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摘 要：近年来城市洪涝灾害频发，洪涝灾害在影响人们日常生活的同时也给城市带来不可估量的财产损失，为解决城市内涝带来的洪涝灾害问题，国家根据社会需要提出海绵城市的方案。本文以天津市为例，阐释并探讨海绵城市专项规划编制的技术思路和要点，尤其是如何结合天津市自身条件和问题特点，形成切实可行的技术路线和针对性策略措施，希望能为业界规划编制、管理工作提供参考。
关键词：海绵城市；内涝；天津
一、前言
随着我国城市化的快速发展，城市内涝与水资源短缺的矛盾不断加深，“汛涝枯旱”现象日趋常见；同时还存在水资源污染严重等一系列问题。为解决上述问题国家提出建设“海绵城市”这一构想，并发布《海绵城市建设技术指南》[1]，随后各地开始仿照国外建设海绵城市的措施，建设城市“海绵”。
海绵城市这一概念的最早由印度国际水管理研究所HughTurra在2005年提出，后由国际相关组织积极倡导，各国技术人员不断发展和完善，国外对城市水系管理积累了丰富的经验和成熟的做法，同时把海绵城市建设作为新兴水生态城大力推进；就我国海绵城市研究来说，技术明显不足，各地建设一味模仿使用国外建设措施，未进行实际效果的可行性分析，在建设中具有盲目性，虽投入了大量人力、物力和财力，但实际效果并未达到预期效果，同时评估系统尚未完善[2]。
二、天津市区域概况
天津市处于华北平原的东北部，是海河流域五大支流的汇流处和入海口。地势平坦低洼，主要有两大水系。天津地区河流水文特征主要表现为地表水径流总量较小，河道径流量年际变化大的特点[3]。随着城市的发展，伴随着人口的持续增长，房屋和道路等不透水面积剧增。城市化前、后年降雨量比较，降雨强度变大，这是因为城市化改变了原有的物质、能量交换过程，从而导致城市降雨度的变化，其中夏季降雨强度变化最为明显。
三、天津市内涝成因分析
（1）降雨量年际分布不均，汛期暴雨频率集中，降雨强度大
根据1956年-2003年的年降雨量数据，天津市多年平均降雨量约为570mm，多年平均降水强度约为12.3mm/d [4]。天津受季风影响明显，使降水量在一年内时间分配不均匀。7-8月份的降雨较多，1-5月份以及10-12月份降水偏少，较为干旱。
（2）城市化严重，不透水面积占比较大，城市渗水能力不足
近来年随着天津城市化进程的加快，城市道路，住宅区等硬质地面的不断拓宽使不透水面积大幅上升，城市地面渗透量明显下降，城市化前后地面和地下径流流量变化明显。
（3）排水管网老化，排水能力不足
天津市雨水排水管网在建设之初，建设采用的暴雨重现期标准偏低（一般是1年），雨水排水管道管径偏小，随着天津的不断发展，下垫面的不断变化，径流量的不断上升，雨水排水系统的负担逐年增加，排水管网不能将雨水及时排出，加重了城市内涝问题。降雨频繁期间，城市雨水排水管网输水压力过大，会发生一场降雨的雨水还未排净，又发生另一场降雨，径流量超出雨水排水管网的最大负荷能力，从而导致城市内涝严重[5]。
综上所述，天津市内涝主要成因是硬化面积增大，排水设施不完善，因此从因地制宜的角度出发，应该重点解决这两点主要问题。但是由于天津市城区硬化面积占总面积比重已经达到很高比例，从可行性角度分析，很难解决大面积硬化问题，而整体管网改造代价较大，很难实行。
四、各项LID措施可行性讨论
（1）储存技术
储存分为地表和地下式两种，地上式需占用可利用土地以储水，地下式节省地表空间，更适用于天津室内可利用土地少的情况。且天津市公园较少，面积较小，分布不均且分散，新建建造费用高，不利改造为规划性雨水花园，故地下储存是适合于天津的合理措施。
（2）传输技术
植草沟或渗渠等措施也需要占用较多地上空间，且需要近处有细支河流或湖泊作为接纳场所，天津仅海河一条主河道，条件有限。但就地下储水来讲，可以用传输技术辅助协调水量。
（3）渗透技术
渗透技术通过处理迎水表面，增强表面渗水能力达到减少地表径流，减缓洪涝，比如绿色屋顶，可以处理屋顶积水，但是造价较高，维护不便故费用较高，且天津所处北方冬季严寒，夏季酷暑，没有较合适的植物长期生长条件，不能作为天津改造措施。而透水铺装和下沉式绿地可以针对天津洪涝重灾区局部改造，费用低且效果好，地表污染物去除率高，且天津属于我国水资源缺乏地区，渗透技术也能有效补充地下水位，适合天津市的客观条件。
五、天津市城区改造方案
基于天津气候水文特点，综合海绵城市中低影响开发的（LID）各项技术的优缺点，拟设计了一种较为适合解决天津市内涝情况的处理方案（图2）。
该方案综合考虑透水铺装，下沉式绿地，地下储水这三种较适宜天津使用的技术，结合天津的市区概况，选取路边人行横道区域作为改造对象，增强路上地表径流的处理能力及储存渗透能力。机动车道不便改造，故未做整改，而路边绿化带及人行道改造不会过多影响交通，且整改时间较短，方便整改。
图中排水管道为储水装置，且街道于街道连通，以平衡水量。且底部与土壤直接相连，储水可直接渗透入地下，补充地下水位。绿地上孔高于绿地表面为了避免大体积污染物等进入，堵塞管道，也可充分发挥植物层的缓冲辅助渗透作用。且干旱情况下可使用储水管道中的存水浇灌路边植物。机动车道边缘与植物分隔处仅起分隔作用，需多设孔洞使水流入植物区，达到路面排水的目的。
五、结论
本文在大量查阅海绵城市建设措施及国内外城市雨水管理理念，选用天津作为研究对象，针对我国城市化区域和相应降雨特征，探讨关于如何科学系统的处理雨水，并从降雨、水文情况、渗水等方面了分析天津内涝的成因，通过海绵城市在已有案例中对比各种方法的优缺点，针对天津的实际情况，提出建立基于因地制宜理念的城市可持续雨水管理措施，通过广泛讨论城市内涝问题的成因，结合各项海绵城市建设措施的特点及适用性，因地制宜的采取措施解决相应城市的城市内涝问题。并且应当以最适合的措施为主导，其他技术为辅助，不能期望僅仅单独使用某一项技术就能达到所预期的防涝效果。在确定研究问题之后，深入探讨了问题待解决的迫切性，之后调查城市概况得出内涝发生的原因，并结合海绵城市的各项举措，设计针对该城市内涝主要原因的方案。
参考文献
[1]贾馥冬，杨雪伦.海绵城市的规划探索--以天津滨海新区为例[J].城市规划.2015，（10）：44-47.
[2]住房和城乡建设部.海绵城市建设技术指南[Z].2014.
[3]陈彦熹.基于LID的城市化区域雨水排水系统规划方法研究[D].天津：天津大学.2013.
[4]李凯历.LID理念下的天津新八大里场地规划设计研究[D].北京：北京林业大学.2016
[5]谢映霞.从城市内涝灾害频发看排水规划的发展趋势[J].城市规划，2013，37（2）：45-47.
（作者单位：天津大学仁爱学院）
关键词：海绵城市；内涝；天津
一、前言
随着我国城市化的快速发展，城市内涝与水资源短缺的矛盾不断加深，“汛涝枯旱”现象日趋常见；同时还存在水资源污染严重等一系列问题。为解决上述问题国家提出建设“海绵城市”这一构想，并发布《海绵城市建设技术指南》[1]，随后各地开始仿照国外建设海绵城市的措施，建设城市“海绵”。
海绵城市这一概念的最早由印度国际水管理研究所HughTurra在2005年提出，后由国际相关组织积极倡导，各国技术人员不断发展和完善，国外对城市水系管理积累了丰富的经验和成熟的做法，同时把海绵城市建设作为新兴水生态城大力推进；就我国海绵城市研究来说，技术明显不足，各地建设一味模仿使用国外建设措施，未进行实际效果的可行性分析，在建设中具有盲目性，虽投入了大量人力、物力和财力，但实际效果并未达到预期效果，同时评估系统尚未完善[2]。
二、天津市区域概况
天津市处于华北平原的东北部，是海河流域五大支流的汇流处和入海口。地势平坦低洼，主要有两大水系。天津地区河流水文特征主要表现为地表水径流总量较小，河道径流量年际变化大的特点[3]。随着城市的发展，伴随着人口的持续增长，房屋和道路等不透水面积剧增。城市化前、后年降雨量比较，降雨强度变大，这是因为城市化改变了原有的物质、能量交换过程，从而导致城市降雨度的变化，其中夏季降雨强度变化最为明显。
三、天津市内涝成因分析
（1）降雨量年际分布不均，汛期暴雨频率集中，降雨强度大
根据1956年-2003年的年降雨量数据，天津市多年平均降雨量约为570mm，多年平均降水强度约为12.3mm/d [4]。天津受季风影响明显，使降水量在一年内时间分配不均匀。7-8月份的降雨较多，1-5月份以及10-12月份降水偏少，较为干旱。
（2）城市化严重，不透水面积占比较大，城市渗水能力不足
近来年随着天津城市化进程的加快，城市道路，住宅区等硬质地面的不断拓宽使不透水面积大幅上升，城市地面渗透量明显下降，城市化前后地面和地下径流流量变化明显。
（3）排水管网老化，排水能力不足
天津市雨水排水管网在建设之初，建设采用的暴雨重现期标准偏低（一般是1年），雨水排水管道管径偏小，随着天津的不断发展，下垫面的不断变化，径流量的不断上升，雨水排水系统的负担逐年增加，排水管网不能将雨水及时排出，加重了城市内涝问题。降雨频繁期间，城市雨水排水管网输水压力过大，会发生一场降雨的雨水还未排净，又发生另一场降雨，径流量超出雨水排水管网的最大负荷能力，从而导致城市内涝严重[5]。
综上所述，天津市内涝主要成因是硬化面积增大，排水设施不完善，因此从因地制宜的角度出发，应该重点解决这两点主要问题。但是由于天津市城区硬化面积占总面积比重已经达到很高比例，从可行性角度分析，很难解决大面积硬化问题，而整体管网改造代价较大，很难实行。
四、各项LID措施可行性讨论
（1）储存技术
储存分为地表和地下式两种，地上式需占用可利用土地以储水，地下式节省地表空间，更适用于天津室内可利用土地少的情况。且天津市公园较少，面积较小，分布不均且分散，新建建造费用高，不利改造为规划性雨水花园，故地下储存是适合于天津的合理措施。
（2）传输技术
植草沟或渗渠等措施也需要占用较多地上空间，且需要近处有细支河流或湖泊作为接纳场所，天津仅海河一条主河道，条件有限。但就地下储水来讲，可以用传输技术辅助协调水量。
（3）渗透技术
渗透技术通过处理迎水表面，增强表面渗水能力达到减少地表径流，减缓洪涝，比如绿色屋顶，可以处理屋顶积水，但是造价较高，维护不便故费用较高，且天津所处北方冬季严寒，夏季酷暑，没有较合适的植物长期生长条件，不能作为天津改造措施。而透水铺装和下沉式绿地可以针对天津洪涝重灾区局部改造，费用低且效果好，地表污染物去除率高，且天津属于我国水资源缺乏地区，渗透技术也能有效补充地下水位，适合天津市的客观条件。
五、天津市城区改造方案
基于天津气候水文特点，综合海绵城市中低影响开发的（LID）各项技术的优缺点，拟设计了一种较为适合解决天津市内涝情况的处理方案（图2）。
该方案综合考虑透水铺装，下沉式绿地，地下储水这三种较适宜天津使用的技术，结合天津的市区概况，选取路边人行横道区域作为改造对象，增强路上地表径流的处理能力及储存渗透能力。机动车道不便改造，故未做整改，而路边绿化带及人行道改造不会过多影响交通，且整改时间较短，方便整改。
图中排水管道为储水装置，且街道于街道连通，以平衡水量。且底部与土壤直接相连，储水可直接渗透入地下，补充地下水位。绿地上孔高于绿地表面为了避免大体积污染物等进入，堵塞管道，也可充分发挥植物层的缓冲辅助渗透作用。且干旱情况下可使用储水管道中的存水浇灌路边植物。机动车道边缘与植物分隔处仅起分隔作用，需多设孔洞使水流入植物区，达到路面排水的目的。
五、结论
本文在大量查阅海绵城市建设措施及国内外城市雨水管理理念，选用天津作为研究对象，针对我国城市化区域和相应降雨特征，探讨关于如何科学系统的处理雨水，并从降雨、水文情况、渗水等方面了分析天津内涝的成因，通过海绵城市在已有案例中对比各种方法的优缺点，针对天津的实际情况，提出建立基于因地制宜理念的城市可持续雨水管理措施，通过广泛讨论城市内涝问题的成因，结合各项海绵城市建设措施的特点及适用性，因地制宜的采取措施解决相应城市的城市内涝问题。并且应当以最适合的措施为主导，其他技术为辅助，不能期望僅仅单独使用某一项技术就能达到所预期的防涝效果。在确定研究问题之后，深入探讨了问题待解决的迫切性，之后调查城市概况得出内涝发生的原因，并结合海绵城市的各项举措，设计针对该城市内涝主要原因的方案。
参考文献
[1]贾馥冬，杨雪伦.海绵城市的规划探索--以天津滨海新区为例[J].城市规划.2015，（10）：44-47.
[2]住房和城乡建设部.海绵城市建设技术指南[Z].2014.
[3]陈彦熹.基于LID的城市化区域雨水排水系统规划方法研究[D].天津：天津大学.2013.
[4]李凯历.LID理念下的天津新八大里场地规划设计研究[D].北京：北京林业大学.2016
[5]谢映霞.从城市内涝灾害频发看排水规划的发展趋势[J].城市规划，2013，37（2）：45-47.
（作者单位：天津大学仁爱学院）