海绵城市理念的雨水湿地系统构建探讨

徐 萍

（张家口市清水河滨河公园管理处，河北 张家口 075000）

雨水季节，城市内涝不仅对于城市的建设造成了影响，对于人们的日常生活也造成了影响，并且城市内涝也是对水资源的一种消耗和浪费。因此，在城市化建设不断加快的背景下，逐渐将海绵城市理念作为城市建设的核心，形成符合海绵城市理念下的雨水湿地系统，这样不仅解决了城市内涝的问题，也在最大限度上对雨水进行收集和再利用，以此避免水资源消耗和浪费的问题，缓解水资源紧张所带来的压力，并且也为城市的建设以及保证人们的日常生活等方面，提供了最大程度上的支持。

1 海绵城市理念分析

海绵城市理念是近几年城市建设发展的一个重要理念，主要是指城市能够像海绵一样，可以快速适应环境的变化以及在应对自然灾害方面具有一定的弹性[1]。在降雨的时候，可以具有吸水、蓄水、渗水、净水等功能，并且在城市需要水资源的时候，可以将储存的水进行释放加以利用，这样可以有效缓解水资源紧张的问题，满足城市日常的用水需求。同时，海绵城市理念主要是基于“生态优先”的原则，并且将自然途径与人工措施相互结合，这样在保证城市排水防洪安全的前提下，还可以有效实现雨水收集、存储、渗透和净化，加强对雨水资源的回收再利用，避免雨水资源产生大量的消耗和浪费，并且对生态环境也进行维护，实现良好的生态效益。

2 传统雨水系统常见的一些问题

尽管传统雨水系统在很大程度上解决城市内涝的问题，但是城市内涝问题依旧存在[2]。同时，传统雨水系统所存在的一些弊端，在长期使用中，也逐渐显现出来，这些弊端对城市的建设以及人们的日常生活还是造成了一定的影响。下面就对传统雨水系统中常见的一些问题，进行了分析和阐述。

2.1 初期雨水面污染

初期雨水面污染是雨水系统中，最为常见的一项问题，主要是因为雨水冲刷下垫面沉积物中的污染物，并且这些污染被雨水吸收。同时，雨水吸收后的污染物会随着地表径流进入城市管网中，这样在不存在初期雨水截留的排水体制下进入受纳水体，造成受纳水体污染负荷增加，或者进一步形成黑臭，严重影响了城市环境的质量。

2.2 城市内涝问题

传统雨水系统仅仅是依靠雨水管网对雨水进行吸收和排放，但是这仅仅针对一般的降雨量，一旦发生暴雨、长降雨以及强降雨等方面，传统雨水系统便无法及时进行吸收和排放，这样城市内涝问题依旧存在。同时，在暴雨、长降雨以及强降雨等背景下，洪峰流量以及常规的雨水径流都不能及时的进入管网中的话，内涝点就会形成，进而导致城市内涝问题的产生。另外，城市内涝问题一旦产生，就会导致城市交通瘫痪，严重影响了人们的日常出行，甚至情况较为严重的话，还会引发交通安全事故的产生。

2.3 雨水资源的消耗与浪费

雨水是水资源中一项重点内容，做好该方面的储蓄与利用，可以大大缓解城市水资源紧张的问题，最大程度上满足城市用水需求[3]。但是，传统雨水系统对雨水资源的消耗与浪费是非常大的，主要是通过截留管网，将雨水直接引入污水处理厂，经过严格的处理，将其排入河流、湖泊等方面，这样便无法回收利用，以此造成雨水资源的消耗。

3 雨水湿地系统构建的主要对策

为了解决传统雨水系统所带来的问题，并且满足城市在海绵城市理念下的建设需求，加强雨水湿地系统构建是非常必要的。那么，在雨水湿地系统构建的时候，需要注重以下几个方面。

3.1 雨水湿地系统规划

在雨水湿地系统构建之前，做好整体的系统规划，是保证雨水湿地系统构建效果的关键。那么，在雨水湿地系统规划构建的时候，首先需要根据所构建区域地下的实际情况，合理的规划排水系统，需要对地形进行充分的利用，并且结合实际情况，加强对自然坡度的利用，这样做的目的是以最短的距离将排水设施靠近水源。其次，在雨水湿地系统规划的时候，应当基于实际情况，严格落实各个层级规划中所确定的低影响开发控制目标、指标以及技术要求等方面，这样可以大大提升雨水湿地系统构建的效果。最后，还需要对管网的渠道水力进行计算，在计算的时候，一般情况下是将均匀流作为基础。在选择满流状态进行计算的话，那么应当根据计算划分排水流域，并且与城市管线规划方案结合，对管道平面布置以及现场实际需求所设置的检查并进行全方位的检查，这样主要是避免发生堵塞，避免城市内涝问题的产生。

3.2 生态资源的利用

在海绵城市理念的背景下，雨水湿地系统构建需要加强对生态资源的利用，这样不仅可以避免对生态环境造成严重的影响，还可以在一定程度上降低雨水湿地系统构建的成本，实现良好的经济效益[4]。那么，生态资源的利用主要包括：建设绿色屋顶、建设生态道路、建设生态景观等方面，具体的内容如下。

（1）建设绿色屋顶。主要是将新建的屋顶或者可以改造的屋顶进行绿化处理，将屋顶形成一个生态景观，这样不仅可以有效拦截、吸收进入建筑雨水立管的雨水，也为建筑工程构建良好的绿化效果，提升环境质量，维护环境生态平衡，可谓是一举两得。（2）建设生态道路。其实，建设生态道路也是对自然资源的一种利用，主要是将新建的道路或者可以改造的城市硬化道路进行渗水路面改造，一般是以透水材料铺设路面、预埋快速透水管、调整道路等，或者在道路的两边构建绿化带，这样可以有效避免雨水在道路上发生滞留，影响道路的正常使用，为人们的日常出行，带来了便利的条件。（3）建设生态景观。加强生态景观建设，可以大大提升雨水湿地系统的构建效果，完全满足海绵城市理念。常见的生态景观有：雨水花园、生态公园、生态广场、下沉式绿地等方面，并且加强生态景观的建设，可以在雨季的时候，对雨水进行储蓄，旱季的时候，可以将雨水进行释放，为城市补充水源，也在一定程度上美化了城市，维护生态环境的平衡性。

3.3 构建雨涝预警

在海绵城市理念的背景下，构建雨涝预警可以大大提升雨水湿地系统的构建效果，主要是因为雨涝预警可以对降雨情况进行实时监测，并且做出响应，确保城市内涝问题解决的及时性。那么，在构建雨涝预警的时候，应当注重以下几个方面。（1）需要根据当地城市的气候以及预计的降雨量、雨季时间等方面，构建雨涝信息化机制，并且需要对监测手段进行改建，形成在线监测实时系统，这样可以针对雨季的降雨量及时的做出判断，以便做出相应的预防和调整，避免城市内涝问题的产生。（2）需要在城市低洼的地区、泵站出水口、重要管网节点、主要道路以及桥梁等方面，设置实时监管设备，这样可以随时掌握城市降雨情况[5]。同时，针对河道，需要对水位变化进行严格的监管，这样可以准确的获取降雨量的实际情况和信息，根据该方面做出相应的调整，进而提升雨水湿地系统构建的效果。

3.4 人工湿地

雨水湿地系统构建的时候，人工湿地作为一项重点内容，做好该方面，可以大大提升雨水湿地系统构建的效果，避免城市出现内涝问题，促使城市实现良好的生态环境。

（1）需要根据水力负荷的计算，确定人工湿地的面积，那么在计算的时候，其公式为A=Q/Nq公式中的Q 为污水流量（m3/d）、Nq为水力负荷m3（m2·d），A 为人工湿地面积（m2）。例如：某雨水湿地系统工程建设的时候，水力负荷为0.8m3（m2·d），基于计算公式，可以确定本工程人工湿地所建设的面积为100000m2。同时，人工湿地建成以后，经过潜流湿地系统处理以后的水质，基本上是可以达到出水水质目标的，并且表流湿地对污水的处理主要起到去除剩余污染物和水质活化及稳定调节的功能，避免对周围环境造成严重的影响，实现良好的生态环境，充分的展现了人工湿地存在的意义。（2）人工湿地构建的时候，还需要注重基质的选择，主要是指对污染物可以起到过滤、沉淀、吸附等功能。同时，主要是以砾石、砂子、煤渣等材料为主。以某雨水湿地系统工程为例，主要是以砾石为主要填料，并且将少量沸石和煤渣等材料作为辅助，这样可以对污染物进行有效的过滤和去除。但是，在人工湿地基质构建的时候，需要注重填料的尺寸，一般情况下填料层的粒径为5mm～30mm 之间，孔隙率为30%～40%之间，其厚度在120cm 左右，以此保证人工湿地的功能性。（3）植物合理的选择，可以大大提升人工湿地过滤、去污的效果。一般情况下，人工湿地主要是以水生植物为主，并且需要结合当地的情况以及所适合生长的水生植物，这样才能保证人工湿地构建的效果。同时，结合当地情况，确定水生植物类型以后，应当考虑水生植物的生长期，这样主要是做好不同水生植物类型的合理搭配，以此实现良好的功能，大大提升雨水湿地系统构建质量。某雨水湿地系统工程，结合当地的情况选择合适的水生植物。但是，考虑到水生植物的生长周期，还选用其它植物作为辅助，这样可以有效提升雨水湿地系统构建的效果。

表1 雨水湿地系统评价

4 雨水湿地系统构建评价以及效果

在雨水湿地系统构建完成以后，需要进行评价，根据评价结果得出其优势，只有各个方面都达到相关标准以后，符合海绵城市理念下城市发展的趋势才能使用，这样才能充分体现雨水湿地系统存在的价值，其价值和优势如下。

4.1 雨水湿地系统构建评价

其实，雨水湿地系统构建评价的时候，主要是以层次分析法为主，是将一个复杂的问题，根据各个方面之间的隶属关系，形成一个层次结构来分析，这样可以将分析问题的难度进行简化，并且逐层进行分解，得出复杂问题的求解结果，以此做出评价。

（1）在雨水湿地系统构建评价的时候，应当从目标层、准则层、指标层方面展开，其中目标层为雨水湿地系统构建方案的评价，准则层为成本投资、净流量消减效果、污染物消减效果等方面，并且它也是目标层和指标层之间的一个重要连接纽带，这样可以准确的分析出整体的效果，如表1所示。（2）根据各个指标之间的联系以及重要程度，需要给出一个指标间重要程度比较矩阵，并且利用相关软件计算矩阵的特征向量，对其结果再进行检验，这样可以准确评价出雨水湿地系统构建是否符合海绵城市理念发生的需求以及是否解决城市内涝问题，实现良好的城市生态环境。

4.2 雨水湿地系统的主要优势

雨水湿地系统对于城市建设来说，具有非常明显的优势，可以有效避免对环境的影响，减少城市内涝问题的产生，降低对资源的消耗，下面针对雨水湿地系统的优势，进行了详细的描述和解析。

（1）在海绵城市理念下，雨水湿地系统主要是在传统雨水系统的基础之上，对低影响雨水系统以及超标雨水径流排放系统等方面进行综合考虑，促使雨水湿地系统中的各个子系统呈现相互补充、相互依存的一个状态。同时，将自然途径和人工途径相互结合，以此形成一个新型的雨水系统，这样可以有效解决城市内涝的问题，也避免雨水资源的消耗与浪费。（2）雨水湿地系统在功能方面也有着很大的提升，主要有下渗回补、消减峰值流量、雨洪调蓄、水质净化、储存再利用等方面，这样可以有效解决城市用水紧张的问题，满足城市用水的需求。雨水湿地系统的构建，对自然资源加大利用力度，这样可以避免对城市造成严重的影响，解决传统雨水系统存在的问题以后，还可以尽可能的实现良好的生态环境，保证人们日常生活的便利性，进而促进城市发展的进程。

5 结束语

城市内涝问题是当前城市发展中，重点需要解决的一个问题，并且在海绵城市理念的背景下，通过利用雨水湿地系统，可以有效解决该问题，并且也对雨水进行储存，以备旱季的时候使用，降低对水资源的消耗与浪费，也尽可能的保障人们日常出行的稳定性与安全性。同时，雨水湿地系统的构建，通过对自然资源的利用，可以避免传统雨水系统对环境所造成的影响，实现良好的生态环境，进而为城市的建设与发展，提供了最大的支撑与保障。