海绵城市建设能解决城市内涝问题吗?

2025年10月21日 15:38

  海绵城市建设作为新一代城市雨洪管理理念,通过“渗、滞、蓄、净、用、排”六大技术路径,构建了从源头到末端的雨水管理系统。其核心目标在于提升城市应对极端降雨的韧性,但能否彻底解决城市内涝问题,需从技术逻辑、区域适应性及系统性局限三个层面展开分析。

  一、技术逻辑:缓解而非根治的弹性机制

  海绵城市的技术路径聚焦于雨水循环的“自然化”重构。通过透水铺装、下沉式绿地等设施增强雨水下渗,利用雨水花园、植草沟延缓径流形成,依托湖泊、湿地等自然水体实现雨水调蓄。这种设计使城市像海绵一样“吸水、蓄水、渗水、净水”,在中小降雨场景下可有效减少地表径流。例如,北方地区因地下水埋深较大,土壤蓄水能力较强,海绵设施可显著削减径流峰值;南方地区虽单场降雨量大,但通过扩大调蓄容积仍能缓解局部积水。

  然而,海绵城市的技术逻辑存在天然边界。其设计标准通常基于内涝防治设计重现期以内的降雨,对超标暴雨的应对能力有限。当降雨强度超过土壤下渗速率或调蓄设施容积时,地表径流仍会快速形成,导致内涝发生。此外,海绵设施的渗透效率受土壤质地、地下水位等因素制约,在黏土或高地下水位区域,下渗能力可能大幅下降。因此,海绵城市的技术价值在于“削峰缓排”,而非“无限消纳”。

  二、区域适应性:南北差异下的效果分化

  海绵城市的适用性呈现显著的地域差异。北方地区因气候干旱、地下水埋深大,土壤蓄水空间充足,海绵设施可有效增加雨水入渗,补充地下水并缓解缺水问题。例如,通过透水路面改造,北方城市可将部分雨水转化为地下水资源,同时降低径流系数。

  南方地区则面临截然不同的挑战。其降雨频次高、强度大,单场降雨量常超过土壤蓄水能力。以长江流域为例,一场暴雨的降雨量可达数百毫米,远超海绵设施的调蓄极限。此时,海绵城市的作用更多体现在延缓径流形成,为排水系统争取时间,而非彻底消除内涝。此外,南方城市河网密布,外江洪水位的变化对内涝影响显著。若外江水位高于城市排水口,即使海绵设施蓄满雨水,也无法通过重力自流排出,形成“排水倒灌”。

  这种地域差异要求海绵城市建设必须“因地制宜”。北方城市可优先推广透水铺装、雨水回用等设施,强化雨水资源化利用;南方城市则需结合河湖整治、排水管网升级等工程,构建“源头调蓄+末端强排”的综合体系。

  三、系统性局限:单一手段与复合风险的矛盾

  海绵城市并非孤立的技术方案,其效果依赖于城市水系统的整体协同。当前部分城市在推进过程中,存在“重设施轻系统”的倾向,将海绵城市简单等同于透水路面、雨水花园等单项工程,忽视了与排水管网、泵站、河湖水系的联动。例如,若排水管网标准过低,即使海绵设施削减了部分径流,剩余水量仍可能超出管网承载能力,导致内涝。

  此外,海绵城市无法解决流域性洪水问题。当大范围暴雨导致江河水位上涨时,城市内涝的本质已从“排水不畅”转变为“排水无路”。此时,海绵设施的调蓄能力相对于流域洪水总量微不足道,需通过流域防洪工程(如堤防加固、分洪区建设)协同应对。

  更关键的是,海绵城市的效益具有长期性和综合性。其价值不仅体现在内涝缓解,更在于改善城市水环境、修复水生态、提升水资源利用效率。例如,通过雨水净化设施,可减少初期雨水对河湖的污染;通过生态湿地建设,可增加城市生物多样性。这些生态效益需通过长期运营维护才能显现,短期内难以量化评估。

  四、技术路径的优化方向

  为突破海绵城市的局限性,需从三个维度优化技术路径:

  分层治理体系构建:在源头层面,推广透水铺装、屋顶绿化等设施,削减径流总量;在过程层面,完善排水管网与泵站系统,提升排水效率;在末端层面,保护并恢复河湖、湿地等自然调蓄空间,增强洪水外排能力。

  智能监测与动态调控:利用物联网技术实时监测降雨、水位、土壤湿度等数据,通过模型模拟预测内涝风险,动态调整海绵设施的运行模式。例如,在暴雨来临前预降调蓄池水位,为雨水留出空间。

  跨部门协同机制:建立水利、城建、环保等部门的联动机制,统筹流域防洪与城市排涝。例如,在外江水位较高时,通过泵站强排与分洪区启用相结合,避免内涝发生。

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