浅谈水文地质勘查工作在海绵城市建设中的重要作用

宋伟丽，黄志瑞

吉林省水文地质调查所，吉林 长春 130012

0 引言

高速的城镇化建设改变了自然水文循环系统，同时带来了一系列问题，直接表象就是城市内涝问题，给众多城市居民带来人身威胁和财产损失。所谓海绵城市就是城市像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将储存的水“释放”并加以利用。而水文地质勘查工作是海绵城市建设规划设计前的基础性工作，在海绵城市建设中起着至关重要的作用[1-2]。

创建海绵城要重视前期水文地质勘查工作，才能更好开展海绵城市建设。

1 海绵城市建设的基本原则

海绵城市建设的基本原则是规划引领、生态优先、安全为重、因地制宜、统筹建设[3]。

海绵城市是构建“尊重自然、顺应自然、保护自然”建设生态城市的重要理念。通过海绵城市建设让城市能够像海绵一样在适应变化和应对自然灾害等方面具有良好的缓冲和“弹性”。下雨时吸水、渗水、净水、蓄水、需要时将蓄存的水“释放”并加以利用，控制雨水径流及污染控制、构建从源头到末端的全过程控制雨水系统。通过城市规划、建设的管控，采用渗、滞、蓄、净、用、排六位一体的综合排水措施，控制雨水径流，就地消纳，实现城市良性水文循环特征。最大限度的减少城市建设对生态环境的影响。

2 海绵城市的建设方针

宏观层面上：以目标为导向，使海绵城市建设与生态文明建设、新型城镇化、建设宜居城市和低碳城市相协调统一；以海绵城市为抓手，提升城市基础设施建设水平，解决城市发展中存在的水问题。

海绵城市建设的目标包括径流总量控制、径流峰值控制、径流污染控制及雨水资源化利用等。

微观层面：以问题为导向，解决具体问题。

水安全建设：解决城市内涝问题。

水环境建设和水生态建设：解决城市黑臭水体和环境问题。

水资源建设：加大雨水资源化，提升非常雨水资源利用水平。

水文化建设：突出本地文化特色，使得城市建设记得住“乡愁”。

具体落实：从水资源、水安全、水环境、水生态、水文化几个方面，落实“渗滞蓄净用排”的海绵城市建设方针。

3 影响海绵城市建设的主要水文地质因素

(1)自然地理环境(位置、地形、气象、水文条件)。

(2)地质条件(地貌、地层岩性、结构、厚度、包气带岩性、孔隙度、渗透系数、隔水层的岩性等)。

(3)水文地质条件。含水层或蓄水构造的空间结构、地下水的补给径流条件及变化、地下水的水位、水质、水量、地下水开发利用及海绵城市建成后引起的水生态变化等。

(4)工程建设措施。在城市开发建设中合理控制开发强度，留足生态用地，增加水域面积，促进雨水积存、渗透、净化。减少地表水径流，降低或减轻暴雨对城市运行影响。

4 海绵城市建设规划设计前开展的水文地质工作[4]

(1)进行城市现状基础调查。第一要充分收集气象、水文、地质、水文地质、水资源开发利用现状、环境地质、社会经济发展等有关资料，进行分析整理和综合研究。第二要采用水文地质测绘、物探、钻探、水文地质试验、地下水动态监测、取样测试等综合手段。第三调查工作应以地下水补给、径流、排泄、赋存为重点，加强地下水资源、生态与环境功能评价，提供地下水资源可持续开发利用方案。

最后结合国民经济发展需要，计算有开发前景地段的地下水资源量。

(2)开展场地雨水入渗及渗透能力研究。

(3)开展浅层地下水调查工作，服务于低影响开发雨水系统布局。

(4)开展浅表水土环境调查评价，服务于城市生态系统的恢复和修复。

(5)加强城市不透水层(隔水层)空间分布特征调查，为最大限度降低蓄存雨洪风险提供储存空间。

5 勘查工作成果在海绵城市建设中的重要性

海绵城市建设是把70%～80%的降水通过自然渗透、滞留、蓄存的方式就地消纳，而规划和设计就是要解决降雨入渗和容纳，这和规划的建设区域地质条件、水文地质条件紧密相连。而水文地质勘查工作就可以提供不同场地条件的含水层埋深、饱和度、孔隙度、地下水位、不同地质条件的渗透系数及隔水层空间分布等等。这些数据也是海绵城市规划和设计的基础依据。

5.1 海绵城市建设的规划和设计[4]

海绵城市建设的规划和设计应在水文地质勘查成果基础上进行规划和设计。

(1)对地下水位埋深较大或在地下水超采区，应优先考虑雨水下渗补充地下水。

(2)对地下水位较高的地区要考虑地下水冻融对工程设施的破坏作用。

(3)海绵城市建设的工程设施，应结合场地地形特点、地下水埋深等，合理布置，确保降水入渗控制在70%～80%以上。

(4)海绵城市建设设施要结合勘查成果，充分考虑降水入渗和蓄存对地下水现状的改变、渗透后地下水位的标高、地下水的运移和自然净化及地下水水质的变化情况等。都要通过长期的监测数据加以总结和认识。

5.2 结合勘查成果因地制宜[5-6]

(1)对于城市新建区应优先考虑通过透水铺垫、下凹绿地、雨水花园、蓄水地等工程设施，将雨水入渗、蓄存并利用。

(2)对城市改造区，由于受自然条件限制，场地条件并不充分，应考虑以垂向的渗透和蓄存为主。渗透、蓄存的层位应结合勘查成果设定入渗和蓄存位置。

(3)要把平面的入渗蓄存与垂向上的入渗蓄存相互结合、并与城市排水管网相互融合。

6 结论

海绵城市建设是一种恢复自然水文循环的城市发展方式，是一个长期过程，不是一蹴而就的，能够保护和修复水生态系统；海绵城市建设必须遵循客观规律，树立正确理念，建立技术体系，完善政策制度，统筹协同建设。海绵城市建设是解决城市雨洪影响的最有效途径和措施。而水文地质勘查工作是海绵城市规划设计前的基础性工作，服务于海绵城市建设的始终。