淺談海綿城市建設(shè)的應(yīng)用

張楊 劉洋

1.中海文旅設(shè)計研究(大連)有限公司 遼寧大連 116000

2.莊河市規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司 遼寧大連 116000

1 海綿城市理論

近年來，氣候變化和生態(tài)環(huán)境污染等的災(zāi)害對全球各地城市的抵抗能力造成了愈來愈嚴(yán)重的沖擊。雨洪導(dǎo)致城市內(nèi)澇、水資源短缺和水安全問題等，都使得我國受災(zāi)城市的數(shù)量、規(guī)模、經(jīng)濟損失程度和人員死傷均呈顯著上升的失態(tài)。因而海綿城市的概念與構(gòu)想也應(yīng)運而生。

海綿城市建設(shè)中需要遵循生態(tài)優(yōu)先的原則，將人工措施與自然環(huán)境相互結(jié)合，在保障城市排水防澇安全的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)城市雨水的匯集、滲透、凈化，從而最大化的實現(xiàn)雨水資源，保護自然環(huán)境。在海綿城市建設(shè)過程中，需要充分考慮自然降水、地表水和地下水的系統(tǒng)性，并做好給水、排水等各個環(huán)節(jié)的問題。包括：保護原有的生態(tài)系統(tǒng)、修復(fù)和恢復(fù)生態(tài)原貌、新建海綿系統(tǒng)等。

2 海綿城市理論在城市道路設(shè)計中的應(yīng)用

海綿城市的出現(xiàn)，已經(jīng)被人們廣泛的應(yīng)用到實際建設(shè)中，也設(shè)置了一些試點城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等地區(qū)。下面我們來說一說一些在城市道路設(shè)計中的不同方面的應(yīng)用，以及帶來的改善。

2.1 透水鋪裝

透水鋪裝系統(tǒng)是對路面結(jié)構(gòu)層體系的一種改進，對路面的透水性進行優(yōu)化。其有效提升路面每一層徑流污染物的去除能力。通過對路面的研究，發(fā)現(xiàn)很多時候污染物在路面滲透過程中難以達(dá)到預(yù)期效果，道路表面積累較多的污染物，重金屬高濃度情況發(fā)生，鋅、銅、鉛等污染物存留較多[1]。污染物在PPS滲透過程中僅僅發(fā)生遷移現(xiàn)象是不夠的，其更加需要通過分層的方式就污染物予以去除，從而實現(xiàn)不同分層結(jié)構(gòu)進行不同污染物去除的目的，達(dá)到最佳凈化效果，此外，污染物在分解過程中有助于水資源的進一步利用，這也是“海綿城市”建設(shè)的重要要求。

待徑流污染物逐層經(jīng)過透水鋪裝系統(tǒng)，利用諸如原子吸收分光光度法、分光光度法、中心活化分析和離子發(fā)射光譜法等方式方法，能夠針對污染物的濃度變化開展進行深入分析，進而對物質(zhì)形態(tài)與轉(zhuǎn)化過程予以明確。與物理化學(xué)的機理分析、表象特征聯(lián)系起來，還能針對透水鋪裝系統(tǒng)開展相關(guān)分析，并確保分析的可行性與科學(xué)性。在污染物滲透過程中，還能夠?qū)搅魑廴疚锏膶嶋H轉(zhuǎn)化過程做進一步說明，在此基礎(chǔ)上，對不同區(qū)域、不同土壤特征、不同徑流比例的透水路面系統(tǒng)開展優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，進而對地下水的安全性予以保護。

2.2 排水系統(tǒng)設(shè)計

為了使路面排水順暢，設(shè)計綠化帶的周邊高度略高于中心，排水口安置于綠化帶中央，形成下凹式綠化帶。路面積水經(jīng)過綠化帶土壤表層滲透吸收后，剩余的雨水通過雨水口排出。這類綠化帶設(shè)計對于減少洪澇災(zāi)害，提高土壤滲透系數(shù)，節(jié)約灌溉用水成本等具有很明顯的作用。

以生態(tài)保護為出發(fā)點的排水溝設(shè)計，建造運行過程充分聯(lián)系自然生態(tài)以及人文環(huán)境。排水溝結(jié)構(gòu)層次依次為綠化植被層、土壤種植層、水分滲透過濾層、滲排水層以及砂石層。這類排水溝充分起到積水滲透、道路污水過濾以及環(huán)境保護作用，充分完成水源再生利用。

通過小粒徑的多孔材料如石粒等完成對PVC管周圍的填充，利用多孔層完成路面積水的協(xié)調(diào)蓄積。這類排水管占地少，透水效果明顯，協(xié)調(diào)性墻，應(yīng)用廣泛。但是管體周圍的碎石清理困難，一旦碎石堵塞管孔，其積水的滲透效果將明顯下降。

2.3 道路結(jié)構(gòu)層次設(shè)計

根據(jù)最新的“海綿城市”建設(shè)要求，城市道路表面積水可通過3種形式排放：道路表面的路面積水借助路面間隙滲透排出；路面積水通過路面進入道路基質(zhì)層，通過排水盲管將積水排出；路面積水直接進入道路積土層排放。前2種方式能明顯降低道路表面徑流系數(shù)，達(dá)到了排水標(biāo)準(zhǔn)，但未完成路面的滲透滯留和蓄積凈化的作用。“海綿城市”建設(shè)規(guī)范中明確要求道路基層土壤的滲透系數(shù)不小于7×10-5cm/s，因此，對于車流量大、負(fù)載高的道路，無法完成積水滲透。常規(guī)的人行道路建設(shè)采用的道路建設(shè)材料是預(yù)制混凝土進而花崗石等，“海綿城市”道路建設(shè)理由新型透水材料鋪裝，以降低城市地表的散發(fā)、透水、透氣性強，對于生態(tài)保護有明顯的作用。該理念下，道路的滲水系數(shù)通常大于等于1.0×10-3mm/s，透水層與地下水表層的距離在1m以上。

以上簡單描述了一下海綿城市在城市道路設(shè)計中的幾種應(yīng)用。不難看出海綿城市的無限潛力，當(dāng)然，以后要做的更多，不但要合理利用海綿城市的實際應(yīng)用，更要在現(xiàn)有應(yīng)用的基礎(chǔ)上，不斷的完善，彌補不足，打破局限。

3 結(jié)語

綜上所述，“海綿城市”的建設(shè)，對我國未來城市發(fā)展有著重大的意義。在這其中，最突出的就是給排水與道路的問題。目前，我國現(xiàn)有的、傳統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)無法滿足市政建設(shè)需要，而“海綿城市”的建設(shè)理念結(jié)合了當(dāng)下城市建設(shè)的實際情況，為了解決這個現(xiàn)實的問題找到了出路[2]。同時，它對減少城市洪澇災(zāi)害、控制城市污染、改善城市水體等建設(shè)都有著重要的意義。我們能做的必須在管理理念、政策機制等方面有重大突破和重點支持，必須建立系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論、工程技術(shù)體系、專業(yè)人才隊伍和培育新型的產(chǎn)業(yè)等等，期望短期內(nèi)快速見效恐欲速而不達(dá)?！昂＞d城市”的建設(shè)理論完美，完美結(jié)合了各個方面的內(nèi)容及其相互之間的影響和制約關(guān)系，隨著相關(guān)法律法規(guī)的不斷完善，基于城市的海綿城規(guī)劃與戰(zhàn)略也必將被大力推廣，迅速發(fā)展。至此，困擾城市居民的這一系列相關(guān)問題也將得到解決，城市環(huán)境也會變得越來越美好。