摘要:海绵城市可以有效缓解城市内涝、削减城市径流污染负荷、节约水资源、保护和改善城市生态环境,为建设具有自然积存、自然滲透、自然净化功能的海绵城市提供重要保障。在市政排水设计中应用的LID技术融合了海绵城市与国内外最新雨洪管理理念,实现了防治内涝、水资源利用、减少城市面源污染、景观美化的多重效益。
关键词:海绵城市;建设原则;实施框架;可渗透路面
一、海绵城市的发展背景
中央在2013城镇化工作会议上提出:“为什么这么多的城市缺水? 一个重要原因是水泥地太多,把能够涵养水源的林地、草地、湖泊、湿地给占用了,切断了自然的水循环。雨水来了,只能当污水排走,地下水越抽越少。解决城市缺水问题,必须顺应自然。比如,在提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多地利用自然的力量排水,建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市。”统计显示,过去3年,中国超过360个城市遭遇内涝,其中1/6的城市单次内涝淹水时间超过12小时,淹水深度超过半米。但与此同时,全国有1 100座城市严重缺水。城市排水标准偏低和雨水利用系统的缺乏,让这些城市紧缺的资源成为了灾害发生的诱因。
二、海绵城市的概念
海绵城市的概念来自于 “低影响开发系统(LID)”(Low Impact Development)。海绵城市是指城市能够像海绵一样,即构建低影响开发的雨洪管道系统,主要指通过“渗、滞、蓄、净、排”等多种技术途径实现城市良性水文循环,提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放,恢复城市的“海绵“功能。为何提出低影响开发系统这个概念,主要还是因为社会发展到一定程度,人们的生活理念和利用资源的态度都有了不少变化。而低开发体统本身在策略上可分为非结构性的和结构性的。结构性的设施包含有地表绿化植被、水循环系统、雨水存储设备、天然净化植物等等。这些就是一个小的生态体系,能尽量满足自给自足。给非结构性的设施主要就是设计图纸上呈现的那些建筑物,如道路的面积和布局,绿化植物的种植位置与面积。低影响开发系统主要是要求尽可能贴近自然环境,用最少的成本达到与生态体系共处。
LID技术体系:LID技术体系主要分为保护性设计、渗透技术等六部分(表1)
三、海绵城市建设原则
提出这个原则的目的就是为了减少硬性设施对城市生态体系的干预与破坏。之前各个城市都致力于将城市建造成为铜墙铁壁,市政工程设计图再完美;施工技术再高超;施工原料再先进都无法将一个环境优美的城市建造出来。所以当下提出要结合城市特点,用植被和生态理念规划这座城市,建造成为一座有特色适合居住的城市。
四、海绵城市实施框架
首先要确立一个中心思想,就是河流湖泊、水潭暗河等等这些城市的水源一定不能为了满足低影响系统而受到任何污染和破坏。而且事先要对该城的水文地理有一定了解,对受损的河流生态体系要事先进行修复工作,把已破坏的河流系统管理起来,通过大自然的合理化机制去给予充足的恢复时间。所以建一座海绵城首先是做好周边环境的建设。例如耕地过分开发,绿化明显不足,生态链收到破坏这些问题都必须解决。而这些都需要国家出台相应政策提倡减少耕地面积,增加河流与绿化面积,维护生态体系多样化。
在整个低影响体系中需要有完善的储水设施,例如天然的储水设施湿地、湿塘,这些是存储水资源的天然宝库。而如果当地没有这些天然资源就需要建设个人工蓄水池。无论是天然储水还是利用现有的自然湿地储水都需要在后期做净化处理。在自然生态体系中池塘沟渠都自身携带净化功能。所以在人工打造的蓄水池中也需要利用绿化植物来协助其完成水源净化。整个低影响体系的建设只要是利用自然关系,切记不可过多的人为参与。
五、城市低影响开发系统之一,可渗透路面
1、透水性铺装的意义与作用
传统的市政模式认为雨水排得越多越快、越通畅、越好,但随着城市硬质铺装的扩张,防洪的压力愈发加大。一旦有大暴雨就泛滥成灾的城市已经不是少数,解决城市内涝,提高居民生活质量保证安全出行也是目前亟待解决的问题。至于为什么城市内涝严重,无外乎就是部分城市老城区排水设施太少和新城区排水管道跟不上实际情况,所以城市的水流流经不到低下,既不能存储备用也危害了居民出行。所以为了解决这个问题,城市道路铺设的材料最好都能具有渗透性能,可以直接留到地下河中。
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2、透水性铺装材料可以分为透水性混凝土材料、陶瓷透水砖、自然型透水材料及透水性新材料。
(1)透水性混凝土材料
顾名思义这种材料的主要成分就是混凝土,混凝土主要具有起到坚固稳定的作用。为了使其具有渗透作用还需要添加胶质材料,并且为了具有更好的渗透性能还需要添加一些骨质材料。目前市面上首先渗水材料就是这一种,因其物美价廉已被广泛使用到市政建设中了。
(2)陶瓷透水砖
如果从形成结构上来对透水材料进行区分的话可以分为两类,一类是陶瓷砖、一类是非陶瓷砖。陶瓷砖工艺结构简单,原料主要来至于生活废墟品。然后经过一定的时间炼制最后得到透水性极好的陶瓷砖。但是这种砖的使用有局限性,那就是需要铺垫在较软的地基上。目前较多使用这种砖的地方就是人行道。
(3)自然型透水材料
目前在很多公园可以看见在道路和其他设施周围会铺设鹅卵石和镶嵌一些草坪,在一些角落会增加一些假山水,在增添环境意境的同时也起到了渗水漏水的作用。
(4)透水性新材料
随着科技的进步,越来越多的科学技术被应用到生活中,如今市面上比较畅销的两种是石米地毯和沙基透水砖。其中沙基透水砖解决了很多材料无法避免的问题。由于透水砖都是雨水通过材料之间的小孔漏下去,而一旦使用久了势必会堵塞空隙。而目前这种新材料利用破坏水的水面张力的原理达到渗漏效果。在未来这种材料会被更多的投入使用,这也是未来生活与科技接轨的良好开端。
有学者曾整理了主要三个透水性材料的特征及适用场所(表 2),不同材料的差异性特征为透水性铺装的广泛推广及实践提供了基础。
表2 三种主要透水性材料的比较
3、透水性铺装的路面结构
防止城市内涝,做好地面透水工作,并不单纯的是将一层材料铺垫到地面上就能达到漏水渗水的效果。在铺设漏水材料之前还需要对地基进行整理,使水透过材料的同时也能很快地经过土壤渗透到地表下。上文有雨水通过材料缝隙直接流到地下,也有材料本身能改变水的存在形势流到地下这种方式。
4、透水性铺装的生态功能及内涵
海绵城市是更好的去建造我们的城市,科学性的去选择一些材料。如果将我国所有的城市都致力于建造成为海绵城市,那么我们每年会省下来很多水资源,这些地下水能去浇灌农田,造福于民回馈社会。只要选择合适的渗透性材料,就能收集下来雨水,然后通过大自然的存储和净化,这样就能实现资源的循环发展,真正做到可持续发展。
六、结语
海绵城市的建设是将我国科学发展观贯彻落实的有效表现。由于城市面积在不断扩大,如果没有资源的循环利用的意识,我国的水资源会走向匮乏,所以在建设城市的过程中要去利用生态系统的自我调节能力来实现一些资源的再利用。社会发展不能驾驭在生态系统之上,要尝试着利用科学技术与自然环境相结合的方法达到人与自然共同进步。在大自然的面前人类是渺小的,随意破坏环境的行为都是对子孙后代的不负责任。科学发展也只不过是为了人类更好地去生活,所以保护环境,尊重大自然生态圈是目前也是将来发展的核心理念。
参考文献:
[1]张书函.基于城市雨洪资源综合利用的“海绵城市”建设期[J].建设科技,2015(0 1):2 6-2 8 .
[2]王国荣,李正兆,张文中.海绵城市理论及其在城市规划中的实践构想[J].山西建筑,2014(3 6):5-7.
[3]冯月月.多孔海绵水泥混凝土路用性能研究[D].西安:长安大学,2013.
[4]何定举,王世槐,高亚雄,等.基于海绵城市理念的透水性城市道路路面应用研究[J].山西建筑,2015(17):112-113.
[5]海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)[Z].
[6]禹晓峰.从透水性材料谈园林铺装设计 [D].北京:北京林业大学2007.
论文作者:宋振阳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2019/1/10
标签:城市论文; 透水性论文; 海绵论文; 材料论文; 透水论文; 内涝论文; 自然论文; 《基层建设》2018年第32期论文;