海綿城市理念的雨水濕地系統(tǒng)構(gòu)建探討

徐 萍

（張家口市清水河濱河公園管理處，河北 張家口 075000）

雨水季節(jié)，城市內(nèi)澇不僅對于城市的建設(shè)造成了影響，對于人們的日常生活也造成了影響，并且城市內(nèi)澇也是對水資源的一種消耗和浪費(fèi)。因此，在城市化建設(shè)不斷加快的背景下，逐漸將海綿城市理念作為城市建設(shè)的核心，形成符合海綿城市理念下的雨水濕地系統(tǒng)，這樣不僅解決了城市內(nèi)澇的問題，也在最大限度上對雨水進(jìn)行收集和再利用，以此避免水資源消耗和浪費(fèi)的問題，緩解水資源緊張所帶來的壓力，并且也為城市的建設(shè)以及保證人們的日常生活等方面，提供了最大程度上的支持。

1 海綿城市理念分析

海綿城市理念是近幾年城市建設(shè)發(fā)展的一個(gè)重要理念，主要是指城市能夠像海綿一樣，可以快速適應(yīng)環(huán)境的變化以及在應(yīng)對自然災(zāi)害方面具有一定的彈性[1]。在降雨的時(shí)候，可以具有吸水、蓄水、滲水、凈水等功能，并且在城市需要水資源的時(shí)候，可以將儲存的水進(jìn)行釋放加以利用，這樣可以有效緩解水資源緊張的問題，滿足城市日常的用水需求。同時(shí)，海綿城市理念主要是基于“生態(tài)優(yōu)先”的原則，并且將自然途徑與人工措施相互結(jié)合，這樣在保證城市排水防洪安全的前提下，還可以有效實(shí)現(xiàn)雨水收集、存儲、滲透和凈化，加強(qiáng)對雨水資源的回收再利用，避免雨水資源產(chǎn)生大量的消耗和浪費(fèi)，并且對生態(tài)環(huán)境也進(jìn)行維護(hù)，實(shí)現(xiàn)良好的生態(tài)效益。

2 傳統(tǒng)雨水系統(tǒng)常見的一些問題

盡管傳統(tǒng)雨水系統(tǒng)在很大程度上解決城市內(nèi)澇的問題，但是城市內(nèi)澇問題依舊存在[2]。同時(shí)，傳統(tǒng)雨水系統(tǒng)所存在的一些弊端，在長期使用中，也逐漸顯現(xiàn)出來，這些弊端對城市的建設(shè)以及人們的日常生活還是造成了一定的影響。下面就對傳統(tǒng)雨水系統(tǒng)中常見的一些問題，進(jìn)行了分析和闡述。

2.1 初期雨水面污染

初期雨水面污染是雨水系統(tǒng)中，最為常見的一項(xiàng)問題，主要是因?yàn)橛晁疀_刷下墊面沉積物中的污染物，并且這些污染被雨水吸收。同時(shí)，雨水吸收后的污染物會隨著地表徑流進(jìn)入城市管網(wǎng)中，這樣在不存在初期雨水截留的排水體制下進(jìn)入受納水體，造成受納水體污染負(fù)荷增加，或者進(jìn)一步形成黑臭，嚴(yán)重影響了城市環(huán)境的質(zhì)量。

2.2 城市內(nèi)澇問題

傳統(tǒng)雨水系統(tǒng)僅僅是依靠雨水管網(wǎng)對雨水進(jìn)行吸收和排放，但是這僅僅針對一般的降雨量，一旦發(fā)生暴雨、長降雨以及強(qiáng)降雨等方面，傳統(tǒng)雨水系統(tǒng)便無法及時(shí)進(jìn)行吸收和排放，這樣城市內(nèi)澇問題依舊存在。同時(shí)，在暴雨、長降雨以及強(qiáng)降雨等背景下，洪峰流量以及常規(guī)的雨水徑流都不能及時(shí)的進(jìn)入管網(wǎng)中的話，內(nèi)澇點(diǎn)就會形成，進(jìn)而導(dǎo)致城市內(nèi)澇問題的產(chǎn)生。另外，城市內(nèi)澇問題一旦產(chǎn)生，就會導(dǎo)致城市交通癱瘓，嚴(yán)重影響了人們的日常出行，甚至情況較為嚴(yán)重的話，還會引發(fā)交通安全事故的產(chǎn)生。

2.3 雨水資源的消耗與浪費(fèi)

雨水是水資源中一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容，做好該方面的儲蓄與利用，可以大大緩解城市水資源緊張的問題，最大程度上滿足城市用水需求[3]。但是，傳統(tǒng)雨水系統(tǒng)對雨水資源的消耗與浪費(fèi)是非常大的，主要是通過截留管網(wǎng)，將雨水直接引入污水處理廠，經(jīng)過嚴(yán)格的處理，將其排入河流、湖泊等方面，這樣便無法回收利用，以此造成雨水資源的消耗。

3 雨水濕地系統(tǒng)構(gòu)建的主要對策

為了解決傳統(tǒng)雨水系統(tǒng)所帶來的問題，并且滿足城市在海綿城市理念下的建設(shè)需求，加強(qiáng)雨水濕地系統(tǒng)構(gòu)建是非常必要的。那么，在雨水濕地系統(tǒng)構(gòu)建的時(shí)候，需要注重以下幾個(gè)方面。

3.1 雨水濕地系統(tǒng)規(guī)劃

在雨水濕地系統(tǒng)構(gòu)建之前，做好整體的系統(tǒng)規(guī)劃，是保證雨水濕地系統(tǒng)構(gòu)建效果的關(guān)鍵。那么，在雨水濕地系統(tǒng)規(guī)劃構(gòu)建的時(shí)候，首先需要根據(jù)所構(gòu)建區(qū)域地下的實(shí)際情況，合理的規(guī)劃排水系統(tǒng)，需要對地形進(jìn)行充分的利用，并且結(jié)合實(shí)際情況，加強(qiáng)對自然坡度的利用，這樣做的目的是以最短的距離將排水設(shè)施靠近水源。其次，在雨水濕地系統(tǒng)規(guī)劃的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)基于實(shí)際情況，嚴(yán)格落實(shí)各個(gè)層級規(guī)劃中所確定的低影響開發(fā)控制目標(biāo)、指標(biāo)以及技術(shù)要求等方面，這樣可以大大提升雨水濕地系統(tǒng)構(gòu)建的效果。最后，還需要對管網(wǎng)的渠道水力進(jìn)行計(jì)算，在計(jì)算的時(shí)候，一般情況下是將均勻流作為基礎(chǔ)。在選擇滿流狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算的話，那么應(yīng)當(dāng)根據(jù)計(jì)算劃分排水流域，并且與城市管線規(guī)劃方案結(jié)合，對管道平面布置以及現(xiàn)場實(shí)際需求所設(shè)置的檢查并進(jìn)行全方位的檢查，這樣主要是避免發(fā)生堵塞，避免城市內(nèi)澇問題的產(chǎn)生。

3.2 生態(tài)資源的利用

在海綿城市理念的背景下，雨水濕地系統(tǒng)構(gòu)建需要加強(qiáng)對生態(tài)資源的利用，這樣不僅可以避免對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響，還可以在一定程度上降低雨水濕地系統(tǒng)構(gòu)建的成本，實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益[4]。那么，生態(tài)資源的利用主要包括：建設(shè)綠色屋頂、建設(shè)生態(tài)道路、建設(shè)生態(tài)景觀等方面，具體的內(nèi)容如下。

（1）建設(shè)綠色屋頂。主要是將新建的屋頂或者可以改造的屋頂進(jìn)行綠化處理，將屋頂形成一個(gè)生態(tài)景觀，這樣不僅可以有效攔截、吸收進(jìn)入建筑雨水立管的雨水，也為建筑工程構(gòu)建良好的綠化效果，提升環(huán)境質(zhì)量，維護(hù)環(huán)境生態(tài)平衡，可謂是一舉兩得。（2）建設(shè)生態(tài)道路。其實(shí)，建設(shè)生態(tài)道路也是對自然資源的一種利用，主要是將新建的道路或者可以改造的城市硬化道路進(jìn)行滲水路面改造，一般是以透水材料鋪設(shè)路面、預(yù)埋快速透水管、調(diào)整道路等，或者在道路的兩邊構(gòu)建綠化帶，這樣可以有效避免雨水在道路上發(fā)生滯留，影響道路的正常使用，為人們的日常出行，帶來了便利的條件。（3）建設(shè)生態(tài)景觀。加強(qiáng)生態(tài)景觀建設(shè)，可以大大提升雨水濕地系統(tǒng)的構(gòu)建效果，完全滿足海綿城市理念。常見的生態(tài)景觀有：雨水花園、生態(tài)公園、生態(tài)廣場、下沉式綠地等方面，并且加強(qiáng)生態(tài)景觀的建設(shè)，可以在雨季的時(shí)候，對雨水進(jìn)行儲蓄，旱季的時(shí)候，可以將雨水進(jìn)行釋放，為城市補(bǔ)充水源，也在一定程度上美化了城市，維護(hù)生態(tài)環(huán)境的平衡性。

3.3 構(gòu)建雨澇預(yù)警

在海綿城市理念的背景下，構(gòu)建雨澇預(yù)警可以大大提升雨水濕地系統(tǒng)的構(gòu)建效果，主要是因?yàn)橛隄愁A(yù)警可以對降雨情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并且做出響應(yīng)，確保城市內(nèi)澇問題解決的及時(shí)性。那么，在構(gòu)建雨澇預(yù)警的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)注重以下幾個(gè)方面。（1）需要根據(jù)當(dāng)?shù)爻鞘械臍夂蛞约邦A(yù)計(jì)的降雨量、雨季時(shí)間等方面，構(gòu)建雨澇信息化機(jī)制，并且需要對監(jiān)測手段進(jìn)行改建，形成在線監(jiān)測實(shí)時(shí)系統(tǒng)，這樣可以針對雨季的降雨量及時(shí)的做出判斷，以便做出相應(yīng)的預(yù)防和調(diào)整，避免城市內(nèi)澇問題的產(chǎn)生。（2）需要在城市低洼的地區(qū)、泵站出水口、重要管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)、主要道路以及橋梁等方面，設(shè)置實(shí)時(shí)監(jiān)管設(shè)備，這樣可以隨時(shí)掌握城市降雨情況[5]。同時(shí)，針對河道，需要對水位變化進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管，這樣可以準(zhǔn)確的獲取降雨量的實(shí)際情況和信息，根據(jù)該方面做出相應(yīng)的調(diào)整，進(jìn)而提升雨水濕地系統(tǒng)構(gòu)建的效果。

3.4 人工濕地

雨水濕地系統(tǒng)構(gòu)建的時(shí)候，人工濕地作為一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容，做好該方面，可以大大提升雨水濕地系統(tǒng)構(gòu)建的效果，避免城市出現(xiàn)內(nèi)澇問題，促使城市實(shí)現(xiàn)良好的生態(tài)環(huán)境。

（1）需要根據(jù)水力負(fù)荷的計(jì)算，確定人工濕地的面積，那么在計(jì)算的時(shí)候，其公式為A=Q/Nq公式中的Q 為污水流量（m3/d）、Nq為水力負(fù)荷m3（m2·d），A 為人工濕地面積（m2）。例如：某雨水濕地系統(tǒng)工程建設(shè)的時(shí)候，水力負(fù)荷為0.8m3（m2·d），基于計(jì)算公式，可以確定本工程人工濕地所建設(shè)的面積為100000m2。同時(shí)，人工濕地建成以后，經(jīng)過潛流濕地系統(tǒng)處理以后的水質(zhì)，基本上是可以達(dá)到出水水質(zhì)目標(biāo)的，并且表流濕地對污水的處理主要起到去除剩余污染物和水質(zhì)活化及穩(wěn)定調(diào)節(jié)的功能，避免對周圍環(huán)境造成嚴(yán)重的影響，實(shí)現(xiàn)良好的生態(tài)環(huán)境，充分的展現(xiàn)了人工濕地存在的意義。（2）人工濕地構(gòu)建的時(shí)候，還需要注重基質(zhì)的選擇，主要是指對污染物可以起到過濾、沉淀、吸附等功能。同時(shí)，主要是以礫石、砂子、煤渣等材料為主。以某雨水濕地系統(tǒng)工程為例，主要是以礫石為主要填料，并且將少量沸石和煤渣等材料作為輔助，這樣可以對污染物進(jìn)行有效的過濾和去除。但是，在人工濕地基質(zhì)構(gòu)建的時(shí)候，需要注重填料的尺寸，一般情況下填料層的粒徑為5mm～30mm 之間，孔隙率為30%～40%之間，其厚度在120cm 左右，以此保證人工濕地的功能性。（3）植物合理的選擇，可以大大提升人工濕地過濾、去污的效果。一般情況下，人工濕地主要是以水生植物為主，并且需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐那闆r以及所適合生長的水生植物，這樣才能保證人工濕地構(gòu)建的效果。同時(shí)，結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r，確定水生植物類型以后，應(yīng)當(dāng)考慮水生植物的生長期，這樣主要是做好不同水生植物類型的合理搭配，以此實(shí)現(xiàn)良好的功能，大大提升雨水濕地系統(tǒng)構(gòu)建質(zhì)量。某雨水濕地系統(tǒng)工程，結(jié)合當(dāng)?shù)氐那闆r選擇合適的水生植物。但是，考慮到水生植物的生長周期，還選用其它植物作為輔助，這樣可以有效提升雨水濕地系統(tǒng)構(gòu)建的效果。

表1 雨水濕地系統(tǒng)評價(jià)

4 雨水濕地系統(tǒng)構(gòu)建評價(jià)以及效果

在雨水濕地系統(tǒng)構(gòu)建完成以后，需要進(jìn)行評價(jià)，根據(jù)評價(jià)結(jié)果得出其優(yōu)勢，只有各個(gè)方面都達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以后，符合海綿城市理念下城市發(fā)展的趨勢才能使用，這樣才能充分體現(xiàn)雨水濕地系統(tǒng)存在的價(jià)值，其價(jià)值和優(yōu)勢如下。

4.1 雨水濕地系統(tǒng)構(gòu)建評價(jià)

其實(shí)，雨水濕地系統(tǒng)構(gòu)建評價(jià)的時(shí)候，主要是以層次分析法為主，是將一個(gè)復(fù)雜的問題，根據(jù)各個(gè)方面之間的隸屬關(guān)系，形成一個(gè)層次結(jié)構(gòu)來分析，這樣可以將分析問題的難度進(jìn)行簡化，并且逐層進(jìn)行分解，得出復(fù)雜問題的求解結(jié)果，以此做出評價(jià)。

（1）在雨水濕地系統(tǒng)構(gòu)建評價(jià)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)從目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層方面展開，其中目標(biāo)層為雨水濕地系統(tǒng)構(gòu)建方案的評價(jià)，準(zhǔn)則層為成本投資、凈流量消減效果、污染物消減效果等方面，并且它也是目標(biāo)層和指標(biāo)層之間的一個(gè)重要連接紐帶，這樣可以準(zhǔn)確的分析出整體的效果，如表1所示。（2）根據(jù)各個(gè)指標(biāo)之間的聯(lián)系以及重要程度，需要給出一個(gè)指標(biāo)間重要程度比較矩陣，并且利用相關(guān)軟件計(jì)算矩陣的特征向量，對其結(jié)果再進(jìn)行檢驗(yàn)，這樣可以準(zhǔn)確評價(jià)出雨水濕地系統(tǒng)構(gòu)建是否符合海綿城市理念發(fā)生的需求以及是否解決城市內(nèi)澇問題，實(shí)現(xiàn)良好的城市生態(tài)環(huán)境。

4.2 雨水濕地系統(tǒng)的主要優(yōu)勢

雨水濕地系統(tǒng)對于城市建設(shè)來說，具有非常明顯的優(yōu)勢，可以有效避免對環(huán)境的影響，減少城市內(nèi)澇問題的產(chǎn)生，降低對資源的消耗，下面針對雨水濕地系統(tǒng)的優(yōu)勢，進(jìn)行了詳細(xì)的描述和解析。

（1）在海綿城市理念下，雨水濕地系統(tǒng)主要是在傳統(tǒng)雨水系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上，對低影響雨水系統(tǒng)以及超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng)等方面進(jìn)行綜合考慮，促使雨水濕地系統(tǒng)中的各個(gè)子系統(tǒng)呈現(xiàn)相互補(bǔ)充、相互依存的一個(gè)狀態(tài)。同時(shí)，將自然途徑和人工途徑相互結(jié)合，以此形成一個(gè)新型的雨水系統(tǒng)，這樣可以有效解決城市內(nèi)澇的問題，也避免雨水資源的消耗與浪費(fèi)。（2）雨水濕地系統(tǒng)在功能方面也有著很大的提升，主要有下滲回補(bǔ)、消減峰值流量、雨洪調(diào)蓄、水質(zhì)凈化、儲存再利用等方面，這樣可以有效解決城市用水緊張的問題，滿足城市用水的需求。雨水濕地系統(tǒng)的構(gòu)建，對自然資源加大利用力度，這樣可以避免對城市造成嚴(yán)重的影響，解決傳統(tǒng)雨水系統(tǒng)存在的問題以后，還可以盡可能的實(shí)現(xiàn)良好的生態(tài)環(huán)境，保證人們?nèi)粘Ｉ畹谋憷?，進(jìn)而促進(jìn)城市發(fā)展的進(jìn)程。

5 結(jié)束語

城市內(nèi)澇問題是當(dāng)前城市發(fā)展中，重點(diǎn)需要解決的一個(gè)問題，并且在海綿城市理念的背景下，通過利用雨水濕地系統(tǒng)，可以有效解決該問題，并且也對雨水進(jìn)行儲存，以備旱季的時(shí)候使用，降低對水資源的消耗與浪費(fèi)，也盡可能的保障人們?nèi)粘３鲂械姆€(wěn)定性與安全性。同時(shí)，雨水濕地系統(tǒng)的構(gòu)建，通過對自然資源的利用，可以避免傳統(tǒng)雨水系統(tǒng)對環(huán)境所造成的影響，實(shí)現(xiàn)良好的生態(tài)環(huán)境，進(jìn)而為城市的建設(shè)與發(fā)展，提供了最大的支撐與保障。