基于海綿城市理論的地下水庫(kù)工程設(shè)計(jì)

(煙臺(tái)市城市水源工程管理局，山東 煙臺(tái) 264000)

在海綿城市建設(shè)上，無(wú)論參考北美、西歐經(jīng)驗(yàn)，還是中東、日本模式，都有其適用性和局限性，不能照搬、移植，應(yīng)一切從實(shí)際出發(fā)，充分考慮我國(guó)國(guó)情、發(fā)展階段以及自然地理特征和氣候條件，根據(jù)城市自身特點(diǎn)和自然稟賦，通過(guò)借鑒、吸收和改進(jìn)、創(chuàng)新來(lái)建設(shè)城市海綿體。

1 海綿城市基本理論

1.1 理論的產(chǎn)生和發(fā)展

海綿城市是一項(xiàng)新生事物，目前正處于探索和實(shí)踐階段,其理論萌芽起源于城市雨洪管理。國(guó)外在20世紀(jì)70年代開始了該理論的研究與實(shí)踐[1],包括美國(guó)的最佳管理措施(BMP)及低影響開發(fā)(LID)體系、澳大利亞的水敏城市設(shè)計(jì)(WSUD)、英國(guó)的可持續(xù)排水系統(tǒng)(SUDS)、新西蘭的低影響城市設(shè)計(jì)和開發(fā)(LIUDD)、日本的雨水貯存滲透(RSI)等理論。我國(guó)對(duì)城市雨洪管理理論的研究則相對(duì)較晚。進(jìn)入21世紀(jì)后，不少學(xué)者開始借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家城市雨洪管理的先進(jìn)理論和成熟經(jīng)驗(yàn)，開展了相關(guān)研究和實(shí)踐，取得了一定成果。但國(guó)內(nèi)的城市基礎(chǔ)設(shè)施和管理體系與國(guó)外差別較大，難以形成全面的、系統(tǒng)的、完整的城市雨洪綜合管理理論。近幾年來(lái)，受極端氣候頻現(xiàn)、城鎮(zhèn)化發(fā)展加快及環(huán)境承載能力不足等因素影響，我國(guó)城市普遍面臨的水資源短缺、水環(huán)境污染、水生態(tài)惡化、水災(zāi)害加劇等問(wèn)題日益凸顯，特別是眾多城市內(nèi)澇造成了嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。這些問(wèn)題的集中爆發(fā)，充分說(shuō)明了我國(guó)城市水循環(huán)出現(xiàn)了嚴(yán)重問(wèn)題。為應(yīng)對(duì)這一系列愈演愈烈的水安全問(wèn)題，海綿城市的概念逐漸浮出水面。2011年，董淑秋等[2]學(xué)者在《基于“生態(tài)海綿城市”構(gòu)建的雨水利用規(guī)劃研究》一文中首次明確提出海綿城市的概念；2013年，習(xí)近平總書記在中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議上發(fā)表講話時(shí)提出要建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”的總體要求；2014年10月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建》(下文簡(jiǎn)稱《指南》)[3]；2015年8月，水利部印發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)水利工作的指導(dǎo)意見》[4]；同年10月，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》[5]。海綿城市理論在國(guó)家政策層面得到了豐富和完善，其外延在城市雨洪管理的基礎(chǔ)上有了進(jìn)一步拓展，涵蓋了城市防洪除澇、水資源保障和水生態(tài)環(huán)境治理3方面重要內(nèi)容，形成了符合我國(guó)國(guó)情的、具有中國(guó)特色的、易于推廣和普及的城市治水理論。

1.2 理論的內(nèi)涵和本質(zhì)

海綿城市是用海綿的基本特性比擬城市的基本功能，其內(nèi)涵主要包括3方面：①?gòu)棌?fù)性。城市作為一個(gè)復(fù)雜的巨型系統(tǒng)，應(yīng)該具備一定的魯棒性，在遭受自然破壞或部分功能失效后能夠自行修復(fù)而繼續(xù)運(yùn)行。②保水性。城市的土地(水系、土壤、植被)應(yīng)具備收集、調(diào)蓄、儲(chǔ)備水資源的功能。③濾凈性。城市的土地應(yīng)具備對(duì)雨污水過(guò)濾、涵養(yǎng)和自然凈化的功能。海綿城市的這3方面功能對(duì)我國(guó)當(dāng)前面臨的城市內(nèi)澇頻發(fā)、水資源短缺和利用率低、水生態(tài)惡化等城市水問(wèn)題具有特殊意義，海綿城市在本質(zhì)上是一種城市水系統(tǒng)綜合治理模式。

1.3 存在的問(wèn)題和改革方向

(1)解決城市水問(wèn)題，應(yīng)將城市水系統(tǒng)作為海綿城市的建設(shè)重心。《指南》中構(gòu)建的技術(shù)路線及當(dāng)前各地政府宣傳建設(shè)的海綿城市試點(diǎn)都側(cè)重于中小尺度的城市開發(fā)，僅將城市水系定位為超標(biāo)雨洪水徑流排放系統(tǒng)的組成部分[6]。如果單一從中小尺度措施入手，對(duì)于應(yīng)對(duì)常規(guī)降雨所帶來(lái)的面源污染具有一定效果，對(duì)于應(yīng)對(duì)極端天氣帶來(lái)超標(biāo)準(zhǔn)洪水則顯得力不從心[7]。應(yīng)充分認(rèn)識(shí)城市河湖水系和地下水系統(tǒng)在海綿城市建設(shè)中的基礎(chǔ)性作用[8]，將城市水系統(tǒng)提升到海綿城市建設(shè)的戰(zhàn)略核心地位。

(2)破解城市水循環(huán)失調(diào)，恢復(fù)良性水循環(huán)，要充分依靠系統(tǒng)治理工程。當(dāng)前在海綿城市試點(diǎn)建設(shè)過(guò)程中，輿論宣傳和學(xué)術(shù)研究主要聚焦在單一化措施上，包括透水鋪裝、綠色屋頂、下凹綠地、植被緩沖帶、雨水濕地、蓄水池等[9-10]，治理措施零散、破碎、不成規(guī)模，難以形成整體治理效應(yīng)。要想統(tǒng)籌協(xié)調(diào)現(xiàn)有傳統(tǒng)排水設(shè)施與新建城市海綿體、各行業(yè)與各專業(yè)、綠色與灰色基礎(chǔ)設(shè)施之間的關(guān)系，系統(tǒng)治理水資源短缺、水環(huán)境污染、水生態(tài)惡化、水災(zāi)害加劇等問(wèn)題，必須充分認(rèn)識(shí)和依靠系統(tǒng)治理工程。

(3)灰綠結(jié)合，充分利用工程措施的引導(dǎo)作用。海綿城市理論強(qiáng)調(diào)充分利用土壤、植被、水系的自然滲透、積存和凈化能力，讓自然發(fā)揮主導(dǎo)作用。但在實(shí)踐過(guò)程中往往被誤讀，部分學(xué)者認(rèn)為“海綿”即是以景觀為載體的水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施，應(yīng)將城市水文條件恢復(fù)到原始狀態(tài)，推出“綠色基礎(chǔ)設(shè)施萬(wàn)能論”和“傳統(tǒng)灰色基礎(chǔ)設(shè)施無(wú)用論”，進(jìn)而否定工程措施[9]。中國(guó)城市人口和建筑密集，暴雨強(qiáng)度高，污染物排放量大、來(lái)源廣，僅靠自然調(diào)蓄和凈化是難以實(shí)現(xiàn)雨洪高標(biāo)準(zhǔn)管理的。海綿城市建設(shè)應(yīng)該在區(qū)域、流域、城市及片區(qū)等不同尺度上，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)灰-綠基礎(chǔ)設(shè)施，使其有機(jī)結(jié)合，從而激活自然生態(tài)系統(tǒng)，發(fā)揮自然之力。

(4)兼收并蓄，高效利用現(xiàn)有傳統(tǒng)灰色蓄排系統(tǒng)。低影響開發(fā)的外延在源頭削減的基礎(chǔ)上拓展增加了中途轉(zhuǎn)輸和末端調(diào)蓄[3，10]，主要包括：綠色屋頂、下凹綠地、植草溝、植被緩沖帶、前置塘、濕塘、滲透塘、調(diào)節(jié)塘、雨水濕地、蓄水池、蓄水池，在城市新建區(qū)大量設(shè)置這些設(shè)施尚且易于推行，而設(shè)置在土地集約、建筑密布、街道縱橫、管線交錯(cuò)的老城區(qū)，要么受到空間限制，要么需要大拆大建，勞民傷財(cái)，這與最大限度減少對(duì)城市生態(tài)環(huán)境破壞的低影響開發(fā)建設(shè)理念背道而馳。建設(shè)城市新海綿體應(yīng)具有一定的包容性，要充分利用現(xiàn)有傳統(tǒng)灰色蓄排系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行改造升級(jí)，使其發(fā)揮應(yīng)有的價(jià)值。

2 地下水庫(kù)工程簡(jiǎn)介

2.1 概 念

地下水庫(kù)與地表水庫(kù)相對(duì)應(yīng)，是利用天然地下儲(chǔ)水空間興建的集水資源調(diào)控、雨洪資源利用和水生態(tài)環(huán)境修復(fù)于一體的生態(tài)水利樞紐工程[11]，是自然環(huán)境和諧型的水系統(tǒng)治理工程。地下水庫(kù)強(qiáng)化了地表水與地下水的相互聯(lián)系與轉(zhuǎn)化，既調(diào)節(jié)了地表水資源，也調(diào)蓄了地下水資源，實(shí)現(xiàn)了地表水和地下水的聯(lián)合利用。

2.2 分 類

地下水庫(kù)的分類方法較為廣泛，按是否有地下截滲壩，可分為：有壩、無(wú)壩地下水庫(kù)2類；按地下水埋藏條件不同可分為：潛水、承壓水和混合型地下水庫(kù)3類；按儲(chǔ)水介質(zhì)的不同，可分為：松散孔隙介質(zhì)、基巖裂隙介質(zhì)、巖溶介質(zhì)地下水庫(kù)3類；按工程規(guī)模，可分為：大(1)型、大(2)型、中型、小(1)型、小(2)型5類[12]。

2.3 根本目標(biāo)

地下水庫(kù)根本目標(biāo)是：在豐水期將地表余水通過(guò)人工回灌促滲等手段，補(bǔ)給到地下儲(chǔ)水構(gòu)造中進(jìn)行涵養(yǎng)、凈化，改變了水資源的空間分布；枯水期使用豐水期的儲(chǔ)水，改變了水資源的時(shí)間分布。因此可以說(shuō)，地下水庫(kù)是以調(diào)節(jié)水資源時(shí)空分布兼有改善水生態(tài)環(huán)境凈化水體而使其適應(yīng)人類需求為根本目標(biāo)。無(wú)論在內(nèi)涵、功能還是目標(biāo)方面，地下水庫(kù)工程與海綿城市建設(shè)框架高度契合，是一類應(yīng)該進(jìn)行進(jìn)一步研究和發(fā)展的低影響、環(huán)境和諧型生態(tài)工程。

3 海綿城市中地下水庫(kù)工程建設(shè)框架

3.1 可行性

我國(guó)城市中人口和建筑密集，城市水系往往受限于用地條件約束，修建地面排蓄水場(chǎng)所、恢復(fù)地表河道在實(shí)際操作中難度較大、可操作性不強(qiáng)[13-15]。因此，我國(guó)部分大城市將目光轉(zhuǎn)向地下，通過(guò)新建大型地下排蓄系統(tǒng)，強(qiáng)化雨洪排蓄能力。例如，廣州開展了深隧排水工程試驗(yàn)段的建設(shè)，北京規(guī)劃建設(shè)上百千米的東西地下蓄排水廊道，上海將在蘇州河下開建深達(dá)60余米的地下深層排水調(diào)蓄管道系統(tǒng)，深圳市也規(guī)劃建設(shè)沿海深層排水隧道。這種以龐大而完善的地下蓄排、截污凈化等基礎(chǔ)設(shè)施作為基礎(chǔ)的雨洪管理方式，在絕大多數(shù)的非一線城市卻往往因?yàn)樨?cái)力條件而難以推行，可以說(shuō)我國(guó)絕大部分城市目前不具備建設(shè)像國(guó)外地下雨洪調(diào)蓄海綿體的條件[15]。而地下水庫(kù)工程為建設(shè)中國(guó)特色的城市海綿體提供了嶄新的更加可行的思路[16]。

雨洪資源具有短時(shí)性、高強(qiáng)度、突發(fā)性的特點(diǎn)，城市下墊面高度隔水化，過(guò)境雨洪水很難滲透進(jìn)入地下儲(chǔ)水空間，這要求我們應(yīng)該從改善下墊面透水性、延長(zhǎng)滲透時(shí)間和加大滲透壓力方面下功夫[17-19]。地下水庫(kù)工程采用透水鋪裝和雨水收集系統(tǒng)，可加強(qiáng)城市下墊面的雨水徑流入滲能力；通過(guò)地表攔蓄系統(tǒng)加強(qiáng)對(duì)地表徑流攔蓄能力，延長(zhǎng)雨洪滯留時(shí)間，提高入滲量；通過(guò)加壓回灌系統(tǒng)，快速將雨洪水注入地下儲(chǔ)水空間，提高回灌效率。

3.2 工程措施

“肚大口小，能容難進(jìn)，引用困難”是以往對(duì)地下水庫(kù)的特點(diǎn)描述。主要是受以往技術(shù)及資金限制，未能將相關(guān)配套工程建設(shè)到位而致。地下水庫(kù)工程是一項(xiàng)以自然系統(tǒng)為主體、以人工措施為引導(dǎo)的系統(tǒng)工程，要想其在海綿城市建設(shè)中充分發(fā)揮“滲、滯、蓄、凈、用、排”的系統(tǒng)治理效益，就必須建設(shè)相應(yīng)配套工程。地下水庫(kù)的相應(yīng)配套工程包括：地表攔蓄系統(tǒng)、陸域雨水收集系統(tǒng)、回灌補(bǔ)源系統(tǒng)、地下蓄水系統(tǒng)、取水系統(tǒng)、水環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、污水排放及處理系統(tǒng)等。

3.2.1 地表攔蓄系統(tǒng)

主要指攔河閘壩工程，如橡膠壩、溢流壩等,其中較為常用且工程效益較好的是橡膠壩工程。通過(guò)對(duì)橡膠壩袋充排水(或氣)來(lái)使壩體起落，從而控制河水流量。

由于我國(guó)降雨多集中于汛期，地表水庫(kù)攔蓄水量受庫(kù)容所限，有相當(dāng)一部分洪水白白流走，最終入海成為棄水，并為下游城市增加防洪負(fù)擔(dān)。應(yīng)因地制宜根據(jù)城市自身的水系格局和水資源稟賦，合理設(shè)置閘壩堰等壅水工程及旁側(cè)湖等滯洪工程攔蓄地表水，將汛期雨洪水儲(chǔ)存在地下儲(chǔ)水空間中，從而破解降水量隨時(shí)間分布的不均勻性，并通過(guò)生物化學(xué)的自然凈濾功能凈化涵養(yǎng)水源，待枯水期取用?？稍诔鞘泻拥涝O(shè)置橡膠壩、溢流壩工程等攔蓄工程，通過(guò)分段設(shè)置多級(jí)橡膠壩階梯式攔蓄河道中的來(lái)水。一方面，合理設(shè)置壩體溢流，形成的人工瀑布，既可增強(qiáng)景觀效果，其曝氣作用又可在一定程度上凈化水質(zhì)；另一方面，在確保河道防洪要求及基流生態(tài)需水量的基礎(chǔ)上，增加城市水景觀，提高地表水向地下水的轉(zhuǎn)化率，有效增加地下水入滲補(bǔ)給量。此外，還可利用河道周邊采砂坑、牛軛湖等根據(jù)需要修建河道旁側(cè)湖、漏水水庫(kù)和沼澤濕地，形成瓜蔓式流域結(jié)構(gòu)，設(shè)置生態(tài)浮島、曝氣設(shè)施，增加城市水域面積率及防洪、滯洪能力和水體自凈能力，提高地表水與地下水的水力聯(lián)系及洪水下滲能力。

3.2.2 陸域雨水收集系統(tǒng)

陸域雨水收集系統(tǒng)包括雨水收集、轉(zhuǎn)輸和調(diào)蓄設(shè)施，是對(duì)地下水庫(kù)的地表攔蓄系統(tǒng)的有效補(bǔ)充，通過(guò)在建筑屋頂設(shè)置集雨設(shè)施、生物滯留設(shè)施，在廣場(chǎng)、綠地、小區(qū)設(shè)置雨水管渠、雨水罐、蓄水池、調(diào)節(jié)塘、滲透塘等設(shè)施，將雨水資源有效分散蓄滯。

3.2.3 回灌補(bǔ)源系統(tǒng)

回灌補(bǔ)源是地下水庫(kù)除徑流滲漏補(bǔ)給外的一項(xiàng)重要補(bǔ)給來(lái)源，回灌補(bǔ)源系統(tǒng)是地表水向地下水快速轉(zhuǎn)化的樞紐，是地下水庫(kù)工程能否高效運(yùn)行的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，是地下水庫(kù)工程應(yīng)用于海綿城市建設(shè)的核心工程。按照是否加壓回灌，可分為自然入滲回灌和加壓回灌2大類。

自然入滲回灌設(shè)備和程序簡(jiǎn)潔，建設(shè)和運(yùn)行成本低廉，可與陸域雨水收集系統(tǒng)對(duì)接，廣泛應(yīng)用在城市廣場(chǎng)、道路、綠地、小區(qū)和水系中，主要通過(guò)設(shè)置透水鋪裝以及滲池、滲渠、滲井、滲管，修建漏水水庫(kù)、雨水花園，在河道中設(shè)置生態(tài)護(hù)岸、生態(tài)濕地、滲透塘等措施，利用地表水和地下水之間的水頭差，就地回灌或?qū)⒅苓厖^(qū)域徑流雨洪水消納回灌貯存在地下儲(chǔ)水空間。

加壓回灌是近幾年發(fā)展起來(lái)的快速回灌技術(shù)，在水源充足且地面弱透水層較厚的地區(qū)設(shè)置深層回灌井，通過(guò)增壓水泵將雨洪水集中注入地下儲(chǔ)水空間，補(bǔ)給承壓含水層或埋藏較深的潛水含水層。可采用取水-回灌兩用井，并利用井群調(diào)控雨洪，不僅不受地形條件限制，而且提高了雨洪徑流的調(diào)蓄容量和調(diào)配靈活性，提高了地表水與地下水之間的轉(zhuǎn)化效率，便于實(shí)現(xiàn)地下水系與地表水系互連互通和聯(lián)合調(diào)蓄，從而完善城市防洪排澇體系。對(duì)于大范圍短時(shí)強(qiáng)降雨(3 h內(nèi)降雨量>30 mm)，應(yīng)采取強(qiáng)排結(jié)合加壓回灌雙管齊下的應(yīng)急措施，通過(guò)排灌泵站對(duì)城市澇洼區(qū)洪澇水進(jìn)行強(qiáng)排入河、加壓回灌入地下水庫(kù)，同時(shí)將攔河閘壩坍落泄洪。

3.2.4 地下蓄水系統(tǒng)

地下蓄水系統(tǒng)是指地下水庫(kù)工程的地下蓄水實(shí)體及其庫(kù)區(qū)邊界，地下蓄水實(shí)體是庫(kù)區(qū)邊界范圍內(nèi)由巖土的孔隙、裂隙或溶隙構(gòu)成的相對(duì)封閉的地下儲(chǔ)水空間；庫(kù)區(qū)邊界可分為底部圍巖邊界、上下游斷面邊界和頂部界面。理想的地下水庫(kù)邊界條件是：水能進(jìn)得來(lái)、留得住，要求底部圍巖和下游斷面邊界透水性要差，不利于水的泄出；上游和頂面邊界滲透性要好，有利于補(bǔ)給地下水。如果天然邊界不明顯或有阻隔海水入侵的需要，可通過(guò)修建地下截滲壩來(lái)確定邊界條件。隨著我國(guó)地基處理技術(shù)不斷發(fā)展，地下截滲壩建造技術(shù)也逐漸走向成熟，當(dāng)前高噴灌漿、帷幕灌漿及機(jī)械成槽筑防滲墻等是常用的地下截滲壩建造方式。當(dāng)前最為經(jīng)濟(jì)而高效的方式是充分利用城市超采地下水形成的降落漏斗進(jìn)行儲(chǔ)水，降落漏斗邊緣即為儲(chǔ)水邊界。

3.2.5 取水系統(tǒng)

指用于抽取地下水庫(kù)中地下水，具體工程形式包括：各種開采井、集水廊道及取水泵站等附屬構(gòu)筑物。對(duì)于回灌水質(zhì)較好，不需要含水層自然凈化的，則可與回灌井合并設(shè)置，不但可節(jié)約成本，而且對(duì)于防止淤堵也有一定作用。

3.2.6 水環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

地下水庫(kù)的儲(chǔ)水主體位于地下，水環(huán)境要素變化不夠直觀，要保證地下水庫(kù)可持續(xù)正常運(yùn)行，可根據(jù)實(shí)際情況建立水環(huán)境信息采集系統(tǒng)，對(duì)地下水動(dòng)態(tài)和環(huán)境變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。有條件的城市還可開展進(jìn)一步研發(fā)和建設(shè)，使地下水庫(kù)工程成為學(xué)科交叉、部門協(xié)同、產(chǎn)業(yè)集合、科技創(chuàng)新的平臺(tái)。采用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)+等技術(shù)，掌握城市雨洪運(yùn)動(dòng)乃至水循環(huán)基本規(guī)律，為管理人員提供必要的決策支持；利用地理信息系統(tǒng)(GIS)、智能監(jiān)控、遠(yuǎn)程遙感技術(shù)，加強(qiáng)暴雨洪澇預(yù)報(bào)預(yù)警，對(duì)橡膠壩工程蓄泄、取水-回灌兩用井抽水和回灌、雨污分流工程排污及水處理進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，從而建立比較完善的地下水庫(kù)實(shí)時(shí)運(yùn)行調(diào)度管理系統(tǒng)，包括信息采集、傳輸、分析、加工、決策、控制、反饋等方面，實(shí)現(xiàn)城市水系統(tǒng)智能化、網(wǎng)格化、精細(xì)化管理。

3.2.7 污水排放及處理系統(tǒng)

主要指為防止地表、地下水污染而采取的污水收集、處理、排放工程和垃圾處理工程。對(duì)城區(qū)實(shí)施雨污分流工程，對(duì)生產(chǎn)生活廢污水，通過(guò)專門排污管道，經(jīng)污水處理達(dá)標(biāo)后才能排放入河。

3.3 技術(shù)路線

利用地表攔蓄系統(tǒng)和陸域雨水收集系統(tǒng)，將地表徑流(包括地表水庫(kù)泄洪及調(diào)引客水)通過(guò)回灌補(bǔ)源系統(tǒng)及地表水庫(kù)和攔蓄系統(tǒng)的滲漏補(bǔ)給回灌進(jìn)入地下蓄水系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)多年調(diào)蓄、生物化學(xué)凈化過(guò)濾作用，待水體水質(zhì)達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)，再根據(jù)需要通過(guò)取水系統(tǒng)取用。基于海綿城市理論框架的地下水庫(kù)工程與大氣之間的水系統(tǒng)循環(huán)過(guò)程見圖1。

圖1 地下水庫(kù)工程主導(dǎo)的海綿城市水循環(huán)過(guò)程Fig.1 Water circulation of sponge city dominated by underground reservoir project

3.4 效益評(píng)估

在海綿城市中建設(shè)地下水庫(kù)工程具有以下幾個(gè)方面優(yōu)越性。

3.4.1 建設(shè)、運(yùn)行管理成本低

(1)城市土地寸土寸金，而地下水庫(kù)不占用寶貴的城市地表土地資源，不涉及征地、拆遷和移民。

(2)地下水庫(kù)通過(guò)地基處理即可完善防滲邊界條件，與地表水庫(kù)建設(shè)攔河大壩相比，建造成本和技術(shù)難度都低得多，有的地下水庫(kù)甚至具有天然邊界和儲(chǔ)水能力，而無(wú)需修筑地下攔蓄工程，因此地下水庫(kù)的建設(shè)及運(yùn)行管理成本很低。

3.4.2 水資源利用率高

(1)地下水庫(kù)所儲(chǔ)存水體不受日照和風(fēng)力的作用，因而在長(zhǎng)期儲(chǔ)存過(guò)程中的蒸發(fā)損失可忽略不計(jì)，地表水庫(kù)年蒸發(fā)量超過(guò)1 000 mm。而我國(guó)北方干旱地區(qū)非汛期地表水庫(kù)蒸發(fā)損失極大，甚至超過(guò)降水量。

(2)將雨洪資源回灌補(bǔ)給疏干的地下水降落漏斗，不但加大城市防洪排澇能力，還可進(jìn)行多年調(diào)節(jié)，豐蓄枯采，以豐補(bǔ)歉，作為戰(zhàn)略儲(chǔ)備水源地；在南水北調(diào)沿線城市還可作為調(diào)水配套工程，將客水儲(chǔ)備起來(lái)，增加長(zhǎng)距離調(diào)水效益。

3.4.3 對(duì)生態(tài)環(huán)境不利影響小

(1)地下水庫(kù)利用地下封閉空間儲(chǔ)水，可較大程度減少地表環(huán)境對(duì)地下水體的擾動(dòng)及污染，儲(chǔ)水層綜合過(guò)濾機(jī)能及生物化學(xué)作用具有涵養(yǎng)水源、凈化水質(zhì)等功能。

(2)可恢復(fù)地下水位，消減因超采地下水形成的降落漏斗、地面沉降、塌陷、地裂縫，沿海地區(qū)還可阻止海水入侵，改善水文地質(zhì)條件和生態(tài)環(huán)境，恢復(fù)濕地和河流基流，修復(fù)水生態(tài)功能。

(3)沒(méi)有潰壩、崩塌、滑坡等地表水庫(kù)常見地質(zhì)災(zāi)害，泥沙淤積問(wèn)題不突出，也不破壞魚類洄游的生態(tài)環(huán)境。

4 結(jié) 語(yǔ)

中國(guó)各城市自然地理和社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況的多樣性及水問(wèn)題現(xiàn)狀和成因的不同決定了各城市間海綿體建設(shè)的差異性。不可生搬硬套所謂“模式”，應(yīng)因地制宜、實(shí)事求是地根據(jù)城市實(shí)際情況做好前期調(diào)研工作后，方可實(shí)施建設(shè)。本研究提出的應(yīng)用地下水庫(kù)系統(tǒng)工程作為城市海綿體的海綿城市建設(shè)思路具有可操作性，其設(shè)計(jì)理論科學(xué)、合理、有效，為海綿城市建設(shè)提出了完整而高效的系統(tǒng)治理體系，且提供了切實(shí)可行的水工程技術(shù)支撐和行之有效的良性水循環(huán)保障，對(duì)今后海綿城市建設(shè)具有指導(dǎo)意義。

地下水庫(kù)工程是多種水系統(tǒng)治理工程的有機(jī)集成，其內(nèi)涵、功能及目標(biāo)完全吻合海綿城市的建設(shè)要求，以城市水系統(tǒng)為核心的海綿城市建設(shè)必將成為大勢(shì)所趨，地下水庫(kù)系統(tǒng)工程具有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用空間。