低冲击开发模式的雨水综合利用技术应用论文_叶少华

叶少华

深圳市市政设计研究院有限公司 广东深圳 518026

摘要:作为一个完整的理论体系,低冲击开发模式近年来在国内相关领域应用越来越广泛,且取得了较高的成效。本文通过研究光明高新技术产业园区行政配套服务区市政基础设施北片区低冲击开发模式的雨水综合利用工程情况,探讨了一些可以应用在市政方面的低冲击开发的技术,以期为不断提升低冲击开发模式的雨水综合利用技术应用效果等方面的研究和实践提供一些参考。

关键词:低冲击开发模式;雨水综合利用;技术;经济;效果

近年来随着社会主义市场经济体制改革深入推进,城市化进程步伐不断加快,新形势下如何进一步优化城市发展布局,提升城市综合管理效能,更好地推进生态城市建设深入推进,成为当前摆在城市建设者面前的一项重要研究课题。随着汛期降雨量不断增大,城市洪涝灾害、水资源利用不足、城市水污染程度日益恶化等形势越来越严峻,采取有效措施不断提升城市生态和谐发展水平,有助于从根源上解决水环境日益恶化和水资源短缺等矛盾。通过探究相应的雨水综合利用技术,有助于将各类雨水资源等进行汇集和储存,从而便于集中利用,提高雨水资源最大化利用水平。海绵城市理论为城市雨水综合利用提供了新的发展路径参考。加强低冲击开发模式的雨水综合利用技术应用探究,对促进城市生态持续健康稳定发展具有重要的社会意义。

一、低冲击开发模式内涵及项目背景分析

1.低冲击开发模式内涵分析

低冲击开发模式最早是在20世纪90年代在美国率先提出的一种模式,是指通过综合应用分散、小规模源头控制机制和技术,从而对水资源进行全面统筹管理,实现分向径流和综合调度应用的模式,最大限度维持自然水文循环状态,构建完善的生态防护系统。在我们国家,随着汛期降雨量不断增大,洪涝灾害等发生日益频繁,水资源保护形势日益严峻,加快低冲击开发模式应用,不断改善雨水储存和利用环境,对促进城市水资源循环可持续利用具有重要的支撑作用。

为进一步提高城市开发建设和生态环境保护的有机统一性,有效缓解城市用水紧张和水资源污染等状况,2010年11月,市政府批复同意《光明新区低冲击开发雨水综合利用示范区整体工作方案》,积极推动示范区创建工作的顺利实施,早日将光明新区建设成为全国低冲击开发雨水综合利用示范区。

图1 低冲击开发雨洪综合利用项目具有巨大的市场需求和推广前景

示范区创建以典型示范项目建设为核心,边试边干,为形成规模效益,光明新区行政配套区、光明新城公园(即牛山公园)周边道路(高新路、公园路、31号路、28号路、29号路等)应结合实际地形,因地制宜的开展低冲击开发雨水综合利用。

2、项目设计范围及设计内容

设计范围:光明高新技术产业园区行政配套服务区市政基础设施北片区两条次干道公园路及高新路总长约1.65公里,三条支路二十八号路、二十九号路、三十一号路总长约1.85公里。

设计内容:行政配套服务区市政基础设施北区片所有的道路要充分考虑地理位置、周边环境以及整体规划设计安排,探索应用雨水综合利用技术,从而更好地解决雨水浪费、水资源污染、不合理径流等问题,实现雨水的统筹调度应用,更好地建立起蓄水、排水相结合的综合防护体系,不仅可以缓解水资源紧张局面,降低水资源污染危害,同时也有助于提升水资源最大化利用水平,实现更大的经济效益、社会效益和生态效益统筹发展。

3.设计目标

改变传统的以雨水的尽快排除为根本出发点的思想,创新性探索雨水滞留、渗透、汇集储存、排放等一体化管理模式,改善城市水生态环境,避免洪涝灾害等带来的不良影响和水资源污染等。

以综合径流系数为控制指标,市政道路建成(包括道路路面、道路绿化带、人行道等道路红线以内的区域)后,其综合径流系数应≤0.50。

建设区域内2年一遇外排雨水设计流量不大于开发前的水平:通过引入低冲击开发模式的雨水综合利用技术体系,从而将建设区域内的原设计能力为2年一遇的市政雨水管道排水能力,逐渐提升至4年,确保均雨水径流控制率高于百分之六十。

二、低冲击开发模式的雨水综合利用技术应用分析

低冲击开发模式是从城市生态环境保护的角度,借力城市建设发展和基础设施配套建设,从而有效控制雨水径流,促进雨水资源持续开发利用的一种模式。需要充分考虑地区的地貌特征、水文环境和气候等情况,在最大限度降低对城市环境破坏的基础上探究科学的雨水资源科学控制和利用机制。具体雨水综合利用技术主要包括以下几个方面:

1.下凹式绿地模式。可以通俗地称之为雨水花园,主要是通过打造一种生态雨水渗透设施,从而将雨水逐渐进行引流,置入下凹绿地中,随后经过土地系统处理,进而排放和应用。该模式对控制雨水径流,提高雨水蓄积能力具有重要的保障作用,目前在城市基础设施建设等很多领域都得以广泛应用,且发挥了较好的成效。

2.滞留塘模式,该技术主要是采取一定的措施搭建滞留设施,构建雨水径流截流模式,从而实现临时蓄水,并进行供水的一种雨水池系统,在降雨24小时内可以将雨水排空,有效控制雨水径流污染等情况,最大限度维持水资源生态性,避免水资源受到污染的一种处理模式。通常滞留塘建设需要确保汇水面积达标,从而更好地调剂雨季和旱季水量应用情况。

3.雨水湿地系统。该系统是通过构建陆地和水生生态系统之间的一种特殊的生态系统,从而更好地便于雨水净化处理和综合应用。充分营造循环湿地处理模式,更好地借助自然生态系统中的物理、化学、生物反应,从而实现微生物等过滤、吸附等,提高雨水净化水平,更好地拓宽适用领域,拓宽应用范围。

4.雨水过滤系统。该模式主要是构建雨水收集和储存系统,利用砂、有机物、土壤等滤料对雨水进行过滤处理,持续提升雨水自我净化过滤效果。该系统通过借助滤料的拦截、吸附功能,从而实现对水中非溶解物的处理,进而将雨水中的COD和SS等污染物去除,提高雨水综合处理净化水平。在雨水过滤系统配置方面需要考虑临时储存雨水的容量,还要考虑选用滤料的性能,通常选择的滤料包括土壤、有机质、砂等。

5.植被草沟系统,该模式主要是通过构建雨水浅沟,设计一定的坡度等参数,控制流速,提高污染物去除效果。主要在道路、高度公路、居民区用地方面应用比较广泛,通过合理设定相应的浅沟的纵向坡度,从而统筹处理处理流速和渗透量。

6.雨水入渗设施。根据现场实际环境以及相关的配套设施建设要求,打造雨水入渗设施系统,从而将雨水进行渗透处理,降低雨水排放量,也有助于储存地下水。在整体系统设计方面需要进行科学计算分析,对地下水水位、土壤渗透系数等进行计算分析和评估,同时,为了实现有效的净化处理目标,还需要对最高地下水位以上渗水区厚度、土壤渗透系数等进行研究,通常两项参数设计标准应为大于1米、10-6~10-3m/s。如果土壤渗透系数超过设计标准,将会影响土壤净化功能的发挥。

综合行配区北片区内的市政道路的雨水综合利用设计目标以及考虑成本和环境耐受力等因素,需要对道路、周边景观、绿化情况等进行全面分析,根据不同地理位置的具体情况探索性应用多元化的低冲击开发雨水综合利用技术,从而提高雨水资源综合调度利用水平。行配区北片区域内道路根据各道路具体情况可以采用的低冲击开发技术为:公园路、高新路、三十一号路有绿化带,因此采用的低冲击开发技术有:下凹式绿地、人行道砖采用透水砖、、自行车道采用温拌沥青;二十八号路、二十九好路没有绿化带,只有树池,因此采用的低冲击开发技术有:渗滤树池、人行道砖采用透水砖、自行车道采用温拌沥青。

结束语

低冲击开发模式的雨水综合利用技术有很多类型和模式,在具体应用过程中必须要充分考虑建设目标、经济性、生态性、美观度以及公众需求等方面的因素,进而探索最适合的低冲击开发雨水模式,有效发挥其在生态城市建设中的功能,提高城市可持续发展水平。

参考文献:

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作者简介:

叶少华,男,1981年4月,广东陆河,本科学历,主要从事给排水工程设计工作。

论文作者:叶少华

论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期

论文发表时间:2019/1/10

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