基于城市內澇防治的海綿城市建設研究

張永光

（山東省建設發展研究院，山東 濟南 250001）

近些年，隨著全球經濟的發展，氣候變暖問題日益嚴重，加劇了城市“熱島效應”，我國部分城市出現極端天氣，區域內積水含量明顯增加，頻繁發生內澇問題，城市安全性不斷下降。當前，有效預防城市內澇工作是首要工作任務。城市內澇工作中，海綿城市理念逐步誕生，要綜合考慮各方面因素，融合各方面專業知識，科學建設海綿城市，以此充分發揮海綿城市對城市內澇防治的作用。

1 城市內澇與海綿城市概述

1.1 城市內澇

城市發展中，內澇災害表現了人與自然間的關系，其由自然降雨引起，但卻超出人為物體承受力。只有對部分或全部承受災體帶來直接或間接的破壞，城市內澇才能被稱為內澇災害。相關專家學者提出，城市內澇災害的形成因素主要包含自然界之外的強迫條件，即致災因素；城市內澇災害形成的環境因素，即孕災因素；城市內澇區對人類社會造成的影響要求，即承災體。

1.2 海綿城市

海綿城市建設的意義在于降雨時節可像海綿一樣對雨水資源進行吸收、儲存、滲透與凈化，干旱時期釋放與利用所儲存的水資源。海綿城市建設難度大，與人民發展密切相關。政府部門要積極借助現代新型技術，了解海綿城市構想，嚴格依照各項原則促進人與自然融合發展。城市在安全排水基礎上，有效收集與凈化城市富余雨水資源，預防內澇，使人們生命與財產安全得到保障。另外，相關人員必須要注意協調自然降水、地表水及地下水等方面給排水。海綿城市建設中，有效解決各類水資源問題是關鍵，其治理方法包含以下方面：（1）加強自然河流、湖泊等生態環境的保護，集中處理池塘、濕地、森林與草原，提高城市雨水儲存能力。（2）修復生態環境。傳統城市建設一定程度上破壞了海綿城市發展，技術人員及時制定修正方案。（3）建設新海綿。通過LID方法建設海綿城市，縮小城市防滲面積，有效改善城市面貌與水環境。城市內澇防治中應用海綿城市體系，可有效滿足城市居民日常需求，利于緩解城市化水循環問題，因而城市可持續發展中該建設理念是非常重要的。

2 海綿城市與城市內澇現狀

近些年，我國城市經濟快速發展，此過程中大量自然空間的占用使得生態環境受到了嚴重的破壞，特別是水資源問題。很多城市出現缺水現象，而部分城市卻遭受水澇災害，所以合理使用水資源備受關注。但事實上，水資源消化利用情況不容樂觀。研究城市內澇成因，城市內澇災害分布呈中心徑向。縱觀全球經濟發展，我國經濟進入繁榮發展階段，矛盾是必然存在的，如居民生活水平不斷提高，城市建設速度加快，但城市向郊區、農村延伸、河流改道、增設設備及湖泊規劃，原本稀少的天然海綿被現代化事物占領，極大地沖擊著城市自然水與水系統。城市內澇災害與人們日常生活息息相關，是緩解民生問題的重要舉措。

當前，我國部分城市面臨缺水與內澇并存的矛盾。一方面，相關數據顯示，我國600多個城市中，有400多個城市嚴重缺水。就算長江流域有豐富的地表水資源，但沿線近60個城市依然存在缺水的問題。另一方面，城市內澇問題發生概率大。近年來，我國400多個城市都出現了程度不同的內澇問題，給人民日常生活與生產帶來了嚴重的損害與損失。針對這一問題，在2013年中央城鎮化工作會議上，習近平總書記提出要建設海綿城市，實現自然積存、滲透與凈化雨水資源，從生態方面為我國城市未來發展提出了新的要求，以此促使人與環境和諧發展。

近些年，每次暴雨過后很多城市出現嚴重內澇災害。比如2011年，“武漢見海”成為互聯網熱搜。2016年7月，武漢再次成為全國關注的焦點。短短7天，武漢遭遇了560.5mm的強降雨，達到全年總降雨量的1/3。自氣象記錄以來，該地區降水量超過1998年全年持續降雨量。與此同時，暴雨造成大規模災難，到7月6日12點，該市12個區75萬多人受影響，167897人搬遷，2357戶居民房屋倒塌，14人死亡，1人失蹤，造成的直接經濟損失達22.65億元。同時城市交通完全癱瘓、工廠停工、學校停學。之所以發生這種災難，主要是因為城市經濟快速發展的同時，城市水生生態系統遭到嚴重破壞。

3 城市內澇防治中海綿城市建設的作用

3.1 市政道路建設中海綿城市發揮的作用

我國城市道路建設中，所用材料透水性差，因而長期降雨環境下無法及時排除路面雨水，引起路面發生積水與濕滑，嚴重的路面有很深的積水形成內澇，直接影響到城市居民日常生活與工作。海綿城市建設中，車行道與人行道施工時要選用滲透性好的施工材料，便于及時滲透積水，降低路面積水量，預防內澇，緩解城市熱島效應。市政道路建設中，海綿城市理念的應用在于將市政道路建設成可吸水的海綿體，基于海綿體彈性吸水特點，便于降雨時期充分吸收、滲透并儲存雨水資源，將將其匯聚到地下雨水收集系統，降低地面雨水匯流量，減小面源污染幾率。另外，雨水滲透過程中，部分雜質被截留，澆灑綠色地面或沖刷道路時，就可有效使用所儲存的雨水，優化水資源使用效率。

3.2 小區建設中海綿城市的作用

小區建設中，海綿城市應用包含綠色屋頂與雨水花園等，其中綠色屋頂是最為有效的一種雨水收集方式。不同坡度與雨量條件下，綠色屋頂滯留率比較高。設置綠色植物與深層基質復合型綠色屋頂，可有效收集雨水資源，還可將滲濾溝與綠色屋頂融合起來，提高雨水資源收集效率。小區雨水花園是雨水使用基礎設施的重要構成，又被稱為生物過濾器，雨水搜集效率高還能降低污染物濃度，同時還可及時補給地下水。其結構設計主要指在淺溝槽中填充多孔介質土壤，并在土壤中栽種大量具有選擇性吸附作用的植物，借助過濾、滲透、吸附、沉淀、生物轉化與分解等程序減少雨水徑流污染物含量。因結構簡單、技術難度小且成本低，因而小區雨水利用設施中雨水花園得到推廣。

3.3 城市生態建設中海綿城市作用

海綿城市建設包含綠化帶、園林綠色、雨水實地及滲透性停車場等。綠化帶施工過程中，最下層為種植土，上面做礫石層，礫石層上一層為滲透層，此種設計可有效清除水中雜質凈化水體，為地下水補給創造條件。此外，綠化帶緩排滯蓄部分設計必須要合理而科學。綠化帶鋪裝位置，對綠化帶緩排滯蓄部分也發揮著重要的作用。例如部分城市在雨水檢查井周邊開挖明溝，夏季雨量較大，明溝可暫時儲存無法及時排除的水量，可用于澆灌綠化帶植物，有效節省了水資源。園林綠地系統可借助滲透、過濾與吸收作用有效搜集雨水資源，降低雨水凈流量預防內澇，對生態文明建設也有一定的推動作用。搜集儲存豐富的雨水資源，增加生物多樣性等，還可有效清除水中部分污染物。相關研究發現，雨水濕度有很好的總氮去除效果，其對城市兩棲動物物種的恢復也發揮著一定的作用。

4 以城市內澇防治為核心的海綿城市建設舉措

4.1 加強城市河網水系梳理

隨著城鎮化建設進程的加快，深徑流量日益增多，由此對蓄水空間與排水管道提出了新的要求。此種情況下，部分城市發展不符合這些規律，填埋大量河流水系獲得更多土地資源，直接影響到了城市排洪能力。河流截彎取直使得河道喪失了原本的自然屬性與生態功能，為內澇問題的產生創造了條件。因此，科學規劃河網水系，以此為流域行洪以及無語排澇等工作創造有效的載體，充分發揮湖泊與直流等水體庫容作用；全面做好河道疏通、增加河網密度，利用洪泛濕度與堤岸的蓄水功能，降低洪峰流量、減緩洪水匯流速度，從根本上實現城市防治內澇目標。

4.2 充分利用綠地

綠地能夠改善生態環境，具有休閑娛樂的功能，在內澇防治與雨水處理等方面也有顯著的效果。（1）利用點狀綠地有效控制雨洪源頭。盡管獨立個體發揮的作用有限，但積少成多就可發生質的變化，有效吸收雨水資源加強控制雨水徑流量，接納周邊不透水地面積水，為控制雨水匯流速度提供保障，提高內澇問題處理效率。（2）適當地改造現有公園綠地，更好地接納雨水資源，從根本上實現雨水不外排、緩解城市管網壓力，同時將外源雨水用于公園景觀用水，提高水資源使用效率。（3）城市低洼區建設公園，便于綠色蓄存雨水，充分發揮條形綠地作用。

4.3 提高城市雨水管網系統使用效率

在城市內澇問題防治中，排水管網也發揮著一定的作用，是小排水系統的關鍵構成部分。一般來說，內澇問題屬于局部問題，且多發生在災害性天氣下。為了充分發揮管網系統作用，必須要重視管網的清潔疏通，以防影響管網基本功能，在此基礎上減少人為因素引起的內澇問題。新城區建設中，要全面提高管網建設標準，保留天然水系，以此充分發揮排水管道作用，同時有效縮短排水管網系統干管長度，節省管網造價與維護管理成本。另外，還要注意管網與綠地、水系協調發展，以此保障雨水管網系統效果，盡可能減少內澇造成的損失。總體來講，通過構建大排水系統、完善小排水系統與微排水系統，從根本上為城市內澇防治與海綿城市建設提供全面的保障。

5 結束語

綜上所述，城市經濟發展中，城市地勢、水文條件與排水系統設計等因素直接影響到城市內澇問題，因而城市建設中，必須要靈活應用海綿城市建設理念、技術與設施，在此基礎上提高城市內澇災害防治效果，保障城市居民日常生產與生活。