“海绵城市”理论及在北方城市的应用

乔 一 迪

(华北理工大学建筑工程学院，河北 唐山 063000)



“海绵城市”理论及在北方城市的应用

乔 一 迪

(华北理工大学建筑工程学院，河北 唐山 063000)

介绍了海绵城市的概念和背景，探讨了海绵城市的构建途径与技术，并以河北省迁安市为例，阐述了北方城市进行海绵城市建设的具体方案，有助于解决我国水资源短缺、水质污染、洪涝灾害等问题。

海绵城市，低影响开发，雨水，绿地

1 海绵城市概念

海绵城市，是指城市或城镇能像海绵一样，在适应环境改变及面对自然灾害等方面拥有很好的“适应性”，比如，降雨过程中能够吸收水分、储存水分、渗透水分、净化水分，如有需要还可以把前期储存好的水充分利用。海绵城市及城镇建设要遵守自然优先、生态优先的原则，把人工工程与自然环境相融合，在保证城市或城镇排水防涝安全的要求下，最大程度地实现降雨在城市或城镇区域的积存、渗透及净化，使生态环境得到保护、雨水资源得到充分利用。

2 海绵城市理念在城市基础设施建设中的地位与作用

2.1 建海绵城市的原因

由于对自然界中的雨水认识不足，过去城市基础设施建设中的雨水要完全排掉，而且雨水需要快排，这样的雨水排放方式减小了雨水对城市建筑安全影响，如果城市中所有的建筑物和道路的雨水都按此种方法排放，对整个城市的基础设施的影响就显现了，所以目前就出现了城市面积越大，就越容易出现暴雨后积水成海。一个城市的发展建设，同时也是对城市原有自然生态系统的破坏，改变了地表的性质，城市原来的岩土层，城市在降雨后，雨水会渗透，向地下排入土层中，涵养水，而城市经建设变成了水泥硬化路面、混凝土硬化广场及大量的钢筋混凝土地下结构物等，雨水无法下渗，只能通过地表径流和城市排水系统排放，这往往导致城市内涝等诸多城市问题。所以针对城市发展建设的方式，要尽可能减少对城市地表状态的改变。在今后的城市发展建设中要充分应用雨水渗排方式，如雨水渗井、渗管、绿地、雨水存储花园等蓄水、排水，以“存、慢排水”和“源头减控”为主要因素进行城市设计。

2.2 海绵城市建设的构建途径

1)以现状的环境生态体系作为建设用地开发设计的整体思路：第一要考虑场地和周边的环境，确定开发建设目标和控制性指标规划；第二在水环境和周边区域内寻找水循环控制的有条件性；第三确立重点保护生态区域的现状环境。2)重点控制雨水径流：设计下垫面的特性和改善地面的铺设来最大程度的将雨水下渗，降低下垫面的饱和吸水性；将小区建筑的整体雨水吸收排放系统设计到建筑，将整个小区的雨水吸收和储存起来，使水体和绿化环境融为一体。3)从源头进行雨水控制管理：采用渗透方式和分流方式引导雨水缓慢排放；同时在雨水灌渠设计中采用公式结合模型分析，合理确定雨水径流的路线和雨水径流量。4)创造多功能的景观：在小区和绿地公园中可以采用雨水调蓄设施来减少土地雨水径流量，可以保护建设的土地，雨水的杂质可以得到净化，起到雨水托过作用，减少雨水径流量的各种数量，促进水循环，有效保护水土资源，涵养水资源，将景观和工程相结合，改善城市环境。5)教育与维护：在城市建设中，不仅需要利用工程手段减少雨水径流量，同时应该在城市居民当中，树立雨水收集利用的思想，从多种角度开发建设城市资源。

3 河北省迁安市海绵城市建设

迁安市位于河北省东北部，距唐山市75 km，距北京市225 km，市域总面积1 208 km2。属半湿润、季风型大陆性气候。迁安市年平均地表水资源可利用量仅为0.52亿m3，地下水资源已经处于超采状态。2011年迁安市实际人均占有水资源为401 m3，大大低于全国平均2 200 m3的人均占有量，属于缺水型城市。

3.1 建成区海绵化改造方案

1)重点改造区域现状:a.根据现状用地划分改造类型：从叠加重点改造区域和现状用地情况可以看出，海绵化改造主要包括居住小区改造、公园绿地改造和城市道路改造三种类型。b.现状建筑密集带来海绵化改造难度大：该城市中心城区建成区建筑非常密集，带来海绵化改造的难度较大。

2)现状居住小区改造方案:a.建筑屋顶改造：建议对现状建筑屋顶进行海绵化改造的最佳途径是种植屋顶绿化，通过软化屋面实现净化和收集雨水的目的。其次，在条件缺乏的情况下，可通过对屋面材料的改造降低对雨水的污染，建议选择瓦质材料。b.小区绿地改造：建议对现状小区的集中绿地逐步实施下沉式改造，下沉深度不小于100 mm。结合集中绿地布局渗透塘和湿塘等低影响开发设施，提升对雨水的渗透、积存和净化能力。c.小区道路改造：建议将小区车行道路利用透水混凝土等材料进行透水化改造，提高道路的透水性，降低径流污染。d.硬质场地改造：建议对居住小区内的硬质场地，如小广场和停车场等，进行透水化改造，将不透水铺装改为透水铺装。

3)现状公园绿地改造方案:a.下沉式改造：建议对现状公园绿地进行局部下沉式改造，下沉深度不小于120 mm。b.硬质场地改造：建议对公园绿地内的现状硬质场地进行透水化改造，将步行道、广场和停车场原有的不透水铺装改为透水铺装。c.建设雨水调蓄池：建议以黄台山公园为依托，建设雨水调蓄池，提升城市对雨水的调蓄和资源化利用能力。

4)现状城市道路改造方案：a.道路路面改造：建议对车行道和非机动车道进行透水化改造，改为透水混凝土等材料，提高道路的透水性，降低径流污染。建议将步行道改为透水铺装。b.道路绿化带改造：建议将车行道两侧绿化带改为生物滞留带，并进行下沉式改造，下沉深度不小于100 mm。

3.2 海绵城市理念城市建设改造具体方案

1)三里河环境治理工程。三里河环境治理工程应用“海绵城市理念”的措施为：建设生态驳岸。a.项目概况:三里河是迁安市的母亲河，20世纪70年代以后，大量工业废水和生活污水排入河道，三里河水质遭到严重污染。2007年，迁安市决定彻底改变三里河及两岸面貌，全面实施三里河环境治理工程，恢复生态的绿色基底，构建一条独具特色的廊道。b.生态驳岸设计:三里河环境治理工程通过建设生态驳岸，恢复生态绿色基底，作为整个生态道建设的重要基础。从平面上看，三里河两岸布局了疏林草地、林地、滨水湿地、植物岛和花圃等软质元素；从剖面上看，滨水河岸设计中运用了下沉式断面，用于种植水生植物。驳岸的生态化设计提升了三里河对雨水的渗透和积存作用。c.建成效果：三里河环境治理工程完成后，重现了“芦苇丛生、绿树成荫、雀鸟栖息”的优美环境，生态驳岸发挥了明显的雨水渗透和积存作用。

2)黄台山公园建设。黄台山公园建设工程应用“海绵城市理念”的措施为：打造人工湖与利用植草沟。a.项目概况:为恢复黄台胜景，弘扬迁安历史文化，提升城市品位，打造市民休闲乐园，迁安市于2004 年4月开工建设黄台山公园，2007年5月竣工开放，公园总占地34.21 hm2。b.人工湖建设：黄台山公园建设中利用地形打造人工湖以收集雨水，使得公园内的雨水尽可能地不外排，充分发挥了公园绿地对于雨水的积存作用。c.植草沟利用:黄台山公园利用植草沟进行雨水初步净化和收集排放，与传统排水沟相比进行了三方面的改进。首先在排水沟两侧进行绿化种植，以初步净化收集的雨水；其次进行加盖处理，并在其上继续铺设卵石，以进一步发挥净化雨水的作用；再次在沟底铺设卵石以增加对雨水的渗透作用。

3)人民广场建设。人民广场建设工程应用“海绵城市理念”的措施为：建设下沉式广场和绿地。a.项目概况:人民广场位于燕山中路以东，钢城大街以北，占地约9 hm2，2003年4月开工建设，2004年5 月1 日竣工并对外开放。整个广场设计建设了中心汇聚广场、东北角儿童乐园、西北角百花园、东南角畅想园、西南角静思园、东侧观光柱廊和步行街6个区域。b.建设下沉式广场和绿地:人民广场在建设过程中通过广场和绿地的下沉，营造丰富的空间格局和城市景观，同时在雨水积存利用方面也发挥了明显的作用。

4 结语

在未来城市建设中，雨水将被认为是可利用的资源，合理运用海绵城市的理论，采用低影响开发的城市建设模式，改变原有雨水收集形式，改直排为渗排，改点收集为面收集，改硬化铺装地面为渗水铺装，改高绿化带为下洼绿地，改硬化河道为湿地河塘等措施，让城市的市政路网、生活小区、景观绿地和湿地水系都承载着海绵城市的理念，让雨水资源利用融入城市、城镇建设的每一个角落，有效减轻城市内涝、削减城市地表径流污染总量、含蓄雨水资源、保护和改善城市生态环境，让水资源和绿色资源与城市和谐发展，享受环境带来的效益。

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[6] 仇保兴.海绵城市的内涵、途径与展望[J].建筑科技，2015(1)：11-18.

The theory of “sponge city” and applying in north city

Qiao Yidi

(CollegeofCivilandArchitecturalEngineering,NorthChinaUniversityofScienceandTechnology,Tangshan063000,China)

Concept and background of “sponge city” are introduced in this paper, at the same time, construction approaches and technology are researched. This paper expounds the program of “sponge city” construction in north city basing on Qian’an city, Hebei province, so as to solve some problems in defects in water resources, water pollution, and flood disasters.

sponge city， low impact development, rain, green space

1009-6825(2016)32-0043-03

2016-09-06

乔一迪(1995- )，女，在读本科生

TU984

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