浅析海绵城市建设论文_远中凯,邢利莎

深圳市新城市规划建筑设计股份有限公司 518172

摘要:近几年来,随着城市化进程地不断加快,水资源短缺和污染问题在城市发展过程当中显得尤为突出。在城市生态系统中,由于城市建设过快,城市内出现了诸多城市问题:环境污染、交通拥堵、城市内涝,热岛效应等等,其中最为严重的是城市内涝,每逢大雨,全城变成汪洋,给居民生活带来很多不便,所以海绵城市建设是势在必行。

关键词:海绵城市;建设

引言:

今年进入汛期以来,华南、华东以及华中地区已经连续出现多次强降水过程,像武汉、南京、湖南长沙等城市都频繁遭受“内涝成海”的尴尬。往年进入八月后,北方地区也接连传出洪涝预警,似乎年年的特大暴雨与内涝,已经让我国进入了一个水灾周期。当前为了应对这种趋势,国内外的专家都在积极的献计献策,目前取得较大共识的方案就是打造“海绵城市”,这是一种从“末端治理”转向“源头治理”的智慧治水新思路。

1.海绵城市建设背景

在我国,每年雨季易于变化,年降雨量分布不均,在全年降雨量中,6-9 月的降雨量占比 60%-80%。夏季洪水暴雨现象的频繁发生来源于气候变化的未知性。而且,随着城市化进程加快,易于变化的降雨现象演变成为内涝灾害。近些年来,不同地区都频繁出现暴雨现象,另外,水污染问题也并不少见,随之而来引发了水资源严重缺乏的问题。城市未能充分利用雨水,为了能让雨水快速排出,传统城市采用以直排方式为主的排水模式,导致雨水不能在城市中向下渗透并蒸发,给城市地下水的补充带来不良影响,与自然规律相悖。在此背景下,《海面城市建设技术指南》由我国住房城乡建设部于 2014 年编制。目的在于将习总书记的讲话内容以及中央中央城镇化工作会议精神落实到位,以水生态基础设施建设为本,加大“海绵城市”的建设推广力度,节省水资源。2015 年,成为国内海绵城市首批试点的城市有 16 个,新入围试点城市的名单也于去年先后得以发布。

2.海绵城市概述

海绵城市建设是在尊重和利用自然规律的前之下,一旦出现洪涝灾害的情况,可以快速吸纳雨水、进行排水的工作,这是城市建设的新理念和发展趋势。建设海绵城市可加强一个城市对雨水的储存、净化、排除以及再利用能力,在缓解城市抗涝压力的同时,还对城市化建设起着重要的指导作用。海绵城市即是城市能对雨水进行渗流、净化等,并在需要用水时将所储存的水进行释放进行高效利用,使城市像海绵体一样收缩自如。海绵城市的运行原理为:(1)渗透:在城市建设过程中,利用生态手段将城市的自然水文特征恢复至最原始的状态。海绵城市建设可增强雨水的下渗能力,缓解城市雨水积聚的压力,同时还能减少初雨对下游水体造成的污染;(2)滞留:通过雨水花园等手段,增加雨水的径流时间,延缓峰值的出现时间;(3)调蓄:扩大雨水的储存空间,实现对更多雨水的综合利用和调蓄;(4)净化:采用生物手段来减少雨水所造成的污染,以维持水体基本的净水能力,常见的生物净化手段有建立人工湿地等;(5)利用:通过构建良性循环的水文系统,将所储存的雨水进行合理、有效利用,以缓解城市发展过程中所面临的水资源短缺问题;(6)排放:主要采用城市竖向排放为主、人工机械为辅的排放方式,将排水系统与城市周边的天然河道相连,地面排水与地下管渠相连。

3.海绵城市建设要点

3.1建设思路

《指南》指出海绵城市的建设途径主要有以下几方面:①对城市原有生态系统的保护;②生态恢复和修复;③低影响开发。海绵城市建设应立足流域控制,分析城市在流域中位置,结合城市主要水问题,构建外围水安全保障体系,在这个基础上,在城市内部编制实施海绵城市建设方案。海绵城市建设方案应突出水系规划,因地制宜设置不同的低影响开发措施,对排水管网提标改造,灰色与绿色基础设施相结合,以弹性应对不同强度暴雨。

3.2使用多种类型的措施来减少和净化径流

在减少径流的同时,对径流中的不利物质及有害物质进行物理或化学的去除作用。同样秉持着自然最好以及开发前后植被密度不变的原则,采样试验并划分出中等到高的下渗能力土壤,力图在开发前后维持土壤原本的下渗速率。尽量不要改变现有植被,而是通过径流流过植被表面,促使自然下渗的发生,从而清除径流内污染物。对于独栋建筑物,应大力鼓励对屋顶径流使用生态滞留过滤器,并鼓励使用雨水桶或贮水池收集并将径流有利运用,比如如灌溉,冲洗厕所。

3.3减少不透水面积

尽量让能够透水的区域全部透水,增加排水的速度。主流做法为尽可能的分离不透水区域,这样能有利于水流最大程度的流过透水表面,从而加大水流下渗。此外,由于道路路面材料本身不适合透水,因此还可以适当的减少本地道路的路面宽度,这也是变相的减少不透水区域面积。美国国家公路和官方运输协会(AASHTO)在其绿皮书中要求,达 400车次的道路(这等于一个 80 块地的分区)要有 18 英尺的铺面宽度。此外,为了有效顺利的使不透水表面的径流下渗到地底,防止从地表面流走,还应该在可以允许径流下渗的地区进行材料置换,比如在停车区域和其他交通区域使用透水路面,在人行道部分使用透水水泥等。

3.4探索研究新的政策激励措施

鼓励非公共建设区以及社会公众广泛参与。对不同的城市建成区,根据其现有基础设施和城市建设情况,制定不同的雨洪管理策略和实施目标;对于不同的土地类型、开发项目,需要用不同的政策加以激励,以确保能够调动社会全员建设绿色基础设施的积极性。以海绵城市建设为例,通过大尺度的海绵城市建设项目与区域、街区等中小尺度的海绵城市建设项目相结合,才能从根本上解决城市内涝的问题。

3.5探索研究雨洪收费/ 税制度

建立灵活的雨洪额度交易市场,通过减税、补贴等相关的政策激励措施,鼓励社会资本更多地投入到绿色基础设施的建设中。例如美国费城在雨洪收费的基础上,对公用土地和私有土地制定了不同的雨洪政策。其中,对私有土地制定硬性开发标准,超过标准建设的设施可以抵扣部分的雨洪收费,并通过各种折扣、补贴和激励项目拉动社会资金,实现私人土地上雨洪设施志愿性改造。华盛顿特区则开创了雨洪信用额度交易市场:将房地产开发项目在实地滞留超出指标的雨水量和志愿雨洪建设项目的雨洪吸纳量转化为雨洪滞留信用额度,用于在雨洪市场上进行交易,获得额外收入。除了雨洪信用交易外,华盛顿特区还设计了一系列针对个人、社区、公寓楼或小型公共设施的补助和支持项目,鼓励更多私人房地产主动改造不透水地面、管理雨洪。国外这些实践都值得我们借鉴。

4.海绵城市建设规划设计思路

4.1 规划用地布局层面

一方面顺应场地特征,规划用地不破坏原有自然水系机理,保留原有排洪通道,便于自然快速排水的疏散短期暴雨带来的内涝风险另一方面,在绿地系统规划上要做到城市公共绿地的系统性和整体性,形成开放绿地系统体系,便于形成良好的海绵城市整体框架

4.2城市大型绿地广场(修改)

绿地广场作为城市居民日常休憩与游玩的重要场所,是海绵城市规划与设计中需要重点考虑的内容。充分利用现有绿地或新建绿地广场的开放空间,增强雨水净化能力,并在保证绿地广场基本景观性、舒适性等特点的基础上,构建以其为中心的城市径路污染处理系统,以发挥城市绿地广场的功能与作用。同时,还应处理好绿地广场与周边区域的空间关系,针对雨水出路等内容进行详细规划,实现城市抗洪涝能力的提升,充分体现海绵城市建设的意义与价值。

迪拜绿地广场

海绵城市建设在城市道路规划上体现为:(1)生物滞留带在斑马线处设置人行开口供行人通行,滞留带断开处上下游通过管道连通;公交停车港处不布置生物滞留带;(2)采用路缘石侧壁开孔方式将道路雨水引入生物滞留带,公交停车港及道路交叉口处需根据实际情况布置雨水口;(3)生物滞留设施或透水铺装与车行道路基之间、污水检查井交界处均应采用防渗措施;生物滞留带与车行道路基之间敷设的防渗膜需按照下列原则进行敷设:≤6m 的填方段防渗膜敷设在靠近车行道路基一侧;>6m 的高填方防渗膜敷设于整个滞留带下;在填挖交界处的防渗应与土工格栅相协调;(4)道路纵坡≤2%时,生物滞留带可不设挡水堰;道路纵坡2—7%时,采用阶梯状雨水生物滞留带;道路纵坡≥7%,道路两侧不设置生物滞留带,采用普通绿化带,保持景观整体性;人行道至少保证 2.5m 以上的人行通道宽度;道路 LID 设施的雨水滞留时间不超过 24h,植物尽量选择对污染物去除作用较佳的耐旱耐涝本土植物;(5)针对道路红线范围内汇水面积的雨水,优先将道路红线范围内的雨水径流汇集进入生物滞留设施带,通过生物滞留带对雨水的滞留、过滤、蒸发、抑制降雨径流,使汇流时间延长,峰流减小,发挥控制面源污染、洪峰流量削减等方面的作用。

4.4城市排水系统

海绵城市建设规划的重点之一就是对城市排水系统和功能进行完善。在具备容纳大量雨水的能力前,首先要具有排水的功能和作用,一旦发生洪涝灾害,以能将雨水进行排出或存储,这也是提高城市抗洪涝能力的一个重要功能。在城市排水功能建设过程中,还应将城市水资源缺乏等问题考虑在内,确保雨水的高效收集、处理、净化和二次利用,避免水资源浪费,这对促进城市的可持续发展具有重要意义。

4.2 居住区内部绿地(补充)净、用、排

具体措施、雨水花园、屋顶绿化、雨水收集、地下蓄水池

中水回用(景观用水)

4.2 建设途径层面

主要从源头消减、中途转输、末端调蓄三个层次展开,主要包含渗、滞、蓄、净、用、排六大方面,采用自然蓄水、人工存水两种手段,将雨水用作景观用途

结束语:

总而言之,城市的规划设计中,将土地资源、水资源等生态平衡纳入设计理念,建立海绵城市的新型城市,这必将是我国城市建设发展的必然趋势。

参考文献

[1]国办发 [2015]75 号,关于推进海綿城市建设的指导意见[Z]

[2]刘飞,王岩.海绵城市建设的难点与技术要点探析[J].园林科技. 2015(04):69

论文作者:远中凯,邢利莎

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第16期

论文发表时间:2017/11/18

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