談海綿城市的建設途徑與方法

陳　拯

(山西省晉城市建筑工程質量監督站，山西 晉城　048000)

?

談海綿城市的建設途徑與方法

陳拯

(山西省晉城市建筑工程質量監督站，山西 晉城048000)

概述了海綿城市建設的背景與建設理念，從下沉式綠地、雨水收集系統、透水混凝土、珍珠巖材料等角度，提出了建設海綿城市的幾種途徑與方法，指出海綿城市的建設是解決我國水環境問題的客觀需求。

海綿城市，排水防澇，下沉式綠地，雨水收集

根據氣象資料統計分析，近幾年每逢春夏降雨量偏多，特別是出現強降雨的次數較往年頻繁，多地出現洪澇災害，嚴重影響人們的生活及出行。而秋冬季節降雨量又偏少，城市缺水嚴重，特別是北方地區。目前，我國的城市排水大多以快排模式為主，當雨水落到地面時只能集中從城市排水管道里排出。一方面白白流失了70%的雨水，另一方面在降雨量小的季節就又會出現干旱。以晉城為例，晉城位于山西省東南部，周邊山脈及地下礦產資源豐富，屬缺水地區。晉城近幾年平均降雨量為624 mm，到了汛期平均降雨量可達168.7 mm，一方面內澇嚴重，另一方面又嚴重缺水。如能把雨水這個包袱變成城市解渴的財富，此問題便可迎刃而解。住建部于2014年11月對外印發了《海綿城市建設技術指南》，提出了建設海綿城市的思路與理念，這便意味著城鎮排水防澇系統的建設理念也將發生徹底轉變。

1　海綿城市的定義

簡單講海綿城市就是讓城市像海綿一樣，將城市湖泊、河流和地下水系統的污染防治與生態修復結合起來，當下雨時吸水并把雨水存儲起來；當干旱時再把吸收存儲起來的水吐出來并加以利用，實現最大限度的雨水在城市地域的儲存、滲透和凈化，解決城市出現內澇及干旱時的用水問題，促進中水利用及生態環境保護，如圖1所示。

2　建設海綿城市的思路及途徑

怎樣能更有效的留住雨水，而又在需要的時候把水擠出并有效利用，以下是結合晉城地區的特點提出的幾點思路。

2.1下沉式綠地

所謂的下沉式綠地就是低于路面的一些廣場式園林綠地，這類園林景觀在國內還不是很流行。由于晉城地區有盆地、中低丘陵及部分山脈，下沉式綠地是最好的雨水分流場地及存儲地，對提升城市綠地水文調節功能具有非常重要的意義。

2.1.1下沉式綠地的作用

1)減少城市的洪澇災害,增加土壤及地下水資源量,減少綠地的澆灌用水。

若把綠地建成深度為10 cm的下凹式,則會把降雨徑流大多部分攔蓄在綠地內，大雨或暴雨可攔蓄80%左右。由于下凹式綠地攔蓄了大量的地表水,并隨即轉變成地下水和土壤水,不僅增加了其水資源儲量,也減少了綠地的澆灌用水量。

2)降低了城市水域的污染和淤泥量,為綠地的土壤增加了肥力。

當前，全國范圍內城市的大氣污染非常嚴重,當出現降雨時，大氣中的污染物便通過雨水的淋洗帶到地表,地表的各種污染物通過雨水的沖洗被帶到城市的河流、湖泊等水域,不僅影響了水域的生態環境及景觀，更增加了治理的難度與投入。另一方面，當出現洪澇時，大量的淤積在水域底部會嚴重影響調蓄洪水的能力及河渠的排放能力。

當降雨時，下凹式綠地可將雨水中的污染物進行過濾、凈化，并將過濾、凈化后的沉積物轉變成園林植被所需的營養物質，不僅肥沃了綠地的土壤、解決了污染物殘留給人體造成的危害，還進一步美化了環境，減輕了大氣、水資源污染的治理難度及投資成本。

3)減少安全隱患。

目前城市道路的雨水口大部分設在路邊,雨水井蓋常常被人盜走和損壞,形成人為的陷阱,時常會發生傷人事故。若是建成下凹式綠地,雨水口便可設在綠地內,雨水井蓋可以采用一般質地的井蓋，不僅減少了井蓋被盜的幾率,還可以避免傷人事故的發生。

2.1.2下沉式綠地存在的弊端

1)由于綠地邊緣道牙子低于路面易產生不安全感，特別是對于車輛。

2)門市、店面門前的下沉式綠地如排水設施不完善，亂潑的污水會直接流入綠地造成綠地污染，增加了管理困難。

但以上問題可通過一些管理手段避免。

2.2雨水收集系統

1)雨水收集系統的作用。

a.對于雨水利用，目前我國還處于初級階段，潛力巨大。在近幾年的汛期，降雨儲存水量大大增加，大有利于農業建設，補充農業灌溉用水。

b.今后，中水將成為市政用水的重要水資源。預計在三年以后，大部分地區的中心城區和新建城區的中水管道會達到90%以上的覆蓋率，進一步完善污水處理，增設回收系統，加大建設中水回用系統的力度，使中水成為市政用水、生活雜用、工業用水、消防用水等主要水源。

c.收集到的雨水還可以把雨水滲透到地下補充地下水，從而解決地面下沉問題。

雨水收集系統見圖2。

2)雨水收儲、利用的方法。

a.建筑工程類雨水的收儲、利用。建筑物房頂上的雨水可通過集中引入綠地、透水路面或引入儲水設備蓄存方式進行收儲。地面硬化的庭院、廣場、人行道等可選用透水材料鋪裝，或是將雨水引入儲水設施或透水區域。地面及道路可結合沿線綠化灌溉，建設雨水利用設施。

b.修建地下儲水池，來便于收集庭院地面、屋頂、道路的雨水，結合地形、環境、空間也可以修建地下儲水宮殿，就如前不久被曝光的北京地下宮殿，它能容納8 000 m3雨水，這能為市政排水減輕多少壓力，不言而喻。

c.把雨水滲透到地面。透水地面滲透可通過對原有地面磚更

換成透水磚的方式。雨水通過透水磚的孔隙吸收，并通過透水磚下面鋪設的基層反濾層把雨水滲透到地下去。滲水井滲透主要是把雨水管引入到水井滲入地面。草坪滲透方法是圍著草坪周圍壘砌約10 cm高的邊沿，或者把草坪降低，做成凹式綠地，從而承接和回滲雨水。

2.3透水混凝土的應用

透水混凝土又稱多孔混凝土，透水地坪，是保護地下水、維護生態平衡、緩解城市熱島效應的優良的路面材料，對海綿城市建設具有重要意義。透水混凝土膠結料是由膠結母料、聚羧酸系等多種助劑組成的聚合物，按一定比例添加到透水混凝土砂漿中攪拌使用，使混凝土砂漿中的粗骨料表層上包裹一層薄水泥漿與膠結母料相互粘結，最后形成了一種具有透氣好、透水強和重量輕的蜂窩狀結構的路面材料。

透水混凝土膠結料主要是提高砂漿的強度，減少細骨料用量及坍落度損失，改善砂漿的粘結性，使砂漿成形后呈孔穴均勻分布的蜂窩狀結構。

膠結料∶水泥∶砂石∶水=0.02∶1∶4∶0.1(1包水泥50 kg+1小包膠結料1 kg+1.5斗車石子200 kg+1桶水20 kg)。

攪拌方法：先干攪骨料及膠結料，均勻后加水攪拌均勻便可使用。水要分2次～3次加入，不能1次加完。

2.4透水磚的應用

透水磚具有良好的透氣性、透水性，可使雨水能迅速的滲入到地下，補充了地表水和地下水的土壤濕度。

同時具有吸收水分與熱量的作用，從而調節地表局部空間的溫濕度，并有效的解決城市的熱島效應。

可緩解城市排水和防洪的壓力，對防止公共水域的污染和處理污水具有良好的效果。

2.5珍珠巖材料的應用

珍珠巖是一種火山噴發的酸性熔巖，在冷凝作用下形成的裂隙結構的蜂窩狀白色顆粒材料。

珍珠巖性脆，遇熱會膨脹，遇冷不收縮。具有珍珠光澤和油脂光澤，有特殊的弧形裂紋。基本特性：輕質、多孔、隔熱、不燃、吸音、吸水、無毒、中性、抗腐蝕、無機非金屬礦物質材料、物理化學性穩定，是一種高效能、超輕質的保溫、隔熱、防火、隔音、裝飾材料。

由于珍珠巖的特性，其應用的范圍比較廣泛，如建筑、工業、園藝等，一方面可增加土壤的透水、透氣性，另一方面可保持土壤的溫度、濕度。

3　結語

海綿城市的建設順應了“低碳—生態”的城市規劃建設理念，對生態文明建設水平具有重要作用。全國多個城市已申報海綿城市的試點城市，不久的將來，全國范圍內都會把城市建設成吸水、蓄水、凈水和釋水功能的海綿城市，不會再因出現強降雨天氣而擔心城市防洪排澇等問題。

Discussion on the construction ways and methods of sponge city

Chen Zheng

(ShanxiJinchengConstructionEngineeringQualitySupervisionStation,Jincheng048000,China)

This paper overviewed the construction background and constructive idea of sponge city, from the sunken greenbelt, rainwater collection system, pervious concrete, perlite materials and other angles, proposed several ways and methods of sponge city construction, pointed out the sponge city construction was the objective demand solving the problems of water environment in China.

sponge city, flood drainage, sunken greenbelt, rainwater collection

1009-6825(2016)23-0138-02

2016-06-03

陳拯(1978- )，男，助理工程師

TU991.114

A