海绵道路建设和径流污染控制

李诚智，王玉超，吴松维

(衢州学院 建筑工程学院,浙江 衢州 324000)

1 引言

自改革开放以来，我国的经济和社会得到了快速发展，城镇化速度也随之加快。但过快的城镇化发展需求同传统设计下的城市公共基础设施、环境的承载力以及城市管理服务能力之间的矛盾日益突出。其中以水环境问题最为突出，比如城市内涝、水资源环境污染、水质性缺水等。

2015年财政部、住房和城乡建设部、水利部联合下发《关于开展中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》，支持各地积极地开展国家级海绵城市试点工作。目前我国已完成两轮海绵城市申报，共有30个城市和地区成功入选。

由此可见，支持建设海绵城市是目前推进我国海绵城市总体规划建设的一项重大任务，也是进一步解决加快推进城镇化和充分利用环境保护水资源之间矛盾的重要手段和措施。

2 海绵城市建设特点

海绵城市的建设是我国传统防洪排涝体系与当代雨洪生态管理之间的一场博弈。由于我国目前传统的城市道路大多采用不透水性的路面，其排水设计思路是通过利用城市路面的地势高差使城市雨水在地面上产生径流并收集，在雨水口收集后通过城市雨水管道直接排至水体。由于城市道路大多采用了硬化措施，雨水难以下渗，城市的雨水径流会携带道路上的大量污染物，排入城市水体后，易造成严重的城市面源污染[1]。

因此，建设海绵城市的关键问题就是要考虑如何转变传统的排水思路。海绵城市的建设目的是让现代化的城市生态环境像柔软的海绵一样，具有“弹性”和“韧性”，有效地减少城市现代化进程对生态环境的破坏和影响，降低面对暴雨等极端气象时城市排水系统的压力，实现城市的可持续发展[2]。

3 国内外城市路面径流污染控制研究现状

发达国家对城市路面径流源水体污染的控制和城市雨水管理措施方面的研究已开展有50多年。自1965年美国的水质法案(Water Quality Act)颁布以后，美国环保局就率先在国际上开展了对美国城市的地表降雨径流污染的调查数据分析。此后德国、法国、加拿大、日本、韩国等发达国家也对城市地表降雨径流污染的特性与控制进行了大量研究[3～5]。

从目前美国城市政府对雨水资源管理的技术发展历程和实践来看，雨水资源管理的理念同样也经历了从雨水排放控制到城市用水量的控制、水质控制、生态保护等一系列的过程。20世纪50年代末，美国城市对雨水资源管理的理念也是“排放”，至20世纪70年代，逐渐地意识到“以排为主”的管理方式已无法从根本上有效地解决美国城市雨水管理过程中造成的城市受纳水体污染、城市洪涝等一系列问题。因此，为了能更好地保护城市水环境，美国开始运用城市雨水的调节、滞留等最佳城市雨水管理技术(Best Management Practices，BMPs)，这些措施有效的削减了城市径流源水体污染排放总量和峰值城市径流量。20世纪90年代末，美国提出了全新的LID处理方法，其主要内容是城市暴雨综合管理和城市路面源径流污染处理两种技术。在城市道路径流污染的管理与控制这一方面，我国国内的相关理论和实践经验都相对缺乏[7]。

4 海绵道路建设基本途径

海绵道路的建设需要相关部门结合实地情况，在分析不同城市和地区的具体地理位置和现状后，因地制宜的制定一个详细的海绵城市建设规划和方案，方案内容应从透水铺装城市绿化设施、下沉式城市绿地、渗井、溢流井、蓄水池、初期绿地以及雨水的净化处理措施、植物、植被以及缓冲带等方面综合考虑，强调增加城市绿地和软化改造，降低地面的硬化比例。

对雨水径流实施控减的实质是指有效控制雨水径流。传统铺装的不透水路面大大阻碍了雨水的渗透，建设海绵城市时应尽量减少铺装这些透水性差的基础设施，适量的增加绿地、渗井、湿塘等以绿地和渗透水铺装为主的基础设施。除此之外，还应合理地提高绿化比例，通过限流等措施让被污染的降水较少地排入城市管道。在选择植物时，尽量优先选用根系发达、枝叶繁多、耐涝性和土壤耐旱性较强的本地水生植物，此类植物在本地的存活率更大，对于雨水的吸纳更强，可以有效地控制和减少雨水进入地表径流，植物的根系还能对雨水中的各种重金属和阳离子起到很好的去除和净化作用[8]。

5 相关案例分析——衢州学院图书馆海绵工程

衢州学院图书馆于2005年11月建成，它既是学校的图书资料收集管理中心和全校的文献资源信息管理中心，也是衢州学院的标志性建筑物。

图书馆位于校园的正门口处，周围地势整体较为平坦，但由于学校图书馆的地下一层建筑为下沉式设计，地势较校园周边低，降水期间排水不畅,积水现象严重。

就下沉式图书馆广场积水的问题，学校采取的改造方案内容主要包括：一是提高四周的绿化率，保证雨水的有效利用；二是在大门位置设置跌水景观(一种规则形态的落水景观)，在降水期间通过设置消能调节池来直接达到降低雨水和地表汇入径流流速的目的，消纳地表汇入的径流；三是在图书馆的北侧设置了蓄水模块调蓄池，蓄水处理模块调节池的蓄水处理作用其实就好比一个巨大的位于地表低处的水桶，储存了雨水和部分地表径流，减少了地面的积水，自动净化后的水资源可以直接作为灌溉用水。

在设计和利用海绵城市理念改造处理下沉式图书馆广场积水的问题时，其处理措施很好地对应了海绵城市“六字方针”中的“渗、滞、蓄”，改善了图书馆周边的水生态环境。

6 结语

由于我国地势大致西高东低，气候复杂多样，东南部地区由于受季风气候的影响，雨季起讫的规律性明显，所以地区水资源的时空分布不均匀是无法逆转的。因此，将海绵城市的建设理念充分运用到城市道路中，是有效地解决海绵城市雨水内涝及城市路面径流环境污染严重问题的最好方法和选择。通过建设海绵城市，既能有效地提高对地区雨水的综合利用率，也能维护城市周边地区的水资源生态环境。