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海綿城市的特征

時間:2023-07-25 17:17:35

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇海綿城市的特征,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

海綿城市的特征

第1篇

一、引言

城市作為一個巨系統,與生態環境存在相互作用的關系。由于城市化過多關注經濟功能、忽視城市的生態功能,造成下墊面硬化,濕地、湖泊被部分填埋,綠地減少。此外,現有的管網設計多偏重末端集中控制,造成城市地表徑流增大,既浪費了雨水資源又使城市埋下了內澇多發的隱患。實踐表明,采取單一的工程措施很難全面解決城市旱澇、水體污染、綠地減少等問題,城市建設與管理亟需樹立系統整合的理念,以此緩解城市化進程中帶來的生態環境壓力。在此背景下,海綿城市作為一種全新的建設理念,開始在我國推廣。那么,如何建設海綿城市、避免一哄而上導致決策失誤,首先要認知海綿城市的內涵及其建設的核心主旨。

二、海綿城市內涵及核心主旨

海綿城市的內涵可概括為通過保護河流、湖泊、濕地等“海綿體”,修復已被破壞的城市水生態系統,通過采取“慢排緩釋”和“源頭分散”的排水方式,進行技術創新,提高生態環境治理水平,保障城市水安全,解決水污染及生態退化等問題。海綿城市的本質在于解決城鎮化與資源環境的協調問題,構建可持續、健康的水循環系統,最終目的是使城市具備能夠“彈性”適應環境變化的能力。正如有關專家所言:諸多水問題的本質是水生態系統整體功能失調,從生態系統服務的角度出發,跨尺度構建水生態基礎設施,并結合多類具體技術建設水生態基礎設施,是“海綿城市”建設的核心。因此,從海綿城市的內涵及建設的核心主旨出發不難發現,海綿城市項目具有不同于一般項目的自身特點。這些特點決定了海綿城市建設項目的推進相比普通項目的推進,面臨的問題更為復雜和隱性。

三、海綿城市PPP項目特點

第一,多層次特征。從城市雨洪管理綠色海綿技術到城鎮海綿系統,再到綜合水安全系統與水生態基礎設施,每一項海綿城市的建設項目都要為實現微觀實效-中觀實效-宏觀實效服務。第二,集成性特征。海綿城市PPP項目是海綿城市系統的各微觀組成要素,面對的是動態的生態系統,與軌道交通、管線建設等不同,具有一定的穩定性和固定性特征,其內部運行機制更為復雜,集成性和隱性程度也更高。第三,動態性特征。海綿城市PPP項目具有一定的前瞻性和運行上的靈活性,為不斷發展中出現的新問題及項目間的協調配合留有一定的動態發展余量。第四,公用性特征。海綿城市承載的雨水回收利用、污染控制、改善生態環境等職能使海綿城市PPP項目大多帶有公用事業性質。第五,成本相對性特征。短期上,由于很多城市在生態規劃、設計、建設等方面欠賬過多,因此建設海綿城市的投入比較高;長期上,從理論上講,綜合經濟收益高于運營成本,如果能在最初的規劃階段將這一理念融入建設過程中,其成本可大大降低,甚至比傳統的以灰色基礎為主體的城市建設設施更加節省成本,相對舊城區的改造成本也會更低。第六,不確定性特征。海綿城市項目生命周期較長,參與各方多且相互關系復雜,在立項、融資、建設、運營等環節會有很多不可測、不可控的因素出現。由于當事各方很難約定各種情形下的責權利,因此會呈現出資產專用性強、信息不對稱等特征,導致不完全契約狀態下風險和效率的不確定性且呈現動態化發展。

四、海綿城市建設面臨的潛在問題

由于我國在海綿城市的理論與實踐、技術與管理等方面處于起步階段,加之海綿城市項目自身的特點,所以必須充分認識到海綿城市建設將面臨項目選擇、規劃、設計、融資、運營、監管等方面的潛在問題。這些潛在的問題將會隨著海綿城市建設的不斷推進浮出水面,直接或間接地影響海綿城市的建設速度和實際成效。為了有效應對、妥善解決這些可能出現的潛在問題,應充分分析并探求相應的解決方法。

(一)項目選擇

海綿城市PPP項目前期評價機制的不完善。2014年12月,國家發改委在《關于開展政府和社會資本合作的指導意見》中明確規定:“物有所值”審查結果將作為項目決策的重要依據。世界上很多國家運用資金價值(Value for Money,VFM)評價方法,對PPP項目進行評價,而我國PPP項目前期評價中VFM的評估體系尚不完善,對PPP項目本身所帶來的社會福利和外部性考慮不足,缺乏大量影子r格與行業數據等基礎數據。由于缺乏大量準確的基礎數據積累支撐,定量VFM不僅成本高而且缺乏準確性。

(二)規劃層面

第一,規劃過程中控制參數的選擇問題。雖然美國低影響開發、英國可持續排水系統管理、澳大利亞水敏感城市等為海綿城市建設提供了大量的案例和經驗,但是海綿城市建設具有因地制宜的特點。從我國提出建設海綿城市到具體實踐,目前還沒有成功的本土化案例可供研究。因此在規劃的過程中,調控參數標準的選擇成為瓶頸,亟需政府部門、研究機構進行全面論證。

第二,兩類系統的有機銜接問題。從系統銜接角度講,多年來,我國的城市建設已經建成了大量灰色基礎設施,如何在實際管理和操作層面實現海綿城市建設與現有灰色基礎設施的銜接,如何將綠色建筑(海綿建筑)有機納入海綿城市的發展戰略中亟需進行深入論證。

(三)設計層面

低影響開發(Low Impact Development)是海綿城市建設的重要指導思想,其在我國的具體實施需要大量詳細的海量數據支持。但是,我國很多部門和企業尚不具備低影響開發的設計能力。

(四)融資層面

社會資本對政府與社會資本合作模式普遍持謹慎態度。2014年7月,財政部第43號文件,提供了新一屆政府對城市融資和地方債務治理的框架,其中明確提出將逐步剝離地方融資平臺公司的政府融資職能,推廣使用政府與社會資本合作模式(Public-Private Partnerships)。雖然中央和地方政府大力推行政府與社會資本合作的創新型項目投融資模式,但是社會資本對此卻普遍持謹慎態度,其中的原因之一即海綿城市PPP項目的融資環境存在很大的不確定性。這種不確定性具體表現在海綿城市建設項目融資主體的地位和權責不清晰,無法律層面界定。特別是隨著地方融資平臺公司的政府融資職能逐步剝離,需要與PPP模式下的特殊項目公司(Special Purpose Vehicle,SPV)實現市場機制下的分工合作,要求必須針對海綿城市各類項目的特點以及不同企業的自身條件和優勢,探索不同階段、面對不同主體下的運行模式,否則將很難形成持續的市場化推進力。

五、海綿城市項目在我國實行存量資產證券化的實踐操作層面缺乏可行性論證和實證研究

(一)建設運營模式

1.政府購買服務型,項目公司進行設計、建設、資金籌措和運營。這一類型的項目有可能出現項目資產所有權所屬對運營服務價格管理的有效性問題,如果處理不當會加大財政支出以及公私部門之間風險分配的糾紛,有悖于海綿城市PPP模式實現政府建設與管理成本的最小化和社會效益的最大化。而關于所有權的配置問題,即使是PPP模式做得比較成熟的發達國家對所有權配置的部分影響因素進行了理論研究,但是在實證研究方面還很欠缺。

2.消費者付費型。政府部門僅參與項目計劃和許可,項目公司獨立進行設計,資金籌措和運營通過收費收回投資和實現利潤。需要注意的是,海綿城市涉及的生態水基礎設施服務如何與消費者的間接付費合理聯系是難點之一。宏觀上講,這是一個在分稅制基礎上跨區域的水生態系統治理問題,決定了社會資本進入海綿城市建設的方式、數量和質量。而方式、數量和質量將會直接影響海綿城市的進度和成效。

(二)監管層面

海綿城市建設涉及的水生態質量信息問題需要智慧城市系統大數據支撐和物聯網技術下的智能監測與信息傳導,以提高政府內部監督和社會外部監督的質量和效率。從我國目前推進智慧城市建設的進程看,很多城市還不具備提供大數據支撐和物聯網技術的能力,由此必將為海綿城市項目的整體啟動和運行帶來影響。此外,從項目后評價層面的角度講,PPP項目績效指標多以問卷調查、模型計算歸納得出,很難動態糾正項目過程中的錯漏,并且PPP的績效指標體系也不盡完善。

六、對策

解決海綿城市建設面臨的諸多潛在問題是多方參與的一個系統方案,涉及法律體系、公共政策、技術體系、管理機制、公眾參與等多個層面,最終這些層面的問題都將歸結于城市基礎設施管理體制改革的問題,因此明確分類管理是重要前提。

第一,推進PPP項目VFM評價體系建設,建立適用于我國水生態基礎設施的計算條件和指標參數,為VFM執行制定統一的量化范圍和標準,科學計算以往管理體制下政府為海綿城市建設項目的支出總量和采取PPP模式政府的支出總量。第二,每個城市的自然地理條件和氣象水文條件都有其各自的特點,要因地制宜科學論證具體項目立項的可行性,以分區目標、用地分類目標、用地控制指標為基礎,綜合考慮現有的灰色基礎設施的運行能力與擬建的綠色基礎設施的運行能力,在此基礎上統籌考慮海綿城市所涵蓋的灰色基礎設施與綠色基礎設施有機融合的問題。因此要設立協調機構,協調住建、水利、財政、環保、交通、農林、氣象、規劃等部門,建立區域協調管理機制,推進海綿城市建設。第三,加快開展LID技術應用研究及相關專業人才培養體系的建設工作,提高海綿城市建設本土化的設計能力。第四,推進城市基礎設施建設分類管理。在過去的一段時間里,很多城市組建了投資建設公司,對基礎設施企業的資產進行重組上市,但是這些舉措都沒能從根本上解決基礎設施有效管理的問題,對社會資本進入公共項目的作用很有限。海綿城市建設同樣面臨這一問題,其所涉及的水生態基礎設施系統不僅是城市基礎設施系統的重要組成部分,而且海綿城市建設的一部分項目屬于非盈利性質,有些又屬于盈利性質,因此必須區分海綿城市的項目組成并實行分類管理。比如,以非盈利性質項目為主的政府投資建設管理與以盈利性質項目為主的社會資本投資建設必須分離管理,即以城司為代表的地方融資平臺和SPV共生的局面,并以法律的形式明確各主體權責,保障海綿城市PPP模式的政府一方、項目一方和社會資本一方等各主體的利益。同時,要建立和完善產權交易和經營權有償轉讓機制,促使政府投資從經營性水生態基礎設施領域穩妥、有序地部分退出。此外還應完善金融市場,特別是要與發展銀行、保險、信托、證券交易所等金融機構加強合作,開展海綿城市項目在我國實行存量資產證券化的實證研究工作。第五,目前,一些發達國家已經制定了征收雨水排放費的法律法規。我國對于海綿城市項目的服務定價研究需要與監管環節相聯系,結合實際數據研究并制定雨水排放標準,并對現有的財政政策、稅收政策加以改進和完善,確保政府對海綿城市項目全生命周期的管理合理。第六,加快推進數字城市向智慧城市轉變的進度,特別是要加快城市信息管理平臺建設。海綿城市建設是智慧城市建設的重要組成部分。海綿城市建設項目庫的信息應達到實時網上公開化,讓公眾能夠分享海綿城市項目的規劃、設計、融資、建設及運營信息,這對于推進社會資本投入、加快混合制經濟發展將會產生明顯的推動作用。第七,加強對海綿城市PPP項目的后評價實證研究工作,根據實際情況建立海綿城市PPP項目后評價指標體系,為進一步推廣海綿城市建設積累理論與實踐經驗。

綜上,在海綿城市建設的過程中,政府、規劃部門、項目公司、業界和社會資本必須針對本地實際,在建設模式、技術體系、城市管理體制等方面積極創新實踐,這是推M海綿城市建設的先決條件。

參考文獻

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第2篇

關鍵詞:海綿城市;園林規劃;建設;分析

1規劃海綿城市建設中的園林綠地層次

保證足夠的綠地量,是園林規劃中的重要任務,同時綠地建設是建設海綿城市的根本所在?!皾B、滯、蓄、凈、用、排”六個建設項目是建設海綿城市的六大重頭戲,它們實質上都是需要園林綠地來完成的。在對園林綠地的規劃中,主要任務是確定綠地的用量,一般而言,綠地面積越多,海綿城市的功能就顯現的愈加明顯。再者,確定了綠地量以后,方能提升綠地的質量,使其達到海綿城市的建設標準。園林綠地在海綿城市中占據著較大的空間,在功能上發揮著蓄水調節的作用。綠地的多少是衡量園林綠地質量的重要標準,綠地滯留雨水的層次自上而下分為三個層次:一是,冠層滯留,滯留雨水較多的綠地一般符合以下特征:樹木高、樹冠密、層次多、葉片細等。因此,喬木以及多層植物是園林人經常種植的樹種。輕冠幅、低層次是目前園林行業面臨的主要問題,這種現象與我國園林行業的育苗方式和工程用苗標準有緊密相連的關系。二是,表土疏滲,表土性狀、植被層次、根系狀況以及雨水狀況是影響雨水疏滲量的關鍵因素,一般含沙量適中以及表土不板結的沙壤土截留雨水的性能較好,植被覆蓋率較高并且根系發達,對雨水的疏滲能力較高。三是,根基滯留,除了冠層以及表土等因素,根系也是影響雨水疏漏的關系因素,根系的拓展能力需要通過樹穴和土壤來保證。

2園林綠地的建設

在對園林規劃建設中,要從綠地地形、綠地水體以及下沉式地形等三個方面來建設。第一,綠地地形,首先在園林綠地建設中,要尊重因地制宜的原則,充分尊重當地的地形地貌和植被種類,在此基礎上,在一些地勢較低洼的地方,人工改造成為水塘、旱溪以及攔水壩等,增強該地標的截留雨水的能力,而在過于平坦的地勢可以建設公園或者是開鑿人工湖,增加水體面積,園道兩邊的平臺均要高于中間的綠地,方便雨水的疏滲。第二,綠地水體,適當增加低洼處的水體面積,可以通過建造景觀蓄水小壩、蓄水池等來蓄留雨水,在起伏較大的公園建造山塘、洼地以及濕地,增加蓄水的功能。第三,下沉式綠地,無論是廣義上的下沉式綠地,還是狹義上的下沉綠地,其實質是能夠截留住雨水的低洼綠地,能夠成為下沉式綠地的綠地要具備以下幾個條件:土壤較疏松,且透氣性較好,土質較黏,植物選擇以喬木為主,耐澇性強。

3園林的生態鋪裝

園林的生態鋪裝是讓園林具備海綿體的特性,能夠吸納雨水,調節地表徑流,比如對園林中綠地以及河湖水體等的鋪裝都屬于生態鋪裝,舉例進一步說明園林的生態鋪裝如何進行的:首先針對道路與平臺的鋪裝,透水透氣以及不污染土壤是生態鋪裝的目的所在,目前來講,在眾多的鋪裝方式中,透水鋪裝的效果比較比較好,但是尚且還存在著孔隙堵塞問題以及透水性不佳等問題;其次,是對水體與堤岸的覆蓋,在城市中不少自然河流的、水體都因為建設而進行了人工覆蓋,將天然河流變成不見天日的下水道,這種做法無疑是顧此失彼,筆者建議我們在園林建設中盡量少改造那些天然的河流和水體,恢復城市的自然循環系統。

4屋頂的綠化設計

綠地、生態鋪裝進行完了,緊接著就要針對屋頂進行綠化設計,降峰減流是屋頂綠化設計的主要手段,通常采用以下四種途徑來達到這個目的:對植被層進行截水,通常10厘米高的地被層可以截留2到5厘米的雨水;土壤層截水,土壤基質和孔隙均可以截留雨水;利用蓄水層截水;蓄水系統截水。以上這幾種方法,要根據具體的屋頂形態來做出具體的選擇,從而讓其符合實際需要,也能夠達到美觀的效果。

5結語

海綿城市的建設已經成為建設生態文明城市的重要途徑,海綿城市與園林建設是宏觀與微觀的關系,科學合理的園林規劃有助于早日實現海綿城市的建設。相關人員要注重園林建設質量的提升和發展,讓園林建設為我們的家園發揮出更大的功效和作用,讓“海綿城市”范圍逐漸擴展,帶給人們更為“綠色的”享受。

作者:于煥龍 單位:沈陽市園林規劃設計院

參考文獻:

第3篇

關鍵詞:海綿城市;生態選擇;園林設計

中圖分類號:TU991.14

文獻標識碼:A 文章編號:16749944(2016)11016302

1 引言

近年來,我國部分城市出現雨季內澇的情況頻頻發生,由此引發了關于傳統城市給排水系統建設的熱烈討論。海綿城市逐步成為我國相關行業內的前沿思想和熱門話題。2013年12月,在中央城鎮化工作會議上發表講話時提到了“海綿城市”,他指出要建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市。2014年2月,中華人民共和國住房和城鄉建設部城市建設司在工作中提出了海綿型城市設想。2014年10月,中華人民共和國住房和城鄉建設部貫徹在講話中涉及到會議精神,證實了《海綿城市建設技術指南――低影響開發雨水系統構建》。2014年12月,住房和城鄉建設部、財政部以及水利部聯合印發了《關于開展中央財政支持海綿城市建設試點工作的通知》[1]。

2 海綿城市的概念與意義

眾所周知,海綿有其獨特的物理特性。借助其獨特的物理特性來形容城市的某種功能,就出現了海綿城市一詞。海綿城市強調建立一個完善的“海綿體”城市,使水在城市中的運動和遷移實現“自然化”,以便有效緩解雨季城市內澇的壓力、提高雨水資源利用化水平、減弱河流污染、調節城市微氣候以及改善城市生態景觀等,最終實現城市水循環的健康和可持續發展[2]。國外對海綿城市概念的提出,最早是在澳大利亞,用來比喻鄉村人口向城市的遷移以及城市對鄉村人口的吸附效應[3,4]。我國《海綿城市建設技術指南――低影響開發雨水系統構建》一書中,對海綿城市的概念做了如下定義:城市能夠像海綿一樣,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,當有需要時又可以釋水,從而具有良好的“彈性”來應對自然災害和適應環境變化[5]。

海綿城市也有著深層的意義:①具有彈性的海綿城市有著應對自然災害的思想,在面對干旱或洪澇時,能夠發揮其韌度來適應各種水環境危機;②海綿城市的開發中,前后的水文特征要求保持不變,這主要是通過降低影響的開發思想和技術來實現的;③海綿城市對雨水資源以及水環境有著綜合管理的可持續思想,要求城市儲存雨水,在急需的時候加以利用,從而保護水生態環境[1]。

3 海綿城市建設的方案編制

3.1 要收集材料做相關分析

海綿城市的建設與當地區域特征有著密切的關系,在建設過程中,要充分考慮地形、流域、水文、水質、地質等基礎情況,結合土壤、降水、蒸發量等規劃建設數據,來綜合分析當地年降雨量與平均徑流總量控制率之間的關系。

3.2 確定建設目標

在海綿城市的建設過程中,要充分考慮建設需求,從人民生活、社會發展、經濟條件等因素入手,確定重點要解決的問題,根據建設的難易程度做長期規劃。

3.3 制定海綿城市建設的具體方案

從當地水流域治理入手,調整優化水系,利用水利工程綜合治理小流域,最終實現整體流域的控制。在對海綿城市進行分區建設的過程中,要結合植被、河流分布、土壤等情況進行重點問題突破性解決,對每個分區制定出具體的規劃指引方案,綜合利用多種措施來建設海綿城市的道路、綠地以及水系。

3.4 對海綿城市建設的方案進行優化

科學合理的對海綿城市進行指標評價,考慮經濟、科學、量化原則,及時調整方案,計算水文、水力時要充分考慮低影響開發設施的規模??傊^不能死搬硬套發達國家建設模式,應因地制宜結合當地條件進行綜合規劃建設[6]。

4 海綿城市理論在園林設計中的應用

海綿城市在規劃設計中,主要朝著削減徑流污染、緩解雨洪壓力、提高雨水利用、改善城市景觀等目標進行。城市在開發建設中,很可能對水質造成不同程度的污染,控制降雨的徑流可以適當提高水質改善污染狀況。在園林規劃設計中,按照海綿城市規劃理論來建設,可以提高防洪要求,提升防洪能力,降低建設成本,簡化管理難度。

景觀設計與低影響開發結合起來,可以充分發揮海綿城市理論在園林設計中的作用。在公園規劃設計時,要充分考慮景觀生態結構布局。具體包括土壤、水質、河流等基本狀況,保護現有生物物種,考慮當地居民的生活需求,適當進行當地河道采砂、農田開發等,力求生態環境保持平衡,保護生物多樣性,尊重自然,運用“基質――斑塊――廊道”等景觀結構分析方法,來對整個園林設計進行生態學層次上的把握,將公園生態與城市生態一體化建設,以做到可持續發展[2]。

5 海綿城市建設的生態選擇

海綿城市建設中,非常重要的一個環節就是生態基礎建設。具體來講,典型的下凹式綠地生態設計模式、綠地植物的生態選擇、綠地土壤生態系統的選擇、降低空氣粉塵的生態選擇、透水硬化地面的生態選擇都是必須詳細考慮到位的理論建設基礎[7]。

對城市雨水綜合利用,可以達到最大限度的生態效益和經濟效益。城市綠地在設計規劃過程中要做到分散性,也就是要分布在不同區域進行雨水接收,避免生態系統受損。綠地植物在海綿城市的建設中起著非常重要的作用,具有較強的忍耐力,因此在選擇物種過程中,要考慮盡量選取耐鹽堿、耐干旱、耐淹耐濕的種類,并因地制宜的考慮當地土壤、氣候、水文以及管理等綜合條件,提高綠地的集雨時間和能力,從而提升生態空間的利用度。綠地土壤生態系統的適當選擇,為綠地生態系統充分發揮作用奠定了基礎。土壤是一個擁有巨大空隙的海綿體,具有強大的吸附和滲透能力,土壤較好的持水能力可以保證植物充分的吸收水分,最終做到調節綠地生態系統的平衡,進一步做到凈化水源、改善空氣以及改善環境等重要作用。土壤是生態系統中分解者的活動場所,為分解者提供充足的養分和有機物,土壤中的微生物還發揮著巨大的殺菌、拮抗等作用,這些都對城市居民的生活有著重要作用。透水硬化面作為城市建設中的鋪裝,已經被廣泛應用在各地的建設中,尤其吸水性較好的透水磚,可以較快吸收雨水,方便市民出行,但過量應用,會減少自然土地,對整個生態系統造成潛在危險。因此要做到適量發展,避免造成更大的經濟損失。

6 結語

海綿城市的應用仍處在發展中,建立具有中國特色的海綿城市理論與體系,仍然任重而道遠[8]。要從海綿城市概念的引入,到結合園林設計、引入碳排放測算、分區進行測評獎罰制度以及海綿城市建設的智慧化等多方面進行努力,以加快推動海綿城市理論體系的整體化發展,走出具有中國特色的海綿城市建設的可持續發展之路。

參考文獻:

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[5]中華人民共和國住房和城鄉建設部.關于印發《海綿城市建設技術指南――低影響開發與水系統構建(試行)》的通知(建城函[2014]275號)[R].北京:中華人民共和國住房和城鄉建設部,2014.

[6]崔廣柏,張其成,湛忠宇,等.海綿城市建設研究進展與若干問題探討[J].水資源保護,2016,32(2):1~4.

第4篇

【關鍵詞】海綿城市理念;市政給排水設計;應用實踐

1引言

海綿城市效應的重要內容是通過對城市有關設施開展綜合改造,如同海綿一般,吸附大量的雨水資源,進而改善城市用水難的現狀,同時,減少城市內澇,提升城市對自然災害的抵御和應對能力。加強對海綿城市的研究和應用,對于新時期的城市創新發展有著非常突出的借鑒意義。海綿城市效應能夠通過人工干預與疏導,優化自然資源利用,為市政給排水減輕壓力而節省的水資源,可在綠化、灌溉、衛生等諸多領域顯現應用價值,促進城市水資源的循環利用,維護城市健康有序運轉。市政給排水系統的設計者應該加強對海綿城市理念的研究與分析,認清這種理論和思想的重要意義,并把其中借鑒的原理和方法運用到給排水工程建設當中,為水資源開發利用提供支持。

2海綿城市概述

海綿城市理念在現代城市的改革發展當中扮演著重要角色,是城市現代化和創新性發展進程中出現的新理念,重點是對城市雨水進行科學管理,對于水資源進行有效利用,加強洪澇災害防控,從而有效滿足新時代建設要求。海綿城市主要借助滲、蓄、凈等處理方法,形成完善科學的水資源管理體系,強化對水資源的彈性管理,改進和優化城市給排水系統,并且為整個系統的良性運轉提供優良的資源儲備。海綿城市表現出非常鮮明的生態環保特性,可以為城市的生態建設提供支持,也可以助推城市轉型升級,為城市的戰略性經營與發展提供強大的推動力。海綿城市理念的應用為城市發展提供了全新思路,尤其是轉變了傳統城市給排水設計方面的滯后觀念,實現自動化儲水和出水,運用了雨水花園下沉綠地、植草溝等設施,收集和排放豐富的雨水資源,對道路與綠化系統進行改進,緩解城市發展過程當中出現的內澇和干旱等問題,減少水資源開發利用過程當中花費的成本,順利實現對資源的科學調控,為實現城市的可持續發展提供動力。可以說海綿城市既是一種先進的城市,建設理念又是城市現代化發展當中的理想狀態,能夠為目前的城市建設提供創新發展的思路,也可以在新時期創造更加豐富的城市發展成果。

3海綿城市理念在市政給排水設計中應用的意義

海綿城市理念是城市化發展與現代化建設的重要指導思想,這種科學化的思想觀念對于當前的城市給排水系統設計來說有著很強的指導作用。正確認識海綿城市與市政給排水設計結合的意義,可以為未來的給排水工程運轉提供創新思路。總體來說,海綿城市理念應用的意義主要體現在以下3個方面:第一,提高水資源利用率。人類得以生存發展的基礎資源就是水資源,這一點毋庸置疑,且在大量實踐當中得到了驗證。就目前而言,在全世界水資源都表現出非常短缺的現實情況,所以關注并且解決好水資源方面的問題,成為目前城市發展建設時要完成的首要任務。在以往的城市建設以及市政給排水設計當中,對雨水資源的重視程度并不高,也沒有做好對這類資源的科學管理和利用,最終出現了雨水資源利用不足,甚至是嚴重浪費的情況。海綿城市理念的產生,讓城市發展對雨水資源的重視度大幅度提高,在市政給排水建設當中推動對水資源的高效利用,特別是通過對給排水系統進行創新設計來提高城市整體的蓄水水平,運用科學技術方法重新利用雨水資源,改善資源短缺的現狀。與此同時,改善城市整體的給排水功能,可以不必局限在傳統的給水和排水管道方面,可以建立一個自然給排水系統,確保城市的穩定安全運轉,發揮自然給排水系統的運行優勢。第二,改善內澇內旱問題。對海綿城市理念進行學習和滲透,能夠幫助城市化解目前存在的內澇和內旱現象。在目前的城市發展當中,雨季內澇明顯是非常顯著的特征,特別是在我國的南方城市,降雨表現得非常集中,假如城市自身市政給排水系統無法發揮應有功能,就會出現嚴重內澇災害,危及城市群眾的生產生活。除此以外,海綿城市理念還能夠在很大程度上改善城市的干旱問題,尤其是能夠對雨季時收集的雨水資源進行恰當處理,待干旱時順利調取和使用,確保城市整體功能的提高,也為城市的穩定和可持續發展提供動力保障。第三,減少城市水污染,維護城市環境。生產活動會不可避免地影響自然生態環境,特別是在傳統經濟發展模式的影響下,人們因為過度關注經濟發展,反而忽略了環境保護,以犧牲環境為代價換取經濟效益的提升,這無疑為城市環境帶來了嚴重污染,自然也為水環境帶來了不良影響,不僅造成水資源浪費,還為后續發展帶來了極大阻礙。海綿城市理念的應用能夠對當前的城市環境進行改善,有效減少人類生產生活對自然生態的不良影響,保證居民的生產生活質量。值得一提的是,海綿城市理念和市政給排水設計的結合,能夠大大增強城市污水處理能力,改善水體環境,為城市迎來可持續發展局面提供支撐。

4海綿城市理念在市政給排水設計中應用的原則

海綿城市是一種科學化和現代化的城市管理思想,可以對城市生態系統的平衡性提供有力支持,也能夠助推經濟社會與生態環境的和諧發展。在如今的城市建設與實際的工程規劃當中,可以把海綿理念作為指導思想,融入海綿吸水功效,積極吸納地表水,補充地下水,強化疏通效果,防止內澇內旱等極端問題的出現。當然海綿城市還能夠促進淡水資源循環利用,為如今的生態恢復事業發展作出積極貢獻。海綿城市和市政給排水設計相結合,是提高市政給排水工程建設質量的重要方法,但在實際的系統設計當中,應該遵循正確的原則,把握內在規律。第一,防澇原則。在目前的城市化發展當中,有很多給排水設施比較老舊,無法正常發揮作用,因此,出現了明顯的積水、洪澇等問題,這無疑為市政給排水系統正常運行效果帶來了消極影響。面對這種情況,設計者需要在實際設計活動當中貫徹防澇原則,提高洪澇防范和應對能力。在城市建設中排除積水是非常關鍵的,既可以確保給排水系統的設計質量,也可以在此基礎之上回收水資源,減少資源浪費,改善水資源緊缺的現狀。第二,節約原則。節約一直以來都是我國備受推崇的文化觀念,當然這種節約原則也適合用于市政給排水設計當中。設計者應該認清資源節約的重要意義,在系統設計和動態優化當中,都要始終堅持節約準則,避免對原有管路進行修改,而是立足原有基礎展開科學化設計,注意水資源的回收再利用。第三,尊重自然原則。想要切實推動城市的長效發展,就必須把環境建設放在一個非常重要的位置,因為這直接關系到城市的整體發展。市政給排水設計,應該始終秉持尊重和順應自然的原則,牢牢把握自然規律,如果違背自然發展規律,不僅無法完成對生態環境和資源的保護,還會傷害大自然,最終限制城市的可持續發展。尊重自然是促進人與自然和諧相處的基礎,也是設計者在給排水系統設置環節應有的觀念,為實現生態平衡和城市健康發展提供新思路。

5海綿城市理念在市政給排水設計中的具體應用

5.1路基排水設計

市政道路是一個非常復雜而又完整的系統,路基是整個體系當中非常關鍵的組成部分,會對道路結構穩定性帶來極大的影響。在路基的設計過程中,海綿城市理念的應用是非常重要的,通過科學有效的排水設計,可以大大延長道路使用壽命,減少雨水積壓所帶來的坍塌陷落等風險,這也是市政給排水設計當中需要關注的問題。在路基排水系統的設計過程中,首先應該做好全方位的準備工作,針對現場環境做好全方位調研,掌握本地降水量、氣候條件及其規律,檢測好路基土質,為下一步的計劃和系統設計打下基礎;其次需要秉持提高路基排水與透水性能的準則,科學設計路基工程建設方案,著重對填補技術進行優化,嚴把填補材料質量關卡,選用透水性強的材料,加強對新型材料的使用,確保路基結構平穩。

5.2人行道設計

人行道會給市政給排水設計帶來重大影響,尤其是會影響到整個系統功能的發揮,所以應該將人行道的合理設計作為一項重要工作來抓,結合工程施工建設的要求,改善和提高市政給排水系統功能,徹底變革以往落后的人行道設計思想,用海綿城市理念推動設計創新。設計者應該對城市地形情況進行綜合考量,恰當選取科學材料,設計人行道給排水系統,著重促進雨水資源的利用。例如,新型排水系統設計需要隨地形變化而發生相應的變化,做好科學化的密度分布。西高東低的城市需要確保設計的給排水系統順應這樣的地形趨勢,呈現樣態分布特征。東高西低的城市,當然也遵循著這樣的規律和地形趨勢保持一致。在人行道給排水系統設計中,要注意對新材料的使用,選擇性能好、經濟安全以及可再生的材料,確保雨水滲透有效性,提高雨水資源的收集效果,并為后續利用打基礎。

5.3車行道設計

車行道的設計也是不容小覷的,想要綜合提高市政給排水系統的設計效果,也要特別關注車行道設計和海綿城市理念的結合。事實上人行道和車行道在實際設計當中是比較相似的,設計人員需要結合施工現狀,做好科學把控,提高整體給排水能力。全面研究車行道使用的特殊性,明確在道路當中車輛行駛速度相對較快,所以設計者需要結合施工現狀確定出相應的密度,維護路面平穩,減少行車中的風險。海綿城市理念要求在車行道給排水系統設計中應該運用優質材料,完善排水功能,改進以往設計當中排水構筑物密度不足的問題。另外,設計者應該考慮到路面應該具備防滑性,盡可能在路面鋪設當中運用性能優質的防滑材料,在確保車行道基礎功能的同時增強給排水效果。

5.4綠化帶設計

綠化帶的設計應該對海綿城市理論進行有效借鑒,因為綠化帶設計也是城市給排水設計當中不可忽視的內容,而且對設計的要求非常嚴格。在綠化帶的設計中要特別注意:第一,有效收集雨水資源。在設計活動當中應該把海綿城市思想理念作為指導,堅持水資源循環利用的行動準則,科學設計和提高雨水收集功能,重點做好綠化帶材料和綠化帶高度等方面的恰當設計。通常,綠化帶的高度應該設置為15~20cm,同時,要注意超過區域內土壤高度。第二,加強水質過濾。為滿足水質過濾要求,一般情況下會利用種植土設置砂石層等方法,確保雨水的過濾效果,提高水質。第三,對排水功能進行優化提升,結合綠化帶的布局情況,設計好排水裝置和設施,恰當設置高度、位置,便于雨水排放,防止雨水資源過度積壓影響植被正常生長。

5.5附屬設施設計

附屬設施是市政給排水設計當中極易被忽略的一部分,但附屬設施的實際設計效果會為系統的應用功能發揮帶來極大的影響。為優化整體的系統設計,應該針對周圍情況做好調研,明確設計指標要求,并在標準指導之下,把控好附屬設施的設計質量,改進施工方法,落實海綿城市理念。在這一過程中要特別注意綠地銜接部分的合理設計,更新思想觀念,運用多元化策略,確保排水功能的發揮效果,例如,運用雨水分流、下沉式綠地等設計方法。除此以外,設計者還可以在銜接部分布置雨水花園,利用好豐富的雨水資源。為提高附屬設施的吸水效果,應該以草植溝替代混凝土材料的使用。

6結語

市政給排水系統在城市的整體運營發展當中提供了優質的基礎條件,但是隨著城市發展水平的提高,對于市政給排水系統的應用要求也大幅度提高,傳統落后的市政給排水系統設置方法也表現出明顯缺陷。為促進城市創新發展,滿足市政給排水系統建設的要求,優化市政系統的運轉效益,對海綿城市理念進行吸收借鑒顯得非常重要。結合海綿城市理念的要求,市政給排水系統設計者要加大城市雨水的管理與利用力度,運用有效處理方法,形成一個全新而又完整的水資源循環管理系統,優化資源儲備,體現生態環保要求,助推城市轉型升級。

【參考文獻】

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第5篇

關鍵詞:海綿城市 低影響開發 下沉式綠地 海綿體 措施

1、海綿城市建設的理念

海綿城市就是指城市能夠像海綿一樣吸水,是在城市建設過程中興起的一個新型的關于城市建設的概念。它突破了傳統的“以排為主”的城市雨水管理理念,依托建筑、綠地、廣場、道路、水系等多種基礎設施,并以之為載體,充分考慮到城市基礎設施運行安全和城市水安全,在此基礎上,分析水文條件和規劃指標的差異性,以及項目操作的可行性,綜合利用滲透、滯留、蓄存、凈化、回用、外排等多種生態化技術,從而起到補充地下水、調節水循環的作用,并構建起新型的城市低影響開發雨水系統,在遇到降雨時能夠最大限度地留住雨水。無論是濕地、草地、樹林還是湖泊,都能吸收大量的雨水,把雨水就地消化,有效避免它們匯集到一起形成洪水。當大量的雨水被城市海綿體吸收之后,城市也就不存在大面積積水了。這些被“海綿體”充分吸收的雨水還可以被再次利用,例如用做綠化用水、景觀用水等,在很大程度上可以緩解城市水資源緊張的局面。

2、海綿城市-―低影響開發雨水系統構建的原則與措施

2.1概念和構建原則

2.1.1概念。

海綿城市-―低影響開發雨水系統是指在場地開發過程中采用源頭控制、分散式貯存維持場地開發前后的水文特征較為一致,維持場地開發前后水文特征不變其核心內容。從水文循環角度,要維持徑流總量不變,就要采取滲透、儲存等方式,實現開發后一定量的徑流量不外排;要維持峰值流量不變,就要采取滲透、儲存、調節等措施削減峰值,延緩峰值時間。低影響開發設施包括透水鋪裝、綠色屋頂、狹義下沉式綠地、生物滯留設施、濕塘、雨水濕地、蓄水池、調節塘、植草溝等。

2.1.2基本原則。

海綿城市-―低影響開發雨水系統構建的基本原則是生態優先、規劃引領、安全為重、因地制宜、統籌建設。要將這一原則真正落實,就需要對城市空間進行重新梳理和規劃利用,必須將低影響開發雨水系統構建提升到城市規劃層面以及職能部門相互配合的操作層面,要以各層級規劃為控制途徑,一方面保護現有可能影響城市水生態的敏感區域,限制開發;另一方面將低影響開發這一理念植根于新開發或需要改造的城區,并落實到建設規劃的每個環節和細節中。海綿城市建設既要實現功能目標,也要滿足生態目標。這就要考慮城市基礎設施安全運行和城市水安全的問題、各地區水文條件差異性、規劃指標及項目操作層面的可操作性。各城市可根據自身的水文條件、水安全要求、水資源狀況,確定符合自身需要的海綿城市建設目標,創新建設和管理模式。

2.2建設海綿城市的具體措施

2.2.1轉變城市建設的觀念。

建設海綿城市,首先要轉變觀念。在傳統城市建設模式中,硬化路面占有較大面積。排水功能主要依靠管渠、泵站等“灰色”設施,以“快速排除”和“末端集中”控制為主要規劃設計理念,往往造成逢雨必澇,旱澇急轉的尷尬局面。而現在海綿城市的建設理念則要求讓城市回歸自然,強調優先利用植草溝、雨水花園、下沉式綠地等低影響設施來組織排放徑流雨水,以“慢排緩釋”和“源頭分散”控制為主要規劃設計理念,先利用場地源頭設施對部分徑流雨水予以調蓄凈化和回收利用,最后是實現安全有序排放。

2.2.2提高現有“海綿體”的質量。

海綿城市建設的主要途徑有3個方面:保護城市原有的生態系統;生態修復和恢復;低影響開發。首先要對原有的“海綿體”進行保護,現代城市水系統建設過程中應最大限度地保護原有的河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等城市雨水滯納區不受開發活動的影響。其次,對已經受到破壞的水體、綠地、濕地等“海綿體”,應運用物理、生物和生態等綜合手段逐步進行修復,并維持一定比例的生態空間,使其水文循環特征和生B功能逐步得以恢復。再次,在缺水地區,通過生物滯留設施、下沉式綠地、雨水花園、植被淺溝、綠色街道、綠色屋頂、透水鋪裝等低影響技術措施,強化雨水積存、滲透,補充地下水,削減地面雨水徑流,其他地區則利用池塘、雨水濕地、蓄水池等措施調蓄、凈化雨水,以削減徑流峰值,防止內澇。

2.2.3擴大城市“海綿體”的規模。

在提高原有“海綿體”質量的基礎上,還要建設具有一定規模的城市“海綿體”。首先,以城市建筑、道路、綠地、廣場等建設為載體擴大綠化規模,設置包括垂直綠化在內的多種綠化形式,例如推行屋頂綠化。綠色屋頂在滯留雨水的同時還能起到節能減排,緩解“熱島效應”的作用;其次,通過構建生態廊道來保護城市生態多樣性,改善城市的生態環境,為生物遷徙和水資源調控提供必要的通道網絡;再次,通過建設人工濕地等措施來修復水生態環境。濕地素有“城市之腎”的美譽,因地制宜地建設人工濕地,對保護城市水系統生態環境有著極其重要的意義。

3、海綿城市建設的意義

3.1社會意義

3.1.1海綿城市建設的理念為城市老舊城區“海綿體”建設提供了新思路。大中型城市中老舊城區占的面積比較大,與新城區相比,老舊城區的洪澇災害、雨水徑流污染、水資源匱乏等問題更為嚴重,且老舊城區改造還面臨空間條件有限、改造難度大等問題。相比建設大型地下調蓄池、大規模改造雨水管線等方案,改造設置一些城市“海綿體”是一個更加可行的思路。在整個設計過程中,可通過原有的老舊建筑雨水管斷接技術,將雨水管線接入周邊公園、水體、集中綠地等,集中貯存雨水,也可以利用小區內部的花壇、綠地等建筑設施空間布置雨水花園、下沉式綠地;城市道路可結合道路綠化帶、樹池等綠化空間,布置生態樹池、植草溝等低影響開發設施,有效地對地表徑流加以蓄、滯、滲、排等。

3.1.2海綿城市建設可以減少城市內澇的發生。通過海綿城市的建設,將防、排、蓄、滲、滯等措施合理地結合起來,大大減輕城市防洪排澇的壓力,有利于減少城市洪澇災害的發生,維護城市居民安定的生活環境。

3.1.3海綿城市的建設在一定程度上解決了城市水資源短缺的問題。自20世紀70年以來,我國城鎮化的速度越來越快,隨著城市人口不斷增多,城鎮化水平的不斷提高,許多城市水資源匱乏的問題日益突出。海綿城市建設為解決城市水資源供需矛盾提供了新的思路。通過海綿城市建設,可以實現自然生態雨水的有效利用,在一定程度上緩解城市水資源短缺的壓力。

3.2經濟意義

海綿城市建設非常注重對天然水系的保護利用,減少了給排水管道的混凝土工程量,經濟效益顯著。海綿城市減少了城市水災,以及水災經濟損失。水利的調蓄設施又往往與城市既有的綠地、園林、景觀水體相結合,“凈增成本”比較低,還能大幅減少水環境污染治理費用,降低城市內澇造成的巨額損失。

3.3生態意義

建設海綿城市有利于城市生態環境的改善。海綿城市強調增加綠地,降低城市地面的硬化比例。有研究表明,城市地面硬化直接阻斷了雨水補給地下水的途徑,使地下水水位難以回升。通過海綿城市的建設,可以增加城市綠色空間,收集并處理雨洪水,這些被處理過的水可以用于生產和生活,或者作為景觀用水,補給地下水等,從而改善城市生態環境??梢哉f,海綿城市建設的實施為構建綠色美好家園做出了突出的貢獻。

4、結語

隨著現代城市建設步伐的不斷推進,海綿城市作為該進程中的一部分,必將得以廣泛應用,從而發揮其在解決城市洪澇災害頻發與水資源短缺矛盾方面的重要價值。

參考文獻

第6篇

1.1產生背景

近幾年的快速城鎮化帶來了中國經濟的飛速發展,促進了區域協調發展以及全社會的進步,但是同時,快速城鎮化也帶來了新的問題———環境污染和資源短缺,尤其是水資源短缺。這種外延式的城市發展模式給城市帶來了巨大的創傷,所以必須改變城市發展模式,轉為內涵式發展和集約式發展。在生態文明建設中,海綿城市是一項重要內容,它具有自然積存、自然滲透和自然凈化功能。

1.2概念解讀

海綿城市是指城市能夠像海綿一樣吸水、蓄水、釋水,在適應環境變化和應對自然災害的時候具有良好的“彈性”。海綿城市建設應遵循生態優先等原則,應用低影響開發設施與人工措施相結合,在確保城市排水防澇安全的前提下,最大限度地實現雨水在城市區域的積存、滲透和凈化,促進雨水資源的利用和生態環境保護。低影響開發是指在開發場地時,為維持場地開發前后水文特征不變,采用源頭式、分散式的措施。其核心是維持場地原始的徑流總量、峰值流量和峰現時間等水文特征不變。

2.研究思路

隨著城市化進程的開展,武漢也遭遇著水污染和內澇的嚴重問題。建設海綿城市,制定相應的規劃設計方法,加快海綿城市的建設步伐,是本文研究目的所在。文章從規劃角度出發,與城鄉規劃各個層級規劃相結合,為將來的武漢市海綿城市建設提出具備可操作性的工作思路。海綿城市建設應具備的特色:1)保護性開發“海綿體”城市開發建設過程中應保護河流、湖泊、濕地等這些大的水生態敏感區,這些是大自然原生態的海綿體,理應保護不被破壞,并且結合區域及周邊有利條件進行低影響開發的雨水系統規劃設計。2)水文干擾最小化設置人工海綿體如植草溝、濕地、下沉式綠地等實現地區徑流總量控制、徑流峰值控制和徑流污染控制等,保護區域內河道不被污染,水體不被污染。3)統籌協調低影響開發雨水系統建設內容應該納入城市總體規劃、專項規劃、控制性詳細規劃和修建性詳細規劃之中,且各規劃在編制和實施過程中,應相互協調相互銜接,做到多規融合,共同指導建設海綿城市。

3.海綿城市在城鄉規劃中如何實施

海綿城市建設作為一項繁瑣又巨大的工程,武漢市人民政府理應作為責任主體,同時統籌協調規劃、國土、排水、道路、園林和水利等部門,在海綿城市相關規劃的編制和實施過程中,共同落實海綿城市建設的詳細內容。

3.1總規定目標

在規劃編制之始,應優先開展相關專題研究,同時為了更準確的確定城市年徑流總量控制率和對應的設計降雨量目標,應結合武漢市的生態保護、土地利用以及水系綠地、市政環保等相關內容,最終根據設定的降雨量目標制定武漢的低影響開發雨水系統構建的實施策略、實施原則和重點實施區,同時應在城市水系、排水防澇、綠地交通等專項規劃里納入海綿城市建設的相關內容和要求。結合武漢市的現狀實際狀況,展開專題研究的同時,也要在綠地率、水域面積率等相關指標基礎上,城市總體規劃還應增加城市年徑流總量控制率、峰值流量控制率等指標,具體要點如下:(1)優先保護水生態敏感區。水生態敏感區作為城市里的大的天然海綿體必須受到足夠的重視和保護,河流、湖泊、濕地、坑塘和溝渠等在空間管制里應納入禁建區和限建區的范圍,嚴格劃定城市藍線范圍,城市構建低影響開發雨水系統和城市雨水管渠系統及超標雨水徑流排放系統應于城市水體做好銜接,保護水體不被二次污染。(2)集約式城市開發。合理保障城市生態空間,提倡集約式開發,為防止城市無序蔓延,應確定城市空間增長邊界和城市的規模,避免開發造成破壞。(3)確保合理的透水面積。目前城市地面都是大面積硬化,影響雨水的滲透,因此要設定不同性質的綠地率和透水鋪裝率指標,確保透水路面的比例。(4)合理控制地表徑流。根據武漢的豎向分區,合理確定雨水的排水區,優先保護和修復自然徑流通道,建設植草溝、下沉綠地、雨水濕地等匯集分區雨水,控制地表徑流。

3.2控規定指標

海綿城市建設在控規層面應該與相關專業協調,通過土地利用空間優化等一系列方法,在控規內容里細化和分解總規以及上級規劃提出的低影響開發控制目標及要求。在建筑密度和綠地率等指標的約束下,應提出各地塊的單位面積控制容積和下沉式綠地率、透水鋪裝率和綠色屋頂率等控制指標,作為土地開發的規劃設計條件,要點如下:(1)地塊的低影響開發控制指標應明確??匾帒摲纸饧毣鞘锌傄幒蛯m椧巹澋牡陀绊戦_發控制目標,根據規劃用地分類的比例和特點對各指標進行分類分解。地塊的地影響開發控制指標看依據地塊的分區而定,比如已建區、新建區、改造區等。(2)地表徑流組織應合理。根據匯水區的劃分,協調地塊內建筑道路的布局和豎向,使得地塊內地表徑流有組織的匯入周邊綠地系統和城市水系,同時匯水區應與城市雨水管渠系統和超標雨水徑流排放系統相銜接,充分發揮低影響開發設施的作用。(3)低影響開發設施應統籌協調。根據地塊實際情況,確定地塊內的低影響開發設施的類型及其規模,合理布局地塊內規模較大較為復雜的低影響開發設施。

3.3修規定坐標

第7篇

【關鍵詞】城市建設;海綿城市;研究;探索

一、引言

顧名思義,海綿城市是指城市能夠像海綿一樣,在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。海綿城市建設應遵循生態優先等原則,將自然途徑與人工措施相結合,在確保城市排水防澇安全的前提下,最大限度地實現雨水在城市區域的積存、滲透和凈化,促進雨水資源的利用和生態環境保護。在海綿城市建設過程中,應統籌自然降水、地表水和地下水的系統性,協調給水、排水等水循環利用各環節,并考慮其復雜性和長期性。

二、海綿城市建設的主要途徑

海綿城市的建設途徑主要有以下幾方面:

一是對城市原有生態系統的保護。最大限度地保護原有的河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等水生態敏感區,留有足夠涵養水源、應對較大強度降雨的林地、草地、湖泊、濕地,維持城市開發前的自然水文特征,這是海綿城市建設的基本要求。

二是生態恢復和修復。對傳統粗放式城市建設模式下,已經受到破壞的水體和其他自然環境,運用生態的手段進行恢復和修復,并維持一定比例的生態空間。

三是低影響開發。按照對城市生態環境影響最低的開發建設理念,合理控制開發強度,在城市中保留足夠的生態用地,控制城市不透水面積比例,最大限度的減少對城市原有水生態環境的破壞,同時,根據需求適當開挖河湖溝渠、增加水域面積,促進雨水的積存、滲透和凈化。

海綿城市建設應統籌低影響開發雨水系統、城市雨水管渠系統及超標雨水徑流排放系統。低影響開發雨水系統可以通過對雨水的滲透、儲存、調節、轉輸與截污凈化等功能,有效控制徑流總量、徑流峰值和徑流污染;城市雨水管渠系統即傳統排水系統,應與低影響開發雨水系統共同組織徑流雨水的收集、轉輸與排放。超標雨水徑流排放系統,用來應對超過雨水管渠系統設計標準的雨水徑流,一般通過綜合選擇自然水體、多功能調蓄水體、行泄通道、調蓄池、深層隧道等自然途徑或人工設施構建。以上三個系統并不是孤立的,也沒有嚴格的界限,三者相互補充、相互依存,是海綿城市建設的重要基礎元素。

三、低影響開發雨水系統

所謂低影響開發(Low Impact Development,LID),指的是在場地開發過程中采用源頭、分散式措施維持場地開發前的水文特征,也稱為低影響設計(Low Impact Design,LID)或低影響城市設計和開發(Low Impact Urban Design and Development,LIUDD)。其核心是維持場地開發前后水文特征不變,包括徑流總量、峰值流量、峰現時間等(見圖1)。從水文循環角度,要維持徑流總量不變,就要采取滲透、儲存等方式,實現開發后一定量的徑流量不外排;要維持峰值流量不變,就要采取滲透、儲存、調節等措施削減峰值、延緩峰值時間。發達國家人口少,一般土地開發強度較低,綠化率較高,在場地源頭有充足空間來消納場地開發后徑流的增量(總量和峰值)。我國大多數城市土地開發強度普遍較大,僅在場地采用分散式源頭削減措施,難以實現開發前后徑流總量和峰值流量等維持基本不變,所以還必須借助于中途、末端等綜合措施,來實現開發后水文特征接近于開發前的目標。

圖1 低影響開發水文原理示意圖

從上述分析可知,低影響開發理念的提出,最初是強調從源頭控制徑流,但隨著低影響開發理念及其技術的不斷發展,加之我國城市發展和基礎設施建設過程中面臨的城市內澇、徑流污染、水資源短缺、用地緊張等突出問題的復雜性,在我國,低影響開發的含義已延伸至源頭、中途和末端不同尺度的控制措施。城市建設過程應在城市規劃、設計、實施等各環節納入低影響開發內容,并統籌協調城市規劃、排水、園林、道路交通、建筑、水文等專業,共同落實低影響開發控制目標。因此,廣義來講,低影響開發指在城市開發建設過程中采用源頭削減、中途轉輸、末端調蓄等多種手段,通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種技術,實現城市良性水文循環,提高對徑流雨水的滲透、調蓄、凈化、利用和排放能力,維持或恢復城市的“海綿”功能。

四、海綿城市――低影響開發雨水系統構建途徑

海綿城市――低影響開發雨水系統構建需統籌協調城市開發建設各個環節。在城市各層級、各相關規劃中均應遵循低影響開發理念,明確低影響開發控制目標,結合城市開發區域或項目特點確定相應的規劃控制指標,落實低影響開發設施建設的主要內容。設計階段應對不同低影響開發設施及其組合進行科學合理的平面與豎向設計,在建筑與小區、城市道路、綠地與廣場、水系等規劃建設中,應統籌考慮景觀水體、濱水帶等開放空間,建設低影響開發設施,構建低影響開發雨水系統。低影響開發雨水系統的構建與所在區域的規劃控制目標、水文、氣象、土地利用條件等關系密切,因此,選擇低影響開發雨水系統的流程、單項設施或其組合系統時,需要進行技術經濟分析和比較,優化設計方案。低影響開發設施建成后應明確維護管理責任單位,落實設施管理人員,細化日常維護管理內容,確保低影響開發設施運行正常。低影響開發雨水系統構建途徑示意圖如圖2所示。

圖2 海綿城市――低影響開發雨水系統構建思路示意圖

五、城市道路在海綿城市建設中的注意事項

(1)城市道路低影響開發設施進水口(如路緣石豁口)處應局部下凹以提高設施進水條件,進水口的開口寬度、設置間距應根據道路豎向坡度調整;進水口處應設置防沖刷設施。

(2)城市道路低影響開發設施應建設有效的溢流排放設施并與城市雨水管渠系統和超標雨水徑流排放系統有效銜接。

(3)城市道路低影響開發設施應采取相應的防滲措施,防止徑流雨水下滲對道路路面及路基造成損壞,并滿足《城市道路路基設計規范》(CJJ194)中相關要求。

(4)當道路縱向坡度影響低影響開發設施有效調蓄容積時,應建設有效的擋水設施。

(5)城市徑流雨水行泄通道及易發生內澇的道路、下沉式立交橋區等區域的低影響開發雨水調蓄設施,應配建警示標志及必要的預警系統,避免對公共安全造成危害。

(6)城市道路低影響開發設施的竣工驗收應由建設單位組織市政、園林綠化等部門驗收,確保滿足《城鎮道路工程施工與質量驗收規范》(CJJ1)相關要求,并對設施規模、豎向、進水口、溢流排水口、綠化種植等關鍵環節進行重點驗收,驗收合格后方能交付使用。

(7)面層出現破損時應及時進行修補或更換;

(8)出現不均勻沉降時應進行局部整修找平;

(9)當滲透能力大幅下降時應采用沖洗、負壓抽吸等方法及時進行清理。

六、綜述

維持和恢復城市綠地與水體的吸水、滲水、凈水能力,是建設海綿城市的重要手段。因此,在保證城市道路、綠地原有功能的同時,還要合理規劃用地布局與豎向設計,使低影響開發雨水設施與城市雨水管渠系統、超標雨水徑流排放系統有效銜接,充分發揮城市“綠色”基礎設施與“灰色”基礎設施協同作戰的能力。

海綿城市建設,要以城市建筑與小區、城市道路、綠地與廣場、水系等建設為載體,城市規劃、設計、施工及工程管理等各部門、各專業要統籌配合,突破傳統的“以排為主”的城市雨水管理理念,通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種生態化技術,構建低影響開發雨水系統。

參考文獻:

【1】海綿城市建設技術指南【S】.北京:住房與城鄉建設部,2014.10:87~88

第8篇

海綿城市,是城市降水管理一種新型模式,它是指城市在遭受氣候變化和降雨等自然災害時,能夠表現出很強的自我修復能力,抵御一些突發的自然災害。2013年,在就城鎮化建設中指出:“在提升城市排水系統時要優先考慮把有限的雨水留下來,優先考慮利用自然力量排水,建設自然積存、自然滲透、自然凈化的‘海綿城市’”。這就要求我們順應自然,建設自然,加強對城市成天環境的保護與利用,創造合適生態空間。通過合理地運用雨洪原理,創新新形勢下的城市給排水工作,讓我們合理去利用水資源,把其轉化成有利方面,解決城市缺水問題和環境惡化,促進城市健康有序發展,實現發展綠色城市,營造環保人文的新環境。

二、建設海綿城市對于促進城市發展的重要意義

1.海綿城市建設有利于緩解城市缺水問題。海綿城市,就像海綿一樣,可以對于涵養水源、保護環境起到關鍵作用。隨著城鎮化建設的推進,很多城市出現了水資源短缺的問題,這極大影響了城市的發展和社會的穩定,對于建設現代化城市有極大的阻礙作用。在全國城市當中,多數一線城市開始出現了缺水的現狀,尤其在北京、天津、河北地區,城市缺水問題已經上升為一個關鍵問題。有關資料顯示,在降水中,將近一多半的雨水可以被土壤吸收,一小部分水作為徑流水流失走。但是由于城市為公共交通讓步,很多地方都地面硬化,造成大多數水白白流失,極少部分被土壤吸收。故而,推進海綿城市建設可以緩解城市缺水這一問題,即通過把水涵養起來轉化為地下水供給人們利用,以減少缺水對人們生活的影響。2.海綿城市建設有利于減少城市洪澇災害。2016年是近10年來降水最多的一年,連續幾天的特大降雨造成許多城市成為“威尼斯小鎮”。出現這種現象,主要是城市排水設施跟不上城市發展的需要。這種情況下推進海綿城市建設成為解決這一問題的關鍵。通過海綿城市建設,將“排水、滲漏、儲存、滯留”等處理降水的設施有機的結合在一起,讓城市降水不單單通過排水這單一手段來解決,通過綜合手段來治理,極大地增強城市防洪排澇的能力,很大程度的減少城市洪澇災害的發生。3.海綿城市建設有利于提高城市人文和自然環境。由于地面硬化導致城市地下水位降低,城市缺少自然資源對氣候的凈化和吸附,造成空氣質量降低和城市溫度的顯著提高,產生熱島效應,這些都嚴重影響了居民的安全生活。海綿城市的建設必然需要對城市進行科學的規劃和分析,創造出適合城市發展的自然資源和生態環境。這些不僅可以提高城市抵御降水的能力,同時可以提高城市的自然環境,促進城市發展成自然美麗宜居的環境,提高城市居民的生活質量,使城市人民能夠享受到海綿城市給生活帶來的便利。

三、海綿城市是科研與教學密切融合的標志

1.我們利用給排水的知識和原理,解決城市洪澇和缺水的重大難題。通常的雨水系統通常是及時、快速的處理城市表面徑流,讓降水快速的流到出城市,減少降水對城市的危害,也就是說,擴大城市排水設施建設,增大下水管道的管徑,將雨水排放出去,但是這種指導思想忽略了對表面徑流雨水的利用,會進一步加劇城市缺水問題。地下水不能得到很好的補給,造成城市用水困難,需要從周邊縣調水來解決,這就造成水資源的緊張,增加國家公共設施開支。這就需要我們給排水工程的學生開動腦筋,充分利用現學的技術和知識,把城市降雨轉變為我們所需要的水資源。通過根據不同地區下墊面特征和土壤性狀,采用不同雨水收集方式和吸收方式,對中小型降雨實現就地入滲和利用,對大型降雨實現就地滯留,在滯留后進行延期排放,錯開城市排水設施使用的高峰期,緩解城市排水設施的壓力。這種模式在新加坡已經開始實現了。新加坡作為著名熱帶國家,降水量處于世界前列,每天都有數場“說來就來”的瓢潑大雨,但是它極少出現洪澇災害。因為他們國家設計了雨水收集與城市排水系統共同調節的設施,預先規劃城市排水系統。在遇到暴雨同時加強雨水疏導,建立大型雨水儲集設施,來應對特大降水。積極建立地面下滲,讓雨水能夠迅速被土壤吸收,增加城市地下水的需水量。2.遵循城市規劃和自然環境相統一的設計原理,增加城市抵抗風險能力。從20世紀開始,歐洲西方國家開始注重綠色基礎設施建設。盡管不同國家綠色基礎設計建設不盡相同,但是從整體理念上看,都是加強綠地、濕地、公園及雨水貯存滲透設施的建設。在城市開發和土地利用過程中,利用自然環境中植被防御自然災害和水質凈化這一特性,大力實施城市儲水滲透設施建設和人工濕地的建設。增加城市的植被覆蓋率,讓城市融入到自然環境當中。海綿城市是我們給排水工程的一種創新,它的實現正是對于給排水的專業知識的融合和發展,是一種新的模式下的城市管理和規劃。如何進行科教融合促進本科生創新和實踐能力培養,提高本科生的教學,這就需要我們教育工作者認真考慮。

四、科教融合促進學生創新和實踐能力,需要培養正確的科研態度

本科教學是本科生走入社會的一個重要學習階段,這就需要我們創新本科教學思路,增加科研促進本科教學的影響力??蒲泄ぷ魇且粋€自我實現發展的重要手段??蒲泄ぷ饕笪覀儤淞⒄_的科研態度,不能存在一絲一毫的偏差。要求我們統籌兼顧,具備縝密思想,充分考慮需要面臨的問題和潛在困難,提前做好打算,在實施當中避免重新設計,減少資源和人力物力的浪費,實現設計項目又好又快的發展。這就要求我們教師將科研態度融入到本科教學當中,培養學生的自我思考、自我創新能力,積極去統籌考慮實驗設計的原理,保證實驗項目能夠順利的開展。1.科教融合促進本科教學,需要積極參與到社會實踐中去?!皩嵺`是檢驗真理的唯一標準”這句話突出強調了實踐在驗證自己觀點和設計是否合理的重要性。我們本科教學對于社會實踐這一方面投入的力度不夠,學生只能在書本上面學習有關給排水的知識,通過自己假想來設計城市規劃,這種模式很不利于學生的發展。因為書本和實踐是有一定誤差的,需要學生充分考慮一些實際的情況,積極的把知識運用到實踐當中去。只有學生參與到社會實踐中去,他們才會真正體會到課本知識的重要性,這對于培養學生自主學習能力和促進學習積極性具有很大作用。2.科研融合促進本科教學,需要創新教師傳授知識方法和思路。本科教學一般都是教師課堂上講解,學生在下面聽講的模式。由于大學上課人數增多,教室面積過大,使學生在課堂上聽課效率顯著降低。這就要求我們教師去創新傳授知識的方法和思路,通過豐富有趣的課堂知識,通過視頻和PPT向學生展示本課程需要掌握的內容。同時要注重學生的興趣的培養,引導學生在課堂上積極發言和提問,以便于教師及時發現學生不懂的知識和問題。同時要鼓勵學生上臺講解課程和知識,讓學生真正融入到課堂當中,增加學生自信心和學習的熱情。海綿城市建設是一場重要的城市革命,它需要給排水工程在海綿城市建設中發揮重要作用。我們應該積極去發現目前建設海綿城市所需要的知識和能力,創新城市排水的方法和策略,利用專業知識和技能,來盡快實現海綿城市建設目標,同時海綿城市建設是需要多學科、多技術、多部門、多人才來參與的革命,需要多方面的協調配合,需要統籌各個平臺的工作,使其相互滲透和交融,這一工作也符合現代城市管理的發展方向。

作者:仇付國 單位:北京建筑大學

參考文獻:

第9篇

關鍵詞:海綿城市;城市公@;城市道路;城市建設

2000年以來,厄爾尼諾現象正席卷全球,世界各國紛紛陷入“水火”兩重天的境地。當我國南方連續迎來強降雨時,上海、常州、合肥、佛山等多地均會遭受暴雨侵襲,各地“看?!眲∏椴粩嗌涎?;然而,在山東半島等地則會出現大面積干旱。

隨著我國城鎮化的發展,城市水問題凸顯:缺水嚴重、內澇頻發。究其原因,一方面是由于原有河流、湖泊、濕地等水生態系統遭到破壞,城市對水資源的自然調蓄能力“積貧積弱”;另一方面,在長期粗放式發展模式下,城市多實行“快排式”排水防澇手段,不重視水的循環利用,加之相應的硬件設施和標準建設不到位,雨水排不掉、雨水全排掉的現象普遍存在,導致城市內澇、缺水問題交替出現。在這樣的前提條件下,重視保護水環境、保持水循環的海綿城市建設則已成為大勢所趨。

1 海綿城市的概念

海綿城市,是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在適應環境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的“彈性”,也可稱之為“水彈性城市”。國際通用術語為“低影響開發雨水系統構建”。下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。

海綿城市建設的六大要素:

(1)滲:由于城市下墊面過硬,到處都是水泥,改變了原有自然生態的本底和水文特征,因此,要加強自然的滲透,把滲透放在第一位。避免地表徑流,減少從水泥地面、路面匯集到管網里,同時,涵養地下水,補充地下水的不足,還能通過土壤凈化水質,改善城市微氣候。

滲透雨水的方法多樣,主要是改變各種路面、地面鋪裝材料,改造屋頂綠化,調整綠地豎向,從源頭將雨水留下來然后“滲”下去。

(2)蓄:把雨水留下來,要尊重自然的地形地貌,使降雨得到自然散落。因為人工建設破壞了自然地形地貌后,短時間內水匯集到一個地方,就形成了內澇。所以要把降雨蓄起來,以達到調蓄和錯峰。

(3)滯:延緩短時間內形成的雨水徑流量。通過微地形調節,讓雨水慢慢地匯集到一個地方,用時間換空間,延緩形成徑流的高峰。

(4)凈:通過土壤的滲透,通過植被、綠地系統、水體等,都能對水質產生凈化作用。因此,應該把雨水蓄起來,經過凈化處理,然后回用到城市中。

(5)用:在經過土壤滲濾凈化、人工濕地凈化、生物處理多層凈化之后的雨水要盡可能被利用,不管是豐水地區還是缺水地區,都應該加強對雨水資源的利用。我們應該通過“滲”涵養,通過“蓄”把水留在原地,再通過凈化把水“用”在原地。

(6)排:是利用城市豎向設計與工程設施相結合,排水防澇設施與天然水系河道相結合,地面排水與地下雨水管渠相結合的方式來實現一般排放和超標雨水的排放,避免內澇等災害。有些城市因為降雨過多導致內澇。這就必須要采取人工措施,排掉雨水。

當雨峰值過大時,地面排水與地下雨水管渠相結合的方式來實現一般排放和超標雨水的排放,避免內澇等災害。經過雨水花園、生態滯留區、滲透池凈化之后蓄起來的雨水一部分用于綠化灌溉、日常生活,一部分經過滲透補給地下水,多余的部分就經市政管網排進河流。不僅降低了雨水峰值過高時出現積水的幾率,也減少了第一時間對水源的直接污染。

2 國際海綿城市實際案例思路

德國是最早對城市雨水采用管制的國家,目前德國的雨洪利用技術已經進入標準化,主要包括:一是屋面雨水集蓄系統,收集的雨水經簡單處理后,主要用于家庭、公共場所和企業的非飲用水;二是雨水截污與滲透系統。道路雨洪通過下水道排入沿途大型蓄水池或通過滲透補充地下水;三是生態小區雨水利用系統。

另外,美國的雨水資源管理以提高天然入滲能力為宗旨,通過工程和非工程措施相結合的方法,進行雨水的控制和處理,強調源頭控制、自然與生態措施以及非工程方法。

3 合肥市地理位置及氣候分析

合肥,安徽省省會,古稱“廬州”、“廬陽”。位于安徽省正中央,長江、淮河之間、巢湖之濱,襟江擁湖,沿海腹地、內地前沿、具有承東啟西、貫通南北的重要區位優勢。

合肥土地資源類型多樣,耕地面積27.87萬hm2,占土地總面積的38.3%;水面7.6萬hm2,占10.5%;林地2.47萬hm2,占3.4%;其他用地34.73hm2,占47.8%。

合肥水資源較豐富,南有巢湖,北有瓦埠湖、高塘湖,東可由滁河提引長江水,西可引淠史杭總干渠水。市區西北部董鋪水庫,是合肥最大的水庫,面積3000hm2,庫容量2.45億m3。此外,三縣一郊還有中小水庫455座。水利庫容5.1億m3。全市多年平均徑流總量21億m3,多年平均攔蓄量9.6億m3。

合肥市氣候濕潤,水系發育分別源于江淮分水嶺兩側,或南流注長江,或北流入淮河。屬長江流域的河流主要有南淝河、店埠河、豐樂河、派河等;湖泊主要有巢湖。屬淮河流域水系的河流主要有東淝河、高塘河、莊墓河等;湖泊主要有瓦埠湖、高塘湖。興修的有跨流域的淠杭灌溉河總干渠、滁河干渠、瓦東干渠等工程以及幾十座水庫和數千口塘壩。這些水流組成水網,為防洪、灌溉、供水、航運、養殖、旅游提供了有利條件。

地面廣泛粘土覆蓋,丘陵崗地滲透性較差,地下水比較貧乏。

通過中國氣象數據網數據顯示,合肥的年平均降水量如下圖所示:

主要降水量在6月、7月、8月3個月份,最高降水量達173.3mm。合肥的累年各月最大日降水量如下圖:

合肥市的累年各月最大日降水量高達448.1mm,且在6月、8月兩月的最大日降水量均在330mm以上。

以下是合肥市的累年各月平均相對濕度:

通過對合肥市的降水量分析可以得到:合肥市的降水主要集中在夏季,冬季降水較少,夏季降水量是冬季的4倍,降水強度大。春季降水量比秋季略多,反映了降水量在1年內的分布不均勻。這種不均勻很容易給合肥市帶來洪澇或者干旱。

4 合肥市城市道路系統積水現象

當合肥遇到強降雨時,合肥市道路排水能力為每小時40mm。在雨勢較急時,降雨量則已經遠遠超出排水能力范圍。城市便會出現嚴重的積水問題。如下圖:

強降雨不僅考驗著城市道路排水能力,也考驗著水庫運行能力。目前全市20座大中型水庫都能在汛限水位以下安全運行。

在2010年曾出現因超汛限水位,開閘泄洪,部分圩區出現積澇的現象。

每當遇到強降水r,在合肥城區北一環張洼路下穿橋、阜陽路下穿橋和全椒路立交、望湖南路、省立友誼醫院東區周邊、蕪湖路萬達廣場大門口等23處低洼路段則會出現不同程度的積水,積水深度(不包括下穿橋)20~30cm。

5 合肥海綿城市“海綿體”探索

合肥是全國重點防洪城市之一。合肥市地處江淮丘陵,地勢西北高,東南低,東部緊鄰巢湖,猶如一方巨大的簸箕,排水不是強項。合肥城市防洪曾經存在諸多軟肋:排水設防標準低,城市排水系統僅能應對30mm左右的降雨;老城區2/3的排水管網沒有改造,雨污管網超負荷運行,極易導致內澇。

5.1 城市綠地公園

一般來說,在自然植被條件下,總降雨量的40%會通過蒸騰、蒸發進入大氣,10%會形成地表徑流、50%將下滲成為土壤水和地下水。而城市建設打破了這種雨水分布格局,很多城市過度硬化、綠地偏少、濕地被占,土地喪失了吸納滲透的能力,內澇愈演愈烈。合肥“海綿城市”建設首要的理念應該是“造湖”“造綠”,通過生態屏障滲、滯增強“鎖水力”。

從2010年開始,合肥完成造林6.7萬hm2,在城區形成了6大片總面積約10萬m2的公園布局,建成濱湖森林濕地公園、柏堰湖生態濕地等。

這些公園濕地不少都有景觀水體,能夠起到吸收與蘊含雨水的作用。公園道路、花圃等細節也采用了新型透水材質,并在地下埋人人工灌渠,一旦遇到暴風即可將周邊的積水順著地勢匯集,被植被吸收。

研究表明,綠地徑流系數約為0.2,意味著80%雨水滲透到地下,而水泥或瀝青硬化地面為0.9,表示90%雨水靠地下管道外排。新建這么多湖泊濕地,相當于增加4倍多的地下管網排水能力。

5.2 道路管道系統

近年來,合肥的地下管網有些“動脈硬化”:雨污不分、狹窄不暢。

自2010年起,合肥啟動排水設施專項治理,全市的地下管網被切成2894個網格,逐一整改、驗收、管理。2013年開始,合肥對298個老舊小區進行管線改造,對制約排水的管網瓶頸進行加寬升級,管線從原來直徑20cm變為如今平均直徑80cm。

在通過對合肥市城市建設的調研中了解到:

“滲”、“滯”、“蓄”的“海綿”功能在合肥市的建設中已經大力運用到實踐中。

而對于海綿城市建設的要素“凈”、“用、“排”將是合肥市下一步的建設著力點。

蓄水重新利用,讓城市生態系統實現自主循環。隨著主汛期結束和高溫來襲,調蓄池中收集的雨水將被用于園林綠化景觀澆灌、市政噴灑等用水。以濕地公園為代表的城市生態系統實現自主循環,調節城市氣候。

“海綿城市”理念納入城市規劃,制定更細更高的標準。比如人行道使用雨水可滲透的透水磚;改造下沉式綠地、植草溝,提升綠地匯集雨水、補充地下水的功能;修建下沉式廣場,平常供市民休閑,汛期發揮調蓄池作用。

綜合管廊建設,打通城市地下動脈。合肥將建設約152km干線管廊,不僅熱力、給水、中水等管線管網要布設到這個“地下長廊”中,未來燃氣、雨水等管線也要納入其中。

6 合肥市海綿城市建設狀況研究建議

海綿城市建設應遵循生態優先原則,將自然途徑與人工措施相結合建設海綿城市,統籌發揮自然生態功能和人工干預功能,有效控制雨水徑流,實現自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發展方式,有利于修復城市水生態、涵養水資源,增強城市防澇能力,擴大公共產品有效投資,提高新型城鎮化質量,促進人與自然和諧發展。

6.1 多功能屋頂花園系統

屋頂花園不但降溫隔熱效果優良,而且美化環境,凈化空氣,改善局部小氣候,豐富城市的俯仰景觀,補償建筑物占用的綠地地面,提高城市的綠化覆蓋率。

6.2 立體綠化

立體綠化是城市綠化的重要形式之一,是改善城市生態環境,豐富城市綠化景觀重要而有效的方式。能豐富城區園林綠化的空間結構層次和城市立體景觀藝術效果,有助于進一步增加城市綠量,減少熱島效應,吸塵,減少噪音和有害氣體,營造和改善城市生態環境。可以滯留雨水,緩解城市下水、排水壓力。

6.3 雨水花園滲透系統

能夠盡可能地使寶貴的降雨不白白流走,減少雨季地表徑流,保持水土,減緩土地沙漠化,可以道道節能減排,綠色環保能有水可取。另外可以用到生活中的雜用水,節約自來水,減少水處理的成本。

6.4 河道凈化治理系統

合肥的水資源較為豐富,可以通過過濾、滲透、吸收、滯留、沉積等機械、化學和生物過程,使進入河道水體的徑流污染物毒性減弱,污染程度降低。河道護岸帶還能影響河道的泥沙搬運和沉積。

6.5 多功能蓄水系統

雨水收集的整個全過程,包括四個方面:初期棄流――過濾――儲存――回用。完成了這4個階段,就是一個雨水收集的全過程,也就是雨水收集系統。

6.6 城市綜合管廊系統

將市政、電力、通訊、燃氣、給排水等各種管線集于一體,設有專門的檢修口,吊裝口和監控、監測、防盜、報警等一整套完善的管理系統。

6.7 開放空間雨水收集利用系統

停車場的雨水,儲存凈化再利用,減少雨水的排放量,可以使干旱,緊急情況(如火災)能有水可取??捎糜谥脖坏墓喔?,車輛的清洗,景觀水的循環,另外可以用到生活中的雜用水,節約水資源。

第10篇

關鍵詞:城市洪澇;成因;防治對策

中圖分類號:TU992

文獻標識碼:A文章編號:16749944(2017)8016803

1引言

2016年的夏天,對全國人民而言是不平凡的夏天。受超強厄爾尼諾現象的影響,入汛以來我國南方大部分城市多次受強降雨襲擊,局部地區洪澇多發,長江水位一度超過同期水位,湖北、安徽、江蘇、河南、貴州等地均受到不同程度的洪澇災害,造成人員傷亡、農田損毀、山體塌方等,經濟損失慘重。

2016年6月1日至7月25日期間,多輪強降雨導致武漢城市洪澇災害發生。其中6月30日晚到7月2日20時,武漢市近兩天累計降雨量達到315.8 mm,按武漢市國土面積8494 km2計算,相當于下了22.5個東湖的水量(東湖最大容量為1.2億m3),超過武漢全年雨量的1/3。強降雨不僅導致武漢市數百處路段出現不同程度漬水,還造成長江武漢關水位快速上漲。長江武漢關水位自7月5~25日超警戒水位27.3 m,持續21 d,最高峰達28.37 m,超過1937年的最高水位,在武漢歷史上排名第五位。2016年武漢遭受洪澇災害,造成巨大的人員傷亡和財產損失,因此,解決城市洪澇問題迫在眉睫。

2城市內澇與洪水災害

城市內澇是指由于強降水或連續性降水超過排水系統排除能力致使城市道路及低洼區產生一定程度積水,影響城市交通和產生其他災害的現象。

洪水災害是由于江、河、湖、庫水位猛漲,堤壩漫溢或潰決,水流入境而造成的災害。洪水可分為河流洪水、湖泊洪水和風暴洪水等。最常見的洪水是河流洪水。

從名詞解釋的角度分析,城市內澇與河流洪水災害成因的相同點均為強降水,不過城市內澇的形成機制主要是由于城市排水能力不足,從而導致降雨不能及時通過自然下滲、地表徑流、地下管網系統或者排澇泵站排走,造成路面低洼地段積水,影響區域一般為單個城市內部;而河流洪水災害的形成機制主要是流域內長時間暴雨造成河流水位居高不下而引發的堤壩決口,影響范圍一般為流域周邊城市等大面積區域,對城市、工業、農業、交通運輸、生態環境等均造成嚴重危害,洪水災害的成因與影響范圍均大于城市內澇。

單個城市內澇可能是由于城市排澇系統建設不到位而造成的,而多個城市同時內澇則可能說明廣大區域均遭受強降雨襲擊,不僅降雨范圍大,而且降雨強度超過多個城市的排澇能力。當長江中下游水位超過城市設防水位時,引發洪水災害的可能性較大,不僅對城市正常排澇造成不利,易造成城市內澇,而且對城市各堤壩的安全構成威脅。

3武漢城市內澇成因

一般而言,城市內澇成因眾多,除了與全球氣候變暖、極端天氣頻現等自然環境有關外,還與各城市地勢特征、發展狀況、排水設計標準與系統建設以及維護管理等有關。

3.1武漢地形地勢因素

武漢,別稱江城,地處江漢平原東部、長江中下游,除少數山丘和湖塘外,武漢市區一般地面標高在20~24 m,部分地區地勢低于長江多年平均洪水位23.87 m。在梅雨季節,長江流域降水集中、降水量增多,長江中下游水位迅速上漲,武漢城區雨水主要通過排澇泵站抽排出江。2016年汛期連續強降雨不僅使武漢遭受城市內澇的重創,還飽受洪災威脅,可謂“內憂外患”。2016年長江武漢關水位上漲至最高水位28.37 m,遠超過城區地面平均高程;汛期排澇泵站超負荷運作,加上泵站規模不足等因素,武漢城市內澇十分嚴重。武漢地處長江中下游、地勢較低等先天排澇條件不足是城市內澇發生的原因之一。

3.2城市天然海綿設施逐漸減少

湖泊、河流、綠地等是城市的天然海綿,在暴雨降臨時可起到自然蓄水、自然滲透、調洪錯峰的功能。

武漢原有“百湖之城”的美譽,1949年武漢城區湖泊有127個,但隨著城市化進程的加快,大量湖泊被填滿,2005年湖泊數只有38個。建國以來,武漢城區近90個湖泊消失。圍湖造田、填湖造城等導致城市內湖泊、溝渠、濕地等自然蓄水容積銳減,調蓄分流能力大大折扣,取而代之的排水管網能力卻無法彌補。2016年多雨使得武漢市多個湖泊調蓄容量飽和,湯遜湖、南湖、巡司河、夾套河、南太子湖等主要調蓄河湖水位幾乎與路面持平,各湖泊水位嚴重失控,武漢市共187處路段出現不同程度漬水,部分地勢低洼處因湖水倒灌導致低強度降雨下發生了嚴重漬水,交通嚴重受阻。

武漢城市大開發大建設過程中路面硬化率迅速上升,導致自然土壤逐步被不透水路面取代,雨水下滲途徑和滲透量逐漸減少,不僅造成路面雨水只能通過城市排水管網等灰色設施排走,縮短了雨水匯流時間,易形成高峰流量,而且增大了地表徑流量和徑流系數,從而增加了城市內澇風險。

3.3排水管網設計標準偏低

1970~2014年,武漢市修建的排水工程暴雨設計重現期為1年,相當于每小時降雨強度為34 mm。2014年排水設計標準才提高至3年,相當于每小時降雨強度為48 mm。由于地理、氣候等先天因素,武漢每年遇到的暴雨強度不定而且有日益偏大的趨勢。據武漢市江夏雨量站數據顯示,2016年6月30日20時至7月6日10時,東湖新技術開發區累計一周降雨量達696.7 mm,超過50年一遇;最大單日累計降水量為240.1 mm,接近20年一遇;最大一小時降雨量為61.3 mm,超過10年一遇,已建成的排水管網輸水能力無法滿足強降水量,超標徑流雨水只能通過路面R流至低洼處,導致地勢低洼處積水。

3.4排水系統建設不夠完善

城市排水管網建設是一個長遠的發展過程。排水管網作為一個地下輸水系統,管道之間需要連通才能真正發揮作用。在武漢新城區,為避免道路的重復開挖,市政排水管網往往作為新建道路的配套一并形成,但往往由于建設分散且未按規劃統一實施,下游排水管網尚未完全形成或已形成的排水管網建設標準偏低,上游來水因無排水出路或因下游排水管網過流能力不足而出現積水。

排澇泵站等建設速度跟不上城市發展速度,也是城市內澇的原因之一。2016年汛期,作為武漢市武昌區、洪水區、東湖高新區、江夏區主要的調蓄水系之一,湯遜湖水位最高水位達到21.33 m,超過規劃最高控制水位(18.65 m)約2.68 m,湯遜湖水系水位失控,而最主要的排江通道,湯遜湖泵站連續11 d滿負荷工作,抽排量超過1.2億m3,相當于一個東湖。面對周降雨量超過50年一遇的暴雨,湯遜湖泵站抽排能力仍顯得不足,而第二排江通道正在建設中,區域排水系統建設尚不完善。

3.5維護管理措施不完善

隨著城市的發展與擴大,配套的城市排水系統也隨之形成。但因維護管理意識薄弱,路邊垃圾、施工渣土隨意丟棄,經清掃進入雨水口等排水設施后直接排入到排水系統中,易造成管道堵塞。此外,許多現狀排水管網自投入使用后,久未進行清淤疏浚,造成排水效能下降。武漢市目前處于大發展大建設時期,武漢在建工地數已超1萬個,因缺乏對排水設施進行保護意識,部分工程施工中常常對現狀雨水口造成損壞,卻又未及時就近新建恢復,導致降雨時路面雨水無法排入到現狀管涵中,造成地面積水。

由于管理不善等原因,新城區部分雨、污水管存在一定程度的混接、錯接,如雨水通過篦子排入污水管、污水錯接入雨水管涵中,造成暴雨時污水井蓋翻水、雨水管涵因污水管或初期雨水帶入大量污物,沉積下來后形成淤塞,又因常年未清淤疏浚,不僅使排水管溝過水斷面減小,還增加了排水阻力,排水量大為減少,導致排水不暢。

4城市內澇防治對策

4.1統籌規劃,科學發展

城市規劃是城市建設過程中的重要組成部分,為城市性質、規模和發展方向的確定與建設提供基本依據,涉及到多個部門,具體到區域用地性質劃分、路網與排水系統的形成、建設資金的籌集等均受城市規劃統一指導和綜合部署影響。作為系統性指導方針,武漢市城市規劃應從總體規劃、分區規劃和詳細規劃等不同角度,Y合各項城市基礎設施建設,綜合考慮城市防澇策略,比如明確城市排水系統規劃,綜合城市防洪排澇規劃,合理劃分排水設施用地,優化用地豎向控制等。通過系統合理的規劃,從源頭上降低漬水風險,充分發揮排水規劃的龍頭作用。

4.2合理提高排水設計標準

我國大多城市在建設初期采用的是前蘇聯的城市建設理念,前蘇聯降雨較少,排水管道標準較低,而我國城市在建設排水管網時由于受資金、技術等因素限制,加之當時城市規模較小、人口密度偏低,導致排水管網的建設沒有充分考慮到未來城市發展,也缺乏科學發展的超前意識。隨著近幾年城市內澇的頻繁發生,該問題越來越突出,因此,《室外排水設計規范》于2014~2016年進行了修訂,設計暴雨重現期有所提高。武漢市在實施過程中,應結合城市自身特點,在重要地區、地鐵站、下沉式立交橋、地勢低洼地等排澇不利區,可因地制宜地提高排水系統建設標準,合理布局排水設施,在新建與改造項目中逐步優化城市排水設施,減少引發城市內澇的隱患。

4.3完善海綿排水系統建設與管理

近幾年,我國大力推進海綿城市,提倡將以排為主的傳統排澇方式轉變為以“滲、滯、蓄、凈、排”等多技術途徑的低影響開發雨水系統,通過自然積存、自然滲透、自然凈化實現城市水文良性循環。2015年4月,武漢正式成為首批16個“海綿城市”建設試點城市之一,武漢市計劃三年投資162.9億元開展青山和四新示范區試點工作,此外洪山區、東湖新技術開發區等各區在市政建設中逐漸采用海綿城市建設理念,通過設置透水路面、透水廣場、下凹式綠地、池塘、濕地等綠色海綿設施,讓雨水降落后率先通過透水地面滲入地下,或通過生態調蓄池進行蓄水滯水收集,延遲徑流洪峰峰值形成時間,增加超標徑流雨水排水出路,減輕城市排水管網排澇壓力。 為深化、 細化國家相關規范和技術指南的要

求,指導和促進武漢市海綿城市的規劃建設,武漢市結合區域特點,分別編制了《武漢市海綿城市規劃導則》和《武漢市海綿城市建設技術標準圖集》。

作為城市發展的新理念、新方式和新模式,海綿城市建設與工程技術還不夠成熟,武漢市在海綿城市建設中應根據自身特點,不斷完善海綿排水系統建設與管理,形成蓄排結合的城市內澇防治體系,有利于提高城市抗澇能力。

4.4加大宣傳力度,提高保護意識與公眾參與度

除了過去“重地表、輕地下”偏見性建設發展方向外,很多人對城市排水設施重要性的認識也比較薄弱。無論是工程施工隊伍,還是街道清掃員,對現有排水管網、雨水篦子等缺乏保護意識,往往在日常生活、工作中圖方便,造成排水管涵局部遭受一定程度的破壞,或將垃圾、灰塵直接掃入雨水口,無意間造成雨水口的堵塞,從而影響排水管網的正常排水功能。武漢市相關部門可通過廣播、書籍、講座等形式加大宣傳力度,提高公眾對排水設備重要性的認知,讓廣大人民群眾加入到自覺維護公共設施的行列。

4.5加強排水智慧城市與應急預案的建設

隨著科技的不斷發展,智能化產品、信息化管理逐漸融入到日常生活中。在國家“十二五”期間,寧波擬投資407億元,在五年內把寧波建設成為國家示范性智慧城市,其中包括采用全自動智能化操控,城市管理者可在監控中心24小時監測城市的排水狀況。為降低城市內澇造成的影響,武漢市相關部門應借鑒寧波等城市的成功經驗,對排水智慧城市進行研發建設,并相應編制高效的應急預案,比如除了監控生活污水和工業廢水的分區、分時排放外,還可通過現代信息技術手段,增加降雨前對暴雨強度進行前期掌握與及時預報,對漬水高風險地段進行智能化定位并對漬水深度提出明確警示,建立排水系統GIS數據庫,當受到漬水災害時,應能按照應急預案及時采取措施,安排人員組織救援等,以將損害降到最低。

5結語

城市內澇現象是伴隨著城市發展而出現的,其成因眾多,防治城市內澇的發生是一個系統性工程,需要多部門配合、多技術結合,科學規劃,提高建設標準,加強排水系統建設與維護,鼓勵公眾參與,開發排水智慧城市,策劃高效的應急預案,逐漸地解決城市內澇問題。

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第11篇

關鍵詞:海綿城市;老城區;工程改造;鎮江市

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.102

1 前言

近幾年來,隨著極端暴雨天氣的增加,我國城市內澇事件呈多發態勢。這反映了我國既往城市建設過程中雨洪管理方面的短板,為解決這些問題,“海綿城市”的理念應運而生。海綿城市建設是通過“滲、滯、蓄、凈、用、排”等工程措施,使城市像海綿一樣,在雨水管理方面具有良好的“彈性”,下雨時能夠對降雨徑流實現水質、峰值、外排流量、存蓄量等管理,晴天時又能夠對雨水進行綜合利用。建設海綿城市,對雨水實施源頭、過程、末端的全方位管理,對于保護生態、改善民生、促進經社會可持續發展具有重要意義。

中國的海綿城市建設,必須是“綠色”源頭設施和“灰色”過程、末端設施的組合才能發揮最大效益[1]?!熬G色”海綿設施是指下凹綠地、綠色屋頂和生態調蓄塘等結合景觀建設的雨水管理設施;“灰色”海綿設施主要是指雨水泵站、雨水管網和調蓄池等市政雨水設施。兩者相互補充,才構成了中國的雨水管理和海綿城市體系。

海綿城市建設過程中的城區海綿化改造,屬于源頭控制措施,是城市面源污染控制和雨洪管理的首道防線[2]。但是由于牽涉范圍較廣,老城區的海綿化改造推進往往會面臨困難。由于設計資料缺失、設施陳舊、現場情況復雜等原因,使老城區的海綿化改造在設計、工程前期準備和施工過程中容易出現反復遷延和中居民不理解的問題,對項目實施造成影響。鎮江市是全國首批海綿城市建設試點城市之一。試點區域位于城市主城區,陸地面積29平方公里,水域面積11.5平方公里,人口27.6萬。鎮江海綿城市建設項目對于老城區的源頭控制方案主要是老舊小區海綿化改造工程。

通過對參與的鎮江市老城區海綿化改造工程進行總結和探討,希望能為今后的類似工作提供借鑒。

2 老城區海綿化改造工程實踐

在老城區海綿化改造中,主要的改造對象是居民小區和學校。海綿工程內容包括下凹綠地、管道改造、雨水罐、透水鋪裝以及部分綠地貼等海綿措施。這些海綿措施通過有機組合,形成了不同小區和學校中的雨水花園、海綿廣場、透水停車場等各具特色的海綿綜合設施。

2.1 地面改造

地面海綿化改造是鎮江老城區海綿化改造的主要內容,主要工程形式是地面透水鋪裝改造和下凹綠地改造。在大多數的老小區改造中,透水鋪裝的改造主要是采取“結構式透水”的鋪裝形式;而在學校和公共廣場則采取了傳統透水混凝土磚的鋪裝形式。結構式透水鋪裝采用的混凝土磚并不透水,而是通過磚縫實現透水。其做法是在級配碎石鋪就的基層上,用10cm厚的混凝土預制磚作為面層磚體,磚與磚之間的縫隙寬度增加至8mm,在磚縫中填充級配為2-6mm的礫石作為透水結構。

結構透水鋪裝和透水混凝土在應用中各有優勢[3]。結構透水鋪裝的優勢包括兩個方面:一是結構透水鋪裝的造價較低,與透水混凝土相比,造價不到其二分之一。二是結構透水鋪裝后期維護簡單,價格低廉。與透水混凝土需要高壓水槍沖洗或專門負壓真空抽吸設備相比,結構透水通過表面清掏和沖洗即可;即使對磚縫中的礫石進行換填,成本也是較低的。透水混凝土的優勢包括:一是鋪裝面平整;二是色彩多樣,形式美觀,能滿足開放性公共區域的適用需求。在鎮江的工程實踐中,結構性透水鋪裝一般用于老小區地面改造,而透水混凝土鋪裝則多用于廣場和學校的地面改造。

在老小區的海綿化改造中,下凹綠地是起到削峰調蓄作用的主要設施[4]。下凹綠地由下至上的結構為不透水土工膜、厚25-27cm的粗礫石層、厚3-5cm的細礫石層和60cm厚的生物過濾介質層。在下凹綠地中設有溢流井,井底有透水花管與之相連,下凹綠地中積蓄的雨水通過花管緩慢進入溢流井,再通過溢流井流到小區外的市政管網中,從而對雨水徑流起到削峰作用。在每個溢流井都設有溢流口,溢流口低于地面10-15cm。當綠地中積蓄的雨水超過溢流口高度,則通過溢流進入管網,避免小區內發生內澇。

下凹綠地和透水鋪裝道路的關系如圖1所示。透水路面下的基層和下凹綠地之間是水力連通的。通過透水鋪裝路面下滲的雨水最終也會匯集到下凹綠地中,再經由下凹綠地流到市政管網。透水鋪裝的改造有效地解決了路面積水的問題,而下凹綠地則是對雨水徑流起到了緩流削峰的作用,兩者相互配合,成為了老城區地面海綿化改造的主要工程措施。

2.2 屋頂綠化改造

城市化進程中,建筑用地對公共綠地的擠占,也是造成城市地表硬化的重要原因之一。在城市中,建筑物屋頂面積大約為一座城市面積的四分之一至三分之一左右,屋頂也被稱為城市建筑的“第五面”[5]??梢娫谟玫赜邢薜某鞘兄?,進行建筑物屋頂海綿化改造,建設綠色屋頂,是海綿城市建設中的一項重要措施。綠色屋頂可以在一定程度上對雨水徑流起到削峰和凈化的作用,同時也能緩減城市熱島效應并美化城市環境。

鎮江老城區綠色屋頂改造所面臨的主要問題是屋頂大多年久失修,承重、排水等條件均較差,且屋頂上多有居民私自搭建的設施。在這種背景條件下,傳統屋頂花園式的綠色屋頂改造由于對屋頂的承重、防水要求較高,在老城區的使用中受到限制。與之相對的,輕型屋頂植被綠化毯的形式憑借對屋頂結構要求低、形式靈活、后期管養方便等優勢在老城區改造中得到廣泛運用。

鎮江運用的輕型屋頂綠化毯簡稱為“綠地貼”, 主要植物類型是佛甲草和錦竹草,其基質厚度約2-3cm,凈重量為15-20kg/m2,保水重量為25-35kg/m2,適用于平屋頂改造。綠地貼能夠對小雨起到一定的滯蓄作用,對10mm以下降雨可以做到不外排。綠地貼除了對雨水的削峰作用外,也能對建筑物室內溫度起到一定的調節作用,在鎮江的海綿城市改造工程中主要運用于社區學校和有條件的老小區建筑物屋頂綠化改造中。

2.3 雨水排水系統優化

老城區改造另一個重點雨水排水系統的優化[6]。在居民小區和社區學校,將原本接入污水管的建筑物雨水立管斷接至下凹綠地,以達到雨水調蓄的目的。在雨水出流口,設置消能石,防止雨水徑流對下凹綠地的沖刷,如圖3所示。在場地允許的條件下,會在雨落管末端增加雨水罐,實現一定程度地雨水利用。

合流制管道溢流(Combined Sewer Overflow,CSO)是城市收納水體面源污染的主要來源,隨著我國污水處理能力的逐步提高,CSO已成為城市河流的主要污染源。通過雨污分流改造,能夠有效改善因為CSO導致的水體面源污染。鎮江除了針對社區進行雨污分流改造,也對市政雨水管網進行了排查,對一些錯接、逆接的管道進行了改正。此外,鎮江在2017年還有修建大管徑雨水管道的計劃,該管道管徑預計為DN4000 mm,長度為5-7km,建成后其滿管容量超過了6×105m3,兼具了雨水調蓄和轉輸的功能。

3 分析與探討

我國的第一批海綿試點城市的建設期截止至2017年底,目前鎮江市的海綿城市建設工作仍在進行。對鎮江海綿城市項目建設中的老城區海綿化改造的經驗進行階段性總結,主要包括精細化設計、施工質量控制和注重公眾參與等三個方面。

3.1 精細化設計

鎮江海綿城市建設從頂層規劃設計開始到每一個具體小區的海綿改造設計,都始終貫穿著精細化設計的理念[7]。鎮江針對與洪管理的規劃研究起步較早,已經根據當地多年的降雨記錄總結了本地的降雨模型,并以此作為設計依據,這比套用一些通用的雨型公式更加符合當地的情況。

鎮江市海綿城市建設的目標是至2017年底,在海綿城市建設試點區內:排水防澇標準達到有效應對30年一遇降雨;面源污染削減率達到60%;年徑流總量控制率75%以上。頂層設計過程中,結合試點區內的匯水特征和積水點情況,將試點區劃分為若干匯水區,并根據降雨模型模擬的結果將這些目標分解至各個匯水區,再從匯水區分解至各個居民社區內。匯水分區年徑流總量目標分解如圖4所示。

在居民社區層面上,結合小區的匯水特征、綠化率、可用空間等條件合理選取海綿工具并對徑流控制、面源污染控制等目標進行模擬和校訂,直至滿足該小區的分解目標后,進入小區海綿化改造的方案設計階段。在方案設計過程中,除了要考慮海綿設施的雨水管理功能,也用充分考慮其景觀功能和居民訴求,杜絕過度設計。以下凹綠地為例,為了強化雨水下滲,下凹綠地改造中回填的介質土成分以沙土為主,介質土滲水性強,但營養物保持能力則不如原土。因此這種土適合種植草本植物和灌木,不適合種植喬木。這對小區的景觀來說無疑是一種損失。針對這種情況,在滿足徑流控制指標的前提下,可對下凹綠地中的部分區域采用原土回填,用于種植喬木,使下凹綠地的雨水調蓄功能和景觀功能都得到最大限度的發揮。

3.2 施工質量控制

施工質量是海綿設施發揮作用的重要保障。對于海綿設施施工質量的控制,必須從源頭、過程和末端三個方面都予以重視才能保證海綿設施的質量。在源頭上需要對海綿工程參建人員進行系統的海綿知識培訓,建立對項目公司、現場負責人和施工人員的三級培訓體系。由于老城區海綿改造項目多而小,往往是多個工地同時開工,這些工地施工內容和現場情況各有特點,如果不掌握一定的海綿理論知識,很難機械化地復制管理,因此對現場負責人的培訓是必要的。此外,現場施工人員是海綿工程的實施者,對其進行一定的培訓能更好地保證工程質量。例如一些綠化人員可能對綠地下凹的形式不理解,如果沒有統一培訓,往往會根據自身喜好將一些灌木種植區堆高,導致下凹綠地的調蓄功能下降。

在施工過程中的控制需要施工人員認真按圖施工,質量巡視員及時發現問題并整改:一是要對施工控制指標嚴格控制。對于下凹綠地,主控包括各結構層厚度、綠地表面標高和溢流井口標高等。結構層厚度和綠地表面標高決定了下凹綠地的雨水調蓄能力;溢流井口標高則關系到大雨時小區內澇的問題,如果溢流井口標高過高,在大雨時就會造成澇水無法及時外排引起內澇,海綿設施也就失去了意義。而對于結構式透水裝,需要把握磚縫寬度,磚縫太窄雨水滲透受限會造成路面積水,如果太寬又會影響路面功能。二是要注意施工順序,以3.1節中提到的原土和介質存的下凹綠地施工為例,需要先回填原土區域,之后再回填介質土區域,其目的是防止回填過程中,原土覆蓋在介質土表面,使介質土滲透性下降。同樣在需要進行混凝土對側壁抹面的下凹綠地或花壇,要先進行抹面施工,再逐層回填礫石層和土層,目的也是為了防止施工過程中混凝土堵塞雨水下滲面。

施工質量的末端控制包含三層含義,一是施工完成后及時進行工作面清理,防止下滲面被堵塞;二是在工程驗收中不合格的工程要及時進行整改;三是要及時進行總結,鎮江市的老城區海綿化改造過程中,已組織了多次“海綿回頭看”活動,針對既往施工過程中的經驗進行總結和梳理,為后續工程實施提供借鑒。

除此之外,鎮江海綿城市建設工程針對海綿設施施工的全過程,提出了“智慧海綿”的管理模式,對整個施工過程的關鍵節點和相關資料,都會進行電子圖片保存,并建立數據庫,將來還會建立手機應用APP軟件,既規范施工管理過程,也方便社會各界參與監督。

3.3 公眾參與

老城區海綿化改造屬于開放型的工程,與一些傳統的封閉型工程或半封閉工程如污水處理廠建設、道路施工等不同[8]。它是直接在居民社區中進行的,與居民交互密切,工程的進展也受到居民態度的影響,因此在實施老城區海綿化改造過程中,一定要邀請公眾參與,取得公眾的理解和支持。

鎮江市在進行老城區海綿化改造的過程中,通過公眾媒體向社會普及海綿城市及雨洪管理的相關知識,讓公眾對海綿城市建設的必要性進行了解。同時,在進場施工過程中,采用宣傳牌、宣傳圍擋等手段,向施工地點周圍的民眾宣傳海綿城市相關知識,介紹工程內容和工期,完善公眾意見反饋渠道。對于居民反饋的意見,進行及時處理,盡量減少施工對居民的影響。

對于預備進場的居民小區和學校等非開放區域,注重居民意見。從設計階段就開始請業主方介入,組織業主見面會,與建設單位一同對設計方案進行評審,通過后才進行后續施工。進場前邀請居民代表參觀已完工的海綿改造小區和改造中的小區,使居民切實看到海綿化改造給小區帶來的改觀,樹立公眾對老城區海綿化改造的信心,減少施工過程中的阻力。

4 結語

鎮江市針對老城區的海綿化改造,主要是基于低影響開發理念進行的源頭控制型海綿設施,包括下凹綠地、透水鋪裝和綠色屋頂等,此外也會針對性地進行現場排水系統優化。在建設過程中,通過精細化設計、施工質量控制和公眾參與等理念進行管理,實現了環境效益和社會效益,老城區海綿化改造工程取得了當地居民的支持和認可。截止至2016年底,針對鎮江市的源頭老城區海綿化改造和建設工作已經基本完成,在2017年⒒嶙帕建設區域性雨水管網、雨水泵站和排口處理設備等灰色設施。隨著“綠色”和“灰色”海綿體系建設完善,鎮江市的雨洪管理水平將會得到明顯提升。

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第12篇

關鍵詞:海綿城市;建設路徑;園林規劃

中圖分類號:F292 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20160732057

前言

伴隨著生態學的出現與發展,風景園林設計思想也逐步經歷著“人定勝天”、“以人為本”到“遵循自然”3個階段。自19世紀下半葉至今,鄉土化設計、自然式設計、保護性設計以及恢復性設計成為生態設計思想的4種傾向,在保護性設計中,麥克哈格開創了園林生態設計的科學時代。園林生態學是傳統生態學向宏觀方向發展的自然延伸,從研究內容來看,主要包括景觀生態評價和規劃,景觀格局、生態過程和尺度,景觀生態保護與生態恢復;從研究層次來分,由生態系統、景觀和區域深入到城市園林綠地的范疇,其中生態評價、斑塊和廊道等理論為園林綠地規劃提供了可靠的數據與方法,使園林規劃在形式和功能相結合的同時發揮著生態效益。

隨著園林生態學研究的深入,新的學科生長點在知識交叉融合中得到形成與發展,其內容主要包括水域景觀生態學、景觀綜合模擬、多功能景觀研究、景觀遺傳學、景觀生態學與可持續性科學5個方面,“海綿城市”則是解決城市水域景觀生態環境問題的一種途徑。

1 海綿城市理論內涵

海綿城市是指一個城市可以像海綿一樣具有良好的“彈性”去適應環境變化、應對自然災害。其工作機理為:在保證城市排水安全的前提下,通過自然方式與人工措施相結合,最大限度地實現城市雨水的吸收、蓄水、滲水、凈水,并在需要時將儲存的水釋放,從而促進水資源得到科學合理利用,起到保護生態環境的效果。

2 海綿城市建設路徑

海綿城市轉變排水防澇思路,主要體現在對城市原有生態系統的保護、修復、低影響開發3個方面,其建設路徑通過對雨水進行收集、儲存、凈化利用來實現。首先,在能產生雨水徑流的起始場所以建造雨水花園、屋頂花園、下凹綠地、透水鋪裝等景觀元素來匯聚并吸收降水,補充地下水源。當地面入滲能力小于降雨強度時,則結合園林設計手法配置植物、挖溝筑渠、建造景觀等過濾凈化雨水,隨后將溢流匯集的雨水運輸到生態濕地、景觀雨水塘等,若景觀水體容量達到飽和,則溢流至人工蓄洪池或城市河道。

2.1 雨水收集系統

2.1.1 綠地生態水渠

針對現存地形條件和景觀需求設計3種形式各異的綠地生態水渠:對截洪溝改造利用,成為收集、存儲、過濾3種功能兼具的生態水渠;在山坳設置引水渠,將雨水引入人工濕地進行過濾凈化處理;結合現狀地形設計滲透式采集通道。

2.1.2 道路滲濾溝

不同位置及不同使用功能場地在設置滲濾溝時同樣采取不同形式:園路因行人較多,雨水受一定程度污染,滲濾溝需結合綠地過濾設計滲濾溝;硬質廣場路面每隔20m左右設置滲濾溝,設計時需結合地面找坡及鋪裝設計;停車場應在植草磚停車區設計多孔瀝青車道,盡可能讓雨水下滲,并結合棄流及土壤滲濾設置穿孔管集水。

2.1.3 滲透性鋪裝

滲透性鋪裝具有入滲、滯留的能力,能夠讓雨水回歸大地,解決地下水回灌問題。透水鋪裝成功實例很多,例如,烏魯木齊經濟技術開發區西山路道路,全長84km,斷面寬50m,道路坡度2.8%,橫坡1.5%,人非混行道橫坡1%。機動車道為瀝青混凝土路面,人非混行道路面為普通花磚鋪砌。該工程通過雨水下滲實現道路年徑流總量控制率85%,同時提高了綠化帶土壤保水量,降低綠化用水量。然而,人流密集的主廣場上在污染清理和耐用性上均存在一定問題,所以不宜選用透水性過高的鋪裝材料。因此,透水鋪裝的應用中有很大考究。

2.2 雨水貯存系統

2.2.1 人工湖

結合景觀水景要求設計人工湖,建設時溢流口與駁岸的標高都應根據常水位設計,一般溢流口要高于常水位10cm,這樣處理在保證使用者親水活動的同時,又為雨季蓄水打下基礎。此外,人工湖多設有若干水生植物種植池,豐富湖區景觀效果;沉積雨水攜帶的泥沙,保證湖水清潔。

2.2.2 地下貯水池

結合生態水渠、道路滲濾溝等集水系統設計地下貯水池,根據場地條件及綠化灌溉就近原則可將貯水池分為2種形式:草坪高位坡地上多設自動滴灌式貯水池,將清水池中雨水抽取后貯存于坡頂土層下方貯水池中,利用重力作用灌溉下游草坪;高位集水溝收集過濾的雨水是山地貯水池的主要水源,經過濾后在重力作用下直接供給附近低標高廁所沖廁以及綠地灌溉。

2.3 雨水凈化系統

2.3.1 土壤滲濾凈化

大部分雨水先通過土壤滲濾凈化后再進行收集,收集后的雨水由穿孔管排入次級凈化池或貯存在滲濾池中,未經過土壤滲濾的表層水一般由水生植物過濾后排入初級凈化池中。

2.3.2 人工濕地凈化

人工濕地凈化由2個處理過程組成,初級凈化池,未經土壤滲濾的雨水在此經過第一步凈化;次級凈化池,初級凈化池排出的雨水,以及經土壤滲濾排出的雨水在此進一步凈化。初級凈化池與次級凈化池之間、次級凈化池與清水池之間用水泵進行聯接。

2.3.3 生物處理凈化

生物處理凈化為利用生物自身的新陳代謝凈化雨水中的污染物,多與人工濕地凈化系統結合。如生物滯留池,通過利用流經區域的土壤和植被來去除雨水中的污染物,最終,將徑流作為片流傳遞到治理區。在治理區中有草地隔離帶,水洼區,有機層或覆蓋層等。

3 海綿城市理論在園林規劃中的實例分析

位于柏林的波茨坦廣場承載著東、西柏林分裂而遺留的歷史創傷,由戴水道設計。廣場建設中,水面用地占總面積的19%,可收納周邊屋面和地面雨水約1.5萬m?,以水作為設計主題能夠營造出的所有可能性捕獲了人們的想象力;以雨水作為如廁沖水和灌溉綠色空間的建議符合生態需求。另外,這樣的設計提供了建造階段不降低地下水位、且能夠適當收集建筑體滑落雨水、填充附近運河的可行性。

瑪琳黛德麗廣場水體是波茨坦廣場設計的亮點,水體自主體部分向流動階梯滑行,在此處創造出具有韻律感的波形結構,之后毗鄰廣場,水體從兩側緩緩移動穿過線形水階,清晰地與建筑體形態呼應。最終,水流進入一個狹窄的水渠。這一設計的實施使水質保持很好,對于降雨也具備一定的緩沖能力,同時能夠節約建筑物內部的凈水消耗量。用設計語言來講,這一處具有城市水敏特征的設計賦予了波茨坦廣場開放空間獨特的魅力。

4 結束語

海綿城市建設是生態設計研究的一大突破,是城市發展理念和建設方式的轉型,它通過利用生態措施和工程措施相結合、地上和地下相結合、人工和自然相結合,解決了城市內澇、水體黑臭等問題,起到調節微氣候、改善水生態的作用。本文通過對海綿城市相關建設的分析借以提醒在園林規劃中應秉承節水優先、系統整治的原則,著力建設集自然滲透、自然積存、自然凈化于一體的“海綿城市”。

參考文獻

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