江苏省南京市苏邑设计集团有限公司 王海江 210000
摘要:海绵城市是我国应对城市雨洪问题的主要措施,也是应对自然灾害和环境变化的弹性举措。本文调研了江苏省南京、镇江、苏州、宿迁等城市十余处海绵城市工程案例,详细阐述了江苏省内的海绵城市建设情况,结合江苏省实际情况对海绵城市技术进行了相关分析,在此基础上总结了不同条件采取的海绵城市措施,并且对海绵城市发展前景进行了展望,以此希望为其他城市的海绵城市建设提供经验支撑,促进海绵城市在我国更多城市进行应用发展与实践探索。
关键词:海绵城市;工程案例;江苏省;措施
0 引言
近些年,江苏省内城市洪涝灾害频繁出现[1],江苏省因内涝灾害所造成的经济损失不断增加,城市所受到的雨水灾害问题也在不断增多[2]。为了尽快解决雨洪问题对城市发展的困扰[3],江苏省积极响应国家建设海绵城市的号召,根据国务院印发的《关于推进海绵城市建设的指导意见》制定相关规章制度并大力开展试点项目[4]并取得了一系列的进展。本文针对江苏内主要的海绵城市试点采取了实地考察的调研方式,对其建设情况进行总结,对其施工技术进行分析,并对未来的发展前景做出了总结与展望,对其他的海绵城市建设提供经验支持。
1海绵城市理念
海绵城市理念的核心就是希望城市对于水资源的处理能具有像海绵一样的弹性功能。在产生大量雨水的情况下时,能够通过渗水、吸水等作用储存水资源,在水资源匮乏时,可以将储存的雨水释放出来满足对于水资源的需求[5]。海绵城市的最终建设目标是将水泥灰色建筑与绿色生态建筑有机得结合起来以实现城镇化与环境资源的融合发展[6]。
2 江苏省工程案例
2.1建筑住宅类项目
建筑住宅类项目中常用的海绵技术有绿色屋顶(图1)、透水铺装(图2)、雨水花园和雨水回用设施。这些措施可以有效的降低径流量并能对雨水进行收集和净化回用,对减缓城市道路积水现象具有良好的效果,减小了小区雨水对市政雨水管网的排水压力,能有效解决夏季暴雨的城市内涝问题,提升了人居环境。并且每年回收利用水质较好、水量可观,回用的水可用于室外景观水池及植物浇洒,节能效果较好。
2.2道路类项目
道路类海绵城市项目中使用最为广泛的海绵技术是透水铺装和道路两侧的植草沟(图5),与此相配套的还有生态停车场(图6),这些措施大幅提升了道路的透水性能。在道路类项目建设之中,南京燕春路还创新性地使用了渗透井、旱溪跌水和生物滞留池等海绵技术,根据有关数据结果表明,试点路段可以在雨量较小的情况下实现降雨的全部消纳,地表径流控制率达100%;在雨量较大或者暴雨的情况下,也可以就地消纳90%以上的降水,有效削减了径流峰值;在极端特大暴雨情况下,无法被消纳且超出设计滞留量的雨水可经过溢流管排入水道。除此之外,该示范路段所收集的雨水也可基本满足绿化带灌溉用水需求,从而每年节约大量的用水费用。
2.3公园绿地类项目
公园绿地项目类常用的海绵技术有透水铺装、调蓄池、生物滞留池(图7)、雨水花园(图8)和景观生态水池,这些措施可以有效的收集、净化、输送雨水径流,削减峰值流量同时对雨水进行调蓄净化。公园绿地的建设,基本解决了雨天积水和雨污水排放及海绵建设达标问题,雨水经过净化再回用到周围的生态景观,从一定程度上削减面源污染并且一定程度上减小了城市管网的供水压力。地表和水中的绿色景观植物与周围环境完美契合,演奏出了一种人水和谐的美妙乐章。
2.4河道水系类项目
河道目前存在的主要问题是雨污水混排造成的黑臭水体,所以在对河道水系类项目进行海绵城市改造首先要进行的就是雨污分流,主要采用截污纳管周围道路污水管网截留改造等措施,再使用包括植草坡等生态河岸措施以及筑坝缓流(图9)和生态浮岛(图10)等技术对水体进行净化。在该建设过程中,通过源头、过程、末端、水体四位一体的系统综合治理,复合人工湿地,初雨截流与调蓄池控制城市初期雨水,通过清理河道垃圾以及清淤疏浚等手段有效解决内源污染,通过岸带修复,生态净化以及人工增氧恢复等手段,有效改善河道水质,从而在源头上解决了河道水体黑臭的问题。
3 江苏省海绵城市建设分析
3.1自然与人文环境分析
江苏靠近大海,位于江淮沂沭泗等五大河流的下游,长江流经江苏省南部,境内河道相交、水网密集。江苏省总体降水量适中,气候温和,四季分明。得天独厚的地理位置和温带向亚热带的过渡气候,使江苏省降水量大,但出水量低,过境水资源丰富,但局部水资源不足。在对江苏省海绵城市评价体系进行实地调查和分析的基础上,我们对江苏省海绵城市的现状和发展有了基本的了解,在此基础上,本文对江苏省2008-2017年的水资源情况、污水排放情况、绿地公园面积状况等资料信息进行了统计汇总并进行分析试图探究海绵城市建设是否对江苏省水环境污染改善及城市生态文明建设起到积极推动作用。
图11 江苏省水资源状况
如图11数据所示,水资源总量、地表水资源量和地下水资源量与年降水量呈正相关,但水资源总量和降水量之间的差距仍然较大,这就意味着提升雨水的收集回用效率将提升整体水资源可使用量。随着生活和生产水平不断提高,江苏省供水量和生活生产用水量都呈逐年上升趋势,与此同时生活污水排放量也呈递增趋势,但随着社会对环境保护的重视程度不断提升工业废水排放量呈逐年递减,且水体中化学需氧量和氨氮的排放量自2011年起也呈逐年递减趋势。据分析,2012年“海绵城市”概念正式提出,自此海绵城市建设工作正如火如荼地展开,所以从水体污染物排放量数据看来,建设海绵城市对水体净化生态环境改善是具有积极推动作用的。根据以上数据,本文对江苏省海绵城市发展至今的成因,所面临的外在机会、威胁及内在的优势、劣势进行了分析,师徒对江苏省未来海绵城市建设环境与成长路径进行探讨并提出具有建设性的意见。
3.2 建设成果分析
在调研了江苏省四座城市十一个试点之后,我们总结了其中做得较为优秀的海绵城市建设试点,并统计了其使用效果。较为优秀的建设试点包括:南京市城南河、南京市生态科技岛、宿迁市马陵河江苏省海绵城市建设发展的内在优势有以下几点:
(1)南京市城南河
浦口区自2016年对城南河开展河道整治以来,按照黑臭河道整治大纲要求,该条河道整治完成了78000m3清淤,整治排口22个。 到目前为止,城南河沿线已完成重要节点绿化改造提档、花镜布置,累计栽植棕榈、红果茶树等269株,栽植色块灌木1118平方米,布置草花共计17700盆;沿线桥梁增设景观亮化,河道两侧增设轮廓灯、中国结等。河流水质得到明显改善,水质得到改善,水质得到改善,河岸绿化,提供了良好的水环境。
(2)南京市生态科技岛
新加坡·南京生态科技岛现状水面率高达6.5%,是一块天然“海绵体”。全岛已建及在建城市建设用地约298.28公顷,占总用地约19.61%。在开发建设中,所有的河流都得到了保存,成为河流中心“海绵体”的重要组成部分。 此外,还有天然湿地,屋顶花园,下凹的绿色空间,通透的铺装道路等。 岛上非建设用地的比例超过54%。 在建设用地中,将大海绵(水网,绿地,湿地)和小海绵(渗透性道路以及可以储水的建筑物)结合在一起。 在这个洪灾季节,低洼的江心洲没有一处有积水出现。 经计算,该岛的雨水渗透率高达80%。
(3)宿迁市马陵河
随着马陵河水体综合整治的不断推进,河道水质日益改善,从感官上看,黑臭水体变得清澈,水里鱼虾成群,岸边孩童戏水,居民垂钓,整体呈现出人水一片的和谐景象;从水质参数上来看,全线从治理前的重度黑臭逐渐变成Ⅴ类、Ⅳ类水质并稳定下来,污水处理厂的进水COD浓度指标由治理前的400mg/L 降至现在的70mg/L,无一不有力证明了马陵河整治的成效。
4 结论与展望
目前来说,我国海绵城市设计规划仍虽处于探索阶段,但也取得阶段性的成果。虽然江苏省海绵城市建设取得了较好的成果,但是现阶段的建设也存在着很多不足,故还需要进一步学习国外先进的理论和技术。为了加快今后江苏省海绵城市建设的进程,从而更好地将城市的灰、绿基础设施相结合,在此提出几点建议。
(1)明确建设目标。要充分发挥各种设施的作用,有效控制雨水径流,减少城市发展和建设对生态环境的影响,实现“低影响发展”。
(2)遵循生态规律。充分考虑城市水体的自然循环;要充分发挥生态系统的自我修复能力,提倡自然净化水质,充分发挥原始地貌对降雨的自然积存,合理利用自然资源优化环境。我们应采取“缓慢排放,缓慢释放”和“源头分散”的方法,优先采用“绿色”措施,例如种草沟渠,雨水花园和下沉的绿色空间来组织和吸收雨水,以及全面推进自然积累,自然渗透,自然净化的海绵城市建设。
(3)统筹规划。我们应努力避免重复建设,力争一步实现城市改造的目标。将文化,社会建设,低碳城市节能减排理念,智慧城市信息管理理念和文明城市社会文明建设理念纳入海绵城市发展建设之中。同时,要注意城乡协调发展,不要忽视农村海绵城市的建设。
(4)因地制宜。对于成功试点的经验不能原封不动地照搬,而应结合当地独特的自然条件、社会经济条件以及城市特色,有针对、分主次地解决问题。我们应该从试点城市的成功经验中吸取教训,吸取失败的教训,以实现高效率的海绵城市建设。
参考文献:
[1]汤鹏等, 基于“SCS-GIS”的城市雨洪格局研究——以扬州江都区为例. 南京林业大学学报(自然科学版), 2018(01): 第1-6页.
[2]方德智, 对海绵城市若干设计问题的分析. 工程建设与设计, 2019(05): 第54-56页.
[3]荀福建, 南京城市建设的非生态化现状及优化路径研究. 中国集体经济, 2019(06): 第33-35页.
[4]朱斌, 雨水花园在海绵城市中的应用简析. 建筑安全, 2019(03): 第36-38页.
[5]孙欣与唐思, 我国海绵城市建设的现状、对策及展望. 节能与环保, 2019(01): 第40-41页.
[6]王志军, \"海绵城市\"理论与实践研究. 河南科技, 2018(11): 第60-61页.