海绵城市建设探讨3篇

时间:2023-01-28 09:42:00

摘要:为了促进城市建设的全面发展,市政工程建设项目的设计单位,在开展城市给排水管方案设计工作过程中,必须科学合理地将海绵城市理念运用于都市给排水体系方案设计中,全过程、多角度考虑,科学合理地设计人行道、车行道及附属设施,确保城市规划内的给排水工程设计合理完备。将海绵城市发展理念落实在城市建设给排水工程的各个环节,可以有效推动城市建设持续性发展。

海绵城市建设探讨3篇

海绵城市建设探讨篇1

近几十年,我国城市化进程飞速发展,造成城市水资源与水环境日益恶化,城市所面临的水问题越发严峻,频繁出现极端气候与城市内涝等问题。城市扩张使得不透水的灰色设施大量增加,雨水无法下渗,不能对地下水进行补给,引发洪水灾害。内涝目前已成为我国城市地区最常见、危害最大的水灾害之一,对社会经济发展和人民生命财产安全造成了巨大影响。据住建部资料显示,我国在2007-2015年间,全国超过360个城市遭遇内涝,南京、武汉、广州等城市都曾多次出现严重的城市内涝,造成极其严重的经济损失。为了解决城市危机,缓解城市内涝,“海绵城市”概念进入到了人们的视野。自2013年12月召开的中央城镇化工作会议上提出了海绵城市这一理念,截止2019年,已有30座城市成为海绵城市建设试点城市。国家十四五规划和2035年远景目标纲要中提出:“增强城市防洪排涝能力,建设海绵城市,韧性城市”[1]。海绵城市是以城市雨洪管理和低影响开发技术手段为核心,推进灰绿设施建设,促进城市水资源循环利用和水环境的自我净化能力,实现城市“自然积存、自然渗透、自然净化”的功能[2]。海绵城市是解决城市内涝及改善城市水生态环境的“绿色途径”。

1我国海绵城市的建设现状

海绵城市是指城市像海绵一样,在适应气候环境变化和自然灾害时具有一定的“弹性”,下雨时能够“吸水、存蓄、渗透、净水”,缺水时能够“释放”[3]。我国传统的雨洪管理系统是直接将雨水排放到地下管网,这样不但对雨水资源造成了浪费,如遇暴雨等突发状况,还容易造成城市内涝。而雨水中携带的大量城市污染物也随之进入城市水文循环,污染水环境,影响水生态。建设海绵城市能够有效缓解以上问题,它是结合自然与人工途径来促进雨水资源利用和水环境保护。与传统的排水系统不同,它在传统排水系统的基础上进行修改,达到“减负”的目的。相较于国外,我国对海绵城市的建设起步较晚,在20世纪80年代才有关于城市雨洪管理的研究。我国自2013年提出了海绵城市这一理念,2015年至2021年间,已有67个城市和地区成为海绵城市试点城市[4];2021年,财政部、住房城乡建设部和水利部开展系统化全域推进海绵城市建设示范工作,经竞评,唐山市、长治市等20个城市确定为首批示范城市。

2我国海绵城市的建设成效

海绵城市建设以生态文明建设思想为指导,本质是为了实现生态资源环境的和谐发展。虽然我国对海绵城市的研究和实践尚处在起步阶段,但已有显著的成效,主要表现在以下几个方面。

2.1建立了相应的政策法规与制度我国在海绵城市的建设过程中,为了有效推进海绵城市的建设,政府相继出台了相应的政策法规制度与技术标准。2013年,《国务院办公厅关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知》提出我国应积极推行低影响开发建设模式;2014年《财政部关于开展中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》决定开展海绵城市建设试点工作;2015年通过《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》,确定了海绵城市建设包括工作目标、基本原则等十二个方面的总体要求;2018年《海绵城市建设评价标准》明确了海绵城市建设评价标准、评价内容和评价方法;2020年《关于开展2020年度海绵城市建设评估工作的通知》提出以排水分区为单元,对照评价标准进行自评,编制自评估报告等。除了我国现行的政策法规制度,各地方也相继出台了本区域海绵城市建设的地方性法规。作为我国首批海绵城市试点建设的城市之一,2019年11月29日,安徽省池州市颁发了《池州市海绵城市建设和管理条例》,并将于2020年1月1日起施行。该条例填补了海绵城市建设管理领域的立法空白,“池州经验”也为全省及至全国提供了可复制、可推广的有效经验举措。海绵城市的建设涉及市政、环保、园林、水利、交通等多个领域,由此需针对不同领分别制定相应的制度和规范导则,并进一步进行细化和完善。

2.2因地制宜,打造城市示范项目近年来,我国一些发达城市和地区都相继开展了海绵城市的建设。由于我国幅员辽阔,不同地区的气候地理条件及水环境差异大,海绵城市建设方案亦有所不同。而《海绵城市建设技术指南》仅提供了宏观的建设指导,还需根据每个城市的气候地理特点进行细化。如我国北方及西部地区降雨量小,蒸发量大,建设海绵城市的关键在于如何对于雨水进行有效地回收利用。南方城市降雨量大,雨水资源丰富,汛期易发生城市内涝,建设海绵城市的重点在于如何控制消减径流洪峰和水污染。如甘肃省庆阳市地处于我国西北典型黄土发育区,城区没有河流等天然雨水受纳体,缺乏有效的暴雨控制措施,导致该区域内涝频发,引发严重水土流失。针对庆阳市等黄土塬城市湿陷性黄土等现实状况,海绵城市的建设提出了“源头削减、过程控制、末端蓄用”的区域性内涝整治措施,对西北地区具有借鉴意义[5]。浙江省宁波市位于我国东部沿海地区,该区域径流丰富,存在台风降雨影响,河道水体自净能力不足,土壤渗透性较差。在其试点区以系统化实施方案为技术指导,合理安排源头减排、过程控制、系统治理工程,经过三年的建设,试点区建设取得明显成效[6]。

2.3技术水平的提升低影响开发技术是海绵城市建设的关键技术措施。低影响开发技术相对于传统措施具有明显的优势,它是一种创新的理念,其主要技术措施包括:生物滞留池、草地渠道、植被覆盖和透水性路面等。在我国,低影响开发技术已有多年的研究与实践经验,冉阳等[1]提出了一种改良型生物滞留池,经过改良后的新型生物滞留池可以提升对氮、磷污染物的去除效果;乔典福等[8]以鹰潭市为例,对中老城区低影响开发技术与雨污排水系统改造技术的应用进行了研究,研究结果对当前中小城市老城区水环境治理具有一定的借鉴意义;王俊等[9]基于海绵城市建设理念探讨了我国绿化屋顶技术的研究进展和建设方法,探讨了绿化屋顶技术的发展方向提出了绿化屋顶技术研究的建议和趋势。除此之外,我国目前已研发出多种用于海绵城市建设的新设备与新材料,如兼具隔离、净化、排水等多个功能为一体的高性能透水铺装材料,可用于屋顶花园结构及绿色屋顶技术;淤泥、玻璃等废弃资源也可以通过技术方法处理,成为一种新型材料用于海绵城市的建设[10]。

2.4水环境及生态环境的改善我国自开展海绵城市建设以来,多个城市和地区成为海绵城市建设试点区域,经过多年的建设,水环境和生态环境已经有了较大的改善,城市热岛效应得到有效降低,河道水质得以净化,恢复了城市物质的多样性,城市品质得到提升。如江苏省宿迁市通过水环境治理的“五全理念”进行全局规划,以河道综合整治和排水管网修复为切入点,开展相关规划的编制和项目可行性研究,全面提升河道的防涝排涝能力和生态稳定性,通过新建污水处理厂、改造现有的多处管网设施,构建出城镇污水处理的新格局[11]。湖南省常德市是全国首批建设海绵城市的试点城市,水环境通过多年的治理,已经取得了明显的改善。常德市通过污染源控制、治理、水生态修复等多种技术措施并举,黑臭水体展开了专项治理行动,至2017年城区的主要黑臭水体已基本消除,城内各水体水质达Ⅳ类以上;穿紫河、白马湖等湿地及内河水系的水生态进一步优化,水质清澈,两岸绿树成荫,风景秀丽;还通过了水上巴士、欢乐水世界等亲水娱乐项目,带动了城市产业的发展[12]。

3国外海绵城市建设的经验借鉴

3.1国外海绵城市建设经验我国及其他部分发展中国家仍处在初步利用或示范阶段。而国外发达国家对雨水资源利用极低影响开发技术开始较早,美国、英国、德国、澳大利亚等国已经形成了较为完善的理论和技术,具备了丰富的管理经验,对我国具有借鉴意义。美国在20世纪由于城市化进程的加剧和气候的变化,许多城市暴雨频发、排水设施不完备导致污水倒灌,对生活饮用水安全造成巨大隐患。因此,美国于1948年颁布了《联邦水污染控制法案》,之后三十年间不断对该法案进行修订。考虑到雨水排泄问题,最终于1987年将该法案修订为《水质法案》[13];1990年又提出了低影响开发(LID)的理念,结合生态化措施,从源头保护城市水环境。1999年美国首次提出“绿色基础设施”这一概念,绿色基础设施包括水系、湿地、绿地、农村、森林等,它们对水生态和水资源的进化息息相关;随着城市化进程的发展,为了实现可持续发展,在低影响开发理念的基础上,将一个个独立的绿色基础设施进行合理规划,建立了绿色网格体系。雨洪管理方面,“让雨水回归地下”是美国可持续雨洪管理的核心。美国在1972年完成联邦《清洁水法》立法,并在1987年进行修订。2002年美国陆军工兵署以及之后在2010年美国环境保护署均提出过关于环境持续性发展的水管理理念,强调生态平衡与环境持续性的重要性。英国在2009年成立了“洪水预报中心”,次年颁布了《洪水与水管理法案》,法案中规定了洪水管理的措施和方案。为解决洪涝灾害、水污染和提高雨水利用率,英国还建立了可持续城市排水系统(SUDS);德国具有完备的法律法规和雨水管理体系,自20世纪80年代,德国便开始了雨水回收利用的研究,同时实行了“雨水收费制度”。德国的法律规定,项目建设需采用雨水利用措施才能被允许立项,建筑物收集到的雨水需经过处理并达到排放标准才能排出。澳大利亚提出著名的水敏性城市设计(WSUD),并于20世纪90年代逐步应用于水资源管理和城市规划设计部门。水敏性城市设计理念的形成对城市建设发展、环境保护、经济可持续发展等各方面都有着重要意义[14]。

3.2国内外海绵城市建设情况比较通过美国、英国、德国、澳大利亚与中国的海绵城市发展相对比,可以发现我国与国外在海绵城市建设的理念、规划及法规制度等各方面既有联系又互相区别。我国国家政府制定总体法律法规,地方各级政府再制定详细细则,海绵城市建设采用“渗、滞、蓄、净、用、排”的综合措施;从流域进行宏观规划,再进行试点城市建设。国外通过联邦政府制定法律法案,雨洪管理采用对源头进行控制的分散性管理办法,减少灰色设施,恢复城市自然基底。由以上对比可以看出,虽然我国与国外雨洪管理方法有所不同,但核心内容是基本一致的。对于借鉴国外成熟的雨水资源利用管理经验,我们还需要进一步完善和制定海绵城市建设相关法律法规,进一步提升低影响开发技术水平,优化雨洪管理体系,加强宣传引导,改变传统观念,提升公众雨水利用的意识,才能更好地推进我国海绵城市的建设与发展。

4结语

目前,我国处于海绵城市建设的初始阶段,存在的问题较多。建设海绵城市这项系统工程,需要长时间的实践,并在此基础上不断探索改进。从我国的实际情况出发,进一步完善相关政策和法律法规,推进低影响开发技术创新和雨洪管理体系创新,建立科学合理的评测体系,提升公众雨水利用的意识,为建设中国特色海绵城市提供有力保障。

作者:潘露 袁素勤 刘艺平 单位:四川水利职业技术学院

海绵城市建设探讨篇2

1海绵城市概述

海绵城市也称“水弹性城市”,是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害方面具有良好的弹性,其核心是城市雨洪管理,下雨时通过构建起的雨洪系统收集并储存雨水,然后通过雨水沉降材料实现渗水、净水,最终将雨水转变为民用所需的水源。海绵城市作用主要表现在:收集的雨水可供绿植灌溉;可调节城市河流湖泊水环境;在城市遇大雨、暴雨时,加速消除路面雨水,防止城市内涝。因此,积极打造海绵城市,是保障生态环境可持续发展的根本要求,更是维护城市安全,实现人与自然和谐共处,打造高质量城市居住环境的必然要求[1]。

2滨水景观概述

城市滨水景观是指利用水域建设成的城市景观带,水资源、城市文化、建筑与植被是其三大要素,其中,水资源是城市滨水景观设计的核心要素。水资源可由海、湖、江、河、溪等水域供给,也可开挖人工河,在水域附近建设景观带。滨水景观主题往往围绕水景展开,一些城市以海洋文化为主题建设滨水景观,一些城市以河流、湖泊、溪流为主题构建滨水景观带。滨水景观设计的重要目的在于调节生态环境,减少城市污染;提升城市质感,增强城市的美观度,打造城市地标;提升城市居民生活质量,满足人们景观鉴赏、居住、游玩、休闲、运动等需求[2]。

3海绵城市视角下城市滨水景观设计原则

3.1空间层次的丰富性2015年国务院办公厅出台《关于推进海绵城市建设的指导意见》,指出滨水区域的单纯利用应逐渐过渡到深层的开发改造层面,采用“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,将70%的降雨就地消纳、充分利用,实现城市海绵系统与滨水区域的深层次结合,打造层次化、特色化、多功能化的滨水景观生态[3]。实质上,目前我国江苏、上海、北京、广东等经济较发达地区已开始采取新型滨水景观设计理念,着重强调空间层次的丰富性,深层次挖掘与创造更多城市滨水景观功能,将滨水景观与人居、生活、地标、生态及种植、养殖等有机结合,以提高滨水景观价值,打造一个丰富性、层次化的滨水景观生态圈。

3.2海洋文化元素的融入城市滨水景观设计离不开水域资源利用,海洋文化中的思想、习俗、语言文学、色彩、图案、纹理、意境等,可通过景观空间规划、景观要素、形态设计等方式形成景观符号,以唤起人们潜在的情感共鸣。海洋文化与地域息息相关,从主题选取、空间推演到形态仿生、肌理仿生、行为仿生,通过一层层的表达,形成人类对海洋越来越深的感知度,从而产生互动和特有记忆[4]。

3.3区域生态环境的协调性景观设计与区域生态环境相辅相成,其中,一个产生变化均会对另外一个产生影响。城市滨水景观设计既要求能给居民带来良好的居住体验,满足人们户外活动需求,又要与生态环境相协调,实现人与自然和谐发展。这就要求在展开景观设计前,应深入了解和调查区域生态环境现状,在尊重生态规律和最大化保护生态环境的基础上,因地制宜、因时制宜,充分发挥区域生态环境中自然元素的作用。需要指出的是,注重区域生态环境的协调性,并不仅仅是指景观外观与生态环境相协调,更应是植物配置、功能发挥能更好地融入区域生态环境。

4海绵城市视角下城市滨水景观设计方法

4.1植物多样与生物滞留相结合,实现生态保护利用海绵城市视角下,要想实现滨水景观对生态环境的调节,应在尊重生态环境的基础上,最大程度还原自然生态圈功能,打造多元化城市滨水景观功能区。例如,江阴市滨江公园东起鹅鼻嘴公园,西至澄西船厂,南至临江江堤路,北至长江,面积约50万hm2,主要由船厂公园、鲥鱼港公园、韭菜港公园、锡澄运河绿地、黄田港公园五大主题园区构成。整个公园紧贴长江而建,充分利用长江水域,属于现代化城市滨水景观带(见图1)。景观设计采取植物多样与生物滞留相结合的方法,通过在水域两岸种植大量植被,构建原始自然生态群落,通过保留生物多样性实现生态与人文的有机结合[6]。一方面,串联鲥鱼港、韭菜港、黄田港3个港湾,港湾内生存着大量鱼群,包括青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼、鳜鱼、鲇鱼、鮰鱼、黄颡鱼等;另一方面,在滨水景观带附近种植大量植物,湿生植物有花菖蒲、玉带草、美人蕉、芦苇、芦竹、灯芯草、水竹、茶菱等;水生植物有荷花、碗莲、芦苇、香蒲、茭白、水葱、芦竹、水竹、睡莲、凤眼莲、浮萍、萍蓬草、荇菜等。以植物多样与生物滞留的结合为技术点,利用区域海绵城市系统,延伸可持续城市排水系统,建设城市花园、生态湿地、公共绿地、工业遗迹保护、广场、应急码头、儿童游乐场、极限运动场、网球场、篮球场、门球场、乒乓球场、足球场、室外游泳池、室外剧场、慢跑道、自行车道、景观亭、音乐喷泉、商业、服务配套建筑及游客中心,实现“功能多元”与“生态保护”的融合。

4.2科学技术与环境工艺结合,营造清洁安全城市海绵城市视角下,城市滨水景观设计应凸显空间层次的丰富性,构建多功能滨水景观生态圈,将科学技术与环境工艺有机结合,打造生态、美丽、安全城市。例如,南京市玉兰河段滨水景观带,玉兰河属于南京市行洪通道,一直以来肩负着泄洪任务,水资源丰富。为了实现水资源的充分利用,采用先进的水利修复技术,开挖与扩展原有的行洪通道,并充分利用周围荒山资源,大规模建设水景带(见图2)。通过采取生态修复措施,“缝合”河道两侧被割裂的空间,连接玉兰河与周围的滨水景观带,改造后的河道两侧绿地地形高低起伏,向蜿蜒曲折的溪水中缓缓延伸,增大纳洪空间的同时,实现了水绿空间的自然过渡;“水净”的实现得益于控源截污工程及两岸丰富多样的水生植物;“水丰”依靠量身定制的多层级水循环方案,构建一个清洁安全的滨水景观圈,保证海绵城市系统与滨水景观的有机连接。通过打造玉兰河段滨水景观带,在满足市民休闲、游玩、运动等需求的基础上,有效提升玉兰河泄洪能力,与此同时,蓄积的雨水也可作为滨水景观的生态补水[7]。

4.3景观环境与公众空间融合,打造生态休闲地标海绵城市视角下,城市滨水景观设计需充分利用已有的水域系统和水域资源,实现滨水景观带与公众活动空间的有机融合,提高滨水景观的特色程度与价值。例如,徐州市京杭运河不牢河市区段滨水景观带位于徐州市主城区,充分考虑到景观环境与市民生活活动的相容性,整个景观带以不牢河蔺家坝闸至双楼港段30km合计范围河口外各100m为中心点,围绕不牢河中心点向东西两侧延伸,整个滨水景观带呈“一”字形分布。景观设计理念上,将景观环境与公众活动空间的联系,分为3个景观段,分别为生态人文段、活力休闲段、智慧创意段。(1)生态人文段:利用现有蔺家坝和张谷山,借农田大地景观和现状村庄,再现农耕时期漕运兴盛的景象,运用气势磅礴的设计语言,选择大气、自然的色彩和材质表达,打造“古河新梦”运河之势[8]。(2)活力休闲段:采用艺术设计手法,加入“帆”元素,从文化典故历史人文、色彩造型互动性装置等方面,营造“千年盛景”。这一区域有纪念我国第一座龙华寺的青山公园和孔子传学典故等,现代徐州城市因运河持续繁荣发展。(3)智慧创意段:以京杭运河为水域优势,在滨水区域设计标志性的运动场馆与观光塔,展示与记录南水北调水利工程历徐州的情况,以创意引领、展望未来,建设生态可持续的徐州运河,达到全段高潮。不仅能有效利用不牢河段水域系统,实现水景与公众空间的融合,而且能打造出全新的生态休闲地表。更重要的是,以不牢河段水域资源为依托,有效收集、利用雨水资源,真正体现出滨水景观的复合化作用[9]。

4.4滨水景观与社区有机融合,铸就生态活力水岸海洋文化元素在滨水景观中的凸显,有利于增强水景特色,铸就生态活力水岸。目前,我国较多的城市都已经运用这一理念,通过借助水域资源模拟海洋生态,将滨水景观与社区相结合,打造生态性的活力水岸与居住圈[10]。如苏州市樱花主题公园,整个公园依托外城河(苏州护城河)而建,属于典型的城市滨水公园(见图3)。滨水景观带以樱花、草地、水系为主题,滨水景观带附近是大大小小的社区,将滨水景观带与社区有机结合,一方面,沿护城河两岸打造亲水活力水岸,布置假山、楼台、阁楼、观景台,同时,大规模建设樱花园,将海洋文化元素融入其中,在水域中释放大量鱼群,建设一片集观花、游玩、钓鱼等功能为一体的生态活力圈;另一方面,运用长廊设计理念,将周围社区与主题公园直接串联起来,社区居民只需出门步行十几分钟就可直达滨水公园中心地带,真正实现人在水景中居住,人在水景中生活的场景,也凸显了苏州这座城市的魅力与特色。

5结语

总而言之,海绵城市建设中形成的雨洪管理系统,无疑为城市滨水景观的打造提供了丰富的资源要素与条件,同时,城市滨水景观设计能有效拓展海绵城市功能。海绵城市视域下的城市滨水景观设计,应着重强调遵循空间层次的丰富性、海洋文化元素的融入性、区域生态环境的协调性3个原则。采取植物多样性与生物滞留结合、科学技术与环境工艺结合、景观环境与公众空间融合、滨水景观与社区有机融合等措施,充分发挥滨水景观的综合价值,以提高城市整体质量,真正实现人与大自然、城市与大自然的和谐共处。

作者:施怡 栾玲 吴俊 单位:江苏省风景园林协江苏农牧科技职业学院

海绵城市建设探讨篇3

1传统设计理念下市政排水问题

1.1基础设施不完善目前,城市化建设以及新建地下排水体系为现有的市政排水系统提供了补充和完善,但设施陈旧老化问题依然存在,使城市排水无法适应当前的实际需要。地下排水建设管理不当会在一定程度上影响城市排涝能力。部分地下设施无法进行定期保养,如遇洪涝灾害可能会导致其他突发状况。出现不确定气候因素时,市政排水系统若不能及时做出响应,可能危害城市供水系统。

1.2资源利用率偏低目前,自然资源存在浪费现象,自然资源的循环效率还需进一步提高。多数降水直接进入城市天然水体,可渗入地下的降水较少,导致城市地下水资源得不到有效补充。若城市空间不能合理利用降水,水资源短缺现象将会日趋严重。

1.3建设工作和养护工作开展不足现代化都市的地下设施已延伸至距地表较深的位置,对供水体系的建设造成了一定的影响。市场上已有的给排水施工材料和现实的施工要求之间存在一定差异,排水设计方案和建设工艺先进性有待提高。

1.4气候对城市排水系统的影响由于全球气候变暖,自然环境和能源利用问题引起了更多人的关注。气候异常变化主要指随着资源的过量开采和使用,地表热源增加,蒸发量升高,地表形成极端气候。“温室环境”下的城市热岛效应将破坏人类的生存环境,影响整个城市的建设与发展。水资源蒸发量增多降水量激增,在一定程度上为早期排水功能带来挑战,如果缺乏良好的市政排水功能支撑,会导致城市内部灾害频发。

2海绵城市理念对城市给排水工程的重要性

2.1充分发挥给排水设施功能海绵城市供水系统的设计采取“天然与人工”措施相结合的方法,在城市规划发展前优先保留相应的水文和地理特点,并利用已保留的自然生态体系对强降雨情况完成部分调节,并进行水资源“收集”,以减小强降雨工作过程中的洪峰流量。利用丰富的生态管理方式改善城市供水体系,使受损的城市水体得到一定程度的恢复,又可以反哺自然环境进行“自我修复”。格陵兰岛是海绵城市建设发展以及资源合理使用的典型案例。应用海绵城市理念能够高效地保护和保存自然资源,充分发挥自然土层的净水能力,在完成集水和排水功能后反哺城市居民的基本生产与生活供水。对城市供水体系进行建设,在充分利用天然降雨的同时,做好调节地下水资源与地表水源的综合计划与管理工作,并有效协调城市供水体系在各环节的组织与监控。充分考虑城市发展的稳定性与复杂性,解决城市发展建设的长远规划设计,形成以城市生态环境保护、水系绿地管理和土地利用为基础的系统性基础设施网络,统筹规划城市地下管道体系,以发挥各项市政规划研究的优势,减轻城市地下管线压力。

2.2提高城市对极端天气的抵御能力目前,各城市均组建了防洪指挥体系,但仅有七个城市的防洪能力超过了国家的防洪标准。因此,相关部门需要建设落实以海绵城市建设理念为基础的全面的城市排水体系,全面融合防水、排涝、蓄水、水资源管理等功能,预防因短时的强降雨而发生危险状况。稳定的城市“海绵体系”能够克服由地表径流加速和降雨量激增导致的地表流量超过路面设计流量带来的严重积水问题,有效控制城市暴雨带来的防汛压力,降低城市内部受灾损失。

2.3提升城市水资源的利用率随着我国各城市经济建设的迅速发展与提高,我国的城镇化进程进入以“提升都市城镇化管理水平”为目标的重点阶段。各行业建设应坚持科学的城镇化发展理念,有效地整合我国各城市水文地质资源以及地上及地下空间资源,在完成可持续发展建设的同时,形成全新的城市建设体系,从而进一步提高城市自然资源利用率。以海绵城市理念为主导的新型城市地表与地下建设已经成为发展的必然趋势,也将有助于解决我国城市水资源“短缺”的问题。在完善我国雨水总体规划与管理工作的同时,强调自然降雨的科学管理与高效利用,进而完成自然降水渗透、贮存、净化以及合理使用,有效减缓大中型城市给排水压力,有效缓解城市防洪问题。水循环管理规划如图1所示。

3海绵城市设计理念在我国市政给排水工程设计中的使用和实施

3.1人行道设计人行道设计是城市交通基础建设中的关键环节,是保障人民出行舒适、安全的关键举措,将海绵城市理念运用在人行道设计中具有重要意义。选择渗透特性较好的材料运用在人行道路排水系统中,使雨水可以迅速渗入地下,有效缓解了道路积水问题,同时利用此类材料结合路面处理工艺可以使人行道达到合理的湿度,再依靠地表下方深层的“海绵体系”设计,确保地下水补给。自然降雨经透水路面完成下渗后,借由人工结构层和路面下方砂砾层实现自然水体的初步“人工净化”;再经过深层海绵体系,达到自然土层,完成对地下水的补充;特殊工艺处理的地表路面(如下凹式绿地)可充分减慢径流的流速,借由雨水管网实现排放,降低地表上方管网系统的压力。

3.2车行道设计目前我国道路建设普遍采用硬化的不透水路面,提高了地表上方路面对自然降水导流的能力,但也存在路面积水、污染严重以及地下水不足等问题,成为城市热岛效应的诱因之一。在道路建设中,引入海绵城市理念可以有效改善路面积水和地下水供给不足的问题。实际建设过程中,机动车行驶道路可以选用渗水能力较高的渗水沥青混凝土,向下位于中间层和底部可以选用胶质透水石材料与非透水性材料相结合的方式,在满足路基承载力的同时,最大限度发挥路基渗、透水能力,降低自然降水对基层造成的侵蚀。针对非透水性材料,可以采用组合沟槽式结构,以形成路面下方的导流功能,将渗透的自然降水导入盲沟,借由“海绵体系”完成地下水补给。若在地表上方空间极为受限的窄巷或街道,仍可采用渗井的方式完成地表径流导流,使地下海绵体系充分发挥功能。

3.3多功能蓄水池的设计日本建立的多用途蓄水池能够调节降雨,同时具备城市景观和绿化功能。我国开展市政给排水设计时可以汲取类似成功经验,将多用途蓄水池的建设充分应用在城市规划中。针对城市居民的实际情况,可以建立满足城市居民生活需要的蓄水池,借由管道将雨水导流至蓄水池,结合污水处理与净水功能,将自然降水转化为城市居民用水[1]。人工湖作为常见且应用广泛的集雨系统,仍可在城市建设中进行应用,但在应用的同时要注意人工湖的水位规划与引流导流,并注意水质管理。

3.4市政排水设计方案的优化传统的市政给排水方案均按照城市近年的平均降水量测算排水量。随着城镇化建设步伐的推进,城市居民排水量也相应增加,传统的排水量计算方法和我国市政给排水方案不能有效满足当前的排水需求。在我国市政给排水设计流程中运用海绵城市理念,使城市排水系统具备了迅速排放的能力,实现了净水及蓄水等多方面功能。对给排水方案的进一步优化,可以使城市积水以及水资源环境污染等实际问题得到有效改善[1,2]。

3.5绿化带的设计在海绵城市理念基础上,绿化带设计重点主要集中在以下3个方面:(1)在多雨时节,应该进行适当的降雨渗透工作,并保证对降雨进行初步过滤,以确保降雨的清洁度能够达到城市生产活动用水需求。(2)设计的绿化带应具备一定的集水功能,结合防渗特性良好的材料,使雨水经引流后完成集水。(3)在对绿化带设计过程中,应针对城市中的实际情况提出相适应的导流工艺,使降水流动具有一定规律性。此外,还应在绿化带上方合理设置雨水降落导流,确保自然降水的引流与集水过程更为顺畅[3]。

3.6相关附属设施设计市政排水工程设计时,应注意人行道、车行道的给排水设计以及对应附属设施的设计,切实将海绵城市理念深入城市建设的全过程,从而达到全方位改善都市透水能力的目标。可以根据城市周边地质状况作好对平缘石工程的设计,特别是对其标高的确定,防止由于工程设计高度不足,无法确保降雨进入渗透性范围。同样,也需要重视都市路肩旁沟的设计,选用防渗性、透水性较好的材料,实现路肩旁沟与都市建设环境相契合,满足城市建设的各元素特征,此外还可以考虑更换水泥材料(如拌和后表观特征及耐腐蚀性良好的水泥)或使用植草类材料,可以拥有良好的防渗性,契合绿色城市建设,且对市政工程排水的长远发展也具有重要的意义[4]。

4结语

为了促进城市建设的全面发展,市政工程建设项目的设计单位,在开展城市给排水管方案设计工作过程中,必须科学合理地将海绵城市理念运用于都市给排水体系方案设计中,全过程、多角度考虑,科学合理地设计人行道、车行道及附属设施,确保城市规划内的给排水工程设计合理完备。将海绵城市发展理念落实在城市建设给排水工程的各个环节,可以有效推动城市建设持续性发展。

参考文献

[1]李平平.海绵城市建设理念在市政给排水设计中的应用[J].四川水泥,2022(1):90-91.

[2]于小月.海绵城市理念在市政给排水设计中的运用[J].工程技术研究,2021,6(24):164-167.

[3]李静瑶.探讨海绵城市理念在市政给排水设计中的应用[J].智能建筑与智慧城市,2021(12):157-158.

[4]熊祖平.海绵城市理念在市政给排水设计中的应用[J].智能建筑与智慧城市,2021(11):158-159.

作者:张宝龙 单位:中铁第五勘察设计院集团有限公司

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