城市(城镇化)水土保持技术措施探索

姜德文

(水利部 水土保持监测中心，北京 100053)

城市水土流失的主要成因是人为活动，其造成的危害较其他区域更大，采取的预防、保护、治理等措施也与传统水土流失防治措施有很大不同。针对中国城镇化过程中出现的各种水土流失与生态环境新问题，要采取相应的、适合的技术措施[1]。

1 控制地面硬化，推行生态透水铺装，保持城市降水资源

相关文献已经阐明城市地面硬化直接导致和加剧了城市内涝、城市热岛效应、城市生态恶化，地表全面硬化还阻断了光、热、水、气、生物的地上地下交换通道，使城市变成了没有呼吸的死城[2]。因此，在城镇化过程中应严格控制地面硬化，按最小化硬化、最大化绿化的原则进行地面建设[3]。城市非机动车道、人行道、广场、停车场等应尽量使用透水砖、渗水砖、孔型砖、渗水混凝土、碎石、卵石等材料，使雨水能够就地入渗，降低城市的地表径流系数，从源头上减少雨洪量的同时利用雨水补充城市日益紧缺的地下水资源。《开发建设项目水土保持技术规范》(GB 50433—2008)提出了控制城市硬化面积、综合利用地表径流、采取降水蓄渗措施、涵养水源的要求。国务院办公厅“关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知”(〔2013〕23号文件)明确要求，新建城区硬化地面中可渗透地面面积比例不宜低于40%。北京市《新建建设工程雨水控制与利用技术要点(暂行)》规定，公共停车场、人行道、步行街、自行车道和建设工程的外部庭院的透水铺装率不小于70%。《北京市房地产建设项目水土保持方案技术导则》规定了硬化地面控制率≤30%、雨洪利用率≥90%等量化控制指标。

德国在20世纪90年代开始实施将80%的地面改为透水地面的计划，人行道、步行街、自行车道、郊区步行路、露天停车场、房舍周边、庭院和街巷地面、特殊车道以及公共广场等都铺设了透水地面[4]。德国弗莱堡市，彻底拆除城市所有的硬化地面，实施透水地面，使得城市地下水位逐渐回升，城市植被也不再依赖人工浇灌。德国采用的透水措施主要有：用透水性地砖铺装人行道、自行车道、步行街地面，连接处由透水性填充材料拼接；用孔型混凝土砖铺设停车场、自行车存放场，砖孔中填土绿化；用细碎石或卵石铺设不宜长草的路面，以保持地面透水性；用孔型砖加碎石铺地面，使雨水入渗地下。

美国采用的保持雨水资源的措施主要有生物渗透系统、渗透排水沟、植物过滤带、绿色屋顶等措施。

2 布设雨水集蓄、入渗设施，补充城市地下水

在居民小区、各类场地中建设小型地下蓄水池、渗水井，有条件的地方还可屋顶集蓄雨水，形成规模小、数量多、分布均衡的集水体。城市绿地灌溉、洗车、景观用水、道路降尘、冲厕、消防等都可使用雨水资源，使雨洪资源化，变害为利。还可将雨水在适当区域入渗地下，补充城市日益枯竭的地下水。《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB 50400—2006)，对建筑与小区的雨水收集、入渗、储存与回用、调蓄排放等进行了规定。北京市《新建建设工程雨水控制与利用技术要点(暂行)》规定，以建设工程硬化后不增加建设区域内雨水径流量和外排水总量为标准，新建建设工程应配建雨水调蓄设施，具体配建标准为每1万m2硬化面积配建不小于500 m3的雨水调蓄设施。《北京市房地产建设项目水土保持方案技术导则》规定施工降水利用率≥80%的量化控制指标。

日本在20世纪80年代开始兴建滞洪和储蓄雨水的蓄洪池，建设了大量渗井、渗沟、渗池等，小型多样，大多建在地下，以充分利用地下空间，蓄存的雨水可用于喷洒路面、浇灌绿地等。美国在许多城市建造了由屋顶蓄水池、井、草地、透水地面等组成的雨水集蓄回灌系统，收集的雨水可直接或经处理后用于冲厕、洗车、浇绿地、消防和回灌地下；加州富雷斯诺市兴建了“渗漏区”地下回灌系统，年回灌水量占全市年用水量的20%。德国是欧洲极力主张广泛进行雨水利用的国家之一[4]，《屋面雨水利用设施标准》(DIN1989)的颁布实施，标志着该国的城市雨水利用技术进入了标准化、产业化阶段，并开发出了许多具有收集、过滤、储存、提升、渗透、控制、监测等功能的成套设备和系列定型产品，建成了许多雨水利用工程。德国的生态小区雨水利用系统，通过精心设计，依靠水生植物系统或土壤的自然净化作用，将雨水利用与景观设计相结合，综合了屋顶花园、水景、渗透、中水回用等技术，建成了许多花园式建筑。 我国以往布设的排水沟，无论是明渠式还是管道式，大多是不透水的，雨水被大量外排，既加大了城市市政排水压力，也流失了大量水资源。深圳市研究应用了透水入渗式排水沟，小雨、小水时可直接入渗地下，涵养水源，大雨、大水量时才外排。一些科研机构研发了透水下渗式排水管道，对削减径流、增加地下水及城市防洪具有良好效果[5]。

3 保护和重建城市水系及雨洪系统，修复城市水生态环境

水系是人类社会与自然界共生、共存、共享、共融的产物，担负着供水、纳污、防洪、排涝以及生态环境保护和水景观建设等重任，是城市水文化的重要载体。现代城市是人口、经济、社会生活、政治、文化教育、科学信息与生态环境等因素交织在一起的动态系统，是自然景观、人文景观、现代化建筑的协调统一体。在我国城镇化进程中，城市水系存在着河道被挤占、填埋、硬化、渠化以及污染物入河等突出问题。为此，我们要在推进城镇化进程中，根据城市水系功能和水系发展要求，采取控制城市水面率，扩大水面，划定城市蓝线，采用生态堤岸等措施，还河流以空间、恢复河道自然生态、营造亲水城市[6]；科学规划并建设城市水系与雨洪资源化管理系统，保护并充分利用原有的河流、湖泊、水系、渠道、洼地等集蓄雨洪，合理规划并开辟人工湖、人工水系，使城市置于自然生态系统之中。

4 建设下凹式绿地，兼顾生态功能与滞洪功能，滞缓雨洪

研究表明，下凹式绿地对拦蓄雨水径流、补充城市地下水、削减洪峰流量，滞后汇流和洪峰都有显著功效[7]。在地势较低地段建设的运动场、公园、生态带等[8]，遇大雨时可作为临时蓄积雨水设施，就地、就近调蓄雨洪，滞缓洪水过程，削减洪峰流量，延缓洪水外排时间，减轻市政排水管网压力。北京市《新建建设工程雨水控制与利用技术要点(暂行)》规定，凡涉及绿地率指标要求的建设工程，绿地中至少应有50%作为用于滞留雨水的下凹式绿地。

在现代西方国家，绿地与道路之间不设道牙石，降雨时地表径流能顺势流入绿地，被土壤吸收。

5 施工场地落实最严格的临时防护措施，防止扬尘和泥浆对城市环境的影响

《开发建设项目水土保持技术规范》(GB 50433—2008)提出了合理安排施工时序和进度，遇大雨和大风时减少施工；控制土石方施工，防止城市管网淤积等要求。城市建设项目活动范围相对集中，技术和人员均有保障，应全面落实临时防护措施。施工场地要用彩钢板、草袋临时拦挡，密目网、防尘网临时苫盖，平时要洒水降尘等，在场地内设多级沉沙池、排水沟，将泥浆沉淀，防止降雨时泥土随雨洪进入市政排水管网。北京市经济技术开发区相关文件规定，建设项目施工期土地临时覆盖率≥70%、卡口沉沙池外排水含沙量≤70 mg/L等量化控制指标；房地产等生产建设项目水土保持指导性施工组织安排要科学合理，减少施工场地的裸露面积和裸露时间，按照“大风不起扬沙、降雨不排泥浆”的基本要求控制施工场地；对施工场地面积大于1万m2、施工时段大于一个雨季(风季)的，推行24 h视频监测与监控，当扬沙量、排沙量超过标准时自动报警，适时停工整治。

[参考文献]

[1] 姜德文.城市化进程中的水土保持生态保护战略对策 [C]//中国首届城市水土保持学术研讨会论文集.北京：2013：17-21.

[2] 姜德文.城镇化进程中的水土流失与生态环境新问题[J].中国水土保持，2014(1)：1-3.

[3] 尤涛.提高城市地面透水率的方法与规划管理措施[J].西安建筑科技大学学报，2002(2):406-409.

[4] 李俊奇，车武.德国城市雨水利用技术考察分析[J].城市环境与城市生态，2006(3):47-49.

[5] 纪桂霞，王文远，徐向阳.城市雨水入渗及排水系统试验研究[J].上海理工大学学报，2003(1):72-76.

[6] 李书建，杨宇栋.城市水系发展与保护的规划控制探讨[J].人民长江，2009(8):16-18.

[7] 周丰，彭小多，李玉来.下凹式绿地对城市雨水径流和汇流的影响[J].东北水利水电，2007(10):10-11.

[8] 晋存田，赵树旗，闫肖丽，等.透水砖和下凹式绿地对城市雨洪的影响[J].中国给水排水，2010(1):40-43.