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篇1
1. 海綿城市概念
城市擴張過程中,路面面積不斷增加,導致城市綜合徑流系數增大,城市洪澇災害與地表徑流污染日益嚴重。海綿城市的出現,為解決這種突出的城市問題帶來了不錯的方案。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。
2. 海綿城市措施
低影響開發(LID)指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。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。LID/GSI典型措施有:雨水花園 (生物滯留)、屋頂綠化、植被淺溝、滲透鋪裝、雨水塘/雨水濕地、植被緩沖帶、多功能調蓄設施等。在道路設計中有推廣低影響開發和綠色雨水基礎設施理念的巨大潛力,可以根據城市道路空間條件、橫斷面形式以及道路縱橫坡度等合理選擇和布置一些 LID 措施,如植被淺溝、生物滯留設施、低勢綠地、雨水塘/濕地等,在不影響道路交通功能和安全的前提下,有效滯留凈化雨水,削減峰流量,提高匯水區域的綜合排水能力。
(一) 研究內容
1. 研究目的與意義:
鑒于傳統城市普遍存在的暴雨積澇災害和道路排水問題,而國內的海綿城市和 LID 發展和研究較為薄弱,因此,對于海綿城市理念下的城市道路進行規劃設計研究很有必要。本研究主要通過對國內外已有研究成果的整理與分析,探討海綿城市與 LID、海綿城市道路與 LID 的關系,采用文獻調研的方法系統地對城市道路進行了 LID 設施的選擇。目的是建立海綿城市理念下的城市道路規劃設計的基本理論框架,研究其具體的設計方案和技術。意義是為海綿城市理念下的城市道路規劃設計提供借鑒與參考,對解決城市洪澇問題有一定的現實意義。
1. 研究內容與方法:
①研究海綿城市理念下的城市道路系統,分析其與 LID 的關系及對 LID 設施的組合設計。②構建海綿城市理念下的城市道路系統規劃和設計的完整體系,從路網規劃和道路設計兩個層面進行具體研究。其中,道路設計重點研究機動車道、人行道、綠化帶的LID 設施組合設計,道路與用地銜接設計。
一、 海綿城市道路規劃
(一) 海綿城市道路系統規劃設計框架
論文構建了海綿城市道路系統規劃與設計的體系,基本框架如圖所示,其中包含海綿城市路網規劃和海綿城市道路設計兩個層面:在路網規劃層面,主要研究其規劃思路和規劃原則;在道路設計層面,分為城市道路設計和道路用地銜接兩個部分研究,道路設計的研究對象包括機動車道、人行道、綠化帶等,道路用地銜接的研究對象包括與建筑銜接、與綠地銜接、與水系銜接。(見圖1)
(二) 規劃思路與方法
1. 規劃思路:
論文認為海綿城市路網的規劃思路應該是:在滿足城市道路交通通達和交通安全等基本功能的基礎上,結合城市總規、城市排水防洪、城市水系、城市綠地等專項規劃,采用一般城市路網規劃方法,合理選擇路網結構模式,確定道路功能,并配套相應的基礎設施。
海綿城市建設是一個復雜的系統,其建設應從城市規劃的源頭著手,將海綿城市理念融入到城市各層級規劃中,涉及到規劃、園林、水利、市政、道路等多部門、多專業之間的相互協調運作。海綿城市理念下的新型城市規劃方法對設計人員的要求已遠遠超過了傳統城市規劃專業,主要體現在它需要多規合一,即強調不同專業和部門的協調運作;區域規劃,即強調城鄉統籌和流域綜合治理;新型城市化,即強調以人為本的工作思路;生態文明,即強調綠色理念、科學技術和路徑。與營造城市空間的傳統規劃不同,海綿城市規劃關注的是城市與生態環境尤其與水的關系,這就需要打破城市規劃、園林、道路、市政等專業的被動配合與有限交互局面,解決不同專業技術協調性的困頓。基于海綿城市理念的城市規劃方法見圖2:
基于海綿城市理念的城市規劃方法[8]
2.規劃原則:第一,滿足城市交通運輸的要求。第二,滿足城市功能布局的要求。第三,與相關規劃相協調。第四,與城市用地性質相協調。第五,與城市水系相協調。第六,與城市綠地系統相協調。
二、 海綿城市道路設計
(一) 海綿城市道路設計思路
海綿城市道路設計的原理是讓城市道路生態排水,即雨水先流入道路綠化帶中,經截污設施處理后,流入綠地中設置的LID設施,消納多余的道路雨水徑流。海綿城市道路的設計思路是在滿通功能和安全的基礎上,結合道路的縱坡和路拱橫坡,利用道路車行道、人行道、停車場和綠化帶設置透水鋪裝、植草溝、下沉式綠地、雨水濕地等 LID 設施,經過滲透、凈化、調蓄,生態排水,實現城市道路的“海綿”功能。
海綿城市道路與LID設施
1.LID設施
透水路面在海綿城市道路中有著大量的應用,效果也是非常的明顯。透水鋪裝按照面層材料不同可分為透水磚鋪裝、透水水泥混凝土鋪裝和透水瀝青混凝土鋪裝,嵌草磚、園林鋪裝中的鵝卵石、碎石鋪裝等也屬于滲透鋪裝。采用透水鋪裝路面時,為避免雨水浸入路基,影響道路強度,在路面結構的基層與級配層間采用土工布或粘土封水,在上面層采用透水瀝青混凝土,雨水進入透水瀝青混凝土面層結構的內部,從不透水頂面沿橫坡排至盲溝或路側分隔帶中,若與人行道相接時,在基層埋設排水管,縱向收集雨水,每隔一段距離排至雨水檢查井內。
透水瀝青路面面層材料一般采用多孔瀝青混合料,由高粘度的改性瀝青、粗集料、細集料、填料和添加劑組成。透水基層材料可選用級配碎石,或者選用多孔水泥穩定碎石等材料。墊層材料可選用開級配集料,除了隔離地基和基層,同時可以傳遞荷載、擴散應力。路基材料應該選用砂性土,如果是粘性土應該換填。除了上述典型路面結構形式,透水路面現在通常的做法是引入土工布等材料做隔離層,結構類型更加多樣。
2.LID路緣石
路緣石作為城市道路邊緣排水設施,平緣石的標高與周圍地表齊平,雨水徑流通過地表漫流分散地流入綠地或集中流入雨水口,如圖 所示;立緣石的標高大于周圍地表,雨水一般通過漫流集中流向雨水口。立緣石既夠有效地將機動車、非機動車和行人分隔開,但不能使路面雨水快速進入綠化帶。
3.LID綠化帶
LID綠化設施可以使路面雨水徑流進入綠化帶內儲存,并且入滲能力強,有雨水凈化功能。分車綠帶受城市道路空間大小的約束,可以采用的LID設施有下沉式綠地、植草溝、雨水花園等;行道樹綠帶可以采用生態樹池。
狹義的下沉式綠地指低于周邊鋪砌地面或道路在200 mm以內的綠地;廣義的下沉式綠地泛指具有一定的調蓄容積,且可用于調蓄和凈化徑流雨水的綠地,包括生物滯留設施、滲透塘、濕塘、雨水濕地、調節塘等。下沉式綠地對于徑流污染嚴重、設施底部滲透面距離季節性最高地下水位或巖石層小于1 m及距離建筑物基礎小于3 m(水平距離)的區域,應采取必要的措施防止次生災害的發生。
結語:通過海綿城市理念的城市道路規劃設計,力爭做到城市像海綿體一樣,遇雨吸水、蓄水,需要時“釋放”利用,實現雨水資源化、涵養地下水、降低面源污染、減輕城市洪澇和排水系統壓力、改善和修復城市水環境,使得“逢雨必澇,雨停即旱”的狀況將得到有效改善。從長遠意義上看,保護城市水文環境、減少市政雨水設施規模建設,有利于雨水管網的長期運行,其節約的資金和提供舒適的城市環境意義重大,其環境效益和社會效益遠遠大于經濟成本。
參考文獻
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[3]唐邵杰,瞿艷云,容義平.深圳市光明新區門戶區―――市政道路低沖擊開發設計實踐.建設科技,2010,13:47~55
篇2
1 海綿城市建設理念
海綿城市就是能夠像海綿一樣吸水的城市,具體來說,就是在城市內布置若干地塊,用吸水材料建設,作為海綿體,平時是市民的休閑、生活區域,暴雨的時候就作為蓄水的地方。無論是道路、公園、綠地還是樹林、濕地,都能吸收大量雨水。這樣,可以把水消化在本地,避免匯集到一起形成洪水。當大量的雨水都被海綿體吸收之后,城市的積水也就無從談起。那些被海綿體充分吸收的雨水還可以再次利用,如澆花、洗車等,在一定程度上可以緩解水資源緊張局面。
海綿城市把雨水的滲透、滯留、集蓄、凈化、循環使用和排水緊密結合,統籌考慮內澇防治、徑流污染控制、雨水資源化利用和水生態修復等多個目標。海綿城市建設既要實現生態目標,也要滿足城市功能。因此,其建設必須要以建筑與小區、綠地與廣場、城市道路等城市基礎設施作為載體,規劃、設計、施工及工程管理等各部門、各專業統籌配合,突破傳統的設計理念,通過多種生態化技術,構建新型生態系統。
2 市政道路建設在海綿城市建設中的重要性
市政道路是城市空間的重要組成部分,在不斷加快的城市化進程中,道路硬化用地面積能占到城市建設用地面積的15~20%。道路面積如此廣泛,道路路基范圍收集到的雨水量非常可觀。如果能在保證道路功能的基礎上,采用更為生態的設計方式,就近收集道路徑流作為地下水、路邊綠化帶的補充水源,對推動海綿城市建設有著非常重要的意義,有利于修復城市生態環境,還可以帶來綜合生態環境效益。
3 海綿城市理念下市政道路的設計
市政道路建設提出“海綿+城建”的加法理念,在滿足道路基本功能的前提下,海綿為主,所有配套設施一并建設。這種做法既能提升居民滿意度,也能帶來綜合生態環境效益。在這一理念下,保定市將恒源路作為試點,進行海綿城市道路設計。
恒源路位于保定市北部,為東西向的城市次干路,道路紅線為50米。道路紅線北側主要為居住區以及規劃為居住和商業金融用地的基本農田;南側為植物園以及學校。項目定位為海綿城市道路,同時結合道路兩側打造景觀帶。
3.1 道路橫斷面的設計
在滿足道路功能的前提下,道路橫斷面盡量布置較寬的綠化帶(生物滯留帶),道路范圍內的雨水可快速匯集入生物滯留帶內,有效減小地表徑流量。以恒源路為例,橫斷面形式為三幅路,由中央向兩側依次為:機動車道24米+綠化帶2×4.0米+非機動車道2×6.0米+人行道2x3.0米。其中,道路綠化帶設計為生態滯留帶;道路北側的紅線外設計為下沉式綠地與現狀鋪裝銜接;道路南側的紅線外結合植物園景觀設計為植草溝,與植物園一起形成路邊景觀帶。
3.2 道路路面材料的選擇
為城市建設需要、改善生態環境,2012年建設部先后了《透水瀝青混凝土技術規程》和《透水磚路面技術規程》,規范規定透水混凝土路面應滿足道路路面使用功能,并滿足透水、抗滑、降噪要求。海綿城市建設的設計理念中,也提出了選用透水路面的方法。
3.2.1 車行道路面。車行道可選用透水瀝青路面。透水瀝青路面又分為全透水式瀝青路面和半透水式瀝青路面。全透式瀝青路面,即透水瀝青面層下不設防水層,瀝青下面層、基層均為可透水層,地表降水最終滲入路下土基。這種結構主要應用在園路、廣場等處,在市政道路車行道中應用較少。
3.2.2 人行道路面。人行道可以采用透水磚鋪砌,基層采用透水混凝土鋪砌,墊層采用碎石層。
透水人行道具有多孔結構,自然降水能迅速透過人行道到達地表,適時補充地下水源;發揮土壤調節城市溫度和濕度的優勢,消除城市熱島效應;由于表面粗糙,透水性高,路面不積水,可有效提高行人安全性。
3.3 生態滯留帶、生態樹池的設計
滯留式綠化帶和生態樹池設有種植土,種植土的下部依次設有過濾土層和礫石,礫石的下部設有滲水管,種植土的上部設有陶粒。這樣的布置結構能使滲透管發揮巨大的作用,使土壤長時間保持濕潤。建議將綠化帶做成低于車行道5~10cm的凹型形式,以便于收集雨水,在綠化帶下方設置碎石盲溝,在盲溝底面,超過路基工作區深度范圍后設置碎石層,反向路基底滲流。考慮凹形綠化帶可能對車輛通行造成的安全隱患,在綠化帶周邊加設低矮柵欄。
3.4 其他低影響開發措施
3.4.1 下沉式綠地。下沉式綠地典型結構為綠地高程低于周圍硬化地面高程5~25cm左右,雨水溢流口設在綠地中,雨水口高程高于綠地高程且低于硬化地面高程。下沉式綠地可以在道路、廣場、停車場等周圍設置,用以匯集周圍硬化地表產生的降雨徑流,截留和凈化雨水徑流,超過綠地蓄滲容量的雨水經溢流口排入雨水管網。下沉式綠地可以起到削減徑流量、減輕城市洪澇災害、增加土壤水分含量的作用。
3.4.2 植草溝。植草溝設計包括雨水花園、雨水濕地等生態雨水設施。通過采取與亭臺、堆土等結合的方式形成微地形景觀,增加植草溝的可達性、觀賞性與實用性。種植植物優先選擇具有一定耐澇性的鄉土植物,采用喬、灌、草結合的多種群落結構,形成季相變化豐富的綠地景觀。恒源路道路南側紅線外37米范圍內設計為植草溝,與周邊的植物園銜接,形成廣闊的景觀。植草溝本身具有滲透功能,在降雨較大或高坡綠地滲透飽和時,來不及下滲的雨水會順坡匯入植草溝,水借助縱坡沿植草溝流向下游。
4 結語
住房城鄉建設部組織編制的《海綿城市建設技術指南―低影響開發雨水系統構建(試行)》于2014年10月實施,為深入開展海綿城市建設提供了指導和依據。低影響開發雨水系統建設涉及到整個城市系統,應該通過當地政府把涉及到的規劃、排水、道路、園林、交通、業主、施工單位和其他單位協調起來,明確目標,落實政策和具體措施。力爭做到城市像海綿體一樣,遇雨吸水、蓄水,需要時“釋放”利用,實現雨水資源化、涵養地下水、減輕城市洪澇和排水系統壓力、改善和修復城市水環境。作為城市的建設者,需及時汲取設計新理念,并在工程項目中合理運用,把我們的城市建設的更加自然、更加生態。
參考文獻
篇3
近年來,自然災害屢有發生,尤其是洪澇災害,其可預測性差,且預防措施具有局限性。洪澇災害不僅威脅著人民的生命財產健康安全,還大幅影響了城市的經濟發展速度,造成了極大損失。隨著城市化進程的持續推進,一些城市的道路情況與其交通需要不適配,難以滿足人們生產生活的相關需求。因此,為提升人民出行效率、提升生活質量、確保安全出行、提升人民生活幸福感,道路改造工作已經刻不容緩。海綿城市的建設理念是在現階段對道路改造工作的一種指引,在改造中應用海綿城市建設理念,有利于提升改造質量,推進城市基礎設施建設進程,提升建設效果。海綿城市是指降雨時將雨水收集起來,并開展一系列凈化、儲存工作,一些經過凈化的雨水可以再次使用,秉持著保護生態環境的原則,借助人為干擾的辦法提升對雨水等自然資源的利用率,進而減少資源浪費,確保城市排水順利。海綿城市的構建可以很好地幫助城市合理利用資源,實現雨水資源與生活需要的有機結合,有利于保護環境,構建海綿城市的根本目的是實現人與自然的和諧共處以及城市與自然的共同發展。
2市政道路工程中海綿城市理念的重要意義
海綿城市理念在市政道路建設中的應用,可以切實提升資源利用水平,改善生態環境,具體表現如下:(1)改善生態環境。隨著城市環境污染程度的提升,特別是雨季,雨水中的有害物質對城市環境的影響不容忽視。而海綿城市理念與市政道路工程的結合,可以切實改善這種情況,收集雨水、凈化雨水、再利用雨水,不僅可以減輕污染,還可以節約資源,實現資源合理配置[1]。(2)有利于合理分配水資源。市政道路工程與海綿城市理念的結合有利于水資源的調配,這是因為在海綿城市的理念下,可以進一步完善城市排水系統,加強城市基礎設施建設,緩解城市用水壓力,確保水資源的合理利用,避免因雨水過多造成排水不暢的現象。此外,在雨季儲存的雨水還可以應用于旱季,避免內部干旱,提升水資源利用率。
3海綿城市應用在市政道路中的設計原則
3.1道路干預最小化原則
在不改變原有道路設計和排水系統走向的情況下,在雨水入渠管道控制徑流污染和大小,充分考慮城市道路功能和生態需求,建設具有生態特性的城市排水系統,同時,應用海綿城市建設理念時必須確保排水系統的基本功能使用正常。
3.2與道路排水系統連接原則
海綿系統作為道路排水系統的協助系統,必須與排水網及附近綠地連接,切實改善道路排水形式,增強道路透水性,將道路綠地海綿體的作用發揮到極致[2]。
3.3經濟原則
結合道路建設方案,按照實際情況對道路進行分類,做到因地制宜。在確保道路基本交通功能和排水工程的前提下,盡量縮減資源投入,降低工程造價。
3.4景觀規劃原則
在實現海綿效應的基礎上,應盡可能地做好景觀規劃,提升景觀的視覺效果。做到景觀與道路特征的協調統一,在保護生態的基礎上,增強美觀性及功能性。科學保護環境,協調生態發展與城市發展之間的關系。
4城市道路快速化改造項目海綿城市理念應用分析
4.1項目概況
某城市交通主干路總長度為14km,貫通城市東西,是極為重要的城市交通樞紐與過境通道。該城市交通公路負擔了城市絕大部分的交通壓力,為了讓此公路更好地服務城市,發揮其城市樞紐作用,采用新型科學的技術對其改造拓寬。改造項目計劃將公路改為地面雙向四至八車道、雙向六車道隧道、高架雙向六車道,并利用現有的城市給排水設施將城市打造為現代化海綿城市。
4.2一般路段海綿城市的應用設計
一般路段的海綿城市工程設計較為簡單,通常情況下在公路兩旁借助邊坡地勢策劃設計景觀,并采用植草溝和透明給排水管道相結合的模式,將地形較低的位置設計為植草明溝,在明溝下方安置水管,該設計有利于收集雨水以及道路附近的地表徑流,實現對水資源的收集、凈化與利用,達到環境保護綠化城市的目的。此外,人行道的海綿城市工程建設是將人行道縱向設計,再利用道路周圍的綠化帶實現道路一側反坡排水,收集并凈化雨水,另一側為正坡排水,將收集到的水排入非機動車道處的集水溝進行統一使用。海綿城市工程項目在非機動車道處的建設稍復雜,通常施工建設人員會將車道選用透水瀝青材料設計建設為透水路面,道路為縱向設計,并在該車道的兩旁建立集水溝,該設計能夠在不影響道路美觀與正常使用的前提下收集雨水。具體的建設計劃如下:在道路集水溝處建設清淤井,每5~6m設置一個,將清淤井與集水滲蓄水罐連接,用以將收集的水投入城市環境建設中,并且以30m為一個單位在集水溝處修建溢水管,將溢水管與城市排水管道連接,保證在雨水過量的情況下該系統及時將雨水排除,避免城市地表雨水淤積,確保海綿系統正常運行[3]。與非機動車道不同,機動車道一般選擇不透水材料鋪設路面,同時在公路兩側設置集水溝,集水溝沒20~30m處設置一個清淤井,使雨水流動匯集到路面兩側,經過清淤井過濾后流入集水裝置中,再統一調集將收集并凈化后的雨水經底部的出水管排出。并且,機動車道的海綿城市工程也裝有溢水管,在雨水量較大的情況下,集水裝置的集水井水位會快速上升,當水位達到一定高度時,集水溝收集到的雨水會經溢水管排進城市排水系統,一定程度上緩解了城市排水的壓力,達到了利用雨水資源的目的,綠化了城市環境。一般路段海綿系統見圖1。圖1一般路段海綿城市系統
4.3高架路段海綿城市的應用設計
與其他公路一樣,高架路段同樣需要海綿城市建設。具體建設設計為借助高架橋橋墩安裝集水井,再利用城市本身的雨水排水管道收集橋面的雨水,并經過雨水沉淀后將收集的雨水排入橋下的綠化帶集水裝置中,將集水裝置中的水定時定量用于城市綠植的澆灌工作,既減輕了城市排水的壓力,又節約了有限的水資源,高效且環保,實現了高架橋路段海綿城市工程的價值。高架路段海綿系統見圖2。圖2高架路段海綿城市系統
4.4雨水花園系統的應用設計
海綿城市建設工程可加入雨水花園系統,利用雨水管收集高架橋以及高架附近地區的雨水,并通過一系列簡單處理凈化收集的雨水,將凈化過后的雨水用于城市景觀的建設。同時,雨水花園系統需要在系統底部設計蓄水池,并將建設施工留下的某些廢料投入其中。雨水花園系統使海綿城市工程更好地實現了對雨水的凈化與利用,并且防止城市路面與高架橋梁的積水現象,緩解城市排水壓力。
5結語
將海綿城市建設理念應用于城市道路改造中,既增強了城市道路消化雨水的能力,而且減少了對水資源的消耗,提升了淡水資源的利用率。海綿系統建成后,在極大程度上減少了人工灌溉道路的工作量和水資源消耗。低廉的維護成本提升了城市海綿道路排水系統的應用價值。海綿系統的復制性很強,推廣力度很大,但在建設海綿系統時必須根據城市的實際情況調整建設策略,建設出契合實際的海綿系統,真正為節約資源、保護生態作出貢獻。
參考文獻:
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篇4
近年來在雨季到來時,我國多個城市會發生嚴重的內澇,給人們群眾的生命財產安全帶來較大的威脅。當前城市內澇的發生與城市大量硬化建設有著直接的關系,這些硬化建設影響了雨方的滲透能力,導致地表徑流量增加,一旦雨水量較大時,則會產生嚴重的內澇。針對于這種情況下,當前城市市政道路設計時,需要運用海綿城市理念,以滲、滯、蓄、凈、用、排等作為設計的重要方針,有效的解決城市內澇問題,實現雨水的合理利用。
1.海綿城市建設理念
從字面意義上來講,所謂的海綿城市即是吸水能力像海綿一樣的城市。具體體現在在城市建設過程中,通過布置若干地塊,并利用吸水性能良好的材料作為海綿體,這樣在市場休閑和生活區域內就有了許多能夠蓄水的地方,大量的雨水被吸收,使雨水能夠消化在每一個布置好的海綿地塊內,避免其匯集在一起形成大的地面徑流。海綿體將雨水大量吸收后,城市的積水數量會明顯降低,而且所吸收的雨水還能夠實現再次利用,這對于緩解城市水資源短缺的局面非常有利。
在海綿城市建設理念中,有效地將雨水的滲透、滯留、集蓄、凈化、循環使用和排水等諸多方面進行結合,并對內澇防治、徑流控制、雨水資源化利用等進行統籌考慮,能夠有效地滿足城市的各項功能,而且還能夠實現城市發展過程中的生態目標。因此在當前城市建設過程中,需要將海綿理念滲透到每一個建設環節中來,將城市一些基礎設施作為重要的載體,而且各部門要做好配合協調工作,打破傳統設計觀念的束縛,從而為城市發展構建一個全新的生態系統。
2.市政道路建設在海綿城市建設中的重要性
市政道路作為城市發展過程中非常重要的組成部分,隨著當前城市化進程的不斷加快,市政道路硬化面積也隨之增加,這也使市政道路路基范圍內能夠收集到更為可觀的雨水量。一旦雨季到來,許多城市則會進入到“看海模式”,內澇憶發展成為當前城市治理中的頑疾。在當前我國城市快速發展的新時期,建設海綿城市已成為解決當前城市發展過程中水問題的必要舉措。將海綿城市建設理念引入到市政道路設計中來,采用生態的設計來實現對道路徑流的收集,使其作為地下水及路邊綠化帶的補充水源,這不僅有利于提高市政道路的使用壽命,而且有利于修復城市的生態環境,具有較好的生態效益和經濟效益。
3.海綿城市理念下市政道路的設計
將海綿城市理念在市政道路建設中進行應用,在滿足道路基本功能的同時,建設海綿城市理念下的所有配套設施,在提高市民滿意度的同時,還能夠為城市發展帶來綜合生態效益。針對海綿城市理念下市政道路的設計問題,可以針對某個城市一段試點海綿城市道路設計來進行具體的分析。該試點路段東西走向,為城市次干路,道路北側為居住區及規劃為居住和商業用地的基本農田,南側為植物園和學校。在項目設計時,將該路段定位為海綿城市道路,而且在道路兩側打造景觀帶。
3.1 道路橫斷面的設計
在進行道路橫斷面設計時,確保滿足道路基本功能的前提下,盡可能地布置寬一點的綠化帶,這樣道路范圍內的雨水能夠快速向生態滯留帶內匯集,有利于地表徑流量的降低。通常情況下,道路橫斷面以三幅路為主,即由中央向兩側依次為機動車道、綠化帶、非機動車道和人行道。這其中可以將道路綠化帶設計為生態滯留帶,在道路北側紅線外設置下沉式綠地,道路南側設計為植草溝,與植物園景觀有效銜接,從而打造成路邊景觀帶。
3.2 道路路面材料的選擇
在道路路面材料選擇上,盡可能選擇透水瀝青混凝土和透水磚,在滿足道路使用功能的同時,有效地滿足要道路透水、抗滑及降噪等要求,這對于城市建設水平的提升具有積極作用,而且還對城市生態環境進行了改善。在具體實施過程中,選用透水瀝青路面作為車行道路面,以全透水式瀝青路面和半透水式瀝青路面為主,全透水瀝青路面面層下面不進行防水層的設置,而且瀝青下面層和基層都為透水層,這樣地表降水能夠有效地滲入到路下土基中。利用透水磚來鋪砌人行道路面,采用碎石層作為墊層。這類透水人行道屬于多孔結構,降水能夠快速的滲透到地表,實現對地下水源的補充,而且對調節城市溫度和濕度具有非常重要的意義。另外,這種多孔結構表面較為粗糙,具有較高的透水性,路面不易積水,更易于行人行走的安全。
3.3 生態滯留帶、生態樹池的設計
將種植土敷設在滯留式綠化帶和生態樹池中,在填入種植土之前,需要在滯留式綠化帶和生態池的下部設有礫石和濾土層,礫石下部還要設置滲水管,種植土填入后,在其上面撒上陶粒,這樣能夠更充分地發揮滲透管的重要作用,保持土壤的濕潤度。在綠化帶設計時,盡量將其設計成低于車行道的凹型形式,這樣能夠有效地實現對雨水的收集。而且在綠化帶下方還要設置碎石盲溝,在盲溝底面設置碎石層。
3.4 其他低影響開發措施
3.4.1 下沉式綠地。下沉式綠地典型結構為綠地高程低于周圍硬化地面高程5cm~25cm左右,雨水溢流口設在綠地中,雨水口高程高于綠地高程且低于硬化地面高程。下沉式綠地可以在道路、廣場、停車場等周圍設置,用以匯集周圍硬化地表產生的降雨徑流,截留和凈化雨水徑流,超過綠地蓄滲容量的雨水經溢流口排入雨水管網。下沉式綠地可以起到削減徑流量、減輕城市洪澇災害、增加土壤水分含量的作用。
3.4.2 植草溝。在進行植草溝設計時,其包括的內容大致有雨水花園、雨水濕地等生態雨水設施。通過采取與亭臺、堆土等結合的方式形成微地形景觀,增加植草溝的可達性、觀賞性與實用性。在植草溝中種植植物時,優先選擇具有一定耐澇性的鄉土植物,采用喬、灌、草結合的多種群落結構,形成季相變化豐富的綠地景觀。由于在該路段的南側一定范圍內設計為植草地溝,能夠與位于道路南側的植物園有效地實現銜接,景觀更具廣闊性。植草溝本身具有滲透功能,在降雨較大或高坡綠地滲透飽和時,來不及下滲的雨水會順坡匯入植草溝,水借助縱坡沿植草溝流向下游。
結語
針對海綿城市建設方面,住建部還了相關的技術指南,為海綿城市的建設提供了必要的指導和依據。在海綿城市理念在市政道路設計中進行運用,會涉及城市較多的部門,需要各個部門要有效地配合和協調,落實好政策及相關措施,確保城市道路實現吸水、蓄水、排水、利用,實現雨水資源化,有效地補充城市地下水及減輕城市內澇,進一步改善城市水環境,為城市的健康、持續發展奠定良好的基礎。
參考文獻
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doi:10. 19311/j.cnki. 1672-3198. 2017. 15. 010
市政排水設計作為城市基礎設施建設的一個重要組成部分,直接關系到基礎設施是否完善、城市是否能夠達到現代化的標準,因此必須要加強對市政排水設計的重視程度,面對當下城市排水出現的巨大問題和漏洞,以海綿城市建設理念為指導,完善市政排水設計的合理性,使市政排水系統能夠有效的對雨水進行滲透和吸收,從而提高我國市政基礎設施建設水平,滿足居民的使用需求,實現城市的進步,打造“宜居、宜業、宜游”的現代化城市。
1 海綿城市理念的概念和內涵
所謂海綿城市理念,就是指在進行城市規劃建設和管理的過程中要充分發揮建筑物道路或者是綠地等生態系統對雨水的吸納、吸收、滲透能力以及釋放能力,有效的控制雨水徑流,實現對雨水的自然消化、自然滲透和凈化,從而有效的改善雨水天氣對城市交通造成的擁堵,促進城市水資源的綜合利用,實現城市基礎設施建設的更加美好和完善,因此可以說海綿城市理念對于市政排水設計提供了重要的設計方向與思路。
海綿城市理念強調在對基礎設施進行規劃的過程中,必須要堅持科學合理的設計,綜合采取一些“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施。海綿城市理念對于我國努力構建“經濟節約型、環境友好型”社會具有較大的幫助,能夠提高城市的自然修復功能,增強城市的防洪、防澇能力,緩解人與自然和城市發展之間的矛盾,對于我國實現生態可持續發展具有重要意義。
海綿城市理念的提出直接體現了城市的科學發展觀,面對當下我國城市中排水系統的不完善不科學造成的城市淤水現象,必須要結合海綿城市理論,重新規劃和設計排水系統,確保城市建設的科學合理性。2 海綿城市理念在市政排水設計中應用的重要意義
海綿城市理念作為一種全新的科學理論,對于我國城市建設規劃、設計提供了重要思路,直接體現在市政排水設計中對海綿城市理念的運用,主要表現在以下幾個方面:
首先,海綿城市理念的應用能夠給市政排水設計提供更有效的規劃和設計指導。面對當下我國城市中排水設計的不合理現象,尤其是在雨水天氣出現之后城市猶如一個池塘,排水較為緩慢,這些現象的出現表明我國當下的排水系統存在一定的缺陷,如雨水淤積、不易滲透導致的排水不暢的問題,給人們的出行帶來了極大的不便,也嚴重影響到整個城市的市容市貌。因此為了完善城市市政排水系統及設施,應充分地、科學地運用海綿城市理念,對有條件的老舊城區進行合理的排水系統改造,對新建城區進行合理規劃,提高城市的自然修復功能,解決下雨天排水難的問題,避免水城現象的再現。
其次,海綿城市理念的應用能夠使得城市市政排水系統更加符合可持續發展的理念,促進我國水資源的有效保護,維持生態平衡發展。海綿城市建設理念作為一種科學的城市建設理念,不僅融合了環保、生態、自然和諧等因素,而且也直接體現了我國可持續發展的基本戰略。因此在城市市政排水系統設計中遵循海綿城市理念能夠有效的促進我國市政排水系統建設,實現我國城市排水設計建設的科學性,并有利于實現水資源的綜合利用,提高我國城市用水和水消化的能力。 最后,海綿城市理論在市政排水設計中的有效應用能夠提高我國城市資源的綜合利用,實現城市空間利用的最大化。面對當下我國城市人口不斷增多,城市占地面枳有限的現狀,為了最大限度地利用城市占地空間,必須要不斷完善、優化城市基礎設施,設置科學合理的城市建設規劃,來緩解人口增長對現有市政排水設施帶來的巨大壓力。為了解決當下城市排水問題,必須要改造或擴建現有排水管道及設施,根據現狀及規劃的城市規模、人口數量建設完善的、超前的、滲透能力強的排水系統,提高雨水下滲能力、收集比率并進行重復利用,能有效促進我國城市水資源的綜合利用。
3在市政排水設計中充分應用海綿城市理念的有效途徑
為了使得市政排水設計更加有利于維護和改善生態環境,并且促進雨水資源的綜合利用實現防雨防洪的重要目標,必須要結合海綿城市理念進行有效的排水設計,具體來說可以從以下幾方面進行有效處理。
3.1在綠化帶的排水設計中,要充分起到收集雨水、過濾水體的作用
除了綠化帶培植的綠色植物能夠有效的吸收充足的水分之外,還必須要加強對其排水的設計,比如充分的利用透水路面的地表徑流,確保自然水體能夠流向綠化帶的雨水口,通過在綠化帶中設置排水口,能夠使得雨水統一的流人雨水匯集區。需要注意的是間距必須要進行合理設計,而且雨水口必須要高于綠化帶的種植土,并且低于道路的高度。另外,雨水降落到地面之后為了保持雨永的清潔度,必須要進行清潔和過濾,通過鋪設一層種植土或者是設置礪石層等讓雨水得到過濾,待其滲入到地下之后可以對自然水體形成補給作用。
3.2在市政排水設計中必須要注重解決緩排滯蓄的問題
必須要進行安裝導流系統使得雨水在較為豐富的季節里,水體能夠經過雨水口在綠化帶進行逐漸的滯留,也可以在雨水口設置一些明溝利于雨水的沉淀,避免造成路面積水現象,為了使得道路中的雨水能夠直接的排向城市的排水管道,可以建立市政“毛細管網”,通過溢流的作用,讓道路中的雨水能夠直接排向排水管道。另外,在人行橫道和直行道也必須要進行排水設計,使其能夠有效的、及時的消除人行橫道和車行道的積水,讓路面積水流向雨水收集系統。
3.3綜合規劃建立科學、完善的市政排水體系
市政排水體系作為一個龐大的系統,必須要進行科學合理的規劃,通過有效的應用海綿城市理論對于城市的積水進行高效的處理。積極的利用綠化帶以及人行道、車行道雨水滲漏等功能,及時的處理雨水并且對雨水進行有效的回收利用。因此要建立一個科學完善的市政排水體系,必須通過詳細的規劃、周密的部署、嚴密的設計來完善城市排水系統等基礎設施,促使我國排水系統更加科學,促進城市生態的可持續發展,4總結
海綿城市理論作為一種科學的理論給城市市政排水系統設計提供了有力的指導,將海綿城市理論融人到現代城市建設規劃中,能夠推進我國現代化城市建設發展,促進我國城市基礎設施不斷完善,促進人與自然的和諧發展。為了充分運用海綿城市理論,并在市政排水系統設計中發揮成效,必須充分理解海綿城市理念的定義和內涵,在理解的基礎上進行科學、有效的運用,才能夠發揮海綿城市理念帶來的現實作用,通過不斷完善城市市政基礎設施,建立科學的排水系統體系來解決當下城市排水中存在的各種問題,實現城市資源的綜合利用。
參考文獻
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篇6
近幾年,中國的暴雨洪澇災害愈發嚴重:“20XX年7月12日,哈爾濱多處上演‘水漫金山’”、“2012年7月21日,北京遭遇特大暴雨,導致嚴重內澇”、“2011年6月18日,到武漢看海”、“2008年深圳6.13特大暴雨”……數量之多,不勝枚舉,這些新聞無不說明暴雨洪澇已成為長城內外、大江南北大多城市的通病。暴雨積澇災害對城市水利、農業、交通、工業等方面造成的直接經濟損失不可估量,同時通過人口死亡、疫病爆發等問題給社會帶來了巨大的沖擊,造成的自然資源減少、環境污染和生態退化程度更是難以估計。
造成城市暴雨積澇災害的原因主要有氣候和城市建設兩方面的原因。從氣候角度來說,由于全球氣候變暖,水循環產生變化,降雨時空分布不均,導致城市出現暴雨積澇災害;從城市建設角度來說,主要是城市建筑和硬化面積過大,植被覆蓋率過低或者遭到破壞,城市的吸水、存水能力差,其次是排水設施的排水能力不足、重建輕管。
目前,城市針對暴雨積澇災害采取的工程性措施主要有修建蓄水池、增加排水泵站、加大排水管徑、在線蓄水等,這些措施需要占用大量的城市地下空間,投資大,維護困難,廢棄后無法回收利用,會產生大量固體廢棄物,對環境造成二次污染。其他措施如增加綠化面積也會引起城市用地緊張等問題,浪費城市空間資源。
二、國內外相關研究應用現狀
LID技術于1990年末發源于美國馬里蘭州的王子縣、西雅圖和波特蘭,是由馬里蘭州環境資源署首次提出。之后經過20多年的發展,LID在美國、加拿大、澳大利亞、新西蘭等地廣泛應用。在美國,LID設施的應用還形成了綠色道路、綠色社區等理論和方法;在澳大利亞,LID的應用稱為水敏感城市設計;在英國,LID技術應用于城市排水系統,形成了可持續城市排雨水系統;在加拿大,LID和場地設計相結合,形成最優場地設計、保護性設計等;在新西蘭的應用稱為低影響城市設計與開發。
隨著對國內雨水問題的重視,雨水方面的研究和應用也逐漸多起來,LID在國內已有10年的研究和實踐,于2012年形成了“海綿城市”.
2012年4月中國北京大學在《2012低碳城市與區域發展科技論壇》中首次提出“海綿城市”一詞。住房和城鄉建設部于20XX年2月17日發表的《住房和城鄉建設部城市建設司20XX年工作要點》中首次提出海綿城市的概念,20XX年10月,住房和城鄉建設部出臺了《海綿城市建設技術指南》。
2017年4月2日,國家財政部、住房城鄉建設部、水利部宣布了海綿城市建設試點:西咸新區、武漢、重慶、貴安新區、遂寧、南寧、常德、鶴壁、濟南、萍鄉、廈門、池州、嘉興、鎮江、白城、遷安16個城市。
三、研究目標及意義
鑒于傳統城市普遍存在的暴雨積澇災害和道路排水問題,而國內的海綿城市和LID發展和研究較為薄弱,因此,對于海綿城市理念下的城市道路進行系統化設計研究很有必要。本研究主要通過對國內外已有研究成果的整理與分析,探討海綿城市與LID、海綿城市道路與LID的關系,采用文獻調研的方法系統地對城市道路進行了LID設施的選擇及其組合優化設計;針對案例進行實地調查,探討LID在海綿城市道路中如何應用。
論文的研究目標是建立海綿城市理念下的城市道路系統設計的基本理論框架,研究其具體的設計方案和技術。
論文的研究意義:為海綿城市理念下的城市道路系統設計提供借鑒和參考,對解決城市雨水問題有一定的現實意義。
四、研究內容
論文的研究內容主要有三個方面:
1)研究海綿城市理念下的城市道路系統,分析其與LID的關系及對LID設施的選擇。
2)構建海綿城市理念下的城市道路系統規劃和設計的完整體系,從路網規劃和道路設計兩個層面進行具體研究。其中,道路設計重點研究停車場和廣場的LID設施組合優化設計,道路與紅線外用地銜接中重點研究建筑、小區的優化設計。
3)將研究的設計理論成果應用于商洛城市道路系統,并通過SWMM模型進行模擬評價。
五、提綱
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 城市暴雨積澇災害頻發
1.1.2 傳統城市道路排水存在的問題
1.1.3 LID與海綿城市理念的提出
1.2 相關理論的概念
1.2.1 海綿城市概念
1.2.2 LID概念
1.3 國內外相關研究應用現狀
1.3.1 國外研究應用現狀
1.3.2 國內研究應用現狀
1.3.3 國內外研究現狀的不足
1.4 研究目標、意義、內容和方法
1.4.1 研究目標及意義
1.4.2 研究內容
1.4.3 研究方法
1.5 論文創新點和技術路線
1.5.1 論文創新點
1.5.2 技術路線
第2章 海綿城市與LID
2.1 海綿城市與LID概述
2.1.1 海綿城市-LID
2.1.2 海綿城市與相關理論的聯系與區別
2.2 海綿城市與LID
2.2.1 海綿城市與LID的關系
2.2.2 LID設施的選擇原則
2.3 海綿城市道路系統與LID
2.3.1 海綿城市道路系統
2.3.2 海綿城市道路系統與LID的關系
2.3.3 LID技術設施選擇
2.4 本章小結
第3章 海綿城市道路系統規劃與設計體系
3.1 海綿城市道路系統規劃與設計體系框架
3.2 海綿城市路網規劃
3.2.1 影響因素
3.2.2 規劃思路
3.2.3 規劃原則
3.3 海綿城市道路設計思路
3.3.1 海綿城市道路設計思路
3.3.2 海綿城市道路設計注意事項
3.4 本章小結
第4章 基于LID的海綿城市道路設計
4.1 海綿城市道路與傳統城市道路的區別
4.2 海綿城市道路的LID設施組合優化設計
4.2.1 機動車道和公交專用道
4.2.2 非機動車道和人行道
4.2.3 路緣石、雨水。和路肩邊溝
4.2.4 道路綠帶
4.2.5 停車場
4.2.6 廣場
4.2.7 高架橋、立交橋
4.3 海綿城市道路與紅線外用地的銜接設計
4.3.1 道路與建筑、小區銜接優化設計
4.3.2 道路與城市綠地銜接設計
4.3.3 道路與城市水系銜接設計
4.4 海綿城市道路橫斷面布置型式設計
4.4.1 單幅路
4.4.2 兩幅路
4.4.3 三幅路
4.4.4 四幅路
4.4.5 特殊形式斷面
4.5 本章小結
第5章 商洛市海綿城市道路系統設計應用研究
5.1 商洛市概況分析
5.2 海綿城市路網規劃
5.2.1 商洛市現狀路網分析及存在問題研究
5.2.2 商洛市排洪防澇、水系和綠地現狀及存在問題
5.2.3 商洛市海綿城市路網規劃
5.3 海綿城市道路設計
5.3.1 商鞅大道地理位置
5.3.2 商鞅大道現狀分析
5.3.3 基于LID的商鞅大道橫斷面設計
5.3.4 商鞅大道公共停車場設計
5.3.5 丹江立交平面設計
5.3.6 商鞅大道綜合設計
5.4 商鞅大道設計效果模擬評價
5.4.1 SWMM模型介紹
5.4.2 獲取基本數據
5.4.3 開發前場地模擬
5.4.4 傳統城市道路模擬
5.4.5 海綿城市道路模擬
5.4.6 三種情景模擬結果分析
5.5 本章小結
第6章 結論與展望
6.1 結論
6.2 不足和展望
參考文獻
致謝
六、研究方法
論文釆用的研究方法有:文獻調研法、實地調查法、SWMM模型法等。
1)文獻調研法論文通過對國內外文獻的調研、對SEA Street等案例的研究,總結LID設施在城市道路中的應用情況。
2)實地調查法論文通過實地調查收集商洛市的路網、道路、綠地系統、水系、降雨等相關資料,為海綿城市理論的實例研究做鋪墊。
3)SWMM模型法論文采用SWMM模型對城市道路設計后的雨水徑流控制效果進行了評價。
七、進度安排
20XX年11月01日-11月07日 論文選題、
20XX年11月08日-11月20日 初步收集畢業論文相關材料,填寫《任務書》
20XX年11月26日-11月30日 進一步熟悉畢業論文資料,撰寫開題報告
20XX年12月10日-12月19日 確定并上交開題報告
20XX年01月04日-02月15日 完成畢業論文初稿,上交指導老師
20XX年02月16日-02月20日 完成論文修改工作
20XX年02月21日-03月20日 定稿、打印、裝訂
20XX年03月21日-04月10日 論文答辯
八、參考文獻
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篇7
海綿城市的提出為我國解決城市雨水問題提供了新的思路,有助于轉變傳統排水防澇模式、維持水文循環順暢、降低自然災害影響程度、促進城市生態發展,在保護環境的同時,滿足城市發展的需要。建設海綿城市,應當順應自然,因地制宜,結合城市固有水系,實現人與自然的和諧。近年來,在講話中多次提及海綿城市理念,海綿城市相關政策密集出臺。2015年4月財政部、住建部和水利部聯合16個海綿城市建設試點名單,同年10月,國務院辦公廳明確提出,到2020年,城市建成區20%以上的面積達到目標要求,到2030年,城市建成區80%以上的面積達到目標要求[1]。本文將以廣西南寧市某改造小區為例,分析海綿城市理念的合理性和有效性、引導城市雨水管理體系的發展和完善,為解決城市水危機提供新理念。
一、海綿城市理念及發展應用
1.理念海綿城市理念改變了傳統雨水管理“以排為主”的思維方式,通過技術手段將城市改造建設成為能彈性管理雨水的海綿,城市能吸納雨水,凈化雨水,儲存雨水,有效利用儲存的雨水資源,減少市政排水管網壓力,促進城市生態發展。發達國家海綿城市起步較早,對于雨水控制技術逐漸形成了比較成熟的理論和技術體系,并且已有廣泛的工程應用。我國對海綿城市的系統性研究和應用起步較晚,但隨著國家多項政策出臺,人們看待雨水觀念的改變,基于海綿城市雨水控制的應用呈上升趨勢。2.國外海綿城市發展應用自1970年以來,由于全球范圍內水資源緊缺和暴雨災害頻繁,城市雨水管理的態度發生轉變,由“快速、高效的工程排水”變為了“雨水蓄滲、緩排、利用”[2]。英、美、德、日等多國對雨水利用進行研究,提出了城市雨水可持續發展的管理體系,為海綿城市的實踐提供了理論支持、法律保障、技術保證。英國建立了可持續城市排水系統,維持良好的水循環,緩解城市洪澇現象。美國提出了低影響開發理念,為海綿城市提供理論基礎。德國征收雨水費,要求排水量零增長,處理雨水徑流達標后才排放。日本通過運用海綿城市理念,徑流流出率由51.8%下降到5.4%。近幾年來,結合城市特點和生態情況,國內對建設海綿城市開始嘗試。深圳市光明新區,依據海綿城市理念管理雨水,生物滯留雨水,凈化雨水,貯蓄雨水,補充地下水,保持該區開發前的水生態,達到了年徑流控制率為70%,初期雨水污染控制總量削減不低于40%[3]。六盤水通過綜合治理,構建雨水管理系統和水生態系統,合理利用城市水系,構建海綿系統,提高抗災能力,削減峰值減少內澇,存蓄雨水抵御干旱。3.基于海綿城市理念的城市建筑小區雨水控制措施建筑小區是城市的重要組成部分,也是建設海綿城市的核心內容之一。城市的建筑小區往往有大量集中且得到統一管理的建筑,有室外水景、綠地等。將海綿城市的理念同建筑小區整體設計結合起來,可以有效構建雨水管理系統,減少降雨造成的城市內澇等危害。建筑小區的雨水控制有以下幾個措施:(1)硅砂雨水邊溝在道路兩旁設置硅砂雨水邊溝來取代傳統雨水箅,雨水經過邊溝下滲后可去除大部分懸浮物,得到凈化,便于道路雨水的收集及初期棄流。(2)植草溝采用適合的植被種植在地表溝渠,具有較好的下滲功能,可收集、輸送和排放徑流雨水,并具有一定的雨水凈化作用。(3)透水鋪裝透水鋪裝是海綿城市建設重要技術措施之一,與傳統不透水鋪裝相比,它含有較多的空隙,可以使雨水快速下滲,減少地面積水,削減暴雨徑流,消納徑流污染,補充地下水。建筑小區中的人行道、非機動車道,停車場等交通負荷量低,適合采用透水鋪裝。(4)下凹式綠地下凹式綠地指低于周邊鋪砌地面或道路在200mm以內的綠地,綠地內種植耐淹植物,采用滲透能力強的土壤,滯留雨水,凈化水質;綠地內設溢流口,保證暴雨時徑流的溢流排放。下凹式綠地造價低,布置簡單,應用廣泛,適合建筑小區改造。(5)綠色屋頂綠色屋頂是指通過在屋頂種植植物,提高滯留雨水能力,減少徑流量,延緩洪峰到來,凈化雨水水質。綠色屋頂形成陰影,避免光線直射屋頂,起到隔熱作用,降低夏季制冷費用,改善建筑小區生態環境。(6)雨水花園雨水花園底部采用透氣防滲砂防水,接通地氣,避免了土工膜防水不透氣水質易變壞的問題,同時可以通過植物吸收、生物凈化的方式處理初期雨水,處理后的雨水再排入下游,源頭截污,源頭處理初期雨水。(7)雨水蓄水池通過設置景觀水體、旱塘、濕塘、蓄水池(罐)等具有蓄水作用的設置,來儲存部分雨水,起到削減洪峰時段管網的排水壓力。儲蓄部分的雨水,可用于綠化和地面沖洗。由于蓄水池的設置占用部分用地,并對場地有一定要求,一般作為“海綿”建設措施的最后選擇,比較適用于新建小區。
二、南寧市降雨現狀及存在問題
南寧市位于廣西中南部,地處亞熱帶,平均海拔76.5m,氣候溫暖濕潤,雨水資源豐富,一年四季綠樹成蔭、瓜果飄香,青山環繞、碧水常流,“草經冬而不枯,花非春而常開”。全市森林覆蓋率47.68%、建成區綠化覆蓋率43.52%,人均公園綠地面積13.21m2。隨著經濟的發展,南寧城市面積快速拓展,1999年南寧城區面積為115.7km2,2008年城區面積為179km2,2015年城區面積為285km2。城市建設改變原有自然生態環境,原有水循環系統受影響,大大增加城市洪澇災害的風險。1.洪澇災害頻發南寧市轄區水系發達,河流眾多,分布密集,其中較大的河流有邕江等;全年雨量充沛,多年平均降雨量為1,389.86mm,折合降水總量310.66億m³,但降雨量集中,每年5月到10月總降雨量占年降雨量的80%以上。隨著城市建設不透水面積增加,加上管網設計運行維護不合理等因素,造成洪澇災害頻發,造成重大損失。2001年7月洪水害導致159道街道被淹,9.65萬人被洪水圍困。2006年7月內澇造成700萬m³受災,造成直接經濟損失5,820萬元[4]。2.水質有待提高南寧雖然總體水質較好,但局部水質惡化和季節性水質惡化不容樂觀[5]。根據《2016年1月-8月南寧市重要水功能區水質狀況》,水質呈季節性變化,1月-4月水質較好,5月-8月存在水功能區水質不達標現象,其中7月份17個全國重要水功能區中郁江橫縣巒城、飛龍渡區和左江南寧楊美飲用、景觀用水區未達標,達標率僅為88.2%。3.水循環鏈條破壞嚴重由于城市高度開發,不透水面積的增加、水土流失等因素造成地表水與地下水連通中斷,導致雨水下滲和蒸發比例發生改變,原有的“降水、蒸發和徑流”水循環鏈條遭到破壞,大量降水流入排水設施,匯流速度變快,洪峰值增大,排水管道流量變化大,河流徑流量變化劇烈。這使得排水管網設計標準提高,投資建設費用增加,洪澇災害風險上升。
三、基于海綿城市理念城市建筑小區雨水控制技術實例應用
1.項目概況某小區位于南寧市南部,建筑小區總占地面積約為6.16公頃,其中建筑用地約為1.37公頃,綠化用地約為2.02公頃,人行道路、廣場約為1.67公頃,停車場占地約為0.17公頃,機動車占地約0.94公頃。統計得出不同下墊面面積為:2.綜合徑流系數不同下墊面對應不同徑流系數,徑流系數如表2所示。3.現狀雨水徑流系數分析該建筑小區主要采用傳統建設材料,屋頂采用瀝青屋面,人行道、廣場采用混凝土、大理石,小區內道路、停車場等采用混凝土、瀝青等不透水墊面,綠化采用傳統綠化方式。根據公式(1),對現狀下墊面雨量徑流系數進行加權平均,得改造前雨水徑流系數為0.57。4.海綿工程改造后雨水徑流系數基于海綿城市低影響開發的理念,結合該小區的實際情況,對多種低影響開發措施進行組合應用:道路兩旁采用硅砂雨水邊溝來取代傳統雨水箅;人行道兩側、廣場周圍設置植草溝;對人行廣場和停車場采用透水材料進行改造;部分原有綠地下沉處理,改造成下凹綠地;商鋪部分的屋頂種植植被,改造成綠色屋頂。將原來的“快排”轉向“滲、滯、蓄、凈、用、排”,利用以上措施,通過改造小區各部分下墊面材料,從源頭削減雨水徑流量、凈化水質,進而改變小區地面的徑流系數,減少排入管渠的雨水量[6]。小區各下墊面類型、面積及改造比例如表4。通過海綿城市理念下雨水控制措施對小區改造后,雨水綜合徑流系數為0.47,與現狀0.57相比,下降了0.1,下降17.5%。5.年徑流總量控制海綿城市雨水控制設施具有的調控容積一般應滿足“單位面積控制容積”的指標要求,采用容積法對設計調控容積進行計算。根據《南寧市海綿城市規劃設計導則》建筑與居住小區改擴建項目徑流總量控制率不低于70%,該小區年徑流總量控制率取值75%,所對應的設計降雨量為26mm。該建筑小區通過運用海綿城市理念,采用雨水控制技術改造后,在原有市政管網排水能力不變的情況下,暴雨重現期由1年變為2年,排水能力達到兩年一遇以上,抵御外界變化的能力增強,小區類似于“海綿”體,具有吸水、儲水、釋水的效果,有良好的彈性,使得開發前后該區域的水文地質和生態環境變化較小,能有效應對環境的變化,應對自然災害,減小洪澇災害風險[8]。
四、結語
海綿城市是現代化城市發展的更高階段,城市建設海綿化,有利于減少城市生態水網破壞,從排水源頭提高城市防災能力,實現人與自然和諧共處。海綿城市的運用,是在城市發展同時保證自然生態的還原,實現低影響開發,由此在基于海綿城市理念下的雨水控制技術運用中,應當注意以下方面:(1)因地制宜制定雨水控制措施。在一般建筑小區考慮到小區居住、商業等功能的使用,采用硅砂雨水邊溝、植草溝、透水鋪裝、下凹式綠地、綠色屋頂等經濟、易于實施的技術措施,可以獲得較好的雨水徑流量控制效果。(2)城市道路應避免道路徑流直接進入河道,把雨水匯入道路的綠化帶及紅線外綠地進行截污、下滲、溢流雨水最終流入雨水管渠或直接排入河道減少外排污染物負荷。公園綠地,可采用植草溝、滯留塘、地下蓄水池等,對雨水進行調控。(3)多種雨水控制技術措施配合使用,從源頭、中途、末端全過程進行雨水控制。(4)制定雨水控制目標和標準。根據項目的條件和設計要求,設定控制目標和標準,以便選擇措施的規模和類型。
參考文獻
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篇8
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”,因此被稱為“水彈性城市”,國際上的通用術語則為“低影響開發雨水系統構建”。國務院辦公廳《關于推進海綿城市建設的指導意見》((2015)75號文)指出,“海綿城市是指通過加強城市規劃建設管理,充分發揮建筑、道路和綠地、水系等生態系統對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用,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。”
“當今中國正面臨著各種各樣的水危機:水資源短缺,水質污染,洪水、城市內澇,地下水位下降,水生物棲息地喪失等,問題非常嚴重。這些水問題的綜合癥帶來的水危機并不是水利部門或者某一部門管理下發生的問題,而是一個系統性、綜合性的問題,我們亟需一個更為綜合、全面的解決方案。‘海綿城市’理論的提出正是立足于我國的水情特征和水問題基礎上。”
本質――改變傳統城市建設理念。傳統城市習慣于戰勝自然、改造自然的建設模式,其結果造成了嚴重的“城市病”和生態危機;海綿城市則是順應自然、尊重自然的低影響發展模式。在城市排水系統上,傳統的建設模式是以“快速排除”和“末端集中”控制為主要規劃建設理念;“海綿城市”則以“慢排緩釋”和“源頭分散”控制為主要規劃建設理念,追求人與自然的和諧。
功能――自然積存、自然滲透、自然凈化。海綿城市遵循“滲、滯、蓄、凈、用、排”六字方針,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,從而實現“自然積存、自然滲透、自然凈化”三大功能。
途徑――生態系統保護、修復和低影響開發。首先,針對生態敏感區和生態脆弱區,如水系、山地、林地等,進行最大限度地保護,維持自然的水文特征;其次,針對已經遭受破壞的生態系統,采用生態手段進行修復;最后,在城市開發建設過程中,以低影響開發理念為主導,減少硬化面積,提高城市滯蓄、滲透、凈化雨水的能力。
二、溫嶺東部新區海綿城市建設路徑
溫嶺東部新區的前身為經海涂圍墾而成的東海塘,面積36.9平方公里,是溫嶺東部產業集聚區的核心區域,也是臺州灣循環經濟產業集聚區的重要組成部分,省級經濟開發區。如何在一張白紙上描繪最新最美的圖畫?如果沿用傳統的發展模式,東部新區將不可避免地陷入功能單一、低效、低質量開發的陷阱。因此,開發之初東部新區就以新型城市化的標準建設城市基礎設施,在高質量完成《溫嶺東部新區總體規劃》、《東部新區中區城市設計》、《東部新區水系綜合規劃》的基礎上,探索“生態化可持續發展”的實施路徑,力主闖出一條“綠色發展”的新路數。
東部新區的海綿城市建設將“低影響開發、生態網絡、生態補償”等理論融入城市規劃,有效探索水徑流控制、水資源利用、水污染防控、水景觀營造和水生態保護,設計了科學合理完整的使雨水“停一停、流一流、滲一滲”,能夠自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市規劃,使“可持續發展”的設計理念體現在城市規劃、建設和管理的每一個環節,讓“綠色發展”的理念在東部新區完美呈現,讓投資者感受到優質的生產生活環境,讓居住者擁有“天藍地綠水清”的理想家園,實現城市、產業、環境協調發展,相互促進、良性互動。
(一)清潔產業
為避免低層次和重復擴張,東部新區瞄準產業轉型升級這一關鍵環節,實施嚴格的項目評估機制,嚴格審查引進項目,通過創立產業準入評估體系,將環保設施的檢查列為與安全生產同等重要的內容,嚴格同時檢查同時整改,生產工藝、流程必須達到低碳、節能、環保、綠色要求;嚴格落實項目建設之初的合同約定條款;項目竣工嚴格對照“環評”報告,實施“三同時”驗收。
(二)生態排水
東部新區規劃的生態化排水系統引入新西蘭和美國的LID低影響開發理念,達到城市雨洪防治、雨水初期污染控制和水環境生態保護等多重目標。東部新區對全區的主干道路實施生態化排水設計,路面上看不到窨井蓋,綠化隔離帶設計成“下凹式”綠地和植草希雨水全部進入低于路面的植草溝,使道路中間和兩側綠地具有滲水、滯水、凈水的三重功能。按照《溫嶺市東部新區北區生態化排水方案》和《溫嶺東部新區生態化排水設計、施工及維護指南》的規范要求,新開工道路全部按照“海綿”道路的標準實施;按照“海綿城市”的建設要求,完成已建的港灣大道、松航中路、中小企業孵化園一期生態化排水改造和管委會庭院生態化排水示范項目建設。
(三)雨水花園
借鑒東部新區企業雨水收集利用方面的成功案例,全面落實《東部新區工業企業設計、建設和管理準則》,將構建低影響開發雨水系統作為與所有新入區企業簽訂土地出讓合同的內容之一,落實對企業實施低影響開發雨水系統施工圖設計、工程建設獎勵措施,全面推進所有工業廠區和政府公用設施生態化集水系統和“雨水花園”建設,實現雨洪管理的“凈、蓄、用”功能。在此僅舉一例。東部新區的浙江金鴻食品機械有限公司的廠房有一處占地3畝的露天雨水池,系企業雨水花園系統的重要組成部分。廠房屋頂的雨水被收集到蓄水池后經活性炭吸附處理,廠內場地雨水通過綠化和土壤過濾后排放到雨水池,消除了大量的污染物質和泥沙,有效減緩了市政雨水管道堵塞,減輕了河道污染。而當強降雨發生時,蓄水池和雨水池則可以發揮調蓄作用,延緩河道的行洪壓力。
(四)生態濕地
濕地是典型的城市“海綿”,它既能調節城市雨洪,又能凈化河湖水質,具有強大的生態修復和雨洪吸納能力,是不可多得的多功能的“城市之腎”。東部新區在規劃之初就把一批洼地、海溝、濕地劃入保護范圍,并將雨洪管理、濕地保護、慢行系統等作為城市總體規劃的必備要素,通過建設人工濕地、修復生態濕地,提高新區水體的自我修復能力,保護好水環境,儲備好水資源,利用好水資源,進一步提高了新區水體的自我修復能力。
三、海綿城市:將大自然的恩澤惠及人類
海綿城市的提出和實施是我國城市發展理念和建設方式轉型的重要標志。作為落實生態文明建設的重要舉措、城鎮化綠色發展的重要方式、循環經濟的重要內容和城市建設供給側改革的核心,具有重要的實踐意義。
(一)海綿城市建設是落實生態文明建設的重要舉措
通過海綿城市建設,保護城市原有的河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等生態敏感區,結合綠色建筑、低影響開發建設(LID)以及綠色基礎設施建設(GI),充分利用自然地形地貌,調節雨水徑流,充分利用天然植被、土壤、微生物凈化水質,最大限度地減少城市開發建設行為對生態環境造成的破壞。
當前,在生態文明理念的指導下,政府的職責需要重新定位,除了經濟責任、政治責任、法律責任和行政責任之外,生態責任被提到了重要的議事日程。政府的生態責任具體體現在以下三個方面:一是政府對自然的生態責任。全面協調可持續發展要求充分考慮生態環境的價值,統籌兼顧人與自然的關系,最大限度保持自然界的生態平衡,解決人類經濟系統與自然生態系統之間的協調關系問題,這個重要職責理應由政府承擔。二是政府對市場的生態責任。市場是整個生態鏈條中的關鍵環節,政府對市場的生態責任主要在于如何規范、引導微觀主體的經濟行為。比如,責令企業履行其生態環境的恢復責任,支付其占用資源環境容量的費用,賠償其相應的損失;改變企業無償使用資源生態的觀念,減少對資源環境的破壞、污染和占用;鼓勵產品再生資源的開發利用,建立各個層級的生態經濟指標體系;淘汰落后的高污染產業等等。三是政府對社會的生態責任。可持續發展的理論要求處理好代內需求和代際公平之間的關系,要求既要注意代內需求,更要關注代際公平。這個重任毫無疑問是政府十分重要的社會和生態責任。
(二)海綿城市建設是城鎮化綠色發展的重要方式
城鎮化是個伴隨工業化發展,非農產業在城鎮集聚、農村人口向城鎮集中的自然歷史過程,是人類社會發展的客觀趨勢,也是國家現代化的重要標志。雖然從國內外的視角來看,城鎮化是一個老問題,但是對當前我國的城鎮化建設又是一個新問題。這一新的問題主要表現在三個方面:一是我國經濟進入新常態,要科學分析新常態下新型城鎮化有哪些趨勢性變化,如此才能更好地認識新常態、適應新常態、引領新常態;二是我國新型城鎮化所處的時代特色明顯,生態文明、“美麗中國”、“綠色化”已成為當今時代的主旋律,能否突破發展瓶頸,實現生產發展、生活富裕、生態良好的有機統一,決定著新型城鎮化的成敗;三是通過海綿城市建設,可以保障城市生態空間,涵養水源,凈化水|,調節城市小氣候,減少城市“熱島效應”,同時也為生物特別是水生動植物提供棲息地,恢復城市生物的多樣性,營造生態優美的景觀環境。
(三)海綿城市建設是循環經濟的重要內容
循環經濟是相對于傳統的線性經濟而言。它以資源的高效利用和循環利用為核心,以“減量化、再利用、資源化”為原則,以“低消耗、低排放、高效率”為基本特征。循環經濟把清潔生產、資源綜合效益、生態設計和可持續發展融為一體,運用生態學規律指導人類社會的經濟活動,旨在促進物質循環流動,減少資源消耗、保護生態環境,實現人與自然的和諧發展。
從物質流動的方向看,傳統經濟是一種“資源-產品-廢物”單向流動,以高開采、低利用、高排放為特征的線性經濟。在這種經濟活動中,人類高強度地提取自然界的物質和能源,然后又大量排放污染和廢物,對資源的利用完全是單純索取、粗放和一次性的。這里,正如法國著名學者克羅齊耶所指出的:“19世紀與20世紀的一切發展,都是以對環境的損害為代價的。諸種錯誤造就的結果終由環境來承擔。然而,我們已不再能夠承擔得起犯這類錯誤的代價了。”
循環經濟要求按照自然生態系統模式,將經濟活動組成一個“資源-產品-再生資源”循環流動的閉路過程,其所強調的是經濟系統與自然生態系統的和諧共處。循環經濟強調“生態價值”的理性回歸,主張生產和消費領域向生態化轉型,承認“生態本位”的存在和尊重自然的權利。在這個范式中,人類不再是自然的征服者和主宰者,而是自然的享用者、維護者和管理者,人與自然是一個密不可分的利益共同體,賦予人類維護、管理自然的神圣使命。海綿城市把人類的生產活動納入到自然循環中,維護自然的生態平衡,是建立在資源節約型、環境友好型基礎上的新型城市建設模式。
(四)海綿城市建設是城市建設供給側改革的重要載體
從宏觀層面分析,經濟總量分為總供給和總需求。總供給指的是資本、土地、勞動力、技術等生產要素的有效供給和利用;總需求則包括投資、消費和出口。其中,投資、消費是內需,出口是外需。中央高瞻遠矚提出供給側結構性改革,是因為供給側發生了問題。城市是人類生產、生活方式的重要載體,也是一個國家現代化的重要標志,是由供給決定的,有什么樣的供給就會有什么樣的載體。傳統城市建設過分倚重鋼筋混凝土所帶來的“熱島效應”,正使人類難以承受其重。而海綿城市的設計從起點開始就規劃了人居環境的未來景觀,是城市建設供給側改革的重要載體。
四、結語
黨的十報告把“生態文明建設”放在突出地位,融入經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設的各方面和全過程,“生態文明建設”從此上升為國家戰略。十八屆五中全會強調,實現“十三五”時期發展目標,破解發展難題,厚植發展優勢,必須牢固樹立并切實貫徹“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念,綠色成為發展的新常態和主旋律。
在“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念中,“綠色”成為發展的新常態和主旋律,是關系我國經濟社會發展全局的一場深刻性變革,海綿城市則是“綠色發展”的底色。海綿城市的提出和實施是我國城市發展理念和建設方式轉型的重要標志。如何讓城市新區建設走出功能單一、低效、低質量開發陷阱,避免重蹈傳統城市建設的覆轍?溫嶺東部新區的海綿城市建設實踐在一張白紙上繪就了最新最美的圖畫,達到了城市雨洪防治、雨水污染控制、水環境生態保護的多重目標,實現了雨水資源化,成為我國海綿城市建設的典范。
參考文獻
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篇9
在城市的規劃設計中,雨水控制是其設計的重點內容之一,為提升水資源利用的科學性,海綿城市理念被提出來,并應用于下沉式綠地的優化設計中。將海綿城市理念應用于下沉式綠地優化設計中,能夠有效降低地面的徑流量,從而使城市洪澇災害得到控制。
1 海綿城市與下沉式綠地
1.1 海綿城市
在城市建設中融入海綿城市理念,最終目的是要實現城市的自然化,并對城市中的各類資源進行系統性的規劃,避免對生態造成破壞,從而在人與自然之間形成更加和諧的關系。在海綿城市的構建中,為增強城市的適應能力,使其不會受到環境變化的影響,需要對城市建筑的屋頂進行綠化。在強降雨天氣時,綠化屋頂能夠截流雨水,使雨水的溢流量減少,從而避免強降雨引起的自然災害。并且通過這樣的舉措,還能改善建筑的保溫效果。此外,海綿城市理念要求在城市設計中轉變排水防澇的思路,改變傳統思路下,大規模修建基礎設施來排放雨水的方式,將雨水進行循環利用,提高其利用率。海綿城市理念下,在降雨天氣時,先將雨水截流,使其能夠緩慢的滲透,由于綠地、濕地等具有集蓄功能,所以能夠通過集蓄將雨水分流并凈化雨水。在遇到干旱天氣時,將集蓄的雨水排放出來緩解旱情,從而有效地減少地面的徑流量。在海綿城市理念下建設新城市,會對城市中原有的水文特征進行保護,將開發的邊界劃分出來,確保建設的綠地、濕地等水文特征能與原有的水文特征相協調,從而形成高度統一的生態系統。
1.2 下沉式綠地
從狹義上來看,地勢相對較低的綠地就稱為下沉式綠地,如果用數據來衡量,下沉式綠地一般比其周圍地面高度要低0.5~3cm。由于下沉式綠地與周圍綠地之間存在高度差,所以在遇到降雨天氣時,雨水能夠流入下沉式綠地,并被蓄積在下沉式綠地中,且蓄積的水面會低于其周圍地面。從廣義上來看,下沉式綠地在狹義意義上的下沉式綠地基礎上,其范圍還有所擴展,洼地、雨水花園等都屬于下沉式綠地。其中,狹義意義上的下沉式綠地,在道路和停車場的使用頻率較高,且其應用范圍也更廣。在海綿城市理念下,對下沉式綠地進行優化設計,設計的參數有具體的要求,在新建城市中,下沉式綠地至少要占綠地總面積的一半,且其O計深度應控制在5~10cm,不能超過20cm。而在城市下沉式綠地的設計中,設計人員應該根據城市綠地的實際情況,結合其土壤的滲水能力對下沉式綠地進行適當的調整,這樣才能確保其能夠滿足城市的發展需要。
2 下沉式綠地優化設計
2.1 豎向設計
在對下沉式綠地進行優化設計時,要充分考慮環境因素的影響,如其周邊的建筑、道路高程等,這些因素可能會影響雨水的滲透,使其不能緩慢地滲入下沉式綠地中。如果要在道路周圍設計下沉式綠地,則應該將其設置在路緣石和人行橫道之間。將下沉式綠地設置在靠近機動車道和人行道的地方,應注意把握好其與雨水口之間、與硬化地面之間的豎向銜接方式,避免其對交通造成困擾,影響人們的出行安全。因此,在下沉式綠地的豎向設計中,要做到以下三點:第一,在硬化地面與下沉式綠地之間設計合理的坡度,坡度不能太大,否則就會影響雨水流入綠地的速度。只有保持合理的坡度,才能使雨水能夠通過地面,緩慢流向下沉式綠地中;第二,將路緣石和地面保持在同一高度,如果前者高度高于后者,則應該在所有的路緣石上設置缺口,在缺口周圍鋪設鵝卵石,并保證鵝卵石的鋪設的均勻程度,從而使雨水能夠以分散的方式流入下沉式綠地中;第三,在下沉式綠地的中間或者在其與硬化地面相銜接的地方,設置雨水溢流口,在雨水的總匯流處栽種綠色植物或者用保護膜進行覆蓋,從而避免由于雨水的長期沖刷,導致土壤流失。如圖1所示為下沉式綠地豎向設計效果圖。
2.2 景觀效果設計
目前,我國的下沉式綠地設計中還存在許多問題,導致其不能將雨水有效的蓄積起來,在改善生態系統方面并沒有達到較好的效果。因此,需要在下沉式綠地設計中融入海綿城市理念,使下沉式綠地更具觀賞價值,并提升其使用價值。具體來說,可從以下四個方面著手:第一,在下沉式綠地的周邊開發池塘、打造園林、建設濕地,將下沉式綠地不能蓄積起來的水都分流至這些系統中,在土壤需要提高含水率時,就可將池塘中蓄積的水利用起來;第二,在下沉式綠地上面,種植一些耐旱和耐澇的綠色植被,在降雨天氣,耐澇植物能夠將大量的雨水吸收進來,而在干旱天氣時也不用對耐旱植物補充水分;第三,在綠地上鋪設各種顏色的石頭,如果遇到強降雨天氣,就能夠對雨水進行分流,從而有效避免在某一區域因降水量過高而使綠地下沉;第四,如果下沉式綠地的面積比較大,則應該將其細分為多塊綠地,并通過逐層沉降來縮小土方工程的工程量,節約施工成本,并打造出具有特色的綠地景觀。
2.3 植物淹沒時間設計
在對下沉式綠地進行優化設計時,要把握好植物的淹沒時間,淹沒時間不能過長,否則就會導致植物根部的呼吸不順暢,致使植物死亡。因此在下沉綠地的設計過程中,要對土壤的滲透性進行充分的考慮,并結合綠地的下沉高度和雨水高度,對植物的淹沒時間進行設計。如圖2所示為下沉式綠地下沉深度與控制降雨量之間的關系:
為提高土壤的滲透效率,可從以下三個方面著手:第一,在下沉式綠地的施工過程中,有的作業空間必須被夯實,應將這部分空間設計為硬質鋪裝,已經預定的下沉式綠地區域,則應該對其加以保護,避免其受到重型設備的碾壓;第二,對于已經進行壓實處理的土壤,如果需要借助相應的機械設備來改善其夯實度,則應注重改善土壤的結構,并通過加入適量的有機質、多孔陶粒等來改善;第三,如果土壤的滲透性本身比較差,為增強其滲透性,可在該區域添加適量的爐渣,以減少綠地植物的淹水時間。而在對下沉式綠地的深度進行設計時,則應該考慮施工區域的具體環境。一般情況下,砂土地區的滲透性都比較好,綠地的下沉深度就可設計為15~30cm,還可適當增加其設計深度,只要將植物的淹沒時間控制在24小時內即可。但是,如果增加下沉式綠地的下沉深度,施工需要投入的人力、物力也更多,所以下沉深度最好不要超過50cm。而黏土地區的滲透性一般都比較差,如果植物長期處于淹沒狀態,其根部的呼吸就會不順暢,久而久之根部缺氧就會導致植物死亡。因此,黏土地區的下沉式綠地下沉深度不能超過10cm。同時還可通過縮小雨水溢流口高程與綠地高程之間的差值,使綠地蓄積的雨水能夠在24小時內滲入到綠地中,從而減少植物淹沒的時間。此外,還需要考慮下沉式綠地周圍的地質環境和水文環境,從而促進城市的可持續發展。
3 設計注意事項
在進行基于海綿城市理念的下沉式綠地的設計時,相關設計人員、技術人員在設計過程中,應嚴格注意和做到以下四點:第一,要綜合考慮綠地與其周圍的空間關系和豎向關系,避免各種突然情況出現,并對雨水出路進行合理的設計。為了增強綠地的蓄水能力,可適當建設一些雨水花園和濕地公園,以提高其承載力。同時還可在綠地或者公園內部,建設一些影響力較小的系統,對雨水進行凈化,并為周邊市民提供游憩服務;第二,在城市化建設中,需要建設活動廣場,打造商業區域,這些區域不僅面積大且硬化程度很高,因此可在這些區域建設透水路面,推行植草溝,并將廣場的地下空間利用起來,構建雨水調蓄設施,將下滲的雨水儲存起來,用于周邊的綠化澆水和灑水;第三,在城市的居住^域,可對屋頂進行綠化,也可進行家庭綠化,從而增加蓄水的有效面積;第四,在城市道路建設中,道路除要具備基本的道路交通安全功能外,還可將其自身空間與周邊空間利用起來,建設下凹式綠地或者透水路面,從而對雨水徑流量進行控制,提高徑流的水質。同時可將道路景觀綠化帶利用起來,構建下凹式的綠地系統,使道路雨水地表的徑流能夠流入綠化帶,并將其凈化后儲存于綠化帶中,而超標的雨水則會被排放出來。透水路面能夠增加雨水的入滲量,尤其是在人行道和非機動車道,更應該大力推廣滲水路面,通過滲水路面來減少道路的雨水徑流。
4 結語
綜上所述,在相關研究中指出,海綿城市是指城市能夠像海綿一樣富有彈性,并在環境發生變化時,城市能夠通過自我調整適應這些變化,從而降低環境對城市的影響。因此,在下沉式綠地設計中融入海綿城市理念,需要對下沉式綠地的豎向設計、景觀效果設計、植物淹沒時間設計等進行科學優化,以便更好地促進城市發展,從而提升綠地的蓄水能力,并合理凈化雨水,對雨水進行循環利用,對于提高其利用效率有著重要意義。
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篇10
一、海綿城市的概念
由于城市環境的日益惡化,為了解決洪澇問題,走生態優先、綠色發展之路,我國制定了“建設海綿城市”這一目標,并大力推廣海綿城市的理念。海綿城市的理念具體就是:用景觀作為生態基礎設施的載體,利用景觀設計和雨水收集系統來解決洪澇問題,海綿城市的核心,就是要讓人們可以將城市的生活與生態環境結合在一起[2]。建設海綿城市的任務就是要改善人們的生存環境、提高生活的質量、解決城市的洪澇問題,讓城市成為人們的宜居之地,讓小區成為人們快樂生活的最佳選擇。
二、工程概況
深圳位于我國的華南地區,屬于亞熱帶季風性氣候。降雨多發生在夏季,并且雨量特別集中,占到全年降雨量的75%以上,因此也容易出現洪澇災害。該城市基于海綿城市的理念,建設了包括改造公共場所項目、改造排水項目、改造老舊街道項目、改造小區園林景觀項目等100多個試點項目。本文將專門根據這些項目中的改造小區園林景觀項目,探討和研究基于海綿城市理念改造城市小區園林景觀的方法。通過對深圳中某個小區的調研分析,發現該小區中存在著大量的問題,缺少綠化景觀、排水系統整體壓力過大、道路的滲透性不佳、路面硬化過多、循環水池系統運轉異常等問題嚴重影響人們的日常生活[3]。因此,我們要基于海綿城市這一理念,對該小區存在的問題提出改造方案,從而提升該小區居民的生活質量,同時解決該小區主要的排水與綠化的問題,努力打造一個環境優美的社區,為小區的居民提供一個舒適的生活空間。
三、海綿城市的具體改造方案
針對小區內的排水問題,可以減小排水管道的壓力。根據小區的排水系統施工圖,該小區的西、南兩側各有一根主要排水管道,其他的支管道都是匯集到主管道,實現統一排水,基本承擔了該小區大面積的排水需求,致使主管道的排水壓力過大。目前該小區的南側有一定范圍綠地,并且地勢相對較低。為了緩解主管道的排水壓力,可以將小區南側的綠地建設成為人工濕地,由于地勢比較低,可以將一部分管道的水導入南側的人工濕地中。這樣不僅可以分擔排水的壓力,還可以實現雨水的循環利用。人工濕地還具有儲水凈化的功能,使這塊綠地擁有了海綿的功能[4]。針對小區內的綠化問題,可以在小區內部道路的周圍增加綠化面積。在增加綠化面積的同時,設置與小區島嶼縱向坡度一樣的植草溝。這樣就可以讓路面的雨水順著道路旁邊的排水溝,進入植草溝當中。再讓植草溝的底端連接到雨水花園,這樣一部分雨水會被植草溝的土壤吸收,沒有吸收的雨水,也可以進入雨水花園當中。這種植草溝的設計,不僅增加了小區的綠化面積,還可以及時疏導路面上的積水,并且最后一部分雨水會進入雨水花園中,提高了雨水的利用率與收集率[5-6]。針對該小區內人行道路的滲透性不佳的問題,可以將目前的人行道路直接換成滲透性比較好的材料,比如透水混凝土和生態磚,避免積水長時間停留在人行道路上,對人們的日常出行造成影響。磚石的路面結構是有一定的縫隙的,雨水可以順著縫隙流入土壤當中,也就不會出現長時間積水的情況。該小區的路面硬化區域,主要集中在小區南側的健身器材區。針對路面硬化過多的問題,可以將部分路面材料換成塑膠鋪裝材料。塑膠鋪裝材料,不僅有一定的彈性,而且透水性也非常不錯,如此一來也就保證了健身器材區不會出現積水的現象,也提高了小區居民在健身器材區活動鍛煉的安全性。針對小區的循環水池系統運轉異常問題,經調查發現,是由于該小區建設時間比較久遠,小區內的循環水池系統長時間沒有檢查與維修,整個循環水池系統已經出現了明顯老化。所以,針對循環水池系統只能進行整體改造,來改善小區居民的生活質量。除了上述針對小區現有的問題提出的改造措施以外,還可以將小區周圍的道路兩側改造成生物滯留區。生物滯留區的作用是可以將道路上的積水通過排水孔進行統一的收集處理,一部分雨水直接進入土壤,另一部分直接進入排水管道中。這樣不僅能夠緩解雨季時的排水壓力,避免產生洪澇災害,還可以對路邊綠化地進行灌溉。
四、主要設施的海綿化改造
(一)人工濕地
人工濕地是一種凈化功能非常強的綠化設施,可以將雨水進行凈化處理。根據該小區的狀況與地理情況,本次改造將人工濕地建設在該小區的南側。人工濕地的建設不僅可以增加該小區的綠化面積,還緩解了該小區的排水壓力,更實現了對該小區雨水的二次利用。人工濕地不僅能夠對水進行凈化,還能改善周圍的環境。人工濕地可以規劃建設觀花、觀葉等生態景觀,還可以設計群落豐富的多層立體景觀、四季變化的景色,從而進一步提高居民生活的質量。
(二)水量調節估算
該小區在西、南兩側各有一個主要排水管道,因此可以在小區的南側、地勢比較低、有一部分綠植的位置建設兩個人工濕地,對應西、南兩側的兩根主要排水管道,實現排水的分流,緩解這兩條主要排水管道的排水壓力。在雨量比較小的時候,還可以直接將雨水引入人工濕地當中,在人工濕地當中就能實現對少量雨水的凈化。在雨量比較大的時候,雨水還能通過分流井中的管道與溢流管排出。還有如果遭遇了較強降水天氣,還可以通過人工濕地調整小區的儲水量,將雨水及時分流,不讓排水管道產生過大的壓力,這樣可以減少小區內的積水,降低小區出現洪澇現象的概率[7]。本次設計的人工濕地深為2.5m,預計可以儲存的雨水量為11000m3。
(三)人工濕地水位標準
一般情況下,人工濕地的水位在經歷較強雨水天氣后,水位會處于一種大于正常水位的非常規狀態,這是一種正常的現象,人工濕地內的水位會隨著時間逐漸回歸正常。因為人工濕地的雨水會滲透、蒸發與分流,慢慢地人工濕地的水位就會回歸到正常的水位。如果出現了比較干旱的情況,也可以通過補水系統為人工濕地進行補水,實現水量的動態調節[8]。1.人工濕地結構規劃人工濕地一般情況下由以下區域組成,分別為:穩定塘、水匯集區、水分配區。所有聚集的雨水都會首先進入穩定塘之中,之后經過投水墻,慢慢滲透進入水分配區。2.其他區域為了提高水的滲透性與流動性,要將人工濕地的水分配區的底部設置成一個斜面,還可以在透水強的前面布置一層火山巖壩,可以提高對雨水的凈化效率。
(四)植草溝改造
植草溝能夠提高雨水的滲透性,還可以迅速匯集雨水,所以植草溝要盡可能地遍布整個小區內部的所有道路附近。在小區的綠地附近也要布置植草溝,來提升小區園林景觀儲存雨水的能力。植草溝還可以與雨水花園一起構建成小區的排水體系[9]。
(五)雨水花園
雨水花園的作用是匯集并存儲由植草溝引來的雨水與積水,可以將雨水花園建設在小區內部道路的周圍。雨水花園有著出色的蓄水能力與凈化雨水的能力,這些主要是依靠組成雨水花園的土壤和植被實現的。雨水花園還可以構建生物棲息地,能夠有效地緩解熱島效應,還能為小區的園林景觀創造微型的生態環境[10]。
(六)透水鋪裝路面
礫石鋪裝路面、透水磚鋪裝路面、透水混凝土鋪裝路面、草石塊鋪裝路面等,都是比較常見的透水鋪裝路面。透水鋪裝路面的功能就是避免人行道路上產生積水,影響居民的正常出行。透水鋪裝路面是讓水通過鋪裝路面的縫隙滲透到地下,從而實現路面上不會產生積水的目的。在本次小區的改造中,將小區內部的道路與停車場的鋪面都設計成了透水鋪裝路面,使用透水磚進行路面的鋪裝,有效降低了小區內出現積水的可能性。
篇11
1.1“完整社區”建設與發展背景
世界正在經歷快速的城市化進程,隨著城市的集聚,提高了人類的生產效率和生活品質,同時也帶來了住房、交通、能源、就業、教育、醫療衛生與生態環境等方面的巨大挑戰。社區是城市物質空間與社會組織體系中的基礎單元。因此,設計與建設滿足發展需要的新型城市社區至關重要。為滿足新時代城市建設的需求,國內外一系列新的社區建設理念應運而生。歐美等西方發達國家由于較早經歷城市化進程,在新型社區建設方面積累了一定的經驗。作為可持續發展原則的延伸,以生態學概念為基礎衍生的“生態社區”概念也受到廣泛的關注與應用,例如,英國豪其頓生態住房項目,美國COTATICOHOUSING共享社區項目等。我國也提出了一系列新型社區理念。我國兩院院士吳良鏞提出,社區除了解決住房外,必須囊括服務、治理、衛生、教育、娛樂、文化等綜合性內容,形成以人為核心,硬件與軟件兼具的最基本生活場所———完整社區。隨后,我國住房和城鄉建設部于2019年12月23日工作會議中,首次將“完整社區”概念正式推出,以此助推社區基礎設施和公共服務的完善,加速社區公共環境更新與特色社區文化營造,最終實現共建、共治、共享的社區體系。
1.2社區可持續綠色環境研究
社區作為城市的一部分,因其自身的功能屬性而決定其與居民密切的相關性、互動性以及高參與度,使社區的建設更新中除了基礎設施的改建外,更多地向景觀綠化、空間更新、文化營建、游憩設施等側重,隨著人們對生活品質、環境品質的重視,社區生態環境的營建逐漸得到人們的關注。本文從社區海綿城市系統營造與社區綠色生態環境營造兩方面進行闡述,結合案例解析我國目前在社區可持續綠色環境中的探索。
2社區海綿城市系統營造研究
2.1海綿社區概念解讀
海綿社區,是能夠像海綿一般進行吸水儲水的社區環境。根據測算,海綿社區在適應環境變化以及應對自然災害等方面較普通環境更具彈性與恢復力,具體表現為對雨水的吸、蓄、滲、凈,并“釋放”儲備的水進行循環利用。海綿社區在海綿城市的建設中起著承上啟下的作用,是海綿城市的基本細胞,也是先進的雨水收集利用的生態技術體系在新型城市居住社區的應用。海綿社區可以通過生態植草溝、下凹綠地、雨水花園、綠色屋頂、地下蓄滲、透水路面等途徑和設施來實現社區對自然雨洪災害后的“彈性和恢復力”。相較于傳統社區,海綿社區能夠使硬質景觀與自然環境有機結合,并高效地蓄積、調配雨水,這也是如今社區設計與建設的主要方向。
2.2海綿社區的建設原則
2.2.1科學布局,合理規劃海綿社區的建設應遵循海綿城市總體思路,科學布局并協調各環節,充分研究上位海綿城市規劃,將海綿城市理念融入社區內街道、公共綠地、居住小區的設計中,規避因為考慮疏忽而造成的遺漏或建設浪費。2.2.2減少不透水地面,增加下滲現有的住宅小區街道與廣場的不透水材質鋪裝比例較高,促使暴雨期間雨水徑流快速達到峰值,從而提高市政排水系統的排水壓力。海綿社區建設中提倡使用透水材質鋪裝,促進雨水下滲,使雨水以原始的方式滲透到地下,補充地下水,促進和恢復水系統的自然循環過程。2.2.3結合環境,因地制宜海綿城市背景下的社區建設是一個繁雜的工程,只有充分考慮并結合當地的自然環境、氣候特征、降雨情況等客觀因素,選用合適的符合當地情況的技術,才能做到用最少的代價實現低影響開發。2.2.4建設與管理相結合重視工程的建設過程,而項目后期的維護與管理幾乎缺失,這是許多項目后續發展偏離既定規劃效果的重要原因。實行建設與后期維護管理相結合的方式,對設計施工過程進行監督,及時發現問題及時整改,才能實現真正的設計目標。
2.3海綿社區的營造方法和路徑
海綿社區的建設必須落實到海綿城市建設的層級上,營建方法可以運用五維立體化的方法:1)良好的制度建設:獎懲機制與分區測評機制的有序建立,設計過程管理與后期養護管理全過程控制;2)引入彈性社區理念和垂直綠化建筑理念;3)與景觀更新機制有效結合;4)推行與倡導社區居民低碳生活;5)加快低影響開發智慧化推進,利用大數據與互聯網解決生態問題,提高解決效率。海綿城市建設行動應在海綿社區中充分開展。首先,屋頂雨水可棄流流入高位花壇及雨水桶的雨水,同時,部分溢流流入下沉綠地,雨水桶內存儲的雨水可供小區綠化使用。其次,道路、廣場等硬質鋪裝雨水,可通過滲透鋪裝及管溝、下沉綠地、雨水花園等方式對雨水進行凈化、消納處理,超標準的雨水選擇排入附近的雨水管道。新處理的雨水可分為兩部分使用,一部分進入雨水管進行間接式利用,另一部分通過調蓄、存儲后進入雨水池和景觀水體,在過濾消毒后,集中用于植被灌溉、景觀水體補水和道路澆等,實現水資源的可持續利用。
3社區綠色生態環境營建
3.1生態環境營建的優勢
3.1.1生態自主循環景觀建設初期,針對場地氣候、溫度、濕度、地下水、土壤等要素做全面的分析,利用土壤改良等方式搭建可持續的生態自主循環體系。3.1.2景觀互動共享社區是城市組成中最重要的部分,大量的城市人口都集中于此,這里能夠真切地反映一座城市的生活面貌。社區更新應著重考慮生態環境搭建與園林景觀美化,不斷豐富街區空間的色彩,增加季相變化互動感。打造可互動、可參與的共享式自然生境景觀。3.1.3環境柔化調和在城市設計與建設的過程中,植物起到了至關重要的作用。它自身色彩多樣,卻猶如繪畫中的黑白色一般,能夠與各種城市界面相搭配。同時,它能夠調和柔化不同建筑、構筑物之間的矛盾感,使原本沖突的硬質個體變得統一和諧,也使城市景觀變得更加自然、美觀。
3.2社區中的生態環境———以創智天地街區改造項目為例
生態環境主要包含溫度、濕度、光照、水系、土壤、微生物、動植物等多個方面,而在社區中與人居活動最為密切的主要是溫度、濕度、光照、植物景觀4個方面。3.2.1溫度和濕度近年來,隨著氣候的變化,上海地區夏季極端高溫的天數越來越多,暖冬和冬季零下氣溫交替變化的情況也越來越多,同時,作為沿海城市,上海春季和夏季的空氣濕度較高,秋季及冬季較為干燥。這一情況直接影響著人的四季體感,而以植物為主的社區生態環境則潛在并有效的做出貢獻。以創智天地街區改造項目為例,社區范圍內的道路尺度普遍較小,無法在道路空間實現綠量提升,設計以現狀圍墻作為依托,栽植攀緣植物,如藤本月季、紫藤等攀緣開花植物,將原先簡陋、無特色的透空圍墻打造成明快浪漫的街區特色花墻,打造特色花墻景觀的同時,增加了設立的立面綠量,通過植物的吸收、蒸騰等生物作用,有效調節了道路空間的空氣質量。3.2.2光照社區空間主要以市民的居住和日常通行為主要功能,有夏季遮陰、冬季采光的要求,所以,在植物的選擇上多以落葉品種為主,尤其是建筑物的南側因盡量避免遮擋,若存在不可避免的情況時,應控制植物與建筑物距離。創智天地作為改造項目,大學路行道樹現狀即為常綠樹種香樟,并且與建筑立面距離固定,因此,改造時著重對下層空間進行梳理,盡可能地簡化下部空間的綠化布置,并采用花箱進行補充配合,兼顧景觀效果和空間體驗感。3.2.3植物景觀社區環境中的植物需著重考慮兩方面的訴求:1)季相表現。社區中的主要人群均為長期居住于此的市民,因此,需要合理配置觀花、觀果、觀葉、聞香、常綠等不同的感官體驗和季相表現,采用多樣化的植物配置營造豐富的社區生態環境。2)安全性。社區中的植物選擇應禁止選擇有毒有害植物,并且盡可能避免一些會造成過敏等問題的植物,如夾竹桃、懸鈴木等。創智天地現場場地在改造前因植物種類的繁多而顯得雜亂無章,沒有主題性與邏輯性。針對不同場地的植被主題品種設計,應重點選擇1~2個特色季相設計,并注意每個地塊的錯期觀賞。在每個地塊擁有特有亮點設計的基礎上,能夠提升場地生物多樣性、改良優化自然生態環境并為游人帶來絕佳的觀賞體驗。
4結語
在可持續綠色環境之外,“完整社區”還有更多維度的外延———社區街道空間、公共服務設施、社區運營、綠色低能耗建筑……近年來,世界各地城市社區公共空間建設向精細化、多維度、個性化方向發展,打破原來的固有模式和僵化的城市界面,創造新的共享空間。本文希望通過融入可持續發展理念拋磚引玉,引起更多專業人士的對于綠色景觀基礎設施的建設,最終讓“完整社區”社區可以承載市民幸福生活,激發社區活力,構建和諧鄰里關系。
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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:
篇13
海綿城市,一個新穎又形象的詞語,將一個城市建設得如同海綿一般。這是我國節約能源的一大方法之一。海綿城市一旦建設成功,必然是我國的一大進步,各級政府也都在大力投入。
一、海綿城市建設的現實原因
(一)降水量加大
近幾年,我國降水量逐漸加大,很多地方因為雨水原因遭遇了洪災。大片的房屋、莊稼葬身于大水之中。嚴重的情況下,人員疏散不及時,很多人都因此失去了性命。水很重要,但是水也是摧毀生活的一大元兇,所以治水也是勢在必行的一大重點項目。還有一些地區的洪澇雖然沒有達到威脅人類生命安全的地步,但是大部分的莊稼皆因降水而變得沒有收成,很多地區因為水量過大而沒有糧食吃,百姓過得水深火熱,生命安全受到了侵犯。
(二)排水設施缺少
可以看到,城市中為了美觀,建造的都是水泥板路,有著各種花紋的步道板、瓷磚等美觀的設施,但是用來排水的設施卻是少之又少。地鐵的興建,地下管道的數量也逐漸下降,排水不及時,降水就容易堆積,長此以往,對生活質量、人們生活安全也產生了一定隱患。
(三)部分地區水資源稀缺
有的地區降水量加大,就會有很多地區水資源稀缺,那里的人們就連喝水都很困難,就算下雨、降水,還是無法解決沒有足夠水資源的問題。而且河流、湖畔等資源的源頭被污染嚴重,在這樣的情況下,如果不對水資源進行處理,又一令人心痛的大型事故將會到來,人們最終會缺失干凈的水資源。
二、國內外海綿城市建設的現狀
(一)中國
我國現在海綿城市正在試行過程中,試行的城市也僅是一部分。政府對海綿城市建設的大力支持得到了各城市的積極回應。由于預算有限,政府能夠給予的支持也無法讓全部城市進行海綿城市建設,于是決定采取競爭的方法,讓各個城市進行比賽,最終排名靠前的將會獲得試行建設海綿城市的資格。現階段,我國有將近二十個城市步入了海綿城市建設的行列。
(二)德國
德國的排水系統是十分先進的,在世界上享有盛譽。他們的排水系統主要是地下管道,而且管道為混合管道,在地下分布。這樣的管道可以排水,同時也可以將水資源回收利用。污水在污水管道里能夠得到妥善的管理,雨水又會在另一個管道里進行回收,二者互不影響。在有了先進的排水系統后,德國政府對建設海綿城市又進行了大力的支持。減少各方面稅收,讓百姓建設可以節能的房子,雨水能夠再利用,不再浪費水資源。
(三)新加坡
新加坡的排水系統也較為先進。新加坡的排水系統比較整齊有序,分布較為合理,在雨水較多的時候,能夠有效地將雨水進行回收,最后達到再利用的效果。
三、海綿城市建設的常用方法
(一)物理方法
1.“海綿體”的應用
所謂的“海綿體”并不是海綿,而是可以讓水滲透的、類似海綿的物質,例如草坪、沙灘等。如果可以將水滲透到地下,那么我國水資源的管理水平將會有很大的提升。同時,這樣的路面還會讓我們的生活更加安全。例如在下雨的時候,改造為可以滲水的路面,路面上不會積留過多的雨水,這樣的環境首先不會反光,在路面上走不會因為光的影響而看不清道路,從而減少安全隱患。第二,當路面積水時,這就說明僅有的幾處排水下水道已經堵塞,而當雨水過多時,排水道的井蓋極其容易被水流沖開,然后繼續被水覆蓋,人們看不到已經沒有蓋子的排水井,安全隱患又多了一分。而如果有了可以排水的路面,這樣的隱患又會得以避免。
2.在必要的地方建立局部排水區
有一句古話叫作“水往低處流”,那么如果降水量加大時,在可以排水的地方建立隔離帶,將水滯留在隔離帶里,再通過過濾等排水設施將水資源進行有效的管理,就可以補充地下水,最終作為完整的水資源得以利用。
3.建立截取水資源的設施
所謂的截取也僅僅是截取其中的一部分,可以在屋頂上建設小菜園,在排水時,屋頂上的生態環境可以將一部分水留在菜園中,這樣可以減少一部分水資源的流失,還讓水資源得到了有效的利用。同時可以建立景觀,用生態植物來建立景觀,既可以達到美觀的效果,還可以讓水資源得到有效的利用。
(二)技術方面
1.整體建設
在建設海綿體城市時,首先要做一個整體規劃,要計劃好在什么地方建設有效的“海綿”機制。要考慮城市中各部分的分配情況,讓“海綿體”的應用率達到最大。要探討城市的地形方面,要在低處進行規劃,在舊城區進行綠化改革,在低洼處設置儲水、濾水機制。要知道各城市中的降水分布,依照自然條件進行設計、建設,讓水資源得到更好的回收利用。
2.各方面合理分配
當考慮好城市的特點后,我們要建立相應的排水設施。這時我們要考慮好各個層面的分布。排水系統中最基本的是排水裝置,將城市中表面上滯留的水排入裝置。接下來就要有濾水裝置,為了將水資源更好地再利用,濾水裝置必不可少。但是濾水裝置也要有一定的針對性,要將雨水與污水進行有效分離。然后是儲水裝置,在水資源得以解決后要將完善的水資源進行存儲,以用來再次利用。現在我們還要增加滲水裝置,讓更多的水資源進行下排,再進行過濾等等。
四、建設海綿城市面臨的相關問題
(一)管理層面――資金匱乏
現如今雖有政府大力支持,但由于資金需求過高,試行海綿城市建設的腳步便會放慢。同時,由于僅僅是剛開始建設的階段,還沒有一個非常穩定的資金來源,并不能帶來利益上的回報,由于資金的不夠,很多技術上的問題便顯現了出來。
(二)技術居面――技術不過關,同時海綿體缺失
進行科技探討,最重要的是資金與經驗,而經驗是在一步一步中累積出來的。由于我國剛剛開始試行海綿城市的建設,經驗不足,資金過高又導致不夠,因此我們的技術不夠革新,在科技研發上較為落后。同時,在現在的城市范圍內,混凝土、柏油馬路占據了大部分的地區,能夠成為海綿體的路面及材料少之又少,而建設海綿城市最重要的便是可以用來滲水的海綿體,綠化過少不僅僅使建設海綿城市出現了問題,在我們日常的生活中也存在著很大的問題。
(三)意識層面――對于海綿城市的理解不夠
很多人并不知道水資源的重要性,因為在一些人的眼里,水資源是取之不盡、用之不竭的。因此他們沒有將節水意識放在重要的層面上,對海綿城市的建設便也覺得可有可無了。然而降水量加大的危害實在是過于嚴重,減少水造成的危害迫在眉睫。
(四)發展層面――建設舉措發展過快
建設海綿城市的突然舉措,讓人們有些措手不及,同時對容易發生的問題也沒有完整的預計。而有些已經試行綠植化覆蓋的地區,由于綠植的吸水率有限,而又恰恰趕上陰雨連綿,很多海綿體屋頂都被破壞。而安全隱患又隨之而來,我們的基本“海綿體”都無法承擔龐大的水量,基礎的設施沒有起到很好的作用,還需繼續改進、加強。
五、建設海綿城市的改進措施
(一)增加“海綿體”的數量
“海綿體”沒有起到一個很好的作用,首先是因為“海綿體”的數量過少。龐大的水量僅由一小部分“海綿體”承擔是遠遠不夠的,需要更多的“海綿體”來進行分擔。我們可以將草坪等泥土化設施進行改進,安裝良好的排水系統,確保“海綿體”能夠有效將水滲入地底,而不會在草坪等綠色設施下面滯留,從而導致水囤積的過多,綠植因此死亡。其次,我們可以把屋頂化設施擴展至全市可以實施的范圍,不會影響城市美觀,綠植還會為城市帶來清新的空氣,也是一個很好的選擇。再次,我們可以將大面積的園林景觀換成“海綿體”景觀,既美觀又實用。
(二)完善排水系統
遠觀國內外水資源得到很好利用的城市,他們本身的排水系統就很優異。例如德國的排水系統,在城市內部地下,污水與雨水混合排放,但通過分布設施來將污水與雨水分別處理,最后匯總在一處儲水區。在郊外,污水與雨水分布不同的管道,又得到了不同的處理,這樣的排水系統省地又有效。那么我國所實行的幾個城市的排水系統又有些差強人意。想要讓海綿城市更好的建設,良好的排水系統是根本。
(三)加大宣傳,讓更多百姓了解海綿城市
由于海綿城市的建設剛剛開始啟動,有一部分群眾不了解海綿城市的意義,因此不會響應政府的號召,沒有從自我做起進行良好的排水。這就需要我們對海綿城市的建設大力宣傳,將建設理念與設計感想積極與群眾進行溝通,號召群眾排水依照規定,從自我做起,為城市的水資源建設做出自己的一份貢獻。
六、結束語
目前,我國水資源的分布呈現兩極化,部分地區的水資源過剩,而多余的水又為當地的百姓帶來了不可估計的危害。還有部分地區的水資源缺乏,很多人又無法喝上水,更不用說用水了。建設海綿城市是將水資源良好應用的一大舉措,需要我們每一個人都去響應號召,相信在不遠的將來,海綿城市的建設會更加完善,水資源也會得到更加有效的利用。
參考文獻:
[1] 方正,張磊,劉非.海綿城市建設及相關技術問題分析[J].湖北理工學院學報,2016(03):31- 37.