海綿城市建設(shè)中的雨洪資源綜合利用措施
——以北京市海綿城市試點道路工程為例

李曉燕

(北京林豐源生態(tài)環(huán)境規(guī)劃設(shè)計院有限公司，北京 100083)

城鎮(zhèn)化是推動經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展的強大引擎。隨著我國城鎮(zhèn)化進程不斷加快，城市發(fā)展面臨環(huán)境與資源壓力，外延增長式的城市發(fā)展模式不符合我國堅持可持續(xù)發(fā)展道路的要求[1]。《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2021—2035年)》提出我國的城鎮(zhèn)化需進入以提升質(zhì)量為主的轉(zhuǎn)型發(fā)展新階段，協(xié)調(diào)城市發(fā)展與環(huán)境資源保護之間的矛盾，堅持新型城鎮(zhèn)化的發(fā)展道路。

海綿城市是通過加強城市規(guī)劃建設(shè)管理，充分發(fā)揮建筑、道路和綠地、水系等對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，有效控制雨水徑流，實現(xiàn)自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發(fā)展方式[2]。海綿城市建設(shè)能夠?qū)崿F(xiàn)城市建設(shè)與資源環(huán)境的相互協(xié)調(diào)，更好地適應環(huán)境變化和自然災害，為城市發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)[3]，符合新型城鎮(zhèn)化的要求。本研究以北京市海綿城市試點道路工程為例，探討海綿城市建設(shè)中道路工程的雨洪資源綜合利用措施及建設(shè)成效，為海綿城市建設(shè)和發(fā)展提供支撐。

1 北京市海綿城市發(fā)展規(guī)劃及現(xiàn)狀

1.1 北京市海綿城市發(fā)展規(guī)劃

為深入貫徹落實《國務院辦公廳關(guān)于推進海綿城市建設(shè)的指導意見》(國辦發(fā)〔2015〕75號)，北京市相繼出臺了《北京市人民政府辦公廳關(guān)于推進海綿城市建設(shè)的實施意見》(京政辦發(fā)〔2017〕49號)、《海綿城市規(guī)劃編制與評估標準》(DB11/T 1742—2020)、《海綿城市雨水控制與利用工程設(shè)計規(guī)范》(DB11/685—2021)等，旨在指導海綿城市建設(shè)，規(guī)范海綿城市規(guī)劃編制，使海綿城市在水安全、水資源、水環(huán)境、水生態(tài)和水文化等方面發(fā)揮有效作用。

北京市以推進國家海綿城市試點建設(shè)為契機，探索建立“1+16+N”海綿城市規(guī)劃體系，穩(wěn)步全面推進北京市海綿城市建設(shè)，其中：“1”是《北京市海綿城市專項規(guī)劃》，“16”是16個區(qū)根據(jù)市級專項規(guī)劃制定的區(qū)級海綿城市專項規(guī)劃，“N”是指城市綠心森林公園、大興國際機場、亦莊經(jīng)濟開發(fā)區(qū)、懷柔科學城、環(huán)球主題公園等N個重點片區(qū)的海綿城市專項規(guī)劃。

1.2 北京市海綿城市發(fā)展現(xiàn)狀

北京市遵循海綿城市建設(shè)理念，綜合采取“滲、滯、蓄、排”等措施改造環(huán)路下凹式立交橋區(qū)，提升橋區(qū)的排水防澇能力。對老舊小區(qū)進行“海綿化”改造，有效改善小區(qū)內(nèi)澇積水點。通過截污治污、清淤疏浚等措施大力整治城市黑臭水體，明顯改善河湖生態(tài)環(huán)境。

2 北京市海綿城市建設(shè)中的雨洪資源綜合利用

2.1 雨洪資源綜合利用措施

海綿城市建設(shè)主要發(fā)揮“海綿”的積存、滲透、凈化、釋放等作用[4]。雨洪資源綜合利用落實到實際應用中可以用“滲、滯、蓄、凈、用、排”來概括，其含義和主要措施包括：①“滲”指采用滲透雨水的材料鋪裝地面，使雨水滲透到地面以下，以減少城市地表徑流，維護城市原有水文特征，主要措施包括用透水混凝土、透水磚鋪設(shè)道路，建設(shè)屋頂綠化和雨水花園等。②“滯”指以模擬自然的方式減緩雨水流速，一方面促進雨水下滲，另一方面加快形成徑流進行疏導，減少城市排水設(shè)施的壓力，還可初步凈化雨水，減小夾雜著污染物的雨水對下游水體的污染，主要措施包括建設(shè)集雨式綠地、植草溝等。③“蓄”指增加蓄水空間，保證在雨量過大時有足夠的空間蓄積多余的雨水，起到調(diào)控作用，降低雨水峰值的流量，同時也為后期的雨水利用提供條件，主要措施包括建立雨水調(diào)蓄池、下沉式雨水調(diào)蓄廣場等。④“凈”指采用生物措施凈化收集的雨水，減少雨水對水體的污染，主要措施包括建立人工濕地、生態(tài)濾池等。⑤“用”指雨水的利用，建立雨水循環(huán)機制，有效緩解水資源緊缺。⑥“排”指對收集起來的多余雨水進行排放處理，通過地面排水與地下排水結(jié)合、排水與防澇設(shè)施結(jié)合、城市自然生態(tài)系統(tǒng)與人工機械結(jié)合的綜合排水方式，將多余的雨水排入城市河道、水庫、湖泊等自然水域中。

2.2 案例分析

由于城市道路通常采用水泥、瀝青等不透水材料，因此大雨、暴雨時經(jīng)常發(fā)生雨水淹沒道路的現(xiàn)象。此外，未經(jīng)處理的路面雨水排入市政管網(wǎng)時通常含有瀝青析出物、泥沙、輪胎磨損物等[5]，加重城市污水處理的負擔，流入綠地和河道時會造成土壤和河道污染[6-7]。本研究以北京市海綿城市試點道路工程建設(shè)為例，探討海綿城市建設(shè)中道路工程的雨洪資源綜合利用措施。

北京市道路工程建設(shè)的雨洪資源綜合利用路線見圖1。首先，人行道采用透水材料鋪裝，大部分雨水直接下滲，少部分雨水流進入綠化隔離帶。在易積水的路口和低點處，于非機動車道靠近人行道側(cè)新增一組環(huán)保型雨水口，該點處人行道的雨水大部分直接下滲，少部分匯流進入環(huán)保型雨水口，最終通過市政管網(wǎng)進入下游河道。其次，非機動車道上的雨水通過開孔路緣石進入綠化隔離帶，由于人行道和非機動車道路面的雨水含污染物較少，可依靠綠化隔離帶的凈化作用而不需建設(shè)初期雨水凈化設(shè)施。最后，機動車道雨水需要進行污染控制，采用集中截留的方式對機動車道初期雨水進行控制，同時采用環(huán)保型雨水口對源頭初期雨水進行初步凈化。經(jīng)過初步凈化的雨水流經(jīng)市政管網(wǎng)后流入初期雨水池，后期經(jīng)過污水管網(wǎng)統(tǒng)一處理。

圖1 北京市道路工程雨洪資源綜合利用路線

道路工程建設(shè)中的雨洪資源利用措施主要包括：①人行道透水鋪裝。采用透水的材料進行人行道鋪裝，可促進人行道路面的雨水下滲到土壤中，經(jīng)過土壤的過濾、凈化后補充地下水，同時可提高行人通行的安全性。人行道透水磚規(guī)格長60 cm、寬30 cm、高8 cm，人行道路面結(jié)構(gòu)從上到下依次為8 cm厚透水型步道方磚、2 cm厚1∶5干硬水泥砂漿、15 cm級配碎石、5 cm粗砂墊層。②建立集雨式綠地。集雨式綠地(即機非綠化隔離帶)對人行道、非機動車道的雨水進行滯留調(diào)蓄，采用沉淀、過濾、滲透、吸收、生物降解等方式有效控制雨水污染物后，雨水流入集雨式綠地下方的滲透溢流井中，在井底入滲飽和后通過井中的溢流管流入市政管道。集雨式綠地設(shè)置為下沉式，下沉深度約為0.2 m，滲透溢流井的溢流口高于集雨式綠地底0.15 m。③建立環(huán)保型雨水口。環(huán)保型雨水口起到過濾樹葉等固體物質(zhì)的作用，雨水口表面比道路路面低3 cm，并與附近道路順接。

3 建設(shè)成效

隨著城市建設(shè)用地的高強度開發(fā)，大量的硬質(zhì)鋪裝地面和鋼筋混凝土建筑改變了區(qū)域原有的水生態(tài)系統(tǒng)，造成地下水系的污染、地下水資源的短缺和自然環(huán)境的破壞。北京市充分發(fā)揮海綿城市建設(shè)理念，依據(jù)實際情況對城市道路進行設(shè)計，采取人行道透水鋪裝、建立集雨式綠地和環(huán)保型雨水口等雨洪資源綜合利用措施，形成“吸水、蓄水、滲水、凈水”體系，實現(xiàn)“小雨不積水、大雨不內(nèi)澇、暴雨安全有保障”的目標，不僅改變“逢雨必澇”的現(xiàn)狀，而且有效控制雨水對城市生態(tài)系統(tǒng)的污染。將道路轉(zhuǎn)變?yōu)橛旰橘Y源利用的載體，推進城市道路對雨水的收集、凈化、利用，同時補充地下水資源，解決地下水枯竭的問題，既促進生態(tài)環(huán)境建設(shè)，又達到美化城市、改善人居環(huán)境的目標。

4 結(jié) 語

海綿城市理念的提出是城市發(fā)展的創(chuàng)新。依據(jù)雨洪資源綜合利用理念推進海綿城市建設(shè)，不僅能改善“逢雨必澇”的現(xiàn)狀，而且可以有效緩解城市水資源不足的問題，充分利用雨洪資源，改善城市的生態(tài)環(huán)境，推動城市可持續(xù)發(fā)展。水資源緊缺是困擾北京市城市發(fā)展的難題，充分利用雨洪資源至關(guān)重要。相關(guān)部門要嚴格踐行海綿城市建設(shè)理念，依照城市發(fā)展水平和實際情況，合理規(guī)劃及設(shè)計雨洪資源綜合利用措施，提升雨洪資源利用水平，加快海綿城市建設(shè)，做到城市發(fā)展與環(huán)境資源協(xié)調(diào)發(fā)展，堅持可持續(xù)發(fā)展道路。