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【摘要】:在快速城市化建设中,我国不同城市均出现了不同程度上的雨洪问题和城市内涝问题,而对于我国传统城市道路体系来说压力较大,在巨大的财产损失的同时,也无法满足生态保护和社会进步的需要,在此时代背景下,迫使我国开始探索海绵城市建设。文章对比了国内外海绵城市发展现状,分析了我国现有的道路结构状态。通过梳理海绵城市( LID) 的源起和我国提出的时代背景,探析雨洪治理、弹性城市、生态城市、低碳城市、低影响开发模式和城市可持续发展等海绵城市的核心理念与科学内涵。并以苏州工业园区的道路为例,指出我国现代城市在海绵城市建设中应该规避的问题和误区。并提出各方面的建议。
【关键词】:海绵城市道路;城市化;LID
1.研究背景
1.1城市洪涝灾害频发
随着我国城镇化的快速开展,社会进步的同时,也带来了巨大的生态问题,其中城市内部的洪涝灾害和暴雨就成为了现代社会的一大顽疾。仅2016年,汛期内,江西,河南,河北,北京,重庆,武汉等地区均出现了强暴雨并带来了巨大的经济财产和生命财产损失。单以河南一省为例,据2016年7月21日人民网新闻报道:截止21日8时,河南洪涝灾害受灾人口已升至29.75万人,死亡人口12人,直接经济损失4.77亿元。如此严重的洪涝灾害表明,暴雨对我国城市以及整个社会的危害已经是燃眉之急,同时其造成的人口死亡和疾病传染造成了一部分的社会恐慌。
1.2目前国外“海绵城市”建设现状
海绵城市即把生态雨水调蓄作为城市的“绿色海绵”,在美国的LID城市发展系统中,强调以分散式,低影响的方式调节径流,如著名的加州地下水回灌系统,既做到了环境保护也达到了经济发展的要求。而日本则使用政策补贴的方式,通过补助的方式挺高全民的与水资源利用意识,达到了一定程度的推广。英国的做法是尊重其建设之前的水文条件,模仿自然水文形式,尊重自然规律,降低其灾害系数,并满足资源调配及生物栖息的需求。
1.3国内海绵城市研究发展现状
中国的雨水利用方向资源调配起步较晚,近几年中在政府的带领和推动下,各省市政府也开始重视水资源利用问题。2014年我国城建部颁布了《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》,系统并全面的提出了我国海绵城市的建设方向,在城市道路方面给出了城市道路建设的总体方向但并未具体到细节。
财政部、住房城乡建设部、水利部于近期组织了2016年中央财政支持海绵城市建设试点城市评审工作。在本次评审工作中,选出了14个试点城市,也表明了我国海绵城市发展正在一步步的到各方面的重视。
2.研究目的·内容·意义
2.1研究目的及意义
我国在改革开放以来经历了数年的高速城市化发展,取得了不俗的成果,但在改革建设的同时,带来的城市生态问题也日趋严重,过速的城市化开发和不成熟的模式导致城市缺水,并且在缺水的状态的同时内涝与水循环破坏并存。城市道路作为城市三种主要下垫面之一,雨水径流量大,污染严重,是城市面源污染的主要来源。研究表明对一般城市建设区,道路次降雨径流量约为25%,却产生了40一80%的污染物。因此,道路是城市面源污染的关键源区。
本文主要通过了解LID目前成熟发展的理论体系,尝试探究海绵城市建设道路建设应用,并通过对苏州市市政道路的调研,做出一定的判断,针对实例实地调查,探讨道路优化设计应用。
研究目标:研究海绵城市理论体系基本框架,并参照不同实例研究具体的设计方法和实现难度探究。
研究意义:为海绵城市道路建设提供借鉴,对于解决我国城市现实问题具有一定的现实意义。
2.2低影响开发道路设计模式
城市道路徑流雨水应通过有组织的汇流与转输,经截污等预处理后引入道路红线内、外绿地内,并通过设置在绿地内的以雨水渗透、储存、调节等为主要功能的低影响开发设施进行处理。低影响开发设施的选择应因地制宜、经济有效、方便易行,如结合道路绿化带和道路红线外绿地优先设计下沉式绿地、生物滞留带、雨水湿地等。城市道路低影响开发雨水系统典型流程如图所示。(《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》)
2.3 苏州现状
苏州市作为具有复杂交通网络的城市系统(以“一字三横”丰字形主骨架为主,总里程大约13789km,其中高速公路里程550km,等级公路13239km),各种道路规划在不同城区体现出了不同的特点。其生态环境中河网密布,苏州属亚热带季风海洋性气候,2015年平均气温17.1℃,降水量1601.1毫米。四季分明,气候温和,雨量充沛。具有较强的代表性,建设体系较为完善,同时也存在着一定的问题。是城市道路系统研究的代表城市。
3.低影响开发道路模式
1)因地制宜,设施要经济性能好和方便,充分利用道路红线内外的绿地空间,协调设施与道路的衔接关系。2)在选取设施时,注意选用有过滤功能的设施以防止水体以及其他污染。3)在进行道路设计时,道路坡向应合理设计,路面与绿带、红线外绿地的相关关系,便于雨水流入。4)植物应以生命力强并有耐污能力的本土植物为主。5)雨水下渗可能会影响到地下地基不稳以及引起工程线路错位、燃气管道爆炸等隐患。因而有防止下渗的相关措施的需求。
4.海绵城市道路的组合优化设计
4.1机动车道和公交专用道
我国现有机动车道基本采用传统的非透水性路面,有不小的隐患,如阻断地下水循环,加剧了城市热岛效应,雨天路面易产生水雾、积水等。近年来,透水路面不断得到重视,其透水性好,可以有效削减径流总量,回补地下水,降低城市热岛效应,还有抗滑降噪的作用。对于机动车道和公交车道来说,一般指透水沥青混凝土铺装。
采用透水铺装路面时,在基层和中下面层采用非透水性材料来防止下渗影响路面安全,上层采用透水沥青混凝土,雨水通过透水面层进入结构内部,从不透水顶面沿横坡排至盲沟或路侧分隔带中,若与人行道相接,在基层埋设排水管,纵向收集雨水,定距排至雨水检查井内。 与人行道相接的机动车道(包含公交专用道)含排水管的透水铺装。
4.2非机动车道与人行道
传统非机动车道铺装容易造成湿滑,积水的问题,在舒适程度与安全性上面有着不小的隐患,同时其铺装也存在地下水补给不足的现象。
目前,透水铺装在人行道中应用较为广泛,但非机动车道却不多,一般是指透水砖铺装或透水水泥混凝土铺装。
非机动车道和人行道采用透水铺装,雨水渗入土壤,以达到避免路面积水、调节道路表面的温度和湿度、涵养地下水分等目的。对于透水能力较差的土壤,应该在基层内设施排水管。
4.3路缘石、雨水口和路肩边沟
1)路缘石
路缘石作为城市道路边缘排水设施,平缘石的标高与周围地表齐平,雨水径流通过地表漫流分散地流入绿地或集中流入雨水口,如图五所示;立缘石的标高大于周围地表,雨水一般通过漫流集中流向雨水口。立缘石既够有效地将机动车、非机动车和行人分隔开,但不能使路面雨水快速进入绿化带。为了保证立缘石在满足功能的同时,又能使路面雨水快速进入绿化带中,总结了三种立缘石:打孔立缘石、豁口立缘石和间隔式立缘石。 论文在此将打孔立缘石、豁口立缘石、间隔式立缘石和平缘石纳入设计中,并给出了路缘石与路面及绿化带的衔接设计。
2)雨水口
雨水口在城市中起到了收集地表径流的作用,也是各种污染物的重要通道,传统雨水口一般设置在机动车道边缘,常常因为地面垃圾,行人投入垃圾而造成严重堵塞,进而影响其正常作用的发挥,加剧了内涝的危害,而且造成了严重的污染。
为了解决污染与径流问题,可以采用截污雨水口的方式,在传统雨水口的基础上加入截污装置,在雨水口下方设置挂栏,挂栏用以拦截较细密的污染物,并可以打开清理。
雨水口的位置应该设置在略高于下沉绿地或道路最低点,雨水经过路缘石,植物,土地吸收过滤后的一部分进入雨水口,这样既达到了净水的效果又缓解了下水系统的压力。
【关键词】:海绵城市道路;城市化;LID
1.研究背景
1.1城市洪涝灾害频发
随着我国城镇化的快速开展,社会进步的同时,也带来了巨大的生态问题,其中城市内部的洪涝灾害和暴雨就成为了现代社会的一大顽疾。仅2016年,汛期内,江西,河南,河北,北京,重庆,武汉等地区均出现了强暴雨并带来了巨大的经济财产和生命财产损失。单以河南一省为例,据2016年7月21日人民网新闻报道:截止21日8时,河南洪涝灾害受灾人口已升至29.75万人,死亡人口12人,直接经济损失4.77亿元。如此严重的洪涝灾害表明,暴雨对我国城市以及整个社会的危害已经是燃眉之急,同时其造成的人口死亡和疾病传染造成了一部分的社会恐慌。
1.2目前国外“海绵城市”建设现状
海绵城市即把生态雨水调蓄作为城市的“绿色海绵”,在美国的LID城市发展系统中,强调以分散式,低影响的方式调节径流,如著名的加州地下水回灌系统,既做到了环境保护也达到了经济发展的要求。而日本则使用政策补贴的方式,通过补助的方式挺高全民的与水资源利用意识,达到了一定程度的推广。英国的做法是尊重其建设之前的水文条件,模仿自然水文形式,尊重自然规律,降低其灾害系数,并满足资源调配及生物栖息的需求。
1.3国内海绵城市研究发展现状
中国的雨水利用方向资源调配起步较晚,近几年中在政府的带领和推动下,各省市政府也开始重视水资源利用问题。2014年我国城建部颁布了《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》,系统并全面的提出了我国海绵城市的建设方向,在城市道路方面给出了城市道路建设的总体方向但并未具体到细节。
财政部、住房城乡建设部、水利部于近期组织了2016年中央财政支持海绵城市建设试点城市评审工作。在本次评审工作中,选出了14个试点城市,也表明了我国海绵城市发展正在一步步的到各方面的重视。
2.研究目的·内容·意义
2.1研究目的及意义
我国在改革开放以来经历了数年的高速城市化发展,取得了不俗的成果,但在改革建设的同时,带来的城市生态问题也日趋严重,过速的城市化开发和不成熟的模式导致城市缺水,并且在缺水的状态的同时内涝与水循环破坏并存。城市道路作为城市三种主要下垫面之一,雨水径流量大,污染严重,是城市面源污染的主要来源。研究表明对一般城市建设区,道路次降雨径流量约为25%,却产生了40一80%的污染物。因此,道路是城市面源污染的关键源区。
本文主要通过了解LID目前成熟发展的理论体系,尝试探究海绵城市建设道路建设应用,并通过对苏州市市政道路的调研,做出一定的判断,针对实例实地调查,探讨道路优化设计应用。
研究目标:研究海绵城市理论体系基本框架,并参照不同实例研究具体的设计方法和实现难度探究。
研究意义:为海绵城市道路建设提供借鉴,对于解决我国城市现实问题具有一定的现实意义。
2.2低影响开发道路设计模式
城市道路徑流雨水应通过有组织的汇流与转输,经截污等预处理后引入道路红线内、外绿地内,并通过设置在绿地内的以雨水渗透、储存、调节等为主要功能的低影响开发设施进行处理。低影响开发设施的选择应因地制宜、经济有效、方便易行,如结合道路绿化带和道路红线外绿地优先设计下沉式绿地、生物滞留带、雨水湿地等。城市道路低影响开发雨水系统典型流程如图所示。(《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》)
2.3 苏州现状
苏州市作为具有复杂交通网络的城市系统(以“一字三横”丰字形主骨架为主,总里程大约13789km,其中高速公路里程550km,等级公路13239km),各种道路规划在不同城区体现出了不同的特点。其生态环境中河网密布,苏州属亚热带季风海洋性气候,2015年平均气温17.1℃,降水量1601.1毫米。四季分明,气候温和,雨量充沛。具有较强的代表性,建设体系较为完善,同时也存在着一定的问题。是城市道路系统研究的代表城市。
3.低影响开发道路模式
1)因地制宜,设施要经济性能好和方便,充分利用道路红线内外的绿地空间,协调设施与道路的衔接关系。2)在选取设施时,注意选用有过滤功能的设施以防止水体以及其他污染。3)在进行道路设计时,道路坡向应合理设计,路面与绿带、红线外绿地的相关关系,便于雨水流入。4)植物应以生命力强并有耐污能力的本土植物为主。5)雨水下渗可能会影响到地下地基不稳以及引起工程线路错位、燃气管道爆炸等隐患。因而有防止下渗的相关措施的需求。
4.海绵城市道路的组合优化设计
4.1机动车道和公交专用道
我国现有机动车道基本采用传统的非透水性路面,有不小的隐患,如阻断地下水循环,加剧了城市热岛效应,雨天路面易产生水雾、积水等。近年来,透水路面不断得到重视,其透水性好,可以有效削减径流总量,回补地下水,降低城市热岛效应,还有抗滑降噪的作用。对于机动车道和公交车道来说,一般指透水沥青混凝土铺装。
采用透水铺装路面时,在基层和中下面层采用非透水性材料来防止下渗影响路面安全,上层采用透水沥青混凝土,雨水通过透水面层进入结构内部,从不透水顶面沿横坡排至盲沟或路侧分隔带中,若与人行道相接,在基层埋设排水管,纵向收集雨水,定距排至雨水检查井内。 与人行道相接的机动车道(包含公交专用道)含排水管的透水铺装。
4.2非机动车道与人行道
传统非机动车道铺装容易造成湿滑,积水的问题,在舒适程度与安全性上面有着不小的隐患,同时其铺装也存在地下水补给不足的现象。
目前,透水铺装在人行道中应用较为广泛,但非机动车道却不多,一般是指透水砖铺装或透水水泥混凝土铺装。
非机动车道和人行道采用透水铺装,雨水渗入土壤,以达到避免路面积水、调节道路表面的温度和湿度、涵养地下水分等目的。对于透水能力较差的土壤,应该在基层内设施排水管。
4.3路缘石、雨水口和路肩边沟
1)路缘石
路缘石作为城市道路边缘排水设施,平缘石的标高与周围地表齐平,雨水径流通过地表漫流分散地流入绿地或集中流入雨水口,如图五所示;立缘石的标高大于周围地表,雨水一般通过漫流集中流向雨水口。立缘石既够有效地将机动车、非机动车和行人分隔开,但不能使路面雨水快速进入绿化带。为了保证立缘石在满足功能的同时,又能使路面雨水快速进入绿化带中,总结了三种立缘石:打孔立缘石、豁口立缘石和间隔式立缘石。 论文在此将打孔立缘石、豁口立缘石、间隔式立缘石和平缘石纳入设计中,并给出了路缘石与路面及绿化带的衔接设计。
2)雨水口
雨水口在城市中起到了收集地表径流的作用,也是各种污染物的重要通道,传统雨水口一般设置在机动车道边缘,常常因为地面垃圾,行人投入垃圾而造成严重堵塞,进而影响其正常作用的发挥,加剧了内涝的危害,而且造成了严重的污染。
为了解决污染与径流问题,可以采用截污雨水口的方式,在传统雨水口的基础上加入截污装置,在雨水口下方设置挂栏,挂栏用以拦截较细密的污染物,并可以打开清理。
雨水口的位置应该设置在略高于下沉绿地或道路最低点,雨水经过路缘石,植物,土地吸收过滤后的一部分进入雨水口,这样既达到了净水的效果又缓解了下水系统的压力。