摘 要: 海绵城市是指城市像海绵一样,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。建设具有自然积存、自然渗透、自然净化功能的海绵城市是生态文明建设的重要内容,是实现城镇化和环境资源协调发展的重要体现,也是城市建设的重大任务。 近些年,城市道路及建筑等积水等问题日益突出,严重影响城市交通及正常生活,因此,城市海绵设计近些年愈加重视。
关键词:城市;海绵设计;
积极推行低影响开发建设模式,新建道路设必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念;要按照对城市生态环境影响最低的开发建设理念,控制开发强度,合理安排布局,有效控制地表径流,最大限度地减少对城市原有水生态环境的破坏;要与城市开发、道路建设、园林绿化统筹协调,因地制宜配套建设雨水滞渗、收集利用等削峰调蓄设施,增加道路下凹式绿地、植草沟、人工湿地、可渗透路面、砂石地面和自然地面等。
1、城市道路排水的问题
快速城市化过程中,大量的城市道路硬化和水文特征改变,带来和加剧很多雨水排水问题,主要表现为以下几点:
(1)人身安全:人往高处走,水往低处流。但是目前整个城市道路的最低洼处,不是绿化带,而是路面、立交桥下等。遇到强对流暴雨天气,行人通过路面及立交桥下等低洼地段时,就容易造成人身安全等隐患。
(2)天气变极端 :地下水位越来越低,地面越来越干,气候越来越恶劣。天气极端,旱涝急转。随着城市面积的急剧扩大,绿地面积的比例相对缩小,降雨程度不断升级,突破了地下排水管道的极限,造成城市水患。
(3)雨水流失:广场、路面都不渗水。能够渗水的绿化带地势又高于路面。雨水因势汇集到路面上,然后涌入下水道,汇入雨水管,最后排入江河湖海。宝贵的雨水没有渗入地下,补充地下水,结果造成水资源的流失。
(4)路面老化及地面下沉:经常被雨水浸泡,许多路段加速老化。地下水位下降,造成地面下沉、坍陷等地质灾害。
2、城市海绵设计应用
2.1生物滞留设施
生物滞留设施是指在低洼区种有灌木、花草等工程设施,主要通过填料的过滤与吸附作用,以及植物根系的吸收作用净化雨水,同时通过将雨水暂时储存而后慢慢渗入周围土壤来消减地表雨水洪峰流量。
生物滞留设施布置于道路两侧的绿化带内,间隔约20米设置一组,尺寸为可根据道路侧绿带宽度等进行调整(相对道路边缘标高±0.000m)。生物滞留设施填料自上而下为蓄水层、种植土层、炉渣(或粗砂)填料层、砾石层;在种植土层、炉渣(或粗砂)填料层和砾石层分隔处铺设土工布,在绿化带靠近车行道一侧及砾石层底部铺设两布一膜(防渗膜)。
各填料层厚度及组成如下:
蓄水层5cm、种植土层60cm、炉渣(或粗砂)填料层20cm、砾石层50cm;
炉渣(或粗砂)填料层粒径范围为2~5mm,砾石层粒径范围为5~20mm。
植生滞留槽的植物选取应符合优先选用本地植物;应具有一定的耐水和耐旱能力;当选择灌木或乔木时,其树底下应种植耐阴植物;在进水口位置禁止种植木本植物。
2.2调蓄池
概念与构造 渗透塘是一种用于雨水下渗补充地下水的洼地,具有一定的净化雨水和削减峰值流量的作用。 渗透塘应满足以下要求: (1)渗透塘前应设置沉砂池、前置塘等预处理设施,去除大颗粒的污染物并减缓流速;有降雪的城市,应采取弃流、排盐等措施防止融雪剂侵害植物。 (2)渗透塘边坡坡度(垂直:水平)一般不大于1:3,塘底至溢流水位一般不小于0.6 m。 (3)渗透塘底部构造一般为200-300 mm 的种植土、透水土工布及300-500 mm 的过滤介质层。 (4)渗透塘排空时间不应大于24 h。 (5)渗透塘应设溢流设施,并与城市雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统衔接,渗透塘外围应设安全防护措施和警示牌。
渗透塘适用于汇水面积较大(大于1 hm2)且具有一定空间条件的区域,但应用于径流污染严重、设施底部渗透面距离季节性最高地下水位或岩石层小于1 m 及距离建筑物基础小于3 m(水平距离)的区域时,应采取必要的措施防止发生次生灾害。
2.3渗井
概念与构造 渗井指通过井壁和井底进行雨水下渗的设施,为增大渗透效果, 可在渗井周围设置水平渗排管,并在渗排管周围铺设砾(碎)石。 渗井应满足下列要求: (1)雨水通过渗井下渗前应通过植草沟、植被缓冲带等设施对雨水进行预处理。 (2)渗井的出水管的内底高程应高于进水管管内顶高程,但不应高于上游相邻井的出水管管内底高程。 渗井调蓄容积不足时,也可在渗井周围连接水平渗排管,形成辐射渗井。
渗井主要适用于建筑与小区内建筑、道路及停车场的周边绿地内。渗井应用于径流污染严重、设施底部距离季节性最高地下水位或岩石层小于1 m 及距离建筑物基础小于3 m(水平距离)的区域时,应采取必要的措施防止发生次生灾害。
2.海绵设施的维护管理
雨水利用设施维护管理应建立相应的管理制度。工程运行的管理人员应经过专门的培训上岗。在雨季来临前对雨水利用设施进行清洁和保养,并在雨季定期对工程各部分的运行状态进行观测检查。雨水综合利用系统各组成部分应进行定期清扫或清淤;汛期前,应对每项设施进行检查。不得向雨水收集口排放污染物。所有的种植值物维护应满足景观设计要求。
3、结束语
总之,城市海绵设施建设对我国现代化发展有重要作用,解决了城市内涝及雨水资源再利用等一系列问题,进一步推动建设节约型、绿色、环保、健康的新城市。推广和应用海绵设施建设模式,加大城市径流雨水源头减排的刚性约束,优先利用自然排水系统,建设生态排水设施,充分发挥城市绿地、道路、水系等对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,使城市开发建设后的水文特征接近开发前,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、自然渗透、自然净化功能的海绵城市提供重要保障。
参考文献:
[1]海绵城市建设技术指南 ——低影响开发雨水系统构建 (试行) 住房城乡建设部 2014,10.
[2] 雨水花园系统设计指南 西安理工大学 西安市政设计研究院有限公司 陕西省西咸新区沣西新城管理委员会 2014,6.