時間:2023-08-12 08:24:09
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發表網為您精選了8篇海綿城市建設的重要性,愿這些內容能夠啟迪您的思維,激發您的創作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
關鍵詞:城市道路;海綿城市;透水路面;綠地
近年來,全國多個城市頻遭雨襲擊,引發嚴重內澇。城市發生內澇,從根源上說,是大量硬化的建設和建筑減小了雨水下滲,增大了地表徑流量,造成了雨天全民“看海”的模式。當雨水地面徑流量得到有效控制時,城市內澇現象將減少。海綿城市建設理念正是通過“滲、滯、蓄、凈、用、排”的六字方針,統籌解決城市內澇、雨水資源化利用等多個問題。
1 海綿城市建設理念
海綿城市就是能夠像海綿一樣吸水的城市,具體來說,就是在城市內布置若干地塊,用吸水材料建設,作為海綿體,平時是市民的休閑、生活區域,暴雨的時候就作為蓄水的地方。無論是道路、公園、綠地還是樹林、濕地,都能吸收大量雨水。這樣,可以把水消化在本地,避免匯集到一起形成洪水。當大量的雨水都被海綿體吸收之后,城市的積水也就無從談起。那些被海綿體充分吸收的雨水還可以再次利用,如澆花、洗車等,在一定程度上可以緩解水資源緊張局面。
海綿城市把雨水的滲透、滯留、集蓄、凈化、循環使用和排水緊密結合,統籌考慮內澇防治、徑流污染控制、雨水資源化利用和水生態修復等多個目標。海綿城市建設既要實現生態目標,也要滿足城市功能。因此,其建設必須要以建筑與小區、綠地與廣場、城市道路等城市基礎設施作為載體,規劃、設計、施工及工程管理等各部門、各專業統籌配合,突破傳統的設計理念,通過多種生態化技術,構建新型生態系統。
2 市政道路建設在海綿城市建設中的重要性
市政道路是城市空間的重要組成部分,在不斷加快的城市化進程中,道路硬化用地面積能占到城市建設用地面積的15~20%。道路面積如此廣泛,道路路基范圍收集到的雨水量非常可觀。如果能在保證道路功能的基礎上,采用更為生態的設計方式,就近收集道路徑流作為地下水、路邊綠化帶的補充水源,對推動海綿城市建設有著非常重要的意義,有利于修復城市生態環境,還可以帶來綜合生態環境效益。
3 海綿城市理念下市政道路的設計
市政道路建設提出“海綿+城建”的加法理念,在滿足道路基本功能的前提下,海綿為主,所有配套設施一并建設。這種做法既能提升居民滿意度,也能帶來綜合生態環境效益。在這一理念下,保定市將恒源路作為試點,進行海綿城市道路設計。
恒源路位于保定市北部,為東西向的城市次干路,道路紅線為50米。道路紅線北側主要為居住區以及規劃為居住和商業金融用地的基本農田;南側為植物園以及學校。項目定位為海綿城市道路,同時結合道路兩側打造景觀帶。
3.1 道路橫斷面的設計
在滿足道路功能的前提下,道路橫斷面盡量布置較寬的綠化帶(生物滯留帶),道路范圍內的雨水可快速匯集入生物滯留帶內,有效減小地表徑流量。以恒源路為例,橫斷面形式為三幅路,由中央向兩側依次為:機動車道24米+綠化帶2×4.0米+非機動車道2×6.0米+人行道2x3.0米。其中,道路綠化帶設計為生態滯留帶;道路北側的紅線外設計為下沉式綠地與現狀鋪裝銜接;道路南側的紅線外結合植物園景觀設計為植草溝,與植物園一起形成路邊景觀帶。
3.2 道路路面材料的選擇
為城市建設需要、改善生態環境,2012年建設部先后了《透水瀝青混凝土技術規程》和《透水磚路面技術規程》,規范規定透水混凝土路面應滿足道路路面使用功能,并滿足透水、抗滑、降噪要求。海綿城市建設的設計理念中,也提出了選用透水路面的方法。
3.2.1 車行道路面。車行道可選用透水瀝青路面。透水瀝青路面又分為全透水式瀝青路面和半透水式瀝青路面。全透式瀝青路面,即透水瀝青面層下不設防水層,瀝青下面層、基層均為可透水層,地表降水最終滲入路下土基。這種結構主要應用在園路、廣場等處,在市政道路車行道中應用較少。
3.2.2 人行道路面。人行道可以采用透水磚鋪砌,基層采用透水混凝土鋪砌,墊層采用碎石層。
透水人行道具有多孔結構,自然降水能迅速透過人行道到達地表,適時補充地下水源;發揮土壤調節城市溫度和濕度的優勢,消除城市熱島效應;由于表面粗糙,透水性高,路面不積水,可有效提高行人安全性。
3.3 生態滯留帶、生態樹池的設計
滯留式綠化帶和生態樹池設有種植土,種植土的下部依次設有過濾土層和礫石,礫石的下部設有滲水管,種植土的上部設有陶粒。這樣的布置結構能使滲透管發揮巨大的作用,使土壤長時間保持濕潤。建議將綠化帶做成低于車行道5~10cm的凹型形式,以便于收集雨水,在綠化帶下方設置碎石盲溝,在盲溝底面,超過路基工作區深度范圍后設置碎石層,反向路基底滲流。考慮凹形綠化帶可能對車輛通行造成的安全隱患,在綠化帶周邊加設低矮柵欄。
3.4 其他低影響開發措施
3.4.1 下沉式綠地。下沉式綠地典型結構為綠地高程低于周圍硬化地面高程5~25cm左右,雨水溢流口設在綠地中,雨水口高程高于綠地高程且低于硬化地面高程。下沉式綠地可以在道路、廣場、停車場等周圍設置,用以匯集周圍硬化地表產生的降雨徑流,截留和凈化雨水徑流,超過綠地蓄滲容量的雨水經溢流口排入雨水管網。下沉式綠地可以起到削減徑流量、減輕城市洪澇災害、增加土壤水分含量的作用。
3.4.2 植草溝。植草溝設計包括雨水花園、雨水濕地等生態雨水設施。通過采取與亭臺、堆土等結合的方式形成微地形景觀,增加植草溝的可達性、觀賞性與實用性。種植植物優先選擇具有一定耐澇性的鄉土植物,采用喬、灌、草結合的多種群落結構,形成季相變化豐富的綠地景觀。恒源路道路南側紅線外37米范圍內設計為植草溝,與周邊的植物園銜接,形成廣闊的景觀。植草溝本身具有滲透功能,在降雨較大或高坡綠地滲透飽和時,來不及下滲的雨水會順坡匯入植草溝,水借助縱坡沿植草溝流向下游。
4 結語
住房城鄉建設部組織編制的《海綿城市建設技術指南―低影響開發雨水系統構建(試行)》于2014年10月實施,為深入開展海綿城市建設提供了指導和依據。低影響開發雨水系統建設涉及到整個城市系統,應該通過當地政府把涉及到的規劃、排水、道路、園林、交通、業主、施工單位和其他單位協調起來,明確目標,落實政策和具體措施。力爭做到城市像海綿體一樣,遇雨吸水、蓄水,需要時“釋放”利用,實現雨水資源化、涵養地下水、減輕城市洪澇和排水系統壓力、改善和修復城市水環境。作為城市的建設者,需及時汲取設計新理念,并在工程項目中合理運用,把我們的城市建設的更加自然、更加生態。
參考文獻
[1] 海綿城市建設技術指南DD低影響開發雨水系統構建[S].
【關鍵詞】海綿城市 對策思考 福建省
繼廈門成為我國第一批海綿城市試點之一之后,在2016年海綿城市試點審查中,福州排名第一,成功地成為我國第二批海綿城市試點之一。對于福州這樣一個逢雨必澇的城市,建設海綿城市更是勢在必行。
一、海綿城市新概念
海綿城市這個叫法源自于業內和學術界的一個表達方式,就是用海綿來描述一些具有吸收能力的城市,這幾年更是用海綿這個概念來形容城市或土地具有吸收調節能力。海綿城市是一個比喻,用來表示形容可以合理開發利用城市降雨的一個系統,意思是有雨水的時候,城市就如海綿吸水一樣,可以對雨水進行接受、保存、過濾,并使雨水更加干凈,這樣就可以對地下水進行自然補給,促進水資源循環利用。在干旱季節里,通過排放地下水庫的水,達到緩解干旱、補充城市水資源的功能。
原有的城市設計的雨水排放,主要是采用排水管和集中污化處理的方式來處理雨水。新型海綿城市更注重于采用多種方式排放回收雨水,比如采用綠地排水溝、凹式綠化帶和其他更自然的方式來促使雨水的快速消散和回收利用。因此要積極促進城市建設綠色環保建筑,綠色環保建筑是海綿城市建設的根本基石。從每個小區開始,建設各種下沉式綠化帶和雨水排放花園,房屋屋面也可以設置排水收集系統,同時輔助建設各種小型儲水裝備,這些都有助于促進雨水的排放回收,達到對地下水進行補充的目的,總之就是利用各種方式把整個城市建設得更為綠色環保,更好的對水資源進行回收利用。
二、如何建設海綿城市對策思考
(一)制定適合我省特色的政策,為海綿城市建設提供政策支持
首先要制定一個適合海綿城市建設的可持續發展的政策架構,因此要做一個整體的規劃設計,從整個的政策法律體系、以及具體的財政稅收政策、還有整個行業產業的管理、以及相關產業的結構調整,甚至到技術人才的培養,整個社會的參與程度等等都需要通盤考慮。海綿城市建設很有發展潛力,但是必須要有具體政策和實施措施支持,否則這個工作難以開展和維系。所以要借助水資源管理體系改革機遇,根據海綿城市建設制定相關的配套政策措施。首先進行水資源的調查和立法工作,進行匯總總結之后,積極構建整個水資源管理和使用的政策方案,可以從如何實施保障、如何劃分責任、如何籌集資金、如何進行制度管理這幾個方面著手,建設完善的水資源法律和政策體系。要從立法規劃指導的基礎做起,建立水域管理法規體系。省級管理應當抓住海綿城市建設概念,對全省的湖泊、江河流域、森林水系進行范圍標識管理。各級縣市要根據海綿城市建設的理念來指導城市建設規劃,根據這個整體建設規劃制定具體目標,在城市建設中留足生態透水綠地,盡量減少硬化地面,保護好城市的原生水生態系統。我省應以國家的《海綿城市建設指南》為指導,制定出一套符合國家標準的海綿城市建設方案,與之相適應的是要制定適當的政策鼓勵建設新技術的應用研究和開發,在建筑行業推廣先進施工技術和新型的建筑材料,努力培養出和海綿城市建設相關的新興產業和先進企業,實現城市建設的供給側改革,改善城市居民和城市水系的關系,實現和諧發展。
(二)加快城市生態文明建設,促進海綿城市建設發展
近年來,我們的城市擴張速度很快,同時城市的地面硬化程度也在不斷增加。因此有必要對此進行約束,可以采取措施逐年減少硬化地面,同時根據這個措施制定一個相應的年化指標,并且每年進行考核。對發展中的農村也要進行地面硬化指標管理,避免在城鎮化工程中盲目加大地面硬化程度。
福建城市比較多丘陵、山脈,城市水系發達,因此疏通河道尤為重要。利用自然下沉式綠化帶可以盡快疏散雨水,因此可以在城市多建立下沉式的綠化帶或者綠地。完善城市下水道建設,城市下水道被稱為“城市的良心”,因此看不見的隱蔽工程尤為重要。我們大多數城市的下水道建設很落后,所以可以在城市建設地下管廊,鋪設大直徑管道排水,同時鋪設電力、電信、自來水、燃氣、廣播電視等等市政部門的專用管道,這樣可以避免重復開挖路面,同時提高了消防抗災能力。
(三)引入創新技術為為海綿城市建設提供技術支持
海綿城市建設是一個全新的理念,因此有必要引入創新技術進行城市建設,如在污水處理問題上可以加強對雨水的收集和凈化,可以采用一些生物凈化的辦法,或者通過對雨水的過濾來凈化雨水,達到雨水回收的目的,可以建立一些制度來實施。對城市污水的處理也要盡量要就近處理。因此,有必要建立雨水的回收利用系統,利用城市的建筑屋面、道路排水、以及城市的各種綠化地帶、還有公園綠地,對雨水進行收集凈化回收利用,同時把原有的城市水系重新恢復,比如城市原有的內河、水渠、池塘、湖泊,都應該重新修整重建,這樣可以有效解決城市熱島效應問題。同時要注意對城市的地下管網進行維修檢查,避免因強降雨或者其它地質災害造成損失。推廣這些新技術建設海綿城市,可以改善地下水資源,改善土壤環境,減少城市生活和工業污水的排放,從而改善整個城市的水資源狀況。
因此要建立全民惜水的社會環境,讓大家都意識到水資源的重要性,并且從立法上開始建立對水資源的保護和規范節約使用的制度,同時要鼓勵大家有全民監督的意識,讓大家都參與到對水資源的保護利用的事項中來,甚至從水資源的規劃開始就應有專門的組織監督建設,除了合理保護利用水資源,還可以引申出相關的親水產業和親水文化,豐富城市文化生活。
(四)建立健全投融資機制,為海綿城市建設提供資金支持
海綿城市的建設離不開大量資金的投入,除了財政補貼的支持外,應當大力利用市場的投融資功能,可以向社會市場融資融券,比如發行中長期債券,采用PPP模式,為建設海綿城市提供資金支持。建設海綿城市離不開社會的支持,因此要對現有的城市投融資模式進行創新,政府對這些公共項目的建設除了進行政府投資外,也可以對社會資本進行引導進入,政府加強監管監督,促使海綿城市建設順利完成。
(五)學習借鑒國外先進經驗,建設有福建本土特色的海綿城市
國外對于海綿城市的建設有相當多的經驗,因此我們可以借鑒國外的先進經驗,形成我們自己的特色。例如在英國這個比較缺水的國家,政府就鼓勵建設各種雨水收集設施,同時也注意提高大城市的排水能力,政府積極鼓勵市民們在各家各戶的屋頂上花園里建設各種雨水收集設施,對一些大型的公共建筑和商業建筑,也建設雨水收集設施,這些都可以很有效地解決他們的水資源收集利用問題;法國是一個降雨比較多的海洋性氣候國家,因此他們更注重對洪澇災害的防治和對雨水進行收集處理循環使用,因此他們更注重對城市的海綿化建設,只有把城市建設成了注重生態循環的海綿城市,才能解決了洪澇災害又合理利用了雨水資源;日本是一個綠色國家,東京這個大城市就遍布各種公園,適合各種需求,為了保護這些城市綠色空間,日本制定了大量的相關法律和法規,可以長期有效的保護這些綠色空間,大量的綠色空間不僅凈化了空氣,而且還極大地保護地下水資源。這些經驗對我們都很有實際借鑒意義,我省在建設海綿城市中,可以綜合考慮參考這些經驗,根據實際情況,建設有本土特色的海綿城市。
參考文獻
[1]肖化順.城市生態廊道及其規劃的理論探討[J].中國林業調查規劃,2015.2.
關鍵詞:海綿城市;技術分析;問題與對策;生態環境
我國的城市經歷了許多年的發展,城市的面貌正在逐步的革新,城市建設內部隱藏的弊端也逐漸凸顯。在城市開發和建設過程當中對于資源的不當利用,城市生態環境每況愈下。海綿城市理念的興起正是可持續發展觀念指導下的新型產物,體現了人與自然和諧相處的美好愿景。文章首先分析了國內海綿城市建設過程存在的問題,隨后針對具體的問題提出相對的解決措施,以此為國家順利建設生態文明的海綿城市提供指導。
一、海綿城市建設過程中存在的問題
海綿城市的建設關系到城市的生態建設,關系到社會的可持續發展,由于每個城市自身自然條件的不同,在建設的過程當中難免會遇到這樣那樣的問題,值得進一步的分析和研究。
(一)“綠色海綿體”稀缺現象嚴重
就當前我國許多大中城市現狀來說,都面臨著“海綿體”不足的現象。深究其原因,必然與我國當前過熱的房地產市場相掛鉤。出于逐利的本性,越來越多的房地產開發商加速了土地的地產流向,房地產自身的價格遠遠高于價值,土地價格哄抬而高。各種商業用房層出不窮,城市的綠地規劃正在逐漸的減少,硬質地面土地的數量正在逐步的增加,可以吸水的綠色海綿體嚴重稀缺,國內海綿城市的建設缺少了基礎性的保障。
(二)相關的法規政策支持不完善
海綿城市的建設是國家近些年來提出的一個比較新穎的理念,作為一個新生事物,很多城市當前還處在試水的階段。每個城市自然條件存在著巨大的差異,很多的政策法規的實行也需要逐步的推進,在建設的過程當中地方應該結合自身的實際狀況,對海綿城市的推進進行適時的調整。當前海綿城市的建設還缺少統一的政策法規的支撐和引導,缺乏統一的行業標準的制定和統籌,建設過程仍舊無章可循。
(三)社會公眾對于海綿城市的認知尚且缺乏
由于先天自然因素和后天利用不當等原因,我國長期以來都是一個嚴重缺少水資源的國家。在遭受雨水等自然災害的時候,很多人并沒有意識到雨水泛濫所導致的災害,如何有效的將雨水變成進一步可以利用的水資源,人們對此的認知程度還不夠深刻。當前的海綿城市建設還僅僅局限在政府自身的觀念當中,廣大居民百姓對此認識仍然不夠深刻,對于海綿城市的建設進程會帶來一定的阻礙因素。
(四)相關的科研支出和研發水平相對滯后
海綿城市是一個新型的觀念,我國對此的認識和利用起步比較晚,沒有形成一個系統的發展模式可以加以推廣,對很多模式的利用也是借鑒國外一些城市的做法,還需要“摸著石頭過河”。科技水平相對來說比較滯后,缺乏專業性的技術人才,與此同時,資金投入也不到位,融資渠道相對單一,這也給海綿城市的建設帶來了不小的困難。
二、海綿城市建設過程的應對策略
(一)統籌規劃,加大“綠色海綿體”的建設
前文指出,當前我國商業地產開發過熱,“綠色海綿體”相對稀缺,給海綿城市的建設帶來了巨大的困難。要切實的解決好這一問題,城市就要立足于自身發展的實際,做好整體規劃和建設,減少商業用房的建設,不斷的增加城市綠地諸如小公園、濕度面積。保障城市有充足的海綿體可以對雨水進行吸收,增強土地的滲透能力,實現雨水的再回收和再利用。
(二)加強相關政策法規的制定,保障海綿城市建設有章可循
在建設海綿城市的過程中國家應該加強引導,完善政策綱領的指引,對海綿城市進行規范化、合規化的設計,將城市建設納入綠色發展的戰略框架,保障海綿城市建立有章可循。政府可以適當的制定一些強制政策,指標化海綿城市的設計規格,引導海綿城市的建設走向規范化、產業化發展的道路。
(三)加大普及力度,增強社會公眾意識
長期以來固有的城市發展模式禁錮了城市自然生態的發展,海綿城市的推廣和普及迫在眉睫,但是當前我國社會公眾對于海綿城市的認知程度還比較低,很多公眾仍然沒有意識到水資源合理利用的重要性。在海綿城市理念創立發展的初期,由于自身規模等原因的限制,經濟效益比較小,更多的是社會效益和一些生態效益,因此很難全面的調動社會全局的積極性,政府可以引入一些獎罰措施,增強海綿城市創立的效益。
(四)加大科研資金投入,切實提升研發水平
海綿城市在我國的發展還任重道遠,國家應該加大對其資金投入力度,加強政府補貼,拓寬融資渠道,鼓勵先進技術的研發,采用新技術新設備,加強對相關技術人才的培養。同時我們國家應該積極的借鑒西方發達國家海綿城市發展的模式,加以吸收和利用,建立示范性海綿城市工程,最大程度的保障城市生態安全。海綿城市的建立和發展是追求城市發展和自然和諧發展之間的一項平衡,是新興城市規劃的一項重大嘗試。要想真正的實現雨水滯納,實現雨水資源的充分利用,建設海綿城市,必須針對其存在的問題逐一解決,加大綠色海綿體建設,完善相對應的法律法規政策,加大社會普及力度,合理化資金融入渠道,切實推進好海綿城市的打造,利用好水資源,推進城市的可持續發展。
作者:高繼坤 單位:蕪湖城市建設集團有限公司
參考文獻:
[1]劉飛、王巖:海綿城市建設的難點與技術要點分析[J],園林科技,201(504)
[2]鞠茂森:關于海綿城市建設理念、技術和政策問題的思考[J],水利發展研究,201(503)
關鍵詞:海綿城市;雨水系統;低影響;結構;開發;保護
引言
城市建設的現代化程度,直接反映了經濟建設的現代化程度。在城市建設中,城市規劃對于城市建設的總體水平具有重要影響。在現代化城市建設中,雖然城市建設的總體水平有了一定程度的提高,但是,在遇到自然災害的時候,就會直接考驗城市建設的基礎性工程。優化排水系統,建設海綿城市和低影響開發雨水系統,是解決城市水循環問題的關鍵。海綿城市建設與低影響雨水系統構建,是新時期城市建設的重要目標,是解決城市綜合性治理和提高城市應對自如災害的重要思路。
1.系統模式構建的目的和意義
現代化的城市需要建設具有自然凈化功能的設施,需要將水的循環納入到自然的保護范圍內。城市水系統建設需要與城市規劃,排水設計和道路交通以及園林建設等方面緊密結合。海綿城市與低影響開發雨水系統是提高水生態環境的必要工程,是構建城市發展進程的重要內容。系統模式采用的技術中,既有工程性的開發建設方法,也有非工程的開發建設措施,其核心目的就是保障城市用水安全,有效利用水資源,合理對待地理條件,防止城市水災害。系統的整體設計為組合系統,具有多種功能,能夠提供多項水服務,是城市總體規劃與建設的重點工程。
2.海綿城市和低影響開發雨水系統解析
2.1海綿城市建設的理論
城市化建設需要把生態文明理念放在首位。海綿城市的提出,就是從生態文明的角度對城市建設與環境資源進行了一定的設計。海綿城市實際上就是指城市要像海綿一樣,能夠具有適應環境變化和抵御自然災害的彈性,在下雨的時候,既具有雨水存儲的功能,也具有雨水釋放的功能。在設計系統工程時,要充分利用自然的途徑,同時與人工措施相結合,最大限度的實現雨水的合理存儲和科學凈化。海綿城市系統建設要把自然降水,地表水和地下水進行設計上的區分,讓水資源形成一個完成的循環系統。海綿城市建設能夠保護好河流與湖泊,對坑塘與溝渠都有一定的幫助。在建設中要對自然水文特征有充分的了解,對生態環境進行細致的修復,保障水體和自然環境的穩定狀態。在開發建設中,對雨水系統和排放系統進行與城市建設的匹配,在存儲和調節,傳輸與凈化的過程中,控制好總流量和各個階段的峰值,將收集與排放系統有機對接,按照標準形成系統構建。海綿城市是系統化的構建過程,需要掌握好建設的理論與原則,更要做好必要的監督。
2.2低影響開發雨水系統的設計理念
低影響開發實際上就是指在開發水系統的過程中,要保護好場地的水文特征,是一種低影響的設計理念,也是城市建設中當前采用的有效方式。低影響開發的核心理論就是維護好開放前后的水文特征,在徑流總量、峰值流量和峰現時間上,能夠保持一定的穩定性。我國城市開發過程中,開發強度較大,對水文特征的破壞也很大。在低影響設計中,要采用分散式的源頭削減措施,是開發前與開發后的峰值流量保持不變。這點與國外的一些國家存在一定的差異,這是因為國外的開發中,一般沒有高強度的開發,對水文特征的影響較小。低影響開發需要與多個部門進行聯系,例如道路交通部門,建筑與城市規劃部分,園林與排水部門,水文管理部門等。低影響開發是各個部門聯動的機制。低影響開發的技術性要求很高,需要從設計的源頭入手,在建設的中期和末期,都要給予設計與建設上技術性推進。低影響開發雨水系統是保障城市具有海綿功能的重要設計理念。
2.3海綿城市與低影響開發雨水系統的構建方式
海綿城市與低影響開發雨水系統的構建是一項系統性的工程,在設計和建設中,需要對城市各個層級和相關的規劃進行目標性的設計,也需要對規劃控制的指標進行內容上的界定。在開發設計中,要從橫向和縱向對設計進行規劃,在建設中,考慮建筑的年限與類型,小區建設的整體情況,道路的設計,綠地與廣場之間的關系,水開放的空間和封閉的空間進行充分的了解。在低影響開發雨水系統上,控制好目標與規劃,利用好氣候和土地的自然條件,對低影響開發雨水系統的流程和設計進行組合式的統一。在建設中,要掌握好經濟技術分析的成果,對設計方案與現實情況進行比對。低影響開發雨水系統的建設是在城市正常運行的前提下進行的工作。這就需要在構建的同時,要保證好城市建設的基礎性產業運行,在構建的過程中,降低對正常生產要素的干擾。
3.系統模式應用的具體規劃與區域建設
3.1對城市進行總體規劃
3.1.1明確重點開發區域
每個城市的水文地質條件都不同,在水系統的功能布局和地質特性上,具有短期的規劃和長期的規劃。在進行開發設計時,要把重點區域進行一定的控制,在保證綜合治理的前提下,對重點區域的年徑流量進行控制。這是總體規劃中必要的工作。
3.1.2保護好敏感區域
在城市規劃中,是生態的敏感區域分布在城市的各個角落。對敏感區域要實行禁止建設和限制建設的劃分。低影響開發雨水系統與城市雨水灌渠系統要實現整體上銜接,這是該項技術應用的前提條件,也是各個系統之間形成對接的基礎。保護好敏感區域,就使得其他區域的建設更具實力,就會保證建設的穩定性。
3.1.3合理控制地表形態
城市規模的擴大,會促進城市空間的增長,在低影響開發水系統的建設中,就要明確城市邊緣,以適應城市擴大后的水系統情況。要對土地面積有一定的認知,要對透水和不透水的土地進行了解,要掌握地表徑流的情況,對地形和匯水分區進行必要的認知。在保證自然徑流通道暢通的情況下,延長匯流的路徑,控制徑流的雨水量。
3.2實施水系專項規劃
3.2.1明確水系的保護范圍
城市水系的保護要根據城市水系的生態環境進行設計,在各個水域和岸線上緊密聯系,劃定敏感區域,油壺河湖水系的布局,合理規范排放與存儲的關系。在城市河道中,將有關聯的地方連接,形成水系之間的相通關系,控制好地域之間的差別與聯系。明確水系的專項規劃,能夠讓水系的保護范圍在控制的條件內,在建設施工時,就不容易造成偏差。
3.2.2做好綠地系統規劃
對于海綿城市而言,城市綠地是重要的場地,城市綠地對于低影響開發目標具有重要的意義。在城市綠地上,能夠創造出足夠的空間預留,可以保證綠地在水系統中,處于彈性的狀態。在綠地中,要明確綠地的用途,例如是公園綠地,還是生產綠地,是附屬綠地還是防護綠地。在水生態的空間和綠地的布局上,要充分發揮綠地是滲透功能,在綠地與周邊水域的銜接處,做好一定的設計,保證綠地對匯水區的要求。
3.2.3關注排水防澇措施
低影響開發雨水系統的作用很多,其中對防治內澇的綜合體系具有重要的作用。在設計時需要與防內澇設計同步,將城市的排水系統和防澇綜合規劃相適應,對控制和開發的目標進行指標上的控制。對系統進行評估,精確規劃控制目標,對各個節點之間的關系仔細梳理,是防治方式與防治系統能夠實現對接。在雨水的資源利用上和目標控制上,保持系統之間的必要聯系。
3.3修復性詳細規劃
3.3.1明確城市用地分類
在低影響開發雨水系統的設計過程中,要對城市的用地分類進行了解,對城市用地分類進行了解就是為了更好的規避建設中的矛盾。城市用地分類一般可以分為居住用地,公共管理用地,商業用地,工業用地,交通設施用地,公用設施用地等。對城市用地進行了解,就是為了能夠有效應對開發設計中的難點,進行更好的規劃。低影響開發雨水系統需要做好不同地塊之間的銜接,所有對用地類型進行了解,能夠充分發揮系統的作用,避免影響用地上的矛盾。
3.3.2合理面對約束條件
城市建設中各個類型的設施很多,每個設施都是對應著一定的城市服務。在低影響開發系統的設計中,要注意設計與約束條件之間的限制,對建設的時間和順序進行分類設計,對布局和城市規模進行必要的分析,在設計和建設中,要符合城市建設的其他方案,在各個專業的相關配合上,掌握好必要的原則和方法。例如規模的大小,類型的確定,資金的安排等等問題。合理面對約束條件,就是為了能夠更好的把握建設條件。
3.3.3落實各類銜接設施
在工程建設中,低影響開發雨水系統要做好與各類設施的銜接。城市規劃中,綠地和建筑,或者道路與相關結構之間,需要進行各個部分的銜接,銜接的目的就是為了保證工程與建設能夠符合建設的要求。在城市建設中,很多城市的建設時期不同,城市的新舊程度也不同,在基礎設施建設上的差異,給工程建設帶來的一定的難度。在進行銜接設施的操作中,就要明確城市建設的具體規劃,根據圖紙進行設計,在銜接工程中,進行細致的驗收。
4.系統的技術路線案例分析
4.1系統的主要技術環節
4.1.1分析自然條件
技術應用的前提是對自然環境的充分了解。在海綿城市低影響開發雨水系統構建的模式研究上,要做好對水資源條件的了解,例如地形地貌、排水分區、用水供需情況等。在城市各類管網和園林綠地的建設中,注意調查其分布情況。對自然條件的掌握,能夠促進技術應用的準確性,能夠保證技術應用的過程,具有穩定的狀態。
4.1.2優化設施建設
在選擇與優化基礎設施上,需要運用綜合性的眼光。在開發技術和設施保護上,要結合城市景觀的規劃設計。低影響開發雨水系統的重點就是利用自然資源進行疏通,人工設施建設作為輔助的方式。在具體的技術執行上,就要掌握好各種條件的恢復和利用,在已經被侵占的系統上,進行必要的整改,讓設施能夠更加完善,發揮更積極的作用。
4.1.3組合系統選擇
低影響開發技術在系統的構建上,要保持系統的組合關系。城市建設具有不同的差異,城市建設的各個時期采用的方式,也具有一定的區分。在新系統的構建中,要注意與原有系統的對接。使用組合系統的方式,就是為了能夠更好的保證系統之間對資源的利用和對生態環境的充分保護。同時,組合系統能夠突出經濟適用,能夠保證專業之間的合理配置。
4.1.4分解指標體系
低影響開發雨水系統的技術框架要結合各個指標的特點進行。對于指標體系要進行分解執行。在分解的過程中,確定好單項和組合指標的應用。在建設中開發和約束控制指標。在控制中,掌握好相應的方法。低影響開發雨水系統的分解方法對于有效設計系統具有重要的意義。該系統在建設中分解是為了能夠從整體上控制各個關鍵部分的操作。分解是相對的,分解的作用就是為了能夠更好的掌握整體上的設計。
4.2系統建設的案例分析
4.2.1案例一,北京市某住宅區低影響開發雨水系統建設項目
(1)項目基本情況。該項目位于北京的順義區,項目占地234平方千米,景觀湖占地18平方千米,綠地和高爾夫球場占地70平方千米。項目的優點是項目的自然生態環境較好,適合低影響開發雨水系統建設。但是,項目的弊端就是項目所在地是河灘淹沒區,地勢低洼,建設期間周邊沒有配套的市政雨水和污水的管線,容易造成內澇的風險高。另一個主要問題是中心景觀的水體自凈能力差,水體的營養化會造成水發臭、耗水量高等多種問題。
(2)項目的低影響開發雨水系統設計方案。項目采用的多功能調蓄水體,在雨水濕地和花園建設上,能從總體規劃入手。項目實現了總量減排,內澇防治,防治徑流污染和雨水資源再利用等目標。整個項目有效控制了成本,方案與執行之間形成的良好對接。項目實現了徑流總量減排、內澇防治、徑流污染、雨水資源化利用等多個目標。但是,該項目沒有建設雨水灌渠系統,是通過有效的場地豎向設計實現的雨水地表組織排放,道路和綠地可以作為超標雨水徑流排放通道。
(3)項目的綜合效益。本項目主要是利用低影響開發設施代替灌渠系統,投資成本與傳統開發模式持平,提高了小區的防治內澇的能力。低影響開發雨水系統,可以有效控制徑流污染,能夠使入戶的徑流雨水水質提高,人工土壤滲濾和濕地循環凈化系統明顯改善。在自然景觀和水體效果上,植物和動物都有了良好的生存空間。
4.2.2案例二,上海綠地雨水控制項目
(1)項目基本情況。項目在一所花園單位,該地區有雨水濕地,雨水匯集面積約2000平方米,主要的匯集第位綠地草坪和高處園路,常年的水體面積是400平方米,平均深度為0.8米最大蓄水量為480立方米。在園中種植了植物,如睡蓮和鳶尾等,蓄水池的底部是泥土,周圍放置了一些石子和石塊,這樣可以有效改善水質。在水體設計上上采用的多功能凈化的設計。該項目實現了城市景觀與低影響開發雨水系統的一直性和統一性。
(2)項目設計方案。該項目采用了新型材料,建設了透水性路面,采用的材料是高粘度淺色結合料,鋪設厚度為4cm,壓實后混合料空隙率能夠達到20%。雨水能夠深入到排水溝,就會流向水景處。鋪設瀝青路面,能夠改善水質,還能夠解決路面積水的問題,為下沉式的綠地提供潔凈的水資源,這樣就會讓雨水收集后再進行綜合利用。
(3)項目的綜合效益。項目利用了一定的工藝技術和生物技術,對于凈化道路的雨水,起到的關鍵作用。在實際年流量上,總控制率能夠達到85%,道路排水綜合設計能夠有效利用道路雨水,可以降低綠化帶綠化需水量。不僅如此,還能夠減少因徑流污染對城市環境的污染。
結論與展望
關鍵詞:風景園林;適宜性評價;對比研究;海綿城市;水敏性城市設計
中圖分類號:TU984 文獻標識碼:A 文章編號:1674-9944(2016)08-0100-02
1.引言
當今中國正面臨著水資源短缺,水質污染,洪水,城市內澇,地下水位下降,水生物柄息地喪失等各種各樣的水危機,問題非常嚴重。在這樣的背景下,2014年10月中華人民共和國住房和城鄉建設部了《海綿城市建設技術指南》(以下簡稱《指南》),其總體目標是強化城市徑流雨水源頭減排的剛性約束,使城市開發建設后的水文特征接近開發前,有效緩解城市內澇等。因此,海綿城市建設又被稱為低影響設計和低影響開發。20世紀90年代的澳大利亞出現了一種城市規劃新方法――水敏性城市設計(WSUD),如今WSUD為解決城市水體、污水和暴雨雨水等問題提供了更多的商業機會,并轉向關注水體污染、水土流失、城市內澇等近年來影響人們生活的城市水問題。《水敏性城市設計評估選項》(以下簡稱《選項》)編寫于2009年,并隨水源提倡法案條文(National Water Initiative(NWI))的發展而得到了一定的發展。
《指南》建設流程和內容已成為海綿城市建設試點的參考依據,通過對《選項》的評估過程和方法進行介紹,并比較研究國外雨洪管理體系,促進中國海綿城市的建設。比較方面包括二者的目標、場地類型、具體設施三個方面。我國在海綿城市建設過程中應當注重不同基址條件對海綿城市建設的適宜性,因而還補充介紹了WSUD的評估選項和內容,以說明在海綿城市設計階段的場地評估對海綿城市建設的必要性。
2.設計目標
WSUD的目標設定包括以下幾個方面:從功能角度出發,注重雨水措施的生態多功能性。“水質”目標包括減少污染荷載及環境保護的多重目標。“水量”目標包括對徑流持續時長、洪水頻率、峰值流量和徑流總量控制。“養護”目標包括敏感區域維護和自然排水系統養護等目標。“水供給”目標包括飲用水需求和供給縮減及可持續循環。我國《指南》的目標設定于規劃階段,目標包括徑流總量控制、徑流峰值控制、徑流污染控制、雨水資源化利用。其中低影響開發雨水系統的徑流總量控制一般采用年徑流總量控制率作為控制目標。且徑流總量控制目標以開發建設后徑流排放量接近開發建設前自然地貌的徑流排放量為標準。
《指南》的目標著重于雨洪徑流總量控制,目前徑流污染強調對懸浮物(SS)年總量進行控制,在污染嚴重的區域并具有過量的有害化學成分類型的情況下,其原有功能會受到影響的同時也可能發生二次污染。因此用地類型應當具體到實際項目中,宜結合專業分析軟件與單項設施事先進行適宜性評價。
3.具體設施
最佳管理實踐(BMP):是指在WSUD中具有保護、收集、治理、傳送、存儲和再利用水資源的結構和非結構性元素。WSUD結合了工程和非工程措施,并且能夠影響開發過程中居民的用水行為。導則將工程性BMP分為了兩個種類集群,包括“飲用水需求縮減技術”以及“暴雨雨水管理技術”,并對其特征進行介紹。
《指南》中將具體設施按功能分為滲透、存儲、淵節、傳輸和截污凈化設施。指南列出了每種設施的施工做法。在實際建設項目中,應當注重設施中不同土壤類型的滲水能力需要與設計目標的降雨頻率相適應,以確保在規定時間內各個設施能夠將其中的雨水排空以承擔下次降水事件;此外《指南》中欠缺對每種措施所承擔的污染物去除功能的量化評估方法。
4.場地類型
最佳規劃實踐(BPP):指WSUD的基址評價,規劃和設計部分,是由在城市范圍內能夠達到特定的管理目標的最佳實踐規劃方法所構成的。它基于基址的物理和自然屬性以及容量評價,將水體和相關環境管理目標融入規劃和設計中。
《選項》中將BPP所涉及的場地類型劃分為:公共開放空間網絡;房屋、道路布局;街道景觀等幾種場地類型。《指南》巾的場地類型分類也囊括了所有城市室外用地類型,針對各實際情況提出了參考設計理念,并提供了設施規模計算方法,此方法已運用于大量理論研究中。
基于現有的BMP,在具體的發展類型和用地規模中則可以在現有工程技術成果中選用適當的BMP達成WSUD設計目標。與中國海綿城市建設導則不同之處在于,該導則同時也將飲用水供需縮減技術與雨洪管埋技術同時加入到了WSUD中,每項技術措施各自對應各種類型的場地提供了一系列是否適宜的建議,并由等級評分的方式決定是否選擇某項具體措施。
5.WSUD選項的評估
《選項》的特點在于其WSUD選項評估,可以分為對WSUI)選項的價值評估和WSUD評估過程。WSUD選項的價值評估方法利用了三重底線對各個選項進行評估,但這種方法若進行量化則更佳;在WSUD評估過程中,將評估尺度分為了三個等級,第一等級是廣域評估,作用是保證WSUD達成總體目標:即現有成果是甭達到總體水文影響最小化、是否保護環境的特定生態功能、是否具有備用水源、是否達到總污水處理目標、總成本是否最低等;第二等級是局部范圍評估,該評估確定的是具體目標(包括水質,水文和飲用水,污水減排目標等)所對應措施的類型。第三等級是詳細評估,即塒詳細設計要素的評估以及檢查與導則不相符的技術措施。評估過程由第一等級逐級發展至第三等級。
5.1局部范圍水敏性城市設計目標的評估
在局部范圍WSUD目標評估中,導則將評估過程以不同的技術類型分為兩部分:“暴雨雨水管理技術”評估和“飲用水縮減技術”評估。在前者的評估中,評估方法分為兩步,第一步是WSUD措施針對特殊的基址的可行性、適宜性和威脅性的基址評估。基址評估利用評分系統來衡量WSUD措施實施的危險因子的重要性,如果危險閃子得分高,其重要性也會隨之提升,危險因子包括平均坡度、年均降水量、土壤滲透能力等。并且對每一項危險因子進行權重分配再合計總分,從而得出該項評估結果。根據不同的分數段又推出了低、中、高實施風險所分別對應的評估等級和與其形成正比的所需信息量(圖1)。
第二步則需確定WSUD所采用的過濾凈化技術是否能達到相應過濾目標。例如在暴雨過濾凈化評價中,單一過濾設施都應有多種功能和形態,該導則羅列出不同占地面積的治理設施所能承擔的過濾和凈化能力,其研究成果顯示其面積與所承擔的過濾功能數量和可過濾的污染物粒徑以及限制因素數量成正比。所以需要根據設計方法措施的限制性因素因地制宜地選擇合適的對象及規模。
5.2綜合化的暴雨、雨水和污水評價
在局部評估過程之后則是整個設計方案的綜合化評估。WSUD綜合化適宜性評估項是基于水質、水量、水供應、污水、環境設施的WSUD總體目標而設立的,選擇適當的BMP并進一步進行量化評估,以確定最適合解決基址特定問題的措施,量化評估中得分過低的項目需要對其必要性進行判斷。
針對分值低的特定低分BMP則需要對其缺欠功能進行補充,并對為每個BMP重新進行適宜度量化評分,具體設施正如前文所述分為兩個方面,“飲用水縮減技術”以及“暴雨雨水管理技術”。用這些具體BMP設施再次與以上評價方面一一對應,分析評估其適宜性,得出的評價結果對整個WSUD項目都有參考性的價值(圖2)。
《選項》以評估的方式將基于實際條件的BPP所對應下的BMP與最初的總體WSUD設計目標相互融合,一旦在評估過程中發現某些BPP與整個項目不相符合,則會進行調整和重新評估,即第三等級詳細評估的任務。
6.結論
經過對《指南》和《選項》的目標、設施、場地三個方面的相同與不同之處的分析,應當認識到我國海綿城市還處于初期建設階段并且詳細介紹了后者的評估過程和方法,從而得出《選項》對我國《指南》所具有的借鑒性意義。
(1)從二者的設計目標量的比較可知,在總體目標的設定階段益將目標設定得更為充分,需要考慮污染較為嚴重和降水頻率較高的條件下,降雨事件對設施排水的不利影響;并在污染物凈化目標方面加以完善,以保證設計目標對項目的整個生命周期發揮導向作用。
(2)由于《指南》中的各種技術措施相比于《選項》缺乏系統的評估及評估方法的介紹,其在不同條件下的凈化能力、使用壽命、建設成本、適應能力等各項數據據應經過專業評估和實驗得出,為項目各個目標提供參考數據。
(3)與《選項》極為相似的是《指南》中的場地類型的編制,應當注重各個地區場地的特殊性,根據各個地區的特點,并通過量化評估選擇適當的措施類型,在評估過程中應當借鑒國外對水文、地形高程等數據的相對易于獲取的優點。
關鍵詞:低影響開發;道路設計
1 海綿城市與低影響開發
海綿城市就像一塊海綿那樣,能把雨水留住,讓水循環利用起來。即指遇到有降雨時能夠就地或就近吸收、存蓄、滲透、凈化雨水,補充地下水、調節水循環;在干旱缺水時有條件將蓄存的水釋放出來,并加以利用,從而讓水在城市中的遷移活動更加“自然”,同時豐富城市景觀,增強城市生態功能,讓城市更加宜居。
海綿城市遵循“滲、滯、蓄、凈、用、排”的六字方針,把雨水的滲透、滯留、集蓄、凈化、循環使用和排水緊密結合,統籌考慮內澇防治、徑流污染控制、雨水資源化利用和水生態修復等多個目標。海綿城市建設既要實現生態目標,也要滿足城市功能。因此,低影響開發設施建設必須要以建筑與小區、綠地與廣場、城市道路等城市基礎設施作為載體,城市規劃、設計、施工及工程管理等各部門、各專業統籌配合,突破傳統的“以排為主”的城市雨水管理理念,通過“滲、滯、蓄、凈、用、排”等多種生態化技術,構建低影響開發雨水系統。
2 城市道路建設在低影響開發中的重要性
隨著城市建設的發展和城市規模的擴大,大量的硬化地面減弱了雨水的滲透,雨季降雨量大時容易形成洪峰,導致城市部分區域積水;導致城市熱島效應、溫室效應加劇,極端氣象條件和極端水文條件增多。
城市道路是城市空間的重要組成部分,在城市建設中占有很重要的地位,在不斷加快的城市化進程中,道路面積不斷增加,道路硬化用地面積占城市建設用地面積約15~20%。道路路基范圍收集到的雨水量非常可觀,而目前這些資源都無法得到有效利用,如果能在現有雨水直接利用與間接利用的研究基礎上,針對綠化帶用水特點,研究新型路面材料、雨水就地滲蓄、利用方式,就近收集道路徑流作為地下水、路邊綠化帶的補充水源,對推動低影響開發建設有著非常重要的意義。
3 低影響開發城市道路建設設計方式
3.1 城市道路實施現狀
目前在城市道路建設過程中,以滿足城市道路功能為目的,在雨水控制和利用思路上主要體現“排”上,忽略了對生態的保護和環境的影響;這種以“路面橫坡收集-雨水口-市政管網”為主的道路雨水排放方式, 主要缺陷有:①道路雨水經市政排水管網直接進入河道,道路綠地不能有效地滯蓄雨水,不能對地下水進行補充;②綠化帶不能有效蓄留雨水,因經常性的澆灌綠化成為道路用水大戶,每年都消耗大量自來水,加劇了我國水資源嚴重短缺的現狀;③雨季地表徑流量大幅增加,造成洪澇災害;④雨季地表水排水不暢,路面積水嚴重,面層濕滑,引發交通事故。
3.2 城市道路路面材料的選擇
城市道路路面傳統做法一般采用水泥混凝土和瀝青混凝土。為城市建設需要、改善生態環境,2012年前后建設部了《透水瀝青混凝土技術規程》和《透水磚路面技術規程》,規范規定透水混凝土路面應滿足道路路面使用功能,并滿足透水、抗滑、降噪要求。透水瀝青路面組合形式分為三種,分別是①路面水進入表面層后排入臨近排水設施、②路面水由面層進入基層(或墊層)后排入臨近排水設施、③路面水進入路面后滲入路基。前兩類主要用于需要減小降雨時路表徑流和降低道路兩側噪音的新建和改建道路,解決了“排”和降低路面徑流和噪音的問題,但是未解決“滲、滯、蓄、凈”的問題。第三種形式路面水滲入路基,但規范要求路基土滲透系數大于或等于7×10-5cm/s的公園、小區道路、廣場和中輕型荷載要求的道路可采用該路面形式,也就是說在城市道路快速路、主干路、次干路等車流量大的重型和超重型荷載條件下不能采用透水路面。隨著低影響開發建設被越來越多的部門重視,建議相關部門共同研究環保、強度高的瀝青路面材料。
透水人行道要求土基應具有一定的滲透性能,土的滲透系數不小于1.0×10-3mm/s,且滲透面距離地下水位應大于1m。人行道及綠化帶滿足“滲、滯、蓄、凈”相對容易一些,但人行道與綠化帶畢竟才占總道路面積25~40%,為滿足道路車行道整體功能,靠近車行道的綠化帶和人行道也都設置了防水系統,不能有效解決“滲、滯、蓄、凈”的問題,所以整體解決道路路基范圍內“滲、滯、蓄、凈”是處理低影響開發建設的重要內容。
3.3 低影響開發建設城市道路設計理念更替
3.3.1 道路橫坡及綠化帶設計方式選擇
城市道路傳統設計方式是將道路做成向車行道外側傾斜排水至道路雨水口后匯入雨水管系統,綠化帶做成高于車行道25~40cm的凸起形式。為有效解決城市道路“滲、滯、蓄、凈”的問題,建議將車行道做成向中央綠化帶傾斜的形式,向綠化帶方向排水;綠化帶做成低于車行道5~10cm的凹型形式,以便于收集雨水,在綠化帶下方設置碎石盲溝,在盲溝底面,超過路基工作區深度范圍后設置碎石層,反向路基底滲流。
同時在設計中減少道路雨水口篦子的設置、減小雨水管徑,并采取智能開關控制形式,僅在雨量較大、地面水不能有效排除時打開雨水篦子開關,收集雨水至雨水管排水系統。
通過此設計方式的轉變,道路路面雨水通過簡單的雨水管收集變為路面滲透、綠化帶滲溝“滲、滯、蓄”并反向路基滲流、雨水管收集等三種流向。
3.3.2 道路人行道設計方式選擇
人行道人行荷載較低,在設計中可以采用透水人行道板鋪砌,基層采用透水混凝土鋪砌,墊層采用碎石層。為減小對路基工作區的影響,在靠近車行道側設置隔離層,在人行道范圍內設置30cm左右的碎石溝,深度結合路基工作區深度確定,將人行道范圍內雨水與路基底面碎石滲水層連接,有效處理雨水滲流。如人行道側有路側綠化帶的,也可以按照綠化帶降低收集雨水的方式處理,并設置滲溝與底層滲水層連接。
3.3.3 邊坡支護方式的選擇
在山區地方,道路邊坡也占據道路紅線范圍的很大比例,道路邊坡的穩定性、生態處置是低影響城市開發建設重要內容。道路路基防護一般分配坡面防護和沖刷防護,有植草防護、灰漿防護、護面墻、擋土墻、混凝土預制板等防護方式。
在城鎮化背景下,低影響城市開發越來越重要,生態護坡在城市建設中得到更多的應用,植草、平鋪草皮、植樹等模式在城市道路建設中運用廣泛。而對于石質邊坡的處置就比較麻煩,邊坡開挖對生態環境破壞嚴重,如何處理石質邊坡支護問題是海綿城市建設急需解決的問題。建議對于石質邊坡在設計中應根據巖層性質及走向,合理確定邊坡坡比,并適當放緩坡率,采取方格網植草、窗式護面墻植草、掛網噴土植草等生態支護方式;避免采用噴漿、抹面等方式。并在邊坡坡腳設置排水溝,溝底設置碎石盲溝,與道路基礎底面碎石滲水層連接,有效處理雨水滲流。
4 結語
住房城鄉建設部組織編制的《海綿城市建設技術指南―――低影響開發雨水系統構建(試行)》于2014 年10 月實施,為深入開展海綿城市建設提供了指導和依據。低影響開發雨水系統建設涉及到整個城市系統,應該通過當地政府把涉及到的規劃、排水、道路、園林、交通、項目業主、施工單位和其他一些單位協調起來,明確目標,落實政策和具體措施。力爭做到城市像海綿體一樣,遇雨吸水、蓄水,需要時“釋放”利用,實現雨水資源化、涵養地下水、降低面源污染、減輕城市洪澇和排水系統壓力、改善和修復城市水環境,使得“逢雨必澇,雨停即旱”的狀況將得到有效改善。
參考文獻
[1]住房和城鄉建設部.《 海綿城市建設技術指南 ――低影響開發雨水系統構建 》2014年10月
[2]仇保興,海綿城市(LID)的內涵、途徑與展望,2015年1月
【關鍵詞】:海綿城市;透水鋪裝;綠色屋頂;雨水花園;生態植草溝
1、背景概況
以科學發展觀為指導,深入貫徹落實黨的十生態文明建設以及關于“加強海綿城市建設”的講話精神,以“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”為治水思路,按照國家關于推進“海綿城市”建設的工作要求,以實現“山水田林湖人”城市生命共同體為目標,轉變傳統治水理念,通過建設“三大系統”、構建“五大體系”,著力解決武漢市水安全及水環境問題,全面提高武漢市水生態文明建設水平,將武漢市打造成豐水地區海綿城市建設的示范區,為武漢市成為中部崛起的戰略支點、長江經濟帶的重要節點提供有力支撐和保障。
為貫徹和落實的講話及中央城鎮化工作會議的精神,大力推進“自然積存、自然滲透、自然凈化”的“海綿城市”,武漢市發揮了“敢為人先,追求卓越”的城市精神和態度,成為 “海綿城市”建設的示范城市。
青山港作為青山示范區“海綿城市”建設啟動點,匯水范圍5.3平方公里,項目集中在武豐閘至沉砂池段和青山港段,充分應用“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施,通過截污、生態雨水口、植草溝、雨水花園等可視化的自然排水系統以及周邊小區透水路面改造實現項目區內徑流總量控制85%,后期通過小區源頭控制和遷移控制,實現匯水范圍內徑流總量控制75%,同時通過水環境綜合整治和景觀打造改善水環境質量,提檔升級周邊環境,提升居民生活品質。
2、青山港海綿城市景觀營造
2.1青山港概況
青山港屬于東沙湖水系。青山港北起長江南岸,經過武豐閘,穿越和平大道,貫穿青山公園,繞過楠姆山,過冶金大道與武鋼東沙湖泵站會合,全長約4.48公里,寬8~20米,深2~5米。青山港原是東湖、沙湖一帶內澇排漬的出口。后經過對武豐閘、青山港進行多次改造,使青山港改變了以排水為主的功能,轉而以引水為主、調節為輔,成為武鋼、青山熱電廠生產用水的引水渠,武豐閘(青山港)全段整體平均水質為Ⅲ類水體,局部存在生活污水直排入港,水質為Ⅳ類。然而武豐閘與橋頭路處至沉砂池有多處污水管直接排入水體,造成沉砂池及下游水體的水質污染,青山港周邊也有大量的排污口,其生活污水直接排入水體,導致渠道水質污染嚴重,致使該工程中的青山港(和平大道~冶金大道)段現狀局部為Ⅳ類水質,港渠原有水生態系統遭到一定破壞,水體富營養化造成有害水生植物大量生長,進一步惡化水質,且生物品種單一;水體流動性較差,底泥淤泥平均達0.5m,導致水體自凈能力較弱。(圖1)
2.2前期工作
2.2.1截污工程
污染控制工程是通過該工程的實施能使青山港水質得以改善,結合對沿港排水口的分布、分類與分析,針對主要污染排口進行有效的截污,沿港路西側區域(11ha)除采取污水截流措施以外,還對密集區進行分流制改造。
本次設計考慮近期應急將原有的三個排口出水處建設兩座截流井,d1500管道出水處建一座LBH=4m×3m×4m的截流井,2根d800管道處合建一座LBH=4m×3m×4m的截流井,并通過兩個d500管道及一根d800管道進行排放,其中2根d500管道通過閘閥控制,一根d800管道通過閘閥控制排放,與青山3#泵站聯合運行。晴天和小降雨通過泵站抽排,大暴雨期間3#泵站流量不能滿足需求時通過開閘滿足排放要求。待建設十路上污水主干管道投入運行后,建設十一路和橋頭路上晴天污水均可直接通過管道直接排至建設十路上污水主干管道,最后進落步嘴污水處理廠。
2.2.2清淤工程
本次清淤工程旨在清除污染,同時增加渠道過流能力,通過現場踏勘及底泥監測報告的相關資料,本次清淤分為兩期:一期主要武豐閘至沉砂池段清淤水域面積約為44415.42平方米,二期主要是青山港段,長度約3.5公里。
根據底泥受人為污染的感官程度和自然沉降的特點,底泥由上而下劃分為污染層、過渡層和正常層三個層次。本次清淤主要針對淤泥污染層和過渡層作為本次疏挖的對象。經過現場測量,區域淤積深度0.4~1.5m。根據底泥監測報告,并將可研報告進行優化,經計算得:武豐閘至沉砂池段需疏挖污染底泥56378.7立方米,青山港段需疏挖污染底泥74362.5立方米,共需疏挖污染底泥13.07萬立方米。
3、青山港“海綿城市”建設
3.1青山港“海綿城市”建設的總體思路
青山港為青山示范區“海綿城市”建設的啟動點,貫徹“海綿城市”建設的理念,應用“海綿城市”建設相關技術,強調優先考慮更多有利自然力量排水,從“快收快排”轉向“慢排緩釋”的排水模式,同時體現城市管渠、綠化、水系等諸多功能要素。
青山港區域的匯水范圍為5.3平方公里,確定控制徑流總量的75%,即29.2毫米的降雨,項目區確定控制徑流總量的85%,即43.3毫米的降雨,內澇防治標準達到50年一遇,同時滿足17項控制指標的要求。堅持源頭減排、過程控制與系統治理同步:
1、匯水區范圍內建筑與小區采用雨水源頭控制和綜合利用設施,提高綠色基礎設施建設比例,小區的控制指標參照《青山示范區海綿城市控制性詳細規劃》,達到滲透、調蓄、凈化等“海綿”功能;
2、考慮過程控制,利用植草溝等技術延緩雨水峰值出流時間,采用截污、分流制改造等技術降低雨污水對下游水體的污染;
3、結合本次項目的實施,充分利用沉砂池及青山港周邊的綠地空間、港渠水面等,使其發揮“海綿”的積存、滲透、凈化、釋放作用,保證工程范圍內控制43.3毫米的降雨。
3.2青山港“海綿城市”建設的總體方案
結合“海綿城市”建設理念,保護水源地,提高渠道過流能力,提升區域排漬水平,同時遏制青山港水質污染趨勢,改善區域生態環境,為青山示范區推進海綿城市建設作出示范作用。串聯周邊綠地和公園,形成連續的公共綠化空間,打造一個全民性、全季性城市濱水休閑公園,提高城市居民的生活環境。
示范區旨在通過采用“滲、滯、蓄、凈、用、排”等技術措施,分別在綠化工程、廣場及鋪裝工程、園區道路以及配套建筑工程中使用透水鋪裝、綠色屋頂、下沉式綠地以及生態植草溝等方式,考慮工程實際,提出徑流綜合控制的目標,對雨水徑流量進行有效的蓄、滯,控制園區徑流總量85%,即控制43.3毫米的降雨。(圖2)
3.3青山港“海綿城市”建設的主要措施
3.3.1透水鋪裝
透水鋪裝按照面層材料不同可分為透水磚鋪裝、透水混凝土鋪裝和透水瀝青混凝土鋪裝,嵌草磚、園林鋪裝中的鵝卵石、碎石鋪裝等也屬于滲透鋪裝。透水鋪裝結構應符合《透水磚路面技術規程》(CJJ/T188)、《透水瀝青路面技術規程》(CJJ/T190)和《透水水泥混凝土路面技術規程》(CJJ/T135)的規定。透水鋪裝適用區域廣、施工方便,可補充地下水并具有一定的峰值流量削減和雨水凈化作用,但易堵塞,寒冷地區有被凍融破壞的風險。透水鋪裝還應滿足以下要求:
(1)透水鋪裝對道路路基強度和穩定性的潛在風險較大時,可采用半透水鋪裝結構。
(2)土地透水能力有限時,應在透水鋪裝的透水基層內設置排水管或排水板。
(3)當透水鋪裝設置在地下室頂板上時,頂板覆土厚度不應小于600 毫米,并應設置排水層。
場地共設置四處廣場,分別為武豐閘廣場、北集散廣場、西入口廣場、集散廣場及配套鋪裝,以滿足市民基本需求(圖3)。廣場主材以透水磚為主,設置中間高、兩側低的坡度,便于排水,并在與周圍綠地相接的部分鋪設植草溝,種植生態、野趣、耐水濕的植物,在豐富景觀面的同時體現了海綿城市中“滲”、“蓄”、“排”等技術。
項目中設計的一級、二級、三級園路全部采用透水鋪裝,一級園路考慮車型荷載,采用透水混凝土鋪裝,二級、三級園路主要為非機動車道和人行道,采用透水磚鋪裝(圖4)。
3.3.2綠色屋頂
綠色屋頂也稱種植屋面、屋頂綠化等,根據種植基質深度和景觀復雜程度,綠色屋頂又分為簡單式和花園式,基質深度根據植物需求及屋頂荷載確定,簡單式綠色屋頂的基質深度一般不大于150 毫米,花園式綠色屋頂在種植喬木時基質深度可超過600 毫米,綠色屋頂的設計可參考《種植屋面工程技術規程》(JGJ155)。綠色屋頂的典型構造如圖所示。綠色屋頂適用于符合屋頂荷載、防水等條件的平屋頂建筑和坡度≤15°的坡屋頂建筑。
綠色屋頂可有效減少屋面徑流總量和徑流污染負荷,具有節能減排的作用,但對屋頂荷載、防水、坡度、空間條件等有嚴格要求。
項目中設計的管理用房、廁所、驛站全部采用綠色屋頂。綠色屋頂用不同的植物來表現它的魅力,植物配置也很好,如紫葳藤、野玫瑰、紫色畫眉草、垂花蔥和線葉金雞菊等。綠色屋頂能保留總雨水的75%,植物形成的保護毯比防水膜防水能力更有效,由于植物能吸收二氧化碳放出氧氣,所以綠色屋頂有助于凈化空氣。同時,綠色屋頂對使用者和觀賞者都具有視覺審美的樂趣。
3.3.3雨水花園
雨水花園式園林綠地中種有樹木或灌木的低洼區域,由樹皮或地被植物作為覆蓋。它通過雨水滯留下滲來補充地下水并降低暴雨地表徑流的洪峰,還可通過吸附、降解、離子交換和揮發等過程減少污染。
項目中在綠地分布時,建設雨水花園,使綠地高程低于周圍地面一定的高程,以利于周邊雨水徑流的匯入。雨水花園透水性能良好,建設成本與常規綠地相近,可減少綠化用水并改善城市環境。雨水花園可以臨時蓄積雨水,遇到暴雨的時候,即使一時來不及滲透,也可以積蓄近10厘米雨水,然后慢慢滲入地下。雨水花園區域以耐水濕的植被為主,如:水杉、池衫、垂柳、烏桕、楓楊、木芙蓉、細葉芒、狼尾草、馬藺、蘆葦、花葉美人蕉、鳶尾、花葉蘆竹等。(圖5)(圖6)
3.3.4生態植草溝
植草溝――海綿城市中“排”、“滲”。
植草溝指種有植被的地表溝渠,可收集、輸送和排放徑流雨水,并具有一定的雨水凈化作用,可用于銜接其他各單項設施、城市雨水管渠系統和超標雨水徑流排放系統。植草溝應滿足以下要求:
(1)淺溝斷面形式宜采用倒拋物線形、三角形或梯形。
(2)植草溝的邊坡坡度(垂直:水平)不宜大于1:3,縱坡不應大于4%。縱坡較大時宜設置為階梯型植草溝或在中途設置消能臺坎。
(3)植草溝最大流速應小于0.8 m/s,曼寧系數宜為0.2-0.3。
(4)轉輸型植草溝內植被高度宜控制在100-200 mm。
沿一級園路兩側設置植草溝,通過植草溝將雨水匯入周邊水體或排入市政管網。草溝寬1m,深0.5m,部分地區植草溝與雨水管渠聯合應用,場地豎向允許且不影響安全的部分地區直接代替雨水管渠。生態植草溝不僅有治理污染的功能,在搭配植物之后,本身也具有景觀性,可以帶給人特定的景觀視覺感受。(圖7)
4、結論與討論
隨著城市河湖水系水文條件的變化以及人類劇烈活動的干擾,河湖水系格局尚需協調優化,河湖水系空間格局受到不同程度破壞,主要表現為湖泊萎縮與水系割裂。并且由于管理不善,導致大型項目開發建設時,對原有自然生態系統保護不足,房地產開發對下墊面改變增加了城市的防洪壓力和水環境治理壓力。
青山港區域的匯水范圍為5.3平方公里,確定控制徑流總量的75%,即29.2毫米的降雨,項目區確定控制徑流總量的85%,即43.3毫米的降雨,內澇防治標準達到50年一遇,同時滿足17項控制指標的要求。堅持源頭減排、過程控制與系統治理同步。
海綿城市的建設,是城市建設的一次歷史性革新,還原生態,將城市輕輕的放在自然上,建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市。
【參考文獻】:
[1]《海綿城市建設技術指南――低影響開發雨水系統構建》(試行)
[2] 董淑秋;韓志剛;基于“生態海綿城市”構建的雨水利用規劃研究[J];城市發展研究;2011年12期
[3] 莫琳,俞孔堅;構建城市綠色海綿――生態雨洪調蓄系統規劃研究[J];城市發展研究;2012年05期
[4] 蘇義敬,王思思,車伍,魏一哲,董音;基于“海綿城市”理念的下沉式綠地優化設計[J];南方建筑;2014年03期
致謝:本項目有泛華建設集團有限公司湖北設計分公司提供,設計組成員喻俊、張敏、韓冬雪、鄭杰、李穎等在項目設計實施中給予大力支持與幫助,在此表示感謝。
關鍵詞:城市化;海綿城市;景觀設計要點;探討
海綿城市構建是一個多學科融合的復雜工程,其在構建過程中所涉及的景觀設計要點極其重要。通過對溫州海綿城市構建過程中景觀設計要點進行探析,以期提高城市景觀設計的實用性,同時推動溫州海綿城市的構建,進而減少諸如內澇這樣的生態環境問題。
1海綿城市的基本內容
1.1海綿城市的含義
海綿城市是新一代城市雨洪管理的概念,主要是指城市在適應環境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的“彈性”,因此“海綿城市”也可稱之為“水彈性城市”。它的主要功能是下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,等到需要的時候再將蓄存的水“釋放”并加以利用。
1.2海綿城市構建的背景
溫州作為我國浙江省的沿海城市,在夏秋季節常常遇到臺風、暴雨、泥石流等自然災害,并給當地經濟的發展和人民生活帶來了比較嚴重的影響。加上城市地面主要是依靠管渠、泵站等設施進行排水,長期如此,就使得溫州這一城市路面容易出現逢雨必澇,旱澇急轉。為了避免溫州一到下雨天或者遇到臺風天氣就出現這樣的情況,海綿城市在構建過程中景觀的設計則更加注重利用植草溝、雨水花園、下沉式綠地等“綠色”措施來組織排水,同時以“慢排緩釋”和“源頭分散”控制為主要規劃設計理念,這樣既避免了洪澇,又有效地收集了雨水。
2海綿城市構建過程中景觀設計的相關要點
2.1道路景觀的綠化設計
道路作為城市發展中的重要廊道,也使得在海綿城市構建過程中,發揮著重要的作用。而最需要考慮的是溫州城市道路景觀的綠化設計。所謂綠化設計,則是指在城市的道路隔離帶或路側綠化帶的設計中,要設置相應的植草溝、植樹溝,并根據季節的變化種植不同的植物,這樣不僅可以起到凈化空氣的作用,還使得雨季到來的時候,截留雨水。而當雨水過于飽和的時候,則進行有效的儲存,這樣能在干旱季節的時候,給道路周邊的植物進行灌溉。
2.2道路景觀的材質設計
道路景觀設計是溫州海綿城市建設中非常重要的內容,除了對景觀的綠化設計加以重視外,還要慎重選擇合適材質。為了有效應對城市內澇問題,道路景觀最好選擇可滲透的路面。可滲透路面是通過各種技術手段使不可滲的路面變為可滲透的水面,從而直接減少地表徑流的工程性措施。這一措施一方面增加了透水混凝土和透水面磚的使用面積,從而有效地促進水體滲入地下。
2.3廣場景觀的人性化設計
近幾年,隨著我們生活水平的逐漸提高,以及對于自由活動空間的需求加大,溫州城市廣場這一景觀也迅速地出現在建設之中。同樣作為海綿城市構建中的一大景觀,其在設計過程中既要考慮實用性又要考慮人性化。從實用性的角度上考慮,廣場在地磚的選擇上最好是能夠透水的,而且地磚下面還要鋪裝一層透水混凝土,這樣才利于雨水的滲透。而從人性化的角度上考慮,城市廣場本來就具有休閑、娛樂、觀賞等功能,因此在設計的時候,要注意將休閑設施等項目納入整個海綿城市的構建中,并在一些配飾的選擇上采用不同色彩和樣式的組合,進而提高廣場的美觀性和藝術性。
2.4自然景觀的調節設計
每一座城市都是由不同的景觀組成的,而所有的城市景觀中,自然景觀是最具有自動調節功能的,因此注重自然景觀的調節設計是最利于溫州海綿城市構建的。城市自然景觀主要是由河湖、濕地等組成的,它們作為海綿城市天然的雨水滯納凈化場地,可以有效調節局域性的雨洪管理,甚至還能對局部的氣候進行調節。鑒于自然景觀的重要性,有效擴建城市河湖,濕地等景觀建設的面積也就顯得尤為重要,尤其是在雨水比較集中的區域,更應該有意識地增加自然景觀的建設項目,從而發揮自然景觀所具有的調節作用。
3結語
當下,我國環境問題變得越來越嚴峻,尤其是每當夏季雨水增多的時候,諸如溫州這樣的沿海城市很容易在一夜之間就成為了“水城”,從而對百姓的生產生活造成了巨大的破壞。海綿城市的構建能夠較好地調節城市的環境問題。
作者:潘崇仁 單位:浙江佳境規劃建筑設計研究院有限公司溫州分公司
參考文獻: