海绵城市下的城市降雨径流控制策略及效果评估研究

海绵城市下的城市降雨径流控制策略及效果评估研究

孙茂 胡定源

中国城市建设研究院有限公司湖北分院  湖北 武汉市 430040

摘要：海绵城市的建设是应对城市化进程中面临的环境挑战的重要举措。随着城市人口和经济的快速增长，城市降雨径流量急剧增加，导致城市内涝，为了提高城市抗洪能力和水环境质量，降雨径流控制策略成为海绵城市建设的关键要素之一。评估降雨径流控制策略的效果是确保海绵城市建设可行性和可持续性的关键环节。通过监测和分析降雨径流的变化，可以评估控制策略对城市内涝、水质改善等问题的改善效果。利用水文模型和污染物输运模型等工具，可以预测不同策略下的径流水量和污染物浓度变化，并对策略进行微调和优化，以提高效果和效益。

关键词：海绵城市；降雨径流；控制策略

引言

随着全球变暖和气候变化影响的加剧，城市降雨径流控制策略的研究和实践变得愈发重要。海绵城市作为一种新兴的城市发展模式，注重人与自然的和谐共生，更需关注降雨径流的控制和管理。评估降雨径流控制策略的效果不仅需要定量分析径流量、污染物浓度等指标的变化，还需综合考虑城市居民的满意度、经济效益和生态环境的改善程度。在评估过程中，应采用科学的方法和可行的指标体系，为城市决策提供科学支撑，促进海绵城市建设向更加可持续、宜居的方向发展。

1海绵城市概述

海绵城市是一种可持续发展的城市规划和建设理念，旨在通过模仿海绵的吸水能力，改变城市的排水系统，减轻城市洪涝灾害风险，提高城市抗洪能力，改善城市生态环境，实现城市可持续发展。传统的城市排水系统通常是建立在“集中式排水”原则上的，即将雨水快速排入河流或下水道系统中。随着城市化进程的不断加快，大规模的土地铺装和建筑物的增加导致当地土地表面变得不透水，雨水无法迅速渗入地下水层，容易导致水资源浪费，也增大了城市洪涝的风险。而海绵城市则采用一系列技术和策略，来改变城市的排水模式。海绵城市通过城市绿地的增加和开放空间的保护，促进雨水的自然渗透，使得雨水可以渗入土地并补充地下水。海绵城市使用雨水收集系统来收集雨水并进行利用，用于灌溉、冲厕等方面，避免了水资源的浪费。，海绵城市还采用生态景观设计，建立湿地、绿色屋顶等，使得城市具有更好的生态功能，提高空气质量和生活环境。海绵城市的概念已在中国得到广泛应用。通过改造雨水系统和建设生态湿地，大大降低了城市的洪涝风险。

2城市降雨径流控制策略

2.1绿地建设

绿地建设是一项被广泛应用且十分有效的城市降雨径流控制策略。通过增加城市内的绿地覆盖率，可以提高土壤的渗透能力，从而减少降雨水径流的产生量，具备较好的吸水性能和水分储存能力。在进行绿地建设时，需要注重选择合适的植被种类和布局，并合理设置排水系统，以更好地吸收和利用降雨水资源。绿化还有助于改善城市环境，提升居民的生活质量，让城市变得更加美丽宜居。

2.2雨水收集与利用

雨水收集与利用是一项十分重要的城市降雨径流控制策略。通过设置雨水收集装置，能够有效地收集并储存降雨水，进而将其用于灌溉、冲洗以及其他非饮用用途。这不仅可以节约城市自来水资源的使用，还有助于减少径流的产生量，并减轻对城市排水系统的压力。在进行雨水收集和利用时，也要注意采取适当的过滤和消毒手段，以确保水质安全和环境卫生。这样的做法能够在城市发展中促进可持续水资源管理，为人们创造一个更加绿色、环保的城市生活环境。

2.3水生态修复

水生态修复是一项关注湿地、河流和河湖水体等水生态系统恢复和保护的策略。通过修复湿地植被、改善河流生态环境以及恢复自然河流的水动态，可以增强水生态系统对降雨水的吸收和储存能力，减少径流的数量。水生态修复还能提供诸如水质净化、生物多样性保护等生态服务，为城市创造一个良好的生态环境。这一策略在保护和恢复水资源、提高生态稳定性方面起到了重要的作用，对于可持续发展有着积极的意义。

2.4蓄洪设施建设

蓄洪设施建设是一项关键举措，可以有效地降低城市面临的洪灾风险。在这些设施有蓄洪池、调蓄湖和保排泵站等的帮助下，城市能够暂存降雨水，减少径流的释放。通过精心规划和布置蓄洪设施，能够减弱降雨峰值流量对城市排水系统造成的冲击，从而降低洪水灾害发生的概率，保障人民生命和财产的安全。这些设施的建设旨在增强城市抵御自然灾害的能力，并确保城市的可持续发展。投资于蓄洪设施建设是对城市安全和居民福祉的有力投入。

3城市降雨径流控制策略的效果评估

3.1表面径流减少率

表面径流减少率的重要性不可忽视。表面径流是城市洪水和污染物的主要来源，评估降雨径流控制策略的效果时，衡量表面径流减少率是至关重要的。为了计算表面径流减少率，通常会将实施了降雨径流控制措施的区域与未实施措施的对照区域进行对比。如果表面径流减少率较高，那么说明这些措施在减少径流产生和降低洪灾风险方面起到了积极的作用。在制定城市水管理策略时，应该注重提高表面径流减少率，以保护人民生命财产安全。

3.2水质改善效果

水质改善效果对于城市水环境的维护至关重要。当城市降雨径流带来污染物时，其对水体质量会产生巨大影响。对降雨径流控制策略的水质改善效果进行评估十分必要。评估水质改善效果可以从两个方面进行考虑：一是评估实施控制策略后，降雨径流中污染物的浓度是否得到明显降低；二是评估这些控制策略对水体的影响是否能够积极改善。有效的控制策略应该能够显著改善水质，从而减轻城市水环境所受到的压力。需要加强对水质改善效果的评估，以确保城市水环境的可持续发展。

3.3环境效益评估

城市降雨径流控制策略不仅局限于减少径流和改善水质，而是要综合考虑其对环境的各种效益。除了关注水资源管理的效益之外，还需要考虑到该策略对环境的其他积极影响。在进行环境效益评估时，可以从多个方面进行考量。这些策略可以恢复和增加城市的生态服务能力。通过采取合适的措施，可以修复受损的生态系统并增加自然资本的价值。建立湿地、绿色屋顶和雨水花园等基础设施，可以提供洪水调蓄、生物多样性保护和气候调节等生态服务。这些举措不仅有助于改善城市的生态环境，还能为居民提供更美好的生活体验。城市降雨径流控制策略也可促进自然资源的保护和节约。通过减少径流导致的土壤侵蚀和水资源浪费，可以有效地保护土地和水资源。这有助于维持生态系统的健康，并保障城市的可持续发展，传统的径流处理方法往往需要耗费大量的能源，而采用新的环境友好型技术可以显著降低能耗和碳排放。

结束语

降雨径流控制策略在海绵城市建设中具有重要作用。通过合理规划和设计城市空间、建设雨水收集和沉淀系统，并借助海绵性材料覆盖道路，可以有效减少城市降雨径流量，提高城市防洪能力和水环境质量。评估控制策略的效果对于确保海绵城市的可行性和可持续性至关重要。通过科学的方法和可行的指标体系，可以全面评估控制策略的效果，为城市决策提供科学支持，推动海绵城市建设的持续发展。

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