城市(城鎮化)水土保持技術措施探索

姜德文

(水利部 水土保持監測中心，北京 100053)

城市水土流失的主要成因是人為活動，其造成的危害較其他區域更大，采取的預防、保護、治理等措施也與傳統水土流失防治措施有很大不同。針對中國城鎮化過程中出現的各種水土流失與生態環境新問題，要采取相應的、適合的技術措施[1]。

1 控制地面硬化，推行生態透水鋪裝，保持城市降水資源

相關文獻已經闡明城市地面硬化直接導致和加劇了城市內澇、城市熱島效應、城市生態惡化，地表全面硬化還阻斷了光、熱、水、氣、生物的地上地下交換通道，使城市變成了沒有呼吸的死城[2]。因此，在城鎮化過程中應嚴格控制地面硬化，按最小化硬化、最大化綠化的原則進行地面建設[3]。城市非機動車道、人行道、廣場、停車場等應盡量使用透水磚、滲水磚、孔型磚、滲水混凝土、碎石、卵石等材料，使雨水能夠就地入滲，降低城市的地表徑流系數，從源頭上減少雨洪量的同時利用雨水補充城市日益緊缺的地下水資源。《開發建設項目水土保持技術規范》(GB 50433—2008)提出了控制城市硬化面積、綜合利用地表徑流、采取降水蓄滲措施、涵養水源的要求。國務院辦公廳“關于做好城市排水防澇設施建設工作的通知”(〔2013〕23號文件)明確要求，新建城區硬化地面中可滲透地面面積比例不宜低于40%。北京市《新建建設工程雨水控制與利用技術要點(暫行)》規定，公共停車場、人行道、步行街、自行車道和建設工程的外部庭院的透水鋪裝率不小于70%。《北京市房地產建設項目水土保持方案技術導則》規定了硬化地面控制率≤30%、雨洪利用率≥90%等量化控制指標。

德國在20世紀90年代開始實施將80%的地面改為透水地面的計劃，人行道、步行街、自行車道、郊區步行路、露天停車場、房舍周邊、庭院和街巷地面、特殊車道以及公共廣場等都鋪設了透水地面[4]。德國弗萊堡市，徹底拆除城市所有的硬化地面，實施透水地面，使得城市地下水位逐漸回升，城市植被也不再依賴人工澆灌。德國采用的透水措施主要有：用透水性地磚鋪裝人行道、自行車道、步行街地面，連接處由透水性填充材料拼接；用孔型混凝土磚鋪設停車場、自行車存放場，磚孔中填土綠化；用細碎石或卵石鋪設不宜長草的路面，以保持地面透水性；用孔型磚加碎石鋪地面，使雨水入滲地下。

美國采用的保持雨水資源的措施主要有生物滲透系統、滲透排水溝、植物過濾帶、綠色屋頂等措施。

2 布設雨水集蓄、入滲設施，補充城市地下水

在居民小區、各類場地中建設小型地下蓄水池、滲水井，有條件的地方還可屋頂集蓄雨水，形成規模小、數量多、分布均衡的集水體。城市綠地灌溉、洗車、景觀用水、道路降塵、沖廁、消防等都可使用雨水資源，使雨洪資源化，變害為利。還可將雨水在適當區域入滲地下，補充城市日益枯竭的地下水。《建筑與小區雨水利用工程技術規范》(GB 50400—2006)，對建筑與小區的雨水收集、入滲、儲存與回用、調蓄排放等進行了規定。北京市《新建建設工程雨水控制與利用技術要點(暫行)》規定，以建設工程硬化后不增加建設區域內雨水徑流量和外排水總量為標準，新建建設工程應配建雨水調蓄設施，具體配建標準為每1萬m2硬化面積配建不小于500 m3的雨水調蓄設施。《北京市房地產建設項目水土保持方案技術導則》規定施工降水利用率≥80%的量化控制指標。

日本在20世紀80年代開始興建滯洪和儲蓄雨水的蓄洪池，建設了大量滲井、滲溝、滲池等，小型多樣，大多建在地下，以充分利用地下空間，蓄存的雨水可用于噴灑路面、澆灌綠地等。美國在許多城市建造了由屋頂蓄水池、井、草地、透水地面等組成的雨水集蓄回灌系統，收集的雨水可直接或經處理后用于沖廁、洗車、澆綠地、消防和回灌地下；加州富雷斯諾市興建了“滲漏區”地下回灌系統，年回灌水量占全市年用水量的20%。德國是歐洲極力主張廣泛進行雨水利用的國家之一[4]，《屋面雨水利用設施標準》(DIN1989)的頒布實施，標志著該國的城市雨水利用技術進入了標準化、產業化階段，并開發出了許多具有收集、過濾、儲存、提升、滲透、控制、監測等功能的成套設備和系列定型產品，建成了許多雨水利用工程。德國的生態小區雨水利用系統，通過精心設計，依靠水生植物系統或土壤的自然凈化作用，將雨水利用與景觀設計相結合，綜合了屋頂花園、水景、滲透、中水回用等技術，建成了許多花園式建筑。 我國以往布設的排水溝，無論是明渠式還是管道式，大多是不透水的，雨水被大量外排，既加大了城市市政排水壓力，也流失了大量水資源。深圳市研究應用了透水入滲式排水溝，小雨、小水時可直接入滲地下，涵養水源，大雨、大水量時才外排。一些科研機構研發了透水下滲式排水管道，對削減徑流、增加地下水及城市防洪具有良好效果[5]。

3 保護和重建城市水系及雨洪系統，修復城市水生態環境

水系是人類社會與自然界共生、共存、共享、共融的產物，擔負著供水、納污、防洪、排澇以及生態環境保護和水景觀建設等重任，是城市水文化的重要載體。現代城市是人口、經濟、社會生活、政治、文化教育、科學信息與生態環境等因素交織在一起的動態系統，是自然景觀、人文景觀、現代化建筑的協調統一體。在我國城鎮化進程中，城市水系存在著河道被擠占、填埋、硬化、渠化以及污染物入河等突出問題。為此，我們要在推進城鎮化進程中，根據城市水系功能和水系發展要求，采取控制城市水面率，擴大水面，劃定城市藍線，采用生態堤岸等措施，還河流以空間、恢復河道自然生態、營造親水城市[6]；科學規劃并建設城市水系與雨洪資源化管理系統，保護并充分利用原有的河流、湖泊、水系、渠道、洼地等集蓄雨洪，合理規劃并開辟人工湖、人工水系，使城市置于自然生態系統之中。

4 建設下凹式綠地，兼顧生態功能與滯洪功能，滯緩雨洪

研究表明，下凹式綠地對攔蓄雨水徑流、補充城市地下水、削減洪峰流量，滯后匯流和洪峰都有顯著功效[7]。在地勢較低地段建設的運動場、公園、生態帶等[8]，遇大雨時可作為臨時蓄積雨水設施，就地、就近調蓄雨洪，滯緩洪水過程，削減洪峰流量，延緩洪水外排時間，減輕市政排水管網壓力。北京市《新建建設工程雨水控制與利用技術要點(暫行)》規定，凡涉及綠地率指標要求的建設工程，綠地中至少應有50%作為用于滯留雨水的下凹式綠地。

在現代西方國家，綠地與道路之間不設道牙石，降雨時地表徑流能順勢流入綠地，被土壤吸收。

5 施工場地落實最嚴格的臨時防護措施，防止揚塵和泥漿對城市環境的影響

《開發建設項目水土保持技術規范》(GB 50433—2008)提出了合理安排施工時序和進度，遇大雨和大風時減少施工；控制土石方施工，防止城市管網淤積等要求。城市建設項目活動范圍相對集中，技術和人員均有保障，應全面落實臨時防護措施。施工場地要用彩鋼板、草袋臨時攔擋，密目網、防塵網臨時苫蓋，平時要灑水降塵等，在場地內設多級沉沙池、排水溝，將泥漿沉淀，防止降雨時泥土隨雨洪進入市政排水管網。北京市經濟技術開發區相關文件規定，建設項目施工期土地臨時覆蓋率≥70%、卡口沉沙池外排水含沙量≤70 mg/L等量化控制指標；房地產等生產建設項目水土保持指導性施工組織安排要科學合理，減少施工場地的裸露面積和裸露時間，按照“大風不起揚沙、降雨不排泥漿”的基本要求控制施工場地；對施工場地面積大于1萬m2、施工時段大于一個雨季(風季)的，推行24 h視頻監測與監控，當揚沙量、排沙量超過標準時自動報警，適時停工整治。

[參考文獻]

[1] 姜德文.城市化進程中的水土保持生態保護戰略對策 [C]//中國首屆城市水土保持學術研討會論文集.北京：2013：17-21.

[2] 姜德文.城鎮化進程中的水土流失與生態環境新問題[J].中國水土保持，2014(1)：1-3.

[3] 尤濤.提高城市地面透水率的方法與規劃管理措施[J].西安建筑科技大學學報，2002(2):406-409.

[4] 李俊奇，車武.德國城市雨水利用技術考察分析[J].城市環境與城市生態，2006(3):47-49.

[5] 紀桂霞，王文遠，徐向陽.城市雨水入滲及排水系統試驗研究[J].上海理工大學學報，2003(1):72-76.

[6] 李書建，楊宇棟.城市水系發展與保護的規劃控制探討[J].人民長江，2009(8):16-18.

[7] 周豐，彭小多，李玉來.下凹式綠地對城市雨水徑流和匯流的影響[J].東北水利水電，2007(10):10-11.

[8] 晉存田，趙樹旗，閆肖麗，等.透水磚和下凹式綠地對城市雨洪的影響[J].中國給水排水，2010(1):40-43.