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在目前我国城市建设速度不断加快的同时,也由于全球气候变化的原因而增加了城市内涝灾害问题。传统的解决方法就是进行市政基础设施的建设,也就是灰色基础设施。而目前提出了一种绿色基础设施的理念,也就是建设绿地、绿色通道、公园以及森林等,并且将二者结合形成了海绵城市建设理念。在此理念中,主要是通过“渗、滞、净、用、排”等措施来减少城市开发建设对生态环境的影响。其中的排水主要就是依靠城市排水管网,这也是城市排水系统中的核心。此类管网的运行状况和效率也直接影响城市排水以及海绵城市建设。下面就对二者的关系进行分析和研究。
正如前文所述,城市中的排水管网是排水系统的核心,主要起到排出居民生活和生产废水的作用。我国最早的排水管网大概可以追溯到战国时期,在目前我国城市化进程不断加快的同时也不断扩大其覆盖面积,而且也通过相应的法律法规和技术规范来确保其污水处理能力以及建设质量。然后针对目前的老旧城区来说,由于其排水管网以及不符合现代化城市发展和建设要求,表现出城市积水内捞问题的加剧,为此提出了海绵城市的发展理念。
海绵城市的设想就是可以让城市在面临暴雨时可以在自然开敞的空间场地中实现对雨水的积存、净化以及下渗来实现对雨水的自然回收利用,属于一种可持续发展的理念。此种新型城市建设理念在我国出现于2013年,之后我国出台了一系列的指导文件来鼓励海绵城市建设,同时也在2016年将天津作为试点城市,开启了我国建设海绵城市的新篇章。
在目前城市化进程不断加快的过程中表现出城市人口数量的增多以及人们物质生活水平的提高,这也使得城市中的排水管网出现了超负荷运行的情况,增加了出现内捞以及水体黒臭等城市病的概率。造成此现象的主要原因,首先就是针对早期设计的城市排水管网比较落后,表现出雨污同流以及雨污混流等现象,降低了其自身运行能力。其次就是基于当时的设计标准,表现出标准较低,重现期为1a左右的问题。再次就是出现了排水管网中管道和设备老旧的问题。最后就是目前城市中存在较为复杂的现状,增加了排水管网翻建的难度和成本的问题。
正如前文所述,海绵城市的理念就是灰绿结合,充分利用景观以及工程技术措施来起到削减径流、去除污染、推移洪峰、保持水土以及净化河流水质的作用。也就是在对城市进行建设和开发之后,仍然保持其开发之前的水文功能,确保其地下水补给、渗透、控制径流频率和体积流量等状态维持在原油的状态。通过此理念的实施可以实现对城市原有排水管网中不足的弥补,并且可以对排水管网的运行压力起到有效缓解的作用。
以某占地面积为359m2的居民小区为例,此小区为多层的老旧小区,其中的排水设施也属于雨污同流的设施,管径为500mm,数量为3条。而由于此小区所在地区具有较低的地势,而且在经过长时间运行之后也出现了严重的管道破损和堵塞的问题,容易在雨天出现严重的道路积水以及污水跑冒问题。此外,此小区中的路面为铺装路面,具有较差的平整度,且出现了较为严重的路面凹陷、铺装面破损的问题。此小区中的绿化面积也比较少,通常被停车位以及私搭乱建的建筑占用。
针对上述情况进行勘察之后,鉴于此小区中的建筑密集度较高,而且周围存在地铁路线以及其他较为复杂的地下管线,不适合采取架设外部管网的方式,为此提出了通过海绵城市改造方式来对此小区中的居住环境进行改善的方案。
在此理念下,首先要改造其不健全的内部管网,通过新建部分雨水管道以及实现雨污分流的方式进行改造。还要废除小区内出户管后的现状污水管道,进行污水管道的重新铺设,并且对现状化粪池进行建设和应用。此外还要翻新改造小区中的道路,满足车辆通行的要求,而且针对与建筑物在5m之外的道路部分采用透水铺装的方案。新建的雨污管网中采用截污型雨水口。还要通过新型生态停车位来改造小区停车位,实现小区绿色率的提升,减轻小区中的地表径流以及雨季排水管网的压力,还可以在雨水立管下放进行雨水桶的设置来对雨水进行回收利用。
经过上述改造之后,解决了此小区原有的内捞以及污水跑冒的问题,保证了小区内居民的正常生活。此外,还使得原有的径流系数从0.6降低到了0.45,并增加了绿化面积,使得绿化率从6.1%提升到了12.5%,起到了改善居民生活环境的作用。
水环境问题是目前我国城市建设和发展面临的关键问题,而且通过传统的以排为主的方式已经无法满足目前城市基础设施规模不断扩大以及设计标准不断提高的要求。而对于目前新型的海绵城市建设理念来说起到对排水管网的补充作用,从源头、过程以及终端三个部分实现对雨水的减缓作用,起到对排水管网压力的分散和减缓,同时也减少了进入排水管网中的总量以及减轻了污水处理厂的压力。由此可以看出,海绵城市的理念是对目前城市基础设施建设中的补充设施,起到缓解排水管网压力的作用。同时,确保排水管网的畅通还可以确保海绵城市理念作用的发挥,二者起到相互补充以及促进的作用。
在目前我国城市化进程不断加快的同时,也表现出传统的排水管网设计和建设现状以及无法满足现代化城市规模不断扩大以及人口增加对排水管网的要求,表现出城市中的内捞以及水体黒臭问题的加剧。为此,文章提出了海绵城市的建设理念,将其与城市现状排水管网进行结合来起到相互补充和促进的作用,解决上述城市问题并改善居民生活环境。