海綿城市建設與低影響開發雨水系統構建模式研究

莫文婷

摘要：經濟和社會全面進步的標志，就是城市建設的綜合性水平。近年來，我國的城市化進程逐漸加大，城市的運行和城市管理決定的城市在發展中，能否保持穩定健康的發展狀態。在城市建設中，基礎性建設是核心要務，而基礎性建設中，生態環境的保護則是影響城市長久發展的工作任務。海綿城市的提出，就是從一個形象化的角度闡述了城市水環境的治理與保護。海綿城市要求城市建設要實現自然性的積存、滲透和精華，使水資源的利用，能夠促進生態文明建設。海綿城市的構建需要建立海綿城市建設與低影響開發雨水系統，這個理論的核心思想就是在城市規劃中，通過對自然環境的保護控制，建設低影響的雨水系統，以保證城市給排水工程的順利進行。海綿城市建設與低影響開發雨水系統，是新時期城市水資源保護與利用的重要工程，對于解決城市水應用問題具有重要的現實意義。

關鍵詞：海綿城市；雨水系統；低影響；結構；開發；保護

引言

城市建設的現代化程度，直接反映了經濟建設的現代化程度。在城市建設中，城市規劃對于城市建設的總體水平具有重要影響。在現代化城市建設中，雖然城市建設的總體水平有了一定程度的提高，但是，在遇到自然災害的時候，就會直接考驗城市建設的基礎性工程。優化排水系統，建設海綿城市和低影響開發雨水系統，是解決城市水循環問題的關鍵。海綿城市建設與低影響雨水系統構建，是新時期城市建設的重要目標，是解決城市綜合性治理和提高城市應對自如災害的重要思路。

1.系統模式構建的目的和意義

現代化的城市需要建設具有自然凈化功能的設施，需要將水的循環納入到自然的保護范圍內。城市水系統建設需要與城市規劃，排水設計和道路交通以及園林建設等方面緊密結合。海綿城市與低影響開發雨水系統是提高水生態環境的必要工程，是構建城市發展進程的重要內容。系統模式采用的技術中，既有工程性的開發建設方法，也有非工程的開發建設措施，其核心目的就是保障城市用水安全，有效利用水資源，合理對待地理條件，防止城市水災害。系統的整體設計為組合系統，具有多種功能，能夠提供多項水服務，是城市總體規劃與建設的重點工程。

2.海綿城市和低影響開發雨水系統解析

2.1海綿城市建設的理論

城市化建設需要把生態文明理念放在首位。海綿城市的提出，就是從生態文明的角度對城市建設與環境資源進行了一定的設計。海綿城市實際上就是指城市要像海綿一樣，能夠具有適應環境變化和抵御自然災害的彈性，在下雨的時候，既具有雨水存儲的功能，也具有雨水釋放的功能。在設計系統工程時，要充分利用自然的途徑，同時與人工措施相結合，最大限度的實現雨水的合理存儲和科學凈化。海綿城市系統建設要把自然降水，地表水和地下水進行設計上的區分，讓水資源形成一個完成的循環系統。海綿城市建設能夠保護好河流與湖泊，對坑塘與溝渠都有一定的幫助。在建設中要對自然水文特征有充分的了解，對生態環境進行細致的修復，保障水體和自然環境的穩定狀態。在開發建設中，對雨水系統和排放系統進行與城市建設的匹配，在存儲和調節，傳輸與凈化的過程中，控制好總流量和各個階段的峰值，將收集與排放系統有機對接，按照標準形成系統構建。海綿城市是系統化的構建過程，需要掌握好建設的理論與原則，更要做好必要的監督。

2.2低影響開發雨水系統的設計理念

低影響開發實際上就是指在開發水系統的過程中，要保護好場地的水文特征，是一種低影響的設計理念，也是城市建設中當前采用的有效方式。低影響開發的核心理論就是維護好開放前后的水文特征，在徑流總量、峰值流量和峰現時間上，能夠保持一定的穩定性。我國城市開發過程中，開發強度較大，對水文特征的破壞也很大。在低影響設計中，要采用分散式的源頭削減措施，是開發前與開發后的峰值流量保持不變。這點與國外的一些國家存在一定的差異，這是因為國外的開發中，一般沒有高強度的開發，對水文特征的影響較小。低影響開發需要與多個部門進行聯系，例如道路交通部門，建筑與城市規劃部分，園林與排水部門，水文管理部門等。低影響開發是各個部門聯動的機制。低影響開發的技術性要求很高，需要從設計的源頭入手，在建設的中期和末期，都要給予設計與建設上技術性推進。低影響開發雨水系統是保障城市具有海綿功能的重要設計理念。

2.3海綿城市與低影響開發雨水系統的構建方式

海綿城市與低影響開發雨水系統的構建是一項系統性的工程，在設計和建設中，需要對城市各個層級和相關的規劃進行目標性的設計，也需要對規劃控制的指標進行內容上的界定。在開發設計中，要從橫向和縱向對設計進行規劃，在建設中，考慮建筑的年限與類型，小區建設的整體情況，道路的設計，綠地與廣場之間的關系，水開放的空間和封閉的空間進行充分的了解。在低影響開發雨水系統上，控制好目標與規劃，利用好氣候和土地的自然條件，對低影響開發雨水系統的流程和設計進行組合式的統一。在建設中，要掌握好經濟技術分析的成果，對設計方案與現實情況進行比對。低影響開發雨水系統的建設是在城市正常運行的前提下進行的工作。這就需要在構建的同時，要保證好城市建設的基礎性產業運行，在構建的過程中，降低對正常生產要素的干擾。

3.系統模式應用的具體規劃與區域建設

3.1對城市進行總體規劃

3.1.1明確重點開發區域

每個城市的水文地質條件都不同，在水系統的功能布局和地質特性上，具有短期的規劃和長期的規劃。在進行開發設計時，要把重點區域進行一定的控制，在保證綜合治理的前提下，對重點區域的年徑流量進行控制。這是總體規劃中必要的工作。

3.1.2保護好敏感區域

在城市規劃中，是生態的敏感區域分布在城市的各個角落。對敏感區域要實行禁止建設和限制建設的劃分。低影響開發雨水系統與城市雨水灌渠系統要實現整體上銜接，這是該項技術應用的前提條件，也是各個系統之間形成對接的基礎。保護好敏感區域，就使得其他區域的建設更具實力，就會保證建設的穩定性。

3.1.3合理控制地表形態

城市規模的擴大，會促進城市空間的增長，在低影響開發水系統的建設中，就要明確城市邊緣，以適應城市擴大后的水系統情況。要對土地面積有一定的認知，要對透水和不透水的土地進行了解，要掌握地表徑流的情況，對地形和匯水分區進行必要的認知。在保證自然徑流通道暢通的情況下，延長匯流的路徑，控制徑流的雨水量。

3.2實施水系專項規劃

3.2.1明確水系的保護范圍

城市水系的保護要根據城市水系的生態環境進行設計，在各個水域和岸線上緊密聯系，劃定敏感區域，油壺河湖水系的布局，合理規范排放與存儲的關系。在城市河道中，將有關聯的地方連接，形成水系之間的相通關系，控制好地域之間的差別與聯系。明確水系的專項規劃，能夠讓水系的保護范圍在控制的條件內，在建設施工時，就不容易造成偏差。

3.2.2做好綠地系統規劃

對于海綿城市而言，城市綠地是重要的場地，城市綠地對于低影響開發目標具有重要的意義。在城市綠地上，能夠創造出足夠的空間預留，可以保證綠地在水系統中，處于彈性的狀態。在綠地中，要明確綠地的用途，例如是公園綠地，還是生產綠地，是附屬綠地還是防護綠地。在水生態的空間和綠地的布局上，要充分發揮綠地是滲透功能，在綠地與周邊水域的銜接處，做好一定的設計，保證綠地對匯水區的要求。

3.2.3關注排水防澇措施

低影響開發雨水系統的作用很多，其中對防治內澇的綜合體系具有重要的作用。在設計時需要與防內澇設計同步，將城市的排水系統和防澇綜合規劃相適應，對控制和開發的目標進行指標上的控制。對系統進行評估，精確規劃控制目標，對各個節點之間的關系仔細梳理，是防治方式與防治系統能夠實現對接。在雨水的資源利用上和目標控制上，保持系統之間的必要聯系。

3.3修復性詳細規劃

3.3.1明確城市用地分類

在低影響開發雨水系統的設計過程中，要對城市的用地分類進行了解，對城市用地分類進行了解就是為了更好的規避建設中的矛盾。城市用地分類一般可以分為居住用地，公共管理用地，商業用地，工業用地，交通設施用地，公用設施用地等。對城市用地進行了解，就是為了能夠有效應對開發設計中的難點，進行更好的規劃。低影響開發雨水系統需要做好不同地塊之間的銜接，所有對用地類型進行了解，能夠充分發揮系統的作用，避免影響用地上的矛盾。

3.3.2合理面對約束條件

城市建設中各個類型的設施很多，每個設施都是對應著一定的城市服務。在低影響開發系統的設計中，要注意設計與約束條件之間的限制，對建設的時間和順序進行分類設計，對布局和城市規模進行必要的分析，在設計和建設中，要符合城市建設的其他方案，在各個專業的相關配合上，掌握好必要的原則和方法。例如規模的大小，類型的確定，資金的安排等等問題。合理面對約束條件，就是為了能夠更好的把握建設條件。

3.3.3落實各類銜接設施

在工程建設中，低影響開發雨水系統要做好與各類設施的銜接。城市規劃中，綠地和建筑，或者道路與相關結構之間，需要進行各個部分的銜接，銜接的目的就是為了保證工程與建設能夠符合建設的要求。在城市建設中，很多城市的建設時期不同，城市的新舊程度也不同，在基礎設施建設上的差異，給工程建設帶來的一定的難度。在進行銜接設施的操作中，就要明確城市建設的具體規劃，根據圖紙進行設計，在銜接工程中，進行細致的驗收。

4.系統的技術路線案例分析

4.1系統的主要技術環節

4.1.1分析自然條件

技術應用的前提是對自然環境的充分了解。在海綿城市低影響開發雨水系統構建的模式研究上，要做好對水資源條件的了解，例如地形地貌、排水分區、用水供需情況等。在城市各類管網和園林綠地的建設中，注意調查其分布情況。對自然條件的掌握，能夠促進技術應用的準確性，能夠保證技術應用的過程，具有穩定的狀態。

4.1.2優化設施建設

在選擇與優化基礎設施上，需要運用綜合性的眼光。在開發技術和設施保護上，要結合城市景觀的規劃設計。低影響開發雨水系統的重點就是利用自然資源進行疏通，人工設施建設作為輔助的方式。在具體的技術執行上，就要掌握好各種條件的恢復和利用，在已經被侵占的系統上，進行必要的整改，讓設施能夠更加完善，發揮更積極的作用。

4.1.3組合系統選擇

低影響開發技術在系統的構建上，要保持系統的組合關系。城市建設具有不同的差異，城市建設的各個時期采用的方式，也具有一定的區分。在新系統的構建中，要注意與原有系統的對接。使用組合系統的方式，就是為了能夠更好的保證系統之間對資源的利用和對生態環境的充分保護。同時，組合系統能夠突出經濟適用，能夠保證專業之間的合理配置。

4.1.4分解指標體系

低影響開發雨水系統的技術框架要結合各個指標的特點進行。對于指標體系要進行分解執行。在分解的過程中，確定好單項和組合指標的應用。在建設中開發和約束控制指標。在控制中，掌握好相應的方法。低影響開發雨水系統的分解方法對于有效設計系統具有重要的意義。該系統在建設中分解是為了能夠從整體上控制各個關鍵部分的操作。分解是相對的，分解的作用就是為了能夠更好的掌握整體上的設計。

4.2系統建設的案例分析

4.2.1案例一，北京市某住宅區低影響開發雨水系統建設項目

（1）項目基本情況。該項目位于北京的順義區，項目占地234平方千米，景觀湖占地18平方千米，綠地和高爾夫球場占地70平方千米。項目的優點是項目的自然生態環境較好，適合低影響開發雨水系統建設。但是，項目的弊端就是項目所在地是河灘淹沒區，地勢低洼，建設期間周邊沒有配套的市政雨水和污水的管線，容易造成內澇的風險高。另一個主要問題是中心景觀的水體自凈能力差，水體的營養化會造成水發臭、耗水量高等多種問題。

（2）項目的低影響開發雨水系統設計方案。項目采用的多功能調蓄水體，在雨水濕地和花園建設上，能從總體規劃入手。項目實現了總量減排，內澇防治，防治徑流污染和雨水資源再利用等目標。整個項目有效控制了成本，方案與執行之間形成的良好對接。項目實現了徑流總量減排、內澇防治、徑流污染、雨水資源化利用等多個目標。但是，該項目沒有建設雨水灌渠系統，是通過有效的場地豎向設計實現的雨水地表組織排放，道路和綠地可以作為超標雨水徑流排放通道。

（3）項目的綜合效益。本項目主要是利用低影響開發設施代替灌渠系統，投資成本與傳統開發模式持平，提高了小區的防治內澇的能力。低影響開發雨水系統，可以有效控制徑流污染，能夠使入戶的徑流雨水水質提高，人工土壤滲濾和濕地循環凈化系統明顯改善。在自然景觀和水體效果上，植物和動物都有了良好的生存空間。

4.2.2案例二，上海綠地雨水控制項目

（1）項目基本情況。項目在一所花園單位，該地區有雨水濕地，雨水匯集面積約2000平方米，主要的匯集第位綠地草坪和高處園路，常年的水體面積是400平方米，平均深度為0.8米最大蓄水量為480立方米。在園中種植了植物，如睡蓮和鳶尾等，蓄水池的底部是泥土，周圍放置了一些石子和石塊，這樣可以有效改善水質。在水體設計上上采用的多功能凈化的設計。該項目實現了城市景觀與低影響開發雨水系統的一直性和統一性。

（2）項目設計方案。該項目采用了新型材料，建設了透水性路面，采用的材料是高粘度淺色結合料，鋪設厚度為4cm，壓實后混合料空隙率能夠達到20%。雨水能夠深入到排水溝，就會流向水景處。鋪設瀝青路面，能夠改善水質，還能夠解決路面積水的問題，為下沉式的綠地提供潔凈的水資源，這樣就會讓雨水收集后再進行綜合利用。

（3）項目的綜合效益。項目利用了一定的工藝技術和生物技術，對于凈化道路的雨水，起到的關鍵作用。在實際年流量上，總控制率能夠達到85%，道路排水綜合設計能夠有效利用道路雨水，可以降低綠化帶綠化需水量。不僅如此，還能夠減少因徑流污染對城市環境的污染。

結論與展望

生態與環境保護是經濟發展到一定程度后，必然要開展的恢復性工作。在城市化建設不斷推進的過程中，生態環境會受到不同程度的破壞，而生態環境的破壞需要進行人為性的彌補。海綿城市建設和低影響開發雨水系統的構建，就是為了能夠利用城市本身的優勢，能夠在降低破壞的程度上，開發有利于城市建設水循環生態系統。海綿城市建設的低影響開發雨水系統，重點在于建設的低影響，也就是說，所有的工程建設目標都要在低影響的前提下進行。這是未來城市開發的重要思維，也是環境保護的模式下，開展城市建設的重要思路。供水系統和水環境保護是城市生存與發展的重要工作，對敏感區域進行治理，對常態區域進行保護，提高水生態的自然修復能力，是城市建設和發展中，重要的日常性事物，也是城市建設中有利于城市長期發展和建設的重要思路。

本研究的目的就是通過對海綿城市建設與低影響開發雨水系統的構建模式的理論性和實踐性探討，來認定海綿城市對于現代化城市建設的重要性，來重點對待海綿城市建設與低影響開發雨水系統的在實踐過程中，遇到的問題和解決的方案。海綿城市低影響開發雨水系統是現代化城市建設的必要設置，能夠有效解決現代化城市建設中的環境矛盾，對于城市建設和生態保護都具有重要的意義。海綿城市與低影響開發雨水系統是新技術與新材料應用的典范，是城市建設中的重要步驟。在建設過程中，遇到的困難主要集中在老舊城市的管網改造上，新區域的整體建設上，建設的銜接上，項目的整體性周期上。采用的解決方案要立足于城市的基礎性情況，從基礎的要求進行整合，在建設中不斷進行技術的拓展和項目的質量提升，以實現項目能夠從實際作用上，推動城市建設的綜合性提高。