海綿城市建設(shè)規(guī)劃中水資源利用探索

沈 毅 山西省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院

1 前言

目前，我國的海綿城市規(guī)劃編制工作處于發(fā)展的初期階段，結(jié)合現(xiàn)有規(guī)劃經(jīng)驗(yàn)，堅(jiān)持問題導(dǎo)向與目標(biāo)導(dǎo)向的有機(jī)結(jié)合，確定水資源利用方案編制的規(guī)范與流程，以提高水資源利用率，為其他地區(qū)海綿城市的規(guī)劃建設(shè)提供參考依據(jù)。

2 海綿城市建設(shè)對水資源利用的作用

2.1 減輕城市的防澇排澇壓力

海綿城市的建設(shè)可以促使防洪、排澇、蓄水、滲流及滯留等一系列措施的有機(jī)結(jié)合，在很大程度上減輕城市的防洪排澇壓力，起到預(yù)防洪澇災(zāi)害的作用。當(dāng)前，城市的滲水面積不斷擴(kuò)大，洪峰流量也隨之升高。如果無法減緩地表徑流的匯集速度，則會(huì)加大洪澇災(zāi)害的隱患。而建設(shè)海綿城市，可以為居民提供安全穩(wěn)定的生活環(huán)境。如我國某城市的景觀工程，在工程建設(shè)中就運(yùn)用了海綿城市理念，回收利用雨水，減少地表徑流，既降低了發(fā)生洪澇災(zāi)害的幾率，保護(hù)了公眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，同時(shí)也增大了雨水的利用率，切實(shí)地減緩了淡水資源的供應(yīng)壓力。

2.2 緩解淡水資源供應(yīng)壓力

隨著城市化進(jìn)程的加快，城市人口數(shù)量快速增長，而人口擴(kuò)張也使得淡水資源供應(yīng)匱乏的問題進(jìn)一步凸顯。城市的硬化路面面積越來越大，不利于地表植被生長，而且地表徑流直接排放到自然流域中，又會(huì)造成嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境污染。而海綿城市建設(shè)不僅可以利用雨水補(bǔ)給地下水，滿足淡水資源供應(yīng)需求，還可以有效減輕河流污染，維系生態(tài)系統(tǒng)平衡，加快城市生態(tài)文明的建設(shè)進(jìn)程。

2.3 降低城市運(yùn)營、維護(hù)和建設(shè)支出

無法合理利用雨水是造成水資源短缺的主要原因。以往，雨水排放處理中直接經(jīng)排水系統(tǒng)排出，并未建立完善的城市排澇標(biāo)準(zhǔn)體系，城市排水設(shè)施設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相對低下，在雨水季節(jié)出現(xiàn)了較為明顯的積水問題，這一方面破壞了城市生態(tài)環(huán)境，另一方面也容易引發(fā)洪澇災(zāi)害，進(jìn)而加劇城市水體污染和城市水資源的消耗，城市建設(shè)、運(yùn)營與維護(hù)的過程中需投入更高的成本。

海綿城市建設(shè)中，可充分利用和保護(hù)天然水系，在合理利用水利調(diào)蓄設(shè)施和城市景觀水體、濕地的基礎(chǔ)上，建設(shè)完善的城市防排水體系，從而降低城市運(yùn)營、維護(hù)及市政建設(shè)中所需的各項(xiàng)費(fèi)用（如圖1）。

圖1 海綿城市

3 水資源調(diào)查評價(jià)中的新問題

城市的建設(shè)與發(fā)展理念對一座城市的影響體現(xiàn)在諸多領(lǐng)域，海綿城市能夠指引建設(shè)部門頒布海綿城市建設(shè)技術(shù)規(guī)范。海綿城市是指如海綿一般能夠適應(yīng)自然環(huán)境變化，抵御自然災(zāi)害，且具有彈性的城市。城市遇到雨水天氣時(shí)，可發(fā)揮吸水、蓄水、滲水和凈水的功能，如需要使用蓄水時(shí)，可順利釋放蓄水，增大水資源利用率。

3.1 水資源緊張

水資源短缺是現(xiàn)代城市發(fā)展中十分普遍的問題。我國的干旱地區(qū)日益增多，覆蓋范圍也有所擴(kuò)大，這造成數(shù)百億斤的糧食損失，工業(yè)產(chǎn)值損失也超過了百億元，我國諸多城市均受到缺水的困擾。現(xiàn)階段，很多城市為節(jié)約水資源，采取定時(shí)供水的方式，人們需要在供水時(shí)段存儲(chǔ)大量的水，該種方式不利于保障人們的日常生活，阻礙了城市的前行。如不能及時(shí)采取有效的治理措施，則會(huì)進(jìn)一步激發(fā)飲用水矛盾。

3.2 水資源污染嚴(yán)重

當(dāng)前，社會(huì)上的諸多企業(yè)為實(shí)現(xiàn)自身的利益，主要利用淡水稀釋污水的方式，使污水達(dá)到排污標(biāo)準(zhǔn)，而這也成為很多不合規(guī)企業(yè)采用的污水處理方式。大量污水在處理不達(dá)標(biāo)或未經(jīng)任何處理的情況下直接排入到公共水體當(dāng)中，諸多區(qū)域均出現(xiàn)了缺水-污染-缺水的非良性循環(huán)。再者，化肥、農(nóng)藥等農(nóng)產(chǎn)品超量使用，也是引發(fā)水體污染的主要原因。多地政府十分重視地區(qū)發(fā)展，但治理手段存在明顯不足，無法嚴(yán)格落實(shí)企業(yè)管理，進(jìn)而出現(xiàn)了水污染問題。

3.3 水資源開發(fā)不力

曾經(jīng)，我國以犧牲自然環(huán)境的代價(jià)來推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的建設(shè)與發(fā)展，這導(dǎo)致水資源開發(fā)利用無法有序運(yùn)轉(zhuǎn)。如北方的黃河、淮河、海河，被沿岸的多個(gè)省份大肆開采，流域的水資源處于失衡狀態(tài)，生態(tài)環(huán)境和資源再生能力受到了前所未有的重創(chuàng)，地下水資源也無法逃離這一趨勢。開采地區(qū)出現(xiàn)了地下水體海水和污水倒灌問題，地下水無法得到合理應(yīng)用。為此，工作人員需要充分考慮土壤情況、地質(zhì)情況、坡度情況、植被情況，而當(dāng)前僅參照導(dǎo)則查表，總結(jié)不同的降雨情況，統(tǒng)計(jì)降雨的頻次、降雨控制率，最后得出對應(yīng)的降雨量。在規(guī)劃的過程中，很多城市的空置率不足80%。

4 海綿城市建設(shè)規(guī)劃中水資源利用分析

海綿城市建設(shè)規(guī)劃中水資源的利用對于水環(huán)境的保護(hù)極為關(guān)鍵。相關(guān)部門需明確水資源利用需求、確定建設(shè)目標(biāo)、制定科學(xué)的工作方案，以此實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)。

4.1 明確水資源利用需求

結(jié)合規(guī)劃區(qū)用地分布和商業(yè)、居住區(qū)綠化率的總體要求，規(guī)劃區(qū)綠地與道路面積、綠化灌溉和道路澆灑年均用水定額，按照不同地區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)的導(dǎo)則計(jì)取，合理推算規(guī)劃區(qū)綠化灌溉和道路澆灑年均雨水需求量，如兩個(gè)需水量超過各項(xiàng)用水量總和的5%，可證明使用綠化灌溉雨水量和道路澆灑雨水量能夠達(dá)到雨水資源利用率不小于5%的指標(biāo)。如全方位考慮中水利用，源頭雨水利用和濕地出水補(bǔ)充水體景觀，則水體利用率也會(huì)隨之提高。

4.2 確定建設(shè)目標(biāo)

采取有效措施增強(qiáng)城市雨水集蓄利用能力，可讓經(jīng)過凈化處理的雨水得到及時(shí)的補(bǔ)充。雨水資源利用率主要是指及時(shí)收集雨水，將其應(yīng)用在道路清潔、園林灌溉、市政雜用和工業(yè)生產(chǎn)之中的雨水總量，同年均降雨量的比值或雨水代替自來水的比重。根據(jù)住建部考核文件和試點(diǎn)地區(qū)海綿城市專項(xiàng)規(guī)劃的規(guī)定，雨水資源利用率應(yīng)在5%以上。為此，就有必要增加雨水資源的利用率，以確保自來水用量在5%以上。

4.3 制定科學(xué)的工作方案

4.3.1 雨水利用工程

綜合利用雨水資源可顯著增加水資源利用率，將雨水資源應(yīng)用于綠化灌溉、道路清潔等諸多方面，有效控制地表徑流，促進(jìn)排水管道的安全運(yùn)行。在土壤滲透性較為完善的區(qū)域，可建設(shè)具有良好滲透性能的海綿設(shè)施，滲透的雨水能夠作為綠地補(bǔ)水，也可補(bǔ)充地下水，這也是雨水利用的重要形式。于綠色植被與土壤間設(shè)置出水層和透水層，以此有效抑制雨水的地表徑流，增加土壤的含水量，降低城市綠化人工噴灑的用水量。且減小城市雨水干管管徑，降低暴雨天氣下的防洪壓力，補(bǔ)償規(guī)劃區(qū)域的地下水。

另外，合理利用低洼地、植物塘、滲透井、人行道等區(qū)域，使用草皮磚等多種方式優(yōu)化雨水的滲透性能。雨水資源化利用的方式主要分為源頭雨水利用和生態(tài)景觀補(bǔ)水兩種方式，利用源頭雨水，在小區(qū)和公園綠地建設(shè)的過程中，依據(jù)屋頂綠化、景觀水體和雨水桶等途徑，實(shí)現(xiàn)雨水資源化利用，直接將其應(yīng)用在綠化等市政雜用水中。

從技術(shù)角度來看，可將雨水資源利用方式分為兩大類，一類是雨水桶/罐，一類是蓄水池。生態(tài)景觀補(bǔ)水可應(yīng)用在規(guī)劃區(qū)內(nèi)濕地系統(tǒng)當(dāng)中，改善雨水的水質(zhì)，減輕水體污染，可將港渠與湖泊濕地連接，將其用于生態(tài)補(bǔ)水當(dāng)中，從而形成自然水循環(huán)，為區(qū)域生態(tài)海綿城市建設(shè)奠定基礎(chǔ)（如圖2）。

圖2 生態(tài)景觀補(bǔ)水

4.3.2 中水回用工程

中水回用不僅能夠有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境，也可增大經(jīng)濟(jì)效益。中水回用能夠顯著降低供水量，在減少尾水排出和調(diào)整收費(fèi)政策的基礎(chǔ)上，與污水處理廠日常經(jīng)營發(fā)展有機(jī)結(jié)合。同時(shí)，中水回用也可削減污水處理廠的成本投入。

中水回用是污水處理廠處理尾水后，將尾水應(yīng)用于園林綠化灌溉和城市道路清潔等領(lǐng)域。灑水車可就近取水，降低了規(guī)劃區(qū)公共事業(yè)的成本投入。政府部門要在制定鼓勵(lì)和扶持政策的前提下，確保設(shè)計(jì)規(guī)劃的合理性，學(xué)習(xí)并借鑒當(dāng)前先進(jìn)的技術(shù)理念，不斷完善中水回用系統(tǒng)，順應(yīng)生態(tài)海綿城市建設(shè)的基本要求，從而減輕城市排水系統(tǒng)的運(yùn)行壓力，有效控制水體污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

5 結(jié)束語

通過以上全文的分析我們可以獲知，在海綿城市建設(shè)規(guī)劃期間，水資源系統(tǒng)方案中最為核心的內(nèi)容就是雨水資源的合理利用。水資源回收利用中，要將雨水和中水視為重要資源，高效處理大量的雨水資源，合理補(bǔ)充生態(tài)用水和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展用水，在減少水資源消耗的同時(shí)，促進(jìn)現(xiàn)代環(huán)保節(jié)能型社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。