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中圖分類號:TV213 文獻標識碼:A
1海綿城市的背景
我國年際降雨變化大,年內降雨季節不均勻,6-9月的降雨量占全年的60%-80%。受維度、海陸影響,東西南北地區氣溫和降水差異顯著,南方靠近海洋水汽充足,北方靠近內陸水汽缺乏,季風由南向北減弱。氣候變化不確定性造成夏季暴雨洪水現象不斷發生。同時,因城市化迅速發展,多變的降雨現象惡變成了內澇災害。近幾年各地均出現暴雨頻頻,2015年全國20個省遭遇暴雨災害,強度為歷年罕見。說明城市內雨水排水系統的存在嚴重缺陷。此外,水污染事件也屢見不鮮。4月江西省新余仙女湖水質污染事件是今年第一起水污染大型事件。我國的水資源因水質污染也面臨著嚴重短缺的現象。然城市對雨水的利用卻不盡人意。傳統城市排水模式以工程管道方式直排。力求雨水盡快排出,造成雨水不能在城市中下滲和蒸發,影響城市地下水補充,人為增大徑流量,違背大自然的規律。
這樣一個背景下,2014年我國住房城鄉建設部編制了《海面城市建設技術指南》。旨在落實講話和中央城鎮化工作會議精神,大力推廣“海綿城市”,促進自然積存、滲透、凈化,節約水資源,已水生態基礎設施為根本的建設。2015年有16個城市成為我國海綿城市首批試點,2016年先后有公布新加入試點城市名單。
2海綿城市的內涵概念
海綿城市(sponge city),指城市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。思想理念即人與自然和諧相處,排水防澇思路有一個新的格局,保證了城市和城市周圍自然的原水文特征穩定,資源的可持續化。
3建設措施提出、思考
海綿城市的目標即是使城市擁有面對自然所造成的環境災害等問題的彈性適應力,增強城市的綜合承受能力。表象上緩解城市內澇等問題,實質改善城市的生態系統。為了加快海綿城市的建設,許多學者提出了各種措施。
3.1區域水生態系統的保護和修復
如今多數學者在“海綿城市”的建設上更傾向于低影響開發(LID)技術的應用,焦點在防洪內澇的雨水利用及管理問題上。誠然為重點之一,但解決問題的前提應是保護區域水循環過程。在現有城市中,海綿城市的建設要從部分走向整體。要對水生態系統進行區域劃分,森林、河流、農田、城市生活區、城市市政區等,不同的區域采取不同保護與修復,建設園林相關的水生態基礎設施,使城市基礎設施跟上城市化發展,提高城市水涵養水源的能力。
3.2以海綿城市為指導進行城市規劃
城市進行總體規劃時,要把水文條件、因地制宜等放在第一位。此外,俞孔堅教授提出,要建設“海綿城市”,需進行跨尺度的生態規劃。要研究水生態系統,不能只關注于水本身這一特殊的環境因子,因為其的流動和循環特點,與土地利用和各類景觀要素相關聯,受自然過程和人類活動的廣泛影響。應從更高的層次進行研究,將視野從水體擴大到匯水區域或流域以及景觀尺度。要認識水域、水體本身的服務對象不僅僅為水生態系統,而是整個生態系統。而跨尺度的水生態基礎設施建設,從宏觀上看,要研究水系統在區域或流域中的空間格局,即進行水生態安全格局分析;從中觀上看,城市或者鄉村的新區和功能區塊,主要研究如何有效利用規劃區域內的河道等;從微觀層面,包括公園、小雨等區域和局域給水單元的具體“海綿體”。上述各層面需落實到土地利用和城市總體規劃中。正是由于跨尺度設計,“海綿城市”才能綜合解決城市生態問題。
3.3有效的雨水、中水回用
作為水循環中對人類最為重要的一步即為降雨。過去的排水將大量降雨直接排走增大了徑流量,嚴重破壞了城市與周遭自然水文特征。在缺水時卻又不能有效利用。仇保興博士提出了建筑雨水利用與中水回用的辦法。建筑中灰色水與黑色水分開處理。同時建設綠色屋頂、透水地面和雨水儲罐收集雨水。除此之外,在建筑周圍建設雨水花園、人工濕地等,目的在于恢復自然水生態系統的雨水滲水、凈水、儲水、用水。在獨棟私人建筑可建設小型人工濕地。雨水城市蒸發量增大對空氣質量的提高也有幫助。
3.4結合經驗及時修改措施
古代人類在長期與水災害斗爭過程中積累的生態價值的實踐經驗,在城鄉選址、水資源管理、水適應性等方面有杰出貢獻,對如今海綿城市的建設有啟示意義。海綿城市作為我國新出臺的城市規劃概念,在建設系統上有多方面不足,需要對古代技術的借鑒以及現代試點經驗的不斷完善。
4結語
海綿城市的提出對我國新型城市化建設規劃起重要指導作用。在行之有效的前提,應加以推廣。能使舊城市的可持續發展有上升空間,使城市質量總體提高。自然水生態系統的保護與修復得到進一步認可,人與自然和諧共處也能在良好的水生態系統中得以驗證。
參考文獻
[1] 中華人民共和國住房和城鄉建設部.海綿城市建設技術指南:低影響開發雨水系統構建(試行)[M].中國建筑工業出版社,2015(7).
關鍵詞:海綿城市;雨污分流;改造模式
2015年10月,國務院《關于推進海綿城市建設的指導意見》,其中明確指出,通過海綿城市建設,采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施,減少城市開發建設對生態環境的影響,消納利用70%的降雨。老城區給排水管網中合流制管網易出現溢流問題,因此雨水分流改造勢在必行。雨水分流改造中常出現雨污錯接混接、生活廢水向雨落管排入等問題直接影響著排污成效。海綿城市建設進程中,雨污分流改造中應嚴格把控雨水源頭減排,有效控制徑流污染。雨污分流是海綿城市建設背景下,有效分流雨水污水的必經之路,更是減少城市水系污染、優化城市水環境的必要之策。
1海綿城市建設對于雨污分流改造的意義
海綿城市建設是綠色發展的應然趨勢,是城市雨污管理的新型導向,其核心理念在于將城市建設視作海綿,使城市建設具有海綿般的彈性,能夠有效適應自然環境變化,即使在較大降雨量環境下,城市基礎設施系統仍然能以強有力的彈性減少內澇形成,實現有效的“吸、蓄、滲、凈”,使城市雨水污水得到有效的分流與處理,而得以凈化與存儲,再滲透到地下,形成生態化水循環系統,從而減少水系污染。雨水分流改造與新時代海綿城市建設目標相契合。城市小區雨污分流改造模式就是基于海綿城市理念,利用其內澇防護功能,實現對雨水的優化處理。傳統雨污分流系統較為簡單,抵抗雨災的能力較弱,而海綿城市理念下的雨水分流改造,具有對雨水的吸收、存蓄、滲透、凈化等功能,能夠實現雨水、污水的有效分流,從而提升城市抵御內澇災害能力,可見海綿城市建設為雨水分離改造提供了有利發展契機。
2雨污分流改造設計要點
(1)小區海綿設施建設上需符合防治內澇標準,暴雨強度公式則應根據相關暴雨強度公式而定,雨水管道系統不與合流管道系統連接。(2)雨水調蓄設施有效容積計算公式如下:V=10DFψβ(1)式中:V為調蓄池有效容積,m3;D為調蓄量,mm,一般為4~8mm;F為匯水面積,hm2;ψ為徑流系數;β為安全系數,取值范圍為1.1~1.5。(3)在改造小區建筑內排水立管時,需在原有排水立管上加裝雨水立管,確保雨水立管與污水立管有效分離。雨落管采取斷接方式,從而確保屋面、地面雨水可流向綠地,達到分散式雨水控制目的,設計建造雨水花園、植水溝等,實現雨水的下滲、收集、凈化等功能。(4)在建筑屋頂(坡度<15°)或綠色率較低的老舊小區,優先建造綠色屋頂。無法進行綠化建造的普通屋頂,利用雨水桶或借助雨水口向市政管道排入,通常情況下,雨水口的設置上采取截污掛籃式。(5)小區內沒有大型汽車過往的路面,需對人行道、車行道等進行改造設計,將其改造為滲透性鋪裝。同時,新增管網構建雨污水獨立的排放系統;在雨污管道的增設上,優先增設雨水管,及時清淤疏通淤積管道、檢查井等。
3雨污分流改造常見模式
3.1截流式改造
城市進行雨污分流改造時,在河道附近采用主截污干管,在河道截流管道設置截流井,由此能夠在實現城市雨水有效分流的基礎上提升雨水利用率。降雨時,雨水量不斷增加,改造后的截流管道可將工業污水、生活污水、雨水混合物排放至污水處理廠。伴隨著雨量增大,污水量超過截污管道荷載能力,截流井污水混合物會隨之增多。倘若降雨時間長,降雨程度弱化,雨水截流井流量隨之減少,溢流量也隨之減少,截流管混合污水量為截流管道的荷載量,因此截流管道停止截流。在晴朗天氣環境下,截流管道保持原有的污水承載量,實現對污水的技術處理。這種雨污分流改造方式,提升了雨污分流的有效性,提高了污水循環利用效率與水資源利用率,滿足海綿城市建設要求。
3.2新增污水處理系統
污水系統改造上,城市道路增設污水、雨水處理系統,實現污水分流,防止污水在截流式改造影響下出現溢流問題。通過截流式改造,可實現徹底、高效的污水處理,避免污水溢流而造成水源污染,提升污水處理效益。
3.3根據區域排水體質進行分類改造
(1)對原有分流制進行改造時,應重點解決原有道路中雨污分流管道中管道混接、亂接等問題,確保城市內外雨污管道有效銜接,進一步優化城市雨污分流管道。(2)對于原有合流制系統的改造,應將原有管道改造為污水或雨水管,新增污水管道后,構建兩套雨水、污水排放系統,分別和城市道路中雨污管道相連,實現雨污分流改造。倘若城市內外僅一條管道,優先改造城市內雨污管道。(3)對于不同區域的雨污分流改造,應核算檢測原有的合流制管道,確保原有管道符合改造要求。
4雨污分流改造措施
4.1雨水徑流控制
雨水徑流控制是雨污分流改造的重點和基礎,在雨水徑流控制上應嚴格按照標準要求,遵循雨水徑流控制實施標準,減小小區內不透水路面寬度,在停車場、人車行道等路面鋪設滲透性好的鋪裝材料。
4.2防澇系統建設
城市防澇系統建設上可利用排水GIS系統,借助GIS系統的傳感功能,實現有效排澇。例如,在暴雨天氣下,可實時監控水管承受的水壓,當出現水壓過大等異常情況時,GIS系統即刻發出警報,便于人工及時接收并處理,發揮防澇能力。為進一步提升預警實效,可在城市公園、道路、小區等建設地下調蓄池,與GIS系統相結合,增強蓄水實效。
5海綿城市建設背景下雨污分流改造模式實踐路徑
5.1工程概況
某市對市內5個片區進行老城區改造,減少雨季溢流污水的污染。在對該市雨污分流改造上,將河流管道保留作為污水管道,從源頭(小區)、過程(市政道路)、末端(雨水管道入河口)、城市管理等方面進行雨污分流管道改造建設,提升雨污分流成效。
5.2雨污分流改造模式
(1)源頭——雨水走地表、污水走地下。老舊小區或小面積小區中,基于海綿城市建設理念,雨水分流改造采取“雨水走地表、污水走地下”的改造模式,傳統雨水管線改造為地表線型排水溝。這種地下線型排水方式有效解決了雨污分流管位落實不到位問題,尤其是適用于面積小的小區,同時可以減少路面開挖施工等工程量。大面積小區則可利用地表明溝的方式,提升小區排水口流量。對于大面積小區的雨污分流改造,上述線型排水溝顯然無法滿足大徑流排水需求,對此,需新建地下管線,建構排水管網和雨水收集系統,使得雨水順沿路緣石布設管道,同時在道路中間增設雨水口,源頭雨水減排上重新敷設雨水支管。對于大規模小區雨水分流,建議將合流管改造保留為“污水管、新建雨水收集系統”,由此能夠有效降低改造工程量,同時提升雨污處理可行性。(2)過程——雨水管、新建污水收集系統為道路合流管。對于市政道路雨污分流改造,雨水管道規格大于污水管道,因此采取的改造模式為“合流管保留為雨水管道,同時構建污水收集系統”,由此可以減少改造過程中的工程量。對于道路雨水減排,控制徑流污染,可在綠化分隔帶上設置生物滯留帶,其中溢流排放管為原有的雨水支管,原有雨水口置于綠化帶內,這種方法對舊有雨水收集系統的改動較小,也能夠從整體上降低雨水分流改造工程量。為防止小區與市政管道混接錯接問題,市政道路雨污分流改造應將新建污水收集系統與周邊小區污水系統聯系起來。(3)末端——截污納管控泔水。城市中泔水亂倒、洗衣后污水排入市政雨水管道等,都是雨水管污水排放的主要問題,影響城市雨污處理效果。對此,要在檢查井設置截污管,在雨水入河之前進行截污,將污水截流到檢查井,同時,在污水檢查井截污處設置防倒流,防止污水倒流。對于末端截污納管改造,截污管應順坡設置,其管徑滿足晴天污水排放處理要求即可,不應過大,避免雨水量過大時,超出其負荷,其規格在D300內。
5.3接口位置需經審批
為防止雨污改造上出現管道混接、錯接問題,管道接口位置的確定應經過主管部門審批。此外,市政管理人員還要與施工人員共同到實地核驗,防止在改造中出現管道混接、錯接情況。若雨水管道改造后,仍然存在晴天排污的情況,則說明其管網中仍有錯接混接問題,對此,可開發手機App建構監管平臺,監控分析各個監測點流量變化情況,從而鎖定錯接混接位置,提高改造效率。
6結束語
在海綿城市建設的驅動下,雨污分流改造有了全新的發展空間,雨污分流改造借鑒海綿城市“滲、滯、蓄、凈、用、排”措施,能夠實現“吸水、蓄水、滲水、凈水”,增強雨水徑流控制實效,有效發揮出防澇功能,實現雨水、污水的有序分流排放,進一步優化城區基礎設施建設,反過來助力海綿城市的建設與發展。
參考文獻:
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關鍵詞:海綿城市;水生態文明;城市水生態;環境保護
中圖分類號:F29 文獻標識碼:A
收錄日期:2017年2月24日
近幾年來,由于氣候變化及環境承載能力的原因,使得我國城市水生態面臨著兩個極端:一方面是城市內澇嚴重;另一方面則是大部分城市缺水嚴重。因此,要保持城市健康持續發展,必須修復城市水生態。海綿城市建設是修復城市水生態的一條路徑,能夠解決我國城市水生態面臨的上述兩個極端。即在降雨的時候,通過建設“吸收、存儲、滲透、凈化”系統來吸收雨水,在干旱時用來補充地下水,調節水循環的一種城市建設系統。
最近幾年,每當雨季來臨,我國多個城市頻繁出現城市內澇、水資源污染等問題。盡管季節性內澇嚴重,但同時大部分城市又是缺水的,水資源供應不足是制約城市發展的瓶頸。在我國660多個城市中,缺水的城市大約有400個,嚴重缺水的120個左右,以北方城市居多。即便是在水資源充足的長江流域,仍然有近60個城市缺水。如果按照聯合國環境規劃署的標準來評價,我國缺水的城市更多,年缺水量超過70億立方米。
一、海綿城市概念與建設原則
海綿城市就是將城市的河流、湖泊以及地下水系統進行有機的結合和協調,通過相互之間的協調將城市水污染防治以及生態修復進行有機的結合,讓城市的水生態系統能夠像海綿一樣在城市雨季的時候將雨水吸收起來,然后在城市干旱期將吸收的水分再還給城市,這種雨季和干旱期的水分吸收循環使用的方式能夠有效地防止城市出現內澇災害。
海綿城市的建設首先必須遵守生態優先的原則,城市的建設要求能夠將自然環境和人工措施進行有機結合。海綿城市的建設首要的前提是保證城市能夠有效地實現排水防澇,在安全的保證城市排水防滯的前提下,最大限度地實現城市雨水的區域積存、滲透和凈化處理,促進城市雨水資源的可持續利用,推動城市生態環境保護工程發展。所以,在現階段“海綿城市”的發展建設過程中,必須做到通透城市降水、地下水以及地表水的系統性,協調城市排水以及給水工程,推動城市水資源循環開發和利用;同時,“海綿城市”的發展還需要考慮到城市水生態的長期性和復雜性。
海綿城市的建立主要包括了城市河流、湖泊、池塘等水系,同時也包括了城市綠地建設、花園設計以及可滲透路面工程,海綿城市的建設要求城市雨水能夠通過這些城市建筑實現雨水資源的下滲、滯蓄、凈化以及回收利用,最后剩余的雨水部分進行外排。同時,對于一些特殊的城市來說,還需要建設一定規模的城市海綿體,通過城市海綿體的建設來提升城市建筑對雨水的收集作用,例如城市道路、廣場建筑設施的建設以及城市綠地工程可以通過使用透水鋪裝來實現雨水的下沉收集和回收利用。借b國外做法,研究實施雨水排放收費制度,建立責任制。要按照海綿城市建設的目標要求,設置若干自然的、人工的工程項目,把目標要求工程化、具體化。
二、海綿城市建設的指導思想
海綿城市的核心思想是“一片天對一片地”,實現立體、多層次、多功能分流分滯,在基本遵循自然產匯流規律的基礎上,城市建成后實現“一片天對一片地”,利用城市空間對降雨“化整為零”進行收集和儲存:就地滲排,構建分散立體多層次、多功能的分流分滯系統。對所有新建或可改造的房屋屋頂進行屋頂綠化,可有效儲存對應面積的雨水100~300毫米;對所有新建或可改造的綠地進行改造,實現旱可高效補灌,澇可快速滲排;修訂地下消防水池國家標準,擴建地下消防水庫,利用自然湖泊或新建人工蓄水池進行錯峰調節,削減徑流峰值。科學合理地將城市新建或可改造的廣場、小區活動中心廣場改成下陷式多功能廣場,汛期作為分洪儲水的人工景觀湖,少雨季節恢復廣場和活動中心,應對城市特大暴雨洪澇。
第一項任務:海綿體的建設。城市海綿體:既包括河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等水系,也包括綠地、花園、可滲透路面這樣的城市配套設施,海綿體的建設從點到線到面。要有效地保護現有河湖海綿體,要全面修復受損海綿體,要大力構建城市新海綿體。點狀海綿體:蓄水池。在城市小區或公園里設置地下或半地下的雨水蓄積池,將小區屋頂的雨水、花園地面的產流收集起來,用于無雨日的綠地灌溉。線狀海綿體:河湖水系。首先是做好河湖海綿體的拓展。增加河流系集蓄、滯留、承泄能力;在中下游建設生態緩沖帶,在入河口恢復灘/濕地。做好河湖海綿體的連通。研究河湖連通的可能性及連通方案,提高城市水體流動性及調配靈活性。還有蓄洪區海綿功能開發以及海綿體整合。面狀海綿體:綠地及透水地面系統。
第二項任務:排水設施建設――多尺度排水系統構建。小尺度排水系統建設:針對常見雨情,源頭雨水控制,通過滲、蓄、滯策略排水。考慮城市用地布局、豎向設計和道路豎向設計對雨水綜合利用和排放。中尺度排水系統:針對城市洪澇標準內雨情,通過中小河道、雨水管道、泵站提標改造、增設行泄通道、調蓄區、蓄澇區等策略,通過常規的雨水管渠系統收集排放。大尺度排水系統:針對超常雨情,設計暴雨重現期一般為50~100年一遇,由隧道、綠地、水系、調蓄池、道路等組成,通過地表排水通道或地下排水深隧,輸送極端暴雨徑流。
第三項任務:科學調度管理。在理清各部門職責的條件下,研究城市海綿體和排水系統聯合調度的可能性及分工,制定海綿體個體與群體之間、上下游及左右岸之間分散滯蓄、緩釋慢排的調度方案;研究通過海綿體滲、滯、蓄、凈、用、排來實現城市生態補水的長效機制;最大限度地發揮海綿城市建設的防澇及生態補水功能。
三、以海綿城市思想構建水生態文明措施
海綿城市的建設使得城市雨水能夠成為城市生態發展的寶貴資源,所以海綿城市的建設使得城市的發展從生態破壞逐漸地轉變為生態恢復,這是建設海綿城市的最根本原則。現階段,海綿城市建筑的發展和建設是一個龐大的系統性工程,一方面包含了城市雨水利用系統的多層次工程性措施;另一方面還包含了城市汛期洪水利用領域的其他非工程性措施。海綿城市建筑發展的工程性措施包括:
(一)從城市建筑工程性措施的角度來看,海綿城市的建設要求的是城市資源的有效利用和城市防洪減災的要求,所以首先就要求海綿城市建筑工程性措施必須是多層次性的,需要從建筑雨水利用以及對環境的低影響開發的角度進行考慮。從源頭選擇減控措施,以此來應對城市較小重現期的降水,最大限度地將城市進行資源化利用,實現城市生態環境保護層面的要求。一方面包括城市防洪建筑工程基礎設施;另一方面需要包括雨水入滲地下、回收利用和調控排放功能。
(二)要注重城市建筑雨水排水管道系統的完善和技術改進,使得城市建筑能夠有效地調控、利用以及排除中等程度的重現期降水,降低城市中等程度重現期雨水徑流的影響,滿足城市防洪減災的要求。
(三)通過城市地表徑流通道、蓄水池工程以及城市河流湖泊等建筑設施的建設,更好地應對超過城市雨水管道網絡排水設計要求的大幅度降水,在滿足防洪減災的前提下,要合理地兼顧城市生態環境保護的要求,通過城市水庫、閘壩以及堤防等建筑工程來應對重大的重現期洪水。
(四)現階段我國海綿城市構建的發展,一方面需要先進的技術支持,同時更重要的還需要法律法規的支持。具體來說,就是國家要制定各種法律法規,通過相應體制的改革和完善,逐步強化海綿城市發展和管理監督職能,通過這些措施的發展和完善來推動我國海綿城市朝著更加規范化和法制化的方向發展。逐步建立健全我國海綿城市建筑建設的法律法規以及國家政策體系,為海綿城市的發展提供可靠的國家制度保障,同時各級地方政府也要逐步改革和完善城市雨水管理機制,加大社會監督的管理力度,強化社會大眾對海綿城市建筑建設項目立項、規劃設計以及施工等環節的有效監督。
四、建議
(一)堅持規劃先行。城市規劃中應科學劃定藍線和綠線。城市開發建設應保護河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等水生態敏感區,優先利用自然排水系統與低影響開發設施,實現雨水的自然積存、自然滲透、自然凈化和可持續水循環,提高水生態系統的自然修復能力,維護城市良好的生態功能。
(二)加強組織領導。良好的組織領導,是開展海綿城市建設和水生態文明建設的前提和保證。海綿城市建設和水生態文明建設時間跨度長、涉及范圍廣、投入資金多,只有加強領導、精心籌劃、嚴密組織、落實到位,才能保證海綿城市建設和水生態文明建設取得實效。
(三)堅持統籌推進。要堅持突出重點,統籌好自然與人工、城市與農村、流域與區域、海綿城市建設和水生態文明建設之間的關系。要堅持科學發展,將改善城鄉人居環境、提升水安全保障能力、支撐經濟社會可持續發展作為海綿城市建設和水生態文明建設的核心。
(四)加強資金投入。建立政府引導、地方為主、市場運作、社會參與的多元化籌資機制,用好國家、省、市的支持政策,積極爭取中央及省的資金支持,有效整合地方財政資金。充分發揮政府投資的引導帶動作用,積極探索并創新投融資機制。
主要參考文獻:
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關鍵詞 海綿城市;低影響開發技術;地域性;雨水花園;浙江嘉興
中圖分類號 TU992 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)11-0162-05
A Pilot Study on Rainwater System with Low Impact Development System in Jiaxing City
SHEN Pei-yu WANG Yu-jia ZHOU Hai-ju XU Hai-shun
(Nanjing Forestry University,Nanjing Jiangsu 210037)
Abstract According to the city waterlogging and water shortage in Jiaxing City,under the new normal condition of planning transformation,the water governance in Jiaxing will change mentality and use the concept of foreign low impact development(LID) to carry on the reform of sponge city.In this paper,based on the background of sponge city construction of Jiaxing,the operation of Jiangshuigang green road and the parking lot of Shaoyuan were analyzed,finally summarized the references significances of experimental research on regional parameters.
Key words sponge city;low impact development technology(LID);regional;rainwater garden;Jiaxing Zhejiang
嘉興市位于浙江北部著名的杭嘉湖平原,襟江帶湖,自古為富庶繁華之地,也是我國近代史上重要的革命根據地。嘉興雖為江南水鄉,河流密布,水系發達,但近年來其因水環境破壞引起的水質型缺水問題相當嚴重(圖1),嘉興目前可利用水資源總量大大低于全國和全省平均水平,其中以地表徑流污染為代表的非點源性污染日益嚴重。與此同時,嘉興在城市建設過程中,大量自然地面逐步被包括道路在內的硬化面所取代。其不(弱)透水下墊面不斷增加(根據嘉興市第一次地理國情普查報告,截至2015年,嘉興的104.35 km2建成區內,不透水下墊面(全硬化)面積達56.01 km2,弱透水下墊面(綠色屋頂等)面積達到6.89 km2,不(弱)透水下墊面占比約60%),而且在嘉興市平原河網地區,降雨量大而集中(多年平均約980 mm),城市內澇問題也不斷加劇。
1 國內海綿城市建設情況
1.1 體情況
住房和城鄉建設部的《海綿城市建設技術指南》(以下簡稱《指南》)對海綿城市進行了如下定義:“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]。中國住房和城鄉建設部在2014年10月編制了《海綿城市建設技術指南―低影響開發雨水系統構建(試行)》,部分內容涉及海綿城市綠地的規劃設計與建設。該導則主要參考了美國關于低影響開發(LID)雨水系統等方面的理論研究與實踐經驗。
LID理念的核心是通過合理的場地設計,模擬場地開發前的自然水文條件,采用源頭調控的近自然生態設計策略與技術措施,營造出一個具有良好水文功能的場地,最大限度地減少和降低土地開發導致的場地水文變化及其對生態環境的影響。與BMPs(美國20世紀70年代提出的雨水管理技術體系,最初主要針對非點源污染的控制,通過最佳管理措施來預防或控制非點源污染)相比,LID強調通過分散式、小規模調控措施對雨水徑流源頭進行控制,更多體現的是一種貫穿于整個場地規劃設計過程的場地開發方式和設計策略[2]。
LID體系包含結構性措施和非結構性措施2種策略。結構性措施主要通過小型雨水設施將雨水回收利用,包括生物滯留池、下沉式綠地、植草溝、綠色屋頂等(表1)。結構性措施主要包括以下內容:①滲透。采用植被或可透水路面材料,增強地面透水性;②滯留。利用植被、土壤良好的吸水能力滯留雨水,使雨水徑流總量減少;③蓄水。通過蓄水池、水塘等收集雨水,不僅能減少雨水徑流,還能作為灌溉用水或經過處理后作為生活用水;④過濾凈化。通過植被和土壤的過濾、吸附和微生物降解等作用,清除雨水中的污染物[3]。非結構性措施包括街道和建筑的合理布局、增加植被面積等。
2015年2月,國家財政部、住建部、水利部聯合發文確定了包括嘉興在內的16座城市為海綿城市建設試點。
2015年10月,國務院辦公廳頒布《關于推進海綿城市建設的指導意見》(〔2015〕75號),從國家層面戰略性地推進我國海綿城市建設,明確指出推廣海綿型公園和綠地,增強公園和綠地系統的城市“海綿體”功能,并首次提出了徑流總量控制的海綿城市量化工作指標:70%的降雨就地消納和利用;到2020年,城市建成區20%以上的面積達到目標要求;到2030年,城市建成區80%以上的面積達到目標要求的工作目標。海綿城市應具有像海綿一樣吸納、凈化和利用雨水的功能,以及應對氣候變化、極端降雨的防災減災、維持生態的能力[4]。
1.2 嘉興試點
目前,嘉興已建成多處于其他江南地區海綿城市建設有較強參考性的試點。從“點”的層級上,已建成如晴灣佳苑、勺園停車場、嘉興植物園、再生水廠等試點。從“線”的層級上,已建成蔣水港、湘家蕩等試點。從“面”的層級,已建成以南湖為中心的18.44 km2示范區。在政策方案上,編制了《嘉興市海綿城市建設技術規范》。
2 舊城改造案例――嘉興市蔣水港綠道
2.1 場地簡介
本試點位于嘉興市南湖區蔣水港,改造時間為2012―2013年。蔣水港河道全長約2.5 km,改造區域北至南湖大橋、南至長鹽橋新氣象路段(約600 m)。到目前為止,北至南湖大橋、南至長鹽橋新氣象路段均已經改造完成(圖2)。其中親水河道的構成分為4個水深區,正常水位分別為1.0、1.4、1.8、2.6 m(圖3)。
2.2 LID在蔣水港綠道中的體現
嘉興城市以硬化路面為主,不(弱)透水下墊面占比約60%,且硬化路面的排水也以強排快排的形式,增加了排澇壓力。同時,道路對沿線周邊的水體污染十分嚴重。路面雨水徑流中,除含有重金屬、碳氫化合物等對環境危害性大的污染物質以外[5],車輛運行帶來的油類等污染物[6]、行人拋棄的廢物、從庭院和其他開闊地上沖刷到街道上的碎屑和污染物等最終都將在雨水淋洗、沖刷作用下遷移至水環境中,并對這些水域產生很大危害。在周邊有生態敏感保護區和重要水源保護區的地方,道路污染物對水質、生物及生物多樣性的潛在威脅更需要認真對待[7]。
LID技術主要是盡量把雨水入滲到地面以下,一方面減少了雨水的排放,降低了城市的內澇風險;另一方面減少了初期雨水對河道的污染。而在蔣水港綠道工程建設中,具體應用的低影響開發技術有以下幾種形式。
2.2.1 綠地建雨水花園,從源頭解決周邊硬化路面排水和削減污染。蔣水港綠道在施工中通過適當改造,在綠地中建設雨水花園。雨水花園是一種下凹式綠地,下凹式綠地是一種生態型雨水滲透設施,具有投資少、蓄滲效果明顯、截留凈化徑流雨水、不易堵塞等優點,它既可設置在城區范圍內的建筑物、街道、廣場等不透水地面周邊,用于收集蓄滲小面積匯水區域的徑流雨水,又能在立交橋附近、市郊等空曠區域大規模應用,從而提高立交橋及整個城市的防洪能力[8]。
2.2.2 雨水花園滲透層構造及參數。在雨水花園中,原有的壤土被換成了滲透系數大的材料如礫石、砂、煤渣等。雨水花園的主要作用為滯留、下滲及處理雨水。其主要構造及設計參數為蓄水層0.25 m,種植土及人工填料層0.5 m(孔隙率0.3)、砂層0.1 m、礫石層0.2 m(圖4)。同時,雨水花園中設置雨水溢流設施,將暴雨時的雨水排入雨水管道或河道。蔣水港綠道改造過程中將周邊硬化路面雨水引入綠道內綠地,可通過改造人形道側石(拆除側石或側石開口)形式,將雨水排入綠地。
通過現場調研與前期資料收集可知,圖4、5所示的雨水花園地下層的主要構造及設計參數可能適用于以嘉興為代表的江南地區的雨水花園,這些構造及參數將對后期的地域性參數化研究有借鑒意義。
2.2.3 雨水花園植物選擇。在植物生長環境方面,根據雨水花園中種植區不同的水淹情況可將雨水花園種植區分為蓄水區、緩沖區、邊緣區(圖6)。植物在這3個分區中的配植要充分考慮到不同植物的耐淹、耐旱特性。邊緣區無蓄水能力,植物物N需要有較強的耐旱能力,對植物的耐淹能力無特別要求,可選用一般較耐寒的植物,與周邊植物景觀相銜接;緩沖區有一定的蓄水容積,對植物的耐淹特性有一定的要求,同時要求植物有一定的耐旱能力和抗雨水沖刷能力;蓄水區植物物種耐淹能力和抗污染能力、凈化能力要求最高,同時要求在非雨季的干旱條件下也要有一定的耐旱能力[9]。
調研發現,蔣水港綠道雨水花園采用下凹式綠地的做法,中間下凹部分鋪有較大塊的卵石,卵石中種有一些耐水濕植物。在坡道上還種植一些灌木及地被植物,植草溝也普遍分布。雨季來臨時,雨水順著植草溝流到下凹式綠地中,起到滯留下滲及凈化處理雨水的作用(圖7)。
調研過程中,小組成員對蔣水港綠道雨水花園中使用到的植物材料進行了分類與總結(表2):通過觀察綠道不同區域不同植物的生長狀況,可以初步判斷綠道采用植物的耐水性與耐旱性,由此指導雨水花園地域性植物的選擇。
2.3 生態浮島
調研發現,蔣水港河道中央及岸邊置有生態浮島。生態浮島適用于沒有空間建設雨水塘或雨水濕地的場所,可通過對生態的重新構造,提升河道的自凈能力,同時也提升景觀效果(圖8)。
2.4 總結
嘉興生態綠道網是一種線形綠色開敞空間,通常沿著河濱帶情況較多,內設可供行人和騎車者進入的景觀游憩路線,連接主要的公園、自然保護區、風景名勝區、歷史古跡和城鄉居住區等,有利于更好地保護和利用自然資源、歷史文化資源,并為居民提供充足的游憩和交往空間。
運用低影響開發技術建成的綠道,將面臨著與傳統綠地養護不同的管理挑戰。傳統綠地養護僅限于修剪、施肥及保潔,由于具有嘉興特色的綠道需要的養護措施廣泛,所以在綠道養護方面嘉興也有不少實際經驗,雨水排入了綠道,因而每隔幾次降雨均需進行養護。另外,雨水塘、雨水濕地內需要定期清淤,水生植物到秋季需進行收割等。
3 生態停車場改造案例――勺園停車場
3.1 場地簡介
嘉興勺園停車場位于嘉興南湖景區的南部、南溪西路北側(圖9),建設總面積約5 200 m2,是供園內參觀時停車所用。其中,停車位面積約1 169 m2,通道面積約1 670 m2,停車場共有85個停車位, 是勺園內重要的交通樞紐地。此處獨特的設計,有利于地面徑流,防止地面過多積水從而影響園區的營業與使用。
3.2 低影響開發技術在勺園中的體現
3.2.1 鋪設專用透水混凝土。勺園生態停車場的表層是使用透水混凝土鋪設的,結構見圖10。20 cm厚的透水混凝土表層,形成了透水路面和透水停車位。這樣的新型混凝土可以讓雨水較為快速地流入地下,防止“快排水”帶來的水體快速流失以及由于雨水過量而導致的洪澇積水的現象。另外,一方面這一舉措也可以有效補充地下水,緩解城市的地下水位急劇下降等城市環境問題。這樣的做法不僅保護了地下水,節約了水資源,而且更能夠有效緩解因水滯留在路面表層而帶來的油類化合物污染地下環境的問題,維護了城市的生態平衡。
調研過程中,小組成員進行了試驗。將約20 mL的水澆在停車場路面,模擬雨水下滲,試驗發現地面不會像普通的水泥地一樣馬上變深色,澆下去的水也不會馬上四處溢流開來打濕地表,而是慢慢下滲,吸收效果顯著(圖11)。
3.2.2 植淺草溝。勺園停車場在停車位之間的綠地中植淺草溝,并配以側石開口(圖12)。植草溝溝頂寬0.5~2.0 m,深度0.05~0.25 m,邊坡(垂直∶水平)1∶3~4,縱向坡度0.3%~5.0%。植\草溝具有輸水功能,具有一定的截污凈化功能。這樣有利于將硬質停車場中未能及時排出的雨水排入一旁的綠地中,通過植淺草溝的下滲吸收更多雨水,加快雨水排放,避免雨量過大帶來的雨水堆積給使用者帶來不便的現象(圖13)。
植淺草溝的植物一般選用當地適種的草坪地被,在保證排水給予過濾的同時也能夠帶來景觀上的美好感受,為停車場增添一定的視覺效果。
3.2.3 鋪排地下網狀排水盲管。除了地上部分的精心設計,勺園停車場的地下部分更是進行了多樣的設計與處理。停車場在地下布設了將近1 km的網狀排水盲管(圖14)。盲管能夠收集地上的滲水,進行統一處理,也可在雨量較大時,調節地下水,減緩地下水的壓力,這對解決目前城市中經常出現的積水問題有很大的作用。
3.2.4 地下雨水調蓄池。勺園停車場在地底更是設置了一個巨大的地下雨水調蓄池(圖15)。在多雨的季節,城市往往會因長時間的強降雨導致地下水的大量積聚,而現有的地下網管不能滿足排水需求,不僅會帶來嚴重的洪澇災害,更會將大量雨水帶來的河流污水排入地下,從而對污水廠造成一定的危害。而這樣的調蓄池既可以減緩污水的沖擊,減少污水廠的壓力,也可以在一定程度上減小城市的內澇問題。
3.3 總結
每當下雨天,落在停車場地表的雨水首先通過透水材質澆筑的地表滲入土中;當土壤含水量過高時,專門用于集排土中滲水的盲管就會發揮作用,把多余的雨水排放到停車場北側的排水管道內,地下調蓄池也可以幫助蓄、排水。
自2014年起,經過設置透水路面、建設透水停車位、安裝地下網狀盲管,并設計了下凹式綠地和植草淺溝等一系列改造后,勺園停車場已能在一定程度上控制雨水徑流。據統計,整個項目年徑流總量控制率達80%,控制雨量達24 mm。
4 結論與啟示
在水質型水資源缺水的大背景下,雨水不應該是負擔,而應是寶貴的資源。為了應對城市水問題,嘉興的城市建設理念從破壞生態轉向恢復生態。海綿城市的建設相對于傳統的市政雨水管理系統有很大的優勢。一是在雨水治理理念上變革,從原來的末端治理轉變為源頭治理;二是雨水就地收集處理,減少徑流;三是從原來的單一下水管網建設轉而利用好河湖蓄水、道路滲水等多種方式建設。
總體而言,我國海綿城市建設尚處于起步階段,理論研究在很大程度上依舊滯后于實踐,尤其是在本土化、地域性等方面的研究亟待重視,這對以后的研究方向有指導意義。
5 參考文獻
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[4] 王文亮,李俊奇,王二松,等.海綿城市建設要點簡析[J].建設科技2015(1):19-20.
[5] 趙劍強,閆敏,劉珊,等.城市路面徑流污染的調查[J].中國給排水,2001(1):33-35.
[6] 鄭遠,賈璐,杜豫川,等.道路路表徑流污染處理體系研究[J].城市道橋與防洪,2007(8):155-157,211.
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【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】:
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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。