海綿城市理念在礦井工業(yè)場地豎向排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

摘 要：豎向排水設(shè)計(jì)一直是礦井工業(yè)場地總圖設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。在礦井工業(yè)場地豎向排水設(shè)計(jì)中引入 “海綿城市”的理念，并與景觀設(shè)計(jì)相結(jié)合，可有效的保護(hù)生態(tài)環(huán)境，同時給礦井工業(yè)場地提供更良好的人文景觀環(huán)境，促進(jìn)礦井工業(yè)場地生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：海綿城市;礦井工業(yè)場地;豎向排水設(shè)計(jì)

煤炭的開采是人類重要的工業(yè)生產(chǎn)活動之一，煤礦的安全生產(chǎn)越來越受到國家和企業(yè)的重視。中國工程院院士蔡美峰在談及煤炭的未來時曾說：“50年之內(nèi)煤炭在中國一定是主體能源，其他能源50年之內(nèi)無法取代煤炭的主體地位”。礦井工業(yè)場地是保證礦井順利生產(chǎn)的基礎(chǔ)，礦井工業(yè)場地的安全也應(yīng)受到相應(yīng)的重視。在暴雨來臨時，若礦井工業(yè)場地沒有及時的排出雨水，易形成內(nèi)澇，給礦井生產(chǎn)帶來安全隱患，因此工業(yè)場地的豎向排水設(shè)計(jì)尤為重要。

1. 引入海綿城市理念的意義

2014年國家啟動 “海綿城市” 建設(shè)試點(diǎn)工作，根據(jù)住房城鄉(xiāng)建設(shè)部 《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》的要求，海綿城市以 “低影響開發(fā)（ LID） ” 為設(shè)計(jì)理念，通過 “滯、滲、蓄、凈、用、排”等手段以提高防洪減災(zāi)、改善生態(tài)環(huán)境的能力[1]。上世紀(jì) 80 年代中期“低影響開發(fā)理念”被提出。開發(fā)商在排水設(shè)計(jì)時希望利用植被滯留水源、吸收下滲雨水，從而高效管理水源，避免傳統(tǒng)雨水管理的高消耗，隨著這一技術(shù)的不斷發(fā)展，形成了早期低影響發(fā)展雛形[2]。低影響開發(fā)與其他雨水工程之間存在著本質(zhì)的差別，它實(shí)現(xiàn)了綠地、原生景觀、自然水文等多種元素與技術(shù)之間的結(jié)合，以最小的土地開發(fā)力度，實(shí)現(xiàn)最大地表徑流的降低量?；?“低影響開發(fā)”的城市雨水系統(tǒng)建設(shè)已經(jīng)在國外許多國家取得成功，經(jīng)驗(yàn)表明，在這種雨水系統(tǒng)下，城市能夠截留 80%以上的雨水，達(dá)到 “海綿城市”的效果，起到防洪排澇的作用[3]。在礦井工業(yè)場地的豎向排水設(shè)計(jì)中引入 “海綿城市”設(shè)計(jì)理念，在土地利用、改造過程中更加尊重自然和生態(tài)保護(hù)，可以使工業(yè)場地具有 “海綿特質(zhì)”，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然。同時，將“海綿城市”理念與景觀設(shè)計(jì)相結(jié)合，可給礦井工業(yè)場地提供更良好的人文景觀環(huán)境，促進(jìn)礦井工業(yè)場地生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

2. 海綿型豎向排水設(shè)計(jì)原則

傳統(tǒng)豎向排水設(shè)計(jì)與海綿城市理念下的豎向排水設(shè)計(jì)是有本質(zhì)區(qū)別的。統(tǒng)工業(yè)場地的豎向排水設(shè)計(jì)首要任務(wù)是將場地內(nèi)的地表水盡快匯集排除場外，這種排水方式有一定的局限性，例如近年來，處于沙漠地區(qū)的礦井頻繁遭遇大到暴雨，又沒有可以迅速排出雨水的溝壑、江河等自然條件，工業(yè)場地有內(nèi)澇的隱患。同時這種傳統(tǒng)的排水方式對平常坡度的要求比較高，對工業(yè)場地周邊的地區(qū)尤其是下游的村落影響比較大。

引入海綿城市理念的豎向排水設(shè)計(jì)側(cè)重點(diǎn)在于控制雨水的徑流，在源頭采用分散式的地塊處理措施，盡可能減小排水坡度，延長徑流路徑，使地表水得到更多的下滲和吸收;在中段對雨水進(jìn)行疏導(dǎo)和滯留;在下游，對雨水進(jìn)行收集、儲存和再利用。從而達(dá)到蓄水、防澇和調(diào)節(jié)工業(yè)場地內(nèi)部水循環(huán)系統(tǒng)的目的。

3. 海綿型豎向排水設(shè)計(jì)技術(shù)措施

系統(tǒng)性的構(gòu)建海綿型礦井工業(yè)場地豎向排水系統(tǒng)，可結(jié)合海綿城市設(shè)計(jì)理念的 “滯、滲、蓄、凈、用、排” 六個要點(diǎn)，采取分區(qū)設(shè)計(jì)、生態(tài)滯留、滲透、過濾、凈化儲存、中水再利用、低沖擊景觀等等措施，詳細(xì)技術(shù)措施設(shè)計(jì)如下。

3.1 分區(qū)設(shè)計(jì)

根據(jù)功能和自然地形特點(diǎn)，將工業(yè)分為若干個豎向排水分區(qū)，每個區(qū)域內(nèi)設(shè)置一個或多個開放空間，如雨水花園等，并在幾個主要匯水區(qū)域設(shè)置小型蓄水池。一般礦井工業(yè)場地依據(jù)功能可分為三個區(qū)域，主要生產(chǎn)區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)和場前區(qū)。根據(jù)功能特點(diǎn)，場前區(qū)是設(shè)計(jì)靈活性最高的區(qū)域，故而在豎向設(shè)計(jì)時，可有條件的將場前區(qū)放在地勢最低處，并適當(dāng)增大場前區(qū)的綠化面積，可做成帶水景的公園等。從而達(dá)到分區(qū)域的對徑流進(jìn)行消減和滯留的目的。

3.2 道路廣場設(shè)計(jì)

在對道路廣場進(jìn)行設(shè)計(jì)時，在保證車輛順利通行的前提下，應(yīng)限制道路的寬度，主要是控制場前區(qū)道路和連接型道路的寬度。同時可在道路一側(cè)綠化帶設(shè)置植草溝系統(tǒng)，用于收集路面、屋頂?shù)挠晁?，進(jìn)行蓄存、入滲和過濾。

透水鋪裝是通過使用具透水特性的新型材料對地面進(jìn)行鋪裝，如透水磚、透水水泥混凝土、嵌草磚等，是低影響開發(fā)常用措施之一。礦井工業(yè)場地內(nèi)的非機(jī)動車道、人行道、場前廣場、地面停車場等都應(yīng)采用透水鋪裝地面，可以有效地削減雨水徑流量，減輕排水系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，同時能夠凈化雨水，補(bǔ)充地下水。

3.3生態(tài)蓄水池

生態(tài)蓄水池不同于傳統(tǒng)蓄水池，也不同于各分區(qū)內(nèi)的小型蓄水池，生態(tài)蓄水池是兼具景觀功能的蓄水池。水池的蓄水量需經(jīng)過雨水流量計(jì)算進(jìn)行確定。在整個景觀系統(tǒng)和排水系統(tǒng)中，生態(tài)蓄水池是核心節(jié)點(diǎn)，也是排水系統(tǒng)的終端——雨水經(jīng)過源頭分散，部分流入中段植草溝內(nèi)，最終匯入到生態(tài)蓄水池中。故而生態(tài)蓄水池在雨水收集、蓄存、調(diào)節(jié)、凈化、復(fù)用等方面起到非常重要的作用，能夠有效地減少暴雨是造成的洪澇災(zāi)害。此外，生態(tài)蓄水池可以營造出良好的水體景觀，可作為中心景觀區(qū)域，營造出美觀、舒適的景觀環(huán)境。

結(jié)語

“海綿城市”概念的提出，是人們對于工業(yè)城市建設(shè)所帶來的后果進(jìn)行反思的結(jié)果。國內(nèi)全面推動海綿城市的建設(shè)，其最終目的是為了借助于海綿城市的建設(shè)，緩解國內(nèi)城市化發(fā)展與資源環(huán)境之間的協(xié)調(diào)問題。以 “低影響開發(fā)” 為核心的 “海綿城市” 設(shè)計(jì)理念，是解決我國內(nèi)澇災(zāi)害和水資源可持續(xù)利用的必由之路?；?“低影響開發(fā)”的城市雨水系，城市能夠截留 80%以上的雨水，達(dá)到 “海綿城市”的效果，起到防洪排澇的作用。在礦井工業(yè)場地豎向排水設(shè)計(jì)中引入 “海綿城市”設(shè)計(jì)理念，可有效的保護(hù)生態(tài)環(huán)境、應(yīng)對自然。同時，將“海綿城市”理念與景觀設(shè)計(jì)相結(jié)合，可給礦井工業(yè)場地提供更良好的人文景觀環(huán)境，促進(jìn)礦井工業(yè)場地生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 海綿城市建設(shè)技術(shù)指南———低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建（試行）[Z];

[2] 郭雨濛. 低影響開發(fā)（LID）理念引導(dǎo)下的海綿街區(qū)設(shè)計(jì)策略研究[D]. 安徽建筑大學(xué)，2019;

[3] 鄭偉生.海綿型工業(yè)場地排雨水設(shè)計(jì)[J].煤炭工程，2018，50（06）：30-32+36.

作者簡介：

陳鈺麒，1989-，女，漢族，江蘇，碩士，，助理工程師，主要從事礦井工業(yè)場地總圖設(shè)計(jì)工作。