摘要：海绵城市是系统解决内涝等城市水问题的一剂良药，是新时期城市发展理念的重要创新。文章以小寨区域海绵城市建设工程为例，从现状问题及成因分析、总体思路与建设目标、设计策略与规划布局、建设实施等方面探讨了西北地区特大城市建成区海绵化改造的策略，以期对国内老城区海绵化改造的全面展开提供有益借鉴。
关键词：海绵城市；内涝治理；雨洪资源利用；西安
引言
2013年12月12日至13日，习近平总书记在中央城镇化工作会议上首次提出“建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”。此后，国务院、住建部、财政部先后发布了系列关于海绵城市建设的政策文件，全国掀起了海绵城市建设的热潮。
2016年7月24日19时，西安市城区普降暴雨，最大降水雁塔区小寨区域达123毫米，超过50年一遇内涝防治标准。暴雨造成小寨十字积水严重，最高水位超过1米，私家车被淹、公交车被困、小寨地铁站被雨水倒灌、交通一度瘫痪，造成了较大的社会影响和经济损失。
灾害发生后，西安市市委、市政府要求按照海绵城市建设理念，解决小寨区域城市发展与水和谐共处的问题，作为国内老城区海绵化改造的试点，形成国内可复制、可推广的老城区海绵化改造经验。
1.现状问题及成因分析
1.1概述
西安，古称“长安”，世界四大文明古都之一，“丝绸之路经济带”的新起点，西北地区经济中心城市。小寨区域是西安市的次核心商业圈，但城市排水防涝等基础设施建设滞后、雨洪调蓄和应急管理能力不足，出现了较为严重的暴雨内涝灾害。
1.2内涝成因分析
（1）极端气候影响
经气象统计分析，7月24日小寨区域24小时雨量是1952年有观测记录以来城区雨量的最大值，超过了50年一遇重现期。
（2）地形条件的先天劣势
小寨区域整体坡度较小，高程变化不大，部分地区存在低洼点；小寨十字四周高中间底、呈碗底状，发生暴雨极易汇水。
（3）大排水系统的不健全
与小寨区域排水分区相关的皂河，现状排涝标准为5年一遇重现期。大环河近二十年未清淤，减小了有效行洪断面。大环河上游观音庙、桃园湖等现有调蓄设施被占用，严重影响了小寨区域排水能力。
（4）小排水系统的不顺畅
经过软件模拟评估，现状管网排水能力集中在1-2年，整体标准较低，难以满足水安全需要。
（5）区域海绵功能的丧失
在传统的“快速排水”和“集中处理”理念的影响下，小寨区域的建设未能维持土地开发前后水文特征的稳定性，现状建设用地的综合径流系数为0.71，大量的高蓄能建筑、硬质铺地和稀缺的绿地与水体，导致了区域海绵功能的丧失。
1.3黑臭水体成因分析
（1）存在雨污混流现象
皂河水质较差，部分断面水质为劣Ⅴ类。大环河主要收集雨水，但由于曲江段、翠华路段雨污分流不彻底，非汛期有污水排入，水质为劣 Ⅴ类。
（2）水生态功能先天不足
地表硬化率高，现状年径流总量控制率约为38%。道路、广场雨水面源污染较严重，主要污染物为COD、SS等。水域面积较少，开发强度高，水生态功能先天不足。
2.总体思路与建设目标
2.1总体思路
以解决小寨区域水安全方面的突出问题为主线，兼顾繁华城区水环境、水生态、水资源等普遍问题，在合理确定预期目标的基础上，采用海绵城市的建设理念，按照“收集雨水可利用、设控雨水能畅排、超标雨水有通道、管理措施易操控”的策略，构建LID低影响开发、雨水管渠、超标径流、海绵城市智慧管控四大系统，实现雨水从源头减排、过程控制、末端处理的全过程、全系统治理。
2.2建设目标
（1）水安全目标
城市雨水管渠系统排水能力由现状的1年～3年一遇提高到5年一遇标准；
城市内涝灾害防治重现期由现状的3年～5年一遇提高到50年一遇标准。
（2）水环境目标
完成大环河污水截流，SS削减率由现状的1%～2%提升至50%。
（3）水生态目标
年径流总量控制率由现状的38%提高至80%，城市热岛强度有所缓解。
（4）水资源目标
污水再生利用率不低于20%，雨水替代市政杂用水的比例大于10%。
3.设计策略
（1）完善雨水管网系统，增设多功能调蓄设施，疏浚排水通道，结合智慧管控，通过科学调度有效应对城市内涝风险。
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（2）改造区内基建设施，采用高新技术，结合景观效果，形成下沉式绿地、雨水花园、绿色屋顶及整体式透水铺装等海绵体综合系统，提高年径流总量控制率，有效控制面源污染，提升人居环境。
（3）设置蓄水模块，结合水质净化系统，提高雨水资源利用率；增设截污干管，利用现有污水处理厂，提高污水再生利用率。
（4）融合“水弹性”城市理念，构建海绵城市智慧雨水管控系统，统筹调度海绵体、雨水管渠、超标径流系统。
（5）应用生态系统法，平面绿化和立体绿化相结合，公共绿地、居住绿地、单位绿地同步改造建设，使灰绿体系相兼容，改善下垫面特性，缓解热岛效应。
（6）建设生态堤岸、湿地公园与人工湖泊，河湖内、外原位旁路水质净化提升系统，逐步提升皂河流域水生态系统的自然修复能力。
4.规划布局
（1）LID低影响开发雨水系统布局
根据管控分区，结合引导性指标，提出海绵改造措施，强化雨水的渗透、储存、调节、转输与截污净化等功能，有效控制径流总量、径流峰值和径流污染，实现水资源综合利用。
项目计划改造建筑与小区26处，其中透水铺装改造约73ha，下沉式绿地改造约16ha，绿色屋顶改造约11ha；改造市政道路人行道透水铺装16.5ha、非机动车道透水路面3.99ha、绿化带5.5ha；改造公共绿地广场24处，其中透水铺装改造约18ha，下沉式绿地改造约31ha；新建地上渗透塘9处，约2.9ha。
（2）城市雨水管渠系统布局
通过对现状雨水管渠排水能力分析，按照市政雨水管网设计标准、城市内涝防治重现期标准，设计排水管网改造或新建措施、抽排系统改造或新建措施，使传统排水系统与低影响开发雨水系统共同组织径流雨水的收集、转输与排放。
项目计划改造雨水干管3条，长5.5km；改造雨水支管14处，长8.1km；新增雨水干管（渠）2条，长9.74km；新增截污干管1条，长11.1km。
（3）超标雨水径流排放系统布局
针对降雨重现期大于市政雨水管网设计标准而小于城市内涝防治重现期标准的超标径流雨水，通过设计地下调蓄设施应对超标雨水径流，即构建自然水体、多功能调蓄水体、行泄通道、调蓄池、深部隧道等自然途径或人工设施。
项目计划新建育才中学、雁塔区政府、南大明宫、南三环长安立交多功能地下调蓄库4座（库容分别为7万m3、0.6万m3、1.5万m3、3万m3），改扩建丰庆湖（库容9万m3），新建美术学院、紫薇花园、植物园、纬零街调蓄池4座（调蓄库容分别为2万m3、1.5万m3、5万m3、1.5万m3），恢复观音庙地下调蓄库功能（库容2.6万m3），总调蓄容积33.7万m3。
（4）海绵城市智慧运维管控系统布局
为保障雨洪设施高效运行，融合“水弹性城市”理念，使用“物联网、大数据、云计算”等技术，以三维数字化模型为基础，以工程数据中心为核心，构建海绵城市智慧雨水管控系统，提升城市生态系统功能和应对城市洪涝等灾害发生的风险。
项目计划设置2台在线雨量计、6个温度监测站、9个进水节点监测站、10个排出口监测站、18个主要汇水分区节点监测站、16个内涝监控站、4个示范性蓄水池及小区设置站、6个调蓄池监测站、15个泵站监测站、37个典型项目监测站、4处典型设施监测站，建立完善的监测和预警体系，支持海绵城市建设与评估考核。
5.建设实施
2017年1月12日，项目通过环评审批；2月4日，通过可研报告审批；3月10日西安市市政府通过《小寨区域海绵城市PPP项目实施方案》。5月31日，项目完成社会投资人公开招标采购工作。7月4日上午，西安市暨小寨区域海绵城市建设开工动员大会召开，省委常委、市委书记王永康宣布开工，市长上官吉庆讲话要求，要紧密协作、优化服务，进一步厘清责任，密切配合，形成合力，主动当好“店小二”，为企业提供“五星级服务”，确保项目早竣工、早投用、早见效；要科学组织、精心实施，高标准规划设计，严格管理施工进度，全力打造经得起历史检验的精品工程。
6.结语
海绵城市是系统解决内涝等城市水问题的一剂良药，小寨区域海绵城市建设通过对雨水从源头到末端进行全过程分析及治理，采用绿色设施与灰色设施相结合、雨水管网系统与地下调蓄设施相补充的方式，分区截流客水、就地消纳，高水高排、低水低排，集防水、治水、用水为一体，实现设施功能的最大化，打造生态、安全、活力的“新小寨”。小寨区域海绵城市建设是西北地区特大城市建成区海绵化改造的重要实践，对国内老城区海绵化改造的全面展开，实现2030年80%城市建成区达到海绵指标要求具有重要的示范意义。
参考文献
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[5]车伍，张伟，李俊奇，等.中国城市雨洪控制利用模式研究[J].中国给水排水，2010，26（16）.
论文作者:李强
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第24期
论文发表时间:2018/1/22
标签：海绵论文; 城市论文; 雨水论文; 内涝论文; 径流论文; 小寨论文; 雨水管论文; 《建筑学研究前沿》2017年第24期论文;