天津市海绵城市建设方式适宜性研究

郭晓辉

摘要：低影响开发“海绵城市”建设理念已经在我国经过了十多年的探索和实践，目前已经到了广泛接受和推广阶段。“海绵城市”建设方式是影响城市低影响开发程度的重要因素，本文通过对海绵城市建设方式的适应性进行分析研究，得出最适合于天津市海绵城市建设的方式。

关键词：海绵城市；低影响开发；雨水调蓄；初期雨水控制

1.概述

海绵城市建设方式的适宜性评估是天津市持续有效推进海绵城市建设的重要基础。海绵城市建设方式适宜性评估，首先需要选择合适的评估因子，包括土壤类型、土壤渗透能力、地下水位、城市下垫面、城市绿地系统等，并综合考虑潜在污染源、水域保护、城市地势等因素。[2]

海绵城市建设遵循“渗、滞、蓄、净、排、用”六字方针，鉴于我国降雨径流污染的严重性，应加强对降雨径流污染的控制，更好的推动绿色城市、生态城市、和谐城市的建设和发展。目前初期雨水的控制主要分为三个环节：

1.雨水径流污染源头控制

由于城市快速发展，我国引进了低冲击开发模式，这种模式是从源头进行降雨径流污染的控制和管理，基本原理是通过分散的，小规模的源头控制机制来达到对暴雨所产生的径流和污染物的控制，并综合采用入渗、过滤、蒸发和蓄流等多种方式来减少径流排水量，使开发后的城市水文功能尽可能的接近开发之前的状况。LID实施包括两种措施：（1）结构性措施，包括湿地、生物滞留塘、雨水收集槽、植被过滤带等；（2）非结构性措施，包括街道和建筑的合理布局，增大植被面积和可透水路面面积。[3]

2.初期雨水的截留和处理

通过截留一定厚度的初期雨水径流，并对其进行处理，达到径流污染控制的目的，且初期雨水汇流范围应使得汇水面积最远点到排放口的汇水时间不超过20～30min，超过这一汇水时间，初期效应不显著。初期雨水的处理设施应以生态处理设施为主，如雨水湿地、雨水滞留塘等。雨水处理设施应结合城市公园、水体等开发空间进行布置。

雨水调蓄池是截流初期雨水的有效方案，尤其是在分散功能区建调蓄池截流初期雨水效果更佳，收集初期雨水，根据污水管网运行状况，雨后晴天污水量排放低谷时期放空调蓄池，将调蓄池内的初期雨水送入污水处理厂进行处理，或者就地进行简单处理再利用。

雨水调蓄池容积计算由场地需要控制的径流总量，减去各类渗透设施渗透量，下凹绿地、生物滞留设施等的滞水量确定。

3.雨水的末端治理

末端治理指在雨水管渠末端、排入水体之前对雨水进行净化处理，例如利用河道蓝线内用地建设雨水滞留塘、雨水湿地等，初期雨水可直接排入处理设施进行处理，待处理设施满负荷后再将雨水排放。

雨水的末端治理是在雨水灌渠末端、排放水体前对雨水进行净化处理。本规划中雨水多直接排入河道，在用地许可的情况下建议利用河道蓝线内用地建设雨水处理设施，对中、小雨水径流全部进入雨水处理设施，对于大雨及暴雨，初期径流可排入雨水处理设施进行处理，处理设施满负荷后，后期雨水直接排放；如用地不许可，可暂时蓄存，待降雨结束后输送至污水处理厂进行处理。[4]

本文对海绵城市建设方式评估主要通过：滞蓄措施评估、下渗措施评估、净化措施评估三个方面。

2.滞蓄措施适宜性评估

滞蓄措施指利用城市自然地貌，结合城市建设方向，将一定时间内的雨水首先蓄存起来，达到雨水调蓄和错峰的目的，并为雨水利用创造条件。主要的建设方式包括：下凹绿地、植草沟、生物滞留设施、湿地、调节塘、蓄水池、植被缓冲带等。滞蓄措施主要受地形条件、下垫面条件等因素影响，同时地下水位和土壤渗透能力也对滞蓄措施产生重要影响。

通过对天津市现状地形、下垫面条件、地下水位等因素分析，发现天津市中心城区适合滞蓄措施的区域主要集中在大港水库片区、鸭淀水库片区、北郊郊野公园片区等。海河北侧区域，包括中心城区、滨海新区等区域不适合滞蓄措施实施，具体见下图。不适合区域在建设方案选择中，需对必要性结合技术经济比较综合确定。

3.下渗措施适宜性评估

下渗措施是海绵城市建设主要形式之一，降雨来临时可以就近吸收、补充地下水位，干旱缺水时将调蓄水释放出来，并加以利用，调节水循环。下渗措施建设方式主要有：透水铺装、植被缓冲带、绿色屋顶等。下渗措施的建设主要受到地下水位、土壤渗透条件、下垫面情况、初期雨水水质等因素影响。

通过建设天津市下渗措施适宜性评估体系，发现天津市中心城区适合做下渗措施的区域主要集中在汉沽盐田北侧、北郊郊野公园北侧、大港水库片区及西青郊野公园区域。不适宜做下渗措施建设的包括：海河北侧区域、中心城区、滨海新区、鸭淀水库片区、大港水库等，具体见下图。该区域要进行下渗措施建设，需结合水系污染、地下水情況及技术经济比较综合确定。

4.净化措施适宜性评估

海绵城市建设的重要目标就是实现水体不黑臭，重要途径就是控制初期雨水污染，对排入自然水体的雨水进行净化。净化措施的主要建设方式有：透水砖铺装、蓄水池、调水池、植草沟、生物滞留塘、湿地、初期雨水弃流设施等。净化措施主要受湿地分析、水质情况、下垫面情况等因素影响。

通过对上述因子净化措施适宜性评估，结果表明天津市中心城市适宜采用净化措施的区域有：海河中游地区、永金水库及周边区域、西青郊野公园片区；不适宜做净化措施建设的有天津市中心城区及滨海新区，具体见下图。如该区域要进行净化措施建设需进行技术经济综合比较后确定。

参考文献

[1] 天津市海绵城市建设专项规划（2016-2030年）

[2] “海绵城市”理论与实践[J]. 俞孔坚，李迪华等. 城市规划. 2015（06）

[3] 海绵城市（LID）的内涵、途径与展望[J]. 仇保兴. 建设科技. 2015（01）

[4] 海绵城市理论及其在城市规划中的实践构想[J]. 王国荣等.山西建筑. 2014（36）

（作者单位：天津市华淼给排水研究设计院有限公司）