海綿城市理念在城市水利工程設計中的應用

張 軍

隴南市水務局 甘肅 隴南 746000

近年來，城市化在建設發展的過程中，受到氣候變化、生態環境變化等多方面因素的影響，水資源調配和利用方面存在不同程度的問題，不僅使得部分水資源被浪費，還增加了水災害的發生幾率，威脅城市發展健康。一方面，部分城市內澇頻發，給人們的生活造成諸多不便；另一方面，水資源供應不足在一定程度上制約了城市經濟發展水平的提升[1]。此外，部分城市雖然降雨量充沛、水系發達，但是由于水利工程的設計規劃不足，也造成了缺水、水源污染等情況，進而引發水危機。為此，城市規劃建設中必須要重視水利工程的優化完善，并基于海綿城市理念，通過水利工程解決水資源短缺、水生態惡化等系列問題。

1 海綿城市理念

海綿城市主要是指一座城市就像海綿一樣可以吸納雨水，當其面臨更大的降雨量、環境變化等問題時，城市具有良好的適應性，能夠積極有效的應對，在人們工作生活、各個行業發展需要水的時候，也能像海綿一樣釋放存水，提高水的利用率[2]。

海綿城市理念主要主張三個方面：

其一，主要解決城市和自然之間的矛盾。相對于傳統城市建設而言，海綿城市的建設更加先進，其實從整體的角度出發，目光十分長遠，關系到人類社會和自然環境全局，并重視自然環境的保護和修復，將其作為主要的指導思想。該理念不僅滿足了自然發展規律，解決了系列自然生態危機，還能助力城市持續化發展。海綿城市重新考慮了人和自然的關系，并始終遵循互相尊重、順應保護的原則，盡可能的減少城市建設中對周圍生態環境及資源過度的開采和污染，對于傳統建設中存在的不足積極改正，不會盲目地改變原有的自然生態，而是保護生態環境。除此之外，在海綿城市理念下，土地不再是盲目地擴張，工程建設也變得更加精細化、綠色化，政府部門倡導各個行業注重人和自然、經濟社會之間的協調和配合，在減少生態資源消耗的基礎上，強化地表滲透功能，使得雨水能夠有效的滲透下去，并能實現良性循環。

其二，內在目的是重構城市水文循環。目前，就大部分城市規劃現狀來看，其水文循環依然處于被人為干預的狀態，甚至個別城市的水文循環處于切斷的狀態。隨著各個城市的交通越來越暢通，硬質路面鋪裝雖然提高了交通水平，便于人們日常出行，但是也阻斷了水向地下的滲透，增加了更多安全隱患。原本雨水消納的路徑十分多，但是卻被市政管網等影響，使得水文循環也被破壞。而海綿城市的理念就反對這一做法，其要求結合現實發展需求，恢復地下水補給，不再以單純的快排為管理目標，切實有效地提高了雨水資源的利用率。此外，在該模式上城市的生態景觀得到優化，從不同的角度對徑流、水質等展開調控，大大填補了缺失的滲透和滯留環節，使得原本被破壞的水文循環得到有效的修復。

其三，該理念從根本上轉變了排水思路。傳統水利工程建設中，主要是追求雨水排放得多、快、暢通，這就使得雨水的滲透、調蓄和資源化利用在一定程度上被忽視。水利工程建設更多是圍繞簡化管道尺寸和鋪設、維護管道暢通等方面，降低了水資源的利用率。海綿城市理念下，追求循環使用和多余排放的主旨，通過對自然環境低影響的規劃設計，把水的生態管理與市政管網相結合，進而達到滲透、滯留、調蓄、凈化等協同的目的，有效地降低了城市地表徑流，全方位、多層次的實現各個目標，如實現徑流總量控制等，恢復城市水文規律的良性循環[3]。

2 海綿城市理念在城市水利工程設計中的基本原則

2.1 堅持三步走戰略

第一步是要加強保護工作，第二步是要做好修復治理工作，第三步是在低影響的前提下進行水資源的開發利用。具體而言，首先相關部門應結合實際情況，全方位的做好規劃工作，劃定水生態紅線，加強水資源保護力度，旨在滿足人們工作生活需求的同時，促進城市綠色化發展。其次，政府部門要積極從頂層優化設計，統籌各類資源，制定完善的治理措施，為相關作業人員提供參考依據，并以自然調蓄、凈化為主，要求作業人員有序展開工作。將工程措施和非工程措施結合起來，全面發揮不同作業的功能效用。最后，在水利工程的實際健康中，應當將綠色生態放在第一位，遵循低影響的開發原則，不斷細化各個步驟，優化各個方案，盡可能的減少工程建設對自然生態的負面影響。

2.2 堅持規劃引領

從整體的角度上統籌規劃，相關部門提前做好調研工作，綜合各項數據資料，深入分析后全面考慮相關影響因素，編制科學合理的水利工程建設方案，不斷地細化各項條例，最大化地發揮規劃的約束作用。同時，管理人員還應積極做好各項工作的有效銜接，暢通信息傳輸渠道，確保雨洪管理工作的持續化開展。規劃人員要深刻解讀海綿城市理念，并結合城市水利工程的規劃要求，制定詳盡的方案，并動態化地調整和完善。各個部門之間加強聯動交流，全方位強化水利工程施工部門和其他各個部門的交流工作，做好水利工程規劃和城市道路規劃、園林綠地規劃等銜接工作，統籌協調好上下游、地表水和地下水等方面的相互利用關系，進而最大化的發揮連片效應，使得更大范圍內的治理水平得到顯著提高。

2.3 堅持問題導向和因地制宜

相關部門應綜合考慮水利工程規劃設計中的各類影響因素，并結合城市水資源、洪澇災害發生頻率、地形地貌、降水徑流等合理分析自然地理特點，確定水利工程建設的目標和具體流程，注意關鍵點，確保設計方案的順利落實，借助水利工程推動城市進一步發展，提高城市水資源水環境承載力。

3 海綿城市理念在城市水利工程設計中的滲透策略

3.1 總體目標

海綿城市理念下，水利工程設計的根本任務就是要將城市河湖水系和地下水系統建設成統一場所，其能夠有效的實現雨洪水的蓄積、調節和凈化，如此才能夠在一定程度上發揮“滲、蓄、凈、用、排”的治理效益[4]。相關部門應從整體的角度上統籌規劃，合理地規劃洪澇水出路，完善運行體系。與此同時，相關部門應加強對雨水、再生水等資源的利用，提高生態效益，減少其他能源浪費，優化城市水資源承載力。對于城市河湖而言，要進行水系連通和綜合治理，為海綿城市的建設提供重要基礎。水利工程設計中，核心目標涉及到的內容較多，包含了水資源利用、水生態修復、河湖水系治理等等，為此各個城市需結合現實修建需求，不斷細化建設目標，構建出蓄泄兼籌的水利工程保障體系，持續提高城市的防洪排澇水平，保障居民安全生活。

3.2 整體架構

1.增大雨洪蓄滯空間，提高水體自凈能力

首先，在實際的工程規劃過程中，相關部門應提前做好調研工作，結合濕地保護區情況，劃定水生態修復工程、水利風景區工程，有針對性的從多個層面對水源進行保護和涵養，采取積極有效的措施修復對應的系統。依據不同區域，劃定不同生態功能，并通過植樹造林、設計人工濕地等方式使得原本系統中存在的各類問題得到有效的彌補。其次，有必要對河道生態系統展開治理，尤其是常見的生態清淤工作、對部分違規人員的懲處工作等。通過增大河道過水斷面，增加湖庫庫容，嚴禁相關活動進行，進而提高河湖庫塘行洪、蓄洪、滯洪能力，從根源上阻斷很多內源污染的情況，使得生態系統的自治功能得到顯著增強。在改善河流形態的空間異質性時，不要一味地采用裁彎取直方法，而是要結合現實需求改造原本的平直岸線，做到靈動多變、跌宕起伏，如此才能夠為多樣性的生物群落恢復創設優質條件，使得其符合自然河流的地貌學原理[5]。再次，有關部門應高度重視，原因是這些區域本來也屬于濕地類別，其可以有效的連接水域和陸地的生態系統。以全面提高水體自凈能力為目標，依據濕地的實際情況，員工可以對岸坡進行生態系統改造。這樣不僅能夠保障岸坡的穩定性，使得其符合生物棲息，還能有效防止水土流失，進一步促進河流和湖泊水資源向地下水滲透，使得其周圍的土地等得到滋養，生物群環境得到優化。在水岸交接帶設置淺灘、滯水塘等，相對于原本的情況而言能夠顯著增加對雨洪徑流的滯蓄、承泄和凈化能力。除此之外，在水閘等落差大的擋水建筑物中還可以設置專門的魚道，這樣不管水上面的生態環境如何，下面的水生生物自由穿梭，不會受到負面影響。城市建設進程中，難免會出現一些萎縮消失的湖泊等，可以對其進行針對性的恢復，增加綠色生態面積。

4 推進生態水網工程建設，加強水系互連互通

在實際的水文循環管理過程中，各個城市可以以中小河流為單元，結合實際情況建設對應的渠道工程、調水工程等等，以湖泊等為調蓄節點，使得各個水利工程和河湖庫塘等全面聯系起來，加強了聯合調度，如此不僅最大程度地發揮了水利工程的整體防洪效益，降低了洪澇災害的發生幾率，還大范圍的轉移超標準雨洪水，進一步提高了資源配置，實現了河湖庫塘連通，強化了防洪除澇、雨洪水利用的保障能力。與此同時，在海綿城市理念的指導下，各地政府部門還可以以水網為框架，在原本的基礎上進一步優化規劃城市布局，多層次的考慮影響因素，將其和流域、區域防洪規劃整合起來，從而合理地劃分不同的防洪排澇區域，最終妥善的安排部分水的外排出路。

5 以各項工程為載體，對雨洪水進行優化利用

在城市規劃設計中，確保在建筑和小區、道路和廣場、調節塘、蓄水池等修建對應的設施。在河湖庫塘等水域，也要積極地修建堤防、涵閘等水利設施，如此能夠對各類雨洪水進行合理存儲，也能有效地對其進行二次利用[6]。針對降雨量較多的區域和季節，可以建設橡膠壩等攔蓄工程，針對河道中的雨洪水進行分段攔截，這樣不僅能減少成本支出，還能發揮生態護岸等應用優勢，當下雨量增加的時候，雨洪水可以自然入滲，此外還可以人工進行干預，實現人工促滲。利用地下水形成的降落漏斗，結合現實情況，合理規劃并建設人工滲灌、取水等設施及截滲壩工程，還可以建設專門的地下水庫工程，如此能夠進一步增加水資源的管理空間，為雨洪資源提供更大的存儲地方，實現海綿城市這一理念。如表1所示，為建設海綿城市所需的生態水利工程和非工程措施。

表1 具體措施

6 結語

在城市規劃建設匯總，海綿城市理念有助于推動城市健康發展。水資源作為重要地資源之一，加強對水利工程的設計規劃不僅能提高城市防洪排澇的能力，提高其對水資源的利用率，還能優化生態環境，提高城市居民生活幸福感。