海绵城市建设的技术要素

邱伟能

摘要：海绵城市建设的技术要素包括了渗透-贮蓄-滞留-净化-利用-排水等六个方面。

关键词：海绵城市

一、海绵城市提出的背景

随着城市化进程的推进，原有生态环境遭到破坏，城市内湿地、湖泊、水系逐步消失，导致部分大中城市“逢雨必涝”、“雨后即旱”。我国从2011到2014的国家，短短几年时间，360多个城市遭遇内涝。十八届三中全会提出“建设新型城镇化”之后，针对我国城市普遍存在的问题，如水资源短缺、水质恶化、城市洪涝灾害频发等状况，国家和政府创造性的提出了“海绵城市”建设理念，“海绵城市”逐渐成为解决城市水和生态问题的综合性理念。近平总书记在中央城镇化工作会议中提出：在提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来，更多地利用自然力量排水，建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”。2014年10月，住建部发布了《海绵城市建设技术指南》。“海绵城市”的概念被官方文件明确提出，也代表着生态雨洪管理思想和技术将从学术界走向管理层面，在实践中得到推广。

二、海绵城市的概念

海绵城市的理念是建造类似海绵功能的城市，用现代化技术建设人工景观，并将其与城市原有的水文特征相结合，组成新的生态系统，实现对自然界水资源最大程度的循环利用。通过建设绿地、花园、可渗透路面等措施，使城市像海绵一样具有弹性，能够在雨季吸收雨水，并在旱季将雨水排出，同时还能对吸收的雨水进行净化，以防止城市的洪涝灾害，实现水的循环利用，保护城市的生态环境。海绵城市的“海绵体”既包括河、湖、池塘等水系，也包括绿地、花园、可渗透路面这样的城市配套设施。雨水通过这些“海绵体”下渗、滞蓄、净化、回用，最后剩余部分径流通过管网、泵站外排，从而可有效提高城市排水系统的标准，缓减城市内涝的压力。

三、海绵城市的技术要素

1.渗透

城市化的同时也带了城市地面硬底化，改变了原有自然生态本底和水文特征。因此，在海绵城市建设中，要加强雨水的渗透。渗透的技术要素主要包括渗透地面、渗透管沟、渗透进剂渗透塘。

(1)渗透地面。天然渗透地面在城区以绿地为主。透水性好、节省投资、便于雨水的引入利用、可减少绿化用水并改善城市环境、对污染物有较强的截留和净化作用。

(2)渗透管沟。雨水通过埋设于地下的多孔管材向四周土壤层渗透。在用地紧张的城区，表层土渗透性很差而下层有透水性良好的土层、旧排水管系的改造利用、雨水水质较好、狭窄地带等条件下较适用。

(3)渗透井。渗透井包括深井和浅井两类。深井适用水量大而集中，水质好的情况，城区一般宜采用浅井。其形式类似于普通的检查井，雨水通过井壁、井底向四周渗透。

(4)渗透池（塘）。适合在城郊新开发区或新建生态小区里应用。结合小区的总体规划，可达到改善小区环境、提供水景观、开源节流、降低雨水管系负荷与造价等目的。

2.贮蓄

贮蓄即把雨水留下来，要尊重自然的地形地貌，使降雨得到自然散落。总体常用形式有三大方法，包括屋面雨水收集，场地雨水收集，道路雨水收集。

(1)屋面雨水收集。利用屋顶做集雨面的雨水集蓄利用系统主要用于家庭、公共和工业等方面的非饮用水，如浇灌、冲厕、洗衣、冷却循环等中水系统。可产生节约饮用水，减轻城市排水和处理系统的负荷，减少污染物排放量和改善生态与环境等多种效益。

(2)场地雨水收集。下凹式绿地集水通过草沟等形式收集场地中的径流雨水，当雨水流过地表浅沟，污染物在过滤、渗透吸收及生物降解的联合作用下被去除，植被同时也降低了雨水流速，使颗粒物得到沉淀，达到控制雨水径流的目的。

(3)地面渗透集水。地面渗透的目的包括将雨水回灌地下，补充涵养地下水源，改善生态环境，缓解地面沉淀、减少水涝等。

(4)透水铺装集水。道路铺装大量选用渗水材料，车行道与人行道交界处采用混凝土立道牙、人行道与道路绿化种植带交界处采用混凝土平道牙。

(5)道路雨水收集。将道路两侧的绿化和雨水收集口相结合，通过绿化过滤道路径流进行雨水收集回用。

3.滞留

滞留其主要作用是延缓短时间内形成的雨水径流量。具体形式总结为三种：雨水花园、生态滞留池、渗透池、人工湿地。

(1)雨水花园。雨水花园是指在园林绿地中种有树木或灌木的低洼区域，由树皮或地被植物作为覆盖。它通过将雨水滞留下渗来补充地下水并降低暴雨地表径流的洪峰，还可通过吸附、降解、离子交换和挥发等过程减少污染。其中浅坑部分能够蓄积一定的雨水，延缓雨水汇集的时间，土壤能够增加雨水下渗，缓解地表积水现象。

(2)生态滞留区。概念上来讲生态滞留区就是浅水洼地或景观区利用工程土壤和植被来存储和治理径流的一种形式，治理区域包括草地过滤，砂层和水洼面积、有机层或覆盖层、种植土壤和植被。

4.净化

通过土壤的渗透，通过植被、绿地系统、水体等，都能对水质产生净化作用。因此，应该蓄起来，经过净化处理，然后回用到城市中。雨水净化系统根据区域环境不同从而设置不同的净化体系，根据城市现状可将区域环境大体分为三类：居住区、工业区、市政公共区域雨水收集净化。

(1)居住区雨水收集净化。居住区雨水收集净化过程中由于居住区内建筑面积和绿化面积较大，雨水冲刷过后大量水体可以经生态滞留区、雨水花园、渗透池收集起来经过土壤过滤下渗道模块蓄水池中，相对来说雨水径流量较少。利用海绵城市雨水收集系统将雨水惠存、下渗、过滤然后经过生物技术净化之后就可以大量用于绿化灌溉、冲厕、洗车等方面。

(2)工业区雨水收集净化。工业区海绵城市雨水收集和净化环节就要格外注意下渗雨水的截污环节。经过承载海绵城市原理的园林设施对工业污染物的过滤之后，雨水经过土壤下渗道模块蓄水池，在这个过程中设置截污处理对下渗雨水进行第二次的净化，进入模块蓄水池之后配合生物技术再次净化后再次的循环利用到冷却水补水、绿化灌溉、混凝土搅拌等方面。

(3)市政公共区域雨水收集净化。对于市政公共区域雨水收集净化而言，绿地面积大，不同地区山体高程不同所以导致径流量不同，并且河流、湖泊面积较大，所以减缓雨水冲刷对山体表面的冲击破坏和对水源的直接污染是最为重要的问题。因而市政区域雨水净化在雨水收集方面要考虑生态滞留区和植物缓冲带对山体的维护作用以及对河流、湖泊的过滤作用。在雨水调蓄方面主要使用调蓄池来对下渗雨水进行调蓄，净化后的水一方面用于市政绿化和公厕冲厕，一方面排入河流、湖泊补给水原，解决了水资源短缺的问题。

5.利用

在经过土壤渗滤净化、人工湿地净化、生物处理多层净化之后的雨水要尽可能被利用，不管是丰水地区还是缺水地区，都应该加强对雨水资源的利用。不仅能缓解洪涝灾害，收集的水资源还可以进行利用。其主要可以用于建筑施工、洗车、绿化灌溉、消防及抽水马桶等。

6.排水

排水是利用城市竖向与工程设施相结合，排水防涝设施与天然水系河道相结合，地面排水与地下雨水管渠相结合的方式来实现一般排放和超标雨水的排放，避免内涝等灾害。有些城市因为降雨过多导致内涝。这就必须要采取人工措施，把雨水排掉。当雨峰值过大的时候，地面排水与地下雨水管渠相结合的方式来实现一般排放和超标雨水的排放，避免内涝等灾害。经过雨水花园、生态滞留区、渗透池净化之后蓄起来的雨水一部分用于绿化灌溉、日常生活，一部分经过渗透补给地下水，多余的部分就经市政管网排进河流。不仅降低了雨水峰值过高时出现积水的几率，也减少了第一时间对水源的直接污染。

四、结语

海绵城市建设是国家最新提出的城市雨洪管理的城市建设理念。海绵城市建设主要是通过雨水的渗透、贮蓄、滞留、净化、利用、排水等这一系列流程的控制管理实现。可以使城市像海绵一样具有弹性，能够在雨季吸收雨水，并在旱季将雨水排出，同时还能对吸收的雨水进行净化，以防止城市的洪涝灾害，实现水的循环利用，保护城市的生态环境。

参考文献

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[2]刘飞，王岩.海绵城市建设的难点与技术要点探析[J].园林科技，2015(3)：1-5

[3]鹿健：建设海绵城市的内涵意义和途径[J]，山西建筑，201（509）