海綿城市技術在城鎮(zhèn)規(guī)劃建設中應用的技術要點研究

劉俊宏

摘 要：近幾年來，城鎮(zhèn)的暴雨內澇問題時有發(fā)生，為從源頭解決城市內澇問題，保護和改善城鎮(zhèn)生態(tài)及居住環(huán)境，提出海綿城市建設理念，從技術層面出發(fā)，總結建設推廣、建設規(guī)劃的問題，提出應對措施，介紹建設技術要點、滲蓄技術施工控制點，以期對海綿城市的規(guī)劃與發(fā)展提供幫助。

關鍵詞：海綿城市；城鎮(zhèn)規(guī)劃建設；技術要點；透水混凝土

中圖分類號：TU992 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2023）01-0094-03

0 引言

近年來，城鎮(zhèn)擴張使得城市內不透水面積、地面硬化面積占比快速增加，但是對城鎮(zhèn)泄水排澇等基礎設施缺乏科學的規(guī)劃，城鎮(zhèn)暴雨內澇問題時有發(fā)生，提升城鎮(zhèn)排水滲流系統(tǒng)已迫在眉睫。

為促進城鎮(zhèn)規(guī)劃建設的健康發(fā)展，城鎮(zhèn)開發(fā)要為生態(tài)環(huán)鏡留有余地，通過滲、滯、蓄、凈、用、排相結合，建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市概念應運而生。

1 海綿城市的定義和作用

海綿城市簡單來講就是建設一種像海綿一樣的城市，使城市具備海綿的特性，進而提高城鎮(zhèn)應對水體類自然災害的能力。

海綿城市是指在城鎮(zhèn)化進程中，通過自然滲透、自然進化、自然生態(tài)循環(huán)、有效控制和減少城市內澇對環(huán)境的影響，使區(qū)域內水資源、水生態(tài)得到良性循環(huán)的新型城鎮(zhèn)化模式。海綿城市能有效利用自然生態(tài)系統(tǒng)中的水，通過其自然地滲透、儲存、轉換來保持水分，并在暴雨期間最大限度地發(fā)揮其吸水、蓄水、滲水、凈水作用，實現(xiàn)雨水資源最大化利用。海綿城市具有積存徑流、釋放水分及減輕徑流污染的作用，同時還能有效控制雨水徑流量，提高土地利用效率和效益，是一種具有良好生態(tài)效益和社會效益的綠色城市建設。

2 海綿城市建設技術

海綿城市建設是一種新型的城市雨洪管理模式，它以自然吸收、慢排緩釋、源頭分散式控制為主，能夠在城鎮(zhèn)建設和發(fā)展中有效控制污染物排放，可以用來維持和保護場地的自然水文環(huán)境，有效緩解城鎮(zhèn)不透水面積增加導致的排洪泄洪問題。

在海綿城市規(guī)劃過程中，規(guī)劃設計人員既需要提升對海綿城市建設重要性和必要性的認識，又需要對正確地掌握、理解及使用海綿城市建設理念。在海綿城市建設過程中，一方面要從多個層面來減緩雨水大量進入自然河道、滲流通道等排水設施的過程，另一方面也要充分考慮不同地區(qū)在雨洪管理時存在的切實問題，并采取針對性措施解決問題。

3 海綿城市理念的發(fā)展

海綿城市建設最早可追溯至19世紀。德國以“高效集水、平衡生態(tài)”的理念，通過發(fā)達的地下管網(wǎng)系統(tǒng)、先進的雨水綜合利用技術，來進行城市綠地建設。瑞士則推行“雨水工程”，采用花費小、成效高、實用性強的雨水利用計劃推行城鎮(zhèn)建設規(guī)劃。德國、美國、瑞士等國家逐步形成了完善的海綿城市建設規(guī)劃系統(tǒng)，澳大利亞、韓國、新加坡、日本等國家也開始將海綿城市納入城鎮(zhèn)總體規(guī)劃建設中。

在國內，為了解決日益嚴重的洪澇災害，2001年國務院發(fā)布了《國務院關于加快推進海綿城市建設的若干意見》，此后全國各地都開始探索海綿城市的建設工作。2015年，水利部從城市水利的角度發(fā)布了海綿城市建設的指導意見，提出了要因地制宜科學合理地制定海綿城市建設總體目標和子指標。同年，國務院確定了海綿城市建設目標，各地海綿城市建設要盡量減少城市開發(fā)建設對生態(tài)環(huán)境的影響，80%的雨水要滲透或回用，2030年要有80%的城市達到此要求。

4 海綿城市建設推廣中存在的問題及應對措施

4.1 規(guī)劃缺乏可操作性、先進性

我國海綿城市建設多是基于經(jīng)驗模式，缺乏科學性、可操作性，沒有統(tǒng)籌考慮城市發(fā)展和生態(tài)環(huán)境，無法滿足建設需求，建設技術缺乏實用性、靈活性。

應對措施：不同城市要立足于城鎮(zhèn)本身的發(fā)展，做好建設規(guī)劃，不能一味模仿，要減少商業(yè)類建筑，增加綠地綠化面積，保障城鎮(zhèn)的建設可以對雨水進行有效吸收，增加土地道路等的有效滲透能力，實現(xiàn)對雨水回收利用。

4.2 法律法規(guī)滯后、不完善

海綿城市建設是龐大的系統(tǒng)工程，現(xiàn)有法律法規(guī)尚不能完全滿足當前和未來的發(fā)展要求，對海綿城市建設缺乏明確界定，不利于更好地開展與實施海綿城市建設。針對不同地域的不同情況，其保障體系也不夠完善，缺乏統(tǒng)一的法律政策引導支撐[1]。

應對措施：國家要加強政策性引導，完善政策指引，對海綿城市進行合規(guī)化設計，地方政府要建立健全相關政策，完善排水防內澇設施系統(tǒng)的各項制度，明確職能分工，加強相關部門間的聯(lián)動，協(xié)調做好上下岸、內外堤、地面上下等建設項目統(tǒng)籌的規(guī)劃及審批。

4.3 項目過于分散，缺乏合理的統(tǒng)籌規(guī)劃

海綿城市構建大排水系統(tǒng)，需要近遠期規(guī)劃相協(xié)調，將眾多項目統(tǒng)一規(guī)劃，因此會涉及多部門協(xié)調工作、多階段共同參與、多環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，在諸多后開發(fā)項目規(guī)劃設計中會存在諸多不合理、不完善之處，缺乏統(tǒng)一部署。

應對措施：要將城市規(guī)劃、國土、水文、地質等多個相關專業(yè)進行結合，將建筑、道路、排水、園林、交通等多個不同類別的項目整體規(guī)劃，部門間建立暢通高效的協(xié)調機制，以確保低影響開發(fā)設施的實施。

4.4 建設實施進度不均衡，資金短缺嚴重

我國一直在大力推進開展海綿城市建設工作，但具體實施進度不均衡，部分地區(qū)雖已啟動試點建設，但缺乏必要的資金支持，導致后續(xù)投入不足，實施進度緩慢。

應對措施：一方面要加大政府層面資金的投入力度，通過財政預算加大對海綿城市的支持力度，統(tǒng)籌規(guī)劃建設維護資金等經(jīng)費的使用，提高資金使用效率。另一方面要多渠道落實資金，探索供排水和處理水資源等事項的管理機制，吸引優(yōu)質社會資本方參與，探索海綿城市建設的新模式。

5 建設規(guī)劃中需關注的問題

海綿城市建設要求將雨水徑流控制在一定范圍內，實現(xiàn)降雨時生態(tài)、景觀和水質的“三水統(tǒng)籌”，實現(xiàn)城市防洪排澇和水資源合理利用，因此，在建設規(guī)劃中有以下4個要點。

5.1 合理控制雨水

雨水聚集一方面可以利用現(xiàn)有地形地貌的雨水花園、蓄水綠地、調蓄池等雨水管理設施，將地表徑流與雨水充分協(xié)調，在雨季充分收集利用，合理處理雨水中各種污染物和垃圾。另一方面要從源頭控制，從雨水徑流方面削減排水總量和峰值流量，減少城鎮(zhèn)建設對水文的影響。地面綠地、地面鋪裝（包括路面鋪裝材料、鋪裝圖案）和地面綠化都是海綿城市工程建設中控制雨水常用方式。

5.2 控制城市內澇

城市內澇控制要將城市作為有機生命體，因地制宜、因城施策，提升城市防洪能力，形成“源頭控制、管網(wǎng)排放、蓄排并重、超標應急”的體系，將收集來的雨水調蓄并排入雨水管網(wǎng)，后續(xù)根據(jù)需要將雨水調蓄進入生態(tài)池或調蓄池貯存起來。要注重維護與城市相連通的河湖形態(tài)，避免簡單排除彎路取直、侵占生態(tài)空間的方式促進城鎮(zhèn)的發(fā)展，要恢復、保持周邊河湖的自然連通及流動性，合理開展河道、湖泊、池塘、排洪溝等的治理，提高排澇能力，確保與城市排水系統(tǒng)能力相匹配，可有效控制城市內澇現(xiàn)象。

5.3 合理應對內澇災害

城市內澇防范意識是海綿城市建設中不可或缺的組成部分，制定內澇防范工作方案，結合城市積水點、易積存點、地勢低洼部位以及主要排水通道等情況，設置相應的排滲設施，有效控制暴雨徑流。海綿城市應以緩解內澇為重點，兼顧削減雨水徑流污染，提高雨水利用水平。避免將傳統(tǒng)綠化、污水收集處理等建設項目作為海綿城市規(guī)劃內的建設項目，將建設海綿城市機械的理解為建設透水滲透等海綿設施。此外，還要結合氣候條件、場地條件、地質條件、規(guī)劃目標、技術經(jīng)濟合理性、公眾訴求等因素，靈活選取滲、滯、蓄、凈、用、排等多種措施組合，增強雨水就地消納和滯蓄能力。這是應對內澇災害的有效手段。

5.4 杜絕地下水污染，保護生態(tài)環(huán)境

海綿城市的建設要注重與自然結合，要利用所有天然的、修復的、人工建設的綠色基礎設施，實現(xiàn)對雨水的積存、滲透及凈化，最大程度削弱對原生態(tài)系統(tǒng)的干擾、破壞。建設海綿城市要在全面掌握水系的基礎上，著眼于流域、區(qū)域分析城市生態(tài)系統(tǒng)，構建良好水、城關系，為排水留出足夠空間、足夠出路，實現(xiàn)城市水的自然、有效循環(huán)。對雨水進行治理，能減少市政給水排水和地下水資源開發(fā)造成的損失，通過截污及生態(tài)攔截等措施，將城區(qū)雨水經(jīng)處理后再排入生態(tài)池或生態(tài)溝，并用植物、格柵等對雨水進行過濾處理或凈化，以減少地下水污染，達到保護生態(tài)環(huán)境要求。

6 海綿城市在城鎮(zhèn)規(guī)劃建設中的技術要點

6.1 因地制宜制定排水方案

部分城市積極出臺相應政策，大力推動海綿城市建設，但由于缺乏嚴格意義上的標準，導致城鎮(zhèn)規(guī)劃建設仍處于“摸著石頭過河”階段。針對這一情況，要根據(jù)各地實際情況制定建設方案及技術要點，從規(guī)劃源頭開始控制雨水收集利用系統(tǒng)，避免造成洪澇災害和水環(huán)境污染等問題。針對不同地區(qū)、不同城市提出不同的方案，主要可以采取4種途徑：①采用滲蓄技術（透水混凝土、透水磚等）改造原有城市排水系統(tǒng)。②采用滯留法（雨污分流、管道截留、溢洪控制）或滲透法（雨污水分流）改造現(xiàn)有市政排水設施。③通過生態(tài)調水技術來實現(xiàn)對原有雨水資源的再利用以及削減徑流總量。④采用多種方式結合的方法（如生態(tài)綠地、滲井及透水磚等）補充原有市政排污系統(tǒng)。

6.2 因勢利導舒緩泄洪壓力

為實現(xiàn)海綿城市規(guī)劃建設，還應考慮用地性質、地形地貌、交通運輸條件、建筑布局等因素對雨水的影響，將降雨徑流控制在一定范圍內，并與水安全有關因素綜合考慮。從具體實踐來看，需要采取一定措施降低暴雨徑流峰值、減少徑流污染物流失、增加蓄水能力以達到控制目標，并使其與建設目標相匹配。具體措施有以下5個方面：①采用人工濕地等物理措施下墊面進行修復改造。②通過鋪裝透水磚、透水混凝土等透水材料將降水徑流截留至蓄存空間。③采取人工濕地等生物措施對雨洪過程進行控制，提高地下水回灌能力，降低徑流污染物濃度。④通過植樹造林提升景觀效果等途徑降低面源污染并改善水質。⑤通過開展海綿化建設項目將場地內自然水系統(tǒng)、人工濕地、生物等生態(tài)因子有機結合使用從而實現(xiàn)生態(tài)與經(jīng)濟的協(xié)調發(fā)展。

7 常見滲蓄技術施工控制要點分析

在海綿城市建設過程中，滲水、蓄水是所有技術措施的開端，只有在對雨水吸收、蓄留的前提下才能進一步實現(xiàn)凈化、儲存、使用和排放。實現(xiàn)滲蓄技術最便捷的途徑是透水鋪裝，其在城市道路建設中應用也較為廣泛，采用空隙大的結構層、排水滲透設施使積存雨水能通過鋪裝結構實現(xiàn)就地下滲，從而達到削弱地表徑流的目的。透水結構的鋪裝能使雨水就地迅速下滲，既補充地下水，又可以保持土壤濕潤，維護地下水、土壤的生態(tài)平衡。據(jù)測算，5 000萬 m2透水地坪，按年降水量600 mm計算，可蓄水3 000萬 m3，這相當于一個中型水庫容量。由此可見，透水鋪裝蓄水能力十分強大。

常見的透水鋪裝分為透水混凝土、透水磚、透水瀝青、鵝卵石、嵌草磚及鋪裝碎石等。當透水鋪裝對道路路基強度和穩(wěn)定性的潛在風險較大時，可采用半透水；當土地透水能力有限時，應在透水鋪裝的透水基層內設置排水管或排水板；當透水鋪裝設置在地下室頂板上時，頂板覆土厚度不應小于600 mm，并應設置排水層[2]。

8 結語

目前，我國仍然存在水資源短缺、水環(huán)境污染等問題，建設海綿城市是應對上述問題的有效方法。海綿城市的建設不僅有利于緩解城市內澇問題、控制雨水徑流污染，更有利于緩解缺水問題。海綿城市建設要以保護、修復、恢復自然狀態(tài)為目標，使經(jīng)濟與社會、城市與自然協(xié)調發(fā)展，達到生態(tài)系統(tǒng)與社會環(huán)境并重的目的與效果。因此，合理規(guī)劃建設海綿城市是通過生態(tài)化手段來提高水生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的必要方式，對達到水體自凈、調節(jié)水環(huán)境、節(jié)約用水、保障人體健康等具有深遠的意義。

參考文獻

[1] 王明昭.海綿城市建設項目實施的難點與建議[J].智能城市，2019，5（8）：10-11.

[2] 張卉.海綿城市滲水、滯水技術概述[J].內蒙古石油化工， 2019，45（1）：78-79.