談海綿城市的建設(shè)途徑與方法

陳　拯

(山西省晉城市建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站，山西 晉城　048000)

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談海綿城市的建設(shè)途徑與方法

陳拯

(山西省晉城市建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站，山西 晉城048000)

概述了海綿城市建設(shè)的背景與建設(shè)理念，從下沉式綠地、雨水收集系統(tǒng)、透水混凝土、珍珠巖材料等角度，提出了建設(shè)海綿城市的幾種途徑與方法，指出海綿城市的建設(shè)是解決我國水環(huán)境問題的客觀需求。

海綿城市，排水防澇，下沉式綠地，雨水收集

根據(jù)氣象資料統(tǒng)計(jì)分析，近幾年每逢春夏降雨量偏多，特別是出現(xiàn)強(qiáng)降雨的次數(shù)較往年頻繁，多地出現(xiàn)洪澇災(zāi)害，嚴(yán)重影響人們的生活及出行。而秋冬季節(jié)降雨量又偏少，城市缺水嚴(yán)重，特別是北方地區(qū)。目前，我國的城市排水大多以快排模式為主，當(dāng)雨水落到地面時(shí)只能集中從城市排水管道里排出。一方面白白流失了70%的雨水，另一方面在降雨量小的季節(jié)就又會出現(xiàn)干旱。以晉城為例，晉城位于山西省東南部，周邊山脈及地下礦產(chǎn)資源豐富，屬缺水地區(qū)。晉城近幾年平均降雨量為624 mm，到了汛期平均降雨量可達(dá)168.7 mm，一方面內(nèi)澇嚴(yán)重，另一方面又嚴(yán)重缺水。如能把雨水這個(gè)包袱變成城市解渴的財(cái)富，此問題便可迎刃而解。住建部于2014年11月對外印發(fā)了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》，提出了建設(shè)海綿城市的思路與理念，這便意味著城鎮(zhèn)排水防澇系統(tǒng)的建設(shè)理念也將發(fā)生徹底轉(zhuǎn)變。

1　海綿城市的定義

簡單講海綿城市就是讓城市像海綿一樣，將城市湖泊、河流和地下水系統(tǒng)的污染防治與生態(tài)修復(fù)結(jié)合起來，當(dāng)下雨時(shí)吸水并把雨水存儲起來；當(dāng)干旱時(shí)再把吸收存儲起來的水吐出來并加以利用，實(shí)現(xiàn)最大限度的雨水在城市地域的儲存、滲透和凈化，解決城市出現(xiàn)內(nèi)澇及干旱時(shí)的用水問題，促進(jìn)中水利用及生態(tài)環(huán)境保護(hù)，如圖1所示。

2　建設(shè)海綿城市的思路及途徑

怎樣能更有效的留住雨水，而又在需要的時(shí)候把水?dāng)D出并有效利用，以下是結(jié)合晉城地區(qū)的特點(diǎn)提出的幾點(diǎn)思路。

2.1下沉式綠地

所謂的下沉式綠地就是低于路面的一些廣場式園林綠地，這類園林景觀在國內(nèi)還不是很流行。由于晉城地區(qū)有盆地、中低丘陵及部分山脈，下沉式綠地是最好的雨水分流場地及存儲地，對提升城市綠地水文調(diào)節(jié)功能具有非常重要的意義。

2.1.1下沉式綠地的作用

1)減少城市的洪澇災(zāi)害,增加土壤及地下水資源量,減少綠地的澆灌用水。

若把綠地建成深度為10 cm的下凹式,則會把降雨徑流大多部分?jǐn)r蓄在綠地內(nèi)，大雨或暴雨可攔蓄80%左右。由于下凹式綠地?cái)r蓄了大量的地表水,并隨即轉(zhuǎn)變成地下水和土壤水,不僅增加了其水資源儲量,也減少了綠地的澆灌用水量。

2)降低了城市水域的污染和淤泥量,為綠地的土壤增加了肥力。

當(dāng)前，全國范圍內(nèi)城市的大氣污染非常嚴(yán)重,當(dāng)出現(xiàn)降雨時(shí)，大氣中的污染物便通過雨水的淋洗帶到地表,地表的各種污染物通過雨水的沖洗被帶到城市的河流、湖泊等水域,不僅影響了水域的生態(tài)環(huán)境及景觀，更增加了治理的難度與投入。另一方面，當(dāng)出現(xiàn)洪澇時(shí)，大量的淤積在水域底部會嚴(yán)重影響調(diào)蓄洪水的能力及河渠的排放能力。

當(dāng)降雨時(shí)，下凹式綠地可將雨水中的污染物進(jìn)行過濾、凈化，并將過濾、凈化后的沉積物轉(zhuǎn)變成園林植被所需的營養(yǎng)物質(zhì)，不僅肥沃了綠地的土壤、解決了污染物殘留給人體造成的危害，還進(jìn)一步美化了環(huán)境，減輕了大氣、水資源污染的治理難度及投資成本。

3)減少安全隱患。

目前城市道路的雨水口大部分設(shè)在路邊,雨水井蓋常常被人盜走和損壞,形成人為的陷阱,時(shí)常會發(fā)生傷人事故。若是建成下凹式綠地,雨水口便可設(shè)在綠地內(nèi),雨水井蓋可以采用一般質(zhì)地的井蓋，不僅減少了井蓋被盜的幾率,還可以避免傷人事故的發(fā)生。

2.1.2下沉式綠地存在的弊端

1)由于綠地邊緣道牙子低于路面易產(chǎn)生不安全感，特別是對于車輛。

2)門市、店面門前的下沉式綠地如排水設(shè)施不完善，亂潑的污水會直接流入綠地造成綠地污染，增加了管理困難。

但以上問題可通過一些管理手段避免。

2.2雨水收集系統(tǒng)

1)雨水收集系統(tǒng)的作用。

a.對于雨水利用，目前我國還處于初級階段，潛力巨大。在近幾年的汛期，降雨儲存水量大大增加，大有利于農(nóng)業(yè)建設(shè)，補(bǔ)充農(nóng)業(yè)灌溉用水。

b.今后，中水將成為市政用水的重要水資源。預(yù)計(jì)在三年以后，大部分地區(qū)的中心城區(qū)和新建城區(qū)的中水管道會達(dá)到90%以上的覆蓋率，進(jìn)一步完善污水處理，增設(shè)回收系統(tǒng)，加大建設(shè)中水回用系統(tǒng)的力度，使中水成為市政用水、生活雜用、工業(yè)用水、消防用水等主要水源。

c.收集到的雨水還可以把雨水滲透到地下補(bǔ)充地下水，從而解決地面下沉問題。

雨水收集系統(tǒng)見圖2。

2)雨水收儲、利用的方法。

a.建筑工程類雨水的收儲、利用。建筑物房頂上的雨水可通過集中引入綠地、透水路面或引入儲水設(shè)備蓄存方式進(jìn)行收儲。地面硬化的庭院、廣場、人行道等可選用透水材料鋪裝，或是將雨水引入儲水設(shè)施或透水區(qū)域。地面及道路可結(jié)合沿線綠化灌溉，建設(shè)雨水利用設(shè)施。

b.修建地下儲水池，來便于收集庭院地面、屋頂、道路的雨水，結(jié)合地形、環(huán)境、空間也可以修建地下儲水宮殿，就如前不久被曝光的北京地下宮殿，它能容納8 000 m3雨水，這能為市政排水減輕多少壓力，不言而喻。

c.把雨水滲透到地面。透水地面滲透可通過對原有地面磚更

換成透水磚的方式。雨水通過透水磚的孔隙吸收，并通過透水磚下面鋪設(shè)的基層反濾層把雨水滲透到地下去。滲水井滲透主要是把雨水管引入到水井滲入地面。草坪滲透方法是圍著草坪周圍壘砌約10 cm高的邊沿，或者把草坪降低，做成凹式綠地，從而承接和回滲雨水。

2.3透水混凝土的應(yīng)用

透水混凝土又稱多孔混凝土，透水地坪，是保護(hù)地下水、維護(hù)生態(tài)平衡、緩解城市熱島效應(yīng)的優(yōu)良的路面材料，對海綿城市建設(shè)具有重要意義。透水混凝土膠結(jié)料是由膠結(jié)母料、聚羧酸系等多種助劑組成的聚合物，按一定比例添加到透水混凝土砂漿中攪拌使用，使混凝土砂漿中的粗骨料表層上包裹一層薄水泥漿與膠結(jié)母料相互粘結(jié)，最后形成了一種具有透氣好、透水強(qiáng)和重量輕的蜂窩狀結(jié)構(gòu)的路面材料。

透水混凝土膠結(jié)料主要是提高砂漿的強(qiáng)度，減少細(xì)骨料用量及坍落度損失，改善砂漿的粘結(jié)性，使砂漿成形后呈孔穴均勻分布的蜂窩狀結(jié)構(gòu)。

膠結(jié)料∶水泥∶砂石∶水=0.02∶1∶4∶0.1(1包水泥50 kg+1小包膠結(jié)料1 kg+1.5斗車石子200 kg+1桶水20 kg)。

攪拌方法：先干攪骨料及膠結(jié)料，均勻后加水?dāng)嚢杈鶆虮憧墒褂谩Ｋ?次～3次加入，不能1次加完。

2.4透水磚的應(yīng)用

透水磚具有良好的透氣性、透水性，可使雨水能迅速的滲入到地下，補(bǔ)充了地表水和地下水的土壤濕度。

同時(shí)具有吸收水分與熱量的作用，從而調(diào)節(jié)地表局部空間的溫濕度，并有效的解決城市的熱島效應(yīng)。

可緩解城市排水和防洪的壓力，對防止公共水域的污染和處理污水具有良好的效果。

2.5珍珠巖材料的應(yīng)用

珍珠巖是一種火山噴發(fā)的酸性熔巖，在冷凝作用下形成的裂隙結(jié)構(gòu)的蜂窩狀白色顆粒材料。

珍珠巖性脆，遇熱會膨脹，遇冷不收縮。具有珍珠光澤和油脂光澤，有特殊的弧形裂紋。基本特性：輕質(zhì)、多孔、隔熱、不燃、吸音、吸水、無毒、中性、抗腐蝕、無機(jī)非金屬礦物質(zhì)材料、物理化學(xué)性穩(wěn)定，是一種高效能、超輕質(zhì)的保溫、隔熱、防火、隔音、裝飾材料。

由于珍珠巖的特性，其應(yīng)用的范圍比較廣泛，如建筑、工業(yè)、園藝等，一方面可增加土壤的透水、透氣性，另一方面可保持土壤的溫度、濕度。

3　結(jié)語

海綿城市的建設(shè)順應(yīng)了“低碳—生態(tài)”的城市規(guī)劃建設(shè)理念，對生態(tài)文明建設(shè)水平具有重要作用。全國多個(gè)城市已申報(bào)海綿城市的試點(diǎn)城市，不久的將來，全國范圍內(nèi)都會把城市建設(shè)成吸水、蓄水、凈水和釋水功能的海綿城市，不會再因出現(xiàn)強(qiáng)降雨天氣而擔(dān)心城市防洪排澇等問題。

Discussion on the construction ways and methods of sponge city

Chen Zheng

(ShanxiJinchengConstructionEngineeringQualitySupervisionStation,Jincheng048000,China)

This paper overviewed the construction background and constructive idea of sponge city, from the sunken greenbelt, rainwater collection system, pervious concrete, perlite materials and other angles, proposed several ways and methods of sponge city construction, pointed out the sponge city construction was the objective demand solving the problems of water environment in China.

sponge city, flood drainage, sunken greenbelt, rainwater collection

1009-6825(2016)23-0138-02

2016-06-03

陳拯(1978- )，男，助理工程師

TU991.114

A