基于海绵城市理念下城市内涝防治体系构建的探讨--以新市涌防洪补救与整治工程为例.pdf

中国科技信息 2024 年第 9 期CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION May.2024-122-科技工作还可以通过增加植被覆盖率，改善城市的热岛效应，提高城市的生态环境质量。（4）跨部门协同管理。海绵城市理念要求多部门协同合作，形成统一的管理体制和政策支持。只有各相关部门形成合力，加强协作，才能够实现城市内涝防治的整体效果。因此，政府、规划部门、环保部门、水务部门等各方应当加强沟通与合作，形成统一的城市内涝防治体系。海绵城市理念是一种新型的城市内涝防治理念，具有重要的现实意义。以新市涌防洪补救与整治工程为例，可以探讨基于海绵城市理念下的城市内涝防治体系构建，为实现城市可持续发展和水资源的综合管理提供参考。海绵城市与城市内涝防治的内在联系海绵城市作为一种新兴的城市发展理念，与城市内涝防治有着密切的内在联系。海绵城市的核心概念是模仿自然的水文循环过程，通过合理的规划和设计，将城市建设与水资源管理相结合，以达到降低城市内涝风险的目的。海绵城市的建设可以通过增加绿地和湿地等自然生态系统来提高城市的水资源调蓄能力。绿地和湿地不仅可以吸收雨水，减少降雨对城市的冲击，还可以起到滞蓄和蓄水的作用，缓解城市内涝的风险。绿地和湿地还可以提供生态系统服务，改善城市环境质量，提高居民的生活质量。海绵城市的建设可以通过改善城市的排水系统来提高城市的排水能力。传统的排水系统往往是单一、集中的，容易造成排水不畅，引发城市内涝。而海绵城市的理念强调分散、多样化的排水系统，通过设置雨水花园、雨水收集池等设施，将雨水收集利用起来，减少排放，提高城市的排水能力。这种分散的排水系统不仅可以减少城市内涝的发生，还可以提供雨水资源，用于城市的景观、农业用水等方面。海绵城市的建设还可以通过改善城市的土地利用结构来减少城市内涝的风险。传统的城市土地利用往往以建筑为主，导致了城市的水源区和水生态系统的破坏，增加了城市内涝的风险。而海绵城市的建设提倡合理的土地利用，注重保护水源区和水生态系统，减少城市的土地密度，增加透水面积，提高城市的自然排水能力。这种合理的土地利用结构不仅可以减少城市内涝的发生，还可以改善城市的生态环境，提高城市的可持续发展能力。海绵城市与城市内涝防治有着紧密的内在联系。海绵城市的建设可以通过增加绿地和湿地、改善排水系统以及优化土地利用结构等方式，提高城市的水资源调蓄能力，减少城市内涝的风险。这种基于海绵城市理念下的城市内涝防治体系构建，基于海绵城市理念下城市内涝防治体系构建的探讨以新市涌防洪补救与整治工程为例何源枝广州市水务规划勘测设计研究院近年来，随着城市化进程的不断加快和气候变化的影响，极端气象频发，城市内涝问题日益突出。城市内涝给城市的正常运行和居民的生活造成了严重的影响，成为城市可持续发展的重要障碍。如何防范和解决城市内涝问题已成为当前城市规划和工程建设领域亟待解决的重大课题。本研究旨在探讨海绵城市理念与城市内涝防治关系，基于海绵城市理念下，构建出城市内涝防治体系，该体系包括基础设施改造、水资源管理、雨洪调控等方面的措施，以及防洪补救与整治工程的规划和实施。并结合工程实际，以新市涌防洪补救与整治工程为例进行了分析。通过对新市涌的研究案例剖析，给出基于海绵城市理念的新市涌防洪补救与整治对策设计。有助于改善新市涌的生态环境，提高生态系统的服务功能，实现广州生态文明建设的目标。海绵城市理念与城市内涝防治关系探讨海绵城市理念简述海绵城市是指通过模拟自然生态系统的水文循环过程，以城市为基础单元，建设具有蓄、排、净、用“四水共治”的综合性、生态型城市。其核心目标是降低城市内涝风险，提高城市抗洪能力，改善城市水环境质量。本文以新市涌防洪补救与整治工程为例，探讨基于海绵城市理念下的城市内涝防治体系构建，并给出基于海绵城市理念的新市涌防洪补救与整治对策设计。海绵城市理念核心主要包括以下几个方面内容。（1）提高水资源利用效率。海绵城市理念的核心思想是“四水共治”。即通过构建综合性的水管理系统，将雨水、污水、地表水和地下水纳入统一的治理体系，实现水资源的综合管理和高效利用。这种理念与传统城市的“快速排水、远距离排放”模式有明显的区别，能够有效减少城市排水压力，降低城市内涝风险。（2）雨水循环利用。海绵城市的核心技术包括雨水收集利用、雨水渗透、雨水滞留和雨水净化等。通过建设雨水花园、雨水湖泊、雨水绿地等设施，可以将雨水收集起来，用于城市绿化、景观用水等方面。通过设置雨水渗透带、雨水沉淀池等设施，可以将雨水自然渗透入地下，补充地下水资源。还可以通过湿地净化、生态滞留等手段，对雨水进行净化处理，提高水质。（3）生态系统恢复。海绵城市理念强调生态系统的恢复和保护。通过保留和恢复城市中的湿地、河流、水体等自然水文要素，增加城市的蓄水能力，提高城市的洪水容量。-123-CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION May.2024中国科技信息 2024 年第 9 期科技工作为城市的可持续发展和水资源管理提供了新的思路和方法。基于海绵城市理念的内涝防治对策随着城市化进程的加快，城市内涝问题变得越来越突出。传统的排水系统往往无法满足城市快速发展的需求，因此需要寻求一种更加可持续的内涝防治对策。海绵城市理念作为一种新兴的城市规划理念，被广泛应用于城市内涝防治领域。基于海绵城市理念的内涝防治对策主要包括以下几个方面：一是加强城市雨洪监测和预警系统的建设。通过科学合理的雨洪监测和预警系统，可以提前预测雨洪的发生，从而及时采取相应的应对措施，减少内涝损失。二是改善城市排水系统。传统的排水系统往往存在排水能力不足、排放污染物的问题，而海绵城市理念强调利用自然的排水方式，如雨水收集利用、地面渗透等，可以有效改善城市排水系统，减少内涝风险。三是加强城市绿地建设。城市绿地具有良好的雨水渗透和蓄水能力，可以起到一定的缓冲和调蓄作用，减少城市内涝风险。因此，在内涝防治中，加强城市绿地建设是非常重要的一项措施。四是加强城市建设规划和管理。合理的城市建设规划和管理可以避免不必要的城市内涝风险，减少内涝损失。因此，加强城市建设规划和管理是基于海绵城市理念的内涝防治对策中不可或缺的一环。新市涌防洪补救与整治工程分析新市涌地区内涝现状及问题剖析新市涌位于广州市区西北部，东依白云山，西邻石井河。发源于白云山，流经白云区、越秀区和荔湾区，与石井河汇合后经增埗河注入珠江。流域面积25.74km2，干流河长7.8km。流域内包括白云区的新市、云城、棠景、同德、三元里、景泰等六条行政街及越秀区、荔湾区一部分。新市涌承担白云区六条街的居民区及越秀区、荔湾区部分街道的防洪排涝任务。同德围南北高架桥建设北起于白云一线（德康路），在京广铁路西侧，沿新市涌设置高架桥，南止于西湾路。路线全长 3.5km，其中地面道路长约 0.81km，高架桥长约2.69km。虽然在一定程度上改善了同德围地区交通拥堵，打通了该区域对外交通联系，完善了内部道路系统，但由于同德围南北高架桥沿新市涌架设，177 个桥墩坐落在河涌行洪断面内，对新市涌的防洪排涝影响很大（见图 1）。仅2014 年上半年发生较大规模水浸 2 次。因此，针对同德围南北高架桥工程对新市涌的影响，迫切采取措施对新市涌实施防洪补救与整治工程，破解内涝现状，改善环境。新市涌防洪补救与整治工程情况介绍本工程共分为三大板块，分别为上坑、下坑水库加固、河道整治以及新建涌口水闸泵站，通过“上蓄、中通、下排、外挡”多方面综合手段，改善新市涌全流域的水安全问题，有效改善区域内涝以及满足防洪标准，同时兼顾水景观、水环境。“上蓄”：本工程加固上坑、下坑水库，发挥上游三座水库（大金钟、上坑、下坑）的调洪功能，减轻下游河道行洪压力。“中通”：对新市涌全线进行清淤，拓宽部分河段，消除河内阻水障碍物（迁改机场路自来水管）等措施，通过河道整治，力求河道顺畅。“下排、外挡”：在新市涌涌口新建水闸及排涝兼补水泵站，抵挡外江 200 年一遇洪潮水位，增加新市涌流域防洪排涝能力，降雨期间降低河涌水位，日常为新市涌补水，实现新市涌区域水体的可控性和可调性，改善新市涌水动力状况和水环境。该工程已于 2021 年年底完工，该工程建成后，通过对新市涌流域的疏浚和整治，使得涌水流域更为畅通，水流速度更快，降低了城市内涝风险。整个新市涌及周边水域已实现上蓄、中通、下排、外挡。同时，新市涌防洪补救与整治工程的建设也为其他地方海绵城市建设提供了有益的经验和示范。新市涌防洪补救与整治工程分析该工程采用了海绵城市理念，循生态优先等原则，将自然途径与人工措施相结合，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积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境保护。“保障有力、安全可靠、资源节约、环境友好、集约高效”充分运用低碳节能市政工程新技术，统筹协调城市地下管网，结合新技术的实施性，有选择、有目的地选择低碳新技术，从而实现资源综合利用，建立起保障有力、安全可靠、资源节约、环境友好、集约高效的市政基础设施体系。从而取得了良好的效果。归纳起来主要通过三个建设途径得以实现：一是对城市原有生态系统的保护，二是生态恢复和修复，三是低影响开发。具体又通过水生态、水安全、水资源、水环境等四个方面指标的控制落实来保证。1）水安全方面，通过河道清疏，增加河涌涌容，建设涌口水闸及泵站，有效应对潮位顶托排水不畅问题，完善和提升地表、地下蓄排水系统，有效防范城市洪涝灾害，有效应对 20 年一遇暴雨，防洪标准达 20 年一遇。同时，在道路、绿化带和广场内铺设下沉式绿地（下凹绿地），可用于调蓄和净化径流雨水，包括生物滞留设施、渗透塘、湿塘、雨水湿地、调节塘等。增加蓄洪空间。2）水环境方面，河道清疏的同时，也把黑臭底泥一并清除，削减内源污染，进一步保障河道水环境质量和水环境图 1 新市涌与南北高架桥位置关系图中国科技信息 2024 年第 9 期CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION May.2024-124-科技工作功能区达标。3）水生态方面，本工程采用透水砖铺装、透水水泥混凝土铺装和透水混凝土铺装，嵌草砖、园林铺装中的鹅卵石、碎石铺装等措施，在满足河涌景观效果的同时，增加渗透，促进雨水及时下渗，减少径流产生，恢复新市涌的生态功能，最大限度降低周边地块开发建设对生态环境的影响；保障生态岸线、天然水面只增不减，恢复水生态系统的健康稳定。同时，也可采用湿式植草沟，通过卵石层缓冲过滤地表径流，将雨水通过排水沟排到附近的市政管网；雨量大的时候，通过卵石层的缓滞，多余部分满溢到堤岸绿化带之中。4）水资源方面，提高雨水资源利用率，有效补充常规水资源，提高本地水源的保障能力。本工程建设过程中，在尊重河道与水体的自然条件下，正确处理水系保护和城市空间、功能、景观以及市政工程的关系，通过建设透水铺装、路边截水沟，河床清疏等的组合应用，通过源头削减、中途转输、末端调蓄，采用渗、滞、蓄、净、用、排等技术手段，实现径流总量控制、河涌水系良性水文循环。在改善城市排水系统方面，该工程采用了地下雨水收集利用和地面渗透等措施，有效改善了城市排水系统的能力。此外，该工程还加强了城市绿地建设，增加了绿地的面积，提升了城市的雨水渗透和蓄水能力。最后，该工程通过科学合理的城市建设规划和管理，避免了不必要的内涝风险，保障了城市的安全。基于海绵城市理论的城市内涝防治体系构建设想以海绵城市理论为指导的城市内涝防治体系构建思路通过新市涌防洪补救与整治工程分析认识到构建海绵城市需要充分利用城市内部的自然水源和雨水资源。搭建雨水收集系统和蓄水池，将雨水进行收集和储存，以便在干旱季节或者突发降雨时供给城市的需水。在城市规划和建设中，应合理设置绿地和湿地，增加土壤水文容量，提高城市地表的渗水性，减少径流产生，从而减轻城市内涝问题。其次，还需要注重改善城市的水文循环。通过合理规划和设计城市的排水系统，包括雨水排放、污水处理以及地下水的管理，可以减少排水系统的负荷，提高排水能力，从而有效地防止城市内涝的发生。建设雨水花园和湿地，利用植物的吸水和蒸腾作用，可以进一步提高城市的水文循环能力。再次，还需要加强城市的水资源保护和管理。通过合理利用城市的水资源，包括地下水、河流和湖泊等，可以确保城市的供水安全和水资源的可持续利用。在城市规划和建设中，应注重保护水源地和水生态系统，减少污染物的排放，提高水资源的利用效率，以保护城市的水环境和水资源。除此之外，还需要加强城市的灾害风险管理。通过建设城市的防洪设施和排涝系统，加强城市的防洪和排涝能力，更能有效地减少城市内涝的发生。并且，搭建城市内涝的应急响应系统和灾害预警系统，也是改善城市的应对灾害能力，及时预警和应对城市内涝等灾害事件，减少灾害损失的有效途径之一。综上，以海绵城市理论为指导的城市内涝防治体系构建思路主要包括充分利用自然水源和雨水资源、改善城市的水文循环、加强水资源保护和管理以及加强灾害风险管理等主要内容。通过综合应用这些思路，可以有效地解决当今应对极端气象灾害条件下的城市内涝问题，提高城市的抗洪能力和水环境质量，实现城市的可持续发展。城市内涝防治关键技术与方案设计城市内涝是城市发展过程中常常遇到的一个严重问题，给城市的正常运行和居民的生活带来了极大的影响。因此，为了解决城市内涝问题，需要采取一系列关键技术和方案来进行防治。利用海绵城市理论来构建城市内涝防治体系。海绵城市理论强调通过建设透水性绿地、雨水收集利用系统和雨水渗透系统等手段，增加城市的水文容量，减少径流量，从而达到防治城市内涝的目的。具体来说，可以通过建设透水性路面、透水性人行道、透水性广场等透水性硬质地面，使雨水能够迅速渗透到地下。还可以建设雨水花园、湿地公园等透水性绿地，增加城市的绿化覆盖率，提高雨水的自然蓄滞能力。还可以建设雨水收集利用系统，将雨水收集起来供给城市的景观用水、冲洗用水等非饮用水需求。通过这些措施，可以有效地减少城市的径流量，提高城市的抗涝能力。城市内涝防治还需要考虑城市排水系统的优化。传统的城市排水系统通常是通过排水管道将雨水排放到河流或湖泊中，但这种方式存在一些问题，比如管道容易堵塞、排放到河流中的雨水可能会造成水质污染等。因此，为了解决这些问题，可以采用分布式雨水管理系统。该系统通过将雨水分散收集并利用，可以减少对排水管道的依赖，降低排水管道的负荷。具体来说，可以通过建设雨水花园、雨水池等设施来收集雨水，并利用这些雨水进行景观浇灌、路面冲洗等用途，减轻城市排水系统的压力。在城市内涝防治中，还应考虑气候变化的影响。随着全球气候变暖的趋势，极端降雨事件的频率和强度呈上升趋势，这给城市内涝防治带来了新的挑战。因此，需要制定相应的应对措施，如加强城市防洪设施的建设，提高城市排水系统的抗洪能力，加强城市水文监测和预警系统的建设等，以应对气候变化带来的内涝风险。城市内涝防治需要采取一系列关键技术和方案来进行，其中包括利用海绵城市理论构建城市内涝防治体系、优化城市排水系统、考虑气候变化的影响等。通过这些措施的综合应用，我们可以有效地减少城市的内涝风险，提高城市的抗涝能力，为城市的可持续发展做出贡献。结语本研究围绕“基于海绵城市理念下城市内涝防治体系构建的探讨-以新市涌防洪补救与整治工程为例”展开研究，通过对新市涌现状问题的梳理，以海绵城市理念为导向，提出了当前城市内涝防治存在的问题和不足，开展了对新市涌防洪补救与整治工程的研究。并结合海绵城市理念，提出了一种城市内涝防治体系构建思路，通过基础设施改造、水资源管理、雨洪调控等方面的措施，实现减少城市内涝的风险和提高城市的抵御能力。同时，也可为其他地区的城市内涝防治提供借鉴。