邱 郑
湖北省襄阳市城市规划设计研究院
海绵城市雨洪基础设施规划途径研究
邱 郑
湖北省襄阳市城市规划设计研究院
城市化进程不断加快,城市基础设施建设日趋完善,越来越多的建筑从城市中拔地而起,提升了城市的魅力。但是却降低了城市自身的排泄功能,最近几年城市积水越来越严重,给城市居民带来了极大的困扰,城市雨洪基础设施规划变得尤其重要。因此,本文以海绵城市为着眼点,对及雨洪基础设施规划途径进行了论述,以期可以为城市未来建设发展提供一定的借鉴意义。
海绵城市;雨洪基础设施;规划途径
海绵城市这一概念在2012年的《低碳城市与区域发展科技论坛中》首次被提出,海绵城市将城市比喻成海绵,海绵城市具有海绵的特性,对环境的适应力比较强,且抵御自然灾害的弹性比较大。当遇到雨季时,海绵城市可以充分发挥海绵的作用,将雨水吸收,使降雨产生的大量水资源迅速渗入到地下,将雨水进行保存,在需要的时候释放出来。在对海绵城市雨洪基础设施进行规划建设时,必须坚守生态保护的原则,理清自然降水与地表水以及地下水之间的关系,系统的部署建设规划,严格管控规划的各个环节的内容,最终提升海绵城市的发展水平。
城市的发展离不开资源的消耗,而且城市的发展还会造成大量的环境污染,严重影响城市居民生活的环境质量。生活垃圾随意丢弃,大量水资源被污染,进一步加剧了水资源紧张的形势,水资源短缺的问题愈演愈烈。此外,城市化进程的不断加快,城市建设的规模和数量空前壮大,使得城市的排水系统压力越来越大,再加上人为活动对气候条件的影响,使得城市降水集中现象愈发明显,暴雨发生率急剧上涨,引发了严重的洪涝灾害,给城市发展带来了严重的经济损失甚至是致命的打击。城市雨洪基础设施可以将城市中多余的水源及时的排泄出去,确保城市经济在安全的环境下平稳运行。因此,城市雨洪基础设施建设变得越来越重要,可以有效降低或者是避免洪水灾害对城市的危害,确保市民生命资产安全。
每个城市的地形特征不尽相同,在对城市地形特征进行分析时,需要首先借助地理信息系统(GIS)对城市的地形进行考察,包括地势以及坡度等各方面的地形信息内容的考察,根据考察的数据信息,总结和分析城市的雨洪格局空间特征,为后续的雨洪基础设施规划建设奠定基础。
3.1.1 城市地形及水文分析
依靠现代测绘技术对城市的地势进行识别,对坡度进行考察,系统的分析城市各个区域的径流路径、径流交汇点以及分支点,将城市划分为多个汇水单位。然后根据汇水单位内的不同地势。地形形状以及汇水面积等利用SWMM等动态降水径流模型进行模拟,并按照模拟的结果将城市汇水单位分为源头、路径以及末端三种类型,最后确定不同规模雨洪设施的空间布局。
源头类的汇水单位一般地势较高,雨水以地表径流的形式向周边地势较低的区域流入。这种类型的汇水单位时雨水径流的源头,应该先从源头处着手,利用截留的方法,将源头出的雨水截住,防止其流向四周的低洼区域,还可以采用促渗的方法,使源头处的雨水迅速的渗透到地下或者是排水系统中。而对于路径类的汇水单位要以减少末端汇水单位压力为主要出发点,适当的增加雨水在此处的滞留时间,以给末端汇水单位提供充足的缓冲时间,在雨水流到末端汇水单位时,末端汇水单位可以在最短的时间内将雨水吸收或者是排泄出去。而末端类型的汇水单位大多是地势低洼的潮湿区域,这些区域本身的渗水能力就比较弱,要重点规划和设置防洪基础设施。
3.1.2 土地利用类型分析
城市中现有的土地类型大致可以分为湿地、农田等,对城市土地类型的分析通常是从下垫面类型着手进行分析的,并结合上述所提到的汇水单位类型,梳理出土地利用类型与雨水径流的关系,划定生态红线、绿线以及蓝线,对雨水径流交汇处以及分流处的生态地块进行保护,构建雨水生态系统,最终实现城市雨水系统网络的全面覆盖。
土地下垫面类型是影响雨水径流大小的重要因素,雨水径流系数指标与土地下垫面的透水能力具有密切的关系,土地下垫面的透水性越好,那么其雨水径流系数就越小,雨水在流经此地时,渗漏的就越快,在地表滞留的雨水量就越小。而对一些硬化道路,比如沥青混凝土道路,其透水性比较差,雨水在流经这种地面时,很难下渗,容易在低洼处形成积水。根据对土地下垫面类型的分析以及不同类型的下垫面与雨水径流指数的关系的分析,科学的部署城市雨洪基础设施规划工作,将重点放在透水性较差的硬质路面上,重点改造和重设雨洪基础设施,充分的发挥雨洪基础设施的功能,最大限度的降低雨水对城市的不利影响。
建设海绵城市首先需要树立全新的建设理念,根据海绵城市的特殊性质,统筹好雨水排放工作。构建多层次绿色雨水基础设施建设规划方案,城市雨洪基础设施规划不仅要实现排泄多余雨水的目的,同时还要重视雨水储存的工作,实现雨水资源循环利用的目标。
所谓的绿色雨水基础设施建设是在降雨量达到一定范围时,将城市的雨水进行滞留净化,将多余的没有污染的雨水进行收集储藏,这样做不仅可以降低城市排水系统的压力,同时还可以在城市遭遇干旱时为其提供必需的水资源。下边就根据汇水单位的类型,部署雨水滞留净化基础设施,实现水资源的循环利用。
首先,对源头类的汇水单位进行雨洪基础设施规划时,应采用改变土地下垫面材质的手段,以达到促渗、滞留雨水的目的,同时可以减轻四周低洼区域的排水压力。比如可以采用透水铺装、冠层截留或者是下凹式绿地等技术手段,加强源头类汇水单位的雨水下渗能力。然后,早对路径类汇水单位进行雨洪基础设施规划时,应充分的发挥雨洪基础设施调蓄和净化水资源的功能,通常情况下会采用先将雨水进行储存,然后再利用生物滞留净化技术将雨水储存和净化,有效的环节雨水径流污染的问题。比如可以采用生态沟、雨水花园以及多功能调蓄池等雨洪基础设施来实现调蓄、净化水资源的目的。
除此之外,还要统筹好城市雨洪基础设施规划与城市排水管网以及城市防洪规划之间的关系,将各个汇水单位的城市排水管网分析纳入到城市雨洪基础设施规划中来,及时掌握不同雨期的城市雨水设施排放能力,并借助相关计算方法,计算出各个汇水单位需滞留的雨水量,从而确定各个汇水单位所需的城市雨洪基础设施的类型及规模,最大限度的发挥雨洪基础设计排洪、蓄水的强大功能,确保城市在雨水多发期的安全性,保障人人民生命财产安全,为城市后续的建设和发展奠定坚实的基础。
海绵城市自身比较特殊,在对其进行雨洪基础设施规划时,一定要遵循绿色建设理念,从雨水管理系统入手,根据不同的汇水单位类型,采取不同的雨水截留和收集措施,有效避免雨水对城市的危害,降低洪涝灾害的发生几率,切实保证市民生命财产安全。此外,还要根据雨水防治的具体情况,科学部署雨洪基础基础设施,使得海绵城市雨洪基础设施规划具有针对性,在规划时分清主次和轻重缓急,保证雨水基础设施规划的有效性,切实确保雨水基础设施功能的有效发挥,降低自然灾害对城市的干扰程度,为城市发展提供一个更安全稳定的环境。
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