耿永革

中國(guó)航發(fā)西安航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司資產(chǎn)管理與建設(shè)部（710021）

淺談海綿城市的排水應(yīng)用

耿永革

中國(guó)航發(fā)西安航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司資產(chǎn)管理與建設(shè)部（710021）

在我國(guó)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)和水生態(tài)環(huán)境惡化的時(shí)代背景下，為使人與自然和諧共存，發(fā)揮城市水生態(tài)服務(wù)功能，海綿城市作為城市可持續(xù)發(fā)展的有效途徑，成為國(guó)家和地方政府解決城市雨水問(wèn)題的指導(dǎo)方針和戰(zhàn)略目標(biāo)。這里主要介紹了海綿城市的概念、建設(shè)海綿城市排水設(shè)計(jì)要求及其應(yīng)用。

海綿城市；排水設(shè)計(jì)；排水應(yīng)用

1 海綿城市的概念

2012年7月21～22日，我國(guó)大部分地區(qū)遭遇暴雨,其中北京及其周邊地區(qū)遭遇61年來(lái)最強(qiáng)暴雨及洪澇災(zāi)害。根據(jù)北京市政府舉行的災(zāi)情通報(bào)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，此次暴雨造成房屋倒塌10 660間，160.2萬(wàn)人受災(zāi)，經(jīng)濟(jì)損失116.4億元。北京城區(qū)多處道路因積水，航班大面積延誤，地鐵機(jī)場(chǎng)線部分停運(yùn)，火車部分旅客列車晚點(diǎn)。引起這一現(xiàn)象的原因在于城市地下管網(wǎng)建設(shè)不健全，排水能力較差。海綿城市的由來(lái)正是基于這一問(wèn)題而產(chǎn)生的，海綿城市是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)雨水帶來(lái)的自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，也可稱之為“水彈性城市”。

海綿城市不僅要解決城市管網(wǎng)系統(tǒng)的排水問(wèn)題，還要解決如何將雨水這一資源合理利用。通俗地講，海綿城市就是能夠像海綿一樣吸水的城市，這樣的城市能夠最大程度地留住雨水。具體來(lái)說(shuō)，在城市小區(qū)里布置若干地塊，用吸水材料建設(shè)，作為海綿體，平時(shí)是市民的休閑公園，暴雨的時(shí)候就作為蓄水的地方。這樣可以把水消化在本地，避免匯集到一起形成洪水。當(dāng)大量的雨水都被海綿體吸收之后，城市的積水也就無(wú)從談起。那些被海綿體充分吸收的雨水還可以再次利用，如澆花、洗車等，在一定程度上可以緩解水資源緊張局面。

2 海綿城市的排水設(shè)計(jì)

海綿城市排水設(shè)計(jì)原則：應(yīng)遵循生態(tài)優(yōu)先等原則，將自然途徑與人工措施相結(jié)合，在確保城市排水防澇安全的前提下，最大限度地實(shí)現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化，促進(jìn)雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。建設(shè)“海綿城市”并不是推倒重來(lái)，取代傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)，而是對(duì)傳統(tǒng)排水系統(tǒng)的一種“減負(fù)”和補(bǔ)充，最大程度地發(fā)揮城市本身的作用。在海綿城市建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)統(tǒng)籌自然降水、地表水和地下水的系統(tǒng)性，協(xié)調(diào)給水、排水等水循環(huán)利用各環(huán)節(jié)，并考慮其復(fù)雜性和長(zhǎng)期性。

優(yōu)先利用植草溝、滲水磚、雨水花園、下沉式綠地等“綠色”措施來(lái)組織排水，以慢排緩釋和源頭分散控制為主要規(guī)劃設(shè)計(jì)理念，既避免了洪澇，又有效地收集了雨水。

讓城市屋頂“綠”起來(lái)，“綠色”屋頂在滯留雨水的同時(shí)還起到節(jié)能減排、緩解熱島效應(yīng)的功效。

對(duì)于較大的城市，老舊城區(qū)確實(shí)面臨空間條件有限、改造難度大等問(wèn)題。但比建設(shè)大型地下調(diào)蓄池、大規(guī)模改造雨水管線等方案，多添置一些“海綿體”反而更具可行性。

可將社區(qū)老舊雨水管線接入周邊公園、水體、集中綠地。

2.1 道路雨水系統(tǒng)

可采用通水鋪裝、下洼綠地和生態(tài)草溝。

圖1 道路雨水系統(tǒng)

排水方式：車行道雨水匯流至綠化帶，人行道雨水匯流至后排綠地。土層含水飽和后水位上升，當(dāng)水位高于雨水口頂面標(biāo)高時(shí)，溢流入雨水口下游雨水管道排走。

綠化植物應(yīng)選用耐污植物，種植土要求透水性好。

2.2 庭院雨水系統(tǒng)

可采用生態(tài)屋頂、雨水桶、通水鋪裝、雨水花園、雨水收集設(shè)施等。

生態(tài)屋面做法如圖2所示。

圖2 生態(tài)屋面做法

3 海綿城市的經(jīng)濟(jì)效益

構(gòu)建海綿城市的經(jīng)濟(jì)效益不可小覷。與傳統(tǒng)的排水方式相比，其暴雨徑流量可以減少30%～99%，延遲暴雨徑流峰值 5～20分鐘，還可以去除雨水徑流中的污染物，補(bǔ)充地下水，美化環(huán)境，改善城市熱島效應(yīng)。海綿城市建設(shè)非常注重對(duì)天然水系的保護(hù)利用，大大減少了建設(shè)排水管道和鋼筋混凝土水池的工程量。調(diào)蓄設(shè)施又往往與城市既有的綠地、園林、景觀水體相結(jié)合，還能大幅減少水環(huán)境污染治理費(fèi)用，降低城市內(nèi)澇造成的巨額損失。

4 海綿城市的目標(biāo)

我國(guó)海綿城市建設(shè)“時(shí)間表”已經(jīng)明確。全國(guó)已有130多個(gè)城市制訂了海綿城市建設(shè)方案。通過(guò)海綿城市建設(shè)，使70%的降雨就地消納和利用。圍繞這一目標(biāo)確定的時(shí)間表是到2020年，20%的城市建成區(qū)達(dá)到這個(gè)要求。到2030年，80%的城市建成區(qū)要達(dá)到這個(gè)要求。以前一座城市70%的水都是進(jìn)入管道排走的，海綿城市則要讓70%的水留下。

5 海綿城市給排水的應(yīng)用

我國(guó)的古代就有類似的海綿城市。安徽省黟縣的宏村始建于北宋，距今已近千年，宏村的水系統(tǒng)設(shè)計(jì)科學(xué)又別出心裁。村民們將村西的河水引入村內(nèi)，開(kāi)鑿了一條近1 m寬的水圳，九曲十彎，為各家各戶提供生活用水，同時(shí)也起到調(diào)節(jié)氣溫和美化環(huán)境等作用。水圳在村的中部形成半月形的月沼，經(jīng)過(guò)月沼過(guò)濾，雨水又繞屋穿戶，流向村外被稱是“牛肚”的南湖。體現(xiàn)了人類巧用自然資源的智慧，可以說(shuō)是典范。

6 總結(jié)

海綿城市建設(shè)不是一個(gè)部門、一個(gè)單位就能完成的，需要全社會(huì)共同努力。政府是海綿城市建設(shè)的責(zé)任主體，應(yīng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)規(guī)劃、國(guó)土、排水、道路、交通、園林等職能部門，充分發(fā)揮城市總體規(guī)劃的引領(lǐng)作用，因地制宜地確定海綿城市的控制目標(biāo)。同時(shí)，社會(huì)公眾要做海綿城市建設(shè)的支持者、參與者，比如，在宅前屋后建設(shè)各類雨水花園、綠色陽(yáng)臺(tái)、微型濕地、屋頂菜園。海綿城市并不是一天就建成的，可能需要5年、10年，甚至更長(zhǎng)時(shí)間才能解決。