(长沙市轨道交通集团有限公司, 410000)
关于海绵城市建设的理论与实践探讨
陈 智
(长沙市轨道交通集团有限公司, 410000)
海绵城市建设主要是通过渗透、滞留、储蓄、进水、排水等多种技术来实现城市水生态平衡、达到城市水资源良性循环的目的的一种城市建设方式。运用低成本的技术设施分散控制雨水的径流量和污染问题,以此解决城市洪涝灾害与城市水资源短缺之间的问题。
海绵城市;建设;理论;实践;探讨
由于我国近年来城市化进程的不断推进,造成城市规划问题逐渐被突显出来,城市下垫面的粗糙,高大建筑阻碍了气流在城市的穿过,使得城市小区域内容易形成涡流。加上城市大气的污染日趋严重,污染物质漂浮在空中形成水蒸气,最终导致城市的降水强度和频率增大。一旦遭受暴雨,城市路面积水问题严重,导致城市交通受阻,居民的生活受到了极大的不良影响。在此背景下,有研究人员提出了海绵城市建设这一方案,主要为了解决城市鉴于与城市水资源短缺之间的矛盾问题,通过规划建设使得城市能像一块海绵一样的吸收雨水,然后又能像海绵一样适时的挤出水资源供居民使用,通过渗透、滞留、储蓄、进水、排水等多种技术和环节实现水资源的良性循环,确保城市水生态的平衡,最终减少洪涝灾害发生的概率,也实现了城市生态文明建设的目的。
本文将依据陕西省某城市作为研究案例,依据当地的水文情况和地形地貌来研究该城市海绵建设及规划,进而深化对城市海绵建设的理论研究和实践探讨。该市位于陕西省,隶属于温带大陆性季风气候,冷暖分明、干湿明确,夏季炎热多雨,冬季就特别的干燥。该城市全年的降水量平均查结果520mm,7、8、9月较为集中,降水特别多,而冬季降水量却特别的少,极易形成城市旱涝。另外,受季风气候的影响,该城市还常有暴雨、冰雹、大风和沙尘暴等灾害,春末秋初的时候也经常出现寒潮降温现象,极易造成冻害灾害的发生。另外,该地域还有渭河、泾河、沙河、新河、皂河及太平河等水系流经。但是,由于该城市的气候、地形地貌和水文特征、植被等一系列原因的影响,该城市成为了城市旱涝灾害较为严重的城市之一。为了有效解决该城市的旱涝灾害问题,率先提出了海绵城市建设的方案,意在解决该城市的雨洪管理问题,也提高社会公众的节水意识及环保理念,推动该城市的可持续发展。
(一)雨水入渗绿地建设
雨水的入渗绿地建设的范围蛀牙包括了居住区的绿地建设和城市公园绿地和中央绿廊等区域,通过下沉式的绿地设计、绿色屋顶设计、植草沟设计和其他配套设施的建设等相关措施来实现雨水的传输与收集。通过采用雨水实地、湿塘和调节塘等组合构建的雨水调蓄系统,将雨水通过渗透渠道汇集到雨水实地进行净化,多余的雨水溢流进行下渗,最终实现雨水的调蓄,实现雨水的循环利用。
通过这系列的雨水入渗透建设,利用公园中的下沉式绿地、生态植草沟和雨水花园等设施对城市过量的雨水进行了及时的收集,可渗透的面积比例达到了8%,年径流量的总控制率达到了85%,总悬浮物也削减了60%以上。经过这一年的实地测试,该城市多次强降雨都没有出现过雨水外排的现象,有效缓解了城市道路的减排压力,也大大降低了海绵城市的建设成本。
(一)道路广场的建设
道路广场的建设主要包括居住区、城市公园道路和城市交通道路等区域,其具有组织交通、引导游览、提供集散场地和排水的功能,因此,对城市道路布局予以合理的设计,也可以推动海绵城市建设的发展。通过在新区的居住区和城市主要道路及广场铺设透水砖和建立合理的排水纵横破,通过实施透水铺装设计、纵横坡设计、路牙设计和其他建设措施来实现城市的给排水和雨水的收集。并对该城市主要线路两侧的雨水口改成了沉泥井,路牙也进行了侧向开口,并设置了相应的拦污槽,两侧的绿化带当中也布设了低于路面30公分的生态草沟,呈S型绕开了树木,以此将85%的路面雨水收集道路绿化带当中,并进行过滤、滞留和渗蓄。通过改造,即便该城市遭受暴雨,也可以靠道路红线外的调蓄塘来进行路面的给排水,保证路面无积水现象。通过道路广场的改造,建立植物滞留漕、下凹式绿带和集料储水沟这些开放性设置,对雨水进行综合利用,进而削弱地表径流的污染。
(二)给排水系统建设
给排水系统作为城市建设的重要组成部分,其对城市日常运转、城市绿化建设具有非常大的影响,也是城市发展中必要工程措施。该城市通过对新区的建设或者老城改造区域采取分流排水体质,对已经形成合流制的区域逐步改造成分流制,采用分散的生态污水处理方式。另外,在雨水排放的过程中,该城市除了利用植草沟来实现雨水的输送之外,还配设了相应的安装设施,比如护土筋、挡水石等,来削弱雨水的径流速度。由于该城市的新区整体地势成南高北低趋势,场地内的地势较为的平坦,但随着城市地面硬质化程度的加深,如果依照传统的建设方式,必然需要采取大型的城市给排水网管进行给排水系统的建设,造价的成本较高,并且,由于该区域的地表三至五米以下基本为沙层,排水管道的施工难度加大,只能采取海绵城市建设的方式来开展给排水系统的建设,并且也大大降低了给排水系统的施工成本。通过分流制将雨水和污水分别流入到雨水回收系统和污水净化系统的那个中,实现了该城市水资源的最大化的集中利用,大大缓解了该城市新区的水资源短缺问题。
(三)水系的整治
由于该城市的流经水系较多,城市水文环境较为复杂,使得水资源的管理难度大大提升。为了能提高对城市水资源的把控程度,该城市的政府部门决定对水系予以整治。通过在渭河和沣河建立雨水湿地、滞留设施(植被缓冲带、生态驳岸和生态岛等)、雨水排水口末端处理设施来进行调蓄洪峰,进而提高河流的综合防洪能力。对水系进行整治时,首先应在保护控制的范围之内,综合考虑城市的防洪、税制和生态需求,进行分段式的、分功能式的整理。积极利用雨水和污水等再生水资源来补给河道,并做好河道的水质保护工作,在雨水排入口可以安装相应的处理措施,比如沉砂过滤池等等,净化雨水,避免雨水对水系的污染。截至目前为止,该城市的防洪工程已经全部完工,累积投资了12.7亿元,防洪的标准提高至百年一遇,水生态修复工程也已经完成了设计,211公顷的沙湿地项目也正在逐步推进。同时,河流两岸的污水处理厂及配套设施也正在开展当中,对城市中的污水进行集中处理,城镇污水处理厂污染物排放等级为一级A标准,部分指标甚至达到了地表水环境V类标准。
总之,海绵城市的建立并非一蹴而就就可以成功的,需要研究人员对本地的气候状况、地形地貌和水文特征予以深入的把握,必须依据因地制宜的原则,依照城市的具体发展情况来开展相应的城市建设工作。我国正处于海绵城市建设的初级阶段,缺乏丰富的实践经验和扎实的理论基础,仍需要我们进一步的努力和共同的探索才行,对海绵城市建设技术予以不断的改进和本土化,积极借鉴国外海绵城市建设的成功经验,科学的布局,合理的规划,进而推动我国城市建设的进程,完善我国海绵城市建设理论体系。
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