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摘要:结合海绵海绵城市的概念,介绍了海绵城市的建设要素,并从生态技术的角度出发,提出从建设雨水花园、生态滞留区、植草沟、渗透池、绿色屋顶五个途径来构建海绵城市。
关键词:海绵城市;低影响开发;雨水花园
1引言
当今中国正面临着各种各样的水危机:水资源短缺,洪水,城市内涝,地下水位下降,水生物栖息地丧失等,问题非 常严重。鉴于上述原因,中央城镇化工作会议上首次提出要求各地方要大力推进建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”。海绵城市的提出不仅解决内涝和利用水资源的问题,它会让我们的城市重新回归自然,顺应自然生态,让城市在今后会变的更生态化和环境友好化。
2相关理论基础
2.1海绵城市
海绵城市指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”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用,逐步改善并恢复城市的自然生态平衡。海绵城市遵循“渗、滞、蓄、净、用、排”六字建设要素,强调雨水的渗透、滞留、集蓄、净化、循环使用和排水密切结合。“海绵城市”作为现代城市的设计理念,其涉及的范围很广,涵盖城市雨洪管理,生态景观、工程技术、节能减排、绿色城市建设[1]等领域。
2.2低影响开发理论
海绵城市的三大建设途径:一是对城市原有生态系统的保护;二是生态恢复和修复;三是低影响开发。其中,低影响开发是贯彻落实海绵城市建设的最有效途径,低影响开发(LID) 是一种强调通过源头分散的小型控制设施,维持和保护场地自然水文功能、有效缓解不透水面积增加造成的洪峰流量增加、径流系数增大、面源污染负荷加重的城市雨水管理理念[2]。低影响开发主要通过生物滞留设施、屋顶绿化、植被浅沟、雨水利用等措施来维持开发前原有水文条件,控制径流污染,减少污染排放,实现开发区域可持续水循环。
2.3海绵城市建设基本原理
2.3.1海绵城市建设要素
(1)海绵城市--渗
如今城市路面硬化,到处都是不透水材料铺装,改变了原有自然生态本底和水文特征,因此,要加强自然的渗透,把渗透放在第一位。
(2)海绵城市---滞
其主要作用是延缓短时间内形成的雨水径流量。例如,通过微地形调节,让雨水慢慢地汇集到一个地方,用时间换空间。通过“滞”,可以延缓形成径流的高峰。具体形式总结为三种:雨水花园、生态滞留池、渗透池、人工湿地。
(3)海绵城市---蓄
即把雨水留下来,要尊重自然的地形地貌,使降雨得到自然散落。现在人工建设破坏了自然地形地貌后,短时间内水汇集到一个地方,就形成了内涝。所以要把降雨蓄起来,以达到调蓄和错峰。
(4)海绵城市---净
通过土壤的渗透,通过植被、绿地系统、水体等,都能对水质产生净化作用。因此,应该蓄起来,经过净化处理,然后回用到城市中。现阶段较为熟悉的净化过程分为三个环节:土壤渗滤净化、人工湿地净化、生物处理。
(5)海绵城市---用
在经过土壤渗滤净化、人工湿地净化、生物处理多层净化之后的雨水要尽可能被利用。不仅能缓解洪涝灾害,收集的水资源还可以进行利用,如将停车场上面的雨水收集净化后用于洗车等。我们应该通过“渗”涵养,通过“蓄”把水留在原地,再通过净化把水“用”在原地。
(6)海绵城市---排
利用城市竖向与工程设施相结合,排水防涝设施与天然水系河道相结合,地面排水與地下雨水管渠相结合的方式来实现一般排放和超标雨水的排放,避免内涝等灾害。
2.3.2海绵城市建设的重要性
海绵城市建设顺应了“低碳—生态”的城市规划建设理念,对于提高我国城镇化质量和生态文明建设水平具有重要作用。构建海绵大大减少了建设排水管道和钢筋混凝土水池的工程量,还能大幅减少水环境污染治理费用,降低城市内涝造成的巨额损失。但相比建设大型地下调蓄池、大规模改造雨水管线等方案,多添置一些“海绵体”反而更具可行性,如市政道路可结合道路绿化带、树池等绿化空间布置生态树池、植草沟等低影响开发设施。可见海绵城市建设在生态技术方面的重要性。
3海绵城市建设途径
3.1建设雨水花园
雨水花园是自然形成的或人工挖掘的浅凹绿地,被用于汇聚并吸收来自屋顶或地面的雨水,通过植物、沙土的综合作用使雨水得到净化,并使之逐渐渗入土壤,涵养地下水。现如今,大多数城市绿地都是采取高于马路地面的形式,这样就导致雨水很难被充分利用,针对这种情况,可以建设下沉式绿地。在城市建筑与小区、道路、绿地和广场内均可以使用下沉式绿地,这样可以使城市绿地汇集雨水、蓄洪排涝、补充地下水、净化生态。
3.2建设生态滞留区
生态滞留区是种对水质水量的截流并暂时存储的结构型雨水控制。它利用景观区中的土壤和植被来去除雨水径流中的污染物。生物滞留池是工程设施,将径流作为片流传递到治理区。在治理区中有草地隔离带,水洼区,有机层或覆盖层,种植土壤和植被。但较雨水花园不同的是,生态滞留区土壤对于工程技术要求相当严格,对于土壤和工程排水结构也都有明确的要求,并且根据位置的不同可分为生态滞留带、生态树池、生态滞留池等。
3.3建设植草沟
假设比起调蓄下渗径流,更需要收集、输送和排放径流的话,则可以设置植草沟。植草沟指种有植被的地表沟渠,可收集、输送和排放径流雨水,并且有一定的雨水净化作用,可用于衔接其他各单项设施、城市雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统。植草沟为横切面呈三角形或梯形的带状下凹绿地,适用于道路两旁绿化隔离带等狭长地带。由于水流速度相对较快,在植草沟内应以石头铺于底部防止土壤侵蚀。
3.4建设渗透池
如果说以上的几个措施都更适用于绿化空间较小的区域,那么渗透池则适用于绿地面积较大的开阔空间,渗水池能有效地削减径流峰值,补充地下水。同时可以设计为草坪绿地,在天气晴朗的时候供居民放松。除了设于绿地的雨水管理措施,在城市广场、人行道及公路硬质地面可以通过透水铺装实现雨水渗透,或通过水渠和沟槽将雨水引流至街道附近的滞留设施中,净化的雨水可以就地消化于水景观中,打造互动的亲水景观。
3.5建设绿色屋顶
绿色屋顶也称种植屋面、屋顶绿化等,根据种植基质深度和景观复杂程度,绿色屋顶又分为简单式和花园式,基质深度根据植物需求及屋顶荷载确定,简单式绿色屋顶的基质深度一般不大于150mm,花园式绿色屋顶在种植乔木时基质深度可超过600mm。绿色屋顶可有效减少屋面径流污染负荷,具有节能减排的作用,也有利于海绵城市建设。但是,屋顶绿化对荷载、防水、坡度、空间条件等有严格的要求。对于不适用绿色屋顶的屋面,也可以通过排水沟、雨水链等方式收集引导雨水进行贮蓄或下渗。
4结束语
实际上海绵城市即是以“城市地表、江、河、湖、市政管网”为载体的水生态基础设施。城市的每一寸土地都具备一定的雨洪调蓄、水源涵养,雨污净化等功能,这也是“生态海绵城市”构建的基础。建设生态海绵城市是人类共同的责任,任重而道远,需要全社会共同努力去建设好我们居住的城市家园。
参考文献:
[1]住房城乡建设部,海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建(试行)[R].,2014.10
[2]仇保兴.海绵城市(LID)的内涵、途径与展望[J].给水排水,2015(1):11-18.
关键词:海绵城市;低影响开发;雨水花园
1引言
当今中国正面临着各种各样的水危机:水资源短缺,洪水,城市内涝,地下水位下降,水生物栖息地丧失等,问题非 常严重。鉴于上述原因,中央城镇化工作会议上首次提出要求各地方要大力推进建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”。海绵城市的提出不仅解决内涝和利用水资源的问题,它会让我们的城市重新回归自然,顺应自然生态,让城市在今后会变的更生态化和环境友好化。
2相关理论基础
2.1海绵城市
海绵城市指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”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用,逐步改善并恢复城市的自然生态平衡。海绵城市遵循“渗、滞、蓄、净、用、排”六字建设要素,强调雨水的渗透、滞留、集蓄、净化、循环使用和排水密切结合。“海绵城市”作为现代城市的设计理念,其涉及的范围很广,涵盖城市雨洪管理,生态景观、工程技术、节能减排、绿色城市建设[1]等领域。
2.2低影响开发理论
海绵城市的三大建设途径:一是对城市原有生态系统的保护;二是生态恢复和修复;三是低影响开发。其中,低影响开发是贯彻落实海绵城市建设的最有效途径,低影响开发(LID) 是一种强调通过源头分散的小型控制设施,维持和保护场地自然水文功能、有效缓解不透水面积增加造成的洪峰流量增加、径流系数增大、面源污染负荷加重的城市雨水管理理念[2]。低影响开发主要通过生物滞留设施、屋顶绿化、植被浅沟、雨水利用等措施来维持开发前原有水文条件,控制径流污染,减少污染排放,实现开发区域可持续水循环。
2.3海绵城市建设基本原理
2.3.1海绵城市建设要素
(1)海绵城市--渗
如今城市路面硬化,到处都是不透水材料铺装,改变了原有自然生态本底和水文特征,因此,要加强自然的渗透,把渗透放在第一位。
(2)海绵城市---滞
其主要作用是延缓短时间内形成的雨水径流量。例如,通过微地形调节,让雨水慢慢地汇集到一个地方,用时间换空间。通过“滞”,可以延缓形成径流的高峰。具体形式总结为三种:雨水花园、生态滞留池、渗透池、人工湿地。
(3)海绵城市---蓄
即把雨水留下来,要尊重自然的地形地貌,使降雨得到自然散落。现在人工建设破坏了自然地形地貌后,短时间内水汇集到一个地方,就形成了内涝。所以要把降雨蓄起来,以达到调蓄和错峰。
(4)海绵城市---净
通过土壤的渗透,通过植被、绿地系统、水体等,都能对水质产生净化作用。因此,应该蓄起来,经过净化处理,然后回用到城市中。现阶段较为熟悉的净化过程分为三个环节:土壤渗滤净化、人工湿地净化、生物处理。
(5)海绵城市---用
在经过土壤渗滤净化、人工湿地净化、生物处理多层净化之后的雨水要尽可能被利用。不仅能缓解洪涝灾害,收集的水资源还可以进行利用,如将停车场上面的雨水收集净化后用于洗车等。我们应该通过“渗”涵养,通过“蓄”把水留在原地,再通过净化把水“用”在原地。
(6)海绵城市---排
利用城市竖向与工程设施相结合,排水防涝设施与天然水系河道相结合,地面排水與地下雨水管渠相结合的方式来实现一般排放和超标雨水的排放,避免内涝等灾害。
2.3.2海绵城市建设的重要性
海绵城市建设顺应了“低碳—生态”的城市规划建设理念,对于提高我国城镇化质量和生态文明建设水平具有重要作用。构建海绵大大减少了建设排水管道和钢筋混凝土水池的工程量,还能大幅减少水环境污染治理费用,降低城市内涝造成的巨额损失。但相比建设大型地下调蓄池、大规模改造雨水管线等方案,多添置一些“海绵体”反而更具可行性,如市政道路可结合道路绿化带、树池等绿化空间布置生态树池、植草沟等低影响开发设施。可见海绵城市建设在生态技术方面的重要性。
3海绵城市建设途径
3.1建设雨水花园
雨水花园是自然形成的或人工挖掘的浅凹绿地,被用于汇聚并吸收来自屋顶或地面的雨水,通过植物、沙土的综合作用使雨水得到净化,并使之逐渐渗入土壤,涵养地下水。现如今,大多数城市绿地都是采取高于马路地面的形式,这样就导致雨水很难被充分利用,针对这种情况,可以建设下沉式绿地。在城市建筑与小区、道路、绿地和广场内均可以使用下沉式绿地,这样可以使城市绿地汇集雨水、蓄洪排涝、补充地下水、净化生态。
3.2建设生态滞留区
生态滞留区是种对水质水量的截流并暂时存储的结构型雨水控制。它利用景观区中的土壤和植被来去除雨水径流中的污染物。生物滞留池是工程设施,将径流作为片流传递到治理区。在治理区中有草地隔离带,水洼区,有机层或覆盖层,种植土壤和植被。但较雨水花园不同的是,生态滞留区土壤对于工程技术要求相当严格,对于土壤和工程排水结构也都有明确的要求,并且根据位置的不同可分为生态滞留带、生态树池、生态滞留池等。
3.3建设植草沟
假设比起调蓄下渗径流,更需要收集、输送和排放径流的话,则可以设置植草沟。植草沟指种有植被的地表沟渠,可收集、输送和排放径流雨水,并且有一定的雨水净化作用,可用于衔接其他各单项设施、城市雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统。植草沟为横切面呈三角形或梯形的带状下凹绿地,适用于道路两旁绿化隔离带等狭长地带。由于水流速度相对较快,在植草沟内应以石头铺于底部防止土壤侵蚀。
3.4建设渗透池
如果说以上的几个措施都更适用于绿化空间较小的区域,那么渗透池则适用于绿地面积较大的开阔空间,渗水池能有效地削减径流峰值,补充地下水。同时可以设计为草坪绿地,在天气晴朗的时候供居民放松。除了设于绿地的雨水管理措施,在城市广场、人行道及公路硬质地面可以通过透水铺装实现雨水渗透,或通过水渠和沟槽将雨水引流至街道附近的滞留设施中,净化的雨水可以就地消化于水景观中,打造互动的亲水景观。
3.5建设绿色屋顶
绿色屋顶也称种植屋面、屋顶绿化等,根据种植基质深度和景观复杂程度,绿色屋顶又分为简单式和花园式,基质深度根据植物需求及屋顶荷载确定,简单式绿色屋顶的基质深度一般不大于150mm,花园式绿色屋顶在种植乔木时基质深度可超过600mm。绿色屋顶可有效减少屋面径流污染负荷,具有节能减排的作用,也有利于海绵城市建设。但是,屋顶绿化对荷载、防水、坡度、空间条件等有严格的要求。对于不适用绿色屋顶的屋面,也可以通过排水沟、雨水链等方式收集引导雨水进行贮蓄或下渗。
4结束语
实际上海绵城市即是以“城市地表、江、河、湖、市政管网”为载体的水生态基础设施。城市的每一寸土地都具备一定的雨洪调蓄、水源涵养,雨污净化等功能,这也是“生态海绵城市”构建的基础。建设生态海绵城市是人类共同的责任,任重而道远,需要全社会共同努力去建设好我们居住的城市家园。
参考文献:
[1]住房城乡建设部,海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建(试行)[R].,2014.10
[2]仇保兴.海绵城市(LID)的内涵、途径与展望[J].给水排水,2015(1):11-18.