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摘 要:海绵城市的提出是雨洪利用的理论的创新和发展,为城市解决内涝和水资源短缺问题提供了新思路。据此,对住建部关于海绵城市的文件进行了解读,总结海绵城市的优越性,并对海绵城市建设的实践方案进行了探讨。
关键词:海绵城市;雨水;低影响开发
中图分类号:D9
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2015)25-0227-02
0 引言
随着城市化的发展,处处是硬化路面,城市雨水问题就愈发凸现出来,主要表现为:雨水资源大量流失;雨水径流污染严重;城市内涝风险加大;生态环境破坏等几方面。高度的城市化进程使得大面积的地表被混凝土和沥青覆盖,使径流系数增大加大了城市内涝的风险。每遇大雨,主要是依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排水,以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念,往往造成逢雨必涝,旱涝急转。现在我们急需一种新型的城市模式。
2013年12月12日,习近平主席在中央城镇化工作会议上发表讲话时谈到,“城市规划建设的每个细节都要考虑对自然的影响,更不要打破自然的影响,更不要打破自然系统。为什么这么多城市缺水?一个重要原因是水泥地太多,把能够涵养水源的林地、草地、湖泊、湿地给占用了,切断了自然的水循环,雨水来了,只能当作污水排走,地下水越抽越少。解决城市缺水问题,必须顺应自然。比如,在提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然积存、自然渗透、自然净化的‘海绵城市’。”
1 海绵城市的概念及前景
1.1 海绵城市的概念
海绵城市就是指城市可以拥有海绵一样的特性,在降雨时,用来实现吸水、蓄水等性能,当需要水的时候,储存的雨水可以释放并且利用起来,从而高效的解决城市水资源短缺和城市内涝的矛盾,并且达到修复城市水环境的目的。
以城市园林绿地为例子,当雨水落到地面可通过城市绿地自然的吸收掉一部分,多余的渗入地下存在地下的含水层,把雨水保存到城市内部在缺水的季节时将储存起来的水释放释放出来,并且加以利用。
图1 海绵城市水的循环收集与释放示意图
1.2 海绵城市的前景
在过去的几年,我国有多个的城市遭受内涝灾害,其中的相当一部分还是非常严重的内涝,市民的伤亡屡见不鲜,财产的损失不可谓不重大。根本原因,主要是雨水利用系统的不够完善或不能达到标准的城市排水系统所致。据调查,我国有300多个都是联合国评价标准的“严重缺水”和“缺水”的城市,在严重缺水的城市里发生内涝显得格外不可思议。
海绵城市是我国城市建设转型的出发点之一,代表着城市建设从经济增长为导向的模式向生态文明建设模式转变。海绵城市以治水为出发点,本质在于对影响水生态的整个生态系统的治理,是生态文明建设的重要基础。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,同时系统治理,就地解决问题,转变城市基础设施发展的基本思想。海绵城市建设也将重塑城市生态文明。
2 对《海绵城市建设技术指南》的解读
近年来,暴雨、洪水逐渐演变为大中城市的一种慢性疾病。然而,不在“城中看海”却不仅仅是增大管径这么简单。追求城市和农村的建设和生态环境的共同发展及城市的生态发展是目前国际城市规划和发展的共同目标。
2014年11月国家住建部出台《海绵城市建设技术指南》,提出要建设“海绵城市”。这个概念非常形象,以“蓄水”代替排水的“海绵体”,可能是原有河湖、湿地、坑塘、沟渠,更可能是人们在新的生态价值引导下设计的一系列生态草沟、雨水花园、绿色屋面等设施。通过“海绵体”的下渗、滞蓄、净化、回用,雨水的剩余部分径流通过官网、泵站外排,从而有效提高城市排水系统的标准,缓减城市内涝的压力,减轻水质污染。
海绵城市建设的主要内容是建设“低影响开发雨水系统”,强调运用源头分散的小型控制设施,维护场地自然水文功能,缓解城市不透水面积增加导致的洪峰流量增加、径流系数增大、污染负荷加重等问题。
3 海绵城市适用范围及意义
3.1 适用范围
海绵城市适用于有内涝隐患、地下水资源稀缺、年降雨量不均衡、自然生态环境破坏比较严重的地区。
我国地域辽阔,气候特征、土壤地质等天然条件和经济条件有很大的不同。在雨水资源化利用要求大的西部干旱和半干旱地区,以及有特殊排水防止内涝要求的地区,可以根据不同的经济发展水平,建设不同要求的海绵城市。对于广西、广东及海南等沿海地区,由于暴雨较多导致设计降雨量统计值与实际相差较大,导致投资效益及低影响开发设施的利用效率不是很高,可以适当降低储存容量,加大排水量。对于西北干旱半干旱地区应加大对水的储蓄能力,控制径流总量。对于西部干旱半干旱地区由于降水少并且主要集中在夏季,导致夏季雨水过多城市排水系统不能及时排出造成城市内涝,但是在其它时间城市无水可用的尴尬局面。在西部地区海绵城市的建设应该把储存雨水作为首要目的。海绵城市概念的提出有效的解决了我国各个地区降水不均衡的天然屏障。
3.2 海绵城市的意义
生态城市是一个多脚生物,至少有八只脚,需要包括很多的专业来实现。海绵城市和雨水的问题,就是生态城市的一只脚,没有海绵城市,生态城市就是瘸腿。但海绵城市是靠什么来支撑的,我们究竟该如何去落实它呢?真正的海绵城市就是现代雨洪综合管理。习主席所讲的三个自然,自然下渗、自然积蓄、自然净化,说的就是低影响开发,就是雨水问题。《海绵城市指南》中的核心内涵,也主要是雨洪管理。实际上,如果也把海绵城市看作一个生物,至少有两条腿,灰色和绿色两套基础设施系统。传统的模式是像一个筛子一样,把水都留在池子上,如果堵住就会发生意想不到的风险。而海绵城市的目标是将绿色基础设施与蓝色基础设施结合,从整个城市的层面提升生态环境,创造良好的居住环境。 4 海绵城市的优越性
4.1 解决城市内涝和水资源短缺的问题
近年来各地区的天气异常,南方暴雨的频发使各个城市都有不同程度的城市内涝问题,然而北方又被干旱问题所困扰,海绵城市具有良好的“弹性”所以在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有先天的优势。按照生态优先的原则,海绵城市把人工措施与自然途径相结合,在保证城市排水防涝安全的前提下,最大程度地实现雨水在城市的储存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护,结合低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统,通过对雨水的渗透、储存、调节、转输与净化等功能,达到控制径流总量、径流峰值和径流污染的目的。
4.2 改善居住环境
城市在发展环境在污染,以前我们看到的蓝天碧水很难再看到。现在人们意识到环境的重要性,开始通过各种方法改善环境,海绵城市就是其中之一。建设海绵城市就是要转变城市建设的理念和发展方式,所有人自觉保护和改善居住的城市生态环境,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度实现雨水在城市区域的渗透和净化。海绵城市的建设不仅可以修复城市水生态环境,更是可以提高人们的生活质量。可以带来综合生态环境效益,明显增加城市绿色植物和城市水资源,减少城市热岛效应,改善人们的居住环境。
4.3 提高城市经济效益
通过海绵城市建设把调节储蓄设施与城市现有的绿地、园林、景观水体相结合降低净增成本。海绵城市建成后将大大的减少水环境污染治理费用,降低城市内涝造成的巨大损失。海绵城市注重对天然水系的保护利用,大大减少建设排水管道和钢筋混凝土水池的工程量,减少基础设施建设的成本。
5 海绵城市建设的实践方案探讨
5.1 已建城区“海绵化”的实践
已建城区开发强度大,官网提标改造难度大,实践策略集中于小区内部屋面雨水断接、雨水滞留、储存和利用技术、道路隔离带绿化改造、停车场改造,逐步恢复和修复已建城区的生态环境。
5.2 新建城区“海绵化”的实践
规划新建城区开发强度低,大部分区域尚未敷设排水管网,规划、设计时应合理控制开发强度,在城市中保留足够的生态用地,控制城市不透水面积比例,最大限度的减少对城市原有水生态环境的破坏,维持城市开发前的自然水文特征。
5.3 海绵城市建设方案探讨
5.3.1 扩建或新建城市水系
发挥自然水体作用、利用天然水系调蓄、水景观与雨水调蓄相结合,实现需水量增加率≥20%。
5.3.2 改造城市道路、广场
通过模块式雨水调蓄设施、地下雨水调蓄池、下沉式雨水调蓄广场,实现透水性地面≥70%,以收集和下渗雨水。
5.3.3 居住区、工商业区LID设计
通过建设延时滞留池、下沉式绿地广场,下凹式绿地与植草沟,使绿地率≥30%,透水性地面大≥75%。
5.3.4 园林绿化LID设计
通过滞留塘、下凹式绿地、雨水景观滞水,使绿化覆盖率≥50%,同时透水性地面≥75%。
6 结语
城市不仅是造成水危机的源头而且是解决之道,一座城市建设海绵城市首先要转变观念,在城市各个环节统筹规划,增加海绵体的数量和质量,在建筑小区、城市道路、城市绿地与广场、城市水体的建设过程中利用海绵城市的技术。海绵城市概念内涵仍在发展之中,创建具有中国特色的海绵城市理论、规范、标准任重道远。
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[M].2014,(10).
关键词:海绵城市;雨水;低影响开发
中图分类号:D9
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2015)25-0227-02
0 引言
随着城市化的发展,处处是硬化路面,城市雨水问题就愈发凸现出来,主要表现为:雨水资源大量流失;雨水径流污染严重;城市内涝风险加大;生态环境破坏等几方面。高度的城市化进程使得大面积的地表被混凝土和沥青覆盖,使径流系数增大加大了城市内涝的风险。每遇大雨,主要是依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排水,以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念,往往造成逢雨必涝,旱涝急转。现在我们急需一种新型的城市模式。
2013年12月12日,习近平主席在中央城镇化工作会议上发表讲话时谈到,“城市规划建设的每个细节都要考虑对自然的影响,更不要打破自然的影响,更不要打破自然系统。为什么这么多城市缺水?一个重要原因是水泥地太多,把能够涵养水源的林地、草地、湖泊、湿地给占用了,切断了自然的水循环,雨水来了,只能当作污水排走,地下水越抽越少。解决城市缺水问题,必须顺应自然。比如,在提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然积存、自然渗透、自然净化的‘海绵城市’。”
1 海绵城市的概念及前景
1.1 海绵城市的概念
海绵城市就是指城市可以拥有海绵一样的特性,在降雨时,用来实现吸水、蓄水等性能,当需要水的时候,储存的雨水可以释放并且利用起来,从而高效的解决城市水资源短缺和城市内涝的矛盾,并且达到修复城市水环境的目的。
以城市园林绿地为例子,当雨水落到地面可通过城市绿地自然的吸收掉一部分,多余的渗入地下存在地下的含水层,把雨水保存到城市内部在缺水的季节时将储存起来的水释放释放出来,并且加以利用。
图1 海绵城市水的循环收集与释放示意图
1.2 海绵城市的前景
在过去的几年,我国有多个的城市遭受内涝灾害,其中的相当一部分还是非常严重的内涝,市民的伤亡屡见不鲜,财产的损失不可谓不重大。根本原因,主要是雨水利用系统的不够完善或不能达到标准的城市排水系统所致。据调查,我国有300多个都是联合国评价标准的“严重缺水”和“缺水”的城市,在严重缺水的城市里发生内涝显得格外不可思议。
海绵城市是我国城市建设转型的出发点之一,代表着城市建设从经济增长为导向的模式向生态文明建设模式转变。海绵城市以治水为出发点,本质在于对影响水生态的整个生态系统的治理,是生态文明建设的重要基础。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,同时系统治理,就地解决问题,转变城市基础设施发展的基本思想。海绵城市建设也将重塑城市生态文明。
2 对《海绵城市建设技术指南》的解读
近年来,暴雨、洪水逐渐演变为大中城市的一种慢性疾病。然而,不在“城中看海”却不仅仅是增大管径这么简单。追求城市和农村的建设和生态环境的共同发展及城市的生态发展是目前国际城市规划和发展的共同目标。
2014年11月国家住建部出台《海绵城市建设技术指南》,提出要建设“海绵城市”。这个概念非常形象,以“蓄水”代替排水的“海绵体”,可能是原有河湖、湿地、坑塘、沟渠,更可能是人们在新的生态价值引导下设计的一系列生态草沟、雨水花园、绿色屋面等设施。通过“海绵体”的下渗、滞蓄、净化、回用,雨水的剩余部分径流通过官网、泵站外排,从而有效提高城市排水系统的标准,缓减城市内涝的压力,减轻水质污染。
海绵城市建设的主要内容是建设“低影响开发雨水系统”,强调运用源头分散的小型控制设施,维护场地自然水文功能,缓解城市不透水面积增加导致的洪峰流量增加、径流系数增大、污染负荷加重等问题。
3 海绵城市适用范围及意义
3.1 适用范围
海绵城市适用于有内涝隐患、地下水资源稀缺、年降雨量不均衡、自然生态环境破坏比较严重的地区。
我国地域辽阔,气候特征、土壤地质等天然条件和经济条件有很大的不同。在雨水资源化利用要求大的西部干旱和半干旱地区,以及有特殊排水防止内涝要求的地区,可以根据不同的经济发展水平,建设不同要求的海绵城市。对于广西、广东及海南等沿海地区,由于暴雨较多导致设计降雨量统计值与实际相差较大,导致投资效益及低影响开发设施的利用效率不是很高,可以适当降低储存容量,加大排水量。对于西北干旱半干旱地区应加大对水的储蓄能力,控制径流总量。对于西部干旱半干旱地区由于降水少并且主要集中在夏季,导致夏季雨水过多城市排水系统不能及时排出造成城市内涝,但是在其它时间城市无水可用的尴尬局面。在西部地区海绵城市的建设应该把储存雨水作为首要目的。海绵城市概念的提出有效的解决了我国各个地区降水不均衡的天然屏障。
3.2 海绵城市的意义
生态城市是一个多脚生物,至少有八只脚,需要包括很多的专业来实现。海绵城市和雨水的问题,就是生态城市的一只脚,没有海绵城市,生态城市就是瘸腿。但海绵城市是靠什么来支撑的,我们究竟该如何去落实它呢?真正的海绵城市就是现代雨洪综合管理。习主席所讲的三个自然,自然下渗、自然积蓄、自然净化,说的就是低影响开发,就是雨水问题。《海绵城市指南》中的核心内涵,也主要是雨洪管理。实际上,如果也把海绵城市看作一个生物,至少有两条腿,灰色和绿色两套基础设施系统。传统的模式是像一个筛子一样,把水都留在池子上,如果堵住就会发生意想不到的风险。而海绵城市的目标是将绿色基础设施与蓝色基础设施结合,从整个城市的层面提升生态环境,创造良好的居住环境。 4 海绵城市的优越性
4.1 解决城市内涝和水资源短缺的问题
近年来各地区的天气异常,南方暴雨的频发使各个城市都有不同程度的城市内涝问题,然而北方又被干旱问题所困扰,海绵城市具有良好的“弹性”所以在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有先天的优势。按照生态优先的原则,海绵城市把人工措施与自然途径相结合,在保证城市排水防涝安全的前提下,最大程度地实现雨水在城市的储存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护,结合低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统,通过对雨水的渗透、储存、调节、转输与净化等功能,达到控制径流总量、径流峰值和径流污染的目的。
4.2 改善居住环境
城市在发展环境在污染,以前我们看到的蓝天碧水很难再看到。现在人们意识到环境的重要性,开始通过各种方法改善环境,海绵城市就是其中之一。建设海绵城市就是要转变城市建设的理念和发展方式,所有人自觉保护和改善居住的城市生态环境,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度实现雨水在城市区域的渗透和净化。海绵城市的建设不仅可以修复城市水生态环境,更是可以提高人们的生活质量。可以带来综合生态环境效益,明显增加城市绿色植物和城市水资源,减少城市热岛效应,改善人们的居住环境。
4.3 提高城市经济效益
通过海绵城市建设把调节储蓄设施与城市现有的绿地、园林、景观水体相结合降低净增成本。海绵城市建成后将大大的减少水环境污染治理费用,降低城市内涝造成的巨大损失。海绵城市注重对天然水系的保护利用,大大减少建设排水管道和钢筋混凝土水池的工程量,减少基础设施建设的成本。
5 海绵城市建设的实践方案探讨
5.1 已建城区“海绵化”的实践
已建城区开发强度大,官网提标改造难度大,实践策略集中于小区内部屋面雨水断接、雨水滞留、储存和利用技术、道路隔离带绿化改造、停车场改造,逐步恢复和修复已建城区的生态环境。
5.2 新建城区“海绵化”的实践
规划新建城区开发强度低,大部分区域尚未敷设排水管网,规划、设计时应合理控制开发强度,在城市中保留足够的生态用地,控制城市不透水面积比例,最大限度的减少对城市原有水生态环境的破坏,维持城市开发前的自然水文特征。
5.3 海绵城市建设方案探讨
5.3.1 扩建或新建城市水系
发挥自然水体作用、利用天然水系调蓄、水景观与雨水调蓄相结合,实现需水量增加率≥20%。
5.3.2 改造城市道路、广场
通过模块式雨水调蓄设施、地下雨水调蓄池、下沉式雨水调蓄广场,实现透水性地面≥70%,以收集和下渗雨水。
5.3.3 居住区、工商业区LID设计
通过建设延时滞留池、下沉式绿地广场,下凹式绿地与植草沟,使绿地率≥30%,透水性地面大≥75%。
5.3.4 园林绿化LID设计
通过滞留塘、下凹式绿地、雨水景观滞水,使绿化覆盖率≥50%,同时透水性地面≥75%。
6 结语
城市不仅是造成水危机的源头而且是解决之道,一座城市建设海绵城市首先要转变观念,在城市各个环节统筹规划,增加海绵体的数量和质量,在建筑小区、城市道路、城市绿地与广场、城市水体的建设过程中利用海绵城市的技术。海绵城市概念内涵仍在发展之中,创建具有中国特色的海绵城市理论、规范、标准任重道远。
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[M].2014,(10).