厦门市市政工程设计院有限公司重庆分院 重庆 400000
摘要:随着我国城市化进程速度的不断加快,海绵城市理论被广泛应用于城市景观设计过程中。本文通过对海绵城市理论进行分析,探讨了构建海绵城市过程中的设计要点。
关键词:海绵城市;设计;解析
1前言
伴随着城市化进程速度的不断加快,城市建设过程中的很多问题都体现在水资源利用率上。大雨往往会让这些城市面临较为严重的洪水灾害,当城市过快发展遇到不能与之配套的市政基础设施,以及不可再生水资源发生短缺而产生相互影响,造成城市的发展根本就没有配套良好的水循环系统。因此,在城市建设的过程中,促进生态文明的建设是不能忽略的重要前提,海绵城市理论对建设城市生态环境具有重要意义。这个设计将自然与人工的方式联系在一起,在确保安全的前提下渗透雨水,使城市地下水得到最大累积,并在水净化问题上发挥作用,使雨水资源得到了更好的利用。而海绵城市理论如何与城市景观设计相结合,是新形势下城市建设过程中需要重视的问题之一。
2 海绵城市的概念和设计原则
2.1 概念
海绵城市,是一种形象的表述,是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”,也可称之为“水弹性城市”。即: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。
建设海绵城市,首先要扭转观念。传统城市建设模式,处处是硬化路面。每逢大雨,主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排水,以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念,往往造成逢雨必涝,旱涝急转。根据《海绵城市建设技术指南》,城市建设将强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水,以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念。
建海绵城市就要有“海绵体”。城市“海绵体”既包括河、湖、池塘等水系,也包括绿地、花园、可渗透路面这样的城市配套设施。雨水通过这些“海绵体”下渗、滞蓄、净化、回用,最后剩余部分径流通过管网、泵站外排,从而可有效提高城市排水系统的标准,缓减城市内涝的压力。
2.2 设计原则
(1)规划原则
海绵城市必须服从城市总体布局,充分理解低影响开发雨水系统构建的内容,本着科学发展的原则,因地制宜,经多方实践和论证后,提出具有前瞻性的规划方案,先规划后建设,充分体现规划的科学性和权威性,发挥规划的控制和引领作用,为后期海绵城市设计提供理论支撑。
(2)优先原则
海绵城市建设应遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。在海绵城市建设过程中,应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性,协调给水、排水等水循环利用各环节,并考虑其复杂性和长期性。
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(3)安全规则
以人为本一直是我党及我国发展的基本原则,人民的生命财产安全以及社会的稳定一直都是第一位的,因此,海绵城市亦需以保护人民生命财产安全和社会经济安全为出发点,综合采用工程和非工程措施提高低影响开发设施的建设质量和管理水平,消除安全隐患,增强防灾减灾能力,保障城市水安全
(4)实事求是
由于我国领土范围较广,不同省份的地理及气候条件差距较大,因此,各地应根据本地自然地理条件、水文地质特点、水资源禀赋状况、降雨规律、水环境保护与内涝防治要求等,合理确定低影响开发控制目标与指标,科学规划布局和选用下沉式绿地、植草沟、雨水湿地、透水铺装、多功能调蓄等低影响开发设施及其组合系统。
(5)统筹建设
地方政府应结合城市总体规划和建设,在各类建设项目中严格落实各层级相关规划中确定的低影响开发控制目标、指标和技术要求,统筹建设。低影响开发设施应与建设项目的主体工程同时规划设计、同时施工、同时投入使用。
3 城市排水系统中存在的问题
3.1 设施老旧、改造难度大
随着我国城市化进程的快速推进,城市基础建设日新月异,一批批高楼大厦拨地而起,高楼大厦的兴建占用了大面积的土地,由于前期开发者的短视及疏漏,排水系统的比重和规模在不断的降低。
另外,由于城市规划管理部门没有对城市的地下空间做好合理规划及利用或利用不当,埋设在地下的管线没有做好定期的检查维护,管道老化严重、管路的埋设位置与构筑物的基本结构不一致等情况不断涌现,造成排水工程逐渐落后于人类的需求。
3.2 雨水资源没有被充分利用
工业革命以来,我国的工业发展速度不断提升,规模也在不断被扩大,为了顺应时代发展的需求,人们也开始关注更多的新型材料,间接造成城市道路的硬化程度也在不断加剧,从而给水循环系统带来诸多不利影响,通常会排出大量雨水径流,造成地下水位严重下降。而我国本来就属于缺水国家,且对于雨水循环利用方面的开发技术还不够成熟,造成我国大多数的城市排水管道缺乏完善性,雨污合流造成雨水资源无法被充分利用。
3.3 对强降雨天气承受力差
上个世纪,世界经济的快速发展大多靠牺牲环境为代价换来的,近些年来虽极力补救,但温室效应带来的影响已遍布全球每个角落。温室效应造成温度失衡,地域性极端气候出现的频率不断增加。在我国主要表现为短时强降雨天气的发生机率逐年增加,这种天气变化会引发局部地区大面积的地面径流。因为传统的排水系统本身带有的多种弊病,自身稳定性较差,当极端天气来临,无法及时排走雨水,就会导致城市发生内涝和水体污染,严重威胁人们生命安全。
4 海绵城市设计要点
4.1 注重设计的系统性
在海绵城市建设中,需要对水循环的各个环节做出全面分析,其中包括城市现有水设施、水资源开采程度等,然后科学的根据该城市的发展要求做出系统性的设计,在这一点上,英国做的非常好,如该国的排水系统通过全面综合的规划,形成了一个排水系统有机体系,与整个城市环境相协调。
4.2 海绵城市设计的技术方法
(1)自然排水系统
自然排水系统由多部分共同组成,如植物、地表洼地、渗透空间、人工改良土壤、本地土壤和排水管道等都是其组成部分,其中,植物能够对雨水进行有效的过滤与渗透;地表洼地也储存水资源起到了重大作用。自然排水系统的工作原理是建立在现有的排水系统的工作原理之上的,在地下水补充浸润过滤后保存水分,这种方式相较于传统的排水系统成本更低。
(2)雨水花园
所谓“雨中花园”,是指在一个凹陷区种植灌木、花草等植物,其原理是利用过滤器、土壤和植物,提高雨水渗透能力,从而达到降低径流的效果,雨中花园将雨水管理的技术与景观相结合,在解决雨水问题的同时对环境也起到了美化作用,目前,相关部门着重于研究如何减少雨水污染元素。
4.3 绿色建筑设计
海绵城市的合理设计不仅对地面起到重要作用,同样适用于建筑顶端和屋面。在建造好的屋面顶部打造绿色屋顶,有助于辅助屋面进行对雨水的减排和净化。对于普通的屋面,可以选择通过排水沟和雨水链等措施引导雨水合理排放。
4.4 保证规划的引领性,并保证实际建设的科学性
目前,我们国家想要建设科学合理的给排水系统,就要立足整体,综合分析每一个细节的设计要点,形成一个整体的规划流程。需要注意的是,在实行具体计划的过程中,要做到不被外界相关因素所影响,有针对性的避开带有危险性的影响,就城市的具体情况加以考虑,细致的确定规划目标。经过细致入微的对城市水源的流向和旱涝问题进行观察,找到设计要点,可以从源头上避免城市的水资源出现污染的问题,而且还能够有效提升水资源的利用效率,促使城市环境向着好的方向发展,形成可持续性强、可以循环使用的水系统环境。对于创建海绵城市系统的具体流程而言,需要大量的资源和相对复杂的工序,因为本身工程量很大,所以要有步骤、有计划的进行。进行设计的过程中,要充分考虑整个城市的多方面影响因素,实地考察,有效结合城市总体规划、专项规划,针对该城市的特点进行设计。
5 结束语
目前,重庆对海绵城市的研究尚处于起步阶段,现阶段,除两江新区悦来片区外,其余地区尚未系统开展海绵城市的设计,本文通过研究旧排水系统的缺陷以及系统介绍海绵城市的设计理念,激励重庆人民基于现在,展望未来,加强对海绵城市理论知识的学习,让更多的人理解和支持海绵城市的建设,从而让我们的生活环境变得更加美丽,更加与自然和谐共生。
参考文献
[1]刘建华,刘小芳,李旭东,马旭升.天津市建筑与小区海绵城市设计要点及案例分析[J].中国给水排水,2016,22:108-111.
[2]吴婷,邢梅.雨水花园在海绵城市中小尺度应用的设计要点[J].现代园艺,2015,24:115-116.
论文作者:张宗辉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/27
标签:城市论文; 海绵论文; 雨水论文; 排水系统论文; 城市建设论文; 水资源论文; 过程中论文; 《建筑学研究前沿》2017年第20期论文;