海綿城市建設中低影響開發(fā)設施應用策略

□文/劉愛珠

海綿城市是一種城市水系統(tǒng)綜合治理模式，以城市水文及其伴生過程的物理規(guī)律為基礎，以城市規(guī)劃建設和管理為載體，有機結(jié)合“綠色、灰色基礎設施”，充分發(fā)揮植被、土壤、河湖水系等對城市雨水徑流的積存、滲透、凈化和緩釋作用，實現(xiàn)城市防洪治澇、水資源利用、水環(huán)境保護與水生態(tài)修復的有機結(jié)合，使城市能夠減緩或降低自然災害和環(huán)境變化的影響，具有良好的彈性和可恢復性［1］。

1 海綿城市內(nèi)涵

海綿城市分為大海綿、中海綿、小海綿。所謂“大海綿”指綠海綿、藍海綿，主要由規(guī)劃部門來管理，通過在規(guī)劃中管控綠線、藍線來實現(xiàn)；“中海綿”指灰海綿，即傳統(tǒng)意義上的市政基礎設施，以單一功能的市政工程為主導，包括道路、管網(wǎng)系統(tǒng)，主要由城建部門負責管理；“小海綿”指低影響開發(fā)海綿，分布于建筑與小區(qū)、城市道路、綠地與廣場等小海綿體。單個小海綿體微不足道，但成千上萬個小海綿體拼成了大的海綿塊。

海綿城市雨水系統(tǒng)與傳統(tǒng)城市雨水系統(tǒng)的根本不同在于它增加了低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)、超標雨水徑流排放系統(tǒng)，形成了完整的雨水綜合管理體系，對傳統(tǒng)城市雨水系統(tǒng)的戰(zhàn)略性完善，也是對城市規(guī)劃建設方式的根本性改變，因此海綿城市建設的實質(zhì)是城市發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變。

低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)通過對雨水的滲透、儲存、調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)輸與截污凈化等功能，有效控制徑流總量、徑流峰值和徑流污染，盡量減輕城市開發(fā)建設所帶來的不利影響，維持場地開發(fā)前后水文循環(huán)狀態(tài)、促進雨水資源化利用、減輕內(nèi)澇風險等。

城市雨水管渠系統(tǒng)即傳統(tǒng)排水系統(tǒng)設置目的是為了減少小規(guī)模降雨所帶來的不便，降低重復出現(xiàn)的損壞及頻繁的道路維護需求，與低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)共同組織徑流雨水的收集、轉(zhuǎn)輸與排放。

超標雨水徑流排放系統(tǒng)一般通過綜合選擇自然水體、多功能調(diào)蓄水體、行泄通道、調(diào)蓄池、深層隧道等自然途徑或人工設施構(gòu)建，設置的目的是為了提高城市內(nèi)澇防御能力，減少強降雨徑流可能導致的重大人身財產(chǎn)損失。

2 低影響開發(fā)內(nèi)涵

低影響開發(fā)是指按照對城市生態(tài)環(huán)境影響最低的開發(fā)建設理念，合理控制開發(fā)強度，在城市中保留足夠的生態(tài)用地，控制城市不透水層的面積比例，最大限度減少對城市原有生態(tài)環(huán)境的破壞，同時，根據(jù)需求適當開挖河湖溝渠、增加水域面積，促進雨水的積存、滲透和凈化。

3 低影響開發(fā)設施分類

低影響開發(fā)是指在城市開發(fā)建設過程中，通過分散的小型生態(tài)化設施，盡可能維持城市開發(fā)建設前后水文特征不變，有效緩解不透水面積增加造成的徑流總量、徑流峰值與徑流污染增加等對環(huán)境造成的不利影響［2］。根據(jù)設施的主要功能分為滲滯設施、調(diào)節(jié)設施、儲存設施、轉(zhuǎn)輸設施、截污凈化設施五大類［3］。

3.1 滲滯設施

低影響開發(fā)滲滯設施是指低影響開發(fā)“蓄、滯、滲、凈、用、排”中主要以“滲、滯”為主的設施，包括透水鋪裝（透水磚鋪裝、透水混凝土鋪裝、透水瀝青鋪裝）、滲透塘、滲井、生物滯留設施、下沉式綠地［4］。重點是通過土壤緩慢下滲雨水、蓄滯雨水，減少雨水徑流量，施工關鍵在于土方地基開挖：不得壓實原土，在滲透率不滿足要求的情況下，要對原土進行翻松。屋頂綠化作為屋頂?shù)牡陀绊戦_發(fā)設施，主要對雨水進行“滯”的作用，施工關鍵點是屋頂要做好防水。

3.2 儲存設施

低影響開發(fā)儲存設施是指低影響開發(fā)“蓄、滯、滲、凈、用、排”中主要以“滯、用”為主的設施，包括蓄水池、雨水罐、雨水收集系統(tǒng)、濕塘。重點是雨季時儲存雨水，非雨季時回用或緩慢排放，實現(xiàn)非常規(guī)水資源的合理利用，關鍵點是對初期雨水進行棄流或者在設施前端加上凈化措施，施工時注意保持水質(zhì)，以滿足回用要求；同時，考慮儲存設施通常荷載較大，為避免設施下沉，需要對地基進行夯實。

3.3 調(diào)節(jié)設施

低影響開發(fā)調(diào)節(jié)設施是指低影響開發(fā)“蓄、滯、滲、凈、用、排”中主要以“滯、排”為主的設施，包括調(diào)節(jié)塘、調(diào)節(jié)池。主要功能是削減峰值流量，延緩峰值，功能較為單一，施工關鍵點是與雨水管渠的銜接要易于接入且易于超標雨水的溢流。

3.4 轉(zhuǎn)輸設施

低影響開發(fā)轉(zhuǎn)輸設施是指低影響開發(fā)“蓄、滯、滲、凈、用、排”中主要以“排”為主的設施，包括植草溝、滲透管、滲透渠。主要功能是排放雨水，同時可作為其他各項低影響開發(fā)設施間的轉(zhuǎn)輸連接管，轉(zhuǎn)輸流速不可過小，也不可過大，施工關鍵點是控制坡度，若坡度過大，需設置消能坎。低影響開發(fā)轉(zhuǎn)輸設施可在施工期間作為降雨的雨水臨時輸水通道，但是降雨停止后，需重新進行場地平整，不能有低凹處，以避免積水。

3.5 截污凈化設施

低影響開發(fā)截污凈化設施是指低影響開發(fā)“蓄、滯、滲、凈、用、排”中主要以“凈”為主的設施，包括雨水濕地、生態(tài)駁岸、植被緩沖帶、雨水土壤滲濾［5］。主要功能是通過土壤、填料、植被凈化污染物，減緩雨水直接入管網(wǎng)和河道對水體造成的污染，因為具有凈化功能的部分基本埋在地下，所以施工過程中要實現(xiàn)精細化管理，任何一種材料都要嚴格篩選、驗收，不可碎片化和隨意化。

4 低影響開發(fā)設施在道路工程中的應用

4.1 海綿道路內(nèi)涵

海綿道路模擬自然水文循環(huán)過程，應用不同海綿技術措施，結(jié)合景觀設計，通過有組織的匯流與轉(zhuǎn)輸，經(jīng)截污等預處理后引入道路紅線內(nèi)或紅線外綠地內(nèi)并通過設置在綠地內(nèi)的以雨水滲透、儲存、調(diào)節(jié)等為主要功能的低影響開發(fā)設施進行處理［6］。在滿足道路基本功能的前提下，城市道路低影響開發(fā)系統(tǒng)能夠有效緩解道路徑流、減少徑流總量及峰值流量，改善城市道路及周邊生態(tài)環(huán)境。

4.2 低影響開發(fā)設施應用

道路范圍內(nèi)采用的低影響開發(fā)設施主要以調(diào)蓄和截污為主，包括透水路面、下凹式綠化帶、生態(tài)樹穴、環(huán)保型雨水口、雨水棄流井、排水U槽、滲透溢流井、滲水盲溝（管）、排水式立緣石等，根據(jù)斷面布局、市政管線的布置等條件組合設置［7］。

在道路綠化帶或分隔帶中設置設施，需根據(jù)當?shù)亟涤旰偷刭|(zhì)條件計算具體尺寸，同時不同類型的設施從構(gòu)造上對寬度有不同要求，因此對設置低影響開發(fā)設施的綠化帶或分隔帶的寬度在規(guī)范中不作具體規(guī)定，根據(jù)實際情況計算，滿足所設置設施的寬度之和［7］。

當綠化帶內(nèi)設置雨水調(diào)蓄設施時，綠化帶的寬度還應滿足所設置設施的寬度要求［8］。設施帶可與綠化帶結(jié)合設置，但應避免各種設施間以及與樹木的相互干擾。當綠化帶設置雨水調(diào)蓄設施時，應保證綠化帶內(nèi)設施及相鄰路面結(jié)構(gòu)的安全，必要時，應采取相應的防護及防滲措施。

當需要在道路分隔帶中設置雨水調(diào)蓄設施時，立緣石的設置形式應滿足排水的要求［8］。為滿足道路行車安全的需要，車行道邊一般設置立緣石。

當在道路分隔帶中設置下沉式綠地時，車行道雨水需匯集進入下沉式綠地，立緣石設置開口、開孔形式或間斷設置，以滿足路面雨水通過立緣石流入綠化帶的要求。

道路橫斷面設計應優(yōu)化道路橫坡坡向、路面與道路綠帶及周邊綠地的豎向關系等，便于徑流雨水匯入低影響開發(fā)設施。

路面排水采用生態(tài)排水的方式，也可利用道路及周邊公共用地地下空間設計調(diào)蓄設施。路面雨水首先匯入道路紅線內(nèi)綠地，當紅線內(nèi)綠地空間不足時，可將道路雨水引入道路紅線外城市綠地內(nèi)的低影響開發(fā)設施進行消納；當紅線內(nèi)綠地空間充足時，也可利用紅線內(nèi)低影響開發(fā)設施消納紅線外空間的徑流雨水［9］。

人行道應采用透水鋪裝，非機動車道可采用透水瀝青路面及透水水泥混凝土路面［9］。

5 結(jié)語

海綿城市建設是一項復雜的系統(tǒng)工程，提升城市排水系統(tǒng)時要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來，優(yōu)先考慮更多利用自然力量排水，建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市。