海綿城市街道雨洪管理策略
時間:2022-02-17 08:48:22
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摘要:針對城市發展過程中因未考慮對蓄水排水設施進行合理規劃,導致城市洪澇災害頻發的問題,文章提出基于互惠共生原則的海綿城市街道雨洪管理策略,并以溧水秦淮大道為實例,從海綿城市雨洪管理理念和目標入手,設計建設互惠共生原則下的城市街道。通過實例分析可知,海綿城市街道建設更有利于城市生態的長期發展。
關鍵詞:互惠共生原則;海綿城市;雨洪管理
1海綿城市雨洪管理理念
海綿城市不是簡單的基本城市設施建設,而是在原有老城區的基礎上進行合理的優化和改造,需要多方面對接和配合,考慮經濟投入和人們的正常生產生活?,F代施工的基本理念是水適應人的活動,比如河流的強制改道。這種施工方式在不斷的發展過程中逐漸顯露出了弊端。人類是永遠無法完全征服和控制自然的,因此海綿城市的第一理念是“適應性”,是人來適應自然界的情況[1-2];也可以理解為低影響開發雨水管理設施,在不影響自然界的自我運轉的前提下,合理地利用自然規律。低影響開發雨水管理是在現有的城市建設的基礎上進行地下工作,對城市內部自然界微循環系統建成有重要作用。應該刷新對雨洪的認知,將現有資源利用起來。雨洪也是一種水資源的來源方式,應該通過合理的雨洪管控,將水資源收集起來,并加以利用,甚至是投入城市的生產生活運作中。通過對雨水的下滲、過濾和儲存,用最低的成本將雨水留存在城市中,變成城市的水資源補給,盡可能保留濕地、湖泊及河流等自然儲水系統,維持自然界的水量平衡,共同為降水提供儲蓄場地。
2海綿城市的建設目標
城市的街道建設使路面由原本的泥土地表轉變成為瀝青路面、地磚等滲透力低的硬質化路面,雨水的下滲量也相應大幅度減少[3],而路面流量從10%增加到了60%,并在這個過程中蒸發,進一步消耗了水資源。因此,海綿城市建設的首要目標是降低雨水的路面流量,提高雨水的下滲力。運用低影響開發能使雨水就地下滲并儲存起來,也可以適時補充地下水循環,避免路面塌陷等情況發生。海綿城市建設的第二個目標是減少城市內的水污染。城市水污染主要包括直接排放的污水和在地表流動過程中夾帶著污染物兩種情況。根據互惠共生原則,運用一些簡單的綠色基礎設施技術,既可以增加城市街道的綠化面積,又能適當地減少地表水流動過程中夾帶污染物的數量。同時,可在地下建設簡易的污染物過濾裝置,進一步減少面源污染,過濾后的水可用于道路沖洗、綠化澆灑、地下水回灌等。
3雨水管理設施
海綿城市的建設備受關注,其核心技術是低影響開發雨水管理技術,核心理念為自然循環理念,采用分散式的雨水管理設備促進降水自然滲透、過濾與二次利用。分散式海綿建設就是以低影響開發雨水管理設施為基礎,對降雨進行全程監測、分散式處理,從降水源頭滲透、蓄水設備、滲入地下雨水運送至過濾設備到終端雨水儲存設備的合理組合及有效管理控制,實現對雨水地表流量的調控,提高水資源質量,實現保護生態系統等的目標。(1)雨水花園的外形多為淺凹的綠地,四周匯聚的地表水被其吸收并儲藏于泥土、植物及水中生物體內,經過積累、吸收和過濾能夠有效減少地表徑流及水中的污染物,是一種具有生態效益和城市美化效果的雨水利用設施。(2)下凹式綠地常被稱為低勢綠地,其高程低于四周地面高度,可以應用于大面積的公園建設。周圍雨水可以匯聚到下凹式綠地,因為其有強大的雨水滲透能力,可以收集四周的房屋、路面、車道等硬質構造物的雨水徑流,有較廣泛的應用領域,可放置于立交橋、市郊等大型區域,也可放置于娛樂場、購物廣場等大型建筑物旁邊,減少雨水產生的地面徑流,具有較好的雨水儲藏效果。多余的雨水應導入附近排水設施,在雨水進入城市水循環管道之前有一定的過濾作用,同時可以減少高峰流量,降低市政管網的排水壓力。
4基礎設施海綿化設計
合理設計綠化帶是建設海綿城市必不可少的一項。要想恢復城市生態必然要從自然界方面入手,最大限度地還原自然生態循環。雨水滲透設施包括城市綠化帶等可直接滲透類型及可透水的硬質地面設施,比如下水道設施[4],降雨時,雨水會透過這些可滲透設備流入地下一層的過濾凈化設施中。在過濾凈化方面,有的采取自然砂石過濾,也可以用人工制造的過濾設備。在過濾過程中,雨水會滲透到周圍的軟質土地中,待土地中的水量飽和之后,過濾設備中的雨水才會流入蓄水設備里儲存起來。道路雨水儲存示意圖如圖1所示。從道路的俯視圖角度進行分析,可以將綠化帶和道路相結合,如方向相反的兩個相鄰車道中間,以及街邊行道樹和人行道與建筑物之間的綠化帶,這些地方都可以設置如圖1所示的雨水匯總管,將多余的降水排入市政水管。大面積的廣場或街道裝飾區下可以作為雨水的匯集區,下面設置調蓄池和雨水花園、下凹式綠地、硬質地面透水裝置等設備,將設備中心點設置在裝飾性廣場下方,進出口也設置在景觀的某一個綠植中,這樣既不影響美觀,也便于日后維修地下設施,且不影響路面的正常交通。綠植可以參照防護林。防護林不僅能夠防風防沙、涵養水土,還有降噪功能,對于車流量很大的街道非常適用,而且能適時遮擋居民區不太美觀的外墻。在具體選擇綠植與設計防護林時,應考慮當地的具體條件及景觀美學。
5實例分析
秦淮大道位于南京市溧水城區,北起秀山路,南至南外環,道路全長10.7km,如圖2所示。道路等級為主干路,設計速度為60km/h。南京地鐵S7號線與秦淮大道重疊段長約10km。2017年4月12日,S7號線軌道工程正式進入正線鋪軌施工階段;2018年上半年建成通車?,F狀雨污水管線標準低、設置不足,同時部分交叉口雨季存在積淹水情況。交通路以南樹冠茂密,長勢頗佳,距離道路中心線距離16m左右。建筑時間跨度大,樣式陳舊,整體檔次不高。路旁標牌種類繁多,空間視野不清晰。圖2溧水秦淮大道(1)高架橋立交橋設施建設。為了通車便利,橋下綠植不宜過多,因此高架橋和立交橋下可以設置下沉式綠地、雨水桶等直接收集地表徑流。秦淮大道中下段跨越干河,附近有中山水庫和兩個綠植公園,上段附近有兩塊濕地,高架橋周圍的設施可以與這些現有雨水儲存設施連接起來,由線連面,作為范圍內的綠化帶灌溉綠植,并連接原有的自然和人工蓄水設備,也充分符合低影響開發的初衷。(2)停車場建設規劃。停車場可采用植草溝、下凹式綠地、雨水花園、生物滯留池、滲井等低影響開發設施,運用硬質鋪裝的坡向設計,讓雨水自然流向綠地。還可以使用多孔磚,讓雨水下滲。停車場“背靠背”的停車方式設計,既便于汽車的出入,又可以在背靠背中間設置生物滯留區,種植樹冠大的喬木,結合下凹式綠地起到自然給水的作用,省去人工灌溉。高大的喬木還能起到防曬,保護車輛的作用。(3)美觀建設。秦淮大道貫穿了居民區和商業區。大部分居民區如水岸康城、龍山名府這類社區已經處于成熟的狀態,但與之中穿插的現代化辦公商業建筑風格不符,且居民區周邊的小吃店等門市也比較雜亂。道路建設既要符合城市的整體規劃建設要求,又要滿足百姓的生活舒適度需求,因此可以在社區開展生態城市建設的講座,普及這類知識,并重新設立公共廣告牌,隨時進行知識普及。廣告牌的整體風格與自然綠植相搭配。綜合上述建設規劃,秦淮大道可以滿足城市生態化建設的基本要求,不僅達到了綠化景觀的標準,還能在城市防洪、泄洪上起到較大的作用。
6結束語
文章提出基于互惠共生原則的海綿城市街道雨洪管理策略,通過海綿化建設理論可以幫助城市合理管控雨洪,將水資源收集起來,并投入城市的生產生活運作中,使地下水充足,避免路面塌陷等,同時能減少城市內的水污染,實現調控雨水地表流量、提高水資源質量、保護生態系統等的目標,還能凈化空氣并且提供舒適的生存環境。最后,以秦淮大道的街道管理為實例,設計周邊的雨洪管理設施,給當地的產業發展和綠色生活場所的發展提供了理論支持。
參考文獻:
[1]蘇毅,王晗,馬妍.海綿城市建設與隋唐長安雨洪管理體系的比較研究[J].北京建筑大學學報,2020,36(4):9-16.
[2]張政哲,馮嫻慧,葉勁楓.不同雨洪管理目標下的城市公園綠色雨水基礎設施選用研究[J].廣東園林,2020,42(2):54-59.
[3]彭兆鋒.海綿城市視角下的道路綠地景觀設計[J].工程技術研究,2021,6(3):236-237.
[4]鄭英.韌性城市理念下的區域雨洪控制系統構建分析[J].中國建設信息化,2020(22):70-72.
作者:吉萬軍 單位:南京濱江投資發展有限公司
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