发布时间:2023-10-07 15:40:28
绪论:一篇引人入胜的海绵城市施工做法,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

近年来,全国多个城市频遭雨袭击,引发严重内涝。城市发生内涝,从根源上说,是大量硬化的建设和建筑减小了雨水下渗,增大了地表径流量,造成了雨天全民“看海”的模式。当雨水地面径流量得到有效控制时,城市内涝现象将减少。海绵城市建设理念正是通过“渗、滞、蓄、净、用、排”的六字方针,统筹解决城市内涝、雨水资源化利用等多个问题。
1 海绵城市建设理念
海绵城市就是能够像海绵一样吸水的城市,具体来说,就是在城市内布置若干地块,用吸水材料建设,作为海绵体,平时是市民的休闲、生活区域,暴雨的时候就作为蓄水的地方。无论是道路、公园、绿地还是树林、湿地,都能吸收大量雨水。这样,可以把水消化在本地,避免汇集到一起形成洪水。当大量的雨水都被海绵体吸收之后,城市的积水也就无从谈起。那些被海绵体充分吸收的雨水还可以再次利用,如浇花、洗车等,在一定程度上可以缓解水资源紧张局面。
海绵城市把雨水的渗透、滞留、集蓄、净化、循环使用和排水紧密结合,统筹考虑内涝防治、径流污染控制、雨水资源化利用和水生态修复等多个目标。海绵城市建设既要实现生态目标,也要满足城市功能。因此,其建设必须要以建筑与小区、绿地与广场、城市道路等城市基础设施作为载体,规划、设计、施工及工程管理等各部门、各专业统筹配合,突破传统的设计理念,通过多种生态化技术,构建新型生态系统。
2 市政道路建设在海绵城市建设中的重要性
市政道路是城市空间的重要组成部分,在不断加快的城市化进程中,道路硬化用地面积能占到城市建设用地面积的15~20%。道路面积如此广泛,道路路基范围收集到的雨水量非常可观。如果能在保证道路功能的基础上,采用更为生态的设计方式,就近收集道路径流作为地下水、路边绿化带的补充水源,对推动海绵城市建设有着非常重要的意义,有利于修复城市生态环境,还可以带来综合生态环境效益。
3 海绵城市理念下市政道路的设计
市政道路建设提出“海绵+城建”的加法理念,在满足道路基本功能的前提下,海绵为主,所有配套设施一并建设。这种做法既能提升居民满意度,也能带来综合生态环境效益。在这一理念下,保定市将恒源路作为试点,进行海绵城市道路设计。
恒源路位于保定市北部,为东西向的城市次干路,道路红线为50米。道路红线北侧主要为居住区以及规划为居住和商业金融用地的基本农田;南侧为植物园以及学校。项目定位为海绵城市道路,同时结合道路两侧打造景观带。
3.1 道路横断面的设计
在满足道路功能的前提下,道路横断面尽量布置较宽的绿化带(生物滞留带),道路范围内的雨水可快速汇集入生物滞留带内,有效减小地表径流量。以恒源路为例,横断面形式为三幅路,由中央向两侧依次为:机动车道24米+绿化带2×4.0米+非机动车道2×6.0米+人行道2x3.0米。其中,道路绿化带设计为生态滞留带;道路北侧的红线外设计为下沉式绿地与现状铺装衔接;道路南侧的红线外结合植物园景观设计为植草沟,与植物园一起形成路边景观带。
3.2 道路路面材料的选择
为城市建设需要、改善生态环境,2012年建设部先后了《透水沥青混凝土技术规程》和《透水砖路面技术规程》,规范规定透水混凝土路面应满足道路路面使用功能,并满足透水、抗滑、降噪要求。海绵城市建设的设计理念中,也提出了选用透水路面的方法。
3.2.1 车行道路面。车行道可选用透水沥青路面。透水沥青路面又分为全透水式沥青路面和半透水式沥青路面。全透式沥青路面,即透水沥青面层下不设防水层,沥青下面层、基层均为可透水层,地表降水最终渗入路下土基。这种结构主要应用在园路、广场等处,在市政道路车行道中应用较少。
3.2.2 人行道路面。人行道可以采用透水砖铺砌,基层采用透水混凝土铺砌,垫层采用碎石层。
透水人行道具有多孔结构,自然降水能迅速透过人行道到达地表,适时补充地下水源;发挥土壤调节城市温度和湿度的优势,消除城市热岛效应;由于表面粗糙,透水性高,路面不积水,可有效提高行人安全性。
3.3 生态滞留带、生态树池的设计
滞留式绿化带和生态树池设有种植土,种植土的下部依次设有过滤土层和砾石,砾石的下部设有渗水管,种植土的上部设有陶粒。这样的布置结构能使渗透管发挥巨大的作用,使土壤长时间保持湿润。建议将绿化带做成低于车行道5~10cm的凹型形式,以便于收集雨水,在绿化带下方设置碎石盲沟,在盲沟底面,超过路基工作区深度范围后设置碎石层,反向路基底渗流。考虑凹形绿化带可能对车辆通行造成的安全隐患,在绿化带周边加设低矮栅栏。
3.4 其他低影响开发措施
3.4.1 下沉式绿地。下沉式绿地典型结构为绿地高程低于周围硬化地面高程5~25cm左右,雨水溢流口设在绿地中,雨水口高程高于绿地高程且低于硬化地面高程。下沉式绿地可以在道路、广场、停车场等周围设置,用以汇集周围硬化地表产生的降雨径流,截留和净化雨水径流,超过绿地蓄渗容量的雨水经溢流口排入雨水管网。下沉式绿地可以起到削减径流量、减轻城市洪涝灾害、增加土壤水分含量的作用。
3.4.2 植草沟。植草沟设计包括雨水花园、雨水湿地等生态雨水设施。通过采取与亭台、堆土等结合的方式形成微地形景观,增加植草沟的可达性、观赏性与实用性。种植植物优先选择具有一定耐涝性的乡土植物,采用乔、灌、草结合的多种群落结构,形成季相变化丰富的绿地景观。恒源路道路南侧红线外37米范围内设计为植草沟,与周边的植物园衔接,形成广阔的景观。植草沟本身具有渗透功能,在降雨较大或高坡绿地渗透饱和时,来不及下渗的雨水会顺坡汇入植草沟,水借助纵坡沿植草沟流向下游。
4 结语
住房城乡建设部组织编制的《海绵城市建设技术指南―低影响开发雨水系统构建(试行)》于2014年10月实施,为深入开展海绵城市建设提供了指导和依据。低影响开发雨水系统建设涉及到整个城市系统,应该通过当地政府把涉及到的规划、排水、道路、园林、交通、业主、施工单位和其他单位协调起来,明确目标,落实政策和具体措施。力争做到城市像海绵体一样,遇雨吸水、蓄水,需要时“释放”利用,实现雨水资源化、涵养地下水、减轻城市洪涝和排水系统压力、改善和修复城市水环境。作为城市的建设者,需及时汲取设计新理念,并在工程项目中合理运用,把我们的城市建设的更加自然、更加生态。
参考文献
中图分类号:TU986
文献标识码:A文章编号:16749944(2017)05015104
1引言
由于气候变迁和城市过度开发,城市洪涝、水资源短缺等雨洪问题逐渐成为制约城市发展的重要因素。在全面建设生态文明的背景下,中国提出大力建设“海绵城市”的新举措[1]。随着2014年10月《海绵城市建设技术指南》的颁布,全国海绵城市建设工作全面铺开。徐州作为江苏省的试点城市应运而生。
徐州地处华北平原东南部,年平均降雨量仅821.3 mm。其中,最大径流量集中在6~7月,所以季节性缺水和区域性内涝经常发生。因此,有效提升水资源的管理水平成为徐州等季节性缺水和区域性内涝型城市发展的重要课题。
2设计区域概述
徐州市泰山,海拔185.30 m,是徐州地区的最高山体。泰山西坡山体公园,则地处泰山西坡山脚,总长度1.0 km,总占地面积5 hm2。该项目于2015年进行全国统一招标,拟按照海绵城市建设要求实施,整体提升山体的储水蓄水能力,建成后将成为徐州地区首个山体海绵示范点,并已于2017年1月底完成施工。
区域整体植被以侧柏林为主,长势较好。因长期受到雨水冲刷,表层零星形成了大小不一的陂塘。由于徐州地区降水较为集中,为避免山体洪涝和道路积水对社会产生危害,早年间沿西坡山脚修筑了一条长度为1.0 km的硬质泄洪沟。该泄洪沟能够有效地拦截西坡雨水,同时收集周边道路雨水,随后将其快速的排往市政雨水管(图1)。随着“海绵城市”概念的提出,这种直接将雨水快速排掉的做法已不能达到与时俱进的要求,违背了生态可持续发展的原则。它既不能缓解暴雨对市政雨水管道带来的压力,也不能充分利用雨水资源。因此,提升西坡公园的储水蓄水能力迫在眉睫。
3研究方案
3.1研究结构
整体研究结构分为四部分,第一步明确土壤地质及
图1泰山西坡山体公园雨后状况
下垫面,得出土壤渗透系数;第二步确定汇水面域;第三步根据徐州年径流控制率确定设计降雨量;第四步计算汇水量。最后根据所得的数据及西坡实际情况确定海绵体形式。
3.1.1土壤及下垫面
勘探单位根据现场实际情况,以100 m为间距,在项目地分别布置10组勘探点,深度控制在3 m以内。从山体表层至底基层得到结果如图2。通过对勘探资料分析,发现腐殖土渗透性较好,黏土一般,灰岩无任何渗透性。因杂填土不在本次设计范围内故不做具体分析。
3.1.2汇水面域
利用ArcGIS水文工具,划分积水盆地,提取泰山汇水线。得出项目地可利用的雨水径流面共分为3个汇水区,经计算得出一号汇水区S1=5 hm2,二号汇水区S2=1.3 hm2,三号汇水区S3=35 hm。
3.1.3设计降雨量
根据我国大陆地区年径流总量控制率分布图,徐州年径流总量控制率在70%~85%之间[2],因徐州地区降雨量少,故本次设计取最大年径流控制率85%作为设计降雨量的参考标准。通过统计徐州地区近30年日降雨量,最后得出徐州年径流总量控制率对应的设计降雨量为43 mm。
雨量径流系数。因S1、S3为绿地,径流系数取0.15;S2为混凝土和沥青路面,径流系数取0.9。再结合《室外排水设计规范》(GB50014)的容积法V=10HωF,式中:V为设计调蓄容积,m3;H为设计降雨量,mm;ω为综合雨量径流系数;F为汇水面积,hm2。最后分别计算出一号汇水区V1=322.5 m3,二号汇水区V2=503.1 m3,三号汇水区V3=2257.5 m3。至此,该区域总汇水量为3083.1 m3。
理想状态下,径流总量控制目标应以开发建设后径流排放量接近开发建设前自然地貌r的径流外排量为标准[2]。而自然地貌往往按照绿地考虑,故本项目中,绿地汇水量不计算在其中。结合以上分析,本项目有效汇水总量为503.1 m3。
3.2海绵体形式确定
通过以上分析及汇水量数据的提取,再结合竖向及雨水汇流走向,最终确定了海绵体形式――海绵绿带,以生态系统为基础,将生态储水与景观相结合。设计的海绵绿带分别收集泰山路东侧雨水及泰山山体西坡滞留雨水,并将收集到的雨水部分用做水景观,部分滞留后自然渗透,补给地下水。
4海绵体分析
4.1泄洪沟改造
根据以上对海绵技术的研究,同时为了保留原有泄洪沟的功能,只在泄洪沟端头,破除泄洪沟,并结合周边地形,设计成跌水式生物滞留塘。
4.2水路系统
结合现状地形,在项目中使用植草沟串联生物滞留塘的方式,形成整体海绵绿带。设计植草沟宽度0.8~1.5 m不等,深度20~30 cm,面层按照配比要求放置粒径5~15 cm的卵石,并且局部点缀徐州本土地区绵羊石,让整体植草沟在形式上更能体现徐州本土特色;植草沟周边局部膨大部位则设计成生物滞留塘,在雨量大的月份,滞留一部分雨水,自然形成水景观如图6中深色部分。
以之前计算的数据为参考依据,设计完后的植草沟及生物滞留塘,共能收水494.6 m3。与本项目计算的收水量503.1 m3基本达到汇、收平衡。为了更好的利用这一片区的雨水,在设计好的3组生物滞留塘旁,分别设置了3组蓄水池,收集因短时间内暴雨强度过大而造成的过量雨水。整个收水过程是“收水―过滤―蓄水―用水”。当蓄水池储蓄容量达到设计上限时,一则可将储存的雨水用做它用,如灌溉等;二则,无法收集的雨水将滞留在生物滞留塘中,形成水景观。最后当滞留的雨水高度超过生物滞留塘中设计的景观挡水坎的最高点时,雨水将会自然溢流至泄洪沟,最终排向湖泊,补给湖水。至此,海绵城市中的渗、滞、蓄、净、用、排会在整个项目中都有所体现。
4.3道路系统
整体道路设计分为两级。一级为慢行系统,宽2.5 m,兼自行车行驶功能;二级为游园路性质,宽1.6 m,以步行功能为主。道路系统从基层到面层全部选用透水材料,减少地表径流,减轻雨洪压力。
一级慢行系统,采用锈红色透水混凝土。做法结构由上到下分别为150厚透水混凝土,100厚碎石垫层,素土夯实。在整个透水混凝土设计中,考虑到成本因素,采用底层100厚原色透水混凝土,面层50厚锈红色透水混凝土的设计方法。二级游园路,则采用透水砖面层,做法结构由上到下分别为60厚陶瓷透水砖,30厚1∶6干硬性水泥砂浆,100厚透水混凝土,100厚素土夯实。按照CJJ/T135-2009《透水水泥混凝土路面技术规程》及JC/T945-2005《透水砖》的规定,在常温下,透水混凝土的透水系数不能低于0.5 mm/s,强度等不低于C20,透水砖的透水系数则不能低于0.01 mm/s。根据规定,中标施工单位经过试验适配出最佳配合比,铺设整体道路。由于山体自然形成了大小不一的陂塘,为了使道路系统更加连贯,设计通过石桥连接植草沟两侧道路,营造了一种小桥流水的意境。
4.4植物系统
整体植物设计本着经济、适用的原则,以保留泰山自身原生态为出发点,分别选用了乌桕、栾树、青桐、黄连木等色相变化明显、适合山体生长的乔木为骨干树种,结合原有侧柏林,营造丰富的秋季景观;在下木选择上,以多年生籽播花卉为主,同时搭配既耐荫又常绿的八角金盘、大花萱草、花叶蔓长春,让整个西坡四季有景可观;而对于植草沟和生物滞留带旁,则种植了在徐州地区长势较好的两栖植物黄菖蒲和水生鸢尾,配合观赏
草,打造泰山西坡别样风情。
5结语
泰山西坡海绵体的建设,将会为未来其他海绵体的设计提供参考依据。特别是和徐州处在同纬度的城市,都可以以此为蓝本。该项目是徐州地区首次尝试建设山体海绵,也是在探索、试验的过程中一步一步摸索前进。就建成后效果而言,能够满足海绵城市的前期要求。当然,建成后如何养护,则是项目后期的难点。比如建好的植草沟、生物滞留塘的养护方法,是按照传统形式上的植物来养护,还是每次暴雨过后,都需要清理一遍。再者,透水材料如何保证长久的渗透性?在北方的冬季会不会出现冻害问题?这些疑问都只能在建成后的泰山西坡山体公园的养护过程中,一步一步寻求最佳解决方案。实践证明,该技术方法能够在海绵城市前期方案中起到预测作用。
中图分类号:TU984
文献标识码:A 文章编号:16749944(2016)08016402
1 引言
在我国城镇化进入以提升质量为主的转型发展新阶段[1],如何缓解和解决水资源浪费、水生态损害、水环境污染等,是建立“资源节约型、环境友好型”的社会形态的新城市问题[2]。温江区是成都市市辖区,地处成都平原腹心,地跨东经103°41′~103°55′,北纬30°36′~30°52′。东临成都市青羊区,南毗双流县,西接崇州市,北靠郫县、都江堰市,全区幅员面积277.8 km2,辖4街道6镇。近年来,温江城区、农科城片区、正宗片区、国色天乡片区内涝成为我区面临的重大自然灾害,2013年“7・9”特大暴雨洪灾警醒我们更应高度重视防汛工作。
2012年4月,在《2012年低碳城市与区域发展科技论坛》中,首次提出“海绵城市”的概念[3]。在2013年12月12日《中央城镇化工作会议》的讲话中强调:“提升城市排水系统时要有限考虑把有限的雨水留下来,有限考虑更多利用自然力量排水,建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”。“海绵城市”理念的提出是新时期治水思路的丰富和完善,武汉作为全国首批16座“海绵城市”建设试点之一,其先进的海绵城市建设经验值得我区在开展防汛工作中思考和借鉴。
2 防汛形势严峻
温江区地处川西水网腹部暴雨区,受金马河、江安河、杨柳河、清水河(图1)上游洪水和区间暴雨洪水影响,洪涝成为温江区的主要自然灾害,已影响到区社会经济的可持续发展。
当前区内防洪排涝方面存在的问题主要表现在:①自然排水体系不畅。已建的防洪护岸工程、灌排沟渠防洪标准较低,部分沟渠狭窄,有些已失去原有的灌溉排洪功能,排涝通道不畅;②生态排水设施不足。快速城市化带来的地面硬化,造成城区暴雨产、汇流历时明显缩短,内涝洪水的峰、量显著加大。城市绿地、道路、水面、水系等对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用不足;③市政排水设施存在顽疾。城区雨水管管径偏小,造成城区多处内涝,老城区、农科城片区等低洼地势,每逢雨季来临,容易产生内涝;④污水处理厂能力不足。随着区内大学城、医学城、生态旅游带、现代服务业园区等经济产业的不断壮大发展,排污量也日益增多,现状污水厂的处理压力日益增加。
3 武汉海绵城市建设主要做法
海绵城市即把生态雨水调蓄作为城市的“绿色海绵”[4]。作为此次入选的唯一一个副省级特大城市,武汉市内河湖众多,水网发达,为海绵城市提供了充足的调蓄空间和良好骨架,是全国典型的示范样本。认真学习武汉“海绵城市”建设规划后,了解到武汉市以“规划引领、生态优先、安全为重、因地制宜、全面协调、技术先进”为基本原则,依托“2+N”试点模式,推进海绵城市建设。示范区通过河道驳岸改造、雨水花园、下沉式绿地、透水广场、透水停车场、透水铺装以及生物滞留、植草沟、人工湿地等海绵城市建设措施,变“工程治水”为“生态治水”, 有效缓解城市内涝、削减城市径流污染负荷、节约水资源、保护和改善城市生态环境,实现雨水的自然积存、自然渗透、自然净化,地表水达到四类标准;内涝防治标准提高到20年一遇;防洪体系达到百年一遇标准;水面保持率100%,生态护坡达到50%,年径流总量控制率在75%以上。
4 海绵城市建设启示和建议
我们认真学习了武汉“海绵城市”建设的经验,认为开展海绵城市建设为解决城市排水、用水、治水、亲水等问题提供了新思路,对于解决城市水问题意义十分重大。
4.1 融入“海绵城市”建设理念,加大水利设施建设步伐
主要内容包括实施区内金马河、杨柳河、江安河综合整治,推进生态湿地建设,通过河道驳岸改造、雨水花园等建设措施,变“工程治水”为“生态治水”,建设集灌溉、排洪、景观为一体的自然排水体系,提高防洪标准,加大水利设施建设步伐。
(1)尽快实施河渠拓宽分洪工程。区内支渠、斗渠、农毛渠等渠系发达,纵横交错。拓宽部分河渠,将江安河、杨柳河的水通过新开渠道引入金马河、达到快速泄洪目的。
(2)根据区规划,重点打造鲁家滩、汪家湾、康家浩等生态湿地公园,辅以滨河绿带建设,增大水涵养能力和生态效应。
(3)加快黑臭河渠整治。加大整治力度,排查全区黑臭水体,逐一编制整治方案,采取工程措施与非工程措施相结合的原则,力争全面消除黑臭水体。
(4)暗渠改明渠。对区内存在的少部分暗渠进行见天改造,把“灰色设施”逐步变成“绿色设施”。
(5)加大河道整治。对现有的河道整治时,不要把河床变成硬铺装,河道的功能就是涵养地下水质,让它渗透下去。及时清理河床的淤泥,保证河道清洁。
4.2 配套建设市政排水体系
重点对区内病害管网进行改造,老城区内逐一实现雨污分流,同时对污水处理厂进行新建、扩建及改建,加大污水处理厂配套管网建设力度。
4.3 新建、扩建污水处理厂及配套设施
通过提标升级改造将现状出水水质为一级B标的城市污水厂提高到一级A标,减小水环境压力;对现状超负荷的污水处理厂进行扩建;按规划新增一座污水处理厂,接纳温江区成温邛高速北部片区污水。
4.4 强化中水回用的推广
建立再生水厂,污水厂经过处理的污水90%可以利用变成中水,用于绿化、洗车、道路喷洒、消防、建筑施工等,中水利用要强化推广,不能让它白白流走,节约宝贵的再生水资源。
4.5 加大城市渗水透水功能
严格城市建设项目绿地率审批,大力推广屋顶绿化,减少硬化地面,鼓励建设项目配置庭院雨水系统、道路雨水系统、景观水体雨水系统,增强城区渗水、透水功能。同时,加强区域内建设项目节水设施“三同时”的审查,加大节水宣传,营造全民节水用水氛围。
5 结语
海绵城市是智慧城市的重要组成部分,是我国城镇化和城市群发展过程中建设文明城市、卫生城市、生态城市、智慧城市的客观要求,是生态城市功能的形象化,其本质是回归自然,崇尚自然、与自然和谐共处的低影响发展模式,从而实现人、城市与其资源环境的协调发展,实现人与自然、土地利用、水环境、水循环的和谐共处[5]。海绵城市是现代城市发展的更高阶段,在全国范围内普及推广已成为必然趋势[6]。温江区应将海绵城市建设的理念贯穿其中,把排水变为吸水,重视“绿色设施”发展,把温江建设成为“宜业宜居宜游”的三宜化国际卫星城。
参考文献:
[1]彭 .辽中城市群规划的空间格局研究[J].城市规划,2007(10):44~47,62.
[2]王 B,周均清.从“单重心区域”到“网络城市”――武汉城市圈空间格局优化战略研究[J].国际城市规划,2008(5):88~91.
[3]吴丹洁,詹圣泽,李有华.中国特色海绵城市的新兴趋势与实践研究[J].中国软科学,2016(1):79~97.
[4]李小静,李俊奇,王文亮.美国雨水管理标准剖析及其对我国的启示[J].给水排水,2014(6):119~123.