海绵城市建设技术要点浅议

前言：想要写出一篇引人入胜的文章？我们特意为您整理了海绵城市建设技术要点浅议范文，希望能给你带来灵感和参考，敬请阅读。

摘要：我国城市内涝随着城镇化进程不断加快而日益严重，海绵城市能够有效的解决城市水资源短缺和内涝的问题，在城市建设中起到至关重要的作用。本文简单介绍了海绵城市提出的背景及海绵城市的定义及其作用，分析了海绵城市建设技术措施及技术要点，并作出了展望。

关键词：海绵城市；技术要点；绿色屋顶

1海绵城市提出的背景

1.1水资源短缺

我国人均水资源量仅有2100m3，全国年平均缺水量500多亿m3，有近三分之二的城市缺水，水资源供需矛盾日益突出，与此同时，随着城市总水量的增加，地下水的开采日益严重，导致地下水水位持续下降，根据中国水资源问题与可持续发展战略研究中指出，我国地下水超采面积已经达到19万km2。1.2水质恶化我国水质恶化主要体现在面源污染，面源污染主要由土壤中的泥沙颗粒、氮磷、农药以及大气颗粒物等组成，具有空间分布较广、成分复杂、水质不稳定等特点，又由于种植业污水、养殖业污水、生活污水、工业污水等没有得到集中、统一的处理，直接排放到河流及湖泊中，导致大量的营养物质随着地表径流流入水体中，江河湖泊受到不同程度的污染，导致水质进一步的恶化。

1.3洪涝频发

随着城市建设用地面积的增加，降雨时雨水汇集面积增大，雨水流量增大，导致雨水下渗速度减缓，造成城市雨水管工作负荷增大，愈来愈多的雨水在城市内部道路积蓄，以至于出现部分积水甚至洪涝灾害。1.4水生态功能退化改革开放以来，我国在发展经济的同时，难免会对周边的环境产生一些负面的影响，在郊区农村地段，大量的工业废水和生活污水不经处理直接排放至河流中，导致水质污染严重，水中营养物质严重超标。根据对全国湿地的调查结果显示，由于基建、围垦等的占用，湿地的面积不断减少，2004到2014年期间我国湿地总面积减少了8.82%，自然生态的循环遭到破坏，例如池塘出现“藻华”等。

2海绵城市的定义及作用

为了适应城市发展、面对雨水带来的挑战，我国提出了“海绵城市”的理念，具体是指城市能够像海绵一样，在面对环境变化和自然灾害时具有很好的弹性。我国针对海绵城市提出了“六字方针”，包括“渗”、“滞”、“蓄”、“净”、“用”、“排”，六字方针在海绵城市中起到的作用及应用的技术措施详见表1。在海绵城市的建设初期，在初步处理雨水这方面的技术较为成熟，并有一定的经验积累，为了达到解决发展与资源环境的矛盾，达到水资源、水安全和水生态的良性循环，我国对于污水污染治理提出了技术设施及技术要点，大致可以分为收集调蓄处理技术和源头分散处理技术。收集调蓄处理技术主要是对雨水进行收集然后对其进行处理，而源头分散处理技术主要是对雨水污染源进行处理，从而降低污染。

3海绵城市建设的技术设施及要点

3.1绿色屋顶

绿色屋顶作为海绵城市建设的重要治理措施，是指利用植物对屋顶进行绿化的方法，主要由植被层、基质层、过滤层、排水层和防水层组成，在削减径流、净化水质、促进雨水资源化利用以及城市景观等方面具有良好的效果。植被层起到吸收、过滤、拦截雨水中部分污染物的作用；基质层作为绿色屋顶的主要结构层，在选择基质时，不仅要考虑基质的吸附效果和是否适合屋面植被生长，也要考虑屋面的荷载情况；过滤层主要起到防止基质中的颗粒物随着雨水径流被冲走的作用；当多余的雨水无法滞蓄时，排水层可以排出，避免了屋面荷载过高而对建筑物结构的损害；防水层可以防止污水下渗进入屋面。

3.2人工湿地

人工湿地是指人工建造的模拟天然湿地功能的体系，利用沙、石、土等按照一定比例混合而成的填料，再在填料床上种植植物，主要由三大部分组成，一是基质层，常用的基质包括沸石、砾石等；二是微生物种群，如放线菌、细菌等；三是植被层，人工湿地常见种植的植被有芦苇、茭白等。基质层主要起到沉淀和吸附的作用，郭本华等研究了沸石、页岩陶粒和碎石三种不同的基质构建的人工湿地对磷的去除效果，结果表明，碎石对磷的平均去除率可达95%，沸石对磷的平均去除率达35%。植被能够为微生物种群提供良好的生长环境、减缓整个系统的水流速度、促进雨水与基质的反应等，因此在选择植被种类时，应当考虑植被的成活率、抗水性、生长期以及经济价值等。人工湿地对海绵城市建设具有重要作用，主要体现在对雨水径流的控制和污染物的削减，同时作为一个独立的生态单元，起到净化雨水的作用。

3.3生物滞留池

生物滞留池是指利用植物、微生物及土壤之间的关系来处理雨水中的污染物，是集物理、化学、生物为一体的过程，包括蓄水层、植被层、填料层及排水层。蓄水层主要起到预处理雨水以及储存雨水的作用；植被层可以截留一部分雨水冲刷下的颗粒物，也可以防止水土流失，对径流的形成起到减缓速度的作用；填料层不仅作为植被层的载体，还有一定的截污滞蓄作用，许航等利用了蛭石、沸石、珍珠岩这三种常见的基质层材料来探讨对污水截污效果分析，实验结果表明蛭石和沸石对TP、TN、NH4+-N的去除效果较好；生物滞留池的排水层在底部设置排水管，起到临时储存雨水的作用，雨水排入水管后进行收集循环利用。普通生物滞留池对于雨水截污净化的效果有一定限制，现国内对于生物滞留池的研究往填料改良、内部结构优化方向前行，生物滞留池作为雨水管理的重要措施之一，应当充分发挥出“六字方针”的功效。

4展望

（1）海绵城市作为城市建设的重要部分，不仅能够有效解决城市出现内涝灾害的几率，同时还解决了城市水资源短缺和水资源分布不均匀的问题。实现海绵城市的最大利用率，要推动小海绵单元和大海绵单元的共同结合，小海绵单元包括绿色屋顶、下凹式绿地等，大海绵单元包括人工湿地、大型绿地及市政道路等。根据中华人民共和国发出的水资源公报，2020年我国降水量和水资源总量比多年平均值明显偏多，这足以说明了我国在水资源治理及处理方面有了很大的进步，这离不开海绵城市的作用。

（2）在技术措施中，一是需要加强基础数据的收集，主要包括城市水资源承载力评估、城市水环境承载力评估、洪涝脆弱性评估；二是要细化径流控制指标，目的是为了提高海绵城市建设在不同量级降雨条件下的“弹性”；三是改进排水系统设计方法，使用水文水力模型进行模拟计算，大大提高表1海绵城市“六字方针”的作用六字方针技术措施作用渗可渗透路面、自然地面从源头减少径流，净化初雨污染滞植草沟、下凹式绿地不让雨水很快流走，延缓径流峰现时间蓄人工湖、蓄水池降低径流峰值流量，为雨水利用创造条件净污水处理设施及管网减少面源污染，改善城市水环境用道路冲洗、绿化浇灌合理利用水资源排河道排水、雨污分流使排水防涝设施与天然水系河道相结合等了准确性；四是要完善监测预警系统，不仅包括排水泵站的提升流量和蓄水池液位，还应该包括气象监测、海绵设施运行状态监测、管网状态监测、水环境监测等。

（3）目前海绵城市建设处于探索和发展阶段，要根据不同地区特色来制定建设技术指南。现在对海绵城市的建设偏向于城市给排水系统的规划与改造、城市市政工程排涝能力评估、低影响开发技术措施的优化等，而海绵城市的建设不能仅仅限于此，要与城市环境气候、城市规划、经济社会等领域结合起来，这样才能将海绵城市的作用发挥到最大化。

（4）在大数据迅速发展的背景下，应当将海绵城市与物联网、GIS、BIM等结合应用。利用大数据收集和分析各地的雨水资料，组成海绵城市智慧化平台，与各部门实现信息数据共享、运营管理平台共同维护等，提高治理能力及效率。

作者:徐雪婧 王欣 单位:中国电建集团江西省电力设计院有限公司