海绵城市建设与低影响开发雨水系统构建模式研究

莫文婷

摘要：经济和社会全面进步的标志，就是城市建设的综合性水平。近年来，我国的城市化进程逐渐加大，城市的运行和城市管理决定的城市在发展中，能否保持稳定健康的发展状态。在城市建设中，基础性建设是核心要务，而基础性建设中，生态环境的保护则是影响城市长久发展的工作任务。海绵城市的提出，就是从一个形象化的角度阐述了城市水环境的治理与保护。海绵城市要求城市建设要实现自然性的积存、渗透和精华，使水资源的利用，能够促进生态文明建设。海绵城市的构建需要建立海绵城市建设与低影响开发雨水系统，这个理论的核心思想就是在城市规划中，通过对自然环境的保护控制，建设低影响的雨水系统，以保证城市给排水工程的顺利进行。海绵城市建设与低影响开发雨水系统，是新时期城市水资源保护与利用的重要工程，对于解决城市水应用问题具有重要的现实意义。

关键词：海绵城市；雨水系统；低影响；结构；开发；保护

引言

城市建设的现代化程度，直接反映了经济建设的现代化程度。在城市建设中，城市规划对于城市建设的总体水平具有重要影响。在现代化城市建设中，虽然城市建设的总体水平有了一定程度的提高，但是，在遇到自然灾害的时候，就会直接考验城市建设的基础性工程。优化排水系统，建设海绵城市和低影响开发雨水系统，是解决城市水循环问题的关键。海绵城市建设与低影响雨水系统构建，是新时期城市建设的重要目标，是解决城市综合性治理和提高城市应对自如灾害的重要思路。

1.系统模式构建的目的和意义

现代化的城市需要建设具有自然净化功能的设施，需要将水的循环纳入到自然的保护范围内。城市水系统建设需要与城市规划，排水设计和道路交通以及园林建设等方面紧密结合。海绵城市与低影响开发雨水系统是提高水生态环境的必要工程，是构建城市发展进程的重要内容。系统模式采用的技术中，既有工程性的开发建设方法，也有非工程的开发建设措施，其核心目的就是保障城市用水安全，有效利用水资源，合理对待地理条件，防止城市水灾害。系统的整体设计为组合系统，具有多种功能，能够提供多项水服务，是城市总体规划与建设的重点工程。

2.海绵城市和低影响开发雨水系统解析

2.1海绵城市建设的理论

城市化建设需要把生态文明理念放在首位。海绵城市的提出，就是从生态文明的角度对城市建设与环境资源进行了一定的设计。海绵城市实际上就是指城市要像海绵一样，能够具有适应环境变化和抵御自然灾害的弹性，在下雨的时候，既具有雨水存储的功能，也具有雨水释放的功能。在设计系统工程时，要充分利用自然的途径，同时与人工措施相结合，最大限度的实现雨水的合理存储和科学净化。海绵城市系统建设要把自然降水，地表水和地下水进行设计上的区分，让水资源形成一个完成的循环系统。海绵城市建设能够保护好河流与湖泊，对坑塘与沟渠都有一定的帮助。在建设中要对自然水文特征有充分的了解，对生态环境进行细致的修复，保障水体和自然环境的稳定状态。在开发建设中，对雨水系统和排放系统进行与城市建设的匹配，在存储和调节，传输与净化的过程中，控制好总流量和各个阶段的峰值，将收集与排放系统有机对接，按照标准形成系统构建。海绵城市是系统化的构建过程，需要掌握好建设的理论与原则，更要做好必要的监督。

2.2低影响开发雨水系统的设计理念

低影响开发实际上就是指在开发水系统的过程中，要保护好场地的水文特征，是一种低影响的设计理念，也是城市建设中当前采用的有效方式。低影响开发的核心理论就是维护好开放前后的水文特征，在径流总量、峰值流量和峰现时间上，能够保持一定的稳定性。我国城市开发过程中，开发强度较大，对水文特征的破坏也很大。在低影响设计中，要采用分散式的源头削减措施，是开发前与开发后的峰值流量保持不变。这点与国外的一些国家存在一定的差异，这是因为国外的开发中，一般没有高强度的开发，对水文特征的影响较小。低影响开发需要与多个部门进行联系，例如道路交通部门，建筑与城市规划部分，园林与排水部门，水文管理部门等。低影响开发是各个部门联动的机制。低影响开发的技术性要求很高，需要从设计的源头入手，在建设的中期和末期，都要给予设计与建设上技术性推进。低影响开发雨水系统是保障城市具有海绵功能的重要设计理念。

2.3海绵城市与低影响开发雨水系统的构建方式

海绵城市与低影响开发雨水系统的构建是一项系统性的工程，在设计和建设中，需要对城市各个层级和相关的规划进行目标性的设计，也需要对规划控制的指标进行内容上的界定。在开发设计中，要从横向和纵向对设计进行规划，在建设中，考虑建筑的年限与类型，小区建设的整体情况，道路的设计，绿地与广场之间的关系，水开放的空间和封闭的空间进行充分的了解。在低影响开发雨水系统上，控制好目标与规划，利用好气候和土地的自然条件，对低影响开发雨水系统的流程和设计进行组合式的统一。在建设中，要掌握好经济技术分析的成果，对设计方案与现实情况进行比对。低影响开发雨水系统的建设是在城市正常运行的前提下进行的工作。这就需要在构建的同时，要保证好城市建设的基础性产业运行，在构建的过程中，降低对正常生产要素的干扰。

3.系统模式应用的具体规划与区域建设

3.1对城市进行总体规划

3.1.1明确重点开发区域

每个城市的水文地质条件都不同，在水系统的功能布局和地质特性上，具有短期的规划和长期的规划。在进行开发设计时，要把重点区域进行一定的控制，在保证综合治理的前提下，对重点区域的年径流量进行控制。这是总体规划中必要的工作。

3.1.2保护好敏感区域

在城市规划中，是生态的敏感区域分布在城市的各个角落。对敏感区域要实行禁止建设和限制建设的划分。低影响开发雨水系统与城市雨水灌渠系统要实现整体上衔接，这是该项技术应用的前提条件，也是各个系统之间形成对接的基础。保护好敏感区域，就使得其他区域的建设更具实力，就会保证建设的稳定性。

3.1.3合理控制地表形态

城市规模的扩大，会促进城市空间的增长，在低影响开发水系统的建设中，就要明确城市边缘，以适应城市扩大后的水系统情况。要对土地面积有一定的认知，要对透水和不透水的土地进行了解，要掌握地表径流的情况，对地形和汇水分区进行必要的认知。在保证自然径流通道畅通的情况下，延长汇流的路径，控制径流的雨水量。

3.2实施水系专项规划

3.2.1明确水系的保护范围

城市水系的保护要根据城市水系的生态环境进行设计，在各个水域和岸线上紧密联系，划定敏感区域，油壶河湖水系的布局，合理规范排放与存储的关系。在城市河道中，将有关联的地方连接，形成水系之间的相通关系，控制好地域之间的差别与联系。明确水系的专项规划，能够让水系的保护范围在控制的条件内，在建设施工时，就不容易造成偏差。

3.2.2做好绿地系统规划

对于海绵城市而言，城市绿地是重要的场地，城市绿地对于低影响开发目标具有重要的意义。在城市绿地上，能够创造出足够的空间预留，可以保证绿地在水系统中，处于弹性的状态。在绿地中，要明确绿地的用途，例如是公园绿地，还是生产绿地，是附属绿地还是防护绿地。在水生态的空间和绿地的布局上，要充分发挥绿地是渗透功能，在绿地与周边水域的衔接处，做好一定的设计，保证绿地对汇水区的要求。

3.2.3关注排水防涝措施

低影响开发雨水系统的作用很多，其中对防治内涝的综合体系具有重要的作用。在设计时需要与防内涝设计同步，将城市的排水系统和防涝综合规划相适应，对控制和开发的目标进行指标上的控制。对系统进行评估，精确规划控制目标，对各个节点之间的关系仔细梳理，是防治方式与防治系统能够实现对接。在雨水的资源利用上和目标控制上，保持系统之间的必要联系。

3.3修复性详细规划

3.3.1明确城市用地分类

在低影响开发雨水系统的设计过程中，要对城市的用地分类进行了解，对城市用地分类进行了解就是为了更好的规避建设中的矛盾。城市用地分类一般可以分为居住用地，公共管理用地，商业用地，工业用地，交通设施用地，公用设施用地等。对城市用地进行了解，就是为了能够有效应对开发设计中的难点，进行更好的规划。低影响开发雨水系统需要做好不同地块之间的衔接，所有对用地类型进行了解，能够充分发挥系统的作用，避免影响用地上的矛盾。

3.3.2合理面对约束条件

城市建设中各个类型的设施很多，每个设施都是对应着一定的城市服务。在低影响开发系统的设计中，要注意设计与约束条件之间的限制，对建设的时间和顺序进行分类设计，对布局和城市规模进行必要的分析，在设计和建设中，要符合城市建设的其他方案，在各个专业的相关配合上，掌握好必要的原则和方法。例如规模的大小，类型的确定，资金的安排等等问题。合理面对约束条件，就是为了能够更好的把握建设条件。

3.3.3落实各类衔接设施

在工程建设中，低影响开发雨水系统要做好与各类设施的衔接。城市规划中，绿地和建筑，或者道路与相关结构之间，需要进行各个部分的衔接，衔接的目的就是为了保证工程与建设能够符合建设的要求。在城市建设中，很多城市的建设时期不同，城市的新旧程度也不同，在基础设施建设上的差异，给工程建设带来的一定的难度。在进行衔接设施的操作中，就要明确城市建设的具体规划，根据图纸进行设计，在衔接工程中，进行细致的验收。

4.系统的技术路线案例分析

4.1系统的主要技术环节

4.1.1分析自然条件

技术应用的前提是对自然环境的充分了解。在海绵城市低影响开发雨水系统构建的模式研究上，要做好对水资源条件的了解，例如地形地貌、排水分区、用水供需情况等。在城市各类管网和园林绿地的建设中，注意调查其分布情况。对自然条件的掌握，能够促进技术应用的准确性，能够保证技术应用的过程，具有稳定的状态。

4.1.2优化设施建设

在选择与优化基础设施上，需要运用综合性的眼光。在开发技术和设施保护上，要结合城市景观的规划设计。低影响开发雨水系统的重点就是利用自然资源进行疏通，人工设施建设作为辅助的方式。在具体的技术执行上，就要掌握好各种条件的恢复和利用，在已经被侵占的系统上，进行必要的整改，让设施能够更加完善，发挥更积极的作用。

4.1.3组合系统选择

低影响开发技术在系统的构建上，要保持系统的组合关系。城市建设具有不同的差异，城市建设的各个时期采用的方式，也具有一定的区分。在新系统的构建中，要注意与原有系统的对接。使用组合系统的方式，就是为了能够更好的保证系统之间对资源的利用和对生态环境的充分保护。同时，组合系统能够突出经济适用，能够保证专业之间的合理配置。

4.1.4分解指标体系

低影响开发雨水系统的技术框架要结合各个指标的特点进行。对于指标体系要进行分解执行。在分解的过程中，确定好单项和组合指标的应用。在建设中开发和约束控制指标。在控制中，掌握好相应的方法。低影响开发雨水系统的分解方法对于有效设计系统具有重要的意义。该系统在建设中分解是为了能够从整体上控制各个关键部分的操作。分解是相对的，分解的作用就是为了能够更好的掌握整体上的设计。

4.2系统建设的案例分析

4.2.1案例一，北京市某住宅区低影响开发雨水系统建设项目

（1）项目基本情况。该项目位于北京的顺义区，项目占地234平方千米，景观湖占地18平方千米，绿地和高尔夫球场占地70平方千米。项目的优点是项目的自然生态环境较好，适合低影响开发雨水系统建设。但是，项目的弊端就是项目所在地是河滩淹没区，地势低洼，建设期间周边没有配套的市政雨水和污水的管线，容易造成内涝的风险高。另一个主要问题是中心景观的水体自净能力差，水体的营养化会造成水发臭、耗水量高等多种问题。

（2）项目的低影响开发雨水系统设计方案。项目采用的多功能调蓄水体，在雨水湿地和花园建设上，能从总体规划入手。项目实现了总量减排，内涝防治，防治径流污染和雨水资源再利用等目标。整个项目有效控制了成本，方案与执行之间形成的良好对接。项目实现了径流总量减排、内涝防治、径流污染、雨水资源化利用等多个目标。但是，该项目没有建设雨水灌渠系统，是通过有效的场地竖向设计实现的雨水地表组织排放，道路和绿地可以作为超标雨水径流排放通道。

（3）项目的综合效益。本项目主要是利用低影响开发设施代替灌渠系统，投资成本与传统开发模式持平，提高了小区的防治内涝的能力。低影响开发雨水系统，可以有效控制径流污染，能够使入户的径流雨水水质提高，人工土壤渗滤和湿地循环净化系统明显改善。在自然景观和水体效果上，植物和动物都有了良好的生存空间。

4.2.2案例二，上海绿地雨水控制项目

（1）项目基本情况。项目在一所花园单位，该地区有雨水湿地，雨水汇集面积约2000平方米，主要的汇集第位绿地草坪和高处园路，常年的水体面积是400平方米，平均深度为0.8米最大蓄水量为480立方米。在园中种植了植物，如睡莲和鸢尾等，蓄水池的底部是泥土，周围放置了一些石子和石块，这样可以有效改善水质。在水体设计上上采用的多功能净化的设计。该项目实现了城市景观与低影响开发雨水系统的一直性和统一性。

（2）项目设计方案。该项目采用了新型材料，建设了透水性路面，采用的材料是高粘度浅色结合料，铺设厚度为4cm，压实后混合料空隙率能够达到20%。雨水能够深入到排水沟，就会流向水景处。铺设沥青路面，能够改善水质，还能够解决路面积水的问题，为下沉式的绿地提供洁净的水资源，这样就会让雨水收集后再进行综合利用。

（3）项目的综合效益。项目利用了一定的工艺技术和生物技术，对于净化道路的雨水，起到的关键作用。在实际年流量上，总控制率能够达到85%，道路排水综合设计能够有效利用道路雨水，可以降低绿化带绿化需水量。不仅如此，还能够减少因径流污染对城市环境的污染。

结论与展望

生态与环境保护是经济发展到一定程度后，必然要开展的恢复性工作。在城市化建设不断推进的过程中，生态环境会受到不同程度的破坏，而生态环境的破坏需要进行人为性的弥补。海绵城市建设和低影响开发雨水系统的构建，就是为了能够利用城市本身的优势，能够在降低破坏的程度上，开发有利于城市建设水循环生态系统。海绵城市建设的低影响开发雨水系统，重点在于建设的低影响，也就是说，所有的工程建设目标都要在低影响的前提下进行。这是未来城市开发的重要思维，也是环境保护的模式下，开展城市建设的重要思路。供水系统和水环境保护是城市生存与发展的重要工作，对敏感区域进行治理，对常态区域进行保护，提高水生态的自然修复能力，是城市建设和发展中，重要的日常性事物，也是城市建设中有利于城市长期发展和建设的重要思路。

本研究的目的就是通过对海绵城市建设与低影响开发雨水系统的构建模式的理论性和实践性探讨，来认定海绵城市对于现代化城市建设的重要性，来重点对待海绵城市建设与低影响开发雨水系统的在实践过程中，遇到的问题和解决的方案。海绵城市低影响开发雨水系统是现代化城市建设的必要设置，能够有效解决现代化城市建设中的环境矛盾，对于城市建设和生态保护都具有重要的意义。海绵城市与低影响开发雨水系统是新技术与新材料应用的典范，是城市建设中的重要步骤。在建设过程中，遇到的困难主要集中在老旧城市的管网改造上，新区域的整体建设上，建设的衔接上，项目的整体性周期上。采用的解决方案要立足于城市的基础性情况，从基础的要求进行整合，在建设中不断进行技术的拓展和项目的质量提升，以实现项目能够从实际作用上，推动城市建设的综合性提高。