浅谈海绵城市建设中的技术手段与方法

丁嘉新

摘 要：当今我国同时面临着洪涝灾害、水资源短缺、水质污染等多种水环境问题，这些问题的背后暗藏紧密的联系，形成恶性循环。我们急需一种综合性、系统性的方法去根治这一顽疾，“海绵城市”这一理念便应运而生。本文从给排水专业的角度，结合笔者自身的一些思考，对建设海绵城市的具体方法和技术手段做简要的分析和总结。

关键词：海绵城市;雨水;渗透收集;回用

1  海绵城市的发展背景

我国是洪涝灾害多发的国家，每到夏天，“逢雨必涝”几乎成了许多城市的代名词。人在大自然面前固然是渺小的，一些大江大河流域因暴雨导致的洪水暴发人类难以完全抵御;但在城市中，看似不大的降雨却总能引起道路积水，严重影响人们的生产活动，这显然是不正常且可以解决的问题。与此同时，水资源短缺同样困扰着我国，这一反两面的态势不仅造成经济财产损失，还严重制约着我国的发展，最终催生了“海绵城市”这一全新理念。

海绵城市，是指城市在应对雨水带来的洪水内涝和适应环境变化的等方面具备良好的“弹性”，可以像海绵一样压缩、回弹，即把降水吸收、储存，需要时可以再释放出来，不仅防止了城市内涝，还为生产生活提供了水资源，可谓一举两得。在2012年4月举办的“2012低碳城市与区域发展论坛”上，“海绵城市”这一概念被首次提出，由此国内开始了建设海绵城市的步伐。

2  海绵城市的核心系统

2.1雨水的渗透与收集

在传统的城市建设模式中，道路以硬化路面为主，大量雨水被水泥、柏油阻隔无法自然下渗，排水完全依赖管网和泵站，内涝频发。海绵城市中更多地利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等绿色设施以及湿地、坑塘等天然“海绵体”来 吸纳、排出雨水，防止短时间内因暴雨排泄导致内涝。下面简单介绍几种雨水渗透收集的设施和技术手段。

植草沟为横切面为三角形或梯形的带状下凹绿地，比较适用于狭长地带。植草沟底应铺设石头防止因水流过快导致土地侵蚀。如果植草沟的竖向坡度超过4°，应设置可以减缓水流的消能坎。雨水通过植草沟的过滤，除了被植物截留的小部分外，一部分渗入至地下，另一部分通过雨水收集口和管道汇集到贮水池中。整个过程高效环保，同时美化了环境。

雨水花园是指自然形成或人工挖掘的浅凹绿地，从上至下依次为蓄水层、树皮覆盖层、植物、种植土和填料层、砾石层。常用于汇集地面或来自屋顶的雨水，通过植物和土壤的天然净化作用后下渗并贮存起来。小型的雨水花园一般多用于住宅小区，一些比较大型的具备调蓄和净化雨水径流能力的下沉式绿化设施也可称为雨水花园，其可在蓄水的同时对雨水进行处理。

海绵渗水砖是一种新型材料，可以充分吸收雨水，防止道路积水。同时还有抗冻防滑和结实耐用的优点，可在人行道、公园等铺砖场所推广使用。

除了地面雨水，屋面雨水的处理同样重要。在承重和坡度合适的屋面打造绿色屋顶，有利于屋面完成雨水的收集和净化。对于不适用绿色屋顶的屋面，也可以通过排水沟等传统方式收集雨水。降雨时，屋面径流雨水汇集在天沟内，通过雨水斗进入排水管，在雨水立管和排出管上设置雨水杂质截污、分流或弃流装置，在降雨初期将雨水排入小区雨水管网，当累计雨量达到预先设定数值时，弃流装置自动关闭弃流管，开始雨水收集并排入储水池。

2.2雨水的回用

在城市中雨水回用常作为中水回用的重要组成部分，目前在国内的推广程度还远远不够。其中有初期建设成本的原因，也有政策导向的原因。一些发达国家对雨水的回收利用非常重视，并早已推广应用，比如德国的建筑内一般都会设置雨水收集和回用系统。有数据统计，德国家庭的冲厕用水量约为110L/d，加上洗衣用水約为150L/d，自五月下旬起随着降雨量的增加，一直持续到九月，在此期间家庭收集的雨水可同时满足冲厕和洗衣的需要。由此可见雨水回用的巨大价值。

对城市而言，收集到的雨水可应用到以下生产活动中：

环卫用水。由于气候干燥，很多城市经常需要洒水车对道路洒水。据统计，郑州市仅防尘洒水一项，相当于每天用水3.5万吨，实际情况还超过这一数值。其实，无论是防尘洒水还是清洗街道，均无需高标准的水质，完全可以将收集储存的雨水应用于城市环卫。

绿地灌溉。城市绿地的维护保养离不开大量的水，据报道，江苏无锡市绿地维护仅一条街一天用水量达100吨以上，一个小区绿化灌溉用水每月高达2000吨，而目前很多城市的绿地灌溉都是直接采用自来水。雨水本身就可以为植物灌溉，使用自来水无疑是巨大的浪费，在少雨季节可使用收集储存的雨水对绿植进行灌溉。

景观用水。城市中的喷泉、水景等景观用水对水质要求不高，只要满足清澈、无异味、无污染即可，收集的雨水只需简单过滤便可直接使用。

混凝土搅拌。 建筑行业是用水大户，单就混凝土搅拌来说，不仅混凝土加工的过程中需要水，搅拌机、水泥罐车的清洗也需要大量的水，雨水足以满足这些用水需求。

冲厕用水。冲厕用水占城市生活总用水量的约30%，我国每人每天大概需100L以上，国内目前很少有采用雨水冲厕的卫生间。

2.3城市雨水排水系统的升级改造

城市雨水排水系统在海绵城市的建设中仍扮演着重要角色，在此简单介绍两种发达国家的雨水排水系统。

（1）改良型城市分流制排水系统。是指将生活污水、工业废水和道路雨水完全分流，道路径流经雨水管网收集至调蓄设施中，然后排放进受纳水体;建筑屋面径流则通过管网直接排放入受纳水体，或直接渗透进入土壤。该系统使得污水处理厂的正常运行不受降雨天气影响，减少了地下管线的交错，同时雨水处理设备可以小型化，节省投资和成本。

（2）大型地下雨水调蓄系统。这种设施虽然建造成本较高，工期长，但对防止内涝作用十分显著。日本东京地区几乎没有内涝的发生，其中一个重要的“秘密武器”就是位于东京外围埼玉县的“东京外围排水系统”。该系统的核心是一个巨大无比的调压水槽，面积达到了13806平方米，通过十米宽的雨水管道与五个大型蓄水池相连。在暴雨时整个系统可以储存巨量的雨水，可以回用或排放至附近的受纳水体中。

3  展望与总结

经过几年的努力，我们可以看到一些城市在建设海绵城市中取得的成效，但从全国来看，发展的空间还很大。雨水作为一种非传统资源，如果能把它“变废为宝”，对于城市的发展具有重大的意义，不仅解决了内涝问题，还极大地节约了水资源，让城市绿意盎然，改善了生态环境。要想让海绵城市的建设有更长远的发展，笔者个人认为首先要有足够的政策支持，以政府引导为核心，在道路雨水方面对雨水管网进行综合改进，可以修建大型雨水调蓄池，同时规划建设绿地花园，大面积使用渗水砖;建筑雨水的收集回用可以从公共建筑入手，先建设一些试点项目，对整个雨水收集利用系统的使用效果进行综合评估，达到预期期望再进一步推广;对私宅和一些个体经营场所，政府要鼓励进行雨水的收集回用，必要时可以提供技术指导;还要注重宣传，让每个人都能参与到海绵城市的建设中去。我相信未来会有更多的海绵城市如雨后春存般在我国成长起来。

参考文献：

[1]高宁.浅析海绵城市建设及其发展.科技经济导刊

[2]李艾.浅谈园林植物在海绵城市建设的作用.中国林业产业

[3]李莹.四川革命老区的既有住区“海绵”改造研究.智库时代

（沈阳金域国际建筑设计有限公司，辽宁 沈阳 110000）