城市雨水综合利用与海绵城市建设

城市雨水综合利用与海绵城市建设

彭顺安

身份证号码：43072119781127XXXX湖南常德415600

摘要：城市雨水综合利用在海绵城市建设不同阶段中的具体运用

关键词：海绵城市；雨水利用；低影响开发（LID）

随着国民经济和社会的快速发展，受气候变化和人类活动的影响，我国出现了三大水问题，即水资源短缺、水循环污染和水生态退化。尤其大、中城市是人类生产生活最为密集地区，对水资源环境造成的影响破坏更为突出，城市治水刻不容缓。习近平总书记早在2014年4月对水安全重要讲话，指出，根据资源环境承载能力，建设城市化的科学合理布局，尽可能降低干扰和破坏自然，节约利用土地和水及能源资源来解决城市水资源短缺和水浸的问题，必须符合自然，自然的建设积累，自然，自然净化“海绵之城”。

海绵城市建设雨水在参考国外先进管理理念，的基础上，结合我国的现实提出了城市的新概念。国内诸多专家学者在此领域进行了积极探索和研究，并提出了不少实际操作性强的优秀方案和创意。城市雨水综合利用的深度和广度直接决定着海绵城市建设的成败。笔者将主要探讨城市雨水综合利用在海绵城市建设不同阶段中的具体运用。

1.海绵城市概念及目前国内外应用情况

1.1海绵城市概念

海绵城市是指像海绵一样在适应环境变化、应对自然灾害方面具有良好的“灵活性”的城市。遇到降雨能够就地、就近吸收、存蓄、渗透、净化，调节水循环，需要时将蓄存的水“释放”，并加以利用，让城市变为能够吸纳雨水、过滤空气、过滤污染物的超级大海绵，具有降温、防洪、抗旱、捕碳等效益，最大限度上解决城市缺水与生态问题。海绵城市是迈向真正的生态与低碳城市，是城市可持续发展的必然需求。1

1.2国外发展情况

近二十年来，德国、美国、新西兰等发达国度在城市降雨径流污染控制领域建立了比较完善的管理体系和适合自己技术的控制管理模式。大多数情况下，通过建造大量的雨水截留池来解决联合污染、引水污染，并采取分散的源生态控制措施来减少和净化雨水。由于城市的“空间限制”和“与自然景观的融合”加之城市的扩张和改造即使经过一、二代最佳管理措施后，仍然难以消除对环境造成的影响强烈影响。因此，近年来在美国和其他发达国家逐渐提出一些新的、更合理的城市暴雨径流污染控制治理方式，如澳大利亚的水敏感城市、英国的可持续排水，比较突出的是美国的低冲击开发模。

1.3国内发展情况

海绵城市建设目前在我国城市降雨径流污染控制方面还相当于刚刚开始，暂未建立全面的与降雨径流控制相关的技术与法规体系的情况下开展的。国内对海绵城市的研究分为理论方面的研究与应用方面的研究两大方向。国内学者主要侧重于低影响发展（LID），为我国海绵城市的发展和进步奠定了基础。然而，海绵城建设的理论建设和应用还处于不断探索阶段。缺乏完整的建设思路和技术体系来指导实践。《指南》指出海绵城市建设途径主要通过以下几个方面来进行：a）对原有生态系统的保护；b）生态恢复和修护；c）低影响开发。

2.系统规划阶段：城镇雨水利用系统规划是建设海绵城市的前提和重要组成部分，城市海绵建设规划应与城镇雨水利用系统规划同时进行，统筹设计考虑。

2.1城镇雨水利用系统规划原则

2.1.1雨水利用应与城市供水工程、污水工程、环境保护、道路交通、管道一体化、水系统、防洪等专业规划相协调。为海绵城市的建设在宏观上提供技术支撑和整体构架2。

2.1.2积极策划和创立雨水集蓄利用体系，可以将雨水的利用和径流污染控制、城市防洪、生态环境改善相结合起来，兼顾技术措施和非技术措施，采取协调统一的手段。经济、环境和社会效益因地制宜。为实施海绵城市建设提供具体的技术方面措施和解决的方法。

2.2城市雨水利用规划方法

2.2.1城市地区的地质和地理条件，严格保护绿地面积，并采取拦截雨水的垂直设计，设置雨水滞留设施容易，如保留或一组存储容量的水，湿地和湖泊公园景观，为海绵城市建设在较大空间和地域尺度上创造出必要条件。

2.2.2应采取有效措施，建设新区或新城市，使雨水达到甚至超过目前截流量。通过对城市水环境和用水量的分析，建立了需要改善水环境、增加用水量的低洼地区蓄水设施。为海绵城市建设在经济和社会效益上创造条件。

2.2.3划分城市的建筑面积、用途、硬质铺面、绿地等。根据不同的雨水集水区，分别进行雨水收集。采取具体措施减少不透水面积。在新建的场地上，地面路面必需应用良好的透水材料，在应尽可以设置封闭和浸透设备的地域则必须使用防水铺路，以减少雨水的外部排水量等。这些设施和方法是建设海绵城市必不可少的技术手段方法。

城镇雨水综合利用概念如下所示：

图1城镇雨中综合利用概念模型

3.系统设计与施工阶段：城镇雨水综合利用系统设计和施工是建设海绵城市的主要组成部分，是实现海绵城市成功与否的关键节点。

3.1雨水利用系统种类：包括雨水入渗、雨水收集回用、雨水调蓄排放。雨水利用应根据当地水资源情况和经济发展水平合理确定，应优先选用污染较轻的汇水面以减少雨水渗透和净化处理设施的难度和造价。目前，我国修建小区雨水运用工程中最常用的是雨水入渗和雨水搜集再利用。它们中的一个或两个可以用于一个项目。

图2雨水利用系统的种类

3.2雨水入渗系统的构成：入渗系统包括埋地入渗和地面入渗。

3.2.1地下渗透系统：脸隐藏在地面之下，是指雨水入渗的入渗是通过埋渗透设施。埋地入渗系统的一般典型构成如下所示：

图3埋地入渗系统的构成

3.2.2地面入渗系统：是指入渗面裸露在地表面，通过地面入渗设施（如透水砖、透水地面、小区庭院绿地等）实现雨水的入渗系统。地面入渗系统一般典型构成如下所示：

图4地面入渗系统的构成

3.3雨水收集回用系统的构成

雨水收集回用系统一般包括：集水、弃水、雨蓄、水处理和雨水回用。当雨水相对干净时，也可能不会设置初期雨水弃水的水流。该系统分为景观水雨水收集利用系统和杂用水雨水收集利用系统。简要介绍了各系统的工艺流程：

3.3.1景观水体（不包括喷泉等水质要求较高的水景）雨水收集回用系统的构成如下图所示，此系统尤其适用于城镇公园、景观湖泊、大型广场等公共大型场所，是实现海绵城市建设生态效益和社会效益的工程重要组成部分。）：

图5景观水体雨水收集利用系统

3.3.2杂用水雨水收集回用系统构成如下所示：

图6杂用水雨水收集回用系统

系统开始时被废弃的雨水被输送到雨水蓄水池中，超过设计标准的雨水被泄漏到市政雨水管网中。图中水管网用户包括绿化水、循环冷区系统补给水、洗车水、道路（地）面冲洗水、洗手间冲洗水、消防水等。此系统适用于城镇住宅小区、大型商业综合体、医院、学校、城镇工业园区等占地面积大，用水集中的建筑，是建设海绵城市应用最广泛，目前运用最

为成熟的系统，也是LID最主要的技术手段。3

由于文章篇幅限制，其具体工程构造不能一一列举，可参照国家相应图集和规范进行设计和施工。

4.系统竣工投入运行阶段

雨水综合利用系统在建成投入运行后的维护保养是否到位直接影响海绵城市建设的实际效果，应特别加强重视。笔者发现市政道路、小区庭院的雨水口堵塞，城镇居民往雨水口倾倒生活垃圾，城镇环卫工人清扫道路时将道路剩余的树叶杂物塞入雨水口、检查井，雨水管道长久没有清通导致淤泥淤积等情况时常可见。因此加强城镇居民环保公德意识教育，加强海绵城市建设后的运行维护立法工作就显得尤为重要和急切，否则，一个伟大的力量海绵国民政府城市建设的实际效果会打折扣。

5.其他

海绵城市建设也应注重流域开控制，疏通流域和城市范围内河道拥挤断流节点，剖析城市在河流流域中的位置再结合城市主要水问题来构建外围水安全保障体系，在此基础上编制海绵城市建设方案4，根据不同的情况来设置不同影响的低开发措施就显得更有指导意义。同时也应注重政府多部门之间的协同配合，充分利用政府公共绿地、景观公园、自然和人工湖泊等进行低影响开发，增加城市储水调蓄能力，让城市回归天然，，实现城市可持续发展与自然环境保护的有机统一，从经济性、可量化、经济性等原则出发，建立起海绵城市的评价体系和实施计划。注意收集已建成的各试点海绵城市运行后的经验数据和实际效果，为增强海绵城市建设提供实际数据。

参考文献：

[1]《海绵城市建设指南——低影响开发雨水系统构建（试行）》

[2]《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》GB50400-2016

[3]《雨水综合利用》10SS705

[4]《排水工程》（2015年版