郭洁
南京市南部新城开发建设(集团)有限公司 江苏 南京 210000
2014年10月,住房和城乡建设部颁布《海绵城市建设技术指南》,自此开始,海绵城市的建设在我国蓬勃发展。海绵城市的发展来源于海绵城市理念,取名“海绵”来源于学者习惯性叫法,具有吸附的意味。相当于下雨时雨水有效渗透入地下,而不是传统水泥硬化的路面及屋面造成雨水大量成径,造成城市排水管网不堪负荷而发生内涝;以及雨水不能有效利用白白流失;包括大量的城市环境问题,如热岛效应等[1]。
海绵城市理念下的城市建设要解决经济发展与环境资源之间的矛盾问题,不仅要实现城市的经济发展目标,还要实现自然水资源的有效利用,实现水资源的可持续利用,同时又能遏制水灾害问题。基于此,海绵城市理念的城市建设目标如下:
(1)保护原有的水生态系统。海绵城市的建设必须保护原有的水生态系统,科学制定发展的红线和蓝线,建设也必须按照划定范围之内进行,对城市原有的河道、湖泊、池塘、湿地、森林等水生态系统禁止做经济开发之用。
(2)恢复原有的水生态系统。在我国城市化进程加速建设时期,水生态系统遭到了严重的破坏,例如工业废水对河道、湖泊的污染,让江河湖泊变得浑浊、脏污。为此,要采取恢复措施,不仅要关停城市污染源,杜绝继续污染,更多的是恢复一些水生态系统,例如,对污染的水体进行整治,包括疏通河道、打捞污染物;修复人工湿地,恢复城市内的森林、草地等绿色环境,使其水体吸收过滤功能得以发挥。
(3)建设新的水生态系统。新的水生态系统发展的方式很多,涉及城市建设的多个方面,一般按照“渗、滞、 蓄、净、用、排”的方式进行。渗,加快自然雨水的渗透速度,避免发生内涝灾害,这就需要加大绿地面积,减少城市硬化地面;滞,是延缓自然雨水形成径流,减少雨水形成大径流的内涝,这需要通过合理布局生态绿地来实现;蓄,则是要把自然雨水进行蓄存,来进行二次利用;净,则是通过绿地对水体的净化措施,对自然雨水实施净化,补充城市地下水,或用于其他服务生活的功用;用,经过绿地、土壤包括生物等多层净化功能后,自然雨水可以进行使用,中水的制取在一些雨水充足的城市就是靠收集雨水净化后得到,可以用于城市绿地的浇灌、路面洒水等;排,利用城市的竖向设施与工程排水设施结合,完成超标雨水的及时排放,防止形成城市内涝[2]。
(1)绿色屋顶。绿色屋顶是海绵城市设计理念中重要的设计,这主要是因为屋顶作为城市垂直方向的主要面积之一,承受雨水较多。试想,如果能够将落雨屋面的雨水全部进行收集,能够利用的水资源十分巨大,同时,对于超标雨水的排出也起到了减缓的作用。基于此,要进行绿色屋顶设计。绿色屋顶的结构从上至下通常为植物层、土壤层、过滤层,安装于屋面硬化层上的水流汇集设计以及屋侧面排水管。这样的设计原理,植物有助于水土保持,净化空气;土壤层则对雨水起到“滞”的作用,即保存一定的水体,多余的水体则向下渗透;过滤层设计多样,其目的是对土壤层过滤下的水体进行再过滤,然后通过屋面排水沟设计流入侧面的排水管。而过滤的水可以用蓄水池蓄存,用于浇花、冲厕所等,实现雨水的二次利用。另外,绿色屋顶还对房屋内部的温度起到调节作用,使屋内感到冬暖夏凉,同时,隔绝了外部环境对屋顶防水层的长期作用,延缓了屋顶防水层的寿命。
(2)下沉式绿地。下沉式绿地应用简单,但功能巨大。说其应用简单,是因为只要求常规绿地的土壤水平高度低于附近硬化地面的高度常设置于居住区道路、广场、停车场等场地。下沉式绿地的功用巨大,建造在路边的下沉式绿地,对硬化路面的雨水径流形成汇集作用,并通过绿地、土壤对雨水的吸收作用,减缓城市内涝;同时减少绿地浇灌用水量;还能有效的收集尘土,改善空气质量;再者,通过较为系统而全面的下沉式绿地设计,可以减少地下雨水窨井数量。
(3)透水路面。城市的路网十分发达,城市垂向面积中路面所占面积与屋顶面积相当,因此,其可承受雨水较多,雨水多发季节,路面积水十分严重。为此,海绵城市理念中对路面要求采取透水设计,透水路面的结构,一般表面使用透水混凝土、透水路面砖或网状结构砖块,再辅以砂砾等填充缝隙,实现路面平整的同时达到透水效果。对于平整度要求不高的地面,甚至可以加大表层网状结构的空隙,填充植物等,其吸水作用更大,一般广泛应用于停车场、消防车专用道等。
(4)人工湿地。人工湿地的主要作用,是将污水、污泥在流动过程中,通过沉淀、土壤吸收、植物及微生物的净化作用,进行处理,达到一定的净化效果,再流入河流、湖泊;尤其是对雨水的收集作用较大。人工湿地的结构一般由底部的防渗层、土壤和植物根系组成的基质层、落叶及微生物尸体等组成的腐殖质层、水体层以及湿地植物组成。人工湿地根据其功能可以分为两类,一类是浅表性湿地和深层湿地。前者不超过0.6米,主要起到污水的净化作用,因此,其底部要有防渗层,不得将污水随意渗入地下,污染地下水;后者深度较大,可以更好地实现生物净化功能[3]。
海绵城市理念是建设绿色生态可持续发展城市的趋势,开展海绵城市设计工作,首先要明确其建设目标,这包括对水生态资源的保护、恢复及新建三个方面;其次在城市设计途径方面,主要是对垂向占据城市面积较大的屋顶、路面采取滞水设计,以及通过下沉式绿地、人工湿地设计,实现对自然水资源的净化和有效利用,从而达到减少城市内涝,改善生态环境等作用。