淺談海綿城市的排水應用

耿永革

中國航發西安航空發動機有限公司資產管理與建設部（710021）

淺談海綿城市的排水應用

耿永革

中國航發西安航空發動機有限公司資產管理與建設部（710021）

在我國新型城鎮化建設和水生態環境惡化的時代背景下，為使人與自然和諧共存，發揮城市水生態服務功能，海綿城市作為城市可持續發展的有效途徑，成為國家和地方政府解決城市雨水問題的指導方針和戰略目標。這里主要介紹了海綿城市的概念、建設海綿城市排水設計要求及其應用。

海綿城市；排水設計；排水應用

1 海綿城市的概念

2012年7月21～22日，我國大部分地區遭遇暴雨,其中北京及其周邊地區遭遇61年來最強暴雨及洪澇災害。根據北京市政府舉行的災情通報會的數據顯示，此次暴雨造成房屋倒塌10 660間，160.2萬人受災，經濟損失116.4億元。北京城區多處道路因積水，航班大面積延誤，地鐵機場線部分停運，火車部分旅客列車晚點。引起這一現象的原因在于城市地下管網建設不健全，排水能力較差。海綿城市的由來正是基于這一問題而產生的，海綿城市是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在適應環境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的“彈性”，也可稱之為“水彈性城市”。

海綿城市不僅要解決城市管網系統的排水問題，還要解決如何將雨水這一資源合理利用。通俗地講，海綿城市就是能夠像海綿一樣吸水的城市，這樣的城市能夠最大程度地留住雨水。具體來說，在城市小區里布置若干地塊，用吸水材料建設，作為海綿體，平時是市民的休閑公園，暴雨的時候就作為蓄水的地方。這樣可以把水消化在本地，避免匯集到一起形成洪水。當大量的雨水都被海綿體吸收之后，城市的積水也就無從談起。那些被海綿體充分吸收的雨水還可以再次利用，如澆花、洗車等，在一定程度上可以緩解水資源緊張局面。

2 海綿城市的排水設計

海綿城市排水設計原則：應遵循生態優先等原則，將自然途徑與人工措施相結合，在確保城市排水防澇安全的前提下，最大限度地實現雨水在城市區域的積存、滲透和凈化，促進雨水資源的利用和生態環境保護。建設“海綿城市”并不是推倒重來，取代傳統的排水系統，而是對傳統排水系統的一種“減負”和補充，最大程度地發揮城市本身的作用。在海綿城市建設過程中，應統籌自然降水、地表水和地下水的系統性，協調給水、排水等水循環利用各環節，并考慮其復雜性和長期性。

優先利用植草溝、滲水磚、雨水花園、下沉式綠地等“綠色”措施來組織排水，以慢排緩釋和源頭分散控制為主要規劃設計理念，既避免了洪澇，又有效地收集了雨水。

讓城市屋頂“綠”起來，“綠色”屋頂在滯留雨水的同時還起到節能減排、緩解熱島效應的功效。

對于較大的城市，老舊城區確實面臨空間條件有限、改造難度大等問題。但比建設大型地下調蓄池、大規模改造雨水管線等方案，多添置一些“海綿體”反而更具可行性。

可將社區老舊雨水管線接入周邊公園、水體、集中綠地。

2.1 道路雨水系統

可采用通水鋪裝、下洼綠地和生態草溝。

圖1 道路雨水系統

排水方式：車行道雨水匯流至綠化帶，人行道雨水匯流至后排綠地。土層含水飽和后水位上升，當水位高于雨水口頂面標高時，溢流入雨水口下游雨水管道排走。

綠化植物應選用耐污植物，種植土要求透水性好。

2.2 庭院雨水系統

可采用生態屋頂、雨水桶、通水鋪裝、雨水花園、雨水收集設施等。

生態屋面做法如圖2所示。

圖2 生態屋面做法

3 海綿城市的經濟效益

構建海綿城市的經濟效益不可小覷。與傳統的排水方式相比，其暴雨徑流量可以減少30%～99%，延遲暴雨徑流峰值 5～20分鐘，還可以去除雨水徑流中的污染物，補充地下水，美化環境，改善城市熱島效應。海綿城市建設非常注重對天然水系的保護利用，大大減少了建設排水管道和鋼筋混凝土水池的工程量。調蓄設施又往往與城市既有的綠地、園林、景觀水體相結合，還能大幅減少水環境污染治理費用，降低城市內澇造成的巨額損失。

4 海綿城市的目標

我國海綿城市建設“時間表”已經明確。全國已有130多個城市制訂了海綿城市建設方案。通過海綿城市建設，使70%的降雨就地消納和利用。圍繞這一目標確定的時間表是到2020年，20%的城市建成區達到這個要求。到2030年，80%的城市建成區要達到這個要求。以前一座城市70%的水都是進入管道排走的，海綿城市則要讓70%的水留下。

5 海綿城市給排水的應用

我國的古代就有類似的海綿城市。安徽省黟縣的宏村始建于北宋，距今已近千年，宏村的水系統設計科學又別出心裁。村民們將村西的河水引入村內，開鑿了一條近1 m寬的水圳，九曲十彎，為各家各戶提供生活用水，同時也起到調節氣溫和美化環境等作用。水圳在村的中部形成半月形的月沼，經過月沼過濾，雨水又繞屋穿戶，流向村外被稱是“牛肚”的南湖。體現了人類巧用自然資源的智慧，可以說是典范。

6 總結

海綿城市建設不是一個部門、一個單位就能完成的，需要全社會共同努力。政府是海綿城市建設的責任主體，應統籌協調規劃、國土、排水、道路、交通、園林等職能部門，充分發揮城市總體規劃的引領作用，因地制宜地確定海綿城市的控制目標。同時，社會公眾要做海綿城市建設的支持者、參與者，比如，在宅前屋后建設各類雨水花園、綠色陽臺、微型濕地、屋頂菜園。海綿城市并不是一天就建成的，可能需要5年、10年，甚至更長時間才能解決。