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小规模海绵难解整体内涝
自2015年4月起,住建部等三部委先后公布两批中央财政支持海绵城市建设试点,重点解决城市建设中的水环境、水生态和内涝问题。2016年5月以来,我国多地城市遭遇暴雨、出现城市内涝,其中包括济南、武汉、镇江等多个海绵城市建设试点。
记者不完全统计发现,目前已纳入试点的30个城市中,近期出现内涝的城市至少有14个,占比接近50%,其中首批试点的16个城市中,至少有9个城市出现内涝。
海绵城市建设是指通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,有效控制雨水径流,被视为增强城市防涝能力的重要举措。海绵城市建设试点为何也会出现内涝?
中国城市规划设计研究院水务分院资源能源所所长王家卓表示,当前部分海绵城市建设试点出现内涝,这恰好说明当前加强海绵城市建设的迫切性。试点城市之所以出现内涝,一方面试点启动时间有限,首批16个试点城市2015年4月才确定,第二批14个2016年4月确定,大部分项目还在建设中;另一方面海绵城市是个系统工程,大部分城市试点建设规模仅二三十平方公里,第一年建设完成的区域基本都在几平方公里,小规模的海绵城市建成区无法解决整体城市的内涝问题。
记者调查发现,在一些试点城市,海绵化改造的点面“对比效果”十分突出。在试点城市河南鹤壁市,改造后的桃园公园及淇水大道等路段,由于铺设了透水材料,建设了下凹式绿地、蓄水模块等,雨水迅速下渗,几乎看不到暴雨肆虐的痕迹;与此同时,未经过海绵化改造的主城区部分路段积水严重。
济南海绵城市建设工作领导小组办公室综合组副组长田戎介绍,海绵城市在治理内涝方面,只是对一定范围内降雨量形成的内涝起蓄滞作用。遇到超过百毫米、甚至200毫米的降雨,防治内涝还得看城市排水系统。比如,济南市试点规划中,到2020年市区海绵城市对应控制设计降雨量为27.7毫米。
已建成社区海绵化改造难
根据国办2015年的《关于推进海绵城市建设的指导意见》要求,通过海绵城市建设,将70%的降雨就地消纳和利用。到2020年,城市建成区20%以上的面积达到目标要求;到2030年,城市建成区80%以上的面积达到目标要求。王家卓说,这些指标并非只针对试点城市,而是面向全国所有地区的。
业内人士指出,目前,虽然一些试点城市在加快海绵城市建设,但不少地方海绵城市建设在整体进程、规划指标等方面仍然面临一些挑战:
已建成社区改造难。海绵城市建设,重要任务就是对已建成小区,尤其是经常出现积水小区进行“海绵体”改造。相对于新建城区或社区可以通过先期区域详规、中期施工监督、后期项目验收等指标与渠道来约束,已建成的老旧社区建设难度非常大,被业内视为“带刺的骨头”。
一个海绵城市试点建设负责人坦言,已建成社区海绵体改造施工中会遇到各种矛盾,比如新增下凹式绿地,可能导致停车位减少;房顶绿化,面临违章建筑拆除问题,“实现规划目标的难度非常大”。
建设标准不明晰。尽管住建部2014年《海绵城市建设技术指南》,指导各地开展海绵城市建设,但由于各地建设海绵城市的目标与方式差异较大,只能靠试点城市自身“摸着石头过河”。
深圳市创环环保科技公司是国内多地海绵城市建设的技术顾问商。总经理翟艳云介绍,一些试点城市职能部门对于海绵城市建设内容都不太清楚,以为就是修修道路、收集雨水等。实际上,各个试点城市目标方向不一,有的重在储蓄水资源,有的偏重解决内涝,有的侧重解决水污染。缺乏科学的建设标准,就容易使海绵城市建设走弯路,甚至南辕北辙。
政府部门配套不同步。一些受访专家表示,海绵城市建设需要规划、城建、水务、园林等部门充分协调“齐步走”。尤其是各地城市新区建设中,即便不是试点城市或区域,也必须提前规划、系统建设。
济南城建集团副总经理刘相华说,当前一方面要投入大量资金,按照海绵城市标准改造既有建筑小区,另一方面大批传统路面硬化的新小区不断建成,不仅导致重复投资浪费,而且极易出现改造速度永远赶不上城区扩张的尴尬。
亟需吸引社会资本积极参与
住建部部长陈政高曾公开透露,预计海绵城市建设投资将达到每平方公里1亿元至1.5亿元。
有业内人士计算,部分地区实际每平方公里建设投资成本可能达到1.5亿元至2亿元。按当前国家海绵城市的建设规划,至2020年,全国658个城市建成区的20%以上面积需要达到设计标准,全国每年投资总额预计将超过4000亿元。
建设海绵城市的巨大投资钱从何来?记者了解到,目前中央财政给予各试点城市每年4亿至6亿元专项资金补助。以济南为例,作为省会试点城市,济南市于2015年至2017年共可获得15亿元中央补助资金。
相对于巨额的海绵城市建设投入,中央财政补助显然难以支撑。各地也将PPP作为资金筹集的重要渠道。按照预期,鹤壁市海绵城市试点建设总投资32.87亿元,其中政府财政投资27.24亿元,剩余5.63亿元资金需靠政府与社会资本合作(PPP)模式来解决,PPP模式所占比例约17.1%。
尽管投资空间大,项目选择多,但社会资本进入海绵城市建设领域仍选择观望。“技术门槛高,项目回报期长,后期风险不清,一般企业不敢轻易尝试。”负责承接了多个试点城市单体示范项目的翟艳云说,即使企业在海绵工程竞标中拿到合同,如果扣掉每年近7%的融资成本,最后也剩不下多少利润。
缺乏稳定收益回报,是海绵城市建设项目采取PPP模式的最大难题。一个试点海绵城市建设负责人介绍,不同于地下管廊、污水处理等收费运行项目,一般海绵城市项目属于公益项目,后期运营维护支出较大。
“我们曾尝试将改造后的停车位作为投资收益回报,但测算结果一个投入12亿元的项目,相关停车位收费10年的整体收益才120万元,收益率基本可以忽略不计。”这位负责人说。
【关键词】城市建设;海绵城市;研究;探索
一、引言
顾名思义,海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。海绵城市建设应遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。在海绵城市建设过程中,应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性,协调给水、排水等水循环利用各环节,并考虑其复杂性和长期性。
二、海绵城市建设的主要途径
海绵城市的建设途径主要有以下几方面:
一是对城市原有生态系统的保护。最大限度地保护原有的河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水生态敏感区,留有足够涵养水源、应对较大强度降雨的林地、草地、湖泊、湿地,维持城市开发前的自然水文特征,这是海绵城市建设的基本要求。
二是生态恢复和修复。对传统粗放式城市建设模式下,已经受到破坏的水体和其他自然环境,运用生态的手段进行恢复和修复,并维持一定比例的生态空间。
三是低影响开发。按照对城市生态环境影响最低的开发建设理念,合理控制开发强度,在城市中保留足够的生态用地,控制城市不透水面积比例,最大限度的减少对城市原有水生态环境的破坏,同时,根据需求适当开挖河湖沟渠、增加水域面积,促进雨水的积存、渗透和净化。
海绵城市建设应统筹低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统。低影响开发雨水系统可以通过对雨水的渗透、储存、调节、转输与截污净化等功能,有效控制径流总量、径流峰值和径流污染;城市雨水管渠系统即传统排水系统,应与低影响开发雨水系统共同组织径流雨水的收集、转输与排放。超标雨水径流排放系统,用来应对超过雨水管渠系统设计标准的雨水径流,一般通过综合选择自然水体、多功能调蓄水体、行泄通道、调蓄池、深层隧道等自然途径或人工设施构建。以上三个系统并不是孤立的,也没有严格的界限,三者相互补充、相互依存,是海绵城市建设的重要基础元素。
三、低影响开发雨水系统
所谓低影响开发(Low Impact Development,LID),指的是在场地开发过程中采用源头、分散式措施维持场地开发前的水文特征,也称为低影响设计(Low Impact Design,LID)或低影响城市设计和开发(Low Impact Urban Design and Development,LIUDD)。其核心是维持场地开发前后水文特征不变,包括径流总量、峰值流量、峰现时间等(见图1)。从水文循环角度,要维持径流总量不变,就要采取渗透、储存等方式,实现开发后一定量的径流量不外排;要维持峰值流量不变,就要采取渗透、储存、调节等措施削减峰值、延缓峰值时间。发达国家人口少,一般土地开发强度较低,绿化率较高,在场地源头有充足空间来消纳场地开发后径流的增量(总量和峰值)。我国大多数城市土地开发强度普遍较大,仅在场地采用分散式源头削减措施,难以实现开发前后径流总量和峰值流量等维持基本不变,所以还必须借助于中途、末端等综合措施,来实现开发后水文特征接近于开发前的目标。
图1 低影响开发水文原理示意图
从上述分析可知,低影响开发理念的提出,最初是强调从源头控制径流,但随着低影响开发理念及其技术的不断发展,加之我国城市发展和基础设施建设过程中面临的城市内涝、径流污染、水资源短缺、用地紧张等突出问题的复杂性,在我国,低影响开发的含义已延伸至源头、中途和末端不同尺度的控制措施。城市建设过程应在城市规划、设计、实施等各环节纳入低影响开发内容,并统筹协调城市规划、排水、园林、道路交通、建筑、水文等专业,共同落实低影响开发控制目标。因此,广义来讲,低影响开发指在城市开发建设过程中采用源头削减、中途转输、末端调蓄等多种手段,通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种技术,实现城市良性水文循环,提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力,维持或恢复城市的“海绵”功能。
四、海绵城市――低影响开发雨水系统构建途径
海绵城市――低影响开发雨水系统构建需统筹协调城市开发建设各个环节。在城市各层级、各相关规划中均应遵循低影响开发理念,明确低影响开发控制目标,结合城市开发区域或项目特点确定相应的规划控制指标,落实低影响开发设施建设的主要内容。设计阶段应对不同低影响开发设施及其组合进行科学合理的平面与竖向设计,在建筑与小区、城市道路、绿地与广场、水系等规划建设中,应统筹考虑景观水体、滨水带等开放空间,建设低影响开发设施,构建低影响开发雨水系统。低影响开发雨水系统的构建与所在区域的规划控制目标、水文、气象、土地利用条件等关系密切,因此,选择低影响开发雨水系统的流程、单项设施或其组合系统时,需要进行技术经济分析和比较,优化设计方案。低影响开发设施建成后应明确维护管理责任单位,落实设施管理人员,细化日常维护管理内容,确保低影响开发设施运行正常。低影响开发雨水系统构建途径示意图如图2所示。
图2 海绵城市――低影响开发雨水系统构建思路示意图
五、城市道路在海绵城市建设中的注意事项
(1)城市道路低影响开发设施进水口(如路缘石豁口)处应局部下凹以提高设施进水条件,进水口的开口宽度、设置间距应根据道路竖向坡度调整;进水口处应设置防冲刷设施。
(2)城市道路低影响开发设施应建设有效的溢流排放设施并与城市雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统有效衔接。
(3)城市道路低影响开发设施应采取相应的防渗措施,防止径流雨水下渗对道路路面及路基造成损坏,并满足《城市道路路基设计规范》(CJJ194)中相关要求。
(4)当道路纵向坡度影响低影响开发设施有效调蓄容积时,应建设有效的挡水设施。
(5)城市径流雨水行泄通道及易发生内涝的道路、下沉式立交桥区等区域的低影响开发雨水调蓄设施,应配建警示标志及必要的预警系统,避免对公共安全造成危害。
(6)城市道路低影响开发设施的竣工验收应由建设单位组织市政、园林绿化等部门验收,确保满足《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ1)相关要求,并对设施规模、竖向、进水口、溢流排水口、绿化种植等关键环节进行重点验收,验收合格后方能交付使用。
(7)面层出现破损时应及时进行修补或更换;
(8)出现不均匀沉降时应进行局部整修找平;
(9)当渗透能力大幅下降时应采用冲洗、负压抽吸等方法及时进行清理。
六、综述
维持和恢复城市绿地与水体的吸水、渗水、净水能力,是建设海绵城市的重要手段。因此,在保证城市道路、绿地原有功能的同时,还要合理规划用地布局与竖向设计,使低影响开发雨水设施与城市雨水管渠系统、超标雨水径流排放系统有效衔接,充分发挥城市“绿色”基础设施与“灰色”基础设施协同作战的能力。
海绵城市建设,要以城市建筑与小区、城市道路、绿地与广场、水系等建设为载体,城市规划、设计、施工及工程管理等各部门、各专业要统筹配合,突破传统的“以排为主”的城市雨水管理理念,通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种生态化技术,构建低影响开发雨水系统。
参考文献:
【1】海绵城市建设技术指南【S】.北京:住房与城乡建设部,2014.10:87~88
观规划角度提出建议,以期更好地推动海绵城市的研究与发展。
【关键词】:海绵城市;水生态基础设施;生态优先;雨水利用
1、海绵城市的提出背景
城市化的不断加深则带来一系列生态环境问题,其中水生态危机尤为突出。城市面临的水生态问题远不止洪涝灾害,还有水资源短缺和水安全问题与之并存。反观我国传统城市建设模式,在应对内涝洪灾和水安全问题的能力却存在明显不足。
因此,在我国水生态环境恶化和新型城镇化建设的时代背景下,海绵城市作为人与自然和谐共存的有效途径,被专业领域学者提出和推广,并成为国家和地方政府解决城市雨洪综合管理的指导方针和战略目标。
2、海绵城市概念及意义
我国《指南》中对海绵城市的概念进行明确定义:指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。该简单概念背后隐含的深层内涵,可以具体分解为:一是,海绵城市面对洪涝或者干旱时能灵活应对和适应各种水环境危机的韧力,体现了弹性城市应对自然灾害的思想;二是,海绵城市要求基本保持开发前后的水文特征不变;三是,海绵城市要求保护水生态环境,将雨水作为资源合理储存起来,以解城市不时缺水之需。现代化城市建设过程当中,海绵城市的应用有利于解决水资源短缺、内涝频繁发生、水生态恶化等突出问题,为建设海绵城市提供重要保障[1-2]。
3、海绵城市发展历程
3.1国外研究发展历程
通过国外文献研究发现,海绵城市的概念最早被澳大利亚研究学者用来隐喻城市对周边乡村人口的吸附效应。近年来,多有学者运用该概念来形象比喻城市吐纳雨水的能力。Ignacio F. Bunster-Ossa用海绵城市来形容城市像海绵一样处理雨洪自然事件问题的弹性能力,并以三个案例说明了从规划到设计不同尺度的具体雨洪管理设计方法,包含雨洪滞留和过滤等景观手法的应用。2015年 1 月,美国《晨报》(Morning Edition)也展_了建设海绵城市的讨论 。国际上关于“海绵城市”的相关理念与政策很多,尽管这些理念的名称不同,但所采取的工程措施基本涵盖:透水铺砖、雨水花园、绿色屋顶、植草沟等雨水渗透、滞留设施,以及生物滞留池、湿地等雨水贮存设施。
3.2国内研究发展历程
通过研究国内文献研究发现,国内关于海绵城市概念最早可追溯到2003年,北京大学俞孔坚和李迪华教授共同出版的《城市景观之路:与市长交流》一书中最早将“海绵”的概念比喻自然湿地、河流等对城市旱涝灾害的调蓄能力。
在我国海绵城市概念发展的整个过程中,出现了多种概念名称叫法,主要有绿色海绵、海绵体城市、生态海绵城市等,这些概念在改变传统雨水排放模式、提高城市自然蓄水排水的能力、运用生态途径解决城市水环境问题等方面展开了不同程度的探讨研究,与海绵城市有着异曲同工的紧密联系,最终在国家政策层面确定了海绵城市概念的统一和完善[1-2]。
4、海绵城市构建途径与措施
主要分为水生态系统功能主体保护与修复和源头管理与控制技术(区域低影响开发)。其中,水生态系统功能主体保护与修复主要包括:识别水资源保护生态斑块、保护水系网络及生态系统、修复已破坏的水生态斑块及网络、源头管理与控制技术(区域低影响开发)等。根据城市降雨过程,区域低影响开发技术主要分为截留技术、促渗技术和调蓄技术3种。其中,截留技术是通过材料或者结构,将降雨过程中雨水形成径流的速度减缓,通过增加雨水汇集的面积来达到延缓径流目的的技术,如绿色屋顶及植物群落冠层截留等 [1-2]。
5、研究进展现状概述(共识与争议)
5.1三点共识
海绵城市理论产生至今,学术界达成了以下三点共识:
(1)海绵城市的建设是一个长期的过程。(2)内涝和水体黑臭等一系列问题虽然最终表现在水体上,但是其产生原因涉及人类活动特别是城市建设的方方面面,不能“就水论水”。解决问题必须在统一规划的引领下完成,不是单一部门。(3)国外经验是值得借鉴和总结的,但同时要注意的是,国内外城市规模、密度、居住习惯和发展水平不同导致的差异值得重点关注。
5.2七点争议
2014年10月,《海绵城市建设技术指南》的颁布,使海绵城市圈形成了“灰色”“绿色”“灰-绿结合”三派鼎立的局面。争议焦点大致总结为以下七点:(1)城市海绵概念可行性(2)绿地用来调节径流的可行性(3)绿地承担滞洪作用的可行性(4)城市保存雨水和充实地下水的方式(5)海绵城市解决水质污染问题的可行性。(6)建设海绵城市是否更省钱。(7)海绵概念是否可发展。
积极利用绿色海绵体保护和储留雨水是一项积极善意的发展,但前提条件是城市拥有充足的绿地,雨水没有被污染。城市海绵体对治理洪涝能起多大作用,需要实事求是、因地制宜地分析。我们不能把海绵城市当做是解决城市洪涝问题必须且唯一的灵丹妙药,应该打破僵化的思维方式,站在更高的层面、更大的时空尺度上来观察雨洪管理的问题
结束语
雨水不是负担,而是宝贵的资源。在城市景观设计中,将水资源、土地资源等生态平衡纳入设计理念中,建立海绵城市是我国城市建设发展的必然趋势,而我国当前所面临的资源
问题和环境问题日益严峻,进一步表明我国建设海绵城市的必要性,因此,只有更好的将海绵城市设计与城市景观设计结合起来,才能有效解决城市地表水存储问题,减少城市生态环境恶化现象,进而促进我国现代化城市的可持续发展。
【参考文献】
[1] 仇保兴.海绵城市 (LID) 的内涵、途径与展望 [J]. 给水排水,2015,41(3):1-7.
中图分类号:F2
文献标识码:A
doi:10. 19311/j.cnki. 1672-3198. 2017. 15. 010
市政排水设计作为城市基础设施建设的一个重要组成部分,直接关系到基础设施是否完善、城市是否能够达到现代化的标准,因此必须要加强对市政排水设计的重视程度,面对当下城市排水出现的巨大问题和漏洞,以海绵城市建设理念为指导,完善市政排水设计的合理性,使市政排水系统能够有效的对雨水进行渗透和吸收,从而提高我国市政基础设施建设水平,满足居民的使用需求,实现城市的进步,打造“宜居、宜业、宜游”的现代化城市。
1 海绵城市理念的概念和内涵
所谓海绵城市理念,就是指在进行城市规划建设和管理的过程中要充分发挥建筑物道路或者是绿地等生态系统对雨水的吸纳、吸收、渗透能力以及释放能力,有效的控制雨水径流,实现对雨水的自然消化、自然渗透和净化,从而有效的改善雨水天气对城市交通造成的拥堵,促进城市水资源的综合利用,实现城市基础设施建设的更加美好和完善,因此可以说海绵城市理念对于市政排水设计提供了重要的设计方向与思路。
海绵城市理念强调在对基础设施进行规划的过程中,必须要坚持科学合理的设计,综合采取一些“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施。海绵城市理念对于我国努力构建“经济节约型、环境友好型”社会具有较大的帮助,能够提高城市的自然修复功能,增强城市的防洪、防涝能力,缓解人与自然和城市发展之间的矛盾,对于我国实现生态可持续发展具有重要意义。
海绵城市理念的提出直接体现了城市的科学发展观,面对当下我国城市中排水系统的不完善不科学造成的城市淤水现象,必须要结合海绵城市理论,重新规划和设计排水系统,确保城市建设的科学合理性。2 海绵城市理念在市政排水设计中应用的重要意义
海绵城市理念作为一种全新的科学理论,对于我国城市建设规划、设计提供了重要思路,直接体现在市政排水设计中对海绵城市理念的运用,主要表现在以下几个方面:
首先,海绵城市理念的应用能够给市政排水设计提供更有效的规划和设计指导。面对当下我国城市中排水设计的不合理现象,尤其是在雨水天气出现之后城市犹如一个池塘,排水较为缓慢,这些现象的出现表明我国当下的排水系统存在一定的缺陷,如雨水淤积、不易渗透导致的排水不畅的问题,给人们的出行带来了极大的不便,也严重影响到整个城市的市容市貌。因此为了完善城市市政排水系统及设施,应充分地、科学地运用海绵城市理念,对有条件的老旧城区进行合理的排水系统改造,对新建城区进行合理规划,提高城市的自然修复功能,解决下雨天排水难的问题,避免水城现象的再现。
其次,海绵城市理念的应用能够使得城市市政排水系统更加符合可持续发展的理念,促进我国水资源的有效保护,维持生态平衡发展。海绵城市建设理念作为一种科学的城市建设理念,不仅融合了环保、生态、自然和谐等因素,而且也直接体现了我国可持续发展的基本战略。因此在城市市政排水系统设计中遵循海绵城市理念能够有效的促进我国市政排水系统建设,实现我国城市排水设计建设的科学性,并有利于实现水资源的综合利用,提高我国城市用水和水消化的能力。 最后,海绵城市理论在市政排水设计中的有效应用能够提高我国城市资源的综合利用,实现城市空间利用的最大化。面对当下我国城市人口不断增多,城市占地面枳有限的现状,为了最大限度地利用城市占地空间,必须要不断完善、优化城市基础设施,设置科学合理的城市建设规划,来缓解人口增长对现有市政排水设施带来的巨大压力。为了解决当下城市排水问题,必须要改造或扩建现有排水管道及设施,根据现状及规划的城市规模、人口数量建设完善的、超前的、渗透能力强的排水系统,提高雨水下渗能力、收集比率并进行重复利用,能有效促进我国城市水资源的综合利用。
3在市政排水设计中充分应用海绵城市理念的有效途径
为了使得市政排水设计更加有利于维护和改善生态环境,并且促进雨水资源的综合利用实现防雨防洪的重要目标,必须要结合海绵城市理念进行有效的排水设计,具体来说可以从以下几方面进行有效处理。
3.1在绿化带的排水设计中,要充分起到收集雨水、过滤水体的作用
除了绿化带培植的绿色植物能够有效的吸收充足的水分之外,还必须要加强对其排水的设计,比如充分的利用透水路面的地表径流,确保自然水体能够流向绿化带的雨水口,通过在绿化带中设置排水口,能够使得雨水统一的流人雨水汇集区。需要注意的是间距必须要进行合理设计,而且雨水口必须要高于绿化带的种植土,并且低于道路的高度。另外,雨水降落到地面之后为了保持雨永的清洁度,必须要进行清洁和过滤,通过铺设一层种植土或者是设置砺石层等让雨水得到过滤,待其渗入到地下之后可以对自然水体形成补给作用。
3.2在市政排水设计中必须要注重解决缓排滞蓄的问题
必须要进行安装导流系统使得雨水在较为丰富的季节里,水体能够经过雨水口在绿化带进行逐渐的滞留,也可以在雨水口设置一些明沟利于雨水的沉淀,避免造成路面积水现象,为了使得道路中的雨水能够直接的排向城市的排水管道,可以建立市政“毛细管网”,通过溢流的作用,让道路中的雨水能够直接排向排水管道。另外,在人行横道和直行道也必须要进行排水设计,使其能够有效的、及时的消除人行横道和车行道的积水,让路面积水流向雨水收集系统。
3.3综合规划建立科学、完善的市政排水体系
市政排水体系作为一个庞大的系统,必须要进行科学合理的规划,通过有效的应用海绵城市理论对于城市的积水进行高效的处理。积极的利用绿化带以及人行道、车行道雨水渗漏等功能,及时的处理雨水并且对雨水进行有效的回收利用。因此要建立一个科学完善的市政排水体系,必须通过详细的规划、周密的部署、严密的设计来完善城市排水系统等基础设施,促使我国排水系统更加科学,促进城市生态的可持续发展,4总结
海绵城市理论作为一种科学的理论给城市市政排水系统设计提供了有力的指导,将海绵城市理论融人到现代城市建设规划中,能够推进我国现代化城市建设发展,促进我国城市基础设施不断完善,促进人与自然的和谐发展。为了充分运用海绵城市理论,并在市政排水系统设计中发挥成效,必须充分理解海绵城市理念的定义和内涵,在理解的基础上进行科学、有效的运用,才能够发挥海绵城市理念带来的现实作用,通过不断完善城市市政基础设施,建立科学的排水系统体系来解决当下城市排水中存在的各种问题,实现城市资源的综合利用。
参考文献
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[关键词] 城市规划;海绵城市理念;实践建设
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 11. 095
[中图分类号] TU984 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2017)11- 0191- 02
0 前 言
社会的进步发展使得城市规划的重要性越来越突出,尤其是对我国而言城市规划更是核心内容。但由于自然灾害因素,我国城市化进程严重受制,造成大量的经济损失。基于此,国家提出海绵城市理念,该理念积极影响着城市生态环境发展,且能够改善城市水灾害问题,如水资源匮乏、城市洪涝等灾害,可以说,我国要实现可持续发展战略与海绵城市建设息息相关。
1 海绵城市概述
海绵城市将城市喻为“海绵”,是以高效利用城市水资源为核心,简言之,海绵城市就是建立一个雨水开发系统,通过该系统使城市水资源实现良性循环,包括如滞留、净化、下渗等措施,以此增强城市渗透调蓄及净化排放径流雨水的能力,从而确保城市水资源的充足性。简单来说,该理念是以城市水资源利用现状为基础,构建雨水全过程控制系统,可有效避免水资源浪费,实现高效科学的水资源利用,特别是在雨水处理方面提倡自然处理,简言之,海绵城市是一种可持续的绿色雨水排放系统。
海绵城市建设途径实质上并不复杂,比如保护原有生态系统、恢复修复生态等。具体来说分为两个方面:其一,强化保护城市现有雨水滞纳区,如河网水系、绿地和湿地等,并且当城市规划设计中发现有水系统被破坏时,要积极应用生态手段加以修复,充分增强城市雨水滞纳处理能力;其二,则是加强影响较低的技术,包括如雨水花园、绿色屋顶等,以此提高城市净化积存雨水的能力。
2 城市规划设计中海绵城市理念的实践建设策略
2.1 建设完善的水系统
实质上,水资源系统如河流、湖泊等都具有净化能力,故此,城市规划设计建设过程中,要加强对湖泊、河流等城市雨水天然净化工厂的利用,通过此来实现水系统的完善建设。首先,城市规划过程中要对原有湖海水系进行保护,使之在实现自我净化的同时,能够高效处理城市雨水。简单来说,就是避免城市原有水系被污染严重的水资源流入,造成其自然净化系统崩坏。现阶段,由于生活杂物、工业污水等,我国城市水系统备受侵害,自我净化能力大打折扣,这就更需要管理部门针对城市实际情况,积极建设海绵城市恢复水系统自我净化能力,如严格管理管制排污企业、附近居民等,从根本上证水系统的良性循环。
2.2 建设人工生态海绵体
实质上,并非所有城市都拥有丰富的天然海绵体,部分城市甚至可以是严重匮乏天然海绵体,这就对海绵城市建设不利,故此,城市规划设计中必须关注人工生态海绵体的建设,通过各种科学合理的人工改造手段,促进城市排涝蓄洪等能力提高。也就是说城市规划设计中要实现海绵城市理念,不一定要完全依靠城市原本生态环境,而是通过人工建设绿地园林等手段,充分改善城市污染现状,或是改造构建完善的城市水系统,利用大型水网生态系统调节城市自然水体。除此之外,城市规划设计过程中还要更新传统居民区、工业区等建设模式,比如以分散小规模的下沉式绿地来替代传统集中式绿地,进而提高城市水资源系统的利用效率。同时也可通过改造城市原有绿地园林,在城市规划设计过程中做出相应的改进,从根本上提升绿地生态效益,使城市水系统实现良性循环。
2.3 城市雨洪管理海绵技术
建设海绵城市,其实就是通过合理规划城市内部水生态设施,促使城市海绵功能全面发挥,比如建设城市湿地来达到防治城市雨洪灾害的目的,同时湿地内可设计雨水集中区,以便高效合理的管理雨水灾害,且形成镶嵌式的海绵结构形式。也就是说在城市规划设计期间,一方面要建立整合多处系统化湿地系统,另一方面则要提供适合该系统内生物居住的环境,使其原有生态环境不被破坏的同时,能够创造更优质的城市居住环境。总之,构建湿地系统时要加强水质净化、地下水回雨水等环节,特别是要合理设置潜流整合功能,确保被净化后的雨水能够充分汇入湿地,促进地下水资源的良性循环。
2.4 完善城市道路规划
海绵城市理念的提出是由于城市水资源污染等问题的日益加剧,故此,从这一点来说其具有解决城市洪涝灾害及其径流污染负荷的能力,将该理念应用于城市规划设计中无疑是实现我国可持续发展战略的有效手段之一。现阶段,道路占的水径流量在城市建设中相对较大,不但会严重污染城市水资源,更是城市雨水的主要污染源之一。所以,加强城市道路规划建设和完善非常重要,甚至可以说是实现海绵城市建设的核心。一方面,路面交通要充分确保通畅,不能影响城市道路正常功能。比如,以下凹式绿化带替代道路两侧的绿化建设,前者相对后者而言,能够有效改善减少路面雨水径流质量和径流量,使水资源质量得到最大化提高。此外,城市道路规划过程中应用海绵城市理念还可辅以LED树池、透水路面等手段。另一方面,则是道路景观绿化带的合理利用。下凹式道路绿化带主要作用是直接将雨水径流汇入地下,这种设计对道路正常功能毫无影响,不但能够实现雨水储存,还能在储存过程中自然渗透、净化雨水。
3 促进海绵城市与城市规划融合的建议
首先,将海绵城市理念与城市总规、专项规划等相结合,也就是说城市规划期间,既要注重生态化,又要充分落实城市总体规划目标,并对城市“绿线”“蓝线”等开发边界进行合理划定,以此保护原有自然资源如河流、湖泊等。其次,加强海绵城市试点建设,重点突出公众参与。海绵城市的成功创建能够有效提高城市雨洪利用能力和气候变化应对能力,这一点对存在内涝风险和缺水的城市中至关重要。建议可针对某些具备较大雨洪利用潜力的城市小区等,进行海绵城市建设项目试点工作,但试点要根据实际充分考虑城市建设各方要求,再以先M的技术手段、理念方法将海绵城市理念融入城市总体建设规划中,进而提高海绵城市建设的效率。并且还要引导城市居民监督海绵城市建设,让公众形成低影响开发理念,积极支持参与到海绵城市建设中。再次,完善海绵城市建设的支持政策。比如,针对尚未建设但已划拨或出让的地块,予以资金激励、设计条件变更等措施,将海绵城市建设的相关要求内容融入其各方设计中,特别是建设合格的需加以激励。而针对未出让地块则既要坚持传统硬性指标,又要引入海绵城市建设的指标。最后,则是要加强城市建设部门与水利部门的联动,在城市规划行政审批内纳入海绵城市相关指标。
4 结 语
通过上文的分析可知,城市规划设计中应用海绵城市理念,是改善城市生态环境最直接有效的措施,但从当前海绵城市建设现状来说,我国尚处于初期发展阶段,故而,要真正完全建设海绵城市,不但需要相关部门的高度重视和关注,还需要加强对该理念的学习贯彻,从根源上先保证理念的进步发展,然后再针对其来整合管理城市,通过建设完善的城市水系统、合理完善城市道路规划、建设人工生态海绵体等手段,充分确保城市水资源的良性循环。
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【关键词】:雨水花园;海绵城市;应用
【引言】: 言:在提倡节能减排、建设可持续发展的生态型城镇、建设节约型和谐社会的重大战略背景下,雨水花园作为一种新型的生态技术,在我国的城市建设过程中具有广阔的应用前景。雨水花园的发展为构建“海绵城市”、“生态城市”、“低碳城市”等提供了有利的基础条件。
1 、雨水花园技术概述
雨水花园(rain garden)是在自然形成或人工挖掘的浅凹绿池内种植地被植物、花灌木甚至乔木等植物的专类工程设施。它可以收集来自于屋顶或地面的雨水,通过土壤和植物的过滤作用使之净化,并可以将雨水暂时蓄积起来,之后再慢慢的渗入土壤,从而减少地表净流量。雨水花园是一种兼具观赏价值、生态性、可持续性的雨洪控制与雨水利用设施。
2、海绵城市理念
所谓“海绵城市”,学术上称之为“低影响开发雨水系统构建”(Low Impact Design or Development,简称LID),是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。
海绵城市建设的核心内容为减少地表径流、减少水土流失、减少面污染源、减少雨洪资源的损失、减少旱涝灾害以及增加雨水就地下渗、补充地下水资源,这也是海绵城市设计的具体指标及核心技术的关键。
3、 海绵城市的建设意义
“海绵城市”遵循着“渗、滞、蓄、净、用、排”的六字方针,将雨水的储存、循环利用和排放紧密结合,统筹考虑内涝防治,流经污染控制,雨水资源化利用和水生态系统修复等多个目标。“海绵城市”的建设具有重大意义:
(1)海绵城市的生态效益。
海绵城市建设可以最大限度的恢复被破坏的生态系统,控制面源污染,建立起绿色的排水系统,降低城市径流系数,恢复城市水文条件,同时提升生态景观效果及生态系统的服务价值。
(2)海绵城市的社会效益。
海绵城市的社会效益主要体现在其公共服务价值,既可以丰富城市公共开放空间,服务城市各类人群;又可以构建绿色宜居的生态环境,提升城市品质与城市整体形象;还可以改善人居环境,缓解水资源供需矛盾。
(3)海绵城市的经济效益。
海绵城市建设涉及技术服务、材料、工程、仪器、管理以及居民生活等多个领域,会拉动新一轮城市建设热潮,带动生态工程开发与城市园林产业建设,同时也会带动其他相关行业的快速发展,催生新兴产业,带来新的经济增长点。
4雨水花园在海绵城市中的应用
雨水花园作为海绵城市建设中的一重要雨洪管理途径,其应用领域既有公共空间,又有私家庭院,既有道路一类的线性空间,又有居住区校园类的面状空间。不同的场地类型,决定了雨水花园的应用方式也不同。同时,通过景观化处理手段进行合理搭配,使雨水花园充满生机与活力,既有雨水调蓄功能,又具有很高的观赏价值。
4.1雨水花园的植物选择
一个雨水花园就是一个小型的生态系统,既要满足生态功能,也要满足观赏功能,植物选择应满足以下要求:
(1)优先选择本地乡土植物,适当引进外来植物,不可选用入侵性植物。
(2)选择生长力旺盛,耐涝且耐旱的植物。
(3)选择根系发达、茎繁叶茂、净化能力强、维护成本低的植物。
(4)选择具有较高观赏价值或特性的植物。如芳香植物吸引蜜蜂、蝴蝶等昆虫,丰富生态群落及景观效果。
4.2雨水花园的应用方式
(1)对于道路等线性景观,雨水花园的布置也应该线性展开。利用道路固有的排水坡度及雨水收集口进行引导,设立道路分隔带绿地,在雨水径流过程中,经过道路进入到分隔带之后,雨水花园就可以利用储水和净化等功能,实现减少雨水径流量以及降低雨洪污染等作用,进而实现雨水的再次利用。此类雨水花园选择的植物除了需要耐旱耐惩猓还需具有根系发达、净化能力强的能力,且植物配置应与道路的整体景观效果相一致。
(2)对于建筑集中且有大面积不透水铺装的场地(如停车场等),应考虑分散式的雨洪管理办法,利用地形的起伏引导雨水径流,导入附近的雨水花园中,同时可以形成多级雨水滞留池系统。这种雨水花园的种植设计应随意而自然,植物种类以乡土树种为主,尽可能选择长势旺盛、既耐湿又耐旱的植物,植物品种也应尽可能丰富。
(3)对于校园、庭院及小区内小面积场地,一般采用集中处理的方式,在场地中心或某一位置设置雨水花园。利用管道、沟渠等设施及地表径流将屋顶、道路等硬质场地中的雨水引入雨水花园中。植物选择上同样考虑耐湿又耐旱的多年生乡土植物,并尽可能丰富品种。考虑到该类雨水花园人流活动相对集中,雨水花园的设计还应该考虑交通因素,建设成生态功能与实用功能相结合的生态景观。
4.3雨水花园的功能及意义
(1)通过滞蓄削减洪峰流量、减少雨水外排,保护下游管道、构筑物和水体。
(2)利用植物截流、土壤渗滤净化雨水,减少污染。
(3)充分利用径流雨量涵养地下水,也可对处理后的雨水加以收集利用,缓解水资源的短缺。
(4)经过合理的设计及妥善的维护能改善小区的环境,为鸟类、蝴蝶等动物提供食物和栖息地,达到良好的景观效果。
(5)雨水花园可以有效地保护环境、净化环境、美化环境,在进行雨洪调节的同时净化水质,恢复水循环,是构成“海绵城市”的主力军, 与海绵城市共同实现生态效益、社会效益、经济效益和艺术价值的最大化。
结束语
随着现代化城市的建设,生态环境遭受到严重破坏,水资源的节约与利用成为当今城市建设热门话题。而雨水花园技术具有结构简单、造价低、效果明显等优点,在“海绵城市”建设中应得到进一步的推广应用。
参考文献:
[关键词]园林景观;海绵城市;理念;运用
中图分类号:TU986.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)27-0344-01
随着我国城市的不断发展和推进,海绵城市理念的不断实践和应用已经证明了其价值。海绵城市理念不仅适用于城市建设,对园林景观设计还具有较好的适用性。在园林景观设计中应用海绵城市理念,不仅能够实现对园林景观内水资源的综合利用,实现对雨水资源的循环利用,还有助于构建景观与自然的和谐关系。在降低园林景观维护成本的同时,提升园林景观的自然属性和视觉效果。但海绵城市理念在园林景观设计中的运用,仍然需要把握好几点关键问题,并通过技术优化和设计创新,才能使其更适用于园林景观设计,实现提升园林景观设计质量的目的。
一、园林景观设计中海绵城市理念运用应注意的问题
1、做好雨水的生态利用
园林景观设计一定要注意雨水生态利用,传统城市建设改造了自然,以利用土地为主,改变了原有生态环境,粗放式建设,地表径流量大。而海绵城市建设则强调顺应自然,保护原有生态,低影响开发,地表径流量不变。园林设计及施工需考虑下渗减排,利用透水铺装、下沉式绿地、生物滞留设施等方式,使用蓄水池、雨水罐、湿塘、雨水湿地等集蓄利用雨水,达到最佳“弹性指数”。在海绵城市建设中,需要注意渗、滞、蓄、净、用、排六个方面。
2、实现对水资源的循环利用
在小区建设中,可建设绿色屋顶、可渗透路面、沙石地面、自然地面、透水性停车场和广场等,也应建设下凹式绿地、广场、植草沟、绿地滞留设施等。以北京奥林匹克公园为例,园区包含雨洪收集、再生水利用、循环过滤净化、湿地净化等各种工程设施,总水系面积84.2公顷,总蓄水量130万立方米,这些工程设施的外在形式表现为公园内的景观路面、休闲绿地、下沉花园、龙形水系、森林公园等,既做到了节水养水,同时还营造了一道亮丽的景观带。据了解,整个园区的透水铺装地面约17公顷,下凹式地形17公顷,滞蓄雨水,减少灌溉量,水系滞蓄16.5公顷,雨洪集水池9个,容积7200立方米,下沉花园蓄洪沟调蓄8000立方米,渗滤、收集管网长60多公里。奥林匹克公园每年的总用水量超过1700万立方米,其中利用再生水就有800万立方米,将近全年总用水量的一半。奥林匹克公园是一个很好的“海绵体”,充分有效地利用了各种设施。
3、改造、恢复并利用好自然水系
因此,城市建设过程中还应在保护、恢复和改造城市建成区内河湖水域、湿地并加以利用,因地制宜建设雨水收集调蓄设施等。在合理的位置建设污水处理设施及管网、初期雨水处理设施,适当开展生态水循环及处理系统建设。在满足防洪和排水防涝安全的前提下,可建设人工湿地,改造不透水的硬质铺砌河道,建设沿岸生态缓坡。园林景观建设应按照“集散结合、就近处理、就地循环”的原则,建设污水再生利用设施,建设综合雨水利用设施等。
4、老旧管网的改造和利用
海绵城市理念在园林景观中的运用,要求我们加大对现有排水管网和沟渠的利用效率。因此,在海绵城市建设过程中还应更新改造使用年限超过50年、材质落后、漏损严重的老旧管网等,并进行河道清淤,有条件的地区拓宽河道,开展城市河流湖泊整治,恢复天然河湖水系连通。城市新建地区严格实施雨污分流管网建设,老旧城区加快雨污分流管网改造。高标准建设雨水管网,加大截流倍流,加快易涝立交桥区、低洼积水点的排水设施提标改造等。老旧管网和沟渠的翻修和重建,不仅能够提高其排水和供水效率,还能够极大的提高其景观价值,为人们创造更好的人居和景观环境。
二、 园林景观设计中海绵城市理念的运用
1、开放空间
在海绵城市建设中,开放空间必不可少,既可以提供市民娱乐、休闲、游憩的公共活动空间,也可以成为交通、排水、防灾避险等多种职能的载体,还是体现城市文化的重要方式。因此,从生态学和景观学角度在城市开放空间尺度范围内开展低影响开发规划及设计,有利于改善城市生态环境,也提高了城市生活环境的品质。在开放空间低影响开发规划设计中要注意四大原则:安全性原则,满足城市防洪排涝标准;系统性原则,在区域范围内统筹考虑;强制性原则,在规划区内实现统一规划、按设计目标分阶段实施;功能性原则,既承担雨洪调蓄功能,又具备良好的景观效果。
2、水资源的保护和规划设计
水生态系统保护与修复的规划设计是海绵城市建设过程中应重视的另一方面,此方面的规划设计必须与生态功能红线划定范围对应,体现尊重自然、顺应自然、天人合一的理念,依托现有山水脉络等独特风光,把城市放在大自然中,让居民体验良好城市生态。
3、雨水处理系统的设计
目前,国内很多城市在进行海绵城市改造工程,不同区域的改造有不同的注意点。居住小区海绵城市改造工程在设计方面应优先考虑雨落管断接,无绿化空间时必须有雨水调蓄池收集,平屋顶应考虑屋顶绿化,停车场、非机动车道则可改造为渗透性铺装。城市道路雨水系统海绵城市改造设计则要考虑初期雨水弃流,道路红线内绿地下凹,道路纵向坡度较大时设置挡水坎,非机动车道采用渗透性铺装材料,道路红线外的绿地利用与积水点改造等。大型公共设施雨水系统海绵城市改造设计则要求集中绿地考虑与周边场地相衔接,建议绿地设计为下沉式绿地,大型广场结合周边景观的改造。河道及湿地公园系统改造设计严格限制雨水直接排入河道,截污管道排入污水处理厂,经雨水湿地等生物滞留设施后再进入河道以及生态河道恢复、湿地构建等。多功能调蓄公园海绵城市设计应考虑公园对周边排水分区内暴雨的消纳,考虑雨季、旱季不同功能需求,不同淹没水深对设施及植物的影响,以及游人安全要求等方面。
4、对自然水系的利用
目前国内海绵城市的建设主要有三个途径。一是对城市原有生态系统的保护,最大限度地保护原有的河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水生态敏感区,留有足够涵养水源、应对较大强度降雨的林地、草地、湖泊、湿地,维持城市开发前的自然水文特征,这是海绵城市建设的基本要求。二是生态恢复和修复,即对传统粗放式城市建设模式下已经受到破坏的水体和其他自然环境,运用生态手段进行恢复和修复,并维持一定比例的生态空间。三是低影响开发,按照对城市生态环境影响最低的开发建设理念,合理控制开发强度,在城市中保留足够的生态用地,控制城市不透水面积比例,最大限度地减少对城市原有水生态环境的破坏,同时根据需求适当开挖河湖沟渠、增加水域面积,促进雨水的积存、渗透和净化。
综上所述,为了提升园林景观设计质量,海绵城市理念的运用,已经被证明是一条可行的道路。但在应用该理念与园林景观设计中,仍然要有针对性的进行创新,使其与园林景观的设计宗旨和目的有效结合,才能最大化的提高海绵城市理念对园林景观设计的适用性。相信随着我国海绵城市理念的不断实践和经验的积累,园林景观设计水平将会进一步提升,在美化人居环境的同时,实现人与自然的和谐共存。
参考文献
【关键词】海绵城市;排洪;规划方法
一、引言
经济的快速发展加快了城市化进程的脚步,但是在快速城市化的建设过程中忽视了对水资源等环境保护。另外,城市基础设施的建设也导致了植被破坏、水土流失等一系列问题,最终导致城市内涝问题的出现。我国多个城市经常出现逢雨必涝的问题。基于此,我们必须提出一个系统性的综合解决规划方法。海绵城市理论的提出正是立足于当前城市内涝问题及其相关生态和环境问题。
二、海绵城市的内涵
海绵城市指的是城市要像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有较好的弹性,在下雨时能够吸水、蓄水、渗水和净水,等到需要的时候能够将存蓄的水释放出来并对其进行利用。海绵城市具有下面几个方面的特点:1.能吸收、能渗透、能涵养、能净化、能释放;2.生态文明、生态优先,可持续发展的思想;3.新的治水理念融入城市开发建设中;4.因势利导、顺应自然;5.渗、滞、蓄、净、用、排;6.师法自然、效仿自然。海绵城市最初提出的主要目的就是解决初期雨水的污染,从而实现对雨水的源头控制。随着该理念的不断发展和丰富,其理念已经发展成为综合性的雨水管理,实现保障水安全、治理水环境、涵养水资源、改善水生态。
海绵城市建设应遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进生态环境保护和雨水资源的利用。在海绵城市建设过程中,应统筹自然降水、地表水和地下水的系统利用,协调给水、排水等水循环利用各环节,并考虑其复杂性和长期性。
三、海绵城市建设对于城市洪涝的意义和作用
纵观我国实际情况,我国大部分城市都是坐落在江河湖泊之滨,很多城市都在遭受着不同程度的洪水、内涝积水威胁。因为在城市化进程中城市的不透水面积会不断地增大,从而会导致地面径流汇集速度增快,洪峰流量增大,洪峰出现的时间也会提前,导致洪水的危害性变大。城市的排水系统一时间无法承受过大的水压,最终造成城市内涝的发生。根据相关调查统计发现,我国642座有防洪任务的城市中仍然有340座城市还没有达到国家规定的防洪标准,另外有一些新兴的经济开发区和新建城市的防洪工程建设也比较滞后。近年来,我国北京、上海、深圳、武汉、杭州和南昌等多个城市频繁出现城市内涝,受灾城市数量、规模、经济损失程度和人员死伤均呈显著上升的态势。2013年,全国31省(自治区、直辖市)中县级以上城市受淹234个,直接经济损失3100多亿元。解决城市缺水问题,必须顺应自然,建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市。通过海绵城市的建设,可以将多种防洪措施进行有机的结合,实现从快排、及时排、就近排、速排干的工程排水时代跨入到“渗、滞、蓄、净、用、排”六位一体的综合排水,生态排水的历史性、战略性的转变,从而极大地减轻城市防洪排涝的压力,进而有效地减少城市洪涝灾害发生的频率和损失。
四、海绵城市理念下的排洪规划方法
(一)海绵城市理念下排洪规划原则
现阶段城市排洪设计需要注重排洪系统设计的整体效果,更要结合城市的建设,保持可持续发展。因此,在排洪规划中应当遵循以下原则。
1.规划引领。深入贯彻落实海绵城市建设以及低影响开发雨水系统构建的内容。根据排洪规划进行设计,从而让规划的控制和引领作用充分发挥。
2.生态优先。在排洪规划中,应该保护水生态敏感区,如河流、湖泊、湿地、沟渠等,对自然排水系统进行优先利用,从而保证对雨水的自然积存、自然渗透、自然净化和可持续水循环能够有效实现。
3.安全为重。在规划过程中应当以社会经济安全和人民生命财产权为出发点,采用工程和非工程措施对建设质量和管理水平加以提高,消除安全隐患,增强防灾减灾能力,保障城市水安全。
4.因地制宜。根据本地自然地理条件、水文地质特点、降雨规律等,合理确定设计方案,科学规划布局和选用下凹式绿地、植草沟、人工湿地、可渗透路面、沙石地面和自然地面,以及透水性停车场和广场等低影响开发设施及其组合系统。
(二)海绵城市理念下排洪规划方法
基于上述原则,海绵城市理念下的城市排洪规划,应系统解决截、滞、排问题,可以从以下几方面制定城市排洪规划。
1.协调河湖库塘排滞洪体系,是解决现代城市防洪安全的基本措施。河流应重点关注其行洪能力,其坡度、断面应满足行洪安全要求,一般断面越大、河道坡降越陡,行洪能力越大,越安全。而合理的湖库塘可以有效截洪、滞洪和泛洪,有效匀化洪水过程,降低洪峰流量,进而减轻河道行洪负担。
2.海绵型入渗的城市下垫面,是降低城市排洪压力的基础。大力实施采用低影响开发技术,设计中通过透水铺装、下沉式绿地、绿色屋项、生物滞留设施、雨水湿地、渗管/渠等方式来现雨水的“渗、滞、蓄、净、用、排” 六位一体的综合排水。规划设计时,城市的下垫面采用海绵型生态下垫面,增加径流形成的历时过程,合理选取径流参数,计算径流过程,进而降低洪峰流量,减少行洪压力。
3.系统的雨污分流及排洪系统,是城市水生态文明建设的保障。规划时,城市应规划完善的地下雨污分流系统和排洪系统,避免雨污混流,防止雨水污染,降低污水处理数量和成本,增加水资源利用效率,有利于现代城市水生态文明建设和水环境保护。
4.协调互适防洪体系和城市体系,是城市安全根本保障。城市体系应建在高于防洪水位以上的地方。同时辅以必要的防洪体系,确保防洪标准下的行洪安全。
五、案例分析
五年来,合肥一直处于暴雨常涝的状态。合肥市政府将海绵理念融入城建细节中,让土地恢复自然属性,一改五年前“暴雨常涝”的尴尬困境。如今城市不仅提升了排水能力,还有助于恢复土地自然生态。2016年,城合肥遭遇30年以来最大汛情,受灾损失却是最小,最终把五年前的“暴雨常涝”变成了如今的罕见汛情无内涝。
合肥在海绵城市的建设中,2010年以来完成造林100多万亩,投资超200亿,在城区形成了六大片总面积约10万平方米的公园布局,天鹅湖、方兴湖等人工湖星罗棋布,建成滨湖森林湿地公园、柏堰湖生态湿地等四大湿地。研究表明绿地径流系数约为0.2,意味80%雨水渗透地下,而硬化地面为0.9,表示90%雨水靠地下管道外排。另外,海绵理念在道路、广场等城建细节中随处可见。以人行道为例,合肥要求使用能让雨水渗透的透水砖;环城高架走廊下,见缝插针搞绿化;建设、改造大批下沉式绿地、植草沟,提升了绿地汇集雨水、补充地下水功能;建设下沉式广场,平时供市民休闲,汛期被淹没,可发挥调蓄池作用;利用城市公园地下空间,建成杏花、逍遥津等雨水调蓄池工程。同时,合肥还选取了新站区少荃湖等五大片区作为海绵城市建设先行示范区,尝试改变传统“以排为主”的做法,通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种生态化技术,开展低影响开发雨水系统试点。
六、结语
海绵城市是雨水和洪水利用的发展和创新,是当下治水思路的不断发展和完善的过程,对解决城市内涝频繁发生具有十分重要的作用。随着城市快速发展,国内多数城市都遭遇了雨洪积涝问题,引发对城市建设的深度思考,必须构建海绵城市体系。基于海绵城市理念制定排洪规划,通过协调河湖库塘排滞洪体系、海绵型入渗的城市下垫面建设、系统的雨污分流及排洪系统、协调互适防洪体系和城市体系,不仅可以解决新型城市排洪问题,减少雨洪风险,而且能够提高城市雨水的综合利用效率,降低污水处理成本,改善城市水生态文明建设和保障生态安全。
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