海绵城市建设中蓄水池的作用论文_黄洁

中国市政工程西南设计研究总院有限公司

摘要:海绵城市理念作为一个全新的概念出现在当今的城市建设中,是城市为适应恶劣的雨水环境所提出的一种弹性概念。本文对城市的发展进行系统的概述,探讨这一理念的发展方向和构造系统,作为一种生态城市理念以解决未来城市的水问题,最后对未来的海绵城市理念提出了建议和展望。

关键词:海绵城市;蓄水池;城镇化;弹性概念

引言

在城镇化如火如荼发展的大背景下,我国的城镇数量每年都在以不可思议的规模在增长,每年大约有一千多万的人口涌入城市。在这种大的发展背景下,城镇也在变得更加臃肿,内部系统变得更加复杂。最近几年常常发生的城市内涝和城市看海现象都是城市变大巨大所带来的后果,这些复杂的水管里问题引发了大家对城市的新思考。各级政府和科研工作者都提出了各自的解决方案,其中诸如海绵城市、生态城市和可持续发展城市得到了广泛的推崇。本文主要探讨海绵城市在城市发展中的作用和未来发展方向。

1海绵城市建设的背景

1.1我国城市建设中的问题

随着政府的大力号召,我国的城镇化速度在稳步提高,在2011年首次达到了半数,标志着中国正式从一个农业发展国家变成一个工业化大国。伴随着城市的大规模发展,紧随而来的相关问题越来越突出,其中的生态问题尤其得到广泛的关注。如2011年的南京城市大型内涝问题;以及北京的7.21事件,这都是以为大型暴雨所导致的的城市水生态问题,在很大程度上已经大大影响人们群众的健康生活。

针对这些严峻的问题,党中央和各级政府都积极响应解决问题。在城市建设部门出台的工作要点中明确的提出加快对于城市内涝环境的解决和加快海绵城市的建设步伐。以此为契机,大多数的海绵城市概念走入人们生活。与此同时,我国城市建设模式中防洪规划和水基础设施的灰色产业问题也浮出,对于这些传统的以钢筋混凝土技术为主的水基础设施的改进也是不可忽视。因此,对于新兴模式的海绵城市概念将会广泛应用到未来的城镇化建设中,也将应用于改进传统的城市,引导城市走向未来的生态城市方向和可持续发展方向。

1.2海绵城市模式

海绵城市也可以称为水弹性城市,简单来说就是一种新型的城市,具有适应城市对环境变化的能力和一些极佳的弹性机制,可以良好的适应极端的自然灾害。海绵城市的建设主要完成以下几个工作:①解决水资源的协调性问题,作为一种新型城市建设理念,在本质上首先要遵循自然的客观规律,不能影响生态的和谐和水资源的有效利用,做到一种全新的低影响设计和开发。②让城市具有弹性,当城市具有弹性之后,城市就不再那么脆弱,最大能力的维护河流、公园等现有环境的实用性。③对于原有的思想模式的转变,不再是原始概念中的,钢筋混凝土以及超快速的完全排水,要把有用的水资源留下来,做到积蓄和水资源的控制。④原有水资源系统的保持,不能因为海绵城市的建设,完全忽视了原有系统的水文特征,要做到净流总量的稳定性,基本上保持峰值的微小变化。简而言之,通过这些基本的思路和方法,做到尊重自然,合理有效的开发和利用水资源,解决当前的问题。

2海绵城市建设种蓄水池概念

2.1概念提出

海绵城市就是采用模仿海绵的功能来实现最基本的吸水功能,但是这种功能最基础的环节就是蓄水池,蓄水池才是旱涝时候提供水和吸收水的最主要部分。国内外科研工作者对此进行了大量的研究,最早期概念的提出是一名澳大利亚的学者,它是用了描述一种城市对于人口的潜在吸附,后来才被学者引入到水资源应用领域,用来描述城市可以做到像海绵一样对于水资源的吸附效应,且具有一定的弹性能力,能够处理洪水暴雨等自然灾害遗留的自然事件问题。国内的科研工作者也对此进行了大量的研究,如北京大学教授所研究的城市景观之路汇总提到的湿地、公园概念对于城市海绵性的影响。也还有一些学者在学习西方的先进技术的同时,适应国内的特殊发展条件,创造出新型的创新方法,并推广使用。总体上来看,在水资源的治理方向,海绵城市已成为目前为止国内外最先进的应对自然灾害的水资源系统,可以实现水资源的存储,并在需要的时候,将水资源用了解决城市的需求。

2.2海绵城市中蓄水池的利用实例

本文以海南省某地(A市)的实际水资源工程为实例进行介绍,以应用实践来优化设计。首先以蓄水池的收集系统的设计、实现为基础,在与当地的实际雨量信息为可变因素,将蓄水池后续的水处理为后续的再生资源,用作政府的可靠供水。实际降雨量统计如下表所示:

表1 A市当年的降雨量统计表(mm)

图1 雨水回收利用工艺图

从上表1可得,A市年降水量超过1000mm,总体而看水量是很丰富充沛,降水量主要集中在夏季的6~9月,其他的月份相对而言是旱季,最大的单月降水量达到了180mm,是在7月份,也会出现极个别月份无雨的状况。

为解决水资源的再利用,A市利用多种方法对蓄水池的水资源再生利用,不仅依靠相互独立的再生水回系统,也有一定量的环状网。综上所述,各水回收站的降雨量不同,降雨量在一定程度的不均匀等,因此蓄水池的设计将有取舍,以供实际的日常应用。蓄水池的建造还要考虑两个方面,一是要尽量在现有的条件下存储更多的雨水;二是蓄水池工程本身的造价问题,经济性和有效性要同时兼顾。通常情况下的设计方案采用全地下式的设计,蓄水池池顶需要覆盖大约3m的土壤,上面覆盖一定的绿色植被,将有利于雨水的渗透和过滤,其过滤流程如图1所示:

雨水再处理还需要基本的沉淀池和消毒池等过滤池,基本是能去除水的几种基本污染物,TP、色度、浊度等,比如其中一个简单絮凝-沉淀-过滤工艺,其中流程相对较长,滤池过滤更加彻底,系统冲击力较小,在缓冲中对水质、水量进行动态的控制,反复过滤,且可以适应于大型的水过滤场合。最后还需要一定量的氯气消毒多用,才能再次流入再生水资源环形管道。该市的雨水回收利用工程综合运用了蓄、净、用等工序,对于海绵城市蓄水池概念是一个良好的应用。

表2 雨水回收的基本污染物

2.3讨论与分析

关于海绵城市蓄水池内涵的深度思考,通过蓄水池的设计和工程实践,对海绵城市的建设途径得到了几条基本原理。一定要对原有的城市生态系统提供保护,不能进行大规模的修改和破坏。容易造成内涝的城市生态系统需要提供生态修复和恢复,做到最大程度的低碳、无污染修复。在蓄水池的经济性修复中需要低影响,对生态系统的原有稳定性进行保护。在当今的智能化城市的发展旅程中,也要实现智慧的发展,这些概念虽然不断的推陈出新,但是都是具有全新的意义,要不断的进行实践,把低碳、绿色和智慧用到实际的蓄水池建设,海绵城市的建设中,提高城市的可利用性和发挥海绵城市的有效性,以上文所提的A市实践为例,当海绵城市蓄水池工作完整进行时,最美丽和最环保的海绵城市不仅仅具有良好的弹性,还是最美丽的度假胜地。

3结论

本文主要介绍了海绵城市的蓄水池概念和设计,并应用到实践中,得到了一种一体化的蓄水和净水的再生水资源系统,该系统集成了雨水收集、雨水净化和存储再生。不仅仅解决了城市的内涝问题,还在最大限度的发挥了水资源的再生性,应用到实际的生活中和工业生产中,实现雨水的动态调控,对于海绵城市的建设提供了建设性方案。

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论文作者:黄洁

论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期

论文发表时间:2018/9/10

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