陳順霞 楊自雄 熊尚雷
華藍設計(集團)有限公司,廣西南寧 530000
2013年12 月,習近平總書記在中央城鎮化工作會議上明確指出,“在提升城市排水系統時要優先考慮把優先的雨水留下來,優先考慮更多利用自然力量排水,建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市”;2014年10月,住建部印發了《海綿城市建設技術指南——低影響開發雨水系統構建(試行)》,以指導各地海綿城市的建設;自此拉開海綿城市建設的大幕。
結合南寧市氣象、土壤、地下水、下墊面等自然特征情況分析,根據工程實踐中發現的問題進行歸納,結合海綿城市質量排查報告及模型模擬結論,針對性地總結歸納出適宜本地的低影響開發雨水設施,使得低影響開發雨水技術更加密切結合廣西實際,篩選出可復制、可推廣的技術做法,為實現海綿城市建設目標提供可靠的技術保證。
南寧市屬于廣西亞熱帶季風氣候,處于南方多雨、氣候潮濕的自然環境。在海綿城市如火如荼建設過程中,透水鋪裝在南寧市大面積使用。通過調查南寧市透水鋪裝的使用情況,透水鋪裝的不恰當選用和設置,會產生透水效率低下、滋生青苔、產生安全隱患等問題。為解決南方多雨地區透水鋪裝的功能發揮與安全隱患等問題,對透水鋪裝的施工工法進行改進,形成導排合一的透水鋪裝技術。
導排合一的透水鋪裝技術是通過在透水基層底部通過增設透水盲管或穿孔管等方式,把基礎下墊層中多余的雨水排空,降低其含水率,使得非雨天時,透水鋪裝盡快恢復干燥,減少青苔滋生的同時,也為下次的降雨做好準備,示意圖詳見圖1。

圖1 導排合一的透水鋪裝示意圖
公園綠地是實現“自然積存,自然滲透、自然凈化”的海綿城市目標的重要“海綿體”。公園綠地占用面積較大、綠化率高,在滿足本身雨水徑流的同時有條件承擔周邊客水的匯入,對周邊地塊的海綿指標進行分解,有利于公園本身水體景觀打造的同時,也為周邊地塊的海綿城市建設提供便利條件。
基于客水消納的公園海綿技術是通過科學組織公園周邊的客水,綜合利用“滲、滯、蓄、凈、用、排”等海綿措施,把周邊的客水引至公園綠地進行消納,通過技術手段在公園內形成靚麗的景觀。在充分發揮綠地、道路、水體等空間對雨水的吸納、滲蓄和緩釋作用的同時,也改善公園內水環境質量,有效控制徑流污染和削減峰值徑流量。
綠色屋頂是以生態方式解決城市熱島效應的主要技術之一,“綠色屋頂”不僅可以通過水分蒸發控制溫度升高,而且“綠色屋頂”能吸收更多雨水,在強降雨情況下減輕城市管道的壓力,符合海綿城市建設的理念。但對于既有屋頂的綠色改造存在結構荷載、保溫層皸裂、屋面改造難度大等客觀問題。
既有屋頂綠化改造技術就是采用一種綠化種植盒的手段消除對結構層的負面影響。該技術是綠色屋頂上的植被都種植在淺薄的輕質土壤基質中,基質填充在底部具有防滲膜的特制容器盒中。該種植盒施工時無需破除原有屋頂的相關面層,直接在既有屋頂上敷設種植盒,同時因種植盒底部有防水防滲功能,其種植盒內的多雨水分也不會對原有屋頂造成影響,成功解決了既有屋頂實施綠色種植的問題,現場效果如圖2。

圖2 輕質種植盒現場效果
隨著城市化進程的推進,城市硬化面積迅速擴張,由降雨沖刷地面產生的雨水徑流中攜帶大量的污染物,未經處理的雨水徑流快速排入市政雨水管網或受納水體,嚴重破壞城市水生態環境,雨水徑流中初期雨水的污染尤為嚴重,其污染負荷遠高于中后期的雨水。
初期雨水截污籃多級凈化裝置是利用籃筐內不同粒徑級別的卵石對道路、屋面等雨水中摻雜的大量樹葉、污物、泥沙等進行初步攔截,起到分離雜物沉淀泥沙的作用,大顆粒的雜質經過石料過濾后直接被攔截,攔截過后的雨水進入海綿措施。本技術不僅在初期雨水截污上效果顯著,同時對路面斷接的綠化保護防沖刷作用明顯。
地表淺溝中通過種植植被,達到雨水滲透和利用溝內的植物和土壤截留、凈化雨水徑流的目的。坡度平緩的植草溝采用微地形的設計手法,使得雨水在淺溝內停留、緩慢轉輸,起到雨水滲透的作用,在下滲和污染控制等方面效果明顯;但針對大坡度的植草溝,因坡度大,溝內流速快,雨水停留時間短,無法使雨水“停”下來。

圖3 植草溝攔堰溢流技術示意圖
大坡度植草溝攔堰溢流技術是針對地形坡度較大的植草溝通過在溝內設置攔截堰或溢流壩的方式,對上游的雨水進行攔截儲存及消能處理,到達一定水量后,多余的雨水翻壩溢流進入下一個攔截系統。該種方式既能有效解決大坡度植草溝排水過快的問題,又能利用景觀的手法對大坡度地形進行改造,形成景觀水景。
以上歸納總結的低影響開發雨水技術是在工程實踐時應用效果良好,且對海綿城市建設指標有較大貢獻的技術,在工程實踐中可推廣使用。雖然南寧市海綿城市試點建設已進入驗收階段,但海綿城市建設工作依然會持續推進,對低影響開發雨水技術的探討會更加深入,不斷總結出更多適合南寧甚至廣西的低影響開發雨水技術。