常用海绵城市相关措施数据分析

陈洁

摘要：自进入21世纪以来，我国城镇化速度大幅提升，城市发展与生态环境和谐共存的城市建设观念，开始成为新时期城市建设的重要思路。其中，针对解决城市水生态问题的海绵城市理论起步较晚，但因理论技术成熟且丰富，发展十分迅速。本文通过对海绵城市实践措施及相关技术指标分析，结合当前海绵城市案例，探讨海绵城市技术可持续发展的理论依据及技术支持。

Abstract： Since the beginning of the 21st century， the urbanization speed of China has greatly increased， and the concept of urban construction in which urban development and ecological environment coexist harmoniously has become an important idea for urban construction in the new era. Among them， the sponge city theory for solving urban water ecological problems started late， but due to the maturity and richness of theoretical technology， its development is very rapid. This paper explores the theoretical basis and technical support for the sustainable development of sponge city technology through the analysis of sponge city practice measures and related technical indicators， combined with the current sponge city case.

关键词：海绵城市;海绵设施;可持续发展;雨水花园

Key words： sponge city;sponge facility;sustainable development;rain garden

中图分类号：TU992                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）20-0250-02

0  引言

自2014年，住建部發布《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建（试行）》文件以来，海绵城市技术被作为解决城市内涝的重要理论和途径，被广泛的应用于各地新建及改扩建工程设计中。我国海绵城市技术在近年来的不断探索与实践中，总结出了不少经验，同时也面临了一些问题。海绵城市技术需要以环境、经济、社会作为基础要素，以达到其可持续发展的目的。本文通过对典型海绵城市相关措施的数据分析，探讨海绵城市技术可持续发展的理论依据及技术支持。

1  常用海绵城市实践措施举例

国内海绵城市的实践措施，可按照工程范围分为小型、中大型、大型、普遍适用型四种类型。

①小型设施包括：种植床、雨水滞留池、拦沙坑，沉积井。②中大型设施包括：缓冲带、建造的湿地、干燥滞洪区、池塘和沉积井、沼泽地、洼地。③大型设施包括：湖、大颗粒污染物截留设施、恢复的水道/排水沟、开放空间灌溉、城市森林。④普遍适用型包括：渗滤和收集系统，渗透系统，乡土植被，覆盖、滴灌系统，透水铺装。

这些适用于不同工程范围的实践措施，其配套设施根据其服务功能由弱至强分别为：大尺寸管道、水流控制装置、初期雨水弃流设施、干洼地、渗井、地下滞留、滞留塘、雨水涵道、雨水收集器、保持塘、过滤带、地下过滤沙床、表面过滤沙床、墙面绿化、屋顶绿化、可渗透铺装、渗透暗沟、树池过滤、雨水花园、下沉式绿地、滨水缓冲带、生物洼地、渗透盆地、人工湿地。

2  海绵城市相关技术指标分析

海绵城市的相关技术指标可从生态、安全、环境、资源四大方面进行分类研究。

①生态方面包括：硬化面积率，年径流总量控制率，城市内涝天数，下沉式绿地率，屋顶绿化率等。其中，年径流总量控制率作为海绵城市重要设计指标，决定了场地开发活动中需要调蓄的雨水总量，是海绵城市各项措施占比的主要依据。②安全方面包括：水源水质达标率，雨水灌渠设计重现期，透水铺装率，雨水调蓄池规模等。其中，透水铺装与雨水调蓄的规模，可根据年径流总量控制率的指标进行核算;也有地区根据所处地区气候特点及城市发展需求，对透水铺装率及雨水调蓄规模有明确要求，例如：成都市要求新建项目，每100m2硬化面积，需要建4m3调蓄池。③环境方面包括：人均工业污水排放量，人均生活污水排放量，悬浮物ss比例，径流污染控制率等。其中，径流污染控制率常以悬浮物ss去除率作为衡量指标。在海绵城市实践措施中，透水铺装，蓄水池，雨水罐等措施的ss去除率在80～90%之间，比较稳定;生物滞留池，人工土壤渗透设施等生物类措施受气候影响较大，ss去除率仍可达到75～95%;绿化缓冲带，植草沟等水力停留时间较短的生物类措施，ss去除率波动较大，在环境因素不利时，仅为35～50%，环境因素有利时，可达到95%。生物类措施ss去除率变化范围大，效果不稳定的特点，会使径流污染控制率指标季节性波动。因此，生物类措施较多的海绵设计，建成后的设施维护也尤为重要。④资源方面包括：人均可用水，万元GDP用水量，城市水资源存量变化率，污水再生利用率，雨水资源利用率，水源保护资金占财政支出比例等。其中，污水及雨水的循环利用，不仅是海绵城市建设的要求，也是绿色建筑设计的要求。万元GDP用水量及水源保护资金占财政支出比例，是衡量一个城市发展规模与水源保护能力的重要指标。海绵城市实践措施的建设，不仅包括建设成本，还包括运营维护成本。运营维护成本决定了海绵城市实践措施的运行效果，以及可持续性。

这四个方面的各项指标，并不相互独立，而是互相制约互相影响。由此可见，海绵城市建设在不断完善实践措施的同时，还应关注实践措施与技术指标之间的关系，针对于不同城市的特点，处理好海绵城市建设中“最优”与“满足”的需求。

3  海绵城市建设实例

我国目前在海绵城市建设方面已经形成了一系列具有代表性的应用示范基地。这些示范基地，从规划、景观、市政、水利、生态、园林等各部分综合协作，探寻出一些立足于我国国情的海绵城市建设方法。

北京经济技术开发区（亦庄开发区）的海绵城市建设具有北方城市降雨资源相对贫乏的特点。当地的雨水治理按照从城市到街区再到建设地块这种由大到小的布局思路，统筹规划用地、绿地和防洪等海绵城市重点指标，形成了城市雨水多目标综合利用工程。目前，开发区已基本建成河道+蓄滞洪区的城市防洪排涝系统。规划赋予现状河道防洪排水及景观观赏两种主要功能，并推广建设调蓄池、滞留塘、屋顶花园、植草沟等低影响设施。

北京奥林匹克森林公园，占地680hm2，下沉蓄洪涵道总容积11000m3，地面景观雨洪集水池容积7200m3，雨洪综合利用量最高可达到98%。奥森公园的雨洪利用措施主要包括：屋顶雨水收集利用，透水铺装，下凹式绿地，雨水花园等。

北京天秀花园小区，占地11.68hm2，屋面面积2.39hm2，调蓄容积5600m3。雨水利用措施包括：屋面及道路雨水收集利用，雨水下渗，透水铺装等。

嘉兴市的海绵城市建设具有南方水系发达，但水系污染的特点。嘉兴海绵城市试点“示范区”主要分为旧城、景区、新城、规划四类，因地制宜制定海绵城市建设策略。现已建成了蒋水港绿道、勺园生态停车场等低影响开发示范工程。

上海辰山植物园开创性的采用了两种不同的类型的雨水花园，来达到雨水调蓄与利用的目的。其中一种是以控制污染为目的的收集型雨水花园，改善了园内景观水体的V类水质;另一种是以控制径流量为目的的渗透型雨水花园，削减了雨水径流量，使地下水得以回灌。

由此可见，雨水调蓄池，透水铺装等作为不受气候影响等海绵城市实施措施被广泛的应用于北方海绵城市建设中。南方由于气候资源优越，较多采用雨水花园的形式。

4  海绵城市数据化进程

海绵城市的数据目前也是国内外的研究热点，国际上兴起的雨水径流模拟模型以及城市地理信息系统，不但能够将海绵城市规划数据化、可视化，还可以通过数据分析对城市未来水资源的发展进行预测，合理规避问题，使城市建设更加节约、绿色、贴近自然。

目前，国内现有的城市规划和发展数据体系还部分停留在实地调研进行整体的数据获取阶段。随着互联网技术的发展，数据感应系统的建设正在逐步推进。数据感应系统的数据分为调查统计，遥感测绘，互联网和智慧设施四个方面。腾讯公司的海绵城市建设平台能够通过大数据和物联网技术，对气象数据，雨水汇集量，土壤湿度等区域性数据进行全面检测，为海绵城市建设提供了大数据，云计算和物联网整体服务支持，还能够在云端实时整理和分析，这些数据的网络化可以更便捷更直观的为政府部门决策提供依据。

另外，根据互联网技术中数据交换的便捷性，通过传感器等电子通信器件进行数据收集等智慧城市建设理念，也逐渐深入人心。以智慧为基础，能够将收集到的信息，按照海绵城市指标体系的框架建立相应的数据库，并通过云计算实时更新。由于互联网技术的可扩展性和可传播性，各地海绵城市数据库可经由同一或者不同的方式分析对比，为海绵城市可持续发展提供更多数据支持，也为其更深入的理论研究提供坚实的实际基础。

完善的智慧城市系统，能够实时的将大量数据上传到数据库，这些数据的分析和运用，还需要数据分析系统。国内有很多知名的互联网公司都推出了数据服务，例如：上述为海绵城市建设数据平台的腾讯公司，其开发的腾讯云大数据处理套件，可以根据用户的需要抓取并分析数据;相类似的还有亚马逊公司的aws-api系统，阿里巴巴公司的阿里云等等。同时，腾讯云和阿里云均可提供数据的可视化功能，将数据更直观的展现在需求者的眼前，为政府决策更加的准确和理性。可视化的感官效果，还能够降低不同工作人员间的认知偏差，使工作更精准有效的推进。

5  总结及展望

科技的发展不但能够为传统技术带来更广阔的发展空间，还为技术的改革和进步提供了更便捷的新式道路。如何将传统技术与新的科技相结合，更好的为城市发展服务，是工程建设者们永恒的课题。

海绵城市这一理念的推行，意味着我们对于城市的建设由前期的粗放型发展获得了反馈与经验，开始努力探索城市与自然生态和谐共进的新型城市模式，这是传统城市建设理念的进步。本文通过对现有海绵城市实施措施的举例，海绵城市指标和部分案例的分析，得出了南北方海绵城市实施措施的不同倾向性，发现气候环境对海绵城市实施措施的选择起着相当关键的作用。本文同时对目前国内外新兴的海绵城市数据分析进行了初步的探索，互聯网资源共享可以改变传统模式造成的数据调研困难及滞后等问题，为需求者提供大量实时的数据做参考。互联网的云计算技术及可视化技术，可以更便捷更直观的为政府部门决策提供依据，为城市发展更深入的理论研究提供坚实的实际基础，同时，还能够降低不同工作人员间的认知偏差，使工作更精准有效的推进。

海绵城市，数据化城市，智慧城市，互联网技术带来的一系列建设理念的革新，让人民对城市建设的期待充满了热情与能动性。希望能通过更深入的互联网技术研究，为海绵城市的发展更添动力。

参考文献：

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