摘要：城市像一个有机的生态系统，水循环是整个城市生态系统的重要环节，它的功能的变化会影响到整个生态系统的健康。有机的生态系统的影响要素不仅仅是自身的内在要求，而且受到地球水循环的影响。城市管理者和建设者应该从制定政策鼓励发展绿色建筑、优化配置水资源、验证推广新技术、注重管理方法与技术措施等方面推进基于水循环的城市雨水利用。整体性的研究对于了解和建设海绵城市具有重要的意义。
关键词：水循环；海绵城市；生态原则
改革开放以后，我国政府始终将焦点放在发展经济方面，现代化城市快速发展，而与此同时城市自然生态环境遭受严重破坏，雨水规划利用不合理造成一些地区发生严重洪涝灾害，而另一些地区又面临着水资源短缺的困境。雨水资源化是现代化城市解决水危机的一个重要途径，应采取科学有效的方法，提高雨水的收集和利用率，补偿城市自然生态环境，构建生态景观水体，提高海绵城市的环境效益。
一、海绵城市的发展概况
现有的许多关于雨水资源化的设计与研究基本上都是从具体的工程及项目的角度入手来进行研究的，但是从整体上和多目标来解决雨水的问题并不是一个单一的工程或者一个具体的方法能做到的，这需要一个整体的理论体系和系统操作。因此，这就需要从城市发展规划的前瞻性地层面来分析雨水资源化的方向，构建雨水的利用格局。在我国，这方面的研究才刚开始起步，仅仅停留在具体的小措施水平上，而发达国家已经从工程技术的层次发展到与景观生态设计相结合的程度。城市整体规划以及城市景观规划设计应该为提供解决问题的平台，但是传统的规划主要是将雨水通过管道收集到污水处理厂进行处理，这样不仅增加了排水设施的工作压力增大也加重了处理设备的负荷。我国目前城市的雨水还没有被纳入规划，这样就造成了雨水设施的随意性较大，没有充分利用好雨水的价值。
海绵城市的建设是以小区和城市道路或者绿地等为依托，并涉及城市建设的方方面面。海绵城市在保护城市环境以及生态文明等方面体现出的价值是不可估量的，因此要真正落实海绵城市的要求，不仅仅需要政府职能部门的密切配合，也需要每一个市民的积极参与。
我国海绵城市的建设还处于起步阶段，在城市中对雨水还属于小尺度的应用，以工程设施的探讨为主，而在更大尺度上的考虑，也仅仅限于雨水的储存排除和利用的水平。而设计者往往不愿意更多从城市整体的建设的角度去思考，而政府部门又由于种种原因不能做出正确的判断，或者难以给出一个合理有效的方案，因此我国在建设海绵城市方面还没有一个整体的系统的理论和实践的经验或指导思想，还停留在一个概念的阶段。但是也有地方的成功案例令人眼前一亮，这里的成功经验是指在治理的过程中引入新的理论和实践。陕西西咸新区沣西新城在推行雨水综合利用上迈出了坚实的一步，该地区在城市绿地建设上采取了下沉式绿地的做法，他们称此为“植生滞留槽”，即在城市道路边低几公分区域种植灌木花草，铺上粗砂砾石，再把我们平常看到的下水道格栅设置在灌木花草间，保证所有道路范围内绿地都能有效收集到雨水。在房屋建筑上，采用雨水花园、生态绿地等工艺，用人工挖掘的浅凹绿地，汇聚吸收来自屋顶或地面的雨水；在景观绿地内，采用生态湿地、生态雨洪系统等工艺，将临近的市政道路、小区的雨水汇流至绿地内。
二、海绵城市规划理念
随着可持续发展理念的深入，传统的现代化城市发展模式暴露出越来越多的问题，暴雨时城市发生洪涝灾害，干旱时城市水资源短缺，这种现状亟待解决。融合低影响开发和节能减排等理念，在雨水开发利用规划领域，推出海绵城市雨水利用规划理念。海绵城市的发展必须彻底改变传统雨水盲目排放的模式，创新雨水排除模式，采用和自然生态环境相融合的雨水开发利用方法，尽量不使雨水肆意外排，而是通过初步净化和分散蓄存，实现雨水的循环再利用，将整个城市比作一个海绵，下雨时将雨水存储起来，干旱时可以实现雨水再利用。海绵城市的雨水利用规划重点在于实现雨水的可持续利用，充分彰显雨水排水量零增长理念，满足现代化城市生态低碳和环境保护发展要求。海绵城市的雨水利用规划应充分考虑到城市的空间开发和土地利用情况，制定科学合理的雨水综合利用技术措施和空间分布，合理控制雨水利用规划要点，出台相关配套支持政策和控制指标以及利用技术方法等。海绵城市的雨水利用规划应结合不同地区的实际情况，制定标准的指标限制值，科学预测雨水利用规划实施效果，知道和控制雨水设施用地的建设和预留，提高城市土地利用率。
三、城市雨水资源化系统特点
城市在形成和发展过程中有复杂性、动态性等特征，雨水在 资源化利用过程中又有作为资源的部分特点。因此，城市雨水资源化系统有以下特点。
（一）尺度性
尺度性即指区域性。城市从兴起到现在，不同的城市职能不同，同一城市各个分区又具备不同的功能，因此正确把握研究尺度、合理选择研究区域至关重要，从而为不同区制定不同的可行性方案，特别是对典型区、特殊区的利用研究。
（二）综合性
雨水的降落具有不稳定性，时空差异性。城市的下垫面又分为不透水地面和透水地面，不同的降雨过程在不同的城市区 域往往会形成不同的径流和下渗，所以综合考虑不同功能区如居民区、工业区、文教区的土地利用和建筑特点才能对雨水的利用作出合理的规划，达到雨水利用最大的目的。如日本于1992 年颁布了“第二代城市下水总体规划”正式将雨水渗沟、渗塘及透水地面作为城市总体规划的组成部分，要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置雨水就地下渗设施。
四、水循环和海绵城市建设
海绵城市是现当代的城市建设的新概念。《海绵城市建设指南——低影响开发雨水系统构建》中对于海绵城市的定义如下：海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境的变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。海绵城市建设又被称为低影响设计和低影响开发”。不难看出，水循环在城市的开发与建设中始终扮演着重要的角色。
城市的建设犹如建设一个完整的生态系统，维持生态系统的高效运转不仅依靠自身的调节，更应重视外在的要素。水循环是建设海绵城市必要的考虑因素。海绵城市生态系统的建设与发展离不开水循环。2016年6月到7月，各个城市的“看海”景观此起彼伏，一个比一个严重。海绵城市在研究与解决武汉、南京、福州等城市的“看海”问题时，应当充分考虑到季节性降水的影响。水循环中陆陆间水循环具有时空性、季节性和不确定性，全国各个地方在6月——8月（江淮为4月——7月）进入雨季，雨水增多雨量增多的同时具有明显的时空性（南多北少，东多西少）。
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五、水循环与海绵城市建设的意义
从宏观角度的看待海绵城市的建设，其主要的意义体现在：（1）社会意义。海绵城市城市建设可以减少城市内涝的方式发生。（2）经济意义。在城市的排水管道建设中，很少使用混凝土，并且开展与城市相适应的水利工程建设，而且水利设施的建设要与城市的园林相结合，从而保护水源，使城市的水涝现象减少，节省了治理水污染的费用。（3）生态意义。海绵城市的建设提高了城市中生态系统，提高环境质量，海绵城市的建设中，种植的树木增多，硬化的路面减少，合理的利用的雨水，甚至将雨水与工业的生产，不但带来经济的利润，还改善了环境。
六、水循环和海绵城市建设的原则
海绵城市建设的过程中兼顾了自然因素——水循环，应该注意到海绵城市建设离不开工程性的措施。人为的工程性措施在达到良好的生态效应应该在坚持以下原则：
统筹兼顾。既要兼顾到人文因素，又要考虑到自然中不可改变的因素；既要顾及到大多数人们的要求与意见，又要满足原有的计划与目标。
因地制宜。在建设海绵城市的过程中，因地制宜的选择相适应的工程技术措施达到理想的效果。尽可能的满足不同地域的居住环境对于海绵城市提出的个性化要求。
生态优先。雨水花园、植草沟等工程性措施充分顾及到植物的生长习性，满足不同类型和生态习性的植物的基本生长条件。
经济性原则。建设海绵城市是需要较大的前期投入，节约成本的方法可以体现在不同角度和方面。如在工程措施方面，生态驳岸、雨水花园和植草沟等应该利用原有的建筑设施，将其改造成为具有雨洪资源化的工程性措施。
七、水循环与海绵城市建设的关系
面对季节性暴雨的局面，海绵城市的设计应该改变原有的固化式思维方式，应该确定并树立新的“雨洪观念”。针对于水循环的现状，新的“雨洪观念”应该从减少地表径流与增加雨水就地下渗方面解决。
（1）减少地表径流的技术措施
径流的核心在于“疏”、“滞”和“净”。疏通原有的城市水系系统，设置滞化带，减少对于地表径流的危害并同时净化水质。城市原有的水循环系统已经不满足现今城市发展的需要，城市的水循环系统应该包括城市的绿地、公园和污水处理系统以及生态驳岸等。城市的减少地表径流的根本措施在于，新建城市的绿地公园、居住区绿地公园和植草沟（渠）。这些综合性的措施的构建形成林带——草带——植物带的过渡带的模式，达到阻滞净化雨洪的作用，从而使雨洪资源化。
（2）减少地表径流的生态意义
地表径流的减少有利于改变地表下垫面的材质，改变城市原有的城市的比热容，减少城市的热岛效应；有利于增加城市的景观异质性，改变城市原有的景观结构，提升景观的丰富度；有利于空气流、水流、养分流、动物流和植物流能够有机的流动，构筑一个完整的景观能量流；有利于减少地面的水土流失，保护减少的水土资源，为建设良好的生态系统提供一个良好的基质。
八、雨水利用技术
（1）雨污分流设计
很多老城区的排水系统主要采用合流制，这不仅加大了排水系统的运行负荷，雨水排放速度较慢，造成城市洪涝灾害，并且受到雨水冲刷污水混入水体，会加重城市水体污染，影响城市人们的用水安全，也造成大量雨水资源的浪费。因此海绵城市雨水利用规划应尽量采用雨水污水分流制，在新建区设置独立雨水系统，城市基础设施规划建设时应充分考虑到雨水系统设计，改造城市中旧排水管网，统一处理和贮存分流的雨水，提高雨水资源利用率。
（2）生态小区雨水综合利用技术
对于城市中新建的居民小区，应设计雨水综合利用系统，使中水回用系统和雨水综合利用系统同步规划设计和建设，使小区景观设计和雨水利用有效结合起来，通过人工湿地、屋顶花园、直接渗透、道路收集、屋顶收集等途径，收集雨水，用于居民非饮用水和小区内的绿化、景观用水。通过这种雨水综合利用系统，可以净化空气，美化小区环境，减少雨水排放量，从而构建绿色生态型小区。
（3）雨水渗透和拦截技术
雨水滞蓄池包括离线滞蓄池和在线滞蓄池，大量雨水经过溢流设施以后流入滞蓄池中。通常情况下，滞蓄池中应设置沉积物冲洗设备，雨水通过自然地面渗透下去，或者将雨水引入拦蓄和渗透性能较高的开阔平整绿地或者平地，使雨水自然下渗，并且停车场、人行道等路面建设应尽量采用透水性地面，使雨水通过渗沟、渗井、渗坑、草皮砖地面、透水砖地面、透水混凝土地面以及多孔沥青等逐渐下渗，及时补充地下水。
（4）屋顶雨水收集技术
屋顶雨水蓄集系统主要包括沉淀、过滤、消毒等处理环节以及分配、储存、传输、集雨等基本过程。以水箱作为储存系统，落雨管和集雨槽作为收集系统，不透水屋面用于集流面，雨水流入蓄水池之前要进行沉淀和过滤，水箱内对水进行消毒处理。屋面是城市中最适合和常用的雨水收集面，屋顶收集的雨水可以用于企业、公共场所和家庭的非饮用水，使用雨水来洗车、浇灌绿地、冲厕等，可以极大地减少水费，并且大幅度削减地表径流，改善城市地表水质，具有较高的环境效益和经济效益。
结语
海绵城市的建设的各个环节（集、滞、输、渗、蓄、净、用）都应该在考虑工程性措施、技术和生态性原则的前提下，全局性的考虑各个要素，顾虑到水循环的对于海绵城市的建设的要求。海绵城市的水循环是水循环重要的组成部分，它参与到水循环的过程中来，影响水循环。反过来，水循环也影响着海绵城市。有机的海绵城市需要人工与自然的完美结合，海绵城市才能成为可能实现的目标。
参考文献：
[1]伍业刚.海绵城市设计：理念、技术、案例[D].南京.江苏凤凰科学出版社2016.1（1）：16-17
[2]王琰.海绵城市与雨水综合利用[J].青海省.青海省规划设计研究院.城市建设.810001
论文作者:赖吉华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/18
标签：雨水论文; 城市论文; 海绵论文; 水循环论文; 径流论文; 绿地论文; 城市建设论文; 《基层建设》2019年第26期论文;