海綿城市建設(shè)與生態(tài)修復(fù)技術(shù)

成都理工大學(xué)旅游與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院 雷卓亮

一、引言

近年來，隨著我國工業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市規(guī)劃建設(shè)日新月異、城市規(guī)模不斷擴大、城市數(shù)量及常住人口不斷增加，隨之而來的城市問題也越來越復(fù)雜。其中城市內(nèi)澇的問題也變得越來越頻發(fā)。由于早期城市下水道冗余設(shè)計不足，設(shè)備管網(wǎng)口徑較小，無法應(yīng)對極端的降雨天氣。在持續(xù)的強降雨天氣中，容易發(fā)生排水量不夠，出現(xiàn)城市內(nèi)澇的現(xiàn)象。

在一些城市新區(qū)當(dāng)中，新區(qū)的路網(wǎng)建設(shè)較為超前，土地硬化面積較大，但排水設(shè)施建設(shè)較為滯后，存在明顯的不匹配現(xiàn)象，當(dāng)持續(xù)強降雨來臨時，容易發(fā)生內(nèi)澇的現(xiàn)象。

綠色發(fā)展是以效率、和諧、持續(xù)為長期目標(biāo)的經(jīng)濟增長和社會發(fā)展方式。當(dāng)今世界，綠色發(fā)展已經(jīng)成為了一個主要的發(fā)展方向。綠色發(fā)展是當(dāng)今社會生態(tài)文明建設(shè)的必經(jīng)之路，許多發(fā)達(dá)國家都把建設(shè)綠色城市作為新時期城市的主要發(fā)展方向。

當(dāng)今的城市需要綠色發(fā)展，綠色發(fā)展是解決城市病最為有效的途徑之一。將人類活動與自然生態(tài)結(jié)合起來統(tǒng)籌考慮，將人類行為與自然行為進行對比，找到適合自然與人類和諧共生的發(fā)展方式。通過建設(shè)海綿城市和進行生態(tài)修復(fù)工作，可以重建城市里的“不自然現(xiàn)象、不自然行為和不自然的發(fā)展方式”，重塑自然與人類和諧共生的關(guān)系，改善城市的環(huán)境問題，解決困擾人類已久的諸多城市問題。

二、海綿城市理論基礎(chǔ)

（一）海綿城市的內(nèi)涵

海綿城市就是讓城市的表面像海綿一樣，在降雨多時吸水，在降雨少時放水，從而合理地調(diào)節(jié)城市的干濕度，達(dá)到綠色環(huán)保的目的。現(xiàn)代城市由于開發(fā)面積較大，路面硬化較廣，農(nóng)田較少，河流、湖泊、濕地、植被覆蓋較少，城市排水能力有限，沒有足夠的地方存儲多余的水分，造成城市內(nèi)澇。而海綿城市則是利用大量的城市地下空間，通過把路面、綠化的底部與地下土壤屏障打破，把多余的雨水滲入到地下儲存起來。此舉既疏導(dǎo)了地面積水，又補充了地下水，形成了良好的城市水循環(huán)系統(tǒng)，在城市缺水時可以加以利用。

（二）建設(shè)海綿城市的意義

1.建設(shè)海綿城市有利于減少城市內(nèi)澇的發(fā)生

城市內(nèi)澇是指由于城市降雨量大于城市排水能力，從而引起的城市路面積水，河流、湖泊、濕地水位上漲，并倒灌城市道路，對城市的各項功能造成破壞的現(xiàn)象。建設(shè)海綿城市可以合理有效地引導(dǎo)城市路面積水滲入地下，降低路面的存水量，減輕暴雨對城市的危害。

2.建設(shè)海綿城市有利于緩解城市的供水短缺問題

城市缺水問題一直是困擾著我國許多城市發(fā)展的問題，人口不斷聚集，工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模擴大，都讓城市的供水需求量越來越大。有些城市通過河流改道或遠(yuǎn)程輸水的方式解決供水問題，這無異于加重了對生態(tài)環(huán)境的破壞，與當(dāng)前的綠色發(fā)展理念不符。采用海綿城市的方法，可以在汛期將多余的水存入地下水，待到需要時再提取使用，便可有效緩解部分城市供水短缺問題。

3.建設(shè)海綿城市有利于改善城市生態(tài)環(huán)境

通過建設(shè)海綿城市，增加城市綠地，可以有效增加城市綠色空間，提升城市形象，形成良好的城市景觀，豐富完善城市生態(tài)系統(tǒng)。使人們可以更多地接觸大自然，提高人們的環(huán)保意識，明白人與自然不是站在對立面，而是和諧相處的道理。

4.建設(shè)海綿城市有利于降低城市運營成本

合理利用好降水，可以顯著降低城市濕地、公園、綠化等用地的運營維護成本。雨水還可用于城市的保濕、降溫、降噪，以及改善城市供水的結(jié)構(gòu)性問題。在一些缺水地區(qū)建設(shè)海綿城市，尤其可以使雨水多次循環(huán)高效利用，讓土壤保濕，避免沙化。

三、建設(shè)海綿城市的方法

（一）國外案例：綠色屋頂

20世紀(jì)早期，德國就開始意識到建筑是把雙刃劍，一方面為人們提供安全的居住條件，另一方面又占據(jù)了大量的土地，破壞了自然。在工業(yè)文明時代，人們?yōu)榱俗非蠼?jīng)濟效益，不斷破壞自然，污染環(huán)境，使得生態(tài)系統(tǒng)不斷惡化。20世紀(jì)80年代，德國就開始了對屋頂草坪技術(shù)的研究和宣傳推廣，并逐步在植物配置、屋頂構(gòu)造技術(shù)、工藝、材料、施工等技術(shù)方面發(fā)展得較為成熟，形成了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。

綠色屋頂可以過濾大氣中心灰塵以減少空氣污染的影響，同時可以吸收城市產(chǎn)生的噪音。綠色屋頂可以吸收50%-90%的雨水，儲存并提高地下水位，滋潤干燥的空氣。綠色屋頂在冬季也可以起到保溫保濕的作用，夏季可以起到降溫的作用，并能調(diào)節(jié)屋內(nèi)晝夜溫差，節(jié)約能源。綠色屋頂還可以保護屋面、延長房屋的使用年限，給人類和動植物提供了更多的活動空間，豐富城市生態(tài)系統(tǒng)。

根據(jù)德國法規(guī)，每一個建筑物都必須為其對環(huán)境造成的影響做出相應(yīng)的補償，部分補償體現(xiàn)在繳納環(huán)境補救費用。如果建筑做了綠色屋頂，則這部分費用將會大幅減免。而對建造超過標(biāo)準(zhǔn)的綠色屋頂或其他對環(huán)境友好的綠色建筑還會得到政府相應(yīng)的補貼。

雖然與我們傳統(tǒng)意義上的海綿城市有所區(qū)別，但德國的綠色屋頂非常符合海綿城市的理念，即通過合理利用降雨資源，有效改善城市生態(tài)環(huán)境，轉(zhuǎn)變?nèi)伺c自然的關(guān)系。其政府采用立法獎勵或懲罰的方式，也為推廣實施提供了有力保障。

（二）國內(nèi)經(jīng)驗：生態(tài)公園

南寧市石門森林公園位于南寧市青秀區(qū)，該公園以亞熱帶風(fēng)光為特色，林木蔥郁，環(huán)境幽靜，是以森林觀光、休閑娛樂為主要功能的城市森林公園，被譽為南寧市的“城市之肺”。2016年3月南寧市石門森林公園海綿化改造完成，該工程成為南寧市打造海綿城市的示范工程。

改造前該公園由于年久失修，明湖湖底積了一層厚厚的淤泥，湖水水質(zhì)明顯下降為劣V類。公園水循環(huán)等基礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重不足，部分區(qū)域的道路存在水澇現(xiàn)象。下雨時，容易將大量的污染物隨雨水徑流帶入水體。園區(qū)樹木、綠地的澆灌主要依靠原始人工方式，效率較低。該公園改造時采用“海綿化”作為指導(dǎo)思想，以水循環(huán)生態(tài)優(yōu)先為基本原則，本著尊重自然、順應(yīng)自然的理念，通過園林、生態(tài)、交通、環(huán)境等多種學(xué)科的結(jié)合，構(gòu)建了圍繞以水為核心的生態(tài)系統(tǒng)，形成了豐富獨特的公園景觀。

石門森林公園海綿化改造完成后，該公園成為一個巨大的“海綿”，最大限度地提高了對水資源的利用效率，改善了水質(zhì)。通過創(chuàng)造水循環(huán)系統(tǒng)，成功地改善了公園的植被、排水情況，有效地提高了公園的觀賞性和可進入性。成為南寧市踐行綠色發(fā)展和建設(shè)海綿城市的標(biāo)志。

（三）成都市做法：海綿道路

成都市中環(huán)路是位于成都二環(huán)路和三環(huán)路之間的一條準(zhǔn)環(huán)狀道路。前期由于缺乏整體規(guī)劃，由各區(qū)逐步建成部分道路，民間俗稱為“2.5環(huán)”，而后在修建地鐵七號線時，重新改造整修并整體命名為中環(huán)路。中環(huán)路在改造時運用了海綿城市的理念，把道路的交通功能和生態(tài)功能結(jié)合在一起。在道路人行道下面擁有厚度達(dá)60厘米的三層海綿結(jié)構(gòu)，第一層為種植土層，用于種植綠化草坪和植物，第二層為中粗砂層，用于過濾雨水，第三層為礫石層，用于儲存雨水。這個結(jié)構(gòu)比普通道路下層增加了30%的儲水能力，在人行道地磚與地磚之間也留出了一些縫隙，以便雨水可以快速滲透到地下。部分路段旁邊用人工挖出一個凹地，凹地中間是用雨水積蓄起來的小水池，水池周圍由水生植物過渡到喜水植物，外圍則是草坪。海綿結(jié)構(gòu)儲存的雨水在不斷凈化后便逐級流入蓄水池，提供生態(tài)和景觀效益。在人行道下面還設(shè)有雨水收集管道并與市政排水管道相連，當(dāng)雨水多到海綿結(jié)構(gòu)無法容納時便可以通過收集管道排到市政管網(wǎng)中，形成一套完整的雨水處理系統(tǒng)。

中環(huán)路改造完成后成為成都市第一條海綿道路，未來成都市還要繼續(xù)加快推進美麗宜居生態(tài)公園城市的建設(shè)。推進三環(huán)熊貓綠道、四環(huán)環(huán)城生態(tài)區(qū)、天府錦城綠道，以及城區(qū)級和社區(qū)級綠道的建設(shè)。形成300米見綠，500米見園的生態(tài)公園全覆蓋，推進中心城區(qū)“增花添彩”，實現(xiàn)“花重錦官城”的美景。

四、總結(jié)

傳統(tǒng)的工業(yè)化的城市發(fā)展理念使人類站在了自然的對立面，自然也沒有參與到城市的功能當(dāng)中，反而成為了城市發(fā)展的阻礙。而在現(xiàn)代化新型城市發(fā)展當(dāng)中，生態(tài)環(huán)境扮演了非常重要的角色，直接影響了城市景觀、人居環(huán)境和城市的運營成本。無論是綠色屋頂、濕地公園，還是海綿化道路，都是海綿城市建設(shè)的一些方法和實例。通過建設(shè)海綿城市進行生態(tài)修復(fù)可以修復(fù)城市中由于人類活動而造成的生態(tài)破壞，讓城市生態(tài)結(jié)構(gòu)變得更加合理完善，也可以使自然環(huán)境參與到人類的生產(chǎn)生活中來，為人類提供更加美好的生存環(huán)境，實現(xiàn)人與自然和諧共生。