海绵城市理念下构建低影响雨水开发系统的研究综述

1、    “海绵城市”理念下，构建低影响雨水开发系统的研究综述    刘海红黄丹范浩宇摘 要：分析海绵城市的建设理念及遵循原则，从完善城市生态系统和解决城市洪涝灾害两个角度，阐述构建“海绵城市”的作用和意义，总结海绵城市技术研究。分别以江苏省、常州市、首钢工业区改造为例，提出了平原水网城市重点控制指标和由雨水净化系统，雨水渗透和雨水蓄集利用组成规划方案的技术指标体系。并对海绵城市理念在城市规划及城市建设中实践加以详细论述。最后提出进一步建设海绵城市的构想。关键词：海绵城市；雨水资源化；指标体系城市发展过程中面临的雨水径流污染，洪涝灾害，水资源匮乏等共性问题

2、日益严重，为从源头缓解城市内涝，削减城市径流污染负荷，节约水资源，保护和改善城市生态环境，国家提出了建设海绵城市的新理念，提倡构建低影响开发“雨水系统”。一、海绵城市的理念（一）海绵城市概念海绵城市，就是指城市类似海绵一样，随着自然环境的变化而变化，也可以适应各种灾害，并且在环境与灾害中应对的能力“弹性”很大。在下雨时能够吸纳水、蓄存水、过滤水和净化水，进而在城市人文环境和自然环境需求时，可以把储存的水资源合理放出来和充分利用上。构建“海绵城市”的规划思想重要体现的理念是“缓慢排水缓慢释放”和“水的源头分开分散”，是新型城市建设的重要基础。（二）海绵城市建设原则可持续发展原则，以前的城市建设途

3、径主要依靠管道、水渠、泵站等人工水泥建筑设施来实现径流雨水的排放，通过快速排除雨水和最后再集中处理和控制的主要规划设计方式，这样在增加收纳和排涝水体的设施压力的同时，也影响了河水环境质量，因为降雨初期会有大量污染物随径流雨水流入的。海绵城市构建从源头到末端的全过程控制雨水系统，更注重雨水的通过自然方式的积存、渗透和净化的排放模式，这种水循环是绿色可持续的系统。二、海绵城市的作用与意义（一）完善城市生态系统海绵城市是一种雨水和洪水利用理论的创新和发展的城市建设理念，有利于解决水资源短缺、内涝频繁发生、水生态恶化等突出问题，尤其在节约水资源方面，为建设海绵城市提供重要保障。通过自然方式的存储、渗透

4、和净化的绿色可持续的水循环系统排放模式。（二）解决城市洪涝灾害海绵城市理念，倡导各地结合实际参照住房和城乡建设部发布海绵城市建设技术指南中推广和应用低影响开发建设模式，加大城市径流雨水源头减排的刚性约束，优先利用自然排水系统1。建设生态排水设施充分发挥绿化用地、交通用地、水系及设施用地等对降水的吸收和容纳、渗漏和缓解释放的功能，这种方式不会使城市的水文特征发生很大变化，并且更有效缓解城市内部洪涝、削弱减少城市径流污染负荷，从而根治城市内涝顽故问题。三、海绵城市的技术综述我国海绵城市建设才刚起步，研究海绵城市技术主要以几个方面：（一）构建雨水开发系统建设海绵城市实质是构建“对城市水位特征影响较低

5、的雨水利用开发系统”。主要的技术途径为：渗水、滞水、蓄水、净水、用水以及排水等多种技术途径，有效实现城市中绿色可持续的循环系统，实现对雨水的收纳和蓄渗及利用功能，逐渐实现城市水系统具有“海绵”功能。有些城市供求用水是从自然水系引水用，而且是离城市中心区很远。如城市中基础设施中的绿地及绿化景观等用水，利用收纳的雨水进行水源补充，从而缓解了供水压力，减轻了城市供水的负荷。首钢工业区改造，构建“生态海绵”城市区，其技术体系由雨水净化系统，雨水渗透系统和雨水蓄集利用系统组成。核心技术是绿地改造，结合其他主要以综合利用绿化用地空间的雨水技术，进而实现了类似海绵吸收的生态方式。（二）确定控制分析指标体系经

6、过水资源平衡分析，技术经济分析比较后，通过分区域来确定雨水资源化利用控制的目标。目标主要包括：径流总量控制径流峰值控制、径流污染控制和雨水资源化利用等指标。对于平原城市，径流总量控制目标可以通过径流污染和径流峰值控制来体现。针对规划构建的“生态海绵”城市地区董淑秋从强度、经济、资源环境等视角下提出三类指标3。包括：雨水年利用率、综合径流系数、改造前后综合径流、雨水排放率等；构建本指标体系也可用来预测及验证规划方案实施后的实际效果。四、海绵城市理念在城市建设中的实践（一）下沉式绿地优化设计下沉式绿地是一种绿色基础设施，具有分散式、小型化的特征。在不增加用地面积、少量建设成本的条件下，利用竖向设计

7、，结合城市绿地进行综合设计，实现绿地多功能化。苏义敬以北京雨水控制利用规范为例，融合“海绵城市”与国内外最新的雨洪管理理念，建设下沉式绿地，实现防治内涝、水资源利用、景观美化多重效益。常州市海绵城市规划设计，在相较宽的滨水景观带等相关地区构建低洼湿地生态系统，进一步加强了径流水的调控、储蓄和自净能力。其中在湿地公园规划设计中充分的考虑了与其周围地区的空间关系、竖向关系、雨水出路等方面。从而在公园内部构建了雨水低影响开发利用系统，一方面周边市民能充分享用公园的服务和游憩功能，同时更加有利于周围径流雨水的调蓄与自净处理4。另外，城市公园、绿色屋顶、小区内部、下凹绿地等设施通过采用规模较小的源头分布

8、和散开措调控制降水径流的水量大小和水的质量，适合大力推广雨水利用低影响开发系统。五、推进海绵城市建设的几点建议（一）加强城市各项规划有机联系城市关于水系规划中的雨水排除与利用都没有以单独专项规划进行，并且与其他专项规划之间缺少有机联系。应将雨水资源化思想融入城市规化体系中。（二）研究制定政策法规保障措施强化规划管理与维护；需要统筹工程建设，确保低影响开发设施落实。将雨水利用规划升级为法定规划。以“海绵城市”地区构建为借鉴，创新雨水政策，引导社会认识雨水利用的重要性，加大相关研究和实践的投入，从法律、经济和教育等方面提供保障。（三）积极开展海绵城市建设试点选取基础工作比较好、雨洪资源利用潜力大的城市小区、园区、高校等开展海绵城市建设试点，在资金和项目上给予一定的支持。综上，在我国海绵城市建设才刚起步，需要各部门齐心协力、同抓共管，采用先进的理念、技术方法和手段，积极探索海绵城市建设模式和实现路径。要及时总结经验，加强宣传交流，切实起到示范作用，以点带面，为全国海绵城市建设提供借鉴。（作者单位：1.石家庄市轨道交通有限责任公司；2.河北工程技术学院；3.河北美术学院）参考文献：1 住房和城乡建设部.海绵城市建设低影响雨水开发系统构建（试行）s.2 王国荣、李正兆.海绵城市理论及其在城市规划中