基于海绵城市理念下流域水环境治理问题的分析

孙宽

摘要：现阶段，海绵城市理念已成为建设生态城市的重要思想，通过建设城市海绵结构，能实现水资源的存蓄、调节、净化、排涝和防洪，改善城市的水环境。随着海绵城市理念的推广与普及，为流域水环境治理带来了新的思路，能有效解决流域水环境治理中存在的问题，提高所在区域生态系统的稳定性，实现城市发展与自然和谐共存的目标。本文基于海绵城市理念对流域水环境治理展开探究，分析水环境治理的意义和海绵城市理念发挥的作用，找出现阶段流域水环境治理存在的问题及难点，并提出解决对策，为水环境保护和治理提供参考，推动城市的生态化发展进程。

关键词：海绵城市；水环境；治理；对策

新时期下，城市发展建设更为重视宜居性，生态文明城市的建设成为城市发展的主要任务。而水环境是影响城市周围生态系统的关键因素。城市的建设与发展会在一定程度上导致生态系统失衡，出现植被退化、水域污染等问题，甚至出现洪水、泥石流等严重的自然灾害，不仅会影响城市的稳定发展，还会污染流域水环境，形成城市与自然生态系统间无法调和的矛盾。海绵城市理念出现后，水环境调节功能可以有效保护流域水环境，助力水环境治理工作的有效开展。同时，随着海绵城市理念的成熟和技术的不断发展，在水环境治理方面发挥的作用更为明显，能将城市水循环体系与自然生态水循环体系进行融合，形成完善的水循环系统，消除城市污染对自然水域的影响，推动城市流域水环境治理工作朝着积极的方向发展。

一、流域水环境治理的意义

我国城市流域水环境不仅受到污染物质的侵蚀，大量的城市用水需求导致自然水域水量骤减，生态结构变得脆弱。随着自然生态环境恶化，城市环境会受到影响，导致居民生活质量下降，不利于生态文明城市的建设与发展。由此可见，城市流域水环境治理具有重要的意义，可以从多方面改善城市和自然环境。

首先，流域水环境治理能缓解城市用水紧张问题，提高水资源的利用效率。我国水资源总量大、人均较少，且分布不均衡。城市在发展过程中，人们使用的水资源大都从流域的自然水体和地下水中获取，雨水、污水又会直接排放到自然水域中，此种水循环模式不仅会浪费水资源，也会造成水污染的问题，不过，通过水环境治理，可以显著降低城市对自然水域的依赖，缓解自然生态系统与城市发展之间的矛盾。

其次，流域水环境治理可以在一定程度上降低水污染，提高对水环境的保护力度。从城市水资源处理能力角度看，现有的城市污水处理技术较差，工业污水的大量排放给自然水域造成极大负担，导致生态修复速度不断减弱，然而，通过水环境治理能够有效解决此问题，并建立稳定的生态系统。

二、海绵城市理念对流域水环境治理的作用

海绵城市理念下，全面改良了城市水循环系统，不仅可以提升水资源的存蓄能力，实现水资源的人工调整，减少对流域水环境的干扰，还能在一定程度上净化水资源，减轻城市污水给自然水域造成的负担，更好的保护水环境、治理流域水污染。通过海绵城市设计应用调查，形成了“城市+自然”的复合型水循环体系，在减少水污染、修复生态结构中具有重要作用。

（一）形成复合型水循环系统

复合型水循环系统是指城市水循环系统与自然生态水循环系统的有机融合，传统城市水循环系统依赖于生态系统，在自然水域中抽取水资源，将使用后的废水经过处理排放到自然水域中，不仅会减少自然水域的水量，还会增加污染，影响生态系统的稳定性。海绵城市理念下，城市水循环系统可以从根本上解决这一问题，改变城市水源结构，利用海绵结构吸收和存储自然降水，使城市变成类似海绵的结构，在水量充沛时吸收水分，在缺水季节缓慢释放存储的水分，形成科学的水循环体系。该系统中存蓄的水分不仅可以为城市供水，还可以反哺给自然生态系统，维系自然水域的稳定性，避免出现洪水和枯水问题，形成良性的城市生态水环境。

（二）减少自然流域水环境污染

海绵城市具有降低自然流域水环境污染的作用。受制于当前的污水、废水处理技术，城市排放的废水往往含有不能彻底清除的少量有害物质，需要依靠自然生态系统的自我修复能力。随着污染物质的积累，超出了自然生态系统的自净能力上限，会导致城市流域自然水环境逐渐恶化，最终污染自然水域。海绵城市形成的水排放系统能通过水流的自然过滤、渗透和沉积消除自然降水中含有的有害物质，避免通过排水系统进入到河流中，降低生态系统的负担，从而提高自我修复能力，减少水环境污染。

（三）修复自然生态系统结构

自然生态系统修复能力存在上限，传统的城市排水系统直接将雨水通过排水系统排放到河流等自然水域中，雨水中径流污染严重，大量的降水携带城市的污染物质进入自然水体中，水域中的有害物质不断积累，远远超出自然生态系统的自我净化和恢复能力，导致自然水体污染恶化，呈现出变黑发臭等现象，并污染流域两岸的自然环境。在海绵城市理念下，城市排水系统能过滤径流中存在的污染物质，下沉式绿地、透水路面都可以有效阻挡径流污染进入到自然水体中，而且海绵城市蓄水功能可以存储与收集降水，经过沉淀和净化后投入使用，减少污染物质的排放，加速自然生态系统的修复，使其形成更加稳定的自然生态体系。

三、当前流域水环境治理中存在的问题

在当前城市流域水环境治理上，虽然投入了大量资源，但取得的成效有限，很多污染物质无法彻底消除，治理效果不佳。通常情况下，城市流域水环境污染主要来源于径流污染，径流污染是指自然降水在城市地面上形成径流，将污染物质溶解或裹挟在水中，一同排放在自然水域中，导致水环境污染。径流污染中主要的污染物质分为三类：第一，物理性污染，常见的包括粉尘、悬浮物、碎屑等；第二，化学性污染，主要以溶于水的化学物质或其他导致水体富营养化的有机物等；第三，生物性污染，主要为城市存在的大量细菌、霉菌。这些污染的处理难度大，如果不解决源头问题，仅采取治理措施难以达到预期效果。因此，需要针对现阶段治理中存在的问题进行深入探讨。

（一）地下水污染与开采问题

地下水污染与开采是当前城市水域环境治理中的重点与难点。地下水主要埋藏于地下含水层中，受污染的概率较小，人类活动导致大量的地下水被开采，地下水透支。地下水的枯竭造成地表自然河流、湖泊中的水分加速渗透，进入到地下含水层中，地表水中存在的物理性污染物质可以通过泥沙、卵石等进行过滤。但溶于水的化学污染和微小的生物污染难以有效控制，会污染地下水，进一步导致城市可用水资源储量降低。

（二）流域水环境污染问题

流域水环境污染问题是当前治理的一大难点，主要原因有：第一，当前水污染治理技术落后，难以有效治理现有的污染水域，大部分污染治理只能通过物理方法打捞存在的污染物，难以形成长效的污染治理机制。第二，流域水环境是动态变化的，水流会将污染物带到下游，进一步扩散污染范围，再加上现有的水环境污染治理方式难以覆盖全面，工作量大，治理难度较高。第三，流域水环境污染源没有彻底根除，城市径流污染的存在导致污染治理速度小于污染速度，水环境污染日益恶化。

（三）流域洪水灾害频发问题

城市发展会在一定程度上破坏城市所在区域的自然环境，导致自然生态系统的退化，水土流失问题日益严重，提高了发生自然灾害的风险。洪水产生的直接原因是地表涵水能力下降，地表快速汇集成径流，随着流量的逐渐增大，汇入到河道中形成洪水，导致区域水环境遭到破坏，难以形成稳定的生态系统。

（四）流域水资源减少问题

流域水资源储量的减少是当前水环境治理面临的问题。通常在自然水循环系统中，地表水蒸发会形成降雨，降雨被植被吸收或进入河流，通过蒸发再次形成降雨，是一个闭合的循环体系。但随着城市的发展，周围流域的自然环境遭到破坏，地表的涵水能力下降，水流全部涌入到河流中，会使水资源储量减低。

四、海绵城市理念下流域水环境治理措施

海绵城市理念下，流域水环境的治理工作得到了极大改善，改变了治理思路，从原本的污染治理转移到污染源治理，重点控制污染源头，通过双管齐下的治理模式，提高区域水环境治理的效果。海绵城市理念重点针对水循环系统进行改良，通过提高水循环系统的性能水平，解决污染物质进入流域中的问题，同时降低城市对自然水体的依赖，预防洪涝灾害，提高自然水环境的自我修复能力，全面提升城市流域自然水环境品质。

（一）建立海绵城市“海绵体”结构，减少地下水开采

在海绵城市理论指导下，城市排水系统需要建设“海绵体”结构，这是海绵城市的核心，也是发挥城市蓄水和供水功能的关键结构。“海绵体”结构能在降水的旺季将水分存储于城市中，在干旱缺水的季节，缓慢释放水资源，用于城市的绿化、灌溉以及工业生产等，以此解决干旱季节城市为了满足用水需求过度开采地下水的问题。不仅如此，海绵城市排水系统对气候环境的影响较小，随着长期调节自然水资源，减少地下水开采，更好的保护地下水资源。

（二）利用海绵城市净水功能，减少城市污染源进入水域

海绵城市排水系统可以有效净化城市降水，避免污染物质进入城市流域水环境中。水源净化的基本原理主要以过滤和植物净化为主。在海绵城市建设中，雨水收集设施包括透水路面，可以有效过滤地面雨水中含有的物理性污染物质，例如，对颗粒、粉尘、漂浮物等进行过滤，保护水域环境。除此之外，还可以利用植物净化自然降水。下沉式绿地是利用高差将降水聚集在城市绿化带中，绿化带中的土壤可以处理污染，植物可以吸收水中存在的有害物质，包括氮磷钾等有机物质，有效控制污染源，防止进入自然水域中造成水体富营养化，实现污染源的有效控制。

（三）通过海绵城市蓄水结构，实现洪涝灾害问题控制

对于城市流域洪涝问题的处理，海绵城市的蓄水能力可以有效解决地表径流的汇集，防控洪涝灾害发生的必要条件。传统城市建设导致地表吸收水分的能力下降，水分汇集在一起形成洪水。海绵城市中地表、屋面、道路和绿化可以吸收降水，减少地表径流，使城市流域的水环境更加稳定，恢复水域周边生态系统。

（四）发挥海绵城市调配作用，反哺自然水环境

针对城市流域水资源储量减少的问题，海绵城市可以从源头控制和缓解，实现水环境的综合治理。通过分析发现，水资源储量下降的主要原因是水分流失和城市用水量增加。海绵城市能有效对地表径流进行节流，避免大量水资源汇集到河道。不仅如此，海绵城市存储的水资源可以用于城市发展，减少对自然水域的依赖，多余水分可以在干旱季节反哺给城市周边的生态系统，提高生态系统对恶劣自然气候的抵抗能力，优化城市生态环境。

五、结语

综上所述，随着我国城市化发展进程的加快，必然会出现城市发展与自然生态环境之间的矛盾。其中城市流域水环境治理问题是关键，不仅治理困难，也很难取得有效成果。在海绵城市理念指导下，通过改良城市水循环系统，不仅可以从源头解决流域水环境的污染、生态破坏以及自然灾害问题，还能提高生态系统的稳定性，促进可持续发展，推动建设生态文明城市。

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