海绵城市建设的难点与技术要点探析论文_万勇

海绵城市建设的难点与技术要点探析论文_万勇

中国水利水电第八工程局有限公司 湖南长沙 410000

摘要:近年来,海绵城市建设的难点问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了海绵城市的建设理念及其基本要求,在探讨海绵城市建设存在问题的基础上,结合相关实践经验,分别从多个角度与方面推出了加强海绵城市建设的措施,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。

关键词:海绵城市;建设;难点;技术要点

1前言

作为一项实际要求较高的实践性工作,海绵城市建设的特殊性不言而喻。该项课题的研究,将会更好地提升对海绵城市建设难点的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化该项工作的最终整体效果。

2概述

海绵城市的概念在我国首次被提出是在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中,指的是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”,下雨时能够吸水、蓄水、渗水、净水,并在需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。从而让水在城市中的迁移活动更加“自然” 通过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良性水循环。一方面解决城市雨水集中排放造成的内涝严重,管网瞬时压力过载的问题;另一方面提高雨水利用率,缓解城市缺水的问题。

近几年我国城市化快速推进,城市化的推进提高了土地的利用率,道路以及建筑的增加使城市的硬化面积不断增加,用水和排水不断集中,增加了水循环的复杂程度,给城市系统的水循环带来了较大的压力。同时由于城市的热岛效应导致城市小气候波动大,形成雨岛效应,根据观测表明近五十年城市极端降水天数以及短时强降雨强度都在增加,城市内涝频发,所以海绵城市的建设是十分必要的。

3海绵城市的建设理念

3.1理论与实际相结合

由于不同的城市建设发展水平不同,所以在建设海绵城市的过程中,必须因地制宜、有的放矢,深入了解当地的自然环境、地形地貌特征、城市建设规划等相关信息,深入贯彻海绵城市建设理念,并将其与当地实际进行有机结合,采取相应地措施予以落实,使城市生态环境得到有效改善,促进城市建设水平的提升,确保城市居民的现实需要得到有效满足。

3.2继承与创新并举

长期以来,各大城市经常会由于城市排水系统不完善而导致水害问题频发,因此,就需要我们不断加大海绵城市建设力度,尽可能地把自然排水和人工排水方法有机地结合其一,以利于雨水的渗透、利用和排出,最大限度地降低因水害而导致的人员及财产损失。比如说江西省萍乡市万龙湾内涝区综合整治工程,就是一个典型的海绵化改造工程,该项目根据万龙湾实际情况,提出“上截、中蓄、下排”的综合治理办法,通过拦水坝、泄洪隧洞、排水箱涵、排涝站、调蓄池、透水铺装、潜流湿地、生物滞留池、植草沟等,使万龙湾2017年汛期“不看海”。

3.3明确目标,奋勇前行

2015年10月,国务院办公厅印发《关于推进海绵城市建设的指导意见》中明确了海绵城市建设的工作目标为: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。萍乡市作为首批16个海绵城市建设试点城市之一,明确全市海绵城市建设总体目标为:年径流总量控制率为75%,即日降雨量不大于22.8毫米时不产生径流;排水防涝标准为30年一遇设计暴雨不成灾;城市防洪标准为萍水河主河道50年一遇洪水设防,其他支流20年一遇洪水设防;雨水资源化利用率为12%;示范区河道水质达到Ⅲ类水体要求。

4海绵城市建设的基本要求

4.1保护生态环境的要求

(1)保护生态系统,海绵城市的建设不能在破坏城市生态系统的基础上建设,相反,是对生态系统进行合理保护;(2)对生态系统损坏的地方进行恢复,在以往的城市建设中,不可避免地对城市的生态系统破坏,但是破坏后,并没有及时采取措施解决问题。而海绵城市建设的一个主要工作就是对被破坏的系统进行必要修复;(3)将开发中的影响降到最低,城市建设中不可能完全不破坏城市,海绵城市建设也不例外,但是海绵城市的建设是希望能将破坏的影响降到最低,希望用低影响换来高收益。主要的措施是在海绵城市建设中,保护湿地、河流,对其保护不开发,避免造成破坏。而已经被破坏的就可以利用物理手段进行恢复,使当地的水能够正常循环,对于一些严重缺水的地区,可以利用人工调蓄,使地下水的水位提高。

4.2创新观念的要求

海绵城市必须改变建设理念,在注重现代化的同时,也加入自然因素,如透水砖、透水混凝土、透水沥青混凝土的应用。通过透水材料的有效运用能够保证城市道路、人行道、广场等具有透水性。在突降大暴雨时,雨水可以道路、人行道、广场等,避免了过多的雨水通过下渗、径流或者挥发作用进入地下,很大程度上延缓了暴雨径流的出现,并且城市防洪压力得到了极大释放,避免了暴雨径流污染,通过透水材料的运用,雨水通过渗流通道、土工布、树池、潜流湿地、雨水花园、植草沟等的多级吸附以及过滤作用,再利用调蓄池对雨水加以沉淀,即可以获取价格非常低的“二次用水”。同时构建绿化浇灌系统与调蓄池相连,这样既有效的利用了雨水,也节约了绿化浇灌用水,有效缓解了城市水资源危机。

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5海绵城市建设存在的问题与障碍

5.1相关法规欠缺

我国海绵城市建设起步较晚,低影响开发在国内还处于推广阶段,各设计部门对六大雨水处理工程不熟悉,相关的设计规范基本上也是一片空白,系统的评估体系还没有建立起来,法规方面也亟待完善,尤其是要制定有地域特征的与地方发展相适应的海绵城市标准、技术规范。另外,国家近期发行的文件不具备强制性,想要进一步落实海绵城市的建设工作,必须出台具有强制效力的法规,建立具有针对性的运行机制,采取强硬手段使低影响开发规范化。还可引进一定的奖励政策和投融资模式,要建设海绵城市就必将伴随着巨额的资金投入,如政府为减轻财政负担引进了(PPP)合作模式,拓宽了投资渠道,但这并非代表政府可以转移权责,反而更应该发挥其主导作用,肩负起更重的责任去引领整个社会的海绵化建设,做好成本核算、投资规划、工程监管、评估验收等各项工作。

5.2施工管理难度大

施工是海绵城市建设从理论到实践最重要的一步,这个过程往往会出现许多问题。如作业人员文化水平不高体会不到施工图的内在含义,加之海绵体的修建难度不大,在施工时容易掉以轻心,所以施工质量相当马虎,也就必然导致最后的建设成果与设计者的初衷有所出入。一些不负责任的包工头,为降低成本牟取个人私利,甚至偷换重要的海绵材料构件,如此一来,这些所谓的海绵体工程也就徒有其表了。海绵城市的建设理念是:分散控制、源头治理,那么在一个低冲击开发区域内必将零星的分布着数量巨大的海绵工程,其管理难度大,如果缺乏有效的管理,那么将难以发挥各海绵体应有的功能与作用。

5.3设计规划困难

海绵城市的建设是一个复杂的过程,牵涉专业多,有市政、水利、园林等,影响范围广,所以各部门、各专业之间应当协调运作,加强讨论,共同出谋划策。既然海绵城市是作为一个系统性的概念出现,那么其设计规划也必然是系统性的,设计中的每一个步骤都是环环相扣、步步紧逼的,并且该理念支配下的新型城镇规划对从业人员的能力要求也远远高于传统城市规划,主要体现在从业人员需要具备多个部门的专业知识,需要多规合一,这也迫切的要求我们打破各部门之间有限交集、被动配合的局面。若是条件允许,各地方政府甚至可以专门成立一个海绵城市规划建设部门,这样既能提高规划精度也大大增强了整个规划设计过程的机动性。

6加强海绵城市建设的措施

6.1雨水入渗绿地建设

雨水入渗绿地建设的范围包括了居住区的绿地建设和城市公园绿地和中央绿廊等区域,通过下沉式的绿地设计、绿色屋顶设计、植草沟设计和其他配套设施建设等相关措施来实现雨水的传输与收集。通过采用雨水实地、湿塘和调节塘等组合构建的雨水调蓄系统,将雨水通过渗透渠道汇集到雨水实地进行净化,多余的雨水溢流进行下渗,最终实现雨水的调蓄,实现雨水的循环利用。通过这系列的雨水入渗透建设,利用公园中的下沉式绿地、生态植草沟和雨水花园等设施对城市过量的雨水进行及时收集,能有效缓解城市道路的减排压力,大大降低海绵城市的建设成本。

6.2针对源头完善排水设施系统

我国大部分城市的管道排水系统网络的基础虽然已经达到一定的规模,但是也只是对一般降雨量起到有效控制作用,对于超过大规模的强降雨时期,城市排水设施系统很明显承受不住。而解决这一办法的主要途径还是要从源头出发,首先要对容易产生雨水汇流的建设场地与道路的主要源头进行径流的控制,通过流量控制具备一定的调节空间,便于减轻外部排水管网的排水压力。除了基本的防洪工程建设,还需要对源头减排雨水作一定强化,统筹开发城市雨水系统与雨水管渠系统,实时监控与保证超标雨水能够得到有效的径流排放。而这样的雨水系统分为两种:绿色雨水基础设施与灰色雨水基础设施,要实现对源头的径流量控制,就要绿与灰设施相结合,实现多目标解决的雨水系统。针对高频率的中小局部降雨,可以采用小型分散的源头绿色雨水基础设施。在源头降低雨水产汇量是海绵城市建设的关键步骤,在铺装场地的时候根据面积大小,合理使用透水材料的城市施工工艺,保证地面能够有足够空间吸收雨水,完善整个城市的排水设施。

6.3水系的整治

为了提高对城市水资源的把控程度,城市的政府部门应对水系予以整治。通过建立雨水湿地、滞留设施(植被缓冲带、生态驳岸和生态岛等)、雨水排水口末端处理设施来进行调蓄洪峰,进而提高河流的综合防洪能力。对水系进行整治时,首先应在保护控制的范围之内,综合考虑城市的防洪和生态需求,进行分段式、分功能式的整理。积极利用雨水和污水等再生水资源来补给河道,并做好河道水质保护工作,在雨水排入口可以采取相应的处理措施,比如沉砂过滤池等净化雨水,构建“低影响开发雨水系统”,合理利用源头分散的控制设施,维持和保护自然水文功能,帮助城区不透水面積扩大引发洪峰流量增强、径流系数扩大、污染负荷加重带来的问题。同时,应建设河流两岸的污水处理厂及配套设施,对城市中的污水进行集中处理。

6.4净水措施

净水主要是借助污水与河道治理、土壤和湿地净化等方式,进行雨水净化的工序流程。须知土壤渗滤净化和雨水收集工作可以同时进行,其间吸纳整合的雨水会透过穿孔管向净化池或是贮存的渗滤地排入,并且在其中顺利地完成渗滤净化任务,而其余雨水田则会因为地表流速过快或是土壤渗透达到饱和状态等状况,而难以借助土壤表层完成净化工作,相关工作人员需要额外配合地表的水生植物过滤手段加以处理,之后再向初级净化池排入。归结来讲,人工湿地在进行雨水净化管理环节中可以细化为两道工序,包括初级净化池和次级净化池,其中前者主要是针对未经土壤渗滤的雨水加以净化处理,而次级净化池则是将初级净化池排出的雨水或是土壤渗滤排出的雨水进行持续净化控制。

7结束语

综上所述,加强对海绵城市建设的难点与技术要点探析的研究分析,对于其良好效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的过程中,应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。

参考文献:

[1]刘东兰.福州海绵城市建设策略研究[J].宁德师范学院学报(自然科学版).2017(11):60-62.

[2]马翼.海绵城市建设理念、技术和政策问题分析[J].智能城市.2017(01):115-116.

[3]王峰.海绵城市的建设理念技术及政策问题分析[J].城市建筑.2016(21):88-89.

[4]仇保兴. 海绵城市(LID)内涵、途径与展望.

论文作者:万勇

论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期

论文发表时间:2018/6/4

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