浅析海绵城市基本理念及设施

(整期优先)网络出版时间:2024-05-14
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浅析海绵城市基本理念及设施

王婧玉

新疆维泰开发建设(集团)股份有限公司 新疆乌鲁木齐 830023

摘要:我国是一个水资源贫乏且水污染严重的国家,水资源的短缺影响到我国的可持续发展。随着我国城市化建设的发展,城市内涝问题日益严重。结合地域差异,通过海绵城市建设这一重要举措,在充分利用雨水资源的同时,对缓解城市内涝和保持水土涵养及水资源充分利用有着重要的作用。

关键词:建筑给排水;雨水系统;海绵城市

1海绵城市背景及基本理念

海绵城市最早是由习总书记在2013年的中央城镇化工作会议上提出的。海绵城市建设项目包括建筑与小区、城市道路、公园绿地与广场、城市水系等海绵设计专项。海绵城市设计主要解决以下几个突出的问题:一是水多的问题,例如每年夏天汛期到来时都会发生的城市内涝、洪水;二是水少的问题,在我国北方地区普遍长期干旱缺水,早年间有些地区甚至以沉淀的雨水作为饮用水;三是水脏的问题,河道污染、水网污染以及水系污染造成的次生环境污染。之所以会出现以上种种问题,一方面是地域气候因素,另一方面是因为城市化的高速发展破坏了原有的生态平衡。城市化发展,更多强调的是建设速度,首先解决有没有的问题,其次再来解决好不好的问题。各发达国家也同样经历过这一阶段。

我们国家在解决了城市化的问题之后,开始着手解决城市的综合雨水问题。从理念上来说,就是在提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑利用自然力量排水,要建设自然积存、自然渗透、自然净化的雨水管理体系,用一个形象化的词语就叫做“海绵城市”。[1]其内涵是通过控制雨水径流,恢复城市原始的水文生态特征,使其地表径流尽可能达到开发前的自然状态,即恢复“海绵体”,从而实现修复水生态、改善水环境、涵养水资源、提高水安全的五位一体的目标。在传统快排模式中80%以上的雨水被直接排放,而海绵城市通过一系列措施后,雨水排放量小于40%。海绵城市效果可归纳为:小雨不湿脚,大雨不内涝,水体不黑臭,热岛有缓解。

2海绵城市设施

通过《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建》我们了解到,海绵城市建设应统筹低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统。低影响开发雨水系统可以通过对雨水的渗透、储存、调节、转输与截污净化等功能,有效控制径流总量、径流峰值和径流污染;城市雨水管渠系统即传统排水系统,应与低影响开发雨水系统共同组织径流雨水的收集、转输与排放。超标雨水径流排放系统,用来应对超过雨水管渠系统设计标准的雨水径流,一般通过综合选择自然水体、多功能调蓄水体、行泄通道、调蓄池、深层隧道等自然途径或人工设施构建。以上三个系统并不是孤立的,也没有严格的界限, 三者相互补充、相互依存,是海绵城市建设的重要基础元素。通过渗、滞、蓄、净、用、排海绵城市六字方针的综合应用,来达到设计要求。

2.1建筑与小区设施

建筑与小区项目宜因地制宜,以人为本,结合区域内绿地、透水铺装、水系等绿色设施,竖向应与园路与绿地总体协同设计。在阴湿区域设置灭蚊灯、苍蝇笼等辅助设施,北方地区还需考虑冬季临时堆雪、积雪利用的工程措施及设施。居住区宜采用雨水管断接、下沉式绿地、植草沟、高位花坛、雨水花园、透水铺装、旱溪等绿色设施。公共建筑除上述设施外,宜采用蓝色屋顶(旧城改造同样适用)、蓄水池、景观水体等设施。[2]绿色屋顶,适合在较为低矮的建筑屋顶或高层建筑的群房屋顶做绿化,既可以滯、蓄雨水,也能够减少城市热岛效应。小区道路、广场、地面停车场等优先采用透水铺装,并结合其他低影响开发设施、雨水管渠系统等做好防冻胀渗排措施。小区的配套绿地,宜采用整体深度较浅的下沉式绿地为主,水容量较大的区域宜设置雨水花园、旱溪等,积水区优先选用具有耐旱、耐淹、低养护成本的植被。屋面雨水宜采取雨水管断接(设计时需与建筑配合,功能与外观结合),将雨水引入周边小型、分散的海绵设施,一是接入蓄水罐,适合别墅或者自带小庭院的户型,用来进行庭院日常浇洒;二是接入高位花坛,断接后直接进行绿化浇灌;三是将剩余的雨水散排至周边植草沟、雨水管渠,引入场地内的集中调蓄设施。

2.2城市道路设施

城市道路可利用中央隔离带和两侧的绿化带,作为一个整体进行设计。设计时应考虑道路高程、横断面、绿色设施与灰色设施的结合、并与超标雨水溢流排放系统有效衔接,保证上下游排水系统通畅。当城市道路径流雨水进入绿地时,宜在绿色设施前端设置截污提篮、卵石带、弃流井等,对初期雨水进行预处理或弃流。城市道路项目应结合上位规划、线路总体布局、地质条件等进行设计。设施对应具体使用功能可做如下选择:渗滞类可选用下沉式绿地、生物滞留带、透水铺装等;集蓄类可选用蓄水池等;调蓄类可选用调蓄池、湿塘等;截污类可选用植被缓冲带、雨水湿地等;转输类可选择植草沟、渗渠等。城市道路人行道、专业非机动车道宜采用透水铺装路面(透水水泥混凝土铺装和透水沥青混凝土铺装);机非隔离带可设置下沉式绿地、植草沟、生物滞留带,坡度较大的路段,应采用阶梯式绿化带,并设置消能坎等设施;交通岛等区域可采用植草沟、雨水花园;大型立交绿地宜采用下沉式绿地、雨水湿地、雨水花园、湿塘等设施;设于绿地内的雨水口宜采用环保型雨水口;高寒地区机动车道不宜采用透水铺装路面。

2.3城市公园绿地与广场设施

公园绿地与广场项目,因为该类项目本身绿化面积较大,非常适合雨水的自然入渗,应利用地形、绿色设施并结合植物种植等方式,顺应自然生态,尽可能减少地表形态的破坏。配合大海绵,城市总体规划,将超出设计重现期和降雨强度的雨水进行自身消纳,保证雨水不外排,避免场地内涝,形成具有降雨径流调控和回用功能的绿地雨水体系。优先采用有利于面源污染控制、周边客水消纳的设施。[3]具体措施有渗透沟、密石沟、植草沟、生态树池、集雨型绿地等生态化的处理手段。既有景观的效果,又能达到转输、调蓄的功能。设施植被区域内土壤不裸露,避免水土流失并设置防冲刷措施,特别是在设施运营初期,植被根系未稳,容易被雨水和雪融水径流冲走。场地内硬化铺装优先采用透水铺装。

2.4城市水系设施

城市水系因其与自然水体河道相互连通,重点是对水体水质的提升和生态功能的修复。应尽量保持水文地质原貌,不宜对河道进行填埋、截堵、建设硬质驳岸、盖板覆盖等建设行为。河道沿线原有的湿地、湾塘等设施应保留,以保证不减小原有的滞蓄能力。城市水系及周边区域宜采用植被缓冲带、透水铺装、下沉式绿地、生物滞留设施等,雨水排出口末端可设置雨水湿地、调蓄池、湿塘等用以调蓄净化;滨河绿化带宜设置植被缓冲带,对城市面源污染进行削减,并起到水土保持、缓冲调蓄的功能;水质较差的水体可通过河道清淤、水生植物种植、人工增氧等措施对水体进行修复;污染严重的河道宜优先采用生态堤岸。

结语:雨水作为重要的自然资源,与城市发展息息相关。海绵城市建设有效妥善地解决了我们在城市发展过程中受水资源短缺制约问题,降低了城市内涝带来的灾害,对城市水体及水土保持也发挥着积极的作用,同时通过源头减排和末端治理,控制城市面源污染。海绵城市设施除了具备景观属性外,还具备生态多样性、雨水可资源化利用等诸多优点,尤其是在缺水的北方地区值得推广。今后应不断创新和改进海绵城市技术及各类雨水控制、利用手段。

参考文献:

[1]住房和城乡建设部办公厅关于进一步明确海绵城市建设工作有关要求的通知[R].建城办(2022)17号.

[2]乌鲁木齐市海绵城市建设设计导则.DB6501/T 036-2022 [S].2022-12-15.

[3]北京市市场监督管理局.北京市海绵城市集雨型绿地工程设计规范DB11/T 1436-2022 [S].2022-12-27.