發布時間:2023-10-09 15:04:58
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇海綿城市建設趨勢,期待它們能激發您的靈感。
【關鍵詞】綠色生態;海綿城市;建設規劃思路
引言
在我國經濟可持續發展過程中,綠色生態城區海綿城市規劃設計非常重要。在國家十二五規劃中,針對綠色生態城區海綿城市規劃,政府給予了高度重視。在社會經濟發展中,更是明確指出必須要深入推進綠色生態城區海綿城市規劃設計,在后期工作中必須要充分考量經濟發展質量,正確對待經濟發展與生態環境間的關系,這對社會經濟的穩定發展具有非常重要的作用。
1相關內涵概述
目前,在社會經濟發展中,綠色建筑得到了廣泛普及與推廣,綠色化也由開始的單體逐漸轉向區域融合,相應的綠色建筑技術實現了由單項應用到綜合集成的轉變。基于此,綠色生態城區建設模式應運而生。而空間布局、基礎設施、建筑、交通及產業配置等是綠色生態城區的重要評價標準,以節約資源,建立環境友好型社會為目的,對城市開發、功能及新城等區域規劃要合理,將綠色化建設理念與規劃設計、土地出讓等前端發展行為相機和,全面實施綠色城區建設。所謂的海綿城市,就是指城市像海綿,具有吸水、蓄水及釋水等功能。在順應環境變化,應對天災時,彈性非常好。建設海綿城市時,必須要依照生態優先原則,采用影響較小的開發設施,與人工措施相結合,促使城市順利排水防澇的基礎上,盡可能積存、滲透并凈化雨水,提高雨水資源使用效率,更好的保護生態環境。其中,影響較低的開發主要為場地開發中,為了確保水文特點前后開發一致,采用源頭與分散式等方法,促使原始徑流、峰值及峰現時間等水文特點保持不變。
2規劃背景分析
2.1傳統給排水規劃的束縛
在以往城市規劃中,給排水途徑以自來水取水、管網供水排水、雨水收集、城市自來水廠與污水處理廠等為主,對給排水系統的節能與節水功能、海綿城市建設及水循環再利用等不夠重視。這種城市局限性的規劃,與大規模生態城市建設相背離,因此在城市規劃與實施中,以水資源節約與環境保護前提下,對其進行補充與改良是十分必須必要的。2.2城市排水問題現代城市建設中,城市水環境影響比較大,主要表現為:①隨著城市開發規模的擴大,不透水下墊面比重加大,雨水徑流量也不斷變大,提高了對應峰值流量,使得城市極易聚集暴雨徑流量,從而引起城市內澇。②各類不透水下墊層上降落雨水后,對油脂、重金屬等污染物進行沖刷與收集,流入城市雨污水管道,這些水資源沒有經過有效處理,便直接流入河流、地下水資源等,造成面源污染。③如果不透水下墊面是連在一起的,天然土壤與植被的吸取與蓄存能力較差,城市近地面空氣水分補給不足,就會造成干島效應。
2.3綠色生態城區發展需求
綠色建筑日益形成規劃,以生態理念為主的綠色生態城區,在城市總規劃與相關控制規劃中,在節約資源與環境友好型城市原則引導下,依據城市發展空間布局、道路與基礎設施建設配套產業等內容,也就是將綠色理念與綠色生態城區前端規劃設計相結合,促使綠色節能建筑得到普及與推廣。
2.4海綿城市規劃設計意義
海綿城市規劃設計,生態與經濟雙重效益非常顯著。從生態角度來看,一方面使得城市降雨洪水危害得到緩解,市政基礎設施排水壓力下降;另一方面,對收集到的水資源進行凈化,并再回收利用,盡可能實現資源節約目標,生態環境得到保護。
3規劃設計思路分析
3.1綠色生態城區功能與規模劃分要合理
相較之傳統城區,綠色生態城區對用地規劃比較重視,此措施對城區建設有一定的推動作用,使得城區建設格局更加合理。如果再詳細劃分其功能,在總用地中確保居住于公共建筑用地超過50%,合理區分居住與公共建筑用地,增強城區建設的系統與科學性。目前,在一些地區全部用地量中,工業用地僅僅為15~25%。
3.2對海綿城市建設程序做好規劃
在綠色生態城區海綿城市發展中,對其建設程序進行規劃時,要在城市總規劃引導下,有計劃、針對性的對規劃程序進行細致化,即先有效評估建設場地實際情況。必須要注意的是,要嚴格開展評估操作,評估內部必須要以地形、流域、地質及植被等為主,為獲得全面、真實性的評估結果奠定基礎。在依照此項評估結果,合理劃定城區雨水排水流域,明確各流域滿足條件、可利用的綠色雨水相關基礎設施扥技術。再對各流域差異進行分析,依照此分析結果,合理規劃上述措施,合理確定與綠色雨水基礎設施相關的范圍與街坊區域。最后,對各項指標值進行合理劃分,做好檢測,有效控制并處理場地內外排放出的雨水與污染物。總體來講,對城市建設各程序的規劃,與城市建設各計劃與目標的制定相一致,在此基礎上,才能確保有計劃、針對性的開展工作,促使工作人員操作效率從根本上得到提高。
3.3合理制定規劃措施
綠色生態城區海綿城市建設規劃中,制定相關措施,工作人員要在充分考慮總規劃的基礎上,兼顧各項具體要點。具體來講,就要要對生態敏感區域進行優先保護。對于城市天然海綿體來講,水生態敏感區域是非常重要的,必須要將河流、濕地及溝渠等部分的管控列為禁建區范圍,合理制定城市發展藍線,加強雨水系統開發,確保超標雨水徑流排放系統與城市水體間的有效銜接,以免水體遭受二次污染。其次,實施集約式城市開發。在此過程中,工作人員必須要對城市生態空間做好規劃,確保其合理。但在開發的同時,生態環境保護也不能忽視。例如,不能將原有山體、水體等列為規劃范圍,對其進行重點保護,倡導集約式城市開發,以防出現無序開發建設。明確城市邊界,規劃城市規模的基礎上,加強開發監控,以免發生被破壞情況。再次,基本透水面積要有保障。目前,部分城市面積硬化情況比較嚴重,一定程度上,不利于雨水滲透,因此相關工作人員,要根據土地用途與性質差異,合理制定綠地及透水鋪裝率等參數指標,確保城市有透水功能正常。最后,地表徑流控制姚合理。依據城市分區特點,對雨水排水區進行科學劃定,對自然徑流通道進行優先保護,做好檢修,合理設置并建設植草溝與雨水濕地等,為雨水匯集奠定基礎,實現與地表徑流匯集的目標。
4結束語
綜上所述,在新時期,城市總規劃要積極響應海綿城市建設大環境下,規劃要精細,從宏觀上做好控制。為海綿城市建設編制專項規劃,制定強制性與鼓勵性指標,確保能夠順利實施規劃。綠色海綿城市建設,對傳統治水思路進行不斷優化與完善,市政排水系統對暴雨抵御能力得到增強,已成為解決我國城市旱澇問題的重要途徑之一。建設海綿城市,城市建設與生態格局相結合,積極探索新的發展新渠道,為海綿城市建設奠定良好基礎。
參考文獻
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關鍵詞:海綿城市;給排水;建筑小區;雨水控制
海綿城市建設具有十分重要的意義。文章結合項目實例探討了基于海綿城市建設需求的給排水設計要點,期望在技術上予以建筑小區的海綿改造支持。
1項目概況
某老舊建筑小區占地面積為2.2hm2,為海綿城市改造類項目。小區有3棟辦公樓、1個停車場、3片綠地,現狀綜合雨量徑流系數經加權平均計算為0.85。降雨極易形成較大的地表徑流。其現狀如下。(1)綠化品質差。該小區共有46處綠化區域,綠化總面積為0.66hm2,綠化率為30%。小區內的喬木類植株成長較好,能夠很好地覆蓋區域內的道路設施。但是在小區綠化中仍然有8處區域存在土壤板結的問題,植株在其上難以生長,因此產生了黃土的問題。另有10處區域的小型灌木或地被植物的成長存在不足,有草木枯死或是植株種類搭配不合理的問題。在黃土的區域中,有3處還存在生活垃圾堆積的問題,并且受限于小區內的綠化管理不足,小區綠化區域內存在雜草豐茂、景觀效果較差的問題[1-2]。(2)管網排水能力不足。實地踏勘發現,小區雨水口的管理維護存在嚴重不足,雨水口內部有較多垃圾與雜物堆積,且部分小區雨水口標高比當前的道路高,會阻礙雨水的收集排放。進一步分析所收集的資料發現,該小區還存在排水管網雨污合流問題。小區的雨水管管徑為DN300~DN400,設計雨水重現期為1年,在遇到較強降雨條件時經常超負荷運行,易造成積水[3-4]。
2海綿城市改造方案
2.1設計思路
結合小區現況,通過海綿化改造,因地制宜地改造小區道路、綠化,對雨水徑流進行路徑調整,保障小區水環境的合理分布。對于部分屋面與道路雨水,首先將其引入綠地,再經由綠地內布置的溢流雨水口流入排水管網中。對于地面雨水,部分由雨水口直接流入排水管網中,而另一部分則由下沉綠地下滲和滯蓄。此外,對于綠地雨水,對于標準內的雨水可以由下沉綠地下滲和滯蓄,而超過限度的雨水則是由溢流雨水口溢流至排水管網。
2.2道路設計
人行道與活動廣場等區域采取透水磚鋪裝,可以促進雨水的下滲,有效地降低地面徑流的數量,也能夠對地下水資源起到補充作用。對于原先小區內機動車道的裂縫、凹陷問題,在其上增加瀝青混凝土進行改善,設計預計需要鋪設2922.15m2的瀝青混凝土。
2.3綠化設計
小區的綠地普遍高于道路,因而使用開口立緣石與植草溝結合的方式,將路面雨水引入下凹綠地之中以實現積蓄雨水的效果。在小區建筑物的周邊均分布有一定的綠化區域,因此可以對這部分區域進行改造,建設下凹綠地以實現對于屋頂雨水的積蓄效果,并通過在下沉綠地適當位置設置的溢流雨水口接入現狀雨水管網[5]。為使雨水徑流迅速流入調蓄設施之中,就需要采用開口立緣石來引導雨水流入下凹綠地之中。并且在立緣石的開口處也可以積蓄設置植草溝,從而使雨水的流動更加高效。開口可設置成圓形、方形、半圓弧形等樣式[6-7]。植草溝則是由植被、換填土(滲透性較好的種植土)、礫石層、透水土工布與基層由上到下組成。
2.4管網模型
通過建立海綿設計方案管網模型,將網絡數據導入InfoworksICM軟件中。雨水管定義為管渠,溢流井定義為節點,并按照排水管網相關參數設置要求進行設置。在軟件中形成的小區管網概化整體平面布局,進行總體計算和分析。
3海綿改造方案效果
3.1年徑流總量控制率對比
在小區的海綿改造方案中,使用了多種海綿技術手段,如下沉式綠地、植草溝、透水鋪裝等,其年徑流總量控制率在改造前后的變化如表1所示。由表1可知,改造前,小區有49.2%的年徑流總量控制率,而接受改造后,其控制率增加到了72.4%。這意味著海綿改造不僅實現了設計指標要求,還對小區內的地表徑流量實現了較好的控制。
3.2積水深度對比
不同重現期改造前后積水深度對比如圖1所示。由圖1可知,在接受海綿改造之后,小區內的積水分布存在很大的變化,其位置與深度都有了極大的改變。在改造前,小區在不同的設計降雨重現期內的積水多產生于市政道路和本小區道路區域,而海綿改造完成以后,小區的積水的分布則是變為了市政道路和本小區雨水花園和植草溝等區域[8-9]。如圖1所示,在2年設計降雨重現期時,改造后的市政道路與小區內雨水花園的最大積水深度相較于改造前的道路積水分別有9.4cm與1cm的減少量,并且其隨著設計降雨重現期的延長,其積水深度的減少量還會進一步增大,這意味著改造給小區的積水分布有很好的優化效果[10]。
3.3管網排水能力對比
通過對管網排水能力進行的模擬分析可以發現,經過海綿改造以后的研究區排水管網節點溢流數量有很大的變化。在不同降雨重現期下,研究區節點溢流數量前后對比如表2所示。從表2可以看出,經過改造,出現溢流的雨水管段數量明顯減少,該方案可有效控制小區內部雨水,緩解市政雨水管道壓力。
4結束語
文章通過對某建筑小區的海綿城市進行設計分析,以此探究建筑小區海綿改造的效果研究。建設海綿城市需要根據建筑小區的實際情況選擇合理化的低影響雨水開發設施,還要與城市建設規劃進行充分對應,達到經濟性的要求,進而保證城市小區海綿城市建設達到高質量、經濟性、高效益的目的,促進建筑小區雨水開發能力的提升。因此,在設計時應先掌握各種影響海綿城市效果的因素,實現優質的設計效果。
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【關鍵詞】:蘇州市;綠化建設;海綿城市
1、海綿城市在蘇州市相城區綠化建設的展示區域
1.1相城大道南段綠化景觀提升工程。
相城大道南段綠化景觀提升工程建設面積約5萬平方米,主要為原有綠化景觀的提升建設,工程于2015年10月開始建設,2016年3月竣工完成,在工程建設的潤元路至古元路西側改造提升時,原有綠地中有一條廢棄的取土溝,該取土溝是原有綠化造型取土后留下的,由于處于林帶之中,且水系不通,形成了較深的淤泥溝,提升改造伊始,準備運用海綿城市的理念讓水系溝通,設計時設計師首先對原有的溝渠進行清淤,清淤后對水溝邊緣進行修整,并在北側改造部分駁岸,使得水系可以溝通,讓溝不再成為“死溝”,同時在溝中放置卵石和種植水生植物,凈化水質,在苗木灌溉時可以就地取水,減少人工的同時也可以低碳環保。端頭的水適當的時候可以人工截留,低水位時的下雨期間也能在溝內保持流水,從建成的效果來看,達到了設計的目的,配合周邊的慢行步道穿梭而過的景觀橋和夜間的燈光,不僅體現了海綿城市的建設理念,也充分的展示了景觀建設的效果。
1.2中環快速路景觀綠化建設工程
中環快速路景觀綠化建設工程總長約15公里,主要為快速路綠色通道建設,工程建設面積約100萬平方米,分為田園景觀段、公園景觀段、城市景觀段、工業景觀段以及水鄉景觀段,工程于2015年10月開始建設,2016年5月全面竣工,海綿城市的建設理念貫穿在整個景觀綠化中。首先田園景觀段,利用道路邊側地形改造時的斜坡自然出水,水流引入至綠化建設區域中,部分引入水池用于灌溉,部分引入地形較低的耐濕綠化中,循環利用;公園景觀段毗鄰荷塘月色濕地公園和蘇州中國花卉植物園,工程建設中采用部分就地取土的方式將雨水引入至兩個公園的水生植物池塘中;城市景觀段和工業景觀段利用原有道路取土留下的廢池連接成為小河浜,成為綠化灌溉的水源,使得該區域不再需要灑水車;水鄉景觀段則利用地形改造后的水系匯集引入到周邊的農田水系中,最大可能的利用產生的雨水。
2、即將建設的海綿城市綠化工程
2.1書香公園建設工程。
書香公園位于蘇州市相城區元和街道,建設面積約23萬平方米,預計2017年5月啟動一期工程建設,工程建設主要配合蘇州第二圖書館的建設,同時也是我區綠化工程海綿城市建設的樣板工程,工程建設除了書香文化建設外,海綿城市也是公園建設的一個重要理念和建設環節,書香公園建設中不但利用地形起伏來進行雨水收集,還利用園路邊的雨水收集系統進行水循環,可以留住水和運用水,同時利用水滲透的原理將水與植物進行有機的結合,通過生態調節可以將水分散,不造成積水也可以對水積極利用,同時在公園內的園路材質上采用彩色透水混泥土,更加強調生態,利于雨水收集。公園內的廁所采用綠色建筑標準,對廢水收集和循環,可重復利用的盡量重復利用,二期建設中還將綠化海綿城市建設與第二圖書館的周邊設施海綿城市建設相融合,打造蘇州市相城區綠化工程海綿城市的樣板工程。
2.2主要道路出入口綠化景觀提升。
根據蘇州市的統一要求,蘇州市相城區將在2017-2018年度對主要的道路出入口進行綠化景觀提升,其中海綿城市的建設也是提升的一個重要環節,根據計劃2017年度將對227省道白蕩湖出入口和齊門北大街出入口進行提升改造。227省道白蕩湖出入口中根據設計方案,海綿城市建設主要體現在中側分帶的雨水收集和兩側的綠化溝通,由于中側分帶雨季容易積水,且部分區域地勢較高,設計中結合道路改造修復,將中分帶與兩側綠化聯通,利用下穿相銜接,接入兩側綠化的排水溝,兩側綠化在靠近河流區域設置大型的積水池,水位過高自動排入河流之中,平時積水作為綠化灌溉使用;齊門北大街出入口改造則為建設半下層式的城市街心公園,設計方案為利用半下層式的廣場收集雨水,將雨水引入至放置的石籠景墻,再經過卵石水系后開始循環利用。其他的出入口提升改造中也將海綿城市的理念融入其中。
3、海綿城市在蘇州市相城區綠化建設運用的不足
3.1海綿城市目前在蘇州市相城區的運用還比較初級,主要為雨水的收集和利用,當中主要是靠綠化地形的起伏和自然落水,雨水收集的效率還比較低。
3.2在雨水再利用上主要為綠化苗木的灌溉,雨水的B透和在收集上比較薄弱,不能覆蓋到大部分的綠化區域。
3.3海綿城市的技術上還比較原始,主要還是在原有綠化建設形態上稍加改變,沒有加入新的技術和手法。
4、今后需要改進的方向
4.1增強綠化建設中海綿城市理念運用方式的多樣性,不局限于雨水的收集和綠化苗木的灌溉,要多手法、多理念的將綠化建設與市政道路周邊建筑的海綿城市相結合,打造立體化的海綿城市建設。
4.2需要多研究、多學習,不能局限于自身取得的成果,要走出去,多看成功的案例,將好的方法與自身相集合,形成最適合當地建設的海綿城市理念與建設手法,同時也要多請專家,開闊視野,做好海綿城市建設這項工作。
關鍵詞:臨沂市;海綿城市;建設;低影響開發
中圖分類號:TV213.9
文獻標識碼:A 文章編號:1674-9944(2016)20-0138-03
1 引言
《海綿城市建設技術指南》中指出,海綿城市是指城市能夠像海綿一樣,在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用[1]。近些年來,臨沂市在保障城市生態安全、防治城市內澇污染、改善城市水質等方面取得了相當大的成效[2]。但仍存在一些技術性問題尚未解決,如排水基礎建設目標單一、凈水標準不高、排水系統不全等,這使得初期雨水地表徑流污染、城市內澇、水體黑臭等問題無法從根本上解決[3]。臨沂市進行海綿化建設和改造刻不容緩,于2015年順利成為山東省海綿城市建設試點省級示范市。
通過調研臨沂市開工建設的新東關棚戶區改造項目、北城二期道路改造工程、魯商中心雨水收集利用項目、臨沂國際雕塑公園改造項目等海綿項目,分析了臨沂市海綿城市建設的內容和存在問題,有針對性地提出可優化的建設策略。這不僅為臨沂市充分利用雨水資源提供可行性方案,還為建設具有自然滲透、自然凈化、自然積存功能的海綿城市提供理論依據。
2 臨沂海綿城市建設整體分析
臨沂市位于山東省南部,降水量豐富,受季風影響顯著,夏季多暴雨,且地勢相對低平,故夏季是造成臨沂市“逢雨必澇、旱澇急轉”局面的高發季節[3]。臨沂市的城市建設模式傳統,排水設施也主要是泵站、灌渠等“灰色”設施,配以“末端集中、快速排除”控制的主要規劃設計理念,更加劇了這種矛盾局面。
2014年10月,以實現城市發展與環境資源協調為目標,建設具有自然積存、自然滲透、自然凈化能力的“綠色”海綿城市理念首次被提出。臨沂市成為2015年山東省確定的5個設區市、3個縣(市)的省級海綿城市示范市建設試點之一。
臨沂市于2015年12月啟動海綿城市規劃和實施方案編制工作,共計4個海綿城市項目開工建設:臨沂國際雕塑公園改造項目、新東關棚戶區改造項目、魯商中心雨水收集利用項目、北城二期道路改造工程,初步確定將火車站片區作為海綿城市示范區。初步預測,到2018年底城市海綿化面積完成71.75 km2;到2020年,臨沂市將有25% 以上的面積實現海綿城市改造。
3 臨沂海綿城市建設現狀及存在問題
3.1 火車站片區
火車站片區屬于老城區,建筑密度高,人流量大,車輛流通頻繁,是臨沂重要的交通運輸中心,但該片區仍采取“快速排除,末端集中”設計理念的傳統排水系統,大雨天氣仍存在嚴重內澇,對城市交通以及居民出行造成嚴重影響。
在調研過程中,發現火車站片區在海綿城市建設的諸多問題,未能發揮對環境變化和自然災害的“彈性”作用。
(1)火車站廣場兩側建有小面積綠地,綠地鋪設孔狀透水磚,喬木根部鋪設鵝卵石,但由于采用傳統綠地設計模式,透水鋪裝率低,綠地高于四周路面,在雨天吸水、滲水、蓄水作用較弱,源頭分散效果差,遭遇暴雨急雨時緩排作用微弱,未能發揮“海綿體”應有的作用。
(2)火車站地勢差異大,在北高階梯處設有排水口,能夠一定程度緩解北高處的雨水積存。但片區排水口位置分布設計不科學,未考慮實際地勢。多數排水口分布在片區地勢較高區域,導致低洼處在雨停數天后仍存在積水現象。
(3)片區內排水口數量少且分布范圍有限,排水設施目標單一,設備老舊,排水管道標準偏低,排水口徑小,排水效率差,在城市遭遇暴雨急雨時無法實現“快速排水”,易導致內澇。
3.2 國際雕塑公園
臨沂國際雕塑公園在規劃建設中堅持“滲、滯、蓄、凈、用、排”宗旨,以打造成為“海綿公園”。目前公園內有4個蓄水池,其中有1個在建,有1個處于改造提升階段,蓄水能力達到1.8萬m3。雕塑公園中各類景觀與“海綿”元素有機結合,利用自然力量排水、蓄水、滲水,實現“緩排緩釋、源頭分散”理念,發揮“海綿體”作用。公園地勢總體呈四周高、中間低,中間最為低洼區域為林下區,使園區整體形成了自然排水、自然積存、自然滲透和凈化的良性循環;園區部分人行道路兩側鋪設有下凹形大理石雨水溝,引導徑流匯流;園區地下安裝了作為雨水回用管道的PE管道,總長度達5.2 km,直徑為160 mm,收集來的雨水進行園內植物澆灌。
但臨沂國際雕塑公園在諸多方面仍存在“海綿化”不徹底的問題。
(1)園區透水路面鋪設率較低,硬質人行道路面比例大,路面以大理石、瀝青為主要材料,滲水較差;
(2)園區雨水蓄水池、收集井數量較少,地勢較低區域蓄水性利用差;
(3)園區雨水回用系統利用率不高,大片的綠地澆灌仍以自來水澆灌為主。
3.3 新關東棚戶區改造項目
東風東關片區不僅是臨沂最古老的歷史文化核心區,人口密度大,同時也是濱水景觀居住區,總建筑面積達51萬m2。新東關棚戶區建設提升改造過程,將“滲、滯、蓄、凈、用、排”的海綿城市建設理念融入其中。為保障75%降雨不外排,逐步實現城市小雨不積水、大雨不內澇、水體不黑臭、熱島有緩解的目標,在對現狀水系、綠地、管網等進行深入研究的基礎上,該片區改造項目按照海綿城市建設標準進行工程建設,制定了合理的下墊面徑流系數、透水鋪裝率、下沉式綠地率、綠色屋頂覆蓋率等規劃目標(表1)。
3.4 魯商中心雨水收集項目
魯商中心雨水收集利用項目是指對該片區的房屋屋頂進行海綿化改造,屋頂增設排放雨水的管道(圖1),地下建一個大約150 m3的蓄水池。屋頂有多個棄流井,溢流、棄流雨水經過棄流井進入下游雨水管線。經過初期處理的潔凈雨水進入屋面雨水收集管線,流向地下的蓄水池。這樣既能最大程度地蓄存利用雨水,也能保證收集的雨水的清潔度。經過初級過濾、全自動紫外線殺菌之后的雨水,達到相關水質標準后,用水泵打到用水點,用于道路澆灑、景觀用水、綠地灌溉等。為了提高二次利用的雨水的潔凈度,使用的雨水收集箱采用模塊化設計,系統會反向沖刷摻在雨水中的淤泥,然后通過底部的排水口排出淤泥。
3.5 北城二期道路改造工程
作為臨沂海綿城市建設的首要推進區,臨沂市北城新區二期引入了海綿城市建設理念,形成“一心、三帶、三廊、多點”的綠地結構。初步進行了大面積道路人行道滲水性改造工程,涉及北城新區長沙路等六條交通干道,人行道用具有透水性的耐火磚替換了混凝土磚,總工程量5.9萬 m2。
對兩種磚體進行模擬降水的對比試驗,發現普通混凝土磚人行道在遭遇降水時,磚塊本身無滲水能力,水體完全依靠磚塊之間的鋪設形成的縫隙完成下滲,下滲速度慢,下滲率低,且磚面易出現雨水積存現象;透水性耐火磚人行道在遭遇降水時,磚塊之間縫隙大,磚塊本身也具有吸水性,水體下滲速率快,且磚面不會出現雨水積存現象。
但該項目目前僅進行了人行道滲水材料鋪設,遭遇急雨暴雨天氣時,雨水經人行道滲水材料進入地下后僅靠土壤自然積存、滲透、凈化,因此蓄水、凈水能力差,效率低,周期長。
4 臨沂海綿城市建設的建議和思考
根據海綿城市建設的目標和應遵循的基本原則[4~6],在對臨沂海綿城市建設充分調研的基礎上,針對目前存在的問題,提出了科學可行的建議。
4.1 臨沂國際雕塑公園改造項目
在臨沂國際雕塑公園地理位置、生態基礎以及海綿項目改造現狀的基礎上,針對園區進一步實現“海綿公園”建設目標提出建議。新規劃主要針對該園區四個區在“海綿化”過程中不徹底的方面進行重新規劃設計,進一步將雕塑公園建設成“海綿公園”。
(1)入口區:將以滲水性較強的“海綿道路”代替以大理石為主要材料的硬質路面,增強入口區滲水能力,同時增大入口區綠化比例,將綠色植物與“海綿體”有機結合。
(2)林下區:重點強化該區內的雨水調蓄能力,實現雨水調蓄池功能多元化、運作高效化,將其打造成集儲水、凈水、雨水再利用于一體的雨水收集利用系統,使其能夠解決園區內70%以上的綠化灌溉、景觀水等用水。
(3)現代園區:結合該區域東北高西南低的地勢特點,計劃將該區域西南最低洼綠地改造為地下雨水調蓄池,主要承擔現代園區的雨水排水、蓄水,解決現代園區排水成本高,海綿項目覆蓋率低的問題。
(4)雕塑園區:該園區人文因素豐富,布局較多雕塑,規劃建設中將海綿項目細化,對該區景觀花池、大型喬木和游客休閑座椅等進行“海綿化”改造,使其能夠發揮分散的、小規模的源頭控制機制。
4.2 新關東棚戶區改造項目――新型透水孔
調研發現,新東關社區“透水孔”的滲水、蓄水功能主要由自然力量承擔,滲水、蓄水效果較差,無法應對暴雨急雨等天氣,更無法實現雨水的再利用。對此,針對透水孔技術進行改造,提出新型透水孔設計方案(圖2)。新型透水孔路面采用四層鋪設,最下層(第四層)為排水層,在建設土基中鋪設滲水管;第三層是由30 cm厚的大顆粒石子組成為石子層;第二層為持力層,澆筑15 cm厚的混凝土,并鉆出直徑為15 cm的規整透水孔,每個透水孔間隔40 cm;最上層(第一層)按“人字形”豎鋪滲水磚。相比第一代透水孔,新型透水孔大大提高了道路滲水效率,同時與雨水回收利用技術有機結合。
5 結語
通過海綿城市建設,實現雨水資源的高效利用,一方面綜合提升了城市防洪排澇能力,另一方面使徑流污染得到有效削減,進而逐步實現小雨不積水、大雨不內澇、水體不黑臭、“熱島效應”緩解的目標。同時又能充分發揮城市綠地、水體、建筑、道路等基礎設施對雨水的吸納、蓄存、凈化和緩釋等作用,實現雨水的二次利用。建成以生態系統為基礎、現代科技為手段的多元化城市雨水管理系統,以解決臨沂市雨澇災害和水污染管理兩大核心問題,從而平衡城市建設與水生態環境之間的關系。
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Abstract: Sponge city is a new concept in urban construction in recent years. It is the main direction of current and future urban construction. With the rapid development of modern cities, municipal water supply system is facing enormous pressure, the city water shortage problem is serious. In order to solve this problem, the concept of sponge city is proposed. This paper discusses the background and the connotation of sponge city and the significance and influence of sponge city on water supply.
關鍵詞:海綿城市;市政供水;意義;影響
Key words: sponge city;municipal water supply;meaning;influence
中圖分類號:TV674 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)22-0033-02
0 引言
當前,隨著城市水資源短缺問題的日益嚴重,各方工程開始注重τ晁的利用與排放,因此海綿城市建設的新思路應運而生,它將城市雨水利用與市政供水工程建設有效地關聯起來。海綿城市建設的思路是利用“吸、滲、滯、蓄、凈、排、用”等多種技術構建低影響開發的雨洪管理體系,通過有效地利用和排放雨水,進而實現預防城市內澇、利用雨水資源、美化城市等效果。總地來說,海綿城市的建設除了能滿足城市的用水需要,還能使城市水資源短缺問題得到緩解,市政供水壓力也會隨之減小,有利于現代化城市的持續發展。
1 關于海綿城市的建設背景
受氣候變化和人類活動因素的影響,城市出現了水體污染、水資源短缺、洪澇以及生態系統退化等多種問題。城市的快速發展和自然環境的變化都使得我國很多城市對水資源的需求量越來越大,因此,市政供水壓力也就越來越大。有學者做了1997年到2050年我國城市化率、城市總人口、城市需水總量和城市雨水總量的數據對比,見表1。
從表1中可以看出,隨著時間的變化,城市化率、城市總人口、城市需水總量和城市雨水總量都呈上升的趨勢,雨水的可利用量也在持續上升。除湖泊、江河的水資源以外,還可以充分利用雨水作為城市第二水源,城市生態雨水系統的構造,不僅能減輕城市的供水壓力,還能使水體黑臭等問題得到緩解,同時在多雨季節有效地減輕了城市內澇,有利于城市生態環境的改善和修復。
為了使城市化進程帶來的一連串負面效應得到解決,從20世紀90年代起一些發達國家就針對城市內澇問題提出了解決方案,例如澳大利亞的水敏感城市設計(water sensitive urban design,WSUD),WSUD依據有關城市水循環系統的概念,對污水處理、水資源的再循環利用以及城市供水等進行了一個整體的綜合管理(圖1),推動了城市建造與規劃的改變,使城市實現可持續發展。
2013年12月,中央城鎮化工作會議上首次對水資源缺乏,洪澇災害,水體污染等問題,提出了海綿城市的理念:“在提升城市排水系統時要優先考慮把有限的雨水留下來,優先考慮更多利用自然力量排水,建設自然保存、自然滲透、自然凈化的海綿城市”。這使得海綿城市建設在我國城市建設中新興起來。
2 海綿城市理念
海綿城市理念是通過提高對城市建設方式和規劃設計的管理,使植被、水系和建筑等都能對雨水有著吸納、蓄滲和緩釋的作用,讓雨水不產生徑流,城市的發展能夠自然滲透、自然積存和自然凈化。海綿城市建設運用科學合理的平面和豎向設計對不同設施進行組合,綜合采取 “滲、滯、蓄、凈、用、排”等方式,最大程度上減輕了城市化過程中對生態環境產生的消極影響。
海綿城市建設理念是一種對環保的、科學的、自然和諧的生態理念的深入滲透,是貫徹落實城市可持續發展方針的體現,它不僅能促進城市的可持續開發,還能使城市深入建設。事實證明,在市政供水中倡導海綿城市理念,能夠對各種水資源進行充分利用,減緩市政供水壓力。
3 海綿城市對市政供水意義
3.1 減輕城市供水的壓力
海綿城市對水資源具有自然積存、自然滲透和自然凈化的能力,在現代化城市進程中,能使城市建設與城市資源的關系更加和諧。海綿城市的建設來不僅能提高城市水資源的利用率,還能有效解決城市水資源短缺的問題。在城建中,要統籌兼顧雨水的開發、管理和排放系統,對于雨水的滲透、存儲、管理和凈化要進一步加強,充分利用雨水資源,對水資源進行再循環利用,使城市供水的壓力得以緩解。
3.2 緩解市政供水管道網絡壓力
在建設海綿城市的過程中,應該將人工措施與自然措施合理地結合,盡量維護好城市建設之前的自然水文特征,涵養水源最好的方法是通過最初城市的生態系統來實現。另外,改造傳統的粗放型城市,離不開生態手段,例如多種植植被、修復已經被破壞的水體等。在城市建設中,提高植被覆蓋率,讓雨水能夠自然積存、滲透并凈化,進而滿足了城市生產生活中對水資源的多重需求,緩解了城市管道網絡壓力、提高管道網絡承載力。
4 海綿城市對市政供水措施及注意問題
海綿城市通過“吸、滲、滯、蓄、凈、排、用”七字方針加強了對雨洪的管理,下雨時采用吸水、滲水、蓄水、凈水、排水的方式,適當時可利用雨水,完成了對雨水的排放與利用。從某種程度上來說,以上七字方針的雨洪管理理念與市政供水規劃設計是緊密聯系的。為了實現傳統市政供水、排水理念的轉型,可以將海綿城市理論與現代城市市政給供水系統規劃設計相結合。根據海綿城市的理念,市政供水不再是單純地滿足雨水徑流排放和城市居民用水、排水的需求,同時也要包含綜合利用雨水、防止內澇、控制徑流污染等工作內容,規劃設計目標從傳統的單一化模式轉變為多元化的模式。為了完成多元化模式的目標,需要適當的轉變市政供水系統規劃設計的標準和手段,從而滿足新時代下市政供水設計規劃需求。所以,應構建“大一統”的規劃設計思路,綜合考慮市政供水系統設計、城市道路基礎設施建設、城市綠化設計和城市濕地景觀設計之間的有效結合。
根據“大一統”的規劃設計思路,市政供水系統可以采用結構性和非結構性兩種策略。每種策略所對應的措施也不盡相同,結構性策略可以采用建設雨水花園、蓄水池、生物滯留池、植被淺溝、干井、滲透溝、透水鋪裝等措施來實現;而非結構性策略可以采用主要措施為:合理設計道路布局、擴增可透水路面和植被的面積等。
在規劃設計城市供水系統時,應當合理優化配置水資源,實現對城市給排水系統的統一規劃設計。首先需要通過基本的調查預研,估算城市的用水情況。根據當前城市用水量的需求,可以從兩個方面設計規劃。一方面在保證未過度開發的情況下,合理開發利用城市地下水,另一方面為了實現雨水資源的合理使用,可以在合適的場地修建蓄水池等基礎設施,下雨時在存儲水資源的同時也解決了部分排水問題。另外,通過優化城市污水處理機制,完成對水資源的多次循環重復利用,可以極大地提升水資源的使用率。在整規劃設計過程中,應考慮城市的地形地貌、建筑的設計概況,盡量避免與給水系統規劃設計產生沖突,滿足因地制宜的規劃原則。特別在設計規劃給水管道系統時,必須根據當前城市的地質條件、地下建筑布列和障礙物類型等情況合理布置管道,以降低施工難度。
5 結語
綜上所述,基于海綿城市理念,可充分利用城市雨水資源,解決了城市水資源短缺問題,為市政給排水規劃設計提供了一個全新的方案和設計思路,是現代乃至未來城市發展趨勢之一。因此,在現代城市規劃中,合理建設海綿城市,發揮其優勢,打造一個全新的市政供水系統,將對現代城市建設將產生深遠的意義。
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