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篇1
在我国经济可持续发展过程中,绿色生态城区海绵城市规划设计非常重要。在国家十二五规划中,针对绿色生态城区海绵城市规划,政府给予了高度重视。在社会经济发展中,更是明确指出必须要深入推进绿色生态城区海绵城市规划设计,在后期工作中必须要充分考量经济发展质量,正确对待经济发展与生态环境间的关系,这对社会经济的稳定发展具有非常重要的作用。
1相关内涵概述
目前,在社会经济发展中,绿色建筑得到了广泛普及与推广,绿色化也由开始的单体逐渐转向区域融合,相应的绿色建筑技术实现了由单项应用到综合集成的转变。基于此,绿色生态城区建设模式应运而生。而空间布局、基础设施、建筑、交通及产业配置等是绿色生态城区的重要评价标准,以节约资源,建立环境友好型社会为目的,对城市开发、功能及新城等区域规划要合理,将绿色化建设理念与规划设计、土地出让等前端发展行为相机和,全面实施绿色城区建设。所谓的海绵城市,就是指城市像海绵,具有吸水、蓄水及释水等功能。在顺应环境变化,应对天灾时,弹性非常好。建设海绵城市时,必须要依照生态优先原则,采用影响较小的开发设施,与人工措施相结合,促使城市顺利排水防涝的基础上,尽可能积存、渗透并净化雨水,提高雨水资源使用效率,更好的保护生态环境。其中,影响较低的开发主要为场地开发中,为了确保水文特点前后开发一致,采用源头与分散式等方法,促使原始径流、峰值及峰现时间等水文特点保持不变。
2规划背景分析
2.1传统给排水规划的束缚
在以往城市规划中,给排水途径以自来水取水、管网供水排水、雨水收集、城市自来水厂与污水处理厂等为主,对给排水系统的节能与节水功能、海绵城市建设及水循环再利用等不够重视。这种城市局限性的规划,与大规模生态城市建设相背离,因此在城市规划与实施中,以水资源节约与环境保护前提下,对其进行补充与改良是十分必须必要的。2.2城市排水问题现代城市建设中,城市水环境影响比较大,主要表现为:①随着城市开发规模的扩大,不透水下垫面比重加大,雨水径流量也不断变大,提高了对应峰值流量,使得城市极易聚集暴雨径流量,从而引起城市内涝。②各类不透水下垫层上降落雨水后,对油脂、重金属等污染物进行冲刷与收集,流入城市雨污水管道,这些水资源没有经过有效处理,便直接流入河流、地下水资源等,造成面源污染。③如果不透水下垫面是连在一起的,天然土壤与植被的吸取与蓄存能力较差,城市近地面空气水分补给不足,就会造成干岛效应。
2.3绿色生态城区发展需求
绿色建筑日益形成规划,以生态理念为主的绿色生态城区,在城市总规划与相关控制规划中,在节约资源与环境友好型城市原则引导下,依据城市发展空间布局、道路与基础设施建设配套产业等内容,也就是将绿色理念与绿色生态城区前端规划设计相结合,促使绿色节能建筑得到普及与推广。
2.4海绵城市规划设计意义
海绵城市规划设计,生态与经济双重效益非常显著。从生态角度来看,一方面使得城市降雨洪水危害得到缓解,市政基础设施排水压力下降;另一方面,对收集到的水资源进行净化,并再回收利用,尽可能实现资源节约目标,生态环境得到保护。
3规划设计思路分析
3.1绿色生态城区功能与规模划分要合理
相较之传统城区,绿色生态城区对用地规划比较重视,此措施对城区建设有一定的推动作用,使得城区建设格局更加合理。如果再详细划分其功能,在总用地中确保居住于公共建筑用地超过50%,合理区分居住与公共建筑用地,增强城区建设的系统与科学性。目前,在一些地区全部用地量中,工业用地仅仅为15~25%。
3.2对海绵城市建设程序做好规划
在绿色生态城区海绵城市发展中,对其建设程序进行规划时,要在城市总规划引导下,有计划、针对性的对规划程序进行细致化,即先有效评估建设场地实际情况。必须要注意的是,要严格开展评估操作,评估内部必须要以地形、流域、地质及植被等为主,为获得全面、真实性的评估结果奠定基础。在依照此项评估结果,合理划定城区雨水排水流域,明确各流域满足条件、可利用的绿色雨水相关基础设施扥技术。再对各流域差异进行分析,依照此分析结果,合理规划上述措施,合理确定与绿色雨水基础设施相关的范围与街坊区域。最后,对各项指标值进行合理划分,做好检测,有效控制并处理场地内外排放出的雨水与污染物。总体来讲,对城市建设各程序的规划,与城市建设各计划与目标的制定相一致,在此基础上,才能确保有计划、针对性的开展工作,促使工作人员操作效率从根本上得到提高。
3.3合理制定规划措施
绿色生态城区海绵城市建设规划中,制定相关措施,工作人员要在充分考虑总规划的基础上,兼顾各项具体要点。具体来讲,就要要对生态敏感区域进行优先保护。对于城市天然海绵体来讲,水生态敏感区域是非常重要的,必须要将河流、湿地及沟渠等部分的管控列为禁建区范围,合理制定城市发展蓝线,加强雨水系统开发,确保超标雨水径流排放系统与城市水体间的有效衔接,以免水体遭受二次污染。其次,实施集约式城市开发。在此过程中,工作人员必须要对城市生态空间做好规划,确保其合理。但在开发的同时,生态环境保护也不能忽视。例如,不能将原有山体、水体等列为规划范围,对其进行重点保护,倡导集约式城市开发,以防出现无序开发建设。明确城市边界,规划城市规模的基础上,加强开发监控,以免发生被破坏情况。再次,基本透水面积要有保障。目前,部分城市面积硬化情况比较严重,一定程度上,不利于雨水渗透,因此相关工作人员,要根据土地用途与性质差异,合理制定绿地及透水铺装率等参数指标,确保城市有透水功能正常。最后,地表径流控制姚合理。依据城市分区特点,对雨水排水区进行科学划定,对自然径流通道进行优先保护,做好检修,合理设置并建设植草沟与雨水湿地等,为雨水汇集奠定基础,实现与地表径流汇集的目标。
4结束语
综上所述,在新时期,城市总规划要积极响应海绵城市建设大环境下,规划要精细,从宏观上做好控制。为海绵城市建设编制专项规划,制定强制性与鼓励性指标,确保能够顺利实施规划。绿色海绵城市建设,对传统治水思路进行不断优化与完善,市政排水系统对暴雨抵御能力得到增强,已成为解决我国城市旱涝问题的重要途径之一。建设海绵城市,城市建设与生态格局相结合,积极探索新的发展新渠道,为海绵城市建设奠定良好基础。
参考文献
[1]王春梅.绿色生态城区海绵城市建设规划设计思路探讨[J].江西建材,2017(01):15.
[2]张腾召.绿色建筑生态城区海绵城市建设规划设计思路探讨[J].门窗,2016(09):40~41.
篇2
1、引言
2015年10月,国务院办公厅印发了《关于推进海绵城市建设的指导意见》([2015]75号),提出总的工作目标,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。
2、梅州市概况
梅州市地处粤东北山区,是广东省重要的生态屏障和粤东地区饮用水源涵养地,也是典型的河谷盆地城市。中心城区既是全市城市化程度最高的地区之一,也是梅江母亲河与程江汇流的重要地区,具备建设海绵城市的良好基础。
3、条件分析
3.1 地形地貌梅州市中心城区位于市域中部的梅江盆地,由梅江、程江等河流冲积而成,整体地势呈四周高、中间低。经统计,微敏感度地形占总面积的26%,低敏感度地形占50.5%,中敏感度地形占21.9%,仅边缘局部极少地区呈高敏感度,基本不存在极敏感度地区。整体地形相对简单,有利于开展海绵城市建设。
3.2 地质灾害中心城区地质灾害类型以崩塌、滑坡为主;灾害隐患点主要集中于北部、西南部地区。少量地质灾害隐患点集中于城郊平原与山地、丘陵的过渡地带,因此,在城郊用地开发过程中应额外重视地质灾害的防护。
3.3 河流水系梅州市境内河流溪涧纵横密布,并成格子状水系。中心城区范围内的主要河流有梅江、程江、周溪、黄塘河等,分布有26个水库。剑英湖、文化公园湖是城市建成区内两个大型城市湖泊;未建成区内分布有大量的坑塘水面,约占城市总面积的2.5%。河流湖泊较多,具备较强的自然调蓄能力。
3.4 土壤类型目前,梅州市中心城区内梅县部分为红壤、赤红壤和水稻土,梅江区部分为赤红壤、水稻土、紫色土和冲击土。其中,水稻土和赤红壤贮水库容和有效水库容相对较大,适合调蓄水体,是涵养水源的的理想土壤类型,红壤的贮水库容和有效水库容小,是实现海绵城市需要改良的土壤类型。
3.5 生态绿地资源梅州全市森林资源丰富,森林覆盖率为73.55%,主要分布在城区周围的低山丘陵地区,森林围城特色明显。围绕中心城区设立了4个自然保护区和多个森林公园。其中自然保护区包括:梅江区泮坑市级自然保护区、梅县清凉山市级自然保护区、梅县佛子高市级自然保护区以及梅县蕉坑县县级自然保护区。
3.6 气候降雨梅州市中心城区年平均降水量为1475.6毫米,多年平均降雨日数为141天,属于雨日较多和雨量丰富区。雨日中以小雨日(
3.7 城市下垫面在梅州市国土局2014年土地利用现状变更数据的基础上,基于梅州市卫星影像图进行综合校核。在所有下垫面中,绿地面积约为263.24平方公里,约占城市总面积的70.08%,海绵城市建设的生态本底资源良好。裸地面积约占0.43%,城市开发建设强度较高,裸土面积最少。此外,梅州城区水面率为4.97%,未来在建设海绵城市时需合理保护和利用河湖水系,适当增加滞留湖等水域面积。
4、存在问题
4.1 水生态城市水面率逐年下降,部分管渠、河涌淤积严重。高强度开发建设导致城市水面率下降,大量客家围龙屋前的风水塘被填埋,护城河部分被掩埋。位于金山路一带的护城河古河道作为暗涌汇入梅江。渠化后的江河由于破坏了自然属性,水质净化功能丧失,不利于生物多样性的保护。城市蓝线管理制度不全,缺乏相关的蓝线管理办法和制度,管理不严。梅州市处于水土流失典型区,水土流失以崩岗为主。近年来占用耕地建设严重,导致自然生态环境受到破坏。随着城市规模的扩张,“雨岛效应”不断加剧,导致城区的雨量增加,暴雨次数增加,若未及时疏导则有可能造成城市内涝问题
4.2 水环境污水处理设施建设难以满足未来发展需求,周溪河、黄塘河等黑臭水体亟待整治。污水处理厂(站)建设滞后,点源污染问题突出。目前,梅州城区污水处理率只有64.6%,主要有2个方面原因:一是污水管网建设滞后,二是未完善截污工程。根据《广东省地质环境公报(2014年度)》报告结果,梅州市地下水质量评价属良好级的占70%,较差级的占30%。
4.3 水资源水供需矛盾日益凸显,供水安全保障不足,水资源总体利用率不高。突破用水管理红线要求,水供需矛盾日益凸显。2014年清凉山水库供水总量已超过其扩建后的设计供水能力,梅江水质恶化且存在潜在不确定因素污染事件的威胁。梅州市供水以地表水源供水为主,约占总供水总量的95%,其中梅州市中心城区供水以清凉山水库供水为主,供水结构单一。部分供水设施落后,供水安全保障不足,长期处于超负荷运作状态,梅州老城区大部分供水管网老化。
4.4 水安全防洪排涝设施建设滞后,排水系统亟待升级改造。中小河流淤积严重,行洪能力低。梅江中上游及各支流河道弯曲局部狭窄,导致中小河流淤积严重,受上游水土流失影响,河床淤积抬高,行洪能力降低。排水系统不畅,布局不完善。排水管渠规划建设协调衔接不足,排水系统复杂多样。排水方向单一,排水出口较少,排水路线过长,排水设施布局不完善。排涝设施老旧,受损程度较高。排水设施建设年代较早,一直未进行大规模的改造和更新,标准较低。
5、规划措施
5.1 提高城市水面率保护既有水体,健全蓝线规划管理制度,包括梅江规划区段、程江、周溪河及程江支流、清錾剿库和其它非水源地水库;有针对性地保护利用生活岸线和生态岸线。恢复已经消失的水体,恢复梅州市历史城区内的文保路、金山路一带的护城河古河道。结合规划新增水体,结合梅花山森林公园及规划的蔡岭公园各增加一处水体。
5.2 修复河湖水系生态系统水体岸线生态修复,结合梅州近期开展的中小河流整治工程,对河道进行改造,保证雨洪安全的同时发挥河流的生态和景观功能。建议结合绿道的郊野区域段建设,依绿道旁侧建设调蓄积存或排水空间,滞留山洪。
5.3 防洪排涝规划结合中心城区内涝风险区的分布以及城市水系、绿地公园与竖向布局,根据雨水利用、排水防涝等要求,科学布局建设雨水调蓄设施33处。加强防洪堤工程规划,注重与排涝设施衔接,强调山洪防治。规划将清凉山水库、梅南水利枢纽工程和益塘水库作为梅州市中心城区主要水源,将梅江以及干才水库作为备用水源。加快新水源供水工程建设,以及污水处理厂建设。
参考文献
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“海绵城市”主要是根据海绵进行命名的,目的是能够促进城市的建设发展与海绵相似,能够对水资源进行吸收和净化。但是根据我国的生态水资源的使用状况,我国的水资源的储存呈现下降的趋势。所以,在进行海绵城市的建设和规划的过程中,运用高效的技术措施,进行雨水的收集工作,提升生态水资源的使用率。“海绵城市”的建设理念主要是以城市的水系统为核心进行分析的,将高效的技术进行结构网的建立。在进行雨水的收集过程中,需要循环的对其进行净化和过滤,从而降低城市的自然灾害发生的概率。只有通过对绿道进行开发、加强可渗透路面的采用,进行透水停车场的建设等,从而实现对城市可持续发展。
2、基本原则
2.1、规划引领、系统布局
在进行城市的总体规划和建设中,需要进行其详细化的设计,对于修建性规划进行全面的落实,同时需要将海绵城市的环保理念和比较低影响的开发理念等进行落实,同时对建设海绵城市的目标进行明确,重点坚持首先进行规划,随后进行建设的原则,对于集中连片布局需要给予重视,从而防止项目出现的碎片化问题,最大程度的提升城市规划对于海绵城市的影响。
2.2、生态为本、自然循环
务必按照水循环的脉络进行雨水的处理,对于雨水的排放过程中,需要按照自然坡降的原则,同时结合生态环保的理念进行雨水资源的存储,通过对植被等自然下垫面的充分利用,对雨水进行渗透和净化,从而提高其城市的自身调蓄能力。
2.3、示范带动、统筹推进
务必遵循“先建设样板、再全面推进”的建设标准,对于示范性比较大的项目进行优先建设,及时的进行建设经验的积累,从而促进试点的建设开展。在进行新区建设时,需要以目标为建设知道,进行优先实施建设,全面的运用海绵城市的建设技术。对于老城区的建设问题,则需要根据改造规划结合旧城的实际情况进行海绵城市设施的全面推进。
3、当前海绵城市建设中存在的问题
3.1、建设资金匮乏
一般而言,在进行海绵城市的建设资金主要是由我国的政府进行拨款的,建设资金量是比较大的,但是在短时间内,不能及时的将建设的价值进行体现,如果政府的资金链出现问题,资金供应不足,势必影响海绵城市的正常建设进度。对于海绵城市建设的初期,社会各个层面对于海绵城市都会存在一定的质疑,因此增加了资金筹备的难度,从而大大影响海绵城市的建设效率和质量,造成工程项目的难以开展。
3.2、海绵体缺失,技术能力不足
对我国的城市建设设施而言,我国的基本建设设施主要是以混凝土和水泥等为主,该些设施不存在吸收水分的能力,再加上很多城市对于绿化建设的重视度不高,仅仅靠绿色植物是很难进行维持吸水能力的,从而严重的影响海绵城市的建设。工程建设都是受建设材料的影响的,外加我国的建设技术水平不高,很难对海绵体进行成功的研制。以上影响因素都是严重阻碍海绵城市建设的关键部分。
3.3、人们对建设海绵城市的意识相对薄弱
对于多数人员而言,如果城市的洪涝灾害发生时,需要进行排水操作,可是当前我国的水资源远远不足,同时,很多人对水资源的使用概念存在一定的误解,其对于海绵城市的建设没有给予足够的重视,对于海绵城市的资金不足的状况,很难通过自身的能力进行海绵城市的正常建设。
4、推进海绵城市建设的对策
4.1、确立先进的海绵城市建设理念
在进行海绵城市建设中,需要引进先进理念,从而提升建设的成功率。在推动全国的海绵城市建设时,需要将五大发展理念进行应用。在建设海绵城市的过程中,不断对其体质和管理方式进行创新,从而确保海绵城市建设的质量。在进行海绵城市的建设过程中,需要对其发展理念进行贯穿,同时加强城市的部门之间的工作协调性,不断提升海绵城市建设能力;需要将城市的地面工程进行科学的协调和配置,保证城市建设的海绵弹性;加强基础设施的建设,同时注重和日常管理之间的协调;将海绵城市建设的发展趋势进行明确,朝着方向进行高效的建设,将硬性和软性之间的关系进行科学的处理。
4.2、不断完善海绵城市建设设计体系,推广低冲击开发技术
在进行海绵城市的建设过程中,政府需要加强和规划单位之间的合作意识,不断的引进国外比较先进的建设方案和技术,不断的提升自身设计的标准性和规范性,其设计人员务必不断的进行学习,要严格的遵循设计的规范和标准进行技术的改进和创新,加大对低冲击开发技术的应用力度,最大限度的降低海绵城市的设计困难,从而不断的促进海绵城市的建设进度和效果。
4.3、增加现有的海绵体的数量
对于海绵城市而言,如果海绵体的数量不是很多,势必影响城市的海绵吸水效果,所以很有必要加强其海绵体的建设数量,一般是通过对草坪进行一定的改进,保证其排水系统的科学管理和安装工作,降低存在的积水现象,促进其渗透的速度,增加城市园林的景观设计的合理性和科学性,从而提升其绿色植物的吸水效果,实现加强对城市空气的更新度和美观性。总之,在进行海绵城市建设过程中,需要不断的提升人们的环保意识,提升海绵城市的环保功能,提升其城市的存储水的能力,保证其建设工作的全面落实性,以便最终促进我国海绵城市的稳定发展。
参考文献:
[1]刘严萍,王磊.海绵城市建设面临的潜在问题及对策研究[J].城市管理与科技,2017,19(01):36-38.
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文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2016)20-0138-03
1 引言
《海绵城市建设技术指南》中指出,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[1]。近些年来,临沂市在保障城市生态安全、防治城市内涝污染、改善城市水质等方面取得了相当大的成效[2]。但仍存在一些技术性问题尚未解决,如排水基础建设目标单一、净水标准不高、排水系统不全等,这使得初期雨水地表径流污染、城市内涝、水体黑臭等问题无法从根本上解决[3]。临沂市进行海绵化建设和改造刻不容缓,于2015年顺利成为山东省海绵城市建设试点省级示范市。
通过调研临沂市开工建设的新东关棚户区改造项目、北城二期道路改造工程、鲁商中心雨水收集利用项目、临沂国际雕塑公园改造项目等海绵项目,分析了临沂市海绵城市建设的内容和存在问题,有针对性地提出可优化的建设策略。这不仅为临沂市充分利用雨水资源提供可行性方案,还为建设具有自然渗透、自然净化、自然积存功能的海绵城市提供理论依据。
2 临沂海绵城市建设整体分析
临沂市位于山东省南部,降水量丰富,受季风影响显著,夏季多暴雨,且地势相对低平,故夏季是造成临沂市“逢雨必涝、旱涝急转”局面的高发季节[3]。临沂市的城市建设模式传统,排水设施也主要是泵站、灌渠等“灰色”设施,配以“末端集中、快速排除”控制的主要规划设计理念,更加剧了这种矛盾局面。
2014年10月,以实现城市发展与环境资源协调为目标,建设具有自然积存、自然渗透、自然净化能力的“绿色”海绵城市理念首次被提出。临沂市成为2015年山东省确定的5个设区市、3个县(市)的省级海绵城市示范市建设试点之一。
临沂市于2015年12月启动海绵城市规划和实施方案编制工作,共计4个海绵城市项目开工建设:临沂国际雕塑公园改造项目、新东关棚户区改造项目、鲁商中心雨水收集利用项目、北城二期道路改造工程,初步确定将火车站片区作为海绵城市示范区。初步预测,到2018年底城市海绵化面积完成71.75 km2;到2020年,临沂市将有25% 以上的面积实现海绵城市改造。
3 临沂海绵城市建设现状及存在问题
3.1 火车站片区
火车站片区属于老城区,建筑密度高,人流量大,车辆流通频繁,是临沂重要的交通运输中心,但该片区仍采取“快速排除,末端集中”设计理念的传统排水系统,大雨天气仍存在严重内涝,对城市交通以及居民出行造成严重影响。
在调研过程中,发现火车站片区在海绵城市建设的诸多问题,未能发挥对环境变化和自然灾害的“弹性”作用。
(1)火车站广场两侧建有小面积绿地,绿地铺设孔状透水砖,乔木根部铺设鹅卵石,但由于采用传统绿地设计模式,透水铺装率低,绿地高于四周路面,在雨天吸水、渗水、蓄水作用较弱,源头分散效果差,遭遇暴雨急雨时缓排作用微弱,未能发挥“海绵体”应有的作用。
(2)火车站地势差异大,在北高阶梯处设有排水口,能够一定程度缓解北高处的雨水积存。但片区排水口位置分布设计不科学,未考虑实际地势。多数排水口分布在片区地势较高区域,导致低洼处在雨停数天后仍存在积水现象。
(3)片区内排水口数量少且分布范围有限,排水设施目标单一,设备老旧,排水管道标准偏低,排水口径小,排水效率差,在城市遭遇暴雨急雨时无法实现“快速排水”,易导致内涝。
3.2 国际雕塑公园
临沂国际雕塑公园在规划建设中坚持“渗、滞、蓄、净、用、排”宗旨,以打造成为“海绵公园”。目前公园内有4个蓄水池,其中有1个在建,有1个处于改造提升阶段,蓄水能力达到1.8万m3。雕塑公园中各类景观与“海绵”元素有机结合,利用自然力量排水、蓄水、渗水,实现“缓排缓释、源头分散”理念,发挥“海绵体”作用。公园地势总体呈四周高、中间低,中间最为低洼区域为林下区,使园区整体形成了自然排水、自然积存、自然渗透和净化的良性循环;园区部分人行道路两侧铺设有下凹形大理石雨水沟,引导径流汇流;园区地下安装了作为雨水回用管道的PE管道,总长度达5.2 km,直径为160 mm,收集来的雨水进行园内植物浇灌。
但临沂国际雕塑公园在诸多方面仍存在“海绵化”不彻底的问题。
(1)园区透水路面铺设率较低,硬质人行道路面比例大,路面以大理石、沥青为主要材料,渗水较差;
(2)园区雨水蓄水池、收集井数量较少,地势较低区域蓄水性利用差;
(3)园区雨水回用系统利用率不高,大片的绿地浇灌仍以自来水浇灌为主。
3.3 新关东棚户区改造项目
东风东关片区不仅是临沂最古老的历史文化核心区,人口密度大,同时也是滨水景观居住区,总建筑面积达51万m2。新东关棚户区建设提升改造过程,将“渗、滞、蓄、净、用、排”的海绵城市建设理念融入其中。为保障75%降雨不外排,逐步实现城市小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解的目标,在对现状水系、绿地、管网等进行深入研究的基础上,该片区改造项目按照海绵城市建设标准进行工程建设,制定了合理的下垫面径流系数、透水铺装率、下沉式绿地率、绿色屋顶覆盖率等规划目标(表1)。
3.4 鲁商中心雨水收集项目
鲁商中心雨水收集利用项目是指对该片区的房屋屋顶进行海绵化改造,屋顶增设排放雨水的管道(图1),地下建一个大约150 m3的蓄水池。屋顶有多个弃流井,溢流、弃流雨水经过弃流井进入下游雨水管线。经过初期处理的洁净雨水进入屋面雨水收集管线,流向地下的蓄水池。这样既能最大程度地蓄存利用雨水,也能保证收集的雨水的清洁度。经过初级过滤、全自动紫外线杀菌之后的雨水,达到相关水质标准后,用水泵打到用水点,用于道路浇洒、景观用水、绿地灌溉等。为了提高二次利用的雨水的洁净度,使用的雨水收集箱采用模块化设计,系统会反向冲刷掺在雨水中的淤泥,然后通过底部的排水口排出淤泥。
3.5 北城二期道路改造工程
作为临沂海绵城市建设的首要推进区,临沂市北城新区二期引入了海绵城市建设理念,形成“一心、三带、三廊、多点”的绿地结构。初步进行了大面积道路人行道渗水性改造工程,涉及北城新区长沙路等六条交通干道,人行道用具有透水性的耐火砖替换了混凝土砖,总工程量5.9万 m2。
对两种砖体进行模拟降水的对比试验,发现普通混凝土砖人行道在遭遇降水时,砖块本身无渗水能力,水体完全依靠砖块之间的铺设形成的缝隙完成下渗,下渗速度慢,下渗率低,且砖面易出现雨水积存现象;透水性耐火砖人行道在遭遇降水时,砖块之间缝隙大,砖块本身也具有吸水性,水体下渗速率快,且砖面不会出现雨水积存现象。
但该项目目前仅进行了人行道渗水材料铺设,遭遇急雨暴雨天气时,雨水经人行道渗水材料进入地下后仅靠土壤自然积存、渗透、净化,因此蓄水、净水能力差,效率低,周期长。
4 临沂海绵城市建设的建议和思考
根据海绵城市建设的目标和应遵循的基本原则[4~6],在对临沂海绵城市建设充分调研的基础上,针对目前存在的问题,提出了科学可行的建议。
4.1 临沂国际雕塑公园改造项目
在临沂国际雕塑公园地理位置、生态基础以及海绵项目改造现状的基础上,针对园区进一步实现“海绵公园”建设目标提出建议。新规划主要针对该园区四个区在“海绵化”过程中不彻底的方面进行重新规划设计,进一步将雕塑公园建设成“海绵公园”。
(1)入口区:将以渗水性较强的“海绵道路”代替以大理石为主要材料的硬质路面,增强入口区渗水能力,同时增大入口区绿化比例,将绿色植物与“海绵体”有机结合。
(2)林下区:重点强化该区内的雨水调蓄能力,实现雨水调蓄池功能多元化、运作高效化,将其打造成集储水、净水、雨水再利用于一体的雨水收集利用系统,使其能够解决园区内70%以上的绿化灌溉、景观水等用水。
(3)现代园区:结合该区域东北高西南低的地势特点,计划将该区域西南最低洼绿地改造为地下雨水调蓄池,主要承担现代园区的雨水排水、蓄水,解决现代园区排水成本高,海绵项目覆盖率低的问题。
(4)雕塑园区:该园区人文因素丰富,布局较多雕塑,规划建设中将海绵项目细化,对该区景观花池、大型乔木和游客休闲座椅等进行“海绵化”改造,使其能够发挥分散的、小规模的源头控制机制。
4.2 新关东棚户区改造项目――新型透水孔
调研发现,新东关社区“透水孔”的渗水、蓄水功能主要由自然力量承担,渗水、蓄水效果较差,无法应对暴雨急雨等天气,更无法实现雨水的再利用。对此,针对透水孔技术进行改造,提出新型透水孔设计方案(图2)。新型透水孔路面采用四层铺设,最下层(第四层)为排水层,在建设土基中铺设渗水管;第三层是由30 cm厚的大颗粒石子组成为石子层;第二层为持力层,浇筑15 cm厚的混凝土,并钻出直径为15 cm的规整透水孔,每个透水孔间隔40 cm;最上层(第一层)按“人字形”竖铺渗水砖。相比第一代透水孔,新型透水孔大大提高了道路渗水效率,同时与雨水回收利用技术有机结合。
5 结语
通过海绵城市建设,实现雨水资源的高效利用,一方面综合提升了城市防洪排涝能力,另一方面使径流污染得到有效削减,进而逐步实现小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、“热岛效应”缓解的目标。同时又能充分发挥城市绿地、水体、建筑、道路等基础设施对雨水的吸纳、蓄存、净化和缓释等作用,实现雨水的二次利用。建成以生态系统为基础、现代科技为手段的多元化城市雨水管理系统,以解决临沂市雨涝灾害和水污染管理两大核心问题,从而平衡城市建设与水生态环境之间的关系。
参考文献:
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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”,因此被称为“水弹性城市”,国际上的通用术语则为“低影响开发雨水系统构建”。国务院办公厅《关于推进海绵城市建设的指导意见》((2015)75号文)指出,“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。”
“当今中国正面临着各种各样的水危机:水资源短缺,水质污染,洪水、城市内涝,地下水位下降,水生物栖息地丧失等,问题非常严重。这些水问题的综合症带来的水危机并不是水利部门或者某一部门管理下发生的问题,而是一个系统性、综合性的问题,我们亟需一个更为综合、全面的解决方案。‘海绵城市’理论的提出正是立足于我国的水情特征和水问题基础上。”
本质――改变传统城市建设理念。传统城市习惯于战胜自然、改造自然的建设模式,其结果造成了严重的“城市病”和生态危机;海绵城市则是顺应自然、尊重自然的低影响发展模式。在城市排水系统上,传统的建设模式是以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划建设理念;“海绵城市”则以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划建设理念,追求人与自然的和谐。
功能――自然积存、自然渗透、自然净化。海绵城市遵循“渗、滞、蓄、净、用、排”六字方针,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,从而实现“自然积存、自然渗透、自然净化”三大功能。
途径――生态系统保护、修复和低影响开发。首先,针对生态敏感区和生态脆弱区,如水系、山地、林地等,进行最大限度地保护,维持自然的水文特征;其次,针对已经遭受破坏的生态系统,采用生态手段进行修复;最后,在城市开发建设过程中,以低影响开发理念为主导,减少硬化面积,提高城市滞蓄、渗透、净化雨水的能力。
二、温岭东部新区海绵城市建设路径
温岭东部新区的前身为经海涂围垦而成的东海塘,面积36.9平方公里,是温岭东部产业集聚区的核心区域,也是台州湾循环经济产业集聚区的重要组成部分,省级经济开发区。如何在一张白纸上描绘最新最美的图画?如果沿用传统的发展模式,东部新区将不可避免地陷入功能单一、低效、低质量开发的陷阱。因此,开发之初东部新区就以新型城市化的标准建设城市基础设施,在高质量完成《温岭东部新区总体规划》、《东部新区中区城市设计》、《东部新区水系综合规划》的基础上,探索“生态化可持续发展”的实施路径,力主闯出一条“绿色发展”的新路数。
东部新区的海绵城市建设将“低影响开发、生态网络、生态补偿”等理论融入城市规划,有效探索水径流控制、水资源利用、水污染防控、水景观营造和水生态保护,设计了科学合理完整的使雨水“停一停、流一流、渗一渗”,能够自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市规划,使“可持续发展”的设计理念体现在城市规划、建设和管理的每一个环节,让“绿色发展”的理念在东部新区完美呈现,让投资者感受到优质的生产生活环境,让居住者拥有“天蓝地绿水清”的理想家园,实现城市、产业、环境协调发展,相互促进、良性互动。
(一)清洁产业
为避免低层次和重复扩张,东部新区瞄准产业转型升级这一关键环节,实施严格的项目评估机制,严格审查引进项目,通过创立产业准入评估体系,将环保设施的检查列为与安全生产同等重要的内容,严格同时检查同时整改,生产工艺、流程必须达到低碳、节能、环保、绿色要求;严格落实项目建设之初的合同约定条款;项目竣工严格对照“环评”报告,实施“三同时”验收。
(二)生态排水
东部新区规划的生态化排水系统引入新西兰和美国的LID低影响开发理念,达到城市雨洪防治、雨水初期污染控制和水环境生态保护等多重目标。东部新区对全区的主干道路实施生态化排水设计,路面上看不到窨井盖,绿化隔离带设计成“下凹式”绿地和植草希雨水全部进入低于路面的植草沟,使道路中间和两侧绿地具有渗水、滞水、净水的三重功能。按照《温岭市东部新区北区生态化排水方案》和《温岭东部新区生态化排水设计、施工及维护指南》的规范要求,新开工道路全部按照“海绵”道路的标准实施;按照“海绵城市”的建设要求,完成已建的港湾大道、松航中路、中小企业孵化园一期生态化排水改造和管委会庭院生态化排水示范项目建设。
(三)雨水花园
借鉴东部新区企业雨水收集利用方面的成功案例,全面落实《东部新区工业企业设计、建设和管理准则》,将构建低影响开发雨水系统作为与所有新入区企业签订土地出让合同的内容之一,落实对企业实施低影响开发雨水系统施工图设计、工程建设奖励措施,全面推进所有工业厂区和政府公用设施生态化集水系统和“雨水花园”建设,实现雨洪管理的“净、蓄、用”功能。在此仅举一例。东部新区的浙江金鸿食品机械有限公司的厂房有一处占地3亩的露天雨水池,系企业雨水花园系统的重要组成部分。厂房屋顶的雨水被收集到蓄水池后经活性炭吸附处理,厂内场地雨水通过绿化和土壤过滤后排放到雨水池,消除了大量的污染物质和泥沙,有效减缓了市政雨水管道堵塞,减轻了河道污染。而当强降雨发生时,蓄水池和雨水池则可以发挥调蓄作用,延缓河道的行洪压力。
(四)生态湿地
湿地是典型的城市“海绵”,它既能调节城市雨洪,又能净化河湖水质,具有强大的生态修复和雨洪吸纳能力,是不可多得的多功能的“城市之肾”。东部新区在规划之初就把一批洼地、海沟、湿地划入保护范围,并将雨洪管理、湿地保护、慢行系统等作为城市总体规划的必备要素,通过建设人工湿地、修复生态湿地,提高新区水体的自我修复能力,保护好水环境,储备好水资源,利用好水资源,进一步提高了新区水体的自我修复能力。
三、海绵城市:将大自然的恩泽惠及人类
海绵城市的提出和实施是我国城市发展理念和建设方式转型的重要标志。作为落实生态文明建设的重要举措、城镇化绿色发展的重要方式、循环经济的重要内容和城市建设供给侧改革的核心,具有重要的实践意义。
(一)海绵城市建设是落实生态文明建设的重要举措
通过海绵城市建设,保护城市原有的河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等生态敏感区,结合绿色建筑、低影响开发建设(LID)以及绿色基础设施建设(GI),充分利用自然地形地貌,调节雨水径流,充分利用天然植被、土壤、微生物净化水质,最大限度地减少城市开发建设行为对生态环境造成的破坏。
当前,在生态文明理念的指导下,政府的职责需要重新定位,除了经济责任、政治责任、法律责任和行政责任之外,生态责任被提到了重要的议事日程。政府的生态责任具体体现在以下三个方面:一是政府对自然的生态责任。全面协调可持续发展要求充分考虑生态环境的价值,统筹兼顾人与自然的关系,最大限度保持自然界的生态平衡,解决人类经济系统与自然生态系统之间的协调关系问题,这个重要职责理应由政府承担。二是政府对市场的生态责任。市场是整个生态链条中的关键环节,政府对市场的生态责任主要在于如何规范、引导微观主体的经济行为。比如,责令企业履行其生态环境的恢复责任,支付其占用资源环境容量的费用,赔偿其相应的损失;改变企业无偿使用资源生态的观念,减少对资源环境的破坏、污染和占用;鼓励产品再生资源的开发利用,建立各个层级的生态经济指标体系;淘汰落后的高污染产业等等。三是政府对社会的生态责任。可持续发展的理论要求处理好代内需求和代际公平之间的关系,要求既要注意代内需求,更要关注代际公平。这个重任毫无疑问是政府十分重要的社会和生态责任。
(二)海绵城市建设是城镇化绿色发展的重要方式
城镇化是个伴随工业化发展,非农产业在城镇集聚、农村人口向城镇集中的自然历史过程,是人类社会发展的客观趋势,也是国家现代化的重要标志。虽然从国内外的视角来看,城镇化是一个老问题,但是对当前我国的城镇化建设又是一个新问题。这一新的问题主要表现在三个方面:一是我国经济进入新常态,要科学分析新常态下新型城镇化有哪些趋势性变化,如此才能更好地认识新常态、适应新常态、引领新常态;二是我国新型城镇化所处的时代特色明显,生态文明、“美丽中国”、“绿色化”已成为当今时代的主旋律,能否突破发展瓶颈,实现生产发展、生活富裕、生态良好的有机统一,决定着新型城镇化的成败;三是通过海绵城市建设,可以保障城市生态空间,涵养水源,净化水|,调节城市小气候,减少城市“热岛效应”,同时也为生物特别是水生动植物提供栖息地,恢复城市生物的多样性,营造生态优美的景观环境。
(三)海绵城市建设是循环经济的重要内容
循环经济是相对于传统的线性经济而言。它以资源的高效利用和循环利用为核心,以“减量化、再利用、资源化”为原则,以“低消耗、低排放、高效率”为基本特征。循环经济把清洁生产、资源综合效益、生态设计和可持续发展融为一体,运用生态学规律指导人类社会的经济活动,旨在促进物质循环流动,减少资源消耗、保护生态环境,实现人与自然的和谐发展。
从物质流动的方向看,传统经济是一种“资源-产品-废物”单向流动,以高开采、低利用、高排放为特征的线性经济。在这种经济活动中,人类高强度地提取自然界的物质和能源,然后又大量排放污染和废物,对资源的利用完全是单纯索取、粗放和一次性的。这里,正如法国著名学者克罗齐耶所指出的:“19世纪与20世纪的一切发展,都是以对环境的损害为代价的。诸种错误造就的结果终由环境来承担。然而,我们已不再能够承担得起犯这类错误的代价了。”
循环经济要求按照自然生态系统模式,将经济活动组成一个“资源-产品-再生资源”循环流动的闭路过程,其所强调的是经济系统与自然生态系统的和谐共处。循环经济强调“生态价值”的理性回归,主张生产和消费领域向生态化转型,承认“生态本位”的存在和尊重自然的权利。在这个范式中,人类不再是自然的征服者和主宰者,而是自然的享用者、维护者和管理者,人与自然是一个密不可分的利益共同体,赋予人类维护、管理自然的神圣使命。海绵城市把人类的生产活动纳入到自然循环中,维护自然的生态平衡,是建立在资源节约型、环境友好型基础上的新型城市建设模式。
(四)海绵城市建设是城市建设供给侧改革的重要载体
从宏观层面分析,经济总量分为总供给和总需求。总供给指的是资本、土地、劳动力、技术等生产要素的有效供给和利用;总需求则包括投资、消费和出口。其中,投资、消费是内需,出口是外需。中央高瞻远瞩提出供给侧结构性改革,是因为供给侧发生了问题。城市是人类生产、生活方式的重要载体,也是一个国家现代化的重要标志,是由供给决定的,有什么样的供给就会有什么样的载体。传统城市建设过分倚重钢筋混凝土所带来的“热岛效应”,正使人类难以承受其重。而海绵城市的设计从起点开始就规划了人居环境的未来景观,是城市建设供给侧改革的重要载体。
四、结语
党的十报告把“生态文明建设”放在突出地位,融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设的各方面和全过程,“生态文明建设”从此上升为国家战略。十八届五中全会强调,实现“十三五”时期发展目标,破解发展难题,厚植发展优势,必须牢固树立并切实贯彻“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念,绿色成为发展的新常态和主旋律。
在“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念中,“绿色”成为发展的新常态和主旋律,是关系我国经济社会发展全局的一场深刻性变革,海绵城市则是“绿色发展”的底色。海绵城市的提出和实施是我国城市发展理念和建设方式转型的重要标志。如何让城市新区建设走出功能单一、低效、低质量开发陷阱,避免重蹈传统城市建设的覆辙?温岭东部新区的海绵城市建设实践在一张白纸上绘就了最新最美的图画,达到了城市雨洪防治、雨水污染控制、水环境生态保护的多重目标,实现了雨水资源化,成为我国海绵城市建设的典范。
参考文献
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低影响开发(Low Impact Development,简称 LID)孕育于西方发达国家20世纪七八十年代的雨洪管理实践中,美国马里兰州乔治王子郡的环境资源部在 1990年首次提出了在源头对径流进行控制的LID[1],LID 是近年城市雨洪管理方面重要的发展趋势之一。随着低影响开发理念的发展以及我国城市地下水过度开采、水资源紧缺、水质污染、城市内涝、雨水资源流失等一系列复杂的雨水问题,破坏水资源循环体系,导致生态环境恶化。我国逐渐关注雨水资源的管理、开发、利用,于2014年10月住房和城乡建设部提出《海绵城市建设技术指南―低影响开发雨水系统构建》。
2 海绵城市理论
2.1 海绵城市的概念
海绵城市在《海绵城市建设技术指南》中对其有界定: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[2]。海绵城市的建设时刻以生态环境为优先考虑因素,将城市绿地、景观设计与人工雨水控制利用措施结合,在确保城市雨水安全的情况下,把城市绿地和河道中的雨水收集、雨水渗透和雨水净化达到最大化,实现雨水的资源化和环境资源的保护,保护城市的水生态系统和自然生态环境。
2.2 海绵城市的本质
海绵城市的本质目标是城市建设与自然和谐发展的生态城市:可以“弹性适应”环境改变,同时能够保持原有的水循环和生态环境。海绵城市的理念发端于自然生态的水循环过程,优先利用自然生态手段,通过生态处理的方法对土壤、绿地、生态水景等雨水,进行自然下渗、存蓄、净化和回用,转变原有的城市建设发展模式和与大规模的灰色建设理念,将城市发展与生态环境保护结合起来,全面统筹协调发展。
2.2.1 生态性
自然界中的河流、湖泊、湿地等生态体系使之尽量维持在城市建设开发前的自然状态,达到地块开发前后水文条件不变的要求,实现低影响开发的目标。海绵城市的多项雨水设施如绿地、土壤渗透、屋顶绿化、生态水景都具有绿色生态的属性,对维护城市生态平衡,维护国家和地区的水生态安全,保持城市生态多样性都有着重要的意义,其打造的不仅是一块“城市海绵”,更是一块“绿色海绵”。因此,自然生态是海绵城市的一大特征。
2.2.2 弹性
弹性是海绵城市的一个本质特征。所谓弹性,主要针对的是将所有降雨量均匀、大面积地收集到城市的每个角落中,通过多种雨水调蓄收集手段,应对不同降雨量的天气。强降雨时启用所有的调节容积,弱降雨时只启用普通调蓄设施,具有良好的“弹性”[3]。当强降雨来临时,海绵体起到了一定的缓冲作用,降低了灾害的破坏性,将雨水均匀地收集到城市中。同时,城市需要水资源时,又可将收集的雨水释放加以利用,因此弹性与释放相呼应,是海绵城市的主要特征。
2.2.3 低影响开发模式(离散式)
海绵城市强调了分散式的源头控制的特征。改变原有的集中收集污水及雨水、集中处理、集中回用等集中式模式。庞大的管网、大型处理厂都难以应对暴雨带来的灾害,目前很多城市仍然是这样的现状才会出现“城市看海”的景象。海绵城市就是要求雨水分散地收集在城市中大大小小、形态各异的城市海绵体中,不仅能有效降低暴雨灾害的损失,同时补充地下水。因此,海绵城市是从原先雨水集中后直排到分散式蓄留的一种理念的转变,是低影响的开发模式。
3 海绵城市的雨洪管理规划
城市海绵体具有吸收雨水的功能,形式多种多样,存在于城市的每个角落。海绵城市规划建设是一项系统工程,所涉及方面和达成的目标是复杂多样的,不能依靠单一的学科知识或理论体系完成,因此是一项综合复杂系统的工程。建设海绵城市不仅需要园林相关的规划设计,还需要城市绿地系统规划,更涉及到城市市政建设设施的规划和实施。
3.1 综合规划
城市的水生态循环系统是一个整体,单一的规划或按小区域进行设计无法形成安全的、完整的水生态系统。因此,海绵城市的雨洪管理规划不仅需要水利专业的专业技术,还需要其他相关专业相互配合,包括园林、城市规划及环境工程专业等。雨洪管理系统不再是单一方面的排水管网、处理设施等专业内容,而是包括城市中的水体、道路、建筑、绿地、场地等多方面系统相结合。它们在海绵城市建设体系中相互协调共同作用,所以建设海绵城市体系必须全面综合的规划,连接各个专业及学科,对城市的水生态系统进行综合分析并提出对策,从而解决城市水资源缺乏以及暴雨时的城市内涝和水质污染等多方面雨水问题。
3.2 控制径流的源头及污染
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刘波:海绵城市的技术理念和产业体系在欧美已经发展了20多年,不仅极大地改善了城乡环境,并且形成了完备的产业体系,成为绿色经济新的增长点,带动了就业和经济发展。
近几年来,海绵城市技术在我国还处于理念推广阶段,设计体系、工程技术体系还没有适应海绵城市建设的需要,形成社会共识和市场需求还需要一定时间。
但不可否认的是,《指南》的是中国城乡建设史上一个里程碑的事件,标志着我国城乡生态环境建设迈入了一个新的起点,展现了我国生态环境建设光明的前景。相关的技术体系、产业体系也会逐步建立起来,对我国经济发展转型起到促进作用,粗放型的城市建设发展模式也将逐步退出历史舞台。
海绵城市比喻城市像海绵一样,国外称为低影响开发(LID),即指遇到有降雨时城市社区能够就地或就近吸收、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,并加以利用,从而让水在城市中的迁移活动更加“自然”,同时丰富城市景观,增强城市生态功能,让城市更加宜居。
海绵城市技术将改变传统的城市建设技术路线,降低人类活动对环境的影响,达到城市可持续发展的目的。
《决策》:海绵城市对我们传统城乡建设理念会带来怎样的影响?
刘波:改革开放30多年来,我国城乡建设长期处于粗放发展阶段,过度硬化与大拆大建伴随着城乡建设的全过程。在水与城市可持续发展的关系问题上,缺乏系统科学的研究和安排,使城乡水生态环境领域逐渐积累了一些深层次的矛盾和问题,城市发展已面临诸多窘境。
城市内涝、城市天坑、热岛效应、雾霾等一些城市病态现象持续出现,给城乡居民带来严重的生命财产损失,社会全员劳动生产率普遍降低,碳排放增加,流域治理能力不足,地表水和地下水水质改善进展缓慢;城市应对极端气候的能力普遍降低,多地城市备受雾霾袭扰,引发民众诟病。
在造成严重的城乡生态环境问题的同时,也给经济发展造成巨大阻碍。所以,《指南》也是经历了反复阵痛而达成的这一成果,得来不易。
《决策》:海绵城市适用于哪些领域?
刘波:海绵城市技术有着广泛的适用领域,是生态建设和生态修复的基础技术,它反映了社会对水资源的可持续利用与管理,以及对生态环境的延续性的高度关切,海绵城市技术就是这种关切的表达。
社会应该如何利用雨水资源?如何看待洪水?在经济社会发展中我们如何处理水、土壤、空气的辩证关系?这些问题都能在海绵城市技术中找到答案。
海绵城市技术最重要的原则就是以社区(汇水区)为单元,包括工业、农业社区,雨水就地蓄留处理,完成地上地下的循环。如果每一个城乡社区都完成了这一使命,那么美丽中国的梦想就实现了。
当然这是一个较长时期的过程。我估计5-10年初见成效,10-15年大见成效,但我们必须从现在起就有所作为。
有必要强调的是,在建设生态社区时,我们不能孤立地看待社区生态功能,要看到社区(汇水区)与湿地、河湖的关系,也要看到大的流域关系,这样我们在社区生态建设时才不至于迷茫,避免投资浪费,达到投资效益。
除了水资源利用外,海绵城市技术在生态修复领域具有很强的实用性,在社区生态、农田水利、高速公路和铁路、大型机场、重金属土壤污染、河道治理、农田水利等领域都有很好的修复效果。
研究表明,海绵城市技术也是治理热岛效应和雾霾的最佳手段。在石油、燃气管道的生态修复治理领域,也将发挥重要作用。
“破除体制与
部门利益牵绊”
《决策》:海绵城市是一项系统工程,从体制上看需要破除哪些障碍?
刘波:推进海绵城市建设工作要做好顶层设计,要将海绵城市建设纳入国家绿色发展的战略框架。首先要做好战略规划,包括法律体系、财税政策、管理体制、技术与产业体系、人才培养、公众参与等环节综合考虑实施,海绵城市技术才有发展的巨大空间。如果受到体制与部门利益牵绊,任何好的发展路径都会夭折。
所以,我们不能只依靠住建部一家来完成这一使命,需要全社会都来支持这一领域的发展。海绵城市技术是城乡生态建设的基础技术和方法,也是实现城乡水资源可持续利用与管理的基本途径,其最终目标是实现城乡可持续发展。
我们不仅要在宏观层面解决流域性法律缺位的问题、行政管理分散的“九龙治水”的体制问题、财税政策和投融资政策支持空乏的问题,而且,还要从微观层面解决技术规范和标准问题、流域性的水生态建设规划问题、市场和企业培育问题、人才培养问题等等,最后实现我国生态工业腾飞的战略目标。
《决策》:从试点城市来看,应该怎样推进海绵城市建设?
刘波:海绵城市技术只代表一种技术体系和方法,而不能代表城市发展的全部内涵。我们要利用海绵城市技术,达到城市水资源可持续利用与管理,最终实现城市可持续发展的战略目标。在推进海绵城市建设时,我们要从如下几方面入手:
一是遏制城市无限制硬化趋势。为解决我国城市面积成倍扩张,城市地表无限制硬化而带来的城市生态环境问题。各流域城市政府应以2014年城市硬化面积为基准,每年减少城市硬化面积3-5%,国家应将这一指标纳入各流域城市政府的年度考核体系。同时,对农村地区城镇化过程中的地面硬化情况进行管理,维护农村地区的生态环境。
二是积极实施城市生态修复。从现在起,试点城市要有步骤地开展城市生态修复工作,推进截污、控污工程,建立雨水收集和利用系统,开发、改造城市社区建筑物、道路、绿化带、停车场、广场、公园等公共设施蓄留雨水的生态功能。尽可能恢复城市原有河道、湖塘、沟渠,减弱城市热岛效应,提高城市雨水渗透率。重视城市地下管网的普查、检测和修复工作,防止城市地质灾害。
海绵城市技术普及以后,原有城市生活污水量会大大减少,雨水进入污水管道的情况会逐步改善,污水处理厂处理污水的能力与效益均会提高,污水直排进入河道、土壤和地下水的状况也会得到改善。
三是高度重视水资源战略规划,将水资源及生态环境规划纳入城市发展战略规划,支持、鼓励公民和社会组织参与和监督水生态规划的制定和实施过程。确立水生态规划在城乡规划中的基础地位,充分认识和利用水资源的资源功能和生态功能,注重开发和保护水资源在城市发展进程中的历史文化价值,培育和引导亲水产业健康发展。
四是建立科学的流域管理行政体制。充分理解一个城市的发展与流域上下游地区发展之间的内在逻辑,任何城市开发措施都要照顾到本地区和上下游地区人民的合理诉求,积极参与流域地区的环境与发展对话,制定流域治理行动计划及时间表。
五是构建完备的水资源法律和政策体系。将立法先行与政策配套相结合,积极开展水生态法律和政策调研工作,认真总结实践经验,支持构建我国完备的水资源法律和政策体系,立法机构应借助水利改革的契机,率先构建流域管理法律法规体系。
“催生万亿产业机遇”
《决策》:海绵城市建设需要大量投资,这对产业发展来说将带来哪些机遇?
刘波:海绵城市建设首先带来我国绿色技术创新,我国工程设计界长期以来沿用灰色排水方案,造成城乡社区大量的硬化地面,生态环境受到破坏。实施海绵城市技术以后,新的技术规范和技术体系建立起来,需要大量的转型人才,高校要更新教材,设立新的专业,以满足社会需求。
社会资本被引导到绿色科技领域投资,大量的企业创新转型,相应的产业技术装备也会跟进,形成新的绿色产业链,带动就业及经济增长。另外,海绵城市建设也将在我国节能减排领域发挥关键性的作用,并带动产业转型,绿色生态产业将成为我国的支柱产业。
以北京市为例,北京市现有2万多个社区,假设每个社区投资500万元进行生态修复,仅北京市的投资就是一个很大的数字。有专家估计,我国城乡生态修复领域的投资,将从最初的几千亿元发展到成熟期的数万亿元,市场规模庞大,生态工业体系将得到完善。
这些投资带来的直接效果,就是城乡生态环境的改善,绿色GDP成为经济增长的原动力,国家经济呈现健康势头。
《决策》:现在,中央和一些地方也开始行动起来了,如何看待各地海绵城市的探索和实践?
篇8
城市作为区域政治、经济、文化中心,近年来却频频出现“看海”的窘况,引发了社会各界对城市排水系统建设的广泛关注。而在城市综合防灾减灾体系中,城市绿地系统占有十分重要的位置,是城市规划和建设中的一个重要组成部分,它不仅具有美化城市环境、净化空气、平衡城市生态系统、为城市居民提供休憩游乐场所等作用,同时,在减轻城市内涝及雨水灾害也有较明显的作用[1]。在此背景下,海绵城市的概念应运而生,这是我国继园林城市、森林城市、生态城市、低碳城市等一系列政策引导的城市理念后出现的新概念[2]。因此基于海绵城市的城市绿地对降低城市径流污染,减轻城市内涝,保持城市水环境具有重要意义。笔者基于海绵城市的概念及内涵,提出了新型城市绿地雨水管理与传统城市绿地系统相结合的城市雨水管理模式。
2 海绵城市概念的提出及演进历程
2.1 海绵城市概念提出背景
随着城市化进程的不断加快,城市地表不透水面积不断增加,雨水下渗减少,地表径流增加,加之城市市政排水系统不完备,使得城市内涝现象越发严重。近年来,国内许多大中型城市屡遭暴雨而频现内涝灾害,如广州“5・7”暴雨,南京“7・18”暴雨,2016年夏,武汉、北京、重庆等多地再次遭遇暴雨袭击,重启“看海”模式。内城“看海”的景象所付出的代价却是众多遇难的生命和惨重的经济损失,雨洪问题已被推到了城市中生活的每一个人面前。
我国传统的城市建设却不能较好的解决城市内涝和洪水问题,其主要问题在于传统的管道排水设施、防洪设施、排水工程落后以及对雨水资源利用意识的缺乏。管道排水是我国传统的城市排水的主要方式,这种全人力的排水模式依然体现了人定胜天的思维模式。然而,随着人地观念更新,这种滞后的排水系统不能改善城市水生态服务功能,而引导城市可持续发展的有效途径,逐渐被专业领域的学者提出并推广,成为了国家和地方政府解决城市雨洪综合管理的指导方针和战略目标。
2.2 海绵城市概念及内涵
海绵城市顾名思义就是让城市具备像海绵一样的吸水能力,其概念的产生与发展也经历了漫长的过程,杨阳等人综合国内关于海绵城市的研究和讨论,将海绵城市的形成与发展归纳为概念雏形、实践探索、概念发展和概念形成四个阶段[2]。2013年12月,在召开中央城镇化工作会议时强调提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”。 2014年12月住建部、财政部、水利部便联合印发了《海绵城市建设技术指南―低影响开发雨水系统构建(试行)》(建城函[2014]275号),明确提出了海绵城市的概念及建设路径[6]。此后,仇保兴[7]在《海绵城市(LID)的内涵、途径与展望》中指出海绵城市即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,提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害的发生。最佳管理措施(BMPs)、低影响开发(LID)和绿色基础设施(GI)是海绵城市建设的理论基础,为构建“海绵城市”提供了战略指导和技术支撑[8]。海绵城市建设的目标主要包括:保护原有生态系统、恢复被破坏的水循环及生态特征以及推行低影响开发[7]。
3 城市绿地系统与城市绿地雨水管理的发展
3.1 城市绿地系统的产生与发展
城市绿地系统是城市生态系统的重要组成之一,伴随着城市的产生而产生,其出现便是为了调和人类改造自然建设城市的实际需要和作为自然产物对自然的依赖与保护心理之间的矛盾。对于城市绿地系统的定义,目前尚没有统一概念。李素英综合不同领域对城市绿地系统的定义得出城市绿地系统是城市绿色空间中以植被为主体,以土壤为基质,以自然和人为因素干扰为特征,在生物和非生物因子协同作用下所形成的有序整体[9]。此外,中国大百科全书中对此的释义为城市中由各种类型、各种规模的园林绿地组成的生态系统,用以改善城市环境,为城市居民提供游憩境域[10]。
城市绿地随着社会经济的进步而不断发展。早期社会生产力水平底下,经济水平落后,城市规模较小,这一时期的绿地主要出现在达官贵人的宅院之内,其主要功能为满足人们的观赏与休憩,主要以点状的形式分布于城市的各个区域。随着生产力的发展,到近代工业革命时期,工业企业不断增加,人口集聚现象日趋明显,为城市的快速发展奠定了基础。随着城市的快速增长,城市环境问题日渐凸显。于是,在英、法、美等国率先掀起了“城市公园运动”及“田园城市”理念,大量修建城市公@,使得城市绿地逐渐形成规模[11]。城市绿地系统理论也初现于这一阶段。随着信息产业革命的进行,生产力得到极大的解放,人民生活水平不断提高,对生活环境质量的要求也不断提高,对于城市建设城市绿化的要求也逐渐提高。因此,这一阶段的城市绿地系统建设更多的是根据城市规划要求结合城市特色,发展具有地方特色的城市绿地系统[12]。
3.2 传统城市绿地系统的不足
随着城市化进程的加快,人民生活质量的提高,传统的城市绿地系统已经不能满足城市发展的需要。一是现有城市绿地系统雨水管理功能尚未得到充分发挥。研究表明城市绿地系统有美化环境、休憩娱乐、调节气候、净化空气、水土保持、维护生物多样性等功能[9]。但传统城市绿地系统依然被作为休憩娱乐和环境美化等方面,其在雨水管理上的作用没有得到充分体现。传统的城市雨水管理多依赖市政雨水管网系统,注重雨水的收集与快速排放。但随着城市雨水管理观念的转变,雨水已不再是无用之物而是被视作一种资源而加以利用,因此传统的城市绿地系统并没有充分发挥其蓄水、排水和补充地下水的功能。二是传统城市绿地系统要素空间形态单一,金云峰等[13]在对国外的城市绿地系统结构中发现城市绿地系统要素空间形态主要呈现点、线、面3种形态。然而在我国的《城市用地分类与规划建设用地标准(GB50137-2011)》中,只是对点状要素进行了明确的规范和要求,因此说明我国当前的城市绿地系统要素主要为点状要素。要素单一且要素之间相互隔离使得城市绿地并没有成为一个整体系统,系统功能也不能得到充分发挥。
4 城市雨水管理c城市绿地系统的发展趋势
在当前建设海绵城市的背景下,将传统的城市雨水管理系统与现有城市绿地系统整合为城市绿地雨水管理系统是城市绿地与城市雨水管理发展的必然趋势。其原因如下。
(1)城市雨水管理系统与城市绿地系统的整合能够保证和促进各自功能的正常发挥,两者在功能上并不矛盾,而是相互促进的。传统城市雨水管理系统由于其蓄水的局限性往往不能及时将短时大量雨水输送出去,因此传统城市雨水管理系统输水功能结合城市绿地系统蓄水功能可实现其各自功能的最大化,因此两者满足实现整合的前提。
(2)两者的整合有助于提高空间的利用率,实现城市空间的高效可持续利用。无论是城市绿地系统建设和城市雨水管理系统建设都将占用大量的城市空间,而如果将两者进行空间整合,建立立体的城市可持续绿地雨水管理系统,将大大节约城市空间,提高城市空间利用率。同时,城市绿地系统的线状和面状布局本身也可实现更多的城市生态与社会服务功能,实际上,两者整合之后大幅度提高了城市空间的利用效率。
尽管现有的城市绿地系统与城市雨水管理系统可以实现空间整合,形成城市绿地雨水管理系统,但这种系统依然存在需要不断完善和提高的地方。首先,现有城市绿地系统,其本身的功能与结构尚不够完善,因此整合后的城市绿地雨水管理系统的整体性和连续性也有待进一步提高,这样才能保证其城市雨水管理功能的最大化。其次,现有的城市雨水管理规划与城市绿地建设规划的连接性不强,缺乏统一的城市绿地雨水管理规划,因为城市雨水问题不仅仅是城市排水系统或者城市绿地雨水管理系统的问题,应协调各个系统各个方面的整体功能,才能确保最大程度上解决城市雨水问题。因此,在海绵城市概念下的城市绿地雨水管理系统除了保证系统内部的有序性以外,还应保证其与其他系统的连续性。
5 结语
在建设海绵城市的理念下,现有城市雨水管理系统应当在空间上完成和城市绿地系统的整合,形成城市绿地雨水管理系统。不断完善城市绿地系统自身功能与结构并实现与城市雨水管理系统的良好对接,同时协调与城市其他系统的关系,实现雨水在复杂城市系统内的有序流动,只有这样,城市绿地雨水管理绿地系统才能整合城市间其他系统来共同解决城市的综合雨水问题。
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Study on Rainwater Utilization of UrbanGreen Land
System Based on the Sponge City Perspective
Zhou Wei , Zhang Kai, Zhang Lijuan
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1、 “海绵城市”建设序幕
近年来,许多城市正面临诸多雨水问题。如内涝频发、径流污染、雨水资源大量流失、生态环境破坏等,这些问题影响着城市的正常秩序以及人民的生命财产安全。
严峻的形势促使政策的出台。2014年10月,住房和城乡建设部了《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建(试行)》。
指南中提出要充分发挥城市绿地、道路、水系等对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,建设自然积存、自然渗透、自然净化功能的海绵城市。为实现这一目标,需通过加强城市规划建设管理,并充分发挥建筑、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。
自上而下的政策导向以及中央财政的扶持拉开了海绵城市建设的大幕。城市建设过程中“海绵城市”的设计理念已逐步在城市规划、设计、实施各环节得以体现。城市绿地有减缓雨水径流,渗蓄雨水的巨大潜力。道路绿地作为构成整个城市绿地网络的线性组成部分,是海绵城市建设的一大战场。
2、 城市道路绿化现状
城市道路绿地是城市绿地的重要组成部分。不仅能起到改善城市生态环境、净化空气、减弱噪音等作用,还承担着美化城市街景,体现城市面貌的功能,具有重要的经济效益和社会效益。
对绿化苗木而言,道路绿地的生长环境较为恶劣,为保证城市道路绿化的苗木成活以及良好的景观效果,城市建设过程中,往往需要投入大量资金对道路绿化进行建设养护。靠天吃饭靠雨灌溉显然行不通,因此,传统道路绿地建设往往会构建一套自成体系的给水浇灌系统。保证了成活,还得保证景观效果。
传统道路绿化对景观效果的重视程度远大于其他因素,特别体现在树种的选择上。道路绿化树种大多要求选择冠大荫浓,姿态优美的品种,却鲜有对植物水淹耐受性的要求。
对道路绿地而言,当绿化效果被放大的无以复加时,道路绿地排水秉承快排的原则,也就不足为奇了。最常见的是绿地排水通过地形快速排入道路,再经由道路排水系统快速排入市政管道。
这样的排水方式太过于依赖市政管网,尤其是在暴雨天气,给市政管网带来的压力更为明显。
2.1给水系统源自市政管网。
城市道路绿地的给水系统一般是从市政管网接入,利用压力泵将市政管网中的水引入绿地中去,然后设计一套浇灌系统,通过喷灌、滴管等多种方式,将市政管网中的水供给给道路绿地。最常见的绿化浇灌系统通常是设置一条主干管及其附属设施。采用的浇灌方式常为快速取水阀人工浇灌,浇灌管道采用PE管,水源就近取自市政管道。绿化用水指标为5L/(m?・d),每天浇洒小时按6小时计。快速取水阀布置间距平均为50米,浇灌管道覆土不小于0.8m,浇灌管道通过道路时做大2号钢套管保护。
2.2排水系统去往市政管网
鉴于城市园林绿化带设计的高度、坡度并没有明确规范,就贴近自然而言,坡度设计是很好的选择。从景观上考虑,有起伏地形的绿化带更具欣赏价值。从生态上考虑,有层次的种植也更利于树种的生长。在这种原则的影响下,道路绿地的标高通常常会高于道路侧石,如此一来,降落到道路绿地中的雨水通常只经过简单渗透,就加入了城市雨水“快排”系统的大军。道路绿地排水经过少量渗透,经由道路上的雨篦,最终依赖市政管网快速排走。
2.3道路绿地的“海绵”功能未发挥充分。
在“海绵城市”建设的新背景下,观念仅仅停留在美化层面的绿化建设已显得不合时宜,尽可能的发挥道路绿地的“海绵功能”才是道路绿化建设的真正王道。
北京市曾经做了绿地高度对入渗量的影响试验,结果表明若绿地标高低于周围路面,其入渗量是高于路面时的3~4倍。相关数据表明,若使得绿地下凹,只要下凹深度达到10cm,则一年一遇的暴雨径流可100%拦蓄在绿地内,对二年一遇的暴雨也可以拦蓄81%。即使每年有2~3次暴雨会产生溢流,大部分雨水径流还是能被较长时间内被蓄渗在绿地中,蓄渗效果十分明显。
传统的道路绿地太过依赖于现有市政排水系统,轻视了绿地对雨水的渗蓄,道路绿地的“海绵”功能尚未得到关注和发挥。
3、 海绵城市背景下道路绿化应对策略
海绵城市着力解决城市雨水问题,道路绿化也需要水。这二者之间可通过源头、端头、路径上的雨水利用等一系列措施联系起来。
传统道路绿化中,给水水源通常来自于市政管网,绿地排水系统端头也通常是管道直连入市政管网。在海绵城市着力解决城市中的雨水问题的背景下,道路绿化也应顺应趋势,应充分发挥自身的海绵效应,改变雨水排除路径,增强雨水下渗量以及绿地的渗蓄能力,增强道路绿地的复合型功能。
3.1给水系统源头可以采用以雨水存储系统和再生水以及达标的景观水体为主要补充水源,减少对市政水源的依赖。雨水存储系统的源头水体主要是可采用渗透塘、湿塘、调节塘等设施实现。通过绿地渗透及调蓄等功能的结合,保证雨水资源化利用。
3.2排水系统端头也可采用渗透塘、湿塘、调节塘、初期雨水弃流设施等(若有条件也可排入附近河道)。与给水系统的雨水储存措施类似,通过渗透调蓄之后的超标雨水再与灰色市政排水系统相接。
3.3采用植草沟等手段,增强绿地渗透作用。
低影响开发设施有较多种类,适用于市政道路绿地的设施有生态树池、植草沟、植被缓冲带生物滞留设施等,合理运用可加强道路绿地的渗透作用。以植草沟为例,这类覆盖植被的地表沟渠,可收集、输送和排放径流雨水,衔接其他各单项设施,并具有一定的雨水净化能力。因此,在场地竖向允许无关安全的条件下,与雨水管渠及超标雨水径流排放系统联合应用,甚至在一定条件下代替雨水管渠。
3.4运用透水铺装
在道路中运用透水铺装,也是改善雨水阻隔的一种方式。透水铺装按照面层材料不同运用于道路的不同位置。
透水沥青混凝土铺装路面可用于市政道路的非机动车道。透水砖铺装、嵌草砖可用于人行道以及车流量和荷载较小的道路。园林铺装中的鹅卵石、碎石铺装等可用于人行道,建筑小区的小径等。
4、 道路绿化的用水要求
道路绿地对雨水的资源化利用,如回用于道路绿化用水及水系景观等,可实现城市用水的良性大循环。然而,通过海绵城市渗透设施留存下来的雨水是否可以不经处理的作为景观用水,水质是否能够达标,仍然面临诸多疑问。针对道路绿化用水的水质问题,应综合考虑各种影响水质的因素。
4.1路面污染:
机动车道路面常常承接汽油等汽车燃料,,路面污染严重。特别是含铅汽油在机动车中广泛使用,道路沿线两侧在一定范围内均受到来自汽车尾气排放的的铅污染。还有一些含铅的燃料,通过雨水冲刷,下渗、转运,最终抵达植物根系被吸收,严重影响绿化植物的长势。除此之外,铅污染还有可能通过食物链的传递富集,间接危害人类的身体健康。
4.2大气污染:
大气污染是现代社会的一大难题,它不断破坏着生态环境,危害着人类及动植物的健康。不仅如此,由于大气污染带来的酸雨,已成为一类不可避免的全球性污染源。酸雨对植物生长影响很大,据相关数据表明, 雨水的ph值越低,对叶片的伤害越大。雨水的ph值越低,对根茎的影响甚至大于对叶片的伤害。如若灌溉的水质酸性太强,伤害植物根本,将对绿化植物的未来生长带来无法估计的伤害,绿化效果可想而知。
4.3大气污染:
道路的建设中,对场地的水资源会产生一定的影响。比如,施工排水会使周围地区的水位下降,工程堆土等土方堆填会阻断地下水流,因限制而使得局部地下水位升高。此外,施工过程中的生活污水可能对绿化用水造成污染,形成富营养化的水体,对道路绿化中得植物生长产生不利的影响。
结语:
海绵城市作为国务院的指导性意见已经应用到城市建设中,虽然我国起步较晚,经验缺乏,但是已有不少城市率先扛起海绵城市的大旗,投入到火热的建设中去。这些行动都将有助于进一步探讨城市的可持续发展,做好城市环境资源的保护利用,提升城市人民的生活品质。城市道路绿地作为城市绿地的重要组成部分,在新的“海绵城市”的大背景下,应发挥好线形的绿地通廊这一特点,积极探索低影响开发新模式,拓展道路绿地的复合型功能,创造出更加良好的城市道路绿地环境。作为城市的设计者和建设者,我们应深入的研究,让设计更合理,让建设更持续,让生活更美好。
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海绵城市效应的重要内容是通过对城市有关设施开展综合改造,如同海绵一般,吸附大量的雨水资源,进而改善城市用水难的现状,同时,减少城市内涝,提升城市对自然灾害的抵御和应对能力。加强对海绵城市的研究和应用,对于新时期的城市创新发展有着非常突出的借鉴意义。海绵城市效应能够通过人工干预与疏导,优化自然资源利用,为市政给排水减轻压力而节省的水资源,可在绿化、灌溉、卫生等诸多领域显现应用价值,促进城市水资源的循环利用,维护城市健康有序运转。市政给排水系统的设计者应该加强对海绵城市理念的研究与分析,认清这种理论和思想的重要意义,并把其中借鉴的原理和方法运用到给排水工程建设当中,为水资源开发利用提供支持。
2海绵城市概述
海绵城市理念在现代城市的改革发展当中扮演着重要角色,是城市现代化和创新性发展进程中出现的新理念,重点是对城市雨水进行科学管理,对于水资源进行有效利用,加强洪涝灾害防控,从而有效满足新时代建设要求。海绵城市主要借助渗、蓄、净等处理方法,形成完善科学的水资源管理体系,强化对水资源的弹性管理,改进和优化城市给排水系统,并且为整个系统的良性运转提供优良的资源储备。海绵城市表现出非常鲜明的生态环保特性,可以为城市的生态建设提供支持,也可以助推城市转型升级,为城市的战略性经营与发展提供强大的推动力。海绵城市理念的应用为城市发展提供了全新思路,尤其是转变了传统城市给排水设计方面的滞后观念,实现自动化储水和出水,运用了雨水花园下沉绿地、植草沟等设施,收集和排放丰富的雨水资源,对道路与绿化系统进行改进,缓解城市发展过程当中出现的内涝和干旱等问题,减少水资源开发利用过程当中花费的成本,顺利实现对资源的科学调控,为实现城市的可持续发展提供动力。可以说海绵城市既是一种先进的城市,建设理念又是城市现代化发展当中的理想状态,能够为目前的城市建设提供创新发展的思路,也可以在新时期创造更加丰富的城市发展成果。
3海绵城市理念在市政给排水设计中应用的意义
海绵城市理念是城市化发展与现代化建设的重要指导思想,这种科学化的思想观念对于当前的城市给排水系统设计来说有着很强的指导作用。正确认识海绵城市与市政给排水设计结合的意义,可以为未来的给排水工程运转提供创新思路。总体来说,海绵城市理念应用的意义主要体现在以下3个方面:第一,提高水资源利用率。人类得以生存发展的基础资源就是水资源,这一点毋庸置疑,且在大量实践当中得到了验证。就目前而言,在全世界水资源都表现出非常短缺的现实情况,所以关注并且解决好水资源方面的问题,成为目前城市发展建设时要完成的首要任务。在以往的城市建设以及市政给排水设计当中,对雨水资源的重视程度并不高,也没有做好对这类资源的科学管理和利用,最终出现了雨水资源利用不足,甚至是严重浪费的情况。海绵城市理念的产生,让城市发展对雨水资源的重视度大幅度提高,在市政给排水建设当中推动对水资源的高效利用,特别是通过对给排水系统进行创新设计来提高城市整体的蓄水水平,运用科学技术方法重新利用雨水资源,改善资源短缺的现状。与此同时,改善城市整体的给排水功能,可以不必局限在传统的给水和排水管道方面,可以建立一个自然给排水系统,确保城市的稳定安全运转,发挥自然给排水系统的运行优势。第二,改善内涝内旱问题。对海绵城市理念进行学习和渗透,能够帮助城市化解目前存在的内涝和内旱现象。在目前的城市发展当中,雨季内涝明显是非常显著的特征,特别是在我国的南方城市,降雨表现得非常集中,假如城市自身市政给排水系统无法发挥应有功能,就会出现严重内涝灾害,危及城市群众的生产生活。除此以外,海绵城市理念还能够在很大程度上改善城市的干旱问题,尤其是能够对雨季时收集的雨水资源进行恰当处理,待干旱时顺利调取和使用,确保城市整体功能的提高,也为城市的稳定和可持续发展提供动力保障。第三,减少城市水污染,维护城市环境。生产活动会不可避免地影响自然生态环境,特别是在传统经济发展模式的影响下,人们因为过度关注经济发展,反而忽略了环境保护,以牺牲环境为代价换取经济效益的提升,这无疑为城市环境带来了严重污染,自然也为水环境带来了不良影响,不仅造成水资源浪费,还为后续发展带来了极大阻碍。海绵城市理念的应用能够对当前的城市环境进行改善,有效减少人类生产生活对自然生态的不良影响,保证居民的生产生活质量。值得一提的是,海绵城市理念和市政给排水设计的结合,能够大大增强城市污水处理能力,改善水体环境,为城市迎来可持续发展局面提供支撑。
4海绵城市理念在市政给排水设计中应用的原则
海绵城市是一种科学化和现代化的城市管理思想,可以对城市生态系统的平衡性提供有力支持,也能够助推经济社会与生态环境的和谐发展。在如今的城市建设与实际的工程规划当中,可以把海绵理念作为指导思想,融入海绵吸水功效,积极吸纳地表水,补充地下水,强化疏通效果,防止内涝内旱等极端问题的出现。当然海绵城市还能够促进淡水资源循环利用,为如今的生态恢复事业发展作出积极贡献。海绵城市和市政给排水设计相结合,是提高市政给排水工程建设质量的重要方法,但在实际的系统设计当中,应该遵循正确的原则,把握内在规律。第一,防涝原则。在目前的城市化发展当中,有很多给排水设施比较老旧,无法正常发挥作用,因此,出现了明显的积水、洪涝等问题,这无疑为市政给排水系统正常运行效果带来了消极影响。面对这种情况,设计者需要在实际设计活动当中贯彻防涝原则,提高洪涝防范和应对能力。在城市建设中排除积水是非常关键的,既可以确保给排水系统的设计质量,也可以在此基础之上回收水资源,减少资源浪费,改善水资源紧缺的现状。第二,节约原则。节约一直以来都是我国备受推崇的文化观念,当然这种节约原则也适合用于市政给排水设计当中。设计者应该认清资源节约的重要意义,在系统设计和动态优化当中,都要始终坚持节约准则,避免对原有管路进行修改,而是立足原有基础展开科学化设计,注意水资源的回收再利用。第三,尊重自然原则。想要切实推动城市的长效发展,就必须把环境建设放在一个非常重要的位置,因为这直接关系到城市的整体发展。市政给排水设计,应该始终秉持尊重和顺应自然的原则,牢牢把握自然规律,如果违背自然发展规律,不仅无法完成对生态环境和资源的保护,还会伤害大自然,最终限制城市的可持续发展。尊重自然是促进人与自然和谐相处的基础,也是设计者在给排水系统设置环节应有的观念,为实现生态平衡和城市健康发展提供新思路。
5海绵城市理念在市政给排水设计中的具体应用
5.1路基排水设计
市政道路是一个非常复杂而又完整的系统,路基是整个体系当中非常关键的组成部分,会对道路结构稳定性带来极大的影响。在路基的设计过程中,海绵城市理念的应用是非常重要的,通过科学有效的排水设计,可以大大延长道路使用寿命,减少雨水积压所带来的坍塌陷落等风险,这也是市政给排水设计当中需要关注的问题。在路基排水系统的设计过程中,首先应该做好全方位的准备工作,针对现场环境做好全方位调研,掌握本地降水量、气候条件及其规律,检测好路基土质,为下一步的计划和系统设计打下基础;其次需要秉持提高路基排水与透水性能的准则,科学设计路基工程建设方案,着重对填补技术进行优化,严把填补材料质量关卡,选用透水性强的材料,加强对新型材料的使用,确保路基结构平稳。
5.2人行道设计
人行道会给市政给排水设计带来重大影响,尤其是会影响到整个系统功能的发挥,所以应该将人行道的合理设计作为一项重要工作来抓,结合工程施工建设的要求,改善和提高市政给排水系统功能,彻底变革以往落后的人行道设计思想,用海绵城市理念推动设计创新。设计者应该对城市地形情况进行综合考量,恰当选取科学材料,设计人行道给排水系统,着重促进雨水资源的利用。例如,新型排水系统设计需要随地形变化而发生相应的变化,做好科学化的密度分布。西高东低的城市需要确保设计的给排水系统顺应这样的地形趋势,呈现样态分布特征。东高西低的城市,当然也遵循着这样的规律和地形趋势保持一致。在人行道给排水系统设计中,要注意对新材料的使用,选择性能好、经济安全以及可再生的材料,确保雨水渗透有效性,提高雨水资源的收集效果,并为后续利用打基础。
5.3车行道设计
车行道的设计也是不容小觑的,想要综合提高市政给排水系统的设计效果,也要特别关注车行道设计和海绵城市理念的结合。事实上人行道和车行道在实际设计当中是比较相似的,设计人员需要结合施工现状,做好科学把控,提高整体给排水能力。全面研究车行道使用的特殊性,明确在道路当中车辆行驶速度相对较快,所以设计者需要结合施工现状确定出相应的密度,维护路面平稳,减少行车中的风险。海绵城市理念要求在车行道给排水系统设计中应该运用优质材料,完善排水功能,改进以往设计当中排水构筑物密度不足的问题。另外,设计者应该考虑到路面应该具备防滑性,尽可能在路面铺设当中运用性能优质的防滑材料,在确保车行道基础功能的同时增强给排水效果。
5.4绿化带设计
绿化带的设计应该对海绵城市理论进行有效借鉴,因为绿化带设计也是城市给排水设计当中不可忽视的内容,而且对设计的要求非常严格。在绿化带的设计中要特别注意:第一,有效收集雨水资源。在设计活动当中应该把海绵城市思想理念作为指导,坚持水资源循环利用的行动准则,科学设计和提高雨水收集功能,重点做好绿化带材料和绿化带高度等方面的恰当设计。通常,绿化带的高度应该设置为15~20cm,同时,要注意超过区域内土壤高度。第二,加强水质过滤。为满足水质过滤要求,一般情况下会利用种植土设置砂石层等方法,确保雨水的过滤效果,提高水质。第三,对排水功能进行优化提升,结合绿化带的布局情况,设计好排水装置和设施,恰当设置高度、位置,便于雨水排放,防止雨水资源过度积压影响植被正常生长。
5.5附属设施设计
附属设施是市政给排水设计当中极易被忽略的一部分,但附属设施的实际设计效果会为系统的应用功能发挥带来极大的影响。为优化整体的系统设计,应该针对周围情况做好调研,明确设计指标要求,并在标准指导之下,把控好附属设施的设计质量,改进施工方法,落实海绵城市理念。在这一过程中要特别注意绿地衔接部分的合理设计,更新思想观念,运用多元化策略,确保排水功能的发挥效果,例如,运用雨水分流、下沉式绿地等设计方法。除此以外,设计者还可以在衔接部分布置雨水花园,利用好丰富的雨水资源。为提高附属设施的吸水效果,应该以草植沟替代混凝土材料的使用。
6结语
市政给排水系统在城市的整体运营发展当中提供了优质的基础条件,但是随着城市发展水平的提高,对于市政给排水系统的应用要求也大幅度提高,传统落后的市政给排水系统设置方法也表现出明显缺陷。为促进城市创新发展,满足市政给排水系统建设的要求,优化市政系统的运转效益,对海绵城市理念进行吸收借鉴显得非常重要。结合海绵城市理念的要求,市政给排水系统设计者要加大城市雨水的管理与利用力度,运用有效处理方法,形成一个全新而又完整的水资源循环管理系统,优化资源储备,体现生态环保要求,助推城市转型升级。
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1 “海绵城市”的内涵
全球气候变暖,特别是极端气候条件下城市暴雨频发,对传统城市排水系统提出更高挑战。城市水资源短缺与城市雨洪灾害之间矛盾的加剧,催生 “海绵城市”建设发展新趋向。“海绵城市”其内涵在于解决水生态失调问题,特别是通过生态途径来实现城市水资源的循环利用。2015年我国“海绵城市”建设试点城市启动,将修复城市水生态,营造城市雨水适应性景观作为重要内容,利用“自然积存、自然渗透、自然净化”功能,来解决城市雨水径流污染、内涝风险防控问题。“海绵城市”源自生态城市规划设计中基地保水、透水理论,也是构建生态城市、增强城市防灾能力的重要内容。在“海绵城市”建设中,通过对雨水源头控制,特别是在接近雨水源头,利用渗透、过滤、存储、蒸发等方式来减少和降低暴雨所带来的各类危害。如西雅图制定的绿色雨水基础设施规划,利用雨水汇流、输送、排放等环节,来实现对雨水的全程管控,减少径流量,降低污染物排放;澳大利亚根据干旱气候特征制定的水敏性城市规划,其重点在于对城市周围环境的开发,从环境保育、水生态循环等方面来促进城市水资源的再利用。
2 雨水适应性景观设计原则
城市水环境关系复杂,特别是城市水文负效应并未受到重视,在极端气候下,暴雨、干旱带来的城市水问题,已经成为构建城市生态文明建设的主要难题。对城市雨水适应性景观设计,其本身是基于城市水文循环过程,利用雨水的自然运动与地表土地的关系,来更好地实现雨水的截留、阻滞,实现雨季洪涝与旱季干旱对水资源的科学利用。具体来说,城市雨水适应性景观设计,应该遵循自然过程,特别是在城市景观规划上,充分发挥水体、湿地、堤岸、植被等生态的优势,来保障城市水体的完整性,为城市可持续发展营造弹性缓冲空间。因此,在雨水适应性景观设计上,应该遵循四项原则。一是城市水环境完整性原则。将城市开发与城市建设纳入到城市水环境生态平衡系统中,尽量减少对城市水体的破坏,尤其是对城市生物、生态多样性的破坏。二是城市水安全原则。水资源关系到城市的发展,城市建设与规划要实现对水资源的合理利用,如在城市供水、防洪管理中,要通过水利工程建设来保障城市水安全。三是对自然环境的尊重原则。城市空间规划要尽量保留城市水体的自然形态,特别是江河湖泊,要遵从自然规则,构建生态型城市雨洪排水系统,确保城市水环境的自然基质。四是满足人性化原则。城市雨水适应性景观规划,要突出城市开敞空间与城市水系统的融合,要从水元素的多重使用上来发挥水系统的功能。
3 雨水适应性景观设计方法
江苏省盐城市紧临黄海,一年四季雨水充沛,城市辖区内河流密布,更赋予了盐城市独具特色的水态水环境。近年来,随着盐城城市规划及城市建设规模的加快,钢筋混凝土、花岗岩、大理石等材料的广泛使用,使得城市内涝问题日益突出。2014年夏季特大暴雨,使得城区部分地区几小时内超过200mm降雨量,多处路段被淹;2015年夏季再次暴雨袭城,市内串场河水位超出警戒水位0.77m,城市雨洪排水系统几乎瘫痪。雨水适应性景观设计的重点在于解决雨水的科学、合理循环利用问题,对于提升城市水生态环境具有重要作用。为此,在借鉴其他先进国家雨洪管理系统中,将滞留疏导景观作为城市雨水适应性景观设计的骨架,将各集水景观作为汇聚点,利用透水性铺装来搭建面状雨洪渗透体系,以实现对雨水源头、中涂、末端的全面控制。
3.1 初级城市雨水适应性景观设计方法
对于初级城市雨水适应性景观设计,主要是解决常规性降雨,重在控制雨水源头,利用分散式、小尺度的景观设计方法来实现雨水截流。该方法具有成本低、实施简易,城市景观设计效果突出,特别是与城市雨水管网的协同建设,来实现城市雨水的有效利用。具体来讲,在初级雨水适应性景观设计上,多以城市小街道、地表径流沿线及居住区道路为植物景观,形成线状植物景观体系。如在盐城市城北老城区道路绿地增加溢流口,便于道路上的雨水向道路绿地汇流下渗,补充地下水。在点状雨水适应性景观设计上,以滞留池为主。如盐城市建军路商业区绿地、街道绿地、居住区绿地、屋顶花园、雨水池塘等,以实现对周边环境雨水的有效汇集。在面状雨水适应性景观设计上,着重增强雨水的下渗管理,特别是在非机动车道、城市公共活动空间,多以透水性材料进行铺设,便于雨水下渗。
3.2 中级城市雨水适应性景观设计方法
对于中级雨水适应性景观设计,其目标在于缓解城市大型降雨带来的局部雨洪难题,特别是对初级雨水景观的补充,便于实现对源头雨水、中途雨水的有效控制。在中级雨水适应性景观线状设计上,加强对城市中等道路、中型城市绿化景观带、生物廊道等景观系统的设计,特别是加强下沉式道路景观设计方法,扩大道路绿地对雨水的吸收能力。在点状雨水适应性景观设计上,主要是结合盐城市人民公园、盐渎公园以及城市公共绿地等区域性景观,来实现对大雨雨水的有效截流。如利用各城区公园景观来收集和滞蓄雨水,完成对大中型雨水的调节、下渗、沉淀,便于实现对雨水的再次循环利用。在面状雨水适应性景观设计上,结合盐城市内室外停车场、城市广场、城市道路绿地、非机动车道等,全面实施透水性材料铺装设计,来解决因大中型降雨带来的初级景观设计无法处理的雨水。另外,由于大中型降雨可能带来污染性水质,因此在进行中级雨水截流时,要做好截污处理,确保雨水收集能够满足农业灌溉、道路洒水、绿地补水、城市景观水系的循环利用。同时,要结合城市排水管网,对污水及其他雨水进行有效处理。
3.3 高级城市雨水适应性景观设计方法
对于高级雨水适应性景观设计,主要是解决突发性气候条件下带来的特大暴雨、台风等强降雨,以及对初级、中级景观设计无法处理的多余雨水。如美国城市雨水最佳管理模式(BMPS),着重对中途雨水、终端雨水进行控制。对于高级雨水适应性景观设计中的线状景观,多以城市滨水带、河流、及大型沟渠系统,以沿岸带状景观绿地来实现雨洪的快速分流与蓄积、存储。在点状景观设计上,主要通过构建城市大型公共绿地、城市湿地公园等景观,来满足特大型暴雨带来的雨水收储压力。如利用城市天然湖泊、人工湖、湿地,以及下沉式广场等来调节雨水,降低洪峰。在面状景观设计上,针对城市高等级道路绿地、大型城市停车场、城市公园等,加(下转第页)(上接第页)强透水性材料的使用。如使用透水性混凝土、透水性沥青来铺设路面。由于高级雨水适应性景观设计要加大雨洪的调蓄功能,特别是在城市排水、解决城市内涝上,要从景观规模及收储量上进行合理规划,对于超标雨污水,要能够从净化管理之后再进入城市排水管网。
4 城市雨水适应性景观设计实施要点
通过对初级、中级、高级城市雨水适应性景观设计方法的分析,在构建盐城市城市雨水适应性景观过程中,要通盘考虑城市原有雨水适应性景观现状,以及城市雨水管道系统,要从提升城市雨水溢流处理能力,减轻城市雨水管网的排放压力,要能够从建设成本及管理科学性上提升城市雨水适应性景观设计水平。当然,在具体实施上还要注意几点。一是做好盐城市城市雨水适应性景观设计的宏观规划,特别是从地域性雨水季节变化、城市原有雨水管网的使用情况上,综合考虑并进行全面规划,确保雨水适应性景观设计能够满足城市水生态系统的循环发展。二是注重盐城市城市雨水适应性景观的交叉配合,特别是与城市规划、城市环境、市政建设、水利工程等部门的协同,结合城市用地政策,提升城市绿地面积、加强城市绿色建筑规划,完善城市径流控制体系。三是注重对盐城市城市雨水适应性景观设计的宣传,鼓励市民的参与。一方面加强对城市土壤水文特征的测定,合理设定城市雨水适应性景观规划中不同区域对城市雨洪水量的调节作用,做好城市地下水的有效补给,改善城市径流量,利用城市土壤来促进城市水环境的过滤。另一方面在植物景观选择上,针对地域性气候条件,科学合理地制定城市景观绿化带规划,选择适宜地区特点的植物品种,如既能够经受雨水浸泡,又能(下转第页)(上接第页)够实现良好水质净化的植物。另外,对于城市建程,要做好地下水的保护,减少对浅层地下水的污染、破坏。总之,从国家对“海绵城市”建设工作的重视上,立足盐城市城市水生态建设契机,注重城市雨水管理在打造生态城市建设中的重要性,并从盐城市景观设计上,加强雨水生态蓄水管理、雨水回收再利用措施,将盐城市城市空间规划与城市水环境进行全面融合,为解决盐城雨洪难题提供有力保障。
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文献标识码:A文章编号:16749944(2017)8016803
1引言
2016年的夏天,对全国人民而言是不平凡的夏天。受超强厄尔尼诺现象的影响,入汛以来我国南方大部分城市多次受强降雨袭击,局部地区洪涝多发,长江水位一度超过同期水位,湖北、安徽、江苏、河南、贵州等地均受到不同程度的洪涝灾害,造成人员伤亡、农田损毁、山体塌方等,经济损失惨重。
2016年6月1日至7月25日期间,多轮强降雨导致武汉城市洪涝灾害发生。其中6月30日晚到7月2日20时,武汉市近两天累计降雨量达到315.8 mm,按武汉市国土面积8494 km2计算,相当于下了22.5个东湖的水量(东湖最大容量为1.2亿m3),超过武汉全年雨量的1/3。强降雨不仅导致武汉市数百处路段出现不同程度渍水,还造成长江武汉关水位快速上涨。长江武汉关水位自7月5~25日超警戒水位27.3 m,持续21 d,最高峰达28.37 m,超过1937年的最高水位,在武汉历史上排名第五位。2016年武汉遭受洪涝灾害,造成巨大的人员伤亡和财产损失,因此,解决城市洪涝问题迫在眉睫。
2城市内涝与洪水灾害
城市内涝是指由于强降水或连续性降水超过排水系统排除能力致使城市道路及低洼区产生一定程度积水,影响城市交通和产生其他灾害的现象。
洪水灾害是由于江、河、湖、库水位猛涨,堤坝漫溢或溃决,水流入境而造成的灾害。洪水可分为河流洪水、湖泊洪水和风暴洪水等。最常见的洪水是河流洪水。
从名词解释的角度分析,城市内涝与河流洪水灾害成因的相同点均为强降水,不过城市内涝的形成机制主要是由于城市排水能力不足,从而导致降雨不能及时通过自然下渗、地表径流、地下管网系统或者排涝泵站排走,造成路面低洼地段积水,影响区域一般为单个城市内部;而河流洪水灾害的形成机制主要是流域内长时间暴雨造成河流水位居高不下而引发的堤坝决口,影响范围一般为流域周边城市等大面积区域,对城市、工业、农业、交通运输、生态环境等均造成严重危害,洪水灾害的成因与影响范围均大于城市内涝。
单个城市内涝可能是由于城市排涝系统建设不到位而造成的,而多个城市同时内涝则可能说明广大区域均遭受强降雨袭击,不仅降雨范围大,而且降雨强度超过多个城市的排涝能力。当长江中下游水位超过城市设防水位时,引发洪水灾害的可能性较大,不仅对城市正常排涝造成不利,易造成城市内涝,而且对城市各堤坝的安全构成威胁。
3武汉城市内涝成因
一般而言,城市内涝成因众多,除了与全球气候变暖、极端天气频现等自然环境有关外,还与各城市地势特征、发展状况、排水设计标准与系统建设以及维护管理等有关。
3.1武汉地形地势因素
武汉,别称江城,地处江汉平原东部、长江中下游,除少数山丘和湖塘外,武汉市区一般地面标高在20~24 m,部分地区地势低于长江多年平均洪水位23.87 m。在梅雨季节,长江流域降水集中、降水量增多,长江中下游水位迅速上涨,武汉城区雨水主要通过排涝泵站抽排出江。2016年汛期连续强降雨不仅使武汉遭受城市内涝的重创,还饱受洪灾威胁,可谓“内忧外患”。2016年长江武汉关水位上涨至最高水位28.37 m,远超过城区地面平均高程;汛期排涝泵站超负荷运作,加上泵站规模不足等因素,武汉城市内涝十分严重。武汉地处长江中下游、地势较低等先天排涝条件不足是城市内涝发生的原因之一。
3.2城市天然海绵设施逐渐减少
湖泊、河流、绿地等是城市的天然海绵,在暴雨降临时可起到自然蓄水、自然渗透、调洪错峰的功能。
武汉原有“百湖之城”的美誉,1949年武汉城区湖泊有127个,但随着城市化进程的加快,大量湖泊被填满,2005年湖泊数只有38个。建国以来,武汉城区近90个湖泊消失。围湖造田、填湖造城等导致城市内湖泊、沟渠、湿地等自然蓄水容积锐减,调蓄分流能力大大折扣,取而代之的排水管网能力却无法弥补。2016年多雨使得武汉市多个湖泊调蓄容量饱和,汤逊湖、南湖、巡司河、夹套河、南太子湖等主要调蓄河湖水位几乎与路面持平,各湖泊水位严重失控,武汉市共187处路段出现不同程度渍水,部分地势低洼处因湖水倒灌导致低强度降雨下发生了严重渍水,交通严重受阻。
武汉城市大开发大建设过程中路面硬化率迅速上升,导致自然土壤逐步被不透水路面取代,雨水下渗途径和渗透量逐渐减少,不仅造成路面雨水只能通过城市排水管网等灰色设施排走,缩短了雨水汇流时间,易形成高峰流量,而且增大了地表径流量和径流系数,从而增加了城市内涝风险。
3.3排水管网设计标准偏低
1970~2014年,武汉市修建的排水工程暴雨设计重现期为1年,相当于每小时降雨强度为34 mm。2014年排水设计标准才提高至3年,相当于每小时降雨强度为48 mm。由于地理、气候等先天因素,武汉每年遇到的暴雨强度不定而且有日益偏大的趋势。据武汉市江夏雨量站数据显示,2016年6月30日20时至7月6日10时,东湖新技术开发区累计一周降雨量达696.7 mm,超过50年一遇;最大单日累计降水量为240.1 mm,接近20年一遇;最大一小时降雨量为61.3 mm,超过10年一遇,已建成的排水管网输水能力无法满足强降水量,超标径流雨水只能通过路面R流至低洼处,导致地势低洼处积水。
3.4排水系统建设不够完善
城市排水管网建设是一个长远的发展过程。排水管网作为一个地下输水系统,管道之间需要连通才能真正发挥作用。在武汉新城区,为避免道路的重复开挖,市政排水管网往往作为新建道路的配套一并形成,但往往由于建设分散且未按规划统一实施,下游排水管网尚未完全形成或已形成的排水管网建设标准偏低,上游来水因无排水出路或因下游排水管网过流能力不足而出现积水。
排涝泵站等建设速度跟不上城市发展速度,也是城市内涝的原因之一。2016年汛期,作为武汉市武昌区、洪水区、东湖高新区、江夏区主要的调蓄水系之一,汤逊湖水位最高水位达到21.33 m,超过规划最高控制水位(18.65 m)约2.68 m,汤逊湖水系水位失控,而最主要的排江通道,汤逊湖泵站连续11 d满负荷工作,抽排量超过1.2亿m3,相当于一个东湖。面对周降雨量超过50年一遇的暴雨,汤逊湖泵站抽排能力仍显得不足,而第二排江通道正在建设中,区域排水系统建设尚不完善。
3.5维护管理措施不完善
随着城市的发展与扩大,配套的城市排水系统也随之形成。但因维护管理意识薄弱,路边垃圾、施工渣土随意丢弃,经清扫进入雨水口等排水设施后直接排入到排水系统中,易造成管道堵塞。此外,许多现状排水管网自投入使用后,久未进行清淤疏浚,造成排水效能下降。武汉市目前处于大发展大建设时期,武汉在建工地数已超1万个,因缺乏对排水设施进行保护意识,部分工程施工中常常对现状雨水口造成损坏,却又未及时就近新建恢复,导致降雨时路面雨水无法排入到现状管涵中,造成地面积水。
由于管理不善等原因,新城区部分雨、污水管存在一定程度的混接、错接,如雨水通过篦子排入污水管、污水错接入雨水管涵中,造成暴雨时污水井盖翻水、雨水管涵因污水管或初期雨水带入大量污物,沉积下来后形成淤塞,又因常年未清淤疏浚,不仅使排水管沟过水断面减小,还增加了排水阻力,排水量大为减少,导致排水不畅。
4城市内涝防治对策
4.1统筹规划,科学发展
城市规划是城市建设过程中的重要组成部分,为城市性质、规模和发展方向的确定与建设提供基本依据,涉及到多个部门,具体到区域用地性质划分、路网与排水系统的形成、建设资金的筹集等均受城市规划统一指导和综合部署影响。作为系统性指导方针,武汉市城市规划应从总体规划、分区规划和详细规划等不同角度,Y合各项城市基础设施建设,综合考虑城市防涝策略,比如明确城市排水系统规划,综合城市防洪排涝规划,合理划分排水设施用地,优化用地竖向控制等。通过系统合理的规划,从源头上降低渍水风险,充分发挥排水规划的龙头作用。
4.2合理提高排水设计标准
我国大多城市在建设初期采用的是前苏联的城市建设理念,前苏联降雨较少,排水管道标准较低,而我国城市在建设排水管网时由于受资金、技术等因素限制,加之当时城市规模较小、人口密度偏低,导致排水管网的建设没有充分考虑到未来城市发展,也缺乏科学发展的超前意识。随着近几年城市内涝的频繁发生,该问题越来越突出,因此,《室外排水设计规范》于2014~2016年进行了修订,设计暴雨重现期有所提高。武汉市在实施过程中,应结合城市自身特点,在重要地区、地铁站、下沉式立交桥、地势低洼地等排涝不利区,可因地制宜地提高排水系统建设标准,合理布局排水设施,在新建与改造项目中逐步优化城市排水设施,减少引发城市内涝的隐患。
4.3完善海绵排水系统建设与管理
近几年,我国大力推进海绵城市,提倡将以排为主的传统排涝方式转变为以“渗、滞、蓄、净、排”等多技术途径的低影响开发雨水系统,通过自然积存、自然渗透、自然净化实现城市水文良性循环。2015年4月,武汉正式成为首批16个“海绵城市”建设试点城市之一,武汉市计划三年投资162.9亿元开展青山和四新示范区试点工作,此外洪山区、东湖新技术开发区等各区在市政建设中逐渐采用海绵城市建设理念,通过设置透水路面、透水广场、下凹式绿地、池塘、湿地等绿色海绵设施,让雨水降落后率先通过透水地面渗入地下,或通过生态调蓄池进行蓄水滞水收集,延迟径流洪峰峰值形成时间,增加超标径流雨水排水出路,减轻城市排水管网排涝压力。 为深化、 细化国家相关规范和技术指南的要
求,指导和促进武汉市海绵城市的规划建设,武汉市结合区域特点,分别编制了《武汉市海绵城市规划导则》和《武汉市海绵城市建设技术标准图集》。
作为城市发展的新理念、新方式和新模式,海绵城市建设与工程技术还不够成熟,武汉市在海绵城市建设中应根据自身特点,不断完善海绵排水系统建设与管理,形成蓄排结合的城市内涝防治体系,有利于提高城市抗涝能力。
4.4加大宣传力度,提高保护意识与公众参与度
除了过去“重地表、轻地下”偏见性建设发展方向外,很多人对城市排水设施重要性的认识也比较薄弱。无论是工程施工队伍,还是街道清扫员,对现有排水管网、雨水篦子等缺乏保护意识,往往在日常生活、工作中图方便,造成排水管涵局部遭受一定程度的破坏,或将垃圾、灰尘直接扫入雨水口,无意间造成雨水口的堵塞,从而影响排水管网的正常排水功能。武汉市相关部门可通过广播、书籍、讲座等形式加大宣传力度,提高公众对排水设备重要性的认知,让广大人民群众加入到自觉维护公共设施的行列。
4.5加强排水智慧城市与应急预案的建设
随着科技的不断发展,智能化产品、信息化管理逐渐融入到日常生活中。在国家“十二五”期间,宁波拟投资407亿元,在五年内把宁波建设成为国家示范性智慧城市,其中包括采用全自动智能化操控,城市管理者可在监控中心24小时监测城市的排水状况。为降低城市内涝造成的影响,武汉市相关部门应借鉴宁波等城市的成功经验,对排水智慧城市进行研发建设,并相应编制高效的应急预案,比如除了监控生活污水和工业废水的分区、分时排放外,还可通过现代信息技术手段,增加降雨前对暴雨强度进行前期掌握与及时预报,对渍水高风险地段进行智能化定位并对渍水深度提出明确警示,建立排水系统GIS数据库,当受到渍水灾害时,应能按照应急预案及时采取措施,安排人员组织救援等,以将损害降到最低。
5结语
城市内涝现象是伴随着城市发展而出现的,其成因众多,防治城市内涝的发生是一个系统性工程,需要多部门配合、多技术结合,科学规划,提高建设标准,加强排水系统建设与维护,鼓励公众参与,开发排水智慧城市,策划高效的应急预案,逐渐地解决城市内涝问题。
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1 节约型生态园林景观的概念及意义
1.1 节约型生态园林的概念
当下社会正在进入一个节能环保低碳的生活,节约减排成为了时代的主流,所以在城市的绿化过程中,也要坚持着可持续发展的理念,发展节约型的生态园林景观设计,它是按照节约资源,减少浪费,合理利用资源的标准来进行设计,建设和维护的。
1.2 节约型生态园林的意义
节约型生态园林的建设是十分重要的,建设环境友好型,资源节约型社会必不可少的,也是城市建设中不可或缺的。
2 现代生态园林设计中存在的问题
现在的园林建设过程中经常会出现很多违反节约型社会的例子,比如说乱挖湖泊,外地引进其他环境生物,建设大块绿地,人工湖泊等等。这些现象不但没有取得良好的生态效益,反而因为对环境的不适应造成了极大的浪费,而且不能不能取得良好的效益。
2.1 水景的设计
无论南方还是北方,无论多雨地区还是干旱区域,很多城市的建设都喜欢建造一些大型的喷泉,人工河流,人工湖泊等等,这些景观的水来源都是城市的居民饮用水,造成了巨大的水资源的浪费,而且大多不是循环使用的,使得浪费现象加剧。
2.2 高能耗灯具的使用
很多的城市经常喜欢使用高能耗的探照灯,这些探照灯的功率非常的大,探照的距离非常的远,尤其是夜晚的路边和城市的广场上,使用的范围更加广泛。这些现象使得很多电能被白白的浪费掉了,还造成了很严重的光污染现象。
3 节约型生态园林景观设计要点
3.1 海绵城市建设的理念
现在的城市建设中兴许一种海绵城市的建设浪潮,这种海绵城市的理念是一种新型的城市设计理念,其从原来的城市排水改为城市吸水,对其城市内的各种建筑物、公园绿地、道路广场等进行基础吸水建设,使其为主体承载更多的城市中的水处理,保证其城市的基础运行,并且根据其不同的地域不同的水文条件,对其进行不同的规划设计。
3.2 因地制宜是生态园林设计的要求
在园林的建设过程中,应该多多选择则本地的植物,这些本地的植物都是比较适应当地的土壤气候环境的,不会对水分有更多的要求,这样仅仅是自然的降水可以保证植物生长的要求。
在园林的建设过程中,多多种植一些耐旱的植物,他们对于水分的要求是比较少的,能适应干旱的环境,生命力旺盛,非常适合北方的环境种植。
3.3 活化水体与循环使用水
水对于一个景观来说是非常重要的,所以在景观的设计上要十分重视水资源的使用效率,既要做到能够充分发挥出应用的效果,又要做到不浪费,节约用水。
3.4 充分利用现有资源
3.4.1 地形地貌的有效利用
在城市园林的建设过程中,要考虑到地形因素,在原有的地势基础上进行建设可以减少施工的成本,也降低了施工过程中造成的对植被的破坏,减少了噪声污染。同时也提高了园林的土地利用效率,使得现有资源得到了有效的利用,使得园林的环境得到了有效的改善。
3.4.2 原有植物和景观充分利用
尽量保留原有的建筑物,保留原有的植被,保留这些原有的资源可以充分的节约时间和成本,还能节约其他的资源,这正是建设节约型生态园林景观设计必不可少的。可以通过恰当的设计,把原有的植被和建筑等和新的环境相融合,已达到不用重新施工的目的,实现节约。
4 结束语
综上所述,本文所提到的节约型生态园林景观设计在城市园林中的应用探讨研究工作,希望可以对节约型生态园林景观设计发展提供参考价值。随着节约型生态园林景观设计在城市园林中的应用的不断开展, 节约型生态园林景观设计在城市园林中的应用的研究工作也将成为保障节约型生态园林景观得以实现的重要工作。