海绵城市建设在城市防洪排涝中的应用探讨

海绵城市建设在城市防洪排涝中的应用探讨

窦晨

陕西自然资源勘测规划设计院有限公司  陕西省西安市  710000

摘要：海绵城市是指城市整体建设在处理城市积水方面像海绵一样收放自如，具备良好的弹性空间，可以自动、大量吸收城市积水，并将雨水作为一种资源储存在“身体”内部，当城市出现水资源短缺时可以通过挤压海绵释放水能力，从而达到生态循环利用与建设的目标，其也是可持续发展理念在现代城市建设中的重要体现。海绵城市通过城市建筑、植物草沟、园林绿化、透水铺装设施等连接起城市的水系网络，形成能动性的防洪排涝系统；作为一种先进城市建设理念，各城市正在根据自身的自然条件、地理环境和城市防洪排涝需求多角度融合该理念，使之更好满足城市建设与发展需求。本文主要分析海绵城市建设在城市防洪排涝中的应用。

关键词：城市建设；海绵城市；城市防洪排涝

引言

首先，海绵城市是在2000年前后产生的概念，它是城市雨水以及排涝管理、规划和设计的概念。是希望城市能够像海绵那样，水多的时候吸水、蓄水、净水，水少的时候放水利用，具有良好的水管理弹性，也称之为“水弹性城市”，能有效缓解城市热岛效应。由于合理利用了水生态环境资源，建立了城市生态设施，以人与自然生态优先，所以，也被称为生态海绵城市。其设计理念为“自然积存、自然渗透、自然净化”。再有，韧性城市，是国际上为防灾减灾使用的概念。“韧性”一词源于拉丁语resilire，即回弹的意思。在物理学中是材料稳定性、抵抗冲击性的能力。在城市中使用，特指地震、飓风、暴雨等，即当发生灾害的时候，韧性城市能够快速恢复和维持城市正常功能运行。2020年11月3日发布的“十四五”规划，第一次提出了“韧性城市”，建设海绵城市、韧性城市。

1、海绵城市概念

海绵城市其实是一种“低影响雨水开发系统”，所以海绵城市的核心思想就是低影响设计和开发。具体地说就是在城市的规划建设过程中，利用城市中原有水道和水池，统筹自然降水、地表水和地下水的系统性，运用透水铺装、绿色屋顶、植草沟等设施实现雨水的渗透解决城市内涝问题，降水通过蓄水池、雨水罐等储存设施储存，或者通过渗井补充地下水，使城市具有海绵的一定特征，其一是海绵的水力特点：即海绵吸水性、存水性和给水性，其二是海绵的材料特性：即海绵良好的可压缩性和恢复性。“海绵城市”概念源自于行业内及学术界对于“海绵”物理性能的一种比喻，用这一形象的表达来展示城市吸附吐纳雨水等水资源的能力。

2、海绵城市发挥在城市防洪排洪中作用的重点

应用海绵城市建设模式完成城市防洪排洪建设工作需要关注以下三方面重点问题：

2.1对具体城市防洪排洪现状的分析

首先需要对不同城市的防洪排洪工作现状进行分析，包含该城市在既往的防洪排洪工作中有哪些问题，如洪水突然暴增导致城市的积水深度地域区面积增加，或降水集中地区对于人们日常生活或社会生产活动的影响。还要分析城市既有防洪排洪基础设施的运行情况、运行能力，如河道泄洪能力，城市低洼地区的调节能力，既有防洪排涝工程的进展情况、可发挥的基础作用，城市未来的防洪排涝工程规划、工程目标、工程投入。

2.2对城市化建设结果下自然情况的研判

对城市化建设结果给自然生态环境带来的影响进行研判可以找到下一步工作的重点，如城市化建设带来的大量土木工程兴建、城市用地扩张对城市下垫面的影响，下垫面改变对城市蓄水量的影响；城市现有植被情况，植被对于蓄水能力的影响；城市功能分区、功能建设后不透水面积有多大的改变；对比城市化建设前后情况分析地面径流在城市化加剧下的影响，评判城市是否出现了雨岛效应。

2.3对城市空间形态与海绵城市关系的研究

城市建设除防洪排洪工作还有其他的公共服务和经济发展要求与任务，这对城市空间形态产生了影响，需要海绵城市在建设前期了解空间形态与海绵城市之间的关系，如城市现有哪些未规划的用地，该部分用地在海绵城市建设中是否可以发挥作用、能发挥多少作用、发挥作用的成本又有多少，现有城市空间形态是否处在畸形变化之中，该变化对于城市洪涝灾害有哪些影响，海绵城市如何改变这种畸形变化、削减影响。

3、海绵城市建设在城市防洪排涝中的应用

通过对以上海绵城市建设案例的分析可以发现各城市在应用海绵城市理念时都侧重根据城市实际情况综合运用如滞留池、湿地、入渗设施等达到预期城市建设目标，以解决城市防洪排涝问题。我国城市在应用该理念时也应当基于对先进和成功经验的吸取，从应用原则和应用具体措施方面不断调整应用思路：

3.1设置城市湿地和环境缓冲地带

城市湿地有着强大的渗水、蓄水、调节水循环、改善水质的作用，尤其在降水量激增时，可以有效减少城市内部的水流径流量，放缓洪水冲击速度，有较强的防洪排涝作用。为了进一步发挥其既有作用，应当积极设置城市湿地和周边环境的缓冲地带，首先保证该部分的绿化面积，如花园、草地、自然湿地等，使之与城市建设标准或周围城市功能相适应，有效发挥减缓降雨径流量的作用。其次，可以利用绿色走廊，如公园林荫大路打造缓冲地带，在林荫带中铺设强渗水设备设施，减少周边区域的降雨排水负担；并利用起城市屋顶、角落空地等进行绿化再造，形成以点到面的城市绿化空间。

3.2海绵城市对城市排涝的贡献系数研究

我国已经大规模开展海绵城市建设，但降雨过程、降雨水量不同，海绵城市对城市排涝的贡献差异较大，短历时强降雨和长历时强降雨显然不同，要尽快开展海绵城市对城市排涝的贡献研究，科学分析判断海绵城市建设的作用。海绵城市建设，对区域防汛除涝的作用，必须进行科学论证，既不能过高估计，亦不能忽略不计。随着上海城市规模不断扩大，特别是中心城区建设用地连片蔓延增加、下垫面不透水性加剧，导致了降雨产流量增大、汇流加速、洪峰量增加，传统的市政雨水系统越来越难以满足雨水排水需求。海绵城市建设，有助于城市面源污染消减和水环境质量改善。增加绿色雨水调蓄设施建设，也有助于雨水排水系统提标。同时海绵城市建设，增加透水面积，有助于雨水下渗、滞蓄、缓排。如何正确看待海绵城市，在防汛安全保障方面的作用，核心是科学折算调蓄空间，换算调蓄能力，减少产流。初步判断，海绵城市对防小雨、改善水环境作用较大，但对长历时暴雨而言，防汛作用有限，仅起到弹性调蓄、增加安全韧性保障的作用。

3.3加强宣传教育，提高人们对海绵城市认识

推动海绵城市建设的最好方法，就是让人民群众深入了解什么是海绵城市，海绵城市能给我们的城市和生活带来怎样的益处，当前大部分群众对于海绵城市的了解仅仅是对于相关概念有一个浅显的认识，如果能够让人们提高对于海绵城市的认识，就能让海绵城市建设工作推进更加顺利，提升建设中的主观能动性激发创造力，因此要加强对群众的宣传和科普，可以建设海绵城市科普站点，通过模型实验，科普动画、海绵城市实景视频等较为生动具体的方式向人们介绍海绵城市，并安排专业人员进行讲解，使人们充分了解海绵城市运行的定义和重要性。

结束语

城市排涝是安全城市、韧性城市建设必须要高度重视的课题，各城市排涝问题、排涝条件不尽相同。对超大城市排涝难点问题的新思考，提出的相关排涝关键技术研究方向，尚需进一步针对性的深入研究，为全面有效解决城市内涝问题奠定基础。

参考文献：

[1]周彦龙,邱学峰.海绵城市建设在城市防洪排涝中的应用[J].云南水力发电,2022,38(1):5.

[2]刘刚.住宅小区海绵城市建设技术研究：以建滔裕园为例[J].现代园艺,2022,45（3）：142-145.

[3]马永驰，宁雪.政策安排模型视角下海绵城市建设的问题与对策研究[J].河北科技大学学报（社会科学版），2021（4）.

[4]黄菊,朱玉玺,李埜.珠海市海绵城市专项规划体系分析[J].工程建设与设计,2021（24）：59-62.

[5]王清州,李杨帅.市政道路透水沥青混凝土路面工程施工技术的应用与管理[J].居业,2019（12）：74-75.