第一篇:赵飞 浅析雨水花园在”海绵城市”建设中的应用
浅析雨水花园在“海绵城市”建设中的应用
赵飞
(邯郸市大环园林设计有限公司 河北邯郸 056001)
摘 要:雨水花园可以将雨水滞留下渗,补充地下水,减少地表径流的同时减少污染,是一种生态可持续的雨洪控制、雨水利用措施,是实现海绵城市的一个重要手段。本文主要对雨水花园在海绵城市的发展建设中具体的应用方式及功能进行了分析探讨,希望我们的生存环境越来越好。
关键词:雨水花园;海绵城市;应用
引 言:在提倡节能减排、建设可持续发展的生态型城镇、建设节约型和谐社会的重大战略背景下,雨水花园作为一种新型的生态技术,在我国的城市建设过程中具有广阔的应用前景。雨水花园的发展为构建“海绵城市”、“生态城市”、“低碳城市”等提供了有利的基础条件。
雨水花园技术概述
雨水花园(rain garden)是在自然形成或人工挖掘的浅凹绿池内种植地被植物、花灌木甚至乔木等植物的专类工程设施。它可以收集来自于屋顶或地面的雨水,通过土壤和植物的过滤作用使之净化,并可以将雨水暂时蓄积起来,之后再慢慢的渗入土壤,从而减少地表净流量。雨水花园是一种兼具观赏价值、生态性、可持续性的雨洪控制与雨水利用设施。
雨水花园的概念最早由20世纪90年代美国马里兰州的乔治王子郡(Prince George’s County)的雨洪专家提出,主要是通过模拟自然渗透系统来控制管理城市中的不透水铺装区域,如屋顶、人行道和停车场等的雨水径流。萨默塞特地区广泛地采用了这一技术,该区每一栋住宅都配建有30~40㎡的雨水花园,建成后对其进行数年追踪监测的结果显示,雨水花园平均减少了75%~80%地表雨水径流量,这成为了雨水花园高效而节约的实际效用的最好证明。
2海绵城市理念
所谓“海绵城市”,学术上称之为“低影响开发雨水系统构建”(Low Impact Design or Development,简称LID),是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。
海绵城市建设的核心内容为减少地表径流、减少水土流失、减少面污染源、减少雨洪资源的损失、减少旱涝灾害以及增加雨水就地下渗、补充地下水资源,这也是海绵城市设计的具体指标及核心技术的关键。海绵城市的建设意义
“海绵城市”遵循着“渗、滞、蓄、净、用、排”的六字方针,将雨水的储存、循环利用和排放紧密结合起来,统筹考虑内涝防治,流经污染控制,雨水资源化利用和水生态系统修复等多个目标。“海绵城市”的建设具有重大意义:
(1)海绵城市的生态效益。
海绵城市建设可以最大限度的恢复被破坏的生态系统,控制面源污染,建立起绿色的排水系统,降低城市径流系数,恢复城市水文条件,同时提升生态景观效果及生态系统的服务价值。
(2)海绵城市的社会效益。
海绵城市的社会效益主要体现在其公共服务价值,既可以丰富城市公共开放空间,服务城市各类人群;又可以构建绿色宜居的生态环境,提升城市品质与城市整体形象;还可以改善人居环境,缓解水资源供需矛盾。
(3)海绵城市的经济效益。
海绵城市建设涉及材料、工程、仪器、技术服务、管理以及居民生活等多个领域,会拉动新一轮城市建设热潮,带动生态工程开发与城市园林产业建设,同时也会带动其他相关行业的快速发展,催生新兴产业,带来新的经济增长点。
(4)海绵城市的艺术价值。
海绵城市的建设遵循生态性、可持续性原则,将自然途径与人工措施相结合,对城市的生态环境进行恢复性的改造。在兼顾景观观赏效果的同时注重生态改造与恢复,做到功能与艺术并重,使得现代城市既有生态效益而又有观赏魅力。
4雨水花园在海绵城市中的应用
雨水花园作为海绵城市建设中的一重要雨洪管理途径,其应用既涵盖了公共场所,又涵盖了私家庭园,既有道路一类的线性景观,又有居住区公园类的面状空间。不同的场地类型,决定了雨水花园的应用方式也不同。同时,通过景观化处理手段进行合理搭配,使雨水花园充满生机与活力,既有雨水调蓄功能,又具有很高的观赏价值。
4.1雨水花园的植物选择
一个雨水花园就是一个小型的生态系统,既要满足生态功能,也要满足观赏功能,植物选择应满足以下要求:
(1)优先选择本地乡土植物,适当引进外来植物,不可选用入侵性植物。
(2)选择生长力旺盛,耐涝且耐旱的植物。
(3)选择根系发达、茎繁叶茂、净化能力强、维护成本低的植物。
(4)选择具有较高观赏价值或特性的植物。如芳香植物吸引蜜蜂、蝴蝶等昆虫,丰富生态群落及景观效果。
4.2雨水花园的应用方式
(1)对于道路等线性景观,雨水花园的布置也应该线性展开。利用道路固有的排水坡度及雨水收集口进行引导,设立道路分隔带绿地,在雨水径流过程中,经过道路进入到分隔带之后,雨水花园就可以利用储水和净化等功能,实现减少雨水径流量以及降低雨洪污染等作用,进而实现雨水的再次利用。此类雨水花园选择的植物除了需要耐旱耐涝外,还需具有根系发达、净化能力强的能力,且植物配置应与道路的整体景观效果相一致。
(2)对于建筑集中且有大面积不透水铺装的场地(如停车场等),应考虑分散式的雨洪管理办法,利用地形的起伏引导雨水径流,导入附近的雨水花园中,同时可以形成多级雨水滞留池系统。这种雨水花园的种植设计应随意而自然,植物种类以乡土树种为主,尽可能选择长势旺盛、既耐湿又耐旱的植物,植物品种也应尽可能丰富。
(3)对于校园、庭院及小区内小面积场地,一般采用集中处理的方式,在场地中心或某一位置设置雨水花园。利用管道、沟渠等设施及地表径流将屋顶、道路等硬质场地中的雨水引入雨水花园中。植物选择上同样考虑耐湿又耐旱的多年生乡土植物,并尽可能丰富品种。考虑到该类雨水花园人流活动相对集中,雨水花园的设计还应该考虑交通因素,建设成生态功能与实用功能相结合的生态景观。
(4)对于公园等具有大面积绿化场地的景观,雨水花园的设计则自由的多。可以将雨水花园作为应用元素穿插于整个设计之中,绿化植物与生态铺装相结合。重点在于植物品种及习性的选择及应用,应满足雨水花园植物的选择要求。
4.3雨水花园的功能及意义
(1)通过滞蓄削减洪峰流量、减少雨水外排,保护下游管道、构筑物和水体。
(2)利用植物截流、土壤渗滤净化雨水,减少污染。
(3)充分利用径流雨量涵养地下水,也可对处理后的雨水加以收集利用,缓解水资源的短缺。
(4)经过合理的设计及妥善的维护能改善小区的环境,为鸟类、蝴蝶等动物提供食物和栖息地,达到良好的景观效果。
(5)雨水花园可以有效地保护环境、净化环境、美化环境,在进行雨洪调节的同时净化水质,恢复水循环,是构成“海绵城市”的主力军,与海绵城市共同实现生态效益、社会效益、经济效益和艺术价值的最大化。
5结束语
随着现代化城市的建设,生态环境遭受到严重破坏,水资源的节约与利用成为当今城市建设热门话题。而雨水花园技术具有结构简单、造价低、效果明显等优点,在“海绵城市”建设中应得到进一步的推广应用。
参考文献:
[1]洪泉、唐慧超.从美国风景园林师协会获奖项目看雨水花园在多种场地类型中的应用[J].风景园林.2012(1).[2]俞萍.海绵城市中雨水花园的规划与运维研究[J].建筑设计管理.2015(11).[3]刘佳妮.雨水花园的植物选择[J].北方园艺.2010(17).[4]伍业钢.海绵城市设计:理念、技术、案例[M].江苏:凤凰科学技术出版社.2016.
第二篇:雨水花园在城市生态建设中的应用研究论文
1雨水花园产生背景的概念
众所周知,由于现代城市建设的用地紧张问题,当前的自然士地资源遭到越来越多的开发,许多农林地或者是动植物的生活栖息地被人类占用,开发成其他工业或商业等用途.不透水的路面取代了原有土地成为城市的主要下垫面,这种现象严重影响自然降水的雨水渗透,造成地表径流的相对集中,形成城市洪水,也严重影响了自然界水循环系统。同时面临全球地下水资源的濒临枯竭,城市中这种大面积不透水的铺装也导致大量雨水从城市下水管道中流走,不能渗入地下补给地下水,严重破坏了整个世界生态环境的和谐统一。
雨水花园是指一些浅凹绿地,是用来收集来自屋顶或地面的雨水的,一部分是由天然形成,也有一部分是人工挖掘的。浅凹绿地可以利用、植物或者其他一些植物的综合作用实现净化雨水的作用,其用途相对比较广泛,适用于各类城市公共绿地中。部分雨水可通过浅凹绿地渗人土壤,涵养地下水,也可以用收集到的这些雨水作为景观用水、厕所用水等城市用水,它是一种生态可持续的低影响雨水开发方式,是雨水利用的绿色基础设施,从而达到雨水净化、雨洪控制的一项专类工程措施,为重建城市基底的涵水功能提供新的突破口。
2、雨水花园的工作原理
雨水花园是人工挖掘的浅凹绿地,收集并处理雨水,结合场地上的污水处理设备将处理达标的水用于整个生态园植物的浇灌,提高水资源利用率。设计者将空间、环境、植物相结合的问题解决,雨水花园建造解决的是基础问题,以达到艺术与技术的统一。一般的雨水花园主要由s部分组成,其中在填料层和砾石层之问可以铺设一层砂层或土工布。根据雨水花园与周边建筑物的距离和环境条件,可以采用防渗或不防渗2种做法。当有回用要求或要排入水体时还可以在砾石层中埋置集水穿孔管。
3、雨水花园在城市生态建设中的应用
3.1居住区
居住区的排水系统相对比较完善,因而多数雨水能够随着下水道直接渗入地下。若遇特殊情况,如暴雨,居住区的排水管道来不及排除过多的雨水,道路就会形成比较严重的积水现象。在居住区,最近几年雨水花园被广泛应用与景观设计当中,主要收集来自屋顶或地面的雨水的。同时收集到的这些雨水作为景观用水、厕所用水后,在很大程度上提高了用水效率,节约了城市用水量。
3.2街道景观
雨水花园也被应用于城市道路的景观设计之中,大部分是用于设计道路中央绿地分隔带,以道路坡道为途径将雨水引入分隔带,通过雨水花园中植物的储存与对雨水的净化作用,从而实现了减少雨洪污染的目的,在很大程度上降低了雨水的积水量,实现了雨水的再利用,创造生态街道景观之美。此外,雨水花园结合透水材料在人行道中的应用大大提高,从而进一步缓解了道路积水压力。
4、雨水花园解构分析
4.1雨水花园叠水体系
在雨水花园的设计上,可以运用串联水池的做法,例如通过设计一系列假山、植被甚至是一些具有高低落差、被分隔的缓冲带等减弱雨水的下落速度,保护地面土地免受强降雨的冲刷。因为只有在每一个水池都积满水以后,雨水才会从水池边溢出,跌落0.4Gm到下一个雨水池里。而被植物根系、砂石和土壤的过滤下来的沉淀物则稳定地遗留在水池中。
景观建筑师通过自然的景观材料与来源于大自然瀑布或溪流般的跌水形式将其与周边的自然景物形成一种紧密的联系,形成一片独具匠心的特色空间。而设计中的一连串不规则跌落的的缓冲带相结合形成具有立体感的连续整体区域,最后统一并入一片地势低洼的水池里,同时旁边机动车道上汇集的雨水也有很大一部分最终流入这个小水池。
4:2雨水花园的石材体系
水渠的地面为坚硬的铺路石板,为使泄洪道沿着体系的长度方向上延伸,水渠源头的挡土墙由蒙大纳一种短而结实的石头组成。下凹式绿地汇集雨水,绿地高程低于周围地面一定的高程,以利于周边雨水径流的汇入。
雨水花园是这样一个设计,其景观材料主要使用的是不同种类的石头,铺设工程中主要采取柔性的工程构造,这种设计的目的是为了能够将雨水的下渗量更大化,设计手法比较独特简易,而泥沙又能实现最大化的保留,避免强烈的遭受冲刷;砂石层的吸水性比较好。在降雨相对较少的情况下,雨水能够完全渗入砂石层的同时,还能过滤掉水中的枝叶、泥土等等。
4.3雨水花园的植被体系
(1)优先选择本土植物,更好的适应当地的气候、土壤条件以及周边环境。适当的选择外来物种进行搭配;(Z)选择根系发达、茎叶繁茂、净化能力强、耐污染的植物。植物通过光合作用吸收利用氮、磷等物质,通过根系的氧区传输,以及根系对金属物的拦截,对雨水中的污染物质降解和去除;③选择耐旱同时又耐短时水淹的中生植物。保证在丰水期和枯水期交替时间上,形成雨水花园的独特景观效果,不同时间打造不同空间;(4)根据不同的水湿生境,选择与之相适应的植物,实现植物的栽培环境与植物的生态习性一致。不同的植物进行组合搭配,构成复合型植物床,将常绿与落叶草本混合种植,提高花园在冬季的净水能力。将草本与木本植物搭配,提高植物群落的结构层次性和观赏性。5、结束语 雨水花园技术是现如今生态文明建设中的一项生态技术措施,生态设计已经渐渐成为当代景观设计的主旋律,优美的视觉景观已经不再成为设计师和公众的最终迫求目标。一个好的园林不仅仅是要传达美的讯息,更要承担一定的社会意义,雨水花园的设计,要综合考虑场地形态、气候、水文、地质、土壤、植物等多种因素,对于改善环境气候、控制地表水径流、净化雨水、提高雨水利用率等方面有显著作用。希望我国也能在不久的将来看到不少这般结合自然的设计,为我们人类真正回归自然作出不懈努力。
第三篇:海绵城市建设中的五类主题
海绵城市建设中的五类主题
连日来,全国各地受暴雨袭击,进入“看海”模式,网友们“调侃”要去“武汉看海”、“安徽看海”、“河北看海”……在网友调侃的背后是城市和市民隐隐的生态之痛,更突显了建设海绵城市的重要性和急迫性:通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,有效控制雨水径流,实现“自然积存、自然渗透、自然净化”的城市发展方式。
海绵城市的建设不是一件轻松的事情,涉及到城市建设的方方面面,要综合采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响,将70%的降雨就地消纳和利用,条件较好的城市,五年之内,城市建成区20%以上的面积达到海绵城市要求;十年之内,城市建成区80%以上的面积达到海绵城市的目标。将海绵城市的建设提高到关系城市转型发展的战略高度。
由政府作为海绵城市建设的责任主体,组织各部门合力推动海绵城市的规划、建设和管理工作,全面协作,系统推进,坚持问题导向,梳理全区目前城市内涝、黑臭水体、热岛效应等问题较为突出的区域,结合海绵城市理念制定治理方案,改善生态环境。要确定近期建设重点区域,确定远期建设规划,结合本地情况,组织编制重点区域海绵城市建设的详细规划、建设方案,并滚动编制建设计划。要自觉把海绵城市的建设理念引入到各自的工作中,统筹兼顾,充分考虑实际情况,因地制宜,莫要顾此失彼。
要大力推广海绵城市建设的相关理论、实操和案例,总结借鉴海绵城市建设试点示范经验,全面推进区域型海绵城市建设工作。
在建设海绵城市的过程中,可以初步将项目分为“道路与广场”、“公园和绿地”、“建筑与小区”、“旧改项目”、“水务项目”五类,根据工程特点实施对应的海绵城市建设方式。1.道路与广场 转变道路和广场建设理念,以控制面源污染、削减地表径流为目标,以雨水入渗、调蓄排放为主要方式,变快速排水为分散就地吸水,提高城市道路广场对雨水的渗、滞、蓄能力。既有道路和广场,将有计划地按照海绵城市建设要求,在改造时同步实施海绵化改造。
新建道路的绿化隔离带和两侧绿化带要因地制宜运用下沉式绿地、生物滞留池、植草沟等多种形式,将道路雨水引入绿化带,增加道路绿地雨水的海绵功能。新建城市道路的非机动车道、人行道和广场、停车场推广使用透水铺装系统,采用透水基础,增加透水性。2.公园和绿地
城市公园绿地要因地制宜地采取小微湿地、雨水花园、下沉式绿地、植草沟、旱溪等多种形式,增强对公园自身及周边区域雨水的滞蓄能力。在公园绿地内硬质铺装、步行系统、停车场等应采用透水材料,提升公园绿地对雨水的滞蓄和净化能力。
街头绿地宜结合城市景观、游览休憩等功能,采用低影响开发技术措施,优化雨水的径流路径,增强蓄洪排洪能力,净化雨水径流。3.建筑与小区
根据深圳市本土条件,各类建筑与小区项目可采取绿色屋顶、透水铺装、绿地下沉、不透水场地雨水径流引入绿地等手段综合实现,未来你家屋顶可能“种草”哦。在建筑与小区规划设计初始阶段,将参考光明新区已建示范工程中对绿地下沉率、绿色屋顶覆盖率、透水铺装率、不透水下垫面雨水径流控制率等指标的控制要求,初步布局各项设施,再结合建筑、园林等专业进行优化。4.旧改项目 综合整治类旧改项目,应结合沿路景观改造或公园、小游园和广场建设,增加相关的海绵措施,如雨水花园、下沉式绿地、透水铺装、生态树池等;结合截污工程,在城中村外围有条件的区域采用生态塘、人工湿地等生态措施进行调蓄和减量。
拆除重建类旧改项目,应严格按照新建类建设项目的海绵有关要求执行。5.水务项目
严格实行河湖、水库、湿地、沟渠、蓄洪区等城市现有“海绵体”的空间管控,充分发挥水库雨洪利用和防洪排涝作用,改善城市水循环条件。
处理好城市防洪排涝体系与海绵城市建设各项措施的衔接关系,在城市河湖水系沿岸适当位置,因地制宜布设旁侧湖、滞水塘、调蓄池、蓄水池等雨水径流调蓄设施。
推进城市河湖岸线生态化治理,修复河滩及滨水带生态功能,合理设置人工湿地、生态浮岛等生态修复设施,发挥其自然渗透、涵养水源、净化水体的作用。采取控源截污、垃圾清理、清淤疏浚、生态修复等措施,加大城市黑臭水体治理力度,提高地表水体水质达标率。
加强应急备用水源建设,完善水源配置系统,增强城市供水保障能力和应急能力。加强雨洪、再生水等水源利用,纳入城市水资源统一配置。
推动开发建设项目落实透水铺装、雨水收集利用、下凹绿地、屋顶绿化等低影响开发技术措施,全面控制水土流失,减轻面源污染,修复土壤污染。
第四篇:海绵城市雨水管理示范项目报告
雨水工程——海绵城市项目
分析报告
目 录
一、海绵城市国家出台背景及相关政策
二、江苏省海绵城市相关政策
三、江苏省海绵城市项目应用案例及现状分析
四、海绵城市技术和成果转化成熟性
五、海绵城市示范项目政策支持条件
六、海绵城市示范项目社会效益及经济效益
一、海绵城市国家出台背景及相关政策
1、海绵城市出台背景 I、中国城市内涝堪忧
建设部 2010 年对349个城市内涝情况的调查,2008-2010年共有289个城市发生了不同程度的内涝,占调查城市数的 80%;据报道,“过去3年,全国超过360个城市遭遇内涝,其中六分之一单次内涝淹水时间超 12小时,淹水深度超半米,北京、济南等城市甚至发生了造成伤亡的严重内涝”。附图: 近年全国极端气候事件增多,据统计,今年以来全国20个省市因为洪涝导致2000多万人受灾,暴雨洪水造成的直接经济损失约353亿元,主要原因是传统城市建设中由于大量采用灰色基础设施导致城市不透水面积大量增加而失去了渗水蓄水功能。
II、中国城市水资源严重缺乏
海绵城市可以有效应对水资源缺乏。①根据我国水资源的分布图,我国目前有 16个省市区人均水资源量低于国际公认重度缺水线(人均水资源低于1000立方米),有 6个省区为极度缺水地区,人均水资源量低于 500立方米,然而这些严重缺水的地区大多连年遭受雨涝而无法蓄积和利用雨水资源。III、中国城市水环境严重污染
初期雨水携带了大量地表污染物而成为城市水体污染的重要面污染源,是目前全球城市水环境污染的重要原因之一。在很多城市,初期雨水中COD等浓度已经超过国家地表水环境 V 类水标准,此外合流制污水溢流(Combined SewerOverflow,CSO)是水体污染的另一主要原因。点源污染持续改善,但面源控制还没有有效进展,城市雨水系统的进一步改造才是系统性解决城市水环境问题重要出路。
海绵城市的建设是解决我国水环境问题的客观需求,我国城市水环境目前面领着诸多重大问题:“逢雨必涝、雨停即旱”、水资源缺乏、径流污染与合流制污水溢流所带来的面源污染等。以往中国水污染治理行业更强调的是点对点治理,未来发展方向必然向流域治理、城市水系统的综合解决方案的面源或立体的治理方向发展,海绵城市正是符合这一趋势。建设海绵城市是最可持续的城市水环境系统整体解决方案。
2、国家出台的海绵城市政策
2014 年 10月,住建部出台《海绵城市建设技术指南-低影响开发雨水系统构建》。“海绵城市是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,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护”,是城市水环境系统解决方案的国际先进经验。海绵城市是先进的低影响开发雨水系统设计,是超越传统“灰色基础设施”的更先进更环境友好和可持续发展的城市设计。
2015年10月11日,国务院办公厅颁发《关于推进海绵城市建设的指导意见》(国办发〔2015〕75号),意见指出“工作目标。通过海绵城市建设,综合采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响,将70%的降雨就地消纳和利用。到2020年,城市建成区20%以上的面积达到目标要求;到2030年,城市建成区80%以上的面积达到目标要求。” 将建筑与小区雨水收集利用、可渗透面积、蓝线划定与保护等海绵城市建设要求作为城市规划许可和项目建设的前置条件,保持雨水径流特征在城市开发建设前后大体一致。在建设工程施工图审查、施工许可等环节,要将海绵城市相关工程措施作为重点审查内容;工程竣工验收报告中,应当写明海绵城市相关工程措施的落实情况,提交备案机关。
住房城乡建设部要会同有关部门督促指导各地做好海绵城市建设工作,继续抓好海绵城市建设试点,“尽快形成一批可推广、可复制的示范项目,经验成熟后及时总结宣传、有效推开”。发展改革委要加大专项建设基金对海绵城市建设的支持力度;财政部要积极推进PPP模式,并对海绵城市建设给予必要资金支持;水利部要加强对海绵城市建设中水利工作的指导和监督。各有关部门要按照职责分工,各司其职,密切配合,共同做好海绵城市建设相关工作。
二、江苏省及南京市海绵城市相关政策
2015年12月31日,江苏省人民政府办公厅颁布《省政府办公厅关于推进海绵城市建设的实施意见》,“2017年年底前,省辖市结合城市建设需求,在市区范围内至少建成一处具有一定规模的综合示范区,县(市)建成一定数量的示范项目,全省形成一批在全国有影响的试点城市、示范区域、示范项目。”
政府投资建设的保障性住房和棚户区改造项目要率先落实海绵型住区建设要求,机关、学校、医院、文化体育场馆、交通场站和商业综合体等各类大型公共项目建设,要率先践行生态优先的海绵城市建设理念。
2008年1月施行的《南京市城市供水和节约用水管理条例》就明确规定,规划用地面积两万平方米以上的新建建筑物,应当配套建设雨水收集利用系统,此后这一规定还写入新建小区规划要点并强制推行。
三、江苏省海绵城市项目应用案例及现状分析
项目案例1:江北新区、燕子矶新城积极推进海绵城市建设
城市绿地和公园绿地都成为重要的城市“海绵体”,目前南京正在建设的各大新区中,其实有多个新区正在向“海绵城市”靠拢,南京市燕子矶新城常务负责人就提出,燕子矶新城将加快完成滨江公园、百里风光带、二桥沿线等生态景观提升工程,建成绿色城市空间。
公布的江北新区建设规划也明确提出,未来5年浦口中心将成为南京“海绵城市”建设试点,确定雨水径流控制目标为年径流总量75%—80%,径流深度控制在24.6—29.7毫米,可渗透地面面积比例达到40%以上,通过多种技术,提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力,有效缓解城市内涝,净化水质。排水防涝标准达到有效应对50年一遇的24小时暴雨。
项目案例2:镇江市三茅宫二区海绵城市整治项目
1、项目概况及成效
三茅宫小区位于镇江市朱方路以北,长江路以南,润州路以东,分布于太平南路两侧,小区始建于上世纪90年代,共有三个区域。其中,三茅宫二区占地面积约3.5万平方米,建筑面积约7万平方米,常住人口四千余人。长期以来,小区内道路狭窄失养,雨污混接,线路私拉乱接,绿化缺失管养,且屋顶渗水、漏水现象较为普遍。2015年10月,镇江市以入选全国首批海绵试点城市为契机,对三茅宫二区进行海绵城市示范小区综合达标建设,形成了全新的小区改造和管理模式。
2、整治内容和措施
1.建设海绵设施。建设雨水花园、下凹绿地、高位花坛面积约2000平方米,新增生态透水铺装停车面积约8000平方米,铺装屋顶绿地贴700平方米,有效缓解了强降雨产生的内涝问题,并大大减少随同降雨排入金山湖的面源污染。
2.雨污分流改造。对原有老旧管道进行更新改造,取消原有化粪池,铺设雨污水管道3360米,将屋顶雨水全部收集进入附近雨水花园,阳台污水则通过污水立管进入小区污水系统,实现住宅区域排水系统的源头治理。
3.提升绿化景观。针对小区原有绿化存在失管失养,以及百姓菜园较多现象,通过专业绿化景观设计公司设计,对楼栋周边的花木植被进行合理搭配,宅前雨水花园种植旱涝适宜的多种苗木,同时,出新原有葡萄长廊等休憩场所,满足居民休息、健身需求。
4.优化配套设施。统一原有进户线缆通道,同步实施广电、电信、移动、联通等弱电线缆下地,减少表箱设置,节约小区户外空间。大力建设生态停车场,着力缓解小区停车难的矛盾。
项目案例3:南京市丁家庄保障房海绵城市整治项目
一、项目概况
2017年,南京获批江苏省海绵城市建设试点城市,丁家庄保障房成为试点片区之一,建成后将为高强度建设区域海绵城市建设改造提供示范。丁家庄保障房片区的燕春路,即寅春路至燕北路段,道路全长1030米,宽约42米。目前道路主体部分已施工至路基层,接下来将打造道路绿化带及人行道。
该路面在道路外侧6.5米至10米的绿地空间,增设了透水砖铺装、雨水花园、植草浅沟、下沉式绿地、渗透坝等海绵设施。人行道上则全部采用外形美观高雅、坚固耐用的陶瓷透水砖,替代传统不能吸水的路面。
道路断面的设计也得到了优化,利用暗渠排水沟、成品排水沟使雨水径流穿越隔离带和人行道,最终流入道路外侧绿地进行消纳、净化,将路面快速排水、雨水采集、沉淀过滤以及植物滴灌系统相结合。
为防止地下水污染,建设方还设置了集雨水弃流、沉泥、快排于一体的新型雨水口:小雨进入人行道外海绵设施做沉泥等预处理;大雨则进入雨水管道。针对道路洼点积聚水量较大等特点,采用了渗排一体式明沟,利用透水人行道的储水空间,将径流雨水迅速排放至人行道外的海绵设施。
位于丁家庄保障房片区的寅春路至创兴路之间的铁路涵洞,是20多年来每年逢雨必淹的地带,尤其是2015年6月,该处淹水达到1米深。海绵城市建设将彻底解决这一困扰周边居民多年的顽疾。
该区域的海绵城市建设是利用寅春路桥下的防护绿地空间建设2.9万平方米的湿地公园,可增加调蓄水量3.5万立方米,通过湿地滞蓄雨洪水,合理组织雨水径流,可以让涂家营沟的河道达到20年一遇标准,可承载2小时内100毫米的强降雨。
具体来说,在常水位时,湿地公园内景观水位与涂家营沟景观水位基本保持一致,公园内形成由景观水体向雨水湿地、生态旱溪逐步过渡的景观风貌。并在局部区域结合现状标高,通过溢流坝拦蓄雨水,形成湿塘,增加海绵公园蓄水能力,保证整体公园景观效果。丰水位时,通过靠近寅春路处的旱溪引水入园,扩展涂家营沟排蓄空间,缓解汛期涂家营沟排水压力。当公园内部水位达到一定标高时,净化的雨水通过远离寅春路的河口流出,减少城市河道水质污染和淤积。
三、海绵城市先进技术和成果转化成熟性
一)城市住宅区海绵技术
1、宅间雨水花园:传统住宅区中的绿地可以改造成下沉式宅间雨水花园,用来收集周边硬质铺装的雨水。
2、停车场雨水花园:传统住宅区中的停车场可以改造成透水植草砖生物滞留带,用来收集周围雨水。
3、活动场地:传统住宅区中的树池可以改造成滞留式生态树池,用来收集开放场地中的雨水。
、宅间道路:传统住宅区中的宅间道路和绿化带可以改造成透水路面和生物滞留池,用来收集道路上的雨水,避免路面雨水沉积对居民生活造成影响。
5、车行道:传统住宅区中的车行道考虑机动车荷载,一般不建议使用透水路面,而是利用道路两侧绿化带收集、消纳路面雨水径流。
6、住宅区——地库顶板小区园路
7、地库顶板小区广场:高层住宅区中的硬质广场可以结合透水铺装、排水明沟及生物滞留设施,设计成一个集收集、净化、储存雨水于一体的良性循环系统。
8、住宅区——地库顶板小区绿地
、绿色屋顶海绵技术
雨洪来临时,建筑屋顶产生的径流是导致城市内涝的重要原因之一。因此,将城市的建筑屋顶改造为绿色屋顶能有效缓解城市雨水径流压力。一方面,通过海绵城市结构来收集、储存雨水,并利用雨水进行浇灌,可以节省各种能耗;另一方面,绿色屋顶将形成良好的城市景观,提升城市的整体绿化率。
绿色屋顶海绵技术中,表面种植绿色植被,用以吸收雨洪期间多余的雨水径流,通过植物根系净化过滤,将雨水收集到雨水桶进行存储回用;绿色屋顶底层有轻质土层、防根系穿透层、排水层以及防水层等多层结构保护,同时能保护建筑表层,多样植物搭配的绿色植被层可以吸收建筑热量,缓解城市热岛效应。
1、开敞型绿色屋顶:绿色屋顶设计有基本结构层,同时屋面坡度大于2度,以有效汇聚、收集雨水。
、密集型绿色屋顶:密集型绿色屋顶荷载承受能力较高,能够种植覆土较高的乔木、灌木,打造景观体验丰富的屋顶花园。
3、低荷载坡屋顶:屋顶结构顶板荷载不能满足绿色屋顶结构和植物荷载,其坡度较大,绿色屋顶结构容易滑落,抗风性较低,不能实施绿色屋顶。雨洪期间雨水排放至建筑周边,增加内涝风险,雨水浸泡危害建筑地基。坡屋顶长期受到雨水冲刷,屋檐、屋脊结构损坏,加剧建筑老化。可以增加屋檐排水槽、雨水管、雨水桶等结构,组成坡屋顶雨水收集系统。
三)、城市道路海绵技术
目前,我国正处在城市化快速发展的关键时期,城市不透水面积急剧增加。城市道路作为城市主要不透水下垫面之一,占建设用地的比例超过了30%。与此同时,传统管道排水方式导致道路排涝压力大、路面污染严重等突出问题,难以满足现代城市建设对生态环境的需求。城市道路运用海绵城市设计策略,在收集利用道路雨水径流、污染排放等方面可产生巨大的经济、生态和美学效益。
四)、生态树池海绵技术
树池的标高一般比路面低一些,用以收集、初步过滤雨水径流。就行道树而言,一系列连贯的树池可以被设计成潜在的收水装置,最大限度地发挥收集、过滤雨水径流的作用。
五)、生物滞留池海绵技术
生物滞留池是一种窄的、线性的、配置丰富景观植物、具有规则形状(常为长方形或正方形)的下凹式景观空间,具有垂直的池壁和平缓的纵向坡。
、道路渗井海绵技术
在空间极为受限的邻里街道,因为没有有利条件设置生物滞留设施,通常采用设置渗井的方式来实现海绵城市。
七)、道路中心隔离带海绵技术
道路中心绿化作为常见的道路绿化形式,在海绵城市建设上有很大的潜在利用价值。道路两侧的滞留池和中心绿化在本来没有联系的情况下,结合道路横坡的现状,可整合为一个新的排水绿化生态系统,是一个可以用来应对道路积水的新策略。
八)、立体交通海绵技术
采用入水口初期弃流、入水口拦截装置、高架下滞留池设计等方式。
九)、生态停车场
生态停车场是一种具备环保、低碳功能的停车场,具有高绿化、高承载的特点,同时使用年限也长于传统停车场,生态停车场可与生物滞留池及植草沟结合设计。
、城市公园绿地海绵技术
把城市公园绿地中的海绵设施连成系统能够有效传输和消纳雨水,在强降雨时能有条理进行处理、消化雨水径流,同时层级净化雨水径流中的污染物。在收集绿地周边区域雨水时,若植草沟不能直接引流,可以通过设计地下管道,引流至绿地公园进行雨水消纳,地下管道与海绵设施相互结合。
1、城市公园道路
2、雨水花园
3、大型下凹绿地
4、斑块绿地
十一)、大面积硬质场地海绵技术
现存硬质场地基本为灰色建筑,土壤经反复夯实硬化,几乎丧失透水性能。常规硬质工程雨水管理,并未对雨水有害后果做出相关回应,排放方式仅是简单地将污染问题从一个地方转移到另一个地方。根据海绵城市相关理论,城市内部大面积硬质场地在暴雨期间,应有效解决快速排水问题,减少地表径流,在一定情况下,增加净水与蓄水功能,增加生态效益。
1、无地下空间广场
2、附带地下空间广场
3、商业街区
五、海绵城市示范项目政策支持条件
1、可与住建厅海绵技术中心签署合作协议,得到住建厅海绵技术中心政策指导和技术服务;
2、可与海绵城市联盟会员设计机构合作,完成海绵城市专项设计方案以及技术支持;
3、建设项目可以申报住建厅城建推广示范项目,组织推广交流学习;
4、结合建设项目实施,可完成省部级海绵城市施工工法申报;
5、可申请加入住建厅海绵城市联盟,成为联盟会员单位。
六、海绵城市示范项目社会效益及经济效益
1、海绵城市能摆脱城市“看海”窘况
长期以来,城市建设中存在“重地上轻地下”、“重工程手段轻自然方法”的偏向。遇到强降雨,最常见的办法就是通过管道“快速排出”。而海绵城市突破“以排为主”的传统雨水管理理念,以建筑、道路、绿地等为载体,通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种生态化技术,构建城市低影响开发雨水系。
2、海绵城市能给老百姓生活带来什么改变?
海绵城市建设有很多好处。第一,涵养了地下水,补充了地下水的不足;第二,净化了水质,使得雨水可以实现循环利用,节约了大量宝贵自来水,实现小区、公共建设场馆生活用水(浇灌、冲洗、洗车等)自给自足;第三,可以有效缓解城市热岛效应,改善建设项目区域的微气候环境。
、海绵城市能缓解雾霾
雾霾的元凶是煤炭消耗和汽车尾气排放,帮凶是静稳天气。城市硬化不通气,海绵城市则能“接地气”。雾霾跟水土有关系,具有普遍性和特殊性,普遍性就是排放,特殊性就是水土污染,特别是氨氮,氨氮蒸发了以后会让细菌微生物大量繁殖。因此,减排和提标是分开的,“地上”和“地下”要结合。“海绵城市”的“功夫”主要是在下面,用料和植物一层一层减少径流水量、减少径流污染。
构建海绵城市的经济效益不可小觑。海绵城市建设注重对天然水系的保护利用,大大减少了建设排水管道和钢筋混凝土水池的工程量。调蓄设施往往与城市既有的绿地、园林、景观水体相结合,“净增成本”比较低,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。
第五篇:海绵城市理论在城市道路设计中的应用
海绵城市理论在城市道路设计中的应用
【摘 要】我国城市化进程随着社会时代的发展而不断的推进,从而使海绵城市理论广泛的应用在我国城市道路设计中,这也是我国人民需要?o予高度重视的情况。在原有城市道路工程中总是时常出现水土流失以及其他相关的现象,这种现象对我国自然生态环境带来了破坏,也严重限制了我国社会的发展。所以,在城市道路设计中应该科学合理的应用海绵城市理论,促使我国城市道路设计水平得以提升,有效推动我国城市道路设计事业的发展,改善和保护我国的自然生态环境。这篇文章主要分析了海绵城市理论在城市道路设计中的应用。
【关键词】海绵城市理论;城市;道路设计;应用
一、应用在总体规划中
根据海绵城市理论以及相关建设技术规定的要求,城市道路设计和建设应该全面保护我国自然生态环境,比如树木、土壤、河流等。因此,在城市道路建设的初期阶段或者设计阶段就应该全面考虑到自然生态的问题,结合城市当地的生态环境,尽可能的不去破坏已有的道路排水系统,科学合理的避开河流等自然环境,合理的规范设计城市道路建设,保证城市道路具有足够的设计空间,借助海绵城市理论对城市道路雨水等进行一系列处理和循环利用,比如设置人行横道、绿化带等,将城市道路建设的影响降到最低[1]。
二、应用在道路结构设计中
城市道路积水排放按照最新出台的海绵城市理论可以分成三种:首先,道路表面积水可以通过路面的空隙进行排放;其次,道路积水可以渗入到道路结构的最底层,借助排水管道进行排放;最后,道路积水可以直接渗透到基础土质结构中排放出去[2]。前两种积水排放形式与后一种相比,有效提高了城市道路路面的积水排放效果,满足排水的要求,但是无法较好的实现道路滞留、渗透等功能。根据海绵城市设计规定的要求,城市道路的渗透系数不能比7×10-5cm/s低,所以当道路车流量较多、承受压力较大时,道路积水则不能很好的进行渗透。在建设道路的人行横道时,一般使用的材料为混凝土和花岗岩等,为了减小道路表面热量的散失,提高道路表面的透水性,海绵城市理论规定道路建设采用具有透水的材料,从而保护自然生态环境。基于海绵城市理论的道路渗透系数一般不会小于1.0×10-3mm/s,地下水层到道路透水结构之间的距离要超过1m。
三、应用在车道设计中
城市道路的车道优化设计一般可以分成两种:第一,非机动车道和人行横道的设计。当前城市道路的人行横道和非机动车道大多使用的是不透水的设计,因此很容易让道路表面产生积水、雨天道路表面湿滑等现象,从而降低了城市道路的安全度和实用性,还限制了地下水的活动;第二,机动车道的设计。根据海绵城市理论的要求,机动车道路面的铺装需要使用透水的材料,但是为了可以较好的避免雨水或积水渗透到道路地基内,进而破坏道路结构,需要在道路表面层使用透水的混凝土进行铺装,地基层和下层结构可以使用不透水的材料,这样可以使雨水或积水渗透到道路表面层之后,沿着不透水层排放到水沟内,然后再排放到水井和隔离带内[3]。事实上,按照海绵城市理论的规定,人行横道和非机动车道都是需要使用透水材料,让积水或雨水可以渗透,因此来保证道路表面的温湿度,提高道路的安全性。
四、应用在排水管和排水沟的设计中
在海绵城市理论的基础上,对排水沟和排水管进行设计。首先,排水管的设计。在设计过程中,一般需要利用直径小、颗粒小以及多孔的材料来填充排水管的四周,比如石粒等,排水管通常采用PVC高分子材料,通过多孔结构对道路积水进行适当的调整。采用这样的排水管道设计方案,不仅可以减小占地面积,还可以增加其协调性,并且具有较好的透水性,因此被广泛的应用在多个领域。同时,也存在一定的缺点,就是填充的材料很难进行清理,如果这种材料堵塞了排水管,那么排水管的透水效果将会大大的降低。其次,排水沟的设计。排水沟设计的目的在于保护自然生态环境,在建设使用过程中,排水沟与生态、人文环境紧密联系在一起。在设计排水沟结构时,主要分成以下几层结构:砂石层、排水层、渗透层、土壤植被层和绿化植被层等五层结构[4]。采用这种形式的排水沟设计,可以有效发挥渗水排水的优势,还可以保护自然生态环境,对水资源进行重复使用。
五、应用在道路绿化带的设计中
城市道路绿化带的设计在应用了海绵城市理论之后,不仅提高了渗透性能和净化雨水的性能,还增加了道路绿化带的储水直径。对道路绿化带设计来说,主要具有两种形式的设计:第一,LID设备和行道树绿带之间的设计。行道树绿带指的是一种行道树木与地表植物等相连的绿化带。如果受到各种因素的影响或限制,那么行带树绿带就只可以栽种行道树,不可以种植其他的植被,也能够设计成生态型的树池,而且在树池内需要使用透水的材料进行填充,这种树池能够将道路雨水和积水进行汇流,然后借助渗透功能将积水或雨水汇入到地下水中,从而起到净化水资源、降低水流量的作用,保护生态环境和行道树;第二,LID设备和分车绿带之间的设计。这个设计主要有三部分:生物滞留带、下沉式绿地和雨水花园。生物滞留带指的是将各种类型的植被种植在地势低的地方,从而发挥出净化雨水、植被吸收截留等功能,主要适合运用在城市道路绿化带。下沉式绿地指的是四周道路和路面要比设计的绿地高出最多200mm,对一些雨水采用植被截流、微生物净化等,其他流水沿着排水口流入到水管[5]。雨水花园具有保护环境、净化积水、降低水流量等功能,主要是在城市道路周围地势较低的区域重视花果树木等植被。
六、结束语
总而言之,海绵城市理论是一种符合时代发展需求的设计理论,在城市道路设计中的应用,有效减小了城市洪水内涝等灾害带来的破坏和影响,发挥了净化城市水资源、减少水污染和补给地下水等功能。在海绵城市理论中充分考虑到城市道路雨水和积水等各方面的问题,通过该理论的应用极大地提高了我国水资源的实用性,减少了水资源的消耗和浪费,保护了我国自然生态环境,对道路雨水进行了科学合理的控制,有效促进了我国城市的发展。
参考文献:
[1]孙庆亮,李阳阳.海绵城市理念在城市道路设计中的应用[J].工程技术:文摘版,2016(11):00074-00074.[2]孙庆东.基于“海绵城市”理念的城市道路设计[J].建设科技,2016(11):84-85.[3]杜军虎.基于海绵城市理念的城市道路设计方案研究[J].江西建材,2017(9):57-57.[4]丁冲.海绵城市理念下城市道路设计探讨[J].华东科技:学术版,2017(7):117-117.[5]翟辉.海绵城市理论在城市道路中的应用[J].工程技术:文摘版:00058-00058.作者简介:刘寿洋,男,山东东营人,身份证号码 ***755,职称:工程师,学历本科,研究方向道路桥梁。