建設(shè)海綿城市的實(shí)踐研究

崔艷

摘 要：安陽市位于我國豫北平原地區(qū)，水資源較為短缺。隨著安陽市城市建設(shè)加快，不透水路面增多，大量降雨后，雨水得不到有效排除，容易引起內(nèi)澇。針對這些問題，文章以安陽市開發(fā)區(qū)某小區(qū)建設(shè)為例，提出應(yīng)當(dāng)建設(shè)海綿城市來解決這些問題的觀點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：海綿城市 安陽市 城市改造 建議

中圖分類號：F291

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1004-4914（2016）08-203-02

一、海綿城市的概念

海綿城市，簡單地來理解，就是城市像海綿一樣，在降雨過程中將雨水收集起來，等待需要的時(shí)候在釋放出來，用于灌溉、沖洗路面、補(bǔ)充景觀水體。城市可以像海綿一樣壓縮和恢復(fù)，能夠最大限度上地防洪減災(zāi)。城市的“海綿體”不僅包括小區(qū)建筑物的屋頂、植草溝、園林綠化、透水鋪裝等，還包括城市的各種水系，例如江、河、各種自然人工湖等。

傳統(tǒng)城市，未能考慮城市降水資源的綜合利用，只考慮到“排”。傳統(tǒng)城市雨水通過管道將雨水快速排出城市。隨著傳統(tǒng)城市的不斷發(fā)展，道路硬化增多，不透水的路面面積大大增加，盲目的發(fā)展使得雨水無法下滲到土地內(nèi)，這樣就造成了城市的內(nèi)澇和徑流污染發(fā)生次數(shù)大大增加。和傳統(tǒng)城市不同，海綿城市可以有效地解決城市內(nèi)澇問題，對于維持房地產(chǎn)開發(fā)前后的水文特征，維持人與自然的和諧發(fā)展有著極其重要的作用。

二、安陽市城市概況

河南省安陽市處于太行山脈與華北平原交界的過渡地帶，地勢總趨勢為西高東低，自西向東呈階梯式下降，大致以京廣鐵路為界，西部為山丘區(qū)，間有小型盆地，最高山峰海拔1632米。安陽市東部為沖擊平原，最低洼地海拔高度為50米。地貌由山地、山間盆地、丘陵、平原、崗地、泊洼六種自然形態(tài)組成。

安陽市全市多年平均水資源總量為16.403億m3，人均水資源占有量為322m3/人，畝均水資源占有量301m3/畝，低于河南省人均占有量470m3/人、畝均占有量400m3/畝的水平，分別為全國人均水資源占有量的七分之一，畝均水資源占有量的六分之一，屬于水資源匱乏，供需矛盾嚴(yán)重的地區(qū)。

三、海綿城市的構(gòu)成

海綿城市利用低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)，使得開發(fā)前后的環(huán)境水文保持不變，能夠使得城市像海綿一樣吸收和釋放雨水，達(dá)到調(diào)節(jié)環(huán)境的目的。低影響開發(fā)影響的種類有很多，以下就介紹幾種低影響開發(fā)設(shè)施。

綠色屋頂，顧名思義是將植被種植于各類建筑的屋面、天臺(tái)、露臺(tái)等。綠色屋頂由建筑屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)層、防水層、保護(hù)層、排水層、隔離濾水墊層、蓄水層和種植基質(zhì)、植被層組成。綠色屋頂可以有效地增加小區(qū)的人均綠化面積，以30萬m2的住宅小區(qū)為例，假設(shè)屋頂面積為25%，則將近有7.5萬m2的綠化面積；傳統(tǒng)的屋面材料在視覺上觀感較差，綠色屋頂則能帶給人賞心悅目的感覺；綠色屋頂還能調(diào)節(jié)屋頂溫度，研究表明，在夏日屋頂最高溫度可達(dá)80攝氏度，而冬天最低可達(dá)零下20攝氏度，巨大的溫差容易導(dǎo)致屋面材料老化，而綠色屋頂可以克服這一缺點(diǎn)，種植植被的屋面夏季溫度通常可以保持在20～25℃，可以有效地防止屋面的老化變形，減小了屋面裂縫的可能，提高了建筑物的使用壽命。同時(shí)在冬季，綠色屋頂可以起到保溫的作用，統(tǒng)計(jì)表明，冬季無綠色屋頂?shù)奈菝姹扔芯G色屋頂?shù)奈菝鏈囟鹊?.4℃；綠色屋頂可以有效地截留雨水，削減雨水徑流總量，減少排水不暢和洪澇災(zāi)害。同時(shí)，綠色屋可有效的節(jié)約水資源，促進(jìn)環(huán)境的保護(hù)和水循環(huán)的平衡；綠色屋頂可以吸收空氣中的灰塵及二氧化碳，減少溫室效應(yīng)。植物可以通過光合作用及葉片的吸附等作用，對空氣污染進(jìn)行削減。同時(shí)，綠色屋頂可以通過綠化層的滯留、吸收，將屋頂?shù)奈廴疚镉行鳒p。從而保護(hù)大氣環(huán)境和水環(huán)境，免受破壞。

透水鋪裝是指將孔隙率較高、透水性較好的材料應(yīng)用于道路路面。它可以使雨水進(jìn)入透水鋪裝的內(nèi)部，貯存適量的雨水或隨內(nèi)部的排水管道排出，減少洪峰流量，削減徑流系數(shù)。透水鋪裝由土基、墊層、基層、過濾層、面層等構(gòu)成。透水鋪裝可以有效的削減徑流流量，使雨水迅速的入滲，減少洪澇災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)；使得水資源得到有效的補(bǔ)充，利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)；透水鋪裝可以使路面無積水或有少量積水，從而增強(qiáng)道路的安全性能，保證了行人和駕駛?cè)藛T的生命安全；透水鋪裝的較大孔隙不僅可以吸收噪音，還可以緩解溫室效應(yīng)，使得路面溫度得到有效的降低，延長道路的壽命。

植草溝又稱為植被淺溝，是一種種植有植被的具有景觀欣賞性的地表溝渠，它可以通過重力流收集、轉(zhuǎn)輸和排放雨水。植被淺溝既是一種徑流傳導(dǎo)的設(shè)施，也可以與低影響開發(fā)的其他設(shè)施一起，輸送徑流雨水并且收集、凈化雨水。植被淺溝根據(jù)構(gòu)造的不同，共分為干式植被淺溝、濕式植被淺溝和轉(zhuǎn)輸型植被淺溝三種。植草溝可以有效地滯留雨水，促進(jìn)土壤的滲透。同時(shí)，它還可以減緩雨水的流速，保持水土，削減徑流量。植草溝對于污染物的去除和遷移也起到了較好的作用。

雨水花園通常建設(shè)在地勢低洼的地區(qū)，由種植的植物來實(shí)現(xiàn)初期雨水的凈化和消納，是低影響開發(fā)技術(shù)的一項(xiàng)重要措施。雨水花園具有造價(jià)低、管理維護(hù)方便，易于與當(dāng)?shù)氐木坝^所融合等特點(diǎn)。它被歐、美等多個(gè)國家廣泛應(yīng)用在居住小區(qū)、商業(yè)區(qū)等不同的地區(qū)。雨水花園主要由蓄水層、覆蓋層、種植土層、人工填料層和礫石層等五部分組成。重金屬、沉淀物等不同的污染物質(zhì)隨雨水徑流匯入雨水花園。通過植物的吸收、微生物的作用等，將污染物去除。植物的根系，對土壤的凈化也起到了一定的作用。雨水花園可以有效地去除氮、磷等污染物，與傳統(tǒng)的措施相比，具有成本低、與周圍環(huán)境融合度高、不產(chǎn)生其他污染等優(yōu)點(diǎn)。

下沉式綠地有廣義和狹義之分，廣義的下沉式綠地除包括了狹義之外，還包括滲透塘、雨水濕地、生物滯留設(shè)施等；狹義的下沉式綠地，又叫下凹式綠地，低勢綠地，指高程低于周圍的路面或鋪砌硬化地面約20cm內(nèi)的綠地。下沉式綠地可以在降雨時(shí)，讓雨水較大程度的入滲至綠地中，滯留大量的雨水，避免了傳統(tǒng)方式中雨水管渠的阻塞、下水緩慢等問題。雨水中攜帶了較多的有機(jī)污染物和無機(jī)物等，隨著雨水徑流進(jìn)入下沉式綠地。下沉式綠地可有效的阻斷面源污染，使污染物得到削減。下沉式綠地的建設(shè)，減少了雨水檢查井的修砌，避免了雨水井蓋的偷盜事件，確保了行人的安全，防止傷人事故。

蓄水池指專門儲(chǔ)存雨水的收集利用設(shè)施，同時(shí)它能夠削減洪峰流量。蓄水池需結(jié)合當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)、地形等條件，可選用鋼筋混凝土、磚砌等多種形式，用于地上或地下。蓄水池可用于具有雨水回用要求的小區(qū)等，回用的雨水可用于沖廁、澆灑綠地、景觀用途等。

濕塘是指具有收集雨水和凈化雨水的功能，是景觀水體的一種。濕塘能夠在平時(shí)發(fā)揮其景觀功能，供人們休閑和娛樂。在降雨時(shí)，發(fā)揮雨水調(diào)蓄的功能。濕塘可以用在居住小區(qū)、公園、廣場等具有較大空間的地方，對于生態(tài)保護(hù)和豐富居民生活有著重要意義。

四、構(gòu)成海綿城市低影響開發(fā)小區(qū)案例研究

低影響開發(fā)的技術(shù)措施的探討，主要是為了指導(dǎo)工程實(shí)踐，為建設(shè)海綿城市奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。下面通過對安陽市某小區(qū)的工程案例的模擬，探究低影響開發(fā)技術(shù)措施的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，同時(shí)利于低影響開發(fā)技術(shù)措施的推廣與應(yīng)用。

御水園商住小區(qū)建設(shè)項(xiàng)目位于安陽市中華路與金沙大道東北角，項(xiàng)目規(guī)劃總用地面積21.5公頃，規(guī)劃總建筑面積71.07萬m2，容積率2.47，建筑密度22.05%，綠地率達(dá)42.35%。項(xiàng)目主要由23棟高層住宅樓和17棟多層住宅樓組成，設(shè)計(jì)總戶數(shù)約3295戶。小區(qū)以水為名，小區(qū)內(nèi)有河流通過，正符合了海綿城市合理利用雨水的初衷，河道的經(jīng)過也有利于小區(qū)進(jìn)行低影響開發(fā)。

現(xiàn)對該小區(qū)低影響開發(fā)的效果進(jìn)行簡單的評估，以判定低影響開發(fā)技術(shù)措施對于建筑小區(qū)的作用：在建筑小區(qū)的各個(gè)高層的屋頂建設(shè)綠化屋頂，種植適宜安陽市當(dāng)?shù)氐姆N植植物，從而削減屋頂雨水徑流量，減少徑流污染，提高屋頂?shù)拿烙^及樓宇的舒適性。小區(qū)的人行道、廣場等地、非機(jī)動(dòng)車道均采用透水混凝土鋪設(shè)，以促進(jìn)雨水的盡快滲透，減少小區(qū)雨后的積水，確保行人的安全，降低小區(qū)的噪聲，減少環(huán)境污染。小區(qū)綠化均設(shè)置為下沉式綠地，下沉深度比地面高程低約100mm左右，使雨水從路緣石的缺口處流入綠地。在小區(qū)設(shè)置雨水花園，從而減少雨水的徑流總量，削減徑流污染，提高居住小區(qū)的生活質(zhì)量。

結(jié)論

安陽市是水資源匱乏的城市，水資源有著很大的不足，同時(shí)水資源污染的問題也十分嚴(yán)重。由于城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，居民小區(qū)拔地而起，不透水路面面積的增大，造成了安陽市部分低洼地區(qū)逢雨必澇的現(xiàn)象。本論文針對以上問題進(jìn)行分析研究，得出以下結(jié)論：

海綿城市安陽市小區(qū)建設(shè)中應(yīng)用是十分有必要的。海綿城市將傳統(tǒng)的雨水管渠與低影響開發(fā)技術(shù)措施相結(jié)合，使得城市在小區(qū)開發(fā)前后的水文及生態(tài)環(huán)境特征保持不變，在抵抗自然災(zāi)害時(shí)，如同海綿一樣，具有一定的“彈性”。在安陽市建設(shè)海綿城市，需要利用低影響開發(fā)技術(shù)措施從源頭、中途和末端三方面進(jìn)行控制。源頭的控制，可以通過綠化屋頂、初期雨水棄流、滲透井、植被淺溝等措施實(shí)現(xiàn)；中途的控制，可以通過透水鋪裝、下凹式綠地、雨水沉淀池、滯留池等措施來實(shí)現(xiàn)；末端的控制，可以通過穩(wěn)定塘、濕塘、人工濕地、滲透塘、雨水花園等措施來實(shí)現(xiàn)。

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（作者單位：安鋼集團(tuán)金信房地產(chǎn)開發(fā)有限責(zé)任公司 河南安陽 455000）

（責(zé)編：玉山）