劉 寬
河南省地礦建設(shè)工程(集團(tuán))有限公司
關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)若干問題的探析
劉 寬
河南省地礦建設(shè)工程(集團(tuán))有限公司
海綿城市,是一種形象的表述,是指城市在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對雨水帶來的自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”,也可稱之為“水彈性城市”。城市能夠像海綿一樣,在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)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。基于此,本文將著重分析探討推進(jìn)海綿城市建設(shè)的若干措施,以期能為以后的實際工作起到一定的借鑒作用。
海綿城市;問題;措施
1.1 城市水文及其伴生過程規(guī)律
從水文學(xué)觀點來看,在城市環(huán)境下雨水的演進(jìn)包括冠層截流、土壤入滲、地表洼蓄、陸表和水域蒸散、坡面徑流及匯流過程、管網(wǎng)收集與排放、河網(wǎng)匯集與調(diào)控等環(huán)節(jié),且耦合了水質(zhì)、生態(tài)動力學(xué)等過程。城市水問題是城市水文各環(huán)節(jié)及其伴生過程變化共同作用的結(jié)果。因此,流域水文規(guī)律是海綿城市的科學(xué)基礎(chǔ)。對于海綿城市的內(nèi)涵,一定要從城市水文過程的角度進(jìn)行系統(tǒng)認(rèn)識和描述,不能只突出某一環(huán)節(jié),其內(nèi)涵的闡述要有利于構(gòu)建更加完整、平衡和協(xié)調(diào)的城市水循環(huán)過程,體現(xiàn)對地表水文過程的源頭、中間和末端規(guī)律的重視。
1.2 基礎(chǔ)科學(xué)研究和積累不足
舉例說,水文學(xué)或城市水文學(xué)是城市雨洪管理最重要的基礎(chǔ)之一,城市化及氣候變化條件下的暴雨強(qiáng)度變化規(guī)律及其公式推求、長歷時和短歷時暴雨雨型、城市化區(qū)域的產(chǎn)匯流規(guī)律、污染物沖刷輸送規(guī)律、徑流總量和污染物總量控制的基本原理和方法、模型開發(fā)及其模擬應(yīng)用等,都是非常基礎(chǔ)又十分重要的內(nèi)容。但長期以來,這方面的研究和應(yīng)用都明顯不足。研究水文的難以回答城市排水(雨水)領(lǐng)域一些迫切的問題及其需求,水工程界技術(shù)人員在水文學(xué)基礎(chǔ)方面又明顯不足,因此,就會出現(xiàn)如對總量控制方法和指標(biāo)、初期雨水規(guī)律及其合理控制等這樣極為重要的基礎(chǔ)性知識產(chǎn)生較多的困惑或誤解,甚至直接影響到控制策略和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中的相關(guān)內(nèi)容。近幾年,學(xué)術(shù)界和工程界都在努力“補(bǔ)課”,但實踐中仍然存在較多的問題,與海綿建設(shè)的快速發(fā)展和高要求不相適應(yīng)。
1.3 城市雨洪管理模式和措施之間的協(xié)調(diào)性
海綿城市強(qiáng)調(diào)充分發(fā)揮自然的作用,故在構(gòu)建海綿城市時,應(yīng)利用土壤、植被、水系的自然滲透、積存和凈化能力。海綿城市的構(gòu)建途徑是多樣的,絕不僅僅只有低影響開發(fā)措施。中國諸多城市人口和產(chǎn)業(yè)聚集程度極高,暴雨強(qiáng)度高,污染物排放量大、來源廣,僅靠自然調(diào)蓄和凈化是難以實現(xiàn)雨洪高標(biāo)準(zhǔn)管理的。海綿城市建設(shè)應(yīng)該是城市及片區(qū)等不同尺度上“綠色基礎(chǔ)設(shè)施”、“灰色基礎(chǔ)設(shè)施”的有機(jī)結(jié)合,城市水系統(tǒng)的系統(tǒng)治理需要對自然水循環(huán)和社會水循環(huán)統(tǒng)籌考慮在防洪標(biāo)準(zhǔn)上要考慮小區(qū)、城市及區(qū)域的協(xié)調(diào)。
2.1 增加“海綿體”的數(shù)量
“海綿體”沒有起到一個很好的作用,首先是因為“海綿體”的數(shù)量過少。龐大的水量僅由一小部分“海綿體”承擔(dān)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,需要更多的“海綿體”來進(jìn)行分擔(dān)。我們可以將草坪等泥土化設(shè)施進(jìn)行改進(jìn),安裝良好的排水系統(tǒng),確保“海綿體”能夠有效將水滲入地底,而不會在草坪等綠色設(shè)施下面滯留,從而導(dǎo)致水囤積的過多,綠植因此死亡。其次,我們可以把屋頂化設(shè)施擴(kuò)展至全市可以實施的范圍,不會影響城市美觀,綠植還會為城市帶來清新的空氣,也是一個很好的選擇。再次,我們可以將大面積的園林景觀換成“海綿體”景觀,既美觀又實用。
2.2 完善排水系統(tǒng)
遠(yuǎn)觀國內(nèi)外水資源得到很好利用的城市,他們本身的排水系統(tǒng)就很優(yōu)異。例如德國的排水系統(tǒng),在城市內(nèi)部地下,污水與雨水混合排放,但通過分布設(shè)施來將污水與雨水分別處理,最后匯總在一處儲水區(qū)。在郊外,污水與雨水分布不同的管道,又得到了不同的處理,這樣的排水系統(tǒng)省地又有效。那么我國所實行的幾個城市的排水系統(tǒng)又有些差強(qiáng)人意。想要讓海綿城市更好的建設(shè),良好的排水系統(tǒng)是根本。
2.3 使用景觀特征來減緩徑流
即利用景觀效果來使徑流流速放緩,達(dá)到減少徑流對路面沖刷的作用。一般的透水路面透水磚等材料都較為輕質(zhì)且強(qiáng)度不高,因而為了不經(jīng)常性的更換材料,需要考慮對水流的水速進(jìn)行適當(dāng)控制。常用的做法是在規(guī)劃水流路徑時,考慮設(shè)計較長的水流路徑穿過植被表面,利用植被本身來緩沖掉水流的大部分能量。同時要注意保持開發(fā)前植被的覆蓋密度,并不建議為了減緩徑流而大范圍種植植被,只要滿足地面水流至少穿過75英尺植被區(qū)域的條件即可,天然即最好。
2.4 使用多種類型的措施來減少和凈化徑流
即在減少徑流的同時,對徑流中的不利物質(zhì)及有害物質(zhì)進(jìn)行物理或化學(xué)的去除作用。同樣秉持著自然最好以及開發(fā)前后植被密度不變的原則,采樣試驗并劃分出中等到高的下滲能力土壤,力圖在開發(fā)前后維持土壤原本的下滲速率。盡量不要改變現(xiàn)有植被,而是通過徑流流過植被表面,促使自然下滲的發(fā)生,從而清除徑流內(nèi)污染物。對于獨棟建筑物,應(yīng)大力鼓勵對屋頂徑流使用生態(tài)滯留過濾器,并鼓勵使用雨水桶或貯水池收集并將徑流有利運用,比如如灌溉,沖洗廁所。
總而言之,海綿城市建設(shè)的本質(zhì)是通過轉(zhuǎn)變城市規(guī)劃建設(shè)理念,修復(fù)城市自然生態(tài)本底,實現(xiàn)水環(huán)境改善,水資源承載能力提升,水安全保障能力加強(qiáng)等多重口標(biāo)。 我國海綿城市建設(shè)熱潮帶來了一個巨大的市場,未來仍然有著廣闊的發(fā)展空間,這不僅引起給水排水工程、環(huán)境工程等直接關(guān)聯(lián)專業(yè)學(xué)術(shù)界和工程界的極大熱忱和重視,也受到水利工程、園林景觀工程、城市規(guī)劃和建筑等相關(guān)專業(yè)的廣泛關(guān)注和積極參與,也就要求我們在以后的實際工作中必須對其實現(xiàn)進(jìn)一步研究探討。
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