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2015年4月,住房和城鄉(xiāng)建設部、財政部、水利部公布了首批16個海綿城市建設試點名單,而第二批14個試點城市今年4月才確定。一方面海綿城市建設試點啟動時間較晚,大部分項目還在建設中;另一方面建成的項目規(guī)模不大,對解決城市整體的內(nèi)澇還發(fā)揮不了關鍵性作用。因此,今年部分海綿城市建設試點出現(xiàn)內(nèi)澇,恰恰說明海綿城市建設的步伐必須加快。
近年來,我國城市的內(nèi)澇問題似乎成了一種“頑癥”,不僅困擾城市的未來發(fā)展,而且已成為政府亟待破解的民生大問題。造成城市內(nèi)澇的主要原因有:城市擴張使原來具有自然蓄水功能的河流、洼地、湖泊、水塘等被填埋,導致生態(tài)系統(tǒng)自有的滲水、排水機制被打破;城市自身的“熱島效應”,增加了產(chǎn)生局部暴雨的可能性;城市地面的硬化,使得徑流系數(shù)提高,導致內(nèi)澇風險增大,等等。
如何“對癥下藥”是醫(yī)治城市內(nèi)澇的關鍵。從今年鶴壁、北京、三亞等城市遭遇暴雨時的海綿化建設區(qū)域的“點面對比”似乎能看出一些端倪。
7月8日起,首批海綿城市試點鶴壁市連下兩場暴雨,但在改造后的桃園公園及淇水大道等路段,由于鋪設了透水材料,建設了下凹式綠地、蓄水模塊等,雨水迅速下滲,幾乎看不到暴雨肆虐的痕跡,而未經(jīng)過海綿化改造的主城區(qū)部分路段積水嚴重。7月19―21日,北京遭遇暴雨,降雨量超過了2012年的“7?21”特大暴雨,但城區(qū)基本沒有“7?21”時的“看海”狀況。究其原因,就是北京市在加快海綿城市建設、地下管網(wǎng)和排水設施建設方面初見成效。7月27日,第3號臺風“銀河”從三亞市過境,雨勢頗大。但是,在三亞主干道鳳凰路,一些地勢較低、以前極易積水的路段,卻并沒有像往年那樣出現(xiàn)積水,主要原因是三亞運用“海綿技術”對鳳凰路進行了改造。
關鍵詞:國外海綿城市;雨水收集;滲透;滯留;凈化;利用;排水
一、引子
近幾年,由于大干快上的城市建設,城市內(nèi)出現(xiàn)了諸多城市病:環(huán)境污染、交通擁堵、城市內(nèi)澇,熱島效應等等,尤其是城市內(nèi)澇,每逢大雨,全城變大海,給居民生活帶來很多不便,建設海綿城市勢在必行。本文將從以建設“海綿城市”為根本目標,淺析海綿城市建設的重點要素。
二、“海綿城市”
海綿城市是指城市能夠像海綿一樣,在適應環(huán)境變化和應對自然災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。
建設海綿城市就是要有“海綿體”。城市“海綿體”既包括河、湖、池塘等水系,也包括綠地、花園、可滲透路面這樣的城市配套設施。雨水通過這些“海綿體”下滲、滯蓄、凈化、回用,最后剩余部分徑流通過管網(wǎng)、泵站外排,從而可有效提高城市排水系統(tǒng)的標準,緩減城市內(nèi)澇的壓力。
綜上所述為“海綿城市”和建設“海綿城市”的基本概念。歸納總結(jié),建設海綿城市最主要的就是雨水的利用問題。在許多發(fā)達國家也把下水道當成城市文明的象征。但我們所倡導的“海綿城市”卻不單單是讓更多的雨水通過下水道匯入江河匯入大海這么簡單。
三、國外海綿城市特點
(一)倫敦Rubens垂直綠化
倫敦皇宮酒店的Rubens垂直綠化主要是用于減少城市內(nèi)澇,垂直綠化墻包含了10000種草本植物,高度是68英尺。加里B格蘭特的設計是通過屋頂截留雨水,然后慢慢地流在墻上,一方面這樣降低了雨水到達街道上的量,另一方面綠化墻也會減少空氣污染和噪音。
(二)首爾空中花園
隨著首爾越來越擁擠,設計者和建筑師正嘗試開發(fā)未用的空間,鹿特丹的MVRDV公司正將廢棄的高速路變?yōu)榭罩谢▓@,包括有喬木、灌木和花卉植物園。在一部分的花園上,游客可以在一個3個足球場大小的全天然的草坪下享受野餐,用綠地替換不透水地面與綠地,這些有助于城市應對短時的暴雨。
四、海綿城市建設要素
(一)滲透
由于城市下墊面過硬,到處都是水泥,改變了原有自然生態(tài)本底和水文特征,因此,要加強自然的滲透,把滲透放在第一位。
1. 滲透地面
天然滲透地面在城區(qū)以綠地為主.透水性好、節(jié)省投資、便于雨水的引入利用、可減少綠化用水并改善城市環(huán)境、對污染物有較強的截留和凈化作用.
2. 滲透管溝
雨水通過埋設于地下的多孔管材向四周土壤層滲透.在用地緊張的城區(qū),表層土滲透性很差而下層有透水性良好的土層、舊排水管系的改造利用、雨水水質(zhì)較好、狹窄地帶等條件下較適用。
3. 滲透井
滲透井包括深井和淺井兩類.深井適用水量大而集中,水質(zhì)好的情況,城區(qū)一般宜采用淺井.其形式類似于普通的檢查井,雨水通過井壁、井底向四周滲透.
4. 滲透池(塘)
適合在城郊新開發(fā)區(qū)或新建生態(tài)小區(qū)里應用.結(jié)合小區(qū)的總體規(guī)劃,可達到改善小區(qū)環(huán)境、提供水景觀、開源節(jié)流、降低雨水管系負荷與造價等目的.
(二)貯蓄
即把雨水留下來,要尊重自然的地形地貌,使降雨得到自然散落。現(xiàn)在人工建設破壞了自然地形地貌后,短時間內(nèi)水匯集到一個地方,就形成了內(nèi)澇。總體常用形式有三大方法,包括屋面雨水收集,場地雨水收集,道路雨水收集。
1. 屋面雨水收集
利用屋頂做集雨面的雨水集蓄利用系統(tǒng)主要用于家庭、公共和工業(yè)等方面的非飲用水,如澆灌、沖廁、洗衣、冷卻循環(huán)等中水系統(tǒng).可產(chǎn)生節(jié)約飲用水,減輕城市排水和處理系統(tǒng)的負荷,減少污染物排放量和改善生態(tài)與環(huán)境等多種效益。
2. 場地雨水收集
(1)下凹式綠地集水
下凹式綠地集水通過草溝等形式收集場地中的徑流雨水,當雨水流過地表淺溝,污染物在過濾、滲透吸收及生物降解的聯(lián)合作用下被去除,植被同時也降低了雨水流速,使顆粒物得到沉淀,達到控制雨水徑流的目的。
(2)地面滲透集水
地面滲透的目的包括將雨水回灌地下,補充涵養(yǎng)地下水源,改善生態(tài)環(huán)境,緩解地面沉淀、減少水澇等。
(3)透水鋪裝集水
道路鋪裝大量選用滲水材料,車行道與人行道交界處采用混凝土立道牙、人行道與道路綠化種植帶交界處采用混凝土平道牙。
3. 道路雨水收集
將道路兩側(cè)的綠化和雨水收集口相結(jié)合,通過綠化過濾道路徑流進行雨水收集回用。
(三)滯留
其主要作用是延緩短時間內(nèi)形成的雨水徑流量。具體形式總結(jié)為三種:雨水花園、生態(tài)滯留池、滲透池、人工濕地。
1.雨水花園
是指在園林綠地中種有樹木或灌木的低洼區(qū)域,由樹皮或地被植物作為覆蓋。它通過將雨水滯留下滲來補充地下水并降低暴雨地表徑流的洪峰,還可通過吸附、降解、離子交換和揮發(fā)等過程減少污染。其中淺坑部分能夠蓄積一定的雨水,延緩雨水匯集的時間, 土壤能夠增加雨水下滲,緩解地表積水現(xiàn)象。
2.生態(tài)滯留區(qū)
概念上來講生態(tài)滯留區(qū)就是淺水洼地或景觀區(qū)利用工程土壤和植被來存儲和治理徑流的一種形式,治理區(qū)域包括草地過濾,砂層和水洼面積、有機層或覆蓋層、 種植土壤和植被。
(四)凈化
通過土壤的滲透,通過植被、綠地系統(tǒng)、水體等,都能對水質(zhì)產(chǎn)生凈化作用。因此,應該蓄起來,經(jīng)過凈化處理,然后回用到城市中。雨水凈化系統(tǒng)根據(jù)區(qū)域環(huán)境不同從而設置不同的凈化體系,根據(jù)城市現(xiàn)狀可將區(qū)域環(huán)境大體分為三類:居住區(qū)、工業(yè)區(qū)、市政公共區(qū)域雨水收集凈化。
(五)利用
在經(jīng)過土壤滲濾凈化、人工濕地凈化、生物處理多層凈化之后的雨水要盡可能被利用,不管是豐水地區(qū)還是缺水地區(qū),都應該加強對雨水資源的利用。不僅能緩解洪澇災害,收集的水資源還可以進行利用。
(六)排水
是利用城市豎向與工程設施相結(jié)合,排水防澇設施與天然水系河道相結(jié)合,地面排水與地下雨水管渠相結(jié)合的方式來實現(xiàn)一般排放和超標雨水的排放,避免內(nèi)澇等災害。有些城市因為降雨過多導致內(nèi)澇。這就必須要采取人工措施,把雨水排掉。
五、結(jié)語
海綿城市的建設任重而道遠,海綿城市建設的目的是保障水安全、治理水環(huán)境、涵養(yǎng)水資源、改善水生態(tài)。在這個積極鼓勵消費而回避生態(tài)問題的時代,傳播城市綠色生態(tài)理念,關注、創(chuàng)造生態(tài)工程是具有非同尋常的現(xiàn)實意義。
參考文獻
[1] 俞孔堅與北大的“海綿城市”理論與實踐.
[2] 建造海綿城市――雨水花園是“主力軍”.
[3] 鹿新高,龐清江等.城市雨水資源化潛力及效益分析與利用模式探討.
[4] 微設計.
關鍵詞:海綿城市理論;園林設計;應用
1、海綿城市建設理論
海綿城市主要是能夠適應環(huán)境的變化和自然災害所帶來的影響,在下雨的時候能夠進行吸水滲水蓄水凈水,并且在需要的時候合理的釋放雨水,并采取滲、滯、蓄、凈、用、排等措施,通過源頭消減、中途傳輸、末端調(diào)序的手段,實現(xiàn)最大限度降低對生態(tài)環(huán)境的影響。在海綿城市的建設理念中,降雨徑流的排放量小于40%,截然不同于傳統(tǒng)“快排”模式中將大于80%的降雨徑流排出城市的要求,這就有效的減少城市雨水與地面的沖刷,然后將收集來的雨水進行相應的凈化處理。這樣不僅僅保護了生態(tài)環(huán)境,有效的降低城市內(nèi)澇出現(xiàn)的幾率,也緩解了城市居民用戶用水壓力的緊張。因此在晉城城市園林建設的時候需要有效的融入海綿城市理論,從而能夠構建非常好的環(huán)境,促進城市的建設發(fā)展。
2、海綿城市理論在園林設計中的應用原則
2.1、整體規(guī)劃原則
就目前的情況來看,園林設計中應用海綿城市理論具有非常重要的意義,在應用的過程中需要遵循一定的原則,充分的發(fā)揮海綿城市特點,對此需要針對實際情況從全局出發(fā),做好規(guī)劃設計工作。在設計的過程中需要將原來的系統(tǒng)進行保留,同時充分的了解系統(tǒng),在實際的運用當中,要充分將海綿城市理論落實在實際的建設過程當中,還要降低雨水系統(tǒng)的構建,而且在進行的設計的工作當中要有效的遵守先規(guī)劃有減少的重要原則,因此這樣才能更好的充分的發(fā)揮其規(guī)劃設計的作用。
2.2、生態(tài)有限原則
海綿城市的概念是基于生態(tài)的概念,并且在實際的運用過程當中,要充分的了解當時水資源,例如江河與湖泊以及渠道,而且必須考慮到排水系統(tǒng),從而要保障雨水自然的寄存和自然凈化,這也將是循環(huán)利用的關鍵部分,然而在這過程當中要不斷加強生態(tài)循環(huán),其次,生態(tài)自然自身就有著很強的恢復力,這對前期破壞的部分起到修復和二次融合的功能。
2.3、因地制宜原則
在園林設計過程中需要遵循因地制宜的原則,因為每個城市的環(huán)境以及地域存在很大差別,因此在土壤、降水、植被覆蓋率等方面都存在差異,在實際的應用過程中需要結(jié)合實際情況進行考慮,有效的將其海綿城市理論融入其中,從而更好的確保園林設計的有效性,促進園林行業(yè)的建設發(fā)展。
3、海綿城市理論在園林設計中的應用
3.1、城市園林道路設計
為保障園林設計雨水滲透的高效性,道路設計采用以下幾點措施:①選用具有滲透性能的瀝青,在道路結(jié)構設計上保證雨水的滲透,控制短時表面徑流量;②結(jié)合地形,可適當?shù)膶⑷诵械阑蛘叻菣C動車道改成隨地形走向的線型,以便增大道路兩側(cè)的綠化面積,同時選擇吸水性較強的植被,緩解雨水的瞬時徑流量;③道路分隔綠化帶采用“下凹式綠地”設計,引導道路雨水進入下凹式綠帶,同時經(jīng)特殊配比的種植土,可涵養(yǎng)一部分雨水,多余的再由溢水口排走,保證植被的生長條件;④嚴格按著“海綿”設計理論,選擇滲透性強的鋪裝材料,嵌草路面、草皮,多孔混凝土等。尤其是公園和樹林邊,可以采用木屑、卵石等材料。
3.2、雨水收集系統(tǒng)的合理設計
(1)滲透性鋪裝。要科學合理的做好園林鋪設的相關工作,并且可以更好的確保地面滲水與排水功能能夠得到充分的發(fā)揮,和水泥地面來相比較的話,不僅可以更好的減少施工材料在數(shù)量的投入,也是更加符合景觀生態(tài)設計的理念,園林設計和自然環(huán)境保護是一種和諧的聯(lián)系。在普遍情況下,鋪裝設計需要在地面上鋪設一層砂礫的墊層,從而來提高其穩(wěn)定性和滲透率。在主道上普遍都是在墊層上鋪設磚層,這樣能夠為人們在上面行走提供很好的便利,在輔道與主道路的兩邊,都要鋪設石子路,以便能夠很好的實現(xiàn)于是的滲透作用。(2)園林生態(tài)水渠和雨水緩坡。在建設園林生態(tài)水渠的過程當中要嚴格根據(jù)地形條件來做好生態(tài)水渠工作,生態(tài)水渠也可以作為園林景觀的重要組成部分,也在其中起到雨水匯水的重要作用。渠道的建設將分為明渠與暗渠。暗渠一般都是進行園林設計時,在地下預留一定空間的排水溝,雨水將會沿著暗渠進行排出。明渠需要沙拉石子和透水土工布來鋪設來進行相關的操作作業(yè),從而來達到很好的滲透吸儲的效果,來達到導流的作用。
3.3、雨水儲蓄系統(tǒng)的合理設計
3.3.1、集雨型綠地。對于園林雨水儲蓄系統(tǒng)設計的時候一般情況下可以選擇設計一些集雨型綠地,而對于這一類型的植物配置也主要是不怕濕澇的植物。如果是雨水比較多的集雨型綠地,植物就能夠發(fā)揮有效的作用,能夠達到儲水的作用,并且也可以將其作為園林景觀中非常重要的部分,目前主要是讓其成為暫時以濕地的形態(tài)存在著。南方地區(qū)因為雨季的時間比較長,因此在園林建設過程中主要是設計小型濕地,從而滿足需求。3.3.2、人工湖。進行園林景觀設計的時候會選擇設計人工湖,其主要的作用是能夠不斷增加園林意趣,同時也能夠起到園林雨水儲蓄功能。在進行人工湖設計的時候需要高度重視水生植物的配置,從而能夠確保雨水沖刷泥沙進入人工湖后,能夠有效的保障湖水的干凈和清潔,從而降低成本。總之,海綿城市理論在園林設計中的應用具有非常重要的意義,可以很好的降低城市當中徑流污染的負荷程度,而且還能夠很好的凈化城市中的空氣質(zhì)量問題,因此需要重點加強研究。
參考文獻
[1]彭紅元.城市園林設計中海綿城市理論的運用分析[J].中國林業(yè)產(chǎn)業(yè),2016,(09):94-95.
[2]葉加嶸.城市園林綠化中海綿城市技術的應用[J].江西建材,2017,(02):211-212.
關鍵詞:海綿城市;綠化改建;園林綠化;城市建設;生態(tài)
在我國城市化進程的加快的過程中,改善生態(tài)環(huán)境已成為人類社會迫在眉睫的首要問題。海綿城市可以使城市生態(tài)系統(tǒng)自然、良性、可持續(xù)性循環(huán),建設新型生態(tài)文明城市。在海綿城市建設中,城市園林綠化具有舉足輕重的作用,連接、貫穿于海綿城市建設的始終,而園林綠化的改建提升在整個城市園林綠化建設中占有很大的比重,如何在園林綠化改建提升中因地制宜地應用海綿城市建設理論則成為其中的重點、難點。
1 海綿城市理論的提出與內(nèi)涵
2012年4月,在《2012低碳城市與區(qū)域發(fā)展科技論壇》中,首次提出了“海綿城市”的概念;2013年12月12日,在中央城鎮(zhèn)化工作會議上提出:建設自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”。2014年住建部《海綿城市建設技術指南――低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建(試用)》(以下簡稱《指南》),文中指出海綿城市是城市能夠像海綿一樣,在適應環(huán)境變化和應對自然災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,為各地新型城鎮(zhèn)化建設中海綿城市的建設提供了指導。
2 園林綠化改建提升在海綿城市建設中功能及應用內(nèi)涵
園林綠化改建提升是現(xiàn)代城市園林綠化建設發(fā)展中的重要組成部分,對改善城市生態(tài)環(huán)境具有重要的作用。在海綿城市的建設中需要對多專業(yè)進行統(tǒng)籌規(guī)劃,而園林綠化由于對各專業(yè)的紐帶連接作用,貫穿于海綿城市建設的始終。海綿城市的建設中,不可避免地要對原有綠化進行改建提升,使其更加符合現(xiàn)代生態(tài)文明城市發(fā)展的方向。城市園林綠化改建提升作為城市城市園林綠化的一個重要組成部分,對于建設海綿城市具有重要的作用。
隨著城市土地資源的日趨緊張,城區(qū)新建綠地的建設空間逐漸緊縮,海綿城市建設會更多地與城市園林G化改建提升相結(jié)合,在原有綠地的基礎上加強排水、調(diào)蓄等設施建設,結(jié)合不同綠地的特點與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)一致,努力消除因給排水、調(diào)蓄等設施不足而造成的一雨就澇、水資源流失等問題,增加地下水資源以及雨水的二次利用,加快解決城市內(nèi)澇、雨水收集利用等問題,增強小區(qū)綠化、公園綠地、道路綠化帶等的雨水消納利用功能。
3 海綿城市建設在園林綠化改建提升中的建設應用
在已建城市園林綠化改建提升中,引入海綿城市建設的理論與技術,使其自然地融入周邊的生態(tài)環(huán)境中,更好地發(fā)揮作用,形成“景觀安全格局”,以盡可能少的用地、最佳的格局、最有效地維護景觀中各種生態(tài)過程的健康和安全,從而構建成低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)。
在城市園林綠化改建中,建設海綿城市不是對原有綠化的全盤否定,而是在最大限度地保護原有綠地生態(tài)環(huán)境的基礎上,利用原有綠地的不同構成形式與特點,對受到破壞的水體、林地等自然環(huán)境采用生態(tài)的手段進行恢復和修復。在具體實施中,通過具體的園林景觀施工方法,讓水系統(tǒng)的生態(tài)功能發(fā)揮出來,將海綿城市建設理論落實到具體的“海綿體”建設上,包括公園、小區(qū)、道路等區(qū)域和局域集水單元的建設。按照新區(qū)標準進行規(guī)劃,通過改造地塊的建設提升周邊老區(qū)對徑流的控制能力。
海綿城市建設的技術方法具有多種,且每種往往具有補充地下水、集蓄利用、削減峰值流量及凈化雨水等多個功能,可實現(xiàn)徑流總量、徑流峰值和徑流污染等多個控制目標。因此實際建設過程中,應根據(jù)城市總規(guī)、專項規(guī)劃及詳規(guī)明確的控制目標,結(jié)合匯水區(qū)特征和設施的主要功能、經(jīng)濟性、適用性、景觀效果等因素靈活選用各種技術及其組合系統(tǒng)。
4 在園林綠化改建提升中應用海綿城市建設理論的具體措施
4.1 控制不透水鋪裝面積
透水鋪裝被譽為“會呼吸的”地面鋪裝,本身具有良好的生態(tài)效益,研究表明,透水鋪裝徑流削減能力為40%~90%,比無收集措施時提高約10%,洪峰削減能力在20%~80%,可以大大緩解城市排水壓力,控制城市水體污染,維持城市水資源平衡。
在園林綠化改建提升中合理控制開發(fā)強度,在城市中保留足夠的生態(tài)用地,控制城市不透水面積比例,規(guī)劃硬化鋪裝時,選用透水材料,采用透水式的鋪裝設計,減少地表徑流,增加雨水下滲,建立綠色可持續(xù)的雨水排放模式,充分利用水資源。建設透水鋪裝時,由于車行道污染相對較重、荷載較高,采用透水路面應結(jié)合道路、交通、水利及其功能等現(xiàn)場實際綜合考慮,選用透水材料應慎重考慮。但在非機動車道、人行道、廣場、停車場等荷載輕、強度低的鋪裝改建中,大力推廣透水鋪裝,使雨水通過透水鋪裝系統(tǒng)有組織地匯流與傳輸后引入城市低影響開發(fā)設施,從而維持城市生態(tài)平衡,體現(xiàn)了人與環(huán)境和諧共生的可持續(xù)發(fā)展理念。
4.2 因地制宜,設計下沉式地形
下沉式地形可匯集周圍硬化地表產(chǎn)生的降雨徑流,再利用其上的植被、土壤、微生物等的作用,截流和凈化小流量雨水徑流。在園林綠化改建提升中,利用原有綠地的地形設計,在綠地低洼處,設置下沉式綠地,可以有效收集下沉雨水,減少地表徑流。在實際施工中,利用原有地形高低起伏變化,順著地勢走向,在高程較低處因地制宜的采用下沉式設計,并可結(jié)合水景、亭臺等設計形式,營造良好的下沉式設計的景觀效果與實用性。因此,城市綠化改建中要特別注意保護和利用現(xiàn)有城市生態(tài)系統(tǒng)中的洼地、池塘、湖泊等“海綿體”,結(jié)合城市綠地進行綜合設計,在不增加用地面積、少量建設成本的條件下,能夠?qū)崿F(xiàn)綠地多功能化、就地消納雨水徑流、減少外排雨水量、雨水資源化利用、改善生態(tài)環(huán)境等多種目標。
4.3 充分利用原有綠地的邊坡、邊溝
在城市綠地的中部、邊緣或廣場、停車場、道路的邊緣,常常地勢較低,形成自然的排水通道,因此在園林綠化改建提升中,利用原有綠地的邊坡、邊溝設計,在溝底及溝壁采用植物措施和其他工程措施相結(jié)合的設計方式,設置生態(tài)草溝,收集綠地、廣場和道路上的降雨徑流,對污染徑流進行過濾、滲透、吸附及生物降解等一系列作用,以達到就地凈化處理、控制徑流污染、促進雨水下滲、延緩瞬間徑流系數(shù)的目的,同時,還能降低工程造價,提高了生態(tài)草溝景觀效果與生態(tài)效益。
4.4 建設地下集水管網(wǎng),增強雨水收集利用
在園林綠化改建提升中,要結(jié)合城市中長期綜合規(guī)劃,結(jié)合現(xiàn)場實際情況,在改建綠地地下改造、建設地下雨水收集管網(wǎng),將雨水進行下滲和收集,最大程度地把雨水保留下來,減少了城市對市政管網(wǎng)的依賴,從而能減少管道鋪裝投入,減少對雨水進行綜合利用。
4.5 選用適宜的園林植物
【關鍵詞】 重慶市 海綿城市 應用 探討
隨著城市建設的快速發(fā)展,城市人口密度增大,城市建筑用地面積增大,土地資源變得尤為珍貴,而為了城市建設發(fā)展的需要,很多土地被鋼筋混凝土所覆蓋,硬化地面遍布城市各個角落。柏油馬路、水泥建筑,這些均會導致城市土壤巖層被壓實,土壤透水能力下降等一系列破壞影響,使得在出現(xiàn)大量降雨時,城市排水負擔過重。長此以往,城市排水系統(tǒng)功能喪失,造成城市居民生活災難,導致洪澇安全隱患,嚴重時甚至會造成水污染、洪流等城市災難。而山地城市重慶,在結(jié)合其自然環(huán)境、地理面貌水資源環(huán)境特征后,提出建設透水吸水、防洪排澇的“海綿城市”體系,為維護城市生態(tài)健康排水、完善城市綠地建設起到了積極作用。
1 重慶市海綿城市建設的應用現(xiàn)狀
1.1 維護城市透水滲水功能
海綿城市的建立就要先從重視城市綠化開始,利用已建成的城市硬質(zhì)地面周圍綠地環(huán)境,草坪花園等設施,合理增強地表滲水透水性。例如重慶在海綿城市試點建設中運用到的主要措施就是在綠地內(nèi)及周圍采用植草溝的方法,在雨水傳輸過程中逐漸減少地表徑流,加強地表“呼吸”作用。除此之外,重慶市還采取了一種污染控制技術,例如在建筑或者水泥馬路周圍使用一種具有特殊性質(zhì)的土壤聚合物,其作用是使細沙之間的粘性增強,在雨水沖擊時,能夠保持很好的穩(wěn)固性,很大程度上避免了水土流失現(xiàn)象,提高土壤滲水性,彌補原有土地滲水不充分的特點,同時也避免了水質(zhì)污染。
1.2 防洪減澇,保障城市安全
在城市建筑建設中,將防洪減澇的設施與城市基礎公共設施結(jié)合,保障暴雨期間城市能夠正常運作,不會導致洪水災難突發(fā)。例如重慶市城市規(guī)劃建設中,坡度較大的地方很多,可在形成較大坡度的地區(qū)的路肩或建筑設施上建造能夠承載路面水流流徑的排水渠。并且可以設計水流流速階梯,這樣可以緩解水流流速過大的情況,防止洪峰出現(xiàn)。
1.3 保水滯水,緩解城市水危機
在干旱和暴雨洪水這兩個極端模式下,海綿城市的建設就起到了一個多面化的積極作用。在干旱期間,“城市海綿體”通過暴雨期間集聚的雨水,保障城市部分用水正常,防止城市出現(xiàn)水危機。例如重慶市利用小型花園景觀來應對大量降雨,例如花壇、水池,在暴雨出現(xiàn)時,可以短暫的積水蓄水,不僅能夠緩解城市排水系統(tǒng)壓力,還能為后期城市用水提供部分水資源。
1.4 充足地下水,維護城市水循環(huán)
重慶市還采取了“城市海綿體”能夠過濾凈化雨水的功能,有效保障了地下水維持充足的狀態(tài)。例如重慶市利用道路兩旁的綠化帶,在暴雨襲來時,可以讓雨水短暫滯留,并且對泥土起到過濾凈化作用,為之后的排水、凈水工作提供便利。
1.5 修復水環(huán)境,促進城市與自然和諧發(fā)展
將城市景觀水資源系統(tǒng)與地下水資源系統(tǒng)相結(jié)合,采取防污染與生態(tài)修復的手段,將城市海綿體的承載能力提高,達到凈化城市水體體質(zhì)以及促進城市與自然和諧發(fā)展的目的。例如重慶市建立的大坡度徑流控制濾池系統(tǒng),在雨水經(jīng)過排水系統(tǒng)時,濾池上方會鋪設砂礫以此來分級過濾流經(jīng)的泥水,從而達到凈化泥水,防止雨水過度污染,避免造成城市地下水污染及排水系統(tǒng)不暢等問題。
2 重慶市海綿城市建設的啟示
2.1 加強綠地建設,完善綠地系統(tǒng)
由重慶市的山地模式來看,應該注重加強功能健全、滲水透水性能良好的綠地系統(tǒng)。在保持原有綠地生態(tài)的同時,要注重自然生態(tài)要素的建立。提高綠化覆蓋率以及綠地分布范圍,對于一些地區(qū),要加強綠地建設。例如充分利用濱江岸線、山脊、陡崖等一些具備山水城市自然地貌的地方來建設城市綠化,同時保留原有地的生物多樣性,結(jié)合當?shù)氐孛步Y(jié)構以及物種種群來建立豐富多樣的綠地海綿生態(tài)結(jié)構。同時也要加強城市山地公園與濱水公園的建設,積極發(fā)展綠地建筑及居民綠地開發(fā),打造成熟綠地的海綿格局。
2.2 增設透水區(qū)域
提高城市透水地面的透水標準,要注重發(fā)展居民用地、馬路、公園以及一些城市基本設施建設等硬化地面,在其周圍鋪設帶有透水性質(zhì)的地面鋪裝。例如鋪設一些具備透水性質(zhì)的混凝土、瓷磚、以及路面水泥等。鋪裝地面應高于綠地設施,引導雨水由鋪裝地面流向綠地。建立科學的引流設施,使超過鋪裝地面滲透能力的水量能夠及時流向綠地,均勻分布滲水透水壓力。
2.3 完善雨水利用系統(tǒng)模式建設
根據(jù)重慶市各個地方不同的地形、水資源分布情況以及當?shù)赜盟闆r,要建立不同的雨水利用系統(tǒng)。雨水利用系統(tǒng)設施的建立應該與城市排水系統(tǒng)、防洪體系、生態(tài)環(huán)境、人造景觀等城市設施的建造規(guī)劃相結(jié)合。一些天然水洼地、池塘可以被用來作為一些調(diào)蓄蓄水池,以緩解城市洪峰,降低城市蓄水排水系統(tǒng)的工程造價。當然這其中也要注意雨水收集的季節(jié)性特征,以達到雨水利用最大化。收集來的雨水經(jīng)過進一步的處理,可以用以綠地用水、路面沖洗或進一步儲存等。
3 結(jié)語
重慶市作為長江上游經(jīng)濟中心,其城市建設與發(fā)展擔負著重要的責任。而如今城市建設步伐加快,城市建筑周期變短,海綿城市的建設推廣也面臨著更加艱難的挑戰(zhàn)。海綿城市建立的有效性還需要在實踐中不斷地改進。新的開發(fā)建設就需要新的技術手段,海綿城市的建設也同樣需要一套新的建設理念,新的技術手段以及新的管理制度。重慶市的山體特征對于海綿城市的建設需求與要求更加的急迫與嚴格,因此需要在已有經(jīng)驗上,不斷完善探索,為重慶市以及全國海綿城市建設提供技術支持。
參考文獻:
關鍵詞:低影響開發(fā);海綿城市;景觀;場地規(guī)劃設計
中圖分類號:TU992
文獻標識碼:A 文章編號:1674-9944(2017)13-0088-04
1 項目背景
前海深港現(xiàn)代服務業(yè)合作區(qū)位于《深圳城市總體規(guī)劃(2008-2020)》中所確定的深圳城市“雙中心”之一的“前海中心”的核心區(qū)域,定位為未來整個珠三角的“曼哈頓”。深圳太子灣前海片區(qū)作為深圳市發(fā)展的示范區(qū)域,作為深圳市海綿城市建設成片推廣區(qū),爭取至2030年全部符合海綿城市目標要求。筆者針對片區(qū)的發(fā)展提出基于低影響開發(fā)技術規(guī)劃的分析與研究(圖1)。
2 現(xiàn)狀分析與策略
2.1 片區(qū)內(nèi)澇
深圳屬亞熱帶海洋性氣候的臨海城市,暴雨發(fā)生頻率高,短時強降水或過程雨量偏大的天氣過程容易引發(fā)內(nèi)澇的發(fā)生。建設規(guī)劃區(qū)域內(nèi)開發(fā)強度大,建筑密度高,硬化面積廣,雨水無法下滲,也是引起內(nèi)澇的重要因素。此外,排水管網(wǎng)的排水能力不足,在地勢低處產(chǎn)生內(nèi)澇(圖2)。
針對深圳前海及太子灣用地現(xiàn)狀,結(jié)合周邊地形、豎向規(guī)劃、排水分區(qū)等,聯(lián)系內(nèi)澇產(chǎn)生的原因,準確識別內(nèi)澇問題,針對性提出解決方案。構建多系統(tǒng)模型,應對城市內(nèi)澇,為太子灣片區(qū)和前海片區(qū)的豎向設計、排水溝渠設計和局部節(jié)點大雨量的道路行洪設計,提供分析支撐。
2.2 土壤返鹽堿的問題
太子灣片區(qū)分別于2007年和2013年啟動填海工程,海水對土壤的滲透作用導致植被生長狀況不佳,填海使用的土壤基質(zhì)鹽堿化嚴重(圖3)。
基地內(nèi)部土壤基質(zhì)采用填海造陸,容易封存咸水,保存于原海底巖土層或填土層中的咸水,造成土壤鹽堿化,影響地下水化學性質(zhì)。
對于填海及周邊的區(qū)域,要滯蓄加有序排放,多維度清洗表層土壤。根據(jù)土地中鹽堿含量進行綠化分區(qū),針對鹽堿地采取相應的適應和生物修復措施。植被的選取應以苗源充足、成本低廉、抗逆性強、防治費用低為原則。鋪設地下排水管網(wǎng)應考慮濾水排鹽。土壤鹽堿度逐漸降低。
應限制地下水開采、人工補給地下水、充分利用當?shù)赜晁Y源。采用集雨措施、排鹽工程、土體結(jié)構規(guī)劃、底泥改性和生物有機肥等相關措施。種植耐鹽堿的樹種以減少地表水分的蒸發(fā)、防止土壤表面積鹽,又可以降低地下水位和鹽份,改良土壤的物理性狀,增加有機質(zhì)和土壤微生物,降低土壤pH值,從而徹底改善周圍土壤和生態(tài)環(huán)境。
2.3 水質(zhì)性缺水與雨水再利用
前海片區(qū)近5年居民生活用水與商業(yè)服務業(yè)用水分別占總用水比例的42%和28%,工業(yè)用水僅占22%,環(huán)衛(wèi)綠化用水量占1%左右。片區(qū)內(nèi)再生水回用對象除工業(yè)用水、綠化澆灑、環(huán)衛(wèi)和道路清掃用水外,回用于沖廁與商業(yè)性公共建筑的空調(diào)循環(huán)冷卻補水具有很大的發(fā)展空間。
應合理控制和引導高開發(fā)地區(qū)不透水用地的地表徑流,通過增加場地蓄和排的能力,輔助再生水的收集與使用。
2.4 太子灣片區(qū)沿海污水零排放情況
太子灣片區(qū)填海形成的土地地勢較平,透水性較差,缺少排水壓差,一旦遇到天文大潮,加以臺風等疊加,排水難度大、面源污染嚴重、地表洼地蓄水和下滲能力減弱將導致局部大量超標積水(圖4)。此外,填海形成的土地改變了海岸線的長度、形態(tài)和地貌,影響地表水的流速和泄洪能力,降水時地表徑流增加,峰值流量增多,峰值出現(xiàn)時間提前,導致大量淡水資源流失和局部水災(圖5)。
應合理設置植物生態(tài)淺溝、下凹式綠地,適當采用生態(tài)透水鋪裝材料,回補地下水。通過合理的分級導流措施將不同降雨量情況下的超標雨水凈化回用。
3 規(guī)劃原則及指導思想
3.1 指標量化可控
規(guī)劃將設立目標層、措施層和管理層,將控制指標分解至地塊層面,并對地塊內(nèi)、道路及公園綠地等海綿措施進行量化建設指引,分級細化海綿管控指標和工程措施。
3.2 措施顯效可見
海綿建設措施的組合的不僅要考慮到能夠到達控制目標,還要考慮其適宜性、經(jīng)濟性、顯效性,通過多系統(tǒng)模型選擇針對地塊高密度開發(fā)、濱海抗鹽堿、污水零外排特點的高效率新技術的海綿措施。
3.3 全流程易核查
研究將規(guī)劃、建設、管理、運營、投融資的全流程的技術服務和支撐,通過規(guī)劃、導則、審查、實施、評估等環(huán)節(jié)的介入,達到一張藍圖落實到底的目標,使得海綿建設全流程的各環(huán)節(jié)能落地易核查。
3.4 全周期可監(jiān)測
基地海綿城市建設應當從項目的設計階段開始貫穿到施工、管理、運營、維護的全生命周期。在全生命周期內(nèi),全程運用全周期的理念,在設計階段結(jié)合運維要求,使用持續(xù)測量和驗證發(fā)現(xiàn)改進機會,對數(shù)據(jù)進行分析和校正。可以通過不斷檢測生態(tài)草溝中不同植物對減緩雨水徑流的不同效果,來調(diào)整下一階段應該選擇的合適植物。
4 技術思路
4.1 多系統(tǒng)模型的構建
首先,需要對示范區(qū)的現(xiàn)狀水文特征進行模型評估,進而確定海綿建設目標;其次,根據(jù)示范區(qū)的詳細藍圖規(guī)劃,綜合考慮示范區(qū)的空g布局、景觀要求、經(jīng)濟性、維護管理等因素,進行海綿建設設施的初步布局,并進行模型評估;第三,將海綿建設初步方案的模擬結(jié)果與海綿建設目標進行對比,根據(jù)對比結(jié)果進行海綿建設布局方案的優(yōu)化調(diào)整,并再次進行模擬;最后,反復調(diào)整直至結(jié)果達到海綿建設目標,最終得到海綿建設設施的布局方案。
采用SWMM可有效模擬海綿建設開發(fā)模式下的城市區(qū)域水文狀態(tài),應對城市內(nèi)澇,為太子灣片區(qū)和前海片區(qū)的豎向設計、排水溝渠設計和局部節(jié)點大雨量的道路行洪設計,提供分析支撐。為城市區(qū)域內(nèi)各建設項目海綿建設設施的布局與優(yōu)化提供技術支持和依據(jù)。
4.2 片區(qū)徑流控制目標和指標體系構建
4.2.1 徑流控制目標的確定
年徑流總量控制率的選取是一個技術指標與產(chǎn)出之間平衡的一個過程。年徑流總量控制率越高,需要的投入也越大。隨著控制率增大,徑流調(diào)蓄量也有所增加。
分析基地規(guī)劃設計條件和相關參數(shù),結(jié)合基地自身特征分析,制定匯水區(qū)劃分原則,由淺入深劃分;根據(jù)方法選取模型參數(shù)。根據(jù)本底模型與常規(guī)開發(fā)模型模擬結(jié)果,初步設定規(guī)劃目標。通過模型試算的方法,深入研究影響徑流總量和峰值流量的關鍵因素,確定規(guī)劃目標值。
4.2.2 徑流污染控制目標的確定
要控制分流制徑流污染物總量,也要控制合流制溢流的頻次或污染物總量。結(jié)合深圳市城市水環(huán)境質(zhì)量要求、徑流污染特征等確定徑流污染綜合控制目標和污染物指標,污染物指標可采用懸浮物(SS)、化學需氧量(COD)、總氮(TN)、總磷(TP)等。一般可采用SS作為徑流污染物控制指標,低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)的年SS總量去除率一般可達到40%~60%。
4.2.3 指標體系構建
為引導和約束開發(fā)單元內(nèi)各建設項目采用低影響開發(fā)技術,保障控制目標的實現(xiàn),針對基地土壤返鹽堿、填海區(qū)域的污水零排放、內(nèi)澇、水質(zhì)性缺水及雨水再利用的問題, 構建開發(fā)引導控制指標體系。初步建議包含但不限于以下指標:年徑流總量控制率、雨水徑流污染物控制率、峰值流量、非傳統(tǒng)水源利用率、土壤鹽堿土鹽度控制指標、內(nèi)澇控制標準等。
4.3 片區(qū)海綿城市控制指標分解
以整體徑流總量控制率及徑流污染控制率為目標,通過水文、水力計算與模型模擬等方法或通過加權平均的方法對年徑流總量控制率進行逐層分解,分解至地塊單位面積控制具體指標。在明確目標可達性后,結(jié)合周邊用地、綠地、水域等,確定低影響開發(fā)設施,注重用地功能、高效利用現(xiàn)有設施,并將海綿設施進行布局,計算其徑流系數(shù)及調(diào)蓄容積,據(jù)此得出地塊單元內(nèi)年徑流總量控制率和徑流污染控制率,再通過綜合計算校核整體目標達成情況,最終將控制目標落實。
4.4 基于模型構建的海綿設施多方案比選
海綿建設模型的構建基于示范區(qū)詳細藍圖規(guī)劃。相比傳統(tǒng)開發(fā)模式,海綿建設模式是在示范區(qū)的下墊面因地制宜、綜合應用多種海綿建設設施進行雨水徑流的控制。根據(jù)示范區(qū)用地規(guī)劃和雨水管網(wǎng)規(guī)劃,結(jié)合徑流組織,將示范區(qū)劃分為若干匯水區(qū)。
海綿建設模型根據(jù)基地相關情況定義下沉式綠地、雨水花園、綠化屋面、透水鋪裝、調(diào)蓄水箱/水池/模塊、植草淺溝、截留式凈化溢流設施、雨水收集回用設施、污水再生利用設施(處理、管網(wǎng)、調(diào)蓄)、地下室覆土、土壤改良、特性植物選育、道路附屬雨水滯蓄凈化設施、排水管網(wǎng)及市政調(diào)蓄系統(tǒng)設施等多種海綿建設設施等,對各類海綿建設設施的參數(shù)進行設置。針對存水區(qū)植被覆蓋百分比、配置土壤層孔隙率、田間持水率、枯萎點選取參數(shù);雨水花園、綠色屋頂、下凹綠地和低影響樹池的土壤水力傳導率等分別取值;路面層孔隙比、蓄水層孔隙比、綠色屋頂?shù)娜霛B率、排水層中綠色屋頂蓄水率等進行取值。
以達到海綿城市強制性控制要求為目標,綜合考慮海綿設施經(jīng)濟性、適宜性等因素,對各項海綿設施規(guī)模和比例進行方案比選,對設施清單遴選、設施占地面積、設施占下墊面比例進行合理配比,使示范區(qū)地塊的設施選擇具有彈性操作空間。
4.5 劃、建設、管理、運營全生命周期的實施路徑
基于海綿城市規(guī)劃成果,建立以數(shù)學模型為核心的審查決策支持工具,利用系統(tǒng)化、多情景模擬評估技術手段,對設計方案的綜合效益進行科學評估,從建設伊始即考慮到最終驗收、考核評估、維護管理等問題。
在項目設計階段,提供一套科學、合理、高效的地塊海綿城市建設審批方法,為高規(guī)格完成項目海綿城市建設目標提供技術支撐。
項目建設中,通過督導工程實施情況,定時工地巡視,及時發(fā)現(xiàn)問題,做好工程施工事中控制。項目完成后,采取合理措施指導工程驗收、試驗,所有工程的驗收必須符合國家相關設計規(guī)范、標準的要求,同時滿足工程設計和管理要求,達到海綿城市控制性指標和考核指標。項目運行監(jiān)測評估階段,制定項目的海綿城市評估體系、模擬與監(jiān)測布點方案。
提出城市海綿城市建設效益評估的指標體系和效益測算表,能夠為海綿城市建設、投資、運營和決策提供依據(jù)。通過從設計、實施、評估一系列流程及控制,最終為項目海綿城市建設提供技術支撐。
5 建設成本和收益的問題
5.1 建設成本
通過《海綿城市建設技術指南》對各海綿設施的估價,可完成海綿城市建設的成本估算。成本的控制在于設計階段對設計的合理把握以及工程施工事中控制。
5.1.1 成本費用
海綿建設結(jié)合片區(qū)排水工程進行,雨洪管理工程投資都是在排水工程基礎上所增加的投資,包括各種類型的雨水利用設施及其相關的電氣設備和庭院屋面排水系統(tǒng),但不包括用于裝飾或介紹工程特點而花費的費用。
5.1.2 運營費用
海綿建設成本效益主要體現(xiàn)在項目使用和維護階段,在項目使用所帶來的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益方面。
5.1.3 維護費用
傳統(tǒng)設施中滯留區(qū)和人工濕地的維護費約為建造成本的3%~6%,洼地雨洪管理的低影響開發(fā)的維護費約為建造成本的5%~7%。但是,生物滯留區(qū)和洼地的大部分維護可以融入到日常景觀維護工作中,不需要特別設備;而濕地和水池的維護則需要大型笨重的設備,用以移除沉積物、油類、廢物以及前池和開放式池塘中生長的植被。
5.2 經(jīng)濟效益
5.2.1 滲透補充地下水的效益
由于低影響雨水綜合利用的實施,通過增加透水面積、綠化植草面積、滲透管溝、洼地、滲水井等設施,增加了雨水入滲量,有效回補地下水。
5.2.2 因消除污染而減少的社會損失
美國環(huán)保署研究結(jié)果表明,每投入1元環(huán)保費用,可減少3元的環(huán)境資源損失,即投入產(chǎn)出比為1∶3。海綿建設資金投入雖然不是完全意義上的環(huán)保費,但其減少的環(huán)境資源損失也會接近3元。
5.2.3 城市洪澇減緩而減少的損失
城市內(nèi)澇必然造成不同程度的經(jīng)濟損失。
5.2.4 土地增值
傳統(tǒng)設計將地上建筑與其他設施分開設計,海綿建設所應用的生物滯留等技術則可以融入景觀設計,實現(xiàn)建筑主體與附屬設施的綜合設計。
5.3 環(huán)境效益
海綿建設的雨洪管理技術由于采用了生態(tài)化、低能化、可持續(xù)運行的設施,不僅能保護開發(fā)區(qū)域水環(huán)境、改善建筑設施外部生態(tài)環(huán)境、提高建筑物內(nèi)部的環(huán)境質(zhì)量,還可以減少城市熱島效應,為居民提供舒適的居住和工作環(huán)境,并改善城市的生態(tài)環(huán)境。
5.4 社會效益
海綿城市建設通過城市污水再生回用和雨水資源開發(fā)利用,可節(jié)約優(yōu)質(zhì)水資源,緩解水資源供需矛盾,為城市提供大量環(huán)境景觀用水,重建水生態(tài)環(huán)境,進一步削減污染物排放量、改善水體環(huán)境。
另外,海綿建設通過引導建設項目開展城區(qū)雨洪利用工作,可降低洪峰流量,維護自然水文循環(huán),增加地下水補給,調(diào)節(jié)片區(qū)氣候,改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境。通過規(guī)劃實施,引導擬建項目采用低影響開發(fā)模式,實現(xiàn)雨水的綜合管理與控制,_到開發(fā)建設后徑流系數(shù)不增加的目標。
參考文獻:
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關鍵~:海綿城市;同心家園五期;水質(zhì)改善;內(nèi)澇緩解;環(huán)境提升
中圖分類號:TU984
文獻標識碼:A 文章編號:1674-9944(2017)13-0040-03
1 引言
為貫徹落實講話及中央城鎮(zhèn)化工作會議精神,2014年2月《住房和城鄉(xiāng)建設部城市建設司2014年工作要點》中明確:“督促各地加快雨污分流改造,提高城市排水防澇水平,大力推行低影響開發(fā)建設模式,加快研究建設海綿型城市的政策措施”[1]。2014年11月,《海綿城市建設技術指南》;2014年底至2015年初,海綿城市建設試點工作全面鋪開,并產(chǎn)生第一批16個試點城市。一時間,“海綿城市”這一概念進入人們的視野。“海綿城市”即城市能夠像海綿一樣,在適應環(huán)境變化和應對自然災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。海綿城市建設應遵循生態(tài)優(yōu)先等原則,將自然途徑與人工措施相結(jié)合,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,促進雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護[2]。
2 場地概述
三亞市地處于海南省的南部,屬于國內(nèi)唯一的熱帶季風氣候城市,一年中降水量不均勻,干濕兩季較為明顯,同心家園五期位于三亞河附近,由于臨春河濕地和三亞河共生所衍生的豐富的熱帶植物和動物構成的食物鏈,常年的熱帶濕地為此處帶來了無數(shù)水禽水鳥的長期棲息,在同心家園路上眺望三亞河和東岸濕地,往往能看到白鷺齊飛的優(yōu)美景象。
同心家園五期周邊綠地的建設可以將雨水儲存轉(zhuǎn)化為可用的淡水資源,是有效緩解三亞旱季水資源短缺的途徑。同時在設計的過程中更多的加入屬于三亞地方的元素,將城市建設與地方文化相結(jié)合,建立具有地域特色的城市海綿體。
3 規(guī)劃設計
3.1 場地分析
3.1.1 周邊環(huán)境分析
場地四面環(huán)水,三亞河20年一遇水位為4.23 m,50年一遇水位為4.50 m[3],每日基本最低潮水高程為0.4 m,最水位為1.8 m。在場地東西側(cè)是居住區(qū),主要使用人群為周邊居民,且老人和兒童居多。由圖1可知,場地西南角高程相對較高,除此之外場地較為平坦,內(nèi)部梯度變化差異較小,生境多樣性指數(shù)較低,且之場地內(nèi)硬質(zhì)鋪裝較多,遇到中至大型降雨,雨水難以存儲且雨水下滲緩慢。針對這一現(xiàn)狀,在設計中應注意雨水收集及場地地形變化。
3.1.2 場地生境現(xiàn)狀分析
由圖2可知,雖場地內(nèi)植物種類較多,但分布較為雜亂,加之場地內(nèi)無水系,且地勢平緩,導致場地內(nèi)生境結(jié)構較為單一。通過計算,得出場地綠地率僅為38.69%,低于三亞41.59%的平均綠地水平;且根據(jù)18.96 m2的三亞人均公園綠地面積得出場地大約可容納 490人。因此在設計中,應在增加綠地面積的前提下豐富場地地形,結(jié)合地形設計安排植被以營造豐富穩(wěn)定的生境。
場地位于三亞河下游,相對地勢平坦,水流流速較慢,但由于場地的特殊性,場地北面受河水沖刷作用較強;且場地西北面河道受淤泥阻塞影響,水流流速過慢。但目前場地周邊綠植島嶼較多,雖聯(lián)系性較差,但其布局結(jié)構完全具備構造連通性的帶狀濕地廊道的潛力。
3.1.3 問題和解決策略
場地面臨的問題,一是如何構建合適的海綿城市系統(tǒng),二是如何在海綿城市系統(tǒng)下與現(xiàn)有場地現(xiàn)狀協(xié)調(diào),三是如何根據(jù)周圍居民需要構建特色海綿城市系統(tǒng),四是如何讓場地保持在海綿城市系統(tǒng)下的可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)這四個問題提出三大解決策略:第一,建立符合三亞雨洪水位線的海綿城市系統(tǒng),由于場地位于三亞河河流之間,四面環(huán)水,在建立海綿城市系統(tǒng)過程中需要考慮三亞年遇水位以及潮汐水位的變化來構建海綿城市系統(tǒng)中的高差變化,再通過吸滲水的海綿城市系統(tǒng)實現(xiàn)雨水收集與利用。第二,海綿城市下的濕地合理利用,通過濕地的生態(tài)調(diào)節(jié)改善場地的環(huán)境,可以有效的補充水源,同時濕地也為動植物提供良好的生態(tài)環(huán)境,豐富公園生態(tài)多樣性[4]。第三,完善海綿城市理念下建成公園的監(jiān)測與管理,通過監(jiān)測與管理完善海綿城市的理論。
3.2 設計策略
3.2.1 設計構思
根據(jù)海綿城市理論,雨水花園、生態(tài)停車場、人工濕地等景觀是海綿城市常見的設計形式。將海綿城市的6大核心要點滲、滯、蓄、凈、用、排[5]與三亞黎族文化、熱帶植物相結(jié)合,建立具有功能完善又富有場地特色的城市公園(圖3)。
3.2.2 公園海綿城市系統(tǒng)建立
滲:滲就是將雨水滲透到土地中,在場地中,通過建立雨水花園和透水鋪裝將雨水滲透到地表之下,在設計中運用滲的原理建設有高差變化的雨水花園,將自然生態(tài)的美與海綿城市的作用相協(xié)調(diào)。
滯:滯是將雨水滯留在地表之上,一般運用雨水塘和綠地的高差變化將雨水滯留,在場地中因為需要考慮到年遇水位的問題,在設計的過程中,將雨水塘建立在濕地植物圈層之后,當年遇水位超過濕地植物圈層的高度后,雨水塘的高差可以充分減少水位淹沒場地的危險性。
蓄:通過地表下層的市政雨水管收集滲透下的雨水。
凈:通過人工濕地的建立,運用植物凈化儲存的雨水,而在場地中除了現(xiàn)有的人工濕地外,也多設計了一條人工濕地,除了建設特色景觀的作用外,也起到凈水的作用。
用:因為儲存的雨水除了應用到附近居民區(qū)的用水之外,也可在場地自身運用雨水,通過建立水景,形成場地的內(nèi)循環(huán),既能形成特色景觀也能起到節(jié)約用水的作用。
三亞的黎族特色符號和場地的景觀相結(jié)合,既能弘揚少數(shù)民族文化,也能將景觀的文化層面提升到一定的高度。黎族特色符號運用的雨水花園的亭子中,既能提供休憩場所,也能讓居民在休憩過程中感受黎族文化的魅力。
除此之外的公園其他地塊的設計中,除了考慮到景觀效果與功能性之外也充分地運用到了海綿城市的功能,場地建設了植草渠步道,步道除了為場地提供一條生態(tài)步道之外,在建設的過程也運用到了透水鋪裝與植草渠,將透水和滯水與步道功能美觀性相結(jié)合。場地中設計的運動娛樂場地也運用到了透水鋪裝,兒童娛樂區(qū)使用沙地,不僅能快速滲透雨水也能減緩兒童在娛樂休閑過程中導致的身體傷害。
在場地的設計過程中運用了大量的地形變化,形成豐富的高差效果,不僅能營造變化多樣的空間,同時也能通過有變化的地形有效對抗場地不同水位的變化(圖4、5)。
3.2.3 植物營造
保留場地原有部分植物,選用鄉(xiāng)土植物,以實現(xiàn)對場地及周邊生態(tài)最小干擾。通過選用抗逆性強,抗風性強,能忍受較大水位變化,對含鹽量,溫度及pH值的要求低的植物品種。最大限度減少前期投入及后期養(yǎng)護。
通過調(diào)查分析,通過不同區(qū)域功能的劃分,在各區(qū)域選取針對性植物,為流域水體的凈化和生物保育提供良好條件,以促進區(qū)域生態(tài)建設,形成可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)廊道。
基于場地及周邊整體生態(tài)性考慮,將場地及周邊綠地作為整體,依次劃分為緩沖區(qū)、淤泥區(qū)、保留區(qū)、保護區(qū)以及開發(fā)利用區(qū)(場地)。緩沖區(qū)位于場地上游,主要承擔水質(zhì)凈化,沉降泥沙以及減緩流域流速作用。因此區(qū)域內(nèi)多選擇莖葉發(fā)達植物以阻擋水流沉降泥沙。淤泥區(qū)淤泥堆積導致場地左側(cè)河道流速過慢,且河道水位受極端天氣影響較大,存在一定安全隱患,因此設想清除河道淤泥的基礎上,在該河道設立小型溢流堰,以穩(wěn)定河道水位,并對水體進行曝氧增強水體活力。保留區(qū)與場地聯(lián)系緊密,可作為場地的延伸,以增強與場地間的生態(tài)聯(lián)系,加強區(qū)域整體生態(tài)穩(wěn)定性。因此在植物的選擇上應與場地植物相類似。保護區(qū)位于整體下游,人為干擾較小,可作為動植物的保護區(qū)域。并可在保護區(qū)設立原木為鳥類提供落腳處。
基于對開發(fā)利用區(qū)(場地)各部分自然基地、周邊環(huán)境和功能需求考慮,將場地劃分為防汛種植區(qū),濕地保育區(qū),水陸交錯區(qū),休憩活動區(qū)這四個區(qū)域。防汛種植區(qū)位于場地東北側(cè),是以防汛為主的綠地種植坡地,主要種植喬木灌木,并在水陸交錯帶種植一定水生植物。
濕地保育區(qū)散布于場地中,是場地中生境最為復雜的區(qū)域,因此在此區(qū)域需多樣種植多種植物,且層次需豐富。而水陸交錯區(qū)在一年中水位變化頻繁,因此在該區(qū)域選取植物,以耐水濕的濕生植物為主。休憩活動區(qū)內(nèi)植物種植需注重景觀性,對此植物在色彩搭配及喲斡造上有一定要求。
4 結(jié)語
隨著海綿城市理論在中國的發(fā)展,基于海綿城市理論的城市建設愈來愈受到重視,在新時代的背景之下,如何結(jié)合實際情況營造滿足區(qū)域需求的海綿城市是一個值得思考的問題。通過分析海綿城市理論特點,提出相關地域性營造策略:首先,應優(yōu)先考慮綠地防洪排澇條件,通過水生態(tài)設施與景觀相結(jié)合的方法,在滿足場地使用需求的同時自然得處理場地乃至區(qū)域水問題;其次,需關注綠地生境的營造,通過改善區(qū)域水系統(tǒng)等方式,逐漸在場地構造出具有一定復雜度及穩(wěn)定性的生態(tài)環(huán)境;最后,應將地域文化特征融入綠地的設計之中,挖掘區(qū)域歷史文化脈絡,強化場地文化內(nèi)涵,最終呈現(xiàn)出具有地域特色的生態(tài)濕地公園。
參考文獻:
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關鍵詞:海綿城市;生態(tài)園林;低影響
開發(fā)生態(tài)園林設計是以生態(tài)學為基礎,結(jié)合景觀生態(tài)學、植物生態(tài)學和有關城市生態(tài)系統(tǒng)理論,建立清潔、優(yōu)美、文明的生態(tài)環(huán)境。而海綿城市立足于水生態(tài),作為一種生態(tài)途徑,旨在不同尺度上綜合解決中國城鄉(xiāng)突出的水問題。通過生態(tài)性的思路優(yōu)先利用自然排水系統(tǒng),建設低影響開發(fā)的生態(tài)排水設施,有效緩解城市內(nèi)澇、削減城市徑流污染負荷、節(jié)約水資源、保護和改善城市生態(tài)環(huán)境。從生態(tài)園林和海綿城市2個概念可以看出二者的宗旨一致———人與自然的協(xié)調(diào)關系,謀求可持續(xù)發(fā)展,恢復生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán),從而促進城市生態(tài)的建設和發(fā)展。
1海綿城市
1.1海綿城市的概念
傳統(tǒng)城市建設過分強調(diào)鋼筋水泥的硬化作用,城市降水主要依靠管渠、泵站等“灰色”設施來排出,在極端天氣下往往造成逢雨必澇,旱澇急轉(zhuǎn)等問題。為了應對城市水生態(tài)問題,國家提出了“海綿城市”的概念,把城市看作是一塊“海綿”,讓其在適應環(huán)境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”。海綿城市是一個具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能的生態(tài)宜居城市。海綿城市主要通過利用自然排水系統(tǒng)和生態(tài)排水設施,建立城市綠地、道路、水系等不同的“海綿體”,通過對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用來有效緩解城市內(nèi)澇、削減城市徑流污染負荷、節(jié)約水資源、保護和改善城市生態(tài)環(huán)境。
1.2海綿城市建設原則
1.2.1規(guī)劃引領原則。海綿城市整體規(guī)劃的好壞是建設項目能否正常有效發(fā)揮作用的關鍵。城市規(guī)劃需要全局考慮城市的生態(tài)系統(tǒng),先規(guī)劃后建設,發(fā)揮規(guī)劃的控制和引領作用,落實海綿城市建設,低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建的內(nèi)容。
1.2.2生態(tài)優(yōu)先原則。生態(tài)是海綿城市的基礎,規(guī)劃和建設時在考慮保護公園、綠地等生態(tài)綠線“海綿體”的同時,還應特別注意保護河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等藍色“海綿體”,優(yōu)先利用自然排水系統(tǒng)與低影響開發(fā)設施,實現(xiàn)雨水的自然積存、自然滲透、自然凈化和可持續(xù)水循環(huán),提高水生態(tài)系統(tǒng)的自然修復能力,維護城市良好的生態(tài)功能。
1.2.3安全為重原則。海綿城市應結(jié)合城市防洪排澇標準,與工程措施共同構建城市雨水管控系統(tǒng),保護人民生命財產(chǎn)安全和社會經(jīng)濟安全,增強防災減災能力,保障城市水安全。
1.2.4因地制宜原則。根據(jù)不同地區(qū)的自然地理條件、水文地質(zhì)特點,合理確定低影響開發(fā)控制目標與指標,并因地制宜地選用各低影響開發(fā)設施及其組合系統(tǒng)。1.2.5統(tǒng)籌建設原則。海綿城市建設過程中涉及到多部門、多專業(yè),因此在建設過程中要統(tǒng)籌建設,各部門和各專業(yè)要分工負責,協(xié)調(diào)統(tǒng)一,堅持同時規(guī)劃設計、同時施工、同時投入使用的原則,確保落實低影響開發(fā)控制目標、指標和技術要求。
2海綿城市在生態(tài)園林設計中的應用
2.1區(qū)域?qū)用鎽茫荷鷳B(tài)系統(tǒng)保護與恢復區(qū)域?qū)用鎻娬{(diào)保護和修復城市原有生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)園林規(guī)劃設計中,在體現(xiàn)園林景觀藝術特性的同時,更重要的是要考慮其生態(tài)功能,要最大限度地保護原有的河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等水生態(tài)敏感區(qū),留有足夠涵養(yǎng)水源、應對較大強度降雨的林地、草地、湖泊、濕地,維持城市開發(fā)前的自然水文特征。林地、草地、湖泊、濕地的保護是海綿城市建設的重要內(nèi)容,也要作為生態(tài)園林設計中考慮的關鍵因素,需要加強生態(tài)修復已被破壞的自然環(huán)境和生態(tài)調(diào)蓄空間,保證整個生態(tài)系統(tǒng)的區(qū)域性和協(xié)調(diào)性。
2.2城市層面應用:低影響生態(tài)開發(fā)在城市生態(tài)園林設計過程中,按照對城市生態(tài)環(huán)境影響低的開發(fā)建設理念,合理控制開發(fā)強度,在城市中保留足夠的生態(tài)用地,控制城市不透水面積比例,最大限度地減少破壞城市原有水生態(tài)環(huán)境。同時,根據(jù)需求適當開挖河湖溝渠、增加水域面積,促進雨水的積存、滲透和凈化。
2.2.1生態(tài)雨水廊道。生態(tài)園林設計中要結(jié)合城市總體規(guī)劃來保證城市水系結(jié)構的完整性,優(yōu)化城市河湖水系布局,同步優(yōu)化、調(diào)整藍線周邊綠地系統(tǒng)布局及空間規(guī)模,實現(xiàn)自然、有序排放與調(diào)蓄,優(yōu)化水域、岸線、濱水區(qū)及周邊綠地布局,并銜接控制性詳細規(guī)劃,建立一個完整的生態(tài)雨水廊道,達到水系及周邊地塊低影響開發(fā)控制指標。生態(tài)園林設計中要充分結(jié)合城市水域、岸線、濱水區(qū),明確水系保護范圍,落實城市總體規(guī)劃明確的水生態(tài)敏感區(qū)保護要求,劃定水生態(tài)敏感區(qū)范圍并加強保護,已破壞的水系應逐步恢復。生態(tài)園林設計中要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)設計理念,不能將排水功能過于依賴管渠、泵站等相關設備,尤其是要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)“快速排除”和“末端集中”控制的設計方法,應該在城市水系規(guī)劃中盡量保護與強化其對徑流雨水的自然滲透、凈化與調(diào)蓄功能,優(yōu)化城市河道(自然排放通道)、濕地(自然凈化區(qū)域)、湖泊(調(diào)蓄空間)布局與銜接,并與城市總體規(guī)劃、排水防澇規(guī)劃同步協(xié)調(diào)。
2.2.2組團雨水花園。組團雨水花園是兼具審美性和生物保水功能的滲透性淺口綠地,被用于匯聚并吸收來自屋頂或地面的雨水,是一種生態(tài)可持續(xù)的雨洪控制與雨水利用設施。雨水花園作為一種別致的園林景觀,生態(tài)園林設計中要在滿足綠地生態(tài)、景觀、游憩和其它基本功能的前提下,合理地預留或創(chuàng)造空間條件,對綠地自身及周邊硬化區(qū)域的徑流進行滲透、調(diào)蓄、凈化,并與城市雨水管渠系統(tǒng)、超標雨水徑流排放系統(tǒng)相銜接。根據(jù)公園綠地、附屬綠地、生產(chǎn)綠地、防護綠地等各類綠地低影響開發(fā)規(guī)劃建設目標、控制指標和適用的低影響開發(fā)設施類型,建立各類的雨水花園形成不同的“海綿體”。雨水收集是雨水花園的重點,屋面、道路、地表是收集的重點部位,屋面雨水從立管到建筑底部的收集槽,道路與地表雨水的坡度等問題需要結(jié)合場地具體設計。設計過程中,明確周邊匯水區(qū)域匯入水量,提出預處理、溢流銜接等保障措施的基礎上,通過平面布局、地形控制、土壤改良等多種方式,將低影響開發(fā)設施融入到綠地規(guī)劃設計中,盡量滿足周邊雨水匯入綠地進行調(diào)蓄的要求。雨水花園設計時,為保證景觀效果可通過合理設置綠地下沉深度和溢流口、局部換土或改良增強土壤滲透性能、選擇適宜鄉(xiāng)土植物和耐淹植物等方法,避免植物受到長時間浸泡而影響正常生長,影響景觀效果。
2.2.3道路生物滯留帶。生態(tài)園林設計中根據(jù)城市道路,小區(qū)道路和景觀道路等不同類型構建道路生物滯留帶,通過滲透、調(diào)蓄、凈化方式實現(xiàn)道路低影響開發(fā)控制目標。設計中在滿足道路交通安全等基本功能的基礎上,結(jié)合道路橫斷面和排水方向,充分利用城市道路自身及周邊綠地空間建設低影響開發(fā)設施。可以在道路的綠化帶、車行道、人行道和停車場等位置建設低影響開發(fā)設施,如下沉式綠地、植草溝、雨水濕地、透水鋪裝、滲管等,通過這些生態(tài)排水設施構建道路生物滯留帶,通過滲透、調(diào)蓄等方式提高道路徑流污染及總量等控制能力。
3結(jié)語
隨著城市化水平的不斷提高,社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人們生活水平的不斷提升,人們對和諧可持續(xù)生態(tài)城市的追求會永不停歇。“海綿城市”的概念要求符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的方針政策,符合廣大人民的生活需求。因此,希望通過探索海綿城市在生態(tài)園林設計中的應用,既能對目前存在內(nèi)澇和干旱的城市區(qū)域有所作用,同時也能為以后城市生態(tài)園林設計提供借鑒。
參考文獻
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【關鍵詞】:海綿城市;透水鋪裝;綠色屋頂;雨水花園;生態(tài)植草溝
1、背景概況
以科學發(fā)展觀為指導,深入貫徹落實黨的十生態(tài)文明建設以及關于“加強海綿城市建設”的講話精神,以“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”為治水思路,按照國家關于推進“海綿城市”建設的工作要求,以實現(xiàn)“山水田林湖人”城市生命共同體為目標,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)治水理念,通過建設“三大系統(tǒng)”、構建“五大體系”,著力解決武漢市水安全及水環(huán)境問題,全面提高武漢市水生態(tài)文明建設水平,將武漢市打造成豐水地區(qū)海綿城市建設的示范區(qū),為武漢市成為中部崛起的戰(zhàn)略支點、長江經(jīng)濟帶的重要節(jié)點提供有力支撐和保障。
為貫徹和落實的講話及中央城鎮(zhèn)化工作會議的精神,大力推進“自然積存、自然滲透、自然凈化”的“海綿城市”,武漢市發(fā)揮了“敢為人先,追求卓越”的城市精神和態(tài)度,成為 “海綿城市”建設的示范城市。
青山港作為青山示范區(qū)“海綿城市”建設啟動點,匯水范圍5.3平方公里,項目集中在武豐閘至沉砂池段和青山港段,充分應用“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施,通過截污、生態(tài)雨水口、植草溝、雨水花園等可視化的自然排水系統(tǒng)以及周邊小區(qū)透水路面改造實現(xiàn)項目區(qū)內(nèi)徑流總量控制85%,后期通過小區(qū)源頭控制和遷移控制,實現(xiàn)匯水范圍內(nèi)徑流總量控制75%,同時通過水環(huán)境綜合整治和景觀打造改善水環(huán)境質(zhì)量,提檔升級周邊環(huán)境,提升居民生活品質(zhì)。
2、青山港海綿城市景觀營造
2.1青山港概況
青山港屬于東沙湖水系。青山港北起長江南岸,經(jīng)過武豐閘,穿越和平大道,貫穿青山公園,繞過楠姆山,過冶金大道與武鋼東沙湖泵站會合,全長約4.48公里,寬8~20米,深2~5米。青山港原是東湖、沙湖一帶內(nèi)澇排漬的出口。后經(jīng)過對武豐閘、青山港進行多次改造,使青山港改變了以排水為主的功能,轉(zhuǎn)而以引水為主、調(diào)節(jié)為輔,成為武鋼、青山熱電廠生產(chǎn)用水的引水渠,武豐閘(青山港)全段整體平均水質(zhì)為Ⅲ類水體,局部存在生活污水直排入港,水質(zhì)為Ⅳ類。然而武豐閘與橋頭路處至沉砂池有多處污水管直接排入水體,造成沉砂池及下游水體的水質(zhì)污染,青山港周邊也有大量的排污口,其生活污水直接排入水體,導致渠道水質(zhì)污染嚴重,致使該工程中的青山港(和平大道~冶金大道)段現(xiàn)狀局部為Ⅳ類水質(zhì),港渠原有水生態(tài)系統(tǒng)遭到一定破壞,水體富營養(yǎng)化造成有害水生植物大量生長,進一步惡化水質(zhì),且生物品種單一;水體流動性較差,底泥淤泥平均達0.5m,導致水體自凈能力較弱。(圖1)
2.2前期工作
2.2.1截污工程
污染控制工程是通過該工程的實施能使青山港水質(zhì)得以改善,結(jié)合對沿港排水口的分布、分類與分析,針對主要污染排口進行有效的截污,沿港路西側(cè)區(qū)域(11ha)除采取污水截流措施以外,還對密集區(qū)進行分流制改造。
本次設計考慮近期應急將原有的三個排口出水處建設兩座截流井,d1500管道出水處建一座LBH=4m×3m×4m的截流井,2根d800管道處合建一座LBH=4m×3m×4m的截流井,并通過兩個d500管道及一根d800管道進行排放,其中2根d500管道通過閘閥控制,一根d800管道通過閘閥控制排放,與青山3#泵站聯(lián)合運行。晴天和小降雨通過泵站抽排,大暴雨期間3#泵站流量不能滿足需求時通過開閘滿足排放要求。待建設十路上污水主干管道投入運行后,建設十一路和橋頭路上晴天污水均可直接通過管道直接排至建設十路上污水主干管道,最后進落步嘴污水處理廠。
2.2.2清淤工程
本次清淤工程旨在清除污染,同時增加渠道過流能力,通過現(xiàn)場踏勘及底泥監(jiān)測報告的相關資料,本次清淤分為兩期:一期主要武豐閘至沉砂池段清淤水域面積約為44415.42平方米,二期主要是青山港段,長度約3.5公里。
根據(jù)底泥受人為污染的感官程度和自然沉降的特點,底泥由上而下劃分為污染層、過渡層和正常層三個層次。本次清淤主要針對淤泥污染層和過渡層作為本次疏挖的對象。經(jīng)過現(xiàn)場測量,區(qū)域淤積深度0.4~1.5m。根據(jù)底泥監(jiān)測報告,并將可研報告進行優(yōu)化,經(jīng)計算得:武豐閘至沉砂池段需疏挖污染底泥56378.7立方米,青山港段需疏挖污染底泥74362.5立方米,共需疏挖污染底泥13.07萬立方米。
3、青山港“海綿城市”建設
3.1青山港“海綿城市”建設的總體思路
青山港為青山示范區(qū)“海綿城市”建設的啟動點,貫徹“海綿城市”建設的理念,應用“海綿城市”建設相關技術,強調(diào)優(yōu)先考慮更多有利自然力量排水,從“快收快排”轉(zhuǎn)向“慢排緩釋”的排水模式,同時體現(xiàn)城市管渠、綠化、水系等諸多功能要素。
青山港區(qū)域的匯水范圍為5.3平方公里,確定控制徑流總量的75%,即29.2毫米的降雨,項目區(qū)確定控制徑流總量的85%,即43.3毫米的降雨,內(nèi)澇防治標準達到50年一遇,同時滿足17項控制指標的要求。堅持源頭減排、過程控制與系統(tǒng)治理同步:
1、匯水區(qū)范圍內(nèi)建筑與小區(qū)采用雨水源頭控制和綜合利用設施,提高綠色基礎設施建設比例,小區(qū)的控制指標參照《青山示范區(qū)海綿城市控制性詳細規(guī)劃》,達到滲透、調(diào)蓄、凈化等“海綿”功能;
2、考慮過程控制,利用植草溝等技術延緩雨水峰值出流時間,采用截污、分流制改造等技術降低雨污水對下游水體的污染;
3、結(jié)合本次項目的實施,充分利用沉砂池及青山港周邊的綠地空間、港渠水面等,使其發(fā)揮“海綿”的積存、滲透、凈化、釋放作用,保證工程范圍內(nèi)控制43.3毫米的降雨。
3.2青山港“海綿城市”建設的總體方案
結(jié)合“海綿城市”建設理念,保護水源地,提高渠道過流能力,提升區(qū)域排漬水平,同時遏制青山港水質(zhì)污染趨勢,改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境,為青山示范區(qū)推進海綿城市建設作出示范作用。串聯(lián)周邊綠地和公園,形成連續(xù)的公共綠化空間,打造一個全民性、全季性城市濱水休閑公園,提高城市居民的生活環(huán)境。
示范區(qū)旨在通過采用“滲、滯、蓄、凈、用、排”等技術措施,分別在綠化工程、廣場及鋪裝工程、園區(qū)道路以及配套建筑工程中使用透水鋪裝、綠色屋頂、下沉式綠地以及生態(tài)植草溝等方式,考慮工程實際,提出徑流綜合控制的目標,對雨水徑流量進行有效的蓄、滯,控制園區(qū)徑流總量85%,即控制43.3毫米的降雨。(圖2)
3.3青山港“海綿城市”建設的主要措施
3.3.1透水鋪裝
透水鋪裝按照面層材料不同可分為透水磚鋪裝、透水混凝土鋪裝和透水瀝青混凝土鋪裝,嵌草磚、園林鋪裝中的鵝卵石、碎石鋪裝等也屬于滲透鋪裝。透水鋪裝結(jié)構應符合《透水磚路面技術規(guī)程》(CJJ/T188)、《透水瀝青路面技術規(guī)程》(CJJ/T190)和《透水水泥混凝土路面技術規(guī)程》(CJJ/T135)的規(guī)定。透水鋪裝適用區(qū)域廣、施工方便,可補充地下水并具有一定的峰值流量削減和雨水凈化作用,但易堵塞,寒冷地區(qū)有被凍融破壞的風險。透水鋪裝還應滿足以下要求:
(1)透水鋪裝對道路路基強度和穩(wěn)定性的潛在風險較大時,可采用半透水鋪裝結(jié)構。
(2)土地透水能力有限時,應在透水鋪裝的透水基層內(nèi)設置排水管或排水板。
(3)當透水鋪裝設置在地下室頂板上時,頂板覆土厚度不應小于600 毫米,并應設置排水層。
場地共設置四處廣場,分別為武豐閘廣場、北集散廣場、西入口廣場、集散廣場及配套鋪裝,以滿足市民基本需求(圖3)。廣場主材以透水磚為主,設置中間高、兩側(cè)低的坡度,便于排水,并在與周圍綠地相接的部分鋪設植草溝,種植生態(tài)、野趣、耐水濕的植物,在豐富景觀面的同時體現(xiàn)了海綿城市中“滲”、“蓄”、“排”等技術。
項目中設計的一級、二級、三級園路全部采用透水鋪裝,一級園路考慮車型荷載,采用透水混凝土鋪裝,二級、三級園路主要為非機動車道和人行道,采用透水磚鋪裝(圖4)。
3.3.2綠色屋頂
綠色屋頂也稱種植屋面、屋頂綠化等,根據(jù)種植基質(zhì)深度和景觀復雜程度,綠色屋頂又分為簡單式和花園式,基質(zhì)深度根據(jù)植物需求及屋頂荷載確定,簡單式綠色屋頂?shù)幕|(zhì)深度一般不大于150 毫米,花園式綠色屋頂在種植喬木時基質(zhì)深度可超過600 毫米,綠色屋頂?shù)脑O計可參考《種植屋面工程技術規(guī)程》(JGJ155)。綠色屋頂?shù)牡湫蜆嬙烊鐖D所示。綠色屋頂適用于符合屋頂荷載、防水等條件的平屋頂建筑和坡度≤15°的坡屋頂建筑。
綠色屋頂可有效減少屋面徑流總量和徑流污染負荷,具有節(jié)能減排的作用,但對屋頂荷載、防水、坡度、空間條件等有嚴格要求。
項目中設計的管理用房、廁所、驛站全部采用綠色屋頂。綠色屋頂用不同的植物來表現(xiàn)它的魅力,植物配置也很好,如紫葳藤、野玫瑰、紫色畫眉草、垂花蔥和線葉金雞菊等。綠色屋頂能保留總雨水的75%,植物形成的保護毯比防水膜防水能力更有效,由于植物能吸收二氧化碳放出氧氣,所以綠色屋頂有助于凈化空氣。同時,綠色屋頂對使用者和觀賞者都具有視覺審美的樂趣。
3.3.3雨水花園
雨水花園式園林綠地中種有樹木或灌木的低洼區(qū)域,由樹皮或地被植物作為覆蓋。它通過雨水滯留下滲來補充地下水并降低暴雨地表徑流的洪峰,還可通過吸附、降解、離子交換和揮發(fā)等過程減少污染。
項目中在綠地分布時,建設雨水花園,使綠地高程低于周圍地面一定的高程,以利于周邊雨水徑流的匯入。雨水花園透水性能良好,建設成本與常規(guī)綠地相近,可減少綠化用水并改善城市環(huán)境。雨水花園可以臨時蓄積雨水,遇到暴雨的時候,即使一時來不及滲透,也可以積蓄近10厘米雨水,然后慢慢滲入地下。雨水花園區(qū)域以耐水濕的植被為主,如:水杉、池衫、垂柳、烏桕、楓楊、木芙蓉、細葉芒、狼尾草、馬藺、蘆葦、花葉美人蕉、鳶尾、花葉蘆竹等。(圖5)(圖6)
3.3.4生態(tài)植草溝
植草溝――海綿城市中“排”、“滲”。
植草溝指種有植被的地表溝渠,可收集、輸送和排放徑流雨水,并具有一定的雨水凈化作用,可用于銜接其他各單項設施、城市雨水管渠系統(tǒng)和超標雨水徑流排放系統(tǒng)。植草溝應滿足以下要求:
(1)淺溝斷面形式宜采用倒拋物線形、三角形或梯形。
(2)植草溝的邊坡坡度(垂直:水平)不宜大于1:3,縱坡不應大于4%。縱坡較大時宜設置為階梯型植草溝或在中途設置消能臺坎。
(3)植草溝最大流速應小于0.8 m/s,曼寧系數(shù)宜為0.2-0.3。
(4)轉(zhuǎn)輸型植草溝內(nèi)植被高度宜控制在100-200 mm。
沿一級園路兩側(cè)設置植草溝,通過植草溝將雨水匯入周邊水體或排入市政管網(wǎng)。草溝寬1m,深0.5m,部分地區(qū)植草溝與雨水管渠聯(lián)合應用,場地豎向允許且不影響安全的部分地區(qū)直接代替雨水管渠。生態(tài)植草溝不僅有治理污染的功能,在搭配植物之后,本身也具有景觀性,可以帶給人特定的景觀視覺感受。(圖7)
4、結(jié)論與討論
隨著城市河湖水系水文條件的變化以及人類劇烈活動的干擾,河湖水系格局尚需協(xié)調(diào)優(yōu)化,河湖水系空間格局受到不同程度破壞,主要表現(xiàn)為湖泊萎縮與水系割裂。并且由于管理不善,導致大型項目開發(fā)建設時,對原有自然生態(tài)系統(tǒng)保護不足,房地產(chǎn)開發(fā)對下墊面改變增加了城市的防洪壓力和水環(huán)境治理壓力。
青山港區(qū)域的匯水范圍為5.3平方公里,確定控制徑流總量的75%,即29.2毫米的降雨,項目區(qū)確定控制徑流總量的85%,即43.3毫米的降雨,內(nèi)澇防治標準達到50年一遇,同時滿足17項控制指標的要求。堅持源頭減排、過程控制與系統(tǒng)治理同步。
海綿城市的建設,是城市建設的一次歷史性革新,還原生態(tài),將城市輕輕的放在自然上,建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市。
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致謝:本項目有泛華建設集團有限公司湖北設計分公司提供,設計組成員喻俊、張敏、韓冬雪、鄭杰、李穎等在項目設計實施中給予大力支持與幫助,在此表示感謝。