淺談海綿城市建設中的技術手段與方法

丁嘉新

摘 要：當今我國同時面臨著洪澇災害、水資源短缺、水質污染等多種水環境問題，這些問題的背后暗藏緊密的聯系，形成惡性循環。我們急需一種綜合性、系統性的方法去根治這一頑疾，“海綿城市”這一理念便應運而生。本文從給排水專業的角度，結合筆者自身的一些思考，對建設海綿城市的具體方法和技術手段做簡要的分析和總結。

關鍵詞：海綿城市;雨水;滲透收集;回用

1? 海綿城市的發展背景

我國是洪澇災害多發的國家，每到夏天，“逢雨必澇”幾乎成了許多城市的代名詞。人在大自然面前固然是渺小的，一些大江大河流域因暴雨導致的洪水暴發人類難以完全抵御;但在城市中，看似不大的降雨卻總能引起道路積水，嚴重影響人們的生產活動，這顯然是不正常且可以解決的問題。與此同時，水資源短缺同樣困擾著我國，這一反兩面的態勢不僅造成經濟財產損失，還嚴重制約著我國的發展，最終催生了“海綿城市”這一全新理念。

海綿城市，是指城市在應對雨水帶來的洪水內澇和適應環境變化的等方面具備良好的“彈性”，可以像海綿一樣壓縮、回彈，即把降水吸收、儲存，需要時可以再釋放出來，不僅防止了城市內澇，還為生產生活提供了水資源，可謂一舉兩得。在2012年4月舉辦的“2012低碳城市與區域發展論壇”上，“海綿城市”這一概念被首次提出，由此國內開始了建設海綿城市的步伐。

2? 海綿城市的核心系統

2.1雨水的滲透與收集

在傳統的城市建設模式中，道路以硬化路面為主，大量雨水被水泥、柏油阻隔無法自然下滲，排水完全依賴管網和泵站，內澇頻發。海綿城市中更多地利用植草溝、雨水花園、下沉式綠地等綠色設施以及濕地、坑塘等天然“海綿體”來 吸納、排出雨水，防止短時間內因暴雨排泄導致內澇。下面簡單介紹幾種雨水滲透收集的設施和技術手段。

植草溝為橫切面為三角形或梯形的帶狀下凹綠地，比較適用于狹長地帶。植草溝底應鋪設石頭防止因水流過快導致土地侵蝕。如果植草溝的豎向坡度超過4°，應設置可以減緩水流的消能坎。雨水通過植草溝的過濾，除了被植物截留的小部分外，一部分滲入至地下，另一部分通過雨水收集口和管道匯集到貯水池中。整個過程高效環保，同時美化了環境。

雨水花園是指自然形成或人工挖掘的淺凹綠地，從上至下依次為蓄水層、樹皮覆蓋層、植物、種植土和填料層、礫石層。常用于匯集地面或來自屋頂的雨水，通過植物和土壤的天然凈化作用后下滲并貯存起來。小型的雨水花園一般多用于住宅小區，一些比較大型的具備調蓄和凈化雨水徑流能力的下沉式綠化設施也可稱為雨水花園，其可在蓄水的同時對雨水進行處理。

海綿滲水磚是一種新型材料，可以充分吸收雨水，防止道路積水。同時還有抗凍防滑和結實耐用的優點，可在人行道、公園等鋪磚場所推廣使用。

除了地面雨水，屋面雨水的處理同樣重要。在承重和坡度合適的屋面打造綠色屋頂，有利于屋面完成雨水的收集和凈化。對于不適用綠色屋頂的屋面，也可以通過排水溝等傳統方式收集雨水。降雨時，屋面徑流雨水匯集在天溝內，通過雨水斗進入排水管，在雨水立管和排出管上設置雨水雜質截污、分流或棄流裝置，在降雨初期將雨水排入小區雨水管網，當累計雨量達到預先設定數值時，棄流裝置自動關閉棄流管，開始雨水收集并排入儲水池。

2.2雨水的回用

在城市中雨水回用常作為中水回用的重要組成部分，目前在國內的推廣程度還遠遠不夠。其中有初期建設成本的原因，也有政策導向的原因。一些發達國家對雨水的回收利用非常重視，并早已推廣應用，比如德國的建筑內一般都會設置雨水收集和回用系統。有數據統計，德國家庭的沖廁用水量約為110L/d，加上洗衣用水約為150L/d，自五月下旬起隨著降雨量的增加，一直持續到九月，在此期間家庭收集的雨水可同時滿足沖廁和洗衣的需要。由此可見雨水回用的巨大價值。

對城市而言，收集到的雨水可應用到以下生產活動中：

環衛用水。由于氣候干燥，很多城市經常需要灑水車對道路灑水。據統計，鄭州市僅防塵灑水一項，相當于每天用水3.5萬噸，實際情況還超過這一數值。其實，無論是防塵灑水還是清洗街道，均無需高標準的水質，完全可以將收集儲存的雨水應用于城市環衛。

綠地灌溉。城市綠地的維護保養離不開大量的水，據報道，江蘇無錫市綠地維護僅一條街一天用水量達100噸以上，一個小區綠化灌溉用水每月高達2000噸，而目前很多城市的綠地灌溉都是直接采用自來水。雨水本身就可以為植物灌溉，使用自來水無疑是巨大的浪費，在少雨季節可使用收集儲存的雨水對綠植進行灌溉。

景觀用水。城市中的噴泉、水景等景觀用水對水質要求不高，只要滿足清澈、無異味、無污染即可，收集的雨水只需簡單過濾便可直接使用。

混凝土攪拌。 建筑行業是用水大戶，單就混凝土攪拌來說，不僅混凝土加工的過程中需要水，攪拌機、水泥罐車的清洗也需要大量的水，雨水足以滿足這些用水需求。

沖廁用水。沖廁用水占城市生活總用水量的約30%，我國每人每天大概需100L以上，國內目前很少有采用雨水沖廁的衛生間。

2.3城市雨水排水系統的升級改造

城市雨水排水系統在海綿城市的建設中仍扮演著重要角色，在此簡單介紹兩種發達國家的雨水排水系統。

（1）改良型城市分流制排水系統。是指將生活污水、工業廢水和道路雨水完全分流，道路徑流經雨水管網收集至調蓄設施中，然后排放進受納水體;建筑屋面徑流則通過管網直接排放入受納水體，或直接滲透進入土壤。該系統使得污水處理廠的正常運行不受降雨天氣影響，減少了地下管線的交錯，同時雨水處理設備可以小型化，節省投資和成本。

（2）大型地下雨水調蓄系統。這種設施雖然建造成本較高，工期長，但對防止內澇作用十分顯著。日本東京地區幾乎沒有內澇的發生，其中一個重要的“秘密武器”就是位于東京外圍埼玉縣的“東京外圍排水系統”。該系統的核心是一個巨大無比的調壓水槽，面積達到了13806平方米，通過十米寬的雨水管道與五個大型蓄水池相連。在暴雨時整個系統可以儲存巨量的雨水，可以回用或排放至附近的受納水體中。

3? 展望與總結

經過幾年的努力，我們可以看到一些城市在建設海綿城市中取得的成效，但從全國來看，發展的空間還很大。雨水作為一種非傳統資源，如果能把它“變廢為寶”，對于城市的發展具有重大的意義，不僅解決了內澇問題，還極大地節約了水資源，讓城市綠意盎然，改善了生態環境。要想讓海綿城市的建設有更長遠的發展，筆者個人認為首先要有足夠的政策支持，以政府引導為核心，在道路雨水方面對雨水管網進行綜合改進，可以修建大型雨水調蓄池，同時規劃建設綠地花園，大面積使用滲水磚;建筑雨水的收集回用可以從公共建筑入手，先建設一些試點項目，對整個雨水收集利用系統的使用效果進行綜合評估，達到預期期望再進一步推廣;對私宅和一些個體經營場所，政府要鼓勵進行雨水的收集回用，必要時可以提供技術指導;還要注重宣傳，讓每個人都能參與到海綿城市的建設中去。我相信未來會有更多的海綿城市如雨后春存般在我國成長起來。

參考文獻：

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[2]李艾.淺談園林植物在海綿城市建設的作用.中國林業產業

[3]李瑩.四川革命老區的既有住區“海綿”改造研究.智庫時代

（沈陽金域國際建筑設計有限公司，遼寧 沈陽 110000）