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一、“
海綿城市”理論及背景概述
近年來(lái)，我們經(jīng)常從央視和各大媒體報(bào)道中，見(jiàn)到新興的
海綿城市項(xiàng)目成功落地，“
海綿城市”漸漸進(jìn)入人們的視野，成為熱點(diǎn)話題。
海綿城市是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)雨水帶來(lái)的自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，也可稱之為“水彈性城市”。其具體發(fā)展歷程如下：
2013年12月召開的《中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議》上，由習(xí)近平總書記首次提出。
2014年12月31日，根據(jù)習(xí)近平總書記關(guān)于“加強(qiáng)
海綿城市建設(shè)”的講話精神和中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議上，要求財(cái)政部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、水利部決定開展中央財(cái)政支持
海綿城市建設(shè)試點(diǎn)工作。
2015年10月，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)
海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，部署推進(jìn)
海綿城市建設(shè)工作。
2016在全國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)工作會(huì)議上，提出加快推動(dòng)
海綿城市建設(shè)。
2017年要抓好120個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目，現(xiàn)已有30個(gè)試點(diǎn)
海綿城市開展。
海綿城市的建設(shè)有效的緩解了城市內(nèi)澇，使城市水生態(tài)得以修復(fù)。對(duì)改善城市水環(huán)境、涵養(yǎng)城市水資源、提升城市綠化率、提高城市水安全及人民的生活質(zhì)量等，起到了至關(guān)重要的作用。
二、因地制宜是建設(shè)
海綿城市的核心
(一)海綿工程與城市管道的和諧性注重城區(qū)平衡
首先，要考慮到城市地質(zhì)基流情況，以及城市地下原有市政管線，在不影響既有水系統(tǒng)的前提下，將海綿工程具體化、有序化。海綿工程要結(jié)合城市內(nèi)部各小區(qū)、城市內(nèi)外居民區(qū)與商業(yè)區(qū)、待開發(fā)區(qū)域以及風(fēng)景園區(qū)等，在詳細(xì)掌握其排水管線狀況后，與海綿工程相結(jié)合，形成一張科學(xué)有序的綜合性排水、蓄水管廊。
(二)專項(xiàng)專攻結(jié)合不同地區(qū)的矛盾需求解決問(wèn)題
在建設(shè)
海綿城市時(shí)，需要結(jié)合城市的實(shí)際矛盾需求，針對(duì)性的處理
海綿城市建設(shè)工程，例如對(duì)于內(nèi)澇問(wèn)題嚴(yán)重的城市，應(yīng)該大規(guī)模收集該城市降水情況;在設(shè)計(jì)方案時(shí)，將主要降水滯留區(qū)著重標(biāo)示，采用科學(xué)的手段，讓降水“來(lái)也匆匆，去也匆匆”，緩解城市內(nèi)澇問(wèn)題。
再如，針對(duì)水資源匱乏區(qū)域，如北方城市等，應(yīng)在工程建設(shè)設(shè)計(jì)中，著重考慮
海綿城市工程中對(duì)于降水資源利用的問(wèn)題，注重降水的過(guò)濾與采集，并將其用在農(nóng)業(yè)灌溉、綠化建設(shè)、城市居民用水等方面。
(三)結(jié)合各門學(xué)科解決地形地貌矛盾
海綿工程的建設(shè)也應(yīng)根據(jù)當(dāng)前城市的地形地貌特征科學(xué)加以規(guī)劃，例如對(duì)于平原地區(qū)，采用平緩的管道鋪設(shè)方式，送水工程的穩(wěn)定性;對(duì)于山地、丘陵等起伏幅度較大區(qū)域，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有的排水管網(wǎng)以及現(xiàn)有技術(shù)情況進(jìn)行管道鋪設(shè)工程計(jì)劃。在設(shè)計(jì)管道的過(guò)程中，充分參考重力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、幾何學(xué)等學(xué)科，并且多聘用相關(guān)人才參與到管道的設(shè)計(jì)工程中，處理好雨水的匯水分區(qū)和排水分區(qū)的矛盾，不能片面的只考慮其中一方面。
(四)遵循“以人為本”理念降低影響
在
海綿城市的建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)將地方特色、文化、歷史、人文以及居民的出行、生活習(xí)慣等多種因素相結(jié)合，對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦挠绊懡档降停⑶冶M可能保護(hù)歷史文物等，同時(shí)可以依靠當(dāng)?shù)厝嗣竦牧α浚浞终莆债?dāng)?shù)貙?shí)際情況，與當(dāng)?shù)赜薪?jīng)驗(yàn)學(xué)者探討
海綿城市的建設(shè)以及海綿工程的設(shè)計(jì)等，雙方共同協(xié)作，促進(jìn)
海綿城市的順利建成。
三、滲濾系統(tǒng)是
海綿城市建設(shè)的關(guān)鍵
海綿城市建設(shè)有六字箴言“滲、滯、蓄、凈、用、排”，滲濾系統(tǒng)放在了首位。
海綿城市建設(shè)大部分的綠色基礎(chǔ)設(shè)施是依靠綠地的土壤下滲，下滲不了，再通過(guò)雨水倒流口或溢流口進(jìn)入滲井、滲管和滲濾系統(tǒng)中。這些綠色基礎(chǔ)滲濾設(shè)施在幾場(chǎng)暴雨過(guò)后，基本全部堵住，雨水無(wú)法下滲，導(dǎo)致積水，系統(tǒng)崩潰。因此在
海綿城市設(shè)計(jì)中應(yīng)著重的考慮綠色基礎(chǔ)設(shè)施的排泥和堵塞的問(wèn)題。
(一)滲濾系統(tǒng)的概念以及工作原理
滲濾系統(tǒng)其工作原理為：由部分填料或原始土壤，對(duì)地表徑流加以凈化，經(jīng)凈化后的積水經(jīng)由相關(guān)系統(tǒng)收集管道傳輸?shù)接晁芫W(wǎng)，或者直接滲透到土壤當(dāng)中，從而達(dá)到地表積水的循環(huán)傳輸與利用，削弱洪峰，并且地下徑流得以凈化。滲濾系統(tǒng)一般部署在住宅小區(qū)、公路綠化帶以及植物公園等地，不但可以循環(huán)利用水資源，并且能對(duì)城市起到一定的美化作用。
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圖1：國(guó)內(nèi)滲濾系統(tǒng)研究現(xiàn)狀框架圖
(二)滲濾系統(tǒng)現(xiàn)狀及解決措施
(1)滲漏系統(tǒng)堵塞及排泥排砂問(wèn)題考慮不足
目前國(guó)內(nèi)
海綿城市滲漏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，往往忽略了系統(tǒng)的堵塞問(wèn)題，以及未有專門的排泥排砂研究及規(guī)定。滲漏系統(tǒng)極易因地表粉塵或垃圾產(chǎn)生堵塞問(wèn)題，且由于未能定期排泥排砂，使整個(gè)滲濾系統(tǒng)的運(yùn)作遲緩，地表積水無(wú)法及時(shí)排出，管道的堵塞也會(huì)在一定程度上，影響城市的排水、水質(zhì)和水污染環(huán)境。
(2)土壤板結(jié)滲透性以及土壤滲濾性不足
土壤是組成滲濾系統(tǒng)的重要成分，土壤板結(jié)的滲透性直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的滲透率以及路面的透氣性。目前國(guó)內(nèi)
海綿城市的滲濾系統(tǒng)所用土壤，其滲透性較差，系統(tǒng)無(wú)法達(dá)到理想化效果;其次，土壤的滲濾性也直接關(guān)系到系統(tǒng)水循環(huán)的管理。對(duì)于一些水資源匱乏的地區(qū)來(lái)說(shuō)，滲濾系統(tǒng)可以將雨水或地表積水收集，經(jīng)科學(xué)處理后可再次使用，而目前工程用土壤的滲濾性也往往存在不達(dá)標(biāo)的狀態(tài)。
滲濾系統(tǒng)是
海綿城市建設(shè)的關(guān)鍵，所以應(yīng)加強(qiáng)滲濾系統(tǒng)的規(guī)劃與研究工作，為解決目前存在問(wèn)題，應(yīng)作出針對(duì)性處理。
首先，應(yīng)充分考慮到滲漏系統(tǒng)的堵塞問(wèn)題以及排泥排砂方式，加強(qiáng)綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)改善現(xiàn)狀：一方面，可利用遙感技術(shù)，對(duì)系統(tǒng)官網(wǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，并采用云計(jì)算技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)加以分析比對(duì)，在流量差值較大區(qū)域設(shè)置預(yù)警模塊，并著重分析流量異常的原因;另一方面，定期對(duì)管網(wǎng)及其預(yù)警點(diǎn)進(jìn)行日常維護(hù)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的排泥排砂技術(shù)，定期對(duì)管道進(jìn)行疏通，滲漏系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。其次，在土壤的選擇上，也應(yīng)該結(jié)合城市本地土壤特征，選用滲透性以、滲濾性高和保水率較好的土壤，必要時(shí)輔以營(yíng)養(yǎng)土和腐葉土，土壤透氣性的同時(shí)，提高系統(tǒng)濾水效果，促進(jìn)水資源的可再利用。必要時(shí)，對(duì)于土壤進(jìn)行改良，同時(shí)結(jié)合土壤生物和微生物輔以活化土質(zhì)，以保障土壤的活性和滲透性及保水性。
四、粗放式施工是
海綿城市建設(shè)的大忌
海綿城市需要精細(xì)化施工從而降低后期維護(hù)的成本，從而使得
海綿城市效果提升。其施工過(guò)程須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)劃進(jìn)行，否則就可能前功盡棄。
海綿城市建設(shè)必須專業(yè)施工隊(duì)伍來(lái)完成，杜絕粗放性施工。具體注意事項(xiàng)如下：
(一)解決現(xiàn)有施工材料問(wèn)題實(shí)行規(guī)范化管理
目前國(guó)內(nèi)的
海綿城市建設(shè)工程中，對(duì)于施工材料的管理尚不完善，存在以下幾項(xiàng)問(wèn)題：
1、材料選擇，以次充好，未按照要求嚴(yán)格執(zhí)行，材料報(bào)檢和送檢與實(shí)際使用時(shí)是不符合的。
2、滲濾系統(tǒng)所需材料均需級(jí)配材料，需要篩選和清洗，但實(shí)際施工時(shí)級(jí)配材料清洗和篩選是不合格的。
3、
海綿城市每一道施工環(huán)節(jié)均需要做保護(hù)措施，但實(shí)際施工時(shí)缺乏有效的保護(hù)措施。
結(jié)合材料應(yīng)用現(xiàn)狀，項(xiàng)目相關(guān)負(fù)責(zé)人應(yīng)該對(duì)施工材料的把控實(shí)行規(guī)范化管理，首先應(yīng)該注重材料的報(bào)檢與送檢工作，并嚴(yán)格按照規(guī)定審核材料的質(zhì)量，避免日后的施工過(guò)程中，因材料質(zhì)量不合格而使工程進(jìn)度與整體質(zhì)量受到影響。
其次，在材料的初采購(gòu)過(guò)程中，應(yīng)安排專人嚴(yán)格篩選材料源頭及質(zhì)量，并且材料均為級(jí)配材料，使其更好地發(fā)揮其作用。
后，對(duì)于
海綿城市工程建設(shè)的每一項(xiàng)施工環(huán)節(jié)，都應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)裝置，工人的安全及日后的投入使用。在施工過(guò)程中要嚴(yán)格杜絕表面工程，認(rèn)真搭建保護(hù)措施，并定期安排專人做巡檢工作。
(二)科學(xué)擬定施工方案嚴(yán)格把控施工環(huán)節(jié)
首先，組織專業(yè)技術(shù)人員與業(yè)內(nèi)專家，在經(jīng)大量走訪及實(shí)地調(diào)查工作后，盡可能收集部署
海綿城市當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛?、氣候情況以及既有市政管道或自然河流等數(shù)據(jù)情況，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)水平以及設(shè)計(jì)者的理論知識(shí)水平，
海綿城市施工方案的科學(xué)性與完整性。
工程開始之前，施工方與技術(shù)部共同研討施工方案，并且合理分配人員以及施工設(shè)備，人員包括施工人員、巡檢人員、顧問(wèn)人員等，施工設(shè)備包括挖掘機(jī)、打樁機(jī)、水平定向鉆等。
工程開始后，實(shí)行精準(zhǔn)的測(cè)量定位，做好挖基工作，在此過(guò)程中，要注意地下水的問(wèn)題：當(dāng)槽底存在流量較大的地下水時(shí)，應(yīng)停止用夯，并且回填天然級(jí)配砂石，工程基底的穩(wěn)定。
在施工過(guò)程中，要注意植被的選擇以及種植土厚度的標(biāo)準(zhǔn)、礫石層的厚度、透水盲管的鋪設(shè)、路緣石的開口道路情況、溢流雨水口情況以及透水的鋪裝工作。方案應(yīng)根據(jù)具體情況酌情進(jìn)行調(diào)整，工程的每一個(gè)環(huán)節(jié)都科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。
(三)提升工程質(zhì)量增加工程檢測(cè)頻率
增加工程檢測(cè)頻率與檢測(cè)項(xiàng)目，可以間接的提高整個(gè)
海綿城市建設(shè)工程質(zhì)量，檢測(cè)周期以周或月為單位，檢測(cè)項(xiàng)目可包括平面周線位置、基底標(biāo)高、基坑尺寸、混凝土強(qiáng)度、基礎(chǔ)地面高程、基礎(chǔ)頂面高程以及軸線偏位等。
并且在檢測(cè)之前，由相關(guān)檢測(cè)小組根據(jù)工程進(jìn)度情況、技術(shù)情況以及當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況，酌情設(shè)置規(guī)定值，并且提出允許偏差范圍，允許偏差范圍必須以不影響工程進(jìn)度以及施工安全為前提;檢測(cè)方法也可靈活變通，例如利用水準(zhǔn)儀測(cè)量基礎(chǔ)地面高程、標(biāo)尺丈量基坑尺寸等。
(四)秉承“人與自然和諧”施工理念做好環(huán)保工作
在項(xiàng)目施工團(tuán)隊(duì)中專門成立一個(gè)“環(huán)保小組”，該小組專門負(fù)責(zé)工程的環(huán)保巡檢工作，例如巡視水土情況、保持工作進(jìn)度、文明施工等，由小組組長(zhǎng)每隔一周進(jìn)行一次檢查工作，并且針對(duì)在巡視過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)指明與調(diào)整，并且對(duì)高度配合者，或者工作出色者給予獎(jiǎng)勵(lì)。
在巡視過(guò)程中，除了要巡視工程對(duì)于原有生態(tài)環(huán)境的破壞以外，還要注意工程廢棄土堆、殘?jiān)葟U物的處理，嚴(yán)禁向當(dāng)?shù)厮畮?kù)、河流中傾倒，并且嚴(yán)禁在植被覆蓋地區(qū)堆積，避免腐蝕原有植被。
五、管養(yǎng)維護(hù)是
海綿城市建設(shè)的保障
海綿城市的管養(yǎng)維護(hù)不是修剪花草這么簡(jiǎn)單，
海綿城市還需考慮后期維護(hù)如：透水材料維護(hù)、排泥設(shè)施維護(hù)、淤泥清理、植物修護(hù)和管養(yǎng)、護(hù)坡的安全性、河道的底泥狀況、河道湖泊的水質(zhì)監(jiān)控、地下水情的監(jiān)控、雨水調(diào)控能力監(jiān)控、土壤狀況監(jiān)控、土壤生物和微生物監(jiān)控等。分別如下：
(一)透水材料的維護(hù)
目前國(guó)內(nèi)
海綿城市建設(shè)工程所用透水材料主要為砂石，可采用高壓水槍進(jìn)行清理。
(二)排泥設(shè)施清理淤泥
對(duì)于淤泥的清理，可采用大流量沖洗或高壓水槍的沖刷，并且要在系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初，預(yù)估清淤高度，便于工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行清淤工作。
(三)植物修護(hù)和管養(yǎng)
工作人員應(yīng)及時(shí)對(duì)植被進(jìn)行修剪，并定期清除雜草，防止破壞植被地下根莖系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，削弱滲水功能。同時(shí)在修剪過(guò)程中，從美觀的角度出發(fā)，其具有一定的欣賞價(jià)值。
(四)護(hù)坡的安全性
加強(qiáng)護(hù)坡的巡視力度，定期確認(rèn)護(hù)坡土質(zhì)結(jié)構(gòu)、確認(rèn)護(hù)坡是否有所松動(dòng)，并且針對(duì)異常情況如坍塌等，及時(shí)進(jìn)行加固處理或上報(bào)。
(五)河道的底泥狀況與河道湖泊的水質(zhì)監(jiān)控
定期檢查河道淤泥情況，進(jìn)行疏通工程，可采用大流量水勢(shì)沖走河道底泥的方式，維持河道的暢通。
此外，采用抽樣檢查、分段檢查、分時(shí)段對(duì)比等方式，對(duì)城市原始河道及湖泊的水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，避免影響居民用水以及其內(nèi)的原始生物，將水質(zhì)變化控制在允許范圍以內(nèi)。
(六)地下水情的監(jiān)控
結(jié)合管網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況選擇檢測(cè)點(diǎn)位，并且設(shè)置地下水觀測(cè)計(jì)量裝置。檢測(cè)地下水情須嚴(yán)肅且謹(jǐn)慎，流量監(jiān)測(cè)工作應(yīng)持續(xù)不小于一年，且監(jiān)控頻次不小于15min/次，并運(yùn)用MIKE模型進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)算。
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