海綿城市建設(shè)技術(shù)模式研究
——以陜西楊凌示范區(qū)為例

張朝暉，房海勃，周 波，閆寧霞

（1．楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院 交通與測(cè)繪工程學(xué)院，陜西楊凌712100；2．西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院，陜西 楊凌712100）

近幾年，國(guó)家加快城市化進(jìn)程步伐，城市規(guī)模一直擴(kuò)張，城鎮(zhèn)人口持續(xù)增多，加上近年來(lái)極端天氣頻發(fā)，傳統(tǒng)模式下的城市開(kāi)發(fā)建設(shè)已經(jīng)帶來(lái)突出的城市洪澇災(zāi)害問(wèn)題，引發(fā)社會(huì)對(duì)城市內(nèi)澇的關(guān)注［1－3］。針對(duì)上述問(wèn)題，國(guó)家開(kāi)始逐步重視、強(qiáng)化城市排水防澇的管理和規(guī)劃工作［4－5］。2013年國(guó)家頒布了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南—低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建（試行）》［5］，提議“自然寄存、自然滲透、自然凈化的海綿城市”理念，并鼓勵(lì)有能力的城市積極開(kāi)展海綿城市試點(diǎn)建設(shè)［6］?！昂＞d城市”的理念在城市水系保護(hù)、水資源緊缺、城市雨水徑流和污染控制問(wèn)題方面具有非常重要的意義，“海綿城市”已經(jīng)成為國(guó)家新時(shí)期城市建設(shè)的模式。楊凌示范區(qū)作為全國(guó)唯一的農(nóng)業(yè)示范區(qū)，近幾年一直針對(duì)楊凌的特定自然條件，積極按照海綿城市的建設(shè)要求，不斷探索適應(yīng)楊凌示范區(qū)的海綿城市建設(shè)模式，為其他城市的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支持和工程示范［7］。

1 楊凌示范區(qū)基本情況

楊凌示范區(qū)地處陜西關(guān)中平原的西安—寶雞中間位置，屬典型的河谷地貌，總面積135．08 km2。楊凌北邊為黃土塬，南邊是渭河和秦嶺山脈。區(qū)內(nèi)從北到南、從高到低依次分布著三級(jí)階地、二級(jí)階地、一級(jí)階地、渭河漫灘等河谷地貌單元。楊凌區(qū)具有明顯的大陸性季風(fēng)型氣候特征，平均氣溫11．8℃，最高氣溫 41℃，最低氣溫 －18．3℃；年均降水量585．6 mm。春季多風(fēng)暖和，夏季多雨炎熱、秋季多連陰雨涼爽、冬季寒冷干燥。

近二十年，隨著楊凌示范區(qū)的規(guī)?；ㄔO(shè)，城市硬化面積大大增加，加劇了地面的不滲透性，在降雨的條件下，雨水幾乎直接排入雨水管道，很少有雨水下滲，未能實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)。遇到不良極端天氣，區(qū)內(nèi)南北地勢(shì)存在一定高差，部分片區(qū)是雨污合流系統(tǒng)，形成峰值較高的降雨徑流，現(xiàn)狀排水設(shè)施已無(wú)法滿(mǎn)足排水需求，導(dǎo)致區(qū)內(nèi)道路、下穿涵洞等7處交通關(guān)鍵路段逢雨必嚴(yán)重積水，檢查井上涌冒水，城市內(nèi)澇問(wèn)題尤其突出，徑流雨水污染嚴(yán)重，給城市經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)活動(dòng)帶來(lái)巨大損失，嚴(yán)重危及了人民的生命及財(cái)產(chǎn)安全，因此尋求新的城鎮(zhèn)化建設(shè)方式刻不容緩，創(chuàng)建海綿城市是保護(hù)和修復(fù)生態(tài)的重要契機(jī)。

2 海綿城市的建設(shè)原則探討

海綿城市的建設(shè)原則是深入貫徹落實(shí)黨的十八大關(guān)于生態(tài)文明建設(shè)的戰(zhàn)略部署，大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，樹(shù)立“尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然”的生態(tài)文明理念，堅(jiān)持節(jié)約優(yōu)先、保護(hù)優(yōu)先、自然恢復(fù)為主的方針，積極實(shí)施科技創(chuàng)新，不斷深化生態(tài)治理改革，建設(shè)具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能的海綿城市，節(jié)約水資源，保護(hù)和改善城市生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)城市生態(tài)文明建設(shè)，實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)化和環(huán)境資源協(xié)調(diào)發(fā)展［8－10］。

雖然國(guó)家出臺(tái)了海綿城市建設(shè)技術(shù)指南，但是由于我國(guó)地域遼闊，不同地方的氣候、水文條件、地形地貌也不盡相同，因此，需要尋找一條適合本地的海綿城市建設(shè)模式。根據(jù)楊凌示范區(qū)建設(shè)實(shí)際情況，必須遵循“自然循環(huán)、生態(tài)為本，城鄉(xiāng)一體、試點(diǎn)先行，制度規(guī)范、分類(lèi)指導(dǎo)”三個(gè)具體原則。

2．1 自然循環(huán)、生態(tài)為本

楊凌示范區(qū)是首個(gè)國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)高新技術(shù)示范區(qū)，城市內(nèi)綠化面積大，城市四周多為農(nóng)田，城市呈現(xiàn)北高南低的四個(gè)臺(tái)階，但在每個(gè)臺(tái)階內(nèi)地勢(shì)較為平坦。城市三面有天然河流，城市中有農(nóng)灌渠穿城而過(guò)。城區(qū)規(guī)劃要充分利用自有的地理和生態(tài)環(huán)境優(yōu)勢(shì)，增加綠化、水體等占地比例，大大提高“滲、滯、蓄、凈”能力，實(shí)現(xiàn)自然式蓄水、滲水和凈水，有計(jì)劃的存蓄和調(diào)用，達(dá)到“吸水、蓄水、凈水、釋水”的功

能［11－12］。

2．2 城鄉(xiāng)一體、試點(diǎn)先行

楊凌城市規(guī)劃被楊凌大道分隔為東西兩個(gè)片區(qū)，東片區(qū)基本為建成區(qū)，老城區(qū)和工業(yè)區(qū)均在此；西片區(qū)為正在開(kāi)發(fā)區(qū)，綠化面積較大，未規(guī)劃工業(yè)用地，因此這部分面積是極為理想的海綿城市先行試點(diǎn)建設(shè)地塊，可在城市開(kāi)發(fā)建設(shè)過(guò)程中一步到位落實(shí)“海綿城市”的理念。通過(guò)“海綿城市”建設(shè)試點(diǎn)的建設(shè)實(shí)踐，以期積累從舊城改造到新建城區(qū)海綿化，從城市小區(qū)、道路到公共空間、河湖水系系統(tǒng)性海綿化的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，探索“海綿城市”建設(shè)過(guò)程管理體制、運(yùn)作模式、投融資制度，達(dá)到帶動(dòng)舊城改造和新城建設(shè)、改善城市微環(huán)境微氣候、提升城市宜居水平的目標(biāo)，為楊凌示范區(qū)“海綿城市”建設(shè)實(shí)施提供依據(jù)和保障，也為氣候相近、城市發(fā)展程度相當(dāng)?shù)某鞘小昂＞d化”提供參考借鑒，起到良好的示范作用。

2．3 制度規(guī)范、分類(lèi)指導(dǎo)

根據(jù)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的需要，確定楊凌示范區(qū)海綿城市建設(shè)總體技術(shù)路線(xiàn)，設(shè)立城市建設(shè)總體目標(biāo)，編制相關(guān)建設(shè)規(guī)章制度，出臺(tái)相關(guān)激勵(lì)政策，作為海綿城市建設(shè)的制度保障。對(duì)于示范區(qū)海綿城市的新建和改建兩類(lèi)區(qū)域，分別對(duì)規(guī)劃系統(tǒng)、建筑與小區(qū)系統(tǒng)、綠地系統(tǒng)、道路與廣場(chǎng)系統(tǒng)和水務(wù)系統(tǒng)五大系統(tǒng)進(jìn)行指導(dǎo)。

3 海綿城市建設(shè)技術(shù)模式分析研究

3．1 新建住宅小區(qū)類(lèi)海綿城市技術(shù)模式分析研究

住宅小區(qū)是城市居民的生活場(chǎng)所，在城市面積中占有相當(dāng)大的比例。傳統(tǒng)小區(qū)的排水方式是居住小區(qū)屋頂雨水及地面雨水直接排入小區(qū)雨水管道內(nèi)，最后流入市政管網(wǎng)中，這種傳統(tǒng)小區(qū)的排水方式未能使雨水得到有效利用，造成徑流時(shí)間短、流量大、雨水甚至溢流等問(wèn)題，影響居民的正常出行與日常生活。海綿城市住宅小區(qū)的建設(shè)理念是雨水先經(jīng)過(guò)綠色屋頂將其滯蓄、凈化，并在屋頂綠化的建筑周邊設(shè)置雨水存儲(chǔ)池，收集雨落管的雨水進(jìn)行回用，或采用生態(tài)方式如引入建筑周?chē)G地入滲，多余的雨水通過(guò)生態(tài)措施內(nèi)的溢流口進(jìn)入小區(qū)排水系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)了雨水的再利用，為市政排水管道的運(yùn)行減少壓力。國(guó)內(nèi)外諸多研究及實(shí)踐表明綠色屋頂對(duì)初期雨水徑流量和初期雨水水質(zhì)都有很好的削減作用，有效增加了雨水的徑流時(shí)間及降低了雨水水質(zhì)污染，雨水經(jīng)過(guò)綠色屋頂滯流、過(guò)濾后落入周邊綠地內(nèi)的生態(tài)雨水系統(tǒng)。生態(tài)雨水系統(tǒng)主要有滲井、生態(tài)樹(shù)池、植被草溝等。對(duì)于楊凌示范區(qū)而言，在新住宅小區(qū)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)中，應(yīng)采用綠色屋頂設(shè)計(jì)理念，并與居住小區(qū)地形地勢(shì)相結(jié)合，設(shè)計(jì)配套的小區(qū)生態(tài)雨水系統(tǒng)。

3．2 舊城改造類(lèi)海綿城市技術(shù)模式分析研究

隨著我國(guó)城市的發(fā)展與建設(shè)，舊城區(qū)已不能滿(mǎn)足城市發(fā)展要求和居民生活的需要，因此，有必要對(duì)城市現(xiàn)存環(huán)境中的內(nèi)部功能、建筑空間、環(huán)境等進(jìn)行調(diào)整和改變。舊老城區(qū)遇下雨，經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)澇，這是城市的通病。而城中村由于基礎(chǔ)設(shè)施破舊，更是被這個(gè)問(wèn)題嚴(yán)重困擾。楊凌示范區(qū)舊城區(qū)雨水利用應(yīng)以道路廣場(chǎng)綠地雨水入滲為主，在有條件地方應(yīng)將綠地改造為下凹式，充分利用有限的綠地入滲雨水。人行道采用透水鋪裝地面或透水磚。完善雨水管網(wǎng)，通過(guò)徑流系數(shù)本底分析和雨水綜合利用后核算排水系統(tǒng)負(fù)荷，改造與優(yōu)化并舉。雨水口宜盡量設(shè)置在綠地內(nèi)或路邊，并采用截污掛籃等源頭污染物去除設(shè)施，同時(shí)再積極推廣屋頂綠化，蓄存雨水，削減徑流。

3．3 市政道路類(lèi)海綿城市技術(shù)模式分析研究

當(dāng)前，我國(guó)正處于全面建設(shè)小康社會(huì)和城市化發(fā)展加快的關(guān)鍵時(shí)期，楊凌城市建設(shè)規(guī)模不斷增大，市區(qū)不透水面積急劇增加，作為排水輸水“動(dòng)脈”的市政道路，占整個(gè)城市面積10%～20%左右。傳統(tǒng)的市政道路為弱透水或不透水的鋪裝材料，導(dǎo)致城市硬化率高、蓄滯能力降低、導(dǎo)致地面徑流量增大，加之設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)偏低、管網(wǎng)承載能力弱等問(wèn)題，致使楊凌城區(qū)市政道路及排水系統(tǒng)逢雨必澇。針對(duì)以上問(wèn)題，引入“海綿城市”建設(shè)理念，對(duì)于城區(qū)道路雨水以入滲和調(diào)蓄排放為主，根據(jù)道路類(lèi)型不同可設(shè)置不同的雨水入滲及調(diào)蓄排放設(shè)施。對(duì)于機(jī)動(dòng)車(chē)路面可采用多孔瀝青路面或透水型混凝土路面，非機(jī)動(dòng)車(chē)道路面主要包括人行道、自行車(chē)道，宜采用透水性路面［13］。主要道路兩旁應(yīng)采用下凹式綠化帶，并配套入滲井、滲渠－淺溝組合系統(tǒng)等滲透設(shè)施。在有坡度的路段，綠化帶應(yīng)采用梯田式。排水系統(tǒng)中雨水口按“海綿城市”理念設(shè)于綠地內(nèi)，雨水口內(nèi)宜設(shè)截污掛籃等。

3．4 工業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)類(lèi)海綿城市技術(shù)模式分析研究

工業(yè)廠(chǎng)區(qū)作為楊凌城市化建設(shè)進(jìn)程的重要組成部分，以工業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)為基礎(chǔ)研究海綿城市技術(shù)模式具有很現(xiàn)實(shí)意義。楊凌區(qū)工業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)在采用“海綿城市”理念規(guī)劃設(shè)計(jì)主要從以下幾個(gè)方面考慮：一是工業(yè)區(qū)屋面采用屋頂綠化方式蓄存雨水。對(duì)于不具備建設(shè)綠色屋頂條件的輕鋼、彩鋼板為主要結(jié)構(gòu)的廠(chǎng)房和倉(cāng)庫(kù)，一般引入建筑周?chē)G地入滲。二是廠(chǎng)區(qū)非機(jī)動(dòng)車(chē)道路、人行道、停車(chē)場(chǎng)等采用透水鋪裝地面。工業(yè)區(qū)綠地應(yīng)建為下凹式，并在適當(dāng)位置應(yīng)建雨水滯留、滲透設(shè)施［14］。三是工業(yè)區(qū)內(nèi)的水體除具有景觀(guān)功能外，還應(yīng)具有自?xún)?、調(diào)蓄功能和溢流功能，并和市政雨水管系聯(lián)通。

3．5 水體類(lèi)海綿城市技術(shù)模式分析研究

水體是楊凌示范區(qū)雨水排放的最終去向，應(yīng)著力提升其綜合防災(zāi)和生態(tài)能力。楊凌示范區(qū)在城市水體低沖擊開(kāi)發(fā)中，宜采用恢復(fù)河流自然生態(tài)的方式，結(jié)合濕地、初雨水處理設(shè)施等提高水體對(duì)洪峰和污染物的控制能力。斷面宜采用生態(tài)斷面，充分與周邊城市景觀(guān)設(shè)計(jì)相結(jié)合。建設(shè)為多功能濕地，具有去除污染物、滯留洪水等功能。濕地應(yīng)盡量利用河道藍(lán)線(xiàn)內(nèi)適宜用地，不對(duì)行洪產(chǎn)生障礙［15］。盡量采用維護(hù)、管理方便的形式建設(shè)調(diào)蓄設(shè)施，便于后期管理。

3．6 公共空間類(lèi)海綿城市技術(shù)模式分析研究

公共空間，尤其是城市廣場(chǎng)和城市公共綠地，是供城市日常生活和社會(huì)生活公共使用的室外空間，例如公園和廣場(chǎng)在暴雨時(shí)可以作為泄洪場(chǎng)地，而在干季則充當(dāng)市民們的休閑娛樂(lè)空間。城市綠地本身就是一塊較大的城市海綿設(shè)施，通過(guò)水域與植被的設(shè)置，能極好的控制地塊徑流流量，但在規(guī)劃區(qū)排水分區(qū)流域范圍內(nèi)，城市綠地因具備較大的調(diào)蓄潛力和實(shí)施空間，不僅可以起到片區(qū)雨洪控制的空間隔斷作用，而且可作為本區(qū)域雨洪消納與利用的節(jié)點(diǎn)，起到的滯洪、蓄洪和雨水收集利用的作用。因此綠地工程的“海綿化”是以片區(qū)為研究對(duì)象，統(tǒng)籌海綿建設(shè)的總體要求，進(jìn)行一系列綠地豎向控制、徑流和倒流控制、生態(tài)設(shè)施布局和景觀(guān)配套設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性工程［16］。對(duì)于楊凌示范區(qū)綠線(xiàn)控制范圍的“海綿化”建設(shè)，應(yīng)根據(jù)以下三種類(lèi)型因地制宜、對(duì)癥下藥：

（1）自然保護(hù)型。以生態(tài)公園或風(fēng)景游覽區(qū)的模式標(biāo)準(zhǔn)適量開(kāi)發(fā)，片區(qū)內(nèi)大型澇水和徑流污染的管控單元。

（2）環(huán)境改善型。按城市公園模式標(biāo)準(zhǔn)適量開(kāi)發(fā)，本地塊范圍內(nèi)的雨水控制，滿(mǎn)足片區(qū)內(nèi)人防工程的需求及盡力污染控制要求。

（3）用地控制型。以衛(wèi)生、隔離和安全防護(hù)功能區(qū)的模式開(kāi)發(fā)，主要對(duì)片區(qū)開(kāi)發(fā)用地產(chǎn)生的徑流和澇水管控。

4 結(jié) 語(yǔ)

“海綿城市”是我國(guó)現(xiàn)代城市建設(shè)發(fā)展的新理念，在全國(guó)范圍內(nèi)推廣普及已成必然趨勢(shì)。楊凌農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)“十三五”國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展規(guī)劃綱要提出要?jiǎng)?chuàng)建國(guó)家級(jí)生態(tài)園林城市、森林城市、水生態(tài)文明城市，持續(xù)改善生態(tài)環(huán)境，構(gòu)建城市綠道、水系網(wǎng)絡(luò)，讓良好生態(tài)環(huán)境成為人民生活質(zhì)量的增長(zhǎng)點(diǎn)，成為展現(xiàn)楊凌示范區(qū)良好形象的發(fā)力點(diǎn)。其中在“創(chuàng)建全國(guó)水生態(tài)文明城市”中指出要按照海綿城市建設(shè)理念，將城區(qū)建成具有吸水、蓄水和釋水功能的海綿體，實(shí)現(xiàn)70%的降水就地消納和利用，提高城市防洪排澇減災(zāi)能力。希望本文在楊凌示范區(qū)海綿城市理念下，通過(guò)城市規(guī)劃建設(shè)分析提出的“自然循環(huán)、生態(tài)為本，城鄉(xiāng)一體、試點(diǎn)先行，制度規(guī)范、分類(lèi)指導(dǎo)”三個(gè)建設(shè)原則和“小區(qū)類(lèi)海綿城市技術(shù)模式研究”等六個(gè)技術(shù)模式在示范區(qū)的海綿城市中起到積極的指導(dǎo)作用。

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