李子慕
摘要:在城市建設和發展中,海綿城市符合綠色發展理念,有利于提升城市生態化水平,構建資源節約型、環境友好型、生態安全型和人口均衡型社會,都突出了海綿城市建設的價值意蘊。對此,本文首先對海綿城市進行了介紹,然后以中國西南山地城市為研究對象,對山地水文特征進行了分析,并對山地海綿城市建設要點進行探究。
關鍵詞:西南山地;海綿城市;建設
1引言
海綿城市是我國新型城鎮化和生態文明建設的重要組成部分,可以有效緩解城市內澇災害,促進水資源的循環利用,從而推動城市發展方式的生態化轉型。作為海綿城市建設的主體區域之一,西南山地地區自然地質條件復雜,氣象水文特征明顯,城市建設問題突出,海綿城市建設對構建山地城市水安全格局具有顯著的現實意義。
2海綿城市概述
通過建設海綿城市,可以將城市的各個區域設置多個地塊,即海綿體,當下暴雨時,海綿體可以用于蓄水,另外,城市中的河流、草地、樹林、下水道等也可以吸收雨水。通過將雨水吸收消化在城市本地地區,在城市內部不會出現積水或者內澇,能夠避免雨水過量匯集。另外,海綿體吸收大量的雨水后,可以將雨水進行重復利用,比如用于澆灌植物、沖洗廁所、洗車等等,通過雨水重復利用,能夠有效緩解城市水資源緊張的問題。在海綿城市建設過程中,還應該注意對河流、湖泊等加強保護,將排水設施與城市園林、景觀水體相結合。
3山地水文過程特征及現實問題分析
3.1雨量分布的時間差異性
大多數集中在雨頭、雨核階段,降雨量可以占到整場降雨的80%~90%。雨峰提前,短時間內形成較大強度的匯流水量,對城市的防洪排澇設施造成了巨大的壓力。西南山地城市處于亞熱帶濕潤氣候區,因此降水比較豐富,但是全年雨量分布極不均衡。夏半年受濕熱的海洋氣團影響,空氣暖濕,降水較多,4~9月降雨量占全年總降雨量的75%左右。冬半年(10~3月)在極地干冷氣團控制和影響下,降雨稀少,其降雨量占全年的25%左右。這種冬夏差異極大的降雨條件造成雨水設施在兩季不能充分發揮調蓄能力,應對夏季強降雨等極端天氣時調蓄容量不足,而在冬季又會因為無雨導致設施不能物盡其用,造成浪費。
3.2地表徑流的空間特殊性
在一場降雨過程中,雨水徑流產生于植物截留和土壤下滲兩個階段之后,當降雨區土壤吸收雨水達到飽和后,便開始進入產流階段。徑流經過一段時間的四散流動,逐漸受坡度作用定向匯聚,進入匯水口后,匯流階段開始。山地雨水地表徑流在地形影響下所產生的特殊性主要表現在徑流系數、流速與匯流時間、流向三個方面。在產流階段,坡度較大的地表使雨水落到地面后受重力在坡面方向上的分力影響,向低處流動,不能就地下滲,更容易形成徑流,地塊徑流系數也相應增加。在匯流階段,坡地導致雨水流速加快,匯流時間縮短,洪峰到來時間相應提前,極易誘發內澇災害。
3.3水系網絡的樹枝狀格局
雨水經過降雨生成和徑流傳輸,最終匯聚于水系網絡。水系的地景格局受地形的影響極為深刻,例如平原地區地形平坦,水系發育完整,多呈現網狀形態;而在山地地區,雨水對山體的沖刷作用形成沖溝,并多源匯聚形成次級河流,次級河流相互交織形成大型干流,呈現出干流、支流、沖溝等級分明的樹枝狀形態。這種樹枝狀的水文格局對城市空間的影響十分廣泛。
4中國西南山地城市海綿城市建設
4.1山地海綿城市建設直接措施
(1)綠地、植草溝。在海綿城市建設中,最為關鍵的問題是保證雨水能夠深入土壤中,因此,保留并提升土壤的保水能力至關重要。對此,可以采用種植綠地或者植草溝的方式。通過綠地建設,能夠有效提升土壤的保水能力,同時,還能夠促進土壤微生物活動,而且還能夠有效提升綠化植物的光合作用,在植物根部活動的作用下,能夠對土壤起到活化作用,有利于涵養地下水。
(2)透水鋪面。在透水鋪面建設中,要求路面表層和基層都具有較好的透水性,現如今,透水鋪面建設形式已經被廣泛應用于高密度城市建設中。透水鋪面的材料種類有很多種,比如石塊、水泥塊、瓷磚塊等等,另外,鋪面表面基層一般是由砂石級配所組成的,具有較好的透水性。在海綿城市建設中,可以在人行道、庭院內采用透水鋪面設計形式,通過美化鋪面設計,不僅能夠將其與周邊景觀相結合,而且還能夠提升路面的透水性能。
(3)透水管路建設。在海綿城市建設中,如果僅僅根據綠化以及透水路面滲透雨水,往往效果比較差,對此,還需要輔助相關人工設施,保證雨水滲透。現如今,常用的人工輔助設施有兩種:第一,水平式“滲透排水管”:其在實際應用中,其能夠集中收集降水,并將水滲透至排水管中,然后再逐漸向土壤中滲透至地標,從而達到輔助入滲的效果。透水管材料有很多種,包括網式滲透管、不織布透水管等等。第二,垂直式“滲透陰井”:這種設施是一種垂直輔助入滲設施,不僅能夠保證水體滲透,而且還具有良好的儲存能力。
4.2山地海綿城市建設間接措施
在山地海綿城市建設中,常見的間接建設措施為雨水花園,雨水花園又可以被稱為景觀滲透水池,其不僅具有較好的美觀效果,而且還能夠儲存和滲透水資源。在雨水花園水池建設中,可以將其分為高水位和低水位,其中,在高水位的四周位置,可以采用自然滲透土壤設計形式,而在低水位底層位置,則可以采用不透水材料進行砌筑。在雨水花園建設中,需要采用很多植物,對此,需要根據山地城市區域特征選擇植物種類,要求不僅具有良好的景觀效果,而且還能夠凈化水質。
結語:綜上所述,西部地區的城市化發展已經起步,城市建設的活動如火如荼。在西南山地,土地資源稀缺性與生態環境脆弱性、城市建筑空間多維性和自然人文內涵豐富性的地區性特點,確定了需要有適應地域發展需要的理論來指導城市規劃和建設的科學發展。