周彬 顏京玉
摘 要:海綿城市即低影響雨水開發系統是未來城市建設發展的趨勢,通過海綿城市建設,統籌發揮自然生態功能和人工干預功能,有效控制雨水徑流,實現自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發展方式,有利于修復城市水生態、涵養水資源,增強城市防澇能力,擴大公共產品有效投資,提高新型城鎮化質量,促進人與自然和諧發展。
關鍵詞:海綿城市;理念;措施
2012年4月,在《2012低碳城市與區域發展科技論壇》中,“海綿城市”概念首次提出,海綿城市作為新一代城市雨洪管理概念,對于試點工程項目管理必然存在一定難度。如何全面了解海綿城市建設理念,如何實際運作實施是作為項目管理人員必須思考明確的事項。
1 濟南市海綿城市建設指導思想
2015年4月2日海綿城市建設試點城市名單公布,著名的泉水城市濟南位列名單,結合濟南市的實際情況,濟南市政府提出以“蓄、滲”為主,兼顧“滯、凈、用、排”等功能需求的海綿城市建設方向,并將海綿城市建設內容和目標落實到城市建設各個環節中。
1.1 濟南市海綿城市建設總體思路
針對濟南市南北高差大(陡降城市)、小清河東西方向地勢平緩、“馬路洪水”、泉水眾多(泉城)、巖溶地質、季節性缺水問題突出等特點。提出以“蓄、滲”為主,兼顧“滯、凈、用、排”等功能需求的海綿城市建設方向,海綿城市建設技術路線確定總體思路如下:從“工程治水”向“生態治水”轉變,實現“藍-綠-灰”3套排水系統的統籌協調;從“九龍管水”向“九龍治水”轉變,建立多部門、多專業之間的協調銜接機制;從“城市管理”向“流域管理”轉變,構建城市水系統全流程管理體系。
1.2 道路交通系統改造指導思想
根據海綿城市建設要求,城市道路徑流雨水應通過有組織的匯流與傳輸,經截污等預處理后引入道路紅線內、外綠地內,并通過設置在綠地內的以雨水、儲存、調節等主要功能的低影響開發設施進行處理。
(1)“滲”即滲透工程。滲透工程,對于道路交通系統來講主要是透水鋪裝。結合濟南市實際,試點項目優先采用透水的人行道鋪裝層和開級配的碎石基層形成人行道的透水結構,使雨水從結構層下滲,最終滲入土基。對于道路附屬的停車場及廣場,優先采用透水鋪裝磚,增加地表水的滲透量。
(2)“滯”即滯水工程。道路交通系統建設時,主要考慮建設下沉式綠地、生態樹池等相關工程措施來增加滯水性能。試點項目紅線范圍內的綠地含中央分隔帶、兩側綠化分隔帶等,使綠化帶高程低于路緣石高度,即建設下凹式中央分隔帶、兩側綠化分隔帶。下雨時通過路面橫坡及“三高一低”的路緣石將雨水優先進入綠化帶,充分的滲透至地下,起到調蓄容積的作用。
(3)“蓄”即蓄水工程。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、石砌筑蓄水池用地及塑料蓄水模塊拼裝式蓄水池。蓄水池構造參照國家建筑標準圖集《雨水綜合利用》(10SS705)。項目實施時根據區域豎向,在地勢低洼地帶或立交橋空地建設雨水調蓄池、雨水罐。
(4)“排”即排水工程。按照濟南市排水系統總體規劃,濟南市排水體制采用雨污分流體制,道路系統建設時獨立高標準完善雨污水系統建設。目前,濟南市老城區結合舊路改建和河道治理實施雨污分流,新城區新建項目嚴格按雨污分流體制建設高標準的雨水管網建設。結合濟南市鐵路橋等低洼路段或區域通過提升泵站進行排放,優化完善低洼地帶積水點的排水設施改造。
2 控制目標及分解
2.1 控制目標
根據《濟南市海綿城市建設試點城市實施方案匯總稿》分配指標,試點項目屬于馬路行洪調控示范區,該區域控制率為80%,單位面積控制容積236m3/hm2,目標徑流系數0.72。
2.2 目標分解
道路寬度范圍內總面積17469.60m2,則年徑流總控制容積為:236m3/hm2×1.7hm2=412.29m3。
自然下滲:全線人行道采用透水鋪裝,面積約2329.28m2,本區域處于濟南南部滲漏帶,滲漏帶滲漏系數為1.0×10-7m/s,則滲漏水量為20.1m3。
道路下凹式綠地調蓄容積:全線下凹式綠地總面積約2911.60m2,下凹深度0.2米,調蓄容積為582.32m3。
沿線下凹式綠地調蓄容積:道路外側下凹式綠地總面積約3238.83m2,下凹深度0.2米,調蓄容積為647.77m3。
蓄水模塊:共設置蓄水模塊4260m3,即總調蓄容積為4260m3。
3 試點項目具體措施方案
根據海綿城市“滲、滯、蓄、排”的指導思想,試點項目可以采用的海綿措施有:透水人行道、下凹式綠地、滲井、蓄水模塊、水處理及回用設施等。
3.1 透水人行道
人行道采用透水路面結構,結構組成為:6cm 透水磚+3cm 中砂找平層+15cm 透水混凝土+18cm級配碎石。
3.2 下沉式綠化帶
(1)雨水匯集流動路徑。下沉式綠化帶比車行道路面低20cm;車行道、人行道道路橫坡度均坡向下沉式綠化帶,雨水沿道路橫坡在綠化帶路緣石外側匯集;人行道一側雨水通過下落路緣石直接流入綠化帶,車行道一側道路縱坡上游設置開孔路緣石和收水雨水口,將雨水引入綠化帶;通過沉砂池消能和過濾后引入綠化帶下游;綠化帶縱坡下游設置擋水板,外露高度為20cm;擋水板前設置溢流雨水口,將過量或滲透不及的雨水排入市政雨水管網,溢流雨水口比綠化帶高20cm;溢流雨水口前設置蓄水模塊,增加雨水滲透、存儲能力。
(2)收水處布置。在道路縱坡上游設置收水雨水口和開孔路緣石。開孔路緣石采用開孔高8cm 的門形路緣石,雨水口采用寬25cm 雨水篦子通過75mm 連接管將雨水引入沉砂池過濾和消能。
(3)溢流井布置圖。在綠化帶縱坡下游設置溢流雨水井(綠化帶縱坡與道路縱坡一致)。溢流雨水井井口比綠化帶高20cm,將過量雨水和未及時下滲的雨水排入市政管網。
3.3 蓄水模塊
在道路縱坡下游,溢流井前埋設蓄水模塊,增加雨水滲透和存蓄能力。
4 結語
當前濟南市海綿城市建設還在試點階段,因海綿城市建設對水資源利用及提升城市形象發揮極大的效果,海綿城市建設必將成為未來城市建設的發展趨勢。在當前城市建設快速發展的過程,海綿城市優勢將會越來越明顯,當然海綿城市建設過程也暴漏出許多待解決問題,比如透水結構耐久性不及傳統密實結構,孔隙容易堵塞降低滲水能力,冬季抗凍漲能力不足,工程造價高等,筆者相信隨著工程實踐經驗慢慢積累,上述難題都將會逐漸被攻克。文章筆者首先對海綿城市建設理念進行了充分闡述,然后結合濟南市試點工程項目的實施案例做出詳細分析,提出效果顯著的可行措施。
參考文獻
[1] 住房城鄉建設部.海綿城市建設技術指南(試行)[S].2014.