海绵城市综合体节水集成设计与应用探讨

侯 杰 陈 丹

（常州市水资源服务中心 江苏·常州 213000）

0 引言

近几年来，由于城市化的建设以及气候变化，使得很多地区的环境承受能力也发生变化。目前而言，我国很多城市都出现了“逢雨就涝、雨后即旱”的问题，使得这些城市的水生态走向严重极端，由于城市发生严重的内涝，雨洪管理成了这些城市在发展中面临的一大安全隐患，严重制约着城市的建设及发展，另外，诸如大西北的一些城市等则出现水资源缺乏的问题，水资源供应严重不足，这大大影响了这些城市中居民的正常生活，也同样制约了城市的建设和发展。城市化的建设中同时存在着水资源紧缺、水质安全缺乏必要保障、水生态逐渐恶化以及水污染严重等一系列问题，尤其是近十年来，我国的社会、经济、科技等都得到飞速发展，城市灾害却频频发生，多次发生城市内涝，以上现象都表明，我国在进一步的城市建设中，需要对城市的排水工程严加管控，制定更好的建设方案，促进城市的发展。

在现代社会中，由于城市的巨大发展，不仅水资源问题严峻，其他能源的消耗也在加快，而建筑也越来越成为各种资源与能源消耗的重要载体。根据相关数据统计，我国近几年在城镇建设中，与建筑相关的能源消耗已经高达40%，而其他一些发达国家在发展城市化建设的过程中，在建筑工程方面的能源、资源消耗甚至达到了社会总能耗的近50%。近年来，城市节能的问题已经受到越来越多人的热切关注。

1 海绵城市概述

“海绵城市”就是指城市的土壤拥有像海绵一样的功能，能够在降水量较大的时候达到吸水的效果，即将过多地降水量储存起来，并且同时还能够在渗透水的时候净化水，而在长时间未降水时将这些水释放出来，供城市充分利用，以缓解城市的干旱情况，这样可以很好地降低城市对雨水管理的压力。“海绵城市”的建设可以有利于一个城市形成较好的城市垂直系统，根据相应的环境和气候进行灵活地蓄水和排水，使雨水成为城市发展的促进因素之一。其次，对于受破坏的水生态来说，“海绵城市”具有较好的修复作用，可以更好地实现水资源的循环利用，对于城市节水具有重要意义，也在一定程度上起到环保的效果。另外，很多城市由于内涝灾害频发，防洪治理成为阻碍城市发展的因素之一，有了“海绵城市”后，这种问题将得到很好地改善，有利于城市的发展。

同时，海绵城市的建设还会涉及其他很多方面，在进行“海绵城市”的建设时要全面地考虑其他因素，对于一些可能引发的不良影响也要有相应的应对和改善措施，因此，必须制定适当的方案后，才能进行具体的海绵工程实施。

2 海绵城市综合体节水集成设计

2.1 海绵体设计

在海绵城市综合体的建设中，海绵体是不可或缺的部分。在建设工程中的海绵体主要是由特定的防渗衬垫、储水池以及其顶部作为遮挡部分的封闭土壤和一些植被等组成。海绵体通过排水沟等对雨水进行有效收集，并将其储存在储水池内。因此对于储水池的建设也有一定的要求，为了防止流入储水池的雨水再次流失，储水池需要由一层白色无纺布、一层TPO防渗衬垫、再一层白色无纺布的构造方法，然后素土夯实，在池壁的砌筑过程中还要加入一层蒸压粉煤灰砖。在海绵体的构造中，TPO防渗衬垫良好的防水、防渗功能，可以很好地阻止内部水体渗出，有效地到储存雨水的目的。

确保了海绵体储水池的防渗功能达到标准的同时，还要注意将雨水输入通道、净化水输出通道与储水池中TPO防渗衬垫进行紧密连接，确保其密闭性，另外，还要在储水池顶部设置相应的净化水系统，该系统的组成为一个箱体结构，其上有多个种植槽，用于种植绿色植被。箱体本身为钢体结构，并且种植槽要易于更换，防止净化水系统堵塞，将该箱体外沿设置成反挑构造，可以将其悬挂于砌筑的储水池上。储水池的进水和出水都受到较为精确的控制，因此海绵体可以将城市雨水进行有效的收集和储存，还能在干旱时将水释放出来，解决城市的干旱和内涝问题。

2.2 透水路面

透水路面也是海绵城市综合体建设的关键之一，其巧妙之处在于，透水路面本身具有很多独特的孔隙，在降水时能够迅速吸收雨水，减少雨水的蒸发和流失，也不会因为路面大量积水而影响人们的正常出行，降低了城市内涝发生的可能性。雨水从透水路面渗透进土壤中，对于道路附近的绿植也会有很好的滋养作用，促进了区域内植物的生长，并且雨水在渗透的过程中可以得到一定程度上的净化效果，对于城市地下水的恢复以及土壤的生态维护都具有重要意义，很好地保持了土壤的湿度。另外，通过透水路面渗透到土壤中的雨水还具有与自然植被的吸热、储热相似的功能，可以在很大程度上缓解各大城市的热岛效应，对于城市空间的温度和湿度调节具有很好的促进效果。

将透水路面建设在海绵体与自然山体附近可以达到更好的效果，不仅可以将“海绵城市”的节水功效提高，同时还能够很好地起到保持自然山体水土的效果，这对于地球生态的修护同样具有重要意义。

2.3 其他节水节能设计

除了海绵体和透水路面，还可以通过建设丘陵、自然山体、自然湖泊等增强城市的节水效果。

丘陵区域和自然山体的雨水能够快速被周边的土壤吸收，再加上种植的绿色植被可以很好地吸收并锁住水分，因此可以在较大程度上实现雨水的收集和净化。而自然湖泊则是城市中天然的雨水收集池，在暴雨天气时，收集大量的雨水，同时，在自然湖泊四周设计下凹式的绿地，也能达到较好的储水效果，有助于缓解城市的内涝压力。还可以在湖泊周围建设生态堤岸，这不仅具有较高的观赏价值，还能够在一定程度上截住部分雨水，大大减弱了雨水对土壤的冲刷力，不仅可以有效净化水质，还可以达到蓄水的效果，并且随着时间的延长，生态堤岸的作用会越来越明显。

除此之外，还可以道路的两侧设置绿化带，并且配置一定的喷灌设施，在对绿化带进行浇灌时从湖泊中引水，可以在很大程度上实现城市水资源的最大化利用。要充分结合城市的具体情况，建设相应的节水设施，利用自然山体、湖泊、绿地以及“海绵体”等，在最大限度上实现海绵城市综合体的节水性能，更好地对城市降水进行渗透、滞留、储蓄、净化以及高效使用，充分发挥海绵城市综合体中各元素对雨水的收集和释放，真正实现海绵城市的节水功能，缓解城市的内涝管理压力，促进城市的发展。

在海绵城市综合体的建设中采用到的可拆卸钢结构，由于其可以重复使用，因此对于城市低碳、绿色环保等具有一定的意义，所以在海绵城市的建设中，将可拆卸的钢结构作为主要的建筑材料，可以在很大程度上节省材料，并且同时减少了建筑垃圾的产生。另外，钢结构建筑相比其他建筑施工更方便，可以减少施工人员的投入，不仅可以降低人力成本，还能缩短建筑工期。

3 结语

综上所述，通过对海绵城市综合体的设计开发，结合城市原本的地形地貌，建设海绵体、透水路面和下凹绿地等节水设施，使用TPO防渗衬垫筑建储水池，让画面城市真正达到蓄水、排水的效果。城市是一个国家发展的重要阵地，减少城市内涝的发生，实际上就是促进了城市的发展。建设海绵城市，要因地制宜，利用城市自有的先天条件进行节水设施的建设，并符合绿色、环保。低碳、节能的要求，促进生态的可持续发展。