海绵城市的材料(精选9篇)
1.海绵城市的材料 篇一
海绵城市的基本内涵诠释
一、定义
海绵城市指的是城市能够像海绵一样,在降水时,可以实现吸水、蓄水等功能,当需要时,又可以将水释放并加以利用,从而有效缓解城市水资源短缺与城市内涝之间的矛盾,并有助于修复城市水生态环境。
二、意义(生态城市建设)
构建海绵城市的经济效益不可小觑。海绵城市建设非常注重对天然水系的保护利用,大大减少了建设排水管道和钢筋混凝土水池的工程量。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。
1.社会意义:
城市像海绵一样,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。将自然途径与人工措施相结合,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。
2.经济意义:
根据通知,中央财政对海绵城市建设试点给予专项资金补助,一定3年,具体补助数额按城市规模分档确定,直辖市每年6亿元,省会城市每年5亿元,其他城市每年4亿元。对采用PPP模式达到一定比例的,将按上述补助基数奖励10%。资金申报方式:
试点城市由省级财政、住房城乡建设、水利部门联合申报,由财政部、住房城乡建设部、水利部对申报城市进行资格审核,组织公开答辩,现场公布评审结果,并对试点工作开展绩效评价,根据绩效评价结果进行奖罚。评价结果好的,按中央财政补助资金基数的10%给予奖励;评价结果差的,扣回中央财政补助资金。具体绩效评价办法另行制定。
三、背景
据不完全统计,在过去几年,全国超过300多个城市遭遇内涝,其中相当一部分是严重内涝,人员伤亡的现象时有发生,财产损失重大。究其原因,很大程度上是雨水利用系统不完善或城市排水体系不达标。
据调查,我国有300多个属于联合国人居环境署评价标准的“严重缺水”和“缺水”城市,在缺水的城市发生内涝显得格外刺眼。
四、意见措施 1.首先要扭转观念。
传统城市建设模式,处处是硬化路面。每逢大雨,主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排水,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。根据《海绵城市建设技术指南》,今后城市建设将强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水,以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念。2.道路透水铺装形成海绵体。
建海绵城市就要有“海绵体”。城市“海绵体”既包括河、湖、池塘等水系,也包括绿地、花园、可渗透路面这样的城市配套设施。雨水通过这些“海绵体”下渗、滞蓄、净化、回用,最后剩余部分径流通过管网、泵站外排,从而可有效提高城市排水系统的标准,缓减城市内涝的压力。建设海绵城市。
3.关键在于不断提高“海绵体”的规模和质量。
原有的“海绵体”要有效保护。过去,城市建设追求用地一马平川,往往会填湖平壑。根据《海绵城市建设技术指南》,各地应最大限度地保护原有的河湖、湿地、坑塘、沟渠等“海绵体”不受开发活动的影响;受到破坏的“海绵体”也应通过综合运用物理、生物和生态等手段逐步修复,并维持一定比例的生态空间。
有条件的还应新建一定规模的“海绵体”。根据《海绵城市建设技术指南》,海绵城市建设要以城市建筑、小区、道路、绿地与广场等建设为载体。比如让城市屋顶“绿”起来,“绿色”屋顶在滞留雨水的同时还起到节能减排、缓解热岛效应的功效。道路、广场可以采用透水铺装,特别是城市中的绿地应充分“沉下去”。
五、具体实施
对于小区建筑,可以让屋顶绿起来,在滞留雨水的同时起到节能减排、缓解热岛效应的功效。小区绿地应“沉下去”,让雨水进入下沉式绿地进行调蓄、下渗与净化,而不是直接通过下水道排放。
小区的景观水体作为调蓄、净化与利用雨水的综合设施。人行道可采用透水铺装,道路绿化带可下沉,若绿化带空间不足,还可将路面雨水引入周边公共绿地进行消纳。
城市绿地与广场应建成具有雨水调蓄功能的多功能“雨洪公园”,城市水系应具备足够的雨水调蓄与排放能力,滨水绿带应具备净化城市所汇入雨水的能力,水系岸线应设计为生态驳岸,提高水系的自净能力。
六、设计理念
传统城市建设模式,处处是硬化路面。每逢大雨,主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排水,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。逢雨必涝逐渐演变为我国大中城市的痼疾。然而,不再“城中看海”却不仅仅是管道扩容这么简单。
目前(2014年)中国99%的城市都是快排模式,雨水落到硬化地面只能从管道里集中快排。强降雨一来就感觉修多大的管道都不够用,而且许多严重缺水的城市就这么让70%的雨水白白流失了。以深圳光明新区举例,这个年均降雨量1935毫米、汛期暴雨集中的城区,一方面有26个易涝点,内涝严重;另一方面又严重缺水,70%以上的用水靠从区外调水。这说明城市排涝抗旱的思路必须调整,把雨水这个包袱变成城市解渴的财富。
根据《海绵城市建设技术指南》,城市建设将强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水,以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念。
七、载体组成
建海绵城市就要有“海绵体”。城市“海绵体”既包括河、湖、池塘等水系,也包括绿地、花园、可渗透路面这样的城市配套设施。雨水通过这些“海绵体”下渗、滞蓄、净化、回用,最后剩余部分径流通过管网、泵站外排,从而可有效提高城市排水系统的标准,缓减城市内涝的压力。
对于建筑与小区,可以让屋顶绿起来,在滞留雨水的同时起到节能减排、缓解热岛效应的功效;人行道、广场可以采用透水铺装;有条件的小区绿地应“沉下去”,让雨水进入下沉式绿地进行调蓄、下渗与净化,而不是直接通过下水道排放;可将小区的景观水体作为调蓄、净化与利用雨水的综合设施。
城市道路是径流雨水及其污染物产生的主要场所之一,对城市道路径流雨水的控制尤为重要。人行道可采用透水铺装,道路绿化带可下沉,若绿化带空间不足,还可将路面雨水引入周边公共绿地进行消纳。
城市绿地与广场应建成具有雨水调蓄功能的多功能“雨洪公园”,城市水系应具备足够的雨水调蓄与排放能力,滨水绿带应具备净化城市所汇入雨水的能力,水系岸线应设计为生态驳岸,提高水系的自净能力。
八、建设方法
“海绵城市”建设试点示范工程中,在缺水地区将优先利用透水砖铺装、下沉式绿地、生物滞留设施、植草沟等措施,补充地下水、削减地面径流;其他地区则优先利用湿塘、雨水湿地、蓄水池等措施,调蓄、净化雨水,削减径流峰值。
保护已有海绵体
原有的“海绵体”要有效保护。过去,城市建设追求用地一马平川,往往会填湖平壑。根据《海绵城市建设技术指南》,各地应最大限度地保护原有的河湖、湿地、坑塘、沟渠等“海绵体”不受开发活动的影响;受到破坏的“海绵体”也应通过综合运用物理、生物和生态等手段逐步修复,并维持一定比例的生态空间。
新建一定规模海绵体
有条件的还应新建一定规模的“海绵体”。根据《海绵城市建设技术指南》,海绵城市建设要以城市建筑、小区、道路、绿地与广场等建设为载体。比如让城市屋顶“绿”起来,“绿色”屋顶在滞留雨水的同时还起到节能减排、缓解热岛效应的功效。道路、广场可以采用透水铺装,特别是城市中的绿地应充分“沉下去”。
城建规划布局
维持和恢复城市绿地与水体的吸水、渗水、净水能力,是建设海绵城市的重要手段。因此,在保证城市道路、绿地原有功能的同时,还要合理规划用地布局与竖向设计,使低影响开发雨水设施与城市雨水管渠系统、超标雨水径流排放系统有效衔接,充分发挥城市“绿色”基础设施与“灰色”基础设施协同作战的能力。
2.海绵城市的材料 篇二
海绵城市是近年来我国为应对城市日益严重的城市内涝问题而提出的解决方法。 2014 年11 月住房和城乡建设部正式出台了《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建 (试行) 》 (以下简称为《指南》) , 标志着海绵城市已正式上升为国家战略。 《指南》中给出了海绵城市的定义, 即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[1]。“渗水”是海绵城市的基础功能之一, 而传统城市的硬质路面一般采用非透水性铺装材料, 透水性铺装材料的引入是发挥海绵城市渗透功能的不二选择。此外, 透水性材料本身的绿色材料属性, 更是与当下“十三五”规划建议中的“绿色发展”不谋而合。推广和使用透水性材料, 将会给海绵城市建设带来巨大的经济和生态效益。
1 透水性铺装使用的现实意义
1.1 缓解城市雨水疏导不利的困局
传统的市政模式是典型的“快速排除、末端集中”思维, 即认为雨水排得越多越快、越通畅, 则城市的排水系统越优异[2]。 这种思维实际上存在着两个缺陷:一是随着城市硬质铺装的扩张, 防洪的压力愈发加大。很多城市的排水管网跟不上城市扩张的速度, 排水能力的不足造成了部分城市出现了“逢雨必涝” 的现象。 二是未能兼顾雨水的循环利用。许多北方城市存在着缺水及地下水开采过量地情况, 与此同时, 夏季大量的地表径流没能合理地补充地下水, 反而会造成城市内涝, 这是城市水系统缺乏弹性的显著表现。
海绵城市正是为应对这样的问题而引入的理念, 其目的是改变现下“以排为主”的排水理念。 透水性铺装材料的大量使用可以显著减小雨水径流, 缓解城市防洪压力, 并为排水模式的改变打下基础。雨水透过铺装表面渗入地下, 提高地下水位, 同样有利于城市的蓄水。
1.2 低影响开发雨水系统的重要组成部分
低影响开发雨水系统是海绵城市的三大系统之一, 低影响的理念是通过分散的、小规模的源头控制机制和设计技术, 控制暴雨所带来的径流和污染问题, 使开发区域尽量接近于开发前的自然水文循环状态[3]。 透水性铺装材料的使用, 正是为了利用其渗透的功能对雨水进行自然式的处理, 契合了低影响开发强调从源头控制的理念。而雨水通过透水性材料迅速进入地下, 贴近自然的水循环交换方式, 规避了硬化地面对原有生态系统的巨大影响, 也更好地还原了自然的原真性。从欧美国家低影响开发的实践来看, 透水性铺装的应用也是低影响开发所采用的主要技术手段。
2 透水性铺装材料的发展与主要类型
2.1 透水性铺装的发展
透水性铺装材料并非近现代才被发明和使用, 实际上它在国内外都有着比较悠久的使用历史。青砖、青瓦、砂砾、石板等材料, 都是中国古代园林与城市建设中经常使用的材料, 而它们都具有良好的透水性。 欧洲的传统透水性铺装材料为也较为类似, 砂石、石块与草地的结合是欧洲宫苑景园常见的景象[4]。
现代意义上的透水性铺装起源于西方, 其相较于传统透水性材料有了强度和耐久性的要求。 从20 世纪30 年代开始用于城市路面的铺设开始, 到70 年代广泛应用于城市建设, 再到90 年代成为发达国家路面的主要材料, 透水性铺装材料一直保持着良好的发展势头, 且不断进行着技术提升。
2.2 透水性铺装材料的类型
透水性铺装材料可以分为透水性混凝土材料、陶瓷透水砖、 自然型透水材料及透水性新材料, 其中的新材料一定意义上也属于广义的透水性混凝土或透水砖范畴, 但为与传统的材料加以区分所以单独归到一类。
2.2.1 透水性混凝土材料
透水性混凝土材料分为透水性水泥混凝土和透水性沥青。透水性水泥混凝土是采用水泥、水、胶结材料, 并掺配一定骨料所配置的, 具有一定空隙率的混合材料。其制作成本较低, 过程也较为简单, 因此有着比较广泛的工程应用。 此外, 透水性水泥混凝土还可以通过特殊工艺预制为路面砖等透水性混凝土制品, 然后再作为铺装进行铺设。 在考虑景观效果的基础上, 也可在透水性水泥混凝土的制作过程中拌入颜料, 以呈现出不同颜色。
透水性沥青一般在使用中要与混合料配合使用, 所以其制成的铺装被称为透水性沥青混合料铺装。 由于其强度要高于透水性水泥混凝土材料, 所以在道路建设的应用要更为广泛, 是透水性材料的主角。在景观有需求时, 同样可以加入颜料, 用以铺设彩色沥青路面。透水性混凝土材料的透水原理是其内部的多孔隙结构, 长期使用中易受砂石、尘土的影响, 需要定期用高压清洗车进行保养。
2.2.2 陶瓷透水砖
目前, 常见的透水砖从材质和工艺上大致可分为两类, 即陶瓷透水砖及非陶瓷透水砖。 其根本区别在于陶瓷透水砖是烧制而成, 而非陶瓷透水砖则是通过粘结剂固化而成, 其中就包括上文提到的透水性混凝土路面砖。 陶瓷透水砖是以固体工业废料、建筑垃圾、废玻璃、生活垃圾等材料经过粉碎、成型, 而后高温烧制而成。 陶瓷透水砖具有高透水性、高孔隙率、高抗压、装饰效果好等优点, 但需要配合柔性基层使用, 一般只用于人行道路的铺装。
2.2.3 自然型透水材料
传统园林采用的方砖、卵石、木料、嵌草铺地等透水性铺装, 都属于自然型透水材料的范畴。 现代城市在景观设置时仍会大量采用这样的透水性材料, 如卵石路的应用和日本枯山水意象的景观布置等。而通过防腐处理的木制铺装也被大量应用于现代亲水空间的设计, 有着良好的生态和美学效果。
2.2.4 透水性新材料
石米地毯和沙基透水砖是近年来出现的透水性新材料。 其中沙基透水砖也被成为“生态砂基透水砖”, 其通过破坏水的表张力来形成其透水性, 避免了多孔结构易受堵塞而影响透水性的弊端, 其在世博会、奥运村的建设中都有使用。 石米地毯更为生态, 以多纤维树脂粘合天然卵石形成透水性铺装, 其景观效果丰富且维护成本低。
有学者曾整理了主要三个透水性材料的特征及适用场所 (表1) , 不同材料的差异性特征为透水性铺装的广泛推广及实践提供了基础[5]。
3 透水性铺装的路面结构
单纯表面材料的透水显然不能实现较好的渗水效果, 因此透水性铺装对路面的结构也有着一定的要求。 不同于传统硬质铺装单纯要求路基的稳固, 透水性铺装要求从土基到表面都要具有较高的透水性能, 同时又要兼顾承载能力和稳定性的要求, 这就使得透水性铺装的路面结构具有一定的特殊性。 根据雨水的透水形式, 透水性铺装的路面结构可以划分为缝隙透水和自透水两种。
缝隙透水主要运用于透水砖的铺装中。 缝隙指的是铺设过程中在砖与砖之间留下的缝隙, 并利用砖与砖之间的缝隙和砖体本身孔隙联合渗水, 从而达到快速消除地表径流的作用, 其典型的结构如图1所示。
自透水铺装其铺装形成的下垫面不存在缝隙, 而是完整的块。 当雨水落在铺装上后, 从透水型材料的孔隙中渗进基层及土壤;当没有降雨时, 孔隙起到了土壤和空气之间通风换气的作用, 可以促进路面以下动植物及微生物的生长。典型代表为透水性混凝土材料和透水性沥青材料等, 标准的横断面结构如图2 所示[6]。
4 透水性铺装的生态功能及内涵
4.1 透水性铺装的生态功能
与非透水性铺装相比, 透水性铺装可以与绿地、水体共同发挥良好的环境综合效益, 有着丰富的生态功能[7]。
(1) 雨水可以迅速下渗至城市土壤中, 还原为地下水, 在减少地面径流的同时, 使城市下垫面可以与大气进行直接的水、气交换。此外, 由于地表径流的减小, 其携带地面污染物的能力也随之减少, 从而降低了对自然水体污染的机会。
(2) 由于透水性铺装良好的通透性, 其表面的温度与湿度要比非透水性铺装更为均衡, 即在高温季节, 透水路面要更为凉爽;而干燥季节其表面要更为湿润, 这在一定程度上起到了降温加湿的作用。相对更好的透水性和透气性也使得城市下垫面的生态空间得到更好的保护, 植物根系能得到充足的养分, 间接起到了改善空气质量的作用。
(3) 透水性铺装还能起到吸收噪音、减少反射的作用。透水性材料中多孔隙的结构使其能吸收声波, 而路面积水的及时下渗也避免了其反光对行人车辆造成的干扰。
4.2 透水性铺装的绿色材料内涵
绿色材料是指在原料采取, 产品制造使用和再循环利用以及废物处理等环节中与生态环境和谐共存并有利于人类健康的材料, 具备净化吸收和促进健康的功能。 其概念在1988 年的第一届国际材料科学研讨会上被提出, 随后被认为是新世纪材料发展的主要方向[8]。 而我国绿色建筑材料的发展则始于上世纪90 年代末期, 近年来随着国家对绿色发展的重视, 绿色建筑材料发展的重要性也日益凸显。
透水性材料在产品使用中的环境效益十分显著, 其在原料采取、产品制作及废物处理上也都有着良好的生态性。 以陶瓷透水砖为例, 其制作工艺是基于对工业废料、建筑垃圾、生活垃圾的废物再利用, 在减少对环境的污染的同时, 又减少了环境负担, 创造了良好的生态效益。 其本身作为建筑垃圾还可以进行再一次的循环利用, 体现了绿色材料的核心理念。自然型的透水性材料及新材料也都是以砂石等作为原料进行加工处理, 同样符合绿色材料的内涵。 透水性材料具有普遍的绿色材料内涵, 是我国大力推行绿色发展中值得推广的绿色新材料。
5 结语
在海绵城市日益发展的时代背景下, 透水性铺装作为对雨水径流进行源头控制的有效手段, 理应得到更大的重视与投入。而透水性铺装材料作为一种新兴的绿色建筑材料, 契合了绿色发展的战略理念。熟悉不同透水性材料的特点、结构及适用范围, 将对海绵城市建设的实践提供科学的引导。而透水性材料存在着诸如价格偏高、透水性能下降、承载力偏小等方面的问题, 仍需要技术、工艺上的探索和创新。 更为重要的是, 必须认识到海绵城市是一个多层次的系统, 作为渗透功能的透水性铺装的推广, 必须要与收集、调控、积蓄等相关工程相配合, 才能实现海绵城市的经济、生态效益。
参考文献
[1]住房与城乡建设部.海绵城市建设指南[Z].2014.
[2]许道坤, 吕伟娅.低冲击开发模式应用:透水路面发展综述[J].新型建筑材料, 2012 (3) :31-34.
[3]吕伟娅, 管益龙, 张金戈.绿色生态城区海绵城市建设规划设计思路探讨[J].中国园林, 2015, (6) :16-20.
[4]史双红, 陈楚文, 潘琤琤, 等.透水性铺装材料在城市中的应用[J].中国城市林业, 2013 (1) :48-51.
[5]禹晓峰.从透水性材料谈园林铺装设计[D].北京:北京林业大学, 2007.
[6]赵亮.城市透水铺装材料与结构设计研究[D].陕西:长安大学, 2010.
[7]何定举, 王世槐, 高亚雄, 等.基于海绵城市理念的透水性城市道路路面应用研究[J].山西建筑, 2015 (17) :112-113.
3.浅谈工程中“海绵城市”的应用 篇三
浅谈工程中“海绵城市”的应用
根据党“十八大”报告明确提出“面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势,必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,把生态文明建设放在突出地位”的要求,使“海绵城市”这一新的城市建设理念得以创新和发展,并逐渐被广泛使用。
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。这种方式将最大限度的实现雨水的城市区域的积存、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”包括的范围极广,囊括了建筑与小区、城市道路、绿地与广场、水系等整个城市的建设规划的方方面面。因而在响应国家号召的过程中,应当具有针对性的展开改造或进行工程建设,因地制宜,应根据本地自然地理条件、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,合理确定应当选择的低影响开发措施及其组合系统。
潍坊滨海经济开发区白浪河生态示范带二期工程(以下简称:白浪河工程)主要是对白浪河的河道清淤及两岸的环境整治工程。在该工程的设计中也采用了的“海绵城市”的理念,以本工程为案例重点分析工程中“海绵城市”的应用。
一、“海绵城市”的设计理念在工程中的应用
“海绵城市”的建设途径主要有以下几个方面,一是对城市原有生态系统的保护;二是生态恢复和修复。对传统粗放式城市建设模式下,已经受到破坏的水体和其他自然环境,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;三是低影响开发。
白浪河项目位于入海口处,项目依白浪河两侧而建,白浪河经长时间的泥沙积淤,浅谈工程中“海绵城市”的应用
使得河道积水能力较差,且该处的土质为粉细砂,盐碱度高,植物难以生长,蓄水能力较差。因而该工程主要依照生态恢复和修复,及低影响开发进行设计,对河道进行疏浚,拆除河道两侧的盐田,填筑疏浚出的土进行地形构筑,并进行种植土换填后,展开绿地、广场、景观道路施工。
水系建设是生态环境的重要组成部分,也是径流雨水自然排放的重要通道、受纳体及调蓄空间,与低影响开发雨水系统联系密切。该工程所在地降雨较潍坊市区来说较少,白浪河的流量也相对较少,因而整治的重点应在蓄水、净水方面来实施。白浪河疏浚后,与下游船闸橡胶坝工程、白浪河东侧闸口处的文昌湖及绿地地形构造中的水系,便形成了较大的蓄水系统、雨水收集系统,具有较强的完整性,且涵盖于整个建设区域,能够更有效进行雨水的收集、调蓄,在连续暴雨天气下也具有良好的排、泄雨水的能力。
绿地建设是建设海绵城市、构件地低影响开发雨水系统的重要场地,针对区域面积较大及沿河的特点,采用了大开大合的设计理念,种植大树及草皮地被较多,在路边看白浪河的水域的时候,不会有较大的视线阻隔,且较多草皮及地被还可加强对径流的雨水渗透、净化的作用,合理的保护了水资源。不仅提高了白浪河两岸绿地生态、景观、游玩的效果,还可以通过与白浪河、文昌湖等周边的汇水区域相结合,还可以对周边雨水进行蓄水、净水作用,一举多得。由于白浪河工程的原土未粉细砂、盐碱度较高,不适于植物的生产,因而采用局部换填种植土、倒滤层的设计进行乔木的栽植,原土上覆盖30cm的种植土上栽植灌木、地被植物等。
广场及景观道路等公共开放空间,在排水防涝方面也进行了优化设计。广场采用透水性设计(沙铺、透水基层),能够将雨水及时的渗透至地下,当暴雨天气,渗透能力不足时,还在广场铺装面上设计有明渠(深5cm,宽30cm),贯穿于整个广场上,能够较快的将雨水排至海浪河中,提高了整体防涝的能力。
景观道路采用了透水混凝土(自行车绿道)、景观园路、旱溪等可渗透形式。根据自身超强的透水能力,直接减少地表径流,并配合水系的的利用,能够有效的起到区 浅谈工程中“海绵城市”的应用
域内的防涝作用,同时配合整体绿地的建设,具有较强的景观效果,及休闲、游玩等实用性。
二、“海绵城市”的技术类型在工程中的应用
“海绵城市”低影响开发技术主要功能一般可分为渗透、储存、调节、截污净化等几种类型。实践中,应结合不同区域水文地质、水资源等特点及技术经济分析,按照因地制宜和经济高效的原则选择低影响开发技术及其组合系统。
各类低影响开发技术又包含若干不同形式的低影响开发设施,主要有透水铺装、绿色屋顶、下沉式绿地、生物滞留设施、渗透塘、渗井、湿塘、雨水湿地、蓄水池、雨水罐、调节塘、调节池、植草沟、渗管/渠、植被缓冲带、初期雨水弃流设施、人工土壤渗滤等。
白浪河工程根据他自身所处的位置自然地理条件,水文地质条件,设计规划的意图,工程造价等方面的原因,采用的低影响开发设施较为简单,且于现场条件相结合,具体情况如下:
(一)水系建设中低影响开发设施的应用
白浪河水系建设主要是通过雨水的渗透,或地表径流等方式,起到蓄水、净水的作用,并配合其他建设中的低影响开发设施使用。
(二)广场、道路建设中低影响开发设施的应用
渗透铺装按照面层材料不同可分为透水砖铺装、透水水泥混凝土铺装和透水沥青混凝土铺装,嵌草砖、园林铺装中的鹅卵石、碎石铺装等也属于渗透铺装。白浪河项目中主要用到了透水水泥混凝土、广场沙铺、嵌草砖、鹅卵石、碎石铺装的形式。
1.广场铺装使用的是沙铺的形式,原土压实后,铺设30cm级配碎石基础(分层铺设压实),之后铺设砂(中砂)垫层展开铺装作业,具有良好的渗透效果,还有明渠的设计,保证雨水能够尽快排至白浪河中,避免长时间浸泡对基层的影响,从而造成铺装面的塌陷。
2.自行车绿道采用透水水泥混凝土的形式,因原土透水能力较强,因而未设置排 浅谈工程中“海绵城市”的应用
水管。且透水混凝土为红色,具有较好的景观效果,设计规划作为户外自行车爱好者的运动道路,增加了功能性、实用性。绿地园路采用碎石路面的铺设方式,较好的透水效果,可以避免对两侧土体的破坏,也能够减轻低洼处积水的情况。
3.嵌草砖及鹅卵石运用于临时停车场及旱溪的施工,两种方式结合在一起使用,除了自身的渗透能力外,旱溪还可作为明渠将停车场未能及时渗透的雨水排至水系中储存起来。
(三)绿地建设中低影响开发设施的应用
由于绿地的面积较大,采用了生物滞留设施、植草沟、植被缓冲带等低影响开发设施。由于白浪河工程的原土未粉细砂、盐碱度较高,不适于植物的生产,因而采用局部换填种植土、倒滤层的设计进行乔木的栽植,原土上覆盖30cm的种植土上栽植灌木、地被植物等。
1.生物滞留设施
生物滞留设施指在地势较低的区域,通过植物、土壤和微生物系统蓄渗、净化径流雨水的设施。广场绿化池采用复杂型微生物滞留设施的构造,开挖树坑,底部50cm的碎石、一层草帘形成倒滤层,树穴四周覆盖土工布,因原土未碱土,采用一布一膜不透水的土工布,相较原土来说,增强了蓄水的能力,以提供植物的生长,周边有立缘石,绿化池中的水蓄满后,漫过立缘石经广场的渗、排设施进行排水。
2.植草沟
植草沟指种有植被的地表沟渠,可收集、输送和排放径流雨水,并具有一定的雨水净化作用。浅沟断面形式采用的是倒抛物线的断面结构,边坡坡度不大于1:3,纵坡不大于4%,由于该工程的草皮地被面较广,地形起伏的形态较多,因而植草沟采用的较多,结合地形中产生的低洼区域的蓄水池,形成了一套排水、蓄水系统。3.植被缓冲带
植被缓冲带为坡度较缓的植被区,经植被拦截及土壤下渗作用减缓地表径流流速,并去除径流中的部分污染物,植被缓冲带坡度为2%-6%。在白浪河工程中,绿地的面 浅谈工程中“海绵城市”的应用
积较广,大开大合的设计理念,及水系的建造,使得起伏较多,因而植被缓冲带的使用没有太多,平常下渗基本能够消耗雨水,暴雨时,由于该处的污染物较少,且草皮的面积较广,对污染物的阻隔有一定的作业,为节省投资的考虑,未设置净水池,多余的水量直接排入白浪河中,以起到排、泄水的作用。
三、白浪河工程“海绵城市”设计及低影响开发设施的利弊
1.白浪河工程“海绵城市”低影响开发设施侧重于吸水、渗水、净水的方面,蓄水方面撤了白浪河流量的补充及雨水的地表径流,基本没有其他形式的源头,采用的低影响开发设施均没有收集渗水方面的措施。设计方面的考虑,经分析可能是根据所在地的降雨量少,且原土渗透能力较强的原因,收集雨水的量较小,且区域面积太大,造价过高,以减少投资的目的取消掉了。
但实际情况是:白浪河工程位于白浪河入海口出,附近较多盐田排放水水质的原因等,造成目前储蓄的水盐碱度过高,对植物的帮助不大,且下游船闸橡胶坝未完成,不具备大量蓄水的条件,白浪河的流量有限,盐田拆除困难等因素,几年内也达不到水质淡化的目的,水再次利用的能力较差,缺少低影响开发设施的收集渗水方面的措施,目前只能通过给水管线对绿地的苗木进行浇灌,大大增加了投资。
2.广场沙铺渗透铺装的设计,对雨水的渗透能力较好,但连续暴雨天气时,地表径流过大,对渗水基层的冲刷严重,尤其是排水口处,水量大,水速快,出现多处铺装面塌陷的情况。设计应针对这些局部地方进行半透水或不透水的方式,保证工程主体的质量。
3.透水水泥混凝土路面在长期使用过程中,由于车辆、行人行走会使各种粉尘、细颗粒进入透水铺装地面面层的孔隙从而影响透水铺装地面的透水性能,因而要注意日常的管理维护问题。
四、“海绵城市”的发展
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,尤其是今年武汉、济南、新乡等多个市区发生内涝的灾情,浅谈工程中“海绵城市”的应用
4.海绵城市简介 篇四
海绵城市就是让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海绵性,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。海绵城市循环收集与释放详见图1.1。
图1.1 海绵城市循环收集与释放示意图
最近,海绵城市成了城市建设领域的一个热词,为什么要建设海绵城市、海绵城市会给我们的城市和百姓生活带来哪些好处、海绵城市又将如何实现?
海绵城市的理念,应该渗透到城市建设的各个方面。海绵城市建设可以更好地实现雨洪利用、排水防涝以及河流整治,不仅局限于某一个方面。它是一个系统工程,以修复城市水生态、涵养城市水资源、改善城市水环境、提高城市水安全、复兴城市水文化等为目标。
海绵城市建设如何具体实施?遵循“渗、蓄、滞、净、用、排”这“6字箴言”,是落实海绵城市理念的措施。
1.海绵城市--渗
海绵城市由于城市下垫面过硬,到处都是水泥,改变了原有自然生态本底和水文特征,因此,要加强自然的渗透,把渗透放在第一位。其好处在于,可以避免地表径流,减少从水泥地面汇集到管网里,同时,涵养地下水,补充地下水的不足,还能通过土壤净化水质,改善城市微气候。而渗透雨水的方法多样,主要是改变各种地面铺装材料,改造屋顶绿化,调整绿地竖向,从源头将雨水留下来然后“渗”下去。
传统的城市开发中无论是市政公共区域景观铺装还是居住区景观铺装设计中多数采用的都是透水性差的材料,所以导致雨水渗透性差,而在这一方面可以通过透水铺装实现雨水渗透,或通过水渠和沟槽将雨水引流至街道附近的滞留设施中。
传统城市开发建设中道·占据了城市面积的10%-25%,而传统的道·铺装材料也是导致雨水渗透性差的重要隐私之一,除了景观铺装方面可以通过透水铺装实现雨水渗透之外,还可以将园区道路、居住区道路、停车场铺装材料改为透水混凝土,加大雨水渗透量,减少地表径流,渗透的雨水储蓄在地下储蓄池内经净化排入河道或者补给地下水,减少了直接性雨水对·面冲刷然后快速径流排水对于水源的污染。
海绵城市建设措施不仅在于地面,屋顶和屋面雨水的处理也同样重要。在承重、防水和坡度合适的屋面打造绿色屋顶,利于屋面完成雨水的减排和净化。对于不适用绿色屋顶的屋面,也可以通过排水沟、雨水链等方式收集引导雨水进行贮蓄或下渗.对于不适用绿色屋顶的屋面,也可以通过排水沟、雨水链等方式收集引导雨水进行贮蓄或下渗。
2.海绵城市---蓄
即把雨水留下来,要尊重自然的地形地貌,使降雨得到自然散落。现在人工建设破坏了自然地形地貌后,短时间内水汇集到一个地方,就形成了内涝。所以要把降雨蓄起来,以达到调蓄和错峰。而当下海绵城市蓄水环节û有固定的标准和要求,地下蓄水样式多样,总体常用形式有两种:塑料模块蓄水、地下蓄水池。雨水蓄水模块是一种可以用来储存水,但不占空间的新型产品;具有超强的承压能力;95%的镂空空间可以实现更有效率的蓄水。配合防水布或者土工布可以完成蓄水,排放,同时还需要在结构内设置好进水管、出水管、水泵装置和检查井。雨水收集池是由水池池体、水池进水沉沙井、水池出水井、高、低位通气口,出水水管、水池溢流管、水池曝气系统等几部分组成。
3海绵城市---滞
其主要作用是延缓短时间内形成的雨水径流量。例如,通过微地形调节,让雨水慢慢地汇集到一个地方,用时间换空间。通过“滞”,可以延缓形成径流的高峰。具体形式总结为三种:雨水花园、生态滞留池、渗透池、人工湿地。
雨水花园是指在园林绿地中种有树木或灌木的低洼区域,由树皮或地被植物作为覆盖。它通过将雨水滞留下渗来补充地下水并降低暴雨地表径流的洪峰,还可通过吸附、降解、离子交换和挥发等过程减少污染。其中浅坑部分能够蓄积一定的雨水,延缓雨水汇集的时间, 土壤能够增加雨水下渗,缓解地表积水现象。蓄积的雨水能够供给植物利用,减少绿地的灌溉水量。
概念上来讲生态滞留区就是浅水洼地或景观区利用工程土壤和植被来存储和治理径流的一种形式,治理区域包括草地过滤,砂层和水洼面积、有机层或覆盖层、种植土壤和植被。生态滞留区在对于土壤的要求和工程技术上的要求不同于雨水花园,形式根据场地位置不同也较为多样,如生态滞留带、滞留树池等。植浅草沟具有输水功能,具有一定的截污净化功能。适用于径流量小及人口密度较低的居住区、工业区或商业区、公园、停车场及公共道路两边,可以代替路边的排水沟或者雨水管渠系统。植草沟沟顶宽0.5~2m,深度0.05~0.25m,边坡(垂直:水平)1:3~1:4,纵向坡0.3%~5%。可设置在雨水花园、下凹式绿地前作为预防处理。
雨水塘是渗水洼塘即利用天然或人工修筑的池塘或洼地进行雨水渗透,补及地下水,雨水塘能有效地削减径流峰值。但雨水塘护坡需要种植耐湿植物,若雨水塘较深(超过60cm)护坡周边就要种植低矮灌木,形成低矮绿篱,消除安全隐患。同时整个雨水塘系统还要形成微循环才能防止水体腐坏。
雨水湿地人工雨水湿地是一个综合的生态系统,它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理,结构与功能协调原则,将雨水花园、生态滞留池收集的雨水进行集中的净化。而且其具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等特点,极其适合海绵城市建设中多出应用。
4海绵城市---净 通过土壤的渗透,通过植被、绿地系统、水体等,都能对水质产生净化作用。因此,应该蓄起来,经过净化处理,然后回用到城市中。雨水净化系统根据区域环境不同从而设置不同的净化体系,根据城市现状可将区域环境大体分为三类:居住区雨水收集净化、工业区雨水收集净化、市政公共区域雨水收集净化。根据这个三种区域环境可设置不同的雨水净化环节,而现阶段较为熟悉的净化过程分为三个环节:土壤渗滤净化、人工湿地净化、生物处理。
土壤渗滤净化:大部分雨水在收集时同时进行土壤渗滤净化,并通过穿孔管将收集的雨水排入次级净化池或贮存在渗滤池中;来不及通过土壤渗滤的表层水经过水生植物初步过滤后排入初级净化池中。
人工湿地净化:分为2个处理过程,一是初级净化池,净化经土壤渗滤的雨水;二是次级净化池,进一步净化初级净化池排出的雨水,以及经土壤渗滤排出的雨水;经二次净化的雨水排入下游清水池中,或用水泵直接提升到山地贮水池中。初级净化池与次级净化池之间、次级净化池与清水池之间用水泵进行循环。
雨水净化系统三大区域环境分别是:
A.居住区雨水收集净化:居住区雨水收集净化过程中由于居住区内建筑面积和绿化面积较大,雨水冲刷过后大量水体可以经生态滞留区、雨水花园、渗透池收集起来经过土壤过滤下渗道模块蓄水池中,相对来说雨水径流量较少。所以利用海绵城市雨水收集系统将雨水惠存、下渗、过滤然后经过生物技术净化之后就可以大量用于绿化灌溉、冲厕、洗车等方面。
B.工业区雨水收集净化:工业区有别于居住区,相对来说绿地面积较少,硬质场地和建筑较多,再加上工业产物的影响,所以在海绵城市雨水收集和净化环节就要格外注意下渗雨水的截污环节。经过承载海绵城市原理的园林设施对工业污染物的过滤之后,雨水经过土壤下渗道模块蓄水池,在这个过程中设置截污处理对下渗雨水进行第二次的净化,进入模块蓄水池之后配合生物技术再次净化后再次的循环利用到冷却水补水、绿化灌溉、混凝土搅拌等方面。
C.市政公共区域雨水收集净化:市政公共区域雨水收集净化对比前两个区域环境有着不一样的方面,绿地面积大,不同地区山体高程不同所以导致径流量不同,并且河流、湖泊面积较大,所以减缓雨水冲刷对山体表面的冲击破坏和对水源的直接污染是最为重要的问题。就上述问题来讲,市政区域雨水净化在雨水收集方面要考虑生态滞留区和植物缓冲带对山体的维护作用以及对河流、湖泊的过滤作用。在雨水调蓄方面主要使用调蓄池来对下渗雨水进行调蓄,净化后的水一方面用于市政绿化和公厕冲厕,一方面排入河流、湖泊补给水原,解决了水资源短缺的问题。
5海绵城市---用
在经过土壤渗滤净化、人工湿地净化、生物处理多层净化之后的雨水要尽可能被利用,不管是丰水地区还是缺水地区,都应该加强对雨水资源的利用。不仅能缓解洪涝灾害,收集的水资源还可以进行利用,如将停车场上面的雨水收集净化后用于洗车等。我们应该通过“渗”涵养,通过“蓄”把水留在原地,再通过净化把水“用”在原地。
所收集的雨水可用于:建筑施工、绿化灌溉、洗车、抽水马桶、消防、景观用水。
6海绵城市---排
5.海绵城市设计专题 篇五
2014年11月国家住房和城乡建设部出台《海绵城市建设技术指南》,提出要建设“海绵城市”(eco-sponge city)。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。海绵城市设计的意义:
海绵城市设计意味着防治城市内涝方法论的转向,我国城镇排水防涝系统的建设将不再以“修大管子”为主,而致力于建设城市的“海绵体”,遇到有降雨时能够就地或者就近吸收、存蓄、渗透、净化雨水,补充地下水、调节水循环;在干旱缺水时有条件将蓄存的水释放出来,加以利用,从而让水在城市中的迁移活动更加“自然”。以“蓄水”代替“排水”的“海绵体”,可能是原有的河湖、湿地、坑塘、沟渠,更可能是人们在新的生态价值观引导下设计的一系列生态草沟、雨水花园、绿色屋面等设施。通过“海绵体”的下渗、滞蓄、净化、回用,雨水的剩余部分径流通过管网、泵站外排,从而有效提高城市排水系统的标准,缓减城市内涝的压力,减轻水质污染。海绵城市设计理念:
建设海绵城市,首先要扭转观念。以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念的海绵城市建设模式替代以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念的传统城市建设模式。
海绵城市的规划建设应贯彻自然积存、自然渗透、自然净化的理念,注重对河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等城市原有生态系统的保护和修复,强调采用低影响的开发模式。海绵城市设计内容:
海绵城市建设包括“渗(屋顶绿化、透水铺装等)、滞(下沉式绿地、生物滞留带、渗井等)、蓄(雨水桶、景观水体、雨水储存模块、雨水调蓄池等)、净(雨水湿地、一体式净化设备等)、用(浇灌回用、道路浇洒、景观水体补给等)、排(植草沟、渗透管、管渠等)”等多种技术措施,涵盖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。
6.海绵城市:让城市回归生态 篇六
城市已经到了必须深刻反思治水用水观的关键时刻。习近平总书记多次强调在城市规划建设中要体现“山水林田湖”生命共同体的系统理念, 建设“自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”。
2014年以来, 国家相关部门出台系列关于解决城市内涝和构建海绵城市的政策要求, 并通过财政资金支持地方开展试点工作。
2014年11月, 住房和城乡建设部发布《关于印发海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建 (试行) 的通知》 (建城函[2014]275号) , 对于强化地方开展海绵城市建设的工程技术能力起到关键性作用。
截至2015年1月, 4个省份 (福建、海南、四川和台湾) 和9个城市 (南宁、昆明、广州、巢湖、南京、西安、青岛、秦皇岛和哈尔滨) 均不同程度在海绵城市规划、工程设计和建设运营等方面率先启动。
2015年4月, 住房和城乡建设部与财政部确定了武汉、济南和重庆等16个第一批海绵城市试点。据估算, 中央财政资金补贴累计总额将超过300亿元 (3年) 。
截至2015年8月底, 31省 (自治区、直辖市) 和234个曾受到内涝县级以上的城市中, 分别有51.6% (16个) 的省和32% (75个) 的县级以上城市将海绵城市工作列入政府报告或部门年度工作重点。
7.浅谈市政道路的海绵城市设计理念 篇七
云南展旭公路工程咨询有限公司 高进华
【摘要】“海绵城市建设”是近年来我国城镇开发建设大力倡导的新模式,《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》中明确指出我们的总体目标是: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。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。为响应国家的倡导,我们在市政道路的设计中应该怎样引入海绵城市的设计理念呢?本文就在市政道路设计中推行低影响力开发理念提出一些想法,以供参考。
【关键词】:海绵城市低影响力开发 市政道路设计应用
【引言】:朋友问我:“你一直在做监理工作,怎么会想写设计方面的论文?”首先,我也是响应国家对监理行业转型改革的号召。《住房城乡建设部关于促进工程监理行业转型升级创新发展的意见》指出了监理企业的转型目标是:工程监理服务多元化水平显著提升,服务模式得到有效创新,逐步形成以市场化为基础、国际化为方向、信息化为支撑的工程监理服务市场体系。行业组织结构更趋优化,形成以主要从事施工现场监理服务的企业为主体,以提供全过程工程咨询服务的综合性企业为骨干,各类工程监理企业分工合理、竞争有序、协调发展的行业布局。监理行业核心竞争力显著增强,培育一批智力密集型、技术复合型、管理集约型的大型工程建设咨询服务企业。明确了 转型的任务
(一)推动监理企业依法履行职责。
(二)引导监理企业服务主体多元化。
(三)创新工程监理服务模式。
(四)提高监理企业核心竞争力。
(五)优化工程监理市场环境。
(六)强化对工程监理的监管。
(七)充分发挥行业协会作用。作为国家注册监理工程师的我们是不是应该努力提高自己的业务水平,进一步拓展服务主体范围,积极为市场各方主体(包括设计单位)提供专业化服务。其次,对昆明目前的海绵城市发展有一些担忧。我是监理工程师,对海绵城市的概念认知来源于许多实际工程的施工,看到我们目前的海绵城市概念仅仅停留在人行道路面、场地表面的施工改进,而创建我们美丽的城市需要更多的措施,只有认识到了海绵城市的重要性,从设计上开拓、创造、改进,才能达成我们的愿望。所以,我想把我认知的海绵城市概念介绍给大家,不对的地方欢迎批评指正。
一、海绵城市概述
《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》对海绵城市的定义是: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,求大求新,道路追求笔直宽广平坦,传统城市建设模式改变了原来有的水生态,海绵城市则是利用自然环境,根据地形地势,保留规划更多的湿地、湖泊,使之成为大雨洪的蓄洪区、湿地公园和农业用地。传统城市建设模式,处处是硬化路面,每逢大 雨,主要依靠城市的排水管道、泵站等设施来排水,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,传统城市建设模式是粗放式的、破坏式的,传统城市建成后,地表径流量是大幅增加的。而海绵城市建设的目的就是要减少地表径流,减少面源污染,海绵城市建成后,将会减小洪峰和洪流量,所以海绵城市建设又被称之为低影响力设计和低影响力开发,与国外所提倡的低影响力开发理念是一致的。
二、海绵城市设计的意义
(一)、海绵城市建设是我国城市建设的一项基本国策
2013年总书记在中央城镇化工作会议上提出了海绵城市建设的概念之后,国家又通过中央财政支持先后在2015年和2016年遴选了 30 个城市进行海绵城市建设的试点工作,随着国务院办公厅《关于推进海绵城市建设的指导意见》文件的发布,要求在 2020 年之前全国所有城市完成不低于 20%建成区面积的海绵城市建设任务,海绵城市建设已成为国家城市建设的一项基本国策。
(二)、海绵城市建设可带来显著的生态效益
海绵城市利用透水铺装、下沉式绿地和生物滞留与普通硬质铺装及景观绿化投资基本持平,在实现相同的设计重现期排水能力的情况下,可显著提高现有雨水系统的排水能力,降低内涝造成的人民生命健康和财产损失。关键是,海绵城市建设能够最大限度的恢复被破坏的水生态系统,降低城市建设对生态环境的影响。近五年时间内,我国有超过360个城市遭遇内涝,在暴雨中排水系统一度瘫痪,北京、武汉等城市甚至由内涝引起了伤亡事故,损失惨重。与此同时,全国又有11O0座城市严重缺水,鄱阳湖干枯见底,洞庭湖提前进入枯水期等。就拿云南来说吧,2008年和2013年的昆明的大雨,整个昆明变成了一片汪洋。2009年-2015年云南连续的干旱造成多少损失,还让云南人民记忆犹新。
(三)、海绵城市建设提高了城市的社会效益
海绵城市除了雨洪资源的利用外,还有一个重要的社会目的,既构筑一个集展示、休闲、活动、和防灾避难为一体的多功能城市开放空间。如:广场、公园、街心绿地、屋顶花园、露台花园、雨水花园等。海绵城市建设属于城市基本建设的一部分,是市民直接参与和享用的公共资源,其社会效益体现在公共服务价值上,一个好的生态空间,既可以丰富城市公共活动场所,服务于人类;也可以构筑宜居的生态环境,提升城市品质和城市形象;还可改善人居环境,缓解水资源供需矛盾。
(四)、海绵城市建设实现了社会经济效益转变
中国的经济经历了超高速增长阶段,正逐步从规模速度型粗放增长转向质量效应型集约增长,经济结构也将从增量扩能为主转向调整存优、做优增量并存的深度调整。一方面,海绵城市建设,将雨水作为再生资源充分利用,是集约发展的典范,正是经济增长方式向集约型、再生型转变的典型代表。另一方面,经济的核心是价值,海绵城市建设是最基础的公共服务类设施,不以盈利为目的,正是价值观从单一的金钱导向转向以人民幸福为中心、以综合价值为目标及以社会 全面可持续发展为导向。更重要的是海绵城市建设是中国城镇化相对成熟和转型重要节点的标志,是新型城镇化建设的重要组成部分。海绵城市建设涉及到材料、工程施工工艺、技术服务、设备、管理、居民生活的多个领域,不是简单的土建领域,不仅整合已有生态产业体系,还将催生新兴产业,全面激活相关技术研发、规划设计和新材料新装备制造等,同时,拉动运维管理、智能监测和居民休闲产业,形成一个强劲的产业链体系,推动科技、制造业和服务业协同发展,带动相关产业,带来新的经济增长点。
(五)、海绵城市建设体现了城市的艺术价值
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。其建设理念是将自然途径与人工措施结合起来,不仅仅是对城市生态环境进行保护和恢复,更是对景观艺术的设计及美好城市形态的建设。海绵城市的艺术价值就体现在创新和有效的景观设计中,例如天津桥园,仅用雨水这一简单模式,最大化创造了丰富边缘的原生景观,造就了良好的景观设计感和视觉连续性。海绵城市的艺术价值还体现在对空间形态的塑造上,如贵州六盘水明湖湿地公园,利用植物高矮和现状差异,在空间上形成错落感,营造出来起伏的植被天际线,形成韵律感,带给人们不同的视觉享受。
三、海绵城市理念在城市道路建设中的应用
市政道路建设是城市建设的重要组成部分,在城市建设中占有很 重要的地位,道路硬化用地面积占城市建设用地面积约15 ~20%,道路路基范围收集到的雨水量也非常可观,目前这些资源都无法得到有效利用。在不断加快的城市化进程中,道路面积还在不断增加。在现有雨水直接利用与间接利用的研究基础上,针对绿化带用水特点,研究雨水就地渗蓄及就近收集道路径流作为地下水、路边绿化带的补充水源,研究新型路面材料和施工工艺是市政道路海绵城市理念的首要任务。
(一)、服从国家城市道路建设总体规划进行线路设计
《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》要求海绵城市建设开发必须坚持生态为本、自然循环。充分发挥山水林田湖等原始地形地貌对降雨的积存作用,充分发挥植被、土壤等自然下垫面对雨水的渗透作用,充分发挥湿地、水体等对水质的自然净化作用,努力实现城市水体的自然循环。所以,城市道路在建设的前期设计阶段,就应服从国家城市道路建设总体规划、依据政府统筹引导推进,充分利用自然环境,结合城市已有的地理环境,在尽量不破坏原有道路排水系统的基础上,绕过天然河流及湖泊,规划道路的建设路线,合理设计道路建设的空间布局,通过建设天然绿化带、人行道等完成对雨水的滞留、渗透、净化利用,实现道路对环境的低影响建设目标。
(二)雨洪排水系统设计
1、车行道排水设计
传统的城市道路建设排水设计是为车行道设计路面横坡,坡度 1.5%~2%,使雨水依靠重力自由地进入排水口,这种以“路面横坡收集-雨水口-市政管网”为主的道路雨水排放方式,主要缺陷是道路径流雨水经市政排水管网直接进入河道,道路绿地不能有效地滞蓄雨水,不能对地下水进行补充,且浇灌绿化带植被消耗大量自来水。雨季时,因地表水排水不畅,路面积水严重,路面湿滑,引发交通事故,同时地表径流量大幅增加,易造成洪涝灾害。
海绵城市理念的城市道路建设,结合实际的地形和环境,通过建设路面的高低差异,使路面积水直接利用路面坡度进入低路面区域设计的绿地和生物滞留设施,这样有效抑制水体下渗,能够使路面水体自道路流向绿地和生物滞留设施,并逐步汇集于雨水收集系统。
海绵城市理念的车行道采用高透水率的透水铺装,可以在下大雨时迅速吸收水分补充地下水资源,又可以防止内涝,还能降低地表温度,减少“热岛”效应。采用透水铺装路面时,城市道路表面积水有三种排放形式,分别是①路面水进入表面层后排入临近排水设施②路面水由面层进入基层(或垫层)后排入临近排水设施③路面水进入路面后渗入路基。前两类主要用于需要减小降雨时路表径流和降低道路两侧噪音的新建和改建道路,解决了“排”和降低路面径流和噪音的问题,但是未解决“渗、滞、蓄、净”的问题。第三种形式路面水渗入路基,但规范要求路基土渗透系数大于或等于7×10-5cm/s 的公园、小区道路、广场和中轻型荷载要求的道路可采用该路面排放形式,也就是说在城市道路快速路、主干路、次干路等车流量大的重型和超重型荷载条件下不能采用透水路面铺装。随着海绵城市开发建设的作用 和意义越来越多的得到人们认可,适当加大海绵城市建设投资价值显现,设计透水铺装路面时,为防止雨水浸入路基而造成对道路路基的破坏,在路面结构的上面层采用透水铺装,基层和中下面层采用非透水性材料,雨水进入路面结构层后,从不透水顶面沿横坡排至盲沟中,最终排入雨水检查井或路侧分隔带中绿化带、植草沟和生物滞留设施,城市道路快速路、主干路、次干路等车流量大的重型和超重型荷载条件下采用透水路面铺装成为可能。
2、人行道排水设计
当前现有的非机动车道和人行道很多采用不透水的路面形式,这样会导致雨天路面湿滑、积水,影响道路的舒适性和安全性,同时也阻止了地下水资源补给。而在海绵城市设计理念中,非机动车道和人行道面层采用高透水率铺装,垫层采用碎石层,将人行道范围内雨水与路基底面碎石渗水层连接,使雨水可以下渗,从而起到调节路面的温度和湿度、减少路面积水、涵养地下水分的作用。如果路基下土壤的透水性较差,可在其基层内设置排水管。人行道距绿化带较近,可以通过表面径流、透水铺装渗透排水来逐步排除雨水,使雨水逐渐向人行道两边的绿化带中流动。路面雨水首先汇入道路红线内绿化带,一般采用路缘石开口,排至下沉式绿地、植草沟和生物滞留设施等。在此,有一点要提醒注意:即绿化带内低影响开发设施(如下沉绿地、雨水湿地、雨水花园、湿塘、植草沟等),应采取必要的防渗措施,防止径流雨水下渗对道路路面及路基的强度和稳定性造成破坏。
3、绿化带排水设计
传统的绿化带设计略高于路面。海绵城市设计理念的道路红线内的中央分隔带或机动车与人行道分隔带采用下沉式绿化带,在绿化带下方设置排水管,降雨时雨水首先满足绿化带土壤水源供给,当土壤湿度达到饱和后,剩余径流雨水通过排水管排放到统一规划建设的道路绿地、植草沟、生物滞留设施、雨水塘和人工湿地等雨水收集系统。也可在排水管中安装渗透装置,雨水可以通过渗透装置经过净化进入地层深处,完成地下水的补给。
(三)新材料、新技术、新工艺应用设计
1、路面渗透铺装设计
1970年英国就开始试用无砂透水混凝土铺筑路面;1979年,美国在佛罗里达州首次使用无沙多孔透水混凝土铺装来铺筑停车场,并取得专利;1987年日本也申请了透水混凝土铺装路面材料专利。
透水铺装是由一系列与外部空气相连通的多孔形结构组成骨架,通过合理的铺装基层施工加上高强度透水技术,满足交通使用及铺装强度、耐久性要求的地面铺装。透水铺装最大的好处就是透水性好,其主要影响因素就是空隙率,一般在15%-25%之间,透水铺装的空隙率必须大于8%。
目前国内道路透水铺装材料主要有:透水沥青混凝土、透水水泥混凝土、多孔改性水泥混凝土、碎石渗水层、泡沫混凝土、透水砖以及其他有机物组合而成的具有较大孔隙率的材料。
(1)透水沥青路面 透水沥青路面又叫“排水降噪路面”,是开级配沥青磨耗层的简称,是一种典型的新型透水沥青路面结构,具有较大的孔隙率,在原料中加入了高粘改性沥青、消石灰、纤维的一种新型路面结构材料。目前交通部公路科学研究院、长安大学、东南大学、邢台路桥建设总公司等对透水沥青路面进行了长期深入的科研攻关,形成了大量的实体工程,并取得了一系列的科技成果,为我国排水路面的应用提供技术和材料支撑。
(2)透水混凝土路面
透水混凝土又称多孔混凝土,无砂混凝土,透水地坪,是由骨料、水泥和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土,它不含细骨料,由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构,故具有透气、透水和重量轻的特点。(3)透水砖路面
透水砖起源于荷兰,荷兰人在围海造城的过程中,发现排开海水后,地面会因为长期接触不到水分而造成持续不断的地面沉降。为防防止地面下沉,荷兰人制造了一种长100毫米宽200毫米50或60毫米高的小型路面砖铺设在街道路面上,并在砖于砖之间预留了2毫米的缝隙,下雨时雨水会从砖之间的缝隙中渗入地下,这就是有名的荷兰砖。透水砖分为水泥混凝土透水砖、砂基透水砖、陶瓷透水砖、聚 合物混凝土透水砖等,也是多孔隙结构,可广泛用于广场、非机动车道等场所。
(4)多孔改性水泥混凝土路面
多孔改性水泥混凝土又称单一粒径多孔改性水泥混凝土,是由水泥、单一粒径集料、水和水泥改性剂混合固结而成的有连通孔的材料,孔隙率介于20%-35%,是一种透水性强、承载力高、韧性好、施工简便、经济耐久、耐高温、抗冻融的新型免碾压路面基层材料。
(5)碎石渗水层
碎石渗水层采用不需要级配设计的卵石、碎石等材料组成透水性结构,其施工简便、透水性强、水稳定好,配合沙垫层等施工便道或排水沟渠,就能兼备净化、过滤水质的功能。
(6)泡沫混凝土
泡沫混凝土是用物理方法将发泡剂水溶液制备成泡沫,与水泥、集料、掺合料、外加剂和水等,按照一定比例混合搅拌,并经物理化学作用硬化形成的一种轻质多孔混凝土材料,它内部含有大量细小、封闭、均匀的气孔。是一种利废、环保、节能、低廉且具有不燃性的新型建筑节能材料。
道路透水铺装能提供并保持良好的表面抗滑特性(其摩阻性在使用期可保持不变),而传统的磨耗层表面特性会随着交通荷载的作用逐步降低。道路透水铺装在雨天使路面雨水迅速下渗并沿下封层表面横(纵)坡流到边沟排除,有利于缓解城市热岛现象,而且充分利用雨 雪降水,增大地表相对湿度,补充城区目益枯竭的地下水资源。透水铺装路面自身具有完备的排水系统,从而消除路面积水,减少雨天机动车打滑的现象,有效地降低了高速行驶的车辆与路面摩擦引起的爆破声,一定程度上降低路面噪声,同时减少行车水雾,消除夜间车灯的眩光,提高行车安全性。经研究证明,排水路面较普通沥青、混凝土路面可降低噪声3~5dB,可以说是一种环保型的路面。
2、路缘石、雨水口和路肩边沟设计(1)路缘石
路缘石作为城市道路边缘排水设施,可分为平缘石和
立缘石,平缘石的标高与周围地表齐平,可使径流雨水流入绿化带或排入雨水口,立缘石较周围地表要高,雨水通过漫流集中流向雨水口。传统的立缘石不能使路面雨水快速进入绿化带,为解决这一问题,可采用打孔立缘石、豁口立缘石和间隔式立缘石等形式。
(2)雨水口
雨水口是城市道路路面雨水径流的主要收集设施,也是雨水收集的起点。雨水口通常设置在机动车道或者非机动车道的边缘,如在绿化带中设置雨水口,其高程应介于路面高程和下沉式绿地的最低点之间。除了道路外,雨水口还在下沉式绿地、生物滞留设施等中被广泛采用。径流通过豁口立缘石进入截污雨水口过滤,雨水主要渗入绿化带内或被植被吸收,饱和后,其余雨水从雨水溢流口排入市政雨水管道系统。雨水口通常因雨水径流冲刷携带或者道路清扫等导致垃圾进入雨水口,造成雨水口严重堵塞,降低雨水收集效率,暴雨时就会造成城市内涝,还会导致面源污染。为解决雨水口堵塞和水质污染的问题,可在传统雨水口的基础上加设截污装置,采用截污铁蓖代替传统雨水蓖子,为方便清污,铁蓖一侧可打开,截污挂篮可以拦截径流中的细小污染物。
(3)路肩边沟
传统的水泥混凝土边沟易堵塞,不够美观,且没有净化雨水的功能,而采用植草沟可解决这一问题,植草沟是种有植被的景观性的地表沟渠,可收集、输送、净化和排放径流雨水。标准转输植草沟多应用于高速公路排水,也可在没有条件设置排水管道的径流量较小的居住区、工业区等地方使用。干式植草沟适用于居住区的道路,需定期进行维护。
【结束语】总之,海绵城市建设是国家城市建设的一项基本国策,也是城市生态基础设施的重要组成部分,国家大力倡导,全民共同参与,海绵城市理念作为一种先进的理念应用于城市道路工程设计中,能够减轻对市政环境的不良影响,构筑宜居的生态环境,提升城市品质和城市形象,从而提高人们的生活幸福感。不断的探讨、研究发现和解决海绵城市建设中的问题和方法非常必要。【参考文献】:
8.嘉兴海绵城市发展纪实 篇八
1背景简介——海绵城市提出及进展
“雨季一来,城里看海”,这是目前许多城市的尴尬和无奈,严重影响了百姓的生活和城市的有序运行。2013年12月12日,总书记在中央城镇化工作会议上发表讲话时谈到,建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”。2014年11月,住建部出台《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建》明确了“海绵城市”的概念、建设路径和基本原则,并进一步细化了地方城市开展“海绵城市”的建设技术方法。
2015年9月29日的国务院常务会上,李克强总理专门部署加快雨水蓄排顺畅合理利用的海绵城市建设,有效推进新型城镇化。近日,国务院办公厅印发《关于推进海绵城市建设的指导意见》。《意见》明确提出,要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。
2015年4月,财政部、住建部、水利部公布2015年海绵城市建设试点名单,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16座城市入选2015年海绵城市建设试点范围。计划3年内投资865亿元,建设面积450多平方公里,在此基础上推出一批可复制、可推广的经验和模式。按此计算,每平方公里投资约1.9亿元。
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。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。
2试点嘉兴
嘉兴,一个富庶繁华的鱼米之乡,一个历史悠久的红色根据地,水资源却出人意料地匮乏,更有一下大雨便看海的沉痛历史教训。2011年,国家水专项办公室把嘉兴列为示范城市,着力于研究如何将低影响开发技术运用于嘉兴海绵城市的建设;2015年4月,嘉兴正式成为浙江省唯一一个国家首批海绵城市建设试点城市,以3年为期,力争实现排水防涝综合控制目标。
对此嘉兴城市建设的相关部门迅速作出响应,制订海绵城市建设的3年实施计划,并于2015年10月中旬,联合清华大学长三角研究院召开“新常态下的海绵城市建设教学研讨班”,组织相关人员系统地学习了海绵城市相关理论背景、关键技术、实践经验等知识,结合考察嘉兴市海绵城市实践项目,共同剖析现状、发现问题并探寻解决之道。
3星星之火——嘉兴案例
江南水乡嘉兴,水系发达,河流密布,但水资源相对有限,嘉兴多年平均水资源总量仅20.76亿立方米,为全省倒数第二。
本次嘉兴海绵城市建设试点示范区(简称“示范区”)选取中心城区内部分代表性区域为海绵城市重点建设区域,具体范围为北至环城河,南至槜李路,西至长水塘、西板桥港,东至菜花泾、纺工路、富润路,总用地面积18.44平方公里。“示范区”按照建设情况主要分为四类,即旧城改造示范区域、南湖重点保护示范区域、已建新城改造示范区域、未建新城建设示范区。嘉兴将通过对不同类别的区域进行试点,获取建设经验,今后将对全国同类型城市起到示范作用。根据初步测算,3年嘉兴海绵城市建设试点将至少拉动投资40亿元。目前,部分已确定的项目在加快启动中。根据初步形成的嘉兴海绵城市建设总体框架,将立足示范区内已建区域的工程建设项目,并结合嘉兴市旅游资源及市民休闲区域,打造海绵城市亮点区域,此外还将完成配套支撑的非工程建设项目等。为实现项目建设及运营的可持续发展,建立长效的海绵城市建设投融资体制,嘉兴初步计划利用PPP模式和财政部补助节约的部分资金,同时,有效整合市级财政专项资金和结余资金以及一般预算资金,探索通过市场化的手段,引入实力较强的专业基金团队,共同设立海绵城市建设发展基金,从而达到“四两拨千斤”的目的,带动整个城市“海绵经济”产业链的发展。
3.1社区雨水花园案例
嘉兴市海绵城市建设试点工作在有序推进中,根据初步形成的嘉兴海绵城市建设总体框架,将立足示范区内已建区域的工程建设项目,并结合嘉兴市旅游资源及市民休闲区域,打造海绵城市亮点区域,此外还将完成配套支撑的非工程建设项目等。从具体项目情况来看,共分为住宅小区、公共建筑、市政道路等十大类,总共488个项目,其中最多的是公共建筑类,共改造公共建筑项目238个,其次是住宅小区类项目,共改造住宅小区114个。建成了世合理想大地、蒋水港绿道、勺园生态停车场等低影响开发示范工程。嘉兴世合理想大地位于嘉兴市南湖区新07省道与余步公路交汇处,北临沪杭高速,距离高铁站5分钟车程,离市区约12公里。整体项目分两个区块,其中中心区块为3平方公里的田园小镇,并由8平方公里的绿色农业景观所环绕,包含四大板块:绿色农业、银发养老、国际教育及田园小镇。世合理想大地生态建设充分体现低影响开发(LID)理念,采用渗水路面、植被浅沟、下凹式绿地和雨水塘等雨水处理和利用的具体设计,发挥低影响生态开发在居住环境中的应用和效益。通过对城市水源湿地周边绿道绿地景观的强化提升,增加植被对水源以及水源湿地的涵养功能的同时也为科普和示范工程提供了实实在在的楷模。(详见本期专题)(世合理想大地雨水花园)3.2旧城改造案例
嘉兴蒋水港绿道全长约2.5公里,改造区域北至南湖大桥、南至长盐桥新气象路段(约600米),目前为止北至南湖大桥、南至长盐桥新气象路段均已改造完成。传统的城市建设均以路面硬化为主,且硬化路面的排水也以强排快排的形式,增加了排涝压力。而由于空气和路面的污染,导致初期雨水水质较差,对水环境也造成了污染。低影响开发技术主要是尽量把雨水入渗到地面下,一方面减少了雨水的排放,降低了城市的内涝风险,另一方面减少了初期雨水对河道的污染。(详见本期专题)
3.3生态停车场改造案例
嘉兴勺园生态停车场位于嘉兴市南湖景区勺园,场地面积约5200㎡。嘉兴市勺园位于嘉兴市南溪西路一侧,南门停车场是供园内参观时停车所用,停车场硬化面积较大,又是勺园内重要的交通枢纽地,在此处应用低影响开发,有利于地面径流,防止过多积水,影响园内交通和勺园正常营业。嘉兴勺园生态停车场在改造过程中采取植草浅沟、下凹式绿地、透水停车位、透水路面,以及地下安装了雨水被土壤1 公里多长的网状盲管。下渗吸收后,再经管网流进调蓄池进一步调蓄渗透后,达标排入河道。整个项目年径流总量控制率可达到80%,控制雨量可达到24mm。(详见本期专题)
4.嘉兴市低影响开发规划设计导则
海绵城市建设是一个系统、综合的工程。嘉兴市积极修编城市水系规划、市绿地系统规划、市道路交通规划、市中心城区海绵城市专项规划、市区水系规划、市域河道整治规划等。
经过2011至2015四年的研究过程,嘉兴市“河网城市雨水径流污染控制与生态利用关键技术研究与工程示范”研究课题组对嘉兴市水环境的状况进行了细致的分析,取得了一些关键技术突破并获得技术专利授权,编制了《嘉兴市城市低影响开发规划设计导则》等技术导则并发文实施。
嘉兴市在规划层面,已经把低影响开发要求纳入到《嘉兴市城市规划管理技术规定》中。在设计层面,已经发文实施了《嘉兴市城市低影响开发规划设计导则》,并即将发文实施《嘉兴市分散式雨水控制利用系统技术导则》和《嘉兴城市绿道低影响开发雨水系统技术导则》,正在编制《嘉兴市低影响开发雨水设施标准图》。在施工和养护管理层面,正在编制《嘉兴市低影响开发雨水设施施工、验收、管理养护规程》。
在这些规划设计、技术导则的基础上,嘉兴市建委在低影响开发推广方面,做了大量工作。目前,基本形成规划—设计—施工和养护管理一整套体系来保障低影响开发技术在城市建设过程中的落实。
5嘉兴海绵城市星星之火的意义
嘉兴市的海绵城市建设,将旧城改造与新城建设相结合。通过对老旧城区示范区域改造、南湖重点示范区保护、已建新城示范区改造、未建新城示范区规划等途径相互结合,以期达到全过程控制的目的。在非工程建设项目领域,编制了一系列海绵城市的规划设计导则、规划管控细则、监测方案,起草养护管理办法和人才管理办法等。
利用雨水花园、住宅集雨设施、透水广场路面、绿色屋顶、集雨树箱、街道生态调节池、雨水收集系统、地下渗透储水结构、植被集雨系统、湿地池塘、人工湿地、生态调节沟、砂滤装置、自然过滤带等途径,多专业结合,全方位控制,将海绵城市的概念与建设本质渗透到城市建设每一环节。
9.海绵城市的材料 篇九
1 当前城市给排水中存在的突出问题
1.1 给排水设施欠账较多, 难以满足城市的快速发展
随着城市面积的急速扩大, 建筑物整体高度的整体攀升, 地下建设项目的快速增加, 现有供水管道的长度、构造、质量等等难以满足当前城市发展的需要, 城市范围的急剧扩大以及水资源的日益短缺使得供水水源和管网建设很难满足城市居民的日常生产生活需要。
同时, “重地上轻地下”的思维尚未有效改变, 地下结构、给排水、土建等专业人才缺乏, 地上高速建设、地下严重滞后, 随意“开拉链”的现象时有发生, 多数城市地下管线的测绘、排查的工作才刚刚开展;“重建设轻管养”的思维依然存在, 对于城市中已建设的市政排水管网缺乏有效的日常维护和周期性排查。
1.2 短时极端天气频发, 给城市给排水提出严峻考验
当前气候变化加大, 温室效应、城市热岛效应等诸多影响天气变化的因素增多, 受气候导致的短时极端天气频发, 短时强对流天气、局部强降雨对城市的给排水管网提出了更加严酷的考验;同时由于此类天气情况, 具有尺度小、突发性、易逝性等特点, 容易在城市建设的“盲区”、排水管网的“盲点”等发生, 易造成城市内涝、供水污染等次生灾害, 带来道路拥堵、市民恐慌等社会性问题。
1.3 雨洪资源利用不足, 难以适应当前发展的需要
有关研究表明, 自然生态系统中80%的雨水渗透到地下, 只有20%产生径流流走。然而随着城市硬化地面的增多, 只有20%的雨水能回渗到地下, 80%却全部流走, 难以有效补充城市地下水。
在目前的形式下, 我国城市的雨洪设施规划、建设、管理等工作均滞后于城市的发展, 与当前我国的经济社会发展不匹配, 与全球范围内的世界先进水平差距较大。一方面, 由于我国大部分城市的给排水管网系统建设于几十年前, 雨污管网未分离, 在当时的条件下未能根据本地实际设计管道规格, 加之几十年气候的变化, 这些“放错的资源”难以得到有效收集和利用。另一方面, 设计、建设标准普遍较低, 多数城市中的排水设置管网能够承受的降雨量标准约为50m L/h, 而国外先进城市排水设施管网则可达到150m L/h左右, 差距显然。
2 推进“海绵城市”对城市给排水建设的现实意义
当前, 越来越多的城市居民对城市建设, 特别是对于给排水提出了新的更高的现实需求和要求, 需要城市管理者和城市服务者站的新的起点上, 有新思路、新措施, 取得新效果、规避新问题, 实现新常态。因此, 海绵城市的建设将会成为城市建设中, 特别是给排水建设的重要内容。
2.1 建设海绵城市有利于弥补给排水设施的欠账
海绵城市的建设, 将自然途径与人工措施相结合的办法来维持城市开发前的自然水文特征, 通过对城市原有生态系统的保护, 达到留有足够涵养水源、应对较大强度降雨的目的这一基本要求。通过运用生态手段对在传统粗放式城市建设模式下, 已经受到破坏的水体和其他自然环境进行恢复和修复, 以及在保护性开发中最大限度的减少对城市原有水生态环境的破坏, 可以在增加城市绿色空间、改善城市生态环境的过程中促进雨水的积存、渗透和净化, 补充用于生产生活以及景观用水的供水需要。
在建设中, 统筹自然降水、地表水和地下水的系统性, 协调给水、排水等水循环利用各环节, 并在充分考虑城市发展和给排水建设的复杂性、长期性的基础上, 通过城市生态保护、土地利用、水系、绿地系统、环境保护与市政基础设施的结合建设, 统筹建设地下管网、充分发挥资源优势, 在有效缓解管网压力、提高管网承载力的同时, 有效吸纳雨污水, 达到“排得出、留得住、用得上”的目的。
2.2 建设海绵城市有利于减少极端天气带来的影响
有关统计显示, 目前全国642座有防洪任务的城市中, 仍有340座没有达到国家规定的防洪标准, 非农业人口150万人以上的34座特大城市中仅有7座达到防洪标准, 一些新建的城市新区和工业园区更是缺乏相关投入和建设, 由此带来的事件屡见报端。
通过海绵城市建设, 在完整的给排水设施的辅助下, 通过将防、排、渗、蓄、滞、处理等措施有效融合, 减少因城市中不透水范围的增加所导致的在短时局部强降雨出现下而引起的地面径流汇集速度增快、流量加大等带来的影响, 极大限度的减轻城市防洪排涝的压力, 极大程度的减少城市内涝发生的次数以及带来的影响。
2.3 建设海绵城市有利于提高城市水资源利用率
《国家新型城镇化规划 (20l4—2020年) 》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。为此, 必须坚持新型城镇化的发展道路, 协调城镇化与环境资源保护之间的矛盾, 才能实现可持续发展。因此, 水资源在当前及今后一个时期会是制约一个城市发展的决定性因素之一。只有在现有环境下, 通过建设具有自然积存、自然渗透、自然净化功能的海绵城市, 提高城市水资源的利用率, 才能在新型城镇化的进程中实现城镇化和环境资源协调发展。
通过建设海绵城市, 提高雨洪等水资源的有效利用, 可以在一定程度上缓解城市水资源短缺的问题。海绵城市建设的过程中, 统筹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, 增加了对雨水的渗透、储存、调节、转输与截污净化等功能, 能够有效控制径流总量、峰值。
3 以“海绵城市”作为重要内容的城市给排水建设中的几点建议
3.1 突出规划引领, 切实做到有章可循和科学建设
在城市总体规划及各相关专项规划、控制性详细规划、修建性详细规划中, 统筹考虑、整体规划, 遵循低影响开发理念, 明确低影响开发控制目标;结合城市开发区域或项目特点确定相应的规划控制指标, 落实低影响开发设施建设的主要方式和规模。通过强化对城市径流雨水的排放控制与管理, 从而实现缓解城市内涝、从源头削减径流污染、提高雨水资源利用、改善城市景观环境等多重目标, 为城市构建可持续、健康的水循环系统。
海绵城市建设是一项巨大的、复杂的系统工程, 更要树立“大规划”的理念, 从涉及的城市规划、供水、防洪、排涝、环境保护等多个方面一一入手、相互衔接、统筹设计、综合建设;在科学分析和展望未来前景的基础上, 突出适合本地本区域特点的目标和措施, 有条不紊、按部就班的推进建设进程。
3.2 加强顶层设计, 有力推动建设进程和实施力度
由于城市建设的投资大、周期长、受不可预知因素多, 加之海绵城市的建设在我国仍处于探索阶段, 相关政策不完备、可以借鉴的经验少;同时给排水管网等城市建设具有社会公益的属性, 吸收社会资金参与建设的能力尚显不足。对此, 我们应在借鉴世界先进经验的基础上, 加强顶层设计, 从国家层面上尽快研究、制定海绵城市建设的相关内容, 完善城市雨洪综合利用、管网建设等方面的政策法规, 通过采取政策扶持、财政补贴、条件设置、专项资金等多种形式推动海绵城市的建设和发展。
3.3 积极开展试点, 积极落实责任主体和经验推广
鼓励条件成熟的地区先行先试, 在操作中要以现有城市基础设施为基础, 在保证城市基础设施安全运行和水安全的前提下, 合理统筹规划、设计、建设、管理等部门及所涉及专业, 在实践中加大雨洪水利用技术研究, 采用先进且切实可行的理论、方法和技术, 积极探索海绵城市建设的可行性经验, 逐步做到规范化、标准化, 为全国海绵城市的建设提供借鉴, 为城市给排水管网建设提供新思路、新途径。
参考文献
【海绵城市的材料】推荐阅读:
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海绵城市监测评估11-09
生态海绵城市规划06-22
海绵城市道路施工方案09-05
海绵城市设计规范09-24
海绵城市建设管控要求06-26