海绵城市建设原理汇总十篇

时间:2023-08-31 16:38:07

海绵城市建设原理

海绵城市建设原理篇(1)

【中图分类号】TU98 【文献标识码】 A

【DOI】10.16619/ki.rmltxsqy.2016.21.003

近期,国家出台了一系列政策,积极推进海绵城市的建设,在国家政策的支持下,2015年和2016年,财政部、住房城乡建设部、水利部组织开展了海绵城市建设试点工作。根据竞争性评审,迁安、白城、镇江、嘉兴、池州、厦门、萍乡、济南、鹤壁、武汉、常德、南宁、重庆、遂宁、贵安新区和西咸新区等城市入选第一批试点城市,福州、珠海、宁波、大连、玉溪、深圳、上海、庆阳、西宁、固原、三亚、青岛、天津、北京等城市入选第二批试点城市。目前,30个试点城市正有序地开展海绵城市建设,那么什么是海绵城市?建设海绵城市的意义又如何呢?

海绵城市是一种形象的比喻,简而言之,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”。我们现在所说的海绵城市特指雨水的综合管理,其本质是要科学地考虑城市生态需求并改善城市的水循环过程,就是要让水在城市的迁移、转化和转换等活动中更加“自然”,下雨时下垫面能够有效地吸水、蓄水、渗水、净水,需要时又可经适当的迁移和转化作用,将蓄存的水“释放”并加以利用。充分发挥原始地形地貌对降雨的积存作用,自然下垫面和生态本底对雨水的渗透作用,植被、土壤、湿地等对水质的自然净化作用,通过自然和人工相结合的手段,使城市对雨水具有吸收和释放的功能。

海绵城市提出的背景

改革开放以来,我国经济高速发展,城镇化率也由1978年的17.92%提高到2015年的56.1%。城镇化在带来经济繁荣的同时,也带来了一系列的生态环境问题。面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化等问题,《国家新型城镇化规划(2014~2020)》明确提出,我国的城镇化必须进入以提升质量为主的转型发展新阶段,要大力推进绿色城镇化。

城镇过度开发造成了水资源短缺、水污染严重、内涝灾害频发、生态环境恶化等问题。这些年,城市建设中拦水造坝、毁林占田、开山断水、填湖造地、河道加盖版、明渠变阴沟等破坏生态的现象比比皆是。随着城镇化的日益发展,城市人口的不断增加,高耸林立的大楼使城市变成了水泥森林,增加了热岛效应、雨岛效应。建筑、道路、广场等高强度建设导致下垫面过度硬化,改变了城市原有的自然生态本底和水文特征,改变了雨水径流,水资源自然滞蓄能力锐减,使城市“大雨必涝、雨后即旱”。调查显示,城市地区70%以上的降雨形成径流被排放。雨水资源流失、径流污染增加、城市内涝灾害频发,严重影响了人们生活和城市有序运行。面对这一系列问题,海绵城市的理念和建设模式应运而生,合理控制城市开发强度、转变传统的粗狂的开发建设模式,走生态文明和绿色发展的道路成为解决这些问题的一剂良药。

建设海绵城市的意义

海绵城市是一种城市发展的新理念、新方式和新模式。建设海绵城市就是要转变城市传统的开发模式,从粗放的建设模式向生态绿色文明的发展方式转变。正如《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》([2015]75号)指出的“海绵城市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,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式”。

传统城市建设模式主要依靠管渠、泵站等“灰色基础设施”来组织排放径流雨水,以“快速排除”和“末端集中”控制为主要设计原则,而海绵城市则强调优先利用植草沟、雨水花园、生物滞留池、下沉式绿地等“绿色基础设施”来组织排放径流雨水,以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要设计理念,强调采用低影响开发理念,合理利用城市雨洪资源,通过加强城市规划建设管理,实现雨水径流的有效控制,从而建立新的城市发展模式,实现资源与环境的协调发展。

海绵城市以建筑与小区、道路与广场、公园与绿地、湖泊水系等建设为载体,通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种生态化技术,实现对雨水的自然积存、自然渗透、自然净化功能。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,融合绿色基础设施和灰色基础设施,实现雨水的有序排放。

海绵城市是落实生态文明建设的重要举措。海绵城市建设,就是要保护城市原有的河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等生态敏感区,发挥其海绵功能;要结合绿色建筑、低影响开发以及绿色基础设施建设,利用天然植被、土壤、微生物等净化水质,最大限度地减少城市开发建设行为对原有生态环境造成的破坏,并逐步恢复被破坏的城市生态。

海绵城市是城镇化绿色发展的重要方式。海绵城市建设强调保护自然、师法自然、涵养水源、净化水质、调解城市小气候、减少热岛效应;尽可能保留城市生态空间,恢复生态多样性,营造优美的景观环境。

海绵城市体现了创新发展、协调发展、绿色发展、开放发展的新思路,是我国“稳增长、调结构、促改革、惠民生”大政方针的重要内容。海绵城市涉及房地产、道路、园林绿化、水体、市政基础设施等城市建设的方方面面,与新区建设、旧城改造以及棚户区改造密切相关,能够改善城市环境,还可带动环保、新材料、信息等相关产业的发展。通过海绵城市建设促进产业发展和技术进步,包括调蓄、促渗技术的发展,水污染治理行业的发展,以及相关产业新技术、新材料、新设备、新工艺的发展。

海绵城市建设鼓励各地采用PPP模式、政府购买服务等方式吸引社会资本投入,可发挥财政资金撬动作用,将公益性项目和收益性项目匹配整合,吸引社会资本共同参与城市建设,有助于拉动投资、助力政府和社会资本合作。

总之,海绵城市即是健康城镇化的一种发展模式,也是促进经济和环境协调发展的手段之一。

海绵城市的内涵

建设海绵城市就要有“海绵体”。城市“海绵体”既包括河、湖、池、塘等水系,又包括植被草沟、绿色屋顶、可渗透路面等。对海绵城市的理解可以分为广义的和狭义的两个层面。

广义讲,海绵城市是指山、水、林、田、湖这一生命共同体,这些大海绵具有良好的生态机能,能够实现城市的自然循环、自然平衡和有序发展。这就要求城市开发建设要以保护自然生态环境为前提,尊重自然、顺应自然,保护城市生态格局。海绵城市建设首先要对城市原有的生态系统进行保护,尤其是河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水敏感地区的保护,最大限度地保护“山水林田湖”;其次对已经受到破坏的水体和其他自然环境进行生态恢复和修复,维持城市一定比例的生态空间;再有在对城市进行新的开发建设过程中要遵循低影响开发的原则,合理控制开发强度,在城市中保留足够的生态用地,遵循生态优先的原则,将自然途径与人工措施相结合,控制城市不透水面积比例,最大限度地减少对原有水生态环境的破坏,增加水域面积,促进雨水的积存、渗透和净化。在确保城市排水防涝安全的前提下,充分利用雨水资源,保护生态环境。

狭义讲,海绵城市是指分散的、小规模源头初期雨水控制机制与技术,又叫低影响开发雨水系统。雨水进入市政管网前先要通过植被草沟、雨水花园、透水铺装等雨水调蓄净化设施对雨水进行过滤和流量控制,有效降低雨水径流,达到对雨水径流总量、峰值流量和径流污染进行控制的目的,使城市开发建设后的自然水文状态尽量接近于开发前。

研究成果表明,屋顶绿化、雨水蓄渗、下凹式绿地、透水铺装地面、生物滞留池等低影响开发设施对雨水径流的大小有一定的影响,可以减少雨水径流量,减少进入分流制雨水管道和合流制管道的雨水量。大面积透水铺装及下凹式绿地等雨水控制和利用措施对小区综合径流的削减作用十分明显,尤其在低重现期时效果更明显;通过这些“小海绵”可以有效地控制水污染,削减雨水峰值流量,同时涵养水资源,补充城市地下水,促进水循环,保护和恢复自然生态系统。

图2~7显示了几种典型的常用的低影响开发(LID)设施。

这些都是源头控制的措施,在国内外具有广泛的应用,对初期雨水可以起到控制污染、净化水质的作用,还可起到一定的削峰、错峰作用。

为实现保障水安全、治理水环境、涵养水资源、改善水生态的目标,我国提出了“渗、滞、蓄、净、用、排”的海绵城市建设六字方针,转变了过去雨水要快排、及时排、就近排、速排干的工程排水思路,使雨水管理迈向综合排水、生态排水的新阶段。

随着海绵城市理念的深入和试点城市示范的进展,海绵城市的概念和内涵也发生了变化,向广度和深度延伸。“小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解”已成为业内和全社会的广泛共识,以保障水安全、治理水环境、涵养水资源、改善水生态为目标的海绵城市建设正在全国轰轰烈烈地展开。海绵城市建设已从雨水的源头减控发展为综合治水的国家战略。城市中水的问题非常复杂,既相互关联,又自成系统,海绵城市将这些子系统整合起来,综合考虑解决城市内涝、水环境污染、水资源利用和水生态保护的最佳方案。因此,海绵城市建设和目前政府大力推进的黑臭河整治、排水防涝、水资源利用和水生态保护结合起来,是一项复杂的系统工程,涉及到排入河道的出口、污水截留干管、市政及小区管网收集系统、污水处理、再生水利用等等。由此可见,海绵城市建设内容涉及城市建设的很多方面,除了在建筑与小区、道路与广场、公园与绿地采取源头控制的措施外,还涉及市政基础设施的建设、改造和优化。无论采取何种“渗透、滞流、蓄存、净化、利用、排放”手段和措施,目的都是缓解城市内涝、控制水体污染、提高雨水资源利用率,实现城市的可持续发展。

海绵城市的国内外经验

我国的海绵城市源于美国的“最佳管理实践”“低影响开发”“绿色基础设施”、英国的“可持续排水系统”、澳大利亚的“水敏性城市设计”等理论和实践,但又不同于国外的概念,它的内涵更宽泛、更深入。可以说中国的海绵城市建设是国外经验的整合和集大成。

发达国家在城镇化进程中,也曾出现过水体严重污染、内涝灾害频发、生态环境恶化等类似情况,这些国家通过实施雨水的综合管理,合理控制雨水径流,有效解决或缓解了上述问题。例如美国在上世纪90年代初就提出了低冲击开发的理念,又称低影响开发(简称LID),其基本原理是在人工系统的开发建设活动中,尽可能减少对自然生态系统的冲击和破坏。LID的方法包括储存、下渗、蒸发、滞留,以削减地表径流,促进地下水补充,通过分散的、小规模的源头控制机制和设计技术,达到对暴雨所产生的径流和污染的控制,从而使开发区域尽量接近于开发前的自然水文循环状态。

英国提出可持续排水系统(Sustainable Drainage Systems, SUDS)的概念,其基本原理也是模仿自然过程,对雨水进行存蓄然后缓慢释放,促进雨水下渗,运用设计技术过滤污染物,控制流速,创造宜人的环境。

澳大利亚提出水敏感城市设计(Water Sensitive Urban Design,WSUD)的思想,也是体现了一种雨水源头控制的理念,其原则是在城市开发中保护自然系统、保护水质,将雨水处理与景观相结合,降低雨水径流量和峰值流量。实质是将雨水在源头上进行收集、控制,减少暴雨径流,同时减少水资源的浪费,也是一种新型的节水技术。德国、新西兰等其他国家也都基于雨水管理提出了相应的措施。

中国借鉴了上述国家的经验,结合我国城镇化的特点,在城市建设和治水方面强调绿色、低影响开发和可持续发展等理念;推广低影响开发、可持续排水系统、水敏感设计等技术,采用源头削减、过程控制、末端处理的方法,降低雨水径流量和高峰流量,减少对下游受纳水体的冲击;保护利用自然水系,保证透水地面比例,使土地开发时能最大限度地保持原有的自然水文特征和生态系统,通过工程措施和非工程措施,达到防治内涝灾害、控制面源污染、合理利用雨水资源的目的。

海绵城市建设是城市规划建设管理的重要环节,它提出的方向和目标与国际上发达国家几十年来走过的水环境治理的道路是一致的。而且描述更形象,指向更有针对性,更结合我国的实际情况。雨水从源头控制走向综合管理是水行业发展的趋势,海绵城市发展了雨水综合管理的理论,代表了这一发展方向,提升了我国城市市政基础设施建设的整体水平。

海绵城市的作用

海绵城市对初期雨水的污染控制效果是显而易见的。除此之外,还大大加快了我国合流制溢流污染改造的治理进程。城市排水系统包括合流制排水系统和分流制排水系统。合流制排水系统是将生活污水、工业废水及雨水通过同一管渠进行收集、输送、处理和利用。目前国内外合流制排水系统的使用仍然非常广泛。德国、日本、英国和美国等国家的城市都有很多地区采用合流制排水系统。在我国,尤其是城市老城区依然沿用着合流制排水系统,例如北京、天津、上海、杭州、武汉、厦门等历史悠久的发达地区,基本都保留了很大比例的合流制排水系统。而合流制溢流污染是造成水体严重污染的重要原因之一,也是一个普遍性的世界性的难题。随着海绵城市的深入开展,很多城市结合老城区改造,排查排污口、修建截流管、雨水溢流污染调蓄池,进行合流制溢流污染的防治,从根本上改善水环境。

雨污管道的错接、混接也是造成污染的重要原因。在我国的排水系统中,由于污水污染负荷高、危害性强,因此污水会通过污水管道送到污水处理厂处理,达标后排放到受纳水体,而雨水管道则是不经处理直接排放的。当雨污管道错接时,大量的污水会不经处理直接排放,造成严重的城市水环境污染。此外,降雨时大量雨水随污水进入污水处理厂,增加了构筑物的处理负荷,破坏了处理系统中微生物的生物活性,导致污水处理厂无法正常运行,进而难以达标排放,造成城市水环境的严重污染。海绵城市建设落实国务院《水污染防治行动计划》,和黑臭河整治相结合,在管网收集系统的改造、优化上下功夫,推进了水污染防治这一关乎群众切身利益的重大工作。

众所周知,我国排水设施建设标准低,年久失修,排水防涝能力严重不足,汛期城市“看海”已成为常态。因此内涝灾害防治是海绵城市建设的重要任务之一。要借助海绵城市建设,提高排水系统的建设标准,构建城市内涝防治工程体系,包括工程措施和非工程措施。留足调蓄空间和排涝通道,蓄排结合,疏通排放脉络、建设调蓄池、调蓄隧道、排水管渠等骨干工程,使城市能够有效应对暴雨、大暴雨、超大暴雨。

我国市政基础设施底子薄、欠账多,通过海绵城市建设可以有针对性地解决不同城市的各类问题,补短板、上台阶。当前,海绵城市试点工作正有序推动。30个试点城市,每个试点城市确定了不小于15平方公里的试点区域,试点区域总面积达920平方公里。各试点城市坚持问题导向,初步取得了成效。除了开展建筑与小区、道路与广场、公园与绿地的海绵体建设外,还开展了大量的涉水系统的综合整治建设工作。萍乡、遂宁等城市有计划地进行积水点改造,今年汛期试点区内均无明显内涝;厦门、南宁等城市开展了水污染防治和水系整治工作;池州在进行合流制溢流污染的改造;镇江、嘉兴、常德、鹤壁等城市在旧城改造中结合海绵要素建设,既改变了老旧小区的面貌,又给老旧小区注入了消纳雨水、净化雨水的功能;西咸新区在新区建设中融入了海绵城市的理念,与建筑、道路、广场、公园整体设计、整体施工,减少了城市硬化面积,景观效果明显,其它试点城市也各具特色,在此不一一列举。

通过海绵城市建设,将进一步完善管网收集系统,控制初期雨水污染和合流制溢流污染,助力黑臭河整治,加强管网系统升级改造,提升排水防涝能力,促进水资源涵养和雨水资源综合利用,推进老旧小区改造,改善人居环境,使城市更美好。

对策和建议

海绵城市建设需要多专业配合。水的问题非常复杂,既要考虑汛期防洪排涝问题,又要考虑水资源合理利用问题;既要考虑水污染防治,又要考虑景观用水需求;既要考虑绿色基础设施,又要考虑灰色基础设施。这就要建立以多目标为导向的雨水综合管理体系,从而实现雨水的源头减排、过程控制、系统治理。建立雨水综合管理体系将涉及气象、水文、水利、市政、环境等多个学科和城建、水利、环保等多个城市管理部门,因此专业间的理解和部门间的支持十分重要。市政、环保、水利、景观、道路各专业的支持和配合是建设海绵城市的基础。

因地制宜,提高实效。我国幅员辽阔,南北方气候条件不同,降雨量及时空分布差异很大,地下水位、土壤渗透、植被类别也有很大差异。河流水体特征不同,污染源不同,治水治污的方法也不同。因此因地制宜,有针对性地解决问题是建设海绵城市的根本。两批海绵城市试点选取了全国不同降雨分区、不同自然条件的不同类型的城市,就是希望根据各自城市的特点,探索出适合不同地区的建设经验和途径,制定有针对性的措施,提高实效。

正确认识海绵城市建设。建设海绵城市可以缓解城市内涝,但不能把建设海绵城市和“看海”划等号。不能认为一发生城市内涝,就是海绵城市试点失败了。可以肯定地说,即便建成了海绵城市,一遇极端天气,城市仍有发生内涝的风险。人类的历史就是适应自然、和自然共存的历史,自然界有其自身的规律,气候周期的变化、旱涝的更迭是客观规律,不以人的意志为转移,即使人类做好了准备,仍然会有极端气候的发生。我们倡导的是建设韧性城市,使城市能够有效应对各类自然灾害,减少灾害损失,一旦发生灾害城市能尽快恢复各项功能。

任何工程措施都是在一定标准下的措施,而这个标准是技术经济的平衡点,是根据经济水平和社会可接受程度决定的,而不是一个无限高的标准。再高的标准,也会有超标的情况发生。超过设计标准,需要靠应急管理来应对。内涝防治要采取工程措施和非工程措施相结合的方式,做好应急预案和准备,例如在可能出现风险的地方设置标识标志,加强抢险培训,提高快速抢修和修复的能力;暴雨来袭前及时准确地进行预警预报,采取预防措施,例如减少出行、甚至停工停课,使暴雨不成灾。

加强管理。海绵城市需要精细化设计、精细化施工和精细化管理。这对城市建设管理提出了更高的要求。从业人员要积极学习相关知识,提高专业技能,同时,海绵城市的建设离不开全社会的广泛关注和支持,需要大家共同维护。

我们国家城市建设长期存在着重建设、轻管理的问题,试想一下,我们有多少工程,建设时轰轰烈烈,后来却不了了之?所以说海绵城市要真正见效,必须抓好管理这一环节,不仅要建好,更要管好,这才是管理城市的最高境界。

海绵城市建设原理篇(2)

一、加强城建档案中声像档案的宣传工作,提高人们对海绵城市的认知

声像档案是城建档案的一部分,通过声像档案的宣传能更好的让市民了解和感知海绵城市建设的重大意义,从而能够积极支持海绵城市建设工作。海绵城市建设涉及多个方面的改造和建设,新项目的规划设计,施工建设和运行评估以及对城市排水管道,花坛,人行道铺装,公园绿化,小区改造等设施的建设势必或多或少对城市的正常运行造成影响,干扰居民的正常生活,避免不了因为市民的不了解而发出抱怨甚至抵抗情绪,成为推进海绵城市建设的障碍。所以,通过城建声像档案的宣传,利用报刊,图片,视频和专题片等形式,让市民对海绵城市建设有更深的了解,理解海绵城市建设的真正内涵,将这项惠民工程深入民意,得民心,更好推进城市海绵建设顺利进行。

二、加强城建档案的利用,确保海绵城市建设各项目的工程质量

海绵城市建设大部分为隐蔽工程建设,地下管网错综复杂,而海绵城市建设将进行雨污分流,对现有的地下管网必将进行大规模的改造。在改造过程中,原有的地下设施必然会被重新设计规划,这就需要对地下原有管网有一个直观的认知。城建档案能准确的反应原有地下管网的施工细节,建设过程,少走弯路,保证这些隐蔽工程在海绵城市建设中发挥应有的作用,从而强化对城市径流雨量的排放控制和管理,从而实现缓解城市内涝,削减径流污染负荷,提高雨水资源化水平,降低暴雨内涝控制成本,改善城市景观等多重目标。三、完善海绵城市建设过程中档案资料的收集整理海绵城市建设是近几年来立足于我国的基本国情提出的新概念,是解决城市发展与自然生态进程均衡的综合全面的解决方案。在瑞士,美国,新加坡等国家都有完善的雨水收集和排水系统,而在我们国家,还是一个新兴起的事物,正进行试点改造,逐步推广。因此,加强海绵城市建设的档案收集整理工作,对其他城市的建设起推广复制做借鉴,新技术,新措施,新材料,新工艺,新思路,新概念都将成为其他海绵城市建设可利用的财富。要做好海绵城市建设的档案收集整理工作有一下几点建议。(一)领导要重视城建档案建设,各部门积极配合,团结合作城建档案是在城市规划,建设,管理等有关活动中形成并归档的科学技术文件材料,是城市自然面貌和城市建筑物,构筑物,地上和地下管线的各项建设的真实记录。这就要求领导重视,加强与各部门的联系,档案工作者加入施工组织中,及时了解海绵城市建设的重点,热点和施工进度,有超前的介入意识,有针对性,有目的,有计划的开展施工档案的收集工作,主动与各部门建立沟通联络,信息互通。海绵城市建设不是单一的一个或者一批工程,它是一种理念,是系统工程。为此,领导需多次召开海绵城市建设专题会议,明确工作目标,并将海绵城市建设档案收集工作落实到人,为海绵城市建设汇集大量有价值的资料。(二)规范海绵城市建设的档案管理档案工作是一种严谨细致的工作,档案资料是在施工过程所形成的文字记录,包括图纸,表格,音像,隐蔽工程记录等等,是工程进行检查,维护,管理使用改建和扩建的依据。海绵城市建设初期本着“对历史负责,为现实服务,替未来着想”的原则,结合《城建档案业务服务规范》,根据实际情况,编制《海绵城市建设档案编制指南》从工程施工组织设计(或施工方案),图纸会审,技术交底记录,施工试验报告,施工记录,竣工图等等多个方面进行跟踪整理,形成完整有价值的档案资料,为全系统管理和高效利用海绵城市建设提供依据。(三)做好海绵城市建设档案工作人才的培养收集海绵城市建设档案资料是城建档案部门的职责所在,要做好海绵城市建设的档案工作,本着档案资料从城市建设中来,又服务于城市建设的原则,就需要有了解和掌握一定海绵城市建设专业知识和档案工作的人才,两者紧密结合才能更好地完善海绵城市建设资料的收集。所以,档案工作者要多学习专业的施工知识,避免隔行如隔山的窘况,从多渠道进行知识的积累,为自己充电,做到既懂工程建设,又懂档案管理的高效率高质量的两栖人才。总之,海绵城市建设目标是为了让城市“弹性适应”环境变化和自然灾害,利用雨水源头控制和综合利用设施,提高绿色基础设施建设比例。城建档案在海绵城市建设的浪潮中,保驾护航,有机耦合,相辅而成。海绵城市建设中档案的收集利用,不仅符合城建档案的发展要求,同时也给城建档案工作带来挑战。在今后的海绵城市建设中城建档案必将发挥新鲜活力,大放异彩。

参考文献

海绵城市建设原理篇(3)

中图分类号:TV213.9 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2017)03-0089-01

“海绵城市”也被称为“水弹性城市”,是指城市在应对大规模降雨带来的灾害以及水资源的供给等方面具有良好的弹性,在降雨过程中,能够吸水、蓄水、净水,需水时可以将存储的水释放出来并加以利用的城市雨水集蓄与利用系统[1-3]。沈阳市是我国最重要的大型重工业城市之一,城市人口众多、水资源短缺。沈阳市地处我国半干旱季风气候区,年降雨量分布不均:降雨主要集中于夏季,雨量大而集中,秋、冬、春季干旱少雨,合理利用降雨等水Y源迫在眉睫。本文旨在创新城市雨水再利用理念,完善城市雨水合理再利用的政策法规与实施办法,创建适合沈阳市的雨水再利用的技术与方法,为沈阳市乃至于国内“海绵城市”建设提供借鉴与参考。

一、海绵城市建设过程中需着重解决的问题

1.转变城市建设理念

转变原有城市建设中只注重开发的强度而不注重生态环境转变为以生态环境约束城市开发建设的强度。转变原有城市生态环境单靠“治理”转变为“源头减排、过程控制、末端治理、统筹设计”的建设模式。从源头减少雨水的径流量,提高地表的渗透率;径流过程中设置滞留带延缓径流洪峰,从而降低降水的排量;对集蓄的雨水进行净化、治理,提高雨水的再生利用率;对海绵城市建设中的城市绿地、城市水面进行统筹设计,避免重复建设与资源浪费。

2.明确海绵城市的建设原则

2.1生态优先、安全为重的原则

在海绵城市规划与建设中,以优先选用自然渗透、自然集蓄、自然净化为原则,提升城市水生态系统的自然修复能力,并在需要保护的重点生态区划定红线,重点加以保护。海绵城市在实现城市排水防涝、实现雨水的再生利用、促进城市生态环境的平衡外,还需考虑依靠排水系统排放过量的地表径流,保证城市安全。

2.2因地制宜的原则

海绵城市规划建设中,根据规划区域水文特征、人文特征、地形条件、水生态保护要求等不同,合理制定建设目标与控制标准,因地制宜地建设生态海绵城市。

2.3建立与健全管理组织机构

海绵城市的建设与运营过程涉及到国土、环保、建设、交通、市政、园林、财政等诸多部门。然而,目前各行政部门各司其职、互不协调的现象时而发生,海绵城市的建设与管理,必须建立起与之适应的完善的管理体制,使得城市的国土、建设、环保、市政、园林等各行政部门能够密切配合、协调联动,统筹城市的建设与管理工作,真正实现海绵城市的职能。

3.资金保障

政府可通过多渠道解决海绵城市建设的资金问题,如:私有(私营)小地块的开发建设中,要明确开发商的责、权、利,鼓励私营(有)业主针对城市生态环境建设方面的资金投入;在市政及公用设施建中,要充分发挥市场机制,尽可能引入社会资本,多方筹措资金。

二、“海绵城市”体系框架的构建

通过调研沈阳市生态环境、自然资源、水文、地质、径流等状况,综合分析我市径流总量与防洪排涝间的关系以及我市蓄、排系统存在的主要问题,计算我市雨水可调节空间,制定城市径流控制方案与控制目标,进而构建城市雨水集蓄系统构建方案与技术框架,并确定我市进行海绵城市建设的重点任务--城市集蓄水系统的构建方案,包括:渗水系统构建、滞水系统构建、蓄水系统构建、净水系统构建、排水系统构建、用水系统构建等。

1.构建城市渗水系统

从源头削减雨水的径流量,初步净化雨水径流过程中的污染,改造或建立高渗透率的自然路面、透水路面,建设绿色屋顶等。

2.构建城市滞水系统

滞水系统可实现延缓径流作用,如生物滞留带、下凹绿化带等。

3.构建城市蓄水系统

城市蓄水系统可实现收集积蓄雨水、降低径流峰值流量的作用,为雨水的再利用创造条件。城市蓄水系统可包括蓄水池、湿塘、城市水体景观、地下雨水调蓄系统等。

4.构建城市净水系统

通过整治城市河道、建设河道沿岸生态缓坡、建设污水处理设施等措施,减少雨水径流与收集过程中对雨水的污染,从而改善城市水环境,提高城市雨水利用效率。

5.构建城市排水系统

建立城市排水防涝设施,将雨水径流高峰时期超过集蓄能力的雨水通过排水防涝设施、水系河道排出,避免水患发生。

6.构建城市用水系统

将集蓄的雨水进行再生利用,缓解城市水资源短缺,达到节水减排的目的。

参考文献

海绵城市建设原理篇(4)

海绵城市理念在园林绿地建设中极具适用性,而园林优化设计又是打造海绵城市过程中不可或缺的重要内容。当前,园林的主要功用是观赏、休闲、娱乐,在人们日常生活中扮演着重要角色。基于海绵城市理念,对其进行优化设计,不仅能够提高水资源利用率,而且能够有效解决水污染问题,使城市空气及环境得到净化,经济效益与生态效益兼备。

2海绵城市理念、建设原则及规划目的

2.1海绵城市理念

海绵城市即充分发挥现代城市的弹性,使其对环境变化及自然灾害具备较好的应对能力。海绵城市极为舒适,呈现宜居性特征,具备较好的渗透性和净化功能。主要实现方法是充分发挥生态、自然排水系统功能,对雨水进行吸纳和缓释,有效缓解城市内涝问题,改善城市环境,解决水资源浪费问题。

2.2海绵城市建设原则

安全性原则。参考城市防洪排涝标准,进行海绵城市建设,使城市雨水控制系统更加安全、可靠,抵制自然灾害,保护人民群众的生命财产安全,保障城市供水,为人们提供一个安全的用水环境。生态性原则。生态问题是海绵城市规划及建设中考量的重要内容,将自然排水系统应用到公园、河流、绿地等海绵体中,使雨水能够自然排放和净化,对水资源进行充分利用,使其具备较强的自然修复能力。因地制宜原则。依据区域性地质情况和水文特征等,分析园林设计中的各影响因素,以对开发设施和系统等进行针对性选择。④统筹建设原则。将海绵城市理念应用到园林优化设计中,需各部门及专业共同参与及合作,该过程中要分工明确,对各项设计施工内容进行统筹安排,达到园林预期设计目标,并兼顾社会性、经济性和环保性[1]。

2.3海绵城市规划目标

首先,提高雨水利用率。以海绵城市理念为基础,对园林进行优化设计,能够对雨水资源进行合理应用,具体实现方法是集蓄和渗透,继而对地下水进行有效补充,以对径流系数进行有效控制,使排水压力得到有效缓解。与此同时,也可以通过池塘、湿地和自然水体等,对雨水进行科学调蓄和应用,使城市生态环境得到有效改善。其次,改善城市景观。在园林优化设计中应用海绵城市理念,能够对现有城市景观进行有效改善。公园、绿地等多处于生态敏感地带,其因自身独有的生态格局,极具休闲性。但是,要改变传统开发模式,既要实现自然资源保护,又要促进城市发展,依据城市水文地质及水环境特征,实现控制目标规划。与此同时,建设园林时,很容易污染水资源,需对降水径流污染进行严格控制。

3基于海绵城市理念的园林优化设计方法

3.1转变传统设计理念

城市园林设计中,设计人员很容易沿用传统设计理念,采用水泵、管渠等设计方式,园林道路面积相对较大。部分设计人员秉承末端集中排水原则,导致园林很容易在降雨天气出现雨水淤积。海绵城市更倾向于采用自然排水方式,选择下沉式绿地等影响相对较小的排水方法,注重源头分散控制。相较于传统园林设计理念,基于海绵城市理念的园林设计方式更具先进性及可行性,不仅有助于节约水资源,而且排水畅通。设计人员也要依据园林实际情况,改变传统设计理念,选择适用性较强的设计方法,以达到良好的园林设计效果,符合海绵城市建设要求。例如,园林优化设计中,可选用渗透技术,构建雨水花园、生物滞留带、渗井等,减少不必要的水资源浪费问题,确保雨水天气排水畅通;在绿地、广场等设置湿塘以及各类渗管渠等。

3.2科学选择海绵体

海绵园林的优越性主要表现在三个方面:对园林原有生态系统进行有效保护;对已破坏生态系统进行修复。低影响开发。然而,现阶段,城市海绵园林建设中仍然存在诸多问题,海绵体吸收能力较小或者使用过程中发生损坏等。产生该类问题的原因主要是工作人员的重视度不足,其并未依据地区实际情况,对外部环境进行全面考察、分析和论证,导致海绵体选择过于随意,以至于无法达到良好的园林优化设计效果。我国国土资源辽阔,各地区环境和气候有所不同,存在较大差异,城市降水量也有差别。为将海绵体的效用发挥到最大,设计人员要依据城市园林建设要求及区域状况,对海绵体进行合理选择,确保其适用性,并进行严格的质量检查。而施工单位也要依据工作人员的调查情况,将基础设施采购工作落实到位,达到预期园林设计效果。

3.3合理设计景观,低影响开发

依据地域特征及城市园林建设要求,既要确保基础设施建设工作,又要兼顾市政设施的稳定性。降雨之后,选择源头分散的控制方法,对雨洪进行低冲击开发利用。其中,控制参数包括排水量和径流系数,对各项技术进行合理应用和开发,设置透水铺装,将蓄水池、碎石沟、渗透渠等基础性海绵设施建设工作落实到位。小径流中,采用正确的方式,对观望承受的雨水压力进行有效控制,并合理建设排水网络,使其分布合理,既要确保各项基础设施建设的完整性,又要将其与市政设施进行完美融合。有效融合景观植物。设计施工单位要对园林土壤状况进行全面分析,对其具备清晰的认识,优选改良土壤,以实现径流量控制,并进行地下水补给。与此同时,也要依据区域状况及园林优化设计要求,对草、灌、乔等各类植物进行合理搭配,注重水生植物与陆生植物的协调性,增加园林中植物种类。对园林气候和水土特性等进行综合考量,优选植物群。该过程中,也要立体种植植物,依据植物特性,确保各品种之间搭配的合理性,并考量外部土壤、气候特征,使其与植物生长要求及规律等相符合,在园林优化设计中,实现多样化种植。在园林内部设置植物群落,以对地表径流进行有效控制,使水循环时刻处于良好的运行状况,使水资源得到充分利用,减少不必要的浪费问题。依据植物实际分布状况,考量生态效益的同时,适当种植乔木、草本植物等,达到防风固沙效果。树根经长期生长,蔓延到地下,用以保持水土。该过程中需要考量的相关内容比较多,需对公园和道路系统中的雨水节点、排水方向等进行严格考量,并划定排水分区,依据场地竖向,划定拟布局低影响开发设施汇水面,并测量其面积。选择低影响开发设施类型,并对其进行合理布局。

4结语

综上所述,将海绵城市理念应用到园林优化设计中极具适用性。市政及相关设计部门要结合园林设计及建设理念,对海绵城市概念具备清晰的认识,依据园林优化设计要求,改变设计人员的传统观念,合理选择海绵体,实现海绵园林建设目标,减少不必要的水资源浪费问题,实现环境保护,为人们提供良好的休闲、娱乐场所,提高我国城市园林建设整体水平。

海绵城市建设原理篇(5)

海绵城市是新型城镇化的产物,加强对城市建设的管理,优化城市水循环系统,促进水资源重复利用,保护城市生物多样性,有利于提升城市综合竞争力。在传统的城市发展模式中,注重发展以重工业为基础的第一产业,没有协调好经济效益与生态效益之间的关系,在一定程度上破坏了生态平衡,所以,转变城市发展方式,建设海绵城市景观已经迫在眉睫。

1海绵城市景观的概念和发展

海绵城市,顾名思义,是指城市能适应多变的环境,能像海绵一样调节“生理机能”,弹性地应对各种自然灾害,其核心指导思想是低影响开发(Low Impact Development,简称LID)。在降水过程中,能系统地将雨水储存、过滤和净化,提高水资源利用率,维持生态平衡。海绵城市景观建设应该遵循和谐、生态优先的原则,引进新工艺材料,保障河道蓄水能力,控制径流总量,不过分开发河道,提高城市防洪泄洪能力,保护生态环境。在景观建设过程中,要优化城市整个房屋设计,采用更好的屋顶设计,协调城市发展理念。

美国和瑞士是最早开始建设海绵城市景观的国家,而我国是近几年才开始发展,但是经过政府和相关部门的努力,很多试点城市已经取得了可观的成绩。同时,国家加大了对海绵城市景观建设的支持力度,2015年10月,国务院了《关于推进海绵城市建设的指导意见》,确立了海绵城市发展的总体要求和基本原则。基本原则主要包含3方面:从政府的角度来说,坚持规划引领、统筹推进,在海景城市景观建设中,政府要给予政策和资金支持,保障海景城市建设能顺利进行;从生态的角度来说,坚持生态为本、自然循环,不大力破坏自然植被,不大力拆迁工程建筑;从群众的角度来说,坚持政府引导、社会参与,群众要积极响应海绵城市建设,比如,可以在自家屋顶建造微型菜园,在阳台上种植植物,形成独特的房屋景观。政府也应加大宣传力度,让海绵城市景观建设成为一种自发、自觉、自愿的行为。

2生物多样性对海绵城市景观的促进作用

生物多样性是生态系统平衡发展的体现,它不止包含生物物种(动物、植物)多样性,还包含生态系统多样性、景观生物多样性、基因多样性。对于海绵城市景观建设来说,保护生物多样性,能很好地协调城市发展与生态系统的关系,能让生态效益带动经济效益。首先,山水林湖等原始地形地貌对雨水有着很好的积存作用,这种自然的雨水积蓄比人工途径有效率。其次,湿地是天然的雨水净化器,保护湿地能促进城市水体的自然循环。最后,城市植被、土壤对雨水的渗透、吸收作用比较大。从这3个方面可以看出,保护生物多样性,能有效利用自然循环系统,减少人工投入,促进海绵城市景观建设快速发展。

3建设海绵城市景观途径

加快推进海绵城市景观建设,修复城市水生态,增强城市防洪排涝能力,保护生物多样性,提高城镇化质量,促进人与自然和谐发展。

3.1建立城市湿地公园,保护生物多样性

在海绵城市景观建设中,要推进海绵型湿地公园建设,通过成立雨水花园、构建人工湿地等措施,增强城市整体蓄水能力,加强对城市中河流、湖泊等自然水体形态的保护,禁止填湖造地等建设行为,实施生态修复,保护鸟类栖息地,营造良好的生物生存环境,比如,金华燕尾洲公园。海绵城市政府有关部门统筹推进城市湿地公园建设,结合城市建设实际情况,保护天然湿地,促进人与自然和谐发展。在传统城市化建设中,将很多天然湿地围堵拦截,建造现代化居民楼,破坏城市整体的水循环系统,失去了天然的蓄水基地,增加了降水机率。所以,在海绵城市景观建设中,要尊重生态环境,尽力减少人工破坏,比如,五缘湾湿地公园。

3.2优化城市房屋设计,建设多景观海绵城市

海绵城市景观建设应优化房屋设计结构,特别是屋顶设计,在屋顶上种植跟当地气候相适应的植被,发挥植物调节水循环系统的作用。建设海景城市绿色屋顶时,投入较大,很多人开始质疑海绵城市景观是否增加了城市建设投资,而不利于城市发展。其实从长远的角度来看:首先,海绵绿色屋顶能够与城市整体园林景观相结合,形成系统的城市景观,促进旅游业发展,以第三服务业带动城市经济,减少工业污染、保护环境。其次,绿色屋顶有较强的雨水积蓄能力,大大减少了城市下水道的工程量,节约了人工成本。最后,绿色屋顶能够帮助城市减少洪涝灾害,降低水环境污染治理费用。所以,从以上分析可以得知,在海绵城市景观建设中,应大力推广绿色屋顶,地区可以结合实际情况,丰富屋顶植被,吸引鸟类和昆虫,保护生物多样性,形成特色化的城市屋顶景观。

3.3恢复河道水系生态功能,保护河流生物

在建设海绵城市景观过程中,注意改善水环境质量,加强河道系统整治,因势利导改造渠化河道,实施生态修复,保护河流生物。近年来,我国很多城市容易发生内涝灾害,特别是在强降雨季节,一方面是由于城市本身基础实施不完善,但从根本上来说,是因为河道蓄水能力被破坏,不能在生态系统循环中扮演好“调节者”的身份,所以,在海绵城市景观建设中,要恢复河道水系生态功能,保护河流生物,通过修建蓄水池、植草沟等措施,让雨水得到自然净化,增加城市抗洪涝能力。

3.4增加海绵城市绿化面积,保护动物及微生物

海绵城市建设原理篇(6)

1、海绵城市建设的理念

海绵城市就是指城市能够像海绵一样吸水,是在城市建设过程中兴起的一个新型的关于城市建设的概念。它突破了传统的“以排为主”的城市雨水管理理念,依托建筑、绿地、广场、道路、水系等多种基础设施,并以之为载体,充分考虑到城市基础设施运行安全和城市水安全,在此基础上,分析水文条件和规划指标的差异性,以及项目操作的可行性,综合利用渗透、滞留、蓄存、净化、回用、外排等多种生态化技术,从而起到补充地下水、调节水循环的作用,并构建起新型的城市低影响开发雨水系统,在遇到降雨时能够最大限度地留住雨水。无论是湿地、草地、树林还是湖泊,都能吸收大量的雨水,把雨水就地消化,有效避免它们汇集到一起形成洪水。当大量的雨水被城市海绵体吸收之后,城市也就不存在大面积积水了。这些被“海绵体”充分吸收的雨水还可以被再次利用,例如用做绿化用水、景观用水等,在很大程度上可以缓解城市水资源紧张的局面。

2、海绵城市-―低影响开发雨水系统构建的原则与措施

2.1概念和构建原则

2.1.1概念。

海绵城市-―低影响开发雨水系统是指在场地开发过程中采用源头控制、分散式贮存维持场地开发前后的水文特征较为一致,维持场地开发前后水文特征不变其核心内容。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。低影响开发设施包括透水铺装、绿色屋顶、狭义下沉式绿地、生物滞留设施、湿塘、雨水湿地、蓄水池、调节塘、植草沟等。

2.1.2基本原则。

海绵城市-―低影响开发雨水系统构建的基本原则是生态优先、规划引领、安全为重、因地制宜、统筹建设。要将这一原则真正落实,就需要对城市空间进行重新梳理和规划利用,必须将低影响开发雨水系统构建提升到城市规划层面以及职能部门相互配合的操作层面,要以各层级规划为控制途径,一方面保护现有可能影响城市水生态的敏感区域,限制开发;另一方面将低影响开发这一理念植根于新开发或需要改造的城区,并落实到建设规划的每个环节和细节中。海绵城市建设既要实现功能目标,也要满足生态目标。这就要考虑城市基础设施安全运行和城市水安全的问题、各地区水文条件差异性、规划指标及项目操作层面的可操作性。各城市可根据自身的水文条件、水安全要求、水资源状况,确定符合自身需要的海绵城市建设目标,创新建设和管理模式。

2.2建设海绵城市的具体措施

2.2.1转变城市建设的观念。

建设海绵城市,首先要转变观念。在传统城市建设模式中,硬化路面占有较大面积。排水功能主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施,以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念,往往造成逢雨必涝,旱涝急转的尴尬局面。而现在海绵城市的建设理念则要求让城市回归自然,强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等低影响设施来组织排放径流雨水,以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念,先利用场地源头设施对部分径流雨水予以调蓄净化和回收利用,最后是实现安全有序排放。

2.2.2提高现有“海绵体”的质量。

海绵城市建设的主要途径有3个方面:保护城市原有的生态系统;生态修复和恢复;低影响开发。首先要对原有的“海绵体”进行保护,现代城市水系统建设过程中应最大限度地保护原有的河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等城市雨水滞纳区不受开发活动的影响。其次,对已经受到破坏的水体、绿地、湿地等“海绵体”,应运用物理、生物和生态等综合手段逐步进行修复,并维持一定比例的生态空间,使其水文循环特征和生B功能逐步得以恢复。再次,在缺水地区,通过生物滞留设施、下沉式绿地、雨水花园、植被浅沟、绿色街道、绿色屋顶、透水铺装等低影响技术措施,强化雨水积存、渗透,补充地下水,削减地面雨水径流,其他地区则利用池塘、雨水湿地、蓄水池等措施调蓄、净化雨水,以削减径流峰值,防止内涝。

2.2.3扩大城市“海绵体”的规模。

在提高原有“海绵体”质量的基础上,还要建设具有一定规模的城市“海绵体”。首先,以城市建筑、道路、绿地、广场等建设为载体扩大绿化规模,设置包括垂直绿化在内的多种绿化形式,例如推行屋顶绿化。绿色屋顶在滞留雨水的同时还能起到节能减排,缓解“热岛效应”的作用;其次,通过构建生态廊道来保护城市生态多样性,改善城市的生态环境,为生物迁徙和水资源调控提供必要的通道网络;再次,通过建设人工湿地等措施来修复水生态环境。湿地素有“城市之肾”的美誉,因地制宜地建设人工湿地,对保护城市水系统生态环境有着极其重要的意义。

3、海绵城市建设的意义

3.1社会意义

3.1.1海绵城市建设的理念为城市老旧城区“海绵体”建设提供了新思路。大中型城市中老旧城区占的面积比较大,与新城区相比,老旧城区的洪涝灾害、雨水径流污染、水资源匮乏等问题更为严重,且老旧城区改造还面临空间条件有限、改造难度大等问题。相比建设大型地下调蓄池、大规模改造雨水管线等方案,改造设置一些城市“海绵体”是一个更加可行的思路。在整个设计过程中,可通过原有的老旧建筑雨水管断接技术,将雨水管线接入周边公园、水体、集中绿地等,集中贮存雨水,也可以利用小区内部的花坛、绿地等建筑设施空间布置雨水花园、下沉式绿地;城市道路可结合道路绿化带、树池等绿化空间,布置生态树池、植草沟等低影响开发设施,有效地对地表径流加以蓄、滞、渗、排等。

3.1.2海绵城市建设可以减少城市内涝的发生。通过海绵城市的建设,将防、排、蓄、渗、滞等措施合理地结合起来,大大减轻城市防洪排涝的压力,有利于减少城市洪涝灾害的发生,维护城市居民安定的生活环境。

3.1.3海绵城市的建设在一定程度上解决了城市水资源短缺的问题。自20世纪70年以来,我国城镇化的速度越来越快,随着城市人口不断增多,城镇化水平的不断提高,许多城市水资源匮乏的问题日益突出。海绵城市建设为解决城市水资源供需矛盾提供了新的思路。通过海绵城市建设,可以实现自然生态雨水的有效利用,在一定程度上缓解城市水资源短缺的压力。

3.2经济意义

海绵城市建设非常注重对天然水系的保护利用,减少了给排水管道的混凝土工程量,经济效益显著。海绵城市减少了城市水灾,以及水灾经济损失。水利的调蓄设施又往往与城市既有的绿地、园林、景观水体相结合,“净增成本”比较低,还能大幅减少水环境污染治理费用,降低城市内涝造成的巨额损失。

3.3生态意义

建设海绵城市有利于城市生态环境的改善。海绵城市强调增加绿地,降低城市地面的硬化比例。有研究表明,城市地面硬化直接阻断了雨水补给地下水的途径,使地下水水位难以回升。通过海绵城市的建设,可以增加城市绿色空间,收集并处理雨洪水,这些被处理过的水可以用于生产和生活,或者作为景观用水,补给地下水等,从而改善城市生态环境。可以说,海绵城市建设的实施为构建绿色美好家园做出了突出的贡献。

4、结语

随着现代城市建设步伐的不断推进,海绵城市作为该进程中的一部分,必将得以广泛应用,从而发挥其在解决城市洪涝灾害频发与水资源短缺矛盾方面的重要价值。

海绵城市建设原理篇(7)

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.

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海绵城市建设原理篇(8)

我国的城市经历了许多年的发展,城市的面貌正在逐步的革新,城市建设内部隐藏的弊端也逐渐凸显。在城市开发和建设过程当中对于资源的不当利用,城市生态环境每况愈下。海绵城市理念的兴起正是可持续发展观念指导下的新型产物,体现了人与自然和谐相处的美好愿景。文章首先分析了国内海绵城市建设过程存在的问题,随后针对具体的问题提出相对的解决措施,以此为国家顺利建设生态文明的海绵城市提供指导。

一、海绵城市建设过程中存在的问题

海绵城市的建设关系到城市的生态建设,关系到社会的可持续发展,由于每个城市自身自然条件的不同,在建设的过程当中难免会遇到这样那样的问题,值得进一步的分析和研究。

(一)“绿色海绵体”稀缺现象严重

就当前我国许多大中城市现状来说,都面临着“海绵体”不足的现象。深究其原因,必然与我国当前过热的房地产市场相挂钩。出于逐利的本性,越来越多的房地产开发商加速了土地的地产流向,房地产自身的价格远远高于价值,土地价格哄抬而高。各种商业用房层出不穷,城市的绿地规划正在逐渐的减少,硬质地面土地的数量正在逐步的增加,可以吸水的绿色海绵体严重稀缺,国内海绵城市的建设缺少了基础性的保障。

(二)相关的法规政策支持不完善

海绵城市的建设是国家近些年来提出的一个比较新颖的理念,作为一个新生事物,很多城市当前还处在试水的阶段。每个城市自然条件存在着巨大的差异,很多的政策法规的实行也需要逐步的推进,在建设的过程当中地方应该结合自身的实际状况,对海绵城市的推进进行适时的调整。当前海绵城市的建设还缺少统一的政策法规的支撑和引导,缺乏统一的行业标准的制定和统筹,建设过程仍旧无章可循。

(三)社会公众对于海绵城市的认知尚且缺乏

由于先天自然因素和后天利用不当等原因,我国长期以来都是一个严重缺少水资源的国家。在遭受雨水等自然灾害的时候,很多人并没有意识到雨水泛滥所导致的灾害,如何有效的将雨水变成进一步可以利用的水资源,人们对此的认知程度还不够深刻。当前的海绵城市建设还仅仅局限在政府自身的观念当中,广大居民百姓对此认识仍然不够深刻,对于海绵城市的建设进程会带来一定的阻碍因素。

(四)相关的科研支出和研发水平相对滞后

海绵城市是一个新型的观念,我国对此的认识和利用起步比较晚,没有形成一个系统的发展模式可以加以推广,对很多模式的利用也是借鉴国外一些城市的做法,还需要“摸着石头过河”。科技水平相对来说比较滞后,缺乏专业性的技术人才,与此同时,资金投入也不到位,融资渠道相对单一,这也给海绵城市的建设带来了不小的困难。

二、海绵城市建设过程的应对策略

(一)统筹规划,加大“绿色海绵体”的建设

前文指出,当前我国商业地产开发过热,“绿色海绵体”相对稀缺,给海绵城市的建设带来了巨大的困难。要切实的解决好这一问题,城市就要立足于自身发展的实际,做好整体规划和建设,减少商业用房的建设,不断的增加城市绿地诸如小公园、湿度面积。保障城市有充足的海绵体可以对雨水进行吸收,增强土地的渗透能力,实现雨水的再回收和再利用。

(二)加强相关政策法规的制定,保障海绵城市建设有章可循

在建设海绵城市的过程中国家应该加强引导,完善政策纲领的指引,对海绵城市进行规范化、合规化的设计,将城市建设纳入绿色发展的战略框架,保障海绵城市建立有章可循。政府可以适当的制定一些强制政策,指标化海绵城市的设计规格,引导海绵城市的建设走向规范化、产业化发展的道路。

(三)加大普及力度,增强社会公众意识

长期以来固有的城市发展模式禁锢了城市自然生态的发展,海绵城市的推广和普及迫在眉睫,但是当前我国社会公众对于海绵城市的认知程度还比较低,很多公众仍然没有意识到水资源合理利用的重要性。在海绵城市理念创立发展的初期,由于自身规模等原因的限制,经济效益比较小,更多的是社会效益和一些生态效益,因此很难全面的调动社会全局的积极性,政府可以引入一些奖罚措施,增强海绵城市创立的效益。

(四)加大科研资金投入,切实提升研发水平

海绵城市在我国的发展还任重道远,国家应该加大对其资金投入力度,加强政府补贴,拓宽融资渠道,鼓励先进技术的研发,采用新技术新设备,加强对相关技术人才的培养。同时我们国家应该积极的借鉴西方发达国家海绵城市发展的模式,加以吸收和利用,建立示范性海绵城市工程,最大程度的保障城市生态安全。海绵城市的建立和发展是追求城市发展和自然和谐发展之间的一项平衡,是新兴城市规划的一项重大尝试。要想真正的实现雨水滞纳,实现雨水资源的充分利用,建设海绵城市,必须针对其存在的问题逐一解决,加大绿色海绵体建设,完善相对应的法律法规政策,加大社会普及力度,合理化资金融入渠道,切实推进好海绵城市的打造,利用好水资源,推进城市的可持续发展。

作者:高继坤 单位:芜湖城市建设集团有限公司

参考文献:

[1]刘飞、王岩:海绵城市建设的难点与技术要点分析[J],园林科技,201(504)

海绵城市建设原理篇(9)

从在2013年中央城镇化工作会议中提出“建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”,到2015年中央城市工作会议中再次强调“要提升建设水平,加强城市地上和地下基础设施建设,建设海绵城市”,短短几年时间,海绵城市已经成为实现城市良性水文循环和可持续健康发展的新型城市建设模式。海绵城市建设遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,使得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”,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。海绵城市的建设途径主要有三个方面:一是对城市原有生态系统的保护;二是生态恢复和修复;三是低影响开发。

綦江区委区政府于2016年提出了“努力创建生态城市、循环型城市、海绵城市、智慧城市,到2020年,基本建成宜居宜业宜游现代山水田园城市”的城市建设目标。我们认为綦江区可以以低影响开发、小生态修复、小生态保护为重点,将“海绵城市”理念分别融入东部新城建设、老旧城区改造和城市景观配置等方面,推进现代山水田园城市建设。

一、以低影响开发为重点,将“海绵城市”理念融入东部新城建设

低影响开发(Low Impact Development,LID)要求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,其核心是减少场地开发前后水文特征的变动幅度,包括径流总量、峰值流量、峰现时间等。按照“海绵城市”对城市生态环境影响最低的开发建设导向,在我区东部新城开发建设过程中应注重做好以下三点。

一是做好统筹性衔接协调。低影响开发雨水系统建设的内容应纳入东部新城的总体规划、水系规划、绿地系统规划、排水防涝规划、道路交通规划等相关规划之中,确保各项规划中有关低影响开发建设的内容相互衔接和协调。

二是做好保护性开发建设。在东部新城建设过程中保护好綦江河、通惠河、登赢河三条河流及其周边湿地、坑塘、沟渠等水生态敏感区,并结合这些区域及周边的坡地、洼地、水体、绿地等进行低影响开发雨水系统规划建设。

三是做到水文干扰最小化。通过合理配置低影响开发设施如湿塘、雨水湿地、下沉式绿地等实现径流总量控制、径流峰值控制、径流污染控制、雨水资源化利用等目标,防止新城建设区域的河道侵蚀、水土流失、水体污染等。

二、以小生态修复为重点,将“海绵城市”理念融入老旧城区改造

生态恢复和修复是运用生态的手段对传统粗放式城市建设模式下已经受到破坏的水文条件和其他自然环境进行恢复和修复,并维持一定比例的生态空间的方式,是“海绵城市”的建设重要途径。按照“海绵城市”关于城市小生态恢复和修复的理念,在綦江区老旧城区改造过程中应注重做好以下三点。

一是推进透水铺装控制雨水地表径流。在北街、南门、菜坝等老旧城区改造过程中,根据用地的不同性质合理设定透水铺装率、绿地率等指标,减少土地硬化面积,通过下渗减排控制径流雨水。优先采用雨水花园、湿塘、雨水湿地等低影响开发设施控制不透水面积比例,最大限度的减少对城市原有水循环系统的破坏。

二是提升景观品质促进雨水积存过滤。将城市绿化景观、绿化带等与雨水设施进行合理配置,建设雨水植被景观,在提升景观美学价值的同时,实现生态功能。将景观设计与老城文化相融合,鼓励老旧楼宇开展符合现代山水田园城市建设标准的屋顶绿化、垂直绿化试点工作,提升城市景观品质,促进雨水积存和净化。

三是统筹三个系统实现雨水下渗减排。在老旧城区改造过程中,统筹好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。将传统排水系统与低影响开发雨水系统相结合,共同组织径流雨水的收集、转输与排放。通过综合选择自然水体、行泄通道、调蓄池等自然途径或人工设施构建超标雨水径流排放系统。

三、以小生态保护为重点,将“海绵城市”理念融入城市景观配置

保护城市原有小生态系统是海绵城市建设的基本要求。要最大限度地保护原有的河流、湖泊、坑塘等水生态敏感区,留有足够既能涵养水源又能应对较大强度降雨的林地、草地、湿地,以维持城市开发前的自然水文特征。按照“海绵城市”关于城市小生态保护的理念,在綦江区城市景观设计上应注重做好以下三点。

一是建设生态林荫营造城市道路景观。道路景观设计要注重对生态林荫道、中央绿化分隔带、树池、透水人行道等进行科学有序的搭配设置,增强雨水处理功能,留出雨水的自然留存、下渗、过滤通道,保障雨水的自然下渗循环系统,补充地下水,做到对城市原有生态的保护和最小限度的影响,营造城市道路景观。

二是建设生态护坡营造城市山地景观。在翠屏山、营盘山、南山、太公山等城市山地景观绿心的开发建设过程中要根据雨水自然行泄渠道保护和建设好生态护坡,依据不同坡度合理搭配林地、草地、生态护坡和行泄水渠等,增强对雨水的自然吸收、行泄功能,降低较强降雨造成山地垮塌,营造城市山地景观。

三是建设生态护岸营造城市滨水景观。根据綦江河、通惠河、沙溪河、登赢河等河流周边地形和汇水分区特点,合理确定雨水排水分区和排水出路,保护和修复自然径流通道,延长汇流路径,通过采用生态护岸、植草沟、雨水湿地等低影响开发设施防止出现河岸塌方、增强河水自净能力,营造城市滨水景观。

【参考文献】

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海绵城市建设原理篇(10)

1引言

海绵城市效应的重要内容是通过对城市有关设施开展综合改造,如同海绵一般,吸附大量的雨水资源,进而改善城市用水难的现状,同时,减少城市内涝,提升城市对自然灾害的抵御和应对能力。加强对海绵城市的研究和应用,对于新时期的城市创新发展有着非常突出的借鉴意义。海绵城市效应能够通过人工干预与疏导,优化自然资源利用,为市政给排水减轻压力而节省的水资源,可在绿化、灌溉、卫生等诸多领域显现应用价值,促进城市水资源的循环利用,维护城市健康有序运转。市政给排水系统的设计者应该加强对海绵城市理念的研究与分析,认清这种理论和思想的重要意义,并把其中借鉴的原理和方法运用到给排水工程建设当中,为水资源开发利用提供支持。

2海绵城市概述

海绵城市理念在现代城市的改革发展当中扮演着重要角色,是城市现代化和创新性发展进程中出现的新理念,重点是对城市雨水进行科学管理,对于水资源进行有效利用,加强洪涝灾害防控,从而有效满足新时代建设要求。海绵城市主要借助渗、蓄、净等处理方法,形成完善科学的水资源管理体系,强化对水资源的弹性管理,改进和优化城市给排水系统,并且为整个系统的良性运转提供优良的资源储备。海绵城市表现出非常鲜明的生态环保特性,可以为城市的生态建设提供支持,也可以助推城市转型升级,为城市的战略性经营与发展提供强大的推动力。海绵城市理念的应用为城市发展提供了全新思路,尤其是转变了传统城市给排水设计方面的滞后观念,实现自动化储水和出水,运用了雨水花园下沉绿地、植草沟等设施,收集和排放丰富的雨水资源,对道路与绿化系统进行改进,缓解城市发展过程当中出现的内涝和干旱等问题,减少水资源开发利用过程当中花费的成本,顺利实现对资源的科学调控,为实现城市的可持续发展提供动力。可以说海绵城市既是一种先进的城市,建设理念又是城市现代化发展当中的理想状态,能够为目前的城市建设提供创新发展的思路,也可以在新时期创造更加丰富的城市发展成果。

3海绵城市理念在市政给排水设计中应用的意义

海绵城市理念是城市化发展与现代化建设的重要指导思想,这种科学化的思想观念对于当前的城市给排水系统设计来说有着很强的指导作用。正确认识海绵城市与市政给排水设计结合的意义,可以为未来的给排水工程运转提供创新思路。总体来说,海绵城市理念应用的意义主要体现在以下3个方面:第一,提高水资源利用率。人类得以生存发展的基础资源就是水资源,这一点毋庸置疑,且在大量实践当中得到了验证。就目前而言,在全世界水资源都表现出非常短缺的现实情况,所以关注并且解决好水资源方面的问题,成为目前城市发展建设时要完成的首要任务。在以往的城市建设以及市政给排水设计当中,对雨水资源的重视程度并不高,也没有做好对这类资源的科学管理和利用,最终出现了雨水资源利用不足,甚至是严重浪费的情况。海绵城市理念的产生,让城市发展对雨水资源的重视度大幅度提高,在市政给排水建设当中推动对水资源的高效利用,特别是通过对给排水系统进行创新设计来提高城市整体的蓄水水平,运用科学技术方法重新利用雨水资源,改善资源短缺的现状。与此同时,改善城市整体的给排水功能,可以不必局限在传统的给水和排水管道方面,可以建立一个自然给排水系统,确保城市的稳定安全运转,发挥自然给排水系统的运行优势。第二,改善内涝内旱问题。对海绵城市理念进行学习和渗透,能够帮助城市化解目前存在的内涝和内旱现象。在目前的城市发展当中,雨季内涝明显是非常显著的特征,特别是在我国的南方城市,降雨表现得非常集中,假如城市自身市政给排水系统无法发挥应有功能,就会出现严重内涝灾害,危及城市群众的生产生活。除此以外,海绵城市理念还能够在很大程度上改善城市的干旱问题,尤其是能够对雨季时收集的雨水资源进行恰当处理,待干旱时顺利调取和使用,确保城市整体功能的提高,也为城市的稳定和可持续发展提供动力保障。第三,减少城市水污染,维护城市环境。生产活动会不可避免地影响自然生态环境,特别是在传统经济发展模式的影响下,人们因为过度关注经济发展,反而忽略了环境保护,以牺牲环境为代价换取经济效益的提升,这无疑为城市环境带来了严重污染,自然也为水环境带来了不良影响,不仅造成水资源浪费,还为后续发展带来了极大阻碍。海绵城市理念的应用能够对当前的城市环境进行改善,有效减少人类生产生活对自然生态的不良影响,保证居民的生产生活质量。值得一提的是,海绵城市理念和市政给排水设计的结合,能够大大增强城市污水处理能力,改善水体环境,为城市迎来可持续发展局面提供支撑。

4海绵城市理念在市政给排水设计中应用的原则

海绵城市是一种科学化和现代化的城市管理思想,可以对城市生态系统的平衡性提供有力支持,也能够助推经济社会与生态环境的和谐发展。在如今的城市建设与实际的工程规划当中,可以把海绵理念作为指导思想,融入海绵吸水功效,积极吸纳地表水,补充地下水,强化疏通效果,防止内涝内旱等极端问题的出现。当然海绵城市还能够促进淡水资源循环利用,为如今的生态恢复事业发展作出积极贡献。海绵城市和市政给排水设计相结合,是提高市政给排水工程建设质量的重要方法,但在实际的系统设计当中,应该遵循正确的原则,把握内在规律。第一,防涝原则。在目前的城市化发展当中,有很多给排水设施比较老旧,无法正常发挥作用,因此,出现了明显的积水、洪涝等问题,这无疑为市政给排水系统正常运行效果带来了消极影响。面对这种情况,设计者需要在实际设计活动当中贯彻防涝原则,提高洪涝防范和应对能力。在城市建设中排除积水是非常关键的,既可以确保给排水系统的设计质量,也可以在此基础之上回收水资源,减少资源浪费,改善水资源紧缺的现状。第二,节约原则。节约一直以来都是我国备受推崇的文化观念,当然这种节约原则也适合用于市政给排水设计当中。设计者应该认清资源节约的重要意义,在系统设计和动态优化当中,都要始终坚持节约准则,避免对原有管路进行修改,而是立足原有基础展开科学化设计,注意水资源的回收再利用。第三,尊重自然原则。想要切实推动城市的长效发展,就必须把环境建设放在一个非常重要的位置,因为这直接关系到城市的整体发展。市政给排水设计,应该始终秉持尊重和顺应自然的原则,牢牢把握自然规律,如果违背自然发展规律,不仅无法完成对生态环境和资源的保护,还会伤害大自然,最终限制城市的可持续发展。尊重自然是促进人与自然和谐相处的基础,也是设计者在给排水系统设置环节应有的观念,为实现生态平衡和城市健康发展提供新思路。

5海绵城市理念在市政给排水设计中的具体应用

5.1路基排水设计

市政道路是一个非常复杂而又完整的系统,路基是整个体系当中非常关键的组成部分,会对道路结构稳定性带来极大的影响。在路基的设计过程中,海绵城市理念的应用是非常重要的,通过科学有效的排水设计,可以大大延长道路使用寿命,减少雨水积压所带来的坍塌陷落等风险,这也是市政给排水设计当中需要关注的问题。在路基排水系统的设计过程中,首先应该做好全方位的准备工作,针对现场环境做好全方位调研,掌握本地降水量、气候条件及其规律,检测好路基土质,为下一步的计划和系统设计打下基础;其次需要秉持提高路基排水与透水性能的准则,科学设计路基工程建设方案,着重对填补技术进行优化,严把填补材料质量关卡,选用透水性强的材料,加强对新型材料的使用,确保路基结构平稳。

5.2人行道设计

人行道会给市政给排水设计带来重大影响,尤其是会影响到整个系统功能的发挥,所以应该将人行道的合理设计作为一项重要工作来抓,结合工程施工建设的要求,改善和提高市政给排水系统功能,彻底变革以往落后的人行道设计思想,用海绵城市理念推动设计创新。设计者应该对城市地形情况进行综合考量,恰当选取科学材料,设计人行道给排水系统,着重促进雨水资源的利用。例如,新型排水系统设计需要随地形变化而发生相应的变化,做好科学化的密度分布。西高东低的城市需要确保设计的给排水系统顺应这样的地形趋势,呈现样态分布特征。东高西低的城市,当然也遵循着这样的规律和地形趋势保持一致。在人行道给排水系统设计中,要注意对新材料的使用,选择性能好、经济安全以及可再生的材料,确保雨水渗透有效性,提高雨水资源的收集效果,并为后续利用打基础。

5.3车行道设计

车行道的设计也是不容小觑的,想要综合提高市政给排水系统的设计效果,也要特别关注车行道设计和海绵城市理念的结合。事实上人行道和车行道在实际设计当中是比较相似的,设计人员需要结合施工现状,做好科学把控,提高整体给排水能力。全面研究车行道使用的特殊性,明确在道路当中车辆行驶速度相对较快,所以设计者需要结合施工现状确定出相应的密度,维护路面平稳,减少行车中的风险。海绵城市理念要求在车行道给排水系统设计中应该运用优质材料,完善排水功能,改进以往设计当中排水构筑物密度不足的问题。另外,设计者应该考虑到路面应该具备防滑性,尽可能在路面铺设当中运用性能优质的防滑材料,在确保车行道基础功能的同时增强给排水效果。

5.4绿化带设计

绿化带的设计应该对海绵城市理论进行有效借鉴,因为绿化带设计也是城市给排水设计当中不可忽视的内容,而且对设计的要求非常严格。在绿化带的设计中要特别注意:第一,有效收集雨水资源。在设计活动当中应该把海绵城市思想理念作为指导,坚持水资源循环利用的行动准则,科学设计和提高雨水收集功能,重点做好绿化带材料和绿化带高度等方面的恰当设计。通常,绿化带的高度应该设置为15~20cm,同时,要注意超过区域内土壤高度。第二,加强水质过滤。为满足水质过滤要求,一般情况下会利用种植土设置砂石层等方法,确保雨水的过滤效果,提高水质。第三,对排水功能进行优化提升,结合绿化带的布局情况,设计好排水装置和设施,恰当设置高度、位置,便于雨水排放,防止雨水资源过度积压影响植被正常生长。

5.5附属设施设计

附属设施是市政给排水设计当中极易被忽略的一部分,但附属设施的实际设计效果会为系统的应用功能发挥带来极大的影响。为优化整体的系统设计,应该针对周围情况做好调研,明确设计指标要求,并在标准指导之下,把控好附属设施的设计质量,改进施工方法,落实海绵城市理念。在这一过程中要特别注意绿地衔接部分的合理设计,更新思想观念,运用多元化策略,确保排水功能的发挥效果,例如,运用雨水分流、下沉式绿地等设计方法。除此以外,设计者还可以在衔接部分布置雨水花园,利用好丰富的雨水资源。为提高附属设施的吸水效果,应该以草植沟替代混凝土材料的使用。

6结语

市政给排水系统在城市的整体运营发展当中提供了优质的基础条件,但是随着城市发展水平的提高,对于市政给排水系统的应用要求也大幅度提高,传统落后的市政给排水系统设置方法也表现出明显缺陷。为促进城市创新发展,满足市政给排水系统建设的要求,优化市政系统的运转效益,对海绵城市理念进行吸收借鉴显得非常重要。结合海绵城市理念的要求,市政给排水系统设计者要加大城市雨水的管理与利用力度,运用有效处理方法,形成一个全新而又完整的水资源循环管理系统,优化资源储备,体现生态环保要求,助推城市转型升级。

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