海綿城市視野下的城區(qū)內(nèi)澇治理探究

萬榆

廣州市水務工程技術(shù)中心 廣東 廣州 510640

“海綿城市”理念的提出有利于最大限度地進行水資源的調(diào)配與運用，在緩解城市內(nèi)澇的基礎(chǔ)上，促進城市的建設與發(fā)展。在“海綿城市”理念中，城市可以像海綿一樣吸取多余的水資源，將其使用在其他用水區(qū)域中，是一種有效的生態(tài)環(huán)保方式。由此可見，針對海綿城市視野下的城市內(nèi)澇治理進行分析與研究對于城市可持續(xù)發(fā)展，降低資源浪費來講十分重要。

1 海綿城市與城市內(nèi)澇概述

1.1 “海綿城市”

“海綿城市”是一種現(xiàn)代化的城市水資源規(guī)劃管理理念，是指把城市比喻成“海綿”，可以更好的應對雨季的強降水狀況，從根本上降低出現(xiàn)內(nèi)澇等自然災害的可能。此外，海綿城市的提出還可以有效地緩解降雨時“城市硬殼化”帶來的初期雨水污染問題，使城市可以成為自然滲透與凈化的海綿體。目前，海綿城市所使用的材料以及裝置都是可以達到高滲透性、抗壓要求的新型材料，既可以滿足美觀城市的需要，還可以讓城市變得“可以呼吸”，有效地緩解全球氣候變暖，降低夏季的地表溫度，這對于營造良好的生存條件，實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展來講具有重要意義[1]。

首先，建設“海綿城市”是一種有效增強城市化質(zhì)量，滿足中國特色社會主義以及可持續(xù)發(fā)展觀的重要體現(xiàn)。“海綿城市”理念最早出自2012年，在宣傳此理念之前，很多部門以及工作管理人員對此理念的可行性與適用性進行了分析，直至2013年，習近平總書記才正式提出“海綿城市”理念，并要求城市管理人員應有效地運用此理念將雨水進行合理優(yōu)化配置，盡可能地利用自然的力量緩解城市內(nèi)澇狀況。

其次，“海綿城市”是建設美好中國的內(nèi)在要求。十九大曾明確指出，在未來全體人民需要繼續(xù)堅持以建設社會主義現(xiàn)代化強國為發(fā)展目標，使國家可以變得更加美麗、綠色。而“海綿城市”理念的提出正是滿足“綠色”發(fā)展的重要體現(xiàn)，不僅是為了降低城市出現(xiàn)洪水、內(nèi)澇等情況的幾率，也是為了“回歸自然”，通過合理地運用植草溝、下沉式綠地等設施建設，使雨水可以在不影響其他因素的基礎(chǔ)上進行循環(huán)使用。

最后，“海綿城市”自身的特色。建設“海綿城市”可以使城市不會在強降雨的影響下出現(xiàn)內(nèi)澇等不良狀況，進而攻克傳統(tǒng)內(nèi)澇治理方式“年年治、年年有”的窘迫，使城市環(huán)境可以更好地滿足人們生產(chǎn)生活的實際需要。

1.2 城市內(nèi)澇

對于城市內(nèi)澇來講，其主要有以下幾種特點：第一，近年來內(nèi)澇在我國各城市發(fā)生的頻率變高，且影響范圍較廣。在2021年，河南便由于強降雨天氣出現(xiàn)了較為嚴重的城市內(nèi)澇，不僅破壞了大量的資源，還對人們的人身安全產(chǎn)生了不利的影響。此外，在過去甚至存在一個月發(fā)生三次內(nèi)澇的狀況，這對于城市發(fā)展來講十分不利。例如會對通信、交通、人們的生產(chǎn)生活造成嚴重的影響，甚至會導致城市大面積癱瘓。一旦積水量嚴重甚至會對地下停車場，地鐵等產(chǎn)生很嚴重的破壞，不僅會制約經(jīng)濟發(fā)展，還會出現(xiàn)人員傷亡。第二，存在集中性、突發(fā)性的特點。城市內(nèi)澇的引發(fā)原因主要是暴雨與強降雨，在這種情況的影響下，城市內(nèi)的積水量會大幅度上升。而由于我國處于溫帶氣候影響區(qū)域，因此全國的降雨分布并不均衡，降雨存在突發(fā)性、集中性的特點。第三，近幾年來，我國每一年都會出現(xiàn)大小不一的內(nèi)澇災害。在我國武漢發(fā)生內(nèi)澇情況時，不僅交通線路出現(xiàn)癱瘓，6000萬城市居民還因洪水的影響出現(xiàn)了較為嚴重的傷亡情況。在2018年，由于我國長江中下游受到降雨影響出現(xiàn)了積水量上升的情況，導致城市街道變?yōu)榈厣虾?，很多建筑和設備被損壞[2]。

2 城市“海綿城市”建設中最常見的治理困難

2.1 地形影響

我國南方地區(qū)城市內(nèi)澇問題更為頻繁的主要原因是受地形地勢影響。南方地區(qū)大多具有地形低洼的特點，整體海拔較低，甚至有很多地區(qū)四周群山環(huán)繞。在這種基礎(chǔ)條件的影響下，一旦出現(xiàn)強降雨等天氣則很容易在自身降雨的影響下匯聚從大量的山水，這種多水源的匯入會直接加大城市內(nèi)澇的可能。

2.2 內(nèi)河水系影響

由于我國國土面積遼闊，因此城市內(nèi)部的河流水系數(shù)量較多，甚至很多區(qū)域的河網(wǎng)呈現(xiàn)密集的狀況。雖然這些河流作為天然調(diào)蓄池，具有緩解城市內(nèi)澇的功能，但在城市化建設過程中，有的河道被填平、占用，有的河道內(nèi)建設有橋梁、橋涵等阻水構(gòu)筑物，使得城市行洪空間被壓縮，從而進一步加大“海綿城市”建設的壓力。

2.3 城市化對自然環(huán)境的影響

我國整體受季風氣候的影響，尤其南方地區(qū)，全年的降水量都較大，且時間段較為集中。與此同時，隨著城市化的不斷發(fā)展，很多城市為了擴大自身的規(guī)模，滿足城市發(fā)展的需要會侵占濕地區(qū)域。在這種情況下，城市的自然生態(tài)功能被大幅度的削弱，會進一步增加地表水匯聚的速度，從而破壞了自然的水循環(huán)系統(tǒng)。而“海綿城市”的主要理念便是在人工干預的影響下，盡可能的實現(xiàn)雨水的自然處理和使用，因此，城市化帶來的自然環(huán)境的改變加大了“海綿城市”建設的難度。

3 建設“海綿城市”治理城市內(nèi)澇的具體路徑

在建設海綿城市時，需要按照相應的原則進行，將綠色發(fā)展以及生態(tài)環(huán)保放在工作的核心位置。體現(xiàn)在具體工作中，要求設計人員明確“海綿城市”建設過程中“滲、滯、蓄、排”的幾種功能，并科學的進行雨水的管理和使用。此外，在打造“海綿城市”時應滿足“源頭減排、過程控制、系統(tǒng)治理相協(xié)調(diào)，降低與修復城市開發(fā)建設對自然水循環(huán)的不利影響，有效改善城市生態(tài)環(huán)境、提升城市防災減災能力”的總體目標和方向[3]。

3.1 加大對地形的研究，增強對河網(wǎng)，內(nèi)河水體的運用

結(jié)合現(xiàn)階段城市內(nèi)澇的情況，要求相關(guān)部門在建設海綿城市時需要做好關(guān)鍵問題的分析，結(jié)合地理、地形特點、區(qū)域水系分布等，系統(tǒng)規(guī)劃布局，合理設置排水設施、調(diào)蓄設施、行泄通道等做好雨水的收集及排放。此外，河湖濕地作為進行地表徑流協(xié)調(diào)的重要部分，在城市開發(fā)建設的過程中，一方面，城市管理部門需要最大限度的保護這些自然的水生態(tài)區(qū)域不被占用破壞，同時也要加強對現(xiàn)有自然水體的整治和修復，確保水域面積可以滿足區(qū)域雨水、山水的吸納和凈化，使城市內(nèi)部的河網(wǎng)可以呈現(xiàn)系統(tǒng)化的趨勢，進而實現(xiàn)“海綿城市”自然水循環(huán)利用的目標?，F(xiàn)階段，我國部分城市利用現(xiàn)代化技術(shù)進行了大量的水利工程建設，然而在技術(shù)應用質(zhì)量方面卻依舊有很多的不足，難以滿足增強“海綿城市”功能性的需要。

3.2 合理地進行城市規(guī)劃，加大蓄水層、滲水層的運用

對于城市內(nèi)澇問題來講，“海綿城市”理念的運用需要設計人員系統(tǒng)的進行區(qū)域規(guī)劃與設計。在具體工作中，設計人員應對城市主城區(qū)的洪澇風險進行分析與評估，結(jié)合生態(tài)環(huán)境及內(nèi)澇防治要求，合理進行城市規(guī)劃，確保在新建、改建、擴建項目中落實海綿城市建設內(nèi)容。此外，低影響開發(fā)設施作為海綿城市建設重要的組成元素，在位置區(qū)域的選擇過程中也需要進行系統(tǒng)化的設計，既要不影響土壤環(huán)境、地下水源等，又要確保設施后期的應用效果。在具體工作中可以通過增設蓄水層、透水層的形式，增強土壤的含水量，削減雨水的外排總量。此外，在“海綿城市”理念中，還可以利用公園、廣場、停車場，合理設置透水磚、植被、景觀水體等增強雨水的入滲和回用。與此同時，為了進一步疏導城市內(nèi)的降水，還可以考慮排洪溝、深隧、調(diào)蓄池等排澇除險設施建設，盡可能地抬高城市主要區(qū)域的地勢，以此為地表徑流的引導奠定良好的基礎(chǔ)。

3.3 改善城市綠化，增強生態(tài)功能

“海綿城市”的主要原理是在降低城市內(nèi)澇出現(xiàn)幾率的基礎(chǔ)上滿足生態(tài)環(huán)境保護的需要，不僅從源頭上緩解地表徑流，還能使城市內(nèi)部的積水在凈化處理的過程中被循環(huán)利用。在具體工作中，對于傳統(tǒng)城市化建設帶來的硬底化問題，相關(guān)部門可以運用優(yōu)化道路施工以及更換城市綠化帶的形式，使城市滿足“海綿”蓄水和用水的需要。在前期規(guī)劃的過程中，工作人員應該盡可能地將城市內(nèi)部的積水引入到城市綠化帶中，以此滿足“集中+引導+循環(huán)利用”的要求。對于城市建設來講，綠化帶建設的也可以在加強雨水“滲透”的基礎(chǔ)上，降低雨水的“滯留”，緩解城市內(nèi)澇，進而增強對雨水資源的管理，使雨水可以實現(xiàn)錯峰排放，進而滿足“海綿城市”的需要。例如合理優(yōu)化道路橫向坡度、路面及綠化帶豎向設計，使雨水可以順利的進入到道路兩側(cè)的綠化帶、綠地內(nèi)，減少路面徑流。此外，傳統(tǒng)的道路邊溝、雨水口等排水設施在設置的過程中只能起到引流的作用，很多雨水會攜帶路面的樹枝、泥沙、油污進入到低影響開發(fā)設施內(nèi)，這不僅會難以滿足雨水處理以及循環(huán)利用的需要，還很容易造成設施的淤泥堵塞。鑒于此情況，要求在設計的過程中需要鋪設一層滲透管以及過濾網(wǎng)，避免污染物對地下水造成污染。同時，綠化帶的設置需要滿足城市地勢以及地形的需要，因此工作人員在前期需要進行詳細的數(shù)據(jù)勘測，因地制宜的優(yōu)化“海綿城市”建設方案。例如在明溝挖掘的過程中，其主要的工作重點便是沉淀工作，使地表徑流可以直接進入到綠化區(qū)域中。現(xiàn)階段，為了滿足“海綿城市”建設的實要求，很多城市也會在前期規(guī)劃的過程中加大對下凹式綠化帶的運用，這種綠化帶的建設不僅不會對周圍的環(huán)境產(chǎn)生影響，還可以保證路基的穩(wěn)定。與此同時，由于綠化帶下方設置了一層防水材料，因此強降雨的沖擊和洗刷也不會對公路等產(chǎn)生不利影響。與此同時，在進行城市綠化或者植樹造林規(guī)劃時，也應該盡可能地進行方向與角度的調(diào)整，降低存在城市內(nèi)澇的可能[4]。

3.4 疏通河網(wǎng)、人工湖等城市內(nèi)部水系

城市周圍往往存在大量的河流與湖泊，它們不僅僅是城市發(fā)展中非常重要的水資源，作為雨水最終的受納體更是內(nèi)澇治理的關(guān)鍵區(qū)域。在城市化發(fā)展的今天，很多城市周圍的河網(wǎng)情況也發(fā)生了較為嚴重的改變。同時，由于開發(fā)建設帶來的河道行洪斷面被侵占、河湖淤塞等問題，使得在應對強降雨情況時，這些問題成為防洪排澇面臨的瓶頸。因此在未來的工作中，應在內(nèi)澇防治設計標準下，對河道的水位、水量進行校核，有針對性的采取河道拓寬、疏浚等措施，增大河道的行洪能力。此外，還可以通過加強河湖之間的泵閘聯(lián)動，充分利用人工湖的調(diào)蓄空間，可以實現(xiàn)雨水的錯峰排放，削減下游受納水體的洪峰流量，降低城市洪澇災害出現(xiàn)的概率。除此之外，還可以運用管道的建設以及水利工程的興建將地表水以及河流中的水引入到景觀水體以及城市綠化中，使其成為可以循環(huán)使用的資源，實現(xiàn)水資源的“海綿”運用[5]。

3.5 建立城市洪澇災害應急處理系統(tǒng)

我國城市化進程已經(jīng)取得了階段性的進展。在此背景下，城市若想要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展便需要合理的結(jié)合城市規(guī)模進行中心區(qū)域的水資源控制。在實際工作中，要求工作人員要對城市中心區(qū)的排水系統(tǒng)以及地表溝渠情況進行詳細的摸查和分析，結(jié)合城市雨水規(guī)劃，建設一套完善的城市洪澇災害應急處理系統(tǒng)，例如排水泵站工程等。此外在具體工作中，相關(guān)人員可以嘗試使用3S技術(shù)，此種技術(shù)的使用可以幫助工作人員進一步掌握周圍水位線的情況，進而為防汛指揮聯(lián)動工作提供技術(shù)支持。與此同時，此技術(shù)可以更好地監(jiān)測天氣情況的變化狀況，并及時地進行預警，使工作人員有更多的時間采取相應的措施。

3.6 其他方式

第一，加大對雨水等水資源的循環(huán)運用，緩解區(qū)域水資源短缺問題。我國城市中會建設大量的住宅區(qū)以及別墅區(qū)。然而在早期建設過程中，完全忽略了生態(tài)環(huán)境建設的重要性，使得大部分綠地植被被高樓大廈所取代，小區(qū)現(xiàn)有綠化設施難以滿足雨水吸納需求，以至于在強降雨環(huán)境下會出現(xiàn)居住區(qū)積水的狀況。此外，對于我國水資源相對較充裕的南方城市，海綿設施更多的用于雨水的錯峰排放，并未考慮雨水的循環(huán)利用，從而造成了資源的浪費。鑒于此情況，相關(guān)人員應該在居住區(qū)綠化設計的過程中可以增加散水石以及滲水磚等設施，進而降低地表徑流量。與此同時，在城市中心居住區(qū)進行低影響開發(fā)設施設計時，可以完善雨水收集回用系統(tǒng)設計，比如將屋面雨水收集至蓄水罐中，再將蓄水罐引入到綠化噴淋管道或消防系統(tǒng)管道中，進而在滿足“海綿城市”理念的同時，增強水資源的循環(huán)質(zhì)量和效率。同時政府方面可以加大宣傳力度，出臺相應的政策指引，推動工程建設單位加大對海綿城市的建設和自然水資源的運用。第二，在城市景觀設計方面，應在滿足整體美觀的基礎(chǔ)上合理運用綠地以及植被解決過去雨水堆積的狀況。例如結(jié)合海綿城市建設中年徑流量控制要求，綜合考慮植草溝、綠色屋頂、下沉式綠地等設施及其組合建設?？偠灾?，根據(jù)以上分析可知，城市的發(fā)展建設對于生態(tài)經(jīng)濟社會來講具有非常重要的作用，因此要加大“海綿城市”理念在城市內(nèi)澇治理中的應用。在具體工作中，要積極的吸取“海綿城市”的優(yōu)秀規(guī)劃經(jīng)驗，因地制宜的進行源頭減排工程、排水管渠工程、排澇除險工程的建設。不僅要考慮氣候、降水等因素，還要對當?shù)氐耐寥澜Y(jié)構(gòu)、地形地貌、水體水系進行分析，進而使“海綿城市”裝置的安裝既可以滿足城市發(fā)展的需求，又可以實現(xiàn)生態(tài)環(huán)保、資源循環(huán)利用的綠色發(fā)展理念，為打造綠色健康城市提供堅實的條件。

4 結(jié)論

綜上所述，我國城市化進程已經(jīng)取得了初步成效，在這種城市容量快速擴張的情況下，人與自然之間的矛盾也變得越來越突出。而“海綿城市”理念的運用則可以在緩解內(nèi)澇情況的同時為城市可持續(xù)發(fā)展提供方向。因此在未來的工作中，相關(guān)城市需要做好“海綿城市”的協(xié)調(diào)管理工作，運用多種形式選擇適合自身的城市內(nèi)澇治理路徑，以此為建設美好中國創(chuàng)造良好的條件。