摘要：面对当前我国突出的城市内涝问题，雨水集中排放造成市政管网及河湖泄洪压力增大、污染严重，水资源得不到有效的回收利用。而贵安新区作为国家首批海绵城市试点城市，贵安高铁站是新区海绵城市建设的重要试点项目，该项目为海绵城市建设提供示范及指导性意义，通过项目分析结合建设部《海绵城市建设技术指南》的指导与要求进行海绵城市六大要求的研究及分享。
关键词：海绵城市；贵安高铁站；雨水回用
海绵城市，指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的"缓冲性"，降水时吸水、渗水、蓄水、净水，需水时将蓄存的水释放并加以利用。海绵城市建设应遵循生态优先、“慢排缓释”和“源头分散”控制的原则，将自然途径与雨水花园、下沉式绿地、蓄水花坛、植草沟等“绿色”人工方式，建设和修复城市“海绵体”相结合，在确保城市排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水在城市区域的渗透、积存和净化并加以利用促进生态环境保护。在海绵城市建设过程中，应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性，协调给水、排水等水循环利用各个环节，并考虑其复杂性和长久性。
为了更好地推进“海绵城市”建设，国家在2015年4月2日公布了首批“海绵城市”试点城市，经过严格评审贵州贵安新区被选出为第一批试点城市。贵安新区是黔中经济区核心地带，区位优势明显，地势相对平坦，人文生态环境良好，发展潜力巨大，具备加快发展的条件和实力。
贵安高铁站为贵州省第二大高铁站，贵安高铁站东广场及地下空间工程和市政接驳工程装修、机电设备采购与安装及室外环境工程（含绿化）由中铁（贵州）市政工程有限公司施工，工程含海绵城市及景观绿化相结合的系统性工程。该工程项目为贵安新区“海绵城市”试点的重点工程，建设好发挥好东广场的海绵城市建设将对社会、经济、自然景观的协调融合具有十分重要的意义。
海绵城市近几年被国家越来越重视，在中国政府的大力支持下，住房城乡建设部组织编制了《“海绵城市”建设技术指南——低影响开发雨水系统构建（试行）》，指导“海绵城市”示范推广，通过渗、滞、蓄、净、用、排等措施，将城市中70%的降雨进行就地消纳和充分利用。就贵安站东广场项目来说，海绵城市建设的六大要素体现在项目方案与实施中，具体体现如下：
1 渗
传统的城市建设中无论是市政公共区域景观铺装还是居宅景观铺装设计中多数采用的都是透水性差的材料，所以导致雨水渗透性差，注重的是如何将雨水排走，建造大量的排水沟、排水管将雨水快速地排放到城市市政雨污水管网中。给城市市政雨污水网造成很大的压力，从而发生城市“看海”的内涝现象。
而新型海绵城市系统采用渗透的概念，在这一方面贵安高铁站采用新型结构透水材料：广场面采用两种铺装结构形式，第一种采用从上而下为新型30厚JLC透水铺装结构面层、150厚C25透水混凝土结构层、300~440厚30~50砾石蓄水层结构、14厚新型PDS排水板、广场地下室顶板的防水卷材及保护防水卷材的细石混凝土。该结构既满足了强降雨时的地面积水的及时下渗，又满足了“慢排缓释”和“源头分散”海绵效果。第二种采用花岗岩缝隙式渗透入下层透水混凝土结构，并且设置一定的排水坡度，在强降雨导致地面渗透不能达到缝隙完全下渗的效果时，可以通过一定排水坡度及时将地面积水排入地下蓄水层。以达到既符合广场面花岗岩的景观效果，又达到海绵城市不积水不洪涝的双重作用。
该广场项目，渗透作用另一方面体现在雨水花园中，广场南侧和北侧分别设置一个带状雨水花园接入屋面及就近广场面的雨水消纳作用，其雨水进入雨水花园通过定制的穿孔管将雨水在雨水花园水生植物的初步净化后渗入到下层卵石蓄水层中，广场东侧边缘设置了两只较大的雨水花园，通过计算及降雨量分析，雨水将通过南北侧雨水花园及广场面虹吸管收集起来的雨水引入进去。它的作用首先对广场雨水的缓冲作用，其次将是一个生态体，内部设有净化水体及回用水的储存空间。海绵城市建设措施不仅在于地面、雨水花园，花坛中水的处理也同样重要，花坛与广场面的衔接，花坛通过植物营造景观，同时起到雨水的调节渗透作用。涵养水源、生态环保、营造景观。
2 滞
“滞”其主要作用是延缓短时间内形成的雨水径流量。通过设置特定结构让雨水慢慢地汇集到一个地方，用时间换空间。通过“滞”，可以延缓形成径流的高峰。贵安站东广场项目滞的形式主要为如下几种：蓄水模块花坛、广场面砾石蓄水层、雨水花园、雨水花园中的大方量蓄水模块及砾石蓄水层。
2.1蓄水模块花坛将初始的降水蓄于模块之中，花坛深接近1米，此模块放置0.5米高。与广场面砾石蓄水层联通，底部采用PDS塑料排水板与砾石层内部布置的虹吸排水槽相联通。整个广场基础面层未设置坡度，从而达到雨水滞留的作用，而不给市政雨水管道排水的压力。
2.2雨水花园是指在园林绿地中种有水生植物或灌木的低洼区域，由树皮或地被植物作为覆盖。它通过将雨水滞留下渗来补充地下水并降低暴雨地表径流避免形成洪峰，还可通过吸附、降解、离子交换和挥发等过程减少污染。其中浅坑部分能够蓄积一定的雨水，延缓雨水汇集的时间，土壤能够增加雨水下渗，缓解地表积水现象。蓄积的雨水能够供给植物利用，减少绿地的灌溉水量。
2.3雨水湿地人工雨水湿地是一个综合的生态系统，它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能协调原则，将雨水花园、生态滞留池收集的雨水进行集中的净化。而且其具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等特点，非常适合海绵城市建设中的应用。
3 蓄
蓄就是把雨水留下来，要尊重自然的地形地貌，使降雨得到自然散落。现在人工建设破坏了原始地形地貌后，较短时间内雨水汇集到一个地方，便形成了内涝。所以要把短时降水蓄起来，以达到调蓄和错峰，起到缓冲作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而当下贵安高铁站东广场采用两种蓄水样式：塑料模块蓄水、地下蓄水结构层。
3.1蓄水模块，是一种可以用来储水的新产品，抗压能力强，有效蓄水率高能达到95%，配合防水卷材、防水土工材料构成蓄水空间，内部设置进水管、出水管、水泵装置及检查检修井。在贵安高铁站项目中，采用广场花坛内置蓄水模块和雨水花园中设置蓄水模块两种存在形式，二者设置蓄水模块方量达到6500立方米，通过统计当地气象资料及排水设施、广场条件等因素综合计算得出需要的蓄水量。达到降雨不涝、保障用水。
3.2地下蓄水结构层，是通过碎砾石层结构间空隙蓄水。蓄水能力与碎砾石的结构相关，贵安高铁站设计空隙率为30%。因此蓄水能力比蓄水模块小，但也有其优点，耐老化，抗压能力强，选材方便，造价低等。通过优化，能很好地发挥作用。这种结构层出现在贵安高铁站广场两个部位，效果明显。（1）广场面层下设置300~440厚砾石结构层。通过计算30%的孔隙率能够迅速消化100mm急性强降水。使广场面层不积水。（2）广场周边设置4个雨水花园，总面积2370平方米，其结构中设置3000厚砾石蓄水层，即其蓄水能力达到7100余立方米。蓄水能力非常强大。雨水花园中设置检查井、排水溢流井、PDS虹吸出水井、效能溢流井、穿孔排水管以及抽水装置等。同时通过在线液位仪、在线流量计、在线SS检测仪实时监测海绵系统的运行情况、流量情况等数据实时传输到贵安新区监测中心。
4 净
通过土壤的渗透，通过植被、绿地系统、水体等，都能对水质产生净化作用。因此，应该蓄起来，经过净化处理，然后回用到城市中。本项目贵安高铁站雨水净化大体分为三类：首先通过雨水花园及绿化花坛植物的净化作用。其二、通过透水土工布隔离土壤的渗透雨水进入蓄水砾石和模块层。其三，通过穿孔管渗透雨水进入蓄水层。通过设计达到自然净化作用，节能高效可持续的净化处理作用。基本可划分为土壤渗滤净化、人工湿地净化、植物生物处理三个环节。
4.1 土壤渗滤净化：贵安站站房屋面收集的雨水及广场虹吸管收集的雨水大部分在收集时同时进行土壤渗滤净化，并通过穿孔管将收集的雨水排入贮存在雨水花园的渗滤池中；来不及通过土壤渗滤的表层水经过水生植物初步过滤后缓慢渗入土壤中，然后不断下渗到雨水花园砾石蓄水层中。
4.2 人工湿地净化：分为2个处理过程，一是初级净化池，净化未经土壤渗滤的雨水；二是次级净化池，进一步净化初级净化池排出的雨水，以及经土壤渗滤排出的雨水；经二次净化的雨水排入下游清水池中，或用水泵直接提升到山地贮水池中。初级净化池与次级净化池之间、次级净化池与清水池之间用水泵进行循环。
4.3 市政公共区域雨水收集净化：市政公共区域雨水收集净化对比前两个区域环境有着不一样的方面，绿地面积大，不同地区山体高程不同所以导致径流量不同，并且河流、湖泊面积较大，所以减缓雨水冲刷对山体表面的冲击破坏和对水源的直接污染是最为重要的问题。就上述问题来讲，市政区域雨水净化在雨水收集方面要考虑生态滞留区和植物缓冲带对山体的维护作用以及对河流、湖泊的过滤作用。在雨水调蓄方面主要使用调蓄池来对下渗雨水进行调蓄，净化后的水一方面用于市政绿化和公厕冲厕，一方面排入河流、湖泊补给水原，解决了水资源短缺的问题。
5 用
在经过土壤渗滤净化、人工湿地净化、生物处理多层净化之后的雨水被利用，不管是丰水地区还是缺水地区，都应该加强对雨水资源的利用。不仅能缓解洪涝灾害，收集的水资源还可以进行利用，贵安站广场面6.2万平方米的雨水收集并有效化利用于绿化灌溉、卫生间抽水马桶用水、消防用水、景观水景用水、洗车用水等等。该项目通过反复推算需用水量，与当地降水量的关系来设置蓄水量，将水留住以供给车站充分地利用水资源。我们应该通过“渗”涵养，通过“蓄”把水留在原地，再通过净化把水“用”在原地。
6 排
排是利用城市竖向与工程设施相结合，排水防涝设施与天然水系河道相结合，地面排水与地下雨水管渠相结合的方式来实现一般排放和超标雨水的排放，避免内涝等灾害。有些城市因为降雨过多导致内涝。这就必须要采取人工措施，把雨水排掉。
当雨峰值过大的时候，地面排水与地下雨水管渠相结合的方式来实现一般排放和超标雨水的排放，避免内涝等灾害。经过雨水花园、生态滞留区、渗透池净化之后蓄起来的雨水一部分用于绿化灌溉、日常生活，一部分经过渗透补给地下水，多余的部分就经市政管网排进河流。不仅降低了雨水峰值过高时出现积水的几率，也减少了第一时间对水源的直接污染。
本高铁站项目通过4个雨水花园来收集站房屋面和广场面层雨水，汇集与雨水花园，雨水花园中设置在线液位仪、在线流量计、在线SS检测仪实时监测海绵系统的运行情况，及降雨情况。从而直接以数据的方式将监测数据传输到贵安新区海绵中心。雨水花园中设置一定的水位高度，将多余的降水排出海绵系统进入市政雨水管网系统。
总之，贵安高铁站东广场通过引进建设海绵城市，结合自身地理位置及外界条件将发挥其重要的作用。“海绵城市”建设发挥其重要的生态意义和经济意义。以海绵城市理念为指导思想有助于城市绿地的合理布局，有利于完善城市绿地的基础设施和改善其环境；有助于协调社会、经济、环境与发展的关系；海绵城市建设十分重视对天然水系的保护和利用，降低了建设排水管道以及水处理的工程量。调蓄设施又常与已有的城市绿地、园林景观水体相衔接，净增成本比较低，大幅度减少了治理水环境污染的费用，降低了城市内涝造成的损失。对社会、经济、自然的协调融合和城市发展建设具有重要的理论和实践意义。
参考文献：
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[4]仇保兴．海绵城市（LID）的内涵、途径与展望［J］，建设科技，2015（1）：11－18．
论文作者:刘立迎
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/26
标签：雨水论文; 海绵论文; 城市论文; 花园论文; 砾石论文; 作用论文; 内涝论文; 《防护工程》2018年第35期论文;