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海绵城市目前存在的问题精选(九篇)

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海绵城市目前存在的问题

第1篇:海绵城市目前存在的问题范文

【关键词】海绵城市 村镇广场 雨水景观 优化设计

【中图分类号】TU2 【文献标识码】A

以低影响开发模式为建设内涵的“海绵城市建设”已成为近年来我国学术与实践研究的热点话题,我国在借鉴国际雨洪管理技术的基础上,结合自身特点,提出了海绵城市的建设理念。“海绵城市”概念的产生源自于行业内和学术界习惯用“海绵”来比喻城市在适应气候变化与环境时具备良好的“弹性”特征,海绵城市建设倡导将自然途径与人工措施相结合的雨涝调蓄能力,传统的雨水就地排放思路开始向雨水自然调蓄方向转变①。近年来,车伍②、王思思③、王建龙④等人在介绍国外雨洪管理模式及方法、国内雨洪应用案例及雨洪与景观设计结合方面有深入探讨。俞孔坚及其北京大学研究团队提出生态海绵城市并实践了用生态基础设施来综合解决城市水问题和绿色城市的构建⑤。台湾水利署基于LID技术在新近的《流域综合治理计划》中提出构建“海绵城市”⑥。2014年11月住房和城乡建设部《海绵城市建设技术指南》,海绵城市的建设需要将城市中大量的不透水区向透水区或部分透水区转变,恢复原有的水文循环过程。村镇广场在村镇聚落中具备社交场所、组织交通、城市名片与美化环境等功能,是村镇公共空间的重要组成部分,然而目前村镇广场的硬质铺装比例大,下垫面结构与排水方式对村镇可持续发展建设有较大影响,因此建设海绵型村镇广场景观的优化设计尤为重要。

“海绵城市”与“低影响开发”的辨析

“低影响开发”概念起源于20世纪80年代末90年代初美国的雨洪管理理念,并于2000年发展成为全美的雨洪管理范本。“海绵城市”是我国借鉴国外先进的雨洪管理与低影响土地开发理念基础上,提出适合我国国情的城市建设与雨洪治理理念。因此,有必要将“低影响开发”与“海绵城市”进行释义辨析。

概念辨析。低影响开发的雨水管理技术是美国马里兰州乔治王子郡的环境资源部的首创,是一种新型土地开发方法,与自然管理雨水方式接近,以恢复与维持一个地区的水文生态功能为目标。海绵城市是我国借鉴国外先进的雨洪管理理念基础上,提出的适合我国国情的一种顺应自然、与自然和谐共生的城市建设与土地开发、管理、保护等方法。第九届中国城镇水务发展大会提出了海绵城市以改变我国传统的城市粗放型建设理念为依托,满足城镇化与资源环境的可持续发展内涵。海绵城市的建设目标是通过保护原有的水生态系统,运用低影响开发技术恢复水文环境,“让城市弹性适应环境变化与自然灾害”。改变就地排放的排水防涝思路,倡导开发前后的水文特征维持不变。

由此可见,“低影响开发”与“海绵城市”在本质上都以改善水生态为出发点的。“低影响开发”在具体的水文技术方法、法定规范与土地开发手段上更加具体、明确,可操作性强。“海绵城市”在吸收“低影响开发”(以下简称LID)理念基础上,紧密结合城镇化建设中的实际问题,从国家战略高度出发,在城市规划顶层设计中层层落实、明确要求,相比LID,内涵更宽、任务更重、更加迫切实施。

适用范围。美国低影响开发(LID)理念适用于大于5000平方英尺的所有联邦项目,主要在中小尺度的街区、广场、居住社区应用较多。近年来,LID理论与方法逐步向全美与欧洲扩展,适用范围逐步扩大到与城市设计、规划相结合,形成了水敏感城市设计(WSUN)、低影响城市设计与方法(LIUDD)、可持续城市排水系统(SUDS)的理论与方法,目前在流域尺度的雨洪模拟管理和保护开发也开始研发与应用。

海绵城市相比LID适用范围更加广阔,从区域水生态环境保护到城市规划区的海绵城市设计及旧区改造均有涉及。借鉴国际上低影响开发建设模式的成功经验,并吸纳了我国相关政策法规的要求和低影响开发雨水系统的工程实践经验,适用于以下三个方面:一是指导海绵城市建设各层级规划编制过程中低影响开发内容的落实;二是指导新建、改建、扩建项目配套建设低影响开发设施的设计、实施与维护管理;三是指导城市规划、排水、道路交通、园林等有关部门指导和监督海绵城市建设有关工作⑦。

海绵城市视角下的村镇广场景观空间环境的问题

课题组在2013~2014年间对河北周边村镇广场进行实地调研,对城镇级综合型广场、乡级主题型广场和村级休闲型广场进行专项研究,从促进或阻碍海绵因子、功能因子、文化因子层面定量统计,分析满意度。调研发现,城镇级、乡级综合型广场景观的整体满意度最高,文化代表性强,能够凸显城镇地域特色。然而,在城镇及乡村的海绵城市建设以及海绵文化的传播还尚未全面展开,还存在以下不足:

广场下垫面结构及排水方式引起的积水与水污染问题。广场是城镇公共空间的重要组成部分,传统的城市管网排水系统在广场下垫面结构中处于主导地位并大量存在,随着城镇化进程的加快,村镇广场建设量也不断增加,使得村镇的不透水下垫面激增、径流量加大、城郊村镇内涝及污染不断加重。常见的解决方法是扩大排水管径,增加泵站数量及排水能力来避免内涝,然而,建设经验表明这并不能从根本上解决洪水及水污染问题。调研发现,由于建设规格及排水系统较为完善,城镇、乡级的主要广场内部较少发生内涝及水污染,然而途径广场内部的污水及雨水更多地汇集到广场周围的道路及低洼地段。村级广场问题较多,由于排水管道陈旧,施工工艺较差,部分村级广场成为雨季内涝高发地段,有些地面铺装工艺差,出现缺口、内陷、剥落等问题,加剧了径流污染及内涝问题。

绿化植被(透水下垫面)面积不足或单一,夏季缺少遮荫场所。目前国内并没有对村镇广场的绿化率划定统一标准,《城市绿化规划建设指标的规定》(1994)中规定城市绿化覆盖率为不少于35%。非园林城市的广场建设也主要以此作为标准进行开发建设。传统的城市广场绿化设计是以满足广场的各类功能需求为目的的,适当运用园林小品和硬质铺装等园林手段,最终形成美观、实用的广场环境。然而作为透水下垫面的广场绿化植被对雨水的滞留有重要作用,将靠近广场硬质区的绿化做下沉式处理可以有效地吸收、过滤与滞留雨水。调研发现,大部分的村镇广场没有考虑这一问题,许多绿化区周围用不透水石材围合起来作为座椅供人使用,导致雨季大量雨水无法排入绿化池内,加大径流量。此外,绿化面积不足也是广场的主要问题。

广场设施功能单一或缺乏维护。村镇广场是公共设施的主要承载空间。公共设施不仅能够为市民创造出愉悦感、快乐感以及对村镇生活的思考,而且能够促进人与人的接触和交流。一方面展现了村镇的文化和历史,一方面也能激发人们参与意识、创造力和想象力。调研发现,村镇广场设施普遍存在一体化设计、功能单一或缺乏维护的问题,设施满意度最低,人们普遍认为不方便,可休息的地方太少。

海绵生态文化的普世性不足,应加大宣传力度。“海绵城市”的生态文化理念在我国行业内部刚刚兴起,社会大众对海绵生态文化认知度不高,对其恢复生态环境、改善城市水资源问题的积极作用并不了解。调研发现,大众对城市内涝与水污染问题的解决途径尚以传统的排水设施不足或缺乏为主,而对新兴的雨水滞留、雨水回用、雨水景观等设计理念不了解。因此在海绵城市建设过程中,应着重加大海绵生态文化的宣传力度,使雨水文化口口相传,提高社会各界的生态文化意识。

海绵型村镇广场景观空间优化设计思路

海绵型村镇广场景观空间优化设计构架。海绵型村镇广场景观优化不应仅限于雨水景观的优化设计,还应同时考虑植被、场地、材料、文化及教育等整体景观环境的优化与提升。根据美国可持续景观评价标准、我国生态景观建设标准等,提出建设可持续的海绵型村镇广场景观空间优化设计构架:第一步,优化设计前评估,对场地内部水文、植被、群落生境、材料与文化进行系统评估,确定场地需要保留与改造的区域,同时增设公众参与设计环节,对场地中功能设施及景观环境进行综合评估。第二步,用地适宜性分析,根据场地自然、人文与现状条件,结合地域特点确定场地适宜建设区、较适宜建设区及不适宜建设区。第三步,优化设计目标,以建设海绵城市、美丽乡村为总体目标定位,侧重生态与人文两方面解决现存问题,以达到可持续的广场景观目标。第四步,优化目标分解,将总体目标分解为五个方面:水生态系统改善,可从雨水景观设计方法解决;植被、土壤及群落生境改善,可从植被生境修复设计解决;场地设计侧重功能优化与完善;材料生态化可应用新能源、可再生及本土化材料来完善;文化及环境教育需重视生态意识及文化保护在场地优化中的要义。第五步,施工及运营维护机制,需要考虑场地优化建设中应加强控制污染及使用可再生能源的问题。

海绵型村镇广场雨水景观设计途径。以维持与恢复水文生态本底为目标定位的海绵型村镇广场景观,在设计构架上应加强雨水设施与景观要素之间的衔接与完善,将海绵生态文化理念融入广场文化理念中,使人们在广场景观环境中更加舒适、愉悦地体验自然魅力与人类智慧的交融。海绵型村镇广场雨水景观设计途径:第一步,用地适宜性分析。第二步,按照我国《海绵城市建设指南》中对我国各地区年径流量控制率的规定,制定海绵型村镇广场雨水景观优化目标。第三步,雨水系统设计。根据现场具体情况,确定水文与气象,测定雨水的体积来管理现场。第四步,典型现存设计选项。根据测定雨水的体积与现状条件选择雨水设施来进行现场设计,从场地源头开始对雨水进行管理,可将雨水渗透/滞留设施、雨水径流传输设施、雨水调蓄设施通过任意组合来达到设计目标。第五步,雨水设施景观化设计。雨水设施景观化是海绵型村镇广场景观优化设计的关键,可通过雨水设施功能多元化、雨水植被设计景园化以及海绵生态文化地域化的设计策略来实现。

海绵型村镇广场景观空间优化设计策略

雨水设施功能多元化。村镇广场中的雨水渗透/滞留设施在满足雨水径流就地渗透/滞留的功能以外,还可结合城市广场的游憩空间、场地边界绿化带、停车场绿化带、情景化铺装来实现丰富的广场景观品质。村镇广场中的雨水径流传输主要通过明渠流与漫地流的方式来实现,设施主要由植草沟、雨水管渠等构成。广场中的雨水传输设施可具备分割空间场地、景观雕塑、游憩设施等多种功能来满足人们的户外活动需求。村镇广场的雨水调蓄设施位于雨水径流汇集的末端,为多功能调蓄设施。当村镇发生强降雨或防洪排涝有较高需求时,可作为雨水径流调蓄池,有效减低雨水径流,减轻村镇防洪压力。雨水调蓄设施平时可作为下沉广场提供多种游憩功能供人适用。

雨水植被设计景园化。在我国,现代村镇广场的植被设计主要以学习西方广场的现代造景手法为主,以几何形式的排列组合来配合场地道路与活动场地,或以群落式的布置方式作为场地集中绿地的体现,此外,每逢国家节日村镇大型花坛蜂拥而至,展出结束,花已凋零。这些与我国传统的天人合一、因借自然的园林植被设计手法有很大差异。与传统广场旱地植被不同的是,雨水植被可有效净化与降低雨水径流中的污染物,削减雨水总径流及峰值流量,具备重要的生态功能与美学价值。目前国内外学者对于雨水植被类型、组合方式、地域特性以及净化效果均有较为深入的研究,然而,在雨水植被的景观环境营造中涉及尚少。笔者认为海绵型村镇广场的植被设计应采用低维护、低成本的本土植被,借鉴我国传统园林的造园手法,使场地中雨水植被与旱地植被巧妙融合,创造优雅怡人的景园效果。

海绵生态文化地域化。海绵生态文化是城市回归自然本真的一种体现,是当前环境治理、城镇开发与改造的精神动力。海绵生态文化是我国海绵城市建设进程中的核心文化理念,在学术界与业界已得到广泛关注,调研发现人们对新兴的海绵城市、雨水景观等设计文化理念知之甚少,对村镇水污染与内涝治理尚停留在依赖城市排水设施的基础上,因此在村镇建设中宣扬海绵生态文化理念,提高大众的生态意识尤为迫切。海绵生态文化的传播应体现地域性的特点,在我国不同地域的村镇广场具备风格各异的水文与地形特征,根据不同地域类型的村镇广场来划分不同的海绵生态文化分区,可以加深大众对海绵生态文化的认知度与理解力,对村镇广场的独特性与多样性有一定的推动意义。

结语

我国的“海绵城市”理论是在吸收借鉴国外雨洪理念基础上逐步发展起来的,2014年《海绵城市建设技术指南》的提出将海绵城市理论与建设实施提高到国家战略规划高度,对我国解决城镇化与资源环境协调发展实现城市永续目标有里程碑式战略意义。本文通过对河北村镇广场进行专题调研,梳理现存问题,提出建设海绵型村镇广场景观设计思路与构架,对村镇广场雨水景观化途径与策略展开详细讨论。目前,我国的雨洪景观理念与实践尚属起步阶段,还存在水文数据不透明、雨洪径流模拟与计算技术滞后、项目落地阻力大等问题,需要不断积累实践经验,提高本土雨洪景观理论与技术能力,加大海绵生态文化传播力度,早日实现我国海绵城市开发建设的良性发展目标。

(作者分别为天津大学仁爱学院建筑系博士研究生、讲师,河北工业大学建筑与艺术设计学院博士研究生、讲师;本文系2014年底河北省社会科学发展研究课题“新型城镇化背景下河北省农村社区生态规划策略研究”阶段性成果,项目编号:2014040707)

【注释】

①⑦住房城乡建设部:《海绵城市建设技术指南―低影响开发雨水系统构建(试行)》,2014年10月。

②车伍,张{,赵杨:“我国排水防涝及海绵城市建设中若干问题分析”,《建设科技》,2015年第1期。

③苏义敬,王思思,车伍等:“基于‘海绵城市’理念的下沉式绿地优化设计”,《南方建筑》,2014年第3期,第39~43页。

④王建龙,车伍,易红星:“基于低影响开发的雨水管理模型研究及进展”,《中国给水排水》,2010年第9期,第50~54页。

⑤莫琳,俞孔坚:“构建城市绿色海绵―生态雨洪调蓄系统规划研究”,《城市发展研究》,2012年第5期,第4~8页。

第2篇:海绵城市目前存在的问题范文

关键词:海绵城市;径流系数;种植阳台;原位收集;透水铺装

城市化是我国社会全面发展的重要推动力,然而高强度、高密集的城市土地改变了原有的生态系统,破坏了原有的自然水文循环机制[1],导致城市大雨内涝、水环境污染加剧、水生态系统退化等一系列水问题日益严重。为解决上述问题,我国提出“海绵城市”理念,住建部于2014年10月《海绵城市建设技术指南》,2015年10月国务院再次印发《关于推荐海绵城市建设的指导意见》,海绵城市顶层设计基本完成。目前,海绵城市试点城市已公布两期,多个省份也陆续出台推进海绵城市建设实施意见[2]。但是由于海绵城市在国内处于起步和探索阶段,关于海绵城市的内涵以及如何因地制宜开展海绵城市建设仍存在较多的争议,需要结合实际建设进一步探讨和研究。给排水系统是海绵城市规划建设中不可缺少的部分,设计作为城市建设的先行者,应根据实际工程项目特点,因地制宜、避免设计教条化。本文以南宁某高层建筑为例,把“海绵城市”的设计理念巧妙、合理地应用到建筑中去,探讨“海绵城市”设计中存在的问题,并提出安全的排水建议。

1项目概况

本项目位于邕江南岸的南宁市五象新区,是邕宁区近期开发建设的重点项目,该建筑为27层办公楼,建筑设计以注重人和自然的和谐统一,将传统的平面绿化布置变为立体绿化布置,中间办公区采用退台形式,在退台的最由植物环绕,整个建筑的立面如“花的瀑布”。在海绵城市总体规划确定的建设目标指导下,根据建筑用地分类和特点进行分类分解,制定项目降雨径流总量控制目标,确保场地设施安全,尊重自然、顺应自然,因地制宜地结合项目景观,做到低成本、高利用、易维护的海绵城市设计成果。本项目海绵城市设施包括雨水调蓄和雨水利用。雨水调蓄主要有室外雨水收集处理一体化模块,室内有敞开的露台雨水收集。雨水再利用有两方面:室外雨水收集处理一体化模块处理后的水作为绿化用水,室内有复合过滤器处理后的水作为阳台绿化用水。该项目海绵城市设计内容包括:室外雨水收集和利用系统;利用退台式种植阳台的涵水纳水功能,对种植阳台雨水进行原位收集,就近利用;采用透水铺装等。

2设计实例分析

2.1室外雨水收集和利用系统

查找南宁市降雨资料,本项目设计是以年径流总量控制率不低于80%为控制目标,设计日降雨量为33.4mm。由于项目地势北高南底,天然存在1.7米的落差,地下室顶板边线距离用地红线仅3米,地下室顶板根据地势有顺势落差,让雨水汇集到项目最低点,在此处设置有效容积为260m3的雨水蓄水模块,该模块集雨水收集、净化、存储、利用于一体,施工方便,应用广泛。

2.2种植阳台雨水原位收集和利用系统

根据该建筑的退台式种植阳台特点,利用种植阳台的涵水、纳水功能,设计时既要保证雨天排水顺畅,又要对种植阳台雨水进行合理收集再利用。由于退台阳台为二层一退,相邻的两个阳台的高差为7.4m,充分利用这一高差,对上二层阳台雨水进行收集,用于本层阳台绿化用水。在每层种植阳台处设置一个环保雨水口,内设环保截污框,并在相邻覆土层内设置雨水复合过滤器,环保截污框可从雨水口口部抽出进行清掏,初期雨水先经过环保雨水口进行雨水预处理,去除雨水中携带大颗粒悬浮物,然后进入相邻的复合过滤器,该复合过滤器可由厂家进行定制,集雨水过滤、收集为一体,过滤器内部分容积充填一定粒径砾石等填料,部分容积用于收集处理后雨水,出水管接至下二层的绿化用水管。种植阳台的雨水设计真正做到原位收集,就近利用,利用重力水头满足绿化用水需要,无机械动力费用。项目所设计的种植阳台雨水收集系统剖面图如图1所示。

2.3采用透水铺装

透水铺装是指采用透水性良好的具有空隙的材料铺设路面,雨水能够进入铺装层面下部结构的内部,通过具有储水能力的基层下渗到土基,使雨水还原于地下并净化水质,与此同时降低地表径流量[3]。本项目采用透水铺装路面用以提高道路水体自净能力,采用透水铺装的形式有以下几种:(1)非机动车停车位、室外停车场采用透水沥青混合料材料;(2)建筑周围车行道主道采用透水性水泥混凝土材料,人行道采用透水性路面砖铺设;(3)建筑周围花园中采用鹅卵石、碎石及嵌草铺装等。通过透水铺装,路面的雨水可渗透到路基或是周围的土壤中加以储存,排水流入城市管网或蓄水系统。透水铺装可以降低综合雨量径流系数,是“构建海绵城市”的有效措施,因此在工程设计中应用广泛。

3设计中存在的问题及争议

3.1径流系数理论计算值与实际有偏差

城市化的重要特征之一,就是原有的自然植被不断被建筑物及非透水性硬化地面所取代,从而改变了自然土壤植被及下垫层的天然可渗透属性。径流系数是径流量与降雨量的比值,该值应该是小于1。规范中对不同种类汇水面的径流系数规定如下:地下建筑覆土绿地(覆土厚度≥500mm)准值为0.15;地下建筑覆土绿地(覆土厚度<500mm)准值为0.30-0.40、透水铺装地面准值为0.08-0.45。尽管该项目按照现有的设计规范及技术指南选择、计算径流系数,但合规不合理,本项目的特殊性引出下述问题。由于项目地下室已达到用地红线内允许的最大用地面积(地下室连线距离用地红线3.1-6.2米),地下室面积为总用地面积的84%。也就是说红线内有84%的面积变成不可渗透。该项目按照现有的规定计算出的综合径流系数为0.51197,约为48.8%的水量可渗透至地下,即16%的可渗透面积要渗透48.8%的降水量。如果把渗透系数看成:1-准(径流系数),渗透系数值是不可能大于1,该项目的渗透系数接近于3,明显与实际不符。事实上,分析得出规范中的径流系数应该是覆土层内水量未饱和之前径流系数,随着降雨量的增大,地下建筑的覆土层内水分饱和,雨量径流系数将不断增大,最终接近屋面的径流系数。换从极限考虑,红线范围内都是地下室,按照现有技术指南上的径流系数选择、计算,只要保证地下室顶板上方有一定覆土用于绿地或采用透水铺装就能降低综合雨量径流系数,近一半的雨水可以渗透至地下。问题是整个都是非透水的地下室顶板隔断,雨水如何渗透。地下室顶板上方的绿地或透水铺装只不过是一种障眼法,根本问题是地下室顶板的非透水性硬化改变了原有自然土壤植被的可渗透性,根据现有的设计指南计算出的径流系数明显偏小。设计中有条件时适当放大蓄水池的容积,尽量减少洪峰流量,为场区排水留有安全余地。

3.2通过透水铺装降低径流系数条件有限

根据海绵城市透水铺装的定义,透水性铺装要求铺装面层结构具有较好的渗透性能,同时透水铺装下面的基层结构也要有相应的透水性,当基层下的土壤透水能力有限或基层条件不允许下渗时(如不透水顶板等),也可以在基层中埋设排水管将水排出。一般常用的透水铺装结构从上到下依次为:60-80mm厚的透水面、20-30mm厚的透水找平层、100-150mm厚的透水基层、150-200mm厚的透水底基层、土基。透水铺装可以快速渗透表面雨水,进而渗透至土基,多余的雨水由PVC排水管收集,排入周围雨水管渠。规范定义的径流量指降落到地面的雨水,由地面和地下汇流到管渠至收纳水体的流量总称。土基上的排水管和地下室顶板上的排水层的排水量实际为透水铺装间接的径流量而非渗透水量,透水铺装的径流系数应取决于土地透水能力。可见透水铺装径流系数取值要综合考虑其应用场合,地下室顶板上方透水铺装的径流系数不能简单的按照规范进行选择计算,设计人员通过透水铺装降低径流系数条件有限。

4结论

尽管“海绵城市”的设计理念大家早已耳熟能详,但实际工程项目各有特色,如何把这简单的设计理念巧妙合理地应用到建筑中去,形成经济、实用、美观的“海绵城市”设计成果,不断完善给排水基础设施,在提高水资源利用率的同时,实现“小雨不积水”“大雨不内涝”的排水目标,是每个设计人员应该考虑的重点内容。同时国家法律法规应根据海绵城市实施过程中出现的问题逐步完善,做好顶层设计的研究,相关海绵城市的产品也应日趋更新和改进,三者同步进行才能保证海绵城市从理论到实际的合理转变。

参考文献

[1]刘文,陈卫平,彭驰.城市雨洪管理低影响开发技术研究与利用进展[J].应用生态学报,2015,26(6):1901-1912.

[2]宋芳晓,张海荣.我国海绵城市建设管理的问题和策略探析[J].城市发展研究,2016,23(10):99-104.

第3篇:海绵城市目前存在的问题范文

关键词:海绵城市;城市小区;景观改造

我国的部分城市在发展的初始阶段,忽略了对环境的保护问题,没有重视绿化的面积,随着时间推移,这些问题暴露了出来。为了改善人民群众的生存环境,“海绵城市”的理念诞生了[1]。

一、海绵城市的概念

由于城市环境的日益恶化,为了解决洪涝问题,走生态优先、绿色发展之路,我国制定了“建设海绵城市”这一目标,并大力推广海绵城市的理念。海绵城市的理念具体就是:用景观作为生态基础设施的载体,利用景观设计和雨水收集系统来解决洪涝问题,海绵城市的核心,就是要让人们可以将城市的生活与生态环境结合在一起[2]。建设海绵城市的任务就是要改善人们的生存环境、提高生活的质量、解决城市的洪涝问题,让城市成为人们的宜居之地,让小区成为人们快乐生活的最佳选择。

二、工程概况

深圳位于我国的华南地区,属于亚热带季风性气候。降雨多发生在夏季,并且雨量特别集中,占到全年降雨量的75%以上,因此也容易出现洪涝灾害。该城市基于海绵城市的理念,建设了包括改造公共场所项目、改造排水项目、改造老旧街道项目、改造小区园林景观项目等100多个试点项目。本文将专门根据这些项目中的改造小区园林景观项目,探讨和研究基于海绵城市理念改造城市小区园林景观的方法。通过对深圳中某个小区的调研分析,发现该小区中存在着大量的问题,缺少绿化景观、排水系统整体压力过大、道路的渗透性不佳、路面硬化过多、循环水池系统运转异常等问题严重影响人们的日常生活[3]。因此,我们要基于海绵城市这一理念,对该小区存在的问题提出改造方案,从而提升该小区居民的生活质量,同时解决该小区主要的排水与绿化的问题,努力打造一个环境优美的社区,为小区的居民提供一个舒适的生活空间。

三、海绵城市的具体改造方案

针对小区内的排水问题,可以减小排水管道的压力。根据小区的排水系统施工图,该小区的西、南两侧各有一根主要排水管道,其他的支管道都是汇集到主管道,实现统一排水,基本承担了该小区大面积的排水需求,致使主管道的排水压力过大。目前该小区的南侧有一定范围绿地,并且地势相对较低。为了缓解主管道的排水压力,可以将小区南侧的绿地建设成为人工湿地,由于地势比较低,可以将一部分管道的水导入南侧的人工湿地中。这样不仅可以分担排水的压力,还可以实现雨水的循环利用。人工湿地还具有储水净化的功能,使这块绿地拥有了海绵的功能[4]。针对小区内的绿化问题,可以在小区内部道路的周围增加绿化面积。在增加绿化面积的同时,设置与小区岛屿纵向坡度一样的植草沟。这样就可以让路面的雨水顺着道路旁边的排水沟,进入植草沟当中。再让植草沟的底端连接到雨水花园,这样一部分雨水会被植草沟的土壤吸收,没有吸收的雨水,也可以进入雨水花园当中。这种植草沟的设计,不仅增加了小区的绿化面积,还可以及时疏导路面上的积水,并且最后一部分雨水会进入雨水花园中,提高了雨水的利用率与收集率[5-6]。针对该小区内人行道路的渗透性不佳的问题,可以将目前的人行道路直接换成渗透性比较好的材料,比如透水混凝土和生态砖,避免积水长时间停留在人行道路上,对人们的日常出行造成影响。砖石的路面结构是有一定的缝隙的,雨水可以顺着缝隙流入土壤当中,也就不会出现长时间积水的情况。该小区的路面硬化区域,主要集中在小区南侧的健身器材区。针对路面硬化过多的问题,可以将部分路面材料换成塑胶铺装材料。塑胶铺装材料,不仅有一定的弹性,而且透水性也非常不错,如此一来也就保证了健身器材区不会出现积水的现象,也提高了小区居民在健身器材区活动锻炼的安全性。针对小区的循环水池系统运转异常问题,经调查发现,是由于该小区建设时间比较久远,小区内的循环水池系统长时间没有检查与维修,整个循环水池系统已经出现了明显老化。所以,针对循环水池系统只能进行整体改造,来改善小区居民的生活质量。除了上述针对小区现有的问题提出的改造措施以外,还可以将小区周围的道路两侧改造成生物滞留区。生物滞留区的作用是可以将道路上的积水通过排水孔进行统一的收集处理,一部分雨水直接进入土壤,另一部分直接进入排水管道中。这样不仅能够缓解雨季时的排水压力,避免产生洪涝灾害,还可以对路边绿化地进行灌溉。

四、主要设施的海绵化改造

(一)人工湿地

人工湿地是一种净化功能非常强的绿化设施,可以将雨水进行净化处理。根据该小区的状况与地理情况,本次改造将人工湿地建设在该小区的南侧。人工湿地的建设不仅可以增加该小区的绿化面积,还缓解了该小区的排水压力,更实现了对该小区雨水的二次利用。人工湿地不仅能够对水进行净化,还能改善周围的环境。人工湿地可以规划建设观花、观叶等生态景观,还可以设计群落丰富的多层立体景观、四季变化的景色,从而进一步提高居民生活的质量。

(二)水量调节估算

该小区在西、南两侧各有一个主要排水管道,因此可以在小区的南侧、地势比较低、有一部分绿植的位置建设两个人工湿地,对应西、南两侧的两根主要排水管道,实现排水的分流,缓解这两条主要排水管道的排水压力。在雨量比较小的时候,还可以直接将雨水引入人工湿地当中,在人工湿地当中就能实现对少量雨水的净化。在雨量比较大的时候,雨水还能通过分流井中的管道与溢流管排出。还有如果遭遇了较强降水天气,还可以通过人工湿地调整小区的储水量,将雨水及时分流,不让排水管道产生过大的压力,这样可以减少小区内的积水,降低小区出现洪涝现象的概率[7]。本次设计的人工湿地深为2.5m,预计可以储存的雨水量为11000m3。

(三)人工湿地水位标准

一般情况下,人工湿地的水位在经历较强雨水天气后,水位会处于一种大于正常水位的非常规状态,这是一种正常的现象,人工湿地内的水位会随着时间逐渐回归正常。因为人工湿地的雨水会渗透、蒸发与分流,慢慢地人工湿地的水位就会回归到正常的水位。如果出现了比较干旱的情况,也可以通过补水系统为人工湿地进行补水,实现水量的动态调节[8]。1.人工湿地结构规划人工湿地一般情况下由以下区域组成,分别为:稳定塘、水汇集区、水分配区。所有聚集的雨水都会首先进入稳定塘之中,之后经过投水墙,慢慢渗透进入水分配区。2.其他区域为了提高水的渗透性与流动性,要将人工湿地的水分配区的底部设置成一个斜面,还可以在透水强的前面布置一层火山岩坝,可以提高对雨水的净化效率。

(四)植草沟改造

植草沟能够提高雨水的渗透性,还可以迅速汇集雨水,所以植草沟要尽可能地遍布整个小区内部的所有道路附近。在小区的绿地附近也要布置植草沟,来提升小区园林景观储存雨水的能力。植草沟还可以与雨水花园一起构建成小区的排水体系[9]。

(五)雨水花园

雨水花园的作用是汇集并存储由植草沟引来的雨水与积水,可以将雨水花园建设在小区内部道路的周围。雨水花园有着出色的蓄水能力与净化雨水的能力,这些主要是依靠组成雨水花园的土壤和植被实现的。雨水花园还可以构建生物栖息地,能够有效地缓解热岛效应,还能为小区的园林景观创造微型的生态环境[10]。

(六)透水铺装路面

砾石铺装路面、透水砖铺装路面、透水混凝土铺装路面、草石块铺装路面等,都是比较常见的透水铺装路面。透水铺装路面的功能就是避免人行道路上产生积水,影响居民的正常出行。透水铺装路面是让水通过铺装路面的缝隙渗透到地下,从而实现路面上不会产生积水的目的。在本次小区的改造中,将小区内部的道路与停车场的铺面都设计成了透水铺装路面,使用透水砖进行路面的铺装,有效降低了小区内出现积水的可能性。

五、结语

第4篇:海绵城市目前存在的问题范文

关键词:城市内涝;现状;存在问题;对策

在今年六、七月份连续出现的几轮强降雨过程中,随州同北京、武汉等城市一样,出现了严重的内涝。特别是2011年7月26日晚,随州城区普降暴雨,城区包括舜井大道、青年路在内的多条道路严重积水,以往鲜亮的城市在瞬间变成“水城”,交通中断、出行不便、财产损失,各种问题逐步显现。查阅往年资料发现,近年来随州内涝问题屡有发生,严重影响了居民日常生活和工作。在这篇文章中重点分析了当前随州城市排水系统的现状、弊端以及通过借鉴国内外优秀的城市排水系统提出了一些建议。

1 随州市城区排水现状

1.1排水系统现状

随州市城区人口48万人,建成区面积约48km2。随州自古有“三山拱卫,两水入城”之称。目前,随州市城市排水管理机构主要是排水管理处,其主要工作职责是负责城区排水排渍,排水设备设施的新建和维护管理,参与提出和制定城市排水事业近、远期规划。旧城区排水管网主要是合流制,城东新区及部分小区新建了雨、污分流管道,但部分片区最终汇入雨水干管,还是雨污合流。城区形成了一套雨污合流的排水系统,雨污水均依地形地势就近排入管道或渠沟,污水部分进入望城岗污水处理厂,雨水最终汇入瘚水、府河及涢水。

城区排水系统分为区域,即明珠渠排水区、花溪河排水区、护城河排水区、漅丝厂冲沟排水区、厥水以西排水区、涢水以北排水区、府河以南排水区。目前城区已建成排水沟方沟10800m,泵站8处,闸门2处,排水渠1082m,管网226176m,内河道16180m 。

随州城区排水现状存在的主要问题:(1)没有统一的污水处理系统,府河水质污染严重;(2)城市部分管渠排水不畅,每遇暴雨,城市积水严重,易涝点分布较多;(3)排水体制不健全,大量污水没有纳入城区污水管道系统,对排污体制及管理造成混乱。

1.2近年来内涝情况

1.2.1近期国内几大城市内涝情况

今年以来,南方多个城市相继因暴雨发生严重内涝的情况,以往鲜亮的城市在瞬间变成“水城”,交通中断、出行不便、财产损失,各种问题逐步显现,暴露了一个个看似实现了“现代化”的城市在城市排水系统的规划设计、建设管理等方面的严重落后,这也让一度埋在地下的城市排水系统问题浮出水面。

北京——暴雨致北京多处积水交通瘫痪,内涝再度拷问城市

2011年6月23日下午,北京遭遇入夏以来最雨,局地降雨量超过100毫米,达到百年一遇标准。由于降雨正值交通晚高峰,导致多条环路及主干道积水拥堵,地铁部分站点停运。有网友调侃称,整个北京成为“积水潭”。

武汉——排水系统口径“落伍”

2011年6月以来,暴雨连降江城,每一次降雨都导致武汉发生内涝,内涝在6月18日到达顶峰。《六月到武汉去看海,在武大操场游泳,坐公交冲锋舟》等多篇反映大雨导致城市内涝的帖子引来网民的“围观”。作为一座老城,武汉很早就有了地下排水系统,随着城市不断发展,这种标准已不能适应今天城市发展的需要,如管网、箱涵等排水系统的口径还是按照“一年一遇”的标准建的。

1.2.2近年来随州内涝情况

2010年7月17日凌晨2时左右,随州城区下起特大暴雨,大暴雨使随州城区发生内涝,城区、乡镇镇区普遍进水,有的地方交通中断。……2010年7月16日晚至17日晨,广水市出现历史罕见的特大暴雨,多个地区降水量在200毫米以上,引发严重洪涝灾害。应广大片城区被水淹没。广办东河、西河两岸全部积水,应山河两岸被水淹没,城区西部大片城区居民一楼被水淹没,居民均由驻广部队冲锋舟救出……

1.3内涝发生的原因分析

通过对内涝现象的分析,我认为城市排水系统脆弱是内涝发生的直接原因,排水系统问题又主要包括排水管网建设和排水管网管护两方面的“历史欠账”:一方面是管网建设缺乏科学规划和系统布局,城市排水系统不能与城市各方面发展规划配套,导致排水能力滞后于城市化进程。目前国内许多城市排水管道不成系统,部分管线管径不合理,雨水管径普遍偏小,过水能力不足。在国内,排水管沟直径超过3米的几乎没有,而在一些国家,排水沟可以跑汽车。另一方面是排水管网的管护不到位,很多城市对污水排放管理不严,居民生活和餐馆污水任意排放,导致管渠淤积严重,过水能力得不到充分利用,此外管网老化、排水管道被占压问题也比较普遍。

地面雨水渗透能力差也是发生城市内涝的原因之一。当前各个城市的地面都被大面积硬化,导致城市地面的渗水能力越来越差。正常情况下,当雨水降落到地面时,土壤会像海绵一样不断的吸收雨水并储存,专家把这一过程称为“海绵效应”。但硬化的地面就像铺在土壤这块海绵上的有机薄膜,降水只能流淌其上,而无法内部吸收,因此一旦雨量较大就容易形成城市内涝。

据初步估计,随州城区超过70%的路面被混凝土、沥青等不透水材料覆盖,雨水根本无法渗透,从而导致随州近年来内涝问题严重。

主城区人口负载严重也是城市内涝不可以忽略的另一原因。虽然很多城市已经意识到了排水问题的严重性并加大了投入,但由于城区人口基数大,排水配套设施依然无法满足人口负荷。以北京为例,从2002年到2009年,城市排水管道长度增加了3174公里,8年间增长了51.44%,同期人口增加了23.33%。但是从人均占有排水管道长度来看,2009年只有0.53米,和发达国家人均占有长度超过4米相比仍有较大差距。

第5篇:海绵城市目前存在的问题范文

一、城市园林绿化的重要意义

随着社会的不断发展进步,环境问题成为社会发展的重要问题。而城市园林绿化是城市规划发展的主要组成部分,她有利于改善城市环境、绿化美化城市,同时在提高人们生活质量上也有着明显的作用。园林绿化能够体现和谐美好的城市建设与发展。一个良好的城市园林绿化能够为城市居民带来一个恬静、舒适、美化的生活环境,给人民创造一个最适合人类生存的美好家园。

二、当前我市城市园林绿化存在的问题

1、我市《当阳市城市绿地系统规划(2011-2020)》执行有偏差。按照《当阳市城市绿地系统规划(2011-2020)》规划,至2020年,我市绿地率、绿化覆盖率、人均公园绿地面积分别达到36%、41%、12.64平方米。规划建成综合公园、社区公园、带状公园、儿童公园、名胜古迹公园、时尚主题公园、街头游园等多种类型的城市公园五个中类(市级综合公园、社区公园、专类公园、带状公园、街旁绿地)共21个,新建14个、改扩建现有公园7个、街旁绿地18处,公园总面积为278公顷。建成市区3条绿道系统:1号线(滨水带状绿地)当阳一桥、二桥及沮河两岸的临沮公园、沮北公园形成的环形的绿化带;2号线(历史文化展示线):南北贯穿市中心,南部沿长坂西路以及子龙路,过当阳一桥,北部沿车站路接五七长支流沿河景观;3号线,沿环城东路经当阳二桥,北部连绿道2号线,南部连环城南路。截止目前,我市建成区绿地总面积747.31公顷,覆盖面积889.52公顷 ,公园绿地面积 189.38公顷,建成区绿地率、绿化覆盖率、人均公园绿地面积分别为31.06%、36.14%、10.01平方米.规划中的社区公园(坝陵公园、纺织公园、岩屋庙公园等)、专类公园(当阳儿童公园、玉阳儿童公园)、带状公园(五七公园、沮河青春公园、长渠公园、金沙公园)尚未新建。部分扩建公园(翼德公园、五七一零公园、城南公园、关陵名胜古迹公园)也尚未实施。绿道1号线目前尚未完工。2号、3号线尚未实施。

2、养护管理有难度。一是城区挖掘、占用绿地随意性大,未实施占补平衡;二是占绿、毁绿行为时有发生,但取证处罚难,绿化成果遭破坏。三是人员经费投入不足,养护管理不能做到全域精细化。2019年,我市因企业、国家建设开设出入口16处,移植树木1200余株,占用绿地 3000余平方米。绿地内倾倒垃圾、行人踩踏、砍伐树木的事件时有发生。且近年来绿化养护经费、人员位随着绿地面积的增加未相应增加,造成人员不足,养护投入低,部分新设施、新技术因造价高,在养护中尚未推广(如草坪修剪车、多功能修剪作业车、生物农药等),绿地景观效果难以达到新境界。

三、加快城市园林发展的思路

1、编制新一轮的《当阳市城市绿地系统规划》。结合前一轮规划实际执行情况,综合考虑建设生态宜居城市的要求 ,启动编制《当阳市城市绿地系统规划2021-2030》,并在十四五期间严格实施。

2、合理利用现有资源,营造活力、宜人的绿色开放空间。构建多类型、多层次的城市公共绿色空间。依托现有城市公园、河道、风景名胜区,按照300-500米出行半径需求,布局公园、广场。在市区新(改、扩)建部分公园,确保市民出行步行300-500米能到达公园。对沿河、风景名胜区道路进行合理绿化,形成绿道系统(玉泉河、百里长渠、五七长渠、关陵路等),绿道要形成自行车、步行道,构成城市慢行空间,同时也成为城市景观风貌道路。

3、加强城市自然生态保护利用。对城市现有水系(沮河、五七长渠、百里长渠、玉泉河)加强保护利用。水是城市的灵魂。城市的水系是自然生态的一部分。依托城市水系,建成风景宜人的水系景观廊道系统,既治理了河道,又美化了环境。进一步加强对沮河湿地公园、熊家山湿地公园的规划和开发,形成特色景观。

第6篇:海绵城市目前存在的问题范文

一、相关概念阐述

1.植物园的涵义

植物园这一称谓是伴随近代欧洲植物学的兴起而产生的一个专业术语,就我国来说,植物园这一称谓实际上是一个外来的术语。这一术语产生以后,在世界各地产生了不同的解释和含义。虽然人们对其含义和解释不尽相同,当前对其定义的认同中,由国际植物园保护组织提出的:“拥有活植物收集区、并对收集区内的植物进行记录管理、使之可用于科学研巧、保护、展示和教育的机构。”这一定义最为受到人们的认同。根据这一定义,我们可以看出,植物园实际上具有非常丰富的内涵,是集公益性、科普性、艺术性、以及科学性等多重属性于一身的一种准研究机构。

2.海绵城市概述

海绵城市指的是城市能够像海绵一样,在应对自然灾害和适应环境变化方面具有良好的“水资源弹性”,换言之就是在下雨时能够蓄水、集水、净水、渗水,并在需要的时候将蓄、集、净化的水资源释放并进行利用的雨洪管理理念。前国家住建部副部长仇保兴在《海绵城市(LID)的内涵、途径与展望》一文中指出:“海绵城市的本质是改变传统城市建设理念,实现与资源环境的协调和发展”。按照海绵城市的内涵和理念,其建设主要突出三个特征,一是保护原有的水生态系统;二是对已被破坏的水生态加以修复;三是采取低影响开发措施建设城市生态环境。海绵城市从本质上来说在于实现人与水生态、水环境、水资源、水循环的和谐共处。

3.集雨型绿地涵义

所谓的集雨型绿地指的是通过因地制宜的规划设计,对雨水利用的相关技术和设施进行合理安排,从而在一定降水量下消纳绿地自身产生的雨水径流,或者聚集一定量的绿地本身范围之外的雨水的绿地类型。简言之,就是通过利用海绵城市的技术使得此类绿地在满足原有绿地基本功能的前提下,强化绿地管控自身范围内以及一定范围外的雨水的能力。从功能上来说,集雨型绿地的功能主要分为三个。一是使得绿地范围内的季节性降水下渗以补偿地下水;二是通过采用低影响开发措施对屋顶以及绿地范围外的道路、广场雨水径流进行收集;三是对蓄存的雨水进行利用。

二、海绵城市系统视角下的集雨型植物园规划设计相关理论探讨

1.植物园的功能定位

首先,综合。植物园的功能从定位上来说主要追求全面性,也即是突出综合。一般来说,在规划设计中,植物园除了要具有收集、引种、展示植物(尤其是湿生、水生植物)这一传统植物园的功能之外,还要具有一定的水资源弹性,能够创造出可以有效平衡枯水期和丰水期带来的景观矛盾的最近似于自然的湿生和水生环境,进而实现植物园内部水资源的收集、净化以及利用。其次,主旨。主旨比较简单,就是在植物园的规划设计之初,根据实际情况确定植物园相应的主题特色园以及主题园组群。就集雨型植物园来说尤其需要注意的是要有专门的区域展示植物在低影响开发设施下的生长状态。最后,其他功能。集雨型植物园的规划设计除了要满足消纳园内一定量的雨水外,还要满足消纳园外一定量的广场和建筑雨水径流的需求,经过院内的低影响开发设施特殊的种植池的净化以后可以对吸收的雨水加以利用。

2.植物园规划原则

首先,低影响原则。植物园的设计最核心的命题在于协调好人与自然水生环境之间的关系。因此,在植物园的规划设计之初,应该对场地的自然状况进行深入的调查 和评估,具体来说植物园规划设计初期要注意场地范围内各项水体,也即是能够及时涵养和渗透水源的区域。而在规划设计后期则要注意因地制宜保护区域内的自然排水特征,在此基础上对园区不同功能需求的区域采取针对性的雨水管理措施。其次,科学性原则。集雨型植物园的科学性主要集中在科学的规划设计、科学的大众植物知识的普及教育,以及科学的植物学研究等方面。其规划设计的科学性原则就是要在规划设计中按照这些要求开展规划设计工作,确保植物园能够满足植物学研究、植物知识科普的需要。再次,艺术性原则。植物园最终是要向公众开放的,因此,要强调游览时的趣味性和观赏性。因此,植物园的规划设计要遵循一定的艺术原则,无论是院内的植物搭配、建筑、各种场地的位置均需要对虚实、疏密等加以考虑,以实现远景、近景的协调。最后,地域性原则。地域性特色则要求植物园规划设计时尽可能考虑当地的文化地域特色,在构景中突出本土特色。例如,本土特色植物,现有建筑等。3.植物园低影响开发措施首先,渗透系统。渗透系统的作用在于引导地表雨水径流向下流动,其主要涉及到地表径流汇集、土壤基质的吸水和透水功能等。因此,在规划设计时要根据场地的现场地勘报告,因地制宜开展渗透系统规划设计。其次,净化系统。植物园对雨水的净化主要是通过生物生态法来实现的,也即是通过人工湿地来实现。根据污水在湿地床中的流动方向,湿地可以分为水平潜流湿地、表流湿地、以及垂直潜流湿地,水平与垂直潜流湿地的净化效果最为明显。再次,传输系统。传输系统所起的作用是将雨水汇集到处理雨水的其他系统设施中。常见的传输系统设施有植被渠、植被沟。此类传输系统相对于传统的混凝土的明、暗渠而言具有成本低、可减缓雨水径流速度的优势。最后,存蓄与回用系统。存蓄与回用系统指的是在丰水期将雨水进行处理和预处理后暂时储存起来,并在之后适时、适地加以回用的系统。存储系统主要分为地上和地下两种,地上主要是可以与屋顶连接的雨水桶,地下主要是大型储水箱体。

三、海绵城市系统视角下的集雨型植物园规划设计案例——两个个集雨型植物园案例简介

1.上海辰山植物园规划设计分析

首先,项目基本概况。辰山植物园地处上海市松江区余山山系中的辰山,因此得名辰山植物园,该园由上海市政府、国家林业局和中国科学院共建,是一座集科研、游赏、科普等功能为一体的综合性植物园,其占地总面积为207公顷,距上海市中心区的距离大约为35公里.其次,植物园的功能定位。在功能定位上辰山植物园突出了综合性原则。植物园整体功能定位比较全面,没有偏向于某一主体功能定位,而是将其定位于游赏、科普、科研为一体的集雨型植物园,功能定位上突出综合性。再次,突出科普性。在植物园的规划设计中,在绿环围绕的中心设计了中心植物专类园区,其中以水生类植物、湿生类植物为专类园区的主要植物,同时也是辰山植物园主要的展示区,植物专类园区在突出江南水乡植物主题的同时也强调了科普性,在该园的特殊水生植物园的科普池中,就收集种植了诸如水稻等对人类有较大影响的水生植物。第四,规划设计的艺术性。规划设计的艺术性是辰山植物园的一大特色,也是集雨型植物园规划设计的一个重要原则。规划设计的艺术性主要着眼于提高植物园的可观赏性,同时也兼顾解决一定的生态问题。辰山植物园规划设计中,在对场地进行地勘和评估的基础上,提取了三个最突出的设计元素:植物、山、水,分别对应园区的中心植物专类园区、辰山、以及专门用于引种外来植物的绿环这三个最为重要的空间设计要素,对这三个设计要素的合力规划产生了明显的效果,不仅使得园区的观赏性大大增加,同时还有效解决了场地中存在的水质低劣、土壤碱性偏重、以及地形不丰富造成的生境单一等问题。第五,优秀的水循环以及雨水管理规划设计。水循环和雨水管理规划设计是辰山植物园规划设计中一大亮点。在植物园的西北侧有集中处理污水的设施;园区内的东湖、南湖、西湖等几个水体之间均相互连通,当丰水期园区水位过高时可以将多余的水排出园区,而在枯水期园区水源不足时则由净化后的水加以补充,这就在很大程度上实现了对院内水位的调控。而对雨水的管理辰山植物园则主要通过控制雨水径流污染和径流量来实现。在径流量的控制方面,绿环带区域地形变化的丰富性以及断面结构保证了雨水能够及时下渗,在经过地表和地表下的碎石层之后,雨水经由铺设在地下的渗管汇集到地下蓄水池中,这些被汇集起来的雨水在经过绿环的初步净化以后可以作为园区植物枯水期的灌溉用水加以回收利用。此外,辰山植物园内的温室等建筑物顶也对雨水的滞留起着一定的正面作用,与地表对径流的控制一起形成对雨水循环的有效控制。在径流污染的控制方面,植物园规划设计时通过对集雨面进行分层设计,很好地实现了对地表径流污水的水质改善。雨水在经过植被层、透水层、腐殖层、渗水层、透水层、储水层、以及土工布等之后得到较好的改善,达到较好的水质状态,从而改善植物园内的水体水质。上海市辰山植物园的规划设计是集雨型植物园规划设计的一个典范之作,无论是从整体规划设计层面,还是雨水的收集管理等方面,植物园对细节的考虑与规划设计都是超前的、科学的,是目前国内植物园中比较符合海绵城市理念的集雨型植物园,对今后我国海绵城市建设过程中,集雨型植物园的规划设计有极强的借鉴意义。

2.哈尔滨群力国家城市湿地公园规划设计剖析

首先,项目基本情况介绍。哈尔滨群力国家城市湿地公园(下文简称群力湿地公园)地处哈尔滨市群力新区内,占地面积大约为34公顷,建成于2010年11月。其总体规划图如下图2所示。其次,湿地公园规划设计的自然性原则。该湿地公园所在区域原本是片被保护起来的湿地,在公园项目开工建设以前,为了恢复这一区域的生态,花了一年的时间进行先期整治。在项目规划设计中,该公园的规划设计者们充分按照集雨型植物园规划设计的自然性原则,最大限度地对原有湿地进行保留,减少人工对湿地水体的加工程度。项目规划中保留了原有湿地的绝大部分作为确保湿地生境演替的基础,这种遵循自然的规划设计理念一方面降低了项目的工程量和成本,另一方面用自然力量来塑造景观本身更加凸显了公园的自然性。这与周围城市充满了人工元素的环境相比形成了巨大的反差,为人们提供了可供游览的一个理想的自然之地,无形中体现了公园的可观赏性。再次,公园规划设计的艺术性。规划设计的艺术性是群力国家湿地公园的一个突出特点,该公园以周围的过滤净化带作为设计的重点和核心,采取艺术性的设计手法塑造了观赏性极强的景观。通过地形塑造形成了高低不同且错落有致的山丘,以及面积和水深不同的水泡,这两种空间设计元素的不但大大丰富了公园周边的景观层次,为广大公众提供观赏游玩的空间和场所,同时的净化过滤渗透设计有效地将城市周围的雨水径流在汇入公园内部自然湿地前进行了一定的净化处理。而不同深度的水泡不仅为不同种类的水生、湿生植物的生长提供了适宜的生境,同时也为游客在游览过程中参与亲水活动提供了平台。最后,公园较高的可游览性。群力国家湿地公园的位置决定了其一个重要的功能就是为人们提供休闲游览的理想场所,因此其在规划设计上着重体现了公园景观的可游览性。整个公园的游线安排、以及路网的规划设计和上下层流线的穿插使得游客可以采取多种方式游览公园增加了游览的趣味性;穿梭于山林水泡之间、创造出一种贴近自然的游憩体验;而空中栈桥、观鸟塔等建筑的融入,使人可远眺全园的美景,体会湿地带给人的舒适与震撼。在经过一连串的低影响开发系统的规划设计之后,不仅使得群力湿地公园这块城市自然湿地的自然生态系统得到了恢复,同时还在城市雨洪管理中发挥了重要的积极作用,不但可以收集、涵养、存储和利用雨水,甚至还可以补偿地下水。与此同时,本土的生物多样性在这里得到了最大限度的保全,园内种植植物多是以呈现植物的野外自然状态为主。此外,公园内的道路铺装也采用了有利于雨水下渗的材料,园区的建筑景观小品等也主要采用的是原生态材质来进行建造,整体景观形态在充满现代感的同时也体现出了对自然的敬意。

四、结语

第7篇:海绵城市目前存在的问题范文

关键词:低影响开发;雨水系统;构建;研究分析

前言

随着社会的变革,经济发展突飞猛进,城市化建设不断推进,其对城市雨水系统提出了更高的要求。现行的城市雨水系统不够完善,技术方法相对较为落后,无法有效应对实际出现的雨水问题,与现代化城市建设不相适应,亟需进行创新发展。而低影响开发雨水系统的构建无疑是解决目前城市雨水问题的关键途径,其通过整合应用多项技术来完善雨水系统,促进城市雨水的良性循环。因此,我们深入分析低影响开发雨水系统的构建现状,针对现存问题提出合理的解决措施,进一步优化低影响开发雨水系统,从而改善城市雨水问题。

1 深度研究低影响开发雨水系统构建现状

1.1 低影响开发雨水系统的基本概况

低影响开发雨水系统是指采用分阶段、分环节等分散非集中式措施对城市雨水排水系统进行开发以稳定城市径流的系统工程。低影响开发雨水系统在保持场地水文特征基本不变的情况下分别控制源头,保证城市的地表径流量与峰值流量在一定范围内波动,有效控制城市雨水问题[1]。目前低影响开发雨水系统主要包括道路规划、排水、园林景观、建设等方面,采用系统化的控制手段以实现城市水文的可持续发展。

1.2 低影响开发雨水系统构建的困惑

现行我国低影响开发雨水系统的构建面临着一定的困境,在应用上存在着较多的困惑,容易产生相关概念的混淆,不利于系统的构建。目前的低影响开发理念和方式尚未得到正确的理解,没有制定统一的系统开发目标,导致低影响开发雨水系统的构建工程缺乏科学的统筹规划。同时相关人员对低影响开发雨水技术的把握不够准确,在不同类型项目的适用上会有一定的混淆,使得其排水等环节受到不良影响。

1.3低影响开发雨水系统构建的缺陷

目前低影响开发雨水系统构建仍存在较多的缺陷,一些问题逐渐显现出来。现阶段低影响开发雨水系统的运行与传统城市雨水系统的衔接度较低,使得城市径流量与峰值流量的控制具有较大的难度。低影响开发雨水系统的项目相对复杂,运作流程繁多,对应相应的工艺技术,开发效率较低,成本得不到有效控制。除此之外,低影响开发雨水系统工程中的管理体系不够健全,设施得不到及时的维修与养护,给工程建设造成不良影响,阻碍城市雨水系统的低影响开发。

2 积极探讨低影响开发雨水系统的高效构建

2.1转变构建理念树立多元化控制目标

转变传统城市雨水系统的构建理念,树立多元化控制目标,将对低影响开发雨水系统的构建发挥积极的作用。低影响开发雨水系统应当以尊重自然、协调发展为基本理念,在雨水系统的开发建设中深度贯彻可持续发展理念,促进城市雨水的循环利用,缓解城市雨水问题。同时针对目前城市存在的雨水问题,科学树立多元化的控制目标,尤其突出积水内涝、污水处理的问题加以大幅度的控制。而在另一方面,应当注重低影响开发雨水系统控制的灵活性,根据不同地理位置、不同气候条件、不同建设布局的城市制定对应的目标,科学指导城市雨水系统的低影响开发进程。

2.2 加强低影响开发雨水系统规划设计

目前低影响开发雨水系统的规划设计不够成熟,水平较低,亟需采取一系列手段加强系统的规划设计环节。低影响开发雨水系统的规划设计前期,应当进行深入的实地勘察,了解城市水系的布局与场地的具体情况,收集全面的城市雨水资料,从而综合考虑各项影响因素,提高规划设计方案的合理性。同时,进行低影响开发雨水系统的规划设计过程中,相关部门应当出台有关规定,统一规范标准,对雨水系统的开发工程加以合理的约束,将低影响开发雨水系统的运行纳入法制化轨道,高效落实规划设计方案,确保系统工程的质量水平。

2.3 重点把握系统工程建设的关键环节

重点把握低影响开发雨水系统工程建设的关键环节,能够有效促进城市雨水问题的解决。低影响开发雨水系统工程的关键环节主要包括各项设施之间的衔接、生态设施与景观的统一、工艺流程的控制等方面,深刻影响着雨水系统工程的运行。在各项设施的衔接方面,应当严格遵循衔接设计的方案落实建设措施,尤其增强雨水系统间的竖向规模衔接[2]。而在生态设施与景观统一方面,应从生态设施的主要功能着手,设计并构建相应的景观,实现两者的有机结合。同时在工艺流程控制方面,我们需要根据场地雨水系统的实际状况全面优化流程,选择科学合理的工艺加以匹配,提升工程效率,进一步加快低影响开发雨水系统的进程。

2.4 创新低影响开发雨水系统建设模式

现行的低影响开发雨水系统建设仍受传统模式的束缚,在工程建设及应用方面存在一定的局限性,不利于城市雨水问题的解决,创新低影响开发雨水系统建设模式迫在眉睫。目前低影响开发雨水系统建设模式中由于工程的分散性,使得工程风险性加大,开发效果不太理想。针对这一现象,我们不断探索,在反复的实践中创新系统工程建设模式,将低影响开发雨水系统的各个项目加以有效的整合,并建立完善的绩效考核制度,明确责任分工,进一步增强项目环节之间的合作联系,着重推出技术与资本的双重合作模式,在降低风险的同时保证低影响开发雨水系统工程的有序运作。

2.5 控制开发成本提高系统的综合效益

控制低影响开发成本并提高雨水系统的综合效益是实现低影响开发雨水系统高效构建的重要举措。通过加强低影响开发雨水系统的工程监管,规范工程建设的各项环节,降低监管成本,并采取合理措施减少材料的生产、运输、安装及维修养护费用,在保证城市雨水开发系统正常运行的基础上有效控制成本,提高经济效益。同时进一步增强低影响开发雨水系统的社会效益,改善城市景观,并保证水环境效益,大幅减少城市水污染,优化城市水环境,促进城市的可持续发展,实现低影响开发雨水系统下综合效益的提升。

3 关于低影响开发雨水系统的前景展望

尽管目前低影响开发雨水系统过程中存在着较多的缺陷,应用效果不太理想,但是我们仍然相信,在时代的发展背景下低影响开发雨水系统的前景是十分光明的。生态环保建设的日益推进,城市化进程的不断加快,使得低影响开发雨水系统的发展空间更为广阔,其将在未来的社会扮演着重要的角色,为城市水系统的循环发展发挥积极的作用。而我们应通过对现存问题的深刻反思,挖掘题背后的实质,进一步把握低影响开发雨水系统的要点难点,从而提高系统应用水平,使其是实现长远意义上的发展。

结束语

近年来,城市化建设取得了很大程度的发展,原有地理构造状况发生较大改变,城市雨水问题进一步加剧。而低影响开发雨水系统作为一种新型的项目,能够有效缓解雨水问题,实现城市的可持续发展,成为社会关注的热点工程。低影响开发雨水系统的构建是一项较为复杂的工作,在具体实施上存在着较大的难度,应用性问题十分突出,其改革发展势在必行。因此,我们积极转变构建理念以树立正确目标,提高系统的规划设计水平,突出系统建设工程的关键环节,创新发展模式,加强低影响开发雨水系统的构建,推动城市可持续发展。

参考文献

第8篇:海绵城市目前存在的问题范文

【关键词】城市水灾 规划建设 防灾工程体系 科学架构

【中图分类号】 TU984.2 【文献标识码】A

【DOI】10.16619/ki.rmltxsqy.2016.21.004

近年来,我国城市水灾频发,造成了巨大的经济、财产损失,严重影响了城市的正常安全运行,并受到了媒体、公众和政府的高度重视。城市水灾包括城市洪灾和城市内涝,很多专家学者从不同的角度探讨了城市内涝的产生原因和解决途径,并各有建树。城市水灾产生的原因是多方面的,包括:政府的重视和投入、社会和市民的期望值等社会因素,气象条件等自然因素,防灾工程建设等工程因素,工程设施的运行、调度与管理等管理因素和民众的防灾减灾意识等多方面因素。目前来看,政府的重视和投入、社会和市民的期望值等社会因素都期望减少和避免城市水灾的产生,气候变化等自然因素可以通过科学的预测体现在防灾工程的建设标准之中。所以,笔者认为:建设高标准的防灾工程设施是最关键且最重要的防灾措施。有了高标准的防灾工程设施,才能有效地通过工程设施的运行、调度与管理等措施实现防灾减灾的目的。为了科学规划建设城市水灾防御工程,抵御城市内涝,本文仅从工程的角度探讨如何构架城市水灾防御工程的系统科学问题。

我国城市水灾的二元体系架构

人类从农耕社会逐步发展到现在以城市为中心的现代化社会,现代文明促进了城市的发展、壮大。城市是一个人口和社会财富高度集中的区域,为了提高城市的土地承载能力,城市从自然生态系统逐步转变为人工生态系统,它的生态安全、排水安全和防灾安全都依赖于相应的工程设施提供保障。目前,我国已经建设了比较完善的城市防洪工程和城市雨水排水工程。

滨水城市一般沿河、湖、海岸线等水体岸边建设有防洪、防潮堤坝,相关河流水系建设有高标准的防洪水库、堤坝和滞洪区以保护城市免受外部洪水的危害,城市防洪工程的设防标准与城市的重要性有关,设计依据是城市防洪工程设计规范。在设防标准以下,防洪工程应保证城市的防洪安全。目前,城市防洪工程已经有比较完善的规划设计标准体系和工程实践经验。

几乎所有的城镇规划建成区范围以内,都建有地下雨水排水管网或合流制管网,用来排除规划建成区以内的暴雨径流,保障城市排水安全。其作用是补偿城市建设过程中对地表排水沟渠的破坏、提高排水能力、保护城市免受暴雨灾害和为市民提供舒适的生存条件。城市雨水排水工程的设计标准、设计依据应符合城市排水设计规范。在设计标准以下,排水工程应保证城市的排水安全。目前,城市排水工程也已经有比较完善的规划设计标准体系和工程实践经验。

城市规划建设的防洪工程和雨水排水工程共同构成了我国城市水灾的二元体系架构。城市防洪工程由水利部门负责,有专业的人才培养体系和高等院校、工程规划建设的理论、技术标准体系以及运行维护机构。城市雨水工程由城建部门负责,同样有专业人才培养体系和高等院校、工程规划建设的理论、技术标准体系和运行维护机构。在两个体系都正常运转的条件下,为什么还会发生城市内涝灾害呢?其原因是城市雨水管网设计标准偏低,经常发生雨水排水系统“失效”工况,而且没有对超标雨水做出安排,任由超标的地表漫流雨水流到城市低洼地区造成内涝灾害,而城市的管理者处于没有任何解决之道的尴尬状态。

2012年,由住房与城乡建设部完成的亚洲发展银行技术援华项目“城市雨水管理与内涝防治”的咨询报告全面分析了我国法律、机构、技术和投资等方面存在的问题,并提出了解决问题的建议。研究发现,我国城市雨水排水设施设计标准偏低,超过雨水排水标准的内涝事件经常发生,且许多城市没有对超标雨水产生的地表漫流做出相应的工程安排。调研发现,发达国家采用两种方式解决导致城市内涝的超标雨水地表漫流问题:其一是建设高标准的城市地下雨水排水设施;其二是利用城市道路排除超标雨水,对超标雨水进行约束,设计标准可以达到“百年一遇”。我国的经济处在高速发展之中,即将迈入中等发达国家行列,国外发达国家的先进经验和技术值得借鉴,那么我们应采用哪种方式解决城市内涝问题呢?

我国一直以来都采用城市排水工程和城市防洪工程的二元工程体系架构来解决城市的水灾问题。2011年以前,主要采用排水管网工程排除城市雨水,没有对超标雨水做出工程安排。传统的思维方式是通过提高地下雨水管网的设计标准来解决城市内涝问题,可以学习的范例有我国香港地下雨水排水工程“50年一遇”的设计标准、英国伦敦“30年一遇”的设计标准。采用这种方式进行管网改造或重建的优点是没有理论和技术方法方面的困难,而缺点是大范围开挖对城市造成的负面影响以及管网沉积造成的运行维护费用增加,同时还应考虑地下空间利用等问题。因此,这种方式适合在新建城区进行探索。

《室外排水设计规范(2011版)》首次提出“内涝”的概念,在《室外排水设计规范(2014版)》颁布以前,一直将排水标准作为内涝的防治标准。因此,很多人将排水管网提标改造作为解决城市内涝的核心技术。《室外排水设计规范(2014版)》从顶层设计角度,建立了涵盖“源头控制体系”“排水管网系统体系”和“内涝防治体系”的城镇排水系统标准体系框架。根据该规范提出的体系框架,第二种建设与改造的方式是参考北美与澳大利亚等国家,建立城市排水、内涝防治和防洪三套工程体系架构,一并考虑城市雨水系统的防灾问题。内涝防治的工程措施包括源头的削峰调节池、利用道路纵坡排除超标地表径流的行泄通道、建立大型调蓄设施以及城市内河、湖的排涝泵站等。

两种解决方式的差别在于是将眼光局限于城市排水的范畴,还是从整个城市雨水系统的角度出发来构架工程系统。为深入探究,我们必须提高现有排水管网的设计标准,同时制定新的内涝防治标准,并且要与城市排水标准和防洪标准相衔接。

国务院2013年的《关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知》为科学防治城市内涝灾害提出了从规划做起的基本要求。2014年1月1日颁布的《城镇排水与污水处理条例》为科学防治城市内涝灾害奠定了法律依据。《室外排水设计规范(2014版)》为科学防治城市内涝灾害制定了防治标准。在《住房城乡建设部关于印发城市排水(雨水)防涝综合规划编制大纲的通知(建城[2013]98号)》的基础上,全国各地都在应用《城镇内涝防治技术规范》中提出的相关技术,积极编制城市排水(雨水)防涝综合规划。目前,海绵城市建设已经被提上城市排水防涝综合规划的议事日程。为了更好地将以上精神落实到工程之中,定义科学防治城市内涝灾害的设计工况就十分必要。国务院办公厅2015年出台的《关于推进海绵城市建设的指导意见》中要求:“小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解,通过海绵城市工程建设逐步完善城市内涝防治工程体系。”

由于城市内涝是最近提出的概念,城市内涝灾害相关的基本概念一直困扰着工程技术人员和社会公众,因此应进行深入研究予以澄清。城市内涝灾害是城市水灾的一种,城市内涝灾害防御工程是城市水灾防灾工程的重要组成部分。

我国的城市水灾防灾工程体系

城市水灾防灾工程体系包括城市雨水的管理、排除和防止河水倒灌或洪水泛滥的一整套工程设施,这一整套工程设施是防治城市内涝灾害的重要基础条件。

为了实现城市排水(雨水)防涝工程体系防灾、减灾的目的,并考虑到定量化规划、设计该工程体系,我国参考国际发达国家的经验和本国具体实践,按照雨水的流动方向,从上游到下游将城市水灾防灾工程体系划分为5个单项工程:源头控制工程(海绵城市建设――低影响开发部分)、雨水排水管网工程(小排水系统)、内涝防治工程(大排水系统上游)、排涝工程(大排水系统下游)和防洪工程。5个单项工程互为上下游关系,定量化共同分担防止内涝灾害发生的责任。

源头控制工程。降落到城市规划区范围以内的降雨,在小区或街坊内产生地表径流,地表径流的量取决于用地性质和地表覆盖种类。科学地规划建设各种用地性质的雨水径流过程,可以有效地控制进入雨水管网的流量过程线特性。

源头控制工程采用调蓄或增加入渗等低影响开发(LID)和雨水利用典型技术,主要设计参数为降雨量(mm)。常用的设计调蓄水量为10~30mm,实际降雨量小于设计值时,源头控制工程将所有降雨蓄存在建设小区以内。实际降雨量超过该工程的设计值后,该工程会失效,将产生向源头控制工程以外的排水过程。

从原则上讲,通过工程设施可以将全部的降雨滞蓄在进入雨水管网之前的地表径流阶段,但是,在大城市寄希望于通过源头控制工程解决城市内涝问题可能是不经济和不安全的。采用源头削峰技术可以有效解决超过雨水排水管网能力的雨水外排问题,还应对有关问题进行深入研究。

雨水排水管网工程。在城市规划范围以内,都要求建设城市雨水管网,来排除设计重现期以内的暴雨径流,以保证城市居民在降雨期间出行方便。降落在城市规划区内的暴雨,产生地表径流后,从建筑小区、工厂、学校、单位等区域设计地面流向道路,并通过道路边沟进入设置在路边的雨水口,之后进入地下雨水管网系统,雨水管网收集地表径流以后排向下游的受纳水体(排涝工程或防洪工程)。由于城市雨水管网的设计重现期与城市内涝防御工程设计重现期相比有很大差别,并且都比较低,所以北美和澳大利亚等国称城市雨水管网为小排水系统(minor drainage system)。在我国的规划设计理念中,超过雨水管网排水能力的暴雨径流可以暂时蓄存在地表低洼处,待暴雨过后或管网有富余排水能力时再排出,所以在超过管网排水能力的大暴雨条件下,一定会产生城市区域内积水问题。

根据推理公式法设计理论,城市雨水管网的主要设计参数是设计暴雨强度(mm/min或l/s.ha),常用的设计重现期为2~5年。如果将设计标准提高到30~100年,有很多新的问题需要探索,尤其是对下游排涝设施的影响。

内涝防治工程。城市规划区范围内产生积水问题是一种自然现象,超过城市雨水管网排水能力的暴雨径流聚集在城市低洼地区,造成一定经济或财产损失,即产生内涝灾害。城市内涝灾害是一种发生在城市规划区范围内新的自然灾害,是改革开放以后经济发展带来的新问题,确定城市内涝防治标准、建设城市内涝防御工程是保护市民财产和保证城市快速、安全运行的重要前提。我国原有的城市规划设计理论不包含城市内涝灾害防治的内容,所以内涝防治工程规划建设是一种新的需求。为了科学构建城市内涝工程防灾体系,《室外排水设计规范(2014版)》列出了城市内涝综合防治标准,设计重现期范围在20~100年,远远高于城市雨水管网设计标准的2~5年。美国、日本、欧盟等国家均对内涝设计重现期做了明确规定。我国在此之前没有专门针对内涝防治的设计标准,《室外排水设计规范(2014版)》修订增加了控制地面积水方面的内容,并规定了内涝防治系统设计重现期和积水深度标准,用以规范和指导城市内涝防治工程的设计。

发达国家和地区均建有城市内涝防治系统,北美和澳大利亚等国称为大排水系统(major drainage system),主要包含雨水明渠、坡地、道路、深隧、内河河道和调蓄设施等。由于我国行政管理和专业分工与国外有一定的差异,排涝工程和防洪工程由水利部门负责,城市排水和城市内涝防治工程由建设部门负责。城市内涝防治工程包括行泄通道和调蓄设施,其中行泄通道由道路和大排水通道组成,将超过排水管网排水能力的地表径流排入下游水体。

城市区域内规划设计的道路除了保障交通运输的任务以外,还应承担排除雨水的任务,即:排除自身产生的暴雨径流、排除上游和周边区域产生的暴雨径流以及作为输送超标雨水的行泄通道。雨水口和检查井都设置在道路之上,源头区域产生的地表径流只能通过道路才能进入雨水管网,超标的暴雨径流一般都聚集在道路之上,只能通过科学合理地设计道路的坡度和断面才能及时排除。因此,道路设计方法的改进和创新是构建城市内涝防治工程体系的关键。

排涝工程。城市排涝工程是保证城市运行安全的工程设施,是城市雨水管网和城市内涝防治工程的下游排水通道,由河道和排涝泵站等工程设施组成,是保证城市雨水排水工程和城市内涝防治工程正常工作的重要工程设施。

城市排涝工程采用与暴雨强度相关的排涝模数进行设计,设计标准一般为设计重现期20年,设计依据一般为城市或区域的水文手册,主要由水利工程师负责设计。

排涝工程的设计水位超过城市雨水管网和城市内涝防治工程的下游设计水位,就会对城市雨水管网和城市内涝防治工程的排水造成顶托,影响排水能力。如果水位过高就会通过城市雨水管网和城市内涝防治工程设施倒灌进城市规划区范围以内,形成严重内涝灾害。

目前城市排涝工程的设计方法是从农田排涝实践发展而来,排水时间等设计参数还应该从城市的需求来考虑,模型技术的推广应用也应予以重视。

防洪工程。城市防洪工程是保障城市安全、保证城市免受洪水灾害的工程设施,由水库、河道和滞洪区组成。它是城市排水、防涝和排涝工程的下游排水通道,对城市内涝防治的作用非常重要。

城市防洪工程一般采用设计流量作为设计参数,设计标准一般为50年以上,设计流量通过对观测河流的洪峰流量进行数理统计的方法确定,设计水位是城市排水、防涝和排涝工程的重要设计参数。水位超过洪水设防标准以后,所有的排水设施,包括城市排水、防涝和排涝工程都会失效,将产生严重洪涝灾害。对此,应研究包括城市雨水排水工程在内的所有影响因素的水力模型,全面评估各种情况下城市的防灾能力。

城市水灾防灾工程体系各个组成部分的相互关系

源头控制工程、雨水排水管网工程(小排水系统)、内涝防治工程(大排水系统上游)、排涝工程(大排水系统下游)和防洪工程这5个单项工程共同分担防止内涝灾害发生的责任,5个单项工程缺一不可。目前,我国内涝灾害频发以及对内涝灾害认识混乱的根本原因是由于内涝防治工程缺失和整个系统的不完善。科学构建适合我国国情的城市水灾防灾工程体系,并建立各个组成部分的相互边界关系,对于提高城市防灾能力来说十分重要。

城市排水(雨水)防涝系统的规划建设涉及到城市防洪排涝、内涝防治、城市排水、低影响开发、雨水利用和合流制改造等多个研究领域,与水利工程、市政工程、市政道路工程和环境工程密切相关。目前,由于各个领域的交叉衔接等问题,造成很多概念混淆。为保证我国排水(雨水)防涝系统的规划建设工程实践沿着正确的方向发展,笔者认为应通过学习国外发达国家的先进经验,结合我国的实际技术经济条件,建设5个单元工程体系,依据中国国情建设城市水灾防御工程规划的体系架构。

内涝防治工程是城市内涝防灾的主体。城市排水(雨水)防涝系统包括城市洪水灾害的安全处置、城市内涝灾害的安全处置和城市排水安全。城市化发展过程中片面追求发展速度以及地上、地下不和谐的发展倾向,导致了近年来中国城市区域内涝灾害频发,这不仅严重影响城市居民的正常生活,也对城市的安全运行和城市的良性可持续发展构成了挑战。在我国,城市防洪由水利部门负责,经过几十年的建设已经形成比较完善的体系。城市内涝灾害防治和城市排水由城建部门负责,已经建成的城市排水管网只能排除小重现期条件下的降雨径流,能够应对高重现期条件下内涝灾害的防御体系几乎是空白。城市雨水排水标准普遍偏低,虽然已经制定了城市内涝防灾标准,但是缺乏相应的工程体系建设经验,同时预警机制不够健全、部门之间缺乏协调联动等,暴露出了城市内涝风险管理体系的不完善。

各个单项工程的责任。由源头控制工程、城市排水工程、城市内涝防治工程、排涝工程和城市防洪工程共同组成应对城市水灾的工程体系,应明确它们之间的边界条件,以便分清责任。

城市防洪工程的边界条件是保证城市的过境河流和水系不泛滥成灾,即:防止外洪威胁城市的安全,从流域层面保证河流行洪通道通畅,蓄滞洪区工作正常;从城市层面应保证城市安全,防止外部洪水泛滥进城。主要由地方政府的水利部门和国家水利部负责,国家和地方的防汛抗旱指挥部负责协调防汛、抢险和救灾事项。

城市排涝工程是城市防洪工程的重要组成部分,城市排涝工程的设计标准是保证排除城市涝水的设计水平,是城市区域降雨径流可能排入受纳水体的限制性条件。

城市排水工程的边界条件是保证在小重现期暴雨(一般地区2~5年)的条件下,城市区域不产生严重积水,不影响城市的正常运行。主要由地方政府的城建部门(或水务局)和住房与城乡建设部负责规划、建设、运营和管理。

城市内涝防治工程的边界条件是保证在大重现期暴雨(一般20~100年)的条件下(与城市内涝防治工程设计标准有关),城市区域不产生内涝灾害,不影响城市的正常运行。城市内涝防治工程的上游边界条件是城市排水工程,即超过城市排水管网排水能力的降雨产生的地表径流进入城市内涝防治工程,下游边界条件是城市防洪工程(排涝工程),即城市河流水系等所能够接纳的城市区域的降雨径流水量。因此,城市应建设排除或蓄存超过排水工程排水能力、小于内涝防治工程建设标准的暴雨径流的工程设施,保证在发生城市内涝防治工程建设标准以下的暴雨事件时不发生内涝灾害。笔者认为,该项工程应由地方政府的城建部门(或水务局)和住房与城乡建设部负责规划、建设、运营和管理。

源头控制工程、城市排水工程、城市内涝防治工程、排涝工程和城市防洪工程5个单元工程体系构成一个完整的应对城市区域洪、涝灾害的工程系统,它们相互联系、相互影响,是一个有机的整体,缺一不可。由于我国缺乏足够的经济实力,无法效仿香港将排水、防涝、防洪三套工程合为一套,按照防洪工程标准建设同时具有防洪、排水和城市内涝防治功能的排水工程。我国现有的排水工程建设标准偏低,也学不了英、美等国建设高标准的城市排水工程和城市防洪工程,辅助建设部分城市内涝防治工程设施的方式。我国可以参照澳大利亚建设三套工程体系的经验,结合我国具体实践,创新性地构架中国防治城市区域洪、涝灾害的工程系统,科学规划建设城市排水工程、城市内涝防治工程和城市防洪工程三套工程体系,即5个单元工程。

各个单项工程的相互关系。源头控制工程、雨水排水管网工程(小排水系统)、内涝防治工程(大排水系统上游)、排涝工程(大排水系统下游)和防洪工程这5个单项工程共同承担防止城市内涝灾害发生的责任,5个单项工程缺一不可。其中任何一个环节出现问题都会导致城市区域严重积水,并引发城市内涝灾害或城市下游发生洪水灾害。

城市附近的水利工程是城市排水工程的下游受纳水体,目前排水工程和水利工程的设计衔接关系是水利工程的设计水位,一旦水利工程的实际运行水位超过设计水位,城市区域内的雨水就无法顺利排入下游水体,就会产生由洪水引发的城市内涝灾害。在大暴雨期间城市区域产生的大量积水就相当于流域的滞洪区,对削减下游河道的洪峰流量有一定好处。如果不加评估就增加向河流排放的洪峰流量,就会产生由城市内涝导致的下游洪水灾害。

在规划设计城市雨水管网时,应根据规划用地地表情况确定径流系数,因为该径流系数决定了城市雨水管网的排水能力。如果在管网建成后改变了用地特性,增加了不透水地表的比例,就会出现由地表特性改变导致雨水排水管渠工程提前失效和实际排水标准变低的现象。

工程失效。当实际运行工况不能满足设计工况条件,如实际的暴雨超过了排水和防涝工程设计的能力,或者下游受纳水体水位超过了设计水位,都会导致排水(雨水)防涝工程失效。对此,应该建立评估方法和评估程序对城市产生内涝灾害的原因进行科学评估,分清责任,对城市内涝灾害造成的损失建立追责和问责机制。

规范标准的衔接问题

在源头控制工程、城市排水工程、城市内涝防治工程、排涝工程和城市防洪工程5个单元工程体系中,设计标准的表述方式不同,大体可以分为3类:源头控制工程采用降雨量;城市排水工程、城市内涝防治工程、排涝工程采用降雨强度,用重现期表示设计标准;城市防洪工程采用观测洪峰流量的重现期。源头控制工程只能计算出总调蓄水量,没有数理统计的重现期设计标准概念,也无法计算出设计流量,因此对于高重现期极端暴雨事件的应对能力应慎重对待。城市排水工程、城市内涝防治工程、排涝工程都采用降雨的重现期来确定设计标准,《室外排水设计规范(2014版)》已经推荐采用年最大值法采集暴雨样本资料,为协调3个工程的设计标准奠定了基础。如果采用相同的基础暴雨资料,应采用同样的资料整理方法,则在相同设计标准条件下,暴雨强度值应该是相同的。城市防洪工程的设计标准与其他工程的标准不同,没有对应关系。

采用年最大值法采集暴雨样本资料,设计工况条件下假设有充沛的前期降雨,因此源头控制工程设计调蓄水量对城市排水工程、城市内涝防治工程和排涝工程的影响很有限。

城市防洪工程、排涝工程与城市排水工程和城市内涝防治工程的设计标准衔接可以简单地处理成设计工况的水位衔接,将来可以采用流量演算的方法进行流量通行能力的衔接。

结论

为了科学构架城市排水防涝工程体系,结合我国国情和现行的规范标准体系,本文提出了5个单元工程体系架构的设想,并探讨了5个单元工程的组成、分担的任务、相互关系和设计标准衔接问题。

源头控制工程以调蓄降雨量为设计参数,无法与排水工程的设计暴雨强度相衔接。

城市排水工程、城市内涝防治工程和排涝工程都采用设计暴雨强度作为设计参数,并且采用相同的年最大值采样分析方法,设计标准和设计计算方法应进行协调,以保证系统的安全性和可靠性。

在总体框架下,应科学划分5个单项工程的任务和上下游边界条件,各个单项工程应完善其设计计算方法,并建立完善的监管体制,明确产生城市内涝的工程原因。

在5个单项工程中,除城市内涝防治工程是新的工程以外,其余4个单项工程都有比较完善的设计规范标准和技术方法,所以建立城市内涝防治工程的规范标准和技术方法体系是当前的重点和难点。

第9篇:海绵城市目前存在的问题范文

本文浅析的“改性岩棉板永久性、自固定现浇混凝土保温外模板术”,已获得国家专利(名称为:一种现浇混凝性复合岩棉保温外模板,专利号:ZL201620010463.0)授权。目前全国正在全面深化改革,大力推进十三五各项计划,按照创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,创新转型升级,大力推进发展海绵城市、绿色建筑,广泛开展被动房示范工程建设,对于全面完成“十三五”国家强制性节能减排目标,执行新提升的《建筑设计防火规范》和节能率75%的标准,是适应新常态,有效应对全球气候变化,缓解资源能源对经济社会发展的约束具有重要作用;同时在新常态下提升城镇化发展质量、效益、改善人民生产、生活条件,建设资源节约型,社会环境友好型,推动可持续发展,有着重要的意义。在新常态的发展中,盲目追求量的增长和粗放型的发展是达不到现代化的标准要求,现行建筑节能保温主要采用外墙外保温的结构形式,经十几年的实践应用证明有如下弊端:使用的有机保温材料具有易燃性,且燃烧时会释放出大量有毒气体,并在使用施工现场防火管理不规范的环境下容易出现火灾,给人民生命财产造成巨大损失;而且该形式施工工艺相对较复杂,施工工期长,施工质量难以控制,出现保温层龟裂、渗水、起鼓、脱落、伤人、火灾等一系列问题。并且使用期间必须要维护、维修、更换、造成城市更换、改造施工二次污染严重,仍存有安全隐患;并导致资金,资源的双重浪费;不能与建筑物同寿命;更达不到建筑节能75%和新的防火规范及绿色建筑的标准要求,工程质量达不到百年大计终身负责的法制标准。因而研发更环保,更安全,成本低,防火无隐患、防震结构性能高,与建筑结构同寿命的节能保温与建筑结构一体化的新技术、新产品、新工艺、新材料替代现行相关保温材料技术尤为重要。新型“CX现浇混凝性复合岩棉保温外模板”是建筑节能与结构一体化技术的一种重要结构,是建筑节能保温与建筑结构融为一体;并与建筑物同寿命,达到新的消防规范技术要求和防震技术要求的创新型A级建材。实现了建筑节能、安全防火双达标技术的绿色建材。

二、岩棉板的性能特点

岩棉板问世已有20多年历史,该产品问世以来广泛应用于工业、石化、农业、电力、船舶、建筑等领域,其性能是用无机材料制作而成,其特点燃烧性能达到A级,耐火极限达至2小时;保温隔热具有一定效果,吸音、降噪、减震等均有较好的功能特点。在新常态下,岩棉板应用于建筑节能外墙保温还存有不足之处,由于生产工艺和其材料本质所定,自身体积松散所致压缩强度达不到外墙保温,粘结、拉拔结构强度技术要求;憎水性、吸湿率两项性能不足,做建筑外墙保温经过长期的自然气候的浸蚀及雨雪影响,吸水率高而导致达不到抗冻融技术标准,使保温建筑结构耐候性达不到与建筑同寿命的严重技术问题,为此岩棉板在现有性能特点的基础上,需要创新研发,以新的技术改性解决自身存在问题,使其发挥固有的性能指标,以便全面达到做外墙保温外模板的新一代绿色新型建材。

三、岩棉板的改性制造技术

岩棉板是以优质的天然玄武岩为主要原材料,经熔炉大于1450℃的高温融化后,以摆锤法均匀铺棉。经固化炉固化而制成岩棉板。但是该工艺制成的岩棉板用作建筑外墙做保温板的性能指标远远达不到建筑外墙保温和建筑结构技术要求,满足不了建筑耐候性能指标的标准。为此经过从原材料性能的物理检测分析,生产工艺的调整,经过多次研制,测试该产品材料在融化的岩浆中喷入专用适量的固化剂和特效专用增水剂,热固性粘合剂和专用添加剂等,经固化后使该产品纤维细长,渣球含量低,保温绝热性能优异,解决了做建筑外墙保温材料不足的性能指标。其改性技术指标特点如下:1、保温隔热性能优异岩棉纤维细长,平均直径、渣球含量等指标均能达到国家标准,经实测导热系数为0.040w/m•k。2、防火岩棉板以天然玄武岩为主要原材料,是不燃A级防火保温材料,耐高温性能优越,高温下导热系数低,能有效延缓火势蔓延;在火灾中不产生有毒气体或熔融滴落物。3、防水岩棉板憎水率、短期吸水量、长期吸水量均达到标准要求,如产品被高压水浸湿,干燥后不影响其性能,不会膨胀。4、防潮岩棉板制品在温度50℃时,按照国标GB/T25975—2010测试,质量吸湿率小于1%。5、透气性好岩棉板的纤维结构,具有良好的透气性,水蒸汽可以自由透过,能很好的配合砖混墙体或砼墙体的呼吸作用,使室内保持舒适的干湿度环境。6、化学和物理性能稳定岩棉制品的酸度系数——衡量岩棉板化学稳定性耐久性的重要指标,改性后的岩棉板具有良好的高湿热稳定性、耐久性及抵抗高温收缩的能力。

四、岩棉板压缩强度的改性

由于岩棉板材质性能和生产工艺所致,体积松散、压缩强度,吸水率满足不了做建筑外墙模板的技术要求,为此对岩棉板经过专用自动化机械将松散的材质按技术要求压实,使松散的岩棉板增强了密实度,有效提高了自身压缩强度,降低了吸水率,并满足了做建筑外墙模板的自身支撑力,抗弯、抗折、抗拉强度的技术标准要求,吸水率的降低增强了抗冻融的功能,对于模板的耐候性能起到重要作用。只有进行技术创新改性才能使岩棉板达到做保温外模板的技术要求。

五、岩棉板的结构改性框架网

按照现浇混凝土复合岩棉板保温外模板的结构技术标准,在岩棉板上下两面铺设加强玻纤网;按结构布局进行铺设多根受力拉接线,经过横向按一定间距上下拉接,使其连接成为整体分格框架网状,将岩棉板永久牢固的固定于框架网之中,形成外模板夹心网架状的整体。

六、现行复合保温外模板施工安装技术

现行结构一体化保温外模板施工安装技术,保模板运至施工工地后,按照设计施工图纸和施工技术交低,先将保模板进行弹线切割配料达到图纸设计结构需要的模块标准,之后再在保模板上按照结构布局弹线,用专用手电钻打固定连接件孔,孔打好后模板到位,支撑校正,再有模板外侧一人向内穿连接件,模板内侧一人在连接杆上拧紧固定卡,以保证连接件不位移、不歪斜。随之支内侧模板,,支撑牢固校正不歪斜即可浇筑混凝土。总之,以上施工技术需要弹线钻孔、立板安装、穿件拧卡的工艺。上述工艺存在的问题是:在外模板上打孔设置连接件,施工中很难监控连接件孔布局是否合理、足量达标的问题;连接件对保模板之起着建筑结构的重要技术作用,如固定件连接出现问题,就等于建筑工程主体结构出现问题;同时施工安装锚固件连接,按现行施工工艺要多花费大量工时;耗用大量锚固件(6万件/1万平方米)、再加上人工工资,大大提高了工程造价。总之上述工艺存在“工程造价高、施工量大、工期长、施工质量隐患”等问题。为解决这一问题,经过反复技术创新研制成功了改性复合瓦楞槽形自固定现浇混凝土岩棉保温外模板。该技术即在经过各项性能指标满足建筑外墙技术要求的岩棉板上设置玻纤网为整体加强层,按设计要求铺设高强聚合物砂浆,通过专用自动化制造机械制造而成瓦楞槽形,即形成保模板与建筑现浇混凝土的结构结合层,该瓦楞槽使用高强聚合物砂浆物理性能与混凝土的物理性能相容,强度标号一致,通过施工浇注工艺,浇注混凝土与保温外模板融为一体,浇注混凝土自身经过水化凝固增强,而形成外模板整体面积与混凝土科学的牢固的固化结合为一体,不用采取任何技术措施便形成永久性、自固定,节能保模板与建筑结构一体化的创新专利技术。

七、自固定岩棉复合保温外模板的科学性

岩棉板经生产制造工艺、材料配方的创新改进,使普通岩棉板改性达到建筑外墙保温的技术性能标准;经过专用技术进行岩棉板体积压实增强密实度提高压缩强度,降低吸水、吸湿率,提高加强了整体耐候性能;岩棉板进入高效玻璃纤维丝经专利技术组成的玻纤框架网,使其克服了自身的抗拉、抗弯、抗折、抗撞击的技术性能指标不足的差距,达到了现浇混凝土支撑模板的技术标准;岩棉板经过系统改性后,板两面铺设高强玻纤网,增强整体结构的刚度、强度,玻纤网与高强聚合物砂浆牢固的粘结握裹为一体,保模板内侧由专利技术制作成瓦楞槽形,成为与现浇混凝土永久性自固定的结合层,经过浇注混凝土施工工艺浇注,混凝土经过水化增强凝固,科学的将保模板与建筑结构永久的固定为一体。综上所述,自固定改性岩棉板经过一系列技术改性,即能保证良好的保温效果,又能达到A级防火标准,使建筑节能、安全、防火、双达标;创新研制的瓦楞槽形保温模板永久性自固定专利技术,自动结合免用现行的锚固链接件,即节约了大量支撑模板固定链接件,又节约了施工安装固定件大量用工,提高施工效率,加快了施工进度,有效降低了工程造价,缩短了工期,使建筑节能保温与结构永久一体,真正实现了建筑节能保温,安全防火,安全防震,与建筑结构同寿命的一体化技术。

八、自固定现混凝土岩棉保温外模板的环保性

CX现浇混凝性复合岩棉保温外模板是由防火专用岩棉板(A),标准抗裂砂浆,标准玻纤网格布,经过工厂化生产,由专用自动化机械一次上线成型;原材料,生产制造过程无污水、废气、废渣、不扬尘、无噪音,该产品无毒、无放射性公害的绿色低碳新型建材;应用于建筑工程与建筑物同寿命,不做任何维护、维修或更换,避免了给城市造成多次投资或再次污染城市环境。总之该产品实现了保温防火、模板双功能,节约耗能,节约资源,抗自然气候侵蚀、施工工艺简便、缩短工期,不采取任何技术措施便能达到建筑节能75%的各项技术指标要求,防火燃烧性能达到A级,是一种安全、节能、环保的新型绿色建材,是一种良好的绿色低碳环保建材,具有较好的广泛的应用前景。

九、自固定改性岩棉保温外模板板的发展前景

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