时间:2023-07-31 17:25:56
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇海绵城市的工程措施,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:海绵城市;城市园林设计;理论运用
正文:
海绵城市主要是一种较为创新的城市雨水管理理念,可以有效的防止治理城市发生内涝或者雨洪现象,此方法有一点的“弹性”,所以我们把海绵城市也可以理解为“水弹性城市”。如今随着人们生活水平的提升,对各类资源的大力开发利用导致了很严重的生态环境问题。而海绵城市的建设发展可以把城市变成海绵那样,适应气候环境的变化,在下雨时吸水,在需要水资源时防水,所以对其应用发展有着一定的现实意义。
1海绵城市建设基本原则
1.1优化规划
在城市园林设计中对于海绵城市理论的应用,其主要组成部分是城市雨水、雨水管渠以及超标雨水径流排放系统,他们三个是相互配合应用的,所以对于城市园林设计中海绵城市的建设规划尤其重要,要保证城市雨水系统、雨水管渠以及超标雨水径流排放系统的协调统一、衔接到位。具体规划过程中还要做到:并绿色结合灰色、源头减排结合末端调节,切实注重海绵城市规划建设的发展性和复杂性特点,相关政府部门以及其他部门要全力配合,加强合作,保证海绵城市规划的科学有效性。
1.2注重生态性
对于城市园林设计中海绵城市理论的应用发展,其主要要求以及具体出发点就是注重城市的生态性。之前我们总会将城市的管道工程、沟渠工程以及泵站工程等的建设叫做灰色设施,而海绵城市的设计建设过程中要灵活运用对城市系统低影响的绿色雨水设施,以此为城市的建设发展创造出社会以及环境效益。特别是在一些老城区,由于雨水设施都比较陈旧和落后,所以通常会出现雨水径流现象,所以要建设低影响开发的雨水设施和系统,以此保证雨水设施取得更好的效果。海绵城市的设计发展就是在生态性原则的指导下建设出低影响开发的城市雨水系统。
1.3安全第一
安全第一,无论是什么工程的建设。对于海绵城市的建设发展也是如此,要以城市居民生命财产安全以及生命安全为重。在设计海绵城市的过程中,要切实了解当地的水资源情况以及具体降水特点,严格按照本城市对水环境保护及对城市内涝治理的实际要求,设计规划出科学合理的海绵城市。
1.4注重设计的系统性
对于海绵城市的建设发展,其系统性比较强,所以对其具体设计施工要认真分析好城市水循环的各个环节以及城市现有水设施和之前城市水资源的开采程度等等,进而按照本城市的实际发展要求,对海绵城市进行科学合理的设计。比如英国的排水系统,主要以全面综合的规划设计为其基本前提,以保证城市排水系统和本城市整体环境系统的协调性。
2海绵城市角度来看城市园林设计分析
2.1城市道路规划
对于海绵城市的建设发展,其道理规划方法主要有道理的景观绿化以及人行道雨水排放等。其中针对城市道路的景观绿化,对于道路的本凹陷绿地,其主要有将路面雨水径流到城市绿化带的作用,以此形成一个绿色的存储系统,来降低降雨入渗和净化。对于城市道理渗透便道的使用可以在一定程度上强化道路的雨水渗透功能,要特别注意的是如果城市道路的路面污染比较严重,就要特别仔细的考虑是否使用渗透路面。除此之外,对于城市道理人行道的路面雨水径流消化,通常对其使用LID树池型的方式。
2.2海绵城市景观设计的技术方法
2.2.1自然排水系统自然排水系统其主要原理是从现有的排水系统,使雨水在街上成集水管不同,则直接排放到河流或湖泊,但将按地下水补充浸润过滤保留雨水,土壤和植物。包括有植物、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组成。在这其中,植物的抗涝可以切实有效的增强过滤和雨水渗透。
2.2.2雨水花园在海绵城市的建设发展中国,雨水花园主要是指在浅凹陷种植灌木、花木,以及其他工程措施植物中的区域,雨水花园注意利用了过滤器土壤和植物,保证雨水的渗透,切实降低径流。雨水花园把雨水管理系统和城市景观的设计很好的结合在了一起,在解决雨水问题的同时又美化了城市环境。现阶段我们主要研究的问题是怎样保证雨水花园建设的针对性,有效减少雨水污染。
2.2.3可渗透路面城市园林设计中对于海绵城市理论的应用,可渗透路面主要是通过不同技术手段的应用将之前不可渗的路面变为可渗透的水面,是一种直接减少地表径流的工程性措施。对于可渗透路面的应用是一种对现有雨水环境的缓和措施,可以很好的减少对其他雨洪水技术的应用,以此源头性的解决所存在的问题。现阶段主要有水泥砖块以及可渗透沥青、可渗透混凝土等渗透材料的应用研究。总而言之,在城市园林设计过程中,海绵城市理论的应用发挥着不可替代的作用,可以减少城市园林建设成本,降低园林运行管理难度,促使所设计的城市园林更加自然、美观,充分展现城市园林具有的多元化功能。
参考文献:
[1]刘书影.园林生态学研究进展——海绵城市理论及其在风景园林规划中的应用研究[J].农技服务,2016,05:248.
现代城市的建筑面积在逐渐扩大,绿地的面积越来越少,因而城市的蓄水功能也变得越来越差,一旦遇到强降雨则会极易出现“水城”现象。基于此,本文就对海绵城市的相关概述、景观设计中构建海绵城市的具体原则进行了简要的阐述,并就简单的案例对海绵城市在城市园林设计中具体应用进行了简要的分析,以期实现城市的旱涝平衡。
【关键词】
景观设计;构建海绵城市;应用分析
1引言
“海绵城市”设计的目标即为要求城市整体在应对环境的变化或者遭受自然灾害(特别是面对干旱以及洪涝灾害)时具有较好弹性,当雨量较大时,能够有效的进行吸水、渗水以及储水,而当处于干旱时,则能够有效的释放水源。显而易见,这样的城市设计理念对生态原则进行了优先的考虑,并且有效的将自然途径跟人工途径结合在一起,在保证城市排水防涝安全的前提下,最大限度的积存、渗透了城市区域内的雨水,并且能够起到一定的净水作用,使得雨水资源得到了很好的利用。
2海绵城市的相关概述
有句俗语:“时间就像海绵里的水,只要愿意挤总会有的。”这不难说明海绵城市的相关概念其实跟海绵有着密不可分的关联,即海绵具有较强的吸水性,能够吸附的水分较多,而海绵城市的概念也是如此。近年来,城市建设脚步的不断加快,城市建筑空间越来越多,草木以及花园的空间则越来越少,使得城市的蓄水功能逐渐下降,而在城市建设中,在景观设计中要注重运用海绵城市的理念,从而有效提高城市的蓄水能力。在景观设计中,运用到海绵城市时,务必要包含有“海绵体”,其不但包含河湖这样蓄水池,同时也涵盖了城市配套设施,比如绿地、花园,或是可渗透地面。雨水从海绵体往下渗漏,可以起到滞蓄、精华以及回收功效,剩下水资源通过不同的渠道外排,促进城市排水系统建设更好的发挥功效。
3景观设计中构建海绵城市应遵循的原则
3.1整体规划原则
建设海绵城市时,务必要从整体布局出发,为了有效的发挥建设项目的作用,务必要做好前期的规划设计工作,对于城市的雨水系统要充分的了解。在实际工作中,应落实海绵城市建设、低影响开发雨水系统构建的内容,本着先规划后建设的原则,充分的将规划的科学性以及权威性展现出来,充分发挥出规划的控制以及引领的作用。
3.2生态优先原则
海绵城市的理论可以说是依赖生态性而得以实现的。在开发建设城市时,应将河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等较为敏感的水生态区,优先纳入自然排水系统,有效确保雨水能够自然的积存、自然的渗透以及净化,实现水的循环利用,使得水生态系统的自然修复能力有所提高,对城市良好的生态功能进行维护。
3.3安全防范原则
所谓的减少人工的干预并不是指放弃人工蓄、排水措施,需从对人民生命财产安全以及社会经济安全保护的角度出发,对工程以及非工程措施进行综合的应用,从而使得低影响开发设施的建设质量以及管理水平有所提高,将安全隐患消除,使得城市的防灾减灾的能力有所增强,确保城市的水安全。
3.4因地制宜
由于我国的地域辽阔,地面的环境也十分的复杂,不同地域气候条件相差较大,所以,确定低影响开发的控制目标以及指标时,要按照当地的自然地理条件、水文地质特点、水资源禀赋状况、降雨规律、水环境保护与内涝防治要求等,科学规划布局和选用下沉式绿地、植草沟、雨水湿地、透水铺装、多功能调蓄等低影响开发设施及其组合系统。
3.5统筹建设
尽管“海绵城市”的理论出现的时间较长,然而在具体的建筑层面其还属于一种新的事物,所以地方政府的建设要与中央总体规划保持统筹一致。在各类建设项目中严格落实各层级相关规划中确定的低影响开发控制目标、指标和技术要求,统筹建设。低影响开发设施应与建设项目的主体工程同时规划设计、同时施工、同时投入使用。
4海绵城市在城市园林设计中的总体规划
城市总体规划(含分区规划)应结合所在地区的实际情况,开展低影响开发的相关专题研究,在绿地率、水域面积率等相关指标基础上,增加年径流总量控制率等指标,纳入城市总体规划。
4.1工程案例
某工程部分建筑屋顶采用绿色屋顶,不仅美观,而且可以有效削减径流雨水,对城市内涝灾害防控和径流污染控制具有积极作用。停车场应用草格铺砌,广场应用透水砖铺砌,可有效下渗雨水。停车场和广场周围绿地部分采用下沉式绿地和雨水花园,停车场和广场超渗径流雨水可流入其周围的下沉式绿地和雨水花园内下渗。绿地应用了下沉式绿地、植草沟、雨水花园等低影响开发设施。这些设施的建设不但可以有效控制地表径流,而且还能消纳周围部分硬质地面径流雨水,效果显著。
4.2海绵城市在构建景观设计中的的具体应用
4.2.1保护水生态敏感区
应将河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水生态敏感区纳入城市规划区中的非建设用地(禁建区、限建区)范围,划定城市蓝线,并与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相衔接。
4.2.2集约开发利用土地
合理确定城市空间增长边界和城市规模,防止城市无序化蔓延,提倡集约型开发模式,保障城市生态空间。
4.2.3合理控制不透水面积
合理设定不同性质用地的绿地率、透水铺装率等指标,防止土地大面积硬化。
4.2.4合理控制地表径流
根据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,优先采用雨水花园、湿塘、雨水湿地等低影响开发设施控制径流雨水。
4.2.5明确低影响开发策略和重点建设区域
应根据城市的水文地质条件、用地性质、功能布局及近远期发展目标,综合经济发展水平等其他因素提出城市低影响开发策略及重点建设区域,并明确重点建设区域的年径流总量控制率目标
4.3城市绿地系统专项规划
城市绿地是建设海绵城市、构建低影响开发雨水系统的重要场地。城市绿地系统规划应明确低影响开发控制目标,在满足绿地生态、景观、游憩和其他基本功能的前提下,合理地预留或创造空间条件,对绿地自身及周边硬化区域的径流进行渗透、调蓄、净化,并与城市雨水管渠系统、超标雨水径流排放系统相衔接,要点如下:
4.3.1提出不同类型绿地的低影响开发控制目标和指标
根据绿地的类型和特点,明确公园绿地、附属绿地、生产绿地、防护绿地等各类绿地低影响开发规划建设目标、控制指标(如下沉式绿地率及其下沉深度等)和适用的低影响开发设施类型。
4.3.2合理确定城市绿地系统低影响开发设施的规模和布局
应统筹水生态敏感区、生态空间和绿地空间布局,落实低影响开发设施的规模和布局,充分发挥绿地的渗透、调蓄和净化功能。
4.3.3城市绿地应与周边汇水区域有效衔接
在明确周边汇水区域汇入水量,提出预处理、溢流衔接等保障措施的基础上,通过平面布局、地形控制、土壤改良等多种方式,将低影响开发设施融入到绿地规划设计中,尽量满足周边雨水汇入绿地进行调蓄的要求。
4.3.4应符合园林植物种植及园林绿化养护管理技术要求
可通过合理设置绿地下沉深度和溢流口、局部换土或改良增强土壤渗透性能、选择适宜乡土植物和耐淹植物等方法,避免植物受到长时间浸泡而影响正常生长,影响景观效果。
4.3.5合理设置预处理设施
径流污染较为严重的地区,可采用初期雨水弃流、沉淀、截污等预处理措施,在径流雨水进入绿地前将部分污染物进行截流净化。
4.3.6充分利用多功能调蓄设施调控排放径流雨水
有条件地区可因地制宜规划布局占地面积较大的低影响开发设施,如湿塘、雨水湿地等,通过多功能调蓄的方式,对较大重现期的降雨进行调蓄排放。
5结语
总而言之,我国已经进入了城市化发展的快速阶段,“海绵城市”理念与跟我国可持续发展战略的方针相符,在缓解城市内涝、干旱等问题方面发挥着重要作用,为了促进新型城市的建设,务必要对此开展统一的规划、建设。
作者:王玉艳 单位:中方县规划设计室
参考文献
[1]徐静.现代海绵城市概念于景观设计中的运用探究[J].建筑工程技术与设计,2015(31):12.
关键词 海绵城市 建设措施
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
[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部.海绵城市建设技术指南:低影响开发雨水系统构建(试行)[M].中国建筑工业出版社,2015(7).
关键词:海绵城市;雨水控制;建筑小区;南宁
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.
[7]弓亚栋.建设海绵城市的研究与实践探索[D].西安:长安大学,2015.
关键词:“海绵城市”;城市雨水;雨水综合利用
随着人们生活质量的提升,居民用水的需求越来越大,城市中缺水、断水现象时有发生,每逢雨季,泛滥的雨水给城市排水造成巨大的困境,也给市民及城市带来巨大的损失。雨水作为自然界中最为经济、直接的水资源,对自然环境的生态循环有着重要的影响。为此,立足当地的区域自然条件,依托“海绵城市”的构建,对城市雨水进行合理利用,可有效地营造城市雨水适应性景观及实现自然生态的可持续发展。
1 “海绵城市”概述
2015年4月2日,我国16个“海绵城市”建设试点城市正式公布,标志着我国“海绵城市”建设的全面开始。“海绵城市”在一定程度上就像一块巨大的海绵,使城市具有一定的弹性和张力,遇到降雨时将雨水进行吸收、存储、下渗,补充地下水和调节水循环;适逢干旱时将存储的水资源释放、外排、发散,促使城市在水的循环中变得更加“自然”。“海绵城市”建设的关键在于实现区域和城市的雨洪资源化、增加城市的水域和湿地面积、增加雨水的地表下渗率、减少地表径流、减少面源污染及减少洪灾旱灾的危害,其根本的立脚点就是视雨洪为资源,尊重、顺应、重视自然。雨洪是资源,蓄为先,一个城市要有足够的地表水面积和湿地面积来蓄存常雨量,使雨水能就地下渗,补充为地下水,减少地表的径流。雨洪虽是资源,但必须要考虑最大一次连续降雨下城市雨洪的系统管理,实现蓄洪水面、湿地、绿地、雨水花园和公园等空间的最大化,地表径流、城市排水管道分散化和系统化,及城市流域水系和汇水空间格局的合理化。
“海绵城市”的建设发展是以修复城市的水生态环境、营建城市的雨水适应性景观为前提的。依托整个城市甚至是更大的区域范围,综合运用“渗、滞、蓄、净、用、排”等相应的工程技术措施,将整个城市建设成具有“自然积存、自然渗透、自然净化”功能的“海绵体”,从而能有效地解决雨洪资源利用、排水能力提升与内涝风险防控、雨水径流污染控制、城市地下水涵养等问题。“渗”,减少路面、屋面、地面等硬化地表面积,雨水就地下渗,从源头减少径流;“滞”,延长雨峰出现时间,缓解排水的强度,降低雨洪风险;“蓄”,增强雨水就地存储,削弱雨洪流量,合理调控雨洪的空间分布;“净”,对污染源采取相应控制手段,削减雨水径流的污染负荷;“用”,借助雨水回收、雨水灌溉、雨水造景等措施,实现雨水的资源化,形成多层次、多环节的循环利用;“排”――依据城市生态安全格局,构建城市安全的排水系统,综合统筹城市的雨水管网,低影响开发雨水体系及雨洪径流超标排放系统,确保城市的排水系统有效地运行。
2 盐城市雨水概况
盐城市地处中国东部,紧临黄海,享有“东方湿地之都,仙鹤神鹿世界”之美誉,雨水丰沛,四季分明,季风气候显著,空气温暖而湿润,年降水总量为785.2~1309.5 mm,年总雨日数为96~113天。盐城市区内河流蜿蜒曲折,河网密布,纵横交错,流域中的串场河、蟒蛇河、新洋港等构成其特色的生态水脉,赋予盐城“百河之城”之盛名。
现如今,盐城市内钢筋水泥、沥青混凝土、花岗岩、大理石等材料的大面积使用,使整个城市的成为这些硬质材料的“展示场”,加上大面积的道路、屋顶的建设,导致暴雨季节(特别是夏季)带来的城市内涝时有发生,其衍生的水环境恶化问题日益趋显。2014年8月7日,盐城市大丰区遭受特大暴雨,局部地区数小时内降水量超过200mm,对农业造成巨大损失。2015年6月25日,暴雨致盐城市部分路段被淹,新都路、迎宾路,市民都在大雨中淌行。6月29日,因持续性降雨天气,盐城市全市里下河地区防洪涝Ⅲ级预警,市区内串场河水位高出警戒水位0.77m。8月9日晚至11日,盐城市大丰区全境基本持续在暴风雨中度过,在过去36小时内总降水量达364.915mm,局部乡镇达471.3mm,城市、农村受淹情况严重。地面雨水渗透能力差,自然雨洪调控能力低,城市雨水利用措施薄弱,给盐城市市区带来巨大的经济损失。如何寻找一种行之有效的城市雨水综合利用方式来解决上述问题,改善盐城市居民的人居环境,成为目前盐城市经济快速发展下亟待考虑和解决的问题。
3 城市雨水综合利用方法
3.1 总体指导思想
盐城市城市雨水综合利用必须要遵循盐城市的整体空间结构,围绕“海绵城市”建设的发展目标。树立雨水利用资源化的概念,对雨水资源先进行综合生态利用,再将其下渗补充地下水,最后将超出环境容量的雨水资源予以排放,即通过绿色屋顶、雨水花园、生态驳岸、下沉式绿地、透水铺装等技术措施,将雨水资源进行存储、下渗,促进水体、地表、土壤及地下水之间的互相循环,实现对雨水径流的有效控制,实现城市雨水生态环境的有机平衡。盐城市城市雨水综合利用要与城市雨水管网建设相结合,要在城市地形基础上进行竖向设计的宏观规划,既要达到雨水资源的充分利用,又要能增进城市运转正常且不受雨水洪涝的侵害,最终达到整个市区内雨水资源的综合利用、水体循环及雨水适应性景观的动态发展。
3.2 绿色屋顶――雨水收集
绿色屋顶是对雨水资源最为便捷的一种收集方式,其可适用于盐城市城区内的居住区、学校、办公楼、工厂等建筑的屋顶,特别是现如今盐城市青年路以北的老居住区。绿色屋顶可将雨水降雨直接收集存储,汇集于集雨桶或蓄水池中,代替公共场所、家庭及公司的洗车、浇洒道路、冲洗厕所的非饮用水。这样的技术手段可以有效地降低地表径流及较少雨水流失的比率,减少家庭用水和市政用水(如图1)。同时,可将绿色屋顶打造成屋顶花园,可在各种形式的建筑屋顶上栽种植物,合理设计屋顶的坡度,在上面铺设防水层、垫层及景天科的植物,建造“有生命的屋顶”,既能降低屋面的径流系数,削弱雨水资源的径流量,又能美化环境,提升水质,为乡土植物或其他植物提供丰富的生存环境。
3.3 雨水花园――雨水涵养
雨水花园是由人工挖掘或自然形成的,浅洼绿地内种植花灌木、地被及小乔木的专类工程设施(如图2),通过大面积的栽植植物获得视觉效果和生态效益,是较为理想、生态的一种雨水适应性景观。它具有建造费用低、面积大小不一、运行管理简单等特点,可适用于盐城市的居住区、企业、学校及商场的公共绿地。它可收集来自地面或屋顶的雨水,借助植物和土壤将雨水进行净化,并可有效地存储和涵养雨水资源,通过慢慢入渗土壤而减少径流量。雨水花园不是传统的水体景观,只是在大量降雨和暴雨径流流入时,用来收集、涵养和利用雨水的一种花园,平时较少甚至是没有积水的,从形态上来看更类似于一个雨水渗透盆地。雨水花园是以控制雨洪和降低径流污染为目的,其比传统的草地多回渗30%的水量。在设计时,可选择具有较高观赏价值或特性的乡土植物,也可选择长势强、根系发达、耐旱、又有短暂耐水湿能力及抗逆性良好的植物。
3.4 下沉式绿地――雨水滞蓄
下沉式绿地是一种处理地形低于周边地表高度的绿地空间(如图3),通过凹槽的方式方便周边雨水的流入,其比一般的绿地透水性要强,能有效地截留雨水径流,延缓排水强度及时间,还能适量地拦截和去除雨水资源中的污染物(泥土和石子)。这种雨水利用方式适用于盐城市的主要干道两侧绿化,如解放南路、世纪大道、青年路、新都路等的道路绿化带。下沉式绿地在应用中要合理计算其蓄水量及植物淹水时间,可采用与其他人造景观如座椅、假山等结合的方式,也可与其他雨水设施结合,以增加下沉式绿地的观赏性。在植物选择上,可选择多种耐水性植物交错的方式,形成耐水植物体系,丰富绿地景观。
3.5 生态驳岸――雨水净化
串场河是盐城市内重要的水域,也是因其构成盐城市的水乡特色,其对整个盐城市的水资源利用及水环境循环显得尤为重要。串场河流域的驳岸是盐城市水上旅游的特色风景线,对其处理既要做到保证驳岸结构稳定,又要满足整个流域的生态循环及环境平衡的要求。生态驳岸的设计既可保护河岸,防止雨水冲刷损毁,也有利于建立河道自净化系统,维持河流生态系统的完整与健康。生态驳岸通过运用林带截留雨水和地表径流中的大型固体颗粒物、草带去除雨水径流中的悬浮颗粒污染物和部分溶解态污染物、湿地植物带净化微型污染物等(如图4),降低面源污染对河流水质的影响,提高河流的自净能力。同时,为各种小动物、微生物的生存繁衍提供天然的生境,形成完整的生物链,提高生物的多样性。生态驳岸在降雨过程中,有效地增加了“城市海绵体”,对雨水资源的净化、渗透及过滤都起到积极的作用,也构成了盐城市特色的雨水适应性景观。
3.6 透水铺装――雨水下渗
盐城市区内大面积的不透水铺装严重地阻碍土壤、地下水和植被的生态循环,是城市内雨洪灾害及热岛效应的“元凶巨恶”。透水铺装对增强景观的渗水性是非常重要的,其能让降落在其表面上的部分雨水渗透下去进入土壤或补充地下水,减少地表积水,促进雨水资源的下渗(如图5)。它非常适用于盐城市的人行道、广场、停车场等公共空间。松散的砾石和卵石是其最好的选择材料,在适当的组合形式下,可在其表面播撒草种,以便形成坚固的绿色表面,如嵌草砖。
4 结语
围绕“海绵城市”建设目标,合理运用绿色屋顶、雨水花园、下沉式绿地、生态驳岸、透水铺装等技术措施对盐城市城市雨水进行综合利用,将有效地解决盐城市当前存在雨洪问题,也为其营造雨水适应性景观提供强有力的保障,促进水生态文明建设。为此,也希望盐城市能有专项的技术规范及政策的支持,积极提升公众的参与,共同促进盐城市生态化、智慧化的全面发展。
参考文献:
[1] 伍业钢.海绵城市设计:理念、技术、案例[M].南京:江苏凤凰科学技术出版社,2016.
[2] 谢四惠.长沙市小区雨水综合利用研究[D].长沙:湖南大学,2011.
关键词:海绵城市;雨水系统;低影响;结构;开发;保护
引言
城市建设的现代化程度,直接反映了经济建设的现代化程度。在城市建设中,城市规划对于城市建设的总体水平具有重要影响。在现代化城市建设中,虽然城市建设的总体水平有了一定程度的提高,但是,在遇到自然灾害的时候,就会直接考验城市建设的基础性工程。优化排水系统,建设海绵城市和低影响开发雨水系统,是解决城市水循环问题的关键。海绵城市建设与低影响雨水系统构建,是新时期城市建设的重要目标,是解决城市综合性治理和提高城市应对自如灾害的重要思路。
1.系统模式构建的目的和意义
现代化的城市需要建设具有自然净化功能的设施,需要将水的循环纳入到自然的保护范围内。城市水系统建设需要与城市规划,排水设计和道路交通以及园林建设等方面紧密结合。海绵城市与低影响开发雨水系统是提高水生态环境的必要工程,是构建城市发展进程的重要内容。系统模式采用的技术中,既有工程性的开发建设方法,也有非工程的开发建设措施,其核心目的就是保障城市用水安全,有效利用水资源,合理对待地理条件,防止城市水灾害。系统的整体设计为组合系统,具有多种功能,能够提供多项水服务,是城市总体规划与建设的重点工程。
2.海绵城市和低影响开发雨水系统解析
2.1海绵城市建设的理论
城市化建设需要把生态文明理念放在首位。海绵城市的提出,就是从生态文明的角度对城市建设与环境资源进行了一定的设计。海绵城市实际上就是指城市要像海绵一样,能够具有适应环境变化和抵御自然灾害的弹性,在下雨的时候,既具有雨水存储的功能,也具有雨水释放的功能。在设计系统工程时,要充分利用自然的途径,同时与人工措施相结合,最大限度的实现雨水的合理存储和科学净化。海绵城市系统建设要把自然降水,地表水和地下水进行设计上的区分,让水资源形成一个完成的循环系统。海绵城市建设能够保护好河流与湖泊,对坑塘与沟渠都有一定的帮助。在建设中要对自然水文特征有充分的了解,对生态环境进行细致的修复,保障水体和自然环境的稳定状态。在开发建设中,对雨水系统和排放系统进行与城市建设的匹配,在存储和调节,传输与净化的过程中,控制好总流量和各个阶段的峰值,将收集与排放系统有机对接,按照标准形成系统构建。海绵城市是系统化的构建过程,需要掌握好建设的理论与原则,更要做好必要的监督。
2.2低影响开发雨水系统的设计理念
低影响开发实际上就是指在开发水系统的过程中,要保护好场地的水文特征,是一种低影响的设计理念,也是城市建设中当前采用的有效方式。低影响开发的核心理论就是维护好开放前后的水文特征,在径流总量、峰值流量和峰现时间上,能够保持一定的稳定性。我国城市开发过程中,开发强度较大,对水文特征的破坏也很大。在低影响设计中,要采用分散式的源头削减措施,是开发前与开发后的峰值流量保持不变。这点与国外的一些国家存在一定的差异,这是因为国外的开发中,一般没有高强度的开发,对水文特征的影响较小。低影响开发需要与多个部门进行联系,例如道路交通部门,建筑与城市规划部分,园林与排水部门,水文管理部门等。低影响开发是各个部门联动的机制。低影响开发的技术性要求很高,需要从设计的源头入手,在建设的中期和末期,都要给予设计与建设上技术性推进。低影响开发雨水系统是保障城市具有海绵功能的重要设计理念。
2.3海绵城市与低影响开发雨水系统的构建方式
海绵城市与低影响开发雨水系统的构建是一项系统性的工程,在设计和建设中,需要对城市各个层级和相关的规划进行目标性的设计,也需要对规划控制的指标进行内容上的界定。在开发设计中,要从横向和纵向对设计进行规划,在建设中,考虑建筑的年限与类型,小区建设的整体情况,道路的设计,绿地与广场之间的关系,水开放的空间和封闭的空间进行充分的了解。在低影响开发雨水系统上,控制好目标与规划,利用好气候和土地的自然条件,对低影响开发雨水系统的流程和设计进行组合式的统一。在建设中,要掌握好经济技术分析的成果,对设计方案与现实情况进行比对。低影响开发雨水系统的建设是在城市正常运行的前提下进行的工作。这就需要在构建的同时,要保证好城市建设的基础性产业运行,在构建的过程中,降低对正常生产要素的干扰。
3.系统模式应用的具体规划与区域建设
3.1对城市进行总体规划
3.1.1明确重点开发区域
每个城市的水文地质条件都不同,在水系统的功能布局和地质特性上,具有短期的规划和长期的规划。在进行开发设计时,要把重点区域进行一定的控制,在保证综合治理的前提下,对重点区域的年径流量进行控制。这是总体规划中必要的工作。
3.1.2保护好敏感区域
在城市规划中,是生态的敏感区域分布在城市的各个角落。对敏感区域要实行禁止建设和限制建设的划分。低影响开发雨水系统与城市雨水灌渠系统要实现整体上衔接,这是该项技术应用的前提条件,也是各个系统之间形成对接的基础。保护好敏感区域,就使得其他区域的建设更具实力,就会保证建设的稳定性。
3.1.3合理控制地表形态
城市规模的扩大,会促进城市空间的增长,在低影响开发水系统的建设中,就要明确城市边缘,以适应城市扩大后的水系统情况。要对土地面积有一定的认知,要对透水和不透水的土地进行了解,要掌握地表径流的情况,对地形和汇水分区进行必要的认知。在保证自然径流通道畅通的情况下,延长汇流的路径,控制径流的雨水量。
3.2实施水系专项规划
3.2.1明确水系的保护范围
城市水系的保护要根据城市水系的生态环境进行设计,在各个水域和岸线上紧密联系,划定敏感区域,油壶河湖水系的布局,合理规范排放与存储的关系。在城市河道中,将有关联的地方连接,形成水系之间的相通关系,控制好地域之间的差别与联系。明确水系的专项规划,能够让水系的保护范围在控制的条件内,在建设施工时,就不容易造成偏差。
3.2.2做好绿地系统规划
对于海绵城市而言,城市绿地是重要的场地,城市绿地对于低影响开发目标具有重要的意义。在城市绿地上,能够创造出足够的空间预留,可以保证绿地在水系统中,处于弹性的状态。在绿地中,要明确绿地的用途,例如是公园绿地,还是生产绿地,是附属绿地还是防护绿地。在水生态的空间和绿地的布局上,要充分发挥绿地是渗透功能,在绿地与周边水域的衔接处,做好一定的设计,保证绿地对汇水区的要求。
3.2.3关注排水防涝措施
低影响开发雨水系统的作用很多,其中对防治内涝的综合体系具有重要的作用。在设计时需要与防内涝设计同步,将城市的排水系统和防涝综合规划相适应,对控制和开发的目标进行指标上的控制。对系统进行评估,精确规划控制目标,对各个节点之间的关系仔细梳理,是防治方式与防治系统能够实现对接。在雨水的资源利用上和目标控制上,保持系统之间的必要联系。
3.3修复性详细规划
3.3.1明确城市用地分类
在低影响开发雨水系统的设计过程中,要对城市的用地分类进行了解,对城市用地分类进行了解就是为了更好的规避建设中的矛盾。城市用地分类一般可以分为居住用地,公共管理用地,商业用地,工业用地,交通设施用地,公用设施用地等。对城市用地进行了解,就是为了能够有效应对开发设计中的难点,进行更好的规划。低影响开发雨水系统需要做好不同地块之间的衔接,所有对用地类型进行了解,能够充分发挥系统的作用,避免影响用地上的矛盾。
3.3.2合理面对约束条件
城市建设中各个类型的设施很多,每个设施都是对应着一定的城市服务。在低影响开发系统的设计中,要注意设计与约束条件之间的限制,对建设的时间和顺序进行分类设计,对布局和城市规模进行必要的分析,在设计和建设中,要符合城市建设的其他方案,在各个专业的相关配合上,掌握好必要的原则和方法。例如规模的大小,类型的确定,资金的安排等等问题。合理面对约束条件,就是为了能够更好的把握建设条件。
3.3.3落实各类衔接设施
在工程建设中,低影响开发雨水系统要做好与各类设施的衔接。城市规划中,绿地和建筑,或者道路与相关结构之间,需要进行各个部分的衔接,衔接的目的就是为了保证工程与建设能够符合建设的要求。在城市建设中,很多城市的建设时期不同,城市的新旧程度也不同,在基础设施建设上的差异,给工程建设带来的一定的难度。在进行衔接设施的操作中,就要明确城市建设的具体规划,根据图纸进行设计,在衔接工程中,进行细致的验收。
4.系统的技术路线案例分析
4.1系统的主要技术环节
4.1.1分析自然条件
技术应用的前提是对自然环境的充分了解。在海绵城市低影响开发雨水系统构建的模式研究上,要做好对水资源条件的了解,例如地形地貌、排水分区、用水供需情况等。在城市各类管网和园林绿地的建设中,注意调查其分布情况。对自然条件的掌握,能够促进技术应用的准确性,能够保证技术应用的过程,具有稳定的状态。
4.1.2优化设施建设
在选择与优化基础设施上,需要运用综合性的眼光。在开发技术和设施保护上,要结合城市景观的规划设计。低影响开发雨水系统的重点就是利用自然资源进行疏通,人工设施建设作为辅助的方式。在具体的技术执行上,就要掌握好各种条件的恢复和利用,在已经被侵占的系统上,进行必要的整改,让设施能够更加完善,发挥更积极的作用。
4.1.3组合系统选择
低影响开发技术在系统的构建上,要保持系统的组合关系。城市建设具有不同的差异,城市建设的各个时期采用的方式,也具有一定的区分。在新系统的构建中,要注意与原有系统的对接。使用组合系统的方式,就是为了能够更好的保证系统之间对资源的利用和对生态环境的充分保护。同时,组合系统能够突出经济适用,能够保证专业之间的合理配置。
4.1.4分解指标体系
低影响开发雨水系统的技术框架要结合各个指标的特点进行。对于指标体系要进行分解执行。在分解的过程中,确定好单项和组合指标的应用。在建设中开发和约束控制指标。在控制中,掌握好相应的方法。低影响开发雨水系统的分解方法对于有效设计系统具有重要的意义。该系统在建设中分解是为了能够从整体上控制各个关键部分的操作。分解是相对的,分解的作用就是为了能够更好的掌握整体上的设计。
4.2系统建设的案例分析
4.2.1案例一,北京市某住宅区低影响开发雨水系统建设项目
(1)项目基本情况。该项目位于北京的顺义区,项目占地234平方千米,景观湖占地18平方千米,绿地和高尔夫球场占地70平方千米。项目的优点是项目的自然生态环境较好,适合低影响开发雨水系统建设。但是,项目的弊端就是项目所在地是河滩淹没区,地势低洼,建设期间周边没有配套的市政雨水和污水的管线,容易造成内涝的风险高。另一个主要问题是中心景观的水体自净能力差,水体的营养化会造成水发臭、耗水量高等多种问题。
(2)项目的低影响开发雨水系统设计方案。项目采用的多功能调蓄水体,在雨水湿地和花园建设上,能从总体规划入手。项目实现了总量减排,内涝防治,防治径流污染和雨水资源再利用等目标。整个项目有效控制了成本,方案与执行之间形成的良好对接。项目实现了径流总量减排、内涝防治、径流污染、雨水资源化利用等多个目标。但是,该项目没有建设雨水灌渠系统,是通过有效的场地竖向设计实现的雨水地表组织排放,道路和绿地可以作为超标雨水径流排放通道。
(3)项目的综合效益。本项目主要是利用低影响开发设施代替灌渠系统,投资成本与传统开发模式持平,提高了小区的防治内涝的能力。低影响开发雨水系统,可以有效控制径流污染,能够使入户的径流雨水水质提高,人工土壤渗滤和湿地循环净化系统明显改善。在自然景观和水体效果上,植物和动物都有了良好的生存空间。
4.2.2案例二,上海绿地雨水控制项目
(1)项目基本情况。项目在一所花园单位,该地区有雨水湿地,雨水汇集面积约2000平方米,主要的汇集第位绿地草坪和高处园路,常年的水体面积是400平方米,平均深度为0.8米最大蓄水量为480立方米。在园中种植了植物,如睡莲和鸢尾等,蓄水池的底部是泥土,周围放置了一些石子和石块,这样可以有效改善水质。在水体设计上上采用的多功能净化的设计。该项目实现了城市景观与低影响开发雨水系统的一直性和统一性。
(2)项目设计方案。该项目采用了新型材料,建设了透水性路面,采用的材料是高粘度浅色结合料,铺设厚度为4cm,压实后混合料空隙率能够达到20%。雨水能够深入到排水沟,就会流向水景处。铺设沥青路面,能够改善水质,还能够解决路面积水的问题,为下沉式的绿地提供洁净的水资源,这样就会让雨水收集后再进行综合利用。
(3)项目的综合效益。项目利用了一定的工艺技术和生物技术,对于净化道路的雨水,起到的关键作用。在实际年流量上,总控制率能够达到85%,道路排水综合设计能够有效利用道路雨水,可以降低绿化带绿化需水量。不仅如此,还能够减少因径流污染对城市环境的污染。
结论与展望
摘要:海绵城市建设是为了保护环境资源,倡导生态文明城市,实现城市可持续发展的新思路,新模式,海绵城市建设工程档案的形成与收集也是新课题。本文就海绵城市建设中城建档案的作用和如何更好收集整理海绵城市建设档案进行了探讨。
关键词:海绵城市;城建档案;重要性
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
[1]仇保兴.海绵城市(LID)的内涵、途径与展望[J]建设科技,2015.
[2]贺战锋.让城市像海绵一样“呼吸”[J].中州建设,2014
作者:孙文华 单位:乳山市市政建设工程公司
关键词:海绵城市 安阳市 城市改造 建议
中图分类号:F291
文献标识码:A
文章编号:1004-4914(2016)08-203-02
一、海绵城市的概念
海绵城市,简单地来理解,就是城市像海绵一样,在降雨过程中将雨水收集起来,等待需要的时候在释放出来,用于灌溉、冲洗路面、补充景观水体。城市可以像海绵一样压缩和恢复,能够最大限度上地防洪减灾。城市的“海绵体”不仅包括小区建筑物的屋顶、植草沟、园林绿化、透水铺装等,还包括城市的各种水系,例如江、河、各种自然人工湖等。
传统城市,未能考虑城市降水资源的综合利用,只考虑到“排”。传统城市雨水通过管道将雨水快速排出城市。随着传统城市的不断发展,道路硬化增多,不透水的路面面积大大增加,盲目的发展使得雨水无法下渗到土地内,这样就造成了城市的内涝和径流污染发生次数大大增加。和传统城市不同,海绵城市可以有效地解决城市内涝问题,对于维持房地产开发前后的水文特征,维持人与自然的和谐发展有着极其重要的作用。
二、安阳市城市概况
河南省安阳市处于太行山脉与华北平原交界的过渡地带,地势总趋势为西高东低,自西向东呈阶梯式下降,大致以京广铁路为界,西部为山丘区,间有小型盆地,最高山峰海拔1632米。安阳市东部为冲击平原,最低洼地海拔高度为50米。地貌由山地、山间盆地、丘陵、平原、岗地、泊洼六种自然形态组成。
安阳市全市多年平均水资源总量为16.403亿m3,人均水资源占有量为322m3/人,亩均水资源占有量301m3/亩,低于河南省人均占有量470m3/人、亩均占有量400m3/亩的水平,分别为全国人均水资源占有量的七分之一,亩均水资源占有量的六分之一,属于水资源匮乏,供需矛盾严重的地区。
三、海绵城市的构成
海绵城市利用低影响开发雨水系统,使得开发前后的环境水文保持不变,能够使得城市像海绵一样吸收和释放雨水,达到调节环境的目的。低影响开发影响的种类有很多,以下就介绍几种低影响开发设施。
绿色屋顶,顾名思义是将植被种植于各类建筑的屋面、天台、露台等。绿色屋顶由建筑屋顶的结构层、防水层、保护层、排水层、隔离滤水垫层、蓄水层和种植基质、植被层组成。绿色屋顶可以有效地增加小区的人均绿化面积,以30万m2的住宅小区为例,假设屋顶面积为25%,则将近有7.5万m2的绿化面积;传统的屋面材料在视觉上观感较差,绿色屋顶则能带给人赏心悦目的感觉;绿色屋顶还能调节屋顶温度,研究表明,在夏日屋顶最高温度可达80摄氏度,而冬天最低可达零下20摄氏度,巨大的温差容易导致屋面材料老化,而绿色屋顶可以克服这一缺点,种植植被的屋面夏季温度通常可以保持在20~25℃,可以有效地防止屋面的老化变形,减小了屋面裂缝的可能,提高了建筑物的使用寿命。同时在冬季,绿色屋顶可以起到保温的作用,统计表明,冬季无绿色屋顶的屋面比有绿色屋顶的屋面温度低2.4℃;绿色屋顶可以有效地截留雨水,削减雨水径流总量,减少排水不畅和洪涝灾害。同时,绿色屋可有效的节约水资源,促进环境的保护和水循环的平衡;绿色屋顶可以吸收空气中的灰尘及二氧化碳,减少温室效应。植物可以通过光合作用及叶片的吸附等作用,对空气污染进行削减。同时,绿色屋顶可以通过绿化层的滞留、吸收,将屋顶的污染物有效削减。从而保护大气环境和水环境,免受破坏。
透水铺装是指将孔隙率较高、透水性较好的材料应用于道路路面。它可以使雨水进入透水铺装的内部,贮存适量的雨水或随内部的排水管道排出,减少洪峰流量,削减径流系数。透水铺装由土基、垫层、基层、过滤层、面层等构成。透水铺装可以有效的削减径流流量,使雨水迅速的入渗,减少洪涝灾害的风险;使得水资源得到有效的补充,利于生态环境的保护;透水铺装可以使路面无积水或有少量积水,从而增强道路的安全性能,保证了行人和驾驶人员的生命安全;透水铺装的较大孔隙不仅可以吸收噪音,还可以缓解温室效应,使得路面温度得到有效的降低,延长道路的寿命。
植草沟又称为植被浅沟,是一种种植有植被的具有景观欣赏性的地表沟渠,它可以通过重力流收集、转输和排放雨水。植被浅沟既是一种径流传导的设施,也可以与低影响开发的其他设施一起,输送径流雨水并且收集、净化雨水。植被浅沟根据构造的不同,共分为干式植被浅沟、湿式植被浅沟和转输型植被浅沟三种。植草沟可以有效地滞留雨水,促进土壤的渗透。同时,它还可以减缓雨水的流速,保持水土,削减径流量。植草沟对于污染物的去除和迁移也起到了较好的作用。
雨水花园通常建设在地势低洼的地区,由种植的植物来实现初期雨水的净化和消纳,是低影响开发技术的一项重要措施。雨水花园具有造价低、管理维护方便,易于与当地的景观所融合等特点。它被欧、美等多个国家广泛应用在居住小区、商业区等不同的地区。雨水花园主要由蓄水层、覆盖层、种植土层、人工填料层和砾石层等五部分组成。重金属、沉淀物等不同的污染物质随雨水径流汇入雨水花园。通过植物的吸收、微生物的作用等,将污染物去除。植物的根系,对土壤的净化也起到了一定的作用。雨水花园可以有效地去除氮、磷等污染物,与传统的措施相比,具有成本低、与周围环境融合度高、不产生其他污染等优点。
下沉式绿地有广义和狭义之分,广义的下沉式绿地除包括了狭义之外,还包括渗透塘、雨水湿地、生物滞留设施等;狭义的下沉式绿地,又叫下凹式绿地,低势绿地,指高程低于周围的路面或铺砌硬化地面约20cm内的绿地。下沉式绿地可以在降雨时,让雨水较大程度的入渗至绿地中,滞留大量的雨水,避免了传统方式中雨水管渠的阻塞、下水缓慢等问题。雨水中携带了较多的有机污染物和无机物等,随着雨水径流进入下沉式绿地。下沉式绿地可有效的阻断面源污染,使污染物得到削减。下沉式绿地的建设,减少了雨水检查井的修砌,避免了雨水井盖的偷盗事件,确保了行人的安全,防止伤人事故。
蓄水池指专门储存雨水的收集利用设施,同时它能够削减洪峰流量。蓄水池需结合当地的土质、地形等条件,可选用钢筋混凝土、砖砌等多种形式,用于地上或地下。蓄水池可用于具有雨水回用要求的小区等,回用的雨水可用于冲厕、浇洒绿地、景观用途等。
湿塘是指具有收集雨水和净化雨水的功能,是景观水体的一种。湿塘能够在平时发挥其景观功能,供人们休闲和娱乐。在降雨时,发挥雨水调蓄的功能。湿塘可以用在居住小区、公园、广场等具有较大空间的地方,对于生态保护和丰富居民生活有着重要意义。
四、构成海绵城市低影响开发小区案例研究
低影响开发的技术措施的探讨,主要是为了指导工程实践,为建设海绵城市奠定坚实的基础。下面通过对安阳市某小区的工程案例的模拟,探究低影响开发技术措施的环境效益、经济效益和社会效益,同时利于低影响开发技术措施的推广与应用。
御水园商住小区建设项目位于安阳市中华路与金沙大道东北角,项目规划总用地面积21.5公顷,规划总建筑面积71.07万m2,容积率2.47,建筑密度22.05%,绿地率达42.35%。项目主要由23栋高层住宅楼和17栋多层住宅楼组成,设计总户数约3295户。小区以水为名,小区内有河流通过,正符合了海绵城市合理利用雨水的初衷,河道的经过也有利于小区进行低影响开发。
现对该小区低影响开发的效果进行简单的评估,以判定低影响开发技术措施对于建筑小区的作用:在建筑小区的各个高层的屋顶建设绿化屋顶,种植适宜安阳市当地的种植植物,从而削减屋顶雨水径流量,减少径流污染,提高屋顶的美观及楼宇的舒适性。小区的人行道、广场等地、非机动车道均采用透水混凝土铺设,以促进雨水的尽快渗透,减少小区雨后的积水,确保行人的安全,降低小区的噪声,减少环境污染。小区绿化均设置为下沉式绿地,下沉深度比地面高程低约100mm左右,使雨水从路缘石的缺口处流入绿地。在小区设置雨水花园,从而减少雨水的径流总量,削减径流污染,提高居住小区的生活质量。
结论
安阳市是水资源匮乏的城市,水资源有着很大的不足,同时水资源污染的问题也十分严重。由于城市化进程的不断推进,居民小区拔地而起,不透水路面面积的增大,造成了安阳市部分低洼地区逢雨必涝的现象。本论文针对以上问题进行分析研究,得出以下结论:
海绵城市安阳市小区建设中应用是十分有必要的。海绵城市将传统的雨水管渠与低影响开发技术措施相结合,使得城市在小区开发前后的水文及生态环境特征保持不变,在抵抗自然灾害时,如同海绵一样,具有一定的“弹性”。在安阳市建设海绵城市,需要利用低影响开发技术措施从源头、中途和末端三方面进行控制。源头的控制,可以通过绿化屋顶、初期雨水弃流、渗透井、植被浅沟等措施实现;中途的控制,可以通过透水铺装、下凹式绿地、雨水沉淀池、滞留池等措施来实现;末端的控制,可以通过稳定塘、湿塘、人工湿地、渗透塘、雨水花园等措施来实现。
参考文献:
[1] 王建龙,车伍.低影响开发与绿色建筑[J].中国给水排水,2011,27(20)
[2] 陶一舟.城市街道雨水的管理与利用[J].园林,2007,22-23
[3] 张伟,王建龙,王思思.利用绿色基础设施控制城市雨水径流[J].中国给水排水,2011,27(4)
[4] 王莉萍,蔡峻.沣西新城打造会呼吸的“海绵城市”先行样本[N].城市学研究,2015
对此,环保部环境规划院副院长吴舜泽认为:“城市水污染治理已到了迫在眉睫的状态。要想让城市水环境的质量改善,一定要多领域协同工作,千万不要把城市的水污染治理单纯地当做某一个部门的事情去看待。”
城市“静脉血”急需大排毒
“就目前情况而言,中国城市水环境的治理面临的问题还有很多,形势较为严峻。水污染的状况之所以如此严重,是因为城市水务管理的模式、规划、工程的管理或是监管等某些环节存在较大问题。”中国水工业互联网站CEO张颖夏表示,“要解决城市水污染治理的难题,首先就要从目前存在的问题入手。”
“无论是从城市规划还是宜居的角度看,做好城市水务管理都显得尤其关键。水环境在打造城市公共空间的过程中扮演着重要角色。”澳大利亚水敏型城市研究中心高级生态工程师王健斌指出,“城市宜居与经济发展密不可分,而城市水环境的保护与治理,则直接关系到广大群众的切身利益。”
据了解,所谓城市水体,通常是指城市中自然或人工形成的河流、河道和小型湖泊等景观水体,这是一座城市得以正常运转的宝贵血液。然而,受规划不合理、排污集中、截污不够、流量不足等因素影响,目前,中国的城市水体普遍污染较重,这也成为了阻碍国内很多城市发展的顽疾之一。
在中国城市化和工业化进程中,由于水污染控制与治理措施滞后,一些城市水体尤其是中小城市水体,直接成为工业、农业及生活废水的主要排放通道和场所,导致的结果就是城市水体大面积受污染,引起水体富营养化,形成了所谓的“黑臭水体”。
据环保部门的不完全统计,浙江省垃圾河、黑臭河共计1.2万公里,约占全省河流总长度的10%;江苏省城市类似水体约占全省河道总数的20%;河南18个城市有34条类似的河流,占全省河流总数的56.7%。
此次出台的“水十条”针对上述问题,也明确提出了系列具体目标,其中包括:“到2020年,地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内,地级及以上城市集中式饮用水水源水质达到或优于Ⅲ类比例总体高于93%。”
据悉,根据国务院于2012年4月的《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》,“十二五”期间,中国城镇污水处理及再生利用设施建设规划投资近4300亿元。其中,各类设施建设投资 4271亿元,包括完善和新建管网投资2443亿元、新增城镇污水处理能力投资1040亿元。
头痛医头脚痛医脚不再管用
“城市化进程的加快,带来了很多城市病,而污水处理难无疑是其中较为复杂的一个。”中国工程院院士、哈尔滨工业大学副校长任南琪表示,“解决城市水污染的难题,要从全局的角度出发,既要做好水环境的治理,同时也要做好污水的净化处理以及再利用。”
一些专家表示,城市污水是改革开放以来中国城市经济社会高速发展、人口数量急剧增加所带来的副产品。中国每年排放污水800亿立方米,而且还在不断增长,大量污水未经有效处理就被直接排入江河湖海,水污染又促使水资源紧缺日益加剧,形成了恶性循环。仅以淮河为例,2014年国家环境质量状况公报数据表明,淮河干流水质全年都在Ⅳ类水以上,但主要支流的劣Ⅴ类水体超过23%。
业内专家透露,一些城市为了实现经济的快速发展,往往把城市的水务管理放在了次要的位置。水环境暴露出问题之后再采取“头痛医头脚痛医脚”的方式进行治理。这不仅使得水环境治理的长效机制难以形成,同时也非常不利于城市的健康发展。
“水污染治理已经上升到国家高度,地方政府职能部门更要高度重视。此次‘水十条’之所以引起较大反响,一个重要原因就是其明确指出了责任落实的主体以及考核机制。”吴舜泽说,“与地方GDP的数值相比,很多城市对水环境治理的态度是不冷不热,但现在却完全不同了,想敷衍了事再也行不通了。”
仔细阅读“水十条”不难发现,“严格目标任务考核”是其中一项非常重要的内容。“国务院与各省区市人民政府签订水污染防治目标责任书,分解落实目标任务,切实落实‘一岗双责’。每年分流域、分区域、分海域对行动计划实施情况进行考核,考核结果向社会公布,并作为对领导班子和领导干部综合考核评价的重要依据。”
“‘水十条’中明确指出,对不顾生态环境盲目决策,导致水环境质量恶化,造成严重后果的领导干部,要记录在案,视情节轻重,给予组织处理或党纪政纪处分,已经离任的也要终身追究责任。这实际上对于提升水环境治理的效率和质量至关重要。”环保部污染防治司饮用水处处长石效卷表示。
综合治理必须对症下药
“城市的水污染防治,不能仅将目光聚焦在水污染的某一个方面。地方城市水体环境治理经验不多但教训却很多。过去大都提倡综合治理,但很多城市的综合治理工作往往容易进入‘眉毛胡子一把抓’的怪圈,城市水污染治理是系统的工程,与建筑、规划、交通等多个领域都有密切的联系。”吴舜泽表示。
国家统计局的数据显示,中国每年因缺水造成的经济损失高达2000亿元以上。中国的669个城市中有400多个缺水,其中有110个为严重缺水城市,缺水量每年在60亿吨。城市水污染的治理以及水环境的保护显得尤为紧迫。
据了解,目前很多城市都在着力打造“海绵城市”。早在2014年,财政部就下发了《关于开展中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》,中央财政将对海绵城市建设试点给予专项资金补助。
所谓“海绵城市”,通俗讲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”,遇到降雨时能够就地、就近吸水、蓄水、渗水、净水,补充地下水、调节水循环;而缺水时,将蓄存的水“释放”并加以利用。
【关键词】海绵城市;海绵哲学
一、引言
近年来我国城市内涝灾害频繁发生,一到夏季各个城市纷纷“看海”。依赖大规模基础设施和管网建设的传统雨水外排模式已经无法满足现代城市雨洪管理的要求。当前城市建设破坏了水的自然循环与流动,“水”、“绿”分离,雨水没有滋润城市绿地,直接排泻进河湖水系,既污染了水系又带来洪涝。要解决当前问题,应该充分利用城市上下游低洼地,使城市水系发挥巨大的海绵作用。
传统城市建设模式,以硬化路面为主。遇到强降水,主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排水,排水系统以“快速排除”和“末端集中控制”为主要规划设计理念。整座城市如同在地表上覆盖了一层“硬壳”。 而“海绵城市”,就是将城市的蓄水、排水系统比喻成海绵,遇到降水时,城市能够吸收、存蓄、渗透、净化雨水,补充地下水、调节水循环;而在干旱缺水时,可以将储存的水释放出来,并加以利用。“损有余而补不足”,让城市将本就珍贵的水资源运用得更加平衡。
二、“海绵城市”概念的提出
为了贯彻落实中央城镇化工作会议精神(其间“海绵城市”得到了大力倡导),2014年2月,《住房和城乡建设部城市建设司2014年工作要点》中明确提出:“督促各地加快雨污分流改造,提高城市排水防涝水平,大力推行低影响开发建设模式,加快研究建设海绵型城市的政策措施”,并于同年11月了《海绵城市建设技术指南》;2014年底至2015年初,海绵城市建设试点工作全面展开,并遴选出第一批共16个试点城市。一时间,“海绵城市”这一概念进入了广大城市决策者的视野。顾名思义,海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。“建设海绵城市,首先要扭转观念。”专家称:“如果将大部分雨水留下而不是排走,可以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。也就是说,‘海绵城市’有望将原来大量排至管渠末端的水提前通过吸收、存蓄、渗透等环节消化掉,成为破解‘逢雨必涝’的有效途径,而不是靠修大的排水管。”“海绵城市”的概念被官方文件明确提出,代表着生态雨洪管理的思想和技术将从学界走向管理层面,并在实践中得到更有力的推行。
三、海绵城市之我见
在我看来,“海绵城市”的理念不应拘囿于此。它为在不同尺度上综合解决中国城市中突出的水问题及相关环境问题开启了新的旅程,包括雨洪管理、生态防洪、水质净化、地下水补给、棕地修复、生物栖息地的营造、公园绿地营造及城市微气候调节等。因此,我们需要对“海绵城市”概念有更深刻的理解;否则“海绵城市”建设将很快沦为中央职能部门的权力寻租机会、地方政府新的GDP增长点、各类工程公司谋取暴利的借口,甚或将会开启新一轮诸如河道整治、挖湖堆山之类的“破坏性建设”。“海绵城市”的哲学恰恰是对简单、粗暴的工程思维的反叛。这种反叛集中体现在以下几个方面:
1.完全的生态系统价值观,而非功利主义的、片面的价值观
稍加观察就不难发现,人们对待雨水的态度实际上是非常功利、非常自私的。砖瓦场的窑工,天天祈祷明天是个大晴天;而久旱之后的农人,则天天到龙王庙里烧香,祈求天降甘霖,城里人却又把农夫的甘霖当祸害。同类之间尚且如此,对诸如青蛙之类的其他物种,就更无关怀和体谅可言了。“海绵”的哲学是包容,对这种以人类个体利益为中心的雨水价值观提出了挑战,它宣告:天赐雨水都是有其价值的,不仅对某个人或某个物种有价值,对整个生态系统而言都具有天然的价值。
2.就地解决水问题,而非将其转嫁给异地
把灾害转嫁给异地,是几乎一切现代水利工程的起点和终点,诸如防洪大堤和异地调水,都是把洪水排到下游或对岸,或把干旱和水短缺的祸害转嫁给无辜的弱势地区和群体。“海绵”的哲学是就地调节旱涝,而非转嫁异地。中国古代的生存智慧是将水作为财富,就地蓄留―无论是来自屋顶的雨水,还是来自山坡的径流―因此有了农家天井中的蓄水缸和遍布中国广大土地的陂塘系统。这种“海绵”景观既是古代先民适应旱涝的智慧,更是地缘社会及邻里关系和谐共生的体现,是几千年来以生命为代价换来的经验和智慧在大地上的烙印。
3.分散式的民间工程,而非集中式的集权工程
中国常规的水利工程往往是集国家或集体意志办大事的体现。从大禹治水到长江大坝,无不体现着这种国家意志之上的工程观。这也是中国数千年集权社会制度产生和发展的重要原因之一。在某些情况下这是有必要的,如都江堰水利工程,其对自然水过程的因势利导中所体现出的哲学和工程智慧,使这一工程得以延用至今,福泽整个川西平原。但集中式大工程,如大坝蓄水、跨流域调水、大江大河的防洪大堤、城市的集中排涝管道等,失败的案例多而又多。从当代的生态价值观来看,与自然过程相对抗的集中式工程并不明智,也往往不可持续。而民间的分散式或民主式的水利工程往往具有更好的可持续性。中国广袤大地上古老的民间微型水利工程,如陂塘和水堰,至今仍充满活力,受到乡民的悉心呵护。非常遗憾的是,这些千百年来滋养中国农业文明的民间水利遗产,在当代却遭到强势的国家水利工程的摧毁。“海绵”的哲学是分散,由千万个细小的单元细胞构成一个完整的功能体,将外部力量分解吸纳,消化为无。因此,我们呼吁珍惜和呵护民间水利遗产,提倡民主的、分散的微型水利工程。这些分散的民间水工设施不仅不会对自然水过程和水格局造成破坏,还构筑了能满足人类生存与发展所需的伟大的国土生态海绵系统。
4.慢下来而非快起来,滞蓄而非排泄
将洪水、雨水快速排掉,是当代排洪排涝工程的基本信条。所以三面光的河道截面被认为是最高效的,所以裁弯取直被认为是最科学的,所以河床上的树木和灌草必须清除以减少水流阻力也被认为是天经地义的。这种以“快”为标准的水利工程罔顾水文过程的系统性和水文系统主导因子的完全价值,以至于将洪水的破坏力加强、加速,将上游的灾害转嫁给下游;将水与其他生物分离,将水与土地分离,将地表水与地下水分离,将水与人和城市分离;使地下水得不到补充,土地得不到滋养,生物栖息地消失。“海绵”的哲学是将水流慢下来,让它变得心平气和,而不再狂野可怖;让它有机会下渗,滋养生命万物;让它有时间净化自身,更让它有机会服务人类。
5.弹性应对,而非刚性对抗
关键词:海绵城市;城市景观;生态效率;绿色增长
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
在海绵城市景观建设过程中,政府要发挥宏观调控的职能,扮演好指挥者的角色,认识到海绵城市景观的重要性,扩大绿化面积,详细规划绿化带,深入了解地区实际情况,种植丰富多彩的植被,保障生物多样性。在传统的城市化建设中,有很多建设公司为了追求经济效益,没有很好的兼顾生态效益,使得很多居民楼或办公区域绿化面积狭小。在城市化房屋规划中,要严格把控绿化面积,不能让房屋建设破坏原有的生态系统,建立完整的监督制度,政府在审核房屋工程时,要记录绿化面积落实情况,保护动物、微生物及他们赖以生存的生态环境。
[关键词]海绵城市 空间格局 城市规划 生态文明
中图分类号:S732 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)03-0214-01
1、引言
2015年10月,国务院办公厅印发了《关于推进海绵城市建设的指导意见》([2015]75号),提出总的工作目标,通过海绵城市建设,综合采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,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。
2、梅州市概况
梅州市地处粤东北山区,是广东省重要的生态屏障和粤东地区饮用水源涵养地,也是典型的河谷盆地城市。中心城区既是全市城市化程度最高的地区之一,也是梅江母亲河与程江汇流的重要地区,具备建设海绵城市的良好基础。
3、条件分析
3.1 地形地貌梅州市中心城区位于市域中部的梅江盆地,由梅江、程江等河流冲积而成,整体地势呈四周高、中间低。经统计,微敏感度地形占总面积的26%,低敏感度地形占50.5%,中敏感度地形占21.9%,仅边缘局部极少地区呈高敏感度,基本不存在极敏感度地区。整体地形相对简单,有利于开展海绵城市建设。
3.2 地质灾害中心城区地质灾害类型以崩塌、滑坡为主;灾害隐患点主要集中于北部、西南部地区。少量地质灾害隐患点集中于城郊平原与山地、丘陵的过渡地带,因此,在城郊用地开发过程中应额外重视地质灾害的防护。
3.3 河流水系梅州市境内河流溪涧纵横密布,并成格子状水系。中心城区范围内的主要河流有梅江、程江、周溪、黄塘河等,分布有26个水库。剑英湖、文化公园湖是城市建成区内两个大型城市湖泊;未建成区内分布有大量的坑塘水面,约占城市总面积的2.5%。河流湖泊较多,具备较强的自然调蓄能力。
3.4 土壤类型目前,梅州市中心城区内梅县部分为红壤、赤红壤和水稻土,梅江区部分为赤红壤、水稻土、紫色土和冲击土。其中,水稻土和赤红壤贮水库容和有效水库容相对较大,适合调蓄水体,是涵养水源的的理想土壤类型,红壤的贮水库容和有效水库容小,是实现海绵城市需要改良的土壤类型。
3.5 生态绿地资源梅州全市森林资源丰富,森林覆盖率为73.55%,主要分布在城区周围的低山丘陵地区,森林围城特色明显。围绕中心城区设立了4个自然保护区和多个森林公园。其中自然保护区包括:梅江区泮坑市级自然保护区、梅县清凉山市级自然保护区、梅县佛子高市级自然保护区以及梅县蕉坑县县级自然保护区。
3.6 气候降雨梅州市中心城区年平均降水量为1475.6毫米,多年平均降雨日数为141天,属于雨日较多和雨量丰富区。雨日中以小雨日(
3.7 城市下垫面在梅州市国土局2014年土地利用现状变更数据的基础上,基于梅州市卫星影像图进行综合校核。在所有下垫面中,绿地面积约为263.24平方公里,约占城市总面积的70.08%,海绵城市建设的生态本底资源良好。裸地面积约占0.43%,城市开发建设强度较高,裸土面积最少。此外,梅州城区水面率为4.97%,未来在建设海绵城市时需合理保护和利用河湖水系,适当增加滞留湖等水域面积。
4、存在问题
4.1 水生态城市水面率逐年下降,部分管渠、河涌淤积严重。高强度开发建设导致城市水面率下降,大量客家围龙屋前的风水塘被填埋,护城河部分被掩埋。位于金山路一带的护城河古河道作为暗涌汇入梅江。渠化后的江河由于破坏了自然属性,水质净化功能丧失,不利于生物多样性的保护。城市蓝线管理制度不全,缺乏相关的蓝线管理办法和制度,管理不严。梅州市处于水土流失典型区,水土流失以崩岗为主。近年来占用耕地建设严重,导致自然生态环境受到破坏。随着城市规模的扩张,“雨岛效应”不断加剧,导致城区的雨量增加,暴雨次数增加,若未及时疏导则有可能造成城市内涝问题
4.2 水环境污水处理设施建设难以满足未来发展需求,周溪河、黄塘河等黑臭水体亟待整治。污水处理厂(站)建设滞后,点源污染问题突出。目前,梅州城区污水处理率只有64.6%,主要有2个方面原因:一是污水管网建设滞后,二是未完善截污工程。根据《广东省地质环境公报(2014年度)》报告结果,梅州市地下水质量评价属良好级的占70%,较差级的占30%。
4.3 水资源水供需矛盾日益凸显,供水安全保障不足,水资源总体利用率不高。突破用水管理红线要求,水供需矛盾日益凸显。2014年清凉山水库供水总量已超过其扩建后的设计供水能力,梅江水质恶化且存在潜在不确定因素污染事件的威胁。梅州市供水以地表水源供水为主,约占总供水总量的95%,其中梅州市中心城区供水以清凉山水库供水为主,供水结构单一。部分供水设施落后,供水安全保障不足,长期处于超负荷运作状态,梅州老城区大部分供水管网老化。
4.4 水安全防洪排涝设施建设滞后,排水系统亟待升级改造。中小河流淤积严重,行洪能力低。梅江中上游及各支流河道弯曲局部狭窄,导致中小河流淤积严重,受上游水土流失影响,河床淤积抬高,行洪能力降低。排水系统不畅,布局不完善。排水管渠规划建设协调衔接不足,排水系统复杂多样。排水方向单一,排水出口较少,排水路线过长,排水设施布局不完善。排涝设施老旧,受损程度较高。排水设施建设年代较早,一直未进行大规模的改造和更新,标准较低。
5、规划措施
5.1 提高城市水面率保护既有水体,健全蓝线规划管理制度,包括梅江规划区段、程江、周溪河及程江支流、清錾剿库和其它非水源地水库;有针对性地保护利用生活岸线和生态岸线。恢复已经消失的水体,恢复梅州市历史城区内的文保路、金山路一带的护城河古河道。结合规划新增水体,结合梅花山森林公园及规划的蔡岭公园各增加一处水体。
5.2 修复河湖水系生态系统水体岸线生态修复,结合梅州近期开展的中小河流整治工程,对河道进行改造,保证雨洪安全的同时发挥河流的生态和景观功能。建议结合绿道的郊野区域段建设,依绿道旁侧建设调蓄积存或排水空间,滞留山洪。
5.3 防洪排涝规划结合中心城区内涝风险区的分布以及城市水系、绿地公园与竖向布局,根据雨水利用、排水防涝等要求,科学布局建设雨水调蓄设施33处。加强防洪堤工程规划,注重与排涝设施衔接,强调山洪防治。规划将清凉山水库、梅南水利枢纽工程和益塘水库作为梅州市中心城区主要水源,将梅江以及干才水库作为备用水源。加快新水源供水工程建设,以及污水处理厂建设。
参考文献
[1] 美丽中国的水生态基础设施:理论与实践[J].俞孔坚.鄱阳湖学刊.2015(01).