珠海市粤华园林绿化建设管理有限公司519015
摘要:海绵城市是最新的城市雨洪管理理念,给现代化的城市规划提出了全新的思路,要求城市能够通过规划来提高对城市洪涝灾害的弹性抵抗能力,也叫“水弹性城市”。如何将海绵城市的雨洪管理理念渗透到城市规划中还有很多工作要做,为此本文结合海绵城市的内涵,提出基于该理念的现代城市规划方法。
关键词:海绵城市;城市规划;雨水控制利用;城市用地
引言:海绵城市是指通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗、缓释作用,有效控制雨水径流,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。通过屋顶绿化、雨水收集利用设施等措施,让城市像“海绵”一样,能够吸收和释放雨水,弹性地适应环境变化,应对自然灾害,做到“小雨不积水,大雨不内涝,水体不黑臭”,同时缓解城市“热岛效应”。横琴新区环岛北片主、次干路(C#、E#、G#)景观工程海绵改造示范段工程,位于珠海市横琴新区北片区,整个项目由三个示范段组成,C#路:琴海北路海绵改造示范段(桩号CK0+260至桩号CK0+380段)占地面积约4674.02平方米;C#路:琴海西路海绵改造示范段(桩号CK13+924.22至桩号CK14+064.22交桩号GK3+285.602至桩号GK3+333处)占地面积约6604平方米;G#路:厚朴道海绵改造示范段(桩号GK3+182.5至桩号GK3+285.797段)示范段占地面积约4301平方米。总体设计施工范围为道路两侧管廊带及机非隔离绿化带运用海绵城市建设理念,通过雨水花园、生物滞留池、植草沟、调蓄净化池等低影响开发设施实现各示范段海绵化改造。各示范段独立为单位工程,各单位工程划分为:绿化工程、园建工程等两个子单位工程。
1、基于海绵城市的现代化城市规划途径
1.1保护和修复天然海绵体
首先是保护好现有的天然海绵体,例如城市周边的湖泊、森林、湿地草原等生态资源,这些天然的海绵体有着净化污水、调节河水流量等作用这些资源的保护和修复对于建设海绵城市意义重大。而保护和修复天然海绵体的具体措施有:(1)划定限建区和禁建区,通过法制等强制手段划分蓝线和绿线,让这些天然海绵体保持良好的调洪能力以及海绵吞吐能力;(2)修复自然生态,通过淤泥疏浚、生态砌岸,水植物培育等来修复绿色生态系统;(3)生态走廊的构建,结合斑块-廊道·基质理论,建设有利于海绵城市发展的生态走廊例如河流、水渠和植物等,并通过生态走廊来加强多个生态斑块之间的联系,形成系统性的生态海绵体另一方面也使得生态环境形成必须的网络和通道,方便雨水的搜集和利用。
1.2人工改造建设生态海绵体
如果城市缺乏天然海绵体,那么就可以人工建设和改造。国务院曾就城市基础建设给出了具体的指导意见。意见中明确提出了建城市下沉式绿地和城市湿地公园,能有效的改善城市的静化生态、补充地下水、蓄洪排涝、汇聚雨水的功能。建设城市海绵体的方法有很多:(1)建设人工园林绿地,人工园林和绿地也有着较好的削污、排污作用,在城市内建设人工园林也能较好的提升城市对雨水的海绵蓄积作用,提高对洪水的弹性应变能力;(2)构建和改造城市水系。例如武汉市近几年的“大东湖”和“六湖连通”工程,是大型的水网生态建设和改造工程,形成了良好的“襟江带湖”的生态体系,充分发挥的现有自然水体的调节功能;(3)改变传统的工业和城市居民区建设模式,转变传统的绿地布局形式,将集中绿地建设转变为小而散的下沉式绿地在保持建筑面积和投资成本不变的基础上,使城市绿地更好的实现降低外排雨水量、利用雨水资源、就地消纳雨水径流的效果;(4)改造城市园林绿地建设,通过LID改进设计,提高绿地生态效益,并通过下凹式和滞留塘等形式,让绿地景观资源和雨水收集设施相结合,有效提升绿地的透水面积。而搜集的雨水还能应用于园林的整体水循环。
1.3建设仿生人工海绵体
除了上述两种途径外,人工建设海绵体还有着更有实践性和操作性的方式,那就是建设人工仿生海绵体。即通过现代化的技术手段和方法,来建设雨水的蓄水透水和回收等设施,形成一种类似于天然海绵体功能的人工仿生海绵体,同样有着重要的建设意义。这些人工仿生海绵体在干旱时释放净化后的雨水。而在洪涝时也能较好的搜集和储存雨水。常见的人工仿生海绵体建设途径有:(1)基于绿色建筑设计理念的仿生海绵体,主要在现代建筑中来建造,通过一系列的设备使得建筑内部的黑水和灰水分离,并对灰水进行二次利用,能显著降低建筑用水约30%。通过集水罐、绿色屋顶和透水屋顶等搜集的雨水,能够通过净化用作生活用水或者建筑景观用水等,实现节约用水的目的(2)在城市道路和广场等市政水循环系统中最大限度的实现雨水搜集。例如在广场上可以将地面设置为透水式的,让雨水尽可能的下渗而不是聚集造成洪涝,提高透水面积和透水能力。并在城市市政或大型停车场里试点建设再生水专用通道和设施,积极的推广水循环利用系统;(3)利用现代化技术,通过现代化的信息技术例如云计算、大数据等应用分析城市洪涝险情了解海绵城市建设中的不足,提高高新技术在其建设中的应用。
2、监测方案
(1)监测目的:
1.支撑该海绵项目建设的过程监管、考核评估与综合管理;
2.支持项目年径流总量控制率的定量化分析及评价;
3.积累典型设施的监测数据,为相关工程设计提供借鉴和参考数据。
依据《海绵城市建设绩效评价与考核办法(试行)》(建办城函〔2015〕635号),以海绵城市建设效果定量化评估考核为核心目标,在项目建设过程中布设合理的监测点,采集详细的过程数据,支撑该海绵项目建设的过程监管、考核评估与综合管理。根据园区和市政排水系统的衔接关系,在排水口设置监测点,获取1年以上、监测时间间隔不大于15分钟的监测数据,用于各个典型项目年径流总量控制率的达标分析、典型项目评估模型的参数率定。本样板项目采取监测方案,为降雨、流量及水质提供监测基础数据,其他项目监测方案需根据系统海绵城市管控平台及监测方案布置。
第一层级:路段监测布点
1)在本路段最高点布设1台雨量计,采集降雨量的变化过程曲线。
2)共分为三个汇水区,最终排入市政雨水管。
3)在其中1个排口处进行监测,并布设1个取样井和1台在线流量计。取样井可取水样检测水质,在线流量计可统计径流控制情况。
第二层级:典型LID设施监测
1)雨水花园、下凹绿地和植草沟为本次海绵化改造主要使用的三类LID设施。
2)在雨水花园、下凹绿地内部安装液位计,监测水位变化曲线进行蓄水情况计算,设置监测井用取水样检测,为珠海市同类型园区同类设施提供合理的计算依据。
3)在植草沟出口处设三角堰流量计,通过三角堰液位计算流量,分析植草沟流量控制情况。可临时取样测植草沟SS去除率。
4)支撑典型LID设施的运行效能评估分析。
3、监测布点汇总
(1)本路段内布设1台在线雨量计,雨水排放口布设1台在线流量计。
(2)典型LID设施监测布设2台在线液位计、1台在线流量计。
(3)对上述共4个点位,每个点获取至少3场次(小雨、中雨、大雨)的水质过程监测数据(每场降雨根据前密后梳原则至少采集8个水样,对SS、COD、TN、TP等指标进行试验室化验分析),用于污染控制率的达标分析。
4、新技术、新工艺、新材料
钢筋混凝土水池内置无动力缓释器、自动排污装置,控制调蓄收集的雨水径流,延长雨水停留时间,达到最佳净化效果的新技术,无动力缓释器、自动排污装置的施工工艺:
4.1无动力缓释器
(1)无动力缓释器构成材料为ABS、PP、PE、PVC等耐久材料,缓释器尺寸为200(长)*200(宽),缓释器高度由所在储水设施高度确定。
(2)无动力缓释器的运行不消耗动力,排空自动、连续、均匀、可控,根据储水设施的储存容积,排空时间24小时,流量误差小于5%。
(3)无动力缓释器底部设有密封承插接口,与设置在调蓄设施(沟、池)底部的DN50PVC管相连可实现多次、反复的插拔连接。
(4)无动力缓释器设有水平仪,通过安装附件与调蓄设施(沟、池)固定连接,安装附件设有水平调节机构,保证缓释器的安装垂直度误差不大于2°。
(5)设备进水为浮动入水组合,根据储水设施的高度,进水口悬浮在液面下10-20mm,保证出水水质,及避免浮渣影响。进水口只收取出水设施上清液,为防堵塞设计,如果出现问题可以方便快捷的取出装置,清理后快捷安装复位。
4.2自动排污装置
(1)自动排污装置构成材料为ABS、PP、PE、PVC等耐久材料。
(2)自动排污装置的运行不消耗动力,当液位达到设定水位,自动排污装置运行排污至污水管网。
5、海绵城市建设的政策建议
(1)突出政府的主导作用,由于海绵城市建设涉及到多个部门,因此必须加强政府部门在其中的组织和引导作用,形成统筹协调的工作机制,加强合作;(2)做好审批环节的监督,从根本上加强海绵城市建设的质量监控;(3)健全投入机制,海绵城市建设有很强的社会性、公益性和服务性,其建设和运营方式和传统市政规划有一定差异,必须重视投入机制的改革倡导社会资本的参与合作,加强投资建设的合理性;(4)实行奖励机制,要想提高海绵城市建设的社会效益就必须建立奖励机制鼓励社会各界的参与,通过奖励机制推动城市建设项目在海绵城市建设领域的积极性,并在奖励机制基础上大面积的宣传、示范和推广,鼓励全社会参与;(5)鼓励国际间合作,当前国际上已经有较为成功的海绵城市建设案例,我国海绵城市的建设可以积极的学习和借鉴国外现有的成功经验。
6、结语
综上所述,海绵城市是一种新的城市发展方式,强调通过加强城市的发展规划管理,发挥建筑、道路和绿地对雨水的吸纳作用,控制地表水梁,实现自然渗透和净化的目标。但是海绵城市在我国的整体发展还处于起步探索阶段,其规划方法、建设要点和管理措施都需要完善。海绵城市的发展重在对于城市降水、土壤状况、水污染状况等信息的掌控,因技术等方面目前还比较欠缺,所以迫切需要开展有关的研究以支撑海绵城市的建设,而且由于海绵城市建设的源头主要几种集中于城市地块和道路内部,城市总体规划的方法与表达就显得非常重要。
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