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在目前我國城市建設速度不斷加快的同時,也由于全球氣候變化的原因而增加了城市內澇災害問題。傳統的解決方法就是進行市政基礎設施的建設,也就是灰色基礎設施。而目前提出了一種綠色基礎設施的理念,也就是建設綠地、綠色通道、公園以及森林等,并且將二者結合形成了海綿城市建設理念。在此理念中,主要是通過“滲、滯、凈、用、排”等措施來減少城市開發建設對生態環境的影響。其中的排水主要就是依靠城市排水管網,這也是城市排水系統中的核心。此類管網的運行狀況和效率也直接影響城市排水以及海綿城市建設。下面就對二者的關系進行分析和研究。
正如前文所述,城市中的排水管網是排水系統的核心,主要起到排出居民生活和生產廢水的作用。我國最早的排水管網大概可以追溯到戰國時期,在目前我國城市化進程不斷加快的同時也不斷擴大其覆蓋面積,而且也通過相應的法律法規和技術規范來確保其污水處理能力以及建設質量。然后針對目前的老舊城區來說,由于其排水管網以及不符合現代化城市發展和建設要求,表現出城市積水內撈問題的加劇,為此提出了海綿城市的發展理念。
海綿城市的設想就是可以讓城市在面臨暴雨時可以在自然開敞的空間場地中實現對雨水的積存、凈化以及下滲來實現對雨水的自然回收利用,屬于一種可持續發展的理念。此種新型城市建設理念在我國出現于2013年,之后我國出臺了一系列的指導文件來鼓勵海綿城市建設,同時也在2016年將天津作為試點城市,開啟了我國建設海綿城市的新篇章。
在目前城市化進程不斷加快的過程中表現出城市人口數量的增多以及人們物質生活水平的提高,這也使得城市中的排水管網出現了超負荷運行的情況,增加了出現內撈以及水體黒臭等城市病的概率。造成此現象的主要原因,首先就是針對早期設計的城市排水管網比較落后,表現出雨污同流以及雨污混流等現象,降低了其自身運行能力。其次就是基于當時的設計標準,表現出標準較低,重現期為1a左右的問題。再次就是出現了排水管網中管道和設備老舊的問題。最后就是目前城市中存在較為復雜的現狀,增加了排水管網翻建的難度和成本的問題。
正如前文所述,海綿城市的理念就是灰綠結合,充分利用景觀以及工程技術措施來起到削減徑流、去除污染、推移洪峰、保持水土以及凈化河流水質的作用。也就是在對城市進行建設和開發之后,仍然保持其開發之前的水文功能,確保其地下水補給、滲透、控制徑流頻率和體積流量等狀態維持在原油的狀態。通過此理念的實施可以實現對城市原有排水管網中不足的彌補,并且可以對排水管網的運行壓力起到有效緩解的作用。
以某占地面積為359m2的居民小區為例,此小區為多層的老舊小區,其中的排水設施也屬于雨污同流的設施,管徑為500mm,數量為3條。而由于此小區所在地區具有較低的地勢,而且在經過長時間運行之后也出現了嚴重的管道破損和堵塞的問題,容易在雨天出現嚴重的道路積水以及污水跑冒問題。此外,此小區中的路面為鋪裝路面,具有較差的平整度,且出現了較為嚴重的路面凹陷、鋪裝面破損的問題。此小區中的綠化面積也比較少,通常被停車位以及私搭亂建的建筑占用。
針對上述情況進行勘察之后,鑒于此小區中的建筑密集度較高,而且周圍存在地鐵路線以及其他較為復雜的地下管線,不適合采取架設外部管網的方式,為此提出了通過海綿城市改造方式來對此小區中的居住環境進行改善的方案。
在此理念下,首先要改造其不健全的內部管網,通過新建部分雨水管道以及實現雨污分流的方式進行改造。還要廢除小區內出戶管后的現狀污水管道,進行污水管道的重新鋪設,并且對現狀化糞池進行建設和應用。此外還要翻新改造小區中的道路,滿足車輛通行的要求,而且針對與建筑物在5m之外的道路部分采用透水鋪裝的方案。新建的雨污管網中采用截污型雨水口。還要通過新型生態停車位來改造小區停車位,實現小區綠色率的提升,減輕小區中的地表徑流以及雨季排水管網的壓力,還可以在雨水立管下放進行雨水桶的設置來對雨水進行回收利用。
經過上述改造之后,解決了此小區原有的內撈以及污水跑冒的問題,保證了小區內居民的正常生活。此外,還使得原有的徑流系數從0.6降低到了0.45,并增加了綠化面積,使得綠化率從6.1%提升到了12.5%,起到了改善居民生活環境的作用。
水環境問題是目前我國城市建設和發展面臨的關鍵問題,而且通過傳統的以排為主的方式已經無法滿足目前城市基礎設施規模不斷擴大以及設計標準不斷提高的要求。而對于目前新型的海綿城市建設理念來說起到對排水管網的補充作用,從源頭、過程以及終端三個部分實現對雨水的減緩作用,起到對排水管網壓力的分散和減緩,同時也減少了進入排水管網中的總量以及減輕了污水處理廠的壓力。由此可以看出,海綿城市的理念是對目前城市基礎設施建設中的補充設施,起到緩解排水管網壓力的作用。同時,確保排水管網的暢通還可以確保海綿城市理念作用的發揮,二者起到相互補充以及促進的作用。
在目前我國城市化進程不斷加快的同時,也表現出傳統的排水管網設計和建設現狀以及無法滿足現代化城市規模不斷擴大以及人口增加對排水管網的要求,表現出城市中的內撈以及水體黒臭問題的加劇。為此,文章提出了海綿城市的建設理念,將其與城市現狀排水管網進行結合來起到相互補充和促進的作用,解決上述城市問題并改善居民生活環境。