“海绵城市”实现的工程技术手段及展望

发表时间:2020/11/5   来源:《城镇建设》2020年8月22期   作者:茹乾
[导读] 近些年随着我国新城镇化建设进程的加快
        茹乾
        (陕西省土地工程建设集团有限责任公司汉中分公司,陕西 汉中 723000)
        摘要:
        近些年随着我国新城镇化建设进程的加快,中心城市在扩张,周边新城镇在建设,“海绵城市”应运而生。“海绵城市”就是一种城市雨洪管理概念,优势在于对城市改造和新建的过程中,不会对已有的城市基础设施不产生新的负荷压力;能减少对城市原有水文特征和生态环境的破坏,最大限度保护自然水体。本文探讨了海绵城市与传统城市相比的主要优势,并总结了国内外实现“海绵城市”的主要技术手段,以期为我国的城镇化发展提供一些帮助。
        关键词:海绵城市;传统城市;技术手段
引言:
        海绵城市指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。并且住房和城乡建设部明确了城市规划、工程设计、建设、维护及管理过程中低影响开发雨水系统构建的内容、要求和方法。而在实际过程中如何实现海绵城市,及采取什么样的技术手段显得格外重要,本文从多方面将海绵城市与传统城市进行对比分析,并总结实现海绵城市的技术手段及适用条件。
1 海绵城市与传统城市
        传统城市以改造自然为主,整体采用的是粗放式建设模式,并且将原有生态进行了改变,从而使得地表径流量增加,在降雨量增加的时候,排水系统负担严重,积水来不及排除,以至于城市出现严重的内涝现象。而海绵城市的建设过程中能够最大限度地保护原有的河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水生态敏感区,留有足够涵养水源、应对较大强度降雨的林地、草地、湖泊、湿地,维持城市开发前的自然水文特征,可以做到顺应自然,在保护原有生态的前提下进行低影响的开发,从而使得地表径流量与城市开发建设前一致,达到人与自然和谐共生的状态。目前,我国存在大量因传统粗放式的建设模式而被破坏的水体和其他自然环境,还可以运用海绵城市的治理理念和手段来对其进行恢复和修复,并维持一定比例的生态空间,促进城市生态多样性提升。
2 实现海绵城市的主要工程技术手段及适用场所
2.1 透水铺装
        透水铺装能够使降水能够快速的深入地表,减少地表径流的产生,有效的对地下水进行补充,减少对生态环境的影响,可以对城市生态系统起到平衡的作用。透水铺装不仅能透水,还可以透气,从而使得地面冬暖夏凉增加城市居住的舒适度。透水铺装按照面层材料不同可分为透水砖铺装、透水水泥混凝土铺装和透水沥青混凝土铺装,嵌草砖、园林铺装中的鹅卵石、碎石铺装等也属于渗透铺装,其适用于广场、停车场、人行道以及车流量和荷载较小的道路,如建筑与小区道路、市政道路的非机动车道等,透水沥青混凝土路面还可用于机动车道。
2.2 绿色屋顶
        屋顶是城市区域不透水下垫面的重要组成部分,绿色屋顶起源于欧洲国家,并广泛应用,也称种植屋面、屋顶绿化等,根据种植基质深度和景观复杂程度,绿色屋顶又分为简单式和花园式。它可有效减少屋面径流总量和径流污染负荷,具有节能减排的作用,但对屋顶荷载、防水、坡度、空间条件等有严格要求。
        绿色屋顶适用于符合屋顶荷载、防水等条件的平屋顶建筑和坡度≤15°的坡屋顶建筑。


2.3 下沉式绿地
        狭义的下沉式绿地指低于周边铺砌地面或道路在200mm以内的绿地;广义的下沉式绿地泛指具有一定的调蓄容积,且可用于调蓄和净化径流雨水的绿地,包括生物滞留设施、渗透塘、湿塘、雨水湿地、调节塘等。
        下沉式绿地可广泛应用于城市建筑与小区、道路、绿地和广场内。对于径流污染严重、设施底部渗透面距离季节性最高地下水位或岩石层小于1m及距离建筑物基础小于3m(水平距离)的区域,应采取必要的措施防止次生灾害的发生。
2.4 生物滞留设施
        生物滞留设施可以通过植物、土壤和微生物系统,对汇集在低洼处的雨水起到蓄渗、净化的作用。生物滞留设施分为简易型生物滞留设施和复杂型生物滞留设施,按应用位置不同又称作雨水花园、生物滞留带、高位花坛、生态树池等。生物滞留设施形式多样、适用区域广、易与景观结合,径流控制效果好,建设费用与维护费用较低;但地下水位与岩石层较高、土壤渗透性能差、地形较陡的地区,应采取必要的换土、防渗、设置阶梯等措施避免次生灾害的发生,将增加建设费用。
        生物滞留设施主要适用于建筑与小区内建筑、道路及停车场的周边绿地,以及城市道路绿化带等城市绿地内。
2.5 渗透塘
        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。渗透塘适用于汇水面积较大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1m及距离建筑物基础小于3m(水平距离)的区域时,应采取必要的措施防止发生次生灾害。
2.6 雨水湿地
        雨水湿地利用物理、水生植物及微生物等作用净化雨水,是一种高效的径流污染控制设施,一般由进水口、前置塘、沼泽区、出水池、溢流出水口、护坡及驳岸、维护通道等构成。雨水湿地分为雨水表流湿地和雨水潜流湿地,一般设计成防渗型以便维持雨水湿地植物所需要的水量,雨水湿地常与湿塘合建并设计一定的调蓄容积。
        雨水湿地适用于具有一定空间条件的建筑与小区、城市道路、城市绿地、滨水带等区域。
3 结束语
        总得来说,以“海绵城市”的概念进行城市建设优势在于:一、能对城市原有的生态系统进行保护,最大限度的保护原有河湖水系、生态体系,并且维持城市开发钱的自然水文特征;二、可以对被破坏的生态进行恢复和修复,使得城市保持一定比例的生态空间,促进城市生态多样性提升;三、对城市进行低影响开发, 在开发的过程中能够合理的控制开发强度,以减少对城市原有水生态环境的破坏,并且可以保留足够的生态用地,增加水域面积,促进雨水积存净化。
        本文还介绍了在海绵城市建设过程中一些比较常见的工程技术手段,除了上文介绍的方法之外还有渗井、湿塘、蓄水池、雨水罐、调节塘及人工土壤渗滤等方法。但是在海绵城市建设中,技术手段只是实现过程中的工具,前期的规划、设计以及后期的维护也是极其重要不得忽视的环节。虽然我国已有多个试点海绵城市案例,但是建设海绵城市是一个漫长的过程,对实现海绵城市的技术手段、技术方法的探索还有很长一段路要走。
参考文献
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[6]浅析海绵城市理论在旧城改造中透水铺装的应用和推广[J]. 陈致斌,陈栋梁,李松松. 智能城市. 2019(18)
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