潘海霞

（航天建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司湖南分公司，湖南 長(zhǎng)沙 410000）

如今，城市建設(shè)與發(fā)展步伐日益加快，城市內(nèi)澇一旦發(fā)生，將造成十分嚴(yán)重的后果，而海綿城市理念的提出和引入，革新了城市給排水建設(shè)思想，為解決城市水問(wèn)題提出了新理念和新方法。

1 海綿城市理念

基于頻繁發(fā)生的內(nèi)澇災(zāi)害，我國(guó)提出打造海綿城市預(yù)案，預(yù)案中指出可將道路的兩側(cè)及停車(chē)場(chǎng)更改為下沉式綠地，同時(shí)使綠化帶形成一定坡度，確保雨水順利排出。此外，相關(guān)專家還指出，應(yīng)盡快建設(shè)完善的雨水收集系統(tǒng)及綜合利用系統(tǒng)，積極開(kāi)發(fā)或改造所有公共設(shè)施，使其具備雨水蓄留能力，并恢復(fù)自然河道與水塘，建設(shè)新的排水溝渠，這樣不僅能提高雨水滲透率，而且還能緩解城市熱島效應(yīng)[1]?；诤＞d城市的城市水循環(huán)如圖1所示。

圖1 基于海綿城市的城市水循環(huán)

2 海綿城市理念在城市給排水建設(shè)過(guò)程中的具體應(yīng)用

2.1 某文化中心給排水建設(shè)對(duì)海綿城市理念的具體應(yīng)用

湖南某城市不斷探索有效解決城市給排水問(wèn)題的舉措，實(shí)際與海綿城市建設(shè)有關(guān)的工作已經(jīng)深入到多個(gè)地區(qū)。該文化中心是市中心一塊較大的公共區(qū)域，現(xiàn)有管線排水能力不足一年一遇，然而，因綠地具有良好的透水性，且徑流量相對(duì)較小，故雨水可實(shí)現(xiàn)不外排。隨著文化中心項(xiàng)目不斷開(kāi)發(fā)，有近55 萬(wàn)m2的區(qū)域?qū)儆诓煌杆畢^(qū)，若未采取有效管理措施，將造成較大的洪峰，對(duì)區(qū)域安全造成威脅?？炫拍Ｊ胶秃＞d模式的對(duì)比如圖2所示。

圖2 快排模式和海綿模式的對(duì)比

通過(guò)防水排澇專項(xiàng)設(shè)計(jì)，決定在重現(xiàn)期實(shí)行五年一遇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并將雨水的調(diào)蓄排放標(biāo)準(zhǔn)確定為三年一遇，完成開(kāi)挖后，區(qū)域外排徑流峰值要控制在開(kāi)發(fā)以前的水平，人工湖實(shí)際水位達(dá)到最高時(shí)，要能在百年一遇的降雨條件下不發(fā)生漫溢。遇雨時(shí)，綠地、屋頂及道路上的雨水由排水溝及其管道系統(tǒng)集中匯集，然后進(jìn)入沉淀池進(jìn)行預(yù)過(guò)濾與沉淀，最后進(jìn)入調(diào)蓄溝當(dāng)中，調(diào)蓄溝設(shè)于地下，不占用地上空間?；谡{(diào)蓄溝的作用，能使水流滯留，縮減雨水洪峰，同時(shí)由泵房進(jìn)入生態(tài)凈化區(qū)域，完成凈化處理后，由人工湖進(jìn)行儲(chǔ)存。此外，外排區(qū)中的雨水同樣會(huì)得到收集與沉淀處理，并在完成調(diào)蓄溝的滯留以后進(jìn)入市政管網(wǎng)當(dāng)中。

該文化中心新建排水系統(tǒng)目前已正式投入使用[2]。期間經(jīng)歷一次特大暴雨，降雨量超過(guò)160 mm。但文化中心的排水狀況依然良好，按海綿城市理念設(shè)置的調(diào)蓄設(shè)施在此次降雨中發(fā)揮出重要作用，大量的雨水徑流得以收集與滯留，人工湖水位共升高40 cm，但并無(wú)漫溢。當(dāng)水位達(dá)到最高水位時(shí)，所設(shè)溢流閥門(mén)立即開(kāi)啟，以錯(cuò)峰的形式將雨水排進(jìn)市政管網(wǎng)系統(tǒng)。在數(shù)年的運(yùn)行過(guò)程中，排水系統(tǒng)對(duì)所有強(qiáng)降雨都進(jìn)行了有效調(diào)蓄，同時(shí)在小到中雨情況下，可實(shí)現(xiàn)預(yù)期的無(wú)外排目標(biāo)?？梢?jiàn)，這一將海綿城市理念作為核心的排水系統(tǒng)在緩解內(nèi)澇上發(fā)揮出了重要作用。

海綿城市理念的引入為城市給排水課題研究提供了全新思路，排水為打造海綿城市關(guān)鍵內(nèi)容，需綜合考慮“吸、蓄、 凈、釋”四個(gè)過(guò)程，以此解決缺水和內(nèi)澇同時(shí)存在的問(wèn)題，促進(jìn)工程治水不斷向生態(tài)治水目標(biāo)的轉(zhuǎn)變，這對(duì)保證城市的防洪能力、恢復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)、充分利用雨洪資源、實(shí)現(xiàn)水系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

2.2 城市新區(qū)給排水建設(shè)對(duì)海綿城市理念的具體應(yīng)用

新區(qū)總占地面積達(dá)266 萬(wàn)m2，與自然生態(tài)圈鄰近，因生態(tài)規(guī)劃方面缺少對(duì)可持續(xù)性的考慮，使新區(qū)具有的生態(tài)優(yōu)勢(shì)難以得到充分發(fā)揮?，F(xiàn)有排水系統(tǒng)主要具有下列特點(diǎn)：其一，可接納三年一遇的雨水；其二，管線的改造需要消耗大量時(shí)間，且造價(jià)較高；其三，直接受覆土和埋深條件的限制，致使雨水管網(wǎng)難以擴(kuò)容?；诖耍聟^(qū)給排水建設(shè)應(yīng)將資源配置和實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用作為重點(diǎn)，嚴(yán)格落實(shí)將收集、調(diào)峰及蓄滯作為核心，輔以適量外排的基本理念。

根據(jù)以上對(duì)新區(qū)實(shí)際情況的分析，將規(guī)劃控制目標(biāo)確定如下：（1） 將雨水徑流的有效控制率確定為80%，這符合海綿城市基本標(biāo)準(zhǔn)，即對(duì)不超過(guò)30.4 mm的徑流進(jìn)行嚴(yán)格控制，不予外排； （2） 對(duì)于峰值控制的目標(biāo)，基于現(xiàn)有排水管網(wǎng)，結(jié)合海綿城市具體要求，將排水標(biāo)準(zhǔn)提高到十年一遇；（3） 以相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為依據(jù)，結(jié)合國(guó)外雨洪設(shè)計(jì)基本導(dǎo)則，確保新區(qū)徑流得到有效預(yù)凈化處理，完成預(yù)凈化處理后，SS去除率應(yīng)不低于50%，TP去除率不能低于55%，至此可為后續(xù)綜合利用奠定良好基礎(chǔ)；（4） 在綜合考慮各項(xiàng)基本條件和要求的基礎(chǔ)上，遵循因地制宜的原則，對(duì)雨水實(shí)施資源化處理。在新區(qū)范圍內(nèi)新設(shè)兩處泵站，用于雨水的集中回收和二次利用，泵站的處理能力相同，均為11.0 m3/s。

按照上述要求，將新區(qū)給排水建設(shè)主要內(nèi)容確定如下：（1） 根據(jù)海綿城市建設(shè)基本要求，新區(qū)要實(shí)現(xiàn)不低于80%的控制率，應(yīng)滯留超過(guò)4.8 萬(wàn)m3的雨水；（2） 去除至少60%的TSS與至少40%的TP，對(duì)雨水進(jìn)行收集、預(yù)凈化和過(guò)濾處理，使其達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。SS、COD和TP的總?cè)コ糠謩e為96、96與1.4 t；（3） 道路設(shè)計(jì)：在人行道外圍加設(shè)雨水花園，用于收集人行道及非機(jī)動(dòng)車(chē)道上的雨水，通過(guò)管道后進(jìn)入溢流井，最后進(jìn)入市政管網(wǎng)當(dāng)中。此外，還應(yīng)在綠化帶中進(jìn)行集水井的建設(shè)，其高度應(yīng)略大于周?chē)木G化帶，無(wú)法實(shí)現(xiàn)下滲的雨水均進(jìn)入雨水管道當(dāng)中，在泵站中匯集，由泵站使其進(jìn)入景觀河道中。

在保證低影響的前提下，新區(qū)主要采用以下設(shè)施：

（1） 透水鋪裝，區(qū)域內(nèi)的廣場(chǎng)地面、停車(chē)場(chǎng)地面、人行道及非機(jī)動(dòng)車(chē)道均采用具有良好透水性的鋪裝；對(duì)于機(jī)動(dòng)車(chē)道，鋪設(shè)透水磚，以此促進(jìn)雨水向下滲入，起到排水和涵養(yǎng)地下水等作用。

（2） 下沉式綠地，最大限度利用綠地資源進(jìn)行雨水的下滲，其高度應(yīng)比周?chē)访娴?0～30 cm。為保證安全，在綠地中應(yīng)設(shè)置溢流井，所有超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的雨水都由溢流井直接進(jìn)入市政官網(wǎng)。屋頂與外立面的雨水做最大程度回收，無(wú)法回收的部分排入綠地當(dāng)中。

（3） 生態(tài)洼地，在底部鋪筑一層礫石，以此增加調(diào)蓄容積，確保雨水及時(shí)下滲。同時(shí)敷設(shè)排水管，使雨水持續(xù)且緩慢地進(jìn)入到市政管網(wǎng)當(dāng)中。收集到的雨水應(yīng)進(jìn)行凈化處理，由調(diào)蓄池儲(chǔ)存，實(shí)現(xiàn)雨水資源化。

（4） 路牙石開(kāi)口，對(duì)生態(tài)設(shè)施的周邊進(jìn)行豎向調(diào)整，形成1%～2%的坡度，坡向調(diào)蓄設(shè)施，以此保證雨水可以自流匯入；設(shè)于生態(tài)調(diào)蓄設(shè)置附近的所有路牙石，都應(yīng)以降雨量等為依據(jù)，確定具體的開(kāi)口數(shù)量，選擇適宜的開(kāi)口寬度，并在開(kāi)口的位置設(shè)置緩沖帶，以減慢流速，避免管道被大塊異物堵塞。雨水從側(cè)石過(guò)水孔通過(guò)，進(jìn)入綠化帶當(dāng)中，用于植物的灌溉，并涵養(yǎng)地下水，真正做到排水和綜合利用一舉兩得[3]。

2.3 海綿城市建設(shè)未來(lái)發(fā)展展望

城市的雨水收集和利用系統(tǒng)在未來(lái)必定向海綿城市方向發(fā)展和轉(zhuǎn)變。工程與學(xué)術(shù)界和政府都正確認(rèn)識(shí)傳統(tǒng)雨水排放和利用模式無(wú)法滿足實(shí)際要求。然而，從相關(guān)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，新體系的引入和建設(shè)不可一蹴而就，而是一個(gè)漫長(zhǎng)又十分艱巨的工程，需要在基本的管理理念和政策機(jī)制上給予重視，尋求突破，建立能為新體系引入與建設(shè)提供基本保障的理論、技術(shù)和人才隊(duì)伍，在短期內(nèi)快速實(shí)現(xiàn)恐欲速則不達(dá)。在試點(diǎn)中，可能會(huì)出現(xiàn)很多偏差及錯(cuò)誤，對(duì)此，需要將海綿城市作為長(zhǎng)效機(jī)制，最大限度發(fā)揮它在城鎮(zhèn)化建設(shè)中具有的重要作用與意義，從而為國(guó)民創(chuàng)造健康舒適的環(huán)境。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，不同城市有不同的氣候特點(diǎn)、地理?xiàng)l件與水系條件，實(shí)際工作中，需要在當(dāng)前海綿城市建設(shè)理念正確指導(dǎo)下，充分考慮自身特征，采用試點(diǎn)與示范區(qū)等措施對(duì)海綿城市的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)予以細(xì)化和完善。