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【关键词】高速公路;沥青路面;病害;成因;维护
高速公路沥青路面的维护是一项很重要的工作,在高速公路中,沥青路面或多或少都存在损坏的情况。路面养护是高速公路养护的关键,而预防性养护是改善沥青路面病害的一种有效方法,通过加强道路前期的预防和检查,并采取相应的技术措施维护沥青路面,使其不留隐患,以恢复高速公路沥青路面的服务功能,避免给道路维护造成不必要的麻烦,以延长高速公路沥青路面的寿命。
1 高速公路沥青路面病害的成因与表现
1.1 车辙与龟裂
在行车过程中,行车荷载与路面直接接触时,由于基层的强度高,板体性强,变形能力差,沥青混凝土承受的荷载会传递到基层。沥青混凝土在承受基层反作用力的情况下,内部的原有结构层就会遭到破坏,失去应有的变形能力和强度,形成车辙。车辙形成原因主要是受气候因素变化的影响,还有超载超限车辆大幅增加,使沥青路面基层的整体性变差,局部出现松散的状况。
龟裂是由于路面基层湿软、稳定性下降、整体强度不足、路面层老化、路面材料未拌合均匀或配合不当而造成的,也可能是沥青路面出现纵向裂缝或横向裂缝时,未能及时对裂缝进行封填,导致水渗入下层而形成龟裂。
1.2 纵向裂缝与横向裂缝
纵向裂缝是与道路中线平行的裂缝,有时还伴有少量的支缝。在半填半挖路面的加宽处,由于路基压实不好,路基常出现沉降的情况而形成纵向裂缝。特别是沿行车辆因荷载作用而产生纵向的裂缝,其原因主要是水渗透破坏、路基施工不当、地基本身的原因等。横向裂缝是与道路中线垂直的裂缝,有时也会伴有少量的支缝。横向裂缝是由于半刚性基层收缩或低温收缩裂缝而产生的,起初出现于路面两侧,随着裂缝逐渐发展并贯通全路。
1.3 沉陷与松散
沉陷是由于路面受到损坏、路基沉降而导致局部凹陷,或者是由于开挖、回填过程中压实不足所造成的。松散是由于混合料中的沥青偏少,且集料与沥青间的粘结性较差,导致路面材料脱开并散失,沥青老化变硬而造成的。随着松散进一步发展就会形成坑槽,在车辆荷载作用下,使基层与面层脱离,导致基层结构破坏。
2 高速公路沥青路面的养护方式
2.1 日常养护
沥青路面出现较为轻微病害时,可以采取日常养护的方法来改善路面的状况。当路面裂缝在5cm以内,但未出现啃边、错台现象,可采取灌热的办法来改变沥青的性质,并对其作防水处理。先对沥青路面出现裂缝的部分进行拓宽与初步清理,再以吹风清理设备来清除裂缝中的杂物、灰尘、颗粒,保持裂缝的干燥和清洁,以满足裂缝的修补要求。对于沥青路面的坑槽、小面积沉陷、网裂等,已波及到基层或中下面层的局部病害,可以采用切割机械和破碎机械将修补范围切割出来,并由人工挖除病害,清除干净路面损坏的部分后,在坑内涂刷乳化的沥青,并铺平坑槽。
2.2 预防性养护
预防性养护是以专业技术对养护对象在最佳时间进行预防性养护作业,它需要应用机械工具与材料,以保证高速公路的运行。为了保护路面不受化学产品、雨水的侵蚀,使其延长使用寿命,可以通过考察现场路面的情况以及模拟现场施工试验进行数据分析,针对道路运行时间,采用喷涂沥青的方式对路面预养护进行实验,以确定沥青封面的施工材料。
2.3 专项养护
专项养护是根据养护对象的病害方式或损坏程度,对养护对象进行具体的、专业的养护。专项养护工作需要选择养护技术和最佳作业时间来进行,具有较强的针对性。
3 高速公路沥青路面病害的维护措施
3.1 准确把握高速公路的养护时机
高速公路沥青路面的维护应把握好时机,根据不同得养护方式,采用不同的养护方法。前期投入使用时,出现微小裂缝、小坑槽或大面积裂缝,应针对路面的具体情况,有针对性的进行养护,以消除路面安全隐患。按照相关标准规范和要求,分析路面各项指数,路面状况指数应在80以上,路面强度指数应大于或等于0.8,路面横向力系数大于或等于45度。
高速公路沥青路面养护是周期性的工作,工作人员应根据实际情况,定期检查和养护路面。通过采集路面数据,并综合进行分析,提高高速公路的养护标准。必要时,应抽样检查路面状况,以保证高速公路路面的服务质量。
3.2 建立高速公路沥青路面管理系统
在高速公路正常运行的过程中,高效、科学的检测手段是预防性养护高速公路路面的前提条件。通过采用现代化的信息技术定期对路况进行检测和系统管理,并建立监测制度,全面的检测高速公路路面的运行状况,以便为高速公路路面的预防性养护提供指导。对于高速公路沥青路面的管理,可以采用现代化科技手段来分析检测与养护的数据,针对数据提出有效的解决措施。具体实施时,应实时监控高速公路各段得路面,针对监控系统评价和预测路面病害,也可通过管理系统来选择相应的方案,以提高高速公路养护的效率和养护的科学性[5]。
从沥青的运输、制作、摊铺到养护,每一个环节都应进行科学化管理与操作。运输沥青时,应合理计算运力和运距,以保证运输车辆清洁,装料前底部和车厢侧板涂一层油水混合物,卸料后注意清理,避免结块,运输过程中,保持匀速且覆盖双层篷布,注意防水、保温,避免污染。制作沥青时,按照公路现场加工生产流程,注意合理控制改性沥青的温度和配比精准度。摊铺沥青时,注意清扫路面,保证路面清的洁度,按照相关的规范要求撒布黏油,对于局部多撒或少撒的部位应人工处理,并注意控制摊铺机械运行的稳定性与料斗状况,以保证摊铺均匀。碾压沥青路面时,碾压机作业应保持连续均衡,并对碾压机进行跟踪监测,以便及时发现问题,让工作人员立即处理。
3.3 加强高速公路沥青路面养护人员的业务培养
在高速公路养护的过程中,养护人员相当于保健医生,养护人员必须具有相应的养护技能,才能运用养护技术来更好的维护公路路面。相关的管理部门可以通过加强养护人员的专业养护知识和养护技能培训,不断提高养护人员的养护水平。也可以制定相应的用人标准和培训考核制度,使养护人员都能够持证上岗。另外,由于养护工作比较艰苦,相关的领导应注重培养养护人员的工作热情,提高养护人员的职业素养和工作责任心,保证高速公路的养护质量,使高速公路平稳运营。
4 高速公路沥青路面病害维护的注意事项
在沥青路面施工时,由于修补旧路面会铺玻纤维网、喷涂乳化沥青,且铺筑沥青路面的时间较长,因此,在施工时,应做好组织工作。施工段落的交通组织及划分,应按照交通部公路养护技术的相关规范来设置施工的导向标志、限速标志、警告标志和安全防护措施。施工单位应落实机械组织及人员,按照正规招标程序来选择施工单位,准备足够的机具、人力、原材料,在保证施工质量的同时,尽可能缩短施工的时间。建设单位要组织路政人员,做好施工现场交通疏导和交通组织,委派能力较强的监理单位进行监理[6]。
对于铣刨出的废料,可以选择公路的用地范围之外堆放。施工时,合理的安排时间,如春、秋季节,尽量避开交通量大和雨季的黄金季节。高速公路沥青路面的维护工作非常重要,相关的公路管理部门应引起高度重视,根据路面破损成都进行治理,以路面为中心全面养护沥青路面。
综上所述,在高速公路中,沥青路面或多或少都存在损坏的情况,随着道路交通承载量在不断加大,交通运输压力也随之加大,高速公路沥青路面的维护已成为道路维护的重要工作。通过采取相应的措施,加强道路前期预防和检查,并改进养护技术,为维护工作提供技术支持,尽快恢复沥青路面的服务功能,以延长高速公路沥青路面的寿命。
参考文献:
[1]郭文,吴英淑,郭力源,胡滨.高速公路沥青路面早期破坏现象及防护[J].山东交通科技,2013(2).
[2]胡一南.高速公路沥青路面的病害和养护对策[J].城市建设,2013(10).
[3]王志超,迟嘉陵.高速公路沥青路面质量控制及养护措施[J].科技致富向导,2012(19).
[4]梁志光.浅议沥青路面病害成因及对策[J].中小企业管理与科技,2011(10).
关键词:海绵城市;建设问题;要点
1、海绵城市理念分析
“海绵城市”主要是根据海绵进行命名的,目的是能够促进城市的建设发展与海绵相似,能够对水资源进行吸收和净化。但是根据我国的生态水资源的使用状况,我国的水资源的储存呈现下降的趋势。所以,在进行海绵城市的建设和规划的过程中,运用高效的技术措施,进行雨水的收集工作,提升生态水资源的使用率。“海绵城市”的建设理念主要是以城市的水系统为核心进行分析的,将高效的技术进行结构网的建立。在进行雨水的收集过程中,需要循环的对其进行净化和过滤,从而降低城市的自然灾害发生的概率。只有通过对绿道进行开发、加强可渗透路面的采用,进行透水停车场的建设等,从而实现对城市可持续发展。
2、基本原则
2.1、规划引领、系统布局
在进行城市的总体规划和建设中,需要进行其详细化的设计,对于修建性规划进行全面的落实,同时需要将海绵城市的环保理念和比较低影响的开发理念等进行落实,同时对建设海绵城市的目标进行明确,重点坚持首先进行规划,随后进行建设的原则,对于集中连片布局需要给予重视,从而防止项目出现的碎片化问题,最大程度的提升城市规划对于海绵城市的影响。
2.2、生态为本、自然循环
务必按照水循环的脉络进行雨水的处理,对于雨水的排放过程中,需要按照自然坡降的原则,同时结合生态环保的理念进行雨水资源的存储,通过对植被等自然下垫面的充分利用,对雨水进行渗透和净化,从而提高其城市的自身调蓄能力。
2.3、示范带动、统筹推进
务必遵循“先建设样板、再全面推进”的建设标准,对于示范性比较大的项目进行优先建设,及时的进行建设经验的积累,从而促进试点的建设开展。在进行新区建设时,需要以目标为建设知道,进行优先实施建设,全面的运用海绵城市的建设技术。对于老城区的建设问题,则需要根据改造规划结合旧城的实际情况进行海绵城市设施的全面推进。
3、当前海绵城市建设中存在的问题
3.1、建设资金匮乏
一般而言,在进行海绵城市的建设资金主要是由我国的政府进行拨款的,建设资金量是比较大的,但是在短时间内,不能及时的将建设的价值进行体现,如果政府的资金链出现问题,资金供应不足,势必影响海绵城市的正常建设进度。对于海绵城市建设的初期,社会各个层面对于海绵城市都会存在一定的质疑,因此增加了资金筹备的难度,从而大大影响海绵城市的建设效率和质量,造成工程项目的难以开展。
3.2、海绵体缺失,技术能力不足
对我国的城市建设设施而言,我国的基本建设设施主要是以混凝土和水泥等为主,该些设施不存在吸收水分的能力,再加上很多城市对于绿化建设的重视度不高,仅仅靠绿色植物是很难进行维持吸水能力的,从而严重的影响海绵城市的建设。工程建设都是受建设材料的影响的,外加我国的建设技术水平不高,很难对海绵体进行成功的研制。以上影响因素都是严重阻碍海绵城市建设的关键部分。
3.3、人们对建设海绵城市的意识相对薄弱
对于多数人员而言,如果城市的洪涝灾害发生时,需要进行排水操作,可是当前我国的水资源远远不足,同时,很多人对水资源的使用概念存在一定的误解,其对于海绵城市的建设没有给予足够的重视,对于海绵城市的资金不足的状况,很难通过自身的能力进行海绵城市的正常建设。
4、推进海绵城市建设的对策
4.1、确立先进的海绵城市建设理念
在进行海绵城市建设中,需要引进先进理念,从而提升建设的成功率。在推动全国的海绵城市建设时,需要将五大发展理念进行应用。在建设海绵城市的过程中,不断对其体质和管理方式进行创新,从而确保海绵城市建设的质量。在进行海绵城市的建设过程中,需要对其发展理念进行贯穿,同时加强城市的部门之间的工作协调性,不断提升海绵城市建设能力;需要将城市的地面工程进行科学的协调和配置,保证城市建设的海绵弹性;加强基础设施的建设,同时注重和日常管理之间的协调;将海绵城市建设的发展趋势进行明确,朝着方向进行高效的建设,将硬性和软性之间的关系进行科学的处理。
4.2、不断完善海绵城市建设设计体系,推广低冲击开发技术
在进行海绵城市的建设过程中,政府需要加强和规划单位之间的合作意识,不断的引进国外比较先进的建设方案和技术,不断的提升自身设计的标准性和规范性,其设计人员务必不断的进行学习,要严格的遵循设计的规范和标准进行技术的改进和创新,加大对低冲击开发技术的应用力度,最大限度的降低海绵城市的设计困难,从而不断的促进海绵城市的建设进度和效果。
4.3、增加现有的海绵体的数量
对于海绵城市而言,如果海绵体的数量不是很多,势必影响城市的海绵吸水效果,所以很有必要加强其海绵体的建设数量,一般是通过对草坪进行一定的改进,保证其排水系统的科学管理和安装工作,降低存在的积水现象,促进其渗透的速度,增加城市园林的景观设计的合理性和科学性,从而提升其绿色植物的吸水效果,实现加强对城市空气的更新度和美观性。总之,在进行海绵城市建设过程中,需要不断的提升人们的环保意识,提升海绵城市的环保功能,提升其城市的存储水的能力,保证其建设工作的全面落实性,以便最终促进我国海绵城市的稳定发展。
参考文献:
[1]刘严萍,王磊.海绵城市建设面临的潜在问题及对策研究[J].城市管理与科技,2017,19(01):36-38.
[2]孙立,靳林强.城乡规划层面落实海绵城市建设的路径研究[J].中国人口•资源与环境,2017,27(S1):101-104.
关键词:园林工程;海绵城市;应用
虽然我国的淡水资源居世界前茅,但是水资源的分布及其不均匀,并且由于我国人口众多,导致人均水资源十分匮乏,城市的地下水位一年比一年低,关于水的难题也逐渐进入了人们的视线,所以我国推行了低影响开发的雨水体系,像海绵一样能够自如地吸水以及释放水,这种雨水的排放模式十分符合我国的可持续发展的原则。下面我们就简要探讨一下如何利用园林工程来更好地发展海绵城市。
1海绵城市
所谓海绵城市,就是让城市具有和海绵类似的一些特性,即城市能够很好地收集雨水以及释放雨水,城市的雨水收集以及利用的整个体系,并且将城市的建筑物和道路以及绿化工程都做一个比较系统的整治,加大城市收集水的能力,从而利用自然界的力量来帮助城市能够更好地自我调节。海绵有2个方面的特性:第一,能够自如地吸收、保存、释放水分;第二,其经过压缩之后能够反弹,从而恢复到原来的形状。海绵城市的效果就是像海绵一样,不仅能够自如地吸收、保存和释放水分,还能很好地释放水分来保持原来的形态不发生变化。海绵城市主要有3个内容:第一,城市通过改造自身的各项基础设施,来改善城市的排水体系,从而使得城市水能够很好的循环,即收集存储水的同时,还能够净化水,从而加以利用;第二,城市的排水系统能够很好地减少甚至避免洪涝对整个城市的影响以及破坏;第三,通过园林工程的建设,能够将城市环境以及自然环境有机地结合在一起,避免在城市建设过程中对生态环境产生不同程度的影响。综合起来就是通过海绵城市的建设,能够让城市自如地应对可能出现的不同程度的降雨以及洪涝灾害,从而维护人与自然的和谐,由相关资料可知,海绵城市的目标就是在地下储存以及渗透70%的水分,如果不能实现,就不算是一个合格的现代化城市。
2园林工程如何应用到海绵城市当中
2.1统筹规划城市的山水林田湖
通过园林工程来治理山水林田湖,提升城市水的管理能力,增加绿地面积,加大对山体的维护,将绿地和港渠以及水体有机结合起来,并且使用相关的净化手段。
2.2保护城市中的湖泊以及湿地,提升海绵城市的储存能力
城市中的湖泊湿地是最佳的雨水储存场地,所以,城市建设中要利用园林工程来建设河滨的湿地以及植被缓冲带等低影响的开发体系,在国内外的园林工程建设中,最著名的就是日本的多自然型河道的建设,以及瑞士和德国的河流回归自然的改造建设,其能够帮助我们很好地建设海绵城市。
2.3通过城市的排水体系来计算园林工程中绿地的承载能力
绿地的建设不能为了水而去做水,绿地的主要功能还是生态景观以及供市民进行身心的放松,所以,要利用园林工程使其尽可能地合理以及承载能力最大化,并且要合理地保留出一定的空间,来渗透绿地旁边的硬化地区的径流,并和城市的雨水管渠体系很好地结合在一起。
2.4下凹绿地的建设
因为很多城市的用地都十分紧张,所以导致城市主干道的绿带都十分狭窄,绿带的宽度都是1~4.5m,很难进行下凹绿地的建设,所以在园林工程的应用中,首先要了解城市的初雨弃流的时间,然后通过初雨工程来进行净化,让一部分道路的雨水进入道路隙的地下凹绿地或者雨水塘以及景观的水体中,从而实现径流的减少以及收集和利用雨水的目的,在人行道的树池建设中,可以使用条状的连接方法,不能整体进行下凹绿地的建设,但是可以在某些部位进行下凹绿地的建设,在绿带中的下凹绿地中,不能缺少的就是初雨弃流的设备,从而保障污水不会进入绿地以及地下水中,避免造成污染。在绿地中应该有溢流口,从而便于暴雨时实现溢流的排放。对于以前的绿地方案,全部进行下凹绿地的建设不太现实,绿地的容量有最大值,如果土壤的稳定入渗系数太小,植物就会出现长时间淹水的情况,严重阻碍植物的生长,所有下凹绿地的建设一定要利用科学的方法,再结合城市的规划合理进行。
3结语
综合上述,海绵城市建设的原则就是节水,以及空间的均衡,还要系统地进行整治,通过园林工程利用自然界的力量,更好地保留水分以及渗透和净化,所以园林工程的建设措施以及模式都要符合各个城市的实际情况而采取最佳的方案,不能只注重眼前的短期效果,从而在最大程度上推动我国海绵城市的发展。
参考文献
1胡必成.中国水资源贫乏与水资源浪费的矛盾分析[J].辽宁工程技术大学学报社会科学版,2013(15)
关键词:城市快速道路;海绵城市;道路改造
1海绵城市概述
近年来,自然灾害屡有发生,尤其是洪涝灾害,其可预测性差,且预防措施具有局限性。洪涝灾害不仅威胁着人民的生命财产健康安全,还大幅影响了城市的经济发展速度,造成了极大损失。随着城市化进程的持续推进,一些城市的道路情况与其交通需要不适配,难以满足人们生产生活的相关需求。因此,为提升人民出行效率、提升生活质量、确保安全出行、提升人民生活幸福感,道路改造工作已经刻不容缓。海绵城市的建设理念是在现阶段对道路改造工作的一种指引,在改造中应用海绵城市建设理念,有利于提升改造质量,推进城市基础设施建设进程,提升建设效果。海绵城市是指降雨时将雨水收集起来,并开展一系列净化、储存工作,一些经过净化的雨水可以再次使用,秉持着保护生态环境的原则,借助人为干扰的办法提升对雨水等自然资源的利用率,进而减少资源浪费,确保城市排水顺利。海绵城市的构建可以很好地帮助城市合理利用资源,实现雨水资源与生活需要的有机结合,有利于保护环境,构建海绵城市的根本目的是实现人与自然的和谐共处以及城市与自然的共同发展。
2市政道路工程中海绵城市理念的重要意义
海绵城市理念在市政道路建设中的应用,可以切实提升资源利用水平,改善生态环境,具体表现如下:(1)改善生态环境。随着城市环境污染程度的提升,特别是雨季,雨水中的有害物质对城市环境的影响不容忽视。而海绵城市理念与市政道路工程的结合,可以切实改善这种情况,收集雨水、净化雨水、再利用雨水,不仅可以减轻污染,还可以节约资源,实现资源合理配置[1]。(2)有利于合理分配水资源。市政道路工程与海绵城市理念的结合有利于水资源的调配,这是因为在海绵城市的理念下,可以进一步完善城市排水系统,加强城市基础设施建设,缓解城市用水压力,确保水资源的合理利用,避免因雨水过多造成排水不畅的现象。此外,在雨季储存的雨水还可以应用于旱季,避免内部干旱,提升水资源利用率。
3海绵城市应用在市政道路中的设计原则
3.1道路干预最小化原则
在不改变原有道路设计和排水系统走向的情况下,在雨水入渠管道控制径流污染和大小,充分考虑城市道路功能和生态需求,建设具有生态特性的城市排水系统,同时,应用海绵城市建设理念时必须确保排水系统的基本功能使用正常。
3.2与道路排水系统连接原则
海绵系统作为道路排水系统的协助系统,必须与排水网及附近绿地连接,切实改善道路排水形式,增强道路透水性,将道路绿地海绵体的作用发挥到极致[2]。
3.3经济原则
结合道路建设方案,按照实际情况对道路进行分类,做到因地制宜。在确保道路基本交通功能和排水工程的前提下,尽量缩减资源投入,降低工程造价。
3.4景观规划原则
在实现海绵效应的基础上,应尽可能地做好景观规划,提升景观的视觉效果。做到景观与道路特征的协调统一,在保护生态的基础上,增强美观性及功能性。科学保护环境,协调生态发展与城市发展之间的关系。
4城市道路快速化改造项目海绵城市理念应用分析
4.1项目概况
某城市交通主干路总长度为14km,贯通城市东西,是极为重要的城市交通枢纽与过境通道。该城市交通公路负担了城市绝大部分的交通压力,为了让此公路更好地服务城市,发挥其城市枢纽作用,采用新型科学的技术对其改造拓宽。改造项目计划将公路改为地面双向四至八车道、双向六车道隧道、高架双向六车道,并利用现有的城市给排水设施将城市打造为现代化海绵城市。
4.2一般路段海绵城市的应用设计
一般路段的海绵城市工程设计较为简单,通常情况下在公路两旁借助边坡地势策划设计景观,并采用植草沟和透明给排水管道相结合的模式,将地形较低的位置设计为植草明沟,在明沟下方安置水管,该设计有利于收集雨水以及道路附近的地表径流,实现对水资源的收集、净化与利用,达到环境保护绿化城市的目的。此外,人行道的海绵城市工程建设是将人行道纵向设计,再利用道路周围的绿化带实现道路一侧反坡排水,收集并净化雨水,另一侧为正坡排水,将收集到的水排入非机动车道处的集水沟进行统一使用。海绵城市工程项目在非机动车道处的建设稍复杂,通常施工建设人员会将车道选用透水沥青材料设计建设为透水路面,道路为纵向设计,并在该车道的两旁建立集水沟,该设计能够在不影响道路美观与正常使用的前提下收集雨水。具体的建设计划如下:在道路集水沟处建设清淤井,每5~6m设置一个,将清淤井与集水渗蓄水罐连接,用以将收集的水投入城市环境建设中,并且以30m为一个单位在集水沟处修建溢水管,将溢水管与城市排水管道连接,保证在雨水过量的情况下该系统及时将雨水排除,避免城市地表雨水淤积,确保海绵系统正常运行[3]。与非机动车道不同,机动车道一般选择不透水材料铺设路面,同时在公路两侧设置集水沟,集水沟没20~30m处设置一个清淤井,使雨水流动汇集到路面两侧,经过清淤井过滤后流入集水装置中,再统一调集将收集并净化后的雨水经底部的出水管排出。并且,机动车道的海绵城市工程也装有溢水管,在雨水量较大的情况下,集水装置的集水井水位会快速上升,当水位达到一定高度时,集水沟收集到的雨水会经溢水管排进城市排水系统,一定程度上缓解了城市排水的压力,达到了利用雨水资源的目的,绿化了城市环境。一般路段海绵系统见图1。图1一般路段海绵城市系统
4.3高架路段海绵城市的应用设计
与其他公路一样,高架路段同样需要海绵城市建设。具体建设设计为借助高架桥桥墩安装集水井,再利用城市本身的雨水排水管道收集桥面的雨水,并经过雨水沉淀后将收集的雨水排入桥下的绿化带集水装置中,将集水装置中的水定时定量用于城市绿植的浇灌工作,既减轻了城市排水的压力,又节约了有限的水资源,高效且环保,实现了高架桥路段海绵城市工程的价值。高架路段海绵系统见图2。图2高架路段海绵城市系统
4.4雨水花园系统的应用设计
海绵城市建设工程可加入雨水花园系统,利用雨水管收集高架桥以及高架附近地区的雨水,并通过一系列简单处理净化收集的雨水,将净化过后的雨水用于城市景观的建设。同时,雨水花园系统需要在系统底部设计蓄水池,并将建设施工留下的某些废料投入其中。雨水花园系统使海绵城市工程更好地实现了对雨水的净化与利用,并且防止城市路面与高架桥梁的积水现象,缓解城市排水压力。
5结语
将海绵城市建设理念应用于城市道路改造中,既增强了城市道路消化雨水的能力,而且减少了对水资源的消耗,提升了淡水资源的利用率。海绵系统建成后,在极大程度上减少了人工灌溉道路的工作量和水资源消耗。低廉的维护成本提升了城市海绵道路排水系统的应用价值。海绵系统的复制性很强,推广力度很大,但在建设海绵系统时必须根据城市的实际情况调整建设策略,建设出契合实际的海绵系统,真正为节约资源、保护生态作出贡献。
参考文献:
[1]李健超,崔镇.“海绵城市”理念下城市道路的改造研究[J].工程建设与设计,2020(13):87-88.
[2]张明军.分析基于海绵城市理念的城市道路设计[J].工程建设与设计,2019(17):78-80.
关键词:海绵城市;流域水环境;治理
海绵城市的理念就是最新的一种城市雨洪管理概念,能促使城市在应对环境变化和雨水带来的自然灾害具有良好的应对能力和措施。在此理念下,政府部门加强了重视与投资,进行流域水环境治理能加快治理速度,有效改善流域水污染的现况。
1 流域水环境存在的主要题
流域是以水为连接,将水资源、土地资源以及生物资源等自热要素与经济、社会发展之类的人文因素进行结合的一种复合型的生态系统。这不仅能实现区域经济的可持续发展,还能对生态系统进行物质和能量的循环,从而维持生态系统的平衡。
自改革开放以后,社会经济的得到了快速的发展,城市快速发展的背景是工业化进程的加快,直接引起了资源消耗量的大量增加,污染物排放总量的持续加大。城市的发展扩大占用了更多的自然资源,大量的生态用水和耕地受到污染和破坏。而城市流域水环境现在所面临的主要问题有以下几点:
(1)水污染十分严重,到目前为止,城市水环境现状是十分严峻,90%以上的水环境受到了破坏和恶化,大部分地表水与地下水的质量出现了问题,人民群众日常饮用水的水质安全得不到保证。较为常见的水污染主要表现在:富营养污染、重金属污染、复合型的污染等等。人们日常的生产生活都离不开水资源,由于受到工业时代的影响,人们生产生活用水已经受到了严重的威胁。
(2)地下水开采过度,直接导致出现了很多威胁人们生活安全的现象出现。例如,在一些沿海地区,地下水开采量过大,会出现海水倒灌的现象;一些城市人口众多水资源需求量过大,开采量过度的情况下会造成地面塌陷等危险情况的发生。
(3)流域水环境中,水资源面积开始逐渐减少。社会经济快速发展的同时,城市化建设也在高速的推进之中。城市基础道路建设的面积增加,湖泊、河道面积的减少,使城市在遇到暴雨、洪水等自然灾害的情况下,防洪抗灾能力不能满足泄洪排水的要求,会对整个城市的安全造成影响。
2 当前流域水环境治理的局限性
人们开始认识到流域水环境治理的重要性,快速开展了流域水环境的治理工作。但在治理过程又出现城市发展与生态环境保护之间的矛盾与问题。在这样的背景之下,如果没有较好的解决措施,不仅会对流域水环境的治理产生影响,还会严重的制约城市的发展。
进行流域水环境治理是为了恢复生态水环境,促进流域周围城市的可持续发展,提升经济效益与社会效益。由于城市经济快速发展与生态环境保护之间存在的矛盾问题不能解决,导致治理项目只能尽量控制污染,不能从根本上治理污染问题。随着城市化进程的高速推进,越来越多的流动人口涌入城市,城市的常住人口也在不断地增加,涨幅惊人,城市化面积的不断扩大,对农田耕地的破坏程度也不断加深。自古以来,流域周围都是人口聚集密度最大、经济最发达的区域,污染程度自然也是最高的。这也直接导致流域水环境治理速度严重的滞后于城市发展的速度,在流域水环境治理的同时产生了更大的破坏和污染。
此外,在治理流域水环境的过程当中,流域水环境污染问题治理的资金投入远远高于生态环境修复的投入。大部分的资金支持都投入到了水环境污染的治理,这样只能加强对于水环境污染的控制,不能兼顾能够从根本上治理流域水环境的生态修复治理。
在对于流域水环境的治理过程,往往比较注重对于湖泊、河道等地表水环境的治理,忽视了地下水资源的治理。因此,在治理过程应该加强理解和认识地表水污染与地下水污染之间的关系,受到污染的地表水会以补给的形式渗入地下水,对地下水造成污染,加强地下水环境的治理与保护。
3 海绵城市理念下的流域水环境治理
国家于2016年提出了在“十三五”期间,加大对流域水环境综合治理的力度。随着海绵城市理念的提出,海绵城市建设的逐渐成熟,为流域水环境的治理提出了新的建议和思路。于是有了基于海绵城市理念的流域水环境的治理方案。其中对于流域水环境的综合治理原则:(1)要将综合治理与生态治理进行紧密结合。以海绵城市的建设理念为指导,将流域水环境和周边环境之间的管理进行合理的处置。(2)加强治理污染工程与恢复生态环境工程,对景观建设与治污工作进行统筹考虑。(3)在进行建设开发的过程中,应该始终重视可持续发展的重要性。在城市发展的过程中,极大程度的保护生态环境不受到破坏,尽量降低开发的冲击力。(4)治理流域水环境过程与城市发展之间产生了极大的矛盾,因此需要在治理过程中适应城市的经济发展需要,在保证流域水环境治理效果的同时,促进城市的发展。
具体治理方案内容:(1)加强河道防洪工程的建设,尽快井河道中的杂物淤泥清除干净,并选择合适的地方拓宽河道,提高城市的泄洪能力。(2)进行截流工程的建设。将旱季产生的污水进行全部截流,从而实现对于污水的净化、储存、调蓄,增加污水利用率。(3)建设雨水调蓄湖,将现有的调蓄湖进行适当的扩充工作,能够使其成为河道的蓄洪区以及城市景观用水的调蓄湖,能够实现雨水的净化储存,使其成为海绵城市理念中最为重要的“海绵体”。(4)加强补水工程的建设。工程建设完成之后将在汛期起到蓄滞洪水的作用,提高城市的防洪能力,在旱季为缺水地区提供有效的用水。(5)对生态环境进行修复和改善。建立生态水环境景观,恢复绿色植被和被破换的生态系统,从根本上对流域水环境进行治理。
海绵城市理念在其中的应用主要表现为:首先,将海绵城市的理念作为指导,建设调蓄湖、扩宽河道等都符合上流蓄水下流泄洪的理念,有效的提高了城市的防洪能力。其次,在上游地区建造自然湿地的做法,有效地储存和净化了雨水,并将其作为城市的景观和河道的补给用水,能够增加水资源的利用率。此外,建设截流工程的措施,能将污水与雨水引入污水处理厂进行处理工作,从而降低了水环境的污染,提高了流域周围城市的水质水量。并且,基于海绵城市理念下的流域水环境的治理,将居民的生活环境水平进行了提高。在恢复生态环境快速恢复的基础之上,提升了城市的防洪抗灾能力,做到了可持续性的发展。
4 结束语
综上所述,基于海绵城市的理念之下,进行流域水环境的治理,能够解决我国在现阶段发展过程中所遇到的经济发展与资源短缺和环境污染之间的矛盾问题。有效改善流域水环境质量,带动了流域经济的发展和产业结构的转型。城市流域水环境的治理,可以有效的修复生态环境,改善环境污染问题。使城市居民的生活环境水平得到了提高,在增加城市的开发价值的同时,也能促进流域周围城市的经济效益、社会效益的提升。
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关键词:海绵城市;技术特点;技术设施;问题;意见
海绵城市的建设有利于环节我国部分城市水资源短缺的现状,并且还能够加强雨水的回收和再利用,但是这项技术涉及的内容比较多,以至于在建设过程中出现了很多的问题,需要建设部门采取有效措施进行处理,保证海绵城市建设的质量。
1 海绵城市概述
我国多数的城市在给排水施工上都没有设置将刚防水排涝系统给设置好,在这方面还没有统一的规划,在管理上也有较大的漏洞,河湖水也被肆意地侵占,这些都是城市出现内涝早的主要原因。对于这种情况,应该再城市中建立有效的防干旱和防内涝的设施,不要再像以往一样,将地下排水设施规划的过于单一,应该着力建设成海绵城市。
1.1 什么是海绵城市
通俗的说,就是像海绵一样的城市,其具有较好的弹性,在面对自然灾害和较大的环境变化的时候,能有较强的抵御能力。在城市有降雨的时候,能够较快的吸收与水,对其进行存蓄,再经过净化,从而实现水的循环利用;在城市缺水的情况下,可以将这些水给释放出来,然后再对其进行利用,让城市能够很好地利用这些自然水。也就是建设一个雨水的开发系统。普通的城市在排水的时候主要是利用渠道或者泵站,这些被认定为灰色设施。而海绵城市在排水的时候,首先是利用雨水花园自己植草沟等排水,这些被认定为绿色排水设施。海绵城市在利用排水设施的同时,还将灰色设施很好地结合在一起,这样使城市的排水系统更加完善,能有效地缓解城市内涝情况,减轻了雨水对城市带来的危害,将城市风貌建设的更佳美观。
1.2 海绵城市建设的技术特点
建设海绵城市,主要应用的是冲击开发技术,这个技术没有过大的施工面积,通常都是采用分散式施工,所利用的也差不多都是绿化用地,还有人行道等设施。这样一来,即使有大雨雪我都能解将其进行分配式的排放。而且施工的时候可以利用LID将暴雨的径流给有效减少,并能对暴雨起到延迟的作用,再LID的设计上也是比较灵活的,不会对生态环境有所破坏,在景观绿化的基础上就能达到很好的雨水渗透效果,对地下水也起到了补充的作用。
2 海绵城市建设的技术设施
城市内涝、城市缺水干旱和水资源污染问题的解决是建设海绵城市的主要目的,控制径流量、洪峰流量、雨水回收利用进和电源面源污染等是这项设计中主要针对的内容。开发技术立足于控制目标低影响,按照功能可以分为水渗透、调节、储存和截面污染化等几类。具体的技术设施包括以下几种。
2.1 入渗系统
将不渗水面积减少,地下水的补充通过雨水下渗来增加,并从源头上对径流加以控制,使其达到控制径流量的目标。同时还具有削减他一定的峰值流量和净化雨水的作用。透水铺装、渗透塘、绿色屋顶、植草沟和渗井等使其对应的单项技术设施。
2.2 滞留系统
通过对雨水径流的最大化滞留,使洪峰流量减少,同时洪峰的到来也能得到延缓,从而促使控制洪峰流量的目标的实现。同时化具有净化下渗雨水的作用。湿塘、植被缓冲带和下沉式绿地是其对应的单项技术设施。
2.3 存储系统
通过对收集和存储雨水的加工和使用,有利于促进水资源综合利用效率的提高,在此基础上,实现雨水收集回收利用的目标。蓄水池和雨水罐是其对应的主要单项技术设施。
2.4 过滤系统
要净化初期径流储存下来的雨水,使场地对雨水的自然净化力得到强化,从而实现控制点源面污染的目标。绿色屋顶、植草沟和下沉式绿地是其对应的主要单项技术设施。
3 海绵城市建设中的现存问题与改进意见
3.1 现存问题
3.1.1 设计规范、标准缺乏设计院对绿色雨水基础设施的设计不熟悉,目前还没有关于低冲击开发和海绵城市建设的工程设计规范和系统评估体系。设计单位大多依靠经验,相应的规划设计缺乏依据,可能会造成低冲击开发的规模不符合设计要求或是维护管理不规范等问题。
3.1.2 政策、法规不完善海绵城市建设和低冲击开发在我国还属于推广阶段,目前我国此方面的政策法规还不完善,建设工程开展缓慢,已建成的大多为示范工程。同时现有的通知和文件又不具有强制性,因此需要政府出台相关政策法规推动其发展。
3.1.3 工程分散、管理难度大海绵城市建设以源头治理、分散控制为主要规划设计理念,因此一个实施低冲击开发的区域可能分布着数量巨大的工程设施,其相应的管理难度大,如果缺乏有效的管理,将难以发挥其功能与作用。
3.2 我国海绵城市建设的一些建议
3.2.1 重视水资源的规划。在城市发展战略规划中积极考虑水资源及生态环境问题,将水资源的管理与利用问题放在重要的地位,充分认识和利用水资源的资源功能和生态功能,注重开发和保护水资源在城市发展进程中的价值,培育和引导水产业发展。
3.2.2 制定支持海绵城市建设的政策法规。现有的通知和文件不具有强制效力,为进一步落实和深化海绵城市建设工作,还需要构建完备的水资源法律和政策体系,出台强制性的政策法规以促进低冲击开发的实施和管理利用的规范化。强制性内容既要包括针对业主和开发商的管制政策,针对规划师和工程师的设计要求,也要包括针对管理者和使用者的管理条例。在制定强制性法规的同时也制定相应的经济激励政策。对于市政工程和开发建设项目,可采取财政、专项资金补贴等形式鼓励工程技术的研发和使用。
3.2.3 推广低冲击开发技术和设计体系。应制定海绵城市建设的技术规范或导则,推广实用技术,将规划设计规范化和标准化,为设计人员提供简单便捷的工程设计工具,降低技术的应用难度,推动低冲击开发模式的推广与利用。同时引进国外海绵城市建设中的新技术,提高其性能,降低使用的成本。
3.2.4 强化多部门多专业的协作。海绵城市建设不是一个部门一个专业就能完成的,它需要多部门多专业的共同参与。海绵城市的建设需要统筹协调规划、国土、排水、道路、交通、园林、水文等部门;融合不同专业背景的技术人员协作;注重从开发前的场地设计到地块规划设计,再到运行和使用指引和开发后维护的连续性;强化规划和建设过程中设计、管理、技术、资金上的衔接。
结束语
综上所述,海绵城市的构建有利于提高预防雨涝灾害,还能够解决城市水资源短缺的问题。在社会经济的飞速发展过程中,严重的破坏了生态环境,影响了人与自然的和谐相处。因此为了解决这个问题,建设海绵城市的理论和技术显得尤为重要,受到和社会和人们的广泛关注。尽管我国的海绵城市理论和技术还不是很先进,在贯彻和落实过程中还存在很多的问题,但在一定程度上缓解了我国部分城市水资源短缺的问题,因此还要进一步加强技术的完善和改进。
参考文献
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一、研究背景
城镇化的快速发展带动了经济持续增长,促进了社会全面进步,同时也带来了严重的暴雨积涝灾害。从古至今,暴雨积涝灾害一直是人类难以解决的问题。
近几年,中国的暴雨洪涝灾害愈发严重:“20XX年7月12日,哈尔滨多处上演‘水漫金山’”、“2012年7月21日,北京遭遇特大暴雨,导致严重内涝”、“2011年6月18日,到武汉看海”、“2008年深圳6.13特大暴雨”……数量之多,不胜枚举,这些新闻无不说明暴雨洪涝已成为长城内外、大江南北大多城市的通病。暴雨积涝灾害对城市水利、农业、交通、工业等方面造成的直接经济损失不可估量,同时通过人口死亡、疫病爆发等问题给社会带来了巨大的冲击,造成的自然资源减少、环境污染和生态退化程度更是难以估计。
造成城市暴雨积涝灾害的原因主要有气候和城市建设两方面的原因。从气候角度来说,由于全球气候变暖,水循环产生变化,降雨时空分布不均,导致城市出现暴雨积涝灾害;从城市建设角度来说,主要是城市建筑和硬化面积过大,植被覆盖率过低或者遭到破坏,城市的吸水、存水能力差,其次是排水设施的排水能力不足、重建轻管。
目前,城市针对暴雨积涝灾害采取的工程性措施主要有修建蓄水池、增加排水泵站、加大排水管径、在线蓄水等,这些措施需要占用大量的城市地下空间,投资大,维护困难,废弃后无法回收利用,会产生大量固体废弃物,对环境造成二次污染。其他措施如增加绿化面积也会引起城市用地紧张等问题,浪费城市空间资源。
二、国内外相关研究应用现状
LID技术于1990年末发源于美国马里兰州的王子县、西雅图和波特兰,是由马里兰州环境资源署首次提出。之后经过20多年的发展,LID在美国、加拿大、澳大利亚、新西兰等地广泛应用。在美国,LID设施的应用还形成了绿色道路、绿色社区等理论和方法;在澳大利亚,LID的应用称为水敏感城市设计;在英国,LID技术应用于城市排水系统,形成了可持续城市排雨水系统;在加拿大,LID和场地设计相结合,形成最优场地设计、保护性设计等;在新西兰的应用称为低影响城市设计与开发。
随着对国内雨水问题的重视,雨水方面的研究和应用也逐渐多起来,LID在国内已有10年的研究和实践,于2012年形成了“海绵城市”.
2012年4月中国北京大学在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中首次提出“海绵城市”一词。住房和城乡建设部于20XX年2月17日发表的《住房和城乡建设部城市建设司20XX年工作要点》中首次提出海绵城市的概念,20XX年10月,住房和城乡建设部出台了《海绵城市建设技术指南》。
2017年4月2日,国家财政部、住房城乡建设部、水利部宣布了海绵城市建设试点:西咸新区、武汉、重庆、贵安新区、遂宁、南宁、常德、鹤壁、济南、萍乡、厦门、池州、嘉兴、镇江、白城、迁安16个城市。
三、研究目标及意义
鉴于传统城市普遍存在的暴雨积涝灾害和道路排水问题,而国内的海绵城市和LID发展和研究较为薄弱,因此,对于海绵城市理念下的城市道路进行系统化设计研究很有必要。本研究主要通过对国内外已有研究成果的整理与分析,探讨海绵城市与LID、海绵城市道路与LID的关系,采用文献调研的方法系统地对城市道路进行了LID设施的选择及其组合优化设计;针对案例进行实地调查,探讨LID在海绵城市道路中如何应用。
论文的研究目标是建立海绵城市理念下的城市道路系统设计的基本理论框架,研究其具体的设计方案和技术。
论文的研究意义:为海绵城市理念下的城市道路系统设计提供借鉴和参考,对解决城市雨水问题有一定的现实意义。
四、研究内容
论文的研究内容主要有三个方面:
1)研究海绵城市理念下的城市道路系统,分析其与LID的关系及对LID设施的选择。
2)构建海绵城市理念下的城市道路系统规划和设计的完整体系,从路网规划和道路设计两个层面进行具体研究。其中,道路设计重点研究停车场和广场的LID设施组合优化设计,道路与红线外用地衔接中重点研究建筑、小区的优化设计。
3)将研究的设计理论成果应用于商洛城市道路系统,并通过SWMM模型进行模拟评价。
五、提纲
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 城市暴雨积涝灾害频发
1.1.2 传统城市道路排水存在的问题
1.1.3 LID与海绵城市理念的提出
1.2 相关理论的概念
1.2.1 海绵城市概念
1.2.2 LID概念
1.3 国内外相关研究应用现状
1.3.1 国外研究应用现状
1.3.2 国内研究应用现状
1.3.3 国内外研究现状的不足
1.4 研究目标、意义、内容和方法
1.4.1 研究目标及意义
1.4.2 研究内容
1.4.3 研究方法
1.5 论文创新点和技术路线
1.5.1 论文创新点
1.5.2 技术路线
第2章 海绵城市与LID
2.1 海绵城市与LID概述
2.1.1 海绵城市-LID
2.1.2 海绵城市与相关理论的联系与区别
2.2 海绵城市与LID
2.2.1 海绵城市与LID的关系
2.2.2 LID设施的选择原则
2.3 海绵城市道路系统与LID
2.3.1 海绵城市道路系统
2.3.2 海绵城市道路系统与LID的关系
2.3.3 LID技术设施选择
2.4 本章小结
第3章 海绵城市道路系统规划与设计体系
3.1 海绵城市道路系统规划与设计体系框架
3.2 海绵城市路网规划
3.2.1 影响因素
3.2.2 规划思路
3.2.3 规划原则
3.3 海绵城市道路设计思路
3.3.1 海绵城市道路设计思路
3.3.2 海绵城市道路设计注意事项
3.4 本章小结
第4章 基于LID的海绵城市道路设计
4.1 海绵城市道路与传统城市道路的区别
4.2 海绵城市道路的LID设施组合优化设计
4.2.1 机动车道和公交专用道
4.2.2 非机动车道和人行道
4.2.3 路缘石、雨水。和路肩边沟
4.2.4 道路绿带
4.2.5 停车场
4.2.6 广场
4.2.7 高架桥、立交桥
4.3 海绵城市道路与红线外用地的衔接设计
4.3.1 道路与建筑、小区衔接优化设计
4.3.2 道路与城市绿地衔接设计
4.3.3 道路与城市水系衔接设计
4.4 海绵城市道路横断面布置型式设计
4.4.1 单幅路
4.4.2 两幅路
4.4.3 三幅路
4.4.4 四幅路
4.4.5 特殊形式断面
4.5 本章小结
第5章 商洛市海绵城市道路系统设计应用研究
5.1 商洛市概况分析
5.2 海绵城市路网规划
5.2.1 商洛市现状路网分析及存在问题研究
5.2.2 商洛市排洪防涝、水系和绿地现状及存在问题
5.2.3 商洛市海绵城市路网规划
5.3 海绵城市道路设计
5.3.1 商鞅大道地理位置
5.3.2 商鞅大道现状分析
5.3.3 基于LID的商鞅大道横断面设计
5.3.4 商鞅大道公共停车场设计
5.3.5 丹江立交平面设计
5.3.6 商鞅大道综合设计
5.4 商鞅大道设计效果模拟评价
5.4.1 SWMM模型介绍
5.4.2 获取基本数据
5.4.3 开发前场地模拟
5.4.4 传统城市道路模拟
5.4.5 海绵城市道路模拟
5.4.6 三种情景模拟结果分析
5.5 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 不足和展望
参考文献
致谢
六、研究方法
论文釆用的研究方法有:文献调研法、实地调查法、SWMM模型法等。
1)文献调研法论文通过对国内外文献的调研、对SEA Street等案例的研究,总结LID设施在城市道路中的应用情况。
2)实地调查法论文通过实地调查收集商洛市的路网、道路、绿地系统、水系、降雨等相关资料,为海绵城市理论的实例研究做铺垫。
3)SWMM模型法论文采用SWMM模型对城市道路设计后的雨水径流控制效果进行了评价。
七、进度安排
20XX年11月01日-11月07日 论文选题、
20XX年11月08日-11月20日 初步收集毕业论文相关材料,填写《任务书》
20XX年11月26日-11月30日 进一步熟悉毕业论文资料,撰写开题报告
20XX年12月10日-12月19日 确定并上交开题报告
20XX年01月04日-02月15日 完成毕业论文初稿,上交指导老师
20XX年02月16日-02月20日 完成论文修改工作
20XX年02月21日-03月20日 定稿、打印、装订
20XX年03月21日-04月10日 论文答辩
八、参考文献
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[关键词]海绵城市;园林工程;应用研究 文章编号:2095-4085(2017)02-0165-02
水资源分布失衡的状况在我国的表现非常突出,一些区域经常会由于供水失衡出现缺水状况,所以说为了从根本上解决城市内涝问题,就应当加强对水资源的保护。在这种情况下,海绵城市理念的问世迅速缓解了该问题,并且加快了城市可持续发展的进程。城市园林绿地作为城市居民平时互相沟通、娱乐的关键场地,在其建设过程中引入海绵城市建设模式有助于改善园林建设中的欠缺之处,增强园林绿地的整体性能。
1海绵城市理念及其在我国的发展现状研究
所谓“海绵城市”,指的是城市可以像海绵一样,在迎合环境变换以及应对自然灾害等一系列问题上具备良好的“弹性”,并且在降雨的时候吸水、蓄水、渗水、净水等,必要时把自身存储的水分释放并加以利用。在此基础上提出了海绵城市建设理念,即为把自然渠道同人工措施有机结合,同时秉承生态优先的原则,在保证城市排水防洪安全性的基础上,最大限度完成雨水在城区的积存、渗透以及净化工作,进一步推动水资源的合理利用及布局,最终为生态环境稳定性的保持提供保障。
海绵城市建设理念在我国园林工程建设中早已获得了一定应用,并且取得了一定成效。首先,其使得水资源的分布更加广泛,这给地区的发展提供了有力保障。现如今,由于国内社会经济的迅速发展、进步,国内很多地区的水环境污染现象越发严重,再加上众多工厂企业的兴起,给水资源造成了巨大的污染。在引人海绵城市理念进行建设后,则有效缓解了水污染、局部缺水等问题;其次,海绵城市建设方法的引入,使得园林景观绿意盎然、山水交融。近来,国内政府更加注重生态文明的构建,在城市建设环节中突出了对绿色生态的构建。随着城市绿地规模的迅速扩展,为城市居民提供了充足的休闲地点。除此之外,这一建设格局也更好地反映出了海绵城市的景观氛围,进而为地区经济进步提供了重要保障。
2海绵城市理念在园林工程中的应用
2.1居住用地选取逐级单元式网状径流控制对策
一般而言,居住区都是在那些地势相对缓和、海拔不高的地方修建起来的,所以说绿地和住宅布局容易构成组团式,这种布局也会对住宅区的径流起到关键性的作用,令径流的产流点上升,同时十分分散。在居住区的规划设计过程中需要不断增加净水设备、改善水质,并且还应当采取针对性措施令雨水的渗透量得到提升,然后按照基本状况适当增添缓排设施。例如,基于LID的雨水径流控制模式是为满足各级居住绿地形成的组团式而专门设计的,以小单元为区域划分出的网状径流管理系统。降水前期,屋面一些水分会消失,之后部分雨水通过落水管滑落到外部高位花坛或者生物滞留地带,地标径流饱和后一些溢出的降水会经由地面引流槽等专门的引流路线流入滞留池或者多功能的调蓄场所,最终实现多元化的根本目标。各组团的LID设计理念各异,然而,它们一致的功效均对更有效地处理当地汛期降水的缓排工作和雨水的充分利用起到积极作用。
2.2广场用地选取逐级滞留渗透对策
依据广场地形的基本情况,台地式广场的地表径流量相当大,因为广场的人类活动较为频仍,所以径流水质状况相对较差,并且由于上下台地的落差非常大,又无形中提高了径流的冲刷力度。我们在对广场进行规划设计的时候,需要改变传统直排、快排的方式,按照各台地的基本特征,采取层叠式、分散式的雨水管控策略,这样做能够有效地对当地25mm及以下的中小雨径流量做出有效处理,从而强化雨水渗透能力,提升广场周围径流的水分质量。此外,我们还必须充分考虑到广场内部的植被存在一定的遮阴作用,所以在工程建设实施中应当种植各类植被,为阶梯式景观群落的达成提供有力保障。比如说,像停车场及步行广场等地可采用渗水性较强的面层进行铺装,除了能够削弱地面热量反射的影响外,还能够使土地的生态功能更强,为城市排水设施压力的进一步减轻创造良好条件。
2.3公园绿地选取分级调蓄缓排对策
这一措施主要包括以下两方面内容。首先,分级湿塘模式。这一模式主要是指按照基本需求在山顶及山腰等地段构建起湿塘,目的是减缓径流速度。在陡坡处则按照LID技术措施进行改善,坡度低平的地段可以增加多个坡面,同时按照地形地势特点对径流采取分层控制,进而构建起自上而下的水景和雨洪调蓄系统;其次,阶地式生物滞留设施模式。这一模式原理为在满足土地理化性质的前提下,在山腰等地段设计配置阶地式的生物滞留设施,以尽量削弱雨水侵蚀作用。在坡度低平区可以种植普通的绿色植物,不仅能够减轻雨水对土壤的侵蚀,也可以形成独特的自然景观。
Abstract: Through expounding the background of sponge city and the concept of sponge city, this paper further studies the connotation of sponge city and rain flood management, discusses the status quo of urban construction at home and abroad and analyzes the way and technology of sponge city construction. And combined with the cases at home and abroad, in the case of urban construction in china, this paper thinks about how to better construct the sponge.
关键词: 海绵城市;雨洪管理;低影响开发;技术
Key words: sponge city;the rain flood management;low impact development;technology
中图分类号:TU992 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)10-0214-02
0 引言
近些年,我国频繁地发生城市内涝,同时,忽视生态环境,导致水资源遭到严重污染、水资源短缺。另外,我国传统城市建设模式在面对出现的各种水环境问题时,表现出明显不足之处。主要归咎于:①城市排水单一的使用工程管道式灰色排水基础设施;②防洪规划和排水工程规划的落后;③对于雨水再利用的意识薄弱,天然雨水利用率极低,不到10%[1]。这些问题已经无法依靠某一单独的管理部门去解决了,而是需要一个更为系统、综合的解决方法,“海绵城市”理论便是基于这样一个背景下提出的。
所以研究的目的就是通过对海绵城市建设的内涵、国内外研究进展、国内外案例分析等来梳理海绵城市建设主要是其中雨洪管理方面的要点,对目前我国海绵城市建设提出一些建议,以期对之后海绵城市建设起到参考作用。并且在进行研究时,对于国外的成功经验不能一股脑地“拿进来”,一定要结合我国国情,有针对性地进行研究,更好地用于我国海绵城市建设。
1 关于“海绵城市”的内涵
《指南》对“海绵城市”进行了如下定义: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[1]。其内涵可以具体解释为3部分:①海绵城市就是在面对洪涝和干旱等自然灾害时,可以灵活应对和适应水环境危机。②海绵城市在雨水管理前后其水文特征是基本保持不变的,主要通过低影响开发(LID)思想以及相关技术来实现。③海绵城市通过不同方式将雨水收集起来加以利用,体现了对雨水资源可持续的综合管理思想。
2 海绵城市建设的现状
2.1 国外海绵城市发展现状 国外对于城市雨水管理的实践与研究大量兴起于20 世纪的八九十年代,并在二十年内取得了可观的进步和发展[2]。以美国、澳大利亚、英国、德国和日本等为代表,主要包括美国的最佳管理措施(best management practice,BMP)和低影响开发技术(low impact development,LID);澳大利亚的水敏性城市设计(water sensitivity urban design,WSUD);英国的可持续城市排水系统(sustainable urban drainage system,SUDS);日本的健全水循环体系;以及德国柏林推行“雨水费”制度。另外,除了雨水管理的理念和技术,国外还推出了一系列法规及奖励政策,比如20世纪90年代,美国联邦政府制定了《家污染物排放削减许可制度》;设立绿色屋顶专项基金及优惠[3]。
2.2 国内海绵城市发展现状 我国城市雨水控制技术起步于20世纪80年代,初期主要集中在雨水利用,近年来雨水控制技术重心逐渐转向雨洪调控及污染控制[4]。2014年10月,住房和城乡建设部了《海绵城市建设技术指南―――低影响开发雨水系统构建(试用)》。2015年1月,启动了镇江、嘉兴、厦门、济南、武汉、常德、南宁等 16 个试点城市的海绵城市建设。
3 海绵城市构建途径与技术
3.1 水生态系统的主体保护与修复
①划定区域。划定需要保护的生态斑块比如湖泊、河流、湿地及水源涵养区,同时还有农田及原野,严加保护和识别。②进行保护。并且制定相应的法律法规,引导、规划和约束各类开发、利用、保护水资源和水生态的行为[5]。对于确需建设的项目应上报各相关部门批准后,予以实行;而对那些不符合岸线控制利用和保护管理规划的一切行为都应依法查处。另外,已经遭受到破坏的绿地、森林等雨水调控功能性强的斑块、水体面积和体积及水质我们需要通过各项技术加以修复。
3.2 低影响开发技术 低影响开发(LID)就是根据自然界中的水文条件原理,从源头对雨水进行管理和控制的一种雨水管理方式。
3.2.1 截留技术 截留技术就是通过不同方式,使雨水汇集面积增加,减慢雨水形成径流的时间,以此达到延缓径流的目的。
①绿色屋顶。绿色屋顶的结构包括四部分:植物层、土壤层、过滤层、排水层。对于不同的植物和介质层,绿色屋顶在夏天可以滞留70%~90%的降雨,冬季可以滞留25%~40%的降雨[6]。②冠层截留。根据上海交通大学对上海市156个植物群落中植物滞留能力的研究,发现植物截留主要分树冠、枝干及其土壤,其对雨水的截留能力分别约为9%~12%、2%及40%,并且针叶植物冠层截留率要高过阔叶植物[7]。
3.2.2 促渗技术 促渗技术就是通过使用一些透水性的结构和材料来增加雨水的下渗量,同时材料或是结构具有一定的过滤净化作用。①透水铺装。透水铺装其系统的结构,从上到下依次为:面层、基层、底基层、垫层。透水性铺装材料主要有五种:包括透水沥青、透水混凝土、透水地砖、沙砾网格和嵌草网格。②绿色停车场。绿色停车场就是能够汇集来自机动车的零件磨损产生的重金属、汽车排放物以及周边径流汇集所产生的污染,进行初期处理减少面源污染。③绿色街道。绿色街道就是包括雨水种植沟、雨水种植池、路牙石扩展池、雨水渗透园与透水性铺装等设施,来保护地表和地下的水资源、使污染物减少,使雨水外排减少的道路雨水管理方式。
3.2.3 调蓄技术 调蓄技术就是在降暴雨时能收集雨水并对其净化,在干旱时能向周边绿地提供水资源。
①植草沟。植草沟是指种植植被的景观性地表沟渠排水系统,地表径流以较低的流速经植草沟滞留、植物过滤和渗透的作用,雨水径流中的多数悬浮颗粒污染物和部分溶解态污染物得以有效去除[8]。植草沟的结构从上到下为植被层、种植土层、过滤层、渗排水管以及砾石层。根据上海交通大学对5条不同结构参数的生态植草沟进行模拟降雨径流实验,生态植草沟中对径流污染物净化效果最佳的结构组合是:20cm种植土+30cm砌块砖+10cm砾石[9]。
②雨水花园。雨水花园也叫生物滞留池,指在低洼区域种不同植物的工程设施,通过土壤以及植物的过滤作用来净化雨水,并将雨水暂时滞留后慢慢渗入土壤以此来减少径流量。自上而下包括:蓄水层、树皮覆盖层、植被及种植土层、人工填料层、砾石层,其总厚度在50~80cm合适。
③多功能调蓄池。多功能雨水调蓄池具有雨水调节和雨水贮存功能。主要是为了调蓄暴雨峰流量,同时将雨水的排洪、减涝、利用与城市的生态环境和其他一些社会功能更好地结合,使城市土地资源更高效地利用的一种综合性性设施。
4 案例分析
4.1 德国沙恩豪斯社区雨洪管理系统 沙恩豪斯社区位于奥斯菲尔敦,总面积约为150公顷,人口大概是9000,降雨偏少,属于较干旱的地区。社区在规划设计以及建造的过程中运用低影响开发技术,比如可再生能源、节能建筑、雨洪管理和开放空间多功能利用等等。
社区的雨洪管控系统有3个等级,首先一级组团生态设施接收来自建筑屋面、道路的雨水径流,主要设施包括生态沟和雨水花园;二级处理设施接收各个组团间的雨水,主要是通过大型生态沟进入多功能蓄渗池、小型景观湿地,最终再一起进入三级中型湖泊湿地。雨水的利用率高达95%,十分有效地缓解了城市的排水设施压力,同时还补充了地下水部分。
4.2 哈尔滨群力国家城市湿地公园 哈尔滨群力国家城市湿地公园场地原本是一片湿地,然而周边的道路建设和高密度城市的发展,导致该湿地的水源即将枯竭,造成湿地退化,并将消失的情况。该项目的设计策略就是将面临消失的湿地转化为一个雨洪公园。设计保留了场地中部的一大片区域作为自然演替区。沿其四周通过挖填方,人为地制造出一系列深深浅浅的的土坑和高矮不一的土丘,成为一条美丽的“蓝-绿项链”,使之形成了自然和城市之间的一层过滤膜和体验界面。然后沿四周布置雨水进水管,尽量收集城市雨水,让经过水泡系统经沉淀和过滤后的雨水进入核心区的自然湿地,同时还在山丘上种植了很多白桦林,一个个水泡中主要是乡土水生和湿生植物群落。让整个场地焕然一新,成为城市周边一处宜人地带。
5 我国海绵城市建设发展的思考
海绵城市技术要把握的最重要的原则就是以汇水区为单元,包括工业、农业社区,雨水就地蓄留处理,要在源头控制,完成地上与地下的水循环。并且在建设海绵社区时,我们要看到汇水区和湿地、河流和湖泊的关系,还要看到大的流域关系,要综合地看待社区生态功能。要将海绵城市的技术综合利用起来,形成一个系统,将利用率达到最高。笔者建议,还应加强相关的立法工作,尽快完善法规体系建设,比如运用收费、补贴、奖励和罚款等经济手段,提高落实低影响开发技术措施的积极性,通过各种渠道普及相关知识,转变公众观念,增强公众的生态意识,城市的建设不只是靠管理建设部门或是专家学者,更重要地是要让公众参与进来,让公众有这个意识,这是非常重要的。
所以在海d城市建设的过程中,我们需要适时的向回看、不要完全被现代科学技术所束缚,要重拾尊重自然、模拟自然的智慧方法,更好地发挥现代科技优势,解决人类生存的问题,因为任何的发展,不管是科学技术还是城市建设,只有在尊重自然的前提下,才会是可持续的。
参考文献:
[1]李俊奇.城市雨水的资源化与可持续发展[J].环境经济,2004(10):26-28.
[2]杨林霞.国内外海绵型城市建设比较研究[J].黄河科技大学学报,2015,17(5):72-73.
[3]廖朝轩,高爱国,黄恩浩.国外雨水管理对我国海绵城市建设的启示[J].水资源保护,2016,32(1):43-45.
[4]傅文,王云才.以水保护为核心的绿色基础设施系统构建研究――烟台市福山区南部地区绿色基础设施体系规划案例探析[A].中国风景园林学会.中国风景园林学会2013年会论文集(上册)[C].中国风景园林学会,2013:6.
[5]朱党生,王晓红,张建永.水生态系统保护与修复的方向和措施[J].中国水利,2015(22):9-13.
[6]刘保莉,曹文志.可持续雨洪管理新策略:低影响开发雨洪管理[J].太原师范学院学报:自然科学版,2009,8(2):111-115.
[7]车生泉,谢长坤,陈丹,于冰沁.海绵城市理论与技术发展沿革及构建途径[J].中国园林,2015(06):11-15.