摘要:海绵城市是近年来新兴的一种城市给排水优化系统,对于解决城市内涝问题、缓解城市水资源紧张有着十分重要的意义。旧城区改造是城市改造的重头戏之一,尤其是要合理规划好区域内新型的给排水系统,通过对雨水的合理利用来补充地下水,达到保护生态环境的目的。基于此,本文将对海绵城市在旧城区改造建设中的应用进行简要的分析。
关键词:海绵城市;旧城区改造;建设
引言
中国是一个水资源分布严重不均匀的国家,人均占有量仅为世界人均的25%,因此,我们必须要重视合理利用水资源。在提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑利用自然力量排水,建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”。这是2013年12月12日习近平总书记在中央城镇化工作会议上的讲话。海绵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。提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害的发生。旧城区面临着给排水系统老化、硬质路面不透水等问题,将海绵城市建设理念应用在其改造工程中能够有效解决这些问题。
1、旧城区改造现状
许多旧城区由于规划落后、管理制度不完善,导致污水肆意排入天然水体。特别是合流制管道建成之后,大量的城市污水排入水系河道,导致天然水体水质日益恶化,天然排水系统遭到严重破坏,形成城市排水不畅的局面。同时,随着城镇化进程的不断加快,为了扩修道路,城市里的许多水体逐渐消失。水体变成路面后,地表渗水少了,雨水汇流速度加快,给排水管道增加了很大的压力。
1.1 道路排水设施不完善
在旧城区中,道路排水系统大多采用简单的直排方式,即雨水径流汇集到路侧的雨水口,通过管道外排。这种排水方式设计简单、花费较少,但是较依赖排水管道的容量和自然水体的接纳能力。而我国旧城区的道路往往由于使用年代久,出现排水管道老化的现象,且与国外发达城市相比,我国旧城区排水管道的设计标准低、管道直径小。甚至一些地方采用落后的雨污共管的排水方式,将污水直接排入城市道路排水管道,这就会造成雨天降雨量超过路网的排水能力,形成道路积水。
1.2 绿地系统不完善,场地设计局限
旧城区是城市中人口密度最高的地区,为了最大限度地利用有限的空间资源,旧城区往往是人多、房多而公共绿地很少,城区内建筑密度很高而绿化率较低。缺乏完善的绿地系统,也在一定程度上加剧了老旧城区排水难的问题。此外,由于建设年代较早、建设理念相对局限,老旧城区绿地的功能定位仅是景观观赏、娱乐休憩的空间,没有采用相应的工程技术手段来充分挖掘绿地在保护场地水文状态中的积极作用。
1.3 建筑与小区排水设计落后
我国多数旧城区内的小区最初在进行排水系统设计时采用的标准较低、雨水管径较小、排水能力不足,仅可防御半年一遇或者一年一遇的暴雨,难以应对近年来频发的暴雨天气。再加上许多旧城区内的小区由于管网配套设施不完善或年久失修,更是大大影响了老旧小区的整体排水能力。此外,由于我国的城市水厂建设、地下管网的升级改造较落后于建筑,一些旧城区内小区老建筑的排水管道更是无法满足现代建筑排水设计系统的要求,也无法达到现在的建筑排水设计标准。这也造成了住宅建筑的排水设计与其自身不配套,建筑给排水设施不完善、不健全,无法很好地保证住宅建筑以及小区的排水系统通畅。
2、设计思路
根据“渗”“滞”为主,“蓄”“用”相结合的思路,在低成本、低改造的前提条件下,运用设备辅助,将旧城区改造成海绵城市,对雨水进行了合理的储蓄,改善了居民的生活环境,提升了居民的生活质量。
2. 1 建设模式
传统的排水模式使城市的排水网络承受了巨大的压力,很多污染物也随雨水一起排放出去,对水资源生态系统造成了破坏,同时浪费了自然雨水资源。海绵城市构建是一种绿色环保的排放模式,注重利用天然的地形环境,以自然力量为主,对雨水进行积存。自然渗透,自然净化,对雨水从头到尾都实现了控制,实现了水资源的二次利用,缓解了城市的排水压力,避免了自然涝灾的发生。
2. 2 设计目标
在城市化的小区建设中,可以将海绵城市的绿色理念融入具体的项目中,在不破坏自然生态和居民生活条件的前提下,合理地对周边的排水设施进行改造。通过设置下凹绿地、渗透模块、雨水花园、储蓄井等措施,有效地增强绿地对雨水渗透、自然净化的功能,对雨水进行有效的积存,补充地下水资源,城市排水管道和江河湖泊进行合理连接,缓解大雨时城市排水压力,保护生态系统。
2. 3 设计原则
海绵城市的设计需要遵循以下原则:(1)设计要做到“低成本、低影响”,立足于小区的建设情况和地理环境,因地制宜,合理选择开发技术,在不影响居民生活质量的前提下,经济实用地进行改造,达到对雨水自然渗透排水的效果。(2)综合分析道路铺装面积和绿地面积,将雨水排放系统与自然绿地相结合。确定城市的布局和建设结构,合理划分汇分水区,使雨水排放和自然布局得到完美契合。(3)运用创新思想合理建设海绵城市,突出海绵城市的特色,力求做到排水与自然景观协调一致。
2. 4 设计目标实现路径
结合小区当前的排水设施,优先对小区的绿地、渗井、雨水花园进行改造,通过对雨水有效地组织和截留,对雨水实现初步净化,然后再排放到绿地、渗井等地方对雨水进行二次利用储存,利用自然方式对雨水进行净化渗透,调节生态环境,实现生态环保的经济有效的改革措施。
2. 5 场地现状分析
城市改造前,首先要对城市进行充分的调查研究,总结小区中存在的问题,针对这些问题因地制宜地制定可行性改造方案,按照设计原则和设计思路进行经济环保的改造。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆虽然小区排水系统存在众多问题,但也有有利因素。小区绿化面积较大,植被生长旺盛,为绿地建设提供了基础条件。居民的环保意识较好,懂得节约水资源,对雨水的利用提出了想法和建设性意见,在内心深处希望对雨水排放措施进行改造,充分利用水资源对小区进行更好的建设,营造更好的生活环境,提高自己的生活质量,为小区的排水改造提供了良好的基础,获得了人民群众的支持和认可。
3、海绵城市建设和研究中存在的问题
目前,无论是政府给予的支持力度还是各城市已开展的实践措施,海绵城市建设还处于起步阶段。尽管当前已经颁布了构建指南、各地也出台了相应的建设方案,取得了一定的突破,但我国海绵城市建设尚处于摸索阶段,在建设和研究中存在着以下几个方面的问题。
3.1 海绵城市内涵及相关理论认识不清
从部分城市的实施方案以及实施计划来看,对海绵城市内涵、低影响开发雨水系统以及如何排水防涝等相关理论认识上存在偏差,过于简单化单一思考。一方面,狭义的低影响开发措施认为城市雨水管理完全单一的依靠灰色基础设施,或绿色基础设施。依照现实情况来看,已建成城市条件错综复杂,大部分城区已经形成地下管网铺设进行雨水排放,但由于普遍存在技术、设施等诸多不足,导致城市内涝问题。因此,单一的灰色基础设施并不能解决雨水利用问题,应该打破原有的快速排水的模式。同时推进海绵城市建设,也不能一味追求绿色基础设施,从而破坏原有的城市排水系统,这样不仅会增加建设投资,而且会增加城市建设难度。海绵城市建设应在现有基础上进行改造升级改造,在确保城市排水防涝安全前提下,协同作用,以提高城市的生态化运作水平。另一方面,海绵城市不仅仅被理解为缓解城市排水防涝问题,忽视多功能调蓄公园、雨水收集利用、污染控制等系列功能。在下雨时吸水、蓄水、净水、渗水,需要时将其释放利用,基于生态理念建设城市雨水调蓄系统。
3.2 海绵城市建设规划与工程技术研究基础不足
在全国普遍建设海绵城市、大力推广低影响开发技术的热潮下,不少城市在规划上来看存在用地规划及各种专项规划上存在脱节的现象,目前把海绵城市的建设理念和要求渗透在我国总体规划、控制性详细规划、修建性详细规划、各类相关专项规划中还存在研究不足的问题。无论是我国的市政设计院和建筑设计院以往的设计经验,还是从社会企业采用的技术,大部分都还没有涉及到海绵城市建设的相关设计工作,对于他们来说,还没有实践经验,因此在海绵城市建设规划设计上只能边摸索边进行。从各地城市建设情况来看,部分研究人员对于 LED的知识掌握还不到位,构建技术也存在效仿,并不确定是否适合于该地区建设,没有足够的理论、数据支撑。
3.3 新旧城区改造难度大
2015年9月,国务院总理李克强在主持召开国务院常务会议上,部署了加快雨水蓄排顺畅合理利用的海绵城市建设。会议确定,海绵城市建设要与棚户区、危房改造和老旧小区更新相结合,加强排水、调蓄等设施建设,努力消除因给排水设施不足而一雨就涝、污水横流的“顽疾”,加快解决城市内涝、雨水收集利用和黑臭水体治理等问题。从16个申报成功的试点城市来看,既包括如贵安新区、西咸新区这样的待建城区,也包括济南、常德等老城区。针对城市新区和老城区,其地质、土壤、水文等自然条件和建设现状、拆迁难易等存在很大差异,这也为不同城区在改造中带来不同的实际问题。
对于新城区,在建设完成的周期上和规划设计方案上都将面临挑战。新区在两三年内完成试点区域建设与改造,需要设计很多新建项目规划、施工,这将是一个浩大的工程,并且还要保证它的质量,确保完善其维护管理措施。在规划上,对于新区地下管网构建、低影响开发理念的运用、将需要灰色基础设施和绿色基础设施有效组合,在规划设计上也将是复杂的工作。对于老城区改造,要以城市内涝、存在黑臭水体等问题为出发点,找出问题产生的各方面原因,从解决的实际办法出发,而不是一味的翻挖重建。与此同时,老城区普遍存在绿地面积不足,难以提供充足的地上空间布置低影响开发或绿色雨水基础设施。
4、展望
(1)海绵城市建设的法规、管控制度;不同的法律和法规之间存在矛盾,海绵城市的建设还需要各地政府结合的当地的政策,出台相应的法律法规做保障。
(2)海绵城市建设成效的评估;现有的文献大量分析了海绵城市的内涵、技术以及采取的路径,对于海绵城市建成的评估目前还没有给出一套完整的评估标准。
(3)智慧化海绵城市建设;结合智慧城市的理念,实现建设智慧化海绵城市。运用云计算、大数据等信息技术手段,监控测量原来难以完成的数据,是海绵城市更加高效和智慧的运行。
5、结语
相比传统的雨洪管理系统,海绵城市在解决雨水问题方面结合生态学理论、景观学理论以及低影响开发理论,从生态学、景观学等多角度来研究海绵城市建设。海绵城市的建设不仅仅限于城市规划领域,还涉及到环境、景观、建筑、水利等多个领域。目前我国对于海绵城市的建设还处于起步阶段,各地在建设海绵城市的热潮下,应该清醒的认识到建设海绵城市并不是一蹴而就的事,这将是一个长期而艰巨的系统工程。
参考文献
[1]海绵城市在现代城市建设中的应用研究[J].周迪.安徽农业科学. 2015(16).
[2]海绵城市建设技术指南(试行)(下)——低影响开发雨水系统构建[J].建筑砌块与砌块建筑. 2015(02).
[3]海绵城市(LID)的内涵、途径与展望[J]. 仇保兴. 给水排水. 2015(03).
[4]关于海绵城市建设理念、技术和政策问题的思考[J].鞠茂森.水利发展研究. 2015(03).
[5]老城区住宅小区排水系统设计[J]. 路文丽.山西建筑. 2014(10).
[6]基于土地利用转型的湖南省生态弹性研究[J].廖柳文,秦建新,刘永强,李婷婷.经济地理. 2015(09).
[7]南方多雨地区海绵城市建设研究——以湖南省宁乡县为例[J].邹宇,许乙青,邱灿红.经济地理. 2015(09).
[8]海绵城市建设热潮下的冷思考[J].车伍,赵杨,李俊奇.南方建筑. 2015(04).
[9]“海绵城市”让雨水变成财富[J].段雯娟.地球. 2015(04).
论文作者:梁兆佳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第33期
论文发表时间:2019/3/6
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