海綿城市技術在城鎮規劃建設中應用的技術要點研究

劉俊宏

摘 要：近幾年來，城鎮的暴雨內澇問題時有發生，為從源頭解決城市內澇問題，保護和改善城鎮生態及居住環境，提出海綿城市建設理念，從技術層面出發，總結建設推廣、建設規劃的問題，提出應對措施，介紹建設技術要點、滲蓄技術施工控制點，以期對海綿城市的規劃與發展提供幫助。

關鍵詞：海綿城市；城鎮規劃建設；技術要點；透水混凝土

中圖分類號：TU992 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2023）01-0094-03

0 引言

近年來，城鎮擴張使得城市內不透水面積、地面硬化面積占比快速增加，但是對城鎮泄水排澇等基礎設施缺乏科學的規劃，城鎮暴雨內澇問題時有發生，提升城鎮排水滲流系統已迫在眉睫。

為促進城鎮規劃建設的健康發展，城鎮開發要為生態環鏡留有余地，通過滲、滯、蓄、凈、用、排相結合，建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市概念應運而生。

1 海綿城市的定義和作用

海綿城市簡單來講就是建設一種像海綿一樣的城市，使城市具備海綿的特性，進而提高城鎮應對水體類自然災害的能力。

海綿城市是指在城鎮化進程中，通過自然滲透、自然進化、自然生態循環、有效控制和減少城市內澇對環境的影響，使區域內水資源、水生態得到良性循環的新型城鎮化模式。海綿城市能有效利用自然生態系統中的水，通過其自然地滲透、儲存、轉換來保持水分，并在暴雨期間最大限度地發揮其吸水、蓄水、滲水、凈水作用，實現雨水資源最大化利用。海綿城市具有積存徑流、釋放水分及減輕徑流污染的作用，同時還能有效控制雨水徑流量，提高土地利用效率和效益，是一種具有良好生態效益和社會效益的綠色城市建設。

2 海綿城市建設技術

海綿城市建設是一種新型的城市雨洪管理模式，它以自然吸收、慢排緩釋、源頭分散式控制為主，能夠在城鎮建設和發展中有效控制污染物排放，可以用來維持和保護場地的自然水文環境，有效緩解城鎮不透水面積增加導致的排洪泄洪問題。

在海綿城市規劃過程中，規劃設計人員既需要提升對海綿城市建設重要性和必要性的認識，又需要對正確地掌握、理解及使用海綿城市建設理念。在海綿城市建設過程中，一方面要從多個層面來減緩雨水大量進入自然河道、滲流通道等排水設施的過程，另一方面也要充分考慮不同地區在雨洪管理時存在的切實問題，并采取針對性措施解決問題。

3 海綿城市理念的發展

海綿城市建設最早可追溯至19世紀。德國以“高效集水、平衡生態”的理念，通過發達的地下管網系統、先進的雨水綜合利用技術，來進行城市綠地建設。瑞士則推行“雨水工程”，采用花費小、成效高、實用性強的雨水利用計劃推行城鎮建設規劃。德國、美國、瑞士等國家逐步形成了完善的海綿城市建設規劃系統，澳大利亞、韓國、新加坡、日本等國家也開始將海綿城市納入城鎮總體規劃建設中。

在國內，為了解決日益嚴重的洪澇災害，2001年國務院發布了《國務院關于加快推進海綿城市建設的若干意見》，此后全國各地都開始探索海綿城市的建設工作。2015年，水利部從城市水利的角度發布了海綿城市建設的指導意見，提出了要因地制宜科學合理地制定海綿城市建設總體目標和子指標。同年，國務院確定了海綿城市建設目標，各地海綿城市建設要盡量減少城市開發建設對生態環境的影響，80%的雨水要滲透或回用，2030年要有80%的城市達到此要求。

4 海綿城市建設推廣中存在的問題及應對措施

4.1 規劃缺乏可操作性、先進性

我國海綿城市建設多是基于經驗模式，缺乏科學性、可操作性，沒有統籌考慮城市發展和生態環境，無法滿足建設需求，建設技術缺乏實用性、靈活性。

應對措施：不同城市要立足于城鎮本身的發展，做好建設規劃，不能一味模仿，要減少商業類建筑，增加綠地綠化面積，保障城鎮的建設可以對雨水進行有效吸收，增加土地道路等的有效滲透能力，實現對雨水回收利用。

4.2 法律法規滯后、不完善

海綿城市建設是龐大的系統工程，現有法律法規尚不能完全滿足當前和未來的發展要求，對海綿城市建設缺乏明確界定，不利于更好地開展與實施海綿城市建設。針對不同地域的不同情況，其保障體系也不夠完善，缺乏統一的法律政策引導支撐[1]。

應對措施：國家要加強政策性引導，完善政策指引，對海綿城市進行合規化設計，地方政府要建立健全相關政策，完善排水防內澇設施系統的各項制度，明確職能分工，加強相關部門間的聯動，協調做好上下岸、內外堤、地面上下等建設項目統籌的規劃及審批。

4.3 項目過于分散，缺乏合理的統籌規劃

海綿城市構建大排水系統，需要近遠期規劃相協調，將眾多項目統一規劃，因此會涉及多部門協調工作、多階段共同參與、多環節環環相扣，在諸多后開發項目規劃設計中會存在諸多不合理、不完善之處，缺乏統一部署。

應對措施：要將城市規劃、國土、水文、地質等多個相關專業進行結合，將建筑、道路、排水、園林、交通等多個不同類別的項目整體規劃，部門間建立暢通高效的協調機制，以確保低影響開發設施的實施。

4.4 建設實施進度不均衡，資金短缺嚴重

我國一直在大力推進開展海綿城市建設工作，但具體實施進度不均衡，部分地區雖已啟動試點建設，但缺乏必要的資金支持，導致后續投入不足，實施進度緩慢。

應對措施：一方面要加大政府層面資金的投入力度，通過財政預算加大對海綿城市的支持力度，統籌規劃建設維護資金等經費的使用，提高資金使用效率。另一方面要多渠道落實資金，探索供排水和處理水資源等事項的管理機制，吸引優質社會資本方參與，探索海綿城市建設的新模式。

5 建設規劃中需關注的問題

海綿城市建設要求將雨水徑流控制在一定范圍內，實現降雨時生態、景觀和水質的“三水統籌”，實現城市防洪排澇和水資源合理利用，因此，在建設規劃中有以下4個要點。

5.1 合理控制雨水

雨水聚集一方面可以利用現有地形地貌的雨水花園、蓄水綠地、調蓄池等雨水管理設施，將地表徑流與雨水充分協調，在雨季充分收集利用，合理處理雨水中各種污染物和垃圾。另一方面要從源頭控制，從雨水徑流方面削減排水總量和峰值流量，減少城鎮建設對水文的影響。地面綠地、地面鋪裝（包括路面鋪裝材料、鋪裝圖案）和地面綠化都是海綿城市工程建設中控制雨水常用方式。

5.2 控制城市內澇

城市內澇控制要將城市作為有機生命體，因地制宜、因城施策，提升城市防洪能力，形成“源頭控制、管網排放、蓄排并重、超標應急”的體系，將收集來的雨水調蓄并排入雨水管網，后續根據需要將雨水調蓄進入生態池或調蓄池貯存起來。要注重維護與城市相連通的河湖形態，避免簡單排除彎路取直、侵占生態空間的方式促進城鎮的發展，要恢復、保持周邊河湖的自然連通及流動性，合理開展河道、湖泊、池塘、排洪溝等的治理，提高排澇能力，確保與城市排水系統能力相匹配，可有效控制城市內澇現象。

5.3 合理應對內澇災害

城市內澇防范意識是海綿城市建設中不可或缺的組成部分，制定內澇防范工作方案，結合城市積水點、易積存點、地勢低洼部位以及主要排水通道等情況，設置相應的排滲設施，有效控制暴雨徑流。海綿城市應以緩解內澇為重點，兼顧削減雨水徑流污染，提高雨水利用水平。避免將傳統綠化、污水收集處理等建設項目作為海綿城市規劃內的建設項目，將建設海綿城市機械的理解為建設透水滲透等海綿設施。此外，還要結合氣候條件、場地條件、地質條件、規劃目標、技術經濟合理性、公眾訴求等因素，靈活選取滲、滯、蓄、凈、用、排等多種措施組合，增強雨水就地消納和滯蓄能力。這是應對內澇災害的有效手段。

5.4 杜絕地下水污染，保護生態環境

海綿城市的建設要注重與自然結合，要利用所有天然的、修復的、人工建設的綠色基礎設施，實現對雨水的積存、滲透及凈化，最大程度削弱對原生態系統的干擾、破壞。建設海綿城市要在全面掌握水系的基礎上，著眼于流域、區域分析城市生態系統，構建良好水、城關系，為排水留出足夠空間、足夠出路，實現城市水的自然、有效循環。對雨水進行治理，能減少市政給水排水和地下水資源開發造成的損失，通過截污及生態攔截等措施，將城區雨水經處理后再排入生態池或生態溝，并用植物、格柵等對雨水進行過濾處理或凈化，以減少地下水污染，達到保護生態環境要求。

6 海綿城市在城鎮規劃建設中的技術要點

6.1 因地制宜制定排水方案

部分城市積極出臺相應政策，大力推動海綿城市建設，但由于缺乏嚴格意義上的標準，導致城鎮規劃建設仍處于“摸著石頭過河”階段。針對這一情況，要根據各地實際情況制定建設方案及技術要點，從規劃源頭開始控制雨水收集利用系統，避免造成洪澇災害和水環境污染等問題。針對不同地區、不同城市提出不同的方案，主要可以采取4種途徑：①采用滲蓄技術（透水混凝土、透水磚等）改造原有城市排水系統。②采用滯留法（雨污分流、管道截留、溢洪控制）或滲透法（雨污水分流）改造現有市政排水設施。③通過生態調水技術來實現對原有雨水資源的再利用以及削減徑流總量。④采用多種方式結合的方法（如生態綠地、滲井及透水磚等）補充原有市政排污系統。

6.2 因勢利導舒緩泄洪壓力

為實現海綿城市規劃建設，還應考慮用地性質、地形地貌、交通運輸條件、建筑布局等因素對雨水的影響，將降雨徑流控制在一定范圍內，并與水安全有關因素綜合考慮。從具體實踐來看，需要采取一定措施降低暴雨徑流峰值、減少徑流污染物流失、增加蓄水能力以達到控制目標，并使其與建設目標相匹配。具體措施有以下5個方面：①采用人工濕地等物理措施下墊面進行修復改造。②通過鋪裝透水磚、透水混凝土等透水材料將降水徑流截留至蓄存空間。③采取人工濕地等生物措施對雨洪過程進行控制，提高地下水回灌能力，降低徑流污染物濃度。④通過植樹造林提升景觀效果等途徑降低面源污染并改善水質。⑤通過開展海綿化建設項目將場地內自然水系統、人工濕地、生物等生態因子有機結合使用從而實現生態與經濟的協調發展。

7 常見滲蓄技術施工控制要點分析

在海綿城市建設過程中，滲水、蓄水是所有技術措施的開端，只有在對雨水吸收、蓄留的前提下才能進一步實現凈化、儲存、使用和排放。實現滲蓄技術最便捷的途徑是透水鋪裝，其在城市道路建設中應用也較為廣泛，采用空隙大的結構層、排水滲透設施使積存雨水能通過鋪裝結構實現就地下滲，從而達到削弱地表徑流的目的。透水結構的鋪裝能使雨水就地迅速下滲，既補充地下水，又可以保持土壤濕潤，維護地下水、土壤的生態平衡。據測算，5 000萬 m2透水地坪，按年降水量600 mm計算，可蓄水3 000萬 m3，這相當于一個中型水庫容量。由此可見，透水鋪裝蓄水能力十分強大。

常見的透水鋪裝分為透水混凝土、透水磚、透水瀝青、鵝卵石、嵌草磚及鋪裝碎石等。當透水鋪裝對道路路基強度和穩定性的潛在風險較大時，可采用半透水；當土地透水能力有限時，應在透水鋪裝的透水基層內設置排水管或排水板；當透水鋪裝設置在地下室頂板上時，頂板覆土厚度不應小于600 mm，并應設置排水層[2]。

8 結語

目前，我國仍然存在水資源短缺、水環境污染等問題，建設海綿城市是應對上述問題的有效方法。海綿城市的建設不僅有利于緩解城市內澇問題、控制雨水徑流污染，更有利于緩解缺水問題。海綿城市建設要以保護、修復、恢復自然狀態為目標，使經濟與社會、城市與自然協調發展，達到生態系統與社會環境并重的目的與效果。因此，合理規劃建設海綿城市是通過生態化手段來提高水生態系統可持續發展的必要方式，對達到水體自凈、調節水環境、節約用水、保障人體健康等具有深遠的意義。

參考文獻

[1] 王明昭.海綿城市建設項目實施的難點與建議[J].智能城市，2019，5（8）：10-11.

[2] 張卉.海綿城市滲水、滯水技術概述[J].內蒙古石油化工， 2019，45（1）：78-79.