【泡汤城市】解析海绵城市的雨水收集利用之谜

【泡汤城市】本期主题是对海绵城市这一理念中的雨水收集利用加以阐述分析，并结合西咸新区海绵城市建设的实际案例，从各个方面解析海绵城市建设的优势所在。关于“解析海绵城市的雨水收集利用之谜”不足之处，欢迎大家跟帖交流！



近些年来，逢雨必涝逐渐演变为我国大中城市的痼疾。然而，不再“城中看海”却不仅仅是管道扩容这么简单。目前我国99%的城市都是快排模式，雨水落到硬化地面只能从管道里集中快排。强降雨一来就感觉修多大的管道都不够用，而且许多严重缺水的城市就这么让70%的雨水白白流失了。海绵城市就是比喻城市像海绵一样，遇到有降雨时能够就地或者就近吸收、存蓄、渗透、净化雨水，补充地下水、调节水循环；在干旱缺水时有条件将蓄存的水释放出来，并加以利用，从而让水在城市中的迁移活动更加“自然”。



海绵城市，就是要让水在城市中的迁移活动更加“自然”。海绵城市强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排放径流雨水，以“慢排缓释”和“源头分散式”控制为主要规划设计理念，先利用场地源头设施对径流进行促渗减排，部分径流雨水可予以调蓄净化和回收利用，最后实现安全有序排放。

沣西新城位于陕西西安、咸阳两市之间，渭河和沣河两河之畔，属关中平原，是国家级新区西咸新区五个组团之一。西咸新区作为首个以创新城市发展方式为主题的国家级新区，一项重要使命就是围绕创新城市发展方式，走资源集约、产业集聚、人才集中、生态文明的发展道路，促进工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展，着力建设丝绸之路经济带重要支点，探索现代田园城市建设经验。



新区以集约、绿色、低碳、智慧的现代田园城市为目标，全区仅有1/3的面积用于城市建设，2/3划定为农田、生态用地等禁建区，设定文物‘紫线’、生态‘绿线’和水体‘蓝线’，这一道道的彩虹线画在西咸新区的山水格局之间，如同一道生态屏障，以法律形式确保城市的绿色基底，为海绵城市提供生态保障。
其以自然河流、生态廊道、道路框架构建布局合理、生态环保、结构完善的城乡空间结构，形成“廊道贯穿、组团布局”的田园城市总体空间形态，构建起层次清晰、架构分明、自然灵动的新型城市生态本底，为海绵城市建设提供“大有可为”的施展空间。利用区内山川河流、大遗址保护区和基本农田构建绿色生态城市，让五个组团城市和若干风情小镇点缀其间，田园城市形态显现。

在遵循已有的山水格局、历史文脉的前提下，对传统粗放式城市建设模式下形成的水体破坏进行生态修复，西咸新区先后启动了区域内渭河、沣河、泾河综合治理工程，使其恢复行洪、蓄水等生态功能。与此同时，河流沿线建设生态景观廊道、湿地公园，延长城市绿线，提高对生态资源的利用效率，让城市与自然互动。



走在沣西新城尚业路，道路两侧的绿化带要比路面低10厘米左右，绿化带每隔20米设置一组植生滞留槽，并自上而下分为蓄水层、种植土层、粗砂填料层、砾石层，路旁是一大片景观绿地，红花绿草之间，呈现出一幅生动的田园城市景象。

当大雨来袭，道路两侧的下凹式绿化带负责接收雨水，雨水经过“收、蓄、渗、排”的过程，通过植物的吸收净化和填料的过滤吸附，渗入土壤补给地下水。而剩下的雨水则会排入专设的蓄水槽，方便干旱时对植物或景观的补水，从而实现雨水的“慢排缓释”。传统绿化带经设计改造后，成为了美观实用的雨水收集系统，发挥多重效益，在实现天然水资源循环利用的同时，也解决了城市内涝问题。



海绵城市的核心是生态文明建设。沣西新城建立之初，便统筹考虑发展与环境的关系，还是西北地区率先开展低影响开发建设的城市之一，在城市规划设计时就提出“地域性雨水管理系统”概念，早在2012年初，就与西安理工大学、西安市政设计研究院联合开展了雨水净化与利用技术研究与应用示范项目，得到沣西土壤、雨水的相关数据，为雨水收集利用的实践提供科学依据。

先进的城市建设理念，让沣西新城成为海绵城市建设的先行者。他们把尊重自然、顺应自然的理念融入到城市规划设计中，精心营造了多层次的城市开放空间，从沣河、渭河沿河景观带、自然绿廊和中央公园、城市绿环和组团公园，到若干社区公园和街头绿地，形成四个层次的开放空间，良好的生态本底使海绵城市建设得天独厚。



通过全区域、多层次、全过程对雨水进行收、净、渗、蓄的综合利用，沣西形成了网状的开发布局，实现“海绵型城市”的建设效果。沣西新城通过实现建筑与小区对雨水应收尽收、市政道路确保绿地集水功能、景观绿地依托地形自然收集、中央雨洪系统形成调蓄枢纽，形成四级雨水综合利用系统，借助自然力量排水，让城市如同生态“海绵”般舒畅地“呼吸吐纳”，每当降雨时四级系统便玩起雨水收集利用的“魔术秀”，让水资源生动流淌。




海绵城市的建设，强调优先利用绿色、生态化的“弹性”或“柔性”设施，并注重与传统的“刚性”设施进行有效衔接。通过“刚柔相济”，建立和完善城市的“海绵体”，强化对城市径流雨水的排放控制与管理，从而实现缓解城市内涝、削减径流污染负荷、提高雨水资源化水平、降低暴雨内涝控制成本、改善城市景观等多重目标，最终为城市构建起可持续、健康的水循环系统。



海绵城市的建设，关键在于不断提高“海绵体”的规模和质量。首先，要对城市原有的“海绵体”进行有效保护。通过科学合理划定城市的“蓝线”、“绿线”等开发边界，最大限度地保护原有的河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等“海绵体”不受开发活动的影响，维持城市开发前的自然水文特征。其次，要逐步恢复和修复已受到破坏的“海绵体”。要综合运用物理、生物和生态手段，使受到破坏的绿地、水体、湿地等“海绵体”的水文循环特征和生态功能逐步得以恢复和修复，并维持一定比例的生态空间。最后，在城市开发建设过程中要创建一定规模的“海绵体”。在城市建设中优先采用具有渗透、调蓄、净化等“海绵”功能的雨水源头控制和综合利用设施，提高“绿色”基础设施建设比例。同时，根据城市排水防涝的实际需求，适当开挖河湖沟渠、扩充水域，以促进雨水的调蓄、渗透和净化。



建设海绵城市，首先要扭转观念。传统城市建设模式，处处是硬化路面。每逢大雨，主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排水，以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念，往往造成逢雨必涝，旱涝急转。根据《指南》，今后城市建设将强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水，以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念。



建海绵城市就要有“海绵体”。 城市“海绵体”既包括河、湖、池塘等水系，也包括绿地、花园、可渗透路面这样的城市配套设施。雨水通过这些“海绵体”下渗、滞蓄、净化、回用，最后剩余部分径流通过管网、泵站外排，从而可有效提高城市排水系统的标准，缓减城市内涝的压力。完备的流域管理法律体系和有效的管理机构；注重流域管理规划和城市建筑开发中的水土保持；按就地处理的原则收集和处理雨水和污水；重视河流的生态保护和尝试亲水型防洪策略。


北京“7·21”特大暴雨山洪泥石流灾害，让城市蓄水排水问题成为社会关注热点。数据显示，在原始森林的天然流域状态下，98%的雨水都可以下渗和蒸发，只有2%从地表流走。但是随着城市化进程的加快，城市路面硬化率增高，失去了自我消化能力，雨水无法下渗，径流量超过50%，北京甚至达到90%，雨水流走后，地面蒸发马上产生热岛效应。



海绵城市建设，要以城市建筑与小区、城市道路、绿地与广场、水系等建设为载体，城市规划、设计、施工及工程管理等各部门、各专业要统筹配合，突破传统的“以排为主”的城市雨水管理理念，通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种生态化技术，构建低影响开发雨水系统。
对于建筑与小区，可以让屋顶绿起来，在滞留雨水的同时起到节能减排、缓解热岛效应的功效；人行道、广场可以采用透水铺装；有条件的小区绿地应“沉下去”，让雨水进入下沉式绿地进行调蓄、下渗与净化，而不是直接通过下水道排放；可将小区的景观水体作为调蓄、净化与利用雨水的综合设施。



城市道路是径流雨水及其污染物产生的主要场所之一，对城市道路径流雨水的控制尤为重要。人行道可采用透水铺装，道路绿化带可下沉，若绿化带空间不足，还可将路面雨水引入周边公共绿地进行消纳。城市绿地与广场应建成具有雨水调蓄功能的多功能“雨洪公园”，城市水系应具备足够的雨水调蓄与排放能力，滨水绿带应具备净化城市所汇入雨水的能力，水系岸线应设计为生态驳岸，提高水系的自净能力。

维持和恢复城市绿地与水体的吸水、渗水、净水能力，是建设海绵城市的重要手段。因此，在保证城市道路、绿地原有功能的同时，还要合理规划用地布局与竖向设计，使低影响开发雨水设施与城市雨水管渠系统、超标雨水径流排放系统有效衔接，充分发挥城市“绿色”基础设施与“灰色”基础设施协同作战的能力。