發(fā)布時間:2023-09-27 10:22:23
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇海綿城市問題,期待它們能激發(fā)您的靈感。
隨著海綿城市研究和建設(shè)的不斷深入,一些問題需要重視。首先是相關(guān)政策文件控制目標(biāo)過高。《關(guān)于推進海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》提出,到2020年城市建成區(qū)20%以上的面積就地消納和利用70%的降雨。對于高密度城市,特別是老城區(qū),綠地率低,地下空間往往已被利用,單純依靠開發(fā)技術(shù)措施難以達到控制目標(biāo)。另外這對去除污染物能力有限,水質(zhì)難以達到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。
其次是對海綿城市缺乏科學(xué)的系統(tǒng)的認識。一些地方認為海綿城市就是建下凹綠地。在資金、人員、認識都準(zhǔn)備不足的情況下盲目上馬快速建設(shè),會造成不良后果。
三是缺少與國家政策對接的地方規(guī)范。《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》中一些措施對于某些地區(qū)不一定適用。例如,可滲透鋪裝在寒冷地區(qū)就不適合實施,雨雪融化后滲入鋪裝面層和基層,會出現(xiàn)凍裂、凍脹的現(xiàn)象。
四是現(xiàn)有措施存在局限性。雨水花園、下沉式綠地、屋頂花園都要求耐澇性強植物,對物種有限定性,因此大面積推廣會造成本土植物物種以及相關(guān)的其他生物物種減少。
關(guān)鍵詞:海綿城市;建設(shè)問題;要點
1、海綿城市理念分析
“海綿城市”主要是根據(jù)海綿進行命名的,目的是能夠促進城市的建設(shè)發(fā)展與海綿相似,能夠?qū)λY源進行吸收和凈化。但是根據(jù)我國的生態(tài)水資源的使用狀況,我國的水資源的儲存呈現(xiàn)下降的趨勢。所以,在進行海綿城市的建設(shè)和規(guī)劃的過程中,運用高效的技術(shù)措施,進行雨水的收集工作,提升生態(tài)水資源的使用率。“海綿城市”的建設(shè)理念主要是以城市的水系統(tǒng)為核心進行分析的,將高效的技術(shù)進行結(jié)構(gòu)網(wǎng)的建立。在進行雨水的收集過程中,需要循環(huán)的對其進行凈化和過濾,從而降低城市的自然災(zāi)害發(fā)生的概率。只有通過對綠道進行開發(fā)、加強可滲透路面的采用,進行透水停車場的建設(shè)等,從而實現(xiàn)對城市可持續(xù)發(fā)展。
2、基本原則
2.1、規(guī)劃引領(lǐng)、系統(tǒng)布局
在進行城市的總體規(guī)劃和建設(shè)中,需要進行其詳細化的設(shè)計,對于修建性規(guī)劃進行全面的落實,同時需要將海綿城市的環(huán)保理念和比較低影響的開發(fā)理念等進行落實,同時對建設(shè)海綿城市的目標(biāo)進行明確,重點堅持首先進行規(guī)劃,隨后進行建設(shè)的原則,對于集中連片布局需要給予重視,從而防止項目出現(xiàn)的碎片化問題,最大程度的提升城市規(guī)劃對于海綿城市的影響。
2.2、生態(tài)為本、自然循環(huán)
務(wù)必按照水循環(huán)的脈絡(luò)進行雨水的處理,對于雨水的排放過程中,需要按照自然坡降的原則,同時結(jié)合生態(tài)環(huán)保的理念進行雨水資源的存儲,通過對植被等自然下墊面的充分利用,對雨水進行滲透和凈化,從而提高其城市的自身調(diào)蓄能力。
2.3、示范帶動、統(tǒng)籌推進
務(wù)必遵循“先建設(shè)樣板、再全面推進”的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),對于示范性比較大的項目進行優(yōu)先建設(shè),及時的進行建設(shè)經(jīng)驗的積累,從而促進試點的建設(shè)開展。在進行新區(qū)建設(shè)時,需要以目標(biāo)為建設(shè)知道,進行優(yōu)先實施建設(shè),全面的運用海綿城市的建設(shè)技術(shù)。對于老城區(qū)的建設(shè)問題,則需要根據(jù)改造規(guī)劃結(jié)合舊城的實際情況進行海綿城市設(shè)施的全面推進。
3、當(dāng)前海綿城市建設(shè)中存在的問題
3.1、建設(shè)資金匱乏
一般而言,在進行海綿城市的建設(shè)資金主要是由我國的政府進行撥款的,建設(shè)資金量是比較大的,但是在短時間內(nèi),不能及時的將建設(shè)的價值進行體現(xiàn),如果政府的資金鏈出現(xiàn)問題,資金供應(yīng)不足,勢必影響海綿城市的正常建設(shè)進度。對于海綿城市建設(shè)的初期,社會各個層面對于海綿城市都會存在一定的質(zhì)疑,因此增加了資金籌備的難度,從而大大影響海綿城市的建設(shè)效率和質(zhì)量,造成工程項目的難以開展。
3.2、海綿體缺失,技術(shù)能力不足
對我國的城市建設(shè)設(shè)施而言,我國的基本建設(shè)設(shè)施主要是以混凝土和水泥等為主,該些設(shè)施不存在吸收水分的能力,再加上很多城市對于綠化建設(shè)的重視度不高,僅僅靠綠色植物是很難進行維持吸水能力的,從而嚴重的影響海綿城市的建設(shè)。工程建設(shè)都是受建設(shè)材料的影響的,外加我國的建設(shè)技術(shù)水平不高,很難對海綿體進行成功的研制。以上影響因素都是嚴重阻礙海綿城市建設(shè)的關(guān)鍵部分。
3.3、人們對建設(shè)海綿城市的意識相對薄弱
對于多數(shù)人員而言,如果城市的洪澇災(zāi)害發(fā)生時,需要進行排水操作,可是當(dāng)前我國的水資源遠遠不足,同時,很多人對水資源的使用概念存在一定的誤解,其對于海綿城市的建設(shè)沒有給予足夠的重視,對于海綿城市的資金不足的狀況,很難通過自身的能力進行海綿城市的正常建設(shè)。
4、推進海綿城市建設(shè)的對策
4.1、確立先進的海綿城市建設(shè)理念
在進行海綿城市建設(shè)中,需要引進先進理念,從而提升建設(shè)的成功率。在推動全國的海綿城市建設(shè)時,需要將五大發(fā)展理念進行應(yīng)用。在建設(shè)海綿城市的過程中,不斷對其體質(zhì)和管理方式進行創(chuàng)新,從而確保海綿城市建設(shè)的質(zhì)量。在進行海綿城市的建設(shè)過程中,需要對其發(fā)展理念進行貫穿,同時加強城市的部門之間的工作協(xié)調(diào)性,不斷提升海綿城市建設(shè)能力;需要將城市的地面工程進行科學(xué)的協(xié)調(diào)和配置,保證城市建設(shè)的海綿彈性;加強基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),同時注重和日常管理之間的協(xié)調(diào);將海綿城市建設(shè)的發(fā)展趨勢進行明確,朝著方向進行高效的建設(shè),將硬性和軟性之間的關(guān)系進行科學(xué)的處理。
4.2、不斷完善海綿城市建設(shè)設(shè)計體系,推廣低沖擊開發(fā)技術(shù)
在進行海綿城市的建設(shè)過程中,政府需要加強和規(guī)劃單位之間的合作意識,不斷的引進國外比較先進的建設(shè)方案和技術(shù),不斷的提升自身設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)性和規(guī)范性,其設(shè)計人員務(wù)必不斷的進行學(xué)習(xí),要嚴格的遵循設(shè)計的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進行技術(shù)的改進和創(chuàng)新,加大對低沖擊開發(fā)技術(shù)的應(yīng)用力度,最大限度的降低海綿城市的設(shè)計困難,從而不斷的促進海綿城市的建設(shè)進度和效果。
4.3、增加現(xiàn)有的海綿體的數(shù)量
對于海綿城市而言,如果海綿體的數(shù)量不是很多,勢必影響城市的海綿吸水效果,所以很有必要加強其海綿體的建設(shè)數(shù)量,一般是通過對草坪進行一定的改進,保證其排水系統(tǒng)的科學(xué)管理和安裝工作,降低存在的積水現(xiàn)象,促進其滲透的速度,增加城市園林的景觀設(shè)計的合理性和科學(xué)性,從而提升其綠色植物的吸水效果,實現(xiàn)加強對城市空氣的更新度和美觀性。總之,在進行海綿城市建設(shè)過程中,需要不斷的提升人們的環(huán)保意識,提升海綿城市的環(huán)保功能,提升其城市的存儲水的能力,保證其建設(shè)工作的全面落實性,以便最終促進我國海綿城市的穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:海綿城市;技術(shù)特點;技術(shù)設(shè)施;問題;意見
海綿城市的建設(shè)有利于環(huán)節(jié)我國部分城市水資源短缺的現(xiàn)狀,并且還能夠加強雨水的回收和再利用,但是這項技術(shù)涉及的內(nèi)容比較多,以至于在建設(shè)過程中出現(xiàn)了很多的問題,需要建設(shè)部門采取有效措施進行處理,保證海綿城市建設(shè)的質(zhì)量。
1 海綿城市概述
我國多數(shù)的城市在給排水施工上都沒有設(shè)置將剛防水排澇系統(tǒng)給設(shè)置好,在這方面還沒有統(tǒng)一的規(guī)劃,在管理上也有較大的漏洞,河湖水也被肆意地侵占,這些都是城市出現(xiàn)內(nèi)澇早的主要原因。對于這種情況,應(yīng)該再城市中建立有效的防干旱和防內(nèi)澇的設(shè)施,不要再像以往一樣,將地下排水設(shè)施規(guī)劃的過于單一,應(yīng)該著力建設(shè)成海綿城市。
1.1 什么是海綿城市
通俗的說,就是像海綿一樣的城市,其具有較好的彈性,在面對自然災(zāi)害和較大的環(huán)境變化的時候,能有較強的抵御能力。在城市有降雨的時候,能夠較快的吸收與水,對其進行存蓄,再經(jīng)過凈化,從而實現(xiàn)水的循環(huán)利用;在城市缺水的情況下,可以將這些水給釋放出來,然后再對其進行利用,讓城市能夠很好地利用這些自然水。也就是建設(shè)一個雨水的開發(fā)系統(tǒng)。普通的城市在排水的時候主要是利用渠道或者泵站,這些被認定為灰色設(shè)施。而海綿城市在排水的時候,首先是利用雨水花園自己植草溝等排水,這些被認定為綠色排水設(shè)施。海綿城市在利用排水設(shè)施的同時,還將灰色設(shè)施很好地結(jié)合在一起,這樣使城市的排水系統(tǒng)更加完善,能有效地緩解城市內(nèi)澇情況,減輕了雨水對城市帶來的危害,將城市風(fēng)貌建設(shè)的更佳美觀。
1.2 海綿城市建設(shè)的技術(shù)特點
建設(shè)海綿城市,主要應(yīng)用的是沖擊開發(fā)技術(shù),這個技術(shù)沒有過大的施工面積,通常都是采用分散式施工,所利用的也差不多都是綠化用地,還有人行道等設(shè)施。這樣一來,即使有大雨雪我都能解將其進行分配式的排放。而且施工的時候可以利用LID將暴雨的徑流給有效減少,并能對暴雨起到延遲的作用,再LID的設(shè)計上也是比較靈活的,不會對生態(tài)環(huán)境有所破壞,在景觀綠化的基礎(chǔ)上就能達到很好的雨水滲透效果,對地下水也起到了補充的作用。
2 海綿城市建設(shè)的技術(shù)設(shè)施
城市內(nèi)澇、城市缺水干旱和水資源污染問題的解決是建設(shè)海綿城市的主要目的,控制徑流量、洪峰流量、雨水回收利用進和電源面源污染等是這項設(shè)計中主要針對的內(nèi)容。開發(fā)技術(shù)立足于控制目標(biāo)低影響,按照功能可以分為水滲透、調(diào)節(jié)、儲存和截面污染化等幾類。具體的技術(shù)設(shè)施包括以下幾種。
2.1 入滲系統(tǒng)
將不滲水面積減少,地下水的補充通過雨水下滲來增加,并從源頭上對徑流加以控制,使其達到控制徑流量的目標(biāo)。同時還具有削減他一定的峰值流量和凈化雨水的作用。透水鋪裝、滲透塘、綠色屋頂、植草溝和滲井等使其對應(yīng)的單項技術(shù)設(shè)施。
2.2 滯留系統(tǒng)
通過對雨水徑流的最大化滯留,使洪峰流量減少,同時洪峰的到來也能得到延緩,從而促使控制洪峰流量的目標(biāo)的實現(xiàn)。同時化具有凈化下滲雨水的作用。濕塘、植被緩沖帶和下沉式綠地是其對應(yīng)的單項技術(shù)設(shè)施。
2.3 存儲系統(tǒng)
通過對收集和存儲雨水的加工和使用,有利于促進水資源綜合利用效率的提高,在此基礎(chǔ)上,實現(xiàn)雨水收集回收利用的目標(biāo)。蓄水池和雨水罐是其對應(yīng)的主要單項技術(shù)設(shè)施。
2.4 過濾系統(tǒng)
要凈化初期徑流儲存下來的雨水,使場地對雨水的自然凈化力得到強化,從而實現(xiàn)控制點源面污染的目標(biāo)。綠色屋頂、植草溝和下沉式綠地是其對應(yīng)的主要單項技術(shù)設(shè)施。
3 海綿城市建設(shè)中的現(xiàn)存問題與改進意見
3.1 現(xiàn)存問題
3.1.1 設(shè)計規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)缺乏設(shè)計院對綠色雨水基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計不熟悉,目前還沒有關(guān)于低沖擊開發(fā)和海綿城市建設(shè)的工程設(shè)計規(guī)范和系統(tǒng)評估體系。設(shè)計單位大多依靠經(jīng)驗,相應(yīng)的規(guī)劃設(shè)計缺乏依據(jù),可能會造成低沖擊開發(fā)的規(guī)模不符合設(shè)計要求或是維護管理不規(guī)范等問題。
3.1.2 政策、法規(guī)不完善海綿城市建設(shè)和低沖擊開發(fā)在我國還屬于推廣階段,目前我國此方面的政策法規(guī)還不完善,建設(shè)工程開展緩慢,已建成的大多為示范工程。同時現(xiàn)有的通知和文件又不具有強制性,因此需要政府出臺相關(guān)政策法規(guī)推動其發(fā)展。
3.1.3 工程分散、管理難度大海綿城市建設(shè)以源頭治理、分散控制為主要規(guī)劃設(shè)計理念,因此一個實施低沖擊開發(fā)的區(qū)域可能分布著數(shù)量巨大的工程設(shè)施,其相應(yīng)的管理難度大,如果缺乏有效的管理,將難以發(fā)揮其功能與作用。
3.2 我國海綿城市建設(shè)的一些建議
3.2.1 重視水資源的規(guī)劃。在城市發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃中積極考慮水資源及生態(tài)環(huán)境問題,將水資源的管理與利用問題放在重要的地位,充分認識和利用水資源的資源功能和生態(tài)功能,注重開發(fā)和保護水資源在城市發(fā)展進程中的價值,培育和引導(dǎo)水產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
3.2.2 制定支持海綿城市建設(shè)的政策法規(guī)。現(xiàn)有的通知和文件不具有強制效力,為進一步落實和深化海綿城市建設(shè)工作,還需要構(gòu)建完備的水資源法律和政策體系,出臺強制性的政策法規(guī)以促進低沖擊開發(fā)的實施和管理利用的規(guī)范化。強制性內(nèi)容既要包括針對業(yè)主和開發(fā)商的管制政策,針對規(guī)劃師和工程師的設(shè)計要求,也要包括針對管理者和使用者的管理條例。在制定強制性法規(guī)的同時也制定相應(yīng)的經(jīng)濟激勵政策。對于市政工程和開發(fā)建設(shè)項目,可采取財政、專項資金補貼等形式鼓勵工程技術(shù)的研發(fā)和使用。
3.2.3 推廣低沖擊開發(fā)技術(shù)和設(shè)計體系。應(yīng)制定海綿城市建設(shè)的技術(shù)規(guī)范或?qū)t,推廣實用技術(shù),將規(guī)劃設(shè)計規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化,為設(shè)計人員提供簡單便捷的工程設(shè)計工具,降低技術(shù)的應(yīng)用難度,推動低沖擊開發(fā)模式的推廣與利用。同時引進國外海綿城市建設(shè)中的新技術(shù),提高其性能,降低使用的成本。
3.2.4 強化多部門多專業(yè)的協(xié)作。海綿城市建設(shè)不是一個部門一個專業(yè)就能完成的,它需要多部門多專業(yè)的共同參與。海綿城市的建設(shè)需要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)規(guī)劃、國土、排水、道路、交通、園林、水文等部門;融合不同專業(yè)背景的技術(shù)人員協(xié)作;注重從開發(fā)前的場地設(shè)計到地塊規(guī)劃設(shè)計,再到運行和使用指引和開發(fā)后維護的連續(xù)性;強化規(guī)劃和建設(shè)過程中設(shè)計、管理、技術(shù)、資金上的銜接。
結(jié)束語
綜上所述,海綿城市的構(gòu)建有利于提高預(yù)防雨澇災(zāi)害,還能夠解決城市水資源短缺的問題。在社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展過程中,嚴重的破壞了生態(tài)環(huán)境,影響了人與自然的和諧相處。因此為了解決這個問題,建設(shè)海綿城市的理論和技術(shù)顯得尤為重要,受到和社會和人們的廣泛關(guān)注。盡管我國的海綿城市理論和技術(shù)還不是很先進,在貫徹和落實過程中還存在很多的問題,但在一定程度上緩解了我國部分城市水資源短缺的問題,因此還要進一步加強技術(shù)的完善和改進。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:海綿城市;氣象概念;問題思考;池州市
中圖分類號:TU984
文獻標(biāo)識碼:A文章編號:16749944(2017)12016004
1引言
隨著我國城鎮(zhèn)化的發(fā)展,氣候變化對城市的影響日益顯現(xiàn)出來。我國相當(dāng)多的城市不僅面臨著缺水問題,還面臨著城市內(nèi)澇,每到夏季,受強降水侵襲,“城市看海”在多地出現(xiàn)。城市建設(shè)帶來的水資源緊缺、水安全威協(xié)、水生態(tài)惡化等問題已成為當(dāng)下城市急需解決的難題。如何科學(xué)規(guī)劃城市的空間布局,使城市在遭遇氣象災(zāi)害時經(jīng)得住考驗,值得我們思考。因此,海綿城市建設(shè)已成為新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的迫切需求。
海綿城市是一種形象的表述,是指城市能夠像海綿一樣,在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用[1]。自2015年4月國家啟動海綿城市試點項目以來,目前全國海綿城市建設(shè)如火如荼。池州市作為全國首批海綿城市建設(shè)試點城市,各項建設(shè)順利推進,一些建成的示范區(qū),水患大為降低,減少了城市居民生命與財產(chǎn)損失。因此,有必要總結(jié)海綿城市建設(shè)中如何將城市氣象災(zāi)害減少到最低限度的成功經(jīng)驗。鑒于海綿城市建設(shè)技術(shù)在國內(nèi)尚屬起步階段,示范項目建設(shè)和推廣實踐較少,筆者結(jié)合工作實踐,就海綿城市建設(shè)中的氣象問題進行了探討。
2“海綿城市”中涉及的氣象概念
2.1雨水與降水
目前,我國城市排水基本上采取的是快排模式,雨水落到地面匯集后,通過地下管道排出。這種以“快速排除”和“末端集中”控制為目標(biāo)的建設(shè)模式[2],往往容易造成逢雨必澇,澇旱急轉(zhuǎn),雨水的循環(huán)利用考慮較少。建設(shè)海綿城市,就是利用工程措施解決雨水資源流失、城市內(nèi)澇災(zāi)害頻發(fā)等一系列問題,減少市政管網(wǎng)壓力和投資。優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來,涵養(yǎng)城市水資源,補充城市地下水,促進城市水循環(huán)。由此可見,海綿城市具有兩大功效:一是防治城市內(nèi)澇,二是雨水的收集利用。
顯然,這里的“雨水”實際上就是氣象上所說的降水。降水是水自然循環(huán)的重要環(huán)節(jié),是地下、地表徑流的唯一源泉,也是人類水資源的唯一來源。建設(shè)海綿城市,首要問題就是要摸清楚城市降水的底,在防治城市內(nèi)澇和雨水收集利用上做文章。海綿城市依據(jù)的重要數(shù)據(jù)是城市水循環(huán)中自然降雨量的多少,這是涉及氣象的核心問題。
2.2年徑流總量控制率與設(shè)計降雨量
在《海綿城市設(shè)計技術(shù)指南》中,有兩個術(shù)語c氣象關(guān)系十分密切,即年徑流總量控制率和設(shè)計降雨量。
作為海綿城市的設(shè)計和考核指標(biāo),年徑流總量控制率是根據(jù)多年日降雨量統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析計算,通過自然和人工強化的滲透、儲存、蒸發(fā)(騰)等方式,場地內(nèi)累計全年得到控制(不外排)的雨量占全年總降雨量的百分比。而設(shè)計降雨量是為實現(xiàn)一定的年徑流總量控制目標(biāo)(年徑流總量控制率),用于確定低影響開發(fā)設(shè)施設(shè)計規(guī)模的降雨量控制值[3],一般通過當(dāng)?shù)囟嗄耆战涤曩Y料統(tǒng)計數(shù)據(jù)獲取,通常用日降雨量來表示。
2.3城市內(nèi)澇
海綿城市建設(shè)是針對城市內(nèi)澇現(xiàn)狀提出來的。城市內(nèi)澇是指在城市區(qū)域遭遇暴雨或短時強降水天氣后發(fā)生的氣象衍生災(zāi)害。當(dāng)城市地區(qū)降水量過多,超過其排水能力時,往往形成低洼地段積水,當(dāng)積水過深、范圍過大,影響到城市交通、居民生活和生產(chǎn)活動時即形成內(nèi)澇氣象災(zāi)害。
根治內(nèi)澇的關(guān)鍵是要保護和恢復(fù)城市內(nèi)原有的河湖、濕地、坑塘等具有集水涵養(yǎng)功能的自然“海綿體”,通過科學(xué)規(guī)劃,完善城市排水防澇系統(tǒng),打造人工濕地、雨水花園、下沉式綠地、“綠色”屋頂?shù)热斯ぁ昂>d體”,就地蓄留和消化雨洪,提高城市防御內(nèi)澇的能力。
2.4暴雨強度公式
城市內(nèi)澇在很大程度上是由暴雨造成的。城市排水系統(tǒng)的工程預(yù)算和相關(guān)設(shè)施建設(shè)與其設(shè)計的流量,特別是暴雨形成的流量息息相關(guān)。一般說來,設(shè)計流量的合理計算依賴于所采用的暴雨強度公式的精準(zhǔn)程度,其計算結(jié)果直接影響城市排水工程的安全性與經(jīng)濟性。
暴雨強度公式是描述降雨量、降雨歷時和重現(xiàn)期三者之間數(shù)學(xué)關(guān)系的經(jīng)驗公式,它依據(jù)水文氣象頻率分析的理論,基于已有的降雨記錄數(shù)據(jù),采用數(shù)理統(tǒng)計的方法得到的城市暴雨量、暴雨強度、降雨歷時、時間空間的分布等,是科學(xué)表達城市降雨規(guī)律的一種方法[4]。
目前我國城市建設(shè)所采用的暴雨強度公式多為20世紀(jì)80年代初期編制,受當(dāng)時氣象資料、觀測站點及計算條件所限,準(zhǔn)確性大大降低。近30年來,在氣候變暖的背景下,極端的暴雨頻率、暴雨強度和局地強降雨特征發(fā)生了變化,現(xiàn)行的暴雨強度公式已不能客觀反映當(dāng)?shù)乇┯甑膶嶋H情況,因此,有必要重新修訂和編制適用性更強、精度更高的暴雨強度公式,以適應(yīng)“海綿城市”建設(shè)的需要。
2.5降水監(jiān)測和內(nèi)澇風(fēng)險預(yù)警
降水監(jiān)測是城市內(nèi)澇風(fēng)險預(yù)警的前提。由于城市各區(qū)域內(nèi)地形地貌不同,遭遇強降水時,各處的內(nèi)澇程度也不盡相同。因此,有必要開展易澇點的實地調(diào)查和研究,圈定易發(fā)洪澇及積澇點,劃分高風(fēng)險區(qū)域。要利用區(qū)域自動氣象站的實時雨量觀測數(shù)據(jù)分析雨情,為內(nèi)澇風(fēng)險預(yù)警提供參考依據(jù)。同時要根據(jù)強降水的監(jiān)測,及時強降雨臨近預(yù)報和城市內(nèi)澇風(fēng)險預(yù)警信息。
隨著海綿城市建設(shè)的深入,越來越多城市的氣象部門在開發(fā)研究以城市內(nèi)澇仿真模擬為基礎(chǔ)的城市內(nèi)澇風(fēng)險預(yù)警系統(tǒng)。在城市遇到強降水時,可根據(jù)自動雨量站的逐時雨量、應(yīng)用數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品、雷達估測、預(yù)測降水產(chǎn)品等,結(jié)合城市河道、路面、地下管道等多種不同地理信息,模擬出城市積水深度,并實現(xiàn)城區(qū)分區(qū)預(yù)警,全面提升城市內(nèi)澇災(zāi)害的預(yù)報預(yù)警服務(wù)能力。
2.6城市干旱與缺水
城市缺水的主要原因是少雨干旱,此外,城市地面硬化面積的增加,使城市內(nèi)能夠涵養(yǎng)水源的綠地、濕地、河流、湖泊面積減少,破壞了自然水循環(huán),加上地下水過度開發(fā),城市水資源便會出現(xiàn)緊缺。
解決城市缺水問題,應(yīng)順應(yīng)自然,在確保城市排水防澇安全的前提下,最大限度地實現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化,補充地下水、調(diào)節(jié)水循環(huán)。同時,應(yīng)加強生態(tài)綠地等“海綿體”建設(shè),涵養(yǎng)水資源。在干旱缺水時,可發(fā)揮“海綿體”的功效,讓這些涵養(yǎng)和蓄存的水資源能夠“釋放”出來,并加以利用。
當(dāng)然,在城市干旱缺水嚴重時,氣象部門開展人工影響天氣,選擇合適時機,適時啟動增雨作業(yè),在一定程度上也可緩解城市旱情和缺水問題。
2.7城市熱島效應(yīng)
城市熱島效應(yīng),是指城市市區(qū)的氣溫高于郊外的一種氣候現(xiàn)象。由于城市的工業(yè)、公共設(shè)施與居民等耗費大量燃料,使城市成為一個重要熱源。無論從早上到日落以后,市區(qū)的氣溫都比周邊地區(qū)高,相對于溫度較低的農(nóng)村,城市好像是一個“熱島”[5]。
減輕熱島效應(yīng)的關(guān)鍵是改造城市的生態(tài)環(huán)境,最有效的措施是增加城市的綠化面積,增加市區(qū)的水體容積,營造新的小氣候。開展城市綠化既可美化環(huán)境,又可調(diào)節(jié)空氣溫度、濕度是改善城市氣候的途徑之一。城市水體的熱容量大,在吸收相同熱量的情況下,升溫值最小,表現(xiàn)出比其他下墊面的溫度低;水面蒸發(fā)吸熱,也可降低水體的溫度[6],在一定程度上能夠緩解熱島效應(yīng)。
3池州市海綿城市建設(shè)分析
3.1自然氣候
池州市位于安徽省西南部,長江中下游南岸,市域地形為東南高、西北低,自南向北呈階梯分布;境內(nèi)有三大水系十條河流,江河湖水面348.4 km2,占總面積的4%,水資源極為豐富。池州市屬暖濕性亞熱帶季風(fēng)氣候,季風(fēng)特征明顯,雨量充沛,但是自然降雨的季節(jié)分布卻極不均勻,根據(jù)池州地面氣象站的觀測資料發(fā)現(xiàn),池州市每年2~11月均有暴雨發(fā)生,其中5~8月為暴雨多發(fā)時段,暴雨日數(shù)占全年的78.9%。近50年的氣象統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,池州市的年平均降水量為1556.1 mm,其中總暴雨1107 場次。由于其地理位置和環(huán)境十分復(fù)雜,天氣復(fù)雜多變,池州市降水年際變化大,春、夏季易澇、秋、冬季易旱,總的說來,旱、澇年份多于風(fēng)調(diào)雨順的年份。
3.2背景與現(xiàn)狀
作為中國第一個國家生B經(jīng)濟示范區(qū),池州市擁有園林城市、森林城市的稱號,具有得天獨厚的“海綿城市”架構(gòu),市區(qū)內(nèi)綠化面積大,水體容積大,水域面積占中心城區(qū)面積的11.7%,濕地面積達11 km2,天然“海綿體”碩大豐滿。然而,伴隨城市在短期內(nèi)的急劇擴張,快速的城鎮(zhèn)化擠占河湖,城市建設(shè)侵占雨水通道和雨洪調(diào)蓄空間,河流行洪能力減弱;同時,由于城市排水系統(tǒng)不完善,原有城市排水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏低,排水基礎(chǔ)設(shè)施滯后,嚴重降低了城市調(diào)蓄水量的能力,在遇有強降水條件下,無法及時排除地面積水。加上城區(qū)受到長江洪水和上游山洪的雙重威脅,一方面,下游城區(qū)段直接受長江水位頂托;另一方面,上游山洪未得到有效控制,澇情顯得尤為嚴重,城區(qū)內(nèi)不少易澇點往往不堪重負,積水成澇。
據(jù)池州防汛部門統(tǒng)計,近幾十年來,池州主城區(qū)多次發(fā)生水災(zāi),內(nèi)澇嚴重時,中心城區(qū)易澇點高達200多個,主要積水區(qū)域有30多處,多表現(xiàn)為市政道路、居民小區(qū)積水,阻斷城市交通,帶來嚴重損失。由此可見,池州市海綿城市建設(shè)的重點是要解決好城市的內(nèi)澇問題。
3.3規(guī)劃目標(biāo)
為積極保護和改善城市環(huán)境現(xiàn)狀,引導(dǎo)海綿城市建設(shè)示范區(qū)及其他新建的建設(shè)項目實踐低影響開發(fā)建設(shè)模式,池州市在成功申報全國首批海綿城市建設(shè)試點城市過程中,制定了《池州市海綿城市建設(shè)水系及濕地規(guī)劃》,根據(jù)規(guī)劃,選取中心城區(qū)核心區(qū)域18.5 km2的范圍,輔之點、線示范,先行先試。示范區(qū)覆蓋池州市主要建成區(qū)(老城區(qū))和典型新城區(qū)(天堂湖新區(qū))。其中,老城區(qū)10.68 km2,占比57%;天堂湖新區(qū)為7.82 km2,占比42%。試點區(qū)域人口17.6萬人。同時,專門編制了3年實施計劃,計劃建設(shè)水生態(tài)水安全系統(tǒng)等5 大類117 個項目。到2017年底,示范區(qū)年徑流總量控制率72%,對應(yīng)設(shè)計降雨量24.2 mm/d,城市內(nèi)澇防治標(biāo)準(zhǔn)達30年一遇,城市防洪標(biāo)準(zhǔn)達100年一遇,基本建成現(xiàn)代雨水控制利用系統(tǒng)和海綿城市建設(shè)長效管理機制。
此外,池州市天然擁有豐富的水系,城市內(nèi)河管道復(fù)雜,平天湖、天堂湖、月亮湖和秋浦河、白洋河、清溪河所構(gòu)成的“三湖三河”六塊“大海綿”,為池州市打造“海綿城市”提供了充足的自然優(yōu)勢,方便在降雨的時候充分將雨水留住。在這樣的前提條件下,通過科學(xué)規(guī)劃,優(yōu)質(zhì)施工,可以為雨洪創(chuàng)造足夠的蓄洪空間并進行資源化利用,充分發(fā)揮自然海綿體系功能,既能在多雨時避免洪澇,又能在干旱時緩解缺水,真正構(gòu)建名副其實的“海綿城市”。
2017年6月綠色科技第12期
4海綿城市建設(shè)中的氣象思考
海綿城市建設(shè)是一個全新的課題,如何在海綿城市建設(shè)中更好地發(fā)揮氣象的作用,有如下思考。
關(guān)鍵詞:海綿城市;徑流系數(shù);種植陽臺;原位收集;透水鋪裝
城市化是我國社會全面發(fā)展的重要推動力,然而高強度、高密集的城市土地改變了原有的生態(tài)系統(tǒng),破壞了原有的自然水文循環(huán)機制[1],導(dǎo)致城市大雨內(nèi)澇、水環(huán)境污染加劇、水生態(tài)系統(tǒng)退化等一系列水問題日益嚴重。為解決上述問題,我國提出“海綿城市”理念,住建部于2014年10月《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》,2015年10月國務(wù)院再次印發(fā)《關(guān)于推薦海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》,海綿城市頂層設(shè)計基本完成。目前,海綿城市試點城市已公布兩期,多個省份也陸續(xù)出臺推進海綿城市建設(shè)實施意見[2]。但是由于海綿城市在國內(nèi)處于起步和探索階段,關(guān)于海綿城市的內(nèi)涵以及如何因地制宜開展海綿城市建設(shè)仍存在較多的爭議,需要結(jié)合實際建設(shè)進一步探討和研究。給排水系統(tǒng)是海綿城市規(guī)劃建設(shè)中不可缺少的部分,設(shè)計作為城市建設(shè)的先行者,應(yīng)根據(jù)實際工程項目特點,因地制宜、避免設(shè)計教條化。本文以南寧某高層建筑為例,把“海綿城市”的設(shè)計理念巧妙、合理地應(yīng)用到建筑中去,探討“海綿城市”設(shè)計中存在的問題,并提出安全的排水建議。
1項目概況
本項目位于邕江南岸的南寧市五象新區(qū),是邕寧區(qū)近期開發(fā)建設(shè)的重點項目,該建筑為27層辦公樓,建筑設(shè)計以注重人和自然的和諧統(tǒng)一,將傳統(tǒng)的平面綠化布置變?yōu)榱Ⅲw綠化布置,中間辦公區(qū)采用退臺形式,在退臺的最由植物環(huán)繞,整個建筑的立面如“花的瀑布”。在海綿城市總體規(guī)劃確定的建設(shè)目標(biāo)指導(dǎo)下,根據(jù)建筑用地分類和特點進行分類分解,制定項目降雨徑流總量控制目標(biāo),確保場地設(shè)施安全,尊重自然、順應(yīng)自然,因地制宜地結(jié)合項目景觀,做到低成本、高利用、易維護的海綿城市設(shè)計成果。本項目海綿城市設(shè)施包括雨水調(diào)蓄和雨水利用。雨水調(diào)蓄主要有室外雨水收集處理一體化模塊,室內(nèi)有敞開的露臺雨水收集。雨水再利用有兩方面:室外雨水收集處理一體化模塊處理后的水作為綠化用水,室內(nèi)有復(fù)合過濾器處理后的水作為陽臺綠化用水。該項目海綿城市設(shè)計內(nèi)容包括:室外雨水收集和利用系統(tǒng);利用退臺式種植陽臺的涵水納水功能,對種植陽臺雨水進行原位收集,就近利用;采用透水鋪裝等。
2設(shè)計實例分析
2.1室外雨水收集和利用系統(tǒng)
查找南寧市降雨資料,本項目設(shè)計是以年徑流總量控制率不低于80%為控制目標(biāo),設(shè)計日降雨量為33.4mm。由于項目地勢北高南底,天然存在1.7米的落差,地下室頂板邊線距離用地紅線僅3米,地下室頂板根據(jù)地勢有順勢落差,讓雨水匯集到項目最低點,在此處設(shè)置有效容積為260m3的雨水蓄水模塊,該模塊集雨水收集、凈化、存儲、利用于一體,施工方便,應(yīng)用廣泛。
2.2種植陽臺雨水原位收集和利用系統(tǒng)
根據(jù)該建筑的退臺式種植陽臺特點,利用種植陽臺的涵水、納水功能,設(shè)計時既要保證雨天排水順暢,又要對種植陽臺雨水進行合理收集再利用。由于退臺陽臺為二層一退,相鄰的兩個陽臺的高差為7.4m,充分利用這一高差,對上二層陽臺雨水進行收集,用于本層陽臺綠化用水。在每層種植陽臺處設(shè)置一個環(huán)保雨水口,內(nèi)設(shè)環(huán)保截污框,并在相鄰覆土層內(nèi)設(shè)置雨水復(fù)合過濾器,環(huán)保截污框可從雨水口口部抽出進行清掏,初期雨水先經(jīng)過環(huán)保雨水口進行雨水預(yù)處理,去除雨水中攜帶大顆粒懸浮物,然后進入相鄰的復(fù)合過濾器,該復(fù)合過濾器可由廠家進行定制,集雨水過濾、收集為一體,過濾器內(nèi)部分容積充填一定粒徑礫石等填料,部分容積用于收集處理后雨水,出水管接至下二層的綠化用水管。種植陽臺的雨水設(shè)計真正做到原位收集,就近利用,利用重力水頭滿足綠化用水需要,無機械動力費用。項目所設(shè)計的種植陽臺雨水收集系統(tǒng)剖面圖如圖1所示。
2.3采用透水鋪裝
透水鋪裝是指采用透水性良好的具有空隙的材料鋪設(shè)路面,雨水能夠進入鋪裝層面下部結(jié)構(gòu)的內(nèi)部,通過具有儲水能力的基層下滲到土基,使雨水還原于地下并凈化水質(zhì),與此同時降低地表徑流量[3]。本項目采用透水鋪裝路面用以提高道路水體自凈能力,采用透水鋪裝的形式有以下幾種:(1)非機動車停車位、室外停車場采用透水瀝青混合料材料;(2)建筑周圍車行道主道采用透水性水泥混凝土材料,人行道采用透水性路面磚鋪設(shè);(3)建筑周圍花園中采用鵝卵石、碎石及嵌草鋪裝等。通過透水鋪裝,路面的雨水可滲透到路基或是周圍的土壤中加以儲存,排水流入城市管網(wǎng)或蓄水系統(tǒng)。透水鋪裝可以降低綜合雨量徑流系數(shù),是“構(gòu)建海綿城市”的有效措施,因此在工程設(shè)計中應(yīng)用廣泛。
3設(shè)計中存在的問題及爭議
3.1徑流系數(shù)理論計算值與實際有偏差
城市化的重要特征之一,就是原有的自然植被不斷被建筑物及非透水性硬化地面所取代,從而改變了自然土壤植被及下墊層的天然可滲透屬性。徑流系數(shù)是徑流量與降雨量的比值,該值應(yīng)該是小于1。規(guī)范中對不同種類匯水面的徑流系數(shù)規(guī)定如下:地下建筑覆土綠地(覆土厚度≥500mm)準(zhǔn)值為0.15;地下建筑覆土綠地(覆土厚度<500mm)準(zhǔn)值為0.30-0.40、透水鋪裝地面準(zhǔn)值為0.08-0.45。盡管該項目按照現(xiàn)有的設(shè)計規(guī)范及技術(shù)指南選擇、計算徑流系數(shù),但合規(guī)不合理,本項目的特殊性引出下述問題。由于項目地下室已達到用地紅線內(nèi)允許的最大用地面積(地下室連線距離用地紅線3.1-6.2米),地下室面積為總用地面積的84%。也就是說紅線內(nèi)有84%的面積變成不可滲透。該項目按照現(xiàn)有的規(guī)定計算出的綜合徑流系數(shù)為0.51197,約為48.8%的水量可滲透至地下,即16%的可滲透面積要滲透48.8%的降水量。如果把滲透系數(shù)看成:1-準(zhǔn)(徑流系數(shù)),滲透系數(shù)值是不可能大于1,該項目的滲透系數(shù)接近于3,明顯與實際不符。事實上,分析得出規(guī)范中的徑流系數(shù)應(yīng)該是覆土層內(nèi)水量未飽和之前徑流系數(shù),隨著降雨量的增大,地下建筑的覆土層內(nèi)水分飽和,雨量徑流系數(shù)將不斷增大,最終接近屋面的徑流系數(shù)。換從極限考慮,紅線范圍內(nèi)都是地下室,按照現(xiàn)有技術(shù)指南上的徑流系數(shù)選擇、計算,只要保證地下室頂板上方有一定覆土用于綠地或采用透水鋪裝就能降低綜合雨量徑流系數(shù),近一半的雨水可以滲透至地下。問題是整個都是非透水的地下室頂板隔斷,雨水如何滲透。地下室頂板上方的綠地或透水鋪裝只不過是一種障眼法,根本問題是地下室頂板的非透水性硬化改變了原有自然土壤植被的可滲透性,根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)計指南計算出的徑流系數(shù)明顯偏小。設(shè)計中有條件時適當(dāng)放大蓄水池的容積,盡量減少洪峰流量,為場區(qū)排水留有安全余地。
3.2通過透水鋪裝降低徑流系數(shù)條件有限
根據(jù)海綿城市透水鋪裝的定義,透水性鋪裝要求鋪裝面層結(jié)構(gòu)具有較好的滲透性能,同時透水鋪裝下面的基層結(jié)構(gòu)也要有相應(yīng)的透水性,當(dāng)基層下的土壤透水能力有限或基層條件不允許下滲時(如不透水頂板等),也可以在基層中埋設(shè)排水管將水排出。一般常用的透水鋪裝結(jié)構(gòu)從上到下依次為:60-80mm厚的透水面、20-30mm厚的透水找平層、100-150mm厚的透水基層、150-200mm厚的透水底基層、土基。透水鋪裝可以快速滲透表面雨水,進而滲透至土基,多余的雨水由PVC排水管收集,排入周圍雨水管渠。規(guī)范定義的徑流量指降落到地面的雨水,由地面和地下匯流到管渠至收納水體的流量總稱。土基上的排水管和地下室頂板上的排水層的排水量實際為透水鋪裝間接的徑流量而非滲透水量,透水鋪裝的徑流系數(shù)應(yīng)取決于土地透水能力。可見透水鋪裝徑流系數(shù)取值要綜合考慮其應(yīng)用場合,地下室頂板上方透水鋪裝的徑流系數(shù)不能簡單的按照規(guī)范進行選擇計算,設(shè)計人員通過透水鋪裝降低徑流系數(shù)條件有限。
4結(jié)論
盡管“海綿城市”的設(shè)計理念大家早已耳熟能詳,但實際工程項目各有特色,如何把這簡單的設(shè)計理念巧妙合理地應(yīng)用到建筑中去,形成經(jīng)濟、實用、美觀的“海綿城市”設(shè)計成果,不斷完善給排水基礎(chǔ)設(shè)施,在提高水資源利用率的同時,實現(xiàn)“小雨不積水”“大雨不內(nèi)澇”的排水目標(biāo),是每個設(shè)計人員應(yīng)該考慮的重點內(nèi)容。同時國家法律法規(guī)應(yīng)根據(jù)海綿城市實施過程中出現(xiàn)的問題逐步完善,做好頂層設(shè)計的研究,相關(guān)海綿城市的產(chǎn)品也應(yīng)日趨更新和改進,三者同步進行才能保證海綿城市從理論到實際的合理轉(zhuǎn)變。
參考文獻
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