基于海綿城市理念下流域水環境治理問題的分析

孫寬

摘要：現階段，海綿城市理念已成為建設生態城市的重要思想，通過建設城市海綿結構，能實現水資源的存蓄、調節、凈化、排澇和防洪，改善城市的水環境。隨著海綿城市理念的推廣與普及，為流域水環境治理帶來了新的思路，能有效解決流域水環境治理中存在的問題，提高所在區域生態系統的穩定性，實現城市發展與自然和諧共存的目標。本文基于海綿城市理念對流域水環境治理展開探究，分析水環境治理的意義和海綿城市理念發揮的作用，找出現階段流域水環境治理存在的問題及難點，并提出解決對策，為水環境保護和治理提供參考，推動城市的生態化發展進程。

關鍵詞：海綿城市；水環境；治理；對策

新時期下，城市發展建設更為重視宜居性，生態文明城市的建設成為城市發展的主要任務。而水環境是影響城市周圍生態系統的關鍵因素。城市的建設與發展會在一定程度上導致生態系統失衡，出現植被退化、水域污染等問題，甚至出現洪水、泥石流等嚴重的自然災害，不僅會影響城市的穩定發展，還會污染流域水環境，形成城市與自然生態系統間無法調和的矛盾。海綿城市理念出現后，水環境調節功能可以有效保護流域水環境，助力水環境治理工作的有效開展。同時，隨著海綿城市理念的成熟和技術的不斷發展，在水環境治理方面發揮的作用更為明顯，能將城市水循環體系與自然生態水循環體系進行融合，形成完善的水循環系統，消除城市污染對自然水域的影響，推動城市流域水環境治理工作朝著積極的方向發展。

一、流域水環境治理的意義

我國城市流域水環境不僅受到污染物質的侵蝕，大量的城市用水需求導致自然水域水量驟減，生態結構變得脆弱。隨著自然生態環境惡化，城市環境會受到影響，導致居民生活質量下降，不利于生態文明城市的建設與發展。由此可見，城市流域水環境治理具有重要的意義，可以從多方面改善城市和自然環境。

首先，流域水環境治理能緩解城市用水緊張問題，提高水資源的利用效率。我國水資源總量大、人均較少，且分布不均衡。城市在發展過程中，人們使用的水資源大都從流域的自然水體和地下水中獲取，雨水、污水又會直接排放到自然水域中，此種水循環模式不僅會浪費水資源，也會造成水污染的問題，不過，通過水環境治理，可以顯著降低城市對自然水域的依賴，緩解自然生態系統與城市發展之間的矛盾。

其次，流域水環境治理可以在一定程度上降低水污染，提高對水環境的保護力度。從城市水資源處理能力角度看，現有的城市污水處理技術較差，工業污水的大量排放給自然水域造成極大負擔，導致生態修復速度不斷減弱，然而，通過水環境治理能夠有效解決此問題，并建立穩定的生態系統。

二、海綿城市理念對流域水環境治理的作用

海綿城市理念下，全面改良了城市水循環系統，不僅可以提升水資源的存蓄能力，實現水資源的人工調整，減少對流域水環境的干擾，還能在一定程度上凈化水資源，減輕城市污水給自然水域造成的負擔，更好的保護水環境、治理流域水污染。通過海綿城市設計應用調查，形成了“城市+自然”的復合型水循環體系，在減少水污染、修復生態結構中具有重要作用。

（一）形成復合型水循環系統

復合型水循環系統是指城市水循環系統與自然生態水循環系統的有機融合，傳統城市水循環系統依賴于生態系統，在自然水域中抽取水資源，將使用后的廢水經過處理排放到自然水域中，不僅會減少自然水域的水量，還會增加污染，影響生態系統的穩定性。海綿城市理念下，城市水循環系統可以從根本上解決這一問題，改變城市水源結構，利用海綿結構吸收和存儲自然降水，使城市變成類似海綿的結構，在水量充沛時吸收水分，在缺水季節緩慢釋放存儲的水分，形成科學的水循環體系。該系統中存蓄的水分不僅可以為城市供水，還可以反哺給自然生態系統，維系自然水域的穩定性，避免出現洪水和枯水問題，形成良性的城市生態水環境。

（二）減少自然流域水環境污染

海綿城市具有降低自然流域水環境污染的作用。受制于當前的污水、廢水處理技術，城市排放的廢水往往含有不能徹底清除的少量有害物質，需要依靠自然生態系統的自我修復能力。隨著污染物質的積累，超出了自然生態系統的自凈能力上限，會導致城市流域自然水環境逐漸惡化，最終污染自然水域。海綿城市形成的水排放系統能通過水流的自然過濾、滲透和沉積消除自然降水中含有的有害物質，避免通過排水系統進入到河流中，降低生態系統的負擔，從而提高自我修復能力，減少水環境污染。

（三）修復自然生態系統結構

自然生態系統修復能力存在上限，傳統的城市排水系統直接將雨水通過排水系統排放到河流等自然水域中，雨水中徑流污染嚴重，大量的降水攜帶城市的污染物質進入自然水體中，水域中的有害物質不斷積累，遠遠超出自然生態系統的自我凈化和恢復能力，導致自然水體污染惡化，呈現出變黑發臭等現象，并污染流域兩岸的自然環境。在海綿城市理念下，城市排水系統能過濾徑流中存在的污染物質，下沉式綠地、透水路面都可以有效阻擋徑流污染進入到自然水體中，而且海綿城市蓄水功能可以存儲與收集降水，經過沉淀和凈化后投入使用，減少污染物質的排放，加速自然生態系統的修復，使其形成更加穩定的自然生態體系。

三、當前流域水環境治理中存在的問題

在當前城市流域水環境治理上，雖然投入了大量資源，但取得的成效有限，很多污染物質無法徹底消除，治理效果不佳。通常情況下，城市流域水環境污染主要來源于徑流污染，徑流污染是指自然降水在城市地面上形成徑流，將污染物質溶解或裹挾在水中，一同排放在自然水域中，導致水環境污染。徑流污染中主要的污染物質分為三類：第一，物理性污染，常見的包括粉塵、懸浮物、碎屑等；第二，化學性污染，主要以溶于水的化學物質或其他導致水體富營養化的有機物等；第三，生物性污染，主要為城市存在的大量細菌、霉菌。這些污染的處理難度大，如果不解決源頭問題，僅采取治理措施難以達到預期效果。因此，需要針對現階段治理中存在的問題進行深入探討。

（一）地下水污染與開采問題

地下水污染與開采是當前城市水域環境治理中的重點與難點。地下水主要埋藏于地下含水層中，受污染的概率較小，人類活動導致大量的地下水被開采，地下水透支。地下水的枯竭造成地表自然河流、湖泊中的水分加速滲透，進入到地下含水層中，地表水中存在的物理性污染物質可以通過泥沙、卵石等進行過濾。但溶于水的化學污染和微小的生物污染難以有效控制，會污染地下水，進一步導致城市可用水資源儲量降低。

（二）流域水環境污染問題

流域水環境污染問題是當前治理的一大難點，主要原因有：第一，當前水污染治理技術落后，難以有效治理現有的污染水域，大部分污染治理只能通過物理方法打撈存在的污染物，難以形成長效的污染治理機制。第二，流域水環境是動態變化的，水流會將污染物帶到下游，進一步擴散污染范圍，再加上現有的水環境污染治理方式難以覆蓋全面，工作量大，治理難度較高。第三，流域水環境污染源沒有徹底根除，城市徑流污染的存在導致污染治理速度小于污染速度，水環境污染日益惡化。

（三）流域洪水災害頻發問題

城市發展會在一定程度上破壞城市所在區域的自然環境，導致自然生態系統的退化，水土流失問題日益嚴重，提高了發生自然災害的風險。洪水產生的直接原因是地表涵水能力下降，地表快速匯集成徑流，隨著流量的逐漸增大，匯入到河道中形成洪水，導致區域水環境遭到破壞，難以形成穩定的生態系統。

（四）流域水資源減少問題

流域水資源儲量的減少是當前水環境治理面臨的問題。通常在自然水循環系統中，地表水蒸發會形成降雨，降雨被植被吸收或進入河流，通過蒸發再次形成降雨，是一個閉合的循環體系。但隨著城市的發展，周圍流域的自然環境遭到破壞，地表的涵水能力下降，水流全部涌入到河流中，會使水資源儲量減低。

四、海綿城市理念下流域水環境治理措施

海綿城市理念下，流域水環境的治理工作得到了極大改善，改變了治理思路，從原本的污染治理轉移到污染源治理，重點控制污染源頭，通過雙管齊下的治理模式，提高區域水環境治理的效果。海綿城市理念重點針對水循環系統進行改良，通過提高水循環系統的性能水平，解決污染物質進入流域中的問題，同時降低城市對自然水體的依賴，預防洪澇災害，提高自然水環境的自我修復能力，全面提升城市流域自然水環境品質。

（一）建立海綿城市“海綿體”結構，減少地下水開采

在海綿城市理論指導下，城市排水系統需要建設“海綿體”結構，這是海綿城市的核心，也是發揮城市蓄水和供水功能的關鍵結構。“海綿體”結構能在降水的旺季將水分存儲于城市中，在干旱缺水的季節，緩慢釋放水資源，用于城市的綠化、灌溉以及工業生產等，以此解決干旱季節城市為了滿足用水需求過度開采地下水的問題。不僅如此，海綿城市排水系統對氣候環境的影響較小，隨著長期調節自然水資源，減少地下水開采，更好的保護地下水資源。

（二）利用海綿城市凈水功能，減少城市污染源進入水域

海綿城市排水系統可以有效凈化城市降水，避免污染物質進入城市流域水環境中。水源凈化的基本原理主要以過濾和植物凈化為主。在海綿城市建設中，雨水收集設施包括透水路面，可以有效過濾地面雨水中含有的物理性污染物質，例如，對顆粒、粉塵、漂浮物等進行過濾，保護水域環境。除此之外，還可以利用植物凈化自然降水。下沉式綠地是利用高差將降水聚集在城市綠化帶中，綠化帶中的土壤可以處理污染，植物可以吸收水中存在的有害物質，包括氮磷鉀等有機物質，有效控制污染源，防止進入自然水域中造成水體富營養化，實現污染源的有效控制。

（三）通過海綿城市蓄水結構，實現洪澇災害問題控制

對于城市流域洪澇問題的處理，海綿城市的蓄水能力可以有效解決地表徑流的匯集，防控洪澇災害發生的必要條件。傳統城市建設導致地表吸收水分的能力下降，水分匯集在一起形成洪水。海綿城市中地表、屋面、道路和綠化可以吸收降水，減少地表徑流，使城市流域的水環境更加穩定，恢復水域周邊生態系統。

（四）發揮海綿城市調配作用，反哺自然水環境

針對城市流域水資源儲量減少的問題，海綿城市可以從源頭控制和緩解，實現水環境的綜合治理。通過分析發現，水資源儲量下降的主要原因是水分流失和城市用水量增加。海綿城市能有效對地表徑流進行節流，避免大量水資源匯集到河道。不僅如此，海綿城市存儲的水資源可以用于城市發展，減少對自然水域的依賴，多余水分可以在干旱季節反哺給城市周邊的生態系統，提高生態系統對惡劣自然氣候的抵抗能力，優化城市生態環境。

五、結語

綜上所述，隨著我國城市化發展進程的加快，必然會出現城市發展與自然生態環境之間的矛盾。其中城市流域水環境治理問題是關鍵，不僅治理困難，也很難取得有效成果。在海綿城市理念指導下，通過改良城市水循環系統，不僅可以從源頭解決流域水環境的污染、生態破壞以及自然災害問題，還能提高生態系統的穩定性，促進可持續發展，推動建設生態文明城市。

參考文獻：

[1]呂馬飛，朱曉娟，王婷婷，等.基于TMDL理念的流域排口污染物削減研究[J].華北水利水電大學學報：自然科學版，2020，41（02）：6-8.

[2]辛恒.海綿城市理念在河道水環境治理中的應用研究[J].交通科技與管理，2020（05）：1-2.

[3]許衛衛，賈立章.基于海綿城市理念下的城區河道治理提升措施研究[J].綠色科技，2022，24（06）：54-56.

[4]鄧新勇，石文豪，胡濤，等.基于海綿城市理念的城市下墊面建設策略分析——以廣州市南沙區海綿城市建設為例[J].建設科技，2022（03）：67-69.

[5]陳廣華.基于海綿城市理念的流域協同治理策略研究[J].黑龍江水利科技，2021，49（10）：4-5.

[6]劉艷.基于海綿城市理念下市政道路給排水設計分析[J].交通科技與管理，2021（11）：1-2.

[7]武慧生，張海.基于海綿城市理念的城市生態防洪體系探究[J].山西水利科技，2020（04）：1-6+13.

[8]王沫.從流域和多空間尺度探討城市內澇現象及治理建議[J].長江技術經濟，2021，05（03）：8-11.

[9]梁軍.海綿城市理念下城市河道景觀規劃設計研究——以巴中市城區段河道景觀規劃設計為例[J].城市建筑，2021，18（20）：164-166+176.

[10]王朝宇.海綿城市理念在河道水環境治理中的應用分析[J].地下水，2020，42（05）：308-309.