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浅谈海绵城市在城市化建设的应用

时间:2019-03-07 18:58:15   来源:    访问次数:
       随着近些年来城市化建设的飞速发展,城市住宅区的过度开发给人们带来一系列环境与生态问题,钢筋混凝土结构的大量建造导致地面许多连续水体、绿地等透水场地被硬质化,地表下垫面形态发生巨大变化;而且高层住宅的增加导致人口密度和数量剧增,使城市中资源利用和损耗也逐渐加大,气候环境也受到很大变化,影响自然水循环,导致降雨径流增多,强度加大。
        尤其是近年来,“城市看海”、“逢雨必涝”等问题频频爆发,使得城市内涝问题越来越受到人们的关注。如何利用海绵城市理念解决城市住宅区雨水问题,做好雨水收集和利用,对降低城市内涝风险具有很重要的意义。
传统开发模式的住宅区主要是通过标准化设计的雨水管网来完成雨水排放的,以“快速排放、末端集中”原则将降雨形成的地表径流迅速通过雨水管网排到附近水体。一旦暴雨强度过大,超过了雨水管网的负荷承载能力,就会造成极大的内涝灾害。城市雨水资源是十分宝贵的自然资源,未能够有效利用就直接排放,这是对雨水资源的不合理利用。
       而海绵城市模式下的低影响开发雨水系统能够将雨水资源有效地收集加以利用,其基本原理是利用分散的,小规模的源头控制机制和技术措施来结合设计,达到对雨水所产生的径流和污染的控制。
       传统开发模式与海绵城市模式的对比
       海绵城市在城市住宅区中的应用,主要是从“收水-蓄水-用水”三方面进行应用,通过构建整体低影响开发雨水系统,将 绿色雨水设施与住宅区景观相互结合,进而建设海绵城市城市住宅区景观,实现雨洪管理和利用。
        用于住宅区建筑屋面,通过屋顶绿色植物吸收雨水,达到蓄积和排放的目的。
用于住宅区内道路,广场,消防通道,停车场等硬质空间区域,透水铺装属于多孔介质,能够使雨水渗入地表,减少雨水径流,补充地下水。
       用于住宅区内道路两旁绿化隔离带等狭长地带,能够收集地下径流。
       用于住宅区广场或道路等树荫要求较高等区域,以树池来作为生态滞留单位进行收水。
用于住宅区公共绿地部分,自然形成或人工挖掘的浅凹型绿地,被用于汇聚和吸收雨水,使雨水逐渐渗入土壤,涵养地下水。
        收水,即雨水收集。住宅区内屋面、公共场地、道路以及绿地等要素,都能与通过屋顶花园、雨水花园、透水铺装、下凹式绿地及生态树池等雨水设施结合设计,形成生态自然的海绵城市住宅区景观,并将建筑屋顶、公共场所及硬质路面产生的雨水径流进行渗蓄处理,将其收集汇流,超过处理能力的溢流雨水则透过排水口外排出去。
       蓄水,即雨水蓄集。收集到的雨水,除了下渗补充地表水,汇流到的雨水可以通过雨水桶、地下水箱及透水箱等蓄水模块,或者是人工湖和人工湿地等调蓄系统进行储存,实现雨水处理的中间步骤,为之后的雨水利用做准备。
        用水,即雨水利用。蓄积和储存的雨水,进行净化处理,输送到各个居民用水系统,如绿化灌溉系统,景观喷水系统,生活用水系统,作为绿化灌溉用水,景观水体应用及居民生活用水等,实现雨水回收利用,真正意义并解决其水资源短缺问题。
        海绵城市在住宅区景观设计应用体系
        生态效益
      “海绵城市”的收水设施能够在源头上减少雨水地表径流量,推迟降低降雨径流峰值,缓解接纳水体以及其他基础设施的压力。它还能模拟大自然水循环,能够有效地去除雨水中的有害污染物,病菌及其其他重金属物质,进而保护地下水体不受污染,冲击等危害。它还能够减少不透水铺装面积的比例,降低城市热岛效应,吸碳固碳,净化空气,减少雾霾等,从而改变住宅区及城市环境微气候。
        经济效益
        典型的传统雨洪管理设施是快排为主要模式的硬质工程,例如路缘石、排水沟、管道等。基于海绵城市理念的应用 设计通常利用自然方式去实现排水。成本方面,“海绵城市”的建设能减少铺设广场和车道的材料,也可减少道路边路缘石和排水沟建设量,因此减少了建设成本。另外,“海绵城市”应用能够使雨水下渗和蒸发减少径流,可降低防洪设施建设成本。
        社会效益
        海绵城市的建设,能够符合我国国情,促进社会的可持续发展。首先,它能够解决城市住宅区的雨水管理和利用问题,使得城市住宅区的雨水资源得以利用,减少水资源消耗,也使城市内涝风险降到最低。其次,海绵城市的应用,主要以自然排水模式为主,借助了各种雨水景观设施,在解决雨水管理和利用问题的同时,也丰富了城市住宅区的景观层次。整体上来讲,海绵城市模式的应用对环境造成的影响要比传统快排模式要低得多。
        城市住宅区是城市的重要组成部分,海绵城市在城市化建设的应用对解决城市住宅区雨水收集与利用问题,治理城市内涝风险有很大的意义。