海綿城市，顧名思義，就是讓城市成為既可“吸水”又可“吐水”的海綿，如此一來，城市不再內(nèi)澇成災(zāi)，也不再“干渴”難解，城市內(nèi)澇的問題就能迎刃而解了。海綿城市是如何“吸水”又是如何“吐水”的，讓我們一起去探索其中的奧秘吧。

（圖源《知識(shí)就是力量》雜志）

海綿城市大有乾坤

近年來，中國(guó)的城市化進(jìn)程在不斷加快。受傳統(tǒng)粗放型發(fā)展模式的影響，道路被改造成硬化路面，也因此改變了原有的水生態(tài)，此外，城市自然“海綿體”（綠地、濕地、湖泊等）也遭到了破壞。

舉例來說，為了方便人車行走，避免泥濘，市政工程對(duì)道路等各種建設(shè)用地進(jìn)行硬化。還有的是為了節(jié)省兩岸土地，而不斷縮減河道斷面，圍填河、湖、灘涂及固有濕地等。原本能夠直接滲透到地下的雨水，由于暴雨的到來，就會(huì)被柏油、水泥阻擋，難以自行排除，加之城市排水管網(wǎng)負(fù)荷有限，大雨時(shí)只能依靠“末端集中”快速排除法，也就是靠管渠泵站等設(shè)施排水，但這種方法往往會(huì)造成逢雨必澇。

安徽宣城市郎溪縣因?yàn)楸┯陮?dǎo)致嚴(yán)重洪澇災(zāi)害

所謂海綿城市，其實(shí)是指讓城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時(shí)吸收、貯存雨水，而后進(jìn)行深層次的滲水和凈水，當(dāng)需要這些水資源時(shí)，再將蓄存的水釋放并加以利用。

“快排”模式與海綿城市對(duì)比圖（圖源《知識(shí)就是力量》雜志）

具體來說就是，從地上建筑開始，先從屋頂開始綠化，建立雨水收集裝置，這樣既能滯留、凈化雨水，還能起到節(jié)能減排的功效。降落的雨水就地“滯”留并蓄存，而后逐步滲透至地下，利用海綿城市中各類生物如水生植物、藻類、微生物等逐步降解水中污染物，從而“凈”化雨水，待條件成熟時(shí)，回用凈化后的雨水，緩解水資源短缺的現(xiàn)象，多余的雨水之后便由管網(wǎng)排出至附近水體。這樣一來，雨水通過湖泊調(diào)蓄、綠化等留一部分，通過排水管道排一部分，再通過凈水系統(tǒng)凈化一部分，集中排水的高峰壓力減輕了，城市內(nèi)澇的問題自然而然也就解決了。

“海綿城市”水循環(huán)收集與釋放（圖源《知識(shí)就是力量》雜志）

中外海綿城市大賞

中國(guó)：生態(tài)城中話生態(tài)

在中國(guó)天津的中新生態(tài)城，地面是由透水磚鋪設(shè)而成的，同時(shí)設(shè)置很多排水孔，降雨時(shí)，雨水透過排水孔和透水磚下滲的礫層流入道路的隔離綠化帶，通過綠植充分吸收水量，再流入地下雨水管網(wǎng)。

生態(tài)城中的錦廬生態(tài)公園建設(shè)成下沉式，為什么采取下沉式呢？因?yàn)檫@有利于雨水的收集和下滲，既可涵養(yǎng)地下水，還能緩解地面沉降、減少水澇。因此，公園每年共計(jì)可收集利用雨水約2800噸，收集好的雨水又可以用于灌溉、市政澆灑和沖洗用水，可謂是一舉多得。

兩側(cè)綠化帶可以收集85%的路面雨水（圖源《知識(shí)就是力量》雜志）

日本：雨洪調(diào)蓄池與滲水井“雙箭齊發(fā)”

在日本，政府出臺(tái)相關(guān)政策，正式將雨水滲溝、滲塘及透水地面作為城市總體規(guī)劃的組成部分，要求新建和改建的大型公共建筑群必須設(shè)置雨水就地下滲設(shè)施。

目前，日本最高的東京晴空塔就設(shè)計(jì)了地下蓄水池系統(tǒng)，其蓄水池能儲(chǔ)存7000噸雨水，可用作消防用水，作為應(yīng)急生活用水時(shí)可供應(yīng)東京墨田區(qū)23萬人使用一天。在大阪等大城市，也將陸續(xù)建設(shè)直徑十余米，長(zhǎng)數(shù)十千米的地下河，遇到汛情時(shí)，地下河將低洼地區(qū)雨水導(dǎo)入地下河，排入海中。

而在新城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中，每10000平方米城市新開發(fā)土地應(yīng)附設(shè)500立方米的雨洪調(diào)蓄池，并將公共場(chǎng)所如操場(chǎng)、綠地、公園、花壇、樓間空地建設(shè)成低于周邊地面0.5~1米的下沉式，加鋪透水路面或碎石路面和建滲水井，利于加速雨水滲流。一旦遭遇較大降雨，雨洪調(diào)蓄池與滲水井“雙箭齊發(fā)”，再加上透水路面，從而達(dá)到蓄滯雨洪的目的。

雨洪調(diào)蓄池（圖源《知識(shí)就是力量》雜志）

德國(guó)：城市雨水循環(huán)利用的三記“重拳”

德國(guó)的海綿城市建設(shè)位于世界前列，在德國(guó)的主要城市，雨水利用方式基本上有三種。

一是屋面雨水集蓄系統(tǒng)。收集的雨水經(jīng)簡(jiǎn)單處理后，達(dá)到雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，主要用于家庭、公共場(chǎng)所和企業(yè)的非飲用水，如街區(qū)公寓的廁所沖洗和庭院澆灑。

二是雨水截污與滲透系統(tǒng)。道路雨洪通過下水道排入沿途大型蓄水池或通過滲透補(bǔ)充地下水。另外，德國(guó)的城市街道雨洪管道口均設(shè)有截污掛籃，以攔截雨洪徑流攜帶的污染物。而城市地面使用可滲透地磚，以減小徑流。

采用可滲透地磚以減小徑流（圖源《知識(shí)就是力量》雜志）

三是生態(tài)小區(qū)雨水利用系統(tǒng)。小區(qū)沿著排水道修建可滲透淺溝，表面植有草皮，供雨水徑流時(shí)下滲。超過滲透能力的雨水則進(jìn)入雨洪池或人工濕地，作為水景或繼續(xù)下滲。

英國(guó)：鼓勵(lì)建造雨水收集系統(tǒng)

英國(guó)政府針對(duì)新建房屋設(shè)立1~6級(jí)的評(píng)估體系，要求所有新建房屋至少達(dá)到3級(jí)以上的可持續(xù)利用標(biāo)準(zhǔn)才能獲得開工許可，而其中非常重要的提升等級(jí)方式之一就是建設(shè)雨水回收系統(tǒng)。

從近幾年開始，英國(guó)政府為更有針對(duì)性地控制水資源利用效率，要求單一住房單元的居民每天設(shè)計(jì)用水量不超過125升，使得居民建立雨水回收系統(tǒng)的積極性大幅提升。

2012年落成的倫敦奧林匹克公園內(nèi)的主體建筑和林地在建設(shè)過程中就建立了完善的雨水收集系統(tǒng)，通過回收雨水和廢水再利用等方式，園區(qū)內(nèi)土地所有灌溉用水完全來自于雨水和經(jīng)過處理的中水。此外，公園還將回收的雨水和中水供給周邊居民使用。

荷蘭：水廣場(chǎng)中的蓄水奧秘

作為世界上地勢(shì)非常低的國(guó)家——荷蘭更是面臨著海水倒灌、洪水泛濫的威脅。港口城市鹿特丹就有高達(dá)6億升的降水量需要向外排出。在鹿特丹的市中心區(qū)域，因?yàn)榈貏?shì)低，人們已經(jīng)無法用挖渠引水的傳統(tǒng)方法，于是，便提出了水廣場(chǎng)的創(chuàng)想。

水廣場(chǎng)由兩個(gè)部分組成——運(yùn)動(dòng)場(chǎng)和其中的山形游樂設(shè)施。運(yùn)動(dòng)場(chǎng)相對(duì)于地平面下沉了一米左右，周圍是人們可以用來觀看比賽的臺(tái)階；山形游樂設(shè)施由多個(gè)處于不同水平面的可坐、可玩、可憩的空間組成。廣場(chǎng)的周邊則由草地與喬木圍合而成。

不下雨時(shí)，水廣場(chǎng)是一個(gè)較為干爽的空間，作為市民娛樂休閑之用。當(dāng)短時(shí)間的暴雨來臨時(shí)，暴雨只會(huì)淹沒水廣場(chǎng)的一部分，雨水在廣場(chǎng)中間匯成溪流與水池。若暴雨持續(xù)，水廣場(chǎng)將逐漸浸泛，直到運(yùn)動(dòng)場(chǎng)被淹沒，水廣場(chǎng)便成為一個(gè)蓄水池，蓄水池的蓄水總量最多可以容納1000立方米的暴雨。這樣一來，雨水不但不會(huì)蔓延到城市街道，也不會(huì)增加現(xiàn)存的排水系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。

雨停后，這些積蓄的雨水不會(huì)被白白浪費(fèi)，而是統(tǒng)一經(jīng)過地下管道輸送到污水處理中心，經(jīng)過反復(fù)凈化后成為市民生活用水。水廣場(chǎng)的防澇和雨水利用系統(tǒng)，大大緩解了城市下水道系統(tǒng)的壓力，又實(shí)現(xiàn)了雨水的循環(huán)再利用。

海綿城市2.0——智慧化海綿城市

智慧化海綿城市是將物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)加入到海綿城市中去，具體解決方案首先是對(duì)城市內(nèi)的智能設(shè)備和監(jiān)控設(shè)備安裝傳感器，布設(shè)地下水和溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)并實(shí)施在線監(jiān)測(cè)，同時(shí)了解水質(zhì)變化、地下水水位。

如遇降雨時(shí)，主要監(jiān)測(cè)不同區(qū)域的降雨情況，提供準(zhǔn)確的降雨數(shù)據(jù)，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)把實(shí)時(shí)信息傳輸?shù)匠鞘兄鞣?wù)器上。然后對(duì)景觀河、人工湖、蓄水池等重要海綿體進(jìn)行水質(zhì)水位監(jiān)測(cè)，掌握雨水積蓄狀況，確認(rèn)再生利用方式，掌握項(xiàng)目建成區(qū)的徑流量控制效果，再運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行模擬，并進(jìn)行模擬解決，最后選擇最優(yōu)方案，這樣才能在之后暴雨時(shí)及時(shí)應(yīng)對(duì)城市內(nèi)澇。

撰文| 田利強(qiáng)

責(zé)任編輯 | 陳天昊 岳煥琦

運(yùn)營(yíng)編輯 | 岳煥琦

質(zhì)量審核| 業(yè)蕾

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