关于海绵城市建设理念、技术和政策问题的思考

发表时间:2020/12/2   来源:《建筑实践》2020年21期   作者:李立立
[导读] 为解决我国水资源短缺、水污染及城市内涝等问题,

         李立立
         身份证件号:3715021989****7061 山东省 聊城市 252000
         摘要:为解决我国水资源短缺、水污染及城市内涝等问题,从海绵城市理念出发,通过对海绵城市建设背景以及LID(低影响开发)技术的分析,详细阐述了透水铺装、下沉式绿地、屋面绿化、渗透塘、雨水花园等海绵城市LID技术在城市建设中的应用,解决了城市内涝、热岛效应等问题,同时对节约用水、缓解排水压力也有很大的作用。
         关键词:海绵城市建设理念;技术和政策;问题的思考
         引言
         海绵城市作为指导现代化城市建设的重要理念,是未来城市发展的主要方向。随着居民生活环境要求的持续提高,按照海绵城市理念进行城市规划设计与建设已然成为城市发展的重要方式。然而,由于城市的差异性及海绵城市理念应用经验的缺乏,基于海绵城市理念的城市建设工作开展情况有待进一步提高,这凸显了海绵城市理念、技术和政策应用研究的必要性和紧迫性。
         1.海绵城市理念概述
         海绵城市是新一代城市雨洪管理的概念,是城市适应环境变化尤其是雨水带来的自然灾害的一种弹性应对方法。《海绵城市建设技术指南一一低影响开发雨水系统构建(试行)》中将海绵城市的概念界定为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”,下雨时能够吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。
         随着城镇化进程的持续加快,海绵城市理念在城市建设设计中的应用越来越普遍,其优势也逐步凸显。海绵城市模式的优势集中体现在渗、排、蓄、滞、净、用六个方面。海绵城市的优势主要在于缓解城市内涝和增加城市用水供给两个方面,而这也是当前多数城市在城市化建设中给排水方面遇到的瓶颈所在。
         2.海绵城市技术
         美国采用低影响开发理念Low Impact Devel-opment, LID,是20世纪90年代由美国马里兰州的乔治王子郡、西雅图市和波特兰市共同提出的一种新的暴雨管理及利用思维理念,提出通过源头分散、控制径流总量和污染物总负荷的工程技术手段,维持开发地块的雨水径流总量不超过开发前的雨水径流总量的开发理念。通过小型或低成本的绿色生态技术实现雨水径流的控制,同时通过雨水在生态自然渗透以及植物根系吸收的作用,消减城市面污染源。
         LID技术就是通过收集、输送、渗透、截污和净化技术来控制雨水径流,然后进行净化储存再利用的全过程。主要技术措施包括结构性措施和非结构性措施。结构性措施包括透水铺装、生物滞留系统、植草沟等;非结构性措施包括替代性道路设计、构筑物封闭性区域面积和污染数量减少,以及公共意识加强等。
         2.1渗透技术
         (1)透水铺装
         透水铺装,是采用透水沥青、透水混凝土、透水砖、植草砖、鹅卵石、碎石等进行铺装,使得雨水下渗,既可以大大降低雨水径流总量,又可以补充地下水,降低给水系统的压力。透水铺装率=透水铺装面积/硬质路面总面积。透水铺装适用于小区车行道路、人行道路、停车位以及小区广场。
         透水铺装时,铺装面层孔隙率不小于20% ,透水基层孔隙率不小于30%,透水铺装结构应满足相应的承载压力,特别是在车行道上铺装时尤其要重视。在地下车库顶进行铺装时,车库顶覆土厚度应不小于600 mm,而且下层应设置渗透管,及时排除渗透下来的雨水径流。
         小区内车行道采用透水沥青混凝土路面。由于雨水下渗,会对路基稳定性产生影响,所以要结合地质条件进行选择性设计。为了尽量减小下渗雨水对路基产生的影响,应采取路基内敷设排水管,道路与邻近的海绵设施之间用防水土工布隔开等措施。
         (2)下沉式绿地
         透水铺装是采用石块、混凝土缝隙来进行渗透雨水径流,而下沉式绿地是通过土壤以及植物根系运动来减少雨水径流外排,土壤的渗透性决定着土壤对雨水的调节能力。水在土壤中的运动就是土壤的渗透性,所谓土壤渗透性就是“土壤的透水性”。土壤中的水有三大类:一类以结品水形式附着于土壤颗粒,即毛细管水;一类为吸着水,即吸湿水或薄膜水;一类为自由水,即重力水。


         (3)屋面绿化
         屋面是城市建筑的雨水汇集场所,是雨水径流的重要场所。据统计,城市中屋面的面积一般相当于整个城市硬质表面的30%左右,因此屋顶绿化是雨水管理的另一个重要组成部分。通过屋面绿化设计可以处理和保留屋面雨水径流总量的60%~100%,大大降低夏日暴雨径流对城市排水系统的冲击。绿色植物不仅能够承接消纳雨水径流,而且还能在干旱期间适当排水,完成水资源的吞吐,提高水资源的利用率。不仅如此,屋顶花园大量的植物可以净化空气,减轻热岛效应;绿化屋顶可以在夏季和冬季调节屋顶的温度,节省能源。另外,绿化屋顶还保护了屋顶的防水层,从而延长整个建筑物的寿命。欧洲在这方面走在世界前沿,特别是德国,屋顶绿化占新建屋面的40%以上。
         2.2输送技术
         (1)植草沟
         植草沟一般设置在绿化带内,深度一般为0.3 m。植草沟可以将绿化带内的雨水收集后汇入雨水花园进行消纳。同时,考虑周边用地内的雨水部分外排,进入雨水花园进行渗蓄,补充地下水。
         (2)生态滤沟
         生态滤沟分为传输区和生物滞留区,设在小区主干路两侧,收集消纳及净化雨水。生态滤沟的结构(从下到上)为砾石层+中粗砂、填料层、种植土层和蓄水层。对于径流系数大的地方,为了防止生态滤沟床底被侵蚀,考虑在底部砾石层和砂层周边放置石块和卵石。为了布水均匀,在生态滤沟内横向设置挡水土埂,可以代替主干路上的雨水排水管道。为了防止雨水进入绿化带与路面结构层缝隙,在进水口处设置挡土墙及拦污槽,拦截雨水中夹带的树一叶、垃圾等,同时也起到布水均匀作用。
         2.3净化技术
         渗透塘或湿地,是通过生态系统中的基质、水生生物、微生物三者之间的物理、化学和生物三重协同作用来实现对污染水体的净化。该技术是针对较大范围的雨水径流的一种调蓄、净化技术,暴雨发生时发挥调蓄功能,实现土地资源的多功能利用。该技术在大型社区应用非常广泛。
         3.政策扶持
         3.1资金问题
         海绵城市建设需要大量的投资,据估算,每平方公里的资金需求为1.0亿元~1.5亿元,因此仅靠财政资金是行不通的。只能通过财政资金“四两拨千斤”,在公共部分可经营项目上,采取PPP(public-private partnership,政府与社会资本合作)、BT (build-transfer,建设一移交)、BOT build-operate-transfer,(建设一经营一转让)模式和贷款贴息、购买服务等方式,吸引社会资本进入;采取鼓励政策激励开发商或个人自行建设绿色屋顶等辅助设施;充分利用开发性金融机构支持。
         3.2组织机构
         海绵城市建设涉及各个不同的领域,包括城市水系统、绿地系统、排水防涝系统、交通道路系统等。在政府规划协调的基础上,可设立海绵城市监督管理机构,直接山市政府进行管理,统筹园林、市政、建筑等部门一起运作,避免出现无人管理、推卸责任的情况。
         结语
         海绵城市理念作为一种生态、环保、可持续的城市规划理念,在现代化的城市建设中发挥着越来越重要的作用。在当前深入探索海绵城市理念应用的背景下,将海绵城市理念应用到更多的城市建设工作中显得十分必要。在实际的建设中,有关主体要通过更新城市建设理念、技术和政策问题、注重城市水资源分布与使用的模型分析评估等策略来促进海绵城市理念的科学应用,使城市规划更加科学、合理和有效。
         参考文献
         [1]梁田.海绵城市构建过程中景观设计要点探讨[J].工程技术研完,2019, 4 (11):168-169.
         [2]任永刚,梁鹤膜.海绵城市理念在市政给排水设计中的运用[J].工程技术研完,2019, 4 (4):199-200.
         [3]刘斌秋.基于海绵城市理念的城市规划设计探完[J].中国标准化,2019(24):100-101.
         
         
         
        
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