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关键词：临沂市；海绵城市；建设；低影响开发
中图分类号：TV213.9
文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2016）20-0138-03
1 引言
《海绵城市建设技术指南》中指出，海绵城市是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“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[1]。近些年来，临沂市在保障城市生态安全、防治城市内涝污染、改善城市水质等方面取得了相当大的成效[2]。但仍存在一些技术性问题尚未解决，如排水基础建设目标单一、净水标准不高、排水系统不全等，这使得初期雨水地表径流污染、城市内涝、水体黑臭等问题无法从根本上解决[3]。临沂市进行海绵化建设和改造刻不容缓，于2015年顺利成为山东省海绵城市建设试点省级示范市。
通过调研临沂市开工建设的新东关棚户区改造项目、北城二期道路改造工程、鲁商中心雨水收集利用项目、临沂国际雕塑公园改造项目等海绵项目，分析了临沂市海绵城市建设的内容和存在问题，有针对性地提出可优化的建设策略。这不仅为临沂市充分利用雨水资源提供可行性方案，还为建设具有自然渗透、自然净化、自然积存功能的海绵城市提供理论依据。
2 临沂海绵城市建设整体分析
临沂市位于山东省南部，降水量丰富，受季风影响显著，夏季多暴雨，且地势相对低平，故夏季是造成临沂市“逢雨必涝、旱涝急转”局面的高发季节[3]。临沂市的城市建设模式传统，排水设施也主要是泵站、灌渠等“灰色”设施，配以“末端集中、快速排除”控制的主要规划设计理念，更加剧了这种矛盾局面。
2014年10月，以实现城市发展与环境资源协调为目标，建设具有自然积存、自然渗透、自然净化能力的“绿色”海绵城市理念首次被提出。临沂市成为2015年山东省确定的5个设区市、3个县（市）的省级海绵城市示范市建设试点之一。
临沂市于2015年12月启动海绵城市规划和实施方案编制工作，共计4个海绵城市项目开工建设：临沂国际雕塑公园改造项目、新东关棚户区改造项目、鲁商中心雨水收集利用项目、北城二期道路改造工程，初步确定将火车站片区作为海绵城市示范区。初步预测，到2018年底城市海绵化面积完成71.75 km2；到2020年，临沂市将有25% 以上的面积实现海绵城市改造。
3 临沂海绵城市建设现状及存在问题
3.1 火车站片区
火车站片区属于老城区，建筑密度高，人流量大，车辆流通频繁，是临沂重要的交通运输中心，但该片区仍采取“快速排除，末端集中”设计理念的传统排水系统，大雨天气仍存在严重内涝，对城市交通以及居民出行造成严重影响。
在调研过程中，发现火车站片区在海绵城市建设的诸多问题，未能发挥对环境变化和自然灾害的“弹性”作用。
（1）火车站广场两侧建有小面积绿地，绿地铺设孔状透水砖，乔木根部铺设鹅卵石，但由于采用传统绿地设计模式，透水铺装率低，绿地高于四周路面，在雨天吸水、渗水、蓄水作用较弱，源头分散效果差，遭遇暴雨急雨时缓排作用微弱，未能发挥“海绵体”应有的作用。
（2）火车站地势差异大，在北高阶梯处设有排水口，能够一定程度缓解北高处的雨水积存。但片区排水口位置分布设计不科学，未考虑实际地势。多数排水口分布在片区地势较高区域，导致低洼处在雨停数天后仍存在积水现象。
（3）片区内排水口数量少且分布范围有限，排水设施目标单一，设备老旧，排水管道标准偏低，排水口径小，排水效率差，在城市遭遇暴雨急雨时无法实现“快速排水”，易导致内涝。
3.2 国际雕塑公园
临沂国际雕塑公园在规划建设中坚持“渗、滞、蓄、净、用、排”宗旨，以打造成为“海绵公园”。目前公园内有4个蓄水池，其中有1个在建，有1个处于改造提升阶段，蓄水能力达到1.8万m3。雕塑公园中各类景观与“海绵”元素有机结合，利用自然力量排水、蓄水、渗水，实现“缓排缓释、源头分散”理念，发挥“海绵体”作用。公园地势总体呈四周高、中间低，中间最为低洼区域为林下区，使园区整体形成了自然排水、自然积存、自然渗透和净化的良性循环；园区部分人行道路两侧铺设有下凹形大理石雨水沟，引导径流汇流；园区地下安装了作为雨水回用管道的PE管道，总长度达5.2 km，直径为160 mm，收集来的雨水进行园内植物浇灌。
但临沂国际雕塑公园在诸多方面仍存在“海绵化”不彻底的问题。
（1）园区透水路面铺设率较低，硬质人行道路面比例大，路面以大理石、沥青为主要材料，渗水较差；
（2）园区雨水蓄水池、收集井数量较少，地势较低区域蓄水性利用差；
（3）园区雨水回用系统利用率不高，大片的绿地浇灌仍以自来水浇灌为主。
3.3 新关东棚户区改造项目
东风东关片区不仅是临沂最古老的历史文化核心区，人口密度大，同时也是滨水景观居住区，总建筑面积达51万m2。新东关棚户区建设提升改造过程，将“渗、滞、蓄、净、用、排”的海绵城市建设理念融入其中。为保障75%降雨不外排，逐步实现城市小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解的目标，在对现状水系、绿地、管网等进行深入研究的基础上，该片区改造项目按照海绵城市建设标准进行工程建设，制定了合理的下垫面径流系数、透水铺装率、下沉式绿地率、绿色屋顶覆盖率等规划目标（表1）。
3.4 鲁商中心雨水收集项目
鲁商中心雨水收集利用项目是指对该片区的房屋屋顶进行海绵化改造，屋顶增设排放雨水的管道（图1），地下建一个大约150 m3的蓄水池。屋顶有多个弃流井，溢流、弃流雨水经过弃流井进入下游雨水管线。经过初期处理的洁净雨水进入屋面雨水收集管线，流向地下的蓄水池。这样既能最大程度地蓄存利用雨水，也能保证收集的雨水的清洁度。经过初级过滤、全自动紫外线杀菌之后的雨水，达到相关水质标准后，用水泵打到用水点，用于道路浇洒、景观用水、绿地灌溉等。为了提高二次利用的雨水的洁净度，使用的雨水收集箱采用模块化设计，系统会反向冲刷掺在雨水中的淤泥，然后通过底部的排水口排出淤泥。
3.5 北城二期道路改造工程
作为临沂海绵城市建设的首要推进区，临沂市北城新区二期引入了海绵城市建设理念，形成“一心、三带、三廊、多点”的绿地结构。初步进行了大面积道路人行道渗水性改造工程，涉及北城新区长沙路等六条交通干道，人行道用具有透水性的耐火砖替换了混凝土砖，总工程量5.9万 m2。
对两种砖体进行模拟降水的对比试验，发现普通混凝土砖人行道在遭遇降水时，砖块本身无渗水能力，水体完全依靠砖块之间的铺设形成的缝隙完成下渗，下渗速度慢，下渗率低，且砖面易出现雨水积存现象；透水性耐火砖人行道在遭遇降水时，砖块之间缝隙大，砖块本身也具有吸水性，水体下渗速率快，且砖面不会出现雨水积存现象。
但该项目目前仅进行了人行道渗水材料铺设，遭遇急雨暴雨天气时，雨水经人行道渗水材料进入地下后仅靠土壤自然积存、渗透、净化，因此蓄水、净水能力差，效率低，周期长。
4 临沂海绵城市建设的建议和思考
根据海绵城市建设的目标和应遵循的基本原则[4～6]，在对临沂海绵城市建设充分调研的基础上，针对目前存在的问题，提出了科学可行的建议。
4.1 临沂国际雕塑公园改造项目
在临沂国际雕塑公园地理位置、生态基础以及海绵项目改造现状的基础上，针对园区进一步实现“海绵公园”建设目标提出建议。新规划主要针对该园区四个区在“海绵化”过程中不彻底的方面进行重新规划设计，进一步将雕塑公园建设成“海绵公园”。
（1）入口区：将以渗水性较强的“海绵道路”代替以大理石为主要材料的硬质路面，增强入口区渗水能力，同时增大入口区绿化比例，将绿色植物与“海绵体”有机结合。
（2）林下区：重点强化该区内的雨水调蓄能力，实现雨水调蓄池功能多元化、运作高效化，将其打造成集储水、净水、雨水再利用于一体的雨水收集利用系统，使其能够解决园区内70%以上的绿化灌溉、景观水等用水。
（3）现代园区：结合该区域东北高西南低的地势特点，计划将该区域西南最低洼绿地改造为地下雨水调蓄池，主要承担现代园区的雨水排水、蓄水，解决现代园区排水成本高，海绵项目覆盖率低的问题。
（4）雕塑园区：该园区人文因素丰富，布局较多雕塑，规划建设中将海绵项目细化，对该区景观花池、大型乔木和游客休闲座椅等进行“海绵化”改造，使其能够发挥分散的、小规模的源头控制机制。
4.2 新关东棚户区改造项目――新型透水孔
调研发现，新东关社区“透水孔”的渗水、蓄水功能主要由自然力量承担，渗水、蓄水效果较差，无法应对暴雨急雨等天气，更无法实现雨水的再利用。对此，针对透水孔技术进行改造，提出新型透水孔设计方案（图2）。新型透水孔路面采用四层铺设，最下层（第四层）为排水层，在建设土基中铺设渗水管；第三层是由30 cm厚的大颗粒石子组成为石子层；第二层为持力层，浇筑15 cm厚的混凝土，并钻出直径为15 cm的规整透水孔，每个透水孔间隔40 cm；最上层（第一层）按“人字形”竖铺渗水砖。相比第一代透水孔，新型透水孔大大提高了道路渗水效率，同时与雨水回收利用技术有机结合。
5 结语
通过海绵城市建设，实现雨水资源的高效利用，一方面综合提升了城市防洪排涝能力，另一方面使径流污染得到有效削减，进而逐步实现小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、“热岛效应”缓解的目标。同时又能充分发挥城市绿地、水体、建筑、道路等基础设施对雨水的吸纳、蓄存、净化和缓释等作用，实现雨水的二次利用。建成以生态系统为基础、现代科技为手段的多元化城市雨水管理系统，以解决临沂市雨涝灾害和水污染管理两大核心问题，从而平衡城市建设与水生态环境之间的关系。
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Abstract： Through the concept of sponge city construction， based on the experience and Inspiration of sponge city， green infrastructure and stormwater management at home and abroad， according to the actual situation of Kunming， this paper discusses the problems of sponge city construction to provide scientific guidance for realizing the benign hydrological cycle， speeding up the construction of sponge city and ecological civilization construction of Kunming in the 13th Five-Year period.
关键词： 海绵城市；绿色基础设施；低影响开发；雨水资源利用；控制指标
Key words： sponge city；green infrastructure；low impact development；utilization of rainwater resource；control index
中图分类号：TU984.11+1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）05-0021-03
0 引言
根据外国关于雨洪、绿色建筑及城市内涝相关技术，我国因地制宜提出了海绵城市的相关建设理念。海绵城市从根本上说就是雨水的自然调蓄，而相关技术则是将传统的就地排放的思路调整，将自然途径与人工措施相结合[1]，从而形成的低影响开发雨水系统（LID）。海绵城市在被提出之时是用来保护城市原有的“海绵体”，包括河、湖、池塘等水系，也包括绿地、花园，可渗透路面这样的城市配套设施，使这些“海绵体”在应对气候环境和自然灾害等方面发挥“弹性”作用，无论是雨季还是非雨季都能起到调控的作用[2]。最近几年，国内外相关学者也做出了不同程度的研究，美国环保局（EPA）有利用绿色基础设施代替LID的趋势[3]，国内王思思[4]、车伍等人利用传统的国内雨洪调蓄措施与国外雨洪管理模式相结合。目前关于海绵城市建设中最亟待解决的问题是如何地雨水综合管理利用，减少城市内涝，为城市着“绿装”。在海绵城市建设热潮下，就昆明市中心城区规划建设用地建设海绵城市的迫切性和存在问题加以分析，在科学规划、政策倾斜、资金支持、管理运营等方面提供相应对策和建议。
1 昆明市建设海绵城市刻不容缓
随着城市化与城乡统筹的进一步推进，城市规模大幅度拓展，昆明城乡发展与建设在土地资源、生态环境等空间承载方面的压力会更加突出。建设海绵城市，不论是在水资源、防洪排涝安全还是在水环境保护、水生态恢复、缓解热岛效应上都具有非常重要的作用，是应对城市规模不断扩大所带来的这些问题的综合解决方案。昆明市海绵城市建设可以增加地下水补给量、涵养水源，改善昆明水循环[5]，恢复天然水循环系统；当下雨时，雨水下渗使地下水变为蓄水模式，增加了其水位高度，一方面缓解了地下水漏斗区扩展漫延，另一方面缓解了地下水位的持续下降，最终要的是削弱了雨水在径流峰值的流量，减轻了雨水对城市及周围带来的自然灾害，保障昆明城市排水安全；改变昆明现有的城市排水系统采用快排模式，增强城市地表雨水下渗能力，缓解昆明水资源短缺问题；同时能够减少河道侵占和径流污染，加强入滇河道水生态系统保护，改善滇池水环境，进而降低城市热岛效应，改善城市人居环境。
2 昆明市建设海绵城市存在问题
2.1 昆明是一个严重缺水的城市
昆明市水资源分布不均匀，雨季雨水约占昆明总降雨资源的85%；而昆明市人均水资源的用量约为300立方米，低于京津唐地区，甚至与国外严重缺水的以色列（人均水资源260立方米）相差无几，与国际人均水资源1700立方米相距甚远。昆明城市缺水问题极为严重，用水严重依赖流域外调水引水工程。
2.2 年径流总量快速增长，内涝淹水频发
结合解放后昆明中心城区建设用地规模的增长情况，估算传统开发模式下，至2020年中心城区建设用地在开发后，对应的径流量大幅增加为未开发状态的6.0倍，比未开况下增加约5.0倍。以2014年的情况来看，年径流总量比天然情况下增加了2亿立方米，约为中心城区年用水总量的三分之二，约为牛栏江引水工程远期年调水量的三分之一。
图1中为历年昆明城市建成区规模逐步增长的同时，建成区年径流总量的增长情况，由1950年至2013年，昆明建成区的径流总量增长了50倍。年径流总量的大幅增加带来了各种各样的问题，包括影响了城市所在区域的水循环、涉水安全问题、水资源短缺、水环境污染、水生态退化、加剧城市热岛效应等。昆明市的雨水资源化利用问题已成为制约其经济和社会发展的重要因素，必予以高度重视。
2.3 昆明中心城区老旧小区较多
昆明市一些老、旧城区的排水系统一般为合流制，设计标准低，绿化率低，雨季不能将雨水及时下排，往往造成严重的内涝问题，改造难度较大。昆明中心城区老旧小区的雨水收集利用要根据小区的实际情况推行雨洪回收利用系统，雨水收集利用后可提高抗暴雨能力，可降低水处理、排洪排污、管道输送维护费用，同时也可实现小区内绿化浇灌、景观用水、清洁卫生等其他功效。
2.4 缺乏城市雨水管理的综合考虑
昆明市在规划、开发、运行、管理及可持续发展方面，普遍缺乏系统、全面和行之有效的政策及激励机制，需要借鉴国内外其他城市雨洪管理利用的先进经验，高度重视城市雨水资源利用工作，出台相应政策法规和科学合理的资金补助等激励机制。昆明现有的雨水利用地方规范性文件效力低，法律保障力度不够，影响城市雨水资源利用工作的推进，对下一步开展海绵城市建设来说缺少具体的政策指导。昆明市虽已编制了《昆明市城市排水（雨水）防涝综合规划》，从规划层面对低影响开发利用雨水资源提出了相关要求，但仅靠单项专业规划来指导海绵城市的建设和低影响开发雨水系统的构建是远远不够的。
3 昆明市海绵城市建设具体措施
3.1 严格要求新建区的建设
建议成立工作组，协调规划、住建、水务、滇管、园林等相关部门，针对十三五期间的新增用地全面落实海绵城市建设要求，新建区域海绵城市建设时建议采取广义下沉式绿地和绿化屋顶为主，将源头分散式雨水径流控制作为调蓄容积的主要措施，实现地块开发后的外排径流量与地块开发前持平，不增加下游片区的内涝淹水风险；在可能的情况下，适当考虑对在建项目、已批未建项目提出补充海绵城市建设相关内容的要求。确保到2017年，昆明市海绵城市建设先行先试建设取得成效。
3.2 有序完成建成区的改造
昆明市考虑到海绵城市建设的社会影响，根据自身条件，建成区改造建议按照改造绿地、修建海绵型道路和广场、公共设施用地、行政办公用地、商业用地、居住用地的顺序，对已开发地块进行海绵城市改造，结合城镇棚户区和城乡危房改造、老旧小区有机更新等现状改造，灵活采取透水铺装、下沉绿地、雨水收集回用系统、屋顶绿化、道路生物滞留槽、干塘、湿塘等多种措施相结合的方式以实现改造地块满足年径流总量控制率的要求，缓解旧城区排水系统压力，减轻现状内涝淹水问题。对建成区进行逐级、逐步的滚动改造以实现地块年径流总量控制率要求，是未来昆明市海绵城市建设的主要内容。
3.3 优先推行绿色雨水基础设施建设
昆明市在海绵城市的推广上应着重放在海绵型公园及绿地上，增强其城市基本的调控能力，例如建设下凹式绿地、雨水花园、河岸生态滤池、人工湿地等[6]。加强对自然水体的保护以及非硬化地面的建设，禁止将其硬化是原有的海绵体的能力受到破坏，是城市内自然水体能够自然流通，构成良性水循环系统，从根本上解决水环境问题。建设海绵城市的重中之重为将原有的破坏的河道恢复其功能，实施生态修复，营造多样性生物生存环境。
3.4 创新发展雨水资源化利用产业
昆明市需要创新城市雨水管理理念，应积极开展再生水利用及雨水资源化利用的基础研究，以及新设施设备、新工艺的研发并实现产业化。污水、雨水资源化利用应从工业园区再生水利用、市政工程项目雨水资源化利用及区域性雨水资源化利用等方面同步规划建设。雨水收集利用后可降低因外流域调水（牛栏江-滇池补水工程）、污水处理、管道输送、排污排洪的成本，减少市政管网维护费用。这项产业可促使雨水的收集没备的生产、运行管理、中水利用等方面产业链的形成，为昆明市水资源供给途径，减少对城市公园或绿地的灌溉次数，节约灌溉用水量，提高水资源利用效率，缓解水资源紧缺难题，节省投资费用。
4 建议
4.1 加强规划引领
昆明市相关部门要尽快制定昆明市海绵城市建设实施方案，积极组织专家编制昆明市雨洪利用专项规划，修订与海绵城市建设相关的技术指南、技术导则等基础技术文件。将雨水年径流总量控制率作为刚性控制指标融入城市总体规划、控制性详细规划及道路、绿地、市政工程等相关专项规划编制中[7]，为下一步推进海绵城市的建设进行方向把控和提供技术支撑。
4.2 完善支持政策
根据国家试行的海绵城市建设技术指南，昆明市应结合自身水文、水环境特征以及城市雨洪管理水文控制指标，设立径流总量控制、径流污染控制、雨水资源化利用三大类指标考核体系，建立完善海绵城市建设项目绩效考核u估制度[8]，确保项目绩效情况得到科学客观地考核。各级政府应该将海绵城市建设作为重点民生工程，创新投融资机制，充分发挥开发性、政策性金融作用，鼓励相关金融机构积极加大对海绵城市建设的信贷支持力度。在中央财政补助力度有限的情况下，推广运用PPP和政府购买服务等模式[9]，通过财政资金激励、撬动大量企业投资和社会投资，筹措其余建设资金推动项目建设。
4.3 强化人才保障
海绵城市建设涉及面广，需要从投资、设计、建设到管理运营等各方面储备人才。昆明市海绵城市建设需要重点加强技术人才的保障，通过引入专业技术人才、现场培训、与国内优先开展海绵城市建设的北京、镇江、南宁等城市交流经验等方式，增加海绵城市建设领域的专业技术人才数量，提高专业技术人才素养。各个高校应该通过对建筑、规划、环境、市政、生态等交叉学科的系统培养，造就具有可持续发展理念、综合分析和工程实践能力的创新人才。
4.4 重视能力建设
昆明市应在区别海绵城市建设项目的经营性与非经营性属性的基础上，注重能力建设，创新建管机制。建立政府与社会资本风险、收益与共的合作机制[5]，采取政府购买服务、财政“以奖代补”等多种形式，吸引社会资本积极参与到海绵城市的“投、融、建、管、营”中。制定市场化、长效化的低影响开发设施运营维护管理办法，规范标准化海绵城市建设工程的监测、评估、分析、研究等一系列工作，严格绩效考核并按效付费。
5 结论
海绵城市建设不只是对城市基础设施、城市水系统的变革和创新，更是现代化的城市管理模式，涉及到城市建设、更新、改造、维护的方方面面。昆明市以海绵城市建设为契机，利用多种低影响开发措施，综合管理利用雨水资源，可改变“逢雨即涝，雨后即旱”的现象，实现城镇化和环境资源协调发展，提升城市人居环境，当好全省生态文明建设得排头兵，起到全省建设海绵城市示范引领作用。
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一、城区排涝管网现状
城市排涝管网是城市基础设施的重要组成部分，是衡量城市发展的重要因素，五莲县高度重视城市的排水设施建设，目前已基本完善市政主干管网设施建设，但排水建设仍存在一定的问题，城市内涝、水环境污染等现象一定程度上仍然存在。
随着近十年城市建设的快速发展，五莲县城区现有雨水管道227.41公里、雨污合流管道20公里，城区雨水管道密度每平方公里超过11公里。雨水管道将城区内所有雨水排放城市河流（主要为洪凝河、山阳河）中，城区洪凝河、山阳河河道总长度达到20公里，面积超过300万平方米，自2011年启动河道综合治理，通过河道清淤、砌筑护岸墙、敷设截污管道等工程措施，河道内基本消除垃圾和杂草，行洪断面标准超过到20年一遇，近几年暴雨时行洪顺畅，未发生较大险情。
二、排涝设施建管存在问题和困难
（一）排水设施规划缺乏前瞻性
随着城市建设的不断深入，排水设施建设标准出现新旧不兼容情况，旧的防洪排涝系统难以适应当前的功能需求。如五莲县近年来，虽然已经编制了防洪排涝专项规划，也配合城市道路的建设新建了42公里雨水管道，虽然设计时也考虑到当时的周边环境因素，但随着城市的扩张，尤其是硬化区域的快速增长，部分雨水管道不能满足快速排水需求。
（二）排水设施管理缺位。由于缺乏资金保障及技术支持，
养护单位很难掌握地下管网的实际状况，难以进行管道养护。此外，一些因素导致部分污水排入雨水管道，造成雨水管道排水断面减小，排涝能力削弱。如，五莲县老城区有20公里的雨污合流管道，同时部分小区单位未完全实现雨污分流，生活污水汇入雨水管道，下游的分流管道无法发挥作用，雨水管道积累了大量的淤积物，排水能力降低。
（三）海绵城市建设滞后。海绵城市建设难以全面推行。如五莲年降雨量在600-800毫米之间，虽说降雨量相对较高，但主要集中在6-9月主汛期，其他月份尤其是春季、秋末都会面临很重的干旱。而海绵城市体系既能减少排水，又能合理利用雨水，能显著降低城市洪涝灾害，但目前五莲县海绵城市建设比例还未达到30%，不能发挥出海绵城市降排的作用。
（四）排水设施智慧化水平不高。实时监测是保证排水防涝管理工作有效性的重要举措，但受制于排水防涝信息化终端建设不足、与城市数字化管理的信息共享不足、信息化监测监测手段、观测精准度、大数据信息分析不足等因素，智慧化管理水平较低，不能及时掌握排水防涝情况。如五莲县利用公安天网、城市数字化管理平台等信息化技术对城市重要道路、关键易涝点进行实时监测，但因为智慧化水平不高，仍然存在滞后性，监控体系发挥不完全。
三、工作建议
（一）科学规划铺设管网。在新城区在科学编制排水设施专项规划，明确排水出路与分区，科学布局排水管网，确定排水管网雨污分流、管道和泵站、河水清淤与治理等排水设施的改造与建设的基础上，打好提前量，为后期需求提升留有余地；在老城区探索排水管网改造，例如与海绵城市建设进行融合。
在生态文明和美丽中国建设的视角下，我们必须认识到中国水问题的系统性和复杂性。针对城市目前凸显的城市内涝、水质退化等水文安全问题，我国政府已将海绵城市建设上升到国家战略层面。在 2013年12月召开的中央城镇化工作会议上发表讲话时谈到“建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”。2014年3月，在中央财经领导小组5次会议上提出“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时期治水战略，同时再次强调“建设海绵家园、海绵城市”。
“海绵城市（Sponge City）”是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“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。以“海绵”来比喻一个富有弹性、具有自然积存、自然渗透、自然净化为特征的生态型城市，是对工业化时代的机械的城市建设理念，及其对水资源和水系统的片面认识的反思，包含着深刻的哲理，是一种完全的生态系统价值观。“海绵城市”既是一种城市形态的生动描述，更是一种雨洪管理和生态治水的哲学、理论和方法体系。这个生态基础设施有别于常规的、机械的、以单一目标为导向的“灰色”的工程性基础设施，而是以综合生态系统服务为导向、用生态学的原理、用国土和区域生态规划的方法以及景观设计学的途径和技术，来实现生态防洪、水质净化、地下水补给、生态修复、生物保护、气候调节和人居环境改善等综合目标。
国外海绵城市建设的相关领域研究与实践始于20世纪60年代，代表性的理论和实践包括美国的最佳管理措施（BMPs）、绿色基础设施（GI）和低影响开发（LID），德国的自然开放式排水系统（NDS），英国可持续排水系统（SUDS），澳大利亚的水敏感性城市设计（WSUD），欧盟的水框架指令（EUWFD）等。我国应结合城镇化的特点，借鉴上述国家的经验，在城市建设和治水方面强调绿色、低影响开发和可持续发展等理念；推广低影响开发、可持续排水系统、水敏感设计等技术，采用源头削减、过程控制、末端处理的方法，降低雨水径流量和高峰流量，减少对下游受纳水体的冲击；保护利用自然水系，保证透水地面比例，使土地开发时能最大限度地保持原有的自然水文特征和生态系统。通过工程措施和非工程措施，达到防治内涝灾害、控制面源污染、合理利用雨水资源的目的。
一、海绵城市的认知
海绵城市，顾名思义是指城市能够像海绵一样，让城市变为能够吸纳雨水、过滤空气、过滤污染物质的超级大海绵，具有降温、防洪、抗旱、捕碳等效益，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”。
海绵城市的建设注重保护与源头控制，遵循的是顺应自然、与自然和谐共处的基本原则，“渗、滞、蓄、净、用、排”是海绵城市的六字方针，强调对原有水生态的保护，对周边水生态环境低影响，城市建成后地表径流量能保持不变。因此，海绵城市建设又被称为低影响设计和低影响开发（Low impact design or develop-ment）。
目前国内海绵城市规划方面的主要实施路径有三个方面，宏观方面，区域生态安全格局的保护，以实现区域的生态循环体系；划定城市生态红线，保护城市中的河流、湖泊、公园绿地等海绵体；相关工程技术实施。海绵城市的建设有利于推动城市迈向真正的生态与低碳。
二、西咸新区介绍及海绵城市建设经验
1. 西咸新区介绍
西咸新区是国家批复的首个以创新发展方式为主题的国家级新区，旨在控制西安、咸阳的圈层式扩张蔓延，以“现代田园城市”为发展理念。2015年，西咸新区获评国家首批海绵城市建设示范城市试点，成为西北地区唯一入选的城市。
西咸新区在海绵城市建设过程中秉承“理念引导，规划先行”的原则，以建设集约、绿色、低碳、智慧的现代田园城市为目标，利用城区范围内的山川河流、宫殿墓葬大遗址群、都市田园区等共同建构了西咸新区绿色基底，划定了文物、生态及水体保护区域，建设整体区域的“大海绵”，借助自然力量排水，让雨水“停一停、留一留、渗一渗”，实现雨水在城市中的自然迁移、低碳循环。
2. 海绵城市建设经验
海绵城市的建设需要因地制宜，深入识别存在问题进而将对策本地化，从建构“山水林田湖“系统入手，兼顾水资源安全、生态安全、环境安全等多方面要素，提出西咸新区海绵城市规划方案。并在此基础上协同规划、建设环保、财政等多部门，实现政府、企业及社会合作的共赢。
经验一：划定生态底线，建构海绵基底。
最大限度的保护原有“山水林湖“的体系，维持城市开发前的自然水文特征，并结合目前正在开展的城市增长边界划定工作，将规划方案中提出的海绵体纳入增长边界，为区域海绵体预留充足的生态空间，以防止其在城市扩张中被侵占。同时，对区域范围内的生态空间进行空间分区，提出空间管制要求，并提出生态保育措施。最后，梳理区域“大海绵体”及由建成区内部公园、绿地构成的“小海绵体”，与区域水系、排水渠等相结合，构成“水绿相融”的蓝绿网络体系，提升海绵体的连通性及排水能力。
经验二：完善基础设施，分类生态环境修复.
对传统城市的粗放型水系统进行恢复，完善污水、雨水排放系统，强化市政排水体系网络，完善生态驳岸、再生水补水、湿地修复等工程建设，增强区域生态功能，并同时在分类修复工程中融入城市游憩、观赏等多样功能，以实现修复工程一举多得的作用。
策略3：践行低影响开发
西咸新区处于快速建设阶段，因此将在各类建设空间内选择适宜的低影响技术，控制透水面积比例，以加强水系吸渗及径流速度，增加全区域的雨水吸收及排放能力。此外，还通过明确分区管控目标，对不同建成区域及组团提出建设指引，将重点组团及一般组团予以区别，达到因地制宜的作用。同时，对组团内部不同空间如公共空间、建筑场地等提出因地制宜的建设导引，以指导城市实际的建设。
三、小结
一、研究背景
城镇化的快速发展带动了经济持续增长，促进了社会全面进步，同时也带来了严重的暴雨积涝灾害。从古至今，暴雨积涝灾害一直是人类难以解决的问题。
近几年，中国的暴雨洪涝灾害愈发严重：“20XX年7月12日，哈尔滨多处上演‘水漫金山’”、“2012年7月21日，北京遭遇特大暴雨，导致严重内涝”、“2011年6月18日，到武汉看海”、“2008年深圳6.13特大暴雨”……数量之多，不胜枚举，这些新闻无不说明暴雨洪涝已成为长城内外、大江南北大多城市的通病。暴雨积涝灾害对城市水利、农业、交通、工业等方面造成的直接经济损失不可估量，同时通过人口死亡、疫病爆发等问题给社会带来了巨大的冲击，造成的自然资源减少、环境污染和生态退化程度更是难以估计。
造成城市暴雨积涝灾害的原因主要有气候和城市建设两方面的原因。从气候角度来说，由于全球气候变暖，水循环产生变化，降雨时空分布不均，导致城市出现暴雨积涝灾害；从城市建设角度来说，主要是城市建筑和硬化面积过大，植被覆盖率过低或者遭到破坏，城市的吸水、存水能力差，其次是排水设施的排水能力不足、重建轻管。
目前，城市针对暴雨积涝灾害采取的工程性措施主要有修建蓄水池、增加排水泵站、加大排水管径、在线蓄水等，这些措施需要占用大量的城市地下空间，投资大，维护困难，废弃后无法回收利用，会产生大量固体废弃物，对环境造成二次污染。其他措施如增加绿化面积也会引起城市用地紧张等问题，浪费城市空间资源。
二、国内外相关研究应用现状
LID技术于1990年末发源于美国马里兰州的王子县、西雅图和波特兰，是由马里兰州环境资源署首次提出。之后经过20多年的发展，LID在美国、加拿大、澳大利亚、新西兰等地广泛应用。在美国，LID设施的应用还形成了绿色道路、绿色社区等理论和方法；在澳大利亚，LID的应用称为水敏感城市设计；在英国，LID技术应用于城市排水系统，形成了可持续城市排雨水系统；在加拿大，LID和场地设计相结合，形成最优场地设计、保护性设计等；在新西兰的应用称为低影响城市设计与开发。
随着对国内雨水问题的重视，雨水方面的研究和应用也逐渐多起来，LID在国内已有10年的研究和实践，于2012年形成了“海绵城市”.
2012年4月中国北京大学在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中首次提出“海绵城市”一词。住房和城乡建设部于20XX年2月17日发表的《住房和城乡建设部城市建设司20XX年工作要点》中首次提出海绵城市的概念，20XX年10月，住房和城乡建设部出台了《海绵城市建设技术指南》。
2017年4月2日，国家财政部、住房城乡建设部、水利部宣布了海绵城市建设试点：西咸新区、武汉、重庆、贵安新区、遂宁、南宁、常德、鹤壁、济南、萍乡、厦门、池州、嘉兴、镇江、白城、迁安16个城市。
三、研究目标及意义
鉴于传统城市普遍存在的暴雨积涝灾害和道路排水问题，而国内的海绵城市和LID发展和研究较为薄弱，因此，对于海绵城市理念下的城市道路进行系统化设计研究很有必要。本研究主要通过对国内外已有研究成果的整理与分析，探讨海绵城市与LID、海绵城市道路与LID的关系，采用文献调研的方法系统地对城市道路进行了LID设施的选择及其组合优化设计；针对案例进行实地调查，探讨LID在海绵城市道路中如何应用。
论文的研究目标是建立海绵城市理念下的城市道路系统设计的基本理论框架，研究其具体的设计方案和技术。
论文的研究意义：为海绵城市理念下的城市道路系统设计提供借鉴和参考，对解决城市雨水问题有一定的现实意义。
四、研究内容
论文的研究内容主要有三个方面：
1）研究海绵城市理念下的城市道路系统，分析其与LID的关系及对LID设施的选择。
2）构建海绵城市理念下的城市道路系统规划和设计的完整体系，从路网规划和道路设计两个层面进行具体研究。其中，道路设计重点研究停车场和广场的LID设施组合优化设计，道路与红线外用地衔接中重点研究建筑、小区的优化设计。
3）将研究的设计理论成果应用于商洛城市道路系统，并通过SWMM模型进行模拟评价。
五、提纲
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 城市暴雨积涝灾害频发
1.1.2 传统城市道路排水存在的问题
1.1.3 LID与海绵城市理念的提出
1.2 相关理论的概念
1.2.1 海绵城市概念
1.2.2 LID概念
1.3 国内外相关研究应用现状
1.3.1 国外研究应用现状
1.3.2 国内研究应用现状
1.3.3 国内外研究现状的不足
1.4 研究目标、意义、内容和方法
1.4.1 研究目标及意义
1.4.2 研究内容
1.4.3 研究方法
1.5 论文创新点和技术路线
1.5.1 论文创新点
1.5.2 技术路线
第2章 海绵城市与LID
2.1 海绵城市与LID概述
2.1.1 海绵城市-LID
2.1.2 海绵城市与相关理论的联系与区别
2.2 海绵城市与LID
2.2.1 海绵城市与LID的关系
2.2.2 LID设施的选择原则
2.3 海绵城市道路系统与LID
2.3.1 海绵城市道路系统
2.3.2 海绵城市道路系统与LID的关系
2.3.3 LID技术设施选择
2.4 本章小结
第3章 海绵城市道路系统规划与设计体系
3.1 海绵城市道路系统规划与设计体系框架
3.2 海绵城市路网规划
3.2.1 影响因素
3.2.2 规划思路
3.2.3 规划原则
3.3 海绵城市道路设计思路
3.3.1 海绵城市道路设计思路
3.3.2 海绵城市道路设计注意事项
3.4 本章小结
第4章 基于LID的海绵城市道路设计
4.1 海绵城市道路与传统城市道路的区别
4.2 海绵城市道路的LID设施组合优化设计
4.2.1 机动车道和公交专用道
4.2.2 非机动车道和人行道
4.2.3 路缘石、雨水。和路肩边沟
4.2.4 道路绿带
4.2.5 停车场
4.2.6 广场
4.2.7 高架桥、立交桥
4.3 海绵城市道路与红线外用地的衔接设计
4.3.1 道路与建筑、小区衔接优化设计
4.3.2 道路与城市绿地衔接设计
4.3.3 道路与城市水系衔接设计
4.4 海绵城市道路横断面布置型式设计
4.4.1 单幅路
4.4.2 两幅路
4.4.3 三幅路
4.4.4 四幅路
4.4.5 特殊形式断面
4.5 本章小结
第5章 商洛市海绵城市道路系统设计应用研究
5.1 商洛市概况分析
5.2 海绵城市路网规划
5.2.1 商洛市现状路网分析及存在问题研究
5.2.2 商洛市排洪防涝、水系和绿地现状及存在问题
5.2.3 商洛市海绵城市路网规划
5.3 海绵城市道路设计
5.3.1 商鞅大道地理位置
5.3.2 商鞅大道现状分析
5.3.3 基于LID的商鞅大道横断面设计
5.3.4 商鞅大道公共停车场设计
5.3.5 丹江立交平面设计
5.3.6 商鞅大道综合设计
5.4 商鞅大道设计效果模拟评价
5.4.1 SWMM模型介绍
5.4.2 获取基本数据
5.4.3 开发前场地模拟
5.4.4 传统城市道路模拟
5.4.5 海绵城市道路模拟
5.4.6 三种情景模拟结果分析
5.5 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 不足和展望
参考文献
致谢
六、研究方法
论文釆用的研究方法有：文献调研法、实地调查法、SWMM模型法等。
1）文献调研法论文通过对国内外文献的调研、对SEA Street等案例的研究，总结LID设施在城市道路中的应用情况。
2）实地调查法论文通过实地调查收集商洛市的路网、道路、绿地系统、水系、降雨等相关资料，为海绵城市理论的实例研究做铺垫。
3）SWMM模型法论文采用SWMM模型对城市道路设计后的雨水径流控制效果进行了评价。
七、进度安排
20XX年11月01日-11月07日 论文选题、
20XX年11月08日-11月20日 初步收集毕业论文相关材料，填写《任务书》
20XX年11月26日-11月30日 进一步熟悉毕业论文资料，撰写开题报告
20XX年12月10日-12月19日 确定并上交开题报告
20XX年01月04日-02月15日 完成毕业论文初稿，上交指导老师
20XX年02月16日-02月20日 完成论文修改工作
20XX年02月21日-03月20日 定稿、打印、装订
20XX年03月21日-04月10日 论文答辩
八、参考文献
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关键词：城市绿地；土壤物理性质；海绵城市；雨水渗透
中图分类号：TU986 文献标识码：A
随着时代的进步，应用更加先进的技术发展城市化建设是每个国家必须经历的阶段，之所以要重视我国的城市化建设，是由于我国的城市化建设一方面会促进国家经济建设，还有不利的一方面是会阻碍国民生活质量的提升，尤其是城市化建设影响原本的地下渗水功能，从而严重影响国民的日常生活和生产，因此，相关部门应该重视对海绵城市的改造，希望通过全文的论述，能够得出有价值的观点，从而可以应用于实际工作中。
1.海绵城市的理念与内涵的提出
随着时代的进步，我国的城市化建设水平逐步加深，为了更好地保证日益增多的城市人口能够在我国生活质量有所提升，最主要的就是提升城市化建设质量，从而可以为国民提供优质的生活环境。但是，由于城市化建设越来越普遍，导致越来越多的地区出现土壤不透水情况，也就是说现代化建设阻碍了原本的入渗通道，以至于我国城市居民的生活受到严重的影响。常年累积的雨水径流量以及洪涝积水的与日俱增，足以引起人们对于城市建设的关注，不得不重新开始审视城市化建设是否正确。因此，我国相关部门开展海绵城市的建设活动指导，希望通过提升海绵城市的建设水平，能够避免城市化建设对国民生活的不利影响。
所谓海绵城市就是指在城市出现自然灾害的时候，能够有比较大的弹性来应对灾难，比如在发生洪涝灾害的时候，海绵城市具有更好的能力来储水和净水，这个时候，海绵城市的存在就是有利于城市化建设的体现。当城市需要水资源的时候，海绵城市就可以将之前储蓄的水资源进行释放，以保证城市的正常运行。之所以要根据海绵城市制定建设指南，是由于海绵城市的存在有利于提升城市化建设水平，以保证周围住房居民生活质量能够有所提升。在制定建设指南的时候，最主要的就是遵循生态优先的原则，保证国民和生态发展能够维持一致性，这样一来，就能够最大限度地保证国民在遇到自然灾害的时候可以保全自身，同时还能够利用自然资源对其进行合理利用。
2.城市绿地土壤现状及存在问题分析
2.1 城市绿地与海城市体系建设的相关性
所谓城市绿地就是指在城市管辖范围内的所有绿地，主要是指公园绿地、防护绿地、生产绿地、附属绿地等不同类型的绿地。之所以要将绿地进行分类，是由于根据绿地对城市化建设提供的不同作用可以进行更加详细的分类，以至于能够根据不同的种类进行城市化建设，可以有效保证我国的城市化建设更加合理科学。而重视城市绿地建设主要是由于城市绿地是海绵城市的重要载体，也会直接影响海绵城市体系形成是否合理的依据之一。所以，城市绿地建设和海绵城市规划之间是相互依存的，同时，两者之间也有著相互指导的关系。而在制定海绵城市体系规划的时候，其结果又会对城市绿地建设提出更加全面和系统的要求。要想城市生态能够保持平衡，最主要的就是搞定城市绿地系统的建设之后，海绵城市的生态体系才能够稳定，以至于可以服务于海绵城市的规划，以保证国民和生态之间的关系能够平衡。所以，重视城市绿地建设不仅仅是重视城市的生态环境建设，更是重视我国海绵城市的发展。城市绿地的建设成果非常关键，是由于植物的生长依赖于土壤，而土壤的好坏又会直接关系到海绵城市的功能作用发挥，因此，提升城市绿地的建设水平，才可以有效利用土壤进行污染物的分解，从而优化海绵城市的功能。
2.2 城市绿地土壤现状及存在问题分析
在我国进行城市化建设过程中，主要存在的问题就是城市绿地土壤质量不良。正是由于城市绿地中的土壤多是客土，所以说，受到人类的活动影响以及干扰是比较明显的，因此要想保证我国城市绿地土壤质量能够得到显著的改善，首先应该重视人类的活动，拒绝长期使用和无序的挖掘，正是由于这样的人类活动，才会导致我国城市绿化土壤受到严重的破坏，易导致原本的土层被移走或者直接成为僵土，使得土壤情况不利于种植。再加上过渡挖掘后土壤中的外来垃圾，导致土壤被严重污染，这样一来就会使得原本的城市绿地变成无规律、无层次的不可种植和绿化的土壤。土壤受到破坏还有一个原因就是人类过分使用机械设备，导致土壤被严重碾压，从而影响土壤的紧实度以及结构性，最终变成不利于植物生长的渗透能力弱的土壤。
3.城市绿地土壤物理性质指标与“海绵”吸水的相关分析
为了更好地检测出土壤物理性质是否适用于绿地建设，首先应该明确土壤容重是否达标，所谓土壤容量，就是指土壤假比重，也就是形容田间自然垒结状态下单位容积土体的质量或重量，之所以要重视土壤容量的测定，是由于土壤容量是衡量土壤物理性质好坏的重要指标。由于土壤容量与土壤紧实度直接相关，所以在测定土壤容量的时候，观察土壤紧实度是最直观的方式。其次，就是重视土壤结构、有机质含量以及土壤质地等不同的因素，是由于以上因素都会影响土壤含量，因此，应该重视以上因素的研究，以保证能够明确城市绿地土壤含量的情况，这样一来就能够明确土壤的物理性质如何。
土壤孔隙是土壤物理性质之一，也就是土壤所占据土体容积的百分数，能够很好地表达出土壤中各种形态的颗粒集合情况，同时还能够表面土壤中的空气和水分的存在空间，所以，明确土壤孔隙能够很好地明确土壤中空间存在情况，有利于给植物、微生物以及土壤活动提供更宽广的空间，使得城市绿地建设过程中能够保证植物生长情况和物质交换效率。土壤孔隙的大小和性质都是不一样的，因此可以分类为无效孔隙、毛管孔隙和通知孔隙三种。在实际应用过程中，应该根据不同种类的土壤孔隙进行城市绿地的建设。
土壤质地也是衡量土壤物理性质的指标之一。所谓土壤质地就是指土壤中土粒组成的不同比列，对于比例进行综合的考量结果就是土壤质地。城市绿地的土壤质地能够很好地表面土壤的通气性是否良好，与此同时，还能够明确土壤中不同类型土粒的性质。如果通过测定土壤质地知道城市绿地中土壤主要是以砂粒为主，那么即使有利于渗水，也没有足够的有机质能够保持土壤的肥沃度；而如果是土壤中含有粘粒比较多，保水能力比较大，但是会不利于雨水的渗透，这样也是不利于植物生长的。因此，重城市绿地土壤质地，保证质地均匀，才能够提升城市绿地有效利用率。
土壤饱和导水率是土壤被水饱和时，单位水势梯度下、单位时间内通过单位面积的水量，它是土壤质地、孔隙分布、容重特征的函数，其中孔隙分布特征对土壤饱和导水率的影响最大，即饱和导水率大小是由土壤质地、孔隙分布、容重以及有机质含量等因素综合决定的。土壤饱和导水率是绿地土壤在计算土壤剖面的水通量、排水系统工程和灌溉设计的一个重要参数。通过调理和改善土壤的物理性质，从而改变土壤饱和导水率，以达到符合海绵城市体系建设水文模型的参数。
4.基于海绵城市雨水渗透和滞留的绿地土壤改良思路
针对绿地土壤物理性质退化，各项物理性质指标的严重变差，解决好土壤容重、土壤孔隙、土壤质地、土壤饱和导水率等物理性质指标的技术问题，才能使绿地土壤对雨水的渗透和滞留在海绵城市体系建设中发挥更好的作用。因此，绿地土壤改良已经迫在眉睫，在具体的绿地土壤改良技术上，国内外关于城市绿地对水文的调节技术已有大量的研究，如绿地的汇流面积比、填料类型和填料层厚度的不同，对城市绿地的运行效果有明显影响。通过提高绿化种植土壤的要求，而推动有机废弃物的利用率，如农业废料、畜禽粪便、工业废料、生活垃圾、城市污泥、绿化植物废弃物等的利用。有机废弃物经无害化发酵形成土壤有机改良材料，将是接下来快速提高绿地土壤有机质的有效途径。
结语
通过全文的论述，我们能够十分清楚地看出我国城市化建设体系的建设以及管理现状和问题，正是由于目前这种情况不利于城市化建设水平的提升，因此，相关部门更应该重视我国的城市化建设规范。尤其是应对海绵城市的改造，更应该提高重视，上文通过详细论述我国海绵城市建设中存在的问题，明确指出目前建设的不足之处，正是由于此，才根据实际情况进行客观分析，意在指出我国海绵城市改造的最主要方式。将城市绿地系统规划以及管理和海绵城市改造相互结合，以保证我国的地下渗透能力能够得到改善，以至于可以在降低成本的情况下提升海绵城市的建设效率，这样一来就能够很好地保证我国经济建设水平的提升，以至于可以保证国民生活质量得到更高的保障。
参考文献
