基于LID雨水系统的海绵城市系统研究

姚若军

摘要：为科学制定海绵城市系统建设方案，以珲春市为研究对象，基于低影响开发（LID）思路，探究海绵城市内涵与及其构建途径。首先，采集分析珲春市城市地理数据，阐述海绵城市系统及其构成元素，分析低影响开发策略的内在机理，探析基于LID雨水系统的海绵城市系统建设途径，制定珲春市海绵城市总体方案框架。研究成果能为海绵城市建设提供科学指导依据。

Abstract： To formulate the construction plan of sponge city system for science， we take hunchun city as the research object， and explore the connotation and construction way of sponge city based on the idea of low-impact development（LID）. First， we collected and analyzed the urban geographic data of huichun city， and expounded the sponge city system and its constituent elements， and analyzed the internal mechanism of low-impact development strategy； and secondly， we explored the construction approach of sponge city system based on the LID rainwater system； at last， we formulated the overall plan framework of sponge city in huichun city. The research results can provide scientific guidance for the construction of sponge city.

关键词：LID；雨水系统；海绵城市；系统规划；建设方案

Key words： LID；rainwater system；sponge city；system planning；construction programme

中图分类号：TU992；TV213.9 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）28-0200-04

0 引言

珲春市隶属于吉林省延边朝鲜族自治州，位于东部的图们江下游，是一座“水在城中，人在画中”的东北亚明珠城市，是东北亚地区的几何中心。该地区属中纬度、中温度、近海洋性季风气候区，气候温和湿润，冬暖夏凉，生态环境极好。城市濒江临海、依山拥水，拥有河流、湖泊、湿地、草原、森林、沙漠等多种地貌类型，森林植被覆盖率高，空气质量在全国居于前列。按照国家赋予珲春国际合作示范区的功能定位，全市围绕建成通达开放的国际合作示范城市、山清水秀的生态宜居城市、区域休闲旅游城市的目标，坚持把生态文明理念全面融入城市开发建设过程中，加快提升开放窗口城市的基础设施功能和承载力，在新型城镇化建设、推动建设美丽珲春，打造中国北方边境风貌城市等方面取得突出成效，2015年城镇化率已达到65%左右。良好的自然生态本底条件，以及城镇化推进和建设国际化边境开放城市要求，使得城市低影响开发雨水系统的构建具有了切实的必要性和可行性，“海绵城市”建设试点势在必行。

围绕以LID理念、水敏感性要素为核心的城市规划与设计方法[1]，主要工程性措施聚焦于城市内部排水系统和雨水管理、利用，包括雨洪管理、生态防洪、水质净化、地下水补充、棕地修复、生物栖息地的营造、公园绿地营造，以及城市微气候调节等等[2]。因此，如何界定LID雨水系统的海绵城市系统内涵，成为珲春市海绵城市建设的关键科学问题。本文在全面了解珲春市海绵城市建设背景和基本建设条件后，采集项目规划区域基础数据，依据城市总体规划、发展规划，界定LID雨水系统的海绵城市系统内涵，提出项目主要建设内容和建设实施方案。

1 海绵城市系统及其元素构成

当前我国正在进行大规模的城镇化建设，快速推进的城镇化一方面有力地推动了城市的发展，但同时给城市发展带来巨大的资源环境压力。按照《国家新型城镇化规划（2014-2020年）》，我国的城镇化必须转到重视质量的发展。在党的“十八大”报告中也明确指出，“面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势，必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念，把生态文明建设放在突出地位”[3]。“海绵城市”的建设理念，暨自然积存、自然渗透、自然净化功能的海绵城市理念，是实现城镇化与环境资源协调发展的一条现实路径。

在海绵城市的实施中，强调生态优先原则，最大限度地平衡雨水在城市区域的留存净化，促进雨水资源化和促进保护生态环境[4]。

根据当前的研究成果，海绵城市的建设主要包括以下内容，一是保护城市原有生态系统。尽可能留有足够林地、草地、湖泊、湿地，以应对较大强度降雨，尽量使开发前后水文特征变化不大，这是海绵城市建设的基本要求；二是生态修复、恢复。对传统粗放式城市建设模式下，已经受到破坏的水体和其他自然环境，运用生态的手段进行恢复和修复，并维持一定比例的生态空间；三是实施低影响开发。通过合理控制开发强度，控制城市不透水面积比例，保留足够的生态用地，并根据需求适当开挖河湖沟渠、增加水域面积，促进雨水的積存、渗透和净化。

海绵城市建设应规划先行、规划引领、规划统筹。应做好总体规划策划，做好低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统等几方面的策划。

2 低影响开发雨水系统的内在机理

低影响开发（Low Impact Development，LID）指在场地开发过程中采用源头、分散式措施维持场地开发前的水文特征。其核心是实现包括径流总量、峰值流量、峰现时间在内的水文指标在开发前后没有大的变化等（见图1）；实现开发后一定量的径流量不外排，以保持径流总量不变；采取渗透、储存、调节等措施削减峰值、延缓峰值时间[5]，维持峰值流量不变。由于我国大多数城市土地开发强度普遍较大，须综合采取源头削减、末端及过程控制措施，才能实开发前后水文特征接近。

从以上论述可知，低影响开发理念的发展也是一个渐进的过程，从强调源头控制到同时注重中途和末端等控制措施。目的是实现雨水资源的良性水文循环，实现雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放，实现城市的海绵化功能。

3 基于LID雨水系统的海绵城市系统构建途径

海绵城市—低影响开发雨水系统构建需统筹协调城市开发建设各环节。在城市各层级、各相关专业及综合规划中均应遵循低影响开发理念，确定低影响开发控制目标，结合城市开发区域或项目特点确定相应的规划控制指标，明晰低影响开发设施建设的主要内容。在建筑与小区、城市道路、绿地与广场、水系等规划设计阶段，应对不同设施及其组合进行合理交叉设计，统筹景观水体、滨水带等开放空间，建设低影响开发设施，构建低影响开发雨水系统充分考虑项目所在区域的水文、气象、土地利用条件[6]，进行工程价值分析，优化设计方案[7]。优化细化管护方案，确保低影响开发设施运行正常。低影响开发雨水系统构建途径示意图如图2所示。

4 珲春市海绵城市总体方案

根据LID雨水系统的海绵城市系统内涵，统筹协调城市开发建设各个环节，以节水优先、空间均衡、排蓄结合、系统治理为导向，重点实施规划区域内的市政道路系统、园林绿地系统、城市水系统等工程。按主体工程类别主要建设海绵型道路工程、海绵型公园与绿地、水系整治生态修复与防洪以及管网改造、排水泵站等基础设施建设。总体方案如下：

4.1 城市道路系统

本项目海绵型道路工程共10条，主要采用下沉式树池绿地、透水铺装、雨污分流技术措施，实现海绵城市低影响开发的要求。下沉式树池绿地142800m2，渗透铺装面积623138m2，铺设污水管道52550m。具体工程规划见表1。

4.2 园林绿地系统

本项目改造海绵型公园与绿地共27个，主要采用透水铺装、节点绿化、植草沟、雨水花园以及园区海绵绿植景观提升技术措施，实现海绵城市低影响开发的要求。建设渗透铺装面积103270m2，雨水花园面积11891m2，海绵绿植面积334148m2。具体工程规划见表2。

4.3 城市水系统

本项目城市水系统包括防洪、生态建设及合流制排水管网改造三部分。其中防洪工程和生态建设工程主要是对库克那河及北干渠进行治理，总计新建堤防79公里；清淤467700m3，生态修复232000m2；新建堤顶路2.2km；排水管涵91座。具体工程规划见表3。

5 结语

本文提出在分析海绵城市内涵、低影响开发（LID）雨水系统内在机理的基础上，提出海绵城市建设-低影响开发（LID）雨水系统构建的基本原则，构建了规划控制目标分解、落实及其构建技术框架，明确了基于低影响开发（LID）雨水系统构建的内容、要求和方法。

①分析海绵城市系统的城市原有生态系统的保护、生态恢复和修复和低影响开发三要素内涵，阐明三者相互补充、相互依存的系统联系机制，深度揭示海绵城市建设的重要基础元素内涵。

②通过分析源头削减、中途转输、末端调蓄等雨洪管理手段，阐述渗、滞、蓄、净、用、排等多种雨洪治理技术，研究城市良性水文循环过程，探究径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力，揭示低影响开发（LID）雨水系统的内在机制。

③基于责任主体、规划设计、建设实施、运行管理等视角，分析LID雨水系统的海绵城市系统构建途径，制定了珲春市市政道路系统、园林绿地系统、城市水系统等海绵城市工程方案框架。

参考文献：

[1]俞孔坚，李迪华，袁弘，等.“海綿城市”理论与实践[J].城市规划，2015（06）：26-36.

[2]董淑秋，韩志刚.基于“生态海绵城市”构建的雨水利用规划研究[J].城市发展研究，2011（12）：37-41.

[3]车武，李俊奇.从第十届国际雨水利用大会看城市雨水利用的现状与趋势[J].给水排水，2002（03）：12-14.

[4]俞孔坚.建筑与水涝共生—哈尔滨群力雨洪公园[J].建筑学报，2012（10）：68-69.

[5]王云才，崔莹，彭震伟.快速城市化地区“绿色海绵”雨洪调蓄与水处理系统规划研究-以辽宁康平卧龙湖生态保护区为例[J].风景园林，2013（02）：60-67.

[6]晋良海，胡瑶，朱忠荣，等.复杂地形条件下供水管线点对间线程的离散优化方法[J].水电能源科学，2015（02）：108-110.

[7]梁汝豪，兰甜，林凯荣，等.基于SWMM的城市雨洪径流模拟研究-以广州市猎德涌流域为例[J].人民珠江，2018，39（06）：1-5.