海绵城市建设对四川丘陵地区城市水资源保持的启示

陈秋艳 杨敏莹 罗培 张凤秋 韩艳

摘 要：以全国第1批海绵城市——遂宁为例，分别从地形，气候，城市布局，管道线路、河流网络等几方面分析其城市内涝形成的原因，以建设海绵城市的特殊模式为切入点，通过海绵城市的建设，提高地表对雨水的吸收、存蓄、渗透能力，变废为宝，提高城市排水系统的标准，缓减城市内涝的压力，形成高效的城市内涝治理模式，为解决四川低山丘陵地区城市内涝的问题提供借鉴，做好城市水资源的可持续利用，以达到更高的生态、社会和经济效益。

关键词：海绵城市；遂宁；四川丘陵山区；城市内涝；水资源保持

中图分类号 TU992 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）10-0077-03

Inspiration of Sponge City Construction to Urban Water Resources Conservation in Hilly Area of Sichuan

Chen Qiuyan et al.

（Land and Resources College，China West Normal University，Nanchong637002，China）

Abstract：Taking the first batch of sponge City Suining as an example，this paper analyzes the causes of urban waterlogging from the aspects of topography，climate，urban layout，pipeline route and river network. Taking the special model of constructing sponge city as the breakthrough point，through the construction of the city to improve the surface of the sponge，water absorption，storage，infiltration capacity，improve the city drainage system waste standards，reduce city waterlogging stress.Forming an efficient urban waterlogging management model，to solve the problem of urban waterlogging in hilly areas of Sichuan，and to do a good job of sustainable utilization of urban water resources，so as to achieve higher ecological，social and economic benefits.

Key words：Sponge city；Suining；Hilly mountainous area of sichuan；Urban waterlogging；Water conservation

城市内涝指由于强降水或连续性降水超过城市排水能力致使城市内产生积水灾害的现象。当前，我国城市水生态面临着两大问题，一是城市内涝严重，雨洪管理对城市发展是个考验；另一方面则是大部分城市严重缺水，水资源供应不足[1]。如何变废为宝，控制城市内涝，提高城市雨洪调蓄能力，做好城市水资源的保持工作成为一个亟待解决的问题。近年来，国家高度重视解决城市内涝问题，2015年财政部、住房城乡建设部、水利部组织和公布了我国第1批包括遂宁和重庆的海绵城市建设试点城市，紧接着2016年公布成都等14个海绵城市试点城市。两批试点城市都包括3个西南丘陵地区的城市，说明此地区的城市水资源现状存在一定的问题需要解决。

1 研究区域概况

四川省河道众多，但是水资源现状不容乐视。联合国可持续发展委员会确定的用水紧张线为人均水资源量1750m3，四川省低于这一标准的城市有成都、德阳、内江、资阳、自贡、泸州、南充、广安、遂宁等，影响人口4711万，占全省人口的55%，遂宁市人均水资源量只有301m3。四川盆地东部为低山丘陵，中部为方山丘陵，城市基本都建造在长江水系之上，河道众多，但是在夏季暴雨期经常形成内涝，对人们的出行、生活和生产都造成极大不便，造成经济损失，甚至危及生命安全。同时，城市需水量大，而大量的积水成为废水。如何化解缺水和内涝之间的矛盾，为实现城市发展和环境资源协调，建设具有自然积存、自然渗透、自然净化功能的海绵城市，成为今后城市建设的主要方向[2]。

2 遂宁城市内涝的成因及特点

2.1 地形 市境西北部为低山，海拔500～600m；低山以南是深丘，海拔400～500m；中部、南部中浅丘镶嵌其中，谷坡陡峻。山形呈长垣状鱼背形；中丘为垄岗连状的台阶形；浅丘坡度平缓，丘包呈串珠状，零星冲积平坝散布在丘陵之间。涪江沿岸的河谷、平坝开阔，遂宁主城区就位于此处，城区布局大致与河流平行，呈西北東南走向。相对于周围地区，河谷海拔低，雨季来临时，雨水在短时间内从周围迅速汇聚到河谷，涝水形成时间短、流量大，相对于其他区域内涝风险更大，易形成洪峰[3]。

2.2 气候 遂宁市地处亚洲季风区，属四川盆地亚热带湿润季风气候。全市多年年平均降雨量930mm左右，从2月至7月雨量逐月递增，8月至次年1月雨量逐月递减。6月至8月是一年中雨量较多的月份，降水集中于夏季，约占年降水量的一半左右，多大雨和雷暴雨。短时间内形成突然的洪峰，易发生洪涝，对城市排洪压力大。雨量在时间和地区分布上不均匀，又常有伏旱发生，呈现出旱涝交错的灾害天气。在全球变暖的大背景之下，极端气候频发，加重暴雨天气的出现频率。2010—2015年遂宁城区内出现了不同程度的内涝，城区道路积水达半米深。

根据遂宁市气象站1961—2010年降水观测资料，数据年限50a，制作了降雨量随时间变化的折线图（见图1），并进行了回归分析，得出1960—2010年间，该市年均降水量约为883.5mm，年均降水量呈增加趋势，增加速率为40.5mm/10a。所以，该市海绵城市建设应以径流总量控制以及雨水资源化利用为主要控制目标。

2.3 河流水系 遂宁市主城区位于涪江中游，河道迁迥曲折，几乎无支流，主河道位于城市中央，城市沿河道对称分布，城市的外侧为宽度20～30m的渠河和联盟河，水流平缓，涪江江面宽240～930m，江中漫滩发育，多沙洲、支濠，汛期河床变化大。河岸兴修滨河路，河底和堤岸也大多采用全衬砌的方法加以固化，粗糙度减小，从而使河槽流速增大，导致径流量和洪峰流量加大，峰现时间提前[4]。城市内部缺少支流，加上城市管道系统规划不合理，当暴雨来临时，山上的雨水迅速汇集到市区和市内的雨水不能迅速的排入沟渠，形成内涝。

2.4 城市化建设

2.4.1 湿地面积减少 随着城市化进程的推进，遂宁市城区面积不断增加。1985年，城区面积480hm2。截至2015年，主城区面积已经拓展到7000hm2。城区面积的扩大带来一系列的问题，河流、湖泊、湿地减少，道路，住宅等不透水面积增加。由于不透水表面的阻隔作用，降水落到城市地面无法及时下渗，将迅速化为地表径流，从而加大径流量，加快径流汇集，缩短径流历时，甚至迅速形成洪峰，形成洪水灾害[5]，直接导致城市内涝。除此之外，城市地区不透水表面的增加，也容易形成局部高温现象，影响城市局地气候，形成热岛效应和雨岛效应，增加城市地区降水，促进蒸散发循环，加剧城市径流[5]，间接增加城市内涝的风险。

2.4.2 城市规划不合理 在城市建设的过程中，排水系统设计标准低，没有进行科学合理的规划，排水管道容量和线路网络的设计没有参照地区的降水量和城市布局的特征。加上建设施工的漏洞、管理维护的低效和行业法规的缺失等，导致暴雨天气洪水不能及时下渗或者排入到涪江之中。其次，随着城市建设速度加快，城市面积不断向外围扩张，原来设计的满足原有片区的排水系统难以承接不断增大的汇水面积上的雨水，上游新建地区不断排入的雨水，使得旧管道远远达不到排水要求[6]。

3 适应川内丘陵地区海绵城市的水资源保持探究

3.1 传统排水思维的转变 传统的思维方式认为，降雨能够及时、快速的排入就近的管道和河流之中是应对城市内涝的最有效有效方法。但是，设计暴雨重现期越大，雨水排放系统的泄洪能力越强，工程投资费用也随之增高[7]。同时，大量雨水被排走，不能将多余的雨水有效的储蓄起来，城市开始面临地下水补给不足等问题，不利于城市的可持续发展。因此，必须将如何更好地留住水资源纳入城市规划之中。

3.2 增加雨水下渗率 透水铺装，植草沟，地下管廊，渗排一体化模块，遂宁市率先在联合家园小区完成了综合试点建设。采用雨水落管，雨水以前是直接排入市政管网，如今将它进行断截，断截过的雨水在小区内的碎石带进行消能，渗透进植草沟，雨水被储存起来用于小区绿化。如遇大暴雨，超出承载量的雨水通过溢流口进入市政管网。小区路面则采用渗排一体化的方式，75%的雨水可以渗透进入土壤。针对市区内其他易积水的区域，因地制宜进行改造。在遂宁市体育中心进行海绵化改造，设计了1.5m宽的透水人行步道，增加雨水渗透率。综合作用，达到减少地表径流，增加地下水的目的。

特别是位于城北明月路附近的川中大市场，由于周边的地势较高，暴雨之后的积水深，给防污排涝工作带来很多的不便。在川中大市场整治过程中，将市场内的水泥地面改造成透水铺装，原有老化的地下管网进行重新铺设，将雨水引入涪江外河堤的席吴二洲湿地公园。雨水通过透水铺装快速渗入地下，溢流雨水通过改造后的排水管网进入湿地净化，最后进入涪江。

3.3 增加城市绿地生态系统 绿地的吸收作用是降低雨水径流量，并尽量多地接纳周围不透水地面的雨水，降低径流水量和汇流速度。通过设置湖泊、湿地、绿地和沿河草沟等，增加蓄水水面面积，收集雨水，应对突发暴雨，储存水资源；市内河道两侧设置植被带和生态护坡，以防水土流失；城内进行河床改造、建立沉水植物系统、浮岛水质净化系统和湿地植被系统等，减少河水污染；采取有效的河床疏浚施，建立分级水闸，保证流域水体的连续性和自然活力。

利用涪江的河漫滩，建立面积广大的湿地公园，如席吴二洲湿地公园，五彩缤湿地公园，观音湖湿地公园。湿地公园具有吸纳、积蓄和净化水资源的功能，是天然的海绵体。

3.4 引水入城 “引水入城，河湖连通”是遂宁海绵城市河东二期建设重点项目，如图2所示。区域内只有1条用于农田灌溉的小河——清汤河。显然，原有的自然水系并不足以支撑如此规划庞大的水系。因此，计划从从观音湖引水入城，贯穿河东二期、河东一期和仁里古镇，打造水上游览路线。塑造“引水入城、河湖连通、岛状发展、绿网渗透、水城相融”的生态田园城市特点。增加河流水系部分密度，对降低城市内涝风险，提高水资源利用率，改善遂宁城市生态环境和人居环境具有重大意义。

3.5 完善综合管廊 综合管廊是地下城市管道综合走廊。即按照城市统一规划、设计、施工和维护，建于城市地下将电力、通讯，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体的市政公用管线的市政公用设施。遂宁市规划2016—2030年全市综合管廊总长度约146.4km，结合旧城更新、道路改造、河道治理、地下空间开发等，因地制宜安排地下综合管廊建设。在直径9.33m的圆形盾构机中集合水、电、气、通信所有的市政公用管线。如此庞大的地下排水系统，对于应对突如其来的洪峰，减轻地表径流的压力有很大的缓解作用。

4 讨论

在2015年和2016年的强降雨中，遂宁市区内未出现明显积水问题，说明海绵城市的建设在本地区的试点示范初步效应显著。四川省内的众多城市水资源状况不容乐观，丘陵地区地形复杂，地势起伏变化较大，区域内的城市内涝具有形成时间短，流量大的特点。根据盆地四川盆地内的城市基本都是依河而建的特殊情况，利用河畔打造湿地公园，一是作为城市景观的一部分，二是作为泄洪和储水的载体。海绵城市建设的任务不仅是排水，更要做好蓄水工作，增加雨水的下渗率。应对城市内涝，需要做好“引水、渗水、蓄水和排水”工作，多管齐下，真正发挥好海绵城市建设的作用。

参考文献

[1]胡灿伟.“海绵城市”重构城市水生态[J].生态经济，2015，31（7）：10-13.

[2]邹宇，许乙青，邱灿红.南方多雨地区海绵城市建设研究——以湖南省宁乡县为例[J].经济地理，2015（09）：65-71+78.

[3]吴薇，朱晓娟，赵江.丘陵地区排水防涝系统研究[J].给水排水工程，2015（02）：132-135.

[4]李俊奇，车伍.城市雨水问题与可持续发展对策[J].城市环境与城市生态，2005（04）：5-8.

[5]刘珍环，李猷，彭建.城市不透水表面的水环境效应研究进展[J].地理科学进展，2011（03）：275-281.

[6]谢映霞.从城市内涝灾害频发看排水规划的发展趋势[J].城市规划，2013（02）：45-5.

[7]张炜，李思敏，时真男.我国城市暴雨内涝的成因及其应对策略[J].自然灾害学报，2012（05）：180-184.

（責编：王慧晴）