文/王耀增 中機國際工程設計研究院有限責任公司 江蘇南京 210023
雨水管控的理念作為實現城市良性水文循環和可持續健康發展的新型城市建設模式重要內容之一,在國外已得到了廣泛應用。自2013年以來,我國提出海綿城市的建設理念,是具有我國特色的雨水管理理念,受到了國家和各建設部門的高度重視,成為我國新型城鎮化的關鍵抓手之一。在我國的許多城市,每到雨水季節,就容易造成局部地區積水嚴重,而且積水久久難以散去,并且雨水中攜帶的污染物質進入水體中極大的影響了水環境。城市的海綿城市建設和改造大大的改善了這一問題,下面針對城市建筑小區的積水和面源污染等問題,結合海綿城市的理念來探討海綿城市建設的優點以及對城市積水和水環境的改善。
2013年12月12日,習近平總書記在《中央城鎮化工作會議》的講話中強調:"提升城市排水系統時要優先考慮把有限的雨水留下來,優先考慮更多利用自然力量排水,建設自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市"。它的主要核心內容就是通過“滲、滯、蓄、凈、用、排”等生態化技術措施,構建具備雨水的滲透、儲存、調節、轉輸、截污與凈化等功能的綠色生態的城市雨水系統的過程。海綿城市的建設,應根據城市建設存在的問題,把更多的力度投入到利用自然的力量來解決城市的排水和凈水問題。海綿城市的理念與以往常規對雨水的管理方式不一樣,以往對雨水的管理方式都是快排輕蓄,然而海綿城市理念一方面對于易澇地區注重雨水的快速疏散,更要注重對雨水的儲存和凈化。主要實施步驟為通過現在科技的進步以及現有的技術水平,建造出更多具有對雨水具有吸納導排和凈化的設施。
對雨水的控制很大一方面是要加大對雨水的減排能力,對于雨水的產流量大,匯流時間短的特點,就要在排的同時加大對雨水的儲存、滯留和調蓄的能力。同時也需要對雨水的凈化加大投入,使凈化后的雨水能夠不對排放水體產生不利影響,同時有條件的情況下成為人們的生活用水或者工業用水的重要補充,提高雨水的利用價值。
在許多發達國家,類似于海綿城市理念的提出早于中國,對關于城市雨洪控制發展起步早于中國,不論是從對城市雨水控制的理念,還是雨水技術設施上,都有許多值得借鑒的地方,而在2013年這一理念提出來之后,在中國,大多數城市的政府以及建設人員就把城市建設的方式調整到這一方面來,在政策方面,相繼出臺了一系列海綿城市的控制要求以及鼓勵政策,對城市海綿城市建設和改造的示范工程也被提倡和推崇。雖然比起其他國家起步晚,但是這一理念在建設人員以及國家政策的支持下,相對應雨水控制的技術也日新月異的發展起來,把海綿城市理念貫徹到整個城市的建設中來。
在過去二十年中許多國家在城市降雨徑流量及徑流所產生的污染控制領域已經制定了較為完善的、適合本國國情的技術法規體系及控制管理模式,如德國、美國、澳大利亞等國家已經基本實現對城市降雨徑流的控制。如美國的“最佳管理措施”是實現城市降水徑流控制最為重要的技術與管理體系。他是一套高效、經濟、符合生態學原則的徑流控制措施,主要在法規政策支持下采用工程性(如滯留池、滲透設施、人工濕地、生物過濾和停留系統等),并以非工程性(如土地使用規劃、垃圾管理、街道清掃等)的措施予以輔助達到控制的目的。
又如英國的“可持續城市排水系統”,其定義為水資源系統的設計和管理可以滿足現在和將來社會的需要,同時可以維持生態、環境和水力的完整性。“可持續城市排水系統”基于試圖復制自然生態排水系統的設想,采取低成本及低環境影響力的方法,通過收集、貯存、利用技術和工程手段降低流速等方式,對雨水和地表水進行清潔凈化并重復循環使用。“可持續城市排水系統”旨在從系統上減少城市內澇發生的可能性,同時提高雨水等地表水的重復利用率,兼顧減少河流水污染問題并改善水質。
從上述案例可以看出,發達國家在城鎮化進程中,也曾出現過水體嚴重污染、內澇災害頻發、生態環境惡化等類似情況,這些國家通過實施雨水的綜合管理,合理控制雨水徑流,有效解決或緩解了上述問題。海綿城市建設是城市規劃建設管理的重要環節,它提出的方向和目標與國際上發達國家幾十年來走過的水環境治理的道路是一致的。而雨水控制的重要的也是較為經濟的環節即是從源頭控制并輔之以綜合管理,而作為城市面源污染以及城市內澇重要影響區域的建筑小區也自然成為了海綿城市雨水控制的重點。
城市建設小區大致可分為老舊小區和新建(規劃建設小區),其中老舊小區建設特點為:建設年代較早,建筑密度大,居住人口密集,地表硬化率高,綠化面積有限,綜合徑流系數大;存在雨污混接、串接現象;可利用空間有限,改造難度大等。新建(規劃建設小區)建設特點為:注重景觀綠化,綠化率相對較高;排水體制采用雨污分流制;一般設有廣場、集中綠地等設施,部分設有景觀水體和地下車庫;建筑密度相對較低,物業管理養護相對較好,徑流污染相對較輕。
1)綜合統籌、系統集成。
海綿城市建設需要綜合解決城市水問題,為此,必須將涉及水問題的相關城市建設內容進行統籌,要將低影響開發雨水系統、雨水管渠系統、超標徑流通道系統、污染控制系統以及水資源利用系統等四大系統進行有效集成,綜合達到排水防澇、徑流污染控制、雨水資源化利用等多重目標。
2)科學論證、導向準確。
城市水問題具有多樣性、復雜性,要解決好城市水問題,提高各項解決措施的適用性、有效性和經濟性,必須開展條件分析、問題分析、需求分析、效益分析等一系列的論證研究,真正做到有的放矢。必須把握建成項目以問題為導向、新建項目以目標為導向的總體思路。
3)因地制宜、有序推進。
每個小區特點不盡相同,問題的嚴重程度和開發建設的進展也都千差萬別,如何將海綿城市建設科學的融入到城市整體建設中,并與其他系統有效的銜接和協同,需要因地制宜的采取不同的措施和不同的推進模式以及有差別的推進時序。總體而言,海綿城市建設必須與問題結合、與開發進度和舊城改造結合、與城市其他系統的推進結合,任務分解與時序和空間對應,才能有序的推進,避免不斷的反復和過程中難以協調的矛盾出現,提高海綿城市的可實施性和有效性。
4)功能與景觀相結合
推廣綠色雨水基礎設施,統籌發揮自然生態功能和人工干預功能,實施源頭減排、過程控制、系統治理;在規劃設計中要重視和兼顧景觀效果,實現環境、經濟和社會綜合效益的最大化。
5)盡量減少項目實施對人民生活的影響
所采取的工程措施,盡可能減少擾民影響,保護居民正常生活環境,避免引起不必要的投訴。
建筑一般徑流污染和內澇問題較突出,低影響開發雨水系統改造如果以雨水徑流削減及水質控制為主,根據地形特征及豎向分布劃分為若干個匯水區域,將雨水通過植草溝導入雨水花園或下沉式綠地進行削污、下滲,超出設計降雨量的雨水溢流排入市政管道。如果以雨水利用為主,可以將屋面雨水經初期棄流后導入雨水罐進行收集利用,道路及綠地雨水經處理后導入地下雨水池進行收集利用。
1)屋面雨水處理
對于新建小區可對符合屋頂荷載、防水等條件的平屋頂建筑和坡度≤15°的坡屋頂建筑采用綠色屋頂設置。對于建筑年代相對較久遠的老舊住宅小區,考慮屋面結構及荷載情況,同時也為減少后期養護,老舊住宅不推薦采用綠色屋頂。降落在屋面的雨水可直接通過斷接方式排入下沉式綠地、雨水花園等進行雨水削污、下滲處理。當屋面雨水不能直接進入綠地時,屋面雨水可以直接斷接進入雨水罐、高位花壇進行調蓄,雨水罐、高位花壇溢流雨水可以通過線性排水溝等措施排入鄰近下沉式綠地、雨水花園等,或者排入透水鋪裝儲水層進行處理。雨水罐內調蓄的雨水可以用于綠化澆灌、道路沖洗和景觀水體補水等。
2)硬化鋪裝雨水處理方式
小區內破損的廣場、停車場、道路等區域進行改造時,應優先改造為透水鋪裝,同時可以在廣場、停車場的地下空間設置儲水設施。硬化鋪裝徑流雨水可以進入周邊下沉式綠地、雨水花園等進行處理。下沉式綠地、雨水花園、滲管/滲渠、透水盲管內無法下滲的雨水溢流排入雨水管道內。
3)若新建住宅小區有景觀水體,應優先利用景觀水體來收集和調蓄場地雨水,同時兼顧雨水蓄滲、利用及其他設施。小區內收集到的雨水優先用來補充景觀水體,景觀水體溢流雨水再排入雨水管道。
4)建筑小區本身無法消納的雨水,可以結合周邊區域情況,排入周邊公園、廣場內的雨水處理設施進行處理。
結語:
通過對以上的海綿城市理念的介紹,以及國外對這一理念的實踐情況,再結合我國現在雨水季節中許多城市存在的問題,海綿城市理念在城市建設中是非常值得被提倡的。希望通過這些探討,國家政府和相關的機構人員能夠在政策支持、法律支持、技術支持和資金支持等方面加大對城市建設中融入海綿城市這一理念,使雨水問題能夠得到更好的控制,更方便人們的生活便利。
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