尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然的生態(tài)文明理念，把生態(tài)文明建設(shè)放在突出地位”。

海綿城市的建設(shè)需求迫在眉睫，但國內(nèi)的城市雨洪利用的實踐工作僅處于初步階段，以探討工程技術(shù)措施為主，在綜合規(guī)劃雨洪利用管理、水污染治理、園林景觀方面缺少實踐建設(shè)工作經(jīng)驗。

1　海綿城市的定義

2013年12月12日，習(xí)總書記在中央城鎮(zhèn)化工作會議上講到：提高城市排水系統(tǒng)要優(yōu)先考慮留下有限雨水，優(yōu)先考慮更多利用自然力量排水，建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”。政府起到主導(dǎo)作用，企業(yè)成為實施主體，在市場驅(qū)動之下，全員共同參與到建設(shè)工作中來。

海綿城市在自然災(zāi)害面前要具備良好的適應(yīng)能力，將城市雨水收集并凈化，即為“吸納”，需要時將儲蓄雨水輸出加以利用，即為“釋放”。減少城市硬化路面，提高雨水徑流控制，恢復(fù)海綿體，改善水生態(tài)環(huán)境，保障水資源儲備，提高用水安全。作用在于使城市內(nèi)澇和水系污染得到緩解和降低，最終達(dá)到改善城市生態(tài)環(huán)境的目標(biāo)。

2　海綿城市的建設(shè)

2.1建設(shè)實施原則

規(guī)劃引領(lǐng)：政府各層級與建設(shè)單位在確定海綿城市及低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容后，以總體規(guī)劃、專項規(guī)劃引領(lǐng)建設(shè)。宏觀角度來講，如專項規(guī)劃中還應(yīng)包括：城市水系規(guī)劃、城市排水防澇綜合規(guī)劃、城市道路交通專項規(guī)劃。中觀角度來講，在控制性詳細(xì)規(guī)劃與修建性詳細(xì)規(guī)劃中，要具體到建筑、小區(qū)、城市道路、城市綠地與廣場、城市水系。微觀角度來講，要細(xì)致到透水鋪裝、植草溝、下沉綠地、濕地、水源涵養(yǎng)林等具體低影響開發(fā)工程措施。規(guī)劃內(nèi)容要體現(xiàn)出科學(xué)與權(quán)威性，發(fā)揮控制與引導(dǎo)作用。

生態(tài)優(yōu)先：海綿城市的建設(shè)前提是應(yīng)在保護(hù)原有生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上進(jìn)行。順應(yīng)自然、尊重自然。不可為了興建綠色基礎(chǔ)設(shè)施而損毀河流、溝渠、濕地等生態(tài)敏感區(qū)域及當(dāng)?shù)赝辽鷦又参铩?/p>

安全為重：在規(guī)劃建設(shè)之初，要把人民財產(chǎn)安全放在首位，明確建設(shè)目的是增強城市的防災(zāi)減災(zāi)能力，保證居民用水安全。

因地制宜：建設(shè)模式不可千篇一律，應(yīng)結(jié)合各地自然地理條件、水文特性、降水規(guī)律，合理確定徑流控制目標(biāo)，按實際需求組合低影響開發(fā)設(shè)施。

統(tǒng)籌建設(shè)：海綿城市建設(shè)涉及的專業(yè)領(lǐng)域眾多，必須統(tǒng)籌宗地開發(fā)、道路、園林、市政公用基礎(chǔ)設(shè)施等建設(shè)，水體作為最終受納體，才能保證水量和水質(zhì)。

2.2技術(shù)路線

源頭控制：雨水源頭控制是實現(xiàn)城市雨水可持續(xù)利用的重要技術(shù)手段。如果各區(qū)域內(nèi)雨水能在源頭得到回收，城市洪澇災(zāi)害將得到有效降低。區(qū)域內(nèi)雨水控制，及通過小規(guī)模分散措施控制雨水徑流量，可采用的措施包括下沉式綠地、植被緩沖帶、透水鋪裝、屋頂花園等綠色基礎(chǔ)設(shè)施（表1）。

表1　

系統(tǒng)治理：建筑、道路交通、廣場綠地、園林景觀、排水等各專業(yè)建設(shè)內(nèi)容中均應(yīng)適當(dāng)存在低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)，分別制定低影響開發(fā)控制目標(biāo)。系統(tǒng)收集來自各專業(yè)結(jié)構(gòu)建筑物的雨水徑流，經(jīng)傳輸（污染物較多的應(yīng)經(jīng)過初期棄流等預(yù)處理）引入低影響開發(fā)設(shè)施中發(fā)揮滲透、儲存、調(diào)節(jié)作用（圖1）。

圖1

2.3建設(shè)途徑

國務(wù)院辦公廳發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》（國辦發(fā)［2015］75號）指出：“通過海綿城市建設(shè)，綜合采取‘滲、滯、蓄、凈、用、排’等措施，最大限度地減少城市開發(fā)建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的影響，將70%的降雨就地消納和利用。到2020年，城市建成區(qū)20%以上的面積達(dá)到目標(biāo)要求；到2030年，城市建成區(qū)80%以上的面積達(dá)到目標(biāo)要求?！?/p>

（1）保護(hù)城市原有生態(tài)環(huán)境。最大化保護(hù)原有水渠、湖泊、河流、濕地等生態(tài)敏感區(qū)，保留涵養(yǎng)水源，保持城市開發(fā)建設(shè)前自然狀態(tài)下的水文特征。

（2）修復(fù)破損的生態(tài)環(huán)境。粗放式的城市建設(shè)過程中，對于受到破壞的自然環(huán)境，要運用生態(tài)手段對其進(jìn)行修復(fù)，并保證留有科學(xué)比例的生態(tài)空間。

（3）低影響開發(fā)設(shè)施建設(shè)。合理控制開發(fā)強度，把對自然生態(tài)環(huán)境的影響降到最低。降低城市不透水面積，合理提高凈流控制率，因地制宜的，增加湖泊、河流、水渠的蓄水面積，通過模擬自然生態(tài)條件，促進(jìn)雨水收集、滲透和凈化。

2.4實施步驟

海綿城市建設(shè)的關(guān)鍵指標(biāo)是：在合理范圍內(nèi)加強年徑流總量控制率?？刂坡蔬^高，使河道不能及時補水，易破壞當(dāng)?shù)厮纳鷳B(tài)環(huán)境；控制率過低，達(dá)不到城市雨洪控制目標(biāo)。所以技術(shù)實施過程中要考慮當(dāng)?shù)厮臈l件及自然、地理環(huán)境，因地制宜確定指標(biāo)、目標(biāo)。具體實施步驟如下。

（1）了解當(dāng)?shù)刈匀凰奶卣?，如汛期、徑流量、蒸發(fā)情況等；

（2）按照降雨情況，編制·年徑流總量控制率——日降雨量關(guān)系曲線，計算出設(shè)計雨強；

（3）結(jié)合實際確定適當(dāng)?shù)哪陱搅骺偭靠刂坡誓繕?biāo)；

（4）根據(jù)規(guī)劃布局，將徑流總量控制轉(zhuǎn)化為日降雨強度，分解確定各地塊的控制指標(biāo)；

（5）設(shè)計方案中優(yōu)先選用“滲、滯、蓄”等工程技術(shù)方法，滿足規(guī)劃控制要求；

（6）依據(jù)采取的“滲、滯、蓄、凈、用、排”等工程技術(shù)方法，推演徑流控制是否達(dá)到規(guī)劃目標(biāo)的要求；

（7）設(shè)計或校核排水系統(tǒng)，兼顧排水防澇。

3　案例分析——新加坡市濱海灣花園

海綿城市建設(shè)，不應(yīng)僅停留在“滲、滯、蓄、凈、用、排”的技術(shù)層面，要更進(jìn)一步利用海綿城市的建設(shè)技術(shù)美化城市。

新加坡是飲用水源稀缺國家，為了留住水資源，大規(guī)模建設(shè)城市積水區(qū)和蓄水池。新加坡內(nèi)陸有32條河流及9 000 km水渠和水道。為了最大化收集雨水，截止到2010年，已建成17座水庫，集水區(qū)面積達(dá)到國土總面積的三分之二。在新加坡市建設(shè)區(qū)內(nèi)的雨水有效收集到水庫中，成為飲用水水源。

濱海灣花園的“蜻蜓湖”和“翠鳥湖”兩大湖泊，作為濱海水庫擴充水體的同時，還承擔(dān)過濾園區(qū)徑流的工作。園內(nèi)徑流匯入湖泊后，水生植物將水體凈化后，最終排入濱海灣蓄水池。園區(qū)內(nèi)的灌溉系統(tǒng)也由湖泊水體提供。濱海南花園的湖泊系統(tǒng)為水生動物提供了生存空間，豐富了生物的多樣性（圖2）。

軟化河渠、恢復(fù)河道自然形態(tài)是在防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及水優(yōu)設(shè)計的基礎(chǔ)上設(shè)計的。遇到暴風(fēng)雨時，當(dāng)河里的水位上升溢出時，坡道能夠承載雨水和阻擋洪水的沖擊。

4　結(jié)論

由于我國各城市、地區(qū)間發(fā)展水平差距較大，對于已建成區(qū)，改造成海綿城市還需要拆遷或土地用途變更等多方面協(xié)調(diào)工作。在短時間內(nèi)完成建設(shè)存在巨大難度。對于已建成的老舊城區(qū)，應(yīng)合理搭配灰色基礎(chǔ)設(shè)施和綠色基礎(chǔ)設(shè)施，不應(yīng)一味排斥灰色基礎(chǔ)設(shè)施，并結(jié)合多功能調(diào)蓄池、管網(wǎng)提標(biāo)改造、合流制區(qū)域內(nèi)澇和污染控制等綜合方案，使設(shè)施建成后，能切實達(dá)到設(shè)計要求的控制徑流總量、排水防澇、水資源污染控制指標(biāo)。

此外，城市土地價值較高、公共綠地減少、土地硬化面增多，致使海綿體建設(shè)載體數(shù)量不足，需要政府部門嚴(yán)格把控建設(shè)用地。同時也應(yīng)注重基層宣傳工作，通過公眾參與、實踐體會，使市民具備保護(hù)海綿體、支持建設(shè)海綿城市的意識。

海綿城市的建設(shè)，非單一專業(yè)能夠解決，應(yīng)在建筑、道路交通、園林景觀等學(xué)科之間形成紐帶，進(jìn)行有機結(jié)合、互相滲透。海綿城市的建設(shè)工作任重道遠(yuǎn)，還需在不斷摸索和完善中逐漸形成有效機制。

［1］海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開發(fā)雨水構(gòu)建系統(tǒng)［M］.住房城鄉(xiāng)建設(shè)部，2014，10.

［2］車伍，李俊奇.城市雨水利用技術(shù)與管理［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006.

［3］劉飛，王巖.海綿城市建設(shè)的難點與技術(shù)要點探析［J］.園林論壇，2015（4）：1-3.

［4］王二松，黃靜巖，李俊奇.海綿城市建設(shè)規(guī)劃設(shè)計要點簡析［J］.中國勘察設(shè)計，2015（7）：52-55.

［5］車伍，趙楊，李俊奇.海綿城市建設(shè)熱潮下的冷思考［J］.南方建筑，2015（4）：104-107.

［6］車伍，趙楊，李俊奇，等.海綿城市建設(shè)指南解讀之基本概念與綜合目標(biāo)［J］.中國給水排水，2015（4）：1-5.

［7］俞孔堅，李迪華，袁弘，等.海綿城市理論實踐［J］.規(guī)劃研究，2015（6）：29-33.

［8］Trevor Budge.Sponge Cities and Small Towns:a new economic partnership［M］.LA TROBE UNIVERSITY.2005.

The analysis and discussion of sponge city construction's key points

LU Qi
（Beijing University of Civil Engineering and Architecture，Beijing 100044，China）

The construction of sponge city is an important way to promote the construction of ecological civilization. By the measures of source control，sponge city takes in situ infiltration for small and medium-sized rainfall，and takes in situ retention measures for the large rainfall，which can reduce the?pressure of urban drainage pipe network and effectively reduce the sewage treatment.On the basis of mature theory about technical measures，there is still confusion from the preparatory construction to late operations in the process of actual operation with launch around the sponge city construction work.This paper will analyze the key points of each construction part.

sponge city；low impact development；urban storm water management

X143

A

1674-0912（2016）06-0029-04

呂琪（1986-），女，北京人，工程碩士研究生，工程師，主要從事市政、房屋建筑工程的項目管理與招標(biāo)采購方面的工作，專業(yè)方向：城市水環(huán)境科學(xué)與系統(tǒng)工程。

2016-05-23）