海綿城市建設對四川丘陵地區(qū)城市水資源保持的啟示

陳秋艷 楊敏瑩 羅培 張鳳秋 韓艷

摘 要：以全國第1批海綿城市——遂寧為例，分別從地形，氣候，城市布局，管道線路、河流網(wǎng)絡等幾方面分析其城市內澇形成的原因，以建設海綿城市的特殊模式為切入點，通過海綿城市的建設，提高地表對雨水的吸收、存蓄、滲透能力，變廢為寶，提高城市排水系統(tǒng)的標準，緩減城市內澇的壓力，形成高效的城市內澇治理模式，為解決四川低山丘陵地區(qū)城市內澇的問題提供借鑒，做好城市水資源的可持續(xù)利用，以達到更高的生態(tài)、社會和經(jīng)濟效益。

關鍵詞：海綿城市；遂寧；四川丘陵山區(qū)；城市內澇；水資源保持

中圖分類號 TU992 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）10-0077-03

Inspiration of Sponge City Construction to Urban Water Resources Conservation in Hilly Area of Sichuan

Chen Qiuyan et al.

（Land and Resources College，China West Normal University，Nanchong637002，China）

Abstract：Taking the first batch of sponge City Suining as an example，this paper analyzes the causes of urban waterlogging from the aspects of topography，climate，urban layout，pipeline route and river network. Taking the special model of constructing sponge city as the breakthrough point，through the construction of the city to improve the surface of the sponge，water absorption，storage，infiltration capacity，improve the city drainage system waste standards，reduce city waterlogging stress.Forming an efficient urban waterlogging management model，to solve the problem of urban waterlogging in hilly areas of Sichuan，and to do a good job of sustainable utilization of urban water resources，so as to achieve higher ecological，social and economic benefits.

Key words：Sponge city；Suining；Hilly mountainous area of sichuan；Urban waterlogging；Water conservation

城市內澇指由于強降水或連續(xù)性降水超過城市排水能力致使城市內產(chǎn)生積水災害的現(xiàn)象。當前，我國城市水生態(tài)面臨著兩大問題，一是城市內澇嚴重，雨洪管理對城市發(fā)展是個考驗；另一方面則是大部分城市嚴重缺水，水資源供應不足[1]。如何變廢為寶，控制城市內澇，提高城市雨洪調蓄能力，做好城市水資源的保持工作成為一個亟待解決的問題。近年來，國家高度重視解決城市內澇問題，2015年財政部、住房城鄉(xiāng)建設部、水利部組織和公布了我國第1批包括遂寧和重慶的海綿城市建設試點城市，緊接著2016年公布成都等14個海綿城市試點城市。兩批試點城市都包括3個西南丘陵地區(qū)的城市，說明此地區(qū)的城市水資源現(xiàn)狀存在一定的問題需要解決。

1 研究區(qū)域概況

四川省河道眾多，但是水資源現(xiàn)狀不容樂視。聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展委員會確定的用水緊張線為人均水資源量1750m3，四川省低于這一標準的城市有成都、德陽、內江、資陽、自貢、瀘州、南充、廣安、遂寧等，影響人口4711萬，占全省人口的55%，遂寧市人均水資源量只有301m3。四川盆地東部為低山丘陵，中部為方山丘陵，城市基本都建造在長江水系之上，河道眾多，但是在夏季暴雨期經(jīng)常形成內澇，對人們的出行、生活和生產(chǎn)都造成極大不便，造成經(jīng)濟損失，甚至危及生命安全。同時，城市需水量大，而大量的積水成為廢水。如何化解缺水和內澇之間的矛盾，為實現(xiàn)城市發(fā)展和環(huán)境資源協(xié)調，建設具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能的海綿城市，成為今后城市建設的主要方向[2]。

2 遂寧城市內澇的成因及特點

2.1 地形 市境西北部為低山，海拔500～600m；低山以南是深丘，海拔400～500m；中部、南部中淺丘鑲嵌其中，谷坡陡峻。山形呈長垣狀魚背形；中丘為壟崗連狀的臺階形；淺丘坡度平緩，丘包呈串珠狀，零星沖積平壩散布在丘陵之間。涪江沿岸的河谷、平壩開闊，遂寧主城區(qū)就位于此處，城區(qū)布局大致與河流平行，呈西北東南走向。相對于周圍地區(qū)，河谷海拔低，雨季來臨時，雨水在短時間內從周圍迅速匯聚到河谷，澇水形成時間短、流量大，相對于其他區(qū)域內澇風險更大，易形成洪峰[3]。

2.2 氣候 遂寧市地處亞洲季風區(qū)，屬四川盆地亞熱帶濕潤季風氣候。全市多年年平均降雨量930mm左右，從2月至7月雨量逐月遞增，8月至次年1月雨量逐月遞減。6月至8月是一年中雨量較多的月份，降水集中于夏季，約占年降水量的一半左右，多大雨和雷暴雨。短時間內形成突然的洪峰，易發(fā)生洪澇，對城市排洪壓力大。雨量在時間和地區(qū)分布上不均勻，又常有伏旱發(fā)生，呈現(xiàn)出旱澇交錯的災害天氣。在全球變暖的大背景之下，極端氣候頻發(fā)，加重暴雨天氣的出現(xiàn)頻率。2010—2015年遂寧城區(qū)內出現(xiàn)了不同程度的內澇，城區(qū)道路積水達半米深。

根據(jù)遂寧市氣象站1961—2010年降水觀測資料，數(shù)據(jù)年限50a，制作了降雨量隨時間變化的折線圖（見圖1），并進行了回歸分析，得出1960—2010年間，該市年均降水量約為883.5mm，年均降水量呈增加趨勢，增加速率為40.5mm/10a。所以，該市海綿城市建設應以徑流總量控制以及雨水資源化利用為主要控制目標。

2.3 河流水系 遂寧市主城區(qū)位于涪江中游，河道遷迥曲折，幾乎無支流，主河道位于城市中央，城市沿河道對稱分布，城市的外側為寬度20～30m的渠河和聯(lián)盟河，水流平緩，涪江江面寬240～930m，江中漫灘發(fā)育，多沙洲、支濠，汛期河床變化大。河岸興修濱河路，河底和堤岸也大多采用全襯砌的方法加以固化，粗糙度減小，從而使河槽流速增大，導致徑流量和洪峰流量加大，峰現(xiàn)時間提前[4]。城市內部缺少支流，加上城市管道系統(tǒng)規(guī)劃不合理，當暴雨來臨時，山上的雨水迅速匯集到市區(qū)和市內的雨水不能迅速的排入溝渠，形成內澇。

2.4 城市化建設

2.4.1 濕地面積減少 隨著城市化進程的推進，遂寧市城區(qū)面積不斷增加。1985年，城區(qū)面積480hm2。截至2015年，主城區(qū)面積已經(jīng)拓展到7000hm2。城區(qū)面積的擴大帶來一系列的問題，河流、湖泊、濕地減少，道路，住宅等不透水面積增加。由于不透水表面的阻隔作用，降水落到城市地面無法及時下滲，將迅速化為地表徑流，從而加大徑流量，加快徑流匯集，縮短徑流歷時，甚至迅速形成洪峰，形成洪水災害[5]，直接導致城市內澇。除此之外，城市地區(qū)不透水表面的增加，也容易形成局部高溫現(xiàn)象，影響城市局地氣候，形成熱島效應和雨島效應，增加城市地區(qū)降水，促進蒸散發(fā)循環(huán)，加劇城市徑流[5]，間接增加城市內澇的風險。

2.4.2 城市規(guī)劃不合理 在城市建設的過程中，排水系統(tǒng)設計標準低，沒有進行科學合理的規(guī)劃，排水管道容量和線路網(wǎng)絡的設計沒有參照地區(qū)的降水量和城市布局的特征。加上建設施工的漏洞、管理維護的低效和行業(yè)法規(guī)的缺失等，導致暴雨天氣洪水不能及時下滲或者排入到涪江之中。其次，隨著城市建設速度加快，城市面積不斷向外圍擴張，原來設計的滿足原有片區(qū)的排水系統(tǒng)難以承接不斷增大的匯水面積上的雨水，上游新建地區(qū)不斷排入的雨水，使得舊管道遠遠達不到排水要求[6]。

3 適應川內丘陵地區(qū)海綿城市的水資源保持探究

3.1 傳統(tǒng)排水思維的轉變 傳統(tǒng)的思維方式認為，降雨能夠及時、快速的排入就近的管道和河流之中是應對城市內澇的最有效有效方法。但是，設計暴雨重現(xiàn)期越大，雨水排放系統(tǒng)的泄洪能力越強，工程投資費用也隨之增高[7]。同時，大量雨水被排走，不能將多余的雨水有效的儲蓄起來，城市開始面臨地下水補給不足等問題，不利于城市的可持續(xù)發(fā)展。因此，必須將如何更好地留住水資源納入城市規(guī)劃之中。

3.2 增加雨水下滲率 透水鋪裝，植草溝，地下管廊，滲排一體化模塊，遂寧市率先在聯(lián)合家園小區(qū)完成了綜合試點建設。采用雨水落管，雨水以前是直接排入市政管網(wǎng)，如今將它進行斷截，斷截過的雨水在小區(qū)內的碎石帶進行消能，滲透進植草溝，雨水被儲存起來用于小區(qū)綠化。如遇大暴雨，超出承載量的雨水通過溢流口進入市政管網(wǎng)。小區(qū)路面則采用滲排一體化的方式，75%的雨水可以滲透進入土壤。針對市區(qū)內其他易積水的區(qū)域，因地制宜進行改造。在遂寧市體育中心進行海綿化改造，設計了1.5m寬的透水人行步道，增加雨水滲透率。綜合作用，達到減少地表徑流，增加地下水的目的。

特別是位于城北明月路附近的川中大市場，由于周邊的地勢較高，暴雨之后的積水深，給防污排澇工作帶來很多的不便。在川中大市場整治過程中，將市場內的水泥地面改造成透水鋪裝，原有老化的地下管網(wǎng)進行重新鋪設，將雨水引入涪江外河堤的席吳二洲濕地公園。雨水通過透水鋪裝快速滲入地下，溢流雨水通過改造后的排水管網(wǎng)進入濕地凈化，最后進入涪江。

3.3 增加城市綠地生態(tài)系統(tǒng) 綠地的吸收作用是降低雨水徑流量，并盡量多地接納周圍不透水地面的雨水，降低徑流水量和匯流速度。通過設置湖泊、濕地、綠地和沿河草溝等，增加蓄水水面面積，收集雨水，應對突發(fā)暴雨，儲存水資源；市內河道兩側設置植被帶和生態(tài)護坡，以防水土流失；城內進行河床改造、建立沉水植物系統(tǒng)、浮島水質凈化系統(tǒng)和濕地植被系統(tǒng)等，減少河水污染；采取有效的河床疏浚施，建立分級水閘，保證流域水體的連續(xù)性和自然活力。

利用涪江的河漫灘，建立面積廣大的濕地公園，如席吳二洲濕地公園，五彩繽濕地公園，觀音湖濕地公園。濕地公園具有吸納、積蓄和凈化水資源的功能，是天然的海綿體。

3.4 引水入城 “引水入城，河湖連通”是遂寧海綿城市河東二期建設重點項目，如圖2所示。區(qū)域內只有1條用于農(nóng)田灌溉的小河——清湯河。顯然，原有的自然水系并不足以支撐如此規(guī)劃龐大的水系。因此，計劃從從觀音湖引水入城，貫穿河東二期、河東一期和仁里古鎮(zhèn)，打造水上游覽路線。塑造“引水入城、河湖連通、島狀發(fā)展、綠網(wǎng)滲透、水城相融”的生態(tài)田園城市特點。增加河流水系部分密度，對降低城市內澇風險，提高水資源利用率，改善遂寧城市生態(tài)環(huán)境和人居環(huán)境具有重大意義。

3.5 完善綜合管廊 綜合管廊是地下城市管道綜合走廊。即按照城市統(tǒng)一規(guī)劃、設計、施工和維護，建于城市地下將電力、通訊，燃氣、供熱、給排水等各種工程管線集于一體的市政公用管線的市政公用設施。遂寧市規(guī)劃2016—2030年全市綜合管廊總長度約146.4km，結合舊城更新、道路改造、河道治理、地下空間開發(fā)等，因地制宜安排地下綜合管廊建設。在直徑9.33m的圓形盾構機中集合水、電、氣、通信所有的市政公用管線。如此龐大的地下排水系統(tǒng)，對于應對突如其來的洪峰，減輕地表徑流的壓力有很大的緩解作用。

4 討論

在2015年和2016年的強降雨中，遂寧市區(qū)內未出現(xiàn)明顯積水問題，說明海綿城市的建設在本地區(qū)的試點示范初步效應顯著。四川省內的眾多城市水資源狀況不容樂觀，丘陵地區(qū)地形復雜，地勢起伏變化較大，區(qū)域內的城市內澇具有形成時間短，流量大的特點。根據(jù)盆地四川盆地內的城市基本都是依河而建的特殊情況，利用河畔打造濕地公園，一是作為城市景觀的一部分，二是作為泄洪和儲水的載體。海綿城市建設的任務不僅是排水，更要做好蓄水工作，增加雨水的下滲率。應對城市內澇，需要做好“引水、滲水、蓄水和排水”工作，多管齊下，真正發(fā)揮好海綿城市建設的作用。

參考文獻

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[7]張煒，李思敏，時真男.我國城市暴雨內澇的成因及其應對策略[J].自然災害學報，2012（05）：180-184.

（責編：王慧晴）