海綿城市協(xié)同城市黑臭水體治理的研究分析

湖北君邦環(huán)境技術(shù)有限責(zé)任公司 楊珂，劉嬌

長期以來，我國在進(jìn)行城市建設(shè)時(shí)，對于自然水平衡的保護(hù)工作缺乏應(yīng)有的重視，進(jìn)而就導(dǎo)致了城市時(shí)常會(huì)出現(xiàn)雨水流失、城市內(nèi)澇、城市水體污染問題嚴(yán)重等情況。為了解決這些問題，在城市建設(shè)技術(shù)支持之下，建設(shè)海綿城市已經(jīng)成為各個(gè)城市進(jìn)行發(fā)展建設(shè)時(shí)實(shí)現(xiàn)水資源保護(hù)的有效途徑，通過建設(shè)海綿城市，能夠做到對于城市水資源進(jìn)行自然存儲、自然過濾、自然凈化的功能，并且可以協(xié)調(diào)城市各個(gè)系統(tǒng)之間的平衡，不僅能夠?qū)τ晁Y源進(jìn)行收集和利用，也能夠?qū)Ω鞣N水污染問題進(jìn)行根本性的治理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水資源平衡，避免城市內(nèi)澇的目的。

一、海綿城市建設(shè)理念

海綿城市是將把城市建設(shè)的像海綿一樣，在面對各類環(huán)境變化問題和自然災(zāi)害問題時(shí)可以保持良好的應(yīng)對能力，具備彈性的應(yīng)對功能。降水的時(shí)候海綿城市可以起到收集水資源的作用，在必要的情況下這些收集到的雨水資源能夠得到釋放和使用，海綿城市首先需要保障用水資源的安全和穩(wěn)定，可以有效地應(yīng)對內(nèi)澇問題；其次是要能夠有效地改善城市水污染環(huán)境問題，尤其是黑臭水體問題，實(shí)現(xiàn)城市水生態(tài)逐漸恢復(fù)和保護(hù)的功能[1]。

二、黑臭水體產(chǎn)生的原因

（一）有機(jī)物污染

我國是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國，農(nóng)藥化肥的使用十分普遍，而且許多農(nóng)村相關(guān)的理念和生產(chǎn)技術(shù)也較為落后，對于畜牧業(yè)所產(chǎn)生的糞便等資源沒有進(jìn)行有效的利用，進(jìn)而就會(huì)導(dǎo)致一些城鎮(zhèn)地區(qū)有機(jī)物污染問題較為嚴(yán)重。與此同時(shí)，一些城鎮(zhèn)地區(qū)的排水系統(tǒng)也不夠先進(jìn)，相關(guān)的管線設(shè)計(jì)不夠合理。其中最為突出的便是雨水與污水合流的管道系統(tǒng)，這樣會(huì)進(jìn)一步的導(dǎo)致有機(jī)物污染問題被不斷地?cái)U(kuò)大，造成了城鎮(zhèn)水體中的黑臭污染問題[2]。

（二）生態(tài)系統(tǒng)破壞

本文所提出的生態(tài)系統(tǒng)破壞問題主要是指生態(tài)系統(tǒng)食物鏈的割裂，由于城市大規(guī)模的擴(kuò)張建設(shè)，導(dǎo)致自然生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈、水體循環(huán)環(huán)境、動(dòng)植物自然遷徙等各個(gè)鏈條發(fā)生了斷裂，被人為干擾和打斷；一方面，食物鏈的斷裂會(huì)導(dǎo)致城市水體環(huán)境中污染物數(shù)量激增，原有的生態(tài)平衡系統(tǒng)會(huì)被打破，造成水體中的污染物降解能力下降，進(jìn)而表現(xiàn)水體通透性下降，水生植物的生存能力下降，有可能會(huì)造成水體環(huán)境富營養(yǎng)化，部分藻類和微生物過量繁殖；另一方面，隨著城市建設(shè)的不斷擴(kuò)張，盲目性的開發(fā)和無序性的建設(shè)會(huì)導(dǎo)致水體環(huán)境各個(gè)系統(tǒng)之間的通道發(fā)生斷裂，原有的水體格局被極大的改變，水資源的流動(dòng)性、地面徑流、地下水的供給格局都會(huì)被打破，進(jìn)而造成水體污染問題[3-4]。

三、海綿城市建設(shè)中黑臭水體整治技術(shù)研究

（一）生態(tài)修復(fù)時(shí)常用的綜合整治技術(shù)

為了充分發(fā)揮出海綿城市中生態(tài)水系統(tǒng)內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)的排水功能、優(yōu)化城市環(huán)境的功能，在對臭黑水體進(jìn)行治理時(shí)，需要靈活運(yùn)用各類整治技術(shù)，對不同的問題原因進(jìn)行有效的治理。既要對已經(jīng)形成的黑臭水體進(jìn)行解決，也要實(shí)現(xiàn)預(yù)防的作用，逐步加強(qiáng)對污染源的控制，同時(shí)要做好水資源補(bǔ)充工作。

在對各類技術(shù)進(jìn)行整合應(yīng)用的過程中，需要從兩個(gè)方向來進(jìn)行開展，分別是河道底泥處理技術(shù)及生態(tài)護(hù)坡技術(shù)對河道疏浚作業(yè)進(jìn)行施工建設(shè)，有效地消除河道內(nèi)污染問題，并對河道內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行盡可能地修復(fù)，給予恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)支持。利用海岸線的功能，提高陸地與水資源系統(tǒng)之間的有效銜接，在進(jìn)行植物系統(tǒng)修復(fù)時(shí)，應(yīng)該突出海綿城市的理念，可以利用生態(tài)護(hù)坡的方式來提高水體環(huán)境之間的相互作用價(jià)值，促進(jìn)水體之間的循環(huán)性，調(diào)動(dòng)整個(gè)水資源的流動(dòng)性，構(gòu)建起動(dòng)態(tài)化的生態(tài)水系統(tǒng)[5]。

（二）新型海綿技術(shù)

新型海綿技術(shù)包括柔性土工袋護(hù)坡技術(shù)，主要是利用各類新型的海綿性材料進(jìn)行施工建設(shè)，這些材料包括聚丙烯或聚酯纖維，通過對河道坡進(jìn)行生態(tài)施工建設(shè)，同時(shí)配合河道兩岸的綠化施工建設(shè)來提高河道的生態(tài)環(huán)境保護(hù)力度。這些新型的海綿材料在功能價(jià)值上十分可靠。柔性土工袋護(hù)坡技術(shù)在施工建設(shè)中含有一定量的植物種子土層，這些土層內(nèi)會(huì)存放生命力頑強(qiáng)的植物種子，施工建設(shè)在河道的坡角或堆放處，隨著植物的生長不僅能夠起到對河道護(hù)坡的保護(hù)作用，也能夠建立起一定的植物群落，避免水土流失的同時(shí)，也能夠在一定程度上提高河道護(hù)坡的防腐蝕能力，進(jìn)一步鞏固了工程建設(shè)的安全穩(wěn)定，延長了工程項(xiàng)目的使用壽命[6]。

另一方面，新型海綿技術(shù)也包括蜂巢格式護(hù)坡技術(shù)。該技術(shù)手段是通過建立起具備高強(qiáng)度的三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，對河道的邊坡壓力和錨固系統(tǒng)進(jìn)行靈活應(yīng)用，不僅能夠提高蜂巢格式三維網(wǎng)格的安全穩(wěn)定性，也能夠使整個(gè)蜂巢格局，在應(yīng)用范圍上更加靈活和廣泛。此技術(shù)需要使用到泥漿、碎石和混凝土等材料，要關(guān)注這些混合材料的配比能有效地適應(yīng)施工環(huán)境的需求，保障整體結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性，同時(shí)也要提高護(hù)坡的抗沖刷能力。

這其中便包括生態(tài)混凝土護(hù)坡技術(shù)，在技術(shù)更加關(guān)注于客觀環(huán)境因素的影響，通過使用生態(tài)混凝土，可以更有針對性的解決傳統(tǒng)混凝土施工建設(shè)過程中可能出現(xiàn)的鋼筋硬化問題，進(jìn)而可以有效地避免生態(tài)系統(tǒng)施工建設(shè)時(shí)所造成的矛盾沖突，現(xiàn)在已經(jīng)非常廣泛地應(yīng)用在我國水利工程的邊坡防護(hù)施工建設(shè)之中[7-8]。

四、案例分析

（一）基本情況介紹

本文所提出的案例來自于我國南方地區(qū)某度假村海綿城市水利設(shè)計(jì)案例，該度假村項(xiàng)目建筑面積為67公頃，度假村內(nèi)有建筑面積高達(dá)10公頃的中心湖項(xiàng)目。在降雨時(shí)，對于雨水的收集能力可以高達(dá)5000平方米，整個(gè)項(xiàng)目的流域空間布局為菱形，需要建設(shè)出護(hù)坡水體結(jié)構(gòu)，整個(gè)水體環(huán)境所采取的管理方式是封閉式管理，需要關(guān)注封閉式管理的要求。

（二）現(xiàn)場布局策略

在該度假村內(nèi)遇到降雨時(shí)，降雨所擊流下來的雨水會(huì)通過山體，經(jīng)過自然過濾流入到項(xiàng)目內(nèi)的蓄水池中，蓄水池內(nèi)需要建設(shè)濕地系統(tǒng)，進(jìn)而完成對于雨水資源的回收和利用，所收集到的雨水資源最早用于施工建設(shè)的現(xiàn)場以及回用池內(nèi)。施工建設(shè)的現(xiàn)場所使用過的水資源會(huì)經(jīng)過海綿系統(tǒng)進(jìn)行過濾和消毒之后引入到回用池內(nèi)?，F(xiàn)場布局的整體策略要求建設(shè)出污水管網(wǎng)系統(tǒng)能夠?qū)κ┕そㄔO(shè)以及未來的生產(chǎn)生活所產(chǎn)生的廢水進(jìn)行集中的收集和其中的處理，最終引入到度假村內(nèi)的污水處理系統(tǒng)中。

污水處理系統(tǒng)經(jīng)過一系列的凈化處理技術(shù)，把凈化出的干凈水資源重新引入到度假村內(nèi)的濕地系統(tǒng)或湖泊之中，這樣便可以有效地提高整個(gè)空間區(qū)域內(nèi)的水資源利用能力，更能夠打造出具備一定娛樂性能的水系統(tǒng)，提高了整個(gè)項(xiàng)目的海綿城市建設(shè)質(zhì)量，為項(xiàng)目的生態(tài)水系統(tǒng)補(bǔ)水能力提供了有力的保障。

（三）場地建設(shè)程序

根據(jù)海綿城市所需要建設(shè)出的不同類型的工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)以及所需要實(shí)現(xiàn)的不同結(jié)構(gòu)功能，在原有的項(xiàng)目空間結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，對現(xiàn)場進(jìn)行了全新的空間布局，具體內(nèi)容為表1所示。

表1 施工建設(shè)后，場地空間變化統(tǒng)計(jì)表

如表1所示，場地改造后的調(diào)蓄空間比原有調(diào)蓄空間增加了4798立方米，改造后的徑流時(shí)間增加了2.63分鐘，這樣的建設(shè)明顯的提高了污水治理效率，而且會(huì)使未來的管理工作更有針對性，改造效果十分顯著。

五、結(jié)束語

總而言之，海綿城市理念是進(jìn)行城市臭黑水體治理所能夠采取的主要技術(shù)。當(dāng)然隨著國家不斷的建設(shè)發(fā)展，促使新技術(shù)的研發(fā)也會(huì)越來越多，但是我們所需要堅(jiān)持的原則仍然是構(gòu)建起能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)功能的水生態(tài)系統(tǒng)，既要提高城市臭黑水污染治理能力，也要實(shí)現(xiàn)對于水資源的循環(huán)使用，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)城市發(fā)展建設(shè)的可持續(xù)。