淺談水文地質(zhì)勘查工作在海綿城市建設(shè)中的重要作用

宋偉麗，黃志瑞

吉林省水文地質(zhì)調(diào)查所，吉林 長春 130012

0 引言

高速的城鎮(zhèn)化建設(shè)改變了自然水文循環(huán)系統(tǒng)，同時帶來了一系列問題，直接表象就是城市內(nèi)澇問題，給眾多城市居民帶來人身威脅和財產(chǎn)損失。所謂海綿城市就是城市像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將儲存的水“釋放”并加以利用。而水文地質(zhì)勘查工作是海綿城市建設(shè)規(guī)劃設(shè)計前的基礎(chǔ)性工作，在海綿城市建設(shè)中起著至關(guān)重要的作用[1-2]。

創(chuàng)建海綿城要重視前期水文地質(zhì)勘查工作，才能更好開展海綿城市建設(shè)。

1 海綿城市建設(shè)的基本原則

海綿城市建設(shè)的基本原則是規(guī)劃引領(lǐng)、生態(tài)優(yōu)先、安全為重、因地制宜、統(tǒng)籌建設(shè)[3]。

海綿城市是構(gòu)建“尊重自然、順應(yīng)自然、保護自然”建設(shè)生態(tài)城市的重要理念。通過海綿城市建設(shè)讓城市能夠像海綿一樣在適應(yīng)變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面具有良好的緩沖和“彈性”。下雨時吸水、滲水、凈水、蓄水、需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用，控制雨水徑流及污染控制、構(gòu)建從源頭到末端的全過程控制雨水系統(tǒng)。通過城市規(guī)劃、建設(shè)的管控，采用滲、滯、蓄、凈、用、排六位一體的綜合排水措施，控制雨水徑流，就地消納，實現(xiàn)城市良性水文循環(huán)特征。最大限度的減少城市建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的影響。

2 海綿城市的建設(shè)方針

宏觀層面上：以目標為導(dǎo)向，使海綿城市建設(shè)與生態(tài)文明建設(shè)、新型城鎮(zhèn)化、建設(shè)宜居城市和低碳城市相協(xié)調(diào)統(tǒng)一；以海綿城市為抓手，提升城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平，解決城市發(fā)展中存在的水問題。

海綿城市建設(shè)的目標包括徑流總量控制、徑流峰值控制、徑流污染控制及雨水資源化利用等。

微觀層面：以問題為導(dǎo)向，解決具體問題。

水安全建設(shè)：解決城市內(nèi)澇問題。

水環(huán)境建設(shè)和水生態(tài)建設(shè)：解決城市黑臭水體和環(huán)境問題。

水資源建設(shè)：加大雨水資源化，提升非常雨水資源利用水平。

水文化建設(shè)：突出本地文化特色，使得城市建設(shè)記得住“鄉(xiāng)愁”。

具體落實：從水資源、水安全、水環(huán)境、水生態(tài)、水文化幾個方面，落實“滲滯蓄凈用排”的海綿城市建設(shè)方針。

3 影響海綿城市建設(shè)的主要水文地質(zhì)因素

(1)自然地理環(huán)境(位置、地形、氣象、水文條件)。

(2)地質(zhì)條件(地貌、地層巖性、結(jié)構(gòu)、厚度、包氣帶巖性、孔隙度、滲透系數(shù)、隔水層的巖性等)。

(3)水文地質(zhì)條件。含水層或蓄水構(gòu)造的空間結(jié)構(gòu)、地下水的補給徑流條件及變化、地下水的水位、水質(zhì)、水量、地下水開發(fā)利用及海綿城市建成后引起的水生態(tài)變化等。

(4)工程建設(shè)措施。在城市開發(fā)建設(shè)中合理控制開發(fā)強度，留足生態(tài)用地，增加水域面積，促進雨水積存、滲透、凈化。減少地表水徑流，降低或減輕暴雨對城市運行影響。

4 海綿城市建設(shè)規(guī)劃設(shè)計前開展的水文地質(zhì)工作[4]

(1)進行城市現(xiàn)狀基礎(chǔ)調(diào)查。第一要充分收集氣象、水文、地質(zhì)、水文地質(zhì)、水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀、環(huán)境地質(zhì)、社會經(jīng)濟發(fā)展等有關(guān)資料，進行分析整理和綜合研究。第二要采用水文地質(zhì)測繪、物探、鉆探、水文地質(zhì)試驗、地下水動態(tài)監(jiān)測、取樣測試等綜合手段。第三調(diào)查工作應(yīng)以地下水補給、徑流、排泄、賦存為重點，加強地下水資源、生態(tài)與環(huán)境功能評價，提供地下水資源可持續(xù)開發(fā)利用方案。

最后結(jié)合國民經(jīng)濟發(fā)展需要，計算有開發(fā)前景地段的地下水資源量。

(2)開展場地雨水入滲及滲透能力研究。

(3)開展淺層地下水調(diào)查工作，服務(wù)于低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)布局。

(4)開展淺表水土環(huán)境調(diào)查評價，服務(wù)于城市生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和修復(fù)。

(5)加強城市不透水層(隔水層)空間分布特征調(diào)查，為最大限度降低蓄存雨洪風險提供儲存空間。

5 勘查工作成果在海綿城市建設(shè)中的重要性

海綿城市建設(shè)是把70%～80%的降水通過自然滲透、滯留、蓄存的方式就地消納，而規(guī)劃和設(shè)計就是要解決降雨入滲和容納，這和規(guī)劃的建設(shè)區(qū)域地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件緊密相連。而水文地質(zhì)勘查工作就可以提供不同場地條件的含水層埋深、飽和度、孔隙度、地下水位、不同地質(zhì)條件的滲透系數(shù)及隔水層空間分布等等。這些數(shù)據(jù)也是海綿城市規(guī)劃和設(shè)計的基礎(chǔ)依據(jù)。

5.1 海綿城市建設(shè)的規(guī)劃和設(shè)計[4]

海綿城市建設(shè)的規(guī)劃和設(shè)計應(yīng)在水文地質(zhì)勘查成果基礎(chǔ)上進行規(guī)劃和設(shè)計。

(1)對地下水位埋深較大或在地下水超采區(qū)，應(yīng)優(yōu)先考慮雨水下滲補充地下水。

(2)對地下水位較高的地區(qū)要考慮地下水凍融對工程設(shè)施的破壞作用。

(3)海綿城市建設(shè)的工程設(shè)施，應(yīng)結(jié)合場地地形特點、地下水埋深等，合理布置，確保降水入滲控制在70%～80%以上。

(4)海綿城市建設(shè)設(shè)施要結(jié)合勘查成果，充分考慮降水入滲和蓄存對地下水現(xiàn)狀的改變、滲透后地下水位的標高、地下水的運移和自然凈化及地下水水質(zhì)的變化情況等。都要通過長期的監(jiān)測數(shù)據(jù)加以總結(jié)和認識。

5.2 結(jié)合勘查成果因地制宜[5-6]

(1)對于城市新建區(qū)應(yīng)優(yōu)先考慮通過透水鋪墊、下凹綠地、雨水花園、蓄水地等工程設(shè)施，將雨水入滲、蓄存并利用。

(2)對城市改造區(qū)，由于受自然條件限制，場地條件并不充分，應(yīng)考慮以垂向的滲透和蓄存為主。滲透、蓄存的層位應(yīng)結(jié)合勘查成果設(shè)定入滲和蓄存位置。

(3)要把平面的入滲蓄存與垂向上的入滲蓄存相互結(jié)合、并與城市排水管網(wǎng)相互融合。

6 結(jié)論

海綿城市建設(shè)是一種恢復(fù)自然水文循環(huán)的城市發(fā)展方式，是一個長期過程，不是一蹴而就的，能夠保護和修復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)；海綿城市建設(shè)必須遵循客觀規(guī)律，樹立正確理念，建立技術(shù)體系，完善政策制度，統(tǒng)籌協(xié)同建設(shè)。海綿城市建設(shè)是解決城市雨洪影響的最有效途徑和措施。而水文地質(zhì)勘查工作是海綿城市規(guī)劃設(shè)計前的基礎(chǔ)性工作，服務(wù)于海綿城市建設(shè)的始終。