时间:2023-11-03 11:09:58
导语:在关于海绵城市的问题的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
肩负解决城市内涝重任的“海绵城市”,简单说是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。
随着国家扶持政策的落地,各地的海绵城市试点工作在不断推进。近日,本刊记者就业界关注试点海绵城市建设的热点、焦点,采访住建、水利等相关部门得知,试点海绵城市建设中虽然也存在一定的问题和难题,但部分城市的海绵城市建设效果凸显。有专家认为,不能因为短期的雨季内涝,就否定海绵城市带来的长期水资源效益。
汛期“城市看海” 看出城市排水薄弱
近年入汛以来,我国南方多地连续出现多次强降水过程,部分城市遭遇“内涝成海”的尴尬,“城市看海”看出城市排水的薄弱。为了切实转变城市规划建设理念,减少城市内涝,改善城市生态环境,国家提出了建设海绵城市的要求。
2013年12月,在中央城镇化工作会议上提出海绵城市概念,即“要建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”。2015年以来,30座城市分两批,成为海绵城市国家级试点,2015年将迁安(河北)、白城(吉林)、镇江(江苏)、嘉兴(浙江)、池州(安徽)、厦门(福建)、萍乡(江西)、济南(山东)、鹤壁(河南)、武汉(湖北)、常德(湖南)、南宁(广西)、重庆、遂宁(四川)、贵安新区(贵州)和西咸新区(陕西)等16座城市列为海绵城市的试点。2016年第二批海绵城市建设试点城市为:福州、珠海、宁波、玉溪、大连、深圳、上海、庆阳、西宁、三亚、青岛、固原、天津、北京。
2015年10月,国务院了《关于推进海绵城市建设的指导意见》,要求通过海绵城市建设,综合采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响,将70%的降雨就地消纳和利用。到2020年,城市建成区20%以上的面积达到目标要求;到2030年,城市建成区80%以上的面积达到目标要求。
按照财政部、住房城乡建设部、水利部联合发出的通知要求,试点海绵城市建设时间很紧:3年期限,需在试点区域完成70%的降雨就地消纳和利用目标。试点城市每年能获得国家几亿元的资金补贴,同时当地也会给予一定资金补贴。
海绵城市该怎么建 看看河南咋出招
随着国家扶持政策的落地以及海绵城市试点工作的不断推进,我国海绵城市建设也迎来快速发展机遇。
避免“逢雨看海”,河南也出实招。河南省水利厅规划计划处相关负责人说,目前,河南省已经全面铺开海绵城市建设,并排出海绵城市建设“施工表”。今后从生态水系到绿地建设,从道路、广场到小区、单位,全面统筹推进海绵城市建设或改造。“虽然水利部门只是配合海绵城市建设的工作,但我们一直在积极关注海绵城市的建设。”
5月12日,河南省人民政府办公厅印发了《关于推进海绵城市建设的实施意见》,要求河南全省到今年年底,各省辖市、省直管县(市)建成1条以上海绵型生态水系,2020年年底前基本实现建成区雨污分流,主要河道完成生态改造。
今后新建公园、绿地要全部达到海绵城市标准,建设小微湿地、雨水花园、下凹式绿地、植草沟、植被缓冲带、雨水塘、生态堤岸、生物浮床等。 而单位和居住区现有绿地也要按海绵城市标准进行改造,每年改造量不低于现有绿地的10%,公园绿地每年改造量不低于现有绿地的20%。今年年底前各省辖市和县级城市要建设1个以上海绵型绿地示范项目。
与此同时,河南省各类新建住宅小区和各类大型公共建设项目以及老旧小区改造均按照“海绵型”建设标准进行。不仅如此,河南省还鼓励因地制宜创造各类低影响开发的新模式、新技术,如在房前屋后建设各类雨水花园、绿色阳台、微型湿地、屋顶菜园,建设成千上万的“海绵社区”“海绵校园”“海绵公园”。
实施意见同时公布了河南建海绵城市时间,要求省辖市10月底完成规划。除了鹤壁是国家级海绵城市试点外,河南省确定了许昌、濮阳、焦作、郑州、洛阳、平顶山、商丘、安阳等8个城市为省级海绵城市试点。河南省财政对获得试点的城市给予专项资金补助,滚动支持3年。
一场暴雨考验海绵城市
一城两种结果对比鲜明
相对于河南其他地方,鹤壁申报成为海绵城市国家级试点后,目前当地市民已经明显感觉到海绵城市的建设氛围。如今在鹤壁淇河区部分街道,可见“海绵城市”建设的宣传标语以及施工现场。
鹤壁是河南目前唯一一个国家级第一批海绵城市试点。据介绍,鹤壁“海绵城市”建设试点区位于市区南北发展轴上,西起107国道,北到黎阳路,东至护城河,南临淇河。
鹤壁市处于太行山东麓,属于湿润气流的迎面风,暴雨频次多,量级大,易形成暴雨。这座城市过去排水存在的问题是,城市内涝时有发生,现状是,雨水管渠设计能力较低,雨水管渠建设不完善,中心城区的部分排水明渠被改造成暗渠或暗管,还有部分明渠在穿越道路时以管涵代替桥梁,造成过流断面大幅缩小,形成“卡脖子”现象,影响强降雨时径流雨水的顺利排放,易使上游内涝频发。
鹤壁临水而居,因水而兴,具有良好的生态环境,“海绵城市”的理念更与鹤壁长期的城市发展战略“不谋而合”。根据鹤壁市政府通报的消息,鹤壁市海绵城市建设效果凸显。7月8日的一场强降水,让当地淇滨区降雨量最大点达到205毫米。但淇滨区城区经受住了考验,未现大面积内涝,道路交通、居民生产生活等秩序井然。
由于这场降雨强度极大,主城区周边未进行海绵城市改造的部分路段出现积水情况,泰山路下穿高铁站隧道、新老城区快速通道下穿京广铁路地下道、闽江路下穿京港澳高速公路涵洞积水严重。
与此形成鲜明对比的是,进行海绵城市改造后的路段和公园,由于铺设了透水材料,建设了下凹式绿地、旱溪、雨水花园、蓄水模块等,看不到暴雨肆虐的痕迹,反倒“喝”足了水,等待自然入渗以补充地下水。此次强降雨使桃园公园内2个大型蓄水模块首次存满雨水花园、下凹式绿地汇集来的雨水,一共“喝”下了300立方米水,“喝”不完的雨水排入了人工湖。
河南省水利厅规划计划处的相关负责人对鹤壁的海绵城市建设效果也给予了肯定。河南省建设厅城市建设处相关人士认为,从鹤壁目前对海绵城市试点区的建设效果来看,一些地方显出效果。而纵观试点海绵城市的建造,应该多从水资源回收再利用的角度去看待,不能因为一场大雨就全盘否定海绵城市的长远效益。既要看到成绩,也要看到差距。看到成绩,是为了总结经验,更好、更快地推进建设;看到差距,是为了找到问题,从源头上推进海绵城市的建设,加强生态城市的维系建设,提高人类对城市生态系统的自我调节、修复、维持和发展的能力,使人、自然、环境融为一体,互惠共生。
不过海绵城市的建设也可能存在一定的风险。还是以鹤壁这座国家级海绵城市试点来看,当地有关部门人士从政策风险角度分析,鹤壁中心城区系统推行自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市建设属于起步和探索阶段,各类配套政策尚未完全出台,因此还存在资金、管理、政策等方面的风险。同时也需要进行一些技术创新,在国家各项相关政策的指导下,汇聚各方信息,推行中逐步完善,来达到海绵城市的预期效果。
海绵城市被委以重任
生态水利建设是根本
建海绵城市的初衷,是想要实现“小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解”。不过今年夏季,海绵城市能否解决我国内涝问题被推上舆论的风口浪尖。
有媒体统计显示,全国30个海绵城市试点中,有19个城市出现内涝,占比63%。这其中包括北京、天津、重庆等直辖市,还包括福州、武汉、济南、南宁等多个省会城市。被委以解决内涝重任的“海绵城市”也因此被认为是错误的理念。
对此质疑,北京大学建筑与景观设计学院院长俞孔坚接受媒体采访时表示,海绵城市并不是一天就建成的,海绵城市可能需要5年、10年,甚至更长时间才能建成,不能因为这次水淹了,就说海绵城市的试点失败了。这些海绵城市试点,都有一定的示范作用。但是,这个示范意义大多是局部性的。生态水利和国土海绵系统建设是根本出路。
住房城乡建设部部长陈政高曾公开透露,预计海绵城市建设投资将达到每平方公里1亿元至1.5亿元。住房城乡建设部副部长陆克华在去年也表示,首批16座试点城市计划3年内投资865亿元,建设面积450多平方公里。
除了媒体盘点出来的试点海绵城市依然内涝为患,也有部分海绵城市试点效果明显。在陕西西咸新区,同样的降雨条件下,海绵城市试点区域沣西新城无明显内涝,非试点区沣东新城却出现了大面积内涝积水,形成鲜明反差;四川遂宁对阜丰巷老旧小区进行“海绵化”改造后,小区内涝积水点得到有效控制,以往只要下雨小区就淹水没腰的情景不再。再比如试点城市三亚市,2015年启动了“海绵城市”建设。今年第三号台风“银河”在海南岛登陆,三亚一度开启了大风大雨的模式,但市民们却发现,往年最容易积水的几条主干道路面和平时相差无几,出行很顺畅。
关键词:城市绿地;土壤物理性质;海绵城市;雨水渗透
中图分类号:TU986 文献标识码:A
随着时代的进步,应用更加先进的技术发展城市化建设是每个国家必须经历的阶段,之所以要重视我国的城市化建设,是由于我国的城市化建设一方面会促进国家经济建设,还有不利的一方面是会阻碍国民生活质量的提升,尤其是城市化建设影响原本的地下渗水功能,从而严重影响国民的日常生活和生产,因此,相关部门应该重视对海绵城市的改造,希望通过全文的论述,能够得出有价值的观点,从而可以应用于实际工作中。
1.海绵城市的理念与内涵的提出
随着时代的进步,我国的城市化建设水平逐步加深,为了更好地保证日益增多的城市人口能够在我国生活质量有所提升,最主要的就是提升城市化建设质量,从而可以为国民提供优质的生活环境。但是,由于城市化建设越来越普遍,导致越来越多的地区出现土壤不透水情况,也就是说现代化建设阻碍了原本的入渗通道,以至于我国城市居民的生活受到严重的影响。常年累积的雨水径流量以及洪涝积水的与日俱增,足以引起人们对于城市建设的关注,不得不重新开始审视城市化建设是否正确。因此,我国相关部门开展海绵城市的建设活动指导,希望通过提升海绵城市的建设水平,能够避免城市化建设对国民生活的不利影响。
所谓海绵城市就是指在城市出现自然灾害的时候,能够有比较大的弹性来应对灾难,比如在发生洪涝灾害的时候,海绵城市具有更好的能力来储水和净水,这个时候,海绵城市的存在就是有利于城市化建设的体现。当城市需要水资源的时候,海绵城市就可以将之前储蓄的水资源进行释放,以保证城市的正常运行。之所以要根据海绵城市制定建设指南,是由于海绵城市的存在有利于提升城市化建设水平,以保证周围住房居民生活质量能够有所提升。在制定建设指南的时候,最主要的就是遵循生态优先的原则,保证国民和生态发展能够维持一致性,这样一来,就能够最大限度地保证国民在遇到自然灾害的时候可以保全自身,同时还能够利用自然资源对其进行合理利用。
2.城市绿地土壤现状及存在问题分析
2.1 城市绿地与海城市体系建设的相关性
所谓城市绿地就是指在城市管辖范围内的所有绿地,主要是指公园绿地、防护绿地、生产绿地、附属绿地等不同类型的绿地。之所以要将绿地进行分类,是由于根据绿地对城市化建设提供的不同作用可以进行更加详细的分类,以至于能够根据不同的种类进行城市化建设,可以有效保证我国的城市化建设更加合理科学。而重视城市绿地建设主要是由于城市绿地是海绵城市的重要载体,也会直接影响海绵城市体系形成是否合理的依据之一。所以,城市绿地建设和海绵城市规划之间是相互依存的,同时,两者之间也有著相互指导的关系。而在制定海绵城市体系规划的时候,其结果又会对城市绿地建设提出更加全面和系统的要求。要想城市生态能够保持平衡,最主要的就是搞定城市绿地系统的建设之后,海绵城市的生态体系才能够稳定,以至于可以服务于海绵城市的规划,以保证国民和生态之间的关系能够平衡。所以,重视城市绿地建设不仅仅是重视城市的生态环境建设,更是重视我国海绵城市的发展。城市绿地的建设成果非常关键,是由于植物的生长依赖于土壤,而土壤的好坏又会直接关系到海绵城市的功能作用发挥,因此,提升城市绿地的建设水平,才可以有效利用土壤进行污染物的分解,从而优化海绵城市的功能。
2.2 城市绿地土壤现状及存在问题分析
在我国进行城市化建设过程中,主要存在的问题就是城市绿地土壤质量不良。正是由于城市绿地中的土壤多是客土,所以说,受到人类的活动影响以及干扰是比较明显的,因此要想保证我国城市绿地土壤质量能够得到显著的改善,首先应该重视人类的活动,拒绝长期使用和无序的挖掘,正是由于这样的人类活动,才会导致我国城市绿化土壤受到严重的破坏,易导致原本的土层被移走或者直接成为僵土,使得土壤情况不利于种植。再加上过渡挖掘后土壤中的外来垃圾,导致土壤被严重污染,这样一来就会使得原本的城市绿地变成无规律、无层次的不可种植和绿化的土壤。土壤受到破坏还有一个原因就是人类过分使用机械设备,导致土壤被严重碾压,从而影响土壤的紧实度以及结构性,最终变成不利于植物生长的渗透能力弱的土壤。
3.城市绿地土壤物理性质指标与“海绵”吸水的相关分析
为了更好地检测出土壤物理性质是否适用于绿地建设,首先应该明确土壤容重是否达标,所谓土壤容量,就是指土壤假比重,也就是形容田间自然垒结状态下单位容积土体的质量或重量,之所以要重视土壤容量的测定,是由于土壤容量是衡量土壤物理性质好坏的重要指标。由于土壤容量与土壤紧实度直接相关,所以在测定土壤容量的时候,观察土壤紧实度是最直观的方式。其次,就是重视土壤结构、有机质含量以及土壤质地等不同的因素,是由于以上因素都会影响土壤含量,因此,应该重视以上因素的研究,以保证能够明确城市绿地土壤含量的情况,这样一来就能够明确土壤的物理性质如何。
土壤孔隙是土壤物理性质之一,也就是土壤所占据土体容积的百分数,能够很好地表达出土壤中各种形态的颗粒集合情况,同时还能够表面土壤中的空气和水分的存在空间,所以,明确土壤孔隙能够很好地明确土壤中空间存在情况,有利于给植物、微生物以及土壤活动提供更宽广的空间,使得城市绿地建设过程中能够保证植物生长情况和物质交换效率。土壤孔隙的大小和性质都是不一样的,因此可以分类为无效孔隙、毛管孔隙和通知孔隙三种。在实际应用过程中,应该根据不同种类的土壤孔隙进行城市绿地的建设。
土壤质地也是衡量土壤物理性质的指标之一。所谓土壤质地就是指土壤中土粒组成的不同比列,对于比例进行综合的考量结果就是土壤质地。城市绿地的土壤质地能够很好地表面土壤的通气性是否良好,与此同时,还能够明确土壤中不同类型土粒的性质。如果通过测定土壤质地知道城市绿地中土壤主要是以砂粒为主,那么即使有利于渗水,也没有足够的有机质能够保持土壤的肥沃度;而如果是土壤中含有粘粒比较多,保水能力比较大,但是会不利于雨水的渗透,这样也是不利于植物生长的。因此,重城市绿地土壤质地,保证质地均匀,才能够提升城市绿地有效利用率。
土壤饱和导水率是土壤被水饱和时,单位水势梯度下、单位时间内通过单位面积的水量,它是土壤质地、孔隙分布、容重特征的函数,其中孔隙分布特征对土壤饱和导水率的影响最大,即饱和导水率大小是由土壤质地、孔隙分布、容重以及有机质含量等因素综合决定的。土壤饱和导水率是绿地土壤在计算土壤剖面的水通量、排水系统工程和灌溉设计的一个重要参数。通过调理和改善土壤的物理性质,从而改变土壤饱和导水率,以达到符合海绵城市体系建设水文模型的参数。
4.基于海绵城市雨水渗透和滞留的绿地土壤改良思路
针对绿地土壤物理性质退化,各项物理性质指标的严重变差,解决好土壤容重、土壤孔隙、土壤质地、土壤饱和导水率等物理性质指标的技术问题,才能使绿地土壤对雨水的渗透和滞留在海绵城市体系建设中发挥更好的作用。因此,绿地土壤改良已经迫在眉睫,在具体的绿地土壤改良技术上,国内外关于城市绿地对水文的调节技术已有大量的研究,如绿地的汇流面积比、填料类型和填料层厚度的不同,对城市绿地的运行效果有明显影响。通过提高绿化种植土壤的要求,而推动有机废弃物的利用率,如农业废料、畜禽粪便、工业废料、生活垃圾、城市污泥、绿化植物废弃物等的利用。有机废弃物经无害化发酵形成土壤有机改良材料,将是接下来快速提高绿地土壤有机质的有效途径。
结语
通过全文的论述,我们能够十分清楚地看出我国城市化建设体系的建设以及管理现状和问题,正是由于目前这种情况不利于城市化建设水平的提升,因此,相关部门更应该重视我国的城市化建设规范。尤其是应对海绵城市的改造,更应该提高重视,上文通过详细论述我国海绵城市建设中存在的问题,明确指出目前建设的不足之处,正是由于此,才根据实际情况进行客观分析,意在指出我国海绵城市改造的最主要方式。将城市绿地系统规划以及管理和海绵城市改造相互结合,以保证我国的地下渗透能力能够得到改善,以至于可以在降低成本的情况下提升海绵城市的建设效率,这样一来就能够很好地保证我国经济建设水平的提升,以至于可以保证国民生活质量得到更高的保障。
参考文献
关键词:海绵城市;流域水环境;治理
海绵城市的理念就是最新的一种城市雨洪管理概念,能促使城市在应对环境变化和雨水带来的自然灾害具有良好的应对能力和措施。在此理念下,政府部门加强了重视与投资,进行流域水环境治理能加快治理速度,有效改善流域水污染的现况。
1 流域水环境存在的主要题
流域是以水为连接,将水资源、土地资源以及生物资源等自热要素与经济、社会发展之类的人文因素进行结合的一种复合型的生态系统。这不仅能实现区域经济的可持续发展,还能对生态系统进行物质和能量的循环,从而维持生态系统的平衡。
自改革开放以后,社会经济的得到了快速的发展,城市快速发展的背景是工业化进程的加快,直接引起了资源消耗量的大量增加,污染物排放总量的持续加大。城市的发展扩大占用了更多的自然资源,大量的生态用水和耕地受到污染和破坏。而城市流域水环境现在所面临的主要问题有以下几点:
(1)水污染十分严重,到目前为止,城市水环境现状是十分严峻,90%以上的水环境受到了破坏和恶化,大部分地表水与地下水的质量出现了问题,人民群众日常饮用水的水质安全得不到保证。较为常见的水污染主要表现在:富营养污染、重金属污染、复合型的污染等等。人们日常的生产生活都离不开水资源,由于受到工业时代的影响,人们生产生活用水已经受到了严重的威胁。
(2)地下水开采过度,直接导致出现了很多威胁人们生活安全的现象出现。例如,在一些沿海地区,地下水开采量过大,会出现海水倒灌的现象;一些城市人口众多水资源需求量过大,开采量过度的情况下会造成地面塌陷等危险情况的发生。
(3)流域水环境中,水资源面积开始逐渐减少。社会经济快速发展的同时,城市化建设也在高速的推进之中。城市基础道路建设的面积增加,湖泊、河道面积的减少,使城市在遇到暴雨、洪水等自然灾害的情况下,防洪抗灾能力不能满足泄洪排水的要求,会对整个城市的安全造成影响。
2 当前流域水环境治理的局限性
人们开始认识到流域水环境治理的重要性,快速开展了流域水环境的治理工作。但在治理过程又出现城市发展与生态环境保护之间的矛盾与问题。在这样的背景之下,如果没有较好的解决措施,不仅会对流域水环境的治理产生影响,还会严重的制约城市的发展。
进行流域水环境治理是为了恢复生态水环境,促进流域周围城市的可持续发展,提升经济效益与社会效益。由于城市经济快速发展与生态环境保护之间存在的矛盾问题不能解决,导致治理项目只能尽量控制污染,不能从根本上治理污染问题。随着城市化进程的高速推进,越来越多的流动人口涌入城市,城市的常住人口也在不断地增加,涨幅惊人,城市化面积的不断扩大,对农田耕地的破坏程度也不断加深。自古以来,流域周围都是人口聚集密度最大、经济最发达的区域,污染程度自然也是最高的。这也直接导致流域水环境治理速度严重的滞后于城市发展的速度,在流域水环境治理的同时产生了更大的破坏和污染。
此外,在治理流域水环境的过程当中,流域水环境污染问题治理的资金投入远远高于生态环境修复的投入。大部分的资金支持都投入到了水环境污染的治理,这样只能加强对于水环境污染的控制,不能兼顾能够从根本上治理流域水环境的生态修复治理。
在对于流域水环境的治理过程,往往比较注重对于湖泊、河道等地表水环境的治理,忽视了地下水资源的治理。因此,在治理过程应该加强理解和认识地表水污染与地下水污染之间的关系,受到污染的地表水会以补给的形式渗入地下水,对地下水造成污染,加强地下水环境的治理与保护。
3 海绵城市理念下的流域水环境治理
国家于2016年提出了在“十三五”期间,加大对流域水环境综合治理的力度。随着海绵城市理念的提出,海绵城市建设的逐渐成熟,为流域水环境的治理提出了新的建议和思路。于是有了基于海绵城市理念的流域水环境的治理方案。其中对于流域水环境的综合治理原则:(1)要将综合治理与生态治理进行紧密结合。以海绵城市的建设理念为指导,将流域水环境和周边环境之间的管理进行合理的处置。(2)加强治理污染工程与恢复生态环境工程,对景观建设与治污工作进行统筹考虑。(3)在进行建设开发的过程中,应该始终重视可持续发展的重要性。在城市发展的过程中,极大程度的保护生态环境不受到破坏,尽量降低开发的冲击力。(4)治理流域水环境过程与城市发展之间产生了极大的矛盾,因此需要在治理过程中适应城市的经济发展需要,在保证流域水环境治理效果的同时,促进城市的发展。
具体治理方案内容:(1)加强河道防洪工程的建设,尽快井河道中的杂物淤泥清除干净,并选择合适的地方拓宽河道,提高城市的泄洪能力。(2)进行截流工程的建设。将旱季产生的污水进行全部截流,从而实现对于污水的净化、储存、调蓄,增加污水利用率。(3)建设雨水调蓄湖,将现有的调蓄湖进行适当的扩充工作,能够使其成为河道的蓄洪区以及城市景观用水的调蓄湖,能够实现雨水的净化储存,使其成为海绵城市理念中最为重要的“海绵体”。(4)加强补水工程的建设。工程建设完成之后将在汛期起到蓄滞洪水的作用,提高城市的防洪能力,在旱季为缺水地区提供有效的用水。(5)对生态环境进行修复和改善。建立生态水环境景观,恢复绿色植被和被破换的生态系统,从根本上对流域水环境进行治理。
海绵城市理念在其中的应用主要表现为:首先,将海绵城市的理念作为指导,建设调蓄湖、扩宽河道等都符合上流蓄水下流泄洪的理念,有效的提高了城市的防洪能力。其次,在上游地区建造自然湿地的做法,有效地储存和净化了雨水,并将其作为城市的景观和河道的补给用水,能够增加水资源的利用率。此外,建设截流工程的措施,能将污水与雨水引入污水处理厂进行处理工作,从而降低了水环境的污染,提高了流域周围城市的水质水量。并且,基于海绵城市理念下的流域水环境的治理,将居民的生活环境水平进行了提高。在恢复生态环境快速恢复的基础之上,提升了城市的防洪抗灾能力,做到了可持续性的发展。
4 结束语
综上所述,基于海绵城市的理念之下,进行流域水环境的治理,能够解决我国在现阶段发展过程中所遇到的经济发展与资源短缺和环境污染之间的矛盾问题。有效改善流域水环境质量,带动了流域经济的发展和产业结构的转型。城市流域水环境的治理,可以有效的修复生态环境,改善环境污染问题。使城市居民的生活环境水平得到了提高,在增加城市的开发价值的同时,也能促进流域周围城市的经济效益、社会效益的提升。
参考文献
[1]邓卫东.流域水环境综合治理技术路线浅析[J].城市道桥与防洪,2016(12):168-169.
[2]雷思聪,李君超.关于新形势下河道治理的几点思考[J].北京水务,2016(02):46-49.
[3]何造胜.论海绵城市设计理念在河道水环境综合整治中的应用[J].水利规划与设计,2016(01):39-42.
[关键词]海绵城市 排水 运用
中图分类号:TU986 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)24-0248-01
1 关于海绵城市
1.1 设计理念
在建设海绵城市之前,需要建立新的设计理念而转变传统的设计观念,传统的城市建设,重视城市路面的承载能力和强度,大多数是硬化路面,如遇暴雨天气,主要依靠城市地下的排水管渠、泵站等设施来进行排水,以“快速排除”及“末端集中”两方面的控制作为主要的建设理念,但这样的建设方式通常会导致逢雨必涝,旱涝急转。根据《海绵城市建设技术指南》,城市建设应当强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”设施来组织城市排水,并以“慢排缓释”及“源头分散”作为主要的规划设计理念。
1.2 设计原则
“海绵城市”作为现代新型的城市建设理念,它的建设必须遵循生态优先这一原则,应当将自然途径以及人工措施两个方面有效结合,在确保城市排水防洪功能保障的前提下,最大限度的实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源有效循环利用和生态环境的保护。
1.3 海绵城市理念优势
(1)海绵城市的设计理念打破了传统的城市排水系统建设理念,以建筑、道路以及绿地等作为载体,通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种现代的生态化技术,构建城市产生低影响的开发雨水系。(2)海绵城市最大程度的保留了地下水资源,填补了地下水不足的空缺,同时能达到净化水质,改善微气候的效果,不仅给老百姓的生活带来了极大的便利,同时也满足了城市现代化规模建设的要求。(3)海绵城市的建设能有效缓解雾霾天气。雾霾的产生跟水土有关,水土污染排放的各种有害物质有害气体,特别是氨氮,氨氮蒸发以后会让细菌微生物大量繁殖。因此,海绵城市的建设将有效缓解雾霾现象。
2 海绵城市在景观设计中的运用
2.1 海绵城市看城市景观设计
海绵城市是近年来发展的新名词,顾名思义,海绵城市是打造像海绵一样的城市,从而实现了城市建设与资源环境的发展,提高城市应对自然灾害能力。由于传统城市过渡利用土地,使城市出现了水土流失,土地资源也在不断减少,而海绵城市是土地利用和水资源的可持续发展。因此,海绵城市又称为低影响设计。基于这种理念,先要对城市内部雨水收集、渗透及过滤等,提高水资源循环利用。其次建立了开敞自然环境,提升人们生活质量。最后,把雨水融入到景观的设计当中,不仅会减少城市环境压力,减少了排水设施的维护成本。
2.2 海绵城市角度来看城市景观设计
在海绵城市理念下的景观设计应将保存生态资源作为景观设计的前提,实现土地资源优化,减少土地浪费,减少环境破坏,通过科学有效的手段,来发挥海绵城市景观的作用。比如,建立自然排水系统,选择耐涝性的植被加强对雨水的有效过滤、渗透和利用;建立雨水花园,利用土壤和植物的过滤,下渗雨水,减少径流量,从而加强对雨水资源的利用;建立可渗透路面,减少地表水的径流。
2.3 基于海绵城市的下沉式绿地优化设计
(1)在下沉式绿地优化设计中的竖向方面的设计。城市在下沉式绿地设计时应该与该城市所规划的绿地场地相结合,在已经硬化的地面周围设计出下沉式绿地,从而硬化后的地表不能吸收的雨水由下沉式绿地蓄积并自然下渗。要想实现既能使雨水成功转化为地下水,还能充分保证行人的安全的目标,就需要城市绿地设计人员合理地对下沉式绿地进行设计,尤其注意下沉式绿地的竖向设计。设计人员需要保证方向正确,坡向必须是由硬化后的地表指向下沉式绿地的。只有坡向正确,雨水才能成功通过已硬化的地表流向下沉式绿地,才能达到自然蓄水、自然下渗的目的。设计人员在设计路缘石高度时,应该要注意其高度应该与周围已硬化的地表是一样高的,雨水进入下沉式绿地时可能是分散进入的,如果设计人员将路缘石的高度设计的比地表高度还高时,设计人员可以通过在路缘石上设置个缺口的方式进行补救,这样雨水可通过流入缺口的方式进入下沉式绿地。设计人员在设计雨水溢流口的位置时,既可以将溢流口设计在下沉式绿地中,也可以将溢流口设计在下沉式绿地与硬化的地表的交接处。一般情况下,雨水蓄积的高度超过了下沉式绿地的高度但没超过已硬化地表高度的时候,那超过部分的雨水可通过溢流口进入排水管道,这是溢流口的作用。
(2)在下沉式绿地优化设计中的景观优化方面的设计。从下沉式绿地的使用功能和它所达到的景观效果两个方面来看,目前下沉式绿地设计形式缺乏多样化,达不到美观的效果。想要实现下沉式绿地设计形式多样化,设计人员在进行下沉式绿地设计时可以将雕像、园林水景、楼阁亭台等元素添加进去。除此之外,还可以在设计下沉式绿地时和雨水花园、池塘以及湿地相结合,即可提高下沉式绿地的实用性,还能增强它的观赏价值。下沉式绿地在选择植物时,选择的植物最好是具有一定的吸水能力,可以选用乔木、灌木以及草混合的方式,使下沉式绿地在一年四季中都能达到美观的效果。对于一些大型的绿地设计中,由于下沉式绿地比较大,工程比较浩大,所需要的成本也很高。所以在大型绿地设计时,一般都将大化小,分成小的区域或者在各个路段进行下沉式绿地设计,利用各区域的地形特色达到很好的景观效果,使其既能达到蓄水目的,又具有一定的观赏价值。
2.4 海绵城市理念与城市道路的融合
在市政道路的建设过程中,海绵城市建设也是非常重要的,在城市道路的建设中,首先在建设材料的选择上,要根据实际的情况选取合适的透水材料,主要是空隙性较好的材料,比如沥青磨耗层,多孔混凝土,碎石混凝土,泡沫混凝土等。其次在施工过程中,要在保证使用质量的基础上,提高道路空隙性,提高道路的透水性,让道路遇到雨水时能够快速排除,防止雨水聚集引起的打滑和炫光等,还要在道路旁加强绿化,提高地下水的保持率,这样,海绵绿化建设才能做好。
2.5 城市道路建设
城市道路建设在海绵城市的建设中主要是起到渗透的作用,而要起到渗透的作用,主要依靠的是“透水铺装技术”。包括: 透水沥青混凝土,透水水泥混凝土等。道路实行透水铺装后,路面十分抗滑,因为水在落到路面上后,会马上顺着通道流失,不会残留任何水汽,让道路不会因为水汽而导致摩擦力下降,同时这种道路由于不会有水汽残留,所以可以很大程度的减少夜晚灯光照亮引起的炫光,使驾驶人员不会产生过度的疲劳,提高汽车夜晚行车的安全性。同时这种路面可以减少行车时的噪音,对于行车来说也可以减低噪音。而且这种路面可以防止水漂,有很强的实用意义。
3 结束语
城市的景观设计中,将土地资源、水资源等生态平衡纳入设计理念,建立海绵城市的新型城市,这必将是我国城市建设发展的必然趋势。而资源问题与环境问题的日益严峻,更是加大了对我国城市建设的挑战。因此,只有更好的把“海绵城市”的理念结合到我国城市建设项目中去,才能够有效地解决城市地表水储存问题,才能够减少生态环境恶化的现象。
参考文献:
[1]宋芸.海绵城市概念在城市滨水景观设计中的应用[J].现代园艺,2016,(1):25.
[2]阮寅.西安居住区景观设计中的雨水利用研究――以朱雀花园小区为例[D].西安建筑科技大学,2015.
前言
城市化在改变了城市道路、交通、住房等基础设施的同时,也引发了天气、水文、植被以及环境质量的转变。城市化进程不仅破坏了大面积的植被覆盖,而且也改变了水环境的自然循环过程。主要产生的问题主要体现在以下两方面:其一,大量的自然土地被城市用地所占用,导致城市雨洪问题的出现,雨水径流把污染物带人城市排水系统,影响城市河流水体的质量;其二,城市人口的增加使城市的需水量和用水量急剧增加,水资源供需矛盾增加,城市水环境压力增大。除此之外,城市雨洪问题对现有的公共基础设施造成了威胁,不断增加的雨水流量和雨水的流速侵蚀河道、河岸;强降雨时,降水量超出了城市排水系统的负荷,对现有的城市排水设施造成巨大冲击。
雨水收集及雨水花园设计
1.雨水收集
雨水收集是雨洪资源化利用的前提,海绵城市的建设可通过天然的水体及影响开发设施实现雨水储蓄。2014年我国中央提出住房城乡建设部关于印发海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建的通知,指出我国城市基础设施建设和城市发展过程中面临的城市内涝、径流污染、水资源短缺、用地紧张等突出问题的复杂性需要靠低影响开发技术(LlD)来控制。其中具有储存功能第影响开发设施主要有湿塘、雨水花园、蓄水池及雨水灌。
2.雨水花园
雨水花园可以暂时滞留雨水,并通过植被吸收和吸附对雨水进行净化,在建筑与小区、绿地与广场、城市道路及水系统均可布置,适用性最为广泛。雨水花园只是在雨季用来蓄滞、储存、利用和净化雨水的花园,不是水景园。平时较少甚至是没有积水的,从形态来看更类似于一个随机出现的雨水渗透盆地。
雨水花园分为两类,一种以控制雨洪为目的,一般用在环境较好和雨水污染较轻的地域,如居住区等,主要起到滞留与渗透雨水的目的,结构相对简单。另一种以降低径流污染为目的,这种雨水花园不仅滞留与渗透雨水,同时也起到净化水质的作用,结构上需要进行严密的设计,适用于环境污染相对严重的地域。如城市中心和停车场等。
湿地设计
湿地是强调水文、土壤以及湿地植物三个要素同时存在的一种关系,水深一般不超过2m,湿生和水生植物占大多数,土壤为水成土,具有明显生物积累和潜育化特征,有利于水生动植物的生长和繁育。
1.湿地设计原则:①保护优先、科学修复、合理利用;②因地制宜、按需建设;③生态效益与景观效益同时兼顾;
2.湿地设计的目标:充分尊重自然,恢复自然,以水动力为基础,以水质为目标。以最完美的科学设计和工程,构建科学完善的水陆空间格局、丰富多样的植被系统及健全的水质净化系统,打造自然湿地,实现可持续发展,并可降低运营成本。
海绵城市水系空间格局设计
城市化地区应该减少不透水铺装,尽量恢复自然地貌和植被,增加水域,提高水系连通性,恢复丰富的河网、滞留塘、雨水湿地和湖泊等水体类型。海绵城市的水系设计既能将雨洪资源转化为水资源对地表和地下水进行补给,提高了水资源总量,缓解了生活和生产用水压力;又能增加水景观,提供更多亲水区域,提高周边土地价值;同时,也提供了更多的动植物栖息地,丰富生物多样性,真正意义上实现区域的良性水循环,实现区域城市水系统空间格局价值的最大化。
雨水就地下渗设计
降雨时会有以下三种情况:一部分蒸发变成水蒸气返回大气(大约占降雨量的40%),一部分下渗到土壤补充地下水(在自然植被区,大约占降雨量的50%),其余的降雨随着地形、地势形成地表径流(在自然植被区,大约占降雨量的10%),注入河流,汇人海洋。但是在城市发展的进程中,随着城市地表的硬质化,地表径流可以从10%增加到60%,下渗补充的地下水可能急剧减少,甚至是零。通过海绵城市的定义我们可以知道,一个具有良好雨水收集利用能力的城市,应该在降雨时就地或者就近吸收、存蓄、渗透、净化雨水,补充地下水,调节水循环。
低影响开发中,人工土壤渗滤主要用作蓄水池等雨水储存设施的配套雨水设施,使雨水达到回用水水质指标。每座城市和每一片区域都会存在区别于其他省市的独特的地理属性,下渗能力强的砂土地区,不需要对土壤性质做过多改变,以渗透功能为主。若该地区降雨量较大且时间集中,则可以考虑以储存及调节功能为主。下渗能力弱的黏土地区则首先考虑是否对土壤性质进行人工改良,壤土地区则要综合考虑当地情况。
小结
城市水资源的最大来源是降雨,海绵城市设施通过滞蓄、下渗,把城市降雨量最大限度地留在城市当中,将城市雨洪转化为宝贵的水资源。想要利用雨洪资源,就需要城市打造更多的湿地、湖泊、绿地、公园,城市的宜居程度和生态安全将得以提高,也成为城市增加活动空间和生态空间。而这些空间的大小、形态、分布格局,都应该考虑历史最大连续降雨量、地形地势、城市发展格局。当然雨洪是资源,如何存储这些资源,也就成为海绵城市建设的关键。
(作者单位:大连工业大学)
早上7点,家住北京市通州区通景园小区的李宁开车驶出车库,前往位于北京市南三环的单位。高峰时段,这段路程差不多花去了他五十分钟时间。如果在非高峰时段,他算过,大概只需要一半时间。
2013年刚刚搬到这里时,小区周围还是一片土马路,去最近的超市或银行需要搭乘公交车,坐上两三站地,填写快递收货地址时,地图上甚至无法显示小区所在的具置。而现在,小区附近开了多家24小时便利店,两家集KTV、购物、电影院于一体的大型综合广场。
亲历交通、教育、医疗等生活配套基础设施的改善,令李宁对通州的发展充满信心。而通州未来五年的探索,也集中在怎么让这里变得更加自然、净化、有弹性上。由“睡城”向城市副中心的转变,对整个通州的规划建设都是一次考验。 探索 伴随着城市扩张与蔓延、基础设施超负荷运转,产业结构失衡等,城市显示出极大的脆弱性,不少城市正通过探索,力争让城市更自然、净化、有弹性。
在2016年年底召开的通州区第六次党代会上,通州区委书记杨斌介绍未来五年通州发展重点工作――通州将加强弹性城市建设,有效提升城市应对各种冲击的能力。这是北京16区的发展规划中,首次提出“弹性城市”的概念。
现代城市的脆弱
严格来讲,这并不是通州首次和“弹性城市”结缘,在城市规划建设方面,通州早已开始了新的尝试。
2015年10月16日,国务院办公厅公开《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》。作为全国第二批“海绵城市”建设试点之一,北京市通州区正着力推进“海绵城市”建设。据悉,试点位于北京城市副中心两河片区,西南起北运河,东至规划的春宜路。未来三年将通过增加储水空间、改造硬质铺装、延长汇流路径等一系列具体措施,实现70%的雨水就地消纳。
顾名思义,“海绵城市”是指城市能够像海绵一样,在下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将水释放并加以利用,使城市不至于发生洪涝或干旱,如此一来,在适应环境变化和应对自然灾害等方面就具有很好的“弹性”。这就是“海绵城市”,也可以称之为“水弹性城市”。
“长这么大第一次觉得下雨可怕。”李宁回忆着五年前经历的那场暴雨,2012年7月21日,北京及其周边地区遭遇特大暴雨和洪涝灾害,当晚,宅在家中的他从窗口往楼下看,发现已经看不到路面了,“有几辆车停在路边,就开窗户看了那么一会儿的工夫,积水就没过了半个车身。”那一瞬间,他意识到这场雨的严重。根据之后北京市政府公布的灾情通报数据显示,三天的暴雨,造成北京受灾面积达16000平方公里,79人因此丧生,受灾人口190万人,经济损失共约116.4亿元。
一场大雨面前,城市的规划建设、基础设施、预警应急管理都暴露出许多问题。而除了北京之外,武汉、大连、成都等全国各地多个城市,都曾遭遇过城市暴雨和洪水危机。“我能想到最浪漫的事,就是和你一起在城市看海。”只要城市一内涝,这句无奈的话就会在网上流传起来。
事实上,在极端气候造成的自然灾害面前,现代城市显得十分脆弱。重大自然灾害如汶川地震、日本福岛海啸等,都会对城市造成“致命打击”。除了自然灾害外,恐怖袭击、公共卫生等也都足以成为城市不能承受之重,而伴随着城市扩张与蔓延、基础设施超负荷运转、产业结构失衡等,城市在面临内外冲击时,显示出极大的脆弱性,人们急需一种新的理念来指导城市发展,弹性城市理念正是在这一背景之下应运而生。
弹性城市“酷”在哪儿?
让脆弱的城市变得有“弹性”,是指城市在遇到自然灾害、气候变化、能源危机、食品安全等各种风险和不确定因素时,有足够的能力吸收和化解这些变化,遇到灾难后能快速恢复,而且不危及其中长期发展。西北大学城市与环境学院副教授黄晓军在解释何为“弹性城市”时这样说道:“弹性城市理念强调当风险和不确定性因素发生和出现时,城市要有能力吸收和化解这些变化,要具备能够保持其基本结构和功能的能力。”
近年来,弹性城市理念受到广泛关注,许多国家地区城市规划中都提出了弹性城市相关的内容,如纽约在经历了2012年桑迪飓风后,曾过一份长达438页的报告――《一个更加强大、更富弹性的纽约》。黄晓军介绍说,这份报告实际上就是以应对气候变化为核心的弹性城市规划。从这个规划内容来看,它所包括的海岸保护、建筑、保险、设施、燃油、医疗卫生、通信、交通、公园、水等部分构成了城市运行的关键网络,对于构建弹性城市至关重要。
“弹性”强调应对外来冲击的缓冲能力和保持自身发展的活力。对脆弱的现代城市而言,“弹性”如同一剂良药,一方面能够有效缓解城市的“慢性病”,比如交通系统效率低下、失业率居高不下、产业结构失衡、食物及水危机等;另一方面又能够帮助城市应对遭受突然事件冲击的“急性病”,如地震、洪涝、疫情、恐怖袭击等。
城市需要“个性”的规划框架
目前,国外学术界、国际组织和政府正在推动“弹性城市”从科学认知到主动实践的创新。
基于对国外弹性城市理论实践的研究,并长期跟踪调研我国城镇化实施存在的问题,中国城市科学研究会数字城市工程研究中心副主任徐振强明确指出,国外已经涌现大量关于弹性城市的测评方法和实践操作,而国内则相对匮乏。与此同时,我国在快速城镇化进程中,以生态为突出表现的城市体系的常见脆弱性快速显现,有的隐性脆弱性也通过大数据、虚拟现实、人工智能和交叉技术等在陆续被揭示。城市巨系统的脆弱性链条、斑块和覆盖面都处于相对模糊的状态,局部和系统性风险、空间功能和结构性不足、跨界脆弱性叠加耦合不确定性等,正在通过城市内涝、交通拥堵、灰霾和高房价等典型现象表现出来。
汲取美国、欧洲等国家地区的经验和教训,我国亟待将中国特色的弹性城市理念与实践,充分对接到城市治理与规划实施之中。“我国完全有能力结合自身实际,提出弹性城市发展战略,并制定顶层设计方案,统筹协调各部门,围绕反映脆弱性的核心问题开展联合政策设计,推动地方实践,提升城市应对并适应结构和功能性风险的能力。与此同时,统筹估算,开展规划韧性增强建设所能够开发出的刚性产能,对宏观经济面起到有效的支持,促进产业升级和企业转型,对接城市的真正痛点。”徐振强如是说。
作为一种目前被海外广泛重视的新的规划理论,弹性城市主要包括生态弹性、工程弹性、经济弹性、社会弹性四个维度领域。据黄晓军观察,目前实践中所开展的更多是针对自然灾害或气候变化进行的弹性城市规划,如“水弹性”试点建设集中解决的是城市雨洪问题。而对于社会系统、经济系统仍涉及较少,这两类系统性风险对城市的冲击也更容易被城市管理者们忽略。比如美国底特律和澳大利亚墨尔本,都曾受到类似的经济冲击,但因应对方式迥异,最终,底特律成了美国历史上规模最大的破产城市,而墨尔本则在冲击之后快速恢复。
自三峡大坝建成后,长江全流域灾难性的洪涝灾害已经杜绝,但每到汛期,部分城市内涝的问题,还没有根本解决。“市区看海、街上划船”的尴尬场景还时常出现,给人民的生命财产造成了一定的损失。海绵城市的建设,能最大限度减轻城区的涝灾、渍灾,彰显其不可替代的生态功能。
海绵城市建设不仅仅能改善我们的居住环境、减少城市建设对水生态循环系统的破坏,而且能推动新材料、新技术的研发,促进新兴产业的发展。
2015年4月,常德市成功入选全国海绵城市建设首批16个试点城市,试点工作正式铺开。市委市政府拟定了努力实现“建设一座海绵城市、打造一张城市名片、培育一个新兴产业”的目标。
海绵城市建设为培育新兴产业带来的机遇
海绵城市建设就是在城市建设开发的同时,要最大限度地维护自然的雨水生态循环系统,让我们的城市像海绵一样具有渗水、蓄水、净水、排水、用水等功能。海绵城市建设的试点,意味着我国城市建设品质的提升,也意味着海绵城市建设将催生一批新兴产业。
政策机遇:2015年以来,国务院及相关部委先后出台了《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》、《关于开展2015年(第一批)、2016(第二批)中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》、《城市管网专项资金绩效评价暂行办法的通知》等文件,中央财政对第一批(16个)、第二批(14个)共30个海绵城市建设试点城市给予600多亿元的资金补助,对采用PPP模式达到一定比例的,将按补助基数再奖励10%。
市场机遇:按照《指导意见》提出的目标要求:到2020年,城市建成区20%以上的面积达到目标要求;到2030年,城市建成区80%以上的面积达到目标要求。据初步测算,按照建设海绵城市每平方公里需要1.3-2亿元的资金投入, “十三五”期间全国海绵城市建设总投资规模将达到4-6万亿元。每年持续上万亿的投资,为培育发展新兴产业提供了广阔的市场空间。
常德市在推进海绵城市建设过程中,不仅催生了湖南道诚、鑫盛建材等一批新型技术和材料企业,还带动了七星泰塑、湘北水泥水管厂等一批传统企业的转型升级。尽管这几家企业的现有产品,目前仅仅只涉及到与海绵城市建设关联的新材料中很小的一部分,但是他们的产品依然具有广阔的发展前景。以湖南道诚工贸有限公司为例,他们通过一年多时间自主研发的树脂混凝土排水沟和路缘石,通过本市、本省,以及上海检测机构的检测,产品质量达到了欧洲EN1433标准,可与德国亚科及米亚的产品媲美,其r格不到德国产品的一半!该公司的产品仅在本市的海绵城市建设中就有年销售一亿以上的潜在市场。若全省利用海绵城市建设的契机,培育几个上百亿元的新兴产业绝不是遥不可及的。我们应该抢抓机遇、加大研发力度,做大海绵城市这块巨大的蛋糕。
海绵城市建设需要从哪些方面着手
(一)加强产业引导:海绵城市建设产业发展刚刚起步,全国海绵城市建设也还处在试点阶段,这正是培育新兴产业的良好契机。建议省委、省政府进一步加强与海绵城市建设关联的新兴产业的培育和引导,由政府牵头、企业和科研单位参与,组建新兴行业引导小组,学习和研究国内国外的先进经验和技术,为企业提供行业发展信息和方向性引导、搭建企业与科研单位连接的桥梁。
(二)加强政策扶持:无论是经济特区的腾飞还是经济开发区的高速发展都与政策的扶持密不可分。新兴行业的培育和发展更加离不开政策的扶持 。建议从税收、行政性收费、行政性手续、人才引进、研发奖励等各方面给予最大力度的扶持。对于符合质量要求、符合新兴产业发展业态的新产品开辟市场准入的绿色通道。
(三)搭建平台
一是成果展示平台:常德市作为我省获批的全国第一批海绵城市建设的试点城市,对于培育新兴产业具有得天独厚的优势。对常德海绵城市建设的进程要给予热情关注和支持,最大限度的使用和展示本地的新产品、新材料。扩大和全国各地相关产业的交流与合作。
二是网络推介平台:利用政府网络平台设立海绵城市之窗,通过网络平台和以微信为代表的自媒体,宣传海绵城市建设成果、呈现海绵城市建设的新业态。力争在常德建立“国际海绵城市建设论坛”,并在论坛中设立新产品、新材料专栏,迅速提高在全国的知名度。
关键词:城市雨水利用;现状;措施
中图分类号 F299.24 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)04-0051-02
1 城市雨水利用研究现状
1.1 国外城市雨水利用现状 当今,国外对于城市水资源的研究比较广泛,尤其是日本、德国、美国等发达国家,非洲很多干旱城市如拜尼沃利德以及新加坡等东南亚的一些国家都采取了很多有效措施来对城市雨水进行开发利用,比如建立屋顶储水系统、建立雨水入渗系统、制定相应法律条例等。
1.2 我国城市雨水利用现状 我国的城市化进程正在逐年加快,与此同时城市水资源问题也日益凸显,水质污染、城市内涝以及地下水位下降等问题层出不穷,在破坏城市生态环境的同时也威胁着城市居民的生命财产安全,从而严重制约着城市的发展。我国对城市雨水利用的研究相对于其他国家来说尚处于初期,如北京、天津、大连、青岛等的典型缺水城市也只是停留在探索阶段,还没有形成一套完整的城市雨水利用系统,尚未出台有关于城市雨水利用的法律条例。总的来说,我国对于城市雨水利用的研究还有很长的一段路要走。
2 城市雨水利用的含义
城市雨水利用指的是降落到城市中的雨水被汇聚收集起来并通过净化之后加以利用的过程,它是缓减城市水资源短缺、减少城市内涝和改善城市水环境的有效途径[1]。可以将其分为直接利用和间接利用两个部分:直接利用可表现为通过收集储蓄雨水直接来加以利用,比如可以用于绿地灌溉、城市喷泉等;间接利用则表现为利用各种人工设施进行雨水渗透,使其渗入到地下水中,从而间接改善城市水环境。
3 城市雨水利用的效益分析
3.1 环境效益 首先,城市雨水的合理利用可以防止城市内涝的发生,我国现在正处在城市化的浪潮中,城市面积越来越大,导致原来的河流和湿地逐渐消失,之前可渗水的松软土壤被沥青水泥等不透水的材料所代替,因此当有强烈降水发生时,容易引发城市内涝。通过建立透水设施不仅可以缓解这个问题,也能够节省建立排水系统的部分费用。其次,城市雨水利用还可以丰富地下水。由于城市化进程不断加剧,城市人口不断增多,因而地下水开采过量,尤其是沿海城市,很容易出现海水倒灌、地面塌陷等问题。通过透水性地面等透水设施雨水会渗透到地下从而起到丰富地下水的作用,并且土壤还会起到净化雨水的作用。美化城市也是城市雨水利用所带来的效益之一。由于扩张的城市、增多的人口、加重的污染,使得水资源越来越短缺,很多以水为主要特征的景观都消失殆尽[3]。城市雨水利用可以对这些坏影响起到一定的作用。
3.2 社会效益 通过对城市居民宣传城市雨水利用的好处,可以增强人们的节水意识与凝聚力,产生一定的社会效益。人们逐渐认识到当前城市水资源稀缺的严峻形势,自觉参与到城市雨水利用的行列中来,不仅可以保护城市水资源,而且增强了大家的凝聚力。
3.3 经济效益 城市雨水利用可以节省排水费用,且雨水利用设施工程花费相对跨流域调水等工程来说较少。雨水利用设施工程的建立,可以避免每一次大量降雨之后所进行的城市排水工作的进行,即一次性解决所有的问题,且造价低。
4 城市雨水利用措施
4.1 加强对雨水利用的研究和应用,修复雨水的生态功能 城市雨水这个事情并不难,技术上要求也不高,经济上投入也不大,关键是转变观念,在规划之初就考虑如何处理雨水。修复雨水的生态功能主要是指对雨水进行汇聚收集再利用的过程。
4.1.1 先利用人工设施进行城市雨水的收集 如我国某些城市利用大面积集中雨水的要求来设计,可以利用屋面进行雨水收集,这对于高密度建设的城市来说无疑是一种比较实用的方法;对于公路来说可以将道路高程设计得较高(最好是高于陆地)并设置缺口,降水时水流可以顺着缺口流入道路两旁的绿化滋润植物;用透水砖将步行道或者停车场等场所铺设成透水地面等在如今的大多数城市也时常可见,这也不失为一种雨水利用的好方法。也可在此基础上对城市进行雨污分流,对城市雨水系统进行单独建立,从而对城市雨水进行更有效率地收集。
4.1.2 对收集的雨水进行利用 具体可分为以下3个方面:一是直接利用,它是指将收集之后的雨水加以净化直接使用,比如用来市民生活、浇灌绿化等等,可以稍微缓解城市用水的紧张;二是间接利用,它是指通过一系列透水渗水措施使得下渗到地下来补充地下水的短缺,具体可用透水砖等偷税设施进行建设,以解决因地下水超采所引发的一系列问题,通过此种举措也可以避免城市内涝的问题;三是综合利用,即二者合一、双管齐下,从而更加有效地改善城市水资源环境。至于怎么利用则要根据城市的具体情况来具体规划:例如青岛降雨量不大且有明显的季节分布,这种情况下只进行雨水的直接利用就显得得不偿失了,因而应主要进行间接利用,辅助以直接利用手段来进行该市的雨水利用。
4.2 制定相关的法律法规并加大执行力与监管力度 世界上雨水利用技术较发达的国家如美国早在1965年就出台了《水资源规划法》《雨水利用条例》等相关法律条例,德国也在1989年出台了雨水利用设施标准[2]。虽然近年来我国对于雨水利用逐渐重视起来,但至今仍未有全国性的相关法律文献的出台。因此,我国各级政府应借鉴国外进行城市雨水利用的经验来制定相应的法律条例,从而规范对雨水利用的具体标准,同时有关部门也要加大执行力并加强监管力度。
4.3 向市民广泛宣传雨水利用的重要性 我国城市居民大多数人节水意识较为缺乏,对于雨水利用更是没有什么概念,城市水资源浪费严重,因而向市民广泛宣传当前城市水资源所面临的严峻形势以及雨水利用的意义就显得尤为重要。雨水利用是城市建设的重要环节之一,应通过各种媒体、社区活动等形式及利用微信微博等网络社交平台进行宣传,并将其渗透到学校教育中去,使得社会民众逐渐树立起雨水利用的意识,让市民们无论是在工作还是在生活中都注意节约用水。
5 展望
城市雨水的利用是解决水资源短缺的新途径,也是实现水资源可持续利用的有益选择[4]。就目前情况来看,我国在城市雨水利用方面还处于开始阶段。“海绵城市”是城市雨水利用的良好体现,它的概念于2012年才在我国首次提出,并在2014年12月宣布了试点城市。“海绵城市”是一种非常形象的表达,由于海绵的物理特性被学术界和行业内所惯用,从而来比喻城市的某种吸附功能和吐纳雨水的能力[5]。它能够对环境的变化有良好的适应能力并可以最大程度降低自然灾害所带来的影响:降水过大时可以对雨水充分进行收集储存,降水过小时将之前储存好的水释放利用,使得城市化与生态自然化得到有机结合,最大限度地实现雨水在城市的蓄存。因此,大力推进海绵城市建设是未来城市雨水利用的目标。
参考文献
[1]李美娟.城市雨水资源利用效益评价研究[D].大连:大连理工大学,2010.
[2]邵兆凤,邢国平,周建芝,等.天津市城市雨水利用前景建议[J].中国水土保持科学,2012(02):102-106.
[3]祁燕.城市雨水资源利用分析[J].水科学与工程技术,2010(S1):35-36.
【关键词】:海绵城市;透水铺装;绿色屋顶;雨水花园;生态植草沟
1、背景概况
以科学发展观为指导,深入贯彻落实党的十生态文明建设以及关于“加强海绵城市建设”的讲话精神,以“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”为治水思路,按照国家关于推进“海绵城市”建设的工作要求,以实现“山水田林湖人”城市生命共同体为目标,转变传统治水理念,通过建设“三大系统”、构建“五大体系”,着力解决武汉市水安全及水环境问题,全面提高武汉市水生态文明建设水平,将武汉市打造成丰水地区海绵城市建设的示范区,为武汉市成为中部崛起的战略支点、长江经济带的重要节点提供有力支撑和保障。
为贯彻和落实的讲话及中央城镇化工作会议的精神,大力推进“自然积存、自然渗透、自然净化”的“海绵城市”,武汉市发挥了“敢为人先,追求卓越”的城市精神和态度,成为 “海绵城市”建设的示范城市。
青山港作为青山示范区“海绵城市”建设启动点,汇水范围5.3平方公里,项目集中在武丰闸至沉砂池段和青山港段,充分应用“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,通过截污、生态雨水口、植草沟、雨水花园等可视化的自然排水系统以及周边小区透水路面改造实现项目区内径流总量控制85%,后期通过小区源头控制和迁移控制,实现汇水范围内径流总量控制75%,同时通过水环境综合整治和景观打造改善水环境质量,提档升级周边环境,提升居民生活品质。
2、青山港海绵城市景观营造
2.1青山港概况
青山港属于东沙湖水系。青山港北起长江南岸,经过武丰闸,穿越和平大道,贯穿青山公园,绕过楠姆山,过冶金大道与武钢东沙湖泵站会合,全长约4.48公里,宽8~20米,深2~5米。青山港原是东湖、沙湖一带内涝排渍的出口。后经过对武丰闸、青山港进行多次改造,使青山港改变了以排水为主的功能,转而以引水为主、调节为辅,成为武钢、青山热电厂生产用水的引水渠,武丰闸(青山港)全段整体平均水质为Ⅲ类水体,局部存在生活污水直排入港,水质为Ⅳ类。然而武丰闸与桥头路处至沉砂池有多处污水管直接排入水体,造成沉砂池及下游水体的水质污染,青山港周边也有大量的排污口,其生活污水直接排入水体,导致渠道水质污染严重,致使该工程中的青山港(和平大道~冶金大道)段现状局部为Ⅳ类水质,港渠原有水生态系统遭到一定破坏,水体富营养化造成有害水生植物大量生长,进一步恶化水质,且生物品种单一;水体流动性较差,底泥淤泥平均达0.5m,导致水体自净能力较弱。(图1)
2.2前期工作
2.2.1截污工程
污染控制工程是通过该工程的实施能使青山港水质得以改善,结合对沿港排水口的分布、分类与分析,针对主要污染排口进行有效的截污,沿港路西侧区域(11ha)除采取污水截流措施以外,还对密集区进行分流制改造。
本次设计考虑近期应急将原有的三个排口出水处建设两座截流井,d1500管道出水处建一座LBH=4m×3m×4m的截流井,2根d800管道处合建一座LBH=4m×3m×4m的截流井,并通过两个d500管道及一根d800管道进行排放,其中2根d500管道通过闸阀控制,一根d800管道通过闸阀控制排放,与青山3#泵站联合运行。晴天和小降雨通过泵站抽排,大暴雨期间3#泵站流量不能满足需求时通过开闸满足排放要求。待建设十路上污水主干管道投入运行后,建设十一路和桥头路上晴天污水均可直接通过管道直接排至建设十路上污水主干管道,最后进落步嘴污水处理厂。
2.2.2清淤工程
本次清淤工程旨在清除污染,同时增加渠道过流能力,通过现场踏勘及底泥监测报告的相关资料,本次清淤分为两期:一期主要武丰闸至沉砂池段清淤水域面积约为44415.42平方米,二期主要是青山港段,长度约3.5公里。
根据底泥受人为污染的感官程度和自然沉降的特点,底泥由上而下划分为污染层、过渡层和正常层三个层次。本次清淤主要针对淤泥污染层和过渡层作为本次疏挖的对象。经过现场测量,区域淤积深度0.4~1.5m。根据底泥监测报告,并将可研报告进行优化,经计算得:武丰闸至沉砂池段需疏挖污染底泥56378.7立方米,青山港段需疏挖污染底泥74362.5立方米,共需疏挖污染底泥13.07万立方米。
3、青山港“海绵城市”建设
3.1青山港“海绵城市”建设的总体思路
青山港为青山示范区“海绵城市”建设的启动点,贯彻“海绵城市”建设的理念,应用“海绵城市”建设相关技术,强调优先考虑更多有利自然力量排水,从“快收快排”转向“慢排缓释”的排水模式,同时体现城市管渠、绿化、水系等诸多功能要素。
青山港区域的汇水范围为5.3平方公里,确定控制径流总量的75%,即29.2毫米的降雨,项目区确定控制径流总量的85%,即43.3毫米的降雨,内涝防治标准达到50年一遇,同时满足17项控制指标的要求。坚持源头减排、过程控制与系统治理同步:
1、汇水区范围内建筑与小区采用雨水源头控制和综合利用设施,提高绿色基础设施建设比例,小区的控制指标参照《青山示范区海绵城市控制性详细规划》,达到渗透、调蓄、净化等“海绵”功能;
2、考虑过程控制,利用植草沟等技术延缓雨水峰值出流时间,采用截污、分流制改造等技术降低雨污水对下游水体的污染;
3、结合本次项目的实施,充分利用沉砂池及青山港周边的绿地空间、港渠水面等,使其发挥“海绵”的积存、渗透、净化、释放作用,保证工程范围内控制43.3毫米的降雨。
3.2青山港“海绵城市”建设的总体方案
结合“海绵城市”建设理念,保护水源地,提高渠道过流能力,提升区域排渍水平,同时遏制青山港水质污染趋势,改善区域生态环境,为青山示范区推进海绵城市建设作出示范作用。串联周边绿地和公园,形成连续的公共绿化空间,打造一个全民性、全季性城市滨水休闲公园,提高城市居民的生活环境。
示范区旨在通过采用“渗、滞、蓄、净、用、排”等技术措施,分别在绿化工程、广场及铺装工程、园区道路以及配套建筑工程中使用透水铺装、绿色屋顶、下沉式绿地以及生态植草沟等方式,考虑工程实际,提出径流综合控制的目标,对雨水径流量进行有效的蓄、滞,控制园区径流总量85%,即控制43.3毫米的降雨。(图2)
3.3青山港“海绵城市”建设的主要措施
3.3.1透水铺装
透水铺装按照面层材料不同可分为透水砖铺装、透水混凝土铺装和透水沥青混凝土铺装,嵌草砖、园林铺装中的鹅卵石、碎石铺装等也属于渗透铺装。透水铺装结构应符合《透水砖路面技术规程》(CJJ/T188)、《透水沥青路面技术规程》(CJJ/T190)和《透水水泥混凝土路面技术规程》(CJJ/T135)的规定。透水铺装适用区域广、施工方便,可补充地下水并具有一定的峰值流量削减和雨水净化作用,但易堵塞,寒冷地区有被冻融破坏的风险。透水铺装还应满足以下要求:
(1)透水铺装对道路路基强度和稳定性的潜在风险较大时,可采用半透水铺装结构。
(2)土地透水能力有限时,应在透水铺装的透水基层内设置排水管或排水板。
(3)当透水铺装设置在地下室顶板上时,顶板覆土厚度不应小于600 毫米,并应设置排水层。
场地共设置四处广场,分别为武丰闸广场、北集散广场、西入口广场、集散广场及配套铺装,以满足市民基本需求(图3)。广场主材以透水砖为主,设置中间高、两侧低的坡度,便于排水,并在与周围绿地相接的部分铺设植草沟,种植生态、野趣、耐水湿的植物,在丰富景观面的同时体现了海绵城市中“渗”、“蓄”、“排”等技术。
项目中设计的一级、二级、三级园路全部采用透水铺装,一级园路考虑车型荷载,采用透水混凝土铺装,二级、三级园路主要为非机动车道和人行道,采用透水砖铺装(图4)。
3.3.2绿色屋顶
绿色屋顶也称种植屋面、屋顶绿化等,根据种植基质深度和景观复杂程度,绿色屋顶又分为简单式和花园式,基质深度根据植物需求及屋顶荷载确定,简单式绿色屋顶的基质深度一般不大于150 毫米,花园式绿色屋顶在种植乔木时基质深度可超过600 毫米,绿色屋顶的设计可参考《种植屋面工程技术规程》(JGJ155)。绿色屋顶的典型构造如图所示。绿色屋顶适用于符合屋顶荷载、防水等条件的平屋顶建筑和坡度≤15°的坡屋顶建筑。
绿色屋顶可有效减少屋面径流总量和径流污染负荷,具有节能减排的作用,但对屋顶荷载、防水、坡度、空间条件等有严格要求。
项目中设计的管理用房、厕所、驿站全部采用绿色屋顶。绿色屋顶用不同的植物来表现它的魅力,植物配置也很好,如紫葳藤、野玫瑰、紫色画眉草、垂花葱和线叶金鸡菊等。绿色屋顶能保留总雨水的75%,植物形成的保护毯比防水膜防水能力更有效,由于植物能吸收二氧化碳放出氧气,所以绿色屋顶有助于净化空气。同时,绿色屋顶对使用者和观赏者都具有视觉审美的乐趣。
3.3.3雨水花园
雨水花园式园林绿地中种有树木或灌木的低洼区域,由树皮或地被植物作为覆盖。它通过雨水滞留下渗来补充地下水并降低暴雨地表径流的洪峰,还可通过吸附、降解、离子交换和挥发等过程减少污染。
项目中在绿地分布时,建设雨水花园,使绿地高程低于周围地面一定的高程,以利于周边雨水径流的汇入。雨水花园透水性能良好,建设成本与常规绿地相近,可减少绿化用水并改善城市环境。雨水花园可以临时蓄积雨水,遇到暴雨的时候,即使一时来不及渗透,也可以积蓄近10厘米雨水,然后慢慢渗入地下。雨水花园区域以耐水湿的植被为主,如:水杉、池衫、垂柳、乌桕、枫杨、木芙蓉、细叶芒、狼尾草、马蔺、芦苇、花叶美人蕉、鸢尾、花叶芦竹等。(图5)(图6)
3.3.4生态植草沟
植草沟――海绵城市中“排”、“渗”。
植草沟指种有植被的地表沟渠,可收集、输送和排放径流雨水,并具有一定的雨水净化作用,可用于衔接其他各单项设施、城市雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统。植草沟应满足以下要求:
(1)浅沟断面形式宜采用倒抛物线形、三角形或梯形。
(2)植草沟的边坡坡度(垂直:水平)不宜大于1:3,纵坡不应大于4%。纵坡较大时宜设置为阶梯型植草沟或在中途设置消能台坎。
(3)植草沟最大流速应小于0.8 m/s,曼宁系数宜为0.2-0.3。
(4)转输型植草沟内植被高度宜控制在100-200 mm。
沿一级园路两侧设置植草沟,通过植草沟将雨水汇入周边水体或排入市政管网。草沟宽1m,深0.5m,部分地区植草沟与雨水管渠联合应用,场地竖向允许且不影响安全的部分地区直接代替雨水管渠。生态植草沟不仅有治理污染的功能,在搭配植物之后,本身也具有景观性,可以带给人特定的景观视觉感受。(图7)
4、结论与讨论
随着城市河湖水系水文条件的变化以及人类剧烈活动的干扰,河湖水系格局尚需协调优化,河湖水系空间格局受到不同程度破坏,主要表现为湖泊萎缩与水系割裂。并且由于管理不善,导致大型项目开发建设时,对原有自然生态系统保护不足,房地产开发对下垫面改变增加了城市的防洪压力和水环境治理压力。
青山港区域的汇水范围为5.3平方公里,确定控制径流总量的75%,即29.2毫米的降雨,项目区确定控制径流总量的85%,即43.3毫米的降雨,内涝防治标准达到50年一遇,同时满足17项控制指标的要求。坚持源头减排、过程控制与系统治理同步。
海绵城市的建设,是城市建设的一次历史性革新,还原生态,将城市轻轻的放在自然上,建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市。
【参考文献】:
[1]《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建》(试行)
[2] 董淑秋;韩志刚;基于“生态海绵城市”构建的雨水利用规划研究[J];城市发展研究;2011年12期
[3] 莫琳,俞孔坚;构建城市绿色海绵――生态雨洪调蓄系统规划研究[J];城市发展研究;2012年05期
[4] 苏义敬,王思思,车伍,魏一哲,董音;基于“海绵城市”理念的下沉式绿地优化设计[J];南方建筑;2014年03期
致谢:本项目有泛华建设集团有限公司湖北设计分公司提供,设计组成员喻俊、张敏、韩冬雪、郑杰、李颖等在项目设计实施中给予大力支持与帮助,在此表示感谢。