海绵城市建设技术应用调查研究——基于国内外案例研究.pdf

海绵城市建设技术应用调查研究摘要：近年来，我国人口急速增长，城镇化进程比以往大大加快，随之而来的除了经济的增长，城市水资源的短缺和水污染问题日益严峻，因此建设海绵城市成为社会各界的关注点，这也是改善城市水生态，提升居民生活环境的重要途径。文章主要通过对我国海绵城市现状和国内外应用实例调查研究，对我国海绵技术提出了建议和未来前景展望。关键词：海绵城市；案例分析；发展策略中图分类号：F291文献标识码：A文章编号：2095-0438（2023）03-0022-03（安徽建筑大学经济与管理学院安徽合肥230061）一、我国海绵城市建设技术现状何谓“海绵城市”，其意义是指将城市比作海绵，可以适应变化的环境，同时也可以在面对灾害的时候具有弹性，遇到降雨的时候可以就近将雨水吸入并储存，同时净化雨水，在干旱缺水时候对城市水源起到调节作用1。海绵城市建设的着重点是生态建设和绿色建设，设施“弹性化”和“柔性化”，并不摒弃传统的“刚性化”建设，而是相互融合衔接，“刚柔并济”，建设较为完整系统的海绵城市。对于城市中雨水的径流量进行排放管理控制，实现减弱雨水径流的污染、提高雨水资源化问题、缓解城市内涝问题、降低暴雨时控制内涝成本、建设城市景观等多目标，为城市构建一个节能、环保、生态、绿色的可持续发展的水循环系统2。海绵城市建设初衷本来就是为了解决城市内涝问题，2021年7月，河南遭遇千年难得一遇的暴雨，郑州城区局地降雨量500657毫米，对社会经济造成严重损失，此时，很多网友认为郑州花几百亿建设的海绵城市是不是失效了。其实，这并非失效，海绵城市建设发展需长久稳步进行，成效不是一蹴而就的，海绵城市的建设是具有阶段性的，需要科学规划，需要相关管理制度、措施、投资配套完成3。如今，中国国力增长迅速，科技快速发展，“智慧化城市”的概念也显现出来，通过对建筑水耗量的在线监测，显示公共建筑物的水消耗情况。运用低影响雨水设计系统，将信息技术、数字模型进行管理精细化，使得海绵城市智慧化4。二、海绵城市建设的益处（一）建设海绵城市，对环境生态系统进行保护，维持传统城市的自然水文特征。我国水生态系统很重要，建设海绵城市，可以最大限度地保护我们国家水生态敏感区（如河流、湖泊、湿地等），这样就可以保留足够的水源以应对城市缺水的问题5。（二）海绵城市的建设，稳定生态系统，实现人与自然可持续发展，将水循环与水环境共同发展6。海绵城市建设相比于传统城市的建设模式，可以降低对于周边生态水环境的影响，并且地表径流量可以维持不变7。（三）对于破坏的水生态系统进行修复。传统城市建设过度破坏了城市水环境，海绵城市建设可以维持生态空间比例，对生态系统进行修复的同时，还可以治理水污染问题8。（四）构建完善的排水防涝系统。改变原有排水防涝思路，通过“渗、滞、蓄、净、用、排”六个中心思想，集蓄利用（蓄水池、雨水罐、湿塘、雨水湿地等），减轻干旱和暴雨时对城市运行的影响。潘和平李瑶收稿日期：2022-11-24作者简介：潘和平（1974-），男，安徽桐城人，安徽建筑大学经济与管理学院教授，硕士生导师，研究方向：建筑技术经济与企业管理方向；李瑶（1992-），女，山东青岛人，安徽建筑大学经济与管理学院硕士研究生，研究方向：建设工程管理。基于国内外案例研究 第43卷第3期绥 化 学 院 学 报2023年3月Vol.43No.3Journal of Suihua UniversityMar.202322三、海绵城市建设比较（一）法国马恩河畔莱佩尔勒Perreux河岸景观设计。法国受海洋性气候影响，降雨量充沛，法国的大部分城市注重防水防涝问题，海绵城市的建设有利于解决这些问题，地表水处理系统如同海绵一样，将雨水收集起来，既避免了内涝问题，也增加了水的循环利用。1852年设计师奥斯曼改造了水循环系统并沿用至今，他认为排污系统不应该直接倾倒于塞纳河里，应该沿管道排出。在海绵城市的建设方面，法国堪称典范。马恩河畔莱佩尔勒市位于法国，该市改变传统思维，将河流定位为重要问题。河流问题不仅涉及环境社会问题，也涉及整个社会和人类问题。该项目设计规模7600m2，分为两个阶段（2011年和2013年完成），目的是让人们重新重视起河岸，并且让各类动植物物种回归河岸，并且对河岸里动植物进行人为保护，如修建防护，抵御洪水。马恩河畔莱佩尔勒市将河岸赋予新的意义，改造成景观台，装上照明装置，人们可以观景，让河岸与城市更加紧密联系起来，改变人们生活方式。（二）德国柏林波茨坦广场水环境设计。德国是世界上利用雨水最先进的国家之一。德国的雨水，除了建造水景观来改善生活环境以外，还可以重复利用来冲洗街道和灌溉花园，冲洗厕所等。所以在德国的大部分城市的街道都可以看到街道明沟，用来收集雨水，收集到的雨水经过蓄水池处理后再进行重复利用。柏林波茨坦广场水环境设计于1998年完成，规模1.3公顷，于2011年获得DGNB可持续城市区域设计银奖。该项目应用复杂的计算机进行模拟预测，为吸纳暴雨产生的雨水，为避免下大暴雨时没有足够的吸纳能力，还留存了900m3的地下水箱做备用。水经过系统时得到了部分干净清水，水体中的部分固体沉淀通过水管排出后，经过净化群落，水质得到净化。因为这个项目的设计，对于降雨有缓冲能力并可以进行雨水再利用，在节约耗水量的同时也保证水质质量不变，德国柏林波茨坦广场水环境设计是成功并且具有时代意义的。（三）上海市崇明县陈家镇国际实验生态社区。上海市崇明县陈家镇确定为国家第二批改革试点镇，该地区受台风影响，时常有暴雨侵袭，在项目开发前测算得出原始净流量约占总降雨量的28%，基于陈家镇的定位是国际低碳实验社区，推广可渗透材料，城市道路达 40%-50%，规划屋顶绿化率达30%-50%，增大雨水下渗率，减少开发后场地雨水地表径流系数。陈家镇海绵系统效益估算为年均经济效益1750万元。年均经济效益主要分为两部分，即回用雨水经济效益和碳汇经济效益。回用雨水经济效益总共从三个方面（景观灌溉节省费用、市政用水节省费用、排水设施节省费用）节省，总计收益约为1650万元；加上碳汇经济效益为100万元，该项目总计年均经济效益1750万元。（四）上海临港新城综合区。上海临港新城综合区的主要定位为生态水环境和弹性水公园。生态水环境，对环形水系结构进行优化，提高水面率和水网密度。现已取得成效，现阶段水面率为11.6，较原水面提高2.5%，水网密度为3.1km/km2，较原水网密度提高1.3km/km2。临港新城水系划为三级水廊道，分级管控，一级廊道为生态型和渠化型，生态型主要进行生态净化和生态调蓄，渠化型主要进行饮水保清和快速排洪；二级廊道为五条横向水脉，主要功效为雨水收集；三级廊道为外围其他水网，有生态回渗的作用。对这三级水廊道进行分级规划，弹性管控，成为生态水廊道。与此同时还对该地进行健康水质保持规划，利用弹性多元水环境系统提出四大战略，即生态拦截（设置生态植草沟收集净化雨水），健康循环（分级调控饮水排洪系统），人工管控（设置水闸控制），生态净化（生态湿地与农田的净化作用减弱盐碱地伤害）。通过与基础设施的结合来保持健康水质，保本清源。弹性水公园通过设置分湿台、下凹绿地、可渗铺装及LID雨水花园，塑造弹性空间系统。该系统平常时期可作为城市公园活动，暴雨期间，就可转化为雨水洪水调蓄空间，承担公园周边雨水的调蓄和下渗。四、我国海绵城市的困境（一）建设规划细碎。目前来讲，我国海绵城市起步晚，战线长，2015年国务院办公厅颁布了 关于推进海绵城市建设的指导意见，这些国家政策对于海绵城市的建设起到指引作用。现阶段，各省份对于海绵城市建设属于初步阶段，就山东省而言，山东属于季风气候区，降水分布不均匀，夏季尤其严重，在7、8月份的时候如果遇到极端的天气，会导致干旱和洪涝交替发生。当暴雨集中到7、8月份时，很容易形成洪涝。如今，城市化进程加快，住宅楼不断拔地而起，原有土地面积缩小，绿化面积压缩，减少了尘土，也增加了水流下渗的难度，如果城市的地下排水系统不足够完善，城市内涝不可避免地会导致极大的财产损失。因为起步较晚，所以多数城市不了解，对于海绵城市的建设也没有系统的方案，只在集中一些碎片化的建设项目上。（二）法律法规缺失。目前大环境而言，我国的对于海绵城市颁布的法律法规还不太完善，海绵城市建设没有统一标准和法律法规约束。地域环境不同在实际建设的过程中会有差异，因此没有可以参照的法规，只能摸着石头过河。实施工程的时候，没有详细的规划和技术标准，在建设周期和验收甚至是后期保养维护的时候也会有困难。23（三）改造进度困难。建设海绵城市在原有建设基础上改造，在改造过程中会有各种问题的产生。例如在老城区施工时原有基础设施老旧，绿化率过低，老小区的原住居民大部分是老年人也不懂海绵城市改造意义不支持改造，为项目带来阻碍等；在城市河道治理的综合整治过程中也会面临改造和原有基础设施如何进行融合，如何设计等问题。五、我国海绵城市发展策略（一）政府制定管理政策。由于涉及众多管理部门，需要政府制定明确分工责任体系，出台海绵城市建设政策，吸引更多城市参与建设。对于试点城市，应当根据当地的自然环境、城市建设、经济水平等，制定不同城市建设整体规划方案。政府主管协调管理，为建设提供方向，制定前期和后期管理政策和体系，借鉴国外成功案例，科学维护管理，对以后海绵城市建设起到督导作用。（二）建设人才队伍，推进技术创新。海绵城市的建设离不开人才，要加强研发中心建设，加紧人才梯队的建设。可以成立专业的海绵城市建设研发中心，吸引优秀技术人才开展深度研究。另外，可以组织专业技术人员培训与教育，加强对人才的全面培训，引进多元化人才。海绵城市建设技术创新从“滞、渗、蓄、净、用、排”六个方面入手。关于排水方面，现在排水技术过于传统，和海绵城市的排水着重点不同，海绵城市建设需考虑到排泄通道等大排水系统。除此之外，还要考虑各个城市自身的降水量、环境、气候等方面因素，找出侧重点，将海绵城市建设与自身特点相结合，为城市可持续发展做出建设。（三）灌输建设理念，获得民众支持。海绵城市的建设需要政府向民众普及宣传建设理念，获取民众支持。首先，建设项目主要目的是以人民利益为出发点，海绵城市是为了解决城市水危机，改善生态水环境，建设过程带来不便应该获取民众理解，大部分建设项目在老旧小区进行，土著的信任和理解更能推进建设。其次，也可以通过惠企手段获得企业的资金支持，企业可能会因为成本过高不愿投资，政府可以制定补贴策略，加大宣传力度，让企业明白海绵城市建设可以带来长远利益，提升土地价值，实现双赢局面。参考文献：1许敬新.排水防涝及海绵城市建设存在的问题及对策研究J.石河子科技，2022（2）.2赵辉，石芳，崔嘉晋.政府视角下海绵城市PPP项目运作模式选择研究J.河南工程学院学报（社会科学版）,2022(1).3廖秋阳.老旧小区海绵城市改造的挑战与解决措施J.福建建材，2022(2).4毕晓晴.住宅小区景观设计中海绵城市相关设计探讨J.山西建筑，2022(2).5温福顺，海绵城市在市政道路建设中的应用与研究J.黑龙江交通科技.2021(12).6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).7郑珊，邹弘晖，唐郁婷，等.武汉海绵城市的公众认知调研J.中国农村水利水电，2022（11）.8洪斌升，郑坚，夏瑛铭.台州湾新区海绵城市全域建设思路及策略J.黑龙江环境通报，2022(1).责任编辑杨贺Investigation on the Application of Sponge Technology in Urban Construction Based on Case Studies at Home and AbroadPan Heping Li Yao（Anhui Jianzhu University,Hefei,Anhui 230061）Abstract:In recent years,China s population has increased rapidly,and the urbanization process has beengreatly accelerated than before.Besides the economic growth,there are many ecological problems,mainly the shortageof urban water resources and water pollution.In recent years,the construction of sponge city has become the focus ofall walks of life,and it is also an important way to improve urban water ecology and enhance residents livingenvironment.Based on the present situation of sponge cities in China and application examples at home and abroad,this paper puts forward some suggestions and prospects for sponge technology in China.Key words:sponge city;case analysis;development tactics24