以建设“海绵型城市”改善城市排水及生态环境的研究

刘吉

摘要：随着我国城市化建设的不断发展，城市周边水文生态环境呈现出逐渐恶化的趋势。为了改善这一局面，将排水与蓄水相结合的海绵型城市建设模式应运而生。基于此，本文首先从概念和设计理念上阐述了海绵型城市的内容，其后重点从排水系统和生态环境两个方面提出了基于海绵型城市理念的优化措施。

关键词：海绵型城市；洪涝灾害；排水系统

引言：排水系统对城市发展和居民生活具有重要意义。在干旱严重的地区，做好排水系统的雨水收集工作可以加强城市內可用水资源的储量，改善居民的生活用水质量；在雨水过多的地区，做好排水系统的雨水分流和排放工作，有利于及时将路面积水疏导排出，防治城市内涝，平衡城市的水生态环境。所以，有必要根据海绵型城市的建设理念，对城市排水系统做出分析研究。

一、海绵型城市概述

（一）海绵型城市的概念

海绵型城市的概念由习近平主席在2012年低碳城市与区域发展科技论坛上提出，意在通过结合人工措施与自然力量，建造水生态良好、排水功能强的绿色节能城市。顾名思义，海绵型城市即通过一系列优化改造措施，构建出像海绵一样既能吸水、蓄水，又能释水、循环用水的新型城市雨洪处理模式，这一概念要求城市雨水系统在应用材料和设计结构上必须具备适应不同环境变化、有效处理雨灾洪灾的能力。

（二）海绵型城市的建设理念

构建海绵型城市，首先要改变传统的城市设计观念。过去的路面很硬且缺乏疏水口，大雨天气时只能依靠管道、泵站等灰色基础设施进行排水，以雨水快排、雨水集中为目的，往往出现“逢雨必涝”的情况。对此，新型海绵城市的设计观念上发生了转变，以慢排慢放、分散处理为主，利用渗水砖、植草沟、下沉绿地等绿色设施与灰色基础设施相结合，继而在避免洪涝灾害的同时实现了雨水的收集和再利用。

其次，海绵型城市还应遵循以生态环境为前提的发展原则，对自然雨水、地下水以及地表水的运用进行统筹规划，用复杂性、发展性的眼光看问题，在尽可能实现城市内水资源积累、疏导和净化的同时加强生态环境的保护。

二、基于海绵型城市的排水和生态环境改善措施

（一）基于海绵型城市的排水系统改善措施

第一，应用渗透性强的新型铺装材料。当前我国道路铺设材料多为砂石混凝土，使得路面密度高、质地硬，大雨天气时雨水会滞留在道路表面，并沿道路径流方向汇聚，很容易造成路面积水过多的情况，导致排水失能。对此，可选用透水性材料代替传统的混凝土铺设，如透水砖、嵌草铺装等，此外，还应减少沙土材质路肩的使用，以免在雨量过大造成路肩松动，继而使路肩失去阻水作用。

第二，改良排水管道构建方式。当前我国排水管道设计理念以雨水的集中处理为主，地下结构过于复杂，地上的排水口径过少，且铺设位置多与城市其他建筑设施相冲突，使得雨水过多时排水管道压力较大，雨水无法及时排出，造成城市内涝。对此，在排水管道的布置上要与城市的地形和建筑布局相适应，并做好顺坡排水设计。同时还要采取分散处理的方式，增设路面排水口，减少管道数量并合理增加管道内径，使得管道的排水量得到分流。此外，还需要在建设大型城市蓄水池，将管道采集到的雨水排放至蓄水池内，为雨水回收再利用提供保障。

第三，合理设计绿化带排水体系。首先要在绿化带内设置多个排水入口，充分结合路面的地表径流方向，使一定范围内的雨水全都流入绿化带排水汇集区域内。同时，雨水口的设计标高应大于绿化带内种植土壤的高度，并低于路面的高度，以保证在雨水流入时不会有泥沙混入，继而实现高质量的水资源收集[1]。

（二）基于海绵型城市的生态环境保护措施

第一，构建雨水花园。雨水花园是人工挖掘而成的下沉式绿地，其中的植被层和砂石层可以将雨水进行有效的过滤，并应用于景观绿化中。当植被生长形成规模后，一方面可以为周围的鸟类、昆虫提供食物以及栖息场所，另一方面也会改善城市的小环境，缓解因工业化发展而出现的热岛效应。

第二，推行绿色屋顶景观建设。绿色屋顶即将建筑物顶端一部分或者整个屋顶作为绿化景观植物的种植场所，其主要部分包括植被层、植被基质层以及屋顶防渗水结构。由于植物对水分具有很强的吸收作用，绿色屋顶可以减少建筑物顶端雨水的径流总量，削弱雨水的流量，同时增加雨水在屋顶的停滞量和停滞时间。这一举措既可以改善建筑周边的空气质量，又能降低建筑物内部制冷、制热的能源消耗。

第三，设计垂直绿化植物墙。垂直绿化即对建筑物外墙进行竖向植被种植的一种实用性绿化装饰技术。垂直绿化的可用攀藤植物种类很多，如女贞、刺梅、黄杨、木槿、爬山虎、冬青等，这类植物生长迅速、长势优美且栽培难度小，可以快速有效地提高城市的绿化水平。此外，垂直绿化植物墙能有效地阻挡阳光直射，调节环境温度湿度，有益于生态环境和人文环境的双重舒适[2]。

总结：总而言之，依据海绵型城市建设理念，创新优化城市的排水系统及生态环境措施，对改善城市空气和水文质量、避免洪涝灾害、加强雨水的处理和利用能力具有重要作用。由本文分析可知，应用渗水性强的铺设材料、改良城市管道结构、构建绿化带排水体系，能有效地优化城市的排水系统；构建雨水花园、发展垂直及屋顶绿色景观建设，可显著提高城市的生态环境保护水平。最后，希望本文对海绵型城市方案的设计者有所帮助。

参考文献：

[1]樊国正. “海绵城市”概念在城市排水设计中的应用探究[J]. 工程建设与设计，2017，（02）：91-92.

[2]关卓今. 海绵城市建设中的生态选择研究[J]. 中国水利，2016，（04）：4-8.endprint