“海綿城市”概念在城市排水設計中的應用探究

【摘要】為了有效解決城市中關于“雨洪內澇”問題，我國
提出了的一種新型城市建設模式——海綿城市。通過有關城市排
水設計研究機構的研究證明，“海綿城市”概念的應用，對城市發
展內涵起到重要作用。基于此，從傳統城市建設過程中排水設計
的不足出發，闡述海綿城市的概念及其應用原則，對海綿城市概
念在城市設計中的實際運用及相關案例進行分析，希望能為城市
建設排水設計提供借鑒。
【關鍵詞】海綿城市；城市建設；排水設計
城市排水系統是處理、排除城市污水的重要工程設施系統，
也是城市中公用設施的重要組成部分。城市排水系統作為城市總
體規劃的重要部分，主要由排水管道與污水處理廠兩部分組成。
在實施污水、雨水分流制基礎上，污水由排水系統中的排水管道
收集，送至污水處理后，排入水體回收利用，雨水徑流由排水管
道進行收集后會就近排入水體。基于海綿城市理念的排水設計可
有效避免內澇災害的發生，并對雨水資源充分利用。
1 海綿城市概念及其應用原則
1.1 概念
所謂“海綿城市”即城市相當于海綿，在適應城市生態環境
與應對雨水方面具有良好的“彈性”，一旦下雨就能夠通過吸、蓄、
滲和凈等一系列環節及時排除路面的積水，需要時也可以將存蓄
的雨水釋放出來加以循環利用。
1.2 應用原則
在建設“海綿城市”排水設計過程中，應遵守生態優先原則，
把自然途徑和人工措施有機結合起來，在保障城市排水防澇安全
的條件下，實現在城市內部雨水積存。但需要注意的是，“海綿城
市”建設并不是推倒重來，替換傳統的排水建設系統，而是在傳
統排水系統設計的基礎上進行減負和補充，充分發揮城市自身職
能，實現資源的優化配置。
2 海綿城市的應用現狀
隨著城市化進程的加快，不透水地面面積逐漸增加。大量的
使用不透水地面不僅會增加雨水徑流量的堆積，在遇到暴雨時無
法有效的排水，造成內澇。而且雨水徑流因排放不暢等原因會受
到污染，當污染水進入到自然水體后會造成更大的影響。另外，
不透水地面面積會降低雨水的重復利用率，大部分降水經排水系
統直接排放，沒有很好的利用雨水。以排為主的城市雨水排放方
式已經不適用于我國現在水資源短缺的局面。在這些因素共同的
影響下，雨洪管理最理想的情況是實現雨水的積存、滲透和凈化，
從而提高雨水的重復利用率，保護生態環境的同時解決水資源短
缺的現象，海綿城市也由此誕生。海綿城市給排水系統最大的作
用就是解決不同時期不同程度的自然降雨，將其有效的吸收儲存，
使城市免于遭受內澇的影響，同時將自然降水充分利用起來，建
立和諧的水文生態環境。海綿城市的概念是在國外提出并開始實
踐的，其使用效果良好。
3 海綿城市的實現策略
3.1 改變排水觀念，就地滯洪蓄水
基于海綿城市理念的排水系統是在最短時間內最快排出地表
水徑流。但這種快速排出地表水徑流的方式會對部分地區造成水
量過多的問題，因此各處水源便會集中向地勢較低的地方匯集，
從而增大了洪澇災害的發生概率。對于這種情況可進行雨水引流
設計，可以有效使徑流向湖泊與濕地匯集，最終有效轉化為地下
水資源。尤其是在居民生活的區域，可以通過建造蓄水池的方式，
將雨水進行儲蓄、處理后轉化為居民觀賞用水或生活用水，從而
充分滿足居民的用水需要。
3.2 加強對城市規劃設計的重視
海綿城市建設注重綜合目標實現，要求加強對城市規劃設計，
強調自然水文條件保護，有效整合、統籌規劃已有自然資源，充
分利用城市綠地和水系空間，確定城市低影響開發地區，遵循設
計基本原則，將具體要求與設計內容融入城市建設排水設計中，
達到多重徑流雨水控制目的，以此恢復城市良性水循環利用系統。

3.3 改變設計理念，強化蓄水能力
（1）降低綠化標高，提升路面標高。在目前的城市規劃設計
中，路面的高度明顯低于綠化帶的高度，因此在雨后，地面會聚
集大量雨水并順勢流到城市的道路排水系統中，這樣便會對水資
源的儲存存在阻礙。由于雨水流經綠化帶總會帶走大部分泥土，
這也會對道路與排水系統造成極大污染。為了解決這些問題，改
變道路與綠化帶之間的相對高度可有效保證雨水流入綠化帶。（2）
構建雨水花園。在城市規劃過程中，大多建設已經成型，因此要
根據地方的實際狀況進行綠化區域的建設。比如，具備可持續發
展價值的雨水花園，在美化環境的同時還可以凈化空氣，并起到
良好的蓄水作用。（3）構建綠色屋頂。綠地具備極強的蓄水作用，
因此可以利用這一設計理念來構建綠色屋頂。首先，在緩解徑流
壓力方面，綠色屋頂可以有效避免洪澇災害的發生；其次，雨水
蒸發量增加，綠色屋頂可以大幅度提升空氣質量。對于不適合構
建綠色屋頂的區域來說，通過對屋頂雨水的引流可以讓雨水進入
地面蓄水池中，最終完成對雨水的存儲。
3.4 基于城市規劃體系設計
在設計給排水系統前，需要充分了解所在城市的未來規劃，
將其作為設計依據。同時綜合城市發展的速度，分析近年來用水
情況，構建平衡用水模式，科學的設計供水方案。在滿足排水功
能的基礎上，最大程度的利用水資源。海綿城市屬于新型管理模
式，其排水系統也是一項系統性的復雜工程，需要綜合供水、防
洪、防澇以及環境保護等多方面因素考慮，統籌規劃，以確保方
案設計真正滿足發展需求，然后分階段完善排水系統。
3.5 加強專業性技術研究
給排水系統是一個城市的基礎設施，其質量嚴重影響城市的
后期綜合發展水平。但是給排水系統工程的建設周期長、投資較
大，對建設措施及規劃方案的要求較高。尤其是海綿城市的發展
在我國仍處于初級階段，可參考的經驗很少，具有較強的不確定
性。另外給排水體系屬于公益建設，雖然對城市生活環境建設有
幫助，但是資金與建設資源的吸收力度不夠。若要加強海綿城市
給排水系統建設，要重視薄弱環節，從專業角度出發，結合目前
現有的經驗，完善相關內容，提高建設效果。
4 基于海綿城市理念的排水系統設計案例
4.1 項目概述
某市機場道路是城市快速路，在本文的案例中取K6+300-
K7+018 這一段距離，長度為0.7km。該段道路的地下區域屬于南
北方向的隧道，YK6+472.362-YK7+018 為明挖段地下通道。在地上
部分的YK6+472.362-YK6+766.8 依據停車場設計，YK6+766.8-
YK7+018 是轉盤，在轉盤與下穿通道之間可利用4 個匝道進行連接。
4.2 基于海綿城市理念的設計方案
（1）調節水池與景觀、調蓄功能結合要保證在轉盤范圍內的
雨水最終匯集到排洪渠中，對于左側雨水可利用截水溝，對于右
側雨水要建設調節水池，可同時滿足排水與觀賞的需求。左側水
池具備觀賞性，可有效維持穩定水位，并在暴雨中起到良好的調
節作用。可在地勢較低處建立雨水口，可及時將水輸送到水池中。
（2）合理設計蓄水池。
5 結語
基于海綿城市理念構建排水系統，不僅可以節約水資源，還
可以形成對水資源的合理利用，是推動我國可持續發展的重要手
段。因此要加強基于海綿城市理念構建城市排水系統的力度，不
斷整合雨水源頭控制措施、排水管網與集中處理雨水設施，從而
實現節約水資源、景觀美化、提升城市建設水平等多方面效益。
參考文獻：
[1]楊陽，林廣思.海綿城市概念與思想[J].南方建筑，2015，
03：59-64.
[2]李思.排水模型和LID 技術在海綿城市中的應用[D].清華
大學，2015