發布時間:2023-10-12 15:36:30
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篇海綿城市建設難點,期待它們能激發您的靈感。
關鍵詞:海綿城市;建設;難點
在2013年12月12日中央城鎮化工作會議中提出“建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市”,到2015年12月20日中央城市工作會議中再次強調“要提升建設水平,加強城市地上和地下基礎設施建設,建設海綿城市”,短短幾年時間,海綿城市已成為實現城市良性水文循環和可持續健康發展的新型城市建設模式。然而隨著全國海綿城市建設全面展開,各城市面臨從建設模式、前期規劃、工程設計到后期績效考核與運營管理各方面問題和挑戰,如何因地制宜、合理高效地選擇技術設施與產品成為突出問題和迫切需求。
1海綿城市的概念和作用
所謂的海綿城市指的是城市能夠像海綿一樣,對外界環境的變化有著較強的適應能力,且在應對自然災害等方面具有良好的彈性,下雨時能夠實現吸水、蓄水、滲水、凈水等功能,旱季則可以將蓄存的水“釋放”出來并加以利用,這部分功能主要是通過實現綜合性“低影響開發雨水系統”的構建并完善。
具體來說,海綿城市建設的重要作用可以表現為以下3個方面:第一,保護水資源,打破傳統“以排為主”的城市雨水管理思想,盡可能多地吸納水資源,為城市所利用。第二,防治水污染,通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種生態化技術,減少雨洪初期雨水對水體的污染。第三,減輕洪澇災害影響,通過減少徑流系數的方式,使較大降雨量得到就地吸納,降低城市內澇的影響。
2海綿城市建設過程中的難點問題
海綿城市建設是關系到國家生態文明、社會可持續發展和人民生命安全的大事,在全國上下拍手叫好之后卻面臨著很多困難和矛盾。在建設初期如果缺乏針對性的理性思考,一味跟風、模仿,不能及時反思和評價,則會造成極大的浪費,欲速則不達。
2.1“綠色海綿體”不足是全國普遍存在的問題
目前全國范圍普遍存在“海綿體”不足的現象,主要是因為城市房地產開發過熱,城市土地價值哄抬過高,開發商受經濟利益的驅使進一步加速了土地的地產開發流向,造成了公共綠地面積減少,硬質地面增加,最終導致可以吸水的綠色海綿體嚴重不足,使國內的海綿城市建設缺少了基礎實力。
2.2社會認知不夠
我國是一個世界上嚴重缺水的國家。人們在遭受瞬時暴雨災害的同時,并沒有意識到雨水被大量排放所造成的嚴重后果,因此,對于立足于將雨水變害為利的海綿城市建設的認知也不夠深刻。目前對于海綿城市建設的熱情僅局限于相關政府、建設及設計單位。人們對于相關改造的必要性和造成的不便不認可不支持,也會影響建設進程。
2.3缺少相關政策法規的支撐
海綿城市建設作為一個新生事物,處于摸索嘗試階段。很多問題尚未預見,相關政策法規的出臺也需要隨建設的實踐慢慢推進,需要在建設中總結分析,并實時調整。因此沒有有力的政策法規支撐,沒有建設行業標準的硬性要求,建設中會存在混亂和無法可依的狀況,也會影響建設力度和成效。
2.4突襲式建設存在弊端和風險
海綿城市突襲式建設會給城市帶來很多尚未預見的風險。比如,改造道路綠化帶為海綿體的做法,在一定程度上缺乏理論支撐和安全評價,尤其對于濟南等北方城市,植物品種普遍耐澇性差,夏季瞬時雨量大,可能給全市園林綠化造成災難性后果。海綿城市建設需要改造原有市政設施,在一定程度上會破壞基礎結構,因此需要進行嚴密的風險評估,避免改造中的人為災難。積蓄雨水的后期凈化處理和再利用不僅成本較高,處理效果和利用中也存在一定的安全風險。除此之外,還有很多問題會隨著建設的深入和后期的應用逐步顯現,需要各方面密切監控并及時處理。
2.5科技研發滯后
海綿城市建設在中國是一個新生事物,現有的經驗和技術多為借鑒,自我研發需要大量經驗的積累和分析,也需要全面評價建設效果,因此需要很長一段時間。而且研發需要專業人才和資金的大量投入,人才的培養更不是一日之功,因此國內的海綿城市建設還會有一個很長的艱難探索和成長階段。
3海綿城市建設過程中的技術關鍵點
3.1因地制宜,合理確定規劃控制目標和低影響開發技術選擇
第一,通常情況下,規劃控制目標是海綿城市建設的一個非常重要的選擇因素,具體則可以分為徑流峰值控制、雨洪利用、徑流污染控制等多種可選條件。這些條件的選取,對城市建設的標準和實施效果具有決定性影響。加上各個城市的區域位置、水文特點以及氣象條件等因素存在較大的差異,規劃控制目標也就有一定的差別,因此要做到科學必選,因地制宜。此外,還可將徑流總量控制作為海綿城市建設中重要的規劃控制目標,并制定合理的實施策略。低影響開發主要對包括地塊透水鋪裝率、下沉深度、下沉式綠地率以及綠色屋頂率等單項指標進行控制等。
第二,選擇低影響開發技術應遵循資源節約、保護環境、因地制宜,經濟適用等選擇原則。合理選擇低影響開發雨水技術及組合方式,包括截污凈化系統、儲存利用系統、滲透系統、開放空間多功能調蓄、徑流峰值調節系統等原因。在這里,尤其要注意運用因地制宜原則,針對屬于干旱缺雨城市,首先應對考慮吸納收蓄和利用雨水,而針對南方多雨地區的城市,則應側重于雨水的迅速收集與排放。
3.2依據投資來源,合理確定開發主體,嚴格落實海綿系統的設計、建設工作
政府部門統籌管理,市政、規劃、國土、交通、水務、園林等職能部門在各相關規劃編制過程中嚴格落實低影響開發雨水系統的建設內容。政府對城市道路、公共綠地等的低影響開發設施建設工程的投資,由當地政府籌集資金。社會投資項目由企事業建設單位自籌資金。政府可利用建設獎勵機制,調動社會資本參與海綿系統建設。
3.3依據項目性質,建立并完善設施維護長效機制
依據職責分工,公共項目類低影響開發設施是由各相關部門負責維護,而針對社會投資類低影響開發設施,則是由所有者負責維護管理。日常維護和雨季前設施的檢修維護則是由維護管理部門負責。
3.4加強政策引導、標準規范的制定
針對低影響開發技術涉及城市排水、中水回用、雨洪利用等多種技術,各類設施的設計標準規范需應進一步完善,同時注意吸納環境保護等相關方面的法規,保障海綿城市建設目標的順利實現。
>> 青年世界的熱鬧事 微博里的熱鬧事 海綿城市與海綿城市債 海綿城市怎么建? 淺談“海綿城市”建設 未來的海綿城市 從海綿城市說起 海綿城市研究綜述 海綿城市示范區 淺談海綿城市建設 城市海綿化成效幾何? 通州率先建設“海綿城市” 熱鬧 論生態治水:“海綿城市”與“海綿國土” 海綿城市,讓城市“深呼吸” 讓城市像海綿一樣 雨水利用與海綿型城市 構建海綿城市 強化源頭認識 行業分析:造紙、海綿城市、物流 “海綿城市”美好藍圖正在繪就 常見問題解答 當前所在位置:中國 > 藝術 > 海綿城市“熱鬧事” 海綿城市“熱鬧事” 雜志之家、寫作服務和雜志訂閱支持對公帳戶付款!安全又可靠! document.write("作者: 楊卓琦 楊天")
申明:本網站內容僅用于學術交流,如有侵犯您的權益,請及時告知我們,本站將立即刪除有關內容。 南京地區降暴雨,雨水滲入歷史悠久的明城墻墻體內,經由其排水系統噴吐而出,形成了獨特的“龍吐水”景觀
海綿城市并非新鮮事。
按照北京建筑大學雨水系統與水環境教育部重點實驗室教授車伍的說法,海綿城市是中國特色的稱呼,國際通用術語為“低影響開發”(LID)。
而早在2015年4月國家海綿城市試點出臺之前,深圳、北京、上海、常德、鎮江等城市已自行開展了試點,經過多年實踐,有的已較為成熟。
比如,深圳的光明新區2011年10月就被住建部列為國家低沖擊開發雨水綜合利用示范區。再比如,北京奧林匹克公園建造了一整套雨水控制利用工程,使得該區域成為吸水、凈水能力很強的“海綿體”。
然而,海綿城市卻成為“熱鬧事”。
2015年4月,財政部、住建部和水利部聯合了16個海綿城市建設試點名單。目前,16個試點的海綿城市建設均在推進之中。南寧、鶴壁、鎮江、濟南、常德、重慶、廈門、嘉興等地已有項目開工建設。 四川省內江市新城區,謝家河濕地公園。該市依托新城區不斷加快“海綿城市”建設,讓城市具備內澇防治的“海綿”功能
非試點城市的腳步也未停歇。上海正在抓緊編制一套上海建設“海綿城市”的綜合指標體系。這一指標體系涉及建筑小區、綠化、道路和水務等多個系統,包括正在土地出讓階段即對開發商提出排水設計方面的要求。
安徽更是提出,到2020年,所有大中城市及60%以上的縣城基本達到海綿城市建設標準要求,城市建成區年徑流控制率達80%。
此次海綿城市的建設“很急切”
據悉,此次國家海綿城市建設試點城市評選競爭激烈,全國130多個城市參與競爭,34個城市進入初選名單,最終僅16個城市列入海綿城市試點名單。
中央財政對海綿城市建設試點給予專項資金補助,連補三年,直轄市每年6億元,省會城市每年5億元,其他城市每年4億元。
據本刊記者了解,此次參評的城市需要滿足以下幾個條件:人民政府需要成立工作領導小組;城市發展對排水防澇基礎設施建設、調蓄雨洪和應急管理能力需求強烈;試點區域面積原則上不少于15平方公里,多年平均降雨量不低于400毫米;已編制或修編城市水系統、園林綠地系統、道路交通等專項規劃,并與城市總體規劃相協調。
在滿足硬性條件的基礎上,再通過對各城市的競爭性指標進行考核打分,按分數高低評出前16名城市。據評委透露,在競爭性審核中,除了考慮各個城市在海綿城市建設上總體思路是否清晰、地方政府的重視程度、項目可行性等指標之外,還看重其在投融資模式上的創新性。
中國城市規劃設計研究院水務工程規劃院副院長謝映霞認為,這次評選出來的16個城市具有一定的代表性,囊括了東西部各個地區。
對于海綿城市試點以二、三線城市為主,國務院參事、住建部原副部長仇保興接受媒體采訪時解釋,主要是因為這些城市行動較早,有的在幾年前就已經開始建設,多個海綿城市項目已經先行,而一線城市體量過大,盡管有試點但比例小。
海綿城市試點期為三年,也就是說,到2017年國家需要對試點城市建設情況進行驗收。
2015年7月,住建部了《海綿城市建設績效評價與考核辦法(試行)》,各地將依據試行辦法中水生態、水環境、水資源、水安全等6個方面的指標,對“海綿城市”建設效果進行績效評價與考核。
接受本刊采訪的多位專家均認為,此次海綿城市的建設“很急切”。試點城市從申報到評選,只有不到三個月的時間;而在試點城市數量上,最初的名額只有六七個,但最后結果為16個;財務補助數額也從當初的50多億元增加到了200億元左右。
“三年的試點期顯得有些短,每個試點城市都涉及到上百個項目,怎么讓這些項目有序的安排和落地,是非常緊迫和困難的。”車伍告訴《t望東方周刊》。
給城市重新裝修
“我對海綿城市有一個比喻,相當于用生態的方法給城市重新裝修。通過控制城市開發強度,減少對城市原有水生態環境的破壞。”中國水工業互聯網站CEO張穎泉告訴《t望東方周刊》。
屋頂經過綠化,雨水先澆灌屋頂上的植物再排走;道路采用滲透鋪裝,雨水滲入地下,補充地下水;道路、屋頂、廣場上的雨水,先排入下沉式的綠地、濕地或者新建蓄水池,使雨水先蓄存起來,日后再利用,用來澆灌、洗車、沖廁所等,這都屬于“生態裝修”。
深圳大學建設工程生態技術研究所教授佘年認為,海綿城市建設實質上是對過去粗放經濟模式的補救和修正。“海綿城市建設的難點之一就是人們理念上的轉變。”他對《t望東方周刊》說。
目前中國大部分城市排水方式是采用快排模式,依靠管渠、泵站等設施,追求“快速排除”和“末端集中”控制;而海綿城市則以“慢排緩釋”、“源頭分散”控制為主要規劃設計理念。
“過去我們的理念是重地下,把管道加粗加密,忽視了其實自然界具有天然的調節功能,我們現在要做的就是增大自然界的調節能力,減少人類的支出。”上海交通大學農業與生物學院副院長車生泉告訴《t望東方周刊》。
專家們同時也認為,現在很多城市摩拳擦掌開展建設,然而海綿城市并不簡單,是一個系統工程,需要將城鄉作為一個有生命的整體來看待,要求對水系統、園林綠地系統、道路系統、建筑小區系統進行整體規劃、建設與管理。
比如,在佘年看來,不少城市對海綿城市的內涵還缺少理解,“運動式的速度”令人擔憂,“海綿城市不是簡單地建幾個透水鋪裝,修幾個下凹式綠地,做幾個雨水花園那么簡單。”
據車生泉介紹,海綿城市建設前,首先需要對城市的水文、土壤、地面徑流、雨水下滲速度等進行精細測量,并構建數據模型。但遺憾的是,目前有些城市還沒有搞清楚現狀,就已經開工了。
邊摸索邊進行
海綿城市建設已經啟動,可無論是從人才、經驗儲備,還是法律法規的完善方面,都略顯不足。 南寧市大力推進“海綿城市”試點建設,力爭兩年之內還市民“水清岸綠”。圖為航拍的老口水利樞紐工程。該工程通過給南寧內河補水,提升內河水質
“設計工作是打造海綿城市中最高端的工作,涉及氣象水文計算、建模等諸多工作。但是,我國的市政設計院和建筑設計院基本上都沒有接觸過海綿城市的設計工作,對此缺乏了解和實踐,因此在這方面的設計只能邊摸索邊進行。”張穎夏說。
施工單位也需要慢慢適應。“海綿城市在施工過程中很注重細節,精工細作,可以說是對原先施工方法的顛覆。”佘年說。比如,做透水鋪裝時,為避免泥沙堵塞透水鋪裝,其中使用的鵝卵石需要全部清洗干凈;鋪設碎石前要先將地塊邊緣固定,防止泥土進入。對于施工隊來說,這些要求很“奇怪”。
而摸著石頭過河,可以說是很多城市的現狀。
重慶兩江新區建設管理局局長楊治洪接受媒體采訪時說,國外的海綿城市建設沒有大型山地海綿城市建設的范例,重慶作為典型山地城市,建設的最大難點,就是大到相關政策和規劃管控,小到透水路面下排水管網的面積和口徑大小,都沒有經驗可循。
住建部的《海綿城市建設技術指南》雖然明確了城市規劃、工程設計、建設、維護及管理過程中海綿城市構建的內容、要求和方法,但中國城市規劃設計研究院水務工程規劃院副院長謝映霞承認,由于中國國土面積大,各個區域的情況不同,指南只是一個宏觀的指導,不一定完全適合每個城市。
此外,目前一些相關政策法規沒有跟上海綿城市建設的步伐。比如,海綿城市的一個主要目標是控制面源污染,但最近的《水污染防治行動計劃》對城市區域而言,重點還是控制點源污染,也就是控制工業污染和生活污水。針對雨水徑流污染(面源污染的主要表現形式),計劃只提到:“有條件的地區要推進初期雨水收集、處理和資源化利用。”
全國不少城市的綠地追求大場面,耗水又耗能,這與海綿城市的宗旨完全背道而馳,造成這個現象的原因之一是相關規范標準的編制和修編落后于時展。例如,《城市綠地設計規范》(GB50420-2007)中規定“綠地外部的地表排水不應引入綠地內”。這就使得設計人員不考慮綠地在城市中應承擔的削峰減流、控制徑流污染的重要作用,從而對雨水僅采取“重排輕蓄”的簡單處理方式。
沒有資金保障,都是紙上談兵
海綿城市建設的另一個問題,就是資金。
本刊記者對各地海綿城市投資情況進行了梳理后發現:16個試點城市中,鎮江投資80億元,池州投入211.62億元,濟南投入148.75億元,嘉興投資44億元,廈門投資99.72億元。而整個海綿城市建設試點,中央財政的專項資金補助在200億元左右。所以,從各地的預計投入可以看出,僅靠中央財政對試點城市的支持是遠遠不夠的。
“海綿城市既要建設,又要運營、維護,各個階段都需要花錢,如果沒有統籌的規劃,長期的資金保障,一切都是紙上談兵。”濟邦投資咨詢有限公司董事長張燎告訴《t望東方周刊》。
為了拉動社會資本進入,此次試點城市評選中鼓勵各地創新投融資模式。按照規定,國家對采用PPP模式達到一定比例的城市,將按補助基數獎勵10%。
作為試點的貴州省貴安新區總投資將達46.7億元,其中,中央財政專項補助資金12億元,貴安新區管理委員會出資5億元,剩余29.7億元擬通過PPP模式籌措及通過財政獎補方式撬動。
據鎮江市給排水管理處行業監督科科長曹德圣向《t望東方周刊》介紹,鎮江的海綿城市的投資渠道分三塊,一塊是政府出資,比如城司這樣的政府投資平臺;第二塊是由各個社會主體實施的項目,比如開發商;還有一塊就是采用PPP模式,大概占到30%左右。
張燎認為,海綿城市建設的一個難點在于,錢花得分散又缺少贏利點。規劃、水利、園林、路政等各個部門都在花錢,而海綿城市建設又屬于公用事業性質,在這種情況下,采用PPP模式吸引社會資本參與,對于決策者來說是個挑戰。
實際上,對于PPP模式是否適用于海綿城市建設,各方觀點不一。張燎認為,PPP模式在客觀上是可行的,但是在實際操作中有一些問題需要特別注意。比如,項目如何進行打包設計、效果評價機制怎么制定,這都需要考慮清楚。
而在張穎泉看來,中國不像歐美一些國家已征收暴雨管理費,國內海綿城市并沒有一個持續的資金回報途徑,現階段要慎重推進。
新區老城的不同路徑
什么樣的城市適合建設海綿城市?
車生泉告訴本刊記者,海綿城市適用于任何土壤和氣候條件,無論是南方還是北方,大城市還是小城市,老城區還是新城區都可以建設。只不過,針對每個城市的不同需求和特點,側重點各有不同。
比如,東部水資源豐富地區更注重徑流污染及徑流峰值控制,而西部水資源缺乏的城市或地區,應以雨水資源的回收與利用為主。但即便同一個城市,在不同區域也需要對癥下藥。以北京為例,在亦莊經濟開發區大片低洼區域可以以內澇控制為主,舊城區則應以合流制溢流污染控制和排水能力提高為主。
張穎泉認為,如果城區的建設在規劃階段就將海綿城市理念融入,大力發展綠色基礎設施,其建設成本可大大降低。“在新城區以綠色基礎設施為主,要比傳統管網建設節省三分之一到二分之一的投入。”
相較于新城區,在老城區進行海綿城市的改造難度要稍大一些。
濟南近日確定將舜玉花園小區作為海綿城市試點,據媒體報道,其現在面臨的主要問題在于既有建筑小區存在時間很長,很多基礎資料都不健全,情況比較復雜。
接受本刊采訪的多位專家也提醒:海綿城市是要改變原有的高強度土地開發模式,所以決不是大拆大建,而是對現有問題進行生態修復。
此外,專家們也認為,海綿城市可以解決城市內澇問題,這種說法有夸大之嫌。“雨水來臨時,首先是一個個海綿體發揮作用,等到海綿體已經飽和,那么再下雨就需要傳統的管渠系統。”謝映霞認為,海綿城市對大排水系統不是取代,而是一種補充。
想單依靠綠色基礎設施建設就解決“看海”問題是不現實的。綠色雨水基礎設施在減少徑流總量、減少徑流污染等方面起到的作用是無可爭議的,但是遇到大暴雨,雨水根本來不及下滲,若沒有管渠系統的快速排放,城市還是會面臨內澇的問題。
【關鍵詞】 海綿城市 給排水建設 注意問題
隨著世界環境的逐漸惡化以及城市建設的需要,越來越多的城市開始建造海綿工程,提升城市應對雨水的能力,留住雨水資源,為城市供水做出貢獻。但是,我國的海綿工程建設的能力還存在不足,建設過程中存在的問題較多,為此,本文結合筆者的工作經驗,闡述海綿城市給排水建設中需要注意的問題和相應的建議,以期為我國的城市建設做出貢獻。
1 海綿城市給排水建設的意義
1.1 提高環境適應能力
眾所周知,我國土地面積廣闊,既有較為干旱的西北地區,又包含雨水充足的沿海地區,同時,隨著氣候環境的不斷變化,我國城市大多會經歷雨水的考驗,當雨水量較大時,城市的排水壓力會比較大,大多數城市會出現內澇問題,為此必須要做好給排水建設工作,提升城市應對風險的能力。我國目前開始建設海綿工程,其主要的作用是提升環境適應能力,降低雨水的不良影響,保留雨水資源,利用防、排、蓄、滲、滯等方法,不但可以減少內澇問題的產生,同時還可以有效提高水資源利用效率[1]。
1.2 恢復受損害水體
海綿工程的作用不僅在于提升環境適應能力,其還能有效地恢復和凈化受損的水體,在海綿工程中,通過利用專業的技術和自然途徑,能夠將自然水文特征維持在城市開發前狀態,提高對城市原有生態系統的保護效率。海綿工程中的生態手段對粗放式城市建設環境進行優化,能夠恢復前期受損壞的水體,使其能夠降低污染程度,在海綿工程的給排水建設工作中,應當首先對城市的水體情況進行細致的檢查,找出問題較為嚴重的區域,并集中加快海綿工程建設,提升水體的恢復速率,政府部門應當將海綿工程與其他的工程進行聯合。
1.3 提高水資源利用率
由于客觀環境的限制,我國大多數地區處于缺水的狀態中,但是,我國城市建設正處在高速發展的階段,對水資源的需求非常強烈,如果僅靠地下水源,很難滿足發展的需要,為此,我國城市需要更多的水資源供應渠道,保障城市建設順利進行,其中,海綿工程能夠有效地提升水資源的利用率,讓水資源通過自然滲透、自然積存以及自然凈化等過程,重新被人們所利用,從而降低城市建設的成本,提高城市發展的速度。
2 海綿城市給排水建設存在的問題分析
2.1 依據科學性低
目前,我國在海綿城市的建設方面經驗較少,發展的思路主要來源于少數的科研單位和政府部門,因此導致我國海綿城市的科學性較差,這也導致我國海綿城市在運營過程中出現諸多問題,水資源的利用效率并沒有明顯的提高。這說明,科學程度對海綿城市的建設尤為重要,每個城市在建設過程中,要結合自身城市的特點,做好給排水的規劃和方案,掌握各項建設指標,尤其是要做好水量預測與水平衡分析。
2.2 排水體系不合理
雖然現如今我國城市的建設速度不斷加快,但是,我國城市發展的時間較短,發展的經驗相對不足,其中給排水建設工作一直為社會所詬病,例如我國大多數城市使用的雨水分流機制應用效率非常低,尤其是在西北地區,雨水管道長時間閑置,而且雨水資源往往是直接排放到目的區域,造成資源嚴重浪費。因此,我國的海綿城市應當避免上述問題,實現對雨水的分流儲存,使得雨水資源得到有效的利用[2]。
2.3 給排水體系影響大
我國的城市建設者已經認識到地下設施建設的必要性,隨著時代的發展,地下的構筑物數量逐漸增加,城市的給排水系統更加優化,但是其對城市的影響也隨之增大,同時現有供水管道長度、 質量以及建設等方面均存在一定的不足,并不能完全滿足城市建設需求。因此,在海綿城市的建設過程中,應當對給排水系統的規劃設計進行優化,降低其建設對已存自然水體系的影響。
3 對海綿城市給排水建設提出的建議
3.1 基于具體情況進行給排水建設
我國土地面積廣闊,這也導致我國城市的具體情況各不相同,為此,在海綿城市的建設過程中,應當結合自身的實際情況,避免盲目地學習其他城市的成熟經驗,要做到因地制宜。例如濟南海綿工程中,其主要的海綿道路分布在城市的南邊,這是因為濟南以“泉城”而聞名,其需要雨水作為補充,而且濟南的南邊地勢較高,海綿工程中的水資源能夠逐漸滲透到泉水聚集區,從而滿足泉水噴涌的需要。
3.2 注重專業性技術方面的研究
海綿城市的給排水建設工作是城市基礎設施建設的重要內容,為了提高建設的質量,相關單位應當加強專業性技術的研究,提升技術的科技水平,保證建設出的海綿工程具備較好的質量,使用更長的時間,尤其是在海綿城市的建設目前處于初級階段,一定要一邊建設一邊摸索著前進,無論是相關政策還是施工經驗均比較少,對系統設計提供的依據支持較低,因此具有很強的不確定性。
3.3 落實責任體系機制
海綿城市的建設過程比較漫長,而且我國在這方面的經驗較為缺乏,在建設工作中,一定要將責任進行明確,落實責任體系機制,以現有的基礎設施為對象,對其進行統籌分析、規劃與設計,提高各類基礎設施運行的安全性,且滿足其與給排水系統協調運行的要求。
總之,海綿城市是未來一段時間內我國城市建設的主要方向,其中給排水工程是最為重要的建設內容,每個城市在建設工作中,要立足自身的實際,以城市自身發展基礎為依據,統籌各項影響因素,提升海綿工程的技術水平,對其中的難點問題進行有針對性的分析。通過海綿工程的建設,提高雨水資源的利用效率,為城市的健康發展提供建設的基礎。
參考文獻:
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。
參考文獻:
[1]趙士文,林俊雄,祁鋒,等.基于系統思維的海綿城市設計方法探索與實踐[J].凈水技術,2021,40(6):147-153.
[2]馮磊,徐得潛.建筑小區海綿城市建設中雨水系統設計方案的優化研究[J].水土保持通報,2021,41(3):193-199+217.
[3]王貴南,周飛祥.建筑小區類項目海綿城市建設效果評價研究[J].給水排水,2020,56(12):88-92.
[4]陸平.住宅小區海綿化改造工程分部分項劃分探討[J].福建建筑,2020(3):79-82.
[5]李松良,劉榮榮,宋志雄.海綿城市建設對策研究:以揚州市為例[J].江蘇建筑,2020(1):41-43.
[6]袁佳佳,宋聚生,董文藝.面向海綿城市理念的建筑小區雨水設計策略分析[J].住宅與房地產,2019(34):62.
[7]鄭麗麗,李靜,張春嘉,等.海綿城市建筑與小區項目建成效果評價研究:以北京市某小區海綿城市建設效果評價為例[J].環境科學與管理,2019,44(11):20-24.
[8]宣夢茹.老舊住宅小區海綿城市建設難點與措施分析[J].住宅與房地產,2018(33):225.
[9]趙梓堯.居住小區海綿化改造設計的探索與實踐:以鶴壁市綠城花園小區為例[J].工程技術研究,2018,3(13):167-168.
關鍵詞:海綿城市;給排水科學與工程;科教融合;降雨
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)10-0053-02
一、海綿城市建設的內容
海綿城市,是城市降水管理一種新型模式,它是指城市在遭受氣候變化和降雨等自然災害時,能夠表現出很強的自我修復能力,抵御一些突發的自然災害。2013年,在就城鎮化建設中指出:“在提升城市排水系統時要優先考慮把有限的雨水留下來,優先考慮利用自然力量排水,建設自然積存、自然滲透、自然凈化的‘海綿城市’”。這就要求我們順應自然,建設自然,加強對城市成天環境的保護與利用,創造合適生態空間。通過合理地運用雨洪原理,創新新形勢下的城市給排水工作,讓我們合理去利用水資源,把其轉化成有利方面,解決城市缺水問題和環境惡化,促進城市健康有序發展,實現發展綠色城市,營造環保人文的新環境。
二、建設海綿城市對于促進城市發展的重要意義
1.海綿城市建設有利于緩解城市缺水問題。海綿城市,就像海綿一樣,可以對于涵養水源、保護環境起到關鍵作用。隨著城鎮化建設的推進,很多城市出現了水資源短缺的問題,這極大影響了城市的發展和社會的穩定,對于建設現代化城市有極大的阻礙作用。在全國城市當中,多數一線城市開始出現了缺水的現狀,尤其在北京、天津、河北地區,城市缺水問題已經上升為一個關鍵問題。有關資料顯示,在降水中,將近一多半的雨水可以被土壤吸收,一小部分水作為徑流水流失走。但是由于城市為公共交通讓步,很多地方都地面硬化,造成大多數水白白流失,極少部分被土壤吸收。故而,推進海綿城市建設可以緩解城市缺水這一問題,即通過把水涵養起來轉化為地下水供給人們利用,以減少缺水對人們生活的影響。
2.海綿城市建設有利于減少城市洪澇災害。2016年是近10年來降水最多的一年,連續幾天的特大降雨造成許多城市成為“威尼斯小鎮”。出現這種現象,主要是城市排水設施跟不上城市發展的需要。這種情況下推進海綿城市建設成為解決這一問題的關鍵。通過海綿城市建設,將“排水、滲漏、儲存、滯留”等處理降水的設施有機的結合在一起,讓城市降水不單單通過排水這單一手段來解決,通過綜合手段來治理,極大地增強城市防洪排澇的能力,很大程度的減少城市洪澇災害的發生。
3.海綿城市建設有利于提高城市人文和自然環境。由于地面硬化導致城市地下水位降低,城市缺少自然資源對氣候的凈化和吸附,造成空氣質量降低和城市溫度的顯著提高,產生熱島效應,這些都嚴重影響了居民的安全生活。海綿城市的建設必然需要對城市進行科學的規劃和分析,創造出適合城市發展的自然資源和生態環境。這些不僅可以提高城市抵御降水的能力,同時可以提高城市的自然環境,促進城市發展成自然美麗宜居的環境,提高城市居民的生活質量,使城市人民能夠享受到海綿城市給生活帶來的便利。
三、海綿城市是科研與教學密切融合的標志
1.我們利用給排水的知識和原理,解決城市洪澇和缺水的重大難題。通常的雨水系統通常是及時、快速的處理城市表面徑流,讓降水快速的流到出城市,減少降水對城市的危害,也就是說,擴大城市排水設施建設,增大下水管道的管徑,將雨水排放出去,但是這種指導思想忽略了對表面徑流雨水的利用,會進一步加劇城市缺水問題。地下水不能得到很好的補給,造成城市用水困難,需要從周邊縣調水來解決,這就造成水資源的緊張,增加國家公共設施開支。這就需要我們給排水工程的學生開動腦筋,充分利用現學的技術和知識,把城市降雨轉變為我們所需要的水資源。通過根據不同地區下墊面特征和土壤性狀,采用不同雨水收集方式和吸收方式,對中小型降雨實現就地入滲和利用,對大型降雨實現就地滯留,在滯留后進行延期排放,錯開城市排水設施使用的高峰期,緩解城市排水設施的壓力。這種模式在新加坡已經開始實現了。新加坡作為著名熱帶國家,降水量處于世界前列,每天都有數場“說來就來”的瓢潑大雨,但是它極少出現洪澇災害。因為他們國家設計了雨水收集與城市排水系統共同調節的設施,預先規劃城市排水系統。在遇到暴雨同時加強雨水疏導,建立大型雨水儲集設施,來應對特大降水。積極建立地面下滲,讓雨水能夠迅速被土壤吸收,增加城市地下水的需水量。
2.遵循城市規劃和自然環境相統一的設計原理,增加城市抵抗風險能力。從20世紀開始,歐洲西方國家開始注重綠色基礎設施建設。盡管不同國家綠色基礎設計建設不盡相同,但是惱體理念上看,都是加強綠地、濕地、公園及雨水貯存滲透設施的建設。在城市開發和土地利用過程中,利用自然環境中植被防御自然災害和水質凈化這一特性,大力實施城市儲水滲透設施建設和人工濕地的建設。增加城市的植被覆蓋率,讓城市融入到自然環境當中。海綿城市是我們給排水工程的一種創新,它的實現正是對于給排水的專業知識的融合和發展,是一種新的模式下的城市管理和規劃。如何進行科教融合促進本科生創新和實踐能力培養,提高本科生的教學,這就需要我們教育工作者認真考慮。
四、科教融合促進學生創新和實踐能力,需要培養正確的科研態度
本科教學是本科生走入社會的一個重要學習階段,這就需要我們創新本科教學思路,增加科研促進本科教學的影響力。科研工作是一個自我實現發展的重要手段。科研工作要求我們樹立正確的科研態度,不能存在一絲一毫的偏差。要求我們統籌兼顧,具備縝密思想,充分考慮需要面臨的問題和潛在困難,提前做好打算,在實施當中避免重新設計,減少資源和人力物力的浪費,實現設計項目又好又快的發展。這就要求我們教師將科研態度融入到本科教學當中,培養學生的自我思考、自我創新能力,積極去統籌考慮實驗設計的原理,保證實驗項目能夠順利的開展。
1.科教融合促進本科教學,需要積O參與到社會實踐中去。“實踐是檢驗真理的唯一標準”這句話突出強調了實踐在驗證自己觀點和設計是否合理的重要性。我們本科教學對于社會實踐這一方面投入的力度不夠,學生只能在書本上面學習有關給排水的知識,通過自己假想來設計城市規劃,這種模式很不利于學生的發展。因為書本和實踐是有一定誤差的,需要學生充分考慮一些實際的情況,積極的把知識運用到實踐當中去。只有學生參與到社會實踐中去,他們才會真正體會到課本知識的重要性,這對于培養學生自主學習能力和促進學習積極性具有很大作用。
2.科研融合促進本科教學,需要創新教師傳授知識方法和思路。本科教學一般都是教師課堂上講解,學生在下面聽講的模式。由于大學上課人數增多,教室面積過大,使學生在課堂上聽課效率顯著降低。這就要求我們教師去創新傳授知識的方法和思路,通過豐富有趣的課堂知識,通過視頻和PPT向學生展示本課程需要掌握的內容。同時要注重學生的興趣的培養,引導學生在課堂上積極發言和提問,以便于教師及時發現學生不懂的知識和問題。同時要鼓勵學生上臺講解課程和知識,讓學生真正融入到課堂當中,增加學生自信心和學習的熱情。
海綿城市建設是一場重要的城市革命,它需要給排水工程在海綿城市建設中發揮重要作用。我們應該積極去發現目前建設海綿城市所需要的知識和能力,創新城市排水的方法和策略,利用專業知識和技能,來盡快實現海綿城市建設目標,同時海綿城市建設是需要多學科、多技術、多部門、多人才來參與的革命,需要多方面的協調配合,需要統籌各個平臺的工作,使其相互滲透和交融,這一工作也符合現代城市管理的發展方向。
參考文獻:
[1]劉飛,王巖.海綿城市建設的難點與技術要點探析[J].園林科技,2015,(4).
[2]陳華.關于推進海綿城市建設若干問題的探析[J].凈水技術,2016,35(1):102-106.
Integration of Research and Teaching to Promote the Undergraduates' Innovation and Practice Ability
―Taking the Sponge City Construction as a Case
QIU Fu-guo
(Beijing University of Civil Engineering and Architecture,Beijing 100044,China)