第一篇: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。
第二篇:海绵城市理论(DOC)
一、海绵城市理论
海绵城市”概念的产生源自于行业内和学术界习惯用“海绵”来比喻城市的某种吸附功能,最早澳大利亚人口研究学者Budge(2006)应用海绵来比喻城市对人口的吸附现象。近年来,更多的是将海绵用以比喻城市或土地的雨涝调蓄能力.——俞孔坚与北大的“海绵城市”理论与实践。
在《城市景观之路:与市长交流》一书中,俞孔坚和李迪华提出把维护和恢复河道及滨水地带的自然形态作为建立城市生态基础设施的十大关键战略,指出“河流两侧的自然湿地如同海绵,调节河水之丰俭,缓解旱涝灾害。”(俞孔坚,李迪华,2003)
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。遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,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。同时应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性,协调给水、排水等水循环利用各环节,并考虑其复杂性和长期性。——中国规划网、作者刘红
植物方面:①建造街道生态调节池(沟)如下:②适当堆造地形、构建植被集雨盆地,注意排水坡度:
材料方面:
①硅砂滤水砖/硅砂透水井 ②透气保水树坑盖板 ③
技术方面:
①、较早的实践案例包括天津桥园湿地系统,通过简单的填挖方,形成海绵体,收集雨水,在解决城市内涝的同时,利用雨水进行城市棕地的生态修复和公园营造,发挥综合的生态系统服务;类似的绿色海绵工程也在秦皇岛滨海生态修复中得到成功的应用。
②、董淑秋、韩志刚,其在《首钢工业区改造规划》中提出“生态排水+管网排水”的“生态海绵城市”规划概念,主要针对规划区的雨水利用问题。
③、LID 低影响开发技术是一种可轻松实现城市雨水收集利用的生态技术体系,其关键在于原位收集、自然净化、就近利用或回补地下水。主要包含:生态植草沟、下凹式绿地、雨水花园、绿色屋顶、地下蓄渗、透水路面。
④道路两侧的绿化带要比路面低10厘米左右,绿化带每隔20米设置一组植生滞留槽,并自上而下分为蓄水层、种植土层、粗砂填料层、砾石层
二、绿道设计的相关规范
1、①主游路主要起景点联系、功能分区界限的功能,一般宽3-4米; 次游路主要起到分散人流的作用,通常宽2-3米;
游步道是完全融入大自然景观的道路,采用的宽度为1-2.5米,也有小于1米的。②自行车道
自行车道每条车道宽度宜为1米,靠路边和靠分隔的一条车道侧向净空宽度应加0.25米。自行车道路双向行驶的最小宽度宜为3.5米;混有其他非机动车的,单向行驶的最小宽度应为4.5m。
2、驿站的服务半径
3、活动广场
4、道路两侧及广场的果皮箱设置间隔应符合规定,商业、金融业街道间隔为50至100米;主干路、次干路、有辅道的快速路间隔为100米至200米;支路、有人行道的快速路间隔为200米至400米,广场按每300米至100平方米设置一处。
果皮箱的单侧设置间隔宜符合下列规定,并可根据人流量的大小和废弃物产生量适当增 减间距:食堂等人员短时间相对集中区域,其主要通道布置2个,次要通道布置1个。主要参观通道宜为150m左右,物流通道无需布置。
5、路宽等于灯高;间距为3倍 路 宽。250W的高压纳灯的杆高一般是8米或者9米,间距有30/35/40都可以,如果遇到有弯的地方,间距*0.55或者0.7的系数,一般路宽和灯杆高是1:1左右的话,单侧布灯就可以了,路宽:灯杆在1.5:1左右就可以采用双侧布灯,中央双挑嘛,只有在有绿化分割带的情况下才采用.6、报警求助系统的分布间隔距离:
三、驿站相关服务半径
1、卫生间的服务半径:园厕服务半径不超过250米。
2、电瓶车停靠休憩、充电设施服务半径:北京市六环内公用充电设施平均服务半径5公里的水平
3自行车停靠休憩、维修、租赁点服务半径:杭州的公共自行车租赁点服务半径为300-500米;巴黎的租赁点布局则达到11个/平方公里,租赁点间距约300米。
4、卫生医疗服务设施
5、便利店
6、综合管理方
7、WiFi信号站、手机充电站
四、绿道标识系统
1、绿道标识系统主要有:①区域指示系统
②导向性标识
③景点标识
④解说性标识
⑤管理性标识
公园标识导向系统主要由信息标识、指示导向标识、形象识别和管理标识构成。
2、标识系统材料选择:①金属材料
②木结构材料:木结构的色彩、肌理符合现代人的审美观念,但是结实程度、使用寿命都不十分理想,为延长材料使用寿命,需对材料进行特殊处理,如,防蛀、防潮、防锈处理
③石材:考虑石材的重量和内部结构的承重能力以及湿挂和干挂等具体的结构问题,以保证标识的全性 ④仿石材
⑤环保材料:是现代城市街道标识设计发展的必然趋势。材料要求对人体无害、无毒、无辐射、可回收利用,还要防尘、防菌、耐热、易燃等。
3、标识系统材料选择原则:
①视觉表现原则:例如要表现传统文化和自然淳朴的风格,就要考虑用木料、石材等一些容易表现风格的材料;要有时代气息,个性新颖、符合单位特色,独特,可以考虑用亚克力板、玻璃钢、铝塑板、PVC板、阳光板、弗龙板板等。②施工结构的合理性原则 ③使用期限的考虑
④使用场地的选择(室内和户外)⑤使用和服务维修的成本
4、标识系统相关设计规范
①形体尺寸,要视景区环境实际需要以及游客浏览距离和建筑构造特征而制定比例,并视其功能性而制定大小
②文字尺寸,要根据标识设置现场规格因素来确定视觉认知距离,进而确定其实际大小。景区综合介绍牌[可参考公式Hmm(文字高度="Lm(距离)/20套用] ③用色设计,根据景区经营理念、环境背景色的需要,并根据认知程度来选取较高反差的颜色搭配
5、文字及图形符号的使用
①中文、英文是景区导览标识使用的基本文种,必须同时使用,所表达的信息要与指向实物相吻合,文字含义准确无误。②中文使用
必须采用简写字体,不得使用繁体或其他不易辨别的字体(见《国家语言文字规范标准》),历史古迹、名人书法、特殊标志等除外。
5、标识系统的布点原则:
①导向标识应设在便于人们选择目标方向的地点,并按通向目标的最佳路线布置,如目标较远,可以适当间隔重复设置,在分叉处都应重复设置标志。②提示标志应在所说明的上方或侧面,或足以引起注意的与该设施、单位向邻近的部位。③环境信息标识应设在入口处或某场所中最醒目处.④局部信息标识应设在所要说明的设备处或场所附近醒目位置
⑤标识的正面或其临近不得有妨碍人们视度的固体障碍物,并尽量避免经常被其他临时性物体所遮蔽。
⑥标识通常不设在门、窗、架等可移动的物体上,以免物体移动后人们看不到标识。⑦附着式设置的标识,其设置高度应设置为:a:与人眼水平视线高度大体一致 B:略高于人体身高
C:局部信息标识的设置高度可根据具体场所的客观情况来定。
⑧悬挂式设置的标识的下边缘距地面的高度不宜小于2m ⑨柱式设置的标识的下边缘距地面高度宜在2m左右。
五、绿道及河流环境保护
六、河流类型分析
1、①季节性河流:一般分布在较干旱的地区,气候条件对它的形成有极大的影响,有时候甚至起到决定性的作用。一般而言,干旱区的河流均为时令河(季节性河流);半干旱区的较大河流可以为常流河,较小河流则为季节河;季节性河流一般以雨水补给为主,季节性融雪为辅。流域内雨量集中,枯水期流量小,洪水期流量大,水位变幅比较大。对受人类活动影响较小的河流 自然形成的季节性河流是内陆湿地的一种,具有湿地的生态特性,人为季节性河流的演变也使其逐渐向湿地类型过渡
季节性河流中,由于来水量减少,河道的纵横断面会发生比较明显的变化。横断面上表现为河宽减小、平滩流量下的断面面积降低;纵断面上,由于流量的减少,河流所需的水面坡度变缓,河道泄洪能力降低,汛期时,会对下游河段的防洪产生不利影响。因此,采取合理的断面形式是治理季节性河流的键。②城市排涝河流 ③城市景观河道
2、水源:雨水补给,只在降雨期间及降雨停止后一段时间内存在,所以补给速度很快,季节性明显
地下水补给,地区分布不明显,补给缓慢而稳定,随季节性变化不大
季节性冰雪融水补给,补给过程连续,但仅能持续一段时间,其发生时间随纬度和海拔高度增加而推迟
永久性冰雪融水补给,随气温变化而变化 综合性补给类型
第三篇:海绵城市理论在景观设计的应用论文
摘 要:1城市道路绿色海绵的设计策略 1.1下凹绿地 通过蔡剑波等人的研究结果可以发现,下凹绿地可以有效降低雨水的径流速度及径流系数,但要注意下凹绿地的深度不宜大于1.5m,以免导致积水太深,不利于植物的生长与人民生活的便利。
关键词:景观设计论文
1城市道路“绿色海绵”的设计策略
1.1下凹绿地
通过蔡剑波等人的研究结果可以发现,下凹绿地可以有效降低雨水的径流速度及径流系数,但要注意下凹绿地的深度不宜大于1.5m,以免导致积水太深,不利于植物的生长与人民生活的便利。
1.2路基安全防护绿化带建设不合理会影响道路
路基的稳定,因为绿化带中水分会渗透进入路基之中,对地基产生一定的破坏作用。为了降低这方面的影响,确保道路的稳固,可以采用以下措施:
①在绿地与路基相连接处,添加防水设置;
②设置阻水墙,常用材质为混凝土;
③在绿地下凹前建立缓冲地域,便于降低径流速度,减少渗水影响。
1.3布置进水口及渗透管(或溢流口)
侧石切口的作用是将道路及其附近区域内的雨水进行收集,将其排入绿地下凹处,完成对雨水的生态管理,其在“绿色海绵”系统中充当雨水进入口的作用。如果雨水径流量过大,超过“绿色海绵”的处理上限,就可以通过渗透管或者溢流口将多余的雨水排入其它雨水管理设施中,从而保证雨水管理工作的全面实施。
1.4土壤具有一定的渗透性
土壤除了要具备保证植物生长所必需的营养以外,还应有适当的渗透性。因此在施工建设以前要检测分析土壤的性质,构建“绿色海绵”通常选用砂质土,因其渗透性好,便于雨水渗入地下。但如果土壤为粘质土或壤土,则需要改善土质。
1.5种植土上铺设覆盖材料
道路上车辆川流不息,排出了大量尾气,严重污染了空气和雨水,而“绿色海绵”会将雨水滞留,为了避免被污染的雨水污染种植土壤,可以选择一些当地美观的且不污染环境的材料构建覆盖层,保护土壤。
2“绿色海绵”在城市道路中的应用
2.1行道树绿带
树池式行道树,即在人行道上采用树穴种树的方式进行绿化,并依据人行道的具体宽度,确定覆盖形式。同时其还通过使用透水材料铺设人行道,便于雨水进入土壤被植物吸收,进而对其净化、存储,形成“绿色海绵”系统。在人行道上以连接带的形式种植行道树,并用侧石将其划分为不同区域,进而再次建立一个“绿色海绵系统”。由于人行道的本职作用是便于路人行走,因此连接带的规模有一定的限制,所以一般绿地构建的模型都是池壁垂直和底部平坦的下凹样式。同时,由于行道树的遮蔽,树下光照较少,因此在选择树下植被时要选择适合背光处生长的喜阴植被,如麦冬草等喜阴植物。
2.2分车绿带
道路中的分车绿带主要作用是处理道路上的雨水。为了实现道路绿化生态美观的建设要求,道路绿化建设多以“绿色海绵”和常见植被作为绿化带的主要构成部分。其绿化带中“绿色海绵”和绿化植被的建设规模可参考当地降水量,经专业排水机构分析商定后确定。“绿色海绵”的长度与雨水径流流速成正比。为了降低雨水径流流速,可建立“景观坝”用以降低径流速度。在分隔带侧石上留30~40cm宽的雨水汇集口,便于将“绿色海绵”搜集的雨水汇集,注意沟底的坡度,横向坡度可以倾斜而纵向坡度要稍微缓和。“绿色海绵”的构造方式自由,只需注意根据干湿带的地质不同选择相应的绿化植物。
2.3路侧绿带
人行道与道路红线中间的绿带即路侧绿带,其目的是处理人行道及其附近的雨水。靠近人行道的路侧绿带的设计要求限制很少,只需注意“绿色海绵”系统的绿地地形,应是浅宽面状的下凹绿地。“绿色海绵”的边坡根据情况可设计为倾斜或者垂直形状,底部则是平底或者有一定坡度,同时根据绿化带的规模决定是否建设“景观坝”,绿地景观的形状并无太多要求,可以根据实际情况进行建设。
2.4植物选择
①尽可能地选择本土植物作为园林绿化植被,也可以挑选一些合适的、已被驯化的其它地域植被;
②选择根系强健,茎叶茂盛、能有效净化污染的植物;
③选择生命力强、适应性强的植物;
④选择可和谐共生的植被群,以免不同植株间存在竞争关系,影响植被的生长发育,保持绿化景观的持续旺盛。同时由于不同地域的地理环境影响,绿地的含水量并不是一定的,含水量随着季节而发生变化,夏季降水量较大植被发挥调蓄作用,而冬季降水量较少,因此,所选植被要具备抗旱和抗涝2种能力。
3结语
现阶段海绵城市建设在我国已被大规模实施和推广,社会各界人们都在为城市化的健康发展而努力。项目规划者更要以严谨科学的工作态度完成海绵城市的建设,充分发挥其所应具备的功效。
参考文献:
[1]迈克怀特.雨水公园:雨水管理在景观设计中的应用[M].张光磊,张瑞梨译.桂林:广西师范大学出版社,2015.[2]胡长龙.城市道路绿化[M].北京:化学工业出版社,2010.
第四篇:浅谈工程中“海绵城市”的应用
浅谈工程中“海绵城市”的应用
浅谈工程中“海绵城市”的应用
根据党“十八大”报告明确提出“面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势,必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,把生态文明建设放在突出地位”的要求,使“海绵城市”这一新的城市建设理念得以创新和发展,并逐渐被广泛使用。
顾名思义,“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。这种方式将最大限度的实现雨水的城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。
“海绵城市”包括的范围极广,囊括了建筑与小区、城市道路、绿地与广场、水系等整个城市的建设规划的方方面面。因而在响应国家号召的过程中,应当具有针对性的展开改造或进行工程建设,因地制宜,应根据本地自然地理条件、水文地质特点、水资源禀赋状况、降雨规律、水环境保护与内涝防治要求等,合理确定应当选择的低影响开发措施及其组合系统。
潍坊滨海经济开发区白浪河生态示范带二期工程(以下简称:白浪河工程)主要是对白浪河的河道清淤及两岸的环境整治工程。在该工程的设计中也采用了的“海绵城市”的理念,以本工程为案例重点分析工程中“海绵城市”的应用。
一、“海绵城市”的设计理念在工程中的应用
“海绵城市”的建设途径主要有以下几个方面,一是对城市原有生态系统的保护;二是生态恢复和修复。对传统粗放式城市建设模式下,已经受到破坏的水体和其他自然环境,运用生态的手段进行恢复和修复,并维持一定比例的生态空间;三是低影响开发。
白浪河项目位于入海口处,项目依白浪河两侧而建,白浪河经长时间的泥沙积淤,浅谈工程中“海绵城市”的应用
使得河道积水能力较差,且该处的土质为粉细砂,盐碱度高,植物难以生长,蓄水能力较差。因而该工程主要依照生态恢复和修复,及低影响开发进行设计,对河道进行疏浚,拆除河道两侧的盐田,填筑疏浚出的土进行地形构筑,并进行种植土换填后,展开绿地、广场、景观道路施工。
水系建设是生态环境的重要组成部分,也是径流雨水自然排放的重要通道、受纳体及调蓄空间,与低影响开发雨水系统联系密切。该工程所在地降雨较潍坊市区来说较少,白浪河的流量也相对较少,因而整治的重点应在蓄水、净水方面来实施。白浪河疏浚后,与下游船闸橡胶坝工程、白浪河东侧闸口处的文昌湖及绿地地形构造中的水系,便形成了较大的蓄水系统、雨水收集系统,具有较强的完整性,且涵盖于整个建设区域,能够更有效进行雨水的收集、调蓄,在连续暴雨天气下也具有良好的排、泄雨水的能力。
绿地建设是建设海绵城市、构件地低影响开发雨水系统的重要场地,针对区域面积较大及沿河的特点,采用了大开大合的设计理念,种植大树及草皮地被较多,在路边看白浪河的水域的时候,不会有较大的视线阻隔,且较多草皮及地被还可加强对径流的雨水渗透、净化的作用,合理的保护了水资源。不仅提高了白浪河两岸绿地生态、景观、游玩的效果,还可以通过与白浪河、文昌湖等周边的汇水区域相结合,还可以对周边雨水进行蓄水、净水作用,一举多得。由于白浪河工程的原土未粉细砂、盐碱度较高,不适于植物的生产,因而采用局部换填种植土、倒滤层的设计进行乔木的栽植,原土上覆盖30cm的种植土上栽植灌木、地被植物等。
广场及景观道路等公共开放空间,在排水防涝方面也进行了优化设计。广场采用透水性设计(沙铺、透水基层),能够将雨水及时的渗透至地下,当暴雨天气,渗透能力不足时,还在广场铺装面上设计有明渠(深5cm,宽30cm),贯穿于整个广场上,能够较快的将雨水排至海浪河中,提高了整体防涝的能力。
景观道路采用了透水混凝土(自行车绿道)、景观园路、旱溪等可渗透形式。根据自身超强的透水能力,直接减少地表径流,并配合水系的的利用,能够有效的起到区 浅谈工程中“海绵城市”的应用
域内的防涝作用,同时配合整体绿地的建设,具有较强的景观效果,及休闲、游玩等实用性。
二、“海绵城市”的技术类型在工程中的应用
“海绵城市”低影响开发技术主要功能一般可分为渗透、储存、调节、截污净化等几种类型。实践中,应结合不同区域水文地质、水资源等特点及技术经济分析,按照因地制宜和经济高效的原则选择低影响开发技术及其组合系统。
各类低影响开发技术又包含若干不同形式的低影响开发设施,主要有透水铺装、绿色屋顶、下沉式绿地、生物滞留设施、渗透塘、渗井、湿塘、雨水湿地、蓄水池、雨水罐、调节塘、调节池、植草沟、渗管/渠、植被缓冲带、初期雨水弃流设施、人工土壤渗滤等。
白浪河工程根据他自身所处的位置自然地理条件,水文地质条件,设计规划的意图,工程造价等方面的原因,采用的低影响开发设施较为简单,且于现场条件相结合,具体情况如下:
(一)水系建设中低影响开发设施的应用
白浪河水系建设主要是通过雨水的渗透,或地表径流等方式,起到蓄水、净水的作用,并配合其他建设中的低影响开发设施使用。
(二)广场、道路建设中低影响开发设施的应用
渗透铺装按照面层材料不同可分为透水砖铺装、透水水泥混凝土铺装和透水沥青混凝土铺装,嵌草砖、园林铺装中的鹅卵石、碎石铺装等也属于渗透铺装。白浪河项目中主要用到了透水水泥混凝土、广场沙铺、嵌草砖、鹅卵石、碎石铺装的形式。
1.广场铺装使用的是沙铺的形式,原土压实后,铺设30cm级配碎石基础(分层铺设压实),之后铺设砂(中砂)垫层展开铺装作业,具有良好的渗透效果,还有明渠的设计,保证雨水能够尽快排至白浪河中,避免长时间浸泡对基层的影响,从而造成铺装面的塌陷。
2.自行车绿道采用透水水泥混凝土的形式,因原土透水能力较强,因而未设置排 浅谈工程中“海绵城市”的应用
水管。且透水混凝土为红色,具有较好的景观效果,设计规划作为户外自行车爱好者的运动道路,增加了功能性、实用性。绿地园路采用碎石路面的铺设方式,较好的透水效果,可以避免对两侧土体的破坏,也能够减轻低洼处积水的情况。
3.嵌草砖及鹅卵石运用于临时停车场及旱溪的施工,两种方式结合在一起使用,除了自身的渗透能力外,旱溪还可作为明渠将停车场未能及时渗透的雨水排至水系中储存起来。
(三)绿地建设中低影响开发设施的应用
由于绿地的面积较大,采用了生物滞留设施、植草沟、植被缓冲带等低影响开发设施。由于白浪河工程的原土未粉细砂、盐碱度较高,不适于植物的生产,因而采用局部换填种植土、倒滤层的设计进行乔木的栽植,原土上覆盖30cm的种植土上栽植灌木、地被植物等。
1.生物滞留设施
生物滞留设施指在地势较低的区域,通过植物、土壤和微生物系统蓄渗、净化径流雨水的设施。广场绿化池采用复杂型微生物滞留设施的构造,开挖树坑,底部50cm的碎石、一层草帘形成倒滤层,树穴四周覆盖土工布,因原土未碱土,采用一布一膜不透水的土工布,相较原土来说,增强了蓄水的能力,以提供植物的生长,周边有立缘石,绿化池中的水蓄满后,漫过立缘石经广场的渗、排设施进行排水。
2.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,并具有一定的雨水净化作用。浅沟断面形式采用的是倒抛物线的断面结构,边坡坡度不大于1:3,纵坡不大于4%,由于该工程的草皮地被面较广,地形起伏的形态较多,因而植草沟采用的较多,结合地形中产生的低洼区域的蓄水池,形成了一套排水、蓄水系统。3.植被缓冲带
植被缓冲带为坡度较缓的植被区,经植被拦截及土壤下渗作用减缓地表径流流速,并去除径流中的部分污染物,植被缓冲带坡度为2%-6%。在白浪河工程中,绿地的面 浅谈工程中“海绵城市”的应用
积较广,大开大合的设计理念,及水系的建造,使得起伏较多,因而植被缓冲带的使用没有太多,平常下渗基本能够消耗雨水,暴雨时,由于该处的污染物较少,且草皮的面积较广,对污染物的阻隔有一定的作业,为节省投资的考虑,未设置净水池,多余的水量直接排入白浪河中,以起到排、泄水的作用。
三、白浪河工程“海绵城市”设计及低影响开发设施的利弊
1.白浪河工程“海绵城市”低影响开发设施侧重于吸水、渗水、净水的方面,蓄水方面撤了白浪河流量的补充及雨水的地表径流,基本没有其他形式的源头,采用的低影响开发设施均没有收集渗水方面的措施。设计方面的考虑,经分析可能是根据所在地的降雨量少,且原土渗透能力较强的原因,收集雨水的量较小,且区域面积太大,造价过高,以减少投资的目的取消掉了。
但实际情况是:白浪河工程位于白浪河入海口出,附近较多盐田排放水水质的原因等,造成目前储蓄的水盐碱度过高,对植物的帮助不大,且下游船闸橡胶坝未完成,不具备大量蓄水的条件,白浪河的流量有限,盐田拆除困难等因素,几年内也达不到水质淡化的目的,水再次利用的能力较差,缺少低影响开发设施的收集渗水方面的措施,目前只能通过给水管线对绿地的苗木进行浇灌,大大增加了投资。
2.广场沙铺渗透铺装的设计,对雨水的渗透能力较好,但连续暴雨天气时,地表径流过大,对渗水基层的冲刷严重,尤其是排水口处,水量大,水速快,出现多处铺装面塌陷的情况。设计应针对这些局部地方进行半透水或不透水的方式,保证工程主体的质量。
3.透水水泥混凝土路面在长期使用过程中,由于车辆、行人行走会使各种粉尘、细颗粒进入透水铺装地面面层的孔隙从而影响透水铺装地面的透水性能,因而要注意日常的管理维护问题。
四、“海绵城市”的发展
中国正处在快速城市化的进程中,城市蔓延带来众多弊病,如水资源短缺,水污染,内涝与干旱并存等,尤其是今年武汉、济南、新乡等多个市区发生内涝的灾情,浅谈工程中“海绵城市”的应用
严重影响到人民的正常生活,并成为中国城市与区域可持续发展越来越紧迫的问题的,推进海绵城市设计在中国的应用迫在眉睫。目前全国已有30个海绵城市建设试点城市,未来海绵城市必将越来越受到重视,并逐步发展起来。
第五篇:海绵城市理论与关键技术及案例
【教学目的】
帮助各级党政领导干部了解海绵城市兴起的原因、当今中国面临的生态问题以及海绵城市的关键技术,努力建设美丽中国。
【教学重点】
水问题的综合征有哪些? 什么是“小脚治水”? 什么是空间划界确权? 【教学难点】
建设海绵城市的工程设计技术有哪些? 【教学大纲】
一、缘起
二、出路
三、核心理念与关键技术
(一)规划技术
(二)工程设计技术 【知识点汇总】 概念:
C01:“大脚革命” C02:“小脚治水” C03:海绵城市 原理和观点:
K01:通过对洪水过程的分析,可以确定不同重现期洪水的淹没范围。
K02:海绵城市的理论和关键技术是美丽中国建设的基础。K03:“小决策”是一切环境问题产生的根源。K04:中国是水资源短缺的国家。海绵城市理论与关键技术及案例——美丽中国的水生态基
础设施
一、缘起
海绵城市缘起于中国的水问题,总体而言,中国是一个水资源短缺的国家。中国有许多水问题综合征的表现,如水资源短缺、水质污染、洪水、城市内涝、地下水位下降、水生物栖息地丧失等。这些问题是综合的、系统的在发生,但是我们解决的途径却是单一的。所以一个复杂的问题被当做简单的工程问题来处理,这是导致我们现在的环境问题,甚至是城市灾害的根本原因,这种处理方式被称为“小决策”。这就是“小脚治水”,即土和水、水和生物、城市和水、排水和供水等的分离(抗旱与防洪的分离)。
二、出路
以上问题的出路在哪?就是需要一场思想的革命,又叫“大脚革命”,这样才能综合地解决问题。“大脚革命”的解决途径就是要建立一个国土的、区域的和城市的海绵系统,这个海绵就是水生态基础设施。这个水生态基础设施是有生命的,起着供给、调节、生命承载、文化与精神传承的作用。
三、核心理念与关键技术
(一)规划技术
规划的核心问题就是空间划界确权,划定海绵系统的红线,这个红线划定是跨尺度的,有国土尺度、区域尺度、地方尺度,而且这个划定是有科学依据的,有个普适模型,叫作“阻力面”。在国土尺度洪水调蓄安全格局中,低安全水平洪水调蓄安全格局占国土总面积的0.8%;中安全水平洪水调蓄安全格局占国土总面积的2.2%;高安全水平洪水调蓄安全格局占国土总面积的6.2%。这意味着假设我们拆掉所有的防洪设施,若发生百年一遇的特大洪水,淹掉的国土面积也只有6.2%。
随着北京市城市的绵延,“摊大饼”式的扩张将自然生态基础设施破坏了,“反规划”的方式是建立在绿色基础设施上的城市格局,不是“摊大饼”式的建设。
在城市的建设中,标准化的“三通一平”方式将原来土地上的生态基础设施破坏了,以武汉五里界生态城为例,农民在土地上留下了很多的陂塘,这是自然的海绵系统。陂塘会实现一种水分的平衡,下完雨,雨水就在陂塘里蓄积起来,不会形成内涝。但是现在简单的套用了工业化的城市建设的“三通一平”模式,造成了中国城市普遍性的涝灾。
(二)工程设计技术 1.源头消纳滞蓄
以哈尔滨群力新区建设为例,通过对群力新区33平方公里的改造,经过两年时间,从之前的荒地变成了生机勃勃的绿地,解决了周边的雨涝问题,同时使当时的湿地变成了国家级的湿地公园。
通过这个例子,可以得出10%的土地就能解决城市内涝灾害的结论。
2.过程减速消能
与常规市政的“雨洪快排”方式不同,“减速”技术强调恢 复河流自然形态,通过串联湿地、溪流、陂塘,形成水生态基础设施,综合解决水问题。
以贵州六盘水旧城改造为例,建立水生态基础设施,减速水流。以水城河为骨杆,以分支会流为侧枝,以汇流湿地为节点,以场地陂塘为繁叶。经过两年时间的改造,河道慢下来,变成了一个生机勃勃的湿地。
3.末端弹性适应
以浙江台州永宁江、金华燕尾洲为例,通过对洪水过程的分析和模拟,确定不同重现期洪水的淹没范围,砸掉没有必要的水泥防洪堤,改用乡土植被与地形结合的生态防洪,形成弹性的城市。
4.水质生态净化
以上海后滩为例,中国75%的地表水被污染,黄浦江属于劣五类水质,如果修建污水处理厂去处理这些污水,需要大量的能源,消耗的煤炭又会引起空气污染,所以这是一个系统问题。我们在后滩建立梯田湿地系统,梯田让水渗下去,让营养的水从植物的根部流过去,植物可以长得很茂盛,同时净化了水质。但是这个技术不适用于重金属工业污染的水质。
5.土地仿生修复
以天津桥园为例,原本这块土地存在脏乱差、污染严重、盐碱化严重等问题。在这个案例中,利用雨水的酸性、土壤的碱性、生物的净化功能来改造这块土地。土壤通过酸碱中和,形成了自我繁衍的过程,通过生物分泌出的各种分泌物,改良土壤。6.回归丰产与美丽
以沈阳建筑大学校园为例,在校园里面种植稻子,在稻田中间摆放读书的台子,形成稻田校园。稻田本身就是海绵体,这也是一种乡土和农业景观,是一种新的城市美学。
7.最小干预
以秦皇岛汤河为例,原来的汤河存在脏乱差等问题,通过改造,留下了河漫滩,在河边做了一条飘带,可以同时容纳5000人,而且造价很低。通过最小的干预,可以创造出很美的景观,综合解决内涝、生物多样性保护、公园的使用等问题。
8.海绵城市建设与城市更新和开发
以中山岐江公园、河北迁安三里河为例,说明海绵的概念不是简单地理解为解决水的问题,海绵城市理论是自然净化、自然蓄存、自然净化、自然下渗的理论。海绵的哲学是:完全价值观而非单一价值观,将大化为小,将排他化为包容,将集中化为分散,将快变为慢,将刚硬化为柔,将灰色变为绿色。
结语
面对水系统的综合征,我们必须有综合的、系统的解决途径——水生态基础设施。这就要求我们思想上需要革命,方法上需要创新,体制上需要打破边界,专业上需要整合。这种思想的改变,实际上是一个新的文化、新的城市,会引导一种新的生活。