海绵城市在不同设计领域的侧重点探讨

2019-03-20苏娜

工程建设与设计 2019年6期

苏娜

（伟信（天津）工程咨询有限公司，天津 300381）

1 国内水环境现状与海绵城市建设的必要性

随着我国城镇化建设的不断推进，城市自然生态面临着严峻的失衡。原本自然的生态环境中，雨水经过一系列的下渗、漫流、净化、存蓄、蒸发，维持着天然的水量平衡与自净生态优势。而传统型的城市开发建设，存在下垫面硬化、坑塘被填占、市政设施排水能力低等弊端，这些都导致雨水下渗量锐减、地表存蓄量降低、外排量增大但抗内涝风险能力低。同时，铺装区域存在着机油、垃圾等多重污染物，降雨时随雨水冲刷进入排水管网进而进入下游水系，导致水环境质量下降。随着人口增长及生活水平的提高，水资源消耗量亦呈几何速度增长，而传统型城市开发建设模式，不能很好地留住雨水，造成了这一天然淡水资源的极大浪费。

因此，为了改变现状，各地方均需快速建立海绵城市设计与建设体系，充分发挥其渗、滞、蓄、净、用、排的核心理念优势，将场地开发后的水文环境还原至开发前的水平，以期城市能够像海绵一样，在降雨时渗水、蓄水、净水，在需要时又可将吸收的水资源释放出来并加以利用，使城市在适应环境变化和应对自然灾害方面均具备良好的弹性。

2 海绵城市在城市规划领域中的应用

在城市总体规划的大层面中，海绵城市应更多地关注宏观体系架构及区域之间的协调统一。首先，应对地区原有的生态体系进行梳理，再结合各区域不同建设用地类型建设的必要性进行分析。当规划城市建设用地位于城市功能及城市空间架构的重要组成位置且对生态环境影响不大时，可优先考虑城市建设用地的设置。当规划城市建设用地位于生态系统的核心位置或者生态敏感性较高的区域时，侵占后会对自然环境产生不可逆的影响，则应最大限度地保留现状的河湖林绿等生态敏感区，将规划城市建设用地转移至其他区域，以确保生态系统的完整性。另外，应充分利用现有低洼地、河流湖泊等，作为大区域整体的调蓄空间，为城市防涝做出贡献；充分利用现有的林地、湿地等作为水源涵养空间，提高水系自身净化能力及水环境承载力水平；对于由于早期城市建设破坏了的生态要素，应就地还原或依据城市建设条件运用生态的手段进行相应修复，使得区域整体维持一定水平的生态空间比例。

另外，在规划阶段，海绵城市设计工作的另一侧重点即为总控制目标的制定及指标体系的构建。首先，年径流总量控制率作为目前国家标准中唯一的定性要求，必须在规划阶段给予确定指标值[1]。考虑到目前我国整体的行业发展水平，由于设计规范、设计手段等尚未完全与国际主流接轨，并且许多城市缺乏历年来降雨、水文、污染物排放浓度等一系列重要的连续监测数据，故水质与调峰等方面尚未无明确定性指标要求，而是依靠年径流总量的控制来协同实现上述目标。但后续随着行业内规范与标准的陆续更新、模型模拟的推广应用、地方监测手段的逐步智慧化，在城市规划层面的海绵城市定性目标指标可扩展为包括径流总量控制、水环境质量、水资源利用及径流峰值控制等多重指标在内的目标指标体系。

3 海绵城市在景观详细设计领域中的应用

城市绿地与公园等存在着天然的海绵优势，但其同样也存在一定的劣势。优势在于，通常公园、绿化景观类项目，本身就是服务于城市居民，对景观效果及休闲舒适度有着较高的要求，这就使得其用地本身就会存在大量的绿地、湖体等天然的海绵体，这类天然的海绵体均具备强大的渗透能力以及局部集中储存雨水、降低排水峰值的多重作用。劣势在于，该类具备较多天然海绵体的区域，在上位规划阶段通常会被给予更多的指标分配要求，即在年径流总控制量不变的基础上，该类区域会分配得到比城市年径流总量控制率更高的目标值，达到大于85%甚至90%以上的年径流总量控制率要求。而公园或者绿地类地面类型的径流系数通常为0.15～0.2，因此，要将该类用地的年径流总量控制率提高，就必须在原海绵体的基础上进一步合理地选择低影响开发设施并结合景观布局进行设置。在低影响开发设施的选择方面，应优先选择湿塘、湿地等单体规模较大的LID设施，并优先结合区域绿地的布局一同设置，这样可使绿地下渗满负荷后的雨水就近输入LID设施内：（1）缩短地表径流的流通路径；（2）降低雨水二次污染的概率。由于公园或绿地等用地绿化面积较大，日常对于绿化浇灌的养护要求较高，水量也较一般的原生植被需水量大。因此，集中设施雨水蓄水模块及配套净化回用设施是非常必要的，其不仅可削峰减排还可提高水资源的利用率，充分利用自然环境中的淡水资源。

4 海绵城市在建筑与小区详细设计领域中的应用

建筑与小区类项目的共同特征是用户使用时间较长，或用于居住或用于办公、商业等。由于功能性的要求，绿化、道路、广场、建筑的建设较分散，用地分割较零碎，不便于较大规模的集中型的海绵设施的建设。因此，在进行该类项目的海绵城市设计时，应优先综合多种小型低影响开发设施的设置，如下凹式绿地、绿色屋顶、透水铺装等。该类设施的设置较灵活，对占地面积要求较小，可结合主专业方案设计时的平面进行布置。虽然其单个设施对于年径流总量控制率的达标贡献率较低，但通过多点密布、系统串联的设计方式，可使得区域形成一个有机的海绵体，达到集成效益。