摘要:海绵城市主要是指当城市面临环境突变或者雨量过大所带来的天灾时,可以如同海绵一般具有一定的弹性,当地面径流过大时,地面可以通过渗水、吸水作用使水资源有效的储存起来;当水资源相对匮乏时,储存的水可以释放出来,满足城市生态系统对水资源的需求。本文主要对海绵城市建设理念和技术问题进行了分析研究。
关键词:海绵城市;建设理念;建设原则;技术问题
引言
“海绵城市”建设是适应城市可持续发展的工程实践,在确保城市防洪排涝的基础上,合理地利用自然雨水,缓解城市水资源短缺的压力,是解决大城市病的一种新型的、重要的环保方式,值得我们研究和推广应用,尤其适合于缺水干旱的城市。但我国在“海绵城市”研究上还处于起步阶段,不仅在国家层面还有许多问题亟待解决,在群众意识上还要加大普及力度,因此要想真正建成海绵城市,实现雨水滞纳和雨水资源循环利用,还有很长的路要走。尽管如此,我们还是要掌握海绵城市建设技术、利用海绵城市建设政策,更好地为城市居民服务,为人民造福,建设我们独一无二的资源节约型、环境友好型社会。
1海绵城市建设的意义
海绵城市的建设具有众多的益处:(1)海绵城市建设强调保护自然生态的理念,因此最重要的意义就是生态保护。1988年,有学者就提出衡量一个城市是否达到生态城市的控制目标,必须用多个指标乃至分指标进行考量。海绵城市涉及到众多的生态城市控制指标。(2)有利于防治内涝,近年来,大量的硬质铺装改变了原有的生态本底,我国的一些城市频繁出现内涝,对交通出行带来了极大的困扰,事实证明传统的城市排水体系难以适应强降雨时形成的径流量洪峰,海绵城市建设通过最大限度的生态保护,延缓雨峰到来的时间,降低汇流,有效的减少了内涝的发生。(3)控制和治理径流污染,自然降雨在降落过程中由于一系列的因素可能造成径流污染,成为影响河道水质的主要污染源之一。其中城市面源是引起水体污染的主要污染源之一,海绵城市建设通过一系列低影响开发手段,可以达到净化水体、控制面源污染,是降低径流污染的重要途径,是一种低碳环保的污染治理手段。(4)缓解水资源短缺的有效措施,我国水资源总量位居世界前列,但是人均水资源量不足世界平均水平的1/4。城市开发建设过度硬化造成降雨形成径流外排,加重了水资源的紧缺程度。应对水资源短缺危机,要节约用水并寻找新的水资源替代。海绵城市可以实现“蓄”的目的,将处理达标的雨水回用于其他用途,实现水资源的“开源节流”。
2海绵城市理念引领下的城市规划建设原则
为保障海绵城市理念引领下的城市规划建设效果,需要在具体的规划建设中,遵循相关原则,现对具体的原则分析如下。
2.1以实际为切入点
海绵城市理念引领下的城市规划建设,必须以实际为出发点,各项建设任务需要站在城市的所处区域环境的基础上。故此,在具体的规划建设中,应加强对城市经济状况、水环境、雨水资源等的研究,并将这些内容作为规划建设的基础。从而保障海绵城市的合理建设,并提升城市服务能力。
2.2以生态优先安全为重心
海绵城市规划建设中,必须保障生态的整体稳定性,注意规划建设中,最大限度的降低对城市生态环境的影响。安全应囊括水环境安全、生态环境安全、建筑安全等,避免规划建设不合理所致的城市规划建设问题。此外,在具体的规划建设中,应制定相应的安全保障措施,强化城市基础设施的保护,进而保障海绵城市的顺利建设。
2.3规范化建设
所谓规范化建设,是指在海绵城市理念引领下的城市规划建设,必须结合城市的整体发展需求,制定相应的城市规划方案。而且,这一规划方案需站在全局角度,统筹生态和建设之间的关系,确保二者和谐统一。再注意对城市水文地质数据等的分析,确认建设对城市的作用和影响。保障设计不偏离实际,不出现成本过高问题,且设计能够全面充分。并且,在具体的建设中,各项建设措施均需遵循设计执行,推动城市规划建设质量提升。
2.4经济性原则
海绵城市理念引领下的城市规划建设需遵循经济性原则,即为具体的规划建设中,应该联系城市的经济水平,避免过于追求高新技术而忽略城市实际经济水平的问题。
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3海绵城市建设理念和技术
3.1道路横断面设计
道路横断面设计是道路工程整体设计中的重心,对道路功能的发挥至关重要。传统的道路工程排水设计思路是将路面做成中央稍高于两端,呈1.5%至2%的横坡形式,使雨水通过斜坡排向道路两侧的雨水管系统中,不会滞留在路面。海绵城市理念的设计思路旨在满足道路的基本通行功能的前提下,保证设计、施工、使用过程中的环保作用。相较传统的设计理念,海绵城市道路建设更强调对绿化植被的使用,如在道路侧边设置下沉式绿地,雨水通过道路横坡排向下沉式绿地,部分雨水会蓄积在绿地土壤中,土壤饱和后多余雨水经高出绿地50~100mm的集水井进入雨水管系统排除。这种方式在提高城市绿化、美观的同时,起到保持路基水土条件、地表径流量,控制溢流,减小排水系统运行负担的作用。
3.2透水铺装设计
传统的市政道路工程中只有绿地具有渗透功能,其他部分均不具备渗透能力,为了提高道路的整体渗透能力,可以对人行道、行车道使用透水性铺装。透水性铺装的主要材料有透水性沥青砼、透水性水泥砼、透水砖等,透水性水泥砼和透水砖适用于非机动车道和人行道,透水性沥青砼适用于机动车道。透水铺装的路面的结构分为排水路面结构和蓄水路面结构。排水路面结构,雨水通过面层排出,不会渗透到下承面,其面层采用大孔隙开级配沥青混合料,中、下面层采用密级配沥青砼,且在排水性沥青面层和中面层之间设防水粘层。排水路面结构能增加雨水的回流时间,同时也使路基不会受到雨水影响,但对于雨水量的减少无显著作用。蓄水路面结构,由透水性砼面层、透水性基层、具有保水功能的垫层、土基构成,整体结构拥有足够强度和透水性。雨水能够透过整个结构层渗入地下,补充地下水,但同时会影响结构的稳定性。对于市政道路的透水性铺装设计,应依据其使用功能、路基条件、车辆荷载来设计,合理运用透水性材料和选择透水性结构。
3.3植草沟
对于海绵城市理念在城市道路工程中的有效运用,还需要切实围绕着植草沟的有效运用进行把关,确保植草沟同样也能够较好实现对于水资源的调度运用,并且能够和城市道路工程项目较为匹配适宜。结合植草沟在城市道路工程中的有效运用,其需要围绕着雨水湿地以及雨水花园等进行合理设置,并且能够针对种草植物进行恰当选择,确保其能够具备较强的适宜性效果,尤其是需要确保相应植物能够具备较强的耐涝性,大多应用乔、灌、草混合处理,综合提升整体下渗效果。
3.4生物滞留设施
生物滞留设施主要包括人行道滞留绿带、机非分隔滞留绿带及立交桥下绿地滞留绿带。生物滞留绿地主要负责收集和处理沿线相邻车行道及人行道径流雨水。研究表明,在城市最为常见的3类下垫面(路面、屋面和绿地)中,路面径流产生的污染负荷最为突出,故其初期污染控制尤为重要。可设计路面雨水沿收水侧石进入下凹式生物滞留绿带,在收水口处设置卵石过滤消能带对初期雨水进行过滤,去除大的漂浮物及泥沙,同时进行消能,然后径流雨水逐步被植被、土壤吸收并下渗,超过下渗能力的雨水进行蓄积,超量的雨水通过溢流口溢流至雨水管道系统初期径流污染通过设施内卵石截流及微生物、植物吸收分解作用被有效去除。设计滞留带溢流高度为15~20cm,滞留带下凹深度较车行道低20~25cm。为防止滞留带雨水对道路造成破坏,路基与绿化带之间外贴防水复合土工膜,所贴土工膜深度=道路结构厚度+1.0cm。
3.5下沉式绿地
在城市道路工程的具体规划设计中,为了更好体现海绵城市理念,有效运用下沉式绿地也是比较重要的基本要求,这种下沉式绿地主要就是为了更好实现对于雨水的收集和运用,避免雨水积存在道路路面上。结合这种下沉式绿地的构建,其一般需要低于城市路面5~25cm,确保其能够形成较强的雨水汇集效果。在下沉式绿地的具体设置过程中,还需要加强对于绿地自身结构的合理设置,确保其能够结合不同土壤成分进行合理分析,确保绿地的后续长期生长较为适宜,下层渗水结构也需要进行合理布置。
结束语
海绵城市的提出,无疑是中国生态城市建设的重要里程碑。海绵城市的建设可以使城市与大自然达到和谐共存的平衡点,为我国城市雨洪管理体系指明了道路,但其理论体系和实施策略尚未完善,建设过程必定困难重重。相信在政府统筹指引与社会公众的大力支持下,海绵城市建设之路定会一片坦途。
参考文献
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[3]李林.海绵城市理念下的城市规划方法研究[J].绿色环保建材,2017(10):75.
论文作者:孔盼盼
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期
论文发表时间:2019/4/8
标签:海绵论文; 城市论文; 雨水论文; 透水性论文; 径流论文; 绿地论文; 水资源论文; 《建筑学研究前沿》2018年第34期论文;