海绵城市措施及作用汇总十篇

时间:2023-07-28 17:05:39

海绵城市措施及作用

海绵城市措施及作用篇(1)

1海绵城市改造工程前期造价控制必要性

海绵城市就字面含义来说,表示城市像海绵一样,在降雨过程中收集雨水,或者是净化与渗透雨水,有效填补地下水短缺问题,对城市水循环系统进行调节,在遇到长时间干旱过程中,进而确保城市对水资源需求。近几年,我国部分城市在长时间强降雨天气中出现洪涝灾害,例如陕西省榆林市在2017年由于频繁降雨,进而城市出现洪涝灾害,同时造成交通道路中断,城市交通受到影响,部分房屋被淹,民众遭受严重经济损失,甚至还导致人员失踪。所以,对城市雨水系统进行改造,满足城市改造工程对前期造价管理规定,探究海绵城市改造工程造价控制关键因素就显得尤为重要,能够按照海绵城市改造工程施工进度做出针对调整,有助于海绵城市改造工程顺利开展。工程造价控制属于要求较高工作,尤其是专业、技术与国家政策层面上,控制效果对海绵城市改造工程投资效果与社会效益具有显著影响。做好工程造价控制工作,能够有效节约投资成本,并且还能够有效实现海绵城市改造工程经济效益最大化,具有良好社会效益与经济效益。工程造价控制工程体现在海绵城市改造工程各个环节上,同时受到众多因素影响。因此,工程造价在海面城市改造工程各阶段所呈现的状态不同,提高对海绵城市改造工程造价控制动态性,规避海绵城市改造工程施工与后期造价出现大幅度改动。和传统造价控制模式相比较,对海绵城市改造工程造价控制关键因素进行研究,和实际情况更加吻合。所以,对海绵城市改造工程前期工程造价控制关键因素控制,对后期海绵城市改造工程造价控制具有关键作用。

2海绵城市改造工程造价控制的关键因素

2.1海绵城市改造工程特殊性。与其他类型改造工程相比较,该改造工程在落实上必须与海绵城市特点相结合。除此之外,通过人工和自然的结合、生态措施和工程措施的结合、地上和地下的结合,可以解决城市内涝问题,还可以解决水体黑臭的问题,还可以调节微气候、改善水生态等等。因此,海绵城市改造工程建设不是一个单纯的目标,而是一个综合的目标,是城市发展理念和建设方式的转型。2.2海绵城市改造工程控制性。施工控制属于海绵城市改造工程控制主要影响因素。海绵城市改造工程在施工内,高品质施工控制可以有效控制改造工程施工成本,整体控制水平,直接影响工程造价。要是控制水平过低,改造工程成本也会增加,造成工程造价表现出各种各样问题。2.3海绵城市改造工程信息性。海绵城市改造工程中,信息具有显著影响。当前,改造工程造价结构十分繁琐,市场内材料工具等相关信息呈现出随时变化,难以获得第一手相关信息。海绵城市改造工程施工内,改造工程信息也会出现转变,这些因素都会对海绵城市改造工程造价造成影响。

3海绵城市改造工程前期造价控制的措施

海绵城市措施及作用篇(2)

前言

海绵城市的提出为我国解决城市雨水问题提供了新的思路,有助于转变传统排水防涝模式、维持水文循环顺畅、降低自然灾害影响程度、促进城市生态发展,在保护环境的同时,满足城市发展的需要。建设海绵城市,应当顺应自然,因地制宜,结合城市固有水系,实现人与自然的和谐。近年来,在讲话中多次提及海绵城市理念,海绵城市相关政策密集出台。2015年4月财政部、住建部和水利部联合16个海绵城市建设试点名单,同年10月,国务院办公厅明确提出,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[1]。本文将以广西南宁市某改造小区为例,分析海绵城市理念的合理性和有效性、引导城市雨水管理体系的发展和完善,为解决城市水危机提供新理念。

一、海绵城市理念及发展应用

1.理念海绵城市理念改变了传统雨水管理“以排为主”的思维方式,通过技术手段将城市改造建设成为能弹性管理雨水的海绵,城市能吸纳雨水,净化雨水,储存雨水,有效利用储存的雨水资源,减少市政排水管网压力,促进城市生态发展。发达国家海绵城市起步较早,对于雨水控制技术逐渐形成了比较成熟的理论和技术体系,并且已有广泛的工程应用。我国对海绵城市的系统性研究和应用起步较晚,但随着国家多项政策出台,人们看待雨水观念的改变,基于海绵城市雨水控制的应用呈上升趋势。2.国外海绵城市发展应用自1970年以来,由于全球范围内水资源紧缺和暴雨灾害频繁,城市雨水管理的态度发生转变,由“快速、高效的工程排水”变为了“雨水蓄渗、缓排、利用”[2]。英、美、德、日等多国对雨水利用进行研究,提出了城市雨水可持续发展的管理体系,为海绵城市的实践提供了理论支持、法律保障、技术保证。英国建立了可持续城市排水系统,维持良好的水循环,缓解城市洪涝现象。美国提出了低影响开发理念,为海绵城市提供理论基础。德国征收雨水费,要求排水量零增长,处理雨水径流达标后才排放。日本通过运用海绵城市理念,径流流出率由51.8%下降到5.4%。近几年来,结合城市特点和生态情况,国内对建设海绵城市开始尝试。深圳市光明新区,依据海绵城市理念管理雨水,生物滞留雨水,净化雨水,贮蓄雨水,补充地下水,保持该区开发前的水生态,达到了年径流控制率为70%,初期雨水污染控制总量削减不低于40%[3]。六盘水通过综合治理,构建雨水管理系统和水生态系统,合理利用城市水系,构建海绵系统,提高抗灾能力,削减峰值减少内涝,存蓄雨水抵御干旱。3.基于海绵城市理念的城市建筑小区雨水控制措施建筑小区是城市的重要组成部分,也是建设海绵城市的核心内容之一。城市的建筑小区往往有大量集中且得到统一管理的建筑,有室外水景、绿地等。将海绵城市的理念同建筑小区整体设计结合起来,可以有效构建雨水管理系统,减少降雨造成的城市内涝等危害。建筑小区的雨水控制有以下几个措施:(1)硅砂雨水边沟在道路两旁设置硅砂雨水边沟来取代传统雨水箅,雨水经过边沟下渗后可去除大部分悬浮物,得到净化,便于道路雨水的收集及初期弃流。(2)植草沟采用适合的植被种植在地表沟渠,具有较好的下渗功能,可收集、输送和排放径流雨水,并具有一定的雨水净化作用。(3)透水铺装透水铺装是海绵城市建设重要技术措施之一,与传统不透水铺装相比,它含有较多的空隙,可以使雨水快速下渗,减少地面积水,削减暴雨径流,消纳径流污染,补充地下水。建筑小区中的人行道、非机动车道,停车场等交通负荷量低,适合采用透水铺装。(4)下凹式绿地下凹式绿地指低于周边铺砌地面或道路在200mm以内的绿地,绿地内种植耐淹植物,采用渗透能力强的土壤,滞留雨水,净化水质;绿地内设溢流口,保证暴雨时径流的溢流排放。下凹式绿地造价低,布置简单,应用广泛,适合建筑小区改造。(5)绿色屋顶绿色屋顶是指通过在屋顶种植植物,提高滞留雨水能力,减少径流量,延缓洪峰到来,净化雨水水质。绿色屋顶形成阴影,避免光线直射屋顶,起到隔热作用,降低夏季制冷费用,改善建筑小区生态环境。(6)雨水花园雨水花园底部采用透气防渗砂防水,接通地气,避免了土工膜防水不透气水质易变坏的问题,同时可以通过植物吸收、生物净化的方式处理初期雨水,处理后的雨水再排入下游,源头截污,源头处理初期雨水。(7)雨水蓄水池通过设置景观水体、旱塘、湿塘、蓄水池(罐)等具有蓄水作用的设置,来储存部分雨水,起到削减洪峰时段管网的排水压力。储蓄部分的雨水,可用于绿化和地面冲洗。由于蓄水池的设置占用部分用地,并对场地有一定要求,一般作为“海绵”建设措施的最后选择,比较适用于新建小区。

二、南宁市降雨现状及存在问题

南宁市位于广西中南部,地处亚热带,平均海拔76.5m,气候温暖湿润,雨水资源丰富,一年四季绿树成荫、瓜果飘香,青山环绕、碧水常流,“草经冬而不枯,花非春而常开”。全市森林覆盖率47.68%、建成区绿化覆盖率43.52%,人均公园绿地面积13.21m2。随着经济的发展,南宁城市面积快速拓展,1999年南宁城区面积为115.7km2,2008年城区面积为179km2,2015年城区面积为285km2。城市建设改变原有自然生态环境,原有水循环系统受影响,大大增加城市洪涝灾害的风险。1.洪涝灾害频发南宁市辖区水系发达,河流众多,分布密集,其中较大的河流有邕江等;全年雨量充沛,多年平均降雨量为1,389.86mm,折合降水总量310.66亿m³,但降雨量集中,每年5月到10月总降雨量占年降雨量的80%以上。随着城市建设不透水面积增加,加上管网设计运行维护不合理等因素,造成洪涝灾害频发,造成重大损失。2001年7月洪水害导致159道街道被淹,9.65万人被洪水围困。2006年7月内涝造成700万m³受灾,造成直接经济损失5,820万元[4]。2.水质有待提高南宁虽然总体水质较好,但局部水质恶化和季节性水质恶化不容乐观[5]。根据《2016年1月-8月南宁市重要水功能区水质状况》,水质呈季节性变化,1月-4月水质较好,5月-8月存在水功能区水质不达标现象,其中7月份17个全国重要水功能区中郁江横县峦城、飞龙渡区和左江南宁杨美饮用、景观用水区未达标,达标率仅为88.2%。3.水循环链条破坏严重由于城市高度开发,不透水面积的增加、水土流失等因素造成地表水与地下水连通中断,导致雨水下渗和蒸发比例发生改变,原有的“降水、蒸发和径流”水循环链条遭到破坏,大量降水流入排水设施,汇流速度变快,洪峰值增大,排水管道流量变化大,河流径流量变化剧烈。这使得排水管网设计标准提高,投资建设费用增加,洪涝灾害风险上升。

三、基于海绵城市理念城市建筑小区雨水控制技术实例应用

1.项目概况某小区位于南宁市南部,建筑小区总占地面积约为6.16公顷,其中建筑用地约为1.37公顷,绿化用地约为2.02公顷,人行道路、广场约为1.67公顷,停车场占地约为0.17公顷,机动车占地约0.94公顷。统计得出不同下垫面面积为:2.综合径流系数不同下垫面对应不同径流系数,径流系数如表2所示。3.现状雨水径流系数分析该建筑小区主要采用传统建设材料,屋顶采用沥青屋面,人行道、广场采用混凝土、大理石,小区内道路、停车场等采用混凝土、沥青等不透水垫面,绿化采用传统绿化方式。根据公式(1),对现状下垫面雨量径流系数进行加权平均,得改造前雨水径流系数为0.57。4.海绵工程改造后雨水径流系数基于海绵城市低影响开发的理念,结合该小区的实际情况,对多种低影响开发措施进行组合应用:道路两旁采用硅砂雨水边沟来取代传统雨水箅;人行道两侧、广场周围设置植草沟;对人行广场和停车场采用透水材料进行改造;部分原有绿地下沉处理,改造成下凹绿地;商铺部分的屋顶种植植被,改造成绿色屋顶。将原来的“快排”转向“渗、滞、蓄、净、用、排”,利用以上措施,通过改造小区各部分下垫面材料,从源头削减雨水径流量、净化水质,进而改变小区地面的径流系数,减少排入管渠的雨水量[6]。小区各下垫面类型、面积及改造比例如表4。通过海绵城市理念下雨水控制措施对小区改造后,雨水综合径流系数为0.47,与现状0.57相比,下降了0.1,下降17.5%。5.年径流总量控制海绵城市雨水控制设施具有的调控容积一般应满足“单位面积控制容积”的指标要求,采用容积法对设计调控容积进行计算。根据《南宁市海绵城市规划设计导则》建筑与居住小区改扩建项目径流总量控制率不低于70%,该小区年径流总量控制率取值75%,所对应的设计降雨量为26mm。该建筑小区通过运用海绵城市理念,采用雨水控制技术改造后,在原有市政管网排水能力不变的情况下,暴雨重现期由1年变为2年,排水能力达到两年一遇以上,抵御外界变化的能力增强,小区类似于“海绵”体,具有吸水、储水、释水的效果,有良好的弹性,使得开发前后该区域的水文地质和生态环境变化较小,能有效应对环境的变化,应对自然灾害,减小洪涝灾害风险[8]。

四、结语

海绵城市是现代化城市发展的更高阶段,城市建设海绵化,有利于减少城市生态水网破坏,从排水源头提高城市防灾能力,实现人与自然和谐共处。海绵城市的运用,是在城市发展同时保证自然生态的还原,实现低影响开发,由此在基于海绵城市理念下的雨水控制技术运用中,应当注意以下方面:(1)因地制宜制定雨水控制措施。在一般建筑小区考虑到小区居住、商业等功能的使用,采用硅砂雨水边沟、植草沟、透水铺装、下凹式绿地、绿色屋顶等经济、易于实施的技术措施,可以获得较好的雨水径流量控制效果。(2)城市道路应避免道路径流直接进入河道,把雨水汇入道路的绿化带及红线外绿地进行截污、下渗、溢流雨水最终流入雨水管渠或直接排入河道减少外排污染物负荷。公园绿地,可采用植草沟、滞留塘、地下蓄水池等,对雨水进行调控。(3)多种雨水控制技术措施配合使用,从源头、中途、末端全过程进行雨水控制。(4)制定雨水控制目标和标准。根据项目的条件和设计要求,设定控制目标和标准,以便选择措施的规模和类型。

参考文献

[1]国务院办公厅.国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见[R].北京,2016,10.

[2]郭丹丹.海绵城市理念在城市排水系统建设中的应用分析[J].建筑工程技术与设计,2016,(17):1972.

[3]邹宇,许乙青,邱灿红.南方多雨地区海绵城市建设研究—以湖南省宁乡县为例[J].经济地理,2015,09:65-78.

[4]徐国琼,滕培宋,陆修金.南宁市城区内涝成因分析与防御对策[A].中国水利学会,中国水利学会2010学术年会论文集(上册)[C].中国水利学会,2010:5.

[5]张伟,王家卓,车晗等.海绵城市总体规划经验探索——以南宁市为例[J].城市规划,2016,40(8):44-52.

[6]李宛谊,高赛君,韩玉龙.海绵城市背景下的城市生态雨水系统构建研究[J].中国水运(下半月),2016,05:156-158+160.

海绵城市措施及作用篇(3)

2015年10月国务院办公厅印发《关于推进海绵城市建设的指导意见》,统筹部署推进海绵城市建设工作。2017年3月在全国人民代表大会第五次会议上,总理政府工作报告中提到:“要统筹城市地上地下建设,推进海绵城市建设,使城市既有面子,更有里子。”可见海绵城市建设已被提到城市规划和建设中的重要议程。

1 海绵城市的作用及实现途径

海绵城市顾名思义,让城市像“海绵”一样具有弹性,更好的适应环境的变化和应对雨水带来的自然灾害的危害。海绵城市的实质就是构建低影响开发雨水系统,通过采取渗、滞、蓄、净、用、排等综合措施,对雨水进行消纳和利用。

海绵城市主要通过以下三种途径来实现:一是对城市原有生态系统的保护。要最大限度的保护原有的生态区,留足涵养水源和应对较大强度降雨的林地、草地,维持城市开发前的自然水文特征;二是生态恢复和修复。对已经破坏的自然环境,要运用生态的手段进行恢复,维持一定比例的生态空间;三是低影响开发。对城市生态环境合理开发,控制城市不透水下垫面面积比例,适当增加河沟湖渠,增加水域面积。

2 城市居住区内海绵城市设计

2.1 城市居住区内海绵城市的设计内容

城市居住区内海绵城市的设计主要包括场地、建筑、居住区内道路、绿地等设施的设计。场地设计是合理利用和保护场地内原有的生态敏感区,通过优化不透水面积和绿地面积比例,实现场地内的雨水消纳。建筑设计是在充分考虑雨水的控制和利用的基础上,对屋顶坡度较小的建筑采取绿色屋顶的设计对屋面雨水进行收集消纳。居住区内道路设计是通过优化道路的坡度以及路面与道路绿地的角度关系,使雨水能流入绿地中设置的植草沟或其他海绵设施。城市居住区内大面积绿地设计是通过将居住区内的绿地设计成“下沉式绿地”“雨水花园”等方式,将溢流排放系统和城市雨水管渠系统有机结合起来,最大限度的消纳雨水。

2.2 城市居住区内海绵城市的设计流程

在对城市居住区进行海绵城市设计时,必须结合场地的布局及竖向,结构合理的规划雨水排放路径,同时尽量避免施工图的变动,尊重居住区的主体工程。在进行城市居住区内海绵城市设计前要充分调研,合理选择并确定海绵设施的形式和规模。首先要根据居住区内的绿地率和容积率等指标对海绵设计下垫面进行分析,再根据当地的海绵城市设计总体规划或《海绵城市建设技术指南》中相关要求,确定海绵设计的控制目标,结合下垫面分析和控制目标来选择合适的海绵措施,最后根据海绵设施的规模和布局对海绵设置的指标进行复核,并适当对海绵设计进行优化。

3 城市居住区内海绵景观的措施选择

3.1 植草边沟

植草边沟是通过在一些建筑和道路边等绿化空间比较狭窄的区域设置有植被的地表沟渠来收集、运输雨水,植草沟有截污净化功能,可以代替路边的排水沟或者雨水管渠系统。植草沟可设置在雨水花园、下凹式绿地前作为预防处理。植草边沟可在枯水时蓄水,雨水多时缓冲雨涝。可设计转输型、渗透型干式、有水湿式植草沟,来达到提高径流总量和径流污染控制效果,标准传输型植草边沟的水流停留时间短,净化效果稍差。植草边沟美观环境,所占空间小,施工造价相对低廉。

3.2 下沉式绿地

下沉式绿地又称为低势绿地、下凹式绿地。下沉式绿地利用开阔的空间,其典型结构为绿地高程低于周围硬化地面高程5-25cm左右,雨水溢流口高于绿地且低于硬化地面,多设计在道路、广场和停车场等周围。下沉式绿地可汇集周围硬化地表产生的降雨径流,利用植被、土壤、微生物的作用,截留和净化小流量雨水径流,超过绿地蓄渗容量的雨水经雨水溢流口排入雨水管网。下沉式绿地不仅可以起到削减径流量、减轻城市洪涝灾害的作用,而且下渗的雨水可以起到增加土壤水分含量以减少绿地浇灌用水量,以及补充地下水资源量的作用。下沉式绿地由于渗水性好,能更好的将雨水引入地下,具有减少用水、净化污染物、改善环境的优点。

3.3 雨水花园

雨水花园是利用低洼的绿地种植灌木、花草等植被,用来聚集和吸收雨水,通过植物、沙土的过滤来净化雨水,并使雨水逐渐渗入土壤,涵养地下水,这是一种生态可持续的雨水利用设备。雨水花园分为五层:蓄水层、保湿层、种植土层、填料层和砾石层。上面三层在降水时可以用来蓄水保湿,并经过土壤和纸杯净化雨水,下面两层可储存大量的雨水,并将雨水释放来补充地下水,多余的雨水通过渗透管排走。“雨水花园”的设计通过利用自然元素或模仿自然特性来打造“人工自然”的生态新秩序,营造一个全新的居住环境。雨水花园建造成本低,维护和管理成本低,比传统的景观花园视觉效果更好。

3.4 绿色屋顶

绿色屋顶也称为种植屋面、屋顶绿化。根据种植基质的深度和景观复杂的程度不同,绿色屋顶分为简单式绿色屋顶、花园式绿色屋顶和混合式绿色屋顶。屋顶草坪一般选用耐旱、耐贫瘠的植物,比如苔藓、草本、景天等植物,这些植物不需要坚实的屋顶结构和大量的水分,还可以美化环境。绿色屋顶能够通过植物固定作用降低城市雨水地表径流量,多余的雨水可以暂时储存在地下储水池中,通过储水池的溢水口经过管线流入建筑附近的绿地。

3.5 蓄水池

蓄水池的作用是保持水分,在尊重自然地貌的前提下使降雨得到收集。目前主要有塑料模块蓄水和地下蓄水池两种。塑料模块蓄水是将若干个雨水收集模块组合起来形成一个贮水池。在水池的周围包括防渗土工布或透水土工布,组成贮水池。用雨水收集模块组装水池,安装方便,承载力大,经过处理后可用于冲洗厕所、清洗路面、浇灌草坪。塑料模块蓄水池把雨水径流的高峰流量暂存其中,待最大流量下降后再从蓄水池中将雨水排除。蓄水池的利用技能规避雨水洪峰,实现雨水的循环利用,又能避免雨水对承受水体的污染,对排水调度发挥了重要作用。

4 结束语

新形势下,城市建设必须转变传统观念,探索利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等海绵设计,打造新型海绵城市,既增强城市防涝能力,又要有效收集净化雨水,实现经济效益、社会效益和生态效益的有机统一,促进人与自然和谐发展。

参考文献

海绵城市措施及作用篇(4)

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.102

1 前言

近几年来,随着极端暴雨天气的增加,我国城市内涝事件呈多发态势。这反映了我国既往城市建设过程中雨洪管理方面的短板,为解决这些问题,“海绵城市”的理念应运而生。海绵城市建设是通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等工程措施,使城市像海绵一样,在雨水管理方面具有良好的“弹性”,下雨时能够对降雨径流实现水质、峰值、外排流量、存蓄量等管理,晴天时又能够对雨水进行综合利用。建设海绵城市,对雨水实施源头、过程、末端的全方位管理,对于保护生态、改善民生、促进经社会可持续发展具有重要意义。

中国的海绵城市建设,必须是“绿色”源头设施和“灰色”过程、末端设施的组合才能发挥最大效益[1]。“绿色”海绵设施是指下凹绿地、绿色屋顶和生态调蓄塘等结合景观建设的雨水管理设施;“灰色”海绵设施主要是指雨水泵站、雨水管网和调蓄池等市政雨水设施。两者相互补充,才构成了中国的雨水管理和海绵城市体系。

海绵城市建设过程中的城区海绵化改造,属于源头控制措施,是城市面源污染控制和雨洪管理的首道防线[2]。但是由于牵涉范围较广,老城区的海绵化改造推进往往会面临困难。由于设计资料缺失、设施陈旧、现场情况复杂等原因,使老城区的海绵化改造在设计、工程前期准备和施工过程中容易出现反复迁延和中居民不理解的问题,对项目实施造成影响。镇江市是全国首批海绵城市建设试点城市之一。试点区域位于城市主城区,陆地面积29平方公里,水域面积11.5平方公里,人口27.6万。镇江海绵城市建设项目对于老城区的源头控制方案主要是老旧小区海绵化改造工程。

通过对参与的镇江市老城区海绵化改造工程进行总结和探讨,希望能为今后的类似工作提供借鉴。

2 老城区海绵化改造工程实践

在老城区海绵化改造中,主要的改造对象是居民小区和学校。海绵工程内容包括下凹绿地、管道改造、雨水罐、透水铺装以及部分绿地贴等海绵措施。这些海绵措施通过有机组合,形成了不同小区和学校中的雨水花园、海绵广场、透水停车场等各具特色的海绵综合设施。

2.1 地面改造

地面海绵化改造是镇江老城区海绵化改造的主要内容,主要工程形式是地面透水铺装改造和下凹绿地改造。在大多数的老小区改造中,透水铺装的改造主要是采取“结构式透水”的铺装形式;而在学校和公共广场则采取了传统透水混凝土砖的铺装形式。结构式透水铺装采用的混凝土砖并不透水,而是通过砖缝实现透水。其做法是在级配碎石铺就的基层上,用10cm厚的混凝土预制砖作为面层砖体,砖与砖之间的缝隙宽度增加至8mm,在砖缝中填充级配为2-6mm的砾石作为透水结构。

结构透水铺装和透水混凝土在应用中各有优势[3]。结构透水铺装的优势包括两个方面:一是结构透水铺装的造价较低,与透水混凝土相比,造价不到其二分之一。二是结构透水铺装后期维护简单,价格低廉。与透水混凝土需要高压水枪冲洗或专门负压真空抽吸设备相比,结构透水通过表面清掏和冲洗即可;即使对砖缝中的砾石进行换填,成本也是较低的。透水混凝土的优势包括:一是铺装面平整;二是色彩多样,形式美观,能满足开放性公共区域的适用需求。在镇江的工程实践中,结构性透水铺装一般用于老小区地面改造,而透水混凝土铺装则多用于广场和学校的地面改造。

在老小区的海绵化改造中,下凹绿地是起到削峰调蓄作用的主要设施[4]。下凹绿地由下至上的结构为不透水土工膜、厚25-27cm的粗砾石层、厚3-5cm的细砾石层和60cm厚的生物过滤介质层。在下凹绿地中设有溢流井,井底有透水花管与之相连,下凹绿地中积蓄的雨水通过花管缓慢进入溢流井,再通过溢流井流到小区外的市政管网中,从而对雨水径流起到削峰作用。在每个溢流井都设有溢流口,溢流口低于地面10-15cm。当绿地中积蓄的雨水超过溢流口高度,则通过溢流进入管网,避免小区内发生内涝。

下凹绿地和透水铺装道路的关系如图1所示。透水路面下的基层和下凹绿地之间是水力连通的。通过透水铺装路面下渗的雨水最终也会汇集到下凹绿地中,再经由下凹绿地流到市政管网。透水铺装的改造有效地解决了路面积水的问题,而下凹绿地则是对雨水径流起到了缓流削峰的作用,两者相互配合,成为了老城区地面海绵化改造的主要工程措施。

2.2 屋顶绿化改造

城市化进程中,建筑用地对公共绿地的挤占,也是造成城市地表硬化的重要原因之一。在城市中,建筑物屋顶面积大约为一座城市面积的四分之一至三分之一左右,屋顶也被称为城市建筑的“第五面”[5]。可见在用地有限的城市中,进行建筑物屋顶海绵化改造,建设绿色屋顶,是海绵城市建设中的一项重要措施。绿色屋顶可以在一定程度上对雨水径流起到削峰和净化的作用,同时也能缓减城市热岛效应并美化城市环境。

镇江老城区绿色屋顶改造所面临的主要问题是屋顶大多年久失修,承重、排水等条件均较差,且屋顶上多有居民私自搭建的设施。在这种背景条件下,传统屋顶花园式的绿色屋顶改造由于对屋顶的承重、防水要求较高,在老城区的使用中受到限制。与之相对的,轻型屋顶植被绿化毯的形式凭借对屋顶结构要求低、形式灵活、后期管养方便等优势在老城区改造中得到广泛运用。

镇江运用的轻型屋顶绿化毯简称为“绿地贴”, 主要植物类型是佛甲草和锦竹草,其基质厚度约2-3cm,净重量为15-20kg/m2,保水重量为25-35kg/m2,适用于平屋顶改造。绿地贴能够对小雨起到一定的滞蓄作用,对10mm以下降雨可以做到不外排。绿地贴除了对雨水的削峰作用外,也能对建筑物室内温度起到一定的调节作用,在镇江的海绵城市改造工程中主要运用于社区学校和有条件的老小区建筑物屋顶绿化改造中。

2.3 雨水排水系统优化

老城区改造另一个重点雨水排水系统的优化[6]。在居民小区和社区学校,将原本接入污水管的建筑物雨水立管断接至下凹绿地,以达到雨水调蓄的目的。在雨水出流口,设置消能石,防止雨水径流对下凹绿地的冲刷,如图3所示。在场地允许的条件下,会在雨落管末端增加雨水罐,实现一定程度地雨水利用。

合流制管道溢流(Combined Sewer Overflow,CSO)是城市收纳水体面源污染的主要来源,随着我国污水处理能力的逐步提高,CSO已成为城市河流的主要污染源。通过雨污分流改造,能够有效改善因为CSO导致的水体面源污染。镇江除了针对社区进行雨污分流改造,也对市政雨水管网进行了排查,对一些错接、逆接的管道进行了改正。此外,镇江在2017年还有修建大管径雨水管道的计划,该管道管径预计为DN4000 mm,长度为5-7km,建成后其满管容量超过了6×105m3,兼具了雨水调蓄和转输的功能。

3 分析与探讨

我国的第一批海绵试点城市的建设期截止至2017年底,目前镇江市的海绵城市建设工作仍在进行。对镇江海绵城市项目建设中的老城区海绵化改造的经验进行阶段性总结,主要包括精细化设计、施工质量控制和注重公众参与等三个方面。

3.1 精细化设计

镇江海绵城市建设从顶层规划设计开始到每一个具体小区的海绵改造设计,都始终贯穿着精细化设计的理念[7]。镇江针对与洪管理的规划研究起步较早,已经根据当地多年的降雨记录总结了本地的降雨模型,并以此作为设计依据,这比套用一些通用的雨型公式更加符合当地的情况。

镇江市海绵城市建设的目标是至2017年底,在海绵城市建设试点区内:排水防涝标准达到有效应对30年一遇降雨;面源污染削减率达到60%;年径流总量控制率75%以上。顶层设计过程中,结合试点区内的汇水特征和积水点情况,将试点区划分为若干汇水区,并根据降雨模型模拟的结果将这些目标分解至各个汇水区,再从汇水区分解至各个居民社区内。汇水分区年径流总量目标分解如图4所示。

在居民社区层面上,结合小区的汇水特征、绿化率、可用空间等条件合理选取海绵工具并对径流控制、面源污染控制等目标进行模拟和校订,直至满足该小区的分解目标后,进入小区海绵化改造的方案设计阶段。在方案设计过程中,除了要考虑海绵设施的雨水管理功能,也用充分考虑其景观功能和居民诉求,杜绝过度设计。以下凹绿地为例,为了强化雨水下渗,下凹绿地改造中回填的介质土成分以沙土为主,介质土渗水性强,但营养物保持能力则不如原土。因此这种土适合种植草本植物和灌木,不适合种植乔木。这对小区的景观来说无疑是一种损失。针对这种情况,在满足径流控制指标的前提下,可对下凹绿地中的部分区域采用原土回填,用于种植乔木,使下凹绿地的雨水调蓄功能和景观功能都得到最大限度的发挥。

3.2 施工质量控制

施工质量是海绵设施发挥作用的重要保障。对于海绵设施施工质量的控制,必须从源头、过程和末端三个方面都予以重视才能保证海绵设施的质量。在源头上需要对海绵工程参建人员进行系统的海绵知识培训,建立对项目公司、现场负责人和施工人员的三级培训体系。由于老城区海绵改造项目多而小,往往是多个工地同时开工,这些工地施工内容和现场情况各有特点,如果不掌握一定的海绵理论知识,很难机械化地复制管理,因此对现场负责人的培训是必要的。此外,现场施工人员是海绵工程的实施者,对其进行一定的培训能更好地保证工程质量。例如一些绿化人员可能对绿地下凹的形式不理解,如果没有统一培训,往往会根据自身喜好将一些灌木种植区堆高,导致下凹绿地的调蓄功能下降。

在施工过程中的控制需要施工人员认真按图施工,质量巡视员及时发现问题并整改:一是要对施工控制指标严格控制。对于下凹绿地,主控包括各结构层厚度、绿地表面标高和溢流井口标高等。结构层厚度和绿地表面标高决定了下凹绿地的雨水调蓄能力;溢流井口标高则关系到大雨时小区内涝的问题,如果溢流井口标高过高,在大雨时就会造成涝水无法及时外排引起内涝,海绵设施也就失去了意义。而对于结构式透水装,需要把握砖缝宽度,砖缝太窄雨水渗透受限会造成路面积水,如果太宽又会影响路面功能。二是要注意施工顺序,以3.1节中提到的原土和介质存的下凹绿地施工为例,需要先回填原土区域,之后再回填介质土区域,其目的是防止回填过程中,原土覆盖在介质土表面,使介质土渗透性下降。同样在需要进行混凝土对侧壁抹面的下凹绿地或花坛,要先进行抹面施工,再逐层回填砾石层和土层,目的也是为了防止施工过程中混凝土堵塞雨水下渗面。

施工质量的末端控制包含三层含义,一是施工完成后及时进行工作面清理,防止下渗面被堵塞;二是在工程验收中不合格的工程要及时进行整改;三是要及时进行总结,镇江市的老城区海绵化改造过程中,已组织了多次“海绵回头看”活动,针对既往施工过程中的经验进行总结和梳理,为后续工程实施提供借鉴。

除此之外,镇江海绵城市建设工程针对海绵设施施工的全过程,提出了“智慧海绵”的管理模式,对整个施工过程的关键节点和相关资料,都会进行电子图片保存,并建立数据库,将来还会建立手机应用APP软件,既规范施工管理过程,也方便社会各界参与监督。

3.3 公众参与

老城区海绵化改造属于开放型的工程,与一些传统的封闭型工程或半封闭工程如污水处理厂建设、道路施工等不同[8]。它是直接在居民社区中进行的,与居民交互密切,工程的进展也受到居民态度的影响,因此在实施老城区海绵化改造过程中,一定要邀请公众参与,取得公众的理解和支持。

镇江市在进行老城区海绵化改造的过程中,通过公众媒体向社会普及海绵城市及雨洪管理的相关知识,让公众对海绵城市建设的必要性进行了解。同时,在进场施工过程中,采用宣传牌、宣传围挡等手段,向施工地点周围的民众宣传海绵城市相关知识,介绍工程内容和工期,完善公众意见反馈渠道。对于居民反馈的意见,进行及时处理,尽量减少施工对居民的影响。

对于预备进场的居民小区和学校等非开放区域,注重居民意见。从设计阶段就开始请业主方介入,组织业主见面会,与建设单位一同对设计方案进行评审,通过后才进行后续施工。进场前邀请居民代表参观已完工的海绵改造小区和改造中的小区,使居民切实看到海绵化改造给小区带来的改观,树立公众对老城区海绵化改造的信心,减少施工过程中的阻力。

4 结语

镇江市针对老城区的海绵化改造,主要是基于低影响开发理念进行的源头控制型海绵设施,包括下凹绿地、透水铺装和绿色屋顶等,此外也会针对性地进行现场排水系统优化。在建设过程中,通过精细化设计、施工质量控制和公众参与等理念进行管理,实现了环境效益和社会效益,老城区海绵化改造工程取得了当地居民的支持和认可。截止至2016年底,针对镇江市的源头老城区海绵化改造和建设工作已经基本完成,在2017年⒒嶙帕建设区域性雨水管网、雨水泵站和排口处理设备等灰色设施。随着“绿色”和“灰色”海绵体系建设完善,镇江市的雨洪管理水平将会得到明显提升。

参考文献:

[1]韩松磊,李田,时珍宝.低影响开发设施提高上海建成区排水能力的模型研究[J].给水排水,2016,42(10):52-56.

[2]王建廷,魏继红.基于海绵城市理念的既有居住小区绿化改造策略研究[J].生态经济,2016,32(07):220-223.

[3]王俊岭,王雪明,张安等.基于“海绵城市”理念的透水铺装系统的研究进展[J].环境工程,2015(12):1-4.

[4]刘俊杰,王建军,马小杰.云锦路下沉式绿地海绵城市效益分析[J].中国市政工程,2016,04(02):33-39.

[5]林恬逸,唐健,赵惠恩.北京地区轻型屋顶绿化植被毯多植物配植模式初探[J].中国农学通报,2015(31):181-186.

[6]朱富坤,赵江,朱晓娟.基于全面落实生态文明理念背景下城市排水规划编制的思考与实践--以《镇江市城市排水规划(2011-2020)》为例[J].江苏城市规划,2014(04):14-18.

海绵城市措施及作用篇(5)

其次是对海绵城市缺乏科学的系统的认识。一些地方认为海绵城市就是建下凹绿地。在资金、人员、认识都准备不足的情况下盲目上马快速建设,会造成不良后果。

三是缺少与国家政策对接的地方规范。《海绵城市建设技术指南》中一些措施对于某些地区不一定适用。例如,可渗透铺装在寒冷地区就不适合实施,雨雪融化后渗入铺装面层和基层,会出现冻裂、冻胀的现象。

海绵城市措施及作用篇(6)

其次是对海绵城市缺乏科学的系统的认识。一些地方认为海绵城市就是建下凹绿地。在资金、人员、认识都准备不足的情况下盲目上马快速建设,会造成不良后果。

三是缺少与国家政策对接的地方规范。《海绵城市建设技术指南》中一些措施对于某些地区不一定适用。例如,可渗透铺装在寒冷地区就不适合实施,雨雪融化后渗入铺装面层和基层,会出现冻裂、冻胀的现象。

海绵城市措施及作用篇(7)

一、“海绵城市”这一概念提出的背景及现状

现代化的建设进程离不开城市建设,城市建设往往也是衡量一个国家或者社会进步程度的重要标尺。但是,在一些城市建设带来日益增长的GDP的同时,我们不得不也为城市的生态环境恶化买下账单,城市热岛效应、城市内涝、噪音污染等问题也是层出不穷。城市规划与发展必须注重对环境的保护性开发也成为大势所趋,在这样的情况下,出于生态环境保护理念和人们自身对生活环境的重视,“海绵城市”这一概念也逐渐成型。它在适应环境变化和应对消化降雨等天气所造成的自然灾害等方面具有良好的“弹性”,所以别称“水弹性城市”,国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。它能够在下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。

(一)国外已经先入为主,并在一些国家取得初步成效

一个有利于生态环境建设与发展的好的理论自然也应该被发现探究,纵观世界,“海绵城市”理论也以被多个国家付诸于实践行动。不同于英国伦敦早前几个世纪的“先发展和后治理”和“边发展边治理”理论,德国、瑞士、新加坡、美国等都开始在摸索中前行,在实际中已经运用了“海绵城市理论”。因为这几个国家自身的地理位置和特殊的气候条件也深受雨水灾害的威胁,他们治理雨水灾害的措施主要是依靠发达的地下管网系统、较为先进的雨水综合利用技术和规划合理的城市绿地建设,另外在雨水回收和循环利用方面,他们也会通过特殊的技术处理净化雨水而输送到缺水区使用,从而变废为宝,巧妙的化腐朽为神奇。

(二)我国的科技创新能力有所提高,利用“海绵城市”条件具备

早期的中国处在恢复和摸索阶段,经济发展模式也是粗枝大叶型,这是由于我国当时的技术条件得不到很好的保障,心有余而力不足。而现在随着经济实力提高和科技进步,中国依靠自身也可以独立把“海绵城市”这一概念由理论转化为实践。

(三)我国的城市内涝灾害频发,需要建设“海绵城市”

近来年,随着灾害性天气状况的多发,夏季入汛期的到来,中国的一些城市如武汉、广州、扬州、青岛、无锡等大范围地区都饱受城市内涝的苦痛,这不仅不利于生产生活,也干扰了社会秩序,严重时还会危害人民群众的财产和生命安全。城市内涝频频发生的最主要原因也莫过于两点:长时间的强降水过程和城市建设用地规划的不科学;排水系统不完善等。对于这些问题,科学规划治理才是根本,而“海绵城市”这一概念正好是应对这一问题的有效指导,从我国人多地少的现实国情出发,这一概念也富有实际可操作性和因地适宜性。

二、践行“海绵城市”的具体实践

早在2012年和2013年,“海绵城市”规划就被提上日程。在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中,“海绵城市”概念被首次提出;而《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建(试行)》以及仇保兴发表的《海绵城市(LID)的内涵、途径与展望》中则对“海绵城市”的概念给出了明确的定义和具体方案设计。

随着“海绵城市”在第一批包含南宁、济南、重庆、池州等16个城市,和第二批包含天津、上海、三亚等14个城市在内的试点城市的相继落实,“海绵城市”概念也不再是空泛的纸上谈兵。2017年3月在我国第十二届全国人民代表大会上总理也在政府工作报告中提到统筹城市地上地下建设的一些具体措施,他提出推进海绵城市建设,要使城市既有“面子”,更有“里子”。

(一)海绵城市建设应该遵循生态优先的原则

海绵城市建设应该依托于城市自身的自然环境基础和后天的人工措施这两方面,对传统的城市排水系统进行深入“减负”,但不是完全否定传统的排水方式而是对其进行补充,要综合统筹自然降水、地下水、地表水的生态一体性,协调安排城市排水、用水等水循环主要环节,并就其深远性和复杂多变性进行充分考虑,以保障“海绵城市”运行周期的稳定和长久。

(二)贯彻“源头分散”和“慢排缓释”的环保设计理念

海绵城市,顾名思义,是仿照海绵的吸水性和伸缩性来达到城市内部的雨水消化目的,而就目前的普遍情况来分析,城市道路硬化过多、草地、人工湖泊面积太小、城市灌渠、泵站等“灰色设置”老化等问题都是造成旱涝急转、逢雨必涝的主要原因。而海绵城市主要是以“快速排出”和“末端集中”为主要设计理念的新型城市设计,强调利用植草沟、渗水砖、雨水花园、下沉绿地等细化分子来稀释和分流,它在一定程度上也使得雨水得到了二次使用,规避了雨水浪费这一问题的出现。

(三)因地制宜、因时制宜,协调发展

海绵城市的独特之处不仅仅是在于“吸水”,另外“给水”也是一个引人瞩目的亮点。中国亚热带季风气候分布较广,城市除了内涝也会出现诸如热岛效应等问题,这些“缺水性问题”在“海绵城市”中也得到了及时妥善解决。它通过在下雨时重复吸水、蓄水,缺水时再在将水吐出来净水、用水。除此之外,“海绵城市”的建设并不存在需要符合特殊的条件和特定季节性这两面的问题,真正做到因地、因时制宜,协调可持续发展。

综上所述,我们可以看出,海绵城市的建设既是人类对自然的趋利避害式的改造,也是自然对于人类容量快速增长的一次考验和警告。我们不能总是等到真正出现问题时才去想着解决问题,更多时候我们还要提前时负孟喙卮理措施,追求创新和改革,如“海绵城市”的运用实践。在城市生态环境逐渐恶化不能满足生活需求,和因社会文明进步而迫切需要良好生态环境的今天,我们更应进行思考与创新,找寻出更多类似于“海绵城市”这般与时俱进的理论实践,更好地推动我国现代化城市的建设发展。

参考文献:

[1]俞孔坚,李迪华“海绵城市”理论与实践.《城市规划》,2015,39(6):26-36

[2]仇保兴。海绵城市(LID)的内涵、途径与展望《建设科技》,2015(1):11-18

海绵城市措施及作用篇(8)

中图分类号:TV213 文献标识码:A

1海绵城市的背景

我国年际降雨变化大,年内降雨季节不均匀,6-9月的降雨量占全年的60%-80%。受维度、海陆影响,东西南北地区气温和降水差异显著,南方靠近海洋水汽充足,北方靠近内陆水汽缺乏,季风由南向北减弱。气候变化不确定性造成夏季暴雨洪水现象不断发生。同时,因城市化迅速发展,多变的降雨现象恶变成了内涝灾害。近几年各地均出现暴雨频频,2015年全国20个省遭遇暴雨灾害,强度为历年罕见。说明城市内雨水排水系统的存在严重缺陷。此外,水污染事件也屡见不鲜。4月江西省新余仙女湖水质污染事件是今年第一起水污染大型事件。我国的水资源因水质污染也面临着严重短缺的现象。然城市对雨水的利用却不尽人意。传统城市排水模式以工程管道方式直排。力求雨水尽快排出,造成雨水不能在城市中下渗和蒸发,影响城市地下水补充,人为增大径流量,违背大自然的规律。

这样一个背景下,2014年我国住房城乡建设部编制了《海面城市建设技术指南》。旨在落实讲话和中央城镇化工作会议精神,大力推广“海绵城市”,促进自然积存、渗透、净化,节约水资源,已水生态基础设施为根本的建设。2015年有16个城市成为我国海绵城市首批试点,2016年先后有公布新加入试点城市名单。

2海绵城市的内涵概念

海绵城市(sponge city),指城市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。思想理念即人与自然和谐相处,排水防涝思路有一个新的格局,保证了城市和城市周围自然的原水文特征稳定,资源的可持续化。

3建设措施提出、思考

海绵城市的目标即是使城市拥有面对自然所造成的环境灾害等问题的弹性适应力,增强城市的综合承受能力。表象上缓解城市内涝等问题,实质改善城市的生态系统。为了加快海绵城市的建设,许多学者提出了各种措施。

3.1区域水生态系统的保护和修复

如今多数学者在“海绵城市”的建设上更倾向于低影响开发(LID)技术的应用,焦点在防洪内涝的雨水利用及管理问题上。诚然为重点之一,但解决问题的前提应是保护区域水循环过程。在现有城市中,海绵城市的建设要从部分走向整体。要对水生态系统进行区域划分,森林、河流、农田、城市生活区、城市市政区等,不同的区域采取不同保护与修复,建设园林相关的水生态基础设施,使城市基础设施跟上城市化发展,提高城市水涵养水源的能力。

3.2以海绵城市为指导进行城市规划

城市进行总体规划时,要把水文条件、因地制宜等放在第一位。此外,俞孔坚教授提出,要建设“海绵城市”,需进行跨尺度的生态规划。要研究水生态系统,不能只关注于水本身这一特殊的环境因子,因为其的流动和循环特点,与土地利用和各类景观要素相关联,受自然过程和人类活动的广泛影响。应从更高的层次进行研究,将视野从水体扩大到汇水区域或流域以及景观尺度。要认识水域、水体本身的服务对象不仅仅为水生态系统,而是整个生态系统。而跨尺度的水生态基础设施建设,从宏观上看,要研究水系统在区域或流域中的空间格局,即进行水生态安全格局分析;从中观上看,城市或者乡村的新区和功能区块,主要研究如何有效利用规划区域内的河道等;从微观层面,包括公园、小雨等区域和局域给水单元的具体“海绵体”。上述各层面需落实到土地利用和城市总体规划中。正是由于跨尺度设计,“海绵城市”才能综合解决城市生态问题。

3.3有效的雨水、中水回用

作为水循环中对人类最为重要的一步即为降雨。过去的排水将大量降雨直接排走增大了径流量,严重破坏了城市与周遭自然水文特征。在缺水时却又不能有效利用。仇保兴博士提出了建筑雨水利用与中水回用的办法。建筑中灰色水与黑色水分开处理。同时建设绿色屋顶、透水地面和雨水储罐收集雨水。除此之外,在建筑周围建设雨水花园、人工湿地等,目的在于恢复自然水生态系统的雨水渗水、净水、储水、用水。在独栋私人建筑可建设小型人工湿地。雨水城市蒸发量增大对空气质量的提高也有帮助。

3.4结合经验及时修改措施

古代人类在长期与水灾害斗争过程中积累的生态价值的实践经验,在城乡选址、水资源管理、水适应性等方面有杰出贡献,对如今海绵城市的建设有启示意义。海绵城市作为我国新出台的城市规划概念,在建设系统上有多方面不足,需要对古代技术的借鉴以及现代试点经验的不断完善。

4结语

海绵城市的提出对我国新型城市化建设规划起重要指导作用。在行之有效的前提,应加以推广。能使旧城市的可持续发展有上升空间,使城市质量总体提高。自然水生态系统的保护与修复得到进一步认可,人与自然和谐共处也能在良好的水生态系统中得以验证。

参考文献

海绵城市措施及作用篇(9)

引言

城市建设中离不开生态景观,通过海绵城市角度分析城市景观设计以成为人们关注的问题,在海绵城市角度下,如何通过海绵城市分析城市景观设计,并提高景观设计的实用性。下面我们具体分析城市景观设计在海绵城市理念系的具体实施与发展。

海绵城市角度的城市景观设计概述

海绵城市是近些年来在我国发展起来新名词,顾名思义,海绵城市就是打造海绵一样的城市,使城市具备海绵一样的特征,进而实现城市建设与资源环境的协调发展,提高城市应对自然灾害的能力。城市化的过程中,人类强制性的改造行为,严重影响了城市生态平衡,导致很多环境问题。而海绵城市的本质就是顺应自然、建立城市、自然、人类和谐共存的发展模式。传统城市在土地利用方面开发过渡,进而导致城市水土流失严重,土地资源不但减少,海绵城市则是强调土地利用、水环境、水循环的可持续发展。因此海绵城市又被称为低影响设计或者是低影响开发。

而基于低影响开发理念的城市景观设计,首先,能够实现区域内部雨水的收集、渗透以及过滤等,有效提升了水质,另外也降低了洪涝发生的可能性,提高了水岸生态环境的保护与恢复。其次,还限制了城市的盲目发展,实现了集中开发,进而建立了更多开敞自然环境,在增加了生态休憩场所同时,也提升了人们的生活品种。海绵城市理念下的景观设计,在雨水资源的利用方面非常科学,将雨水管理与净化处理相结合,不仅能够利用雨水进行水景类型的景观设计,同时也合理利用了雨水资源,一举多得。在鼓励公众参与城市景观建设方面也发挥着巨大作用。最后,在海绵城市理念下的城市景观建设,将雨水利用融入了景观设计,有效克制了传统城市中以排为主的灰色基础设施利用,大大环境了城市环境压力,可减少排水设施的维护与建设成本。

二、海绵城市角度来看城市景观设计分析

1.实现海绵城市景观设计的技术原则

在海绵城市理念下的景观设计应该遵循一下几点技术原则:

将保存生态资源作为景观设计前提,比如森林、溪流以及湿地等;实现土地资源优化,最大限度减少土地浪费,减少不可下身地面对生态环境的破坏;针对不可下渗地面与排水管道连接方面,要最大限度实现水平衡,科学利用场地特征,保障自然水的流通;通过排出控制和增长通过时间,使径流中所含的物质有充足的预处理过程;通过小尺度场地中设置分散的过滤、滞留等工程设施提供径流的储存和过滤。

2.海绵城市景观设计的技术方法

减小城市化对水体带来的负面影响,需要非工程及工程性措施结合。海绵城市景观设计主要是在工程性措施方面发挥作用。工程性的措施可以主要分为滞留式、渗透式、过滤式和生物式四种,然而实际上海绵城市景观设计多数措施都是综合性的。相对于传统的BMP,海绵城市景观设计独特的技术措施主要包括都市自然排水系统(植被洼地、浅沟和低势绿地)、雨水花园(生态滞留草沟)、可渗透路面、生态屋顶。

2.1自然排水系统

自然排水系统(植被洼地、浅沟和低势绿地)由植物、地表洼地和渗透空间、人工改良土壤、本地土壤以及排水管道(选择性)组成。其中选择耐涝性的植被加强对雨水的有效过滤与渗透。地表洼地的尺寸根据涵洞的溢流来设计,使地表积水在24-48小时内渗入地下。自然排水系统的工作原理有别于传统的排水系统,让雨水顺着街道流入收集管道,然后直接排入河流或湖泊,而是将雨水留住,通过植物的过滤和土壤的下渗,对地下水进行补充。自然排水系统比传统自然排水系统相比,造价更低,可以对径流量进行更有效的控制。

2.2雨水花园

雨水花园是指在一个浅的洼地区域种有灌木、花草乃至树木等植物的工程性措施,它主要利用土壤和植物的过滤、下渗雨水,减小径流量。雨水花园将雨水管理的技术和景观设计密切结合,在处理雨水问题的同时也美化环境。它主要集中应用在居住区和商业环境中。目前相关领域研究主要前沿问题为如何利用雨水花园有针对性的减少雨水中各种污染元素的含量。

2.3可渗透路面

可渗透路面是通过各种技术手段使不可渗的路面变为可渗透的水面,直接减少地表径流的工程性措施。这一措施是从源头治理雨水带来的污染,缓解地下水位降低的情况,从而减少其他雨洪水技术的应用,从根本上解决问题。目前针对可渗透路面主要集中于水泥砖块、水泥网格物、塑料网格物,可渗透沥青、可渗透混凝土等渗透材料的研究上。期是否适宜,包括水资源和土地资源使用策略,满足土地使用者的美学期待,景观维护的成本,投资者高经济回报率的要求等。

三、海绵城市景观设计设计与工程在中国

1.海绵城市景观设计设计与工程在中国的实践

车伍等针对雨洪水管理作了大量的理论和实践探索,主要包括针对河湖水系的非点源污染,城市区域雨水污染物控制,城市雨洪调蓄,社区住宅建筑雨水利用系统,典型技术应用分析,不同城市雨水问题研究和雨水利用规划等。一部分学者以“反规划”途径和“生存的艺术”为理论基础,实践上以可持续水资源和水环境保护为目标,针对如何进行合理的土地利用和尽量减少环境的不良影响做了大量的探索。例如,以河流生态恢复与重建和防洪相结合为目标的台州黄岩永宁公园,以避免对原有自然河流廊道的破坏同时又满足城市扩张对本地段河流廊道的功能要求为目标的秦皇岛汤和公园,以改善水质,修复水自然过程为目标的中共中央党校及国际关系学院校园景观设计,以保护湿地、洼地自然水过程为目标的天津桥园,以强调下垫面水下渗等生态过程的国际关系学院景观改造,将社区雨水的收集与利用引入景观设计的合肥滨湖新区生态基础设施概念性规划等。

2.推进中国海绵城市景观设计应用的思路

中国正处在快速城市化的进程中,城市蔓延带来众多弊病,如水资源短缺,水污染,内涝与干旱并存等成为中国城市与区域可持续发展越来越紧迫的问题,推进海绵城市景观设计在中国的应用迫在眉睫。从中国城市建设发展形势和观念看,当前是应用海绵城市景观设计技术的最佳时机和地点。

2.1更新价值观,水危机是城市与区域决策者和设计师面临的严峻现实,无视这一问题的存在的决策和规划设计方案是缺乏时代人文精神,甚至是不道德的。

2.2更新知识,城市发展、规划设计必须和水文管理密切相结合,普遍地掌握水文过程

知识迫在眉睫。

2.3更新观念,雨洪水是宝贵的水资源,

适应性管理好雨洪水是实现区域和城市可持续发展的关键措施。

结束语:

在城市景观设计中,将土地资源、水环境、生态平衡纳入设计理念,建立海绵型新型城市,是我国城市互建设的必然趋势。资源问题与环境问题的日益严峻,从城市建设的各个领域深入开展生态环境建设,已经势在必行。基于海绵理念下的城市景观设计,能够有效环境土地资源使用压力,合理利用雨水资源,倡导城市与自然的和谐相处,海绵城市建设需要政策和管理层面的重视和支持,也需要全社会的共同努力。

参考文献:

海绵城市措施及作用篇(10)

随着我国城镇化的发展,城市规模不断扩大,城市建设与自然环境的矛盾不断凸显,很多城市面临水害频发、水资源短缺、水污染严重、水生态恶化等问题。特别是近些年,汛期部分大城市出现城市内涝问题,鄂尔多斯市也存在同样的问题,对人民群众生命财产安全造成了极大的威胁。海绵城市建设是国家基于提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害提出的新的城市建设模式,笔者重点探讨该模式对鄂尔多斯市城镇防洪排涝的启示。

1海绵城市建设的提出

2014年10月,国家住建部下发了《海绵城市建设技术指南———低影响开发雨水系统构建(试行)》,对“海绵城市”的概念给出了明确的定义,即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。

1.1海绵城市的内涵

海绵城市以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划建设理念,追求城市人水和谐,将传统的城市建设方式转变为低影响的建设模式,通过生态化措施,尽可能维持城市开发建设前后水文特征不变,有效缓解不透水面积增加造成的径流总量、径流峰值与径流污染的增加等对环境造成的不利影响。通过“自然积存”,来实现削峰调蓄,控制径流量;通过“自然渗透”,来恢复水生态,修复水的自然循环;通过“自然净化”,来减少污染,实现水质的改善,为水的循环利用奠定坚实的基础[1]。

1.2海绵城市建设的途径

海绵城市的建设途径主要有以下几方面:①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。②生态恢复和修复。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。③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,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[2]。

2国内外海绵城市建设经验

海绵城市这种城市可持续发展模式目前已经成为各国城市建设的重要选择。同时,我国也于2015年确定了17个海绵城市建设试点,逐步转变城市的发展模式。

2.1国外海绵城市建设经验

国外较早的开展了海绵城市建设。美国采用城市低影响开发来解决城市雨水问题,其核心是通过合理的场地开发方式,模拟自然水文条件并通过综合性措施从源头上降低开发导致的水文条件的显著变化和雨水径流对生态环境的影响。英国建立了可持续城市排水系统,从源头处理径流和潜在污染源,保护水资源免于点源与非点源的污染。澳大利亚城市建设则以水循环为核心,主要是把雨水、给水、污水(中水)管理作为水循环的各个环节。在这些理念的指引下,国外各大城市在完善法律法规的基础上,通过建设雨污分离的城市排水系统、建筑物雨水收集系统,严格控制建筑排水标准,广泛使用透水砖,推广屋顶绿化,加大生态建设等方式减少水灾害和保护水生态。各国也非常重视公众参与,采用税收减免和补助津贴等政策鼓励民众建设节能型房屋,使雨水得到循环利用,从源头控制径流和污染,减少水灾害。

2.2国内海绵城市建设情况

国务院办公厅2015年10月印发《关于推进海绵城市建设的指导意见》,部署推进海绵城市建设工作。要求通过海绵城市建设,最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响,将70%的降雨就地消纳和利用。到2020年,城市建成区20%以上面积要达到目标要求;到2030年,城市建成区80%以上的面积要达到目标要求。目前,部分海绵城市建设试点,出台了海绵城市建设管理办法,编制完成了各项建设规划及“海绵体”设计指南,并已开始了公园广场、整体式雨水暗渠、水库联通工程、雨水收集调蓄设施等“海绵体”的建设改造,以及对“海绵体”的监测系统建设。例如,武汉市出台了《武汉市海绵城市建设管理办法》,明确了建设目标、内容、措施、部门职责、绩效考核等内容;沣西新城编制完成了《西咸新区海绵城市建设规划设计技术导则》等5项技术标准,《西咸新区海绵城市总体规划》等4项专业规划;厦门市将启动试点区海绵城市管控平台,评估海绵城市建设情况,大小海绵体将装传感器,可实时监测降雨量、流量、水位、易积水位置等;济南、南宁、池州等都开始了道路、公园、广场等的“海绵体”改造工作。

3对鄂尔多斯市城镇防洪排涝的启示

鄂尔多斯市全年降水集中在7~9月,且常以暴雨形式出现,易造成洪涝灾害。海绵城市建设是基于提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害提出的新的城市建设模式,对鄂尔多斯市城镇防洪排涝有重要的指导意义。

3.1城镇防洪排涝存在的问题

鄂尔多斯市城镇防洪排涝存在以下问题:①城市暴雨强度加大。鄂尔多斯市乌审旗乌审召、呼吉尔特和东胜地区是沙漠暴雨中心,其中东胜区城镇发展规模较大,“雨岛效应”使东胜城区暴雨频率与强度高于周边地区,发生洪涝灾害的可能性增加。②排水设施标准较低。城镇建设过程中,排水设施标准较低,地下排水管网建设跟不上城镇建设进度,缺乏长远规划,没有骨干排水管网,而且部分排水管网老化、破损、淤塞等问题严重,城镇排水能力不足。③雨洪调蓄能力弱。城镇下垫面大量硬化,不透水面积增加,城市湖泊、洼地、河道等蓄水空间随之减少,城镇滞留雨洪的能力较弱。④防洪管理水平有待提高。目前各旗区城镇防涝管理模式不明晰,存在城建和水务部门共同管理、城建和水务部门单独管理、水务公司管理几种模式,或管理机构不明确等问题。⑤城镇还存在暴雨预测预警体系不完备,防洪排涝基层力量薄弱,防汛物料储备不足,防灾救灾培训演练不够等问题。

3.2对鄂尔多斯市的启示

鄂尔多斯市对城镇防洪排涝和应急管理有迫切需求,应该以海绵城市理念为基础,采取以下防洪排涝措施。①转变城镇防洪排涝观念。要从单纯城市排水转变为渗、滞、蓄、净、用、排等措施联合将降雨就地消纳和利用的应对理念,减少对自然环境的影响。②科学规划城镇。在规划时,尽量保持场地开发后能维持原有的水文功能,提高土壤入渗能力,减少地表径流;最大限度地保护原有的河流、湖泊、湿地、沟渠等不受开发活动影响,并修复已破坏的水生态环境;新建建筑雨水收集系统,综合利用雨洪,调节城镇地表径流;水域治理时充分考虑河道的功能和水生态环境,尽量保留原有河道的自然形态,避免采取对其有重大影响的工程措施。③精细化设计城镇“海绵体”。根据城镇水文条件对河道、绿地、湖泊、湿地、沟渠、储水池等“海绵体”进行精细化设计,通过改造道路、广场、公园等,增加下渗,减少径流;通过建设模块式的雨水调蓄系统、地下水的调蓄池或者下沉式雨水调蓄广场等设施,最大程度地把雨水保留下来。④提高防洪排涝管理水平。基于海绵城市理念的城镇防洪排涝涉及城建、水务、环保、园林、国土等多部门,需要通过完善体制机制协调部门间关系。城镇建设中应增加水务部门职能,如核发建设用地规划许可证、城市排水许可证时需要经过水务部门核准。⑤应根据自然气候、城市规模、蓄排水体系建设等因素的变化,不断修订完善城镇防洪排涝应急预案,加大城镇防洪知识宣传教育和防汛救灾演习等。

4结论

国外部分城市在完善法律法规基础上,通过建设雨污分离的城市排水系统、建筑物雨水收集系统,严格控制建筑排水标准,广泛使用透水砖,推广屋顶绿化,加大生态建设等方式减少水灾害和保护水生态。同时,非常重视公众参与,采用税收减免和补助津贴等政策鼓励民众建设节能型房屋,从而使雨水得到循环利用,从源头控制径流和污染,减少水灾害。国内海绵城市建设试点主要通过制定管理办法,编制建设规划及“海绵体”设计指南,开展公园广场、整体式雨水暗渠、水库联通工程、雨水收集调蓄设施等“海绵体”的建设改造,以及对“海绵体”的监测系统建设等方式建设海绵城市。鄂尔多斯市对城镇防洪排涝和应急管理有迫切需求,应该以海绵城市理念为基础,转变城镇防洪排涝观念,通过科学规划、精细化设计和建设城镇“海绵体”,完善管理体制、应急预案等方式修复保护生态环境,实现城镇与水和谐发展,从而达到防治城镇洪水内涝的目的。

作者:周海光 路宁 闫江鸿 单位:鄂尔多斯市水利勘测设计院 鄂尔多斯市防汛抗旱指挥部办公室 鄂尔多斯市水务局

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