海绵城市建设中低影响开发设施应用策略

□文/刘爱珠

海绵城市是一种城市水系统综合治理模式，以城市水文及其伴生过程的物理规律为基础，以城市规划建设和管理为载体，有机结合“绿色、灰色基础设施”，充分发挥植被、土壤、河湖水系等对城市雨水径流的积存、渗透、净化和缓释作用，实现城市防洪治涝、水资源利用、水环境保护与水生态修复的有机结合，使城市能够减缓或降低自然灾害和环境变化的影响，具有良好的弹性和可恢复性［1］。

1 海绵城市内涵

海绵城市分为大海绵、中海绵、小海绵。所谓“大海绵”指绿海绵、蓝海绵，主要由规划部门来管理，通过在规划中管控绿线、蓝线来实现；“中海绵”指灰海绵，即传统意义上的市政基础设施，以单一功能的市政工程为主导，包括道路、管网系统，主要由城建部门负责管理；“小海绵”指低影响开发海绵，分布于建筑与小区、城市道路、绿地与广场等小海绵体。单个小海绵体微不足道，但成千上万个小海绵体拼成了大的海绵块。

海绵城市雨水系统与传统城市雨水系统的根本不同在于它增加了低影响开发雨水系统、超标雨水径流排放系统，形成了完整的雨水综合管理体系，对传统城市雨水系统的战略性完善，也是对城市规划建设方式的根本性改变，因此海绵城市建设的实质是城市发展方式的转变。

低影响开发雨水系统通过对雨水的渗透、储存、调节、转输与截污净化等功能，有效控制径流总量、径流峰值和径流污染，尽量减轻城市开发建设所带来的不利影响，维持场地开发前后水文循环状态、促进雨水资源化利用、减轻内涝风险等。

城市雨水管渠系统即传统排水系统设置目的是为了减少小规模降雨所带来的不便，降低重复出现的损坏及频繁的道路维护需求，与低影响开发雨水系统共同组织径流雨水的收集、转输与排放。

超标雨水径流排放系统一般通过综合选择自然水体、多功能调蓄水体、行泄通道、调蓄池、深层隧道等自然途径或人工设施构建，设置的目的是为了提高城市内涝防御能力，减少强降雨径流可能导致的重大人身财产损失。

2 低影响开发内涵

低影响开发是指按照对城市生态环境影响最低的开发建设理念，合理控制开发强度，在城市中保留足够的生态用地，控制城市不透水层的面积比例，最大限度减少对城市原有生态环境的破坏，同时，根据需求适当开挖河湖沟渠、增加水域面积，促进雨水的积存、渗透和净化。

3 低影响开发设施分类

低影响开发是指在城市开发建设过程中，通过分散的小型生态化设施，尽可能维持城市开发建设前后水文特征不变，有效缓解不透水面积增加造成的径流总量、径流峰值与径流污染增加等对环境造成的不利影响［2］。根据设施的主要功能分为渗滞设施、调节设施、储存设施、转输设施、截污净化设施五大类［3］。

3.1 渗滞设施

低影响开发渗滞设施是指低影响开发“蓄、滞、渗、净、用、排”中主要以“渗、滞”为主的设施，包括透水铺装（透水砖铺装、透水混凝土铺装、透水沥青铺装）、渗透塘、渗井、生物滞留设施、下沉式绿地［4］。重点是通过土壤缓慢下渗雨水、蓄滞雨水，减少雨水径流量，施工关键在于土方地基开挖：不得压实原土，在渗透率不满足要求的情况下，要对原土进行翻松。屋顶绿化作为屋顶的低影响开发设施，主要对雨水进行“滞”的作用，施工关键点是屋顶要做好防水。

3.2 储存设施

低影响开发储存设施是指低影响开发“蓄、滞、渗、净、用、排”中主要以“滞、用”为主的设施，包括蓄水池、雨水罐、雨水收集系统、湿塘。重点是雨季时储存雨水，非雨季时回用或缓慢排放，实现非常规水资源的合理利用，关键点是对初期雨水进行弃流或者在设施前端加上净化措施，施工时注意保持水质，以满足回用要求；同时，考虑储存设施通常荷载较大，为避免设施下沉，需要对地基进行夯实。

3.3 调节设施

低影响开发调节设施是指低影响开发“蓄、滞、渗、净、用、排”中主要以“滞、排”为主的设施，包括调节塘、调节池。主要功能是削减峰值流量，延缓峰值，功能较为单一，施工关键点是与雨水管渠的衔接要易于接入且易于超标雨水的溢流。

3.4 转输设施

低影响开发转输设施是指低影响开发“蓄、滞、渗、净、用、排”中主要以“排”为主的设施，包括植草沟、渗透管、渗透渠。主要功能是排放雨水，同时可作为其他各项低影响开发设施间的转输连接管，转输流速不可过小，也不可过大，施工关键点是控制坡度，若坡度过大，需设置消能坎。低影响开发转输设施可在施工期间作为降雨的雨水临时输水通道，但是降雨停止后，需重新进行场地平整，不能有低凹处，以避免积水。

3.5 截污净化设施

低影响开发截污净化设施是指低影响开发“蓄、滞、渗、净、用、排”中主要以“净”为主的设施，包括雨水湿地、生态驳岸、植被缓冲带、雨水土壤渗滤［5］。主要功能是通过土壤、填料、植被净化污染物，减缓雨水直接入管网和河道对水体造成的污染，因为具有净化功能的部分基本埋在地下，所以施工过程中要实现精细化管理，任何一种材料都要严格筛选、验收，不可碎片化和随意化。

4 低影响开发设施在道路工程中的应用

4.1 海绵道路内涵

海绵道路模拟自然水文循环过程，应用不同海绵技术措施，结合景观设计，通过有组织的汇流与转输，经截污等预处理后引入道路红线内或红线外绿地内并通过设置在绿地内的以雨水渗透、储存、调节等为主要功能的低影响开发设施进行处理［6］。在满足道路基本功能的前提下，城市道路低影响开发系统能够有效缓解道路径流、减少径流总量及峰值流量，改善城市道路及周边生态环境。

4.2 低影响开发设施应用

道路范围内采用的低影响开发设施主要以调蓄和截污为主，包括透水路面、下凹式绿化带、生态树穴、环保型雨水口、雨水弃流井、排水U槽、渗透溢流井、渗水盲沟（管）、排水式立缘石等，根据断面布局、市政管线的布置等条件组合设置［7］。

在道路绿化带或分隔带中设置设施，需根据当地降雨和地质条件计算具体尺寸，同时不同类型的设施从构造上对宽度有不同要求，因此对设置低影响开发设施的绿化带或分隔带的宽度在规范中不作具体规定，根据实际情况计算，满足所设置设施的宽度之和［7］。

当绿化带内设置雨水调蓄设施时，绿化带的宽度还应满足所设置设施的宽度要求［8］。设施带可与绿化带结合设置，但应避免各种设施间以及与树木的相互干扰。当绿化带设置雨水调蓄设施时，应保证绿化带内设施及相邻路面结构的安全，必要时，应采取相应的防护及防渗措施。

当需要在道路分隔带中设置雨水调蓄设施时，立缘石的设置形式应满足排水的要求［8］。为满足道路行车安全的需要，车行道边一般设置立缘石。

当在道路分隔带中设置下沉式绿地时，车行道雨水需汇集进入下沉式绿地，立缘石设置开口、开孔形式或间断设置，以满足路面雨水通过立缘石流入绿化带的要求。

道路横断面设计应优化道路横坡坡向、路面与道路绿带及周边绿地的竖向关系等，便于径流雨水汇入低影响开发设施。

路面排水采用生态排水的方式，也可利用道路及周边公共用地地下空间设计调蓄设施。路面雨水首先汇入道路红线内绿地，当红线内绿地空间不足时，可将道路雨水引入道路红线外城市绿地内的低影响开发设施进行消纳；当红线内绿地空间充足时，也可利用红线内低影响开发设施消纳红线外空间的径流雨水［9］。

人行道应采用透水铺装，非机动车道可采用透水沥青路面及透水水泥混凝土路面［9］。

5 结语

海绵城市建设是一项复杂的系统工程，提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来，优先考虑更多利用自然力量排水，建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市。