基于海綿城市理念的低影響開發設施應用研究

李秋萌

大連市市政設計研究院有限責任公司 遼寧大連 116000

1 海綿城市概念

海綿城市是習近平總書記提出的城市建設新模式，是城市低影響雨水開發技術方法的簡稱。其內涵是充分利用海綿狀良好的水文循環系統，實現降水滯水蓄水功能，必要時放水利用，有效緩解城市缺水與城市內澇的矛盾，有利于城市的修復。水生態環境。與低影響發展理念相比，海綿城市逐漸由原來的源頭控制理念向源頭、中途島和終點的全過程過渡，類似于美國近年來新興的綠色雨水基礎設施。在海綿城市建設領域，雖然這些設施是關鍵和有效的，但過去的灰色基礎設施不應被完全禁止。這是因為在高密度城市化地區，海綿城市的建設主要集中在“存儲與排水”、“源頭與末端”、“地面與地下”、“灰色與綠色”等要素的有機結合上[1]。

2 低影響開發技術的概述

第一，綠色屋頂由植被層、介質層、土壤層和人工水層組成。旨在減少城市暴雨徑流污染，減少熱島效應，美化環境，調節建筑物溫度。同時，可作為雨水儲存的預處理措施。第二，凹形綠地是指低洼綠地。利用周圍徑流滲入凹地綠地，減少排水，節約用水。凹形綠地的設計應盡量調整綠地、路面和雨水出口之間的高程關系。即綠地高程低于路面高程，綠地設置雨水出口，雨水出口高程低于路面高程，高于綠地高程。凹形綠地增加了雨水在土壤中的入滲，減少了城市洪水，節約了綠地灌溉用水，減少了水污染和江河湖泊淤積，提高了綠地土壤肥力。第三，雨水花園是指在低洼地區種植灌木、花卉等植物，利用土壤和植物過濾來凈化雨水，也可以保留雨水，然后慢慢滲入土壤，減少雨水徑流。第四，雨水滲濾設施，是指雨水分散滲入地面的人工設施。該設施可明顯保護地下水，抑制暴雨徑流，不污染地下水。它是一種有效的雨水控制技術。雨水入滲技術可分為分散入滲和集中回灌兩種。

3 LID設施適用性分析

3.1 透水鋪裝

透水性路面是指采用透水性好的多孔材料鋪面。雨水可進入鋪面層結構，并通過蓄水量的基座滲入土壤地基，雨水可降到地面，凈化水質。透水磚路面和透水水泥混凝土路面主要適用于廣場、停車場、人行道以及交通和荷載較小的道路，如建筑物非機動車道、住宅道路、市政道路等，透水瀝青混凝土路面也可用于機動車道。研究表明，入滲路面總徑流量減少率約為40%-90%，峰值徑流量減少率約為40%-65%。

3.2 海綿城市結合水景觀改造

海綿建筑遍布海綿社區。在快速城市化到來之前，我國許多地區都有一個良好的城市水景觀，稱之為“景觀城市”。當代城市規劃者應繼承歷史文化，回歸社區魅力，增強社區凝聚力。通過自下而上的重新設計，將社區水資源化、景觀化、人性化相結合，結合具體的歷史文化進行海綿社區建設。同時，海綿社區的建設可以激發居民保護水環境、保護水環境、尊重水環境的心態，實現人與自然水生態和諧共存的目標。以杭州為例，杭州曾經有一條浣熊紗河，據說是當年的西施浣熊紗河。這條河流經許多社區。如果把文化融入到環沙江的水景觀重建中，就可以完全再現人與水的和諧風光，保留這美好的記憶，控制水污染，最大限度地減少對水環境的影響。

3.3 綠色屋頂

綠色屋頂是一種部分或全部種植綠色植物的屋頂景觀格局。其基本結構由綠化種植層、植物生長基質和屋頂防水層組成。綠色屋頂適用于滿足屋頂荷載和防水條件的坡度小于15度的平屋頂建筑和屋頂建筑。研究表明，綠屋頂總徑流量減少率可達15．3%-50%，峰值減少率為18．0%-62．3%。城市建筑屋頂是一種優良的閑置資源。綠色屋頂是增加城市綠地面積、提高城市園林生態效益的有效手段[2]。

3.4 凹形綠地

凹形綠地是一種比路面低海拔的特殊綠地。它可以收集周圍道路和屋頂的雨水徑流。前者滲入地下，后者在綠地中蓄積。徑流超過庫容后，通過內置雨水溢洪道進入城市排水管網。一些研究表明，當集水區面積增加一倍時，10年、50年和100年暴雨對凹面格陵蘭的徑流減少率分別為87．15%、58．48%和50．75%。凹形綠地結構簡單，操作方便，投資少，應用范圍廣。但在大面積應用時，易受地形等條件的影響，實際存儲容量小。

LID設施均可削減徑流總量、徑流峰值及徑流系數，但其削減效果隨降雨重現期增大而下降。另有研究證明徑流削減效果隨LID設施布設面積比率的增大而增加，且其徑流削減率呈線性增加。然而，LID設施建設通常限于場地或技術特性，不能只依賴于增加面積來提升徑流削減效果[3]。多位學者對單一設施及組合設施的徑流削減效果進行了模擬核算，結果表明：低影響開發（LID）設施組合徑流削減效果明顯優于單一設施，即在實際工程中應根據區域規劃的整體結構，參照各項LID措施的不同性能特點和施工條件，采用多種LID協同作用的組合方案。

3.5 生物滯留槽

生物滯留池主要適用于建筑物及小區周邊綠地、道路及停車場、城市道路綠化帶。其結構層次一般為植被層、種植土層、填土層和碎石層。深圳某道路生物攔污柵雨水徑流監測試驗結果表明，當總降雨量為 3．3-76．7mm，平均降雨強度為 0．03-0．67mm/min 時，生物攔污柵總徑流減少率為50．5-100%，峰值減少率為53．4-100%，峰值流量為50．5-100%。時間可以延遲2分鐘以上。生物蓄洪池不僅具有很高的減徑率，而且由于其良好的景觀而廣受歡迎。

4 結語

綜上所述，LID設施對初期雨水徑流污染有較好的防治效果，減少了黑水和臭水的產生，延緩了徑流時間。目前，我國已積極開展這項工作，其新技術和新措施已逐步應用于LID設施。其效果將逐步提高。LID的應用也將在中國啟動，這將是土地轉讓、市政設施和其他發展的先決條件。