建设海绵城市的实践研究

崔艳

摘 要：安阳市位于我国豫北平原地区，水资源较为短缺。随着安阳市城市建设加快，不透水路面增多，大量降雨后，雨水得不到有效排除，容易引起内涝。针对这些问题，文章以安阳市开发区某小区建设为例，提出应当建设海绵城市来解决这些问题的观点。

关键词：海绵城市 安阳市 城市改造 建议

中图分类号：F291

文献标识码：A

文章编号：1004-4914（2016）08-203-02

一、海绵城市的概念

海绵城市，简单地来理解，就是城市像海绵一样，在降雨过程中将雨水收集起来，等待需要的时候在释放出来，用于灌溉、冲洗路面、补充景观水体。城市可以像海绵一样压缩和恢复，能够最大限度上地防洪减灾。城市的“海绵体”不仅包括小区建筑物的屋顶、植草沟、园林绿化、透水铺装等，还包括城市的各种水系，例如江、河、各种自然人工湖等。

传统城市，未能考虑城市降水资源的综合利用，只考虑到“排”。传统城市雨水通过管道将雨水快速排出城市。随着传统城市的不断发展，道路硬化增多，不透水的路面面积大大增加，盲目的发展使得雨水无法下渗到土地内，这样就造成了城市的内涝和径流污染发生次数大大增加。和传统城市不同，海绵城市可以有效地解决城市内涝问题，对于维持房地产开发前后的水文特征，维持人与自然的和谐发展有着极其重要的作用。

二、安阳市城市概况

河南省安阳市处于太行山脉与华北平原交界的过渡地带，地势总趋势为西高东低，自西向东呈阶梯式下降，大致以京广铁路为界，西部为山丘区，间有小型盆地，最高山峰海拔1632米。安阳市东部为冲击平原，最低洼地海拔高度为50米。地貌由山地、山间盆地、丘陵、平原、岗地、泊洼六种自然形态组成。

安阳市全市多年平均水资源总量为16.403亿m3，人均水资源占有量为322m3/人，亩均水资源占有量301m3/亩，低于河南省人均占有量470m3/人、亩均占有量400m3/亩的水平，分别为全国人均水资源占有量的七分之一，亩均水资源占有量的六分之一，属于水资源匮乏，供需矛盾严重的地区。

三、海绵城市的构成

海绵城市利用低影响开发雨水系统，使得开发前后的环境水文保持不变，能够使得城市像海绵一样吸收和释放雨水，达到调节环境的目的。低影响开发影响的种类有很多，以下就介绍几种低影响开发设施。

绿色屋顶，顾名思义是将植被种植于各类建筑的屋面、天台、露台等。绿色屋顶由建筑屋顶的结构层、防水层、保护层、排水层、隔离滤水垫层、蓄水层和种植基质、植被层组成。绿色屋顶可以有效地增加小区的人均绿化面积，以30万m2的住宅小区为例，假设屋顶面积为25%，则将近有7.5万m2的绿化面积；传统的屋面材料在视觉上观感较差，绿色屋顶则能带给人赏心悦目的感觉；绿色屋顶还能调节屋顶温度，研究表明，在夏日屋顶最高温度可达80摄氏度，而冬天最低可达零下20摄氏度，巨大的温差容易导致屋面材料老化，而绿色屋顶可以克服这一缺点，种植植被的屋面夏季温度通常可以保持在20～25℃，可以有效地防止屋面的老化变形，减小了屋面裂缝的可能，提高了建筑物的使用寿命。同时在冬季，绿色屋顶可以起到保温的作用，统计表明，冬季无绿色屋顶的屋面比有绿色屋顶的屋面温度低2.4℃；绿色屋顶可以有效地截留雨水，削减雨水径流总量，减少排水不畅和洪涝灾害。同时，绿色屋可有效的节约水资源，促进环境的保护和水循环的平衡；绿色屋顶可以吸收空气中的灰尘及二氧化碳，减少温室效应。植物可以通过光合作用及叶片的吸附等作用，对空气污染进行削减。同时，绿色屋顶可以通过绿化层的滞留、吸收，将屋顶的污染物有效削减。从而保护大气环境和水环境，免受破坏。

透水铺装是指将孔隙率较高、透水性较好的材料应用于道路路面。它可以使雨水进入透水铺装的内部，贮存适量的雨水或随内部的排水管道排出，减少洪峰流量，削减径流系数。透水铺装由土基、垫层、基层、过滤层、面层等构成。透水铺装可以有效的削减径流流量，使雨水迅速的入渗，减少洪涝灾害的风险；使得水资源得到有效的补充，利于生态环境的保护；透水铺装可以使路面无积水或有少量积水，从而增强道路的安全性能，保证了行人和驾驶人员的生命安全；透水铺装的较大孔隙不仅可以吸收噪音，还可以缓解温室效应，使得路面温度得到有效的降低，延长道路的寿命。

植草沟又称为植被浅沟，是一种种植有植被的具有景观欣赏性的地表沟渠，它可以通过重力流收集、转输和排放雨水。植被浅沟既是一种径流传导的设施，也可以与低影响开发的其他设施一起，输送径流雨水并且收集、净化雨水。植被浅沟根据构造的不同，共分为干式植被浅沟、湿式植被浅沟和转输型植被浅沟三种。植草沟可以有效地滞留雨水，促进土壤的渗透。同时，它还可以减缓雨水的流速，保持水土，削减径流量。植草沟对于污染物的去除和迁移也起到了较好的作用。

雨水花园通常建设在地势低洼的地区，由种植的植物来实现初期雨水的净化和消纳，是低影响开发技术的一项重要措施。雨水花园具有造价低、管理维护方便，易于与当地的景观所融合等特点。它被欧、美等多个国家广泛应用在居住小区、商业区等不同的地区。雨水花园主要由蓄水层、覆盖层、种植土层、人工填料层和砾石层等五部分组成。重金属、沉淀物等不同的污染物质随雨水径流汇入雨水花园。通过植物的吸收、微生物的作用等，将污染物去除。植物的根系，对土壤的净化也起到了一定的作用。雨水花园可以有效地去除氮、磷等污染物，与传统的措施相比，具有成本低、与周围环境融合度高、不产生其他污染等优点。

下沉式绿地有广义和狭义之分，广义的下沉式绿地除包括了狭义之外，还包括渗透塘、雨水湿地、生物滞留设施等；狭义的下沉式绿地，又叫下凹式绿地，低势绿地，指高程低于周围的路面或铺砌硬化地面约20cm内的绿地。下沉式绿地可以在降雨时，让雨水较大程度的入渗至绿地中，滞留大量的雨水，避免了传统方式中雨水管渠的阻塞、下水缓慢等问题。雨水中携带了较多的有机污染物和无机物等，随着雨水径流进入下沉式绿地。下沉式绿地可有效的阻断面源污染，使污染物得到削减。下沉式绿地的建设，减少了雨水检查井的修砌，避免了雨水井盖的偷盗事件，确保了行人的安全，防止伤人事故。

蓄水池指专门储存雨水的收集利用设施，同时它能够削减洪峰流量。蓄水池需结合当地的土质、地形等条件，可选用钢筋混凝土、砖砌等多种形式，用于地上或地下。蓄水池可用于具有雨水回用要求的小区等，回用的雨水可用于冲厕、浇洒绿地、景观用途等。

湿塘是指具有收集雨水和净化雨水的功能，是景观水体的一种。湿塘能够在平时发挥其景观功能，供人们休闲和娱乐。在降雨时，发挥雨水调蓄的功能。湿塘可以用在居住小区、公园、广场等具有较大空间的地方，对于生态保护和丰富居民生活有着重要意义。

四、构成海绵城市低影响开发小区案例研究

低影响开发的技术措施的探讨，主要是为了指导工程实践，为建设海绵城市奠定坚实的基础。下面通过对安阳市某小区的工程案例的模拟，探究低影响开发技术措施的环境效益、经济效益和社会效益，同时利于低影响开发技术措施的推广与应用。

御水园商住小区建设项目位于安阳市中华路与金沙大道东北角，项目规划总用地面积21.5公顷，规划总建筑面积71.07万m2，容积率2.47，建筑密度22.05%，绿地率达42.35%。项目主要由23栋高层住宅楼和17栋多层住宅楼组成，设计总户数约3295户。小区以水为名，小区内有河流通过，正符合了海绵城市合理利用雨水的初衷，河道的经过也有利于小区进行低影响开发。

现对该小区低影响开发的效果进行简单的评估，以判定低影响开发技术措施对于建筑小区的作用：在建筑小区的各个高层的屋顶建设绿化屋顶，种植适宜安阳市当地的种植植物，从而削减屋顶雨水径流量，减少径流污染，提高屋顶的美观及楼宇的舒适性。小区的人行道、广场等地、非机动车道均采用透水混凝土铺设，以促进雨水的尽快渗透，减少小区雨后的积水，确保行人的安全，降低小区的噪声，减少环境污染。小区绿化均设置为下沉式绿地，下沉深度比地面高程低约100mm左右，使雨水从路缘石的缺口处流入绿地。在小区设置雨水花园，从而减少雨水的径流总量，削减径流污染，提高居住小区的生活质量。

结论

安阳市是水资源匮乏的城市，水资源有着很大的不足，同时水资源污染的问题也十分严重。由于城市化进程的不断推进，居民小区拔地而起，不透水路面面积的增大，造成了安阳市部分低洼地区逢雨必涝的现象。本论文针对以上问题进行分析研究，得出以下结论：

海绵城市安阳市小区建设中应用是十分有必要的。海绵城市将传统的雨水管渠与低影响开发技术措施相结合，使得城市在小区开发前后的水文及生态环境特征保持不变，在抵抗自然灾害时，如同海绵一样，具有一定的“弹性”。在安阳市建设海绵城市，需要利用低影响开发技术措施从源头、中途和末端三方面进行控制。源头的控制，可以通过绿化屋顶、初期雨水弃流、渗透井、植被浅沟等措施实现；中途的控制，可以通过透水铺装、下凹式绿地、雨水沉淀池、滞留池等措施来实现；末端的控制，可以通过稳定塘、湿塘、人工湿地、渗透塘、雨水花园等措施来实现。

参考文献：

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[2] 陶一舟.城市街道雨水的管理与利用[J].园林，2007，22-23

[3] 张伟，王建龙，王思思.利用绿色基础设施控制城市雨水径流[J].中国给水排水，2011，27（4）

[4] 王莉萍，蔡峻.沣西新城打造会呼吸的“海绵城市”先行样本[N].城市学研究，2015

（作者单位：安钢集团金信房地产开发有限责任公司 河南安阳 455000）

（责编：玉山）