基于城市内涝防治的海绵城市建设研究

张永光

（山东省建设发展研究院，山东 济南 250001）

近些年，随着全球经济的发展，气候变暖问题日益严重，加剧了城市“热岛效应”，我国部分城市出现极端天气，区域内积水含量明显增加，频繁发生内涝问题，城市安全性不断下降。当前，有效预防城市内涝工作是首要工作任务。城市内涝工作中，海绵城市理念逐步诞生，要综合考虑各方面因素，融合各方面专业知识，科学建设海绵城市，以此充分发挥海绵城市对城市内涝防治的作用。

1 城市内涝与海绵城市概述

1.1 城市内涝

城市发展中，内涝灾害表现了人与自然间的关系，其由自然降雨引起，但却超出人为物体承受力。只有对部分或全部承受灾体带来直接或间接的破坏，城市内涝才能被称为内涝灾害。相关专家学者提出，城市内涝灾害的形成因素主要包含自然界之外的强迫条件，即致灾因素；城市内涝灾害形成的环境因素，即孕灾因素；城市内涝区对人类社会造成的影响要求，即承灾体。

1.2 海绵城市

海绵城市建设的意义在于降雨时节可像海绵一样对雨水资源进行吸收、储存、渗透与净化，干旱时期释放与利用所储存的水资源。海绵城市建设难度大，与人民发展密切相关。政府部门要积极借助现代新型技术，了解海绵城市构想，严格依照各项原则促进人与自然融合发展。城市在安全排水基础上，有效收集与净化城市富余雨水资源，预防内涝，使人们生命与财产安全得到保障。另外，相关人员必须要注意协调自然降水、地表水及地下水等方面给排水。海绵城市建设中，有效解决各类水资源问题是关键，其治理方法包含以下方面：（1）加强自然河流、湖泊等生态环境的保护，集中处理池塘、湿地、森林与草原，提高城市雨水储存能力。（2）修复生态环境。传统城市建设一定程度上破坏了海绵城市发展，技术人员及时制定修正方案。（3）建设新海绵。通过LID方法建设海绵城市，缩小城市防渗面积，有效改善城市面貌与水环境。城市内涝防治中应用海绵城市体系，可有效满足城市居民日常需求，利于缓解城市化水循环问题，因而城市可持续发展中该建设理念是非常重要的。

2 海绵城市与城市内涝现状

近些年，我国城市经济快速发展，此过程中大量自然空间的占用使得生态环境受到了严重的破坏，特别是水资源问题。很多城市出现缺水现象，而部分城市却遭受水涝灾害，所以合理使用水资源备受关注。但事实上，水资源消化利用情况不容乐观。研究城市内涝成因，城市内涝灾害分布呈中心径向。纵观全球经济发展，我国经济进入繁荣发展阶段，矛盾是必然存在的，如居民生活水平不断提高，城市建设速度加快，但城市向郊区、农村延伸、河流改道、增设设备及湖泊规划，原本稀少的天然海绵被现代化事物占领，极大地冲击着城市自然水与水系统。城市内涝灾害与人们日常生活息息相关，是缓解民生问题的重要举措。

当前，我国部分城市面临缺水与内涝并存的矛盾。一方面，相关数据显示，我国600多个城市中，有400多个城市严重缺水。就算长江流域有丰富的地表水资源，但沿线近60个城市依然存在缺水的问题。另一方面，城市内涝问题发生概率大。近年来，我国400多个城市都出现了程度不同的内涝问题，给人民日常生活与生产带来了严重的损害与损失。针对这一问题，在2013年中央城镇化工作会议上，习近平总书记提出要建设海绵城市，实现自然积存、渗透与净化雨水资源，从生态方面为我国城市未来发展提出了新的要求，以此促使人与环境和谐发展。

近些年，每次暴雨过后很多城市出现严重内涝灾害。比如2011年，“武汉见海”成为互联网热搜。2016年7月，武汉再次成为全国关注的焦点。短短7天，武汉遭遇了560.5mm的强降雨，达到全年总降雨量的1/3。自气象记录以来，该地区降水量超过1998年全年持续降雨量。与此同时，暴雨造成大规模灾难，到7月6日12点，该市12个区75万多人受影响，167897人搬迁，2357户居民房屋倒塌，14人死亡，1人失踪，造成的直接经济损失达22.65亿元。同时城市交通完全瘫痪、工厂停工、学校停学。之所以发生这种灾难，主要是因为城市经济快速发展的同时，城市水生生态系统遭到严重破坏。

3 城市内涝防治中海绵城市建设的作用

3.1 市政道路建设中海绵城市发挥的作用

我国城市道路建设中，所用材料透水性差，因而长期降雨环境下无法及时排除路面雨水，引起路面发生积水与湿滑，严重的路面有很深的积水形成内涝，直接影响到城市居民日常生活与工作。海绵城市建设中，车行道与人行道施工时要选用渗透性好的施工材料，便于及时渗透积水，降低路面积水量，预防内涝，缓解城市热岛效应。市政道路建设中，海绵城市理念的应用在于将市政道路建设成可吸水的海绵体，基于海绵体弹性吸水特点，便于降雨时期充分吸收、渗透并储存雨水资源，将将其汇聚到地下雨水收集系统，降低地面雨水汇流量，减小面源污染几率。另外，雨水渗透过程中，部分杂质被截留，浇洒绿色地面或冲刷道路时，就可有效使用所储存的雨水，优化水资源使用效率。

3.2 小区建设中海绵城市的作用

小区建设中，海绵城市应用包含绿色屋顶与雨水花园等，其中绿色屋顶是最为有效的一种雨水收集方式。不同坡度与雨量条件下，绿色屋顶滞留率比较高。设置绿色植物与深层基质复合型绿色屋顶，可有效收集雨水资源，还可将渗滤沟与绿色屋顶融合起来，提高雨水资源收集效率。小区雨水花园是雨水使用基础设施的重要构成，又被称为生物过滤器，雨水搜集效率高还能降低污染物浓度，同时还可及时补给地下水。其结构设计主要指在浅沟槽中填充多孔介质土壤，并在土壤中栽种大量具有选择性吸附作用的植物，借助过滤、渗透、吸附、沉淀、生物转化与分解等程序减少雨水径流污染物含量。因结构简单、技术难度小且成本低，因而小区雨水利用设施中雨水花园得到推广。

3.3 城市生态建设中海绵城市作用

海绵城市建设包含绿化带、园林绿色、雨水实地及渗透性停车场等。绿化带施工过程中，最下层为种植土，上面做砾石层，砾石层上一层为渗透层，此种设计可有效清除水中杂质净化水体，为地下水补给创造条件。此外，绿化带缓排滞蓄部分设计必须要合理而科学。绿化带铺装位置，对绿化带缓排滞蓄部分也发挥着重要的作用。例如部分城市在雨水检查井周边开挖明沟，夏季雨量较大，明沟可暂时储存无法及时排除的水量，可用于浇灌绿化带植物，有效节省了水资源。园林绿地系统可借助渗透、过滤与吸收作用有效搜集雨水资源，降低雨水净流量预防内涝，对生态文明建设也有一定的推动作用。搜集储存丰富的雨水资源，增加生物多样性等，还可有效清除水中部分污染物。相关研究发现，雨水湿度有很好的总氮去除效果，其对城市两栖动物物种的恢复也发挥着一定的作用。

4 以城市内涝防治为核心的海绵城市建设举措

4.1 加强城市河网水系梳理

随着城镇化建设进程的加快，深径流量日益增多，由此对蓄水空间与排水管道提出了新的要求。此种情况下，部分城市发展不符合这些规律，填埋大量河流水系获得更多土地资源，直接影响到了城市排洪能力。河流截弯取直使得河道丧失了原本的自然属性与生态功能，为内涝问题的产生创造了条件。因此，科学规划河网水系，以此为流域行洪以及无语排涝等工作创造有效的载体，充分发挥湖泊与直流等水体库容作用；全面做好河道疏通、增加河网密度，利用洪泛湿度与堤岸的蓄水功能，降低洪峰流量、减缓洪水汇流速度，从根本上实现城市防治内涝目标。

4.2 充分利用绿地

绿地能够改善生态环境，具有休闲娱乐的功能，在内涝防治与雨水处理等方面也有显著的效果。（1）利用点状绿地有效控制雨洪源头。尽管独立个体发挥的作用有限，但积少成多就可发生质的变化，有效吸收雨水资源加强控制雨水径流量，接纳周边不透水地面积水，为控制雨水汇流速度提供保障，提高内涝问题处理效率。（2）适当地改造现有公园绿地，更好地接纳雨水资源，从根本上实现雨水不外排、缓解城市管网压力，同时将外源雨水用于公园景观用水，提高水资源使用效率。（3）城市低洼区建设公园，便于绿色蓄存雨水，充分发挥条形绿地作用。

4.3 提高城市雨水管网系统使用效率

在城市内涝问题防治中，排水管网也发挥着一定的作用，是小排水系统的关键构成部分。一般来说，内涝问题属于局部问题，且多发生在灾害性天气下。为了充分发挥管网系统作用，必须要重视管网的清洁疏通，以防影响管网基本功能，在此基础上减少人为因素引起的内涝问题。新城区建设中，要全面提高管网建设标准，保留天然水系，以此充分发挥排水管道作用，同时有效缩短排水管网系统干管长度，节省管网造价与维护管理成本。另外，还要注意管网与绿地、水系协调发展，以此保障雨水管网系统效果，尽可能减少内涝造成的损失。总体来讲，通过构建大排水系统、完善小排水系统与微排水系统，从根本上为城市内涝防治与海绵城市建设提供全面的保障。

5 结束语

综上所述，城市经济发展中，城市地势、水文条件与排水系统设计等因素直接影响到城市内涝问题，因而城市建设中，必须要灵活应用海绵城市建设理念、技术与设施，在此基础上提高城市内涝灾害防治效果，保障城市居民日常生产与生活。