季風地區(qū)環(huán)境中南方地區(qū)海綿城市工程建設(shè)應(yīng)用實例

楊文婷 段春毅 田海濤 黃永光 廖路花

【摘要】隨著我國城市化進程的逐漸加快，雨洪災(zāi)害頻發(fā)、城市用水短缺等問題引起了社會各界的廣泛關(guān)注，對于南方季風地區(qū)而言，建設(shè)海綿城市已經(jīng)勢在必行。基于此，本文對深圳市碧嶺濕地工程建設(shè)這一實例展開了研究，并提出了完善海綿城市濕地建設(shè)應(yīng)采取的一些具體措施，希望能為季風地區(qū)環(huán)境中南方地區(qū)海綿城市的工程建設(shè)提供一定的借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】南方地區(qū)；海綿城市建設(shè)；給排水管網(wǎng)建設(shè)

1、深圳市碧嶺濕地工程建設(shè)

1.1總體方案

深圳市是典型的季風氣候，碧嶺濕地位于深圳市的三洲田水和碧嶺水之間的交匯處，其接納的雨水匯水范圍包括33hm2的控制區(qū)，8hm2的工業(yè)區(qū)，3hm2的城中村，23.8hm2的新城區(qū)，7.9hm2的濕地。其中，控制區(qū)內(nèi)的清潔雨水與基流將會引入到城市內(nèi)部的濕地區(qū)域；工業(yè)區(qū)與城中村內(nèi)的建筑物有著較大的密度，并沒有建造海綿設(shè)施的空間；新城區(qū)內(nèi)主要建設(shè)滲透設(shè)施、綠色屋頂、雨水收集管等設(shè)施，并通過這些設(shè)施將棄流雨水引入到碧嶺濕地當中。

在碧嶺濕地的安全體系中，控制區(qū)的內(nèi)部需要額外建設(shè)一條截洪溝，而新城區(qū)的內(nèi)部則需要建設(shè)一條市政雨水的給排水管道，并在管道的周圍建設(shè)相應(yīng)的截流井和截流箱涵。當雨洪發(fā)生時，雨水會先經(jīng)由截流井流入坪山河流域的截流箱涵中，而清潔的雨水則會被引入到湖體內(nèi)的消峰里面調(diào)蓄，較大的雨水則溢流到下游的河道里。

1.2計算過程

在海綿體系內(nèi)，初期的雨水在截流之后會產(chǎn)生34.8hm2的匯水范圍。在海綿工程中，通常要采用截流厚度的方式對初期收集的雨水規(guī)模進行計算，其截流厚度一般為4mm。具體的計算公式為：

Wi=10×δ×F=10×34.8×4=1392m3

在上式中，Wi表示工程初期的雨水截流量，δ表示工程初期的截流厚度，F(xiàn)表示實際的匯水面積。由該公式可計算出，初期的雨水量數(shù)值為1392m3。

碧嶺濕地的湖體在雨水調(diào)蓄上，主要的控制目標為徑流的總量。由國家在海綿城市建設(shè)工作上所提出的數(shù)據(jù)標準可知，海綿城市的雨水徑流總量最佳控制率應(yīng)保持在80%～85%的范圍內(nèi)。在本次海綿城市建設(shè)工程中，采用了容積法來計算雨水的調(diào)蓄容積。從以往統(tǒng)計的數(shù)據(jù)資料可知，碧嶺濕地內(nèi)匯水區(qū)域的徑流總量應(yīng)選用80%的控制率，其對應(yīng)的降雨量為43.4mm。

從上面的計算結(jié)果可知，與以往所使用的給排水系統(tǒng)不同，海綿城市的濕地系統(tǒng)在建設(shè)上需要更高的成本。但是，海綿城市所應(yīng)用的技術(shù)可以為所在城市的經(jīng)濟、生態(tài)等方面創(chuàng)造出巨大的社會效益，這些都是以往的給排水系統(tǒng)無法比擬的。這就說明，海綿城市的給排水管網(wǎng)建設(shè)工作并不是一朝一夕就能完成的，它是一項規(guī)模巨大、流程復雜的長期工程，這就要求相關(guān)部門以長遠的眼光來開展建設(shè)工作，增加新區(qū)規(guī)劃綠地面積。因此，下凹式綠地、植被淺溝以及透水性鋪裝等雨水入滲設(shè)施可利用較大的綠地面積因地制宜，大膽嘗試。由于綠地的貯存能力有限，考慮到新區(qū)的自然河道和湖泊較多，因此可充分利用自然水體貯存和調(diào)蓄雨水。將超過設(shè)計重現(xiàn)期的雨水徑流集中引入自然河道或湖泊，從而防止洪澇災(zāi)害；也可將新區(qū)自然河道和湖泊改建為雨水濕地，從而使排入的雨水得到凈化。

2、完善季風地區(qū)海綿城市建設(shè)的具體措施

2.1突出規(guī)劃引領(lǐng)，樹立“大規(guī)劃”的理念

由于海綿城市建設(shè)過程中容易出現(xiàn)城市道路透水性較差，嚴重阻礙了城市建設(shè)進程的推進這一問題。因此，應(yīng)通過相關(guān)解決措施的實行，進一步加強對自然水的控制，使得城市建設(shè)取得良好成效。政府需要在總體層面上對海綿城市進行科學的規(guī)劃，并對相關(guān)的專項工作加以控制，制定詳細的建設(shè)方案，做到對各項因素的統(tǒng)籌考慮，秉持低污染的開發(fā)理念，深刻貫徹建設(shè)方案中制定的各項目標。在“大規(guī)劃”的理念下，做好對城市中雨水排放的管理工作，最大程度地緩解城市中的內(nèi)澇問題，在城市中構(gòu)建出一個穩(wěn)定的水循環(huán)系統(tǒng)。例如，城市排水系統(tǒng)不發(fā)揮作用主要是因為傳統(tǒng)路面設(shè)計時，通常設(shè)計路面地勢高于周圍環(huán)境，這種情況下，將造成雨量流入路面兩側(cè)，并逐漸向公路兩邊的排水系統(tǒng)匯聚，進一步流入排水系統(tǒng)中。如果雨量較大，可能造成城市排水系統(tǒng)癱瘓。針對這一問題，應(yīng)對公路進行優(yōu)化設(shè)計，如將公路設(shè)計為“凸型”，并在路面中間設(shè)計綠化帶，不僅能起到調(diào)整雨量的作用，還可在利用自然水的作用下，降低綠化帶在養(yǎng)護方面的成本和人工澆灌工作量，是促進城市良好建設(shè)的有效措施。

2.2提高水資源的利用率，加強頂層設(shè)計

海綿城市的建設(shè)工作有著投資金額較大、持續(xù)周期較長、不可控因素較多的特點，而且，給排水管網(wǎng)建設(shè)有著很強的公益屬性，吸收外界資金的能力并不突出。

2.3發(fā)揮資源優(yōu)勢，積極開展試點

在對海綿城市建設(shè)進行研究時，各地區(qū)的政府和相關(guān)部門應(yīng)當充分地發(fā)揮地區(qū)內(nèi)的各個資源的優(yōu)勢，使雨水、地表水、地下水能夠有一定的系統(tǒng)性，并對給水環(huán)節(jié)和排水環(huán)節(jié)加以協(xié)調(diào)。例如，政府和相關(guān)部門可以積極鼓勵一些在各方面條件都發(fā)展的比較成熟的地區(qū)開展將自然河道和湖泊改建為雨水濕地的建設(shè)試點，在實踐的過程中重點對雨洪水的利用技術(shù)展開研究，尋找出一些可行的建設(shè)經(jīng)驗。并且需要試點城市能對這一措施的實行效果進行詳細記錄，針對改建后雨水濕地的儲水能力進行分析。通過這種試點方式的應(yīng)用，能使得政府對改建雨水濕地這一措施的應(yīng)用效果有所掌握，確保能為全國各地區(qū)的海綿城市給排水管網(wǎng)的建設(shè)工作提供一些新的思路。

總結(jié)：

通過本文對深圳市碧嶺濕地工程建設(shè)的研究可知，海綿城市建設(shè)對于季風地區(qū)環(huán)境中南方地區(qū)的城市化建設(shè)與發(fā)展而言至關(guān)重要，而濕地建設(shè)無疑是海綿城市建設(shè)中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。因此，海綿城市的政府部門應(yīng)樹立“大規(guī)劃”的理念，加強頂層設(shè)計，并充分發(fā)揮自身的資源優(yōu)勢，積極開展試點，這樣才能做好海綿城市的濕地建設(shè)，從而使海綿城市真正發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

參考文獻：

[1]黃希玲. 海綿城市視角下的城市濱水景觀設(shè)計研究[D].西南科技大學，2017.

[2]蘇醒，李多，王琳. 嘉悅江庭小區(qū)海綿城市建設(shè)實踐與探索[J]. 南方農(nóng)業(yè)，2017，11（07）：42-45.