海綿道路建設和徑流污染控制

李誠智，王玉超，吳松維

(衢州學院 建筑工程學院,浙江 衢州 324000)

1 引言

自改革開放以來，我國的經濟和社會得到了快速發展，城鎮化速度也隨之加快。但過快的城鎮化發展需求同傳統設計下的城市公共基礎設施、環境的承載力以及城市管理服務能力之間的矛盾日益突出。其中以水環境問題最為突出，比如城市內澇、水資源環境污染、水質性缺水等。

2015年財政部、住房和城鄉建設部、水利部聯合下發《關于開展中央財政支持海綿城市建設試點工作的通知》，支持各地積極地開展國家級海綿城市試點工作。目前我國已完成兩輪海綿城市申報，共有30個城市和地區成功入選。

由此可見，支持建設海綿城市是目前推進我國海綿城市總體規劃建設的一項重大任務，也是進一步解決加快推進城鎮化和充分利用環境保護水資源之間矛盾的重要手段和措施。

2 海綿城市建設特點

海綿城市的建設是我國傳統防洪排澇體系與當代雨洪生態管理之間的一場博弈。由于我國目前傳統的城市道路大多采用不透水性的路面，其排水設計思路是通過利用城市路面的地勢高差使城市雨水在地面上產生徑流并收集，在雨水口收集后通過城市雨水管道直接排至水體。由于城市道路大多采用了硬化措施，雨水難以下滲，城市的雨水徑流會攜帶道路上的大量污染物，排入城市水體后，易造成嚴重的城市面源污染[1]。

因此，建設海綿城市的關鍵問題就是要考慮如何轉變傳統的排水思路。海綿城市的建設目的是讓現代化的城市生態環境像柔軟的海綿一樣，具有“彈性”和“韌性”，有效地減少城市現代化進程對生態環境的破壞和影響，降低面對暴雨等極端氣象時城市排水系統的壓力，實現城市的可持續發展[2]。

3 國內外城市路面徑流污染控制研究現狀

發達國家對城市路面徑流源水體污染的控制和城市雨水管理措施方面的研究已開展有50多年。自1965年美國的水質法案(Water Quality Act)頒布以后，美國環保局就率先在國際上開展了對美國城市的地表降雨徑流污染的調查數據分析。此后德國、法國、加拿大、日本、韓國等發達國家也對城市地表降雨徑流污染的特性與控制進行了大量研究[3～5]。

從目前美國城市政府對雨水資源管理的技術發展歷程和實踐來看，雨水資源管理的理念同樣也經歷了從雨水排放控制到城市用水量的控制、水質控制、生態保護等一系列的過程。20世紀50年代末，美國城市對雨水資源管理的理念也是“排放”，至20世紀70年代，逐漸地意識到“以排為主”的管理方式已無法從根本上有效地解決美國城市雨水管理過程中造成的城市受納水體污染、城市洪澇等一系列問題。因此，為了能更好地保護城市水環境，美國開始運用城市雨水的調節、滯留等最佳城市雨水管理技術(Best Management Practices，BMPs)，這些措施有效的削減了城市徑流源水體污染排放總量和峰值城市徑流量。20世紀90年代末，美國提出了全新的LID處理方法，其主要內容是城市暴雨綜合管理和城市路面源徑流污染處理兩種技術。在城市道路徑流污染的管理與控制這一方面，我國國內的相關理論和實踐經驗都相對缺乏[7]。

4 海綿道路建設基本途徑

海綿道路的建設需要相關部門結合實地情況，在分析不同城市和地區的具體地理位置和現狀后，因地制宜的制定一個詳細的海綿城市建設規劃和方案，方案內容應從透水鋪裝城市綠化設施、下沉式城市綠地、滲井、溢流井、蓄水池、初期綠地以及雨水的凈化處理措施、植物、植被以及緩沖帶等方面綜合考慮，強調增加城市綠地和軟化改造，降低地面的硬化比例。

對雨水徑流實施控減的實質是指有效控制雨水徑流。傳統鋪裝的不透水路面大大阻礙了雨水的滲透，建設海綿城市時應盡量減少鋪裝這些透水性差的基礎設施，適量的增加綠地、滲井、濕塘等以綠地和滲透水鋪裝為主的基礎設施。除此之外，還應合理地提高綠化比例，通過限流等措施讓被污染的降水較少地排入城市管道。在選擇植物時，盡量優先選用根系發達、枝葉繁多、耐澇性和土壤耐旱性較強的本地水生植物，此類植物在本地的存活率更大，對于雨水的吸納更強，可以有效地控制和減少雨水進入地表徑流，植物的根系還能對雨水中的各種重金屬和陽離子起到很好的去除和凈化作用[8]。

5 相關案例分析——衢州學院圖書館海綿工程

衢州學院圖書館于2005年11月建成，它既是學校的圖書資料收集管理中心和全校的文獻資源信息管理中心，也是衢州學院的標志性建筑物。

圖書館位于校園的正門口處，周圍地勢整體較為平坦，但由于學校圖書館的地下一層建筑為下沉式設計，地勢較校園周邊低，降水期間排水不暢,積水現象嚴重。

就下沉式圖書館廣場積水的問題，學校采取的改造方案內容主要包括：一是提高四周的綠化率，保證雨水的有效利用；二是在大門位置設置跌水景觀(一種規則形態的落水景觀)，在降水期間通過設置消能調節池來直接達到降低雨水和地表匯入徑流流速的目的，消納地表匯入的徑流；三是在圖書館的北側設置了蓄水模塊調蓄池，蓄水處理模塊調節池的蓄水處理作用其實就好比一個巨大的位于地表低處的水桶，儲存了雨水和部分地表徑流，減少了地面的積水，自動凈化后的水資源可以直接作為灌溉用水。

在設計和利用海綿城市理念改造處理下沉式圖書館廣場積水的問題時，其處理措施很好地對應了海綿城市“六字方針”中的“滲、滯、蓄”，改善了圖書館周邊的水生態環境。

6 結語

由于我國地勢大致西高東低，氣候復雜多樣，東南部地區由于受季風氣候的影響，雨季起訖的規律性明顯，所以地區水資源的時空分布不均勻是無法逆轉的。因此，將海綿城市的建設理念充分運用到城市道路中，是有效地解決海綿城市雨水內澇及城市路面徑流環境污染嚴重問題的最好方法和選擇。通過建設海綿城市，既能有效地提高對地區雨水的綜合利用率，也能維護城市周邊地區的水資源生態環境。