自去年起，“海綿城市”正式被寫入首部國家級市政基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃。隨著海綿城市建設(shè)在各地的興起，衍生出了很多其他概念，如：海綿機場、海綿小鎮(zhèn)、海綿農(nóng)田。海綿城市不再只是城市規(guī)劃、城市建設(shè)領(lǐng)域的概念，也不僅僅細分到小區(qū)、建筑、公園綠地、道路排水和城市新區(qū)，對于一些你以前從未有過聯(lián)想的領(lǐng)域，也開始產(chǎn)生關(guān)系，進入大眾視野。

今天我們就來說一說“海綿農(nóng)田”。

      2017年中央一號文件公布提出深入推進農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革。文件指出，要在確保國家糧食安全的基礎(chǔ)上，緊緊圍繞市場需求變化，優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系、生產(chǎn)體系、經(jīng)營體系，提高土地產(chǎn)出率、資源利用率、勞動生產(chǎn)率，促進農(nóng)業(yè)向追求綠色生態(tài)可持續(xù)、更加注重滿足質(zhì)的需求轉(zhuǎn)變。

      農(nóng)田作為城市生態(tài)系統(tǒng)中的“生產(chǎn)者”，因為需要人工灌溉而形成了高耗水、高耗能的“水資源消費者”。這種農(nóng)田濕地、綠地建設(shè)模式對城市水資源、土地資源、人力物力等造成一定程度上的浪費。

      對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作來說，水是不可或缺的生產(chǎn)資源要素，提高對雨水的利用率，將會大大促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的進行。在這一時刻，結(jié)合海綿城市建設(shè)技術(shù)，對農(nóng)田的進行輔助改良，讓農(nóng)田綠地作為海綿城市建設(shè)中的重要承載部分，除了滿足生產(chǎn)糧食作物等生產(chǎn)資料，改善城市環(huán)境等傳統(tǒng)功能外，其實還可以承擔(dān)解決城市的雨水管理問題，即作為一個個大的綠色海綿體在“澇”時吸水，在“旱”時又可以釋放水源。

一、何為海綿農(nóng)田？

      何為海綿農(nóng)田？先看海綿城市的功能，海綿城市最主要功能是吸水和蓄水，充分發(fā)揮城市中的原有河流、湖泊、水庫、濕地、坑塘、溝渠等海綿要素的作用，才能切實涵養(yǎng)水源，應(yīng)對較大強度降雨，達到建設(shè)要求。對于“海綿農(nóng)田”來說，就是要根據(jù)海綿城市的“滲、滯、蓄、凈、用、排”六大目標(biāo)進行統(tǒng)籌規(guī)劃，將農(nóng)田打造為可以與雨水進行吸收利用的生命體。收集的水資源經(jīng)凈化除了可以做灌溉用水還可以作為農(nóng)產(chǎn)品加工中清洗等的用水。

 

二、海綿農(nóng)業(yè)建設(shè)模式

1、海綿型設(shè)施農(nóng)業(yè)－連棟溫室模式

雨水通過棚面和豎集雨管、主集雨管、攔物柵和沉沙池匯流到集雨池，再經(jīng)灌溉首部統(tǒng)一供水。

 

2、海綿型設(shè)施農(nóng)業(yè)－日光溫室模式

對于集中連片的普通日光溫室，可把多棚的雨水通過集雨管（溝）統(tǒng)一收集到一個或幾個集雨池，統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一配水。雨水經(jīng)棚面、集雨溝、沉沙池和攔物柵匯集到集雨池，再用水泵抽到單棚內(nèi)的儲水池進行滴灌。

 

 

3、海綿型庭院模式

4、海綿型溝渠模式

       利用溝渠進行整治、清理，恢復(fù)其行洪、蓄水的能力，將毛溝、支溝與主溝、干溝相連通，在汛期引入部分降雨產(chǎn)生的徑流，利用這些廢舊溝渠作為滯洪、蓄水的場所。

 

5、海綿型坑塘模式

       改造雨水管溝和整治坑塘，積蓄雨水，回補地下水或用于灌溉，同時營造水景，美化環(huán)境。

三、技術(shù)措施——注重對雨水的滲透、存蓄和凈化

     “海綿農(nóng)田”強調(diào)對雨水的下滲和調(diào)蓄作用，若能發(fā)揮農(nóng)田的下滲和調(diào)蓄作用，也可有效控制地面徑流，將農(nóng)田打造為打造為兼顧“生態(tài)、民生、產(chǎn)業(yè)、耕保”的海綿綜合體。說起“海綿農(nóng)田”的建設(shè)措施，這里面大有文章，既在地上也在地下。以下介紹兩種“海綿農(nóng)田”應(yīng)用的特色技術(shù)

1丨海綿農(nóng)田特色應(yīng)用技術(shù)——“生泰”透氣防滲砂

      生泰透氣防滲砂是以沙漠風(fēng)積沙為原料，通過特定的成型工藝制備而成，具有透氣防滲功能，可以作為干旱地區(qū)土壤改良材料，起到保持土壤水分的作用。

 

技術(shù)原理：生泰透氣防滲砂以沙漠中的風(fēng)積沙作為原料，優(yōu)選高分子材料作為表面改性劑，通過獨創(chuàng)的反應(yīng)性覆膜技術(shù)，微顆粒界面改性技術(shù)，將高分子材料均勻、穩(wěn)定地包覆于每各顆沙粒表面，形成一種具有透氣功能的新型生泰防滲材料。

技術(shù)特點：

（1）防滲性能：2米高水壓下，滲透速率<0.3 kg/㎡/h；

（2）浸出毒性：檢測結(jié)果顯示，有毒物、重金屬均未檢出；

（3）透氣性：5cm厚度的生泰®保水砂的透氣性為49。

2丨海綿農(nóng)田特色應(yīng)用技術(shù)——蜂巢結(jié)構(gòu)地下隱形水庫

      蜂巢結(jié)構(gòu)地下隱形水庫由硅砂井透水砌塊與硅砂井濾水砌塊組合建造的“蜂窩狀”蓄水池。蜂窩狀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全可靠，儲水率高達90%以上。因地制宜，不占據(jù)地面空間。過濾與凈化同步，防滲與防蒸發(fā)同時，儲存與保鮮一體。

 

技術(shù)原理：蜂巢結(jié)構(gòu)地下隱形水庫內(nèi)填滿由硅砂透水砌塊拼裝的六邊形硅砂透水井，構(gòu)成蜂窩狀的儲水空間，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，安全可靠，儲水率高達91.5%。井體硅砂砌塊的蜂窩狀孔隙構(gòu)造是優(yōu)良的過濾界面，配合合理的水池進、出水水流組織，保證了雨水的良好過濾效果。蜂巢結(jié)構(gòu)地下隱形水庫底部的部分面積以透氣防滲砂鋪裝池底，有防水、透氣雙重功效，能有效地提高水體的含氧量（確保水體溶解氧8%~10%），有利于水質(zhì)保持。

技術(shù)特點：

（1）透水速率：硅砂透水井砌塊透水速率≥10.0［mL/(min·cm²)］，硅砂濾水井砌塊透水速率≥3.0［mL/(min·cm²)］；

（2）抗凍性能：夏熱冬冷地區(qū)25次凍融循環(huán)，寒冷地區(qū)50次凍融循環(huán)，嚴(yán)寒地區(qū)75次凍融循環(huán)，凍融循環(huán)后質(zhì)量損失≤20%，凍融循環(huán)后抗壓強度損失率≤20%；

（3）抗鹽凍性：寒冷地區(qū)、嚴(yán)寒地區(qū)冬季道路使用除冰鹽除雪時及鹽堿地區(qū)應(yīng)進行抗鹽凍性試驗，經(jīng)ND25次抗鹽凍性試驗的質(zhì)量損失應(yīng)≤0.50kg/m²。

四、典型案例

1丨杭州富陽“生態(tài)海綿水田”項目

項目概述：該項目主要利用“生泰透氣防滲砂”技術(shù)和“硅砂蜂巢結(jié)構(gòu)地下隱形水庫”技術(shù)構(gòu)建的“生態(tài)海綿水田”技術(shù)墾造水田，研究“生態(tài)海綿水田”對水稻生理指標(biāo)、收獲指標(biāo)、水質(zhì)、土質(zhì)及灌溉用水的影響，為杭州乃至全國墾造水田提供一種行之有效的新型模式。

      采用土工膜防滲技術(shù)完成對旱地的改造，這項技術(shù)通常會用到大量水泥，在原來旱地挖開的基層上，做一個類似方形魚缸一樣的蓄水池，時間一長，除了會阻礙土壤上下水氣的貫通，也使得土壤板結(jié)嚴(yán)重，最終導(dǎo)致植株難以正常生長。

      小廣場下面，是一個硅砂蜂巢結(jié)構(gòu)的地下隱形水庫，經(jīng)過多層過濾，對水質(zhì)具備保鮮作用，同時進出稻田的水，可以達到三級地表水的標(biāo)準(zhǔn)。

       杭州富陽“生態(tài)海綿水田”項目，具有重要的示范推廣作用。未來不僅在在富陽區(qū)，杭州市、浙江省乃至全國范圍內(nèi)都將有序開展旱地改生態(tài)海綿水田的改造、建設(shè)、維護及研發(fā)與推廣。

2丨磴口縣千畝沙漠水稻項目

項目概述：2017年初，磴口縣政府計劃利用“生泰保水砂”種植技術(shù)進行沙漠改造及鹽堿地改良，并打造千畝光伏沙漠有機水稻試驗示范基地和鹽堿地改良試驗示范項目，計劃將磴口縣打造成國際“砂產(chǎn)業(yè)”論壇的永久性會址，實現(xiàn)沙漠變良田、沙漠變綠洲。

      磴口縣按照生態(tài)建設(shè)產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)化的思路，因地制宜，將生態(tài)治理與經(jīng)濟建設(shè)相結(jié)合。繼沙漠上種牛奶、沙漠上種花生之后，利用“生態(tài)保水砂”這一原創(chuàng)性科技產(chǎn)品及技術(shù)，打造千畝沙漠有機水稻示范基地，該基地位于磴口工業(yè)園區(qū)光伏園區(qū)西側(cè)，投資1億元，光伏裝機容量10兆瓦，首年發(fā)電量1700萬度。

總結(jié)

海綿農(nóng)田的四大顯著優(yōu)勢體現(xiàn)在：

1、節(jié)地：蓄水池深埋地下2-3 米，地上1 米土層可種植及承載耕種設(shè)備，節(jié)約土地；

2、節(jié)能：雨水收集、輸送、儲存全過程采用無動力水處理技術(shù)，節(jié)約電能的消耗；

3、省時：由于工程選用的產(chǎn)品均為標(biāo)準(zhǔn)成型產(chǎn)品，例如成品的塑料儲水池模塊，防滲土工膜、塑料成品雨水井等，施工速度很快，施工周期短，與同規(guī)模混凝土類型工期相比，省時2/3；

4、環(huán)保：雨水經(jīng)過設(shè)施設(shè)備的多級過濾、棄流分離、自然滲透、沉沙等處理，得到了凈化，保證了較好的水質(zhì)；蓄水池采用抗壓、抗腐、抗低溫的PP 和PE 新材料，替代傳統(tǒng)的高耗能生產(chǎn)的水泥鋼筋建筑材料并能夠保護土壤；

      目前只有促進產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和技術(shù)科研出臺鼓勵創(chuàng)新設(shè)計方法、施工方法、創(chuàng)新技術(shù)產(chǎn)品的政策，才能推動海綿城市建設(shè)的技術(shù)進步；以此制定促進海綿城市建設(shè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)惠政策，也能夠在范圍內(nèi)加強海綿技術(shù)的推廣。