基于城市景观生态雨洪控制的策略

2017-01-18 22:50张文瑞兰州交通大学甘肃兰州730070
中国建材科技 2017年1期
关键词:雨洪调蓄生态化

张文瑞(兰州交通大学,甘肃 兰州 730070)

基于城市景观生态雨洪控制的策略

张文瑞(兰州交通大学,甘肃 兰州 730070)

随着近年来城市洪涝现象的频繁发生,城市雨洪问题愈发受到人们关注,分析我国城市雨洪控制现状,建立三级生态化雨洪控制体系。将城市雨洪控制范围自源头覆盖至最后的收纳水体,集成了调蓄雨洪、消减峰流量、消减径流体积、延长汇流时间、控制污染物等多种功能,形成可持续发展的景观生态型雨洪管理系统。

城市雨洪;景观生态设计;雨洪控制

最近几年里,由于降雨导致的城市洪涝灾害日益增多,因为排水不畅引发的内涝、溢流污染也成为了影响城市居民正常生活的重要因素。为了全面强化城市综合管理能力,有效地利用城市降雨径流,降低由于短时间大量降雨的危害,必须有效地控制城市雨洪,力争建设宜居城市。

1 国内雨洪控制现状

相比于西方发达国家,我国在利用和控制城市雨洪径流方面稍有滞后,起步略迟,而改革开放至今,我国的城市化步伐不断加快,城市规模持续扩张,对于城市而言,雨洪灾害问题也更加突出。中国当前的雨洪控制工程大多都在城市部分区域中进行,覆盖范围较小,现阶段基本都是进行一些尝试性的建设,相比于西方发达国家,我们还没有形成系统而全面的理论基础,还没有将雨洪控制与城市生态、城市景观、城市水质保护等各个方面联系起来。我国目前有少量研究人员进入雨洪管理与控制的研究领域,董淑秋带领的研究团队研究了北京首钢工业改造区的雨洪问题,对该区域的规划建设以及雨水利用问题进行整体规划;俞孔坚等研究了大量的城市雨洪管理系统,自生态景观的角度进行了相关的实践与设计工作,提出了城市湿地公园建设方案。

2 景观生态化控制体系分类

城市雨洪控制不仅仅是排水这一单方面的问题,要求我们综合性地开发,做到系统性和科学性,伴随城市雨洪利用思想以及技术的不断进步,雨洪管理必定走上可持续发展的道路,雨洪管理必须与城市生态环境保护、防洪减灾等进行有机结合。

全面建设一个生态化雨洪控制系统,其中包含了雨洪调蓄、雨洪渗透以及雨洪生物滞留等三个分系统,将城市雨洪控制范围自源头覆盖至最后的收纳水体,集成了调蓄雨洪、消减峰流量、消减径流体积、延长汇流时间、控制污染物等多种功能。我们可以将该体系分成三个级别,第一级主要是城市大型场馆、道路隧道、公共广场、小区社区、综合绿地等,它们主要通过下渗、源头汇集等方式,就地收集和利用雨水;第二级则主要使用城市水体进行雨洪控制与调蓄,例如城市湿地、水景公园、湖泊等,可以调节其雨洪流量,并且这些水体本身具有一部分净化能力,可以净化雨洪,并且将积蓄的水用于城市非饮用水,可以错时调蓄和消峰;第三级排放包括城市的水库、河流等大型的排泄系统。如果城市遇到大雨、暴雨天气,它可以收纳源于一级、二级的水量,并且第三级控制体系本身具有一定的生态净化功能,可以使得水体自身不产生次生性危害,可以用于城市备用的水体水源。通过多种形式、多种场所的生态化控制设施共同建成了环保控制体系,建设成了逐级消减、层层滞蓄的贯穿地表径流至水流收集的综合性控制利用体系。

3 生态化雨洪第一级源头控制体系

3.1 生态小区雨洪控制

3.1.1 屋顶绿化

为了更好地控制雨水污染问题,收集城市雨洪,近些年屋顶绿化成为了一个重要的举措。在城市中,屋顶的面积占据了30%的硬化面积,如果将屋顶绿色化,可以将降雨过程中的一些雨洪流量吸收,可以就地下渗、滞留雨洪,使其成为可利用的资源,减弱了城市其它排洪设施对雨洪径流的引流压力,可以降低雨洪灾害产生的机率。

3.1.2 生态雨水花园

近年来,在部分欧美国家,开始流行雨水花园的径流的雨水和污染控制方式,它主要将树木(主要是灌木)、花草等种植于某些比较低洼的区域,由于植物和土壤本身具有一定的净化作用,可以暂时性地滞留雨水,使其逐步地渗透到土壤中,降低表面径流。雨水花园具有较好的生态效应,是一种有效的的雨水控制技术。是一项具生态意义的分散式雨水利用与控制技术,该工程实施方便,总体的建设成本不高,并且可以美化环境,打造更多绿色建筑,做到雨水的净化与滞留,功能极其全面,并且应用范围不断扩大。另外,雨水花园在景观塑造的层面上也具有积极的意义,在雨水花园中搭配使用各种质感、花期和色彩的植物,可以组织建立起具有较强吸引力的景观,可以改善居住条件,为附近居民创造不一样的视觉体验。

3.1.3 植被浅沟

为了利用土壤以及植被等进行雨水截留、污染物处理和净化,开发出了植被缓冲和植被浅沟的处理方法。地表的植被浅沟在面对雨洪径流时,可以产生较好的过滤作用,阻挡其含有的污染物,并且植被本身作为生物也具有一定的消减功能,可以吸收一部分物质,植被的存在可以缓解雨水的快速流动,可以让颗粒物沉淀下来,促进水质净化。

3.2 城市公共场所雨洪控制

3.2.1 城市大型广场、路面

1) “低绿地+排水管网”控制方式

在城市道路上,一般留有隔离带并且种植了部分低势植被,“低绿地+排水管网”就是利用这些设施,以调蓄、滞留城市雨洪,进行一定的下渗,使其净化。城市中原有的低势植被绿地、道路植被隔离带是已经建成的设施,如果与道路的雨水口一同建设形成雨洪控制系统,也可以发挥一定的调节作用,可以在其中加入煤灰、石英砂等其它的工程材料,可以提升其渗透能力,还有铺设地下管道,并且在雨洪管道上打出适宜密度的孔,并且使用小碎石头或者多孔材料填充,有效地扩充其蓄水能力,可以收集建筑物表面、地面、城市道路、小区房顶等位置的雨水,并且具有下渗与滞留作用,最终导入城市绿地。

2)透水性路面、广场 、

我们还可以利用城市广场、道路路面等一系列的设施,来消减城市雨洪径流,使其减速流过,许多城市已经开始建设渗透性路面,以控制雨洪,形成较好的削峰减排作用,这当中,比较有效并且得到推广的应用方式包括:将人工地面铺装在城市道路的停车场、人行道、行车道、广场等,表面上铺装连锁砖铺面、草皮砖或者多孔沥青等具有良好下渗通过性的结构。

在这样的路面上表面的磨耗层具有较高的空隙率,可以起到较好的渗透作用,其中具有的连通空隙,可以将水较好地引至路的边缘处,可以防止路面在下雨天形成厚水膜,可以避免产生水膜反光和水飘现象,可以降低车辆通过时的噪音以及保障行驶安全。

3.2.2 城市公共绿地雨洪控制

城市建设中开始实施浅层蓄渗透,它的地势低于周边,可以将地表的径流引入绿地中,而绿地的植物以及土壤具有一定的渗透吸收作用,可以减小径流,并且保持水土。

在旧城改建、新城开发的工作中,对雨水口坎、绿地以及路面的高程进行适当的调整,让绿地略低于路面,在绿地中留设雨水口,雨水口坎略微比路面低,但比绿地更高,进而构成了正常流向的下凹式绿地,在降雨后绿地吸收了较大的雨水径流,经过一定的蓄渗作用,吸收充分后,从雨水口排出多余的雨水。使用围埂,围绕建成区使绿地高程适当降低,尽可能地向绿地引进地面附近的径流。

4 生态化雨洪第二级调蓄控制体系

4.1 城市人工湿地

在城市中,人工湿地也逐步成为了一种重要的水体处理与储蓄方式,它是人造的类似于沼泽的结构,其运行受到人为的操控,配制适宜比例的污泥、污水于其表面,这些物质本身具有流体的性征,可以向地势更低的方向流动,利用微生物、植物、人造介质以及土壤等共同处理,分解污泥和污水。城市人工湿地具有多重作用,例如微生物分解、积累残留物、沉淀作用、氧化还原、蒸腾水分、植物遮蔽、滞留作用、吸附作用、吸收和转化养分、过滤作用等。

4.2 城市景观湖泊

城市中存在的湖泊等水体,本身即具备填裕削峰、水源调蓄功能。特别是每逢夏季汛期,城市湖泊可以起到良好的蓄积作用,储蓄周边的雨洪资源。这样首先可以分担城市中排水设施的负荷,另一方面,可以将汛期充沛的水源季节性地调配至缺水期使用。特别是城市用水成本较高的地方,湖泊积蓄的水源也是极其宝贵的一部分,这些水在景观维护、市政工程以及某些工业上都可以应用,可以减缓城市中用水的供求矛盾,可以说是一举多得。

5 生态化雨洪第三级排放控制体系

5.1 城市绿色生态化护岸

在“亲近自然、回归自然”思想的促成下,建设生态化的城市河道护岸,使其形成强大的渗透性,可以确保水体和河岸之间进行充分的物质与能量交换,形成较好一净化作用。遇到夏季丰水期,河道中的水位升高,此时多余的水将渗透至地下层中储存,降低雨洪水的危害;如果到雨水相对不足的季节,河道附近的地下水将产生反射渗透作用,向河道补充水源,使其水位不会大幅度降低,它们之间事实上形成的是相互补给的关系。在河道护岸上种植对应的植被作物,一方面可以将雨洪滞留下来,另一方面,还可以形成较好的景观效果,力求将生态、自然、安全三个方面综合考虑,

6 结 语

城市化不断发展,河流、湖泊、湿地的调蓄作用逐步弱化;排水体系未与城市建设同步发展;雨洪灾害没有得到有效的控制,城市生态出现了许多问题;城市路面硬化,没有良好的渗透作用,导致地表径流排水不利,还能引发城市地质灾害。所以,基于现存的绿化设施条件,构建一个雨洪控制体系,尽可能地使其生态化、景观化,求可持续发展化,具有多种景观生态功能的城市雨洪控制体系是比不可少的。

[1]董淑秋,韩志刚.基于“生态海绵城市”构建的雨水利用规划研究[J].城市发展研究,2011,18(12):37-41.

[2]宋云,俞孔坚.构建城市雨洪管理系统的景观规划途径—以威海市为例[J].城市问题,2007,8:64-69.

[3]吴普特、冯皓等.中国雨水利用[M].郑州:黄河水利出版社,2008

[4]车伍,刘俊奇.城市雨水利用技术与管理[M],中国建筑工业出版社,2006.

The strategy of ecological storm water control based on urban landscape

With the recent phenomenon of frequent occurrence of floods in the city,urban storm water issues increasingly concern by the people,urban storm water control status of our analysis,the establishment of three ecological storm water control system.The Urban Flood Control range covering from the source to the final receiving body of water,integrated regulation and storage of rainwater,reduce peak flow,reduce runoff volume,extend bus time,control functions and other pollutants to form sustainable ecological development landscape storm water management system.

urban storm water;landscape ecological design;storm water contr

TV212.5+3文献辨识码:B

1003-8965(2017)01-0062-02

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