渗井在不同地区的适用性及利用现状

2019-01-15张云娟胡家僖

绿色科技 2018年22期

张云娟，陈旺，张蕊，胡家僖

(中国建筑科学研究院有限公司海南分院，海南海口570000)

1 海绵小区的建设背景

中国改革开放近40年以来，我国城市的发展在城镇化建设中取得了举世瞩目的成就。但21世纪以来，我国诸多大中城市平均每年发生200多起不同程度的城市内涝灾害。逢雨必涝、“城中看海”成了不少城市在发展过程中必须要面对的问题。2012年4月，建设“海绵城市”的城市发展理念首次在杭州召开的《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中被提出。2013年12月12日，由习近平总书记主持的《中央城镇化工作会议》在北京召开，习近平总书记在讲话中强调，提升城市排水系统时要有限考虑把有限的雨水留下来，有限考虑更多利用自然力量排水，建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市。为了贯彻落实习近平总书记讲话及中央城镇化工作会议精神，2014年11月，住房和城乡建设部正式发展《海绵城市建设指南——低影响开发雨水系统构建》，提出了海绵城市建设的政策指南。2014年12月到2015年1月，国家财政部、住房和城乡建设部、水利部等三部委联合印发了《关于开展中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》，由中央财政对海绵城市建设试点给予专项资金补助。

2 渗井的概念

早在2013年，河北省结合自己省内实际气候条件提出渗井概念：用于收集下穿式被交路下挖部分汇水面积范围内大气降雨并将其渗透导入地下的排水系统，包括路侧排水沟、集水井、横向排水管、沉淀池、渗透池、小渗井等设施。并编制《公路排水渗井系统设计与施工技术规范》DB13/T1792－2013，可以更好的解决平原区公路长久以来的排水问题，说明渗井已经在国内得到应用(图1)。

图1 集水井＋横向排水管＋沉淀池＋封底的渗透池＋小渗井的排水方案示意

在2014年，住房城乡建设部组织编制了《海绵城市建设指南——低影响开发雨水系统构建》，提出了适用于海绵城市的渗井的概念，渗井指通过井壁和井底进行雨水下渗的设施，为增大渗透效果，可在渗井周围设置水平渗排管，并在渗排管周围铺设砾(碎)石(图2)。

而本文主要讨论渗井在不同气候区海绵小区建设的适用性，所以概念以及做法均参照《海绵城市建设指南——低影响开发雨水系统构建》。

图2 辐射渗井的典型构造示意

3 国内外海绵城市渗井的利用现状

在国内，渗井在公路排水领域应用较为成熟，2013年河北省结合省内实际气候条件编制《公路排水渗井系统设计与施工技术规范》DB13/T1792－2013，可以更好地解决平原区公路长久以来的排水问题，在应用中也带来了一定的经济效益，对于实现公路建设的可持续发展和“环境友好”、“资源节约”的环保型公路建设作出了贡献。而在海绵城市、海绵小区建设领域，虽然2014年，住房城乡建设部在《海绵城市建设指南——低影响开发雨水系统构建》中提出了渗井的具体做法以及适用范围，但由于其建设成本高，施工难度大等缺点并没有得到更好的应用，所以渗井在海绵城市建设领域的应用几乎是一片空白。

在国外，渗井在雨水利用研究方面比较广泛。包括东南亚的尼泊尔、菲律宾、印度、泰国，以及日本、德国、澳大利亚、美国、新加坡、法国等，其中日本的渗井利用技术处于领先地位。1980年日本就开始推行雨水贮留渗透计划，1988年成立“日本雨水贮留渗透技术协会”，1992年颁布“第二代城市地下水总体规划”正式将雨水渗沟、渗塘及透水地面作为城市总体规划的组成部分。近年来，各种雨水入渗设施在日本也得到迅速发展，包括渗井、渗沟、渗池等，这些设施占地面积小，可因地制宜修建在楼前屋后。

4 渗井的适用性分析

4.1 渗井的适用性

渗井主要适用于建筑与小区内建筑、道路及停车场的周边绿地内。渗井应用于径流污染严重、设施底部距离季节性最高地下水位或岩石层小于1 m及距离建筑物基础小于3 m(水平距离)的区域时，应采取必要的措施防止发生次生灾害。渗井占地面积小，建设和维护费用较低。适宜在地下水稀缺、降水量丰沛的区域设置。

4.2 渗井适宜的地区

根据水利部2016年中国水资源公报，可得出2016年各省级行政区降水量和地下水资源量，同时根据各省市的辖区占地面积，可得出单位占地面积地下水资源量，具体如图3。

图3 全国各省市降雨量(mm)、单位占地面积地下水资源量(m3/m2)

由图4可知，统计数据包括32个省市自治区、直辖市，取数据一半进行分析；地下水稀缺的地区前16名依次为：内蒙古、甘肃、宁夏、西藏、新疆、青海、天津、陕西、黑龙江、山西、河北、辽宁、吉林、山东、河南、重庆，降水量丰沛的地区前16名依次为：西藏、广东、四川、江西、湖南、广西、福建、云南、湖北、浙江、安徽、贵州、新疆、黑龙江、北京、天津，则根据图3所示，全国降水量丰沛、地下水稀缺的地区为西藏、新疆、黑龙江、天津，所以渗井适宜的地区主要为西藏、新疆、黑龙江、天津。