跟着节气学海绵城市｜趣味科学课堂课件

1.课程开篇：节气与海绵城市的天然联结演讲人2026-06-1201课程开篇：节气与海绵城市的天然联结02课程总结：节气与海绵城市，天人合一的传承目录跟着节气学海绵城市｜趣味科学课堂课件各位同学、老师好，我是从事海绵城市规划设计工作已有8年的一线从业者，这些年跑过全国20多个省市的海绵城市项目，见过春雨里冒芽的砖缝小草，也赶过大暑时连夜调试的雨水泵站，更听过小朋友指着屋顶雨水桶问“这是装彩虹水的吗”的天真提问。今天咱们就借着二十四节气的天然脉络，把看似“高大上”的海绵城市，拆成看得见、摸得着、和我们生活息息相关的趣味科学知识。课程开篇：节气与海绵城市的天然联结011我的从业见闻与课程缘起2019年春分那天，我在杭州余杭的一个回迁小区做海绵改造回访，刚走到小区步道就碰到三个背着书包的小朋友蹲在路边——原来刚下过一场小雨，新换的透水砖上没有积水，几个草芽正从砖缝里钻出来。其中一个扎羊角辫的小姑娘拽着我的衣角问：“叔叔，为什么这里下雨不踩泥呀？”那天我聊了半个多小时海绵城市的事，却发现多数人对它的认知还停留在“铺彩色地砖”的表层。后来我发现，二十四节气是每个中国人都熟悉的自然节律，而海绵城市的核心正是“顺应天时、因地制宜”，二者的底层逻辑完全一致。这也是我设计这门课程的初衷：用节气当线索，让大家真正读懂海绵城市的本质。2先打破认知误区：什么是真正的海绵城市很多人觉得海绵城市就是铺透水砖，其实不然。我给大家一个好记的定义：海绵城市是一套像自然生态一样的城市建设逻辑——下雨时，它能像海绵一样吸水、蓄水、渗水、净水；天晴或干旱时，又能把储存的水释放出来利用。它不是单一的工程措施，而是结合了地形、植被、水文的系统方案，这和二十四节气“因时制宜、顺势而为”的核心完全重合：立春要耕土，海绵城市春天要做透水打底；大暑要防涝，海绵城市夏天要升级排涝系统。咱们接下来就顺着四季节气的脉络，一步步拆解这套系统。2.跟着二十四节气，拆解海绵城市的落地实践1春季节气：唤醒与积蓄，打好海绵城市的基础立春之后，气温回升、冻土融化，土壤的渗水能力逐渐恢复，同时春雨渐多，正是海绵城市打基础的关键期。2.1.1立春雨水：万物萌动，先做“透水打底”雨水节气前后，北方的积雪开始消融，南方的春雨也渐渐密集。我2021年在山东济南做老小区改造时，就赶上了雨水节气。当时小区的老路是水泥硬化地面，一下雨就积水成洼，老人小孩出门容易滑倒。我们更换了透水铺装步道——这种砖的表面有很多细小的孔隙，能让雨水直接渗到地下，补充地下水，还能避免路面积水。改造完成后，小区的张阿姨特意拉着我看：“原来下雨要穿雨鞋，现在踩上去干干爽爽，连楼下的月季都能从砖缝里晒到太阳了。”1春季节气：唤醒与积蓄，打好海绵城市的基础这里要提醒大家，春季改造透水设施时，不能破坏原生土壤结构：如果把土壤压得太实，就算铺了透水砖，雨水也渗不下去。就像农民春耕时要松土一样，海绵城市的基础也要给土壤留足“呼吸空间”。2.1.2惊蛰春分：蛰伏苏醒，构建雨水收集网络惊蛰过后，蛰伏的昆虫和植物都苏醒了，降水也进入第一个小高峰。我2022年在上海浦东的一个社区公园做雨水花园改造时，正好赶上春分。当时我们没有直接挖地，而是先请了当地的园艺师傅一起勘测：哪些地方容易积水，哪些植物适合在湿润的土壤里生长。最终我们选择了鸢尾、美人蕉这些耐涝的本土植物，在小区的低洼处建了一片雨水花园：下雨时，路面的雨水会顺着坡度流进花园，植物和土壤会过滤掉泥沙，多余的水渗到地下储存起来，干旱时再慢慢释放。1春季节气：唤醒与积蓄，打好海绵城市的基础去年春分回访时，我看到有家长带着孩子在雨水花园里观察蝴蝶——那些鸢尾开得正好，花瓣上还沾着雨后的水珠。其实雨水花园不仅是排涝设施，还是城市里的微型生态系统，这也是海绵城市“生态优先”的体现。2.1.3清明谷雨：春耕与海绵，让城市像农田一样“透气”清明谷雨是农耕的关键期，也是城市绿化的养护期。谷雨时节的降水充足，刚好可以用来收集储存，给夏天的干旱做准备。我2020年在广州天河的一个市政公园做雨水回收系统时，就用了这个思路：把公园屋顶的雨水通过管道收集到地下水箱，经过过滤后用来浇灌草坪和行道树。当时公园的保洁李阿姨说：“原来浇花要找消防车拉水，一趟就要几百块，现在直接从水箱里抽水，一个月能省不少钱。”1春季节气：唤醒与积蓄，打好海绵城市的基础据我们团队测算，这个公园的雨水回收系统一年能节省近20吨自来水，相当于一个三口之家半年的用水量。这就像农民在谷雨时囤粮一样，海绵城市是在“囤雨水”，让城市的生态更可持续。2.2夏季节气：应对汛期，海绵城市的“应急考场”立夏之后气温快速攀升，蒸发量变大，同时南方进入梅雨季节，北方也会出现强对流暴雨，这时候海绵城市的排涝能力就成了检验效果的关键。2.2.1立夏小满：气温攀升，蓄水防旱的准备小满时节，小麦进入灌浆期，需要充足的水分，城市里的绿化也进入需水高峰期。我2023年在成都锦江区的一个商业综合体做地下蓄水池改造时，正好赶上小满。这个综合体的屋顶面积有1万多平方米，我们设计了一个能储存500立方米雨水的地下蓄水池，把收集到的雨水用来浇绿化、冲厕所。改造完成后，综合体的后勤负责人给我算了一笔账：原来每个月要花5000块买自来水浇花，现在一年能省6万多。1春季节气：唤醒与积蓄，打好海绵城市的基础去年小满那天，成都下了一场小雨，我去现场检查时，看到工人正在清理蓄水池的过滤装置。他们说：“雨水里会有树叶和泥沙，要定期过滤，不然管道会堵。”这就像小满时农民要给麦田除草一样，海绵城市的蓄水设施也要定期维护，才能正常运转。2.2.2芒种夏至：暴雨频发，海绵城市的排涝关键期芒种夏至是一年中暴雨最频繁的时节，2021年郑州“720”暴雨时，我作为专家参与了后续的海绵城市试点复盘。当时郑东新区的龙湖片区是海绵城市试点区，这里的下凹式绿地、透水沥青路面和雨水泵站都发挥了关键作用：下凹式绿地比路面低10厘米，雨水流进去之后不会漫到路面上；透水沥青路面的孔隙能让雨水快速渗到地下；雨水泵站把储存的雨水抽到河道里，避免了内涝。后来我们对比发现，试点区的积水深度比非试点区低了近30厘米，积水消退的速度快了近2小时。1春季节气：唤醒与积蓄，打好海绵城市的基础这并不是说海绵城市能解决所有内涝问题，但它能有效降低内涝的风险，让城市在暴雨时更安全。我常跟团队说：“夏天的暴雨就是海绵城市的期末考试，能不能考好，全看平时的准备够不够充分。”1春季节气：唤醒与积蓄，打好海绵城市的基础2.3小暑大暑：高温难耐，海绵城市的降温作用大暑是一年中最热的时节，城市热岛效应会让地表温度突破40℃。我2022年在武汉武昌的一个海绵小区做过温度测试：小区的透水铺装路面温度是35℃，而旁边的水泥路面温度是42℃；小区的绿地温度更是降到了30℃。当时有个业主跟我说：“原来夏天傍晚只能躲在空调房里，现在可以在小区的树荫下散步，凉快多了。”这是因为绿地和水体的蒸发能带走大量热量，降低周围的温度，就像夏天在河边会觉得凉快一样。海绵城市的绿地、水体和透水铺装，其实就是城市的“天然空调”，这也是它的生态效益之一。2.3秋季节气：收获与循环，把雨水变废为宝立秋之后降水减少，但仍会有秋雨天气，处暑之后气温下降，蒸发量减少，正是储存雨水的黄金期。1春季节气：唤醒与积蓄，打好海绵城市的基础2.3小暑大暑：高温难耐，海绵城市的降温作用2.3.1立秋处暑：秋高气爽，雨水回收的黄金期处暑时节，气温逐渐下降，雨水的蒸发量变小，适合长期储存。我2021年在北京海淀区的一所小学做屋顶雨水收集系统改造时，就选在了立秋之后。当时学校的后勤老师说：“原来每个月要花3000块冲厕所，用的都是自来水，太浪费了。”我们在学校的屋顶安装了雨水收集装置，把收集到的雨水经过过滤后，用来冲厕所和浇操场的草坪。改造完成后，学校一年能省近3万6千块的水费。去年处暑那天，北京下了一场秋雨，我去学校看时，看到几个学生在屋顶的雨水口旁边围观。其中一个小男孩说：“原来雨水可以这么有用，不是直接流走的脏水。”那一刻我突然明白，海绵城市不仅是工程，更是一种环保理念的传递。1春季节气：唤醒与积蓄，打好海绵城市的基础3.2白露秋分：干燥渐起，雨水的循环利用白露秋分时节，天气逐渐干燥，城市绿化的需水量变大。我2020年在南京玄武区的行道树项目中，用收集到的雨水给悬铃木浇水。原来这些行道树因为缺水，叶子经常发黄，甚至出现枯枝的情况。我们在每棵树的根部安装了滴灌系统，把收集到的雨水通过滴灌送到树根处，避免了水资源的浪费。不到半年，那些悬铃木的叶子就变得翠绿，树枝也更粗壮了。当地的园林师傅说：“用雨水浇树，比自来水还好，因为雨水不含氯，不会损伤树根。”这就是海绵城市循环利用的优势：变废为宝，让水资源得到更高效的利用。1春季节气：唤醒与积蓄，打好海绵城市的基础3.2白露秋分：干燥渐起，雨水的循环利用2.3.3寒露霜降：万物收敛，海绵设施的养护霜降之后，气温快速下降，植物开始落叶，海绵设施也需要养护。我2022年在苏州姑苏区的一个海绵小区做维护时，正好赶上霜降。当时物业组织业主一起清理雨水花园里的落叶，有个小朋友问：“为什么要把落叶捡走呀？”我跟他说：“如果落叶留在花园里，会堵住土壤的孔隙，雨水就渗不下去了，就像我们的鼻子堵了一样，不能正常呼吸。”那次清理活动一共捡了近20袋落叶，业主们都觉得很有意义。后来小区的物业把落叶堆肥，用来给花园的植物施肥，形成了一个小小的生态循环。其实海绵设施的养护并不复杂，只要大家一起参与，就能让它一直正常运转。2.4冬季节气：蛰伏与保护，让海绵城市休养生息立冬之后，气温逐渐降低，北方开始下雪，海绵设施也进入了蛰伏期，需要做好保护措施。1春季节气：唤醒与积蓄，打好海绵城市的基础4.1立冬小雪：气温下降，蓄水设施的防冻立冬时节，北方的气温已经降到了0℃以下，蓄水设施如果不做好防冻，很容易冻裂。我2021年在哈尔滨道里区的一个海绵小区做改造时，特意给地下蓄水池的管道包了保温层，还在水箱里安装了加热装置。当时物业的王师傅说：“原来冬天的时候，管道经常冻住，要烧热水解冻，不仅麻烦，还容易损坏管道。现在包了保温层之后，就没有再出现过这种情况。”除了保温层，还有一个简单的防冻方法：在气温降到0℃之前，把管道里的水排空，避免结冰膨胀损坏管道。这就像农民在冬天给果树裹上保温布一样，都是为了保护设施不受低温的伤害。1春季节气：唤醒与积蓄，打好海绵城市的基础4.1立冬小雪：气温下降，蓄水设施的防冻2.4.2大雪冬至：冰封时节，保护土壤结构大雪冬至时节，土壤会冻结，海绵设施的透水能力会下降。我2023年在沈阳沈河区的一个公园做维护时，看到工人正在绿地上面铺一层落叶和秸秆。他们说：“这是给土壤盖被子，防止土壤被冻得太硬，破坏土壤的结构。来年春天解冻之后，土壤的渗水能力就能恢复。”如果土壤被冻得太硬，孔隙会被堵塞，春天融化之后，雨水就很难渗到地下，反而会造成积水。所以冬天保护土壤结构，也是海绵城市养护的重要环节。1春季节气：唤醒与积蓄，打好海绵城市的基础4.1立冬小雪：气温下降，蓄水设施的防冻2.4.3小寒大寒：年终总结，海绵城市的年度复盘大寒是一年中最冷的时节，也是我们团队做年度复盘的时候。每年大寒我们都会整理一年的海绵城市项目数据，比如哪些措施效果好，哪些需要改进。比如2022年我们在青岛的一个海绵项目中，用的普通透水砖因为冬季冻融出现了开裂，后来我们换成了抗冻的透水砖，2023年的项目中就没有再出现这种情况。复盘不仅能让我们优化海绵城市的措施，还能总结出适合当地气候的方案。比如北方的海绵城市要重点考虑防冻，南方的海绵城市要重点考虑排涝，这就是节气给我们的启示：因地制宜，因时制宜。3.趣味实践：把海绵城市搬到课堂上光听理论还不够，咱们接下来做两个小实验，亲手感受海绵城市的原理。1小实验1：透水铺装的秘密准备材料：两个同样的塑料盒、沙子、泥土、普通砖块、透水砖块、两个量杯、水。01实验步骤：02把沙子和泥土分别装进两个塑料盒，压实；03在两个盒子的表面分别铺上普通砖块和透水砖块；04同时用两个量杯各装100毫升水，分别倒在两块砖上；05观察水流的速度和渗水量。06实验结论：透水砖块的渗水速度比普通砖块快很多，能让雨水更快地渗到地下，避免路面积水。072小实验2：雨水花园的作用准备材料：一个塑料盆、泥土、几株杂草、小石子、水。实验步骤：在塑料盆里装半盆泥土，种上几株杂草，堆成一个小土坡；在土坡的低洼处挖一个小坑，铺上一层小石子，再盖上一层泥土；用一个量杯装200毫升水，倒在土坡上；观察水是怎么被吸收和储存的。实验结论：雨水花园能把雨水吸收，不会流得到处都是，还能过滤掉泥沙，储存起来的水可以慢慢释放给植物。3小实践：我的海绵城市小设计请大家分组讨论，设计一个属于自己的海绵城市小空间，可以是阳台的雨水桶、小区的雨水花园、学校的透水步道，然后上台分享自己的设计。去年有个小学生