基于海绵城市设计原则及建设策略探究

2023-01-06徐洁，郭绚

化肥设计 2022年6期

徐洁，郭绚

(陕西工业职业技术学院，陕西咸阳 712000)

1 海绵城市内涵分析

随着城市大规模的建设，以城市雨水外排和内涝为代表的水安全问题日益凸显；传统城市的建设忽略了生态服务功能，对水资源涵养功能考虑不足；城市出现“大雨必涝，雨后即旱”的现象，造成水生态恶化、水资源不足、水资源污染及水安全缺乏保障等一系列的问题，严重影响了人民的生活。面对资源的紧缺、环境污染的加剧，国家近年来也印发了一系列保护生态文明建设的文件，强调在城市建设的过程中要尊重自然、顺应自然，把保护自然、建设生态文明的理念放到城市建设的首位，这就需要大力推进各个城市的“海绵”建设计划。习近平总书记在关于“加强海绵城市建设”的讲话中指出，要“建设生态文明，关系人民福祉，关乎民族未来”。

1.1 海绵城市概念

何为海绵城市？重点在“海绵”两个字上，海绵能够很大程度地吸水、释水，海绵城市即指其城市环境能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的弹性，具体指在下雨时可以渗水、蓄水、吸水及净水，需要的时候可以将蓄存的水进行释放并加以利用。海绵城市的建设是以保护生态平衡为首要的设计原则，将城市中的雨水经过下渗、蓄存和净化，将雨水资源循环利用，减少水资源浪费，从而保护生态环境的平衡。目前，这种建设自然蓄存、自然渗透、自然净化的海绵城市理念已经成为新型城镇化建设的发展方向。

1.2 海绵城市的意义

1.2.1保护水生态的平衡

随着经济的快速发展，城市的建设规模逐渐扩大加深，如填湖造地、沥青路面、建设用地面积规模扩大等，由此带来的水安全问题凸显，特别是近年来城市降雨量过多，造成城市内涝的现象频发，因此排水问题的解决就非常重要。在以往的城市建设中，是以经济建设为主，常常忽视了生态管理，没有注重生态环境的平衡和水资源涵养功能的保护，使得城市在大降雨后形成径流，造成“大雨成涝，雨后成旱”的现象，最终导致水环境污染、水资源缺乏等一系列水安全问题。

1.2.2改善城市的人文和自然景观

建设海绵城市需要对居住区及城市道路进行分割规划，要增大绿地面积，合理铺装透水装置，修建绿林、凹池，增加园林建设，增强水资源的循环利用，从而为人民的居住环境增添了人文气息，也美化了城市的自然景观。

1.3 海绵城市的重要性

1.3.1修复生态环境

通过海绵城市建设，可以保护原有的河水、湖水体系，维持生态体系的平衡，同时修复因原有传统建设而破坏的生态环境，增加绿色植被的覆盖率，减少不透水铺装，从而涵养水源。再通过蓄集地表水源、回补地下水等方式储存多余雨水，方便今后再次使用。

1.3.2改善生态平衡

保持城市一定比例的生态空间，通过生物滞留设施，如雨水花园、绿色屋顶等源头绿色雨水设施及湿地、河流等相对大型的终端雨水收集设施，从而保障以生态为先的基本要求，将城市道路内的人工排水设施和自然环境相结合，使雨水渗透、蓄存，从而舒缓城市道路排水压力，避免城市出现内涝问题。

1.3.3解决水污染

雨水与地表颗粒结合后，地表径流浓度会增大，造成城市水污染。通过海绵城市中蓄存沉淀、植被的自然过滤，使污染水得到净化，净化的水可为城市提供水景观及灌溉园林。也就是说，将雨水回收进行再次利用，通过景观设计方式，提升居民的休憩空间及城市内的观赏水绿景观。

2 海绵城市设计原则

对于海绵城市的建设，国办发[2015]75号《关于推进海绵城市建设的指导意见》中指出，综合采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等6大措施为基本的设计原则，最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响，将70%的降雨就地消纳和利用。这6类海绵处理措施的详细内容见图1。

图1 海绵城市设计措施

2.1 “渗”

指“渗透”，即充分利用土壤及绿地的渗透技术，将雨水径流充分下渗，直接补充地下水，减少路面、屋面及地面的不透水铺装。常见的透水铺装有透水砖、透水沥青混凝土铺装，还有碎料铺装的鹅卵石、嵌草砖及碎石铺装等。这些做法常用于停车场、人行道及园林景观道路等。

2.2 “滞”

“滞”指“滞留”，即降低雨水汇集速度、延缓大暴雨在短时间内形成的大量雨水流量、降低排水强度、防止内涝发生。对于留滞措施，常采用绿色屋顶、生物滞留带、湿塘、植草沟及雨水花园等。

2.3 “蓄”

“蓄”即“蓄集”，指将多余的雨水汇集保存起来，防止内涝，常用的集蓄设施即蓄水池，存储下渗后多余的雨水，方便将雨水再利用。

2.4 “净”

通过生态净化技术对蓄集的雨水进行净化，如土壤的渗透、绿地植被系统，过滤设施、过滤型雨水花园等都会对水质进行净化，然后回用到城市中。

2.5 “用”

即使用，净化后的雨水要尽可能地被再次使用，从而提高雨水的利用率，缓解城市中水资源短缺。如绿地集蓄净化后的雨水可用于灌溉、水池景观；道路集蓄净化后的雨水可用于消防、卫生间及施工等。

2.6 “排”

在海绵城市体系的建设中，建设多种形式的雨水排泄通道，如雨水花园、生态滞留区、渗透蓄水池及通过市政管网排进河流，形成超标雨水排放系统，缓解内涝灾害。

3 具体建设策略

“海绵城市”以建设为载体，相当于新建一定规模的“海绵体”，图2为海绵城市设计理念示意，路面以下相当于一个大型海绵体，对城市建设要强化雨水的渗、滞、蓄措施，加强排水通道的建设，结合当地市政排水防涝具体管道设施规划，对雨水管道及污水管道进行分流改造，并加强排水防涝管道设施建设。对建筑物周围实施园林景观改造，如透水屋面、生物滞留、雨水花园、森林、湖泊、湿地的建设。在下雨时，市政排水管网与园林景观共同进行排水及吸水，保证路面不积水，防止城市内涝；雨后由生态技术进行净水并蓄水；在干旱时进行释水，缓解水资源压力。从而促使水资源得以循环使用，保障生态平衡。

图2 海绵城市理念示意

3.1 城市道路“海绵”设计

常见的设计方案是在建筑物周边建设下沉式绿地、可渗透路面、绿色屋顶及透水性停车场等，便于雨水下渗，而大部分雨水还是流向雨水井进行汇集处理。图3为城市道路“海绵”设计理念，雨水排至道路规划的区域雨水收集井，再流入分流井，一部分流入市政管网排向河流；一部分雨水到沉淀池，用于活水公园，如公园中人工景观小溪、荷花池等；一部分流入蓄水池，经过净化处理，流入清水池，等待后续回用。

图3 城市道路“海绵”设计理念

3.2 公园园林

对于园林景观建设，能更有效提高水资源的循环使用，如建造雨水花园、构建下沉式绿地、湿地公园及铺装透水道路等，都属于海绵城市理念下的常用设计手法。其中，雨水花园指人工挖掘浅凹绿地，雨水会沿着地表流散，一部分渗入地下，一部分流入凹池，此凹池可有效汇集多余雨水，并通过植物及各填充层的综合作用使渗漏的雨水得到净化，且能向土壤渗透，有效涵养地下水，汇集的雨水可满足景观用水及园林浇灌；铺装透水道路是近年来普遍做法，即可渗透路面，具有较强的雨水渗透功能，可用于人行道、生态停车场、园林路面等，多采用透水砖铺装、嵌草砖、透水混凝土等铺设工艺，有效促进雨水渗透，同时在铺设时留置坡度，将雨水按地形进行疏散，从而解决路面积水问题。目前，多数城市在海绵城市建设方面正是从实施公园景区改造提升工程开始的。公园园林“海绵”设计理念见图4。