海绵城市建设雨水基础设施优化配置研究进展 郑世茂

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:郑世茂
[导读] 现如今,我国提倡节能环保发展理念,海绵城市建设是目前主要发展趋势

        浙江新中环建筑设计有限公司湖北分公司  湖北省武汉市  430000
        摘要:现如今,我国提倡节能环保发展理念,海绵城市建设是目前主要发展趋势。本文在分析低影响开发和绿色雨水基础设施的基础上,结合目前城市雨水控制存在的问题,将绿色雨水基础设施网络渗透在城市的各个层面,构建城乡一体化格局,更好地发挥绿色雨水基础设施措施的功能,以最大程度减少雨水径流目标。
        关键词:海绵城市;雨水基础设施;优化配置


        引言
        目前,我国的淡水资源位于全球第六,总量约2.8万亿m3,虽然总量较多,但我国依然属于缺水国家,人均淡水量居全球第109位,水资源匮乏在一定程度上制约着我国经济的高速发展。同时,在水资源、水环境的保护方面出现了很多问题。另外,由于水资源治理方面的不足,很多地区时常遭受暴雨、洪水袭击,对人民群众的生命和财产安全构成了极大的威胁。既缺水又时常发生洪涝灾害是我国水环境的现状。同时,随着城市化、工业化的发展,水资源污染较为严重,因此,我国水资源的开发和保护迫在眉睫。
        1海绵城市理念
        海绵城市是一种全新的城市雨水洪水管理理念,将城市比作海绵,科学吸收和处理城市中的雨水,可较好适应城市环境的变化,有效预防和应对城市可能遭遇的雨洪灾害。海绵城市理念是在我国社会经济高速发展背景下提出的,以解决我国水资源浪费问题。科学设计和规划海绵城市,有利于保护城市生态环境,避免对水资源造成破坏,可有效改善城市水污染状况,缓解城市水资源匮乏压力,有效控制城市地下水中的含水量,解决城市的旱涝问题。例如,在城市处于干旱季节时,可利用以往储存的水资源,缓解水源压力,降低旱灾带来的负面影响。在雨水季节应对洪水时,可利用排洪功能加以防范,解决城市内涝问题。
        2雨水资源利用潜力研究的意义
        如果通过设计、规划、工程建设等,在一定程度上将某一地区的雨水利用潜力发掘出来,在不考虑技术以及经济的前提下,采取各种办法使雨水资源得到最大程度的利用与开发,就可以认为这是该区域的雨水资源理论上的潜力。然而,任何一种办法或措施实际上都不可能完全、充分地利用雨水资源。所以,要采取综合径流系数的办法对该地区的雨水资源进行估算,利用验证模型结果建立该地区雨水利用的评价体系。目前,城市面临着洪涝灾害的问题,尤其是在城市化进程不断推进情况下,城市的洪涝灾害问题更加凸显,严重影响城市的经济发展。近年来,几乎每年的雨季都会出现城市洪灾,使社会经济和人民生活受到了极大的影响。随着我国经济的高速发展,对于水资源的需求逐步提高,因此,需要对雨水收集系统进行改进,不能让水资源成为制约城市发展的因素。充分收集利用雨水资源、采用雨污分流的方式解决城市缺水与洪涝灾害问题,对于改善水环境、减少水污染都有非常重要的意义。
        3海绵城市建设雨水基础设施优化配置研究进展
        3.1雨水花园的设计原理
        雨水花园设计原理是在下沉的地势下,对雨水资源进行收集、净化再利用的循环水系统设施,可实现对雨水地表径流的控制,再通过设施的处理进行控污和净化,将雨水留存在蓄水池中,具备净化水体污染的作用,从而完成蓄水、滞洪、削峰的任务。
        (1)雨水花园的上层是花园专属循环系统构造。土工布顶端是水源点,其次是卵石造型阶梯,再次为泥土颗粒,雨水能够顺着阶梯坡道缓缓流入花园水沟,少量渗入土地作为暗管灌溉用水以减少蒸发,其余大部分雨水留存在水沟形成循环流动,与底部蓄水箱无关,冬季只维持暗管灌溉。
        (2)底部蓄水池循环系统设计。雨水花园需要设置在比周围地势低的地方,花园四周有深沟,确保雨水能够从四面八方流入深沟而不进入雨水花园,雨水通过低地势、深沟流入离心式雨水过滤设备中,经过雨水过滤变成清水流入地下蓄水池中,过滤出的污水直接排入污水井。花园广场地下可以做成大型地下水库,需依照当地现状场地空间设计最大蓄水池。使用钢筋混凝土结构在地面上做成花园或造型美观的下沉广场,在兼具美观的功能前提下也可以实现雨水的循环利用。



        3.2扎实做好现有排水设施管理,实现雨水排水管道“旱天无水流”
        在具体实践时,首先要将“治好病”放在首位,目的是先让现有排水设施能够发挥应有的正常功能。否则,雨水管道、合流管道因受地下水入渗、污水混接、雨水口纳污、末端排口淹没截流(倒灌)、排口旱天闸门不开(泵站不运行)等影响,旱天雨水排水管道、合流管道都是满管流,行业戏称“憋流制”,这是我国很多城市排水系统可悲的现状。旱天“满管流”还让排水管道清淤养护成了难题,就是清,清的是“清汤寡水”。不能够把淤泥清出来,雨天就进河。排水口(雨水泵站)旱天不开,雨天开,不可能把污染减少了,“零存整取”会导致出流污染更加加剧,雨天黑水入河的结果就是下雨黑臭。实现雨水管道“旱天无水流”、合流管道旱天低水位,措施就是查缺陷、修管道、治排口,杜绝地下水入渗和水体水倒灌;就是大力推进雨污混接改造、杜绝雨水篦子纳污;就是让清积泥更加有效。雨水排水管道的质量标准可以简单归纳为:旱天无积泥和无水流。
        3.3针对绿化带环节的设计研究
        在城市建设中需要做好绿化带建设工作,这是城市建设中的重要组成部分,在针对绿化带设计时,需要重点考虑几方面内容。
        (1)雨水收集的有效设计。在自然降雨时,雨水落入地面后会通过地表进入地下水。根据海绵城市理念需在设计工作中保证绿化带的设置要处于路面下方的合理化位置,还要保障雨水口的分布满足统一性要求,高度的设计要低于土壤和路面的高度,保证集水的效果。
        (2)在设计水体过滤时,应先采取种植土铺设的环节,在种植土之上应用砾石层并在此层进行透水管的安装,保证雨水过滤时能够达到强化排水深度的效果,还能够有效补给天然水。
        (3)在设计雨水排入时,应保证溢流体系的完善,要将雨水与排水管道进行有效连接,可实现雨季时有效处理多余雨水的目的。另外,还可以直接利用绿地处理多余的雨水。
        3.4附属设施设计
        附属设施设计工作是市政道路建设设计中的最后一步,需要设计人员根据实际情况,结合“海绵城市”建设理念,坚持一切从实际出发的道路设计原则,合理设置道路周边附属设施,要求设计人员要根据本工程道路建设地段,对市政道路周边进行路缘石、路肩沟和植物草地沟设计,制定完善的道路附属设施建设规划。首先设计人员要在通透概念和隔离概念指导下,进行路缘石设计,对雨水进行有效阻隔,达成车流、人流分离的目的;其次要对道路侧地表进行处理,合理设计路肩沟,提高市政道路雨水渗透和净化能力;最后设计人员要采用植物草地沟的设计方式,利用植物对雨水进行净化处理,保证道路周边雨水设施相互协调。
        结语
        海绵城市建设是个长期而艰巨的系统工程,绿色雨水基础设施作为其中之一具有较深的研究意义。本文研究尚浅,希望通过本文的分析,可以在日后实践中结合地方实际,针对不同雨水控制措施,综合应用多种绿色雨水基础设施,不断摸索、探讨绿色基础设施一体化建设的新体制、新模式,以最大程度减少雨水径流目标。
        参考文献:
        [1]吴普特,黄占斌,高建恩.人工汇集雨水利用技术研究[M].郑州:黄河水利出版社,2002.
        [2]刘佩勇,陈建明,许家巧,等.基于海绵城市理念的城市雨水利用现状———以玉溪市为例[J].城市住宅,2020,27(8):20-26.
        [3]迟慧.基于“生态海绵城市”构建的雨水利用规划研究[J].居舍,2020(5):1.
        [4]张杰,王景芸,李瑞.海绵城市建设规划中水资源利用方案编制方法研究[J].江苏科技信息,2020,37(2):29-31.

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