重慶交通大學河海學院“海綿城市建設”社會實踐服務團,在排水科學與工程系主任陳垚、教師袁紹春的帶領下,來到了重慶市海綿城市建設試點區(qū)域——萬州高鐵片區(qū)天子湖,結合給排水科學與工程、地質工程、環(huán)境科學、水利水電工程、港口航道與海岸工程等相關專業(yè)學習需要,在該試點地區(qū)通過實地參觀、現(xiàn)場試驗、走訪調查等進行現(xiàn)場“授課”,講解探討海綿城市建設的相關技術問題與注意事項。
這是西安灃西新城中心綠廊,具有調蓄雨洪、防風固沙、凈化空氣、收集雨水、涵養(yǎng)水源的作用。西咸新區(qū)灃西新城獲批全國首批“海綿城市”建設試點區(qū),目前已初步構建起四級雨水收集利用系統(tǒng)。 新華社記者 劉 瀟攝
四川遂寧市河東新區(qū)慈音街道辦事處棚戶區(qū)改造拆遷戶在聯(lián)富家園東區(qū)看新房。該小區(qū)是四川省首個以全“海綿城市”高標準修建的安置小區(qū)。 鐘 敏攝
什么是“海綿城市”?“海綿城市”有什么作用呢?
“海綿城市”,即比喻城市像海綿一樣,在適應環(huán)境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”。下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用,從而讓水在城市中的遷移活動更加“自然”。
“海綿城市”建設的重點是構建“低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)”,強調通過源頭分散的小型控制設施,維持和保護場地自然水文功能,有效緩解城市不透水面積增加造成的洪峰流量增加、徑流系數(shù)增大、面源污染負荷加重等城市問題?!昂>d體”既包括河、湖、池塘等水系,也包括綠地、花園、可滲透路面這樣的城市配套設施?!昂>d城市”讓城市像海綿一樣“呼吸”,更具生態(tài)魅力。
隨著城市的水泥建筑不斷增多,大量能夠涵養(yǎng)水源的林地、草地、湖泊、濕地被占用,導致我國很多城市出現(xiàn)“雨季一來,城市看?!钡木置?。新城新區(qū)的規(guī)劃建設如何避免重走老路?專家指出,建設海綿城市是解決這些問題的重要抓手
近年來,“大雨必澇”“雨停即旱”成為我國很多城市的通病。這不僅給居民的出行造成不便,還對整個城市水環(huán)境造成破壞,對城市發(fā)展和居民安全造成嚴重危害。隨著我國城鎮(zhèn)化水平不斷提高,新城新區(qū)建設不斷提速,如何解決城市內澇、供水、污染等一系列水管理問題,已成為擺在城市管理者面前的頭等大事。
那么在城市建設中運用海綿城市有什么樣的好處呢?
好處一:吸住集中降水,告別“城中看海”
目前,我國大多數(shù)城市都是快排模式,雨水落到硬化地面,只能從管道里集中排出。強降雨一來,大家就感覺修多粗的下水管道都不夠用。許多嚴重缺水的城市,就讓約70%的雨水白白流失了。建設海綿城市,在暴雨來襲時,城市能夠像海綿一樣將雨水儲存起來;暴雨過后,再讓雨水緩慢地流出,從而避免短時間內大量雨水帶來城市內澇問題。
好處二:雨洪利用,節(jié)約水資源
當城市成為“海綿”時,降雨時城市吸飽了水,而在干旱缺水時,就可以將儲存的水釋放出來,并加以利用。“損有余而補不足”,讓城市將本就珍貴的水資源運用得更加平衡。以北京為例,自打造“海綿城市”以來,僅2014年就累計收集利用雨水量2781萬方,相當于14個昆明湖。
好處三:生態(tài)與經濟并重,改善城市生態(tài)環(huán)境
“海綿城市”建設非常注重對天然水系的保護利用,保護河、湖、池塘等水系,改善了城市的生態(tài)環(huán)境,緩解城市缺水和熱島效應。調蓄設施又往往與城市既有的綠地、園林、景觀水體相結合,“凈增成本”比較低,還能大幅減少水環(huán)境污染治理費用,降低城市內澇造成的巨額損失。另外,“海綿城市”建設大大減少了建設排水管道和鋼筋混凝土水池的工程量,經濟效應可觀。
海綿城市建設在美國等發(fā)達國家已實施多年,國外經驗已證明,海綿城市建設在城市雨水管理方面行之有效。
讓城市更接近自然,綜合采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施,將70%的降雨就地消納和利用
海綿城市的核心是解決城市水的管理問題,包括水環(huán)境、水安全、水文化等。具體來說,涉及城市內澇、黑臭水體、環(huán)境污染等與城市居民生活息息相關的問題。
住房和城鄉(xiāng)建設部海綿城市建設技術指導專家委員會委員王家卓介紹,海綿城市是指通過加強城市規(guī)劃建設管理,充分發(fā)揮建筑、道路和綠地、水系等生態(tài)系統(tǒng)對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用,有效控制雨水徑流,實現(xiàn)自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發(fā)展方式。
“通過建設海綿城市可以讓城市像海綿一樣,在適應環(huán)境變化和應對自然災害等方面具有良好的‘彈性’,遇到降雨能夠就地或者就近吸收、存蓄、滲透、凈化雨水,補充地下水、調節(jié)水循環(huán);在干旱缺水時有條件地將蓄存的水釋放出來,讓水在城市中的遷移活動更加‘自然’。”張全說。
中國城市規(guī)劃設計研究院城鎮(zhèn)水務與工程研究分院副總工程師任希巖表示,通過海綿城市建設,綜合采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施,將70%的降雨就地消納和利用,可以最大限度地減少城市開發(fā)建設對生態(tài)環(huán)境的影響。目前,我國共有30個城市參與海綿城市試點,并在老城區(qū)改造和新城區(qū)建設方面取得階段性成果?!斑@得益于我國對海綿城市建設的高度重視。早在2015年開始進行海綿城市試點之前,我國已在科研領域取得了一系列成果,為推進海綿城市試點打下了堅實的基礎?!比蜗r說。
無論是新城新區(qū)還是老城區(qū),建設海綿城市都是為了實現(xiàn)“小雨不濕鞋、大雨不積水、環(huán)境更優(yōu)美、功能更齊全”4個目標。
海綿城市有哪些選擇可以實現(xiàn):
海綿城市技術選擇一:透水鋪裝
1、透水鋪裝按照面層材料不同可分為透水磚鋪裝、透水水泥混凝土鋪裝和透水瀝青混凝土鋪裝,嵌草磚園林鋪裝中的鵝卵石、碎石鋪裝等也屬于滲透鋪裝。
2、適用于廣場、停車場、人行道以及車流量和荷載較小的道路,如建筑與小區(qū)道路、市政道路的非機動車道等,透水瀝青混凝土路面還可用于機動車道。
海綿城市技術選擇二:綠色屋頂
(1)綠色屋頂也稱種植屋面、屋頂綠化等,根據種植基質深度和景觀復雜程度,綠色屋頂又分為簡單式和花園式。
(2)綠色屋頂適用于符合屋頂荷載、防水等條件的平屋頂建筑和坡度≤15°的坡屋頂建筑。
海綿城市技術選擇三:下沉式綠地
(1)狹義的下沉式綠地指低于周邊鋪砌地面或者道路在200mm以內的綠地;廣義的下沉式綠地泛指具有一定調蓄容積,且可用于調蓄和凈化徑流雨水的綠地,包括生物滯留設施、滲透塘、濕塘、雨水濕地、調節(jié)塘等。
(2)下沉式綠地可廣泛應用于城市建筑與小區(qū)、道路、綠地和廣場內。對于徑流污染嚴重、設施底部滲透,面距離季節(jié)性最高地下水位或巖石層小于1M及距離建筑物基礎小于3m(水平距離)的區(qū)域,應采取必要的措施防止次生災害的發(fā)生。
海綿城市技術選擇四:生物滯留設施
(1)指在地勢較低的區(qū)域,通過植物、土壤和微生物系統(tǒng)蓄滲、凈化徑流雨水的設施。生物滯留設施分為簡易型生物滯留設施和復雜型生物滯留設施,按應用位置不同又稱作雨水花園、生物滯留帶、高位花壇、生態(tài)樹池等。
(2)生物滯留設施主要適用于建筑與小區(qū)內建筑、道路及停車場的周邊綠地,以及城市道路綠化帶等城市綠地內。
海綿城市技術選擇五:滲透塘
(1)滲透塘是一種用于雨水下滲補充地下水的洼地,具有一定的凈化雨水和削減峰值流量的作用。
(2)滲透塘適用于匯水面積較大(大于1hm2)且具有一定空間條件的區(qū)域,但應用于徑流污染嚴重、設施底部滲透面距離季節(jié)性最高地下水位或巖石層小于1m及距離建筑物基礎小于3m(水平距離)的區(qū)域時,應采取必要的措施防止發(fā)生次生災害。
海綿城市技術選擇六:滲井
(1)滲井指通過井壁和井底進行雨水下滲的設施,為增大滲透效果,可在滲井周圍設置水平滲排灌,并在滲排管周圍鋪設礫(碎)石。
(2)滲井主要適用于建筑與小區(qū)內建筑、道路及停車場的周圍綠地內。滲井應用于徑流污染嚴重、設施底部滲透面距離季節(jié)性最高地下水位或巖石層小于1m及距離建筑物基礎小于3m(水平距離)的區(qū)域時,應采取必要的措施防止發(fā)生次生災害。
海綿城市技術選擇七:濕塘
(1)濕塘指具有雨水調蓄和凈化功能的景觀水體,雨水同時作為其主要的補水水源。濕塘有時可結合綠地、開放空間等場地條件設計為多功能調蓄水體,即平時發(fā)揮正常的景觀及休閑、娛樂功能,暴雨發(fā)生時發(fā)揮調蓄功能,實現(xiàn)土地資源的多功能利用。
(2)濕塘適用于建筑與小區(qū)、城市綠地、廣場等具有空間條件的場地。
海綿城市技術選擇八:雨水濕地
(1) 雨水濕地利用物理、水生植物及微生物等作用凈化雨水,是一種高效的徑流污染控制設施,雨水濕地分為雨水表流濕地和雨水潛流濕地,一般設計成 防滲型以及便維持雨水濕地植物所需要的水量,雨水濕地常與濕塘合建并設計一定的調蓄容積。
(2)雨水濕地適用于具有一定空間條件的建筑與小區(qū)、城市道路、城市綠地、濱水帶等區(qū)域。
海綿城市技術選擇九:蓄水池
(1)蓄水池指具有雨水儲存功能的集蓄利用設施,同時也具有削減峰值流量的作用,主要包括鋼筋混凝土蓄水池、磚、石砌筑蓄水池及塑料水模塊拼裝式蓄水池,用地緊張的城市大多采用地下封閉式蓄水池。
(2)蓄水池適用于有雨水回用需求的建筑與小區(qū)、城市綠地等,柑橘雨水回用用途(綠化、道路噴灑及沖廁等)不同配建相應的雨水凈化設施;不適用于無雨水回用需求和徑流污染嚴重的地區(qū)。 海綿城市技術選擇十:雨水罐
(1)雨水罐也稱雨水桶,為地上或地下封閉式的簡易雨水集蓄利用設施,可用塑膠、玻璃鋼或金屬等材料制成。
(2)適用于單體建筑屋面雨水的收集利用。
海綿城市技術選擇十一:調節(jié)塘
(1)調節(jié)塘也稱干塘,以削減峰值流量功能為主,一般由進水口、調節(jié)區(qū)、出口設施、護坡及堤岸構成,也可通過合理設計使其具有滲透功能,起到一定的補充地下水和凈化雨水的作用。
(2)調節(jié)塘適用于建筑與小區(qū)、城市綠地等具有一定空間條件的區(qū)域。
海綿城市技術選擇十二:人工土壤滲濾
(1)人工土壤滲濾主要作為蓄水池等雨水儲存設施的配套雨水設施,以達到回用水水質指標。人工土壤滲濾設施的典型構造可參照復雜型生物滯留設施。
(2)人工土壤滲濾適用于有一定場地空間的建筑與小區(qū)及城市綠地。
海綿城市技術選擇十三:調節(jié)池
(1)調節(jié)池為調節(jié)設施的一種,主要用于削減雨水管渠峰值流量,一般常用溢流堰式或底部流槽式,可以是地上敞口式調節(jié)池或地下封閉式調節(jié)池。
(2)調節(jié)池適用于城市雨水管渠系統(tǒng)中,削減管渠峰值流量。
海綿城市技術選擇十四:植草溝
(1)植草溝指種植有植被的地表溝渠,可收集、輸送和排放徑流雨水,并具有一定的雨水凈化作用,可用于銜接其他各單項設施、城市雨水管渠系統(tǒng)和超標雨水徑流排放系統(tǒng)。除轉輸型植草溝外,還包括滲透型的干式植草溝及常有水的濕式植草溝,可分別提高徑流總量和徑流污染控制效果。
(2)植草溝適用于建筑與小區(qū)內道路,廣場、停車場等不透水面的周邊,城市道路及城市綠地等區(qū)域,也可作為生物滯留設施、濕塘等低影響開發(fā)設施發(fā)預處理設施。
海綿城市技術選擇十五:滲管/渠
(1)滲管/渠指具有滲透功能的雨水管/渠,可采用穿孔塑料管、無砂混凝土管/渠和礫(碎)石等材料組合而成。
(2)滲管/渠適用于建筑與小區(qū)及公共綠地內轉輸流量較小的區(qū)域,不適用于地下水位較高、徑流污染嚴重及易出現(xiàn)結構塌陷等不宜進行雨水滲透的區(qū)域。
海綿城市技術選擇十六:植被緩沖帶
(1)植被緩沖帶為坡度較緩的植被區(qū),經植被攔截及土壤下滲作用緩減地表徑流流速,并去除徑流中的部分污染物,植被緩沖帶坡度一般為2%-6%,寬度不宜小于2m。 (2)植被緩沖帶適用于道路等不透水面周邊,可作為生物滯留設施等低影響開發(fā)設施的預處理設施,也可作為城市水系的濱水綠化帶,但坡度較大(大于6%)時其雨水凈化效果較差。
海綿城市技術選擇十七:初期雨水棄流
(1)初期雨水棄流指通過一定方法或裝置將存在初期沖刷效應、污染物濃度較高的降雨初期徑流予以棄除,以降低雨水的后續(xù)處理難度。棄流雨水應進行處理,如排入市政污染水管網(或雨污合流管網)由污水處理廠進行集中處理等。常見的初期棄流方法包括容積法棄流、小管棄流(水流切換法)等,棄流形式包括自控棄流、滲透棄流、棄流池、雨落管棄流等。
(2)初期雨水棄流設施是其他低影響開發(fā)設施的重要預處理設施,主要適用于屋面雨水的雨落管、徑流雨水的集中入口等低影響開發(fā)設施的前端。
“舉個最簡單的例子,雨過天晴,坑洼不平的路面會產生積水,甚至出現(xiàn)內澇。但很多經過海綿城市建設的地區(qū),只要雨停了,路面基本不會有積水存留,居民出行會更加便捷。此外,北方的一些地區(qū)通過海綿城市建設,將雨水收集起來用于清潔馬路、洗車等,既節(jié)約用水,還向人們傳遞了綠色生活的理念?!睆埲硎?,通過推進海綿城市建設不僅可以讓新城新區(qū)的發(fā)展少走彎路,還可以讓居民對所在城市更有歸屬感。
王家卓認為,海綿城市建設是一項重大的民生工程,新城新區(qū)建設要吸取我國城市發(fā)展過程中存在的經驗教訓,通過建設海綿城市,從一開始就考慮如何最大程度地減少內澇、減輕城市水污染。他表示,針對內澇問題,新城新區(qū)建設要從山水林田湖的保護入手,保護好低洼地,控制好場地豎向,加強雨水源頭減排,同時通過加強管網建設,結合末端蓄排,減少城市看海的頻率;針對水污染問題,新城新區(qū)可以通過源頭面源污染控制、中途雨污分流、末端系統(tǒng)治理等手段,提升城市水體環(huán)境質量。
“新城新區(qū)在建設海綿城市的過程中,要讓公眾參與進來,把原本旁觀的群眾變?yōu)閰⑴c者,這樣才能更好地推進海綿城市建設。例如,通過對廣場進行海綿系統(tǒng)改造,使得下完雨后廣場不積水了,跳舞的空間有了,跳廣場舞的大媽肯定舉雙手贊成?!比蜗r表示,新城新區(qū)建設海綿城市還應以自然為主,實現(xiàn)水的自然滲透、自然積蓄,使城市生態(tài)多樣性得到改善。
讓規(guī)劃統(tǒng)領全局
要提前合理劃定山水林田湖的空間格局,為水留出出路和積存空間
目前,我國大部分海綿城市試點是新舊結合,既有老城區(qū)改造,也有新城新區(qū)建設?!靶鲁切聟^(qū)的海綿城市建設是以目標為導向,舊城區(qū)的海綿城市改造是以問題為導向,二者之間存在著共性,也有很多不一樣的路徑和模式?!蓖跫易勘硎?,在新城新區(qū)開工建設前就要設定好目標,避免出現(xiàn)“新瓶裝舊酒”的情況。
對于新城新區(qū)的海綿城市建設,受訪專家均表示,最重要的是要有一個系統(tǒng)、全面、科學的城市規(guī)劃方案來統(tǒng)領全局,做到規(guī)劃引領。哪些地方該開發(fā),哪些地方該保護,要在規(guī)劃中寫清楚、說明白;要提前合理劃定山水林田湖的空間格局,為水留出出路和積存空間;充分發(fā)揮山水林田湖等原始地形地貌對降雨的積存作用,植被、土壤等自然下墊面對雨水的滲透作用,以及濕地、水體等對水質的自然凈化作用,努力實現(xiàn)城市水體的自然循環(huán)。同時,及時對受損的生態(tài)系統(tǒng)進行修復,加強對城市坑塘、河湖、濕地等水體自然形態(tài)的保護和恢復,禁止填湖造地、截彎取直、河道硬化等破壞水生態(tài)環(huán)境的建設行為;恢復和保持河湖水系的自然連通,構建城市良性水循環(huán)系統(tǒng),逐步改善水環(huán)境質量。
“過去我們對城市水系的規(guī)劃不夠重視,近年來已經因為規(guī)劃不到位吃了很多苦頭。而北京最早的城市規(guī)劃在二環(huán)內留下了許多‘?!绫焙?、后海等,這些‘海’有效防止了北京部分地區(qū)因大雨而產生內澇。”張全表示,新城新區(qū)應通過海綿城市理念,留下足夠的水系,保證城市有一個良好的水環(huán)境,并加快城市管道和污水處理等設施建設,在清潔雨水的同時,為城市補水。
在新城新區(qū)建設過程中要貫徹生態(tài)文明理念,秉持對生態(tài)影響最低的理念,合理開發(fā)建設?!霸谛滦蝿菹拢獙崿F(xiàn)兩個轉變,一是從大刀闊斧地改變地形地貌向適度的土地開發(fā)轉變,二是從無節(jié)制地利用資源向與自然合作共贏轉變?!比蜗r說。
新城新區(qū)在建設海綿城市時應更加注重管網建設,因其不僅能幫助地表承擔一部分排水功能,還可以對污水進行分流、凈化,解決水污染問題。例如,雨水從降落到排放,清潔了空氣、馬路、排水管道,最后排入河流或滲入地下水系,若不進行分流和凈化,會對整個水系造成污染。通過海綿城市建設,可以對污水過濾凈化以后再排放,從而減少對城市水系的污染。
“新城新區(qū)在建設過程中還需打破部門壁壘,在園林、市政、財政、規(guī)劃等部門間建立起一套行之有效的協(xié)調機制,共同推進海綿城市建設?!比蜗r表示,只要各方形成協(xié)同效應,共同發(fā)力,就能為百姓建一個經久耐用的海綿城市。
來源:城市黑臭水體治理產業(yè)聯(lián)盟 作者:小白
特此聲明:
1. 本網轉載并注明自其他來源的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點。
2. 請文章來源方確保投稿文章內容及其附屬圖片無版權爭議問題,如發(fā)生涉及內容、版權等問題,文章來源方自負相關法律責任。
3. 如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發(fā)表之日內起一周內與本網聯(lián)系,否則視為放棄相關權益。