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简述SWMM模型中不同的LID板块效果分析综述(上篇)

2021-05-10陈成李雨珊

科学与财富 2021年34期
关键词:海绵城市

陈成 李雨珊

摘 要:海绵城市,是新一代城市雨洪管理概念,是指城市能够像海绵一样,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。在新形势下,海绵城市是推动绿色建筑设计,地毯城市发展,智慧城市形成的创新表现,是新时代特色背景下现代绿色新技术与社会、环境、人文等多种因素下的有机结合。海绵城市LID措施依据其功能的不同可分为渗透技术、存蓄技术、调蓄技术、传输技术、净化技术。本文主要针对于LID措施不同技术进行剖析,分析其中利弊,为海绵城市低影响开发提供方向。

关键词:海绵城市;渗透技术;存蓄技术;LID措施

1 存蓄技术

雨水蓄存技术指将雨水径流贮存于不透水构筑物内,用以日后的绿地浇洒、植物灌溉等补充用水或作为应急水源,以达到调节和错峰的目的。雨水蓄存设施例如蓄水池、雨水罐等可有效减少城市路面雨水径流量,降低城市内涝、土壤侵蚀的危害。同时,雨水蓄存设施贮存的雨水经净化处理可用于树木浇灌、城市清洁等,可有效节约利用水资源。

1.1 PP模块雨水蓄水池简介

海绵城市中,经常使用人工修建的雨水蓄水池,临时将雨水收集和储存起来,或经一系列净化处理,回收再利用于生产生活,减少因雨水洪峰、城市內涝带来的危害,科学调度雨水,实现雨水的循环利用,也避免了初期雨水对排放水体的污染。PP模块雨水蓄水池一般修建在广场、停车场、绿地、公园等公共区域下方,雨水汇集并储存到PP模块蓄水池后,经过自然沉淀,使水中的悬浮物质颗粒在重力作用下沉淀,并可利用沉降、净化等装置,实现初步的截污、弃流处理,使雨水中较大悬浮物与漂浮物沉降,从而实现雨水与杂质分离,净化澄清水质,可以有效防止水泵、排水管以及其他处理设备阻塞。

1.2 PP模块雨水蓄水池的优劣比较

PP模块雨水蓄水池施工简单,安装方便,工期较短,且受天气、季节等气候条件影响较小。其采用再生PP聚丙烯,重量较轻,安装后周围混凝土沉降均匀,具有95%的镂空空间,贮水率高,并且具有良好的承重性和承压能力,柔韧性强,密封性强,保障了蓄水池的安全。蓄水池模块材料可靠,可使雨水长期储存而不发生变质,且后期维护、修补较简单,且废弃后,还可以进行利用回收,不会污染环境,其通常建于公园、停车场地下,节省陆地空间。PP模块雨水蓄水易造成附近建筑物地基被掏空,存在安全隐患:随着泥土沉降和雨水积累,附近微生物逐渐腐蚀模块,建筑物随之被腐蚀。PP模块雨水蓄水池常年污染地下水:大面积降水汇集到地下,形成地下井,积累的污染物污染地下水。

2渗透技术

雨水渗透是指雨水通过围护结构外表面进入围护结构内部的现象。因城市下垫面优良,水泥地面越来越多,自然生态发生变化,水文特性发生变化,因此,海绵城市低影响开发措施应加强自然渗透,以渗透为主。合理利用渗透技术可以避免地表径流,减少水泥地面、路面汇集到城市管网中,同时涵养地下水,补充地下水的不足,还能通过土壤净化水质,缓解城市小气候。且雨水渗入方式多样,主要是改变各种路面、地面铺装材料,改造屋顶绿化,调整绿地垂直方向,从源头把雨水留在地下“渗入”。

2.1雨水花园简介

雨水花园是自然形成的或人工挖掘的浅凹绿地,被用于汇聚并吸收来自屋顶或地面的雨水,通过植物、沙土的综合作用使雨水得到净化,并使之逐渐渗入土壤,涵养地下水,或使之补给景观用水、厕所用水等城市用水。是一种生态可持续的雨洪控制与雨水利用设施。由内而外一般为砾石层、砂层、种植土壤层、覆盖层和蓄水层,同时设有穿孔管收集雨水,溢流管排除超过设计蓄水量的积水。

2.2雨水花园的优势

雨水花园能够有效地去除径流中的悬浮颗粒、有机污染物以及重金属离子、病原体等有害物质。通过合理的植物配置,雨水花园能够为昆虫与鸟类提供良好的栖息环境。雨水花园中通过其植物的蒸腾作用可以调节环境中空气的湿度与温度,改善小气候环境。雨水花园的构造成本较低,且维护与管理比草坪简单。与传统的草坪相比,雨水花园能够给人以新的景观感知与视觉感受。基于雨水花园的优点,未来完全有可能针对田园综合体,休闲农庄、康养小镇的部分功能区域以雨水花园的形式,为农园解决很多问题。雨水花园以控制雨洪为目的,主要起到滞留与渗透雨水的作用,结构相对简单。一般用在环境较好、雨水污染较轻的地域,如居住区等。雨水花园以降低径流污染为目的,不仅是滞留与渗透雨水,同时也起到净化水质的作用。适用于环境污染相对严重的地域,如园区中心、停车场等地。由于要去除雨水中的污染物质,因此在土壤配比、植物选择以及底层结构上需要紧密的设计。许多雨水花园都会在其中设置地表径流,但并不是单纯做个水景,因为如果该地区长期没有降水,这样的沟渠没有水流动时就无法保证其观赏性,所以在设计的时候需要考虑到干旱时期的景观性。

结语:

渗透技术和存蓄技术是建设海绵城市建设进程中必不可少的一城市雨水利用是一项涉及面很广的系统工程,涉及到城市雨水资源的科学管理、雨水径流的污染控制、雨水作中水等杂用水源的直接收集利用、用各种渗透设施将雨水回灌地下的间接利用、城市生活小区水系统的合理设计及其生态环境建设等方面。城市雨水利用是个方兴未艾的研究和工程应用领域,它对于雨水资源的开发利用城市生态改善和城市可持续发展具有重要意义。部分利用其先进的技术手段和设施,加强对雨水的收集、存储和循环利用,有效改善现如今城市生态问题,减缓城市排水管网系统的压力,在一定程度上也缓解了水资源短缺,有利于逐步构建科学健康的城市生态体系。

参考文献:

[1]科技承载梦想,创新改变未来——海绵城市.中国科学院

[2]住房和城乡建设部.海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建(试行) [S]

[3]张功良.城市雨水调蓄池的意义及规划建议[J]. 区域治理. 2019,(41):90-92.

[4]赵晶道路与场地中雨水花园景观生态思想的引入[J].江苏农业科学,2012 (3)

[5]陈嵩.雨水花园设计及技术应用研究[D].林业大学,2014

作者简介:

陈成(2001.4.23-)男,汉族,甘肃省高台市,本科生,研究方向:给排水科学与工程专业

李雨珊(2002.8.29-)女,汉族,辽宁省沈阳市,本科生,研究方向:给排水科学与工程专业。

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