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海绵城市排水系统优化设计

2017-09-06杨清峰蔡文霞

魅力中国 2017年33期
关键词:排水系统海绵城市优化设计

杨清峰 蔡文霞

摘要:为了有效解决城市中的“雨洪内涝”问题,改善城市生活环境,保障人们交通安全,防止道路路面损坏,迅速排出路面积水,要求设计人员必须了解新形势下的城市建设排水设计技术运用和发展趋势,灵活运用“海绵城市”概念,合理设计城市建设排水系统,有效利用水资源的目的。

关键词:海绵城市;排水系统;优化设计

导言:海绵城市是新型城市雨洪管理概念。在实施污水、雨水分流制基础上,污水由排水系统中的排水管道收集,送至污水处理后,排入水体回收利用,雨水径流由排水管道进行收集后会就近排入水体。基于海绵城市理念的排水设计可有效避免内涝灾害的发生,并对雨水资源充分利用。

一、海绵城市的概念

2012年7月21~22日,我国大部分地区遭遇暴雨,其中北京及其周边地区遭遇61年来最强暴雨及洪涝灾害。根据北京市政府举行的灾情通报会的数据显示,此次暴雨造成房屋倒塌10660间,160.2万人受灾,经济损失116.4亿元。北京城区多处道路因积水,航班大面积延误,地铁机场线部分停运,火车部分旅客列车晚点。引起这一现象的原因在于城市地下管网建设不健全,排水能力较差。海绵城市的由来正是基于这一问题而产生的,海绵城市是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”,也可称之为“水弹性城市”。

海绵城市不仅要解决城市管网系统的排水问题,还要解决如何将雨水这一资源合理利用。通俗地讲,海绵城市就是能够像海绵一样吸水的城市,这样的城市能够最大程度地留住雨水。具体来说,在城市小区里布置若干地块,用吸水材料建设,作为海绵体,平时是市民的休闲公园,暴雨的时候就作为蓄水的地方。这样可以把水消化在本地,避免汇集到一起形成洪水。当大量的雨水都被海绵体吸收之后,城市的积水也就无从谈起。那些被海绵体充分吸收的雨水还可以再次利用,如浇花、洗车等,在一定程度上可以缓解水资源紧张局面。

二、海绵城市的实现策略

(一)改变排水观念,就地滞洪蓄水

基于海绵城市理念的排水系统是在最短时间内最快排出地表水径流。但这种快速排出地表水径流的方式会对部分地区造成水量过多的问题,因此各处水源便会集中向地势较低的地方汇集,从而增大了洪涝灾害的发生概率。对于这种情况可进行雨水引流设计,可以有效使径流向湖泊与湿地汇集,最终有效转化为地下水资源。尤其是在居民生活的区域,可以通过建造蓄水池的方式,将雨水进行储蓄、处理后转化为居民观赏用水或生活用水,从而充分满足居民的用水需要。

(二)改变设计理念,强化蓄水能力

1.降低绿化标高,提升路面标高

在目前的城市规划设计中,路面的高度明显低于绿化带的高度,因此在雨后,地面会聚集大量雨水并顺势流到城市的道路排水系统中,这样便会对水资源的储存存在阻碍。由于雨水流经绿化带总会带走大部分泥土,这也会对道路与排水系统造成极大污染。为了解决这些问题,改变道路与绿化带之间的相对高度可有效保证雨水流入绿化带。

2.构建雨水花园

在城市规划过程中,大多建设已经成型,因此要根据地方的实际状况进行绿化区域的建设。比如,具备可持续发展价值的雨水花园,在美化环境的同时还可以净化空气,并起到良好的蓄水作用。

3.构建绿色屋顶

绿地具备极强的蓄水作用,因此可以利用这一设计理念来构建绿色屋顶。首先,在缓解径流压力方面,绿色屋顶可以有效避免洪涝灾害的发生;其次,雨水蒸发量增加,绿色屋顶可以大幅度提升空气质量。对于不适合构建绿色屋顶的区域来说,通过对屋顶雨水的引流可以让雨水进入地面蓄水池中,最终完成对雨水的存储。

(三)应用生态与水景观

可结合西方国家的先进设计理念,构建极具现代感的绿色环保景观,同时也可以为水景观的创作、设计增加灵感。

(四)應用新型铺装材料

在目前的道路建设中,建筑企业往往会采用混凝土作为道路的主要建设材料,而这种材料密度较高,对雨水渗透造成阻碍,还会导致地下水资源不断减少。排水系统中较为复杂的排水管道也会对雨水的渗透造成阻碍。因此在构建海绵城市的排水系统时,要利用透水性较高的材料并扩大其应用面积,例如园林中的嵌草铺装设计。在德国、日本等国家,利用透水性材料的规模不断增大,并形成完善且较为广泛的应用系统。透水型铺装设计在停车场等面积较大的区域具备极为广泛的应用前景。

三、海绵城市概念在城市设计中的实际运用及相关案例

(一)城市的专项规划设计

城市专项规划设计主要有3类基础性设施:城市水系统、道路交通系统和绿地系统。在城市建设规划活动中,城市水系统设计涉及的水工程项目十分广泛。通过一系列手段净化绿地自身和附近的硬化区域的雨水,实现城市雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统有序连接的目的。例如,某河湿地公园在生态廊道规划设计活动中,将附近径流、低洼和水塘加入雨洪调蓄和净化系统中,作为湿地解决城市内洪,用于河道景观用水,构建分级雨洪净化湿地。

(二)对“专项规划和设计”进行有效规划

专项规划与设计的目的,主要是为了控制各个地块低影响开发的指标,明确划分城市整体设计与有关的专项设计,达到细化指标控制和布局控制(见表1)有机结合目的。例如,某省为推动海绵城市建设,以“国家海绵城市典范”为总设计目标确定建设分项目标为5项:制度建设、水生态恢复、保障用水安全、适当利用水资源和改善水环境。充分结合当地地貌,打造具有自身特色的山水景观,做好“山水文章”的水生态工作。另外优化海绵城市构建内容,建立完善的水环境治理及水生态修建方案。

(三)加强对城市规划设计的重视

海绵城市建设注重综合目标实现,要求加强对城市规划设计,强调自然水文条件保护,有效整合、统筹规划已有自然资源,充分利用城市绿地和水系空间,确定城市低影响开发地区,遵循设计基本原则,将具体要求与设计内容融入城市建设排水设计中,达到多重径流雨水控制目的,以此恢复城市良性水循环利用系统。

结束语

综上所述,我国大部分城市面临着强降雨灾害的破坏与侵蚀,导致城市交通压力急剧增加,给城市建设带来影响,同时也直接影响城市建设日后的发展与投资。通过加强对城市规划设计的重视、城市的专项规划设计以及对设计进行有效规划等手段,全面提升城市建设排水能力与质量,美化城市环境,推进城市建设可持续发展。

参考文献

[1]王峰.基于“海绵城市”理念的道路排水优化设计[J].水科学与工程技术.2015(06).

[2]车伍,张鵾,赵杨.我国排水防涝及海绵城市建设中若干问题分析[J].建设科技.2015(01).

[3]姬秀玲.“海绵城市”概念在城市排水设计中的应用探究[J].门窗.2014(12).endprint

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