智慧海绵·抗旱节水——华浦科技赋能城市水生态韧性建设

　　一.海绵城市政策提出：

　　12年4月，在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中，“海绵城市”概念首次被提出，2013年12月12日，习近平总书记在《中央城镇化工作会议》的讲话中强调:“提升城市排水系统要优先考虑把优先的雨水留下来，优先考虑更多利用自然力量排水，建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”。

　　二.海绵城市定义：

　　通过加强城市规划建设管理，充分发挥建筑、道路和绿地、水系生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。

　　三.海绵城市建设必要性：

　　近年来随着海绵城市建设的稳步推进，全国范围内因暴雨灾害造成损失显著减小，海绵城市建设取得明显成效。但近年来随着气候变化，因极端天气造成的洪涝灾害频发时有发生，造成的严重的人员伤亡及经济损失。海绵城市建设仍任重而道远。

　　2021年7月17日至23日，河南省遭遇历史罕见特大暴雨。河南省共有150个县(市、区)1478.6万人受灾，全省因灾死亡失踪398人。郑州市因灾死亡失踪人数占全省的95.5%。直接经济损失1200.6亿元，其中郑州409亿元，占全省34.1%。

　　2023年7月29日至8月2日，京津冀地区遭遇了历史罕见特大暴雨。北京市门头沟、房山等地部分地区受损严重。河北全省一半多的县(区)遭遇洪涝灾害，河北全省受灾人口222.29万。房屋倒塌5.9万间，严重损坏房屋达到14.7万间，农作物受灾面积22.5万亩。造成严重的人员伤亡和经济财产损失。

　　2024年7月16日起，陕西宝鸡普降大到暴雨，平均降雨量89.8毫米，主城区出现有气象记录以来***日降雨量，全市多条河流出现超警戒水位，山洪暴发致洪水漫堤，渭滨区、凤县局部地区严重受灾，其他县区也不同程度受灾。灾害共造成5人遇难，8人失联。

　　四.海绵城市的核心：

　　海绵城市的核心在于通过城市规划建设及管理，实现建筑与小区、城市道路、绿地与广场、城市水系等不同下垫面的雨水控制和利用，从而达到修复水生态、改善水环境、保障水安全、涵养水资源的多重目标。其具体实现途径包括以下六个方面:

　　①渗：从源头减少径流，净化初期雨水污染。通过改变各种路面、地面铺装材料，改造屋顶绿化，调整绿地竖向等方式，实现雨水的自然渗透。

　　②滞：延缓雨水峰值出现的时间，降低洪涝灾害。通过微地形调节、雨水花园、植草沟、雨水塘等方式，使雨水缓慢汇集，减少短时间内形成的径流量。

　　③蓄：降低峰值流量，为雨水利用创造条件。通过构建雨水花园、透水铺装、下沉式绿地、蓄水池等设施，使雨水自然散落，减少排水系统的压力。

　　④净：通过过滤措施减少雨水污染，改善城市水环境。增加利用湿地设施和植物、微生物的作用，净化雨水。

　　⑤用：合理利用雨水，将收集的雨水，经过简单的净化工艺净化后可作为城市绿化、道路清洗、景观水体补给等中水使用，达到节约水源目的。

　　⑥排：缓减城市内涝，提升城市的适应能力。通过竖向径流组织、工程设施结合等方式，实现雨水的有效排放。

　　海绵城市的实施效果显著，能够减少城市内涝、提高水资源利用效率、保护水生态环境并增加城市的适应性。

　　五.海绵城市工程：

　　海绵城市的工程项目主要分为渗透、储存、调节、转输和截污净化等几类。具体工程包括雨水花园下沉式绿地、植草沟、绿色屋顶、透水铺装、雨水湿地、蓄水池和雨水罐等。

　　①雨水花园

　　是一种通过浅洼地形和种植耐旱耐涝植物，利用吸附、渗透和过滤原理来控制和利用降落在不透水表面上的雨水的工程措施。它不仅能够有效管理雨水，还能美化环境，具有良好的景观效果。

　　②下沉式绿地

　　下沉式绿地则是一种低于周边地面或道路5至20厘米的绿地，它利用植被截流和土壤渗透的原理来截流和净化小流量径流雨水。这种工程措施不仅能够短时间存蓄雨水，还能增加截流下里，有效减少地表径流，减轻城市排水系统的压力。

　　③植草沟

　　植草沟作为一种绿色基础设施，能够有效收集和引导地面雨水，同时通过植物根系和土壤过滤作用净化雨水，减少雨水径流对城市排水系统的冲击。

　　④绿色屋顶

　　绿色屋顶则是一种在建筑物顶部种植植被的生态工程技术，它能够减少屋顶表面温度，降低城市热岛效应，同时通过植物根系和土壤过滤作用净化雨水，缓解城市排水系统的压力。

　　⑤透水铺装

　　透水铺装通过使用特殊的铺装材料，使得雨水能够渗透到地下，从而减少地表径流，缓解城市排水系统的压力，同时也能为地下水补充水分。

　　⑥雨水湿地

　　雨水湿地则是通过设置湿地系统，利用植被和土壤过滤作用净化雨水，同时提供生物栖息地，增强城市生态系统功能。

　　⑦蓄水池和雨水罐

　　蓄水池和雨水罐则用于储存雨水，为城市提供应急水源，同时减少地表径流，缓解城市排水系统的压力。

　　这些工程措施共同构成了海绵城市的基础设施，通过综合管理雨水资源，减少城市排水系统的压力改善城市生态环境，提高城市可持续发展能力。

　　六.西安华浦海绵城市雨水回用水解决方案：

　　西安华浦海绵城市回用水解决方案，依据业主实际用水需求、集初期雨水弃流提升模块、雨水收集单元、雨水提升模块、雨水收集及处理单元、智慧化控制模块于一体。有效保证了雨水的收集处理及回用。

　　①安全分流井：

　　主要作用为暴雨时或蓄水池水满时，超过收集系统的警戒水位时多余的水量通过分流进入市政管网，起到安全保护的作用。

　　②截污挂蓝沉淀装置：

　　适用于各类场所的雨水收集，处理和回收再利用;采用无动力模式，主要用于拦截降雨前期污染严重的垃圾，它由过滤网，提篮，外壳，挂钩组成。通过组合使用可以有效拦截污染物。大大提高雨水的利用率，也减少了雨水后期的处理费用，设计合理，运行简便。

　　③雨水弃流装置：

　　主要用于自动排放降雨初期污染严重的部分雨水，直接安装于弃流排污管上，弃流量的大小可以在2-8mm间设定。当降雨量达到设定值后，雨水弃流状态停止，系统关闭，雨水进入收集管道，从而实现对后期水质相对较好部分的雨水收集，连续24小时无降雨，系统恢复到初始状态，等待下一场降雨。装置采用触摸屏和plc控制可以实现弃流、收集、累积计量降雨量等状态的系统监视，可实现手动/自动状态切换。

　　④PP蓄水模块：

　　pp雨水模块适用于雨水的过滤净化、回渗、收集、再循环利用等系统。模块式设计可按工程设计需要任意组合。广泛应用到各种建筑领域、景观、园林、排水渠等雨水利用系统中。

　　⑤地埋一体机：

　　地埋一体机是针对雨水后期处理而开发的雨水深度净化设备，该设备包含紫外线消毒，集完整精密过滤、排污、消毒为一体，过滤精度高，占地面积小，施工方便,整套设备功能齐全;具有过滤精度高、直埋方便、施工便捷等优点。

　　⑥智慧化控制单元：

　　采用双重门设计，防雨等级IP54,有过流、短路、缺项保护以及泵体漏水，电机超温及漏电等多种保护功能及齐全的状态显示，并具有单泵及多泵控制工作模式，多种主备泵切换方式及可选择自动模式和手动模式工作运行。在无设备间的情况下可置于室外，外部特有的防水面层可有效的防止因阴雨天雨水渗入控制柜导致的控制电路短路和电控柜漏电等现象，保证了操作人员的人身安全及设备长期稳定的运行。