海绵城市技术在城镇规划建设中应用的技术要点研究

刘俊宏

摘 要：近几年来，城镇的暴雨内涝问题时有发生，为从源头解决城市内涝问题，保护和改善城镇生态及居住环境，提出海绵城市建设理念，从技术层面出发，总结建设推广、建设规划的问题，提出应对措施，介绍建设技术要点、渗蓄技术施工控制点，以期对海绵城市的规划与发展提供帮助。

关键词：海绵城市；城镇规划建设；技术要点；透水混凝土

中图分类号：TU992                                 文献标识码：A                                文章编号：2096-6903（2023）01-0094-03

0 引言

近年来，城镇扩张使得城市内不透水面积、地面硬化面积占比快速增加，但是对城镇泄水排涝等基础设施缺乏科学的规划，城镇暴雨内涝问题时有发生，提升城镇排水渗流系统已迫在眉睫。

为促进城镇规划建设的健康发展，城镇开发要为生态环镜留有余地，通过渗、滞、蓄、净、用、排相结合，建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市概念应运而生。

1 海绵城市的定义和作用

海绵城市简单来讲就是建设一种像海绵一样的城市，使城市具备海绵的特性，进而提高城镇应对水体类自然灾害的能力。

海绵城市是指在城镇化进程中，通过自然渗透、自然进化、自然生态循环、有效控制和减少城市内涝对环境的影响，使區域内水资源、水生态得到良性循环的新型城镇化模式。海绵城市能有效利用自然生态系统中的水，通过其自然地渗透、储存、转换来保持水分，并在暴雨期间最大限度地发挥其吸水、蓄水、渗水、净水作用，实现雨水资源最大化利用。海绵城市具有积存径流、释放水分及减轻径流污染的作用，同时还能有效控制雨水径流量，提高土地利用效率和效益，是一种具有良好生态效益和社会效益的绿色城市建设。

2 海绵城市建设技术

海绵城市建设是一种新型的城市雨洪管理模式，它以自然吸收、慢排缓释、源头分散式控制为主，能够在城镇建设和发展中有效控制污染物排放，可以用来维持和保护场地的自然水文环境，有效缓解城镇不透水面积增加导致的排洪泄洪问题。

在海绵城市规划过程中，规划设计人员既需要提升对海绵城市建设重要性和必要性的认识，又需要对正确地掌握、理解及使用海绵城市建设理念。在海绵城市建设过程中，一方面要从多个层面来减缓雨水大量进入自然河道、渗流通道等排水设施的过程，另一方面也要充分考虑不同地区在雨洪管理时存在的切实问题，并采取针对性措施解决问题。

3 海绵城市理念的发展

海绵城市建设最早可追溯至19世纪。德国以“高效集水、平衡生态”的理念，通过发达的地下管网系统、先进的雨水综合利用技术，来进行城市绿地建设。瑞士则推行“雨水工程”，采用花费小、成效高、实用性强的雨水利用计划推行城镇建设规划。德国、美国、瑞士等国家逐步形成了完善的海绵城市建设规划系统，澳大利亚、韩国、新加坡、日本等国家也开始将海绵城市纳入城镇总体规划建设中。

在国内，为了解决日益严重的洪涝灾害，2001年国务院发布了《国务院关于加快推进海绵城市建设的若干意见》，此后全国各地都开始探索海绵城市的建设工作。2015年，水利部从城市水利的角度发布了海绵城市建设的指导意见，提出了要因地制宜科学合理地制定海绵城市建设总体目标和子指标。同年，国务院确定了海绵城市建设目标，各地海绵城市建设要尽量减少城市开发建设对生态环境的影响，80%的雨水要渗透或回用，2030年要有80%的城市达到此要求。

4 海绵城市建设推广中存在的问题及应对措施

4.1 规划缺乏可操作性、先进性

我国海绵城市建设多是基于经验模式，缺乏科学性、可操作性，没有统筹考虑城市发展和生态环境，无法满足建设需求，建设技术缺乏实用性、灵活性。

应对措施：不同城市要立足于城镇本身的发展，做好建设规划，不能一味模仿，要减少商业类建筑，增加绿地绿化面积，保障城镇的建设可以对雨水进行有效吸收，增加土地道路等的有效渗透能力，实现对雨水回收利用。

4.2 法律法规滞后、不完善

海绵城市建设是庞大的系统工程，现有法律法规尚不能完全满足当前和未来的发展要求，对海绵城市建设缺乏明确界定，不利于更好地开展与实施海绵城市建设。针对不同地域的不同情况，其保障体系也不够完善，缺乏统一的法律政策引导支撑[1]。

应对措施：国家要加强政策性引导，完善政策指引，对海绵城市进行合规化设计，地方政府要建立健全相关政策，完善排水防内涝设施系统的各项制度，明确职能分工，加强相关部门间的联动，协调做好上下岸、内外堤、地面上下等建设项目统筹的规划及审批。

4.3 项目过于分散，缺乏合理的统筹规划

海绵城市构建大排水系统，需要近远期规划相协调，将众多项目统一规划，因此会涉及多部门协调工作、多阶段共同参与、多环节环环相扣，在诸多后开发项目规划设计中会存在诸多不合理、不完善之处，缺乏统一部署。

应对措施：要将城市规划、国土、水文、地质等多个相关专业进行结合，将建筑、道路、排水、园林、交通等多个不同类别的项目整体规划，部门间建立畅通高效的协调机制，以确保低影响开发设施的实施。

4.4 建设实施进度不均衡，资金短缺严重

我国一直在大力推进开展海绵城市建设工作，但具体实施进度不均衡，部分地区虽已启动试点建设，但缺乏必要的资金支持，导致后续投入不足，实施进度缓慢。

应对措施：一方面要加大政府层面资金的投入力度，通过财政预算加大对海绵城市的支持力度，统筹规划建设维护资金等经费的使用，提高资金使用效率。另一方面要多渠道落实资金，探索供排水和处理水资源等事项的管理机制，吸引优质社会资本方参与，探索海绵城市建设的新模式。

5 建设规划中需关注的问题

海绵城市建设要求将雨水径流控制在一定范围内，实现降雨时生态、景观和水质的“三水统筹”，实现城市防洪排涝和水资源合理利用，因此，在建设规划中有以下4个要点。

5.1 合理控制雨水

雨水聚集一方面可以利用现有地形地貌的雨水花园、蓄水绿地、调蓄池等雨水管理设施，将地表径流与雨水充分协调，在雨季充分收集利用，合理處理雨水中各种污染物和垃圾。另一方面要从源头控制，从雨水径流方面削减排水总量和峰值流量，减少城镇建设对水文的影响。地面绿地、地面铺装（包括路面铺装材料、铺装图案）和地面绿化都是海绵城市工程建设中控制雨水常用方式。

5.2 控制城市内涝

城市内涝控制要将城市作为有机生命体，因地制宜、因城施策，提升城市防洪能力，形成“源头控制、管网排放、蓄排并重、超标应急”的体系，将收集来的雨水调蓄并排入雨水管网，后续根据需要将雨水调蓄进入生态池或调蓄池贮存起来。要注重维护与城市相连通的河湖形态，避免简单排除弯路取直、侵占生态空间的方式促进城镇的发展，要恢复、保持周边河湖的自然连通及流动性，合理开展河道、湖泊、池塘、排洪沟等的治理，提高排涝能力，确保与城市排水系统能力相匹配，可有效控制城市内涝现象。

5.3 合理应对内涝灾害

城市内涝防范意识是海绵城市建设中不可或缺的组成部分，制定内涝防范工作方案，结合城市积水点、易积存点、地势低洼部位以及主要排水通道等情况，设置相应的排渗设施，有效控制暴雨径流。海绵城市应以缓解内涝为重点，兼顾削减雨水径流污染，提高雨水利用水平。避免将传统绿化、污水收集处理等建设项目作为海绵城市规划内的建设项目，将建设海绵城市机械的理解为建设透水渗透等海绵设施。此外，还要结合气候条件、场地条件、地质条件、规划目标、技术经济合理性、公众诉求等因素，灵活选取渗、滞、蓄、净、用、排等多种措施组合，增强雨水就地消纳和滞蓄能力。这是应对内涝灾害的有效手段。

5.4 杜绝地下水污染，保护生态环境

海绵城市的建设要注重与自然结合，要利用所有天然的、修复的、人工建设的绿色基础设施，实现对雨水的积存、渗透及净化，最大程度削弱对原生态系统的干扰、破坏。建设海绵城市要在全面掌握水系的基础上，着眼于流域、区域分析城市生态系统，构建良好水、城关系，为排水留出足够空间、足够出路，实现城市水的自然、有效循环。对雨水进行治理，能减少市政给水排水和地下水资源开发造成的损失，通过截污及生态拦截等措施，将城区雨水经处理后再排入生态池或生态沟，并用植物、格栅等对雨水进行过滤处理或净化，以减少地下水污染，达到保护生态环境要求。

6 海绵城市在城镇规划建设中的技术要点

6.1 因地制宜制定排水方案

部分城市积极出台相应政策，大力推动海绵城市建设，但由于缺乏严格意义上的标准，导致城镇规划建设仍处于“摸着石头过河”阶段。针对这一情况，要根据各地实际情况制定建设方案及技术要点，从规划源头开始控制雨水收集利用系统，避免造成洪涝灾害和水环境污染等问题。针对不同地区、不同城市提出不同的方案，主要可以采取4种途径：①采用渗蓄技术（透水混凝土、透水砖等）改造原有城市排水系统。②采用滞留法（雨污分流、管道截留、溢洪控制）或渗透法（雨污水分流）改造现有市政排水设施。③通过生态调水技术来实现对原有雨水资源的再利用以及削减径流总量。④采用多种方式结合的方法（如生态绿地、渗井及透水砖等）补充原有市政排污系统。

6.2 因势利导舒缓泄洪压力

为实现海绵城市规划建设，还应考虑用地性质、地形地貌、交通运输条件、建筑布局等因素对雨水的影响，将降雨径流控制在一定范围内，并与水安全有关因素综合考虑。从具体实践来看，需要采取一定措施降低暴雨径流峰值、减少径流污染物流失、增加蓄水能力以达到控制目标，并使其与建设目标相匹配。具体措施有以下5个方面：①采用人工湿地等物理措施下垫面进行修复改造。②通过铺装透水砖、透水混凝土等透水材料将降水径流截留至蓄存空间。③采取人工湿地等生物措施对雨洪过程进行控制，提高地下水回灌能力，降低径流污染物浓度。④通过植树造林提升景观效果等途径降低面源污染并改善水质。⑤通过开展海绵化建设项目将场地内自然水系统、人工湿地、生物等生态因子有机结合使用从而实现生态与经济的协调发展。

7 常见渗蓄技术施工控制要点分析

在海绵城市建设过程中，渗水、蓄水是所有技术措施的开端，只有在对雨水吸收、蓄留的前提下才能进一步实现净化、储存、使用和排放。实现渗蓄技术最便捷的途径是透水铺装，其在城市道路建设中应用也较为广泛，采用空隙大的结构层、排水渗透设施使积存雨水能通过铺装结构实现就地下渗，从而达到削弱地表径流的目的。透水结构的铺装能使雨水就地迅速下渗，既补充地下水，又可以保持土壤湿润，维护地下水、土壤的生态平衡。据测算，5 000万 m2透水地坪，按年降水量600 mm计算，可蓄水3 000万 m3，这相当于一个中型水库容量。由此可见，透水铺装蓄水能力十分强大。

常见的透水铺装分为透水混凝土、透水砖、透水沥青、鹅卵石、嵌草砖及铺装碎石等。当透水铺装对道路路基强度和稳定性的潜在风险较大时，可采用半透水；当土地透水能力有限时，应在透水铺装的透水基层内设置排水管或排水板；当透水铺装设置在地下室顶板上时，顶板覆土厚度不应小于600 mm，并应设置排水层[2]。

8 结语

目前，我国仍然存在水资源短缺、水环境污染等问题，建设海绵城市是应对上述问题的有效方法。海绵城市的建设不仅有利于缓解城市内涝问题、控制雨水径流污染，更有利于缓解缺水问题。海绵城市建设要以保护、修复、恢复自然状态为目标，使经济与社会、城市与自然协调发展，达到生态系统与社会环境并重的目的与效果。因此，合理规划建设海绵城市是通过生态化手段来提高水生态系统可持续发展的必要方式，对达到水体自净、调节水环境、节约用水、保障人体健康等具有深远的意义。

参考文献

[1] 王明昭.海绵城市建设项目实施的难点与建议[J].智能城市，2019，5（8）：10-11.

[2] 张卉.海绵城市渗水、滞水技术概述[J].内蒙古石油化工， 2019，45（1）：78-79.