海绵城市措施及作用范文

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中图分类号：TU-0 文献标识码：A 文章编号：1671-9107（2015）12-0062-02

近年来，随着我国城镇化建设进程的不断加快，多个城市遇雨即涝、遇干则旱的问题逐渐受到城市规划建设部门的重视，而作为我国中西部地区重点城市———重庆市的这种现象更是受到社会各界的广泛关注。海绵城市的核心理念是指在建设城市过程中，通过“源头控制”、“中途转输”、“末端调蓄”措施，让城市能够在雨量大时蓄水，雨量小时排水，从而发挥调蓄作用，减少城市内旱涝现象的发生[1]。随着海绵城市概念不断被我国学者探讨研究，我国政府部门也开始将海绵城市建设工作纳入近年来实践的重点，2014年，重庆市两江新区悦来新城作为16个海绵城市试点之一[2-3]，按照海绵城市的建设要求，进行积极探索，为促进城市排水规划设计等提供支持。

1重庆市的气候及城市特点

1.1雨季时间较长、降雨量大

重庆市位于我国西南部长江中上游地区，该地区地貌以丘陵为主，属于典型的“喀斯特地貌”，也因此土壤蓄水层较薄，不适宜存水。且重庆地区属于亚热带季风性气候，降水量较多，随着近年来重庆地区城镇化建设速度不断加快，水土流失现象逐渐加剧，这都进一步促成了重庆市的降雨量不断增加；有数据表明，2010年以来重庆市每年的降雨量要明显高过2010年以前，这为重庆市内部排涝工作增加了难度。

1.2城市土质变硬、遇雨即涝

重庆市是典型的山地城市，而且随着重庆市城市化建设的范围不断扩大，城市中不透水性路面范围也开始越来越广，城市排水越来越难。虽然部分雨水能够通过地下排水网进行排解，但是部分地势较低的地区往往经常发生内涝现象，一旦内涝现象发生，不仅严重阻碍了交通，也造成了较大的经济损失。另外由于重庆的山地地形特征，降雨时地表冲刷较大，由此产生的径流污染较为严重，因此可以说，海绵城市在重庆山地城市建设应用迫在眉睫。

2海绵城市在重庆市建设应用现状

目前，我国在海绵城市建设方面的技术研究已经开展，且部分技术已在重庆市试点地区应用，下面针对海绵城市在重庆市试点地区建设中的应用现状进行分析。

2.1海绵城市建设技术措施介绍

目前来看，重庆市在海绵城市的技术研究成果主要包括特细沙源区面源污染控制、复杂地质条件下源区促渗减流技术、大坡度道路径流路肩带渗滤技术、组合模块式大坡度径流控制滤池系统、径流入湖强化侧向流生物滤池净化、道侧绿地径流滞控技术及微型水景滞存技术[4]，下面对这七项技术成果进行简单的介绍。（1）特细沙源区面源污染控制技术，是指在建筑及道路的建设中使用的一种土壤聚合物，通过这种聚合物来让细沙粘性增强，从而有效避免水土流失及保证稳固性；并且这项技术还能够有效避免土壤水分渗透不充分的弊端，从而提高地面的渗水性能。（2）复杂地质条件下源区促渗减流技术，是指针对已经建成的硬质地面地表，应该有效利用硬质地面附近的绿地、草坪等设施，来减少地表径流，重庆试点建设过程中主要采取的措施就是在绿地中采用植草沟等，在转输过程中逐步减少地表径流。（3）大坡度道路径流路肩带渗滤技术，是指针对城市中地形坡度较大的地区，在路肩建设能够承载路面径流的排水渠，并通过排水渠的梯级设计来缓解水流速度，有效缓冲洪峰流量和洪峰时间。（4）组合模块式大坡度径流控制滤池系统，也称之为塘床系统，是指在水流进入排水系统之后，通过在滤池上面铺设的砂砾来对泥水进行分级过滤，从而防止由于雨水过度污染而造成的城市排水不畅。（5）径流入湖强化侧向流生物滤池净化技术，是指利用生物体系来对雨水进行净化，尤其是针对大量流进湖中的雨水，从而让雨水有充分利用的可能性，为城镇干旱季节的到来储备更加充足的水资源，并有效控制面源污染。（6）道侧绿地径流滞控技术，是指利用道路两旁的绿化带来让雨水形成滞留，并初步对泥水进行过滤，为下一步的排水及净水工作带来便利，尤其是道路两旁绿地暂时的存水性，能够有效缓解地面排水压力。（7）微型水景滞存技术，是指利用小型的城市绿地景观来对大量降雨时地表的雨水进行暂时的存储，比如花坛、水池等等，并且这项技术还能够有效利用小型景观中的生物对雨水进行净化，有利于后期的水资源利用及城市排水工作的顺利进行。

2.2海绵城市建设成果检验

目前来看，上述七项技术在重庆市海绵城市建设中已经逐步开始应用，通过利用监控设施对试点地区与普通城市地区的地表雨水排放速度进行比较发现，在同一降雨量的前提下，试点地区的雨水在20min以内就已经排放干净，而普通城市地区在降雨一个小时以后地表仍然有大量存水。其次，根据《海绵城市建设绩效评价与考核办法（试行）》中的相关规定，对重庆市两江新区的海绵城市试点与普通街道的排水过程进行检测，发现试点城区内的水量排泄非常顺利，而且也几乎没有排水死角，另外还对试点的排水时间进行测试，虽然也有部分地区排水时间与预计时间要长一些，但是并不影响雨水接下来的排放程序。从上述测试中可以看出，重庆市海绵城市建设确实取得了较好的效果。

3海绵城市在重庆山地城市建设应用带来的启示

通过对重庆市海绵城市建设的现状分析来看，海绵城市建设能够较好的起到促进城市建设与水资源生态环境保护之间的相互作用，以达到缓解城市水资源压力、提高山区城市的蓄水功能以及改善城市生态环境、减少内涝可能性的目的。在对重庆地区海绵城市建设的现状进行分析的过程中，得到以下启示。

3.1技术创新应持续加强

从上述海绵城市建设的技术措施来看，虽然已经初步研发了几项有利于海绵城市建设的技术成果，但是径流聚散工程过程影响因素较多，其中水文、土壤侵蚀、水资源研究等相互交错影响，一方面通过降雨时间空间的分布研究，将充分利用计算机模拟如GIS、HSPF、SCS、PLOAD及SWMM等技术的不断发展，与分段集蓄利用、优化配置各种径流调控技术措施相结合，不断创新突破，方能较高精度的解决海绵城市的建设遭遇的瓶颈。因此，相关研究院校机构等应针对重庆山地城市的实际需求，加强海绵城市建设技术的不断创新，从而为海绵城市建设提供有力的技术保障。

3.2不同政府职能部门之间加强协作

海绵城市建设需要市政、规划、建设、园林等各个部门之间的统一部署、统一规划、统筹协作。目前我国已经先后出台了《绿色生态住宅小区建设技术规程》以及《绿色建筑评价标准》，以及正在编写的《重庆市海绵城市技术细则》等，政府以及相关机构还需要进一步加强不同政府职能部门之间的协作，如在控制性详细规划中确定透水铺装区域，合理控制透水地面面积比例等，市政、园林部门应在绿地规划中协调下凹式绿地建设，建设部门应根据用地功能、地质条件等综合考虑技术措施以控制海绵城市建设目标，在为海绵城市的政策建设工作提供良好氛围，保证海绵城市技术应用的最佳实践效果[5-7]。

3.3市政基础数据收集范围应逐步扩大

随着海绵城市建设范围的不断加大，国内一些城市例如辽宁沈阳市、江苏镇江市、浙江嘉兴市、山东济南市等也已经开展了一系列研究与实践，应广泛开展经验技术交流，促进海绵城市发展建设。目前来看，我国现在海绵城市建设的试点主要在长江流域，这主要是由于我国长江流域普遍降水量大，该地域土质较硬，海绵城市建设需求比较迫切的原因导致的；但是实际上海绵城市建设的需求不仅仅在长江流域，同样在东部沿海其他城市有着迫切的需求。另外，不同地域的城市降水情况不同，地形地貌等地质条件不同[8]，试点范围的扩大也能够为海绵城市建设政策的进一步完善提供更大范围的基础数据。

4结语

随着开发建设周期的缩短，海绵城市建设的任务也日益艰巨，海绵城市不是某一项政策提议，而是真正的用实践来证明海绵城市的时效性。这不仅需要新理论、新技术体系、新的开发建设模式的建立，还需要一系列配套的技术及管理、监控措施，包括新的规范标准的制定，传统规划、设计、观念的改变，政府不同职能管理协作，合理的监测评估等。海绵城市建设是一个多目标、多层次的长期的系统性的建设工程，重庆典型山地特征对海绵城市建设需求更要迫切，需要在当前的经验积累基础上，不断探索完善，改善生态水环境，为其他城市建设海绵城市提供借鉴和支撑，促进社会及经济和谐发展，为新型城镇化提供重要保障。

参考文献：

[1]住房城乡建设部.海绵城市建设技术指南———低影响开发雨水系统构建[S].2014.

[2]刘春雪.重庆两江新区：建“海绵城市”解“城里看海”[N].新华每日电讯，2015-03-31（7）.

[3]刘宇斌.建设海绵城市，倡导生态文明[N].人民日报.2015-01-29（4）.

[4]张亦筑.“海绵城市”对雨水“吸放自如”[N].重庆日报.2015-04-02（3）.

[5]张旺，庞靖鹏.海绵城市建设应作为新时期城市治水的内容[J].水利发展研究，2014（9）：5-7.

[6]车伍，马震，王思思，等.中国城市规划体系中的雨洪控制利用专项规划[J].中国给水排水，2013，29（2）：8-12.

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1 引言

低影响开发（Low Impact Development，简称 LID）孕育于西方发达国家20世纪七八十年代的雨洪管理实践中，美国马里兰州乔治王子郡的环境资源部在 1990年首次提出了在源头对径流进行控制的LID[1]，LID 是近年城市雨洪管理方面重要的发展趋势之一。随着低影响开发理念的发展以及我国城市地下水过度开采、水资源紧缺、水质污染、城市内涝、雨水资源流失等一系列复杂的雨水问题，破坏水资源循环体系，导致生态环境恶化。我国逐渐关注雨水资源的管理、开发、利用，于2014年10月住房和城乡建设部提出《海绵城市建设技术指南―低影响开发雨水系统构建》。

2 海绵城市理论

2.1 海绵城市的概念

海绵城市在《海绵城市建设技术指南》中对其有界定：城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用[2]。海绵城市的建设时刻以生态环境为优先考虑因素，将城市绿地、景观设计与人工雨水控制利用措施结合，在确保城市雨水安全的情况下，把城市绿地和河道中的雨水收集、雨水渗透和雨水净化达到最大化，实现雨水的资源化和环境资源的保护，保护城市的水生态系统和自然生态环境。

2.2 海绵城市的本质

海绵城市的本质目标是城市建设与自然和谐发展的生态城市：可以“弹性适应”环境改变，同时能够保持原有的水循环和生态环境。海绵城市的理念发端于自然生态的水循环过程，优先利用自然生态手段，通过生态处理的方法对土壤、绿地、生态水景等雨水，进行自然下渗、存蓄、净化和回用，转变原有的城市建设发展模式和与大规模的灰色建设理念，将城市发展与生态环境保护结合起来，全面统筹协调发展。

2.2.1 生态性

自然界中的河流、湖泊、湿地等生态体系使之尽量维持在城市建设开发前的自然状态，达到地块开发前后水文条件不变的要求，实现低影响开发的目标。海绵城市的多项雨水设施如绿地、土壤渗透、屋顶绿化、生态水景都具有绿色生态的属性，对维护城市生态平衡，维护国家和地区的水生态安全，保持城市生态多样性都有着重要的意义，其打造的不仅是一块“城市海绵”，更是一块“绿色海绵”。因此，自然生态是海绵城市的一大特征。

2.2.2 弹性

弹性是海绵城市的一个本质特征。所谓弹性，主要针对的是将所有降雨量均匀、大面积地收集到城市的每个角落中，通过多种雨水调蓄收集手段，应对不同降雨量的天气。强降雨时启用所有的调节容积，弱降雨时只启用普通调蓄设施，具有良好的“弹性”[3]。当强降雨来临时，海绵体起到了一定的缓冲作用，降低了灾害的破坏性，将雨水均匀地收集到城市中。同时，城市需要水资源时，又可将收集的雨水释放加以利用，因此弹性与释放相呼应，是海绵城市的主要特征。

2.2.3 低影响开发模式（离散式）

海绵城市强调了分散式的源头控制的特征。改变原有的集中收集污水及雨水、集中处理、集中回用等集中式模式。庞大的管网、大型处理厂都难以应对暴雨带来的灾害，目前很多城市仍然是这样的现状才会出现“城市看海”的景象。海绵城市就是要求雨水分散地收集在城市中大大小小、形态各异的城市海绵体中，不仅能有效降低暴雨灾害的损失，同时补充地下水。因此，海绵城市是从原先雨水集中后直排到分散式蓄留的一种理念的转变，是低影响的开发模式。

3 海绵城市的雨洪管理规划

城市海绵体具有吸收雨水的功能，形式多种多样，存在于城市的每个角落。海绵城市规划建设是一项系统工程，所涉及方面和达成的目标是复杂多样的，不能依靠单一的学科知识或理论体系完成，因此是一项综合复杂系统的工程。建设海绵城市不仅需要园林相关的规划设计，还需要城市绿地系统规划，更涉及到城市市政建设设施的规划和实施。

3.1 综合规划

城市的水生态循环系统是一个整体，单一的规划或按小区域进行设计无法形成安全的、完整的水生态系统。因此，海绵城市的雨洪管理规划不仅需要水利专业的专业技术，还需要其他相关专业相互配合，包括园林、城市规划及环境工程专业等。雨洪管理系统不再是单一方面的排水管网、处理设施等专业内容，而是包括城市中的水体、道路、建筑、绿地、场地等多方面系统相结合。它们在海绵城市建设体系中相互协调共同作用，所以建设海绵城市体系必须全面综合的规划，连接各个专业及学科，对城市的水生态系统进行综合分析并提出对策，从而解决城市水资源缺乏以及暴雨时的城市内涝和水质污染等多方面雨水问题。

3.2 控制径流的源头及污染

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中图分类号：TU984

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2017）07-0077-05

1 引言

生态城市是在城市发展的基础上，依托于城市建设而不断发展的人文生态系统。发展标准并不是一成不变的，随着生态技术发展，生态城市将会被注入更加科学化、多样化的内涵和标准。生态城市不仅反映了人类谋求自身发展的意愿，也反映了人类对人与自然关系认识的提高[1]。而城市景观的发展与居民生活息息相关，生态城市建设除了提供良好的生态环境以外，对城市的资源、经济、居民生活质量发展具有重要意义。

2 城市水问题

2.1 城市排水存在的问题

水是区域生态过程规划中重要的环节，直接决定生态规划格局的生态因子[1]。海绵城市建设是生态城市水环境资源利用方面的新型发展理念，传统城市建设模式雨洪管理中存在一些问题：①主要依靠硬性设施来外排径流雨水，增加了市政雨水管网及水体容纳排涝设施压力。②降雨初期，没有经过植物层的净化，大量污染物随雨水入河，影响城市水环境质量。同时雨水大量流失，浪费了大量水资源。③排不出水，但实际又缺水的矛盾。

2.2 传统城市给排水存在的局限性

近年来，我国大中城市频繁出现逢雨必涝、地下水补给不足、炎热干旱等痼疾，对城市居民生活形成恶劣的影响。提起内涝、城市看海、地下水供给不足等问题，人们都会认为是下水道设计不够好，或者是过于陈旧。其实一个重要的原因是由于城市发展速度过快，原本可以渗透雨水的水沟、绿地全部被硬质化了，变成了房屋、停车场、道路，雨水无处可去，就形成了积水。传统城市雨洪管理模式的建设目标是实现城市雨水径流的快速排放，避免城市雨洪问题干扰正常的城市秩序、影响人居生活。因此，不再出现“城中看海”（图1）这种问题，不仅仅需要的是大修城市地下管道这些事情，还需要一种在涝时能吸收水，在干旱炎热时又能吐出水的“海绵城市”，这也与生态城市的发展方向相契合。

3 海绵城市理念与生态城市发展建设的关系

海绵城市发展体系通过结合生态城市总体规划，控制径流总量，逐步构建并完善低影响开发雨水系统，其中以城市绿地系统为主要载体构建海绵城市体系，不仅便于应用低影响开发雨水系统的技术措施，也有助于实现生态城市建设中低影响开发雨水系统的建设目标。在规划阶段生态城市绿地系统与海绵城市体系可相互指导，但两者的结构布局存在差异。海绵城市发展体系的规划强调城市绿地系统对雨水径流量、峰值流量与径流污染的控制能力，进而对城市绿地的建设提出了更高的要求（图2）。生态城市绿地布局、规模与建设情况也会反过来影响海绵城市体系的规划，两者在规划阶段相互指导。

由于海绵城市体系在用地范围的布局上不只限于城市建设用地范围，而是站在更大的维度上来处理城市雨洪问题。海绵城市体系的结构分布解决存在雨水径流与雨水污染问题的区域，均衡了城市中雨水难排的情况。针对局部地段的少量雨水径流，海绵城市体系可通过建设“雨水花园”控制雨水径流。针对大面积的城市易涝区，海绵城市体系可通过建设“暴雨花园”实现控制雨水峰值流量、削弱污染的双重目标。对于城市已建成区，海绵城市体系的布局以点状、线状为主，从多个角度结合软化改造、而不是在城区大改大造，相对更多样化、全面化。

4 海绵城市建设概述

4.1 概念和构建原则

4.1.1 概念

海绵城市在涝时能吸收水，在旱时炎热时又能吐出水，并对水体进行绿色净化。从源头植物层开始到末端的全过程控制雨水系统。相对之前的旧模式，自然渗透和自然净化，需要时再将储存的水释放并加以利用，是构建海绵城市的切入点，水循环收集与释放更是一种绿色可持续的雨水排放模式（图3）。

4.1.2 基本原则

低影响开发雨水系统构建的基本原则是生态优先、规划引领、安全为重、因地制宜、统筹建设[2]。要真正地落实这一基本原则，要把更多问题考虑进来。包括城市基础设施安全运行和生态城市水安全的问题，水文条件各地区差异性，和各方案的可实施性和操作性。不同地区可根据自身的水文条件、水安全要求、水资源的不同状况，从实际出发确定符合自身需要的生态海绵城市的发展路线。

4.2 建设海绵城市的指导思想

4.2.1 转变城市建设的观念

建设海绵城市，首先要转变传统的观念。在传统城市建设模式中，城市道路逐渐被硬化，雨水无处可去。排水功能主要依靠管道这些“灰色”硬质设施，以“快储快排”为主要理念，往往造成逢雨必涝，无雨就旱的极端局面。而现在海绵城市的建设理念则要求让城市回归自然，强调优先利用雨水花园、屋顶绿化、植草沟这些软质绿色的低影响设施来储存雨水，以慢排储存，先利用绿色植物的源头设施对雨水进行调蓄净化和回收利用，最后在利用了雨水资源的同时也解决了城市雨涝的问题。

4.2.2 对城市中建设的“海绵体”进行改造

生态城市发展下，对城市中建设的海绵体进行改造主要途径有3个方面：保护城市原有的生态系统；生态修复和恢复；低影响开发[3]。首先，保护原有生态系统，不受现代开发活动的影响和破坏，例如城市公园、大型湿地、原有的河流、湖泊、湿地等。其次，在生态修复方面，对已经受到破坏的“海绵体”，应运用综合手段逐步慢慢地进行修复，使其水文特征和生态功能逐步得以恢复。再着，通过生物滞留带、下沉式绿地、雨水花园、屋顶绿化、垂直绿化、透水铺装等低影响技术措施，加强雨水储存。以城市建筑、道路、绿地、广场等建设为载体扩大绿化规模，设置包括垂直绿化在内的多种绿化形式，通过构建生态廊道来保护城市生态多样性，改善城市的生态环境[4，5]，为改善生物生存环境和水资源调控提供必要的生态通道；通过建设人工湿地等措施来修复水生态环境，湿地一直都有“城市之肾”的美称，生态城市建设人工湿地，对保护城市水系统生态环境有着至关重要的作用。

5 建设海绵城市的具体措施

5.1 雨水花园

雨水花园是自然或人工后天挖掘的下沉式绿地，收集汇合雨水把雨水储存起来（图4）。通过雨水花园中的植物和沙石过滤层分解储存使雨水得到净化。慢慢渗入土壤，涵养地下水水源，或进行中水利用之后，达到补给景观绿化用水、厕所用水等的用水标准。雨水花园利用植物、土壤层渗透净化雨水、过滤雨水杂质，可改善小环境，缓解城市“热岛效应”，为鸟类、蜜蜂等动物提供食物和栖息地，给人以新的亲近大自然的感受。

最表层是植物层，第一层也称蓄水层。表层植物可通过光合作用，吸收利用氮、磷等物质，植物根系对污染物质，特别是重金属的拦截和吸附作用，选择根系发达、茎叶繁茂、净化能力强的植物再深层的覆盖层和种植土壤层，可滞留削减洪峰流量、减少雨水排放，净化水源。可过滤杂质和涵养水源，以导致雨水过滤到砂层和砾石层通过穿孔管收集水源。

5.2 生态滞留带

生态滞留带是一块活的“海绵体”，表现形式为条形或者长条形，雨水篦子换成豁口导入植物中，减慢雨水流动速度，把雨水储存起来，成为活的“海绵体”（图5）。生态滞留带在植物的选择上应优先选用本土植物，选用耐涝又可抗旱的植物。本土植物能更好地适应当地的气候和水土，打造更好的生态滞留带景观。

5.3 绿色屋顶

绿色屋顶是指建筑屋顶的部分或全部作为绿化的一种改造景观措施。由植物部分、植物生长基质部分以及屋顶防水结构层一起所组成的一种景观屋顶形式（图6）。绿色屋顶在雨水控制上，在建筑屋顶的源头上来减少雨水径流总量、削减洪峰流量。增加屋顶雨水停滞时间，降低屋顶雨水径流流速，以及净化屋顶雨水水质。绿色屋顶还可减少建筑制冷、降低制热能源消耗。

5.4 垂直绿化

垂直绿化，绿化范围是指对建筑物外表面及室内垂直方向上的建筑竖向绿化（图7）。作为一种装饰实用技术，附属在建筑主体之上，需要融合于周围的环境，不仅仅是植物彼此生长间融洽，更要做到与周边的环境相融合，最重要的是能丰富生态城市的自然景观，完善整个城市的生态系统。

虽然垂直绿化成为建设海绵城市不可或缺的重要部分不能计入绿地率等经济技术指标中，但是毋庸置疑的是对整个生态城市发展建设和景观绿化构成呼应效果。据北京市园林科学研究所观测推算，绿化覆盖率达30%时，气温可下降8%；绿化覆盖率达40%时，气温可下降10%。同时太阳福射经过植物后，60%～80%会被植物所吸收，这样就削弱了热源的作用，从而使周边温度降低3～8 ℃。与此同时，在相对湿度为47%～53%时，人体最为舒适，当处于干燥环境中时，植物叶子还具有蒸腾作用能够增加其周围的湿度。数据可以表明在全球气候变暖的今天，垂直绿化也有降温增湿的作用，另外对空气环境影响而言，也起到了通风防风，净化空气的效果。

5.5 透水铺装的应用

现我国城市市场的硬质地面材料常见主要分为：砌块砖、水泥路、植草砖和塑胶地面等（表1）。

现在我国的城市人行道使用的透水铺装以透水砖为主（图8），透水地面由于渗透蒸发能力强，在下雨天可以将雨水渗透到土壤层，防止路面径流缓减市政排水的压力；天晴时蒸发作用可以降温，改善路面上方的微气候，对于缓减城市热岛效应有明显的作用。塑胶橡胶多用于游憩和儿童场地，但不好维护，有一定吸水性（图9）。所以在实际使用时透水面砖是一种生态的，有利于生态的铺装材料（表2）。6 海绵城市理念对于生态城市发展建设的意义

6.1 社会意义

6.1.1 经济性、生态性

老旧城区改造面临空间改造条件有限、改造难度大等问题。相比建设大型地下雨水储蓄池、大规模改造雨水管道等硬性灰色方案，设置改造软性的海绵设施不妨为更好的方法。在改造设计中，可通过两个大方面进行改造。一是原有的老旧建筑雨水管断接技术，集中贮存雨水，将雨水管线接入周边城市绿地中，也可利用小区已有内部的花坛、绿地、雨水池等建筑设施空间布置雨水花园、生态滞留带；二是城市道路可结合城市道路绿化带、树池、花池等绿化空间，布置成生态树池、生态停车场等低影响开发设施，有效地对老城区雨水管理加以蓄、留、渗、排等。

6.1.2 海绵城市建设对于减少城市内涝也有明显改善

通过海绵城市的建设，能很大程度上减轻城市防洪排涝的压力，将防、排、蓄、渗、滞等措施合理地结合起来。有利于减少城市洪涝灾害的发生，城市生态水系统需要海绵城市的措施加以解决，维护城市居民安定的生态生活环境。可减少雨水渗透的时间，缓解雨水的压力，补给地下水，有效减轻城市内涝。

6.1.3 海绵城市的建设可改善城市水资源短缺的问题

经济发展越来越快，我国城镇化的速度也越来越快，随着城市人口不断增多，城镇化水平的不断提高，许多城市水资源匮乏的问题日益突出。通过海绵城市建设，为实现自然生态雨水收集的有效再利用，在很大程度上缓解城市用水资源难、排水难的压力。

6.2 经济意义

海绵城市建设跟以往不同偏向重视对已有的对天然水系保护利用，减少了巨大的管道改造工程量，减少工程资金投入，提高了经济效益。另外还减少了城市水灾发生的可能性，以及避免水灾所带来的城市经济损失。建设的海绵城市建设的储水设施与城市已有的生态景观、绿地、景观水体紧密结合，丰富完善城市生态系统。成本相对管道的修理与改建较低，还能大大减少城市水环境污染治理维修费用，降低城市内涝所带来的损失。

6.3 生态意义

建设海绵城市应用有利于城市生态环境的发展与建设。海绵城市强调增加绿地，多进行的是软化改造，降低城市地面的硬化比例，对硬质地面材料也有相应要求。有研究表明，城市越来越多的地面硬化，第一时间直接阻断了雨水补给地下水的途径，让雨水白白流失了，实际上又是缺水的，使地下水水位难以回升越来越低。软化改造还可以增加城市绿色空间，改善人居环境，提高绿地率，促进城市生态建设。

7 结语

我国提出的海d城市体系主要参考了美、德等国的雨洪管理理论研究与实践经验，和近年来我国频繁出现的城中看海的现象。在海绵城市理念指导下的生态城市建设不仅可以满足城市绿地的生态环境发展、游憩娱乐、文化教育、环境美化等基本功能，同时还可以有效地辅助城市水利设施处理城市雨洪问题，发挥出生态城市中绿地系统更大的潜力。生态城市的构建也会反过来影响海绵城市体系的规划，使海绵城市体系的结构布局更为合理、构建过程更为流畅、作用效果更为明显。海绵城市体系的构建不要求大改大建，更多的是一种软化的改造手段，以最小的资金投入取得最佳的建设结果。生态城市绿地系统虽可作为海绵城市体系的重要载体，但是由于海绵城市体系对城市雨水管渠系统具有较强的依赖性。 随着生态城市建设的发展，也会探索出更多合适的海绵城市建设手段和新的发展方向。

参考文献：

[1]王云才.景观生态规划原理[M].北京：中国建筑工业出版社，2007：192～212.

[2]王文亮，李俊奇，王二松，等.海绵城市建设要点简析[J].建设科技，2015（1）：2 ～3.

篇4

低影响开发措施内的植物在持续吸收雨水及地表径流、削减污染、改良土壤、营造景观及温湿度适宜的微气候等功能中具有重要作用，城市居住区占有建成区面积比例较大，其中的居住区成为了主要汇水面，在各个汇水面范围内的径流量及污染物浓度各不相同，因而对低影响开发设施中的植物配置提出了新的要求。

1植物与气候及土壤类型相适应

我国不同地区的城市气候各有差异，其中影响较大的是不同城市所对应的海绵城市设计降雨量，一般规定在48小时内将低影响措施中的雨水通过植被蒸发、土壤渗透、溢流措施等途径全部排空并恢复至降雨前的状态，从而能够对下1次降雨进行处理，因此对植物耐水湿能力提出了要求，CasanovaMT等人的相关研究表明植物被淹没时长是影响植物生长最为重要的因素[1]。在乡土植物的选择中,需要根据土壤类型和设计降雨量等指标选择较为耐水湿的植物，避免土壤水分过高对植物生长带来不利影响。

2注重植物对污染物的净化功能

植物对污染物的净化作用可在多种低影响开发设施中实现，因此不仅要重视植物在居住区内水体的水生植物应用，例如具有长期蓄水能力的滞留池、湿塘、滞留塘等低影响开发措施内水生植物的选择，朱木兰，郭燕萍等经过研究发现黄菖蒲、美人蕉、狭叶香蒲对COD、氨氮、TN、TP的去除率平均可达到90%；更需要注重植物在以净化能力为主的低影响开发设施中的应用。在植被选择过程中应当多选取浅根系植物，具有吸收功能的根大多分布在距离地表20~30cm的土层深度范围内。

3植物对径流的持续削减功能

在高于设计降雨量或降雨强度较高的降雨事件内，植物根系对低影响开发措施内的径流在短时间内吸收能力有限，但在较长时间段内的蒸腾作用对径流削减的总量较大，植物气孔蒸腾速率是相同面积的自由水面的几十倍，大多数植物白天的蒸腾速率为15~250g/m2•h，夜晚为1~20g/m2•h，因而低影响措施的滞留及蓄积能力也需要将植物的蒸腾能力算入其中。

4植物的景观美学和教育功能

削减和净化是低影响开发措施最重要的功能，但往往会因此忽略其美学效果，低影响开发设施需重视其美学效果和所产生的文化教育功能对居民的熏陶作用。在设计过程中利用植被的外形、色彩、质地、线条等特征进行艺术性的配置，避免平面化严重的植物配置方式，实现户户见景[3]，使居民了解海绵城市的功能和居民自身在海绵城市建设过程中的作用。

5微气候营造功能

合适的植物配置可以影响植物所处环境内的温度、空气流速、湿度、热辐射等参数，相关研究表明当湿度为40%~60%、空气流速为0.1m/s时，会令使用者感到舒适。相关研究发现，合理配置的植物群落的郁闭度≥0.6，叶面积指数LAI≥3时能够营造令人舒适的微气候。低影响开发措施多选用蒸腾能力较强的植物群落，因此其微气候营造能力将更为显著。

6选择养护成本较低的植物

植物养护及更换将会花费相当数量的资金，因此在达到削减及净化目标的植物生长周期中，污染物浓度及总量等始终在其耐受范围之内。在场地评估中应了解设计场地的污染物种类及浓度，选择适应性较强、易于养护的植被。居住区雨洪设施中应当选择对人体无毒害作用和不掉落果实的植被，植物果实在水中更容易发生变质并滋生蚊虫；居住区内产生的生活垃圾及宠物粪便有时会进入低影响措施，因此可以利用植物对低影响措施进行必要的围合及隔离，减少维护成本和对人体造成的危害。

7结论

2015年4月，国家颁布了16个海绵城市试点城市，至2016年夏季，试点城市建设过程中的植物配置方面所暴露的问题主要为植物品种一致性过高，在今后的实践中，各地区植物研究机构应积极培育具有优良净化、蒸腾作用，适合当地土壤类型的乡土植被。同时做好已有植物的污染物及耐水湿能力的分类及量化工作，为低影响开发措施的设计及软件模拟和评估等工作打下基础；低影响开发措施内使用的植物与传统景观设计中选取的植物更具有特殊性，在设计阶段应做适宜性评估，尤其在居住区污染物浓度较高的片区内更需要区别对待。

参考文献

1CasanovaMT,BrockMA.Howdodepth,durationandfrequencyoffloodinginfluencetheestablishmentofwetlandplantcommunities［J］.PlantEcology,2000（147）

篇5

前言

海绵城市的提出为我国解决城市雨水问题提供了新的思路，有助于转变传统排水防涝模式、维持水文循环顺畅、降低自然灾害影响程度、促进城市生态发展，在保护环境的同时，满足城市发展的需要。建设海绵城市，应当顺应自然，因地制宜，结合城市固有水系，实现人与自然的和谐。近年来，在讲话中多次提及海绵城市理念，海绵城市相关政策密集出台。2015年4月财政部、住建部和水利部联合16个海绵城市建设试点名单，同年10月，国务院办公厅明确提出，到2020年，城市建成区20%以上的面积达到目标要求，到2030年，城市建成区80%以上的面积达到目标要求[1]。本文将以广西南宁市某改造小区为例，分析海绵城市理念的合理性和有效性、引导城市雨水管理体系的发展和完善，为解决城市水危机提供新理念。

一、海绵城市理念及发展应用

1．理念海绵城市理念改变了传统雨水管理“以排为主”的思维方式，通过技术手段将城市改造建设成为能弹性管理雨水的海绵，城市能吸纳雨水，净化雨水，储存雨水，有效利用储存的雨水资源，减少市政排水管网压力，促进城市生态发展。发达国家海绵城市起步较早，对于雨水控制技术逐渐形成了比较成熟的理论和技术体系，并且已有广泛的工程应用。我国对海绵城市的系统性研究和应用起步较晚，但随着国家多项政策出台，人们看待雨水观念的改变，基于海绵城市雨水控制的应用呈上升趋势。2．国外海绵城市发展应用自1970年以来，由于全球范围内水资源紧缺和暴雨灾害频繁，城市雨水管理的态度发生转变，由“快速、高效的工程排水”变为了“雨水蓄渗、缓排、利用”[2]。英、美、德、日等多国对雨水利用进行研究，提出了城市雨水可持续发展的管理体系，为海绵城市的实践提供了理论支持、法律保障、技术保证。英国建立了可持续城市排水系统，维持良好的水循环，缓解城市洪涝现象。美国提出了低影响开发理念，为海绵城市提供理论基础。德国征收雨水费，要求排水量零增长，处理雨水径流达标后才排放。日本通过运用海绵城市理念，径流流出率由51.8%下降到5.4%。近几年来，结合城市特点和生态情况，国内对建设海绵城市开始尝试。深圳市光明新区，依据海绵城市理念管理雨水，生物滞留雨水，净化雨水，贮蓄雨水，补充地下水，保持该区开发前的水生态，达到了年径流控制率为70%，初期雨水污染控制总量削减不低于40%[3]。六盘水通过综合治理，构建雨水管理系统和水生态系统，合理利用城市水系，构建海绵系统，提高抗灾能力，削减峰值减少内涝，存蓄雨水抵御干旱。3．基于海绵城市理念的城市建筑小区雨水控制措施建筑小区是城市的重要组成部分，也是建设海绵城市的核心内容之一。城市的建筑小区往往有大量集中且得到统一管理的建筑，有室外水景、绿地等。将海绵城市的理念同建筑小区整体设计结合起来，可以有效构建雨水管理系统，减少降雨造成的城市内涝等危害。建筑小区的雨水控制有以下几个措施：（1）硅砂雨水边沟在道路两旁设置硅砂雨水边沟来取代传统雨水箅，雨水经过边沟下渗后可去除大部分悬浮物，得到净化，便于道路雨水的收集及初期弃流。（2）植草沟采用适合的植被种植在地表沟渠，具有较好的下渗功能，可收集、输送和排放径流雨水，并具有一定的雨水净化作用。（3）透水铺装透水铺装是海绵城市建设重要技术措施之一，与传统不透水铺装相比，它含有较多的空隙，可以使雨水快速下渗，减少地面积水，削减暴雨径流，消纳径流污染，补充地下水。建筑小区中的人行道、非机动车道，停车场等交通负荷量低，适合采用透水铺装。（4）下凹式绿地下凹式绿地指低于周边铺砌地面或道路在200mm以内的绿地，绿地内种植耐淹植物，采用渗透能力强的土壤，滞留雨水，净化水质；绿地内设溢流口，保证暴雨时径流的溢流排放。下凹式绿地造价低，布置简单，应用广泛，适合建筑小区改造。（5）绿色屋顶绿色屋顶是指通过在屋顶种植植物，提高滞留雨水能力，减少径流量，延缓洪峰到来，净化雨水水质。绿色屋顶形成阴影，避免光线直射屋顶，起到隔热作用，降低夏季制冷费用，改善建筑小区生态环境。（6）雨水花园雨水花园底部采用透气防渗砂防水，接通地气，避免了土工膜防水不透气水质易变坏的问题，同时可以通过植物吸收、生物净化的方式处理初期雨水，处理后的雨水再排入下游，源头截污，源头处理初期雨水。（7）雨水蓄水池通过设置景观水体、旱塘、湿塘、蓄水池（罐）等具有蓄水作用的设置，来储存部分雨水，起到削减洪峰时段管网的排水压力。储蓄部分的雨水，可用于绿化和地面冲洗。由于蓄水池的设置占用部分用地，并对场地有一定要求，一般作为“海绵”建设措施的最后选择，比较适用于新建小区。

二、南宁市降雨现状及存在问题

南宁市位于广西中南部，地处亚热带，平均海拔76.5m，气候温暖湿润，雨水资源丰富，一年四季绿树成荫、瓜果飘香，青山环绕、碧水常流，“草经冬而不枯，花非春而常开”。全市森林覆盖率47.68%、建成区绿化覆盖率43.52%，人均公园绿地面积13.21m2。随着经济的发展，南宁城市面积快速拓展，1999年南宁城区面积为115.7km2，2008年城区面积为179km2，2015年城区面积为285km2。城市建设改变原有自然生态环境，原有水循环系统受影响，大大增加城市洪涝灾害的风险。1．洪涝灾害频发南宁市辖区水系发达，河流众多，分布密集，其中较大的河流有邕江等；全年雨量充沛，多年平均降雨量为1,389.86mm，折合降水总量310.66亿m³，但降雨量集中，每年5月到10月总降雨量占年降雨量的80%以上。随着城市建设不透水面积增加，加上管网设计运行维护不合理等因素，造成洪涝灾害频发，造成重大损失。2001年7月洪水害导致159道街道被淹，9.65万人被洪水围困。2006年7月内涝造成700万m³受灾，造成直接经济损失5,820万元[4]。2．水质有待提高南宁虽然总体水质较好，但局部水质恶化和季节性水质恶化不容乐观[5]。根据《2016年1月-8月南宁市重要水功能区水质状况》，水质呈季节性变化，1月-4月水质较好，5月-8月存在水功能区水质不达标现象，其中7月份17个全国重要水功能区中郁江横县峦城、飞龙渡区和左江南宁杨美饮用、景观用水区未达标，达标率仅为88.2%。3．水循环链条破坏严重由于城市高度开发，不透水面积的增加、水土流失等因素造成地表水与地下水连通中断，导致雨水下渗和蒸发比例发生改变，原有的“降水、蒸发和径流”水循环链条遭到破坏，大量降水流入排水设施，汇流速度变快，洪峰值增大，排水管道流量变化大，河流径流量变化剧烈。这使得排水管网设计标准提高，投资建设费用增加，洪涝灾害风险上升。

三、基于海绵城市理念城市建筑小区雨水控制技术实例应用

1．项目概况某小区位于南宁市南部，建筑小区总占地面积约为6.16公顷，其中建筑用地约为1.37公顷，绿化用地约为2.02公顷，人行道路、广场约为1.67公顷，停车场占地约为0.17公顷，机动车占地约0.94公顷。统计得出不同下垫面面积为：2．综合径流系数不同下垫面对应不同径流系数，径流系数如表2所示。3．现状雨水径流系数分析该建筑小区主要采用传统建设材料，屋顶采用沥青屋面，人行道、广场采用混凝土、大理石，小区内道路、停车场等采用混凝土、沥青等不透水垫面，绿化采用传统绿化方式。根据公式（1），对现状下垫面雨量径流系数进行加权平均，得改造前雨水径流系数为0.57。4．海绵工程改造后雨水径流系数基于海绵城市低影响开发的理念，结合该小区的实际情况，对多种低影响开发措施进行组合应用：道路两旁采用硅砂雨水边沟来取代传统雨水箅；人行道两侧、广场周围设置植草沟；对人行广场和停车场采用透水材料进行改造；部分原有绿地下沉处理，改造成下凹绿地；商铺部分的屋顶种植植被，改造成绿色屋顶。将原来的“快排”转向“渗、滞、蓄、净、用、排”，利用以上措施，通过改造小区各部分下垫面材料，从源头削减雨水径流量、净化水质，进而改变小区地面的径流系数，减少排入管渠的雨水量[6]。小区各下垫面类型、面积及改造比例如表4。通过海绵城市理念下雨水控制措施对小区改造后，雨水综合径流系数为0.47，与现状0.57相比，下降了0.1，下降17.5%。5．年径流总量控制海绵城市雨水控制设施具有的调控容积一般应满足“单位面积控制容积”的指标要求，采用容积法对设计调控容积进行计算。根据《南宁市海绵城市规划设计导则》建筑与居住小区改扩建项目径流总量控制率不低于70%，该小区年径流总量控制率取值75%，所对应的设计降雨量为26mm。该建筑小区通过运用海绵城市理念，采用雨水控制技术改造后，在原有市政管网排水能力不变的情况下，暴雨重现期由1年变为2年，排水能力达到两年一遇以上，抵御外界变化的能力增强，小区类似于“海绵”体，具有吸水、储水、释水的效果，有良好的弹性，使得开发前后该区域的水文地质和生态环境变化较小，能有效应对环境的变化，应对自然灾害，减小洪涝灾害风险[8]。

四、结语

海绵城市是现代化城市发展的更高阶段，城市建设海绵化，有利于减少城市生态水网破坏，从排水源头提高城市防灾能力，实现人与自然和谐共处。海绵城市的运用，是在城市发展同时保证自然生态的还原，实现低影响开发，由此在基于海绵城市理念下的雨水控制技术运用中，应当注意以下方面：（1）因地制宜制定雨水控制措施。在一般建筑小区考虑到小区居住、商业等功能的使用，采用硅砂雨水边沟、植草沟、透水铺装、下凹式绿地、绿色屋顶等经济、易于实施的技术措施，可以获得较好的雨水径流量控制效果。（2）城市道路应避免道路径流直接进入河道，把雨水汇入道路的绿化带及红线外绿地进行截污、下渗、溢流雨水最终流入雨水管渠或直接排入河道减少外排污染物负荷。公园绿地，可采用植草沟、滞留塘、地下蓄水池等，对雨水进行调控。（3）多种雨水控制技术措施配合使用，从源头、中途、末端全过程进行雨水控制。（4）制定雨水控制目标和标准。根据项目的条件和设计要求，设定控制目标和标准，以便选择措施的规模和类型。

参考文献

[1]国务院办公厅.国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见[R]．北京，2016，10．

[2]郭丹丹．海绵城市理念在城市排水系统建设中的应用分析[J]．建筑工程技术与设计，2016，（17）：1972．

[3]邹宇，许乙青，邱灿红．南方多雨地区海绵城市建设研究—以湖南省宁乡县为例[J]．经济地理，2015，09：65-78．

[4]徐国琼，滕培宋，陆修金．南宁市城区内涝成因分析与防御对策[A]．中国水利学会，中国水利学会2010学术年会论文集（上册）[C]．中国水利学会，2010：5．

[5]张伟，王家卓，车晗等．海绵城市总体规划经验探索——以南宁市为例[J]．城市规划，2016，40（8）：44-52．

[6]李宛谊，高赛君，韩玉龙．海绵城市背景下的城市生态雨水系统构建研究[J]．中国水运（下半月），2016，05：156-158+160．