基于海綿城市設(shè)計(jì)原則及建設(shè)策略探究

徐 潔，郭 絢

(陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 咸陽(yáng) 712000)

1 海綿城市內(nèi)涵分析

隨著城市大規(guī)模的建設(shè)，以城市雨水外排和內(nèi)澇為代表的水安全問(wèn)題日益凸顯；傳統(tǒng)城市的建設(shè)忽略了生態(tài)服務(wù)功能，對(duì)水資源涵養(yǎng)功能考慮不足；城市出現(xiàn)“大雨必澇，雨后即旱”的現(xiàn)象，造成水生態(tài)惡化、水資源不足、水資源污染及水安全缺乏保障等一系列的問(wèn)題，嚴(yán)重影響了人民的生活。面對(duì)資源的緊缺、環(huán)境污染的加劇，國(guó)家近年來(lái)也印發(fā)了一系列保護(hù)生態(tài)文明建設(shè)的文件，強(qiáng)調(diào)在城市建設(shè)的過(guò)程中要尊重自然、順應(yīng)自然，把保護(hù)自然、建設(shè)生態(tài)文明的理念放到城市建設(shè)的首位，這就需要大力推進(jìn)各個(gè)城市的“海綿”建設(shè)計(jì)劃。習(xí)近平總書(shū)記在關(guān)于“加強(qiáng)海綿城市建設(shè)”的講話中指出，要“建設(shè)生態(tài)文明，關(guān)系人民福祉，關(guān)乎民族未來(lái)”。

1.1 海綿城市概念

何為海綿城市？重點(diǎn)在“海綿”兩個(gè)字上，海綿能夠很大程度地吸水、釋水，海綿城市即指其城市環(huán)境能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等方面具有良好的彈性，具體指在下雨時(shí)可以滲水、蓄水、吸水及凈水，需要的時(shí)候可以將蓄存的水進(jìn)行釋放并加以利用。海綿城市的建設(shè)是以保護(hù)生態(tài)平衡為首要的設(shè)計(jì)原則，將城市中的雨水經(jīng)過(guò)下滲、蓄存和凈化，將雨水資源循環(huán)利用，減少水資源浪費(fèi)，從而保護(hù)生態(tài)環(huán)境的平衡。目前，這種建設(shè)自然蓄存、自然滲透、自然凈化的海綿城市理念已經(jīng)成為新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的發(fā)展方向。

1.2 海綿城市的意義

1.2.1保護(hù)水生態(tài)的平衡

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市的建設(shè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大加深，如填湖造地、瀝青路面、建設(shè)用地面積規(guī)模擴(kuò)大等，由此帶來(lái)的水安全問(wèn)題凸顯，特別是近年來(lái)城市降雨量過(guò)多，造成城市內(nèi)澇的現(xiàn)象頻發(fā)，因此排水問(wèn)題的解決就非常重要。在以往的城市建設(shè)中，是以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為主，常常忽視了生態(tài)管理，沒(méi)有注重生態(tài)環(huán)境的平衡和水資源涵養(yǎng)功能的保護(hù)，使得城市在大降雨后形成徑流，造成“大雨成澇，雨后成旱”的現(xiàn)象，最終導(dǎo)致水環(huán)境污染、水資源缺乏等一系列水安全問(wèn)題。

1.2.2改善城市的人文和自然景觀

建設(shè)海綿城市需要對(duì)居住區(qū)及城市道路進(jìn)行分割規(guī)劃，要增大綠地面積，合理鋪裝透水裝置，修建綠林、凹池，增加園林建設(shè)，增強(qiáng)水資源的循環(huán)利用，從而為人民的居住環(huán)境增添了人文氣息，也美化了城市的自然景觀。

1.3 海綿城市的重要性

1.3.1修復(fù)生態(tài)環(huán)境

通過(guò)海綿城市建設(shè)，可以保護(hù)原有的河水、湖水體系，維持生態(tài)體系的平衡，同時(shí)修復(fù)因原有傳統(tǒng)建設(shè)而破壞的生態(tài)環(huán)境，增加綠色植被的覆蓋率，減少不透水鋪裝，從而涵養(yǎng)水源。再通過(guò)蓄集地表水源、回補(bǔ)地下水等方式儲(chǔ)存多余雨水，方便今后再次使用。

1.3.2改善生態(tài)平衡

保持城市一定比例的生態(tài)空間，通過(guò)生物滯留設(shè)施，如雨水花園、綠色屋頂?shù)仍搭^綠色雨水設(shè)施及濕地、河流等相對(duì)大型的終端雨水收集設(shè)施，從而保障以生態(tài)為先的基本要求，將城市道路內(nèi)的人工排水設(shè)施和自然環(huán)境相結(jié)合，使雨水滲透、蓄存，從而舒緩城市道路排水壓力，避免城市出現(xiàn)內(nèi)澇問(wèn)題。

1.3.3解決水污染

雨水與地表顆粒結(jié)合后，地表徑流濃度會(huì)增大，造成城市水污染。通過(guò)海綿城市中蓄存沉淀、植被的自然過(guò)濾，使污染水得到凈化，凈化的水可為城市提供水景觀及灌溉園林。也就是說(shuō)，將雨水回收進(jìn)行再次利用，通過(guò)景觀設(shè)計(jì)方式，提升居民的休憩空間及城市內(nèi)的觀賞水綠景觀。

2 海綿城市設(shè)計(jì)原則

對(duì)于海綿城市的建設(shè)，國(guó)辦發(fā)[2015]75號(hào)《關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》中指出，綜合采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等6大措施為基本的設(shè)計(jì)原則，最大限度地減少城市開(kāi)發(fā)建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，將70%的降雨就地消納和利用。這6類海綿處理措施的詳細(xì)內(nèi)容見(jiàn)圖1。

圖1 海綿城市設(shè)計(jì)措施

2.1 “滲”

指“滲透”，即充分利用土壤及綠地的滲透技術(shù)，將雨水徑流充分下滲，直接補(bǔ)充地下水，減少路面、屋面及地面的不透水鋪裝。常見(jiàn)的透水鋪裝有透水磚、透水瀝青混凝土鋪裝，還有碎料鋪裝的鵝卵石、嵌草磚及碎石鋪裝等。這些做法常用于停車場(chǎng)、人行道及園林景觀道路等。

2.2 “滯”

“滯”指“滯留”，即降低雨水匯集速度、延緩大暴雨在短時(shí)間內(nèi)形成的大量雨水流量、降低排水強(qiáng)度、防止內(nèi)澇發(fā)生。對(duì)于留滯措施，常采用綠色屋頂、生物滯留帶、濕塘、植草溝及雨水花園等。

2.3 “蓄”

“蓄”即“蓄集”，指將多余的雨水匯集保存起來(lái)，防止內(nèi)澇，常用的集蓄設(shè)施即蓄水池，存儲(chǔ)下滲后多余的雨水，方便將雨水再利用。

2.4 “凈”

通過(guò)生態(tài)凈化技術(shù)對(duì)蓄集的雨水進(jìn)行凈化，如土壤的滲透、綠地植被系統(tǒng)，過(guò)濾設(shè)施、過(guò)濾型雨水花園等都會(huì)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行凈化，然后回用到城市中。

2.5 “用”

即使用，凈化后的雨水要盡可能地被再次使用，從而提高雨水的利用率，緩解城市中水資源短缺。如綠地集蓄凈化后的雨水可用于灌溉、水池景觀；道路集蓄凈化后的雨水可用于消防、衛(wèi)生間及施工等。

2.6 “排”

在海綿城市體系的建設(shè)中，建設(shè)多種形式的雨水排泄通道，如雨水花園、生態(tài)滯留區(qū)、滲透蓄水池及通過(guò)市政管網(wǎng)排進(jìn)河流，形成超標(biāo)雨水排放系統(tǒng)，緩解內(nèi)澇災(zāi)害。

3 具體建設(shè)策略

“海綿城市”以建設(shè)為載體，相當(dāng)于新建一定規(guī)模的“海綿體”，圖2為海綿城市設(shè)計(jì)理念示意，路面以下相當(dāng)于一個(gè)大型海綿體，對(duì)城市建設(shè)要強(qiáng)化雨水的滲、滯、蓄措施，加強(qiáng)排水通道的建設(shè)，結(jié)合當(dāng)?shù)厥姓潘罎尘唧w管道設(shè)施規(guī)劃，對(duì)雨水管道及污水管道進(jìn)行分流改造，并加強(qiáng)排水防澇管道設(shè)施建設(shè)。對(duì)建筑物周圍實(shí)施園林景觀改造，如透水屋面、生物滯留、雨水花園、森林、湖泊、濕地的建設(shè)。在下雨時(shí)，市政排水管網(wǎng)與園林景觀共同進(jìn)行排水及吸水，保證路面不積水，防止城市內(nèi)澇；雨后由生態(tài)技術(shù)進(jìn)行凈水并蓄水；在干旱時(shí)進(jìn)行釋水，緩解水資源壓力。從而促使水資源得以循環(huán)使用，保障生態(tài)平衡。

圖2 海綿城市理念示意

3.1 城市道路“海綿”設(shè)計(jì)

常見(jiàn)的設(shè)計(jì)方案是在建筑物周邊建設(shè)下沉式綠地、可滲透路面、綠色屋頂及透水性停車場(chǎng)等，便于雨水下滲，而大部分雨水還是流向雨水井進(jìn)行匯集處理。圖3為城市道路“海綿”設(shè)計(jì)理念，雨水排至道路規(guī)劃的區(qū)域雨水收集井，再流入分流井，一部分流入市政管網(wǎng)排向河流；一部分雨水到沉淀池，用于活水公園，如公園中人工景觀小溪、荷花池等；一部分流入蓄水池，經(jīng)過(guò)凈化處理，流入清水池，等待后續(xù)回用。

圖3 城市道路“海綿”設(shè)計(jì)理念

3.2 公園園林

對(duì)于園林景觀建設(shè)，能更有效提高水資源的循環(huán)使用，如建造雨水花園、構(gòu)建下沉式綠地、濕地公園及鋪裝透水道路等，都屬于海綿城市理念下的常用設(shè)計(jì)手法。其中，雨水花園指人工挖掘淺凹綠地，雨水會(huì)沿著地表流散，一部分滲入地下，一部分流入凹池，此凹池可有效匯集多余雨水，并通過(guò)植物及各填充層的綜合作用使?jié)B漏的雨水得到凈化，且能向土壤滲透，有效涵養(yǎng)地下水，匯集的雨水可滿足景觀用水及園林澆灌；鋪裝透水道路是近年來(lái)普遍做法，即可滲透路面，具有較強(qiáng)的雨水滲透功能，可用于人行道、生態(tài)停車場(chǎng)、園林路面等，多采用透水磚鋪裝、嵌草磚、透水混凝土等鋪設(shè)工藝，有效促進(jìn)雨水滲透，同時(shí)在鋪設(shè)時(shí)留置坡度，將雨水按地形進(jìn)行疏散，從而解決路面積水問(wèn)題。目前，多數(shù)城市在海綿城市建設(shè)方面正是從實(shí)施公園景區(qū)改造提升工程開(kāi)始的。公園園林“海綿”設(shè)計(jì)理念見(jiàn)圖4。

圖4 公園園林“海綿”設(shè)計(jì)理念

4 結(jié)語(yǔ)

“海綿城市”不僅可以維護(hù)城市環(huán)境中的生態(tài)平衡，還有助于防洪抗旱，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。在城市建設(shè)中增加園林景觀建設(shè)，提升海綿城市的應(yīng)用發(fā)揮到最大化，在設(shè)計(jì)中綜合采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施，優(yōu)先選用滲透、調(diào)蓄、凈化等材料，能極大改善城市的人文與自然景觀，使人與自然和諧相處。