海绵城市的原理十篇

时间:2023-07-25 17:18:30

海绵城市的原理

海绵城市的原理篇1

关键词:海绵城市;海绵体;武汉

一、武汉建设海绵城市建设现状

海绵城市指的是将城市比喻为海绵一般,具有良好的“弹性”,以很好的应对自然灾害与适应环境的变化,可以实现城市的良性水文循环。武汉市在长期的城镇化过程中形成了大量的硬质铺装,改变了城镇化区域原有的自然生态本底和水文特征。由于武汉市城镇化之前的土地具有较高的入渗系数,大量的降雨可以渗入地下,而城市建设形成的屋面、路面、广场地面等则基本不透水,使城区仅有很少量雨水能渗入地下,绝大部分形成地表径流需要排出城区。但是,在快速城镇化过程中,城市扩张使城市原来设计的排水能力被大大超越,导致城区“逢雨必涝”;雨水被排出城区后,地面快速变干,缺少可供蒸发的水分,导致城区“雨后即旱”。城市建设引起的这种水文过程变化,又会导致城区水生态恶化、水资源紧缺等许多生态问题。武汉市在建设海绵城市过程中,不同的行业领域发挥着各自不同的作用。政府在其中始终扮演着城市的决策者的角色,起着主导作用,充分发挥着城市总体规划的指导作用,科学的协调规划、国土、道路、交通、园林等部门,从实际出发,制定出低影响、可控制的科学建设目标,将可持续发展的理念作为指导,将建设任务落到实处。各从业人员认真学习和严格落实各政府部门在建设规划中确定的低影响开发控制的目标、指标和技术要求。

二、武汉市建设海绵城市面临的问题

(一)城市“绿色海绵体”稀缺。城市化进程的加快,是导致海绵体逐渐减少的主要原因。城市建设用地的不断扩大,一些房地产开发商为了谋求短期利益的最大化,无节制的开发土地。各种商业建筑越来越多,城市绿地不断减少。在城市能够吸收雨水的海绵体非常欠缺。房地产开发的速度太快,房价不断上涨,许多人热衷于房地产事业,城市水泥地面不断增多。同时,政府方面也没有注意到城市绿色海绵体缺失的问题,缺少相关的环境保护政策。所以,在我国现代化进程中,追逐经济效益的同时,也存在一些解决不当的问题,势必会影响城市的可持续发展。(二)城市生态水系统不完善。海绵城市建设的主要内容就是进行道路、广场的透水铺装,下沉式绿地建设、城市自然水生态系统修复,雨水的收集、蓄存、净化、利用、排放设施建设。这些建设内容需要大量的人力、物力的投入,因此,海绵城市建设相当于一个庞大的城市水生态系统,首要问题就是如何通过这个系统把城市分散各板块的水资源整合、利用起来。根据武汉市政府的目标,武汉市城市绿地在接下来几年里需要突破37%,地下水供给量从326×104m3达到647×104m3,这是一项长期的任务,需要持久的努力。因此,如何整合水生态水资源并将其形成功能性划分明确的系统管理将是武汉建设海绵城市面临的最大困难之一。(三)城市用地紧缺。海绵体的建设必不可少的需要牺牲部分城市建设用地。因为海绵体的建设过程中需要还原城市绿地的面积,通过自然生态系统再次利用雨水、存蓄、回收的功能。但是城市用地也是十分宝贵的,目前存在的交通堵塞、生态环境恶化等问题都是城市建设用地不断减少的原因。所以海绵体建设的另一个挑战就是城市建设用地的减少带来的相关冲突。武汉是一个历史悠久的城市,也是人们旅游的热点城市之一。旅游事业的发展也是武汉市收入的主要来源之一。武汉市政府在保护风景名胜的过程中,也做出了许多努力。比如限制开发生态用地。武汉市在建设大桥和隧道时,遇到了很多阻力。城市的东部和西部的城市建设用地也十分紧张,存在着许多的人地矛盾。综上所述,在海绵体建设的过程中,土地资源的争夺也是面临的一大挑战。

三、武汉市发展海绵城市的对策

(一)加大海绵体建设。海绵城市的建设,关键在于不断提高“海绵体”的规模和质量。为了确保海绵体能够充分的发挥自身功能,增加海绵体规模的方法主要有:将城市建筑用地的表面改成可以渗入的物质,增加城市绿色景观,增加公园、植被等面积。恢复城市的绿地面积,还要充分的保护城市原有的生态系统平衡。对于受到损害的海绵体还要进行保护。提高人们保护海绵体的意识,认识到建设海绵体对武汉城市建设是必不可少的。(二)整合生态水系统。城市整个生态水系统规划,是将城市的雨水、污水、再生水以及所有水系统整合起来,形成致力于雨水蓄存管理、水资源利用、水污染治理、水环境改善,构建成一个有效、安全、无污染的生态水系统。生态水系统的构建主要围绕水资源的节能减排、水污染控制解决、水环境生态改善展开进行,通过水循环再利用、控制污染源、改善生态等手段,使生态水系统得到良好的整合,从而达到建设海绵城市的最初目的。(三)合理利用城郊空间。在雨季,海绵体能够充分吸收地表无法吸收的多余水分。在旱季,海绵体能够蒸发水分,降低城市的温度,维持生态系统的平衡。在实际建设过程中不能仅仅局限于城市地区,而应该结合城市周边地区的环境也进行海绵体的建设。武汉的地理环境周围有大范围的湿地等天然的海绵体。我们可以将城市周边的山谷、湿地、山林综合起来规划。充分利用周边的地理环境来舒缓城市用地的压力。通过多角度、多层次的方法来建设武汉地区的海绵体。此外,可以将山谷和山林地区沿着等高线建设水坝,在高处将雨水拦下,汇入地下径流以这种方法来补充地下水。这种方法还提高了城市周边地区水资源的积蓄功能。此外还可以充分的保护城郊地区的山体,储备更多的水资源促进城郊植被的快速生长,减少水土流失等自然灾害。

四、结论

在实际建设过程中不能仅仅局限于城市地区,而应该结合城市周边地区的环境也进行海绵城市建设。还可以修建蓄水池,将雨水通过绿地或植被将雨水渗入地下,补充地下水位。因为海绵城市建设过程中需要还原城市绿地的面积,通过自然生态系统再次利用雨水、存蓄、回收的功能。利用海绵体的形式多种多样,对于受到损害的海绵体还要进行保护。提高人们海绵城市建设的意识,认识到发展海绵城市对武汉城市建设是必不可少的。

作者:谢菲 单位:武汉工程大学法商学院

参考文献:

海绵城市的原理篇2

【关键词】:苏州市;绿化建设;海绵城市

1、海绵城市在苏州市相城区绿化建设的展示区域

1.1相城大道南段绿化景观提升工程。

相城大道南段绿化景观提升工程建设面积约5万平方米,主要为原有绿化景观的提升建设,工程于2015年10月开始建设,2016年3月竣工完成,在工程建设的润元路至古元路西侧改造提升时,原有绿地中有一条废弃的取土沟,该取土沟是原有绿化造型取土后留下的,由于处于林带之中,且水系不通,形成了较深的淤泥沟,提升改造伊始,准备运用海绵城市的理念让水系沟通,设计时设计师首先对原有的沟渠进行清淤,清淤后对水沟边缘进行修整,并在北侧改造部分驳岸,使得水系可以沟通,让沟不再成为“死沟”,同时在沟中放置卵石和种植水生植物,净化水质,在苗木灌溉时可以就地取水,减少人工的同时也可以低碳环保。端头的水适当的时候可以人工截留,低水位时的下雨期间也能在沟内保持流水,从建成的效果来看,达到了设计的目的,配合周边的慢行步道穿梭而过的景观桥和夜间的灯光,不仅体现了海绵城市的建设理念,也充分的展示了景观建设的效果。

1.2中环快速路景观绿化建设工程

中环快速路景观绿化建设工程总长约15公里,主要为快速路绿色通道建设,工程建设面积约100万平方米,分为田园景观段、公园景观段、城市景观段、工业景观段以及水乡景观段,工程于2015年10月开始建设,2016年5月全面竣工,海绵城市的建设理念贯穿在整个景观绿化中。首先田园景观段,利用道路边侧地形改造时的斜坡自然出水,水流引入至绿化建设区域中,部分引入水池用于灌溉,部分引入地形较低的耐湿绿化中,循环利用;公园景观段毗邻荷塘月色湿地公园和苏州中国花卉植物园,工程建设中采用部分就地取土的方式将雨水引入至两个公园的水生植物池塘中;城市景观段和工业景观段利用原有道路取土留下的废池连接成为小河浜,成为绿化灌溉的水源,使得该区域不再需要洒水车;水乡景观段则利用地形改造后的水系汇集引入到周边的农田水系中,最大可能的利用产生的雨水。

2、即将建设的海绵城市绿化工程

2.1书香公园建设工程。

书香公园位于苏州市相城区元和街道,建设面积约23万平方米,预计2017年5月启动一期工程建设,工程建设主要配合苏州第二图书馆的建设,同时也是我区绿化工程海绵城市建设的样板工程,工程建设除了书香文化建设外,海绵城市也是公园建设的一个重要理念和建设环节,书香公园建设中不但利用地形起伏来进行雨水收集,还利用园路边的雨水收集系统进行水循环,可以留住水和运用水,同时利用水渗透的原理将水与植物进行有机的结合,通过生态调节可以将水分散,不造成积水也可以对水积极利用,同时在公园内的园路材质上采用彩色透水混泥土,更加强调生态,利于雨水收集。公园内的厕所采用绿色建筑标准,对废水收集和循环,可重复利用的尽量重复利用,二期建设中还将绿化海绵城市建设与第二图书馆的周边设施海绵城市建设相融合,打造苏州市相城区绿化工程海绵城市的样板工程。

2.2主要道路出入口绿化景观提升。

根据苏州市的统一要求,苏州市相城区将在2017-2018年度对主要的道路出入口进行绿化景观提升,其中海绵城市的建设也是提升的一个重要环节,根据计划2017年度将对227省道白荡湖出入口和齐门北大街出入口进行提升改造。227省道白荡湖出入口中根据设计方案,海绵城市建设主要体现在中侧分带的雨水收集和两侧的绿化沟通,由于中侧分带雨季容易积水,且部分区域地势较高,设计中结合道路改造修复,将中分带与两侧绿化联通,利用下穿相衔接,接入两侧绿化的排水沟,两侧绿化在靠近河流区域设置大型的积水池,水位过高自动排入河流之中,平时积水作为绿化灌溉使用;齐门北大街出入口改造则为建设半下层式的城市街心公园,设计方案为利用半下层式的广场收集雨水,将雨水引入至放置的石笼景墙,再经过卵石水系后开始循环利用。其他的出入口提升改造中也将海绵城市的理念融入其中。

3、海绵城市在苏州市相城区绿化建设运用的不足

3.1海绵城市目前在苏州市相城区的运用还比较初级,主要为雨水的收集和利用,当中主要是靠绿化地形的起伏和自然落水,雨水收集的效率还比较低。

3.2在雨水再利用上主要为绿化苗木的灌溉,雨水的B透和在收集上比较薄弱,不能覆盖到大部分的绿化区域。

3.3海绵城市的技术上还比较原始,主要还是在原有绿化建设形态上稍加改变,没有加入新的技术和手法。

4、今后需要改进的方向

4.1增强绿化建设中海绵城市理念运用方式的多样性,不局限于雨水的收集和绿化苗木的灌溉,要多手法、多理念的将绿化建设与市政道路周边建筑的海绵城市相结合,打造立体化的海绵城市建设。

4.2需要多研究、多学习,不能局限于自身取得的成果,要走出去,多看成功的案例,将好的方法与自身相集合,形成最适合当地建设的海绵城市理念与建设手法,同时也要多请专家,开阔视野,做好海绵城市建设这项工作。

海绵城市的原理篇3

关键词:海绵城市;雨水控制;建筑小区;南宁

前言

海绵城市的提出为我国解决城市雨水问题提供了新的思路,有助于转变传统排水防涝模式、维持水文循环顺畅、降低自然灾害影响程度、促进城市生态发展,在保护环境的同时,满足城市发展的需要。建设海绵城市,应当顺应自然,因地制宜,结合城市固有水系,实现人与自然的和谐。近年来,在讲话中多次提及海绵城市理念,海绵城市相关政策密集出台。2015年4月财政部、住建部和水利部联合16个海绵城市建设试点名单,同年10月,国务院办公厅明确提出,到2020年,城市建成区20%以上的面积达到目标要求,到2030年,城市建成区80%以上的面积达到目标要求[1]。本文将以广西南宁市某改造小区为例,分析海绵城市理念的合理性和有效性、引导城市雨水管理体系的发展和完善,为解决城市水危机提供新理念。

一、海绵城市理念及发展应用

1.理念海绵城市理念改变了传统雨水管理“以排为主”的思维方式,通过技术手段将城市改造建设成为能弹性管理雨水的海绵,城市能吸纳雨水,净化雨水,储存雨水,有效利用储存的雨水资源,减少市政排水管网压力,促进城市生态发展。发达国家海绵城市起步较早,对于雨水控制技术逐渐形成了比较成熟的理论和技术体系,并且已有广泛的工程应用。我国对海绵城市的系统性研究和应用起步较晚,但随着国家多项政策出台,人们看待雨水观念的改变,基于海绵城市雨水控制的应用呈上升趋势。2.国外海绵城市发展应用自1970年以来,由于全球范围内水资源紧缺和暴雨灾害频繁,城市雨水管理的态度发生转变,由“快速、高效的工程排水”变为了“雨水蓄渗、缓排、利用”[2]。英、美、德、日等多国对雨水利用进行研究,提出了城市雨水可持续发展的管理体系,为海绵城市的实践提供了理论支持、法律保障、技术保证。英国建立了可持续城市排水系统,维持良好的水循环,缓解城市洪涝现象。美国提出了低影响开发理念,为海绵城市提供理论基础。德国征收雨水费,要求排水量零增长,处理雨水径流达标后才排放。日本通过运用海绵城市理念,径流流出率由51.8%下降到5.4%。近几年来,结合城市特点和生态情况,国内对建设海绵城市开始尝试。深圳市光明新区,依据海绵城市理念管理雨水,生物滞留雨水,净化雨水,贮蓄雨水,补充地下水,保持该区开发前的水生态,达到了年径流控制率为70%,初期雨水污染控制总量削减不低于40%[3]。六盘水通过综合治理,构建雨水管理系统和水生态系统,合理利用城市水系,构建海绵系统,提高抗灾能力,削减峰值减少内涝,存蓄雨水抵御干旱。3.基于海绵城市理念的城市建筑小区雨水控制措施建筑小区是城市的重要组成部分,也是建设海绵城市的核心内容之一。城市的建筑小区往往有大量集中且得到统一管理的建筑,有室外水景、绿地等。将海绵城市的理念同建筑小区整体设计结合起来,可以有效构建雨水管理系统,减少降雨造成的城市内涝等危害。建筑小区的雨水控制有以下几个措施:(1)硅砂雨水边沟在道路两旁设置硅砂雨水边沟来取代传统雨水箅,雨水经过边沟下渗后可去除大部分悬浮物,得到净化,便于道路雨水的收集及初期弃流。(2)植草沟采用适合的植被种植在地表沟渠,具有较好的下渗功能,可收集、输送和排放径流雨水,并具有一定的雨水净化作用。(3)透水铺装透水铺装是海绵城市建设重要技术措施之一,与传统不透水铺装相比,它含有较多的空隙,可以使雨水快速下渗,减少地面积水,削减暴雨径流,消纳径流污染,补充地下水。建筑小区中的人行道、非机动车道,停车场等交通负荷量低,适合采用透水铺装。(4)下凹式绿地下凹式绿地指低于周边铺砌地面或道路在200mm以内的绿地,绿地内种植耐淹植物,采用渗透能力强的土壤,滞留雨水,净化水质;绿地内设溢流口,保证暴雨时径流的溢流排放。下凹式绿地造价低,布置简单,应用广泛,适合建筑小区改造。(5)绿色屋顶绿色屋顶是指通过在屋顶种植植物,提高滞留雨水能力,减少径流量,延缓洪峰到来,净化雨水水质。绿色屋顶形成阴影,避免光线直射屋顶,起到隔热作用,降低夏季制冷费用,改善建筑小区生态环境。(6)雨水花园雨水花园底部采用透气防渗砂防水,接通地气,避免了土工膜防水不透气水质易变坏的问题,同时可以通过植物吸收、生物净化的方式处理初期雨水,处理后的雨水再排入下游,源头截污,源头处理初期雨水。(7)雨水蓄水池通过设置景观水体、旱塘、湿塘、蓄水池(罐)等具有蓄水作用的设置,来储存部分雨水,起到削减洪峰时段管网的排水压力。储蓄部分的雨水,可用于绿化和地面冲洗。由于蓄水池的设置占用部分用地,并对场地有一定要求,一般作为“海绵”建设措施的最后选择,比较适用于新建小区。

二、南宁市降雨现状及存在问题

南宁市位于广西中南部,地处亚热带,平均海拔76.5m,气候温暖湿润,雨水资源丰富,一年四季绿树成荫、瓜果飘香,青山环绕、碧水常流,“草经冬而不枯,花非春而常开”。全市森林覆盖率47.68%、建成区绿化覆盖率43.52%,人均公园绿地面积13.21m2。随着经济的发展,南宁城市面积快速拓展,1999年南宁城区面积为115.7km2,2008年城区面积为179km2,2015年城区面积为285km2。城市建设改变原有自然生态环境,原有水循环系统受影响,大大增加城市洪涝灾害的风险。1.洪涝灾害频发南宁市辖区水系发达,河流众多,分布密集,其中较大的河流有邕江等;全年雨量充沛,多年平均降雨量为1,389.86mm,折合降水总量310.66亿m³,但降雨量集中,每年5月到10月总降雨量占年降雨量的80%以上。随着城市建设不透水面积增加,加上管网设计运行维护不合理等因素,造成洪涝灾害频发,造成重大损失。2001年7月洪水害导致159道街道被淹,9.65万人被洪水围困。2006年7月内涝造成700万m³受灾,造成直接经济损失5,820万元[4]。2.水质有待提高南宁虽然总体水质较好,但局部水质恶化和季节性水质恶化不容乐观[5]。根据《2016年1月-8月南宁市重要水功能区水质状况》,水质呈季节性变化,1月-4月水质较好,5月-8月存在水功能区水质不达标现象,其中7月份17个全国重要水功能区中郁江横县峦城、飞龙渡区和左江南宁杨美饮用、景观用水区未达标,达标率仅为88.2%。3.水循环链条破坏严重由于城市高度开发,不透水面积的增加、水土流失等因素造成地表水与地下水连通中断,导致雨水下渗和蒸发比例发生改变,原有的“降水、蒸发和径流”水循环链条遭到破坏,大量降水流入排水设施,汇流速度变快,洪峰值增大,排水管道流量变化大,河流径流量变化剧烈。这使得排水管网设计标准提高,投资建设费用增加,洪涝灾害风险上升。

三、基于海绵城市理念城市建筑小区雨水控制技术实例应用

1.项目概况某小区位于南宁市南部,建筑小区总占地面积约为6.16公顷,其中建筑用地约为1.37公顷,绿化用地约为2.02公顷,人行道路、广场约为1.67公顷,停车场占地约为0.17公顷,机动车占地约0.94公顷。统计得出不同下垫面面积为:2.综合径流系数不同下垫面对应不同径流系数,径流系数如表2所示。3.现状雨水径流系数分析该建筑小区主要采用传统建设材料,屋顶采用沥青屋面,人行道、广场采用混凝土、大理石,小区内道路、停车场等采用混凝土、沥青等不透水垫面,绿化采用传统绿化方式。根据公式(1),对现状下垫面雨量径流系数进行加权平均,得改造前雨水径流系数为0.57。4.海绵工程改造后雨水径流系数基于海绵城市低影响开发的理念,结合该小区的实际情况,对多种低影响开发措施进行组合应用:道路两旁采用硅砂雨水边沟来取代传统雨水箅;人行道两侧、广场周围设置植草沟;对人行广场和停车场采用透水材料进行改造;部分原有绿地下沉处理,改造成下凹绿地;商铺部分的屋顶种植植被,改造成绿色屋顶。将原来的“快排”转向“渗、滞、蓄、净、用、排”,利用以上措施,通过改造小区各部分下垫面材料,从源头削减雨水径流量、净化水质,进而改变小区地面的径流系数,减少排入管渠的雨水量[6]。小区各下垫面类型、面积及改造比例如表4。通过海绵城市理念下雨水控制措施对小区改造后,雨水综合径流系数为0.47,与现状0.57相比,下降了0.1,下降17.5%。5.年径流总量控制海绵城市雨水控制设施具有的调控容积一般应满足“单位面积控制容积”的指标要求,采用容积法对设计调控容积进行计算。根据《南宁市海绵城市规划设计导则》建筑与居住小区改扩建项目径流总量控制率不低于70%,该小区年径流总量控制率取值75%,所对应的设计降雨量为26mm。该建筑小区通过运用海绵城市理念,采用雨水控制技术改造后,在原有市政管网排水能力不变的情况下,暴雨重现期由1年变为2年,排水能力达到两年一遇以上,抵御外界变化的能力增强,小区类似于“海绵”体,具有吸水、储水、释水的效果,有良好的弹性,使得开发前后该区域的水文地质和生态环境变化较小,能有效应对环境的变化,应对自然灾害,减小洪涝灾害风险[8]。

四、结语

海绵城市是现代化城市发展的更高阶段,城市建设海绵化,有利于减少城市生态水网破坏,从排水源头提高城市防灾能力,实现人与自然和谐共处。海绵城市的运用,是在城市发展同时保证自然生态的还原,实现低影响开发,由此在基于海绵城市理念下的雨水控制技术运用中,应当注意以下方面:(1)因地制宜制定雨水控制措施。在一般建筑小区考虑到小区居住、商业等功能的使用,采用硅砂雨水边沟、植草沟、透水铺装、下凹式绿地、绿色屋顶等经济、易于实施的技术措施,可以获得较好的雨水径流量控制效果。(2)城市道路应避免道路径流直接进入河道,把雨水汇入道路的绿化带及红线外绿地进行截污、下渗、溢流雨水最终流入雨水管渠或直接排入河道减少外排污染物负荷。公园绿地,可采用植草沟、滞留塘、地下蓄水池等,对雨水进行调控。(3)多种雨水控制技术措施配合使用,从源头、中途、末端全过程进行雨水控制。(4)制定雨水控制目标和标准。根据项目的条件和设计要求,设定控制目标和标准,以便选择措施的规模和类型。

参考文献

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[3]邹宇,许乙青,邱灿红.南方多雨地区海绵城市建设研究—以湖南省宁乡县为例[J].经济地理,2015,09:65-78.

[4]徐国琼,滕培宋,陆修金.南宁市城区内涝成因分析与防御对策[A].中国水利学会,中国水利学会2010学术年会论文集(上册)[C].中国水利学会,2010:5.

[5]张伟,王家卓,车晗等.海绵城市总体规划经验探索——以南宁市为例[J].城市规划,2016,40(8):44-52.

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[7]弓亚栋.建设海绵城市的研究与实践探索[D].西安:长安大学,2015.

海绵城市的原理篇4

一、海绵城市的认知

海绵城市,顾名思义是指城市能够像海绵一样,让城市变为能够吸纳雨水、过滤空气、过滤污染物质的超级大海绵,具有降温、防洪、抗旱、捕碳等效益,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”。

海绵城市的建设注重保护与源头控制,遵循的是顺应自然、与自然和谐共处的基本原则,“渗、滞、蓄、净、用、排”是海绵城市的六字方针,强调对原有水生态的保护,对周边水生态环境低影响,城市建成后地表径流量能保持不变。因此,海绵城市建设又被称为低影响设计和低影响开发(Low impact design or develop-ment)。

目前国内海绵城市规划方面的主要实施路径有三个方面,宏观方面,区域生态安全格局的保护,以实现区域的生态循环体系;划定城市生态红线,保护城市中的河流、湖泊、公园绿地等海绵体;相关工程技术实施。海绵城市的建设有利于推动城市迈向真正的生态与低碳。

二、西咸新区介绍及海绵城市建设经验

1. 西咸新区介绍

西咸新区是国家批复的首个以创新发展方式为主题的部级新区,旨在控制西安、咸阳的圈层式扩张蔓延,以“现代田园城市”为发展理念。2015年,西咸新区获评国家首批海绵城市建设示范城市试点,成为西北地区唯一入选的城市。

西咸新区在海绵城市建设过程中秉承“理念引导,规划先行”的原则,以建设集约、绿色、低碳、智慧的现代田园城市为目标,利用城区范围内的山川河流、宫殿墓葬大遗址群、都市田园区等共同建构了西咸新区绿色基底,划定了文物、生态及水体保护区域,建设整体区域的“大海绵”,借助自然力量排水,让雨水“停一停、留一留、渗一渗”,实现雨水在城市中的自然迁移、低碳循环。

2. 海绵城市建设经验

海绵城市的建设需要因地制宜,深入识别存在问题进而将对策本地化,从建构“山水林田湖“系统入手,兼顾水资源安全、生态安全、环境安全等多方面要素,提出西咸新区海绵城市规划方案。并在此基础上协同规划、建设环保、财政等多部门,实现政府、企业及社会合作的共赢。

经验一:划定生态底线,建构海绵基底。

最大限度的保护原有“山水林湖“的体系,维持城市开发前的自然水文特征,并结合目前正在开展的城市增长边界划定工作,将规划方案中提出的海绵体纳入增长边界,为区域海绵体预留充足的生态空间,以防止其在城市扩张中被侵占。同时,对区域范围内的生态空间进行空间分区,提出空间管制要求,并提出生态保育措施。最后,梳理区域“大海绵体”及由建成区内部公园、绿地构成的“小海绵体”,与区域水系、排水渠等相结合,构成“水绿相融”的蓝绿网络体系,提升海绵体的连通性及排水能力。

经验二:完善基础设施,分类生态环境修复.

对传统城市的粗放型水系统进行恢复,完善污水、雨水排放系统,强化市政排水体系网络,完善生态驳岸、再生水补水、湿地修复等工程建设,增强区域生态功能,并同时在分类修复工程中融入城市游憩、观赏等多样功能,以实现修复工程一举多得的作用。

策略3:践行低影响开发

西咸新区处于快速建设阶段,因此将在各类建设空间内选择适宜的低影响技术,控制透水面积比例,以加强水系吸渗及径流速度,增加全区域的雨水吸收及排放能力。此外,还通过明确分区管控目标,对不同建成区域及组团提出建设指引,将重点组团及一般组团予以区别,达到因地制宜的作用。同时,对组团内部不同空间如公共空间、建筑场地等提出因地制宜的建设导引,以指导城市实际的建设。

三、小结

海绵城市的原理篇5

【关键词】 海绵城市;山水城市;田园城市;建设路径

从在2013年中央城镇化工作会议中提出“建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”,到2015年中央城市工作会议中再次强调“要提升建设水平,加强城市地上和地下基础设施建设,建设海绵城市”,短短几年时间,海绵城市已经成为实现城市良性水文循环和可持续健康发展的新型城市建设模式。海绵城市建设遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,使得城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。海绵城市的建设途径主要有三个方面:一是对城市原有生态系统的保护;二是生态恢复和修复;三是低影响开发。

綦江区委区政府于2016年提出了“努力创建生态城市、循环型城市、海绵城市、智慧城市,到2020年,基本建成宜居宜业宜游现代山水田园城市”的城市建设目标。我们认为綦江区可以以低影响开发、小生态修复、小生态保护为重点,将“海绵城市”理念分别融入东部新城建设、老旧城区改造和城市景观配置等方面,推进现代山水田园城市建设。

一、以低影响开发为重点,将“海绵城市”理念融入东部新城建设

低影响开发(Low Impact Development,LID)要求在场地开发过程中采用源头、分散式措施维持场地开发前的水文特征,其核心是减少场地开发前后水文特征的变动幅度,包括径流总量、峰值流量、峰现时间等。按照“海绵城市”对城市生态环境影响最低的开发建设导向,在我区东部新城开发建设过程中应注重做好以下三点。

一是做好统筹性衔接协调。低影响开发雨水系统建设的内容应纳入东部新城的总体规划、水系规划、绿地系统规划、排水防涝规划、道路交通规划等相关规划之中,确保各项规划中有关低影响开发建设的内容相互衔接和协调。

二是做好保护性开发建设。在东部新城建设过程中保护好綦江河、通惠河、登赢河三条河流及其周边湿地、坑塘、沟渠等水生态敏感区,并结合这些区域及周边的坡地、洼地、水体、绿地等进行低影响开发雨水系统规划建设。

三是做到水文干扰最小化。通过合理配置低影响开发设施如湿塘、雨水湿地、下沉式绿地等实现径流总量控制、径流峰值控制、径流污染控制、雨水资源化利用等目标,防止新城建设区域的河道侵蚀、水土流失、水体污染等。

二、以小生态修复为重点,将“海绵城市”理念融入老旧城区改造

生态恢复和修复是运用生态的手段对传统粗放式城市建设模式下已经受到破坏的水文条件和其他自然环境进行恢复和修复,并维持一定比例的生态空间的方式,是“海绵城市”的建设重要途径。按照“海绵城市”关于城市小生态恢复和修复的理念,在綦江区老旧城区改造过程中应注重做好以下三点。

一是推进透水铺装控制雨水地表径流。在北街、南门、菜坝等老旧城区改造过程中,根据用地的不同性质合理设定透水铺装率、绿地率等指标,减少土地硬化面积,通过下渗减排控制径流雨水。优先采用雨水花园、湿塘、雨水湿地等低影响开发设施控制不透水面积比例,最大限度的减少对城市原有水循环系统的破坏。

二是提升景观品质促进雨水积存过滤。将城市绿化景观、绿化带等与雨水设施进行合理配置,建设雨水植被景观,在提升景观美学价值的同时,实现生态功能。将景观设计与老城文化相融合,鼓励老旧楼宇开展符合现代山水田园城市建设标准的屋顶绿化、垂直绿化试点工作,提升城市景观品质,促进雨水积存和净化。

三是统筹三个系统实现雨水下渗减排。在老旧城区改造过程中,统筹好低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统。将传统排水系统与低影响开发雨水系统相结合,共同组织径流雨水的收集、转输与排放。通过综合选择自然水体、行泄通道、调蓄池等自然途径或人工设施构建超标雨水径流排放系统。

三、以小生态保护为重点,将“海绵城市”理念融入城市景观配置

保护城市原有小生态系统是海绵城市建设的基本要求。要最大限度地保护原有的河流、湖泊、坑塘等水生态敏感区,留有足够既能涵养水源又能应对较大强度降雨的林地、草地、湿地,以维持城市开发前的自然水文特征。按照“海绵城市”关于城市小生态保护的理念,在綦江区城市景观设计上应注重做好以下三点。

一是建设生态林荫营造城市道路景观。道路景观设计要注重对生态林荫道、中央绿化分隔带、树池、透水人行道等进行科学有序的搭配设置,增强雨水处理功能,留出雨水的自然留存、下渗、过滤通道,保障雨水的自然下渗循环系统,补充地下水,做到对城市原有生态的保护和最小限度的影响,营造城市道路景观。

二是建设生态护坡营造城市山地景观。在翠屏山、营盘山、南山、太公山等城市山地景观绿心的开发建设过程中要根据雨水自然行泄渠道保护和建设好生态护坡,依据不同坡度合理搭配林地、草地、生态护坡和行泄水渠等,增强对雨水的自然吸收、行泄功能,降低较强降雨造成山地垮塌,营造城市山地景观。

三是建设生态护岸营造城市滨水景观。根据綦江河、通惠河、沙溪河、登赢河等河流周边地形和汇水分区特点,合理确定雨水排水分区和排水出路,保护和修复自然径流通道,延长汇流路径,通过采用生态护岸、植草沟、雨水湿地等低影响开发设施防止出现河岸塌方、增强河水自净能力,营造城市滨水景观。

【参考文献】

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[5] 吕伟娅,管益龙,张金戈等.绿色生态城区海绵城市建设规划设计思路探讨[J].中国园林,2015.6.16-20.

海绵城市的原理篇6

一、研究背景

城镇化的快速发展带动了经济持续增长,促进了社会全面进步,同时也带来了严重的暴雨积涝灾害。从古至今,暴雨积涝灾害一直是人类难以解决的问题。

近几年,中国的暴雨洪涝灾害愈发严重:“20XX年7月12日,哈尔滨多处上演‘水漫金山’”、“2012年7月21日,北京遭遇特大暴雨,导致严重内涝”、“2011年6月18日,到武汉看海”、“2008年深圳6.13特大暴雨”……数量之多,不胜枚举,这些新闻无不说明暴雨洪涝已成为长城内外、大江南北大多城市的通病。暴雨积涝灾害对城市水利、农业、交通、工业等方面造成的直接经济损失不可估量,同时通过人口死亡、疫病爆发等问题给社会带来了巨大的冲击,造成的自然资源减少、环境污染和生态退化程度更是难以估计。

造成城市暴雨积涝灾害的原因主要有气候和城市建设两方面的原因。从气候角度来说,由于全球气候变暖,水循环产生变化,降雨时空分布不均,导致城市出现暴雨积涝灾害;从城市建设角度来说,主要是城市建筑和硬化面积过大,植被覆盖率过低或者遭到破坏,城市的吸水、存水能力差,其次是排水设施的排水能力不足、重建轻管。

目前,城市针对暴雨积涝灾害采取的工程性措施主要有修建蓄水池、增加排水泵站、加大排水管径、在线蓄水等,这些措施需要占用大量的城市地下空间,投资大,维护困难,废弃后无法回收利用,会产生大量固体废弃物,对环境造成二次污染。其他措施如增加绿化面积也会引起城市用地紧张等问题,浪费城市空间资源。

二、国内外相关研究应用现状

LID技术于1990年末发源于美国马里兰州的王子县、西雅图和波特兰,是由马里兰州环境资源署首次提出。之后经过20多年的发展,LID在美国、加拿大、澳大利亚、新西兰等地广泛应用。在美国,LID设施的应用还形成了绿色道路、绿色社区等理论和方法;在澳大利亚,LID的应用称为水敏感城市设计;在英国,LID技术应用于城市排水系统,形成了可持续城市排雨水系统;在加拿大,LID和场地设计相结合,形成最优场地设计、保护性设计等;在新西兰的应用称为低影响城市设计与开发。

随着对国内雨水问题的重视,雨水方面的研究和应用也逐渐多起来,LID在国内已有10年的研究和实践,于2012年形成了“海绵城市”.

2012年4月中国北京大学在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中首次提出“海绵城市”一词。住房和城乡建设部于20XX年2月17日发表的《住房和城乡建设部城市建设司20XX年工作要点》中首次提出海绵城市的概念,20XX年10月,住房和城乡建设部出台了《海绵城市建设技术指南》。

2017年4月2日,国家财政部、住房城乡建设部、水利部宣布了海绵城市建设试点:西咸新区、武汉、重庆、贵安新区、遂宁、南宁、常德、鹤壁、济南、萍乡、厦门、池州、嘉兴、镇江、白城、迁安16个城市。

三、研究目标及意义

鉴于传统城市普遍存在的暴雨积涝灾害和道路排水问题,而国内的海绵城市和LID发展和研究较为薄弱,因此,对于海绵城市理念下的城市道路进行系统化设计研究很有必要。本研究主要通过对国内外已有研究成果的整理与分析,探讨海绵城市与LID、海绵城市道路与LID的关系,采用文献调研的方法系统地对城市道路进行了LID设施的选择及其组合优化设计;针对案例进行实地调查,探讨LID在海绵城市道路中如何应用。

论文的研究目标是建立海绵城市理念下的城市道路系统设计的基本理论框架,研究其具体的设计方案和技术。

论文的研究意义:为海绵城市理念下的城市道路系统设计提供借鉴和参考,对解决城市雨水问题有一定的现实意义。

四、研究内容

论文的研究内容主要有三个方面:

1)研究海绵城市理念下的城市道路系统,分析其与LID的关系及对LID设施的选择。

2)构建海绵城市理念下的城市道路系统规划和设计的完整体系,从路网规划和道路设计两个层面进行具体研究。其中,道路设计重点研究停车场和广场的LID设施组合优化设计,道路与红线外用地衔接中重点研究建筑、小区的优化设计。

3)将研究的设计理论成果应用于商洛城市道路系统,并通过SWMM模型进行模拟评价。

五、提纲

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 城市暴雨积涝灾害频发

1.1.2 传统城市道路排水存在的问题

1.1.3 LID与海绵城市理念的提出

1.2 相关理论的概念

1.2.1 海绵城市概念

1.2.2 LID概念

1.3 国内外相关研究应用现状

1.3.1 国外研究应用现状

1.3.2 国内研究应用现状

1.3.3 国内外研究现状的不足

1.4 研究目标、意义、内容和方法

1.4.1 研究目标及意义

1.4.2 研究内容

1.4.3 研究方法

1.5 论文创新点和技术路线

1.5.1 论文创新点

1.5.2 技术路线

第2章 海绵城市与LID

2.1 海绵城市与LID概述

2.1.1 海绵城市-LID

2.1.2 海绵城市与相关理论的联系与区别

2.2 海绵城市与LID

2.2.1 海绵城市与LID的关系

2.2.2 LID设施的选择原则

2.3 海绵城市道路系统与LID

2.3.1 海绵城市道路系统

2.3.2 海绵城市道路系统与LID的关系

2.3.3 LID技术设施选择

2.4 本章小结

第3章 海绵城市道路系统规划与设计体系

3.1 海绵城市道路系统规划与设计体系框架

3.2 海绵城市路网规划

3.2.1 影响因素

3.2.2 规划思路

3.2.3 规划原则

3.3 海绵城市道路设计思路

3.3.1 海绵城市道路设计思路

3.3.2 海绵城市道路设计注意事项

3.4 本章小结

第4章 基于LID的海绵城市道路设计

4.1 海绵城市道路与传统城市道路的区别

4.2 海绵城市道路的LID设施组合优化设计

4.2.1 机动车道和公交专用道

4.2.2 非机动车道和人行道

4.2.3 路缘石、雨水。和路肩边沟

4.2.4 道路绿带

4.2.5 停车场

4.2.6 广场

4.2.7 高架桥、立交桥

4.3 海绵城市道路与红线外用地的衔接设计

4.3.1 道路与建筑、小区衔接优化设计

4.3.2 道路与城市绿地衔接设计

4.3.3 道路与城市水系衔接设计

4.4 海绵城市道路横断面布置型式设计

4.4.1 单幅路

4.4.2 两幅路

4.4.3 三幅路

4.4.4 四幅路

4.4.5 特殊形式断面

4.5 本章小结

第5章 商洛市海绵城市道路系统设计应用研究

5.1 商洛市概况分析

5.2 海绵城市路网规划

5.2.1 商洛市现状路网分析及存在问题研究

5.2.2 商洛市排洪防涝、水系和绿地现状及存在问题

5.2.3 商洛市海绵城市路网规划

5.3 海绵城市道路设计

5.3.1 商鞅大道地理位置

5.3.2 商鞅大道现状分析

5.3.3 基于LID的商鞅大道横断面设计

5.3.4 商鞅大道公共停车场设计

5.3.5 丹江立交平面设计

5.3.6 商鞅大道综合设计

5.4 商鞅大道设计效果模拟评价

5.4.1 SWMM模型介绍

5.4.2 获取基本数据

5.4.3 开发前场地模拟

5.4.4 传统城市道路模拟

5.4.5 海绵城市道路模拟

5.4.6 三种情景模拟结果分析

5.5 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 不足和展望

参考文献

致谢

六、研究方法

论文釆用的研究方法有:文献调研法、实地调查法、SWMM模型法等。

1)文献调研法论文通过对国内外文献的调研、对SEA Street等案例的研究,总结LID设施在城市道路中的应用情况。

2)实地调查法论文通过实地调查收集商洛市的路网、道路、绿地系统、水系、降雨等相关资料,为海绵城市理论的实例研究做铺垫。

3)SWMM模型法论文采用SWMM模型对城市道路设计后的雨水径流控制效果进行了评价。

七、进度安排

20XX年11月01日-11月07日 论文选题、

20XX年11月08日-11月20日 初步收集毕业论文相关材料,填写《任务书》

20XX年11月26日-11月30日 进一步熟悉毕业论文资料,撰写开题报告

20XX年12月10日-12月19日 确定并上交开题报告

20XX年01月04日-02月15日 完成毕业论文初稿,上交指导老师

20XX年02月16日-02月20日 完成论文修改工作

20XX年02月21日-03月20日 定稿、打印、装订

20XX年03月21日-04月10日 论文答辩

八、参考文献

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海绵城市的原理篇7

[关键词]LID 海绵城市 道路规划设计

中图分类号:TU984;TV213.9 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)19-0195-02

一 海绵城市的相关概述与相关概念

1. 海绵城市概念

城市扩张过程中,路面面积不断增加,导致城市综合径流系数增大,城市洪涝灾害与地表径流污染日益严重。海绵城市的出现,为解决这种突出的城市问题带来了不错的方案。海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。海绵城市建设应遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。在海绵城市建设过程中,应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性,协调给水、排水等水循环利用各环节,并考虑其复杂性和长期性。

2. 海绵城市措施

低影响开发(LID)指在场地开发过程中采用源头、分散式措施维持场地开发前的水文特征。其核心是维持场地开发前后水文特征不变,包括径流总量、峰值流量、峰现时间等。LID/GSI典型措施有:雨水花园 (生物滞留)、屋顶绿化、植被浅沟、渗透铺装、雨水塘/雨水湿地、植被缓冲带、多功能调蓄设施等。在道路设计中有推广低影响开发和绿色雨水基础设施理念的巨大潜力,可以根据城市道路空间条件、横断面形式以及道路纵横坡度等合理选择和布置一些 LID 措施,如植被浅沟、生物滞留设施、低势绿地、雨水塘/湿地等,在不影响道路交通功能和安全的前提下,有效滞留净化雨水,削减峰流量,提高汇水区域的综合排水能力。

(一) 研究内容

1. 研究目的与意义:

鉴于传统城市普遍存在的暴雨积涝灾害和道路排水问题,而国内的海绵城市和 LID 发展和研究较为薄弱,因此,对于海绵城市理念下的城市道路进行规划设计研究很有必要。本研究主要通过对国内外已有研究成果的整理与分析,探讨海绵城市与 LID、海绵城市道路与 LID 的关系,采用文献调研的方法系统地对城市道路进行了 LID 设施的选择。目的是建立海绵城市理念下的城市道路规划设计的基本理论框架,研究其具体的设计方案和技术。意义是为海绵城市理念下的城市道路规划设计提供借鉴与参考,对解决城市洪涝问题有一定的现实意义。

1. 研究内容与方法:

①研究海绵城市理念下的城市道路系统,分析其与 LID 的关系及对 LID 设施的组合设计。②构建海绵城市理念下的城市道路系统规划和设计的完整体系,从路网规划和道路设计两个层面进行具体研究。其中,道路设计重点研究机动车道、人行道、绿化带的LID 设施组合设计,道路与用地衔接设计。

一、 海绵城市道路规划

(一) 海绵城市道路系统规划设计框架

论文构建了海绵城市道路系统规划与设计的体系,基本框架如图所示,其中包含海绵城市路网规划和海绵城市道路设计两个层面:在路网规划层面,主要研究其规划思路和规划原则;在道路设计层面,分为城市道路设计和道路用地衔接两个部分研究,道路设计的研究对象包括机动车道、人行道、绿化带等,道路用地衔接的研究对象包括与建筑衔接、与绿地衔接、与水系衔接。(见图1)

(二) 规划思路与方法

1. 规划思路:

论文认为海绵城市路网的规划思路应该是:在满足城市道路交通通达和交通安全等基本功能的基础上,结合城市总规、城市排水防洪、城市水系、城市绿地等专项规划,采用一般城市路网规划方法,合理选择路网结构模式,确定道路功能,并配套相应的基础设施。

海绵城市建设是一个复杂的系统,其建设应从城市规划的源头着手,将海绵城市理念融入到城市各层级规划中,涉及到规划、园林、水利、市政、道路等多部门、多专业之间的相互协调运作。海绵城市理念下的新型城市规划方法对设计人员的要求已远远超过了传统城市规划专业,主要体现在它需要多规合一,即强调不同专业和部门的协调运作;区域规划,即强调城乡统筹和流域综合治理;新型城市化,即强调以人为本的工作思路;生态文明,即强调绿色理念、科学技术和路径。与营造城市空间的传统规划不同,海绵城市规划关注的是城市与生态环境尤其与水的关系,这就需要打破城市规划、园林、道路、市政等专业的被动配合与有限交互局面,解决不同专业技术协调性的困顿。基于海绵城市理念的城市规划方法见图2:

基于海绵城市理念的城市规划方法[8]

2.规划原则:第一,满足城市交通运输的要求。第二,满足城市功能布局的要求。第三,与相关规划相协调。第四,与城市用地性质相协调。第五,与城市水系相协调。第六,与城市绿地系统相协调。

二、 海绵城市道路设计

(一) 海绵城市道路设计思路

海绵城市道路设计的原理是让城市道路生态排水,即雨水先流入道路绿化带中,经截污设施处理后,流入绿地中设置的LID设施,消纳多余的道路雨水径流。海绵城市道路的设计思路是在满通功能和安全的基础上,结合道路的纵坡和路拱横坡,利用道路车行道、人行道、停车场和绿化带设置透水铺装、植草沟、下沉式绿地、雨水湿地等 LID 设施,经过渗透、净化、调蓄,生态排水,实现城市道路的“海绵”功能。

海绵城市道路与LID设施

1.LID设施

透水路面在海绵城市道路中有着大量的应用,效果也是非常的明显。透水铺装按照面层材料不同可分为透水砖铺装、透水水泥混凝土铺装和透水沥青混凝土铺装,嵌草砖、园林铺装中的鹅卵石、碎石铺装等也属于渗透铺装。采用透水铺装路面时,为避免雨水浸入路基,影响道路强度,在路面结构的基层与级配层间采用土工布或粘土封水,在上面层采用透水沥青混凝土,雨水进入透水沥青混凝土面层结构的内部,从不透水顶面沿横坡排至盲沟或路侧分隔带中,若与人行道相接时,在基层埋设排水管,纵向收集雨水,每隔一段距离排至雨水检查井内。

透水沥青路面面层材料一般采用多孔沥青混合料,由高粘度的改性沥青、粗集料、细集料、填料和添加剂组成。透水基层材料可选用级配碎石,或者选用多孔水泥稳定碎石等材料。垫层材料可选用开级配集料,除了隔离地基和基层,同时可以传递荷载、扩散应力。路基材料应该选用砂性土,如果是粘性土应该换填。除了上述典型路面结构形式,透水路面现在通常的做法是引入土工布等材料做隔离层,结构类型更加多样。

2.LID路缘石

路缘石作为城市道路边缘排水设施,平缘石的标高与周围地表齐平,雨水径流通过地表漫流分散地流入绿地或集中流入雨水口,如图 所示;立缘石的标高大于周围地表,雨水一般通过漫流集中流向雨水口。立缘石既够有效地将机动车、非机动车和行人分隔开,但不能使路面雨水快速进入绿化带。

3.LID绿化带

LID绿化设施可以使路面雨水径流进入绿化带内储存,并且入渗能力强,有雨水净化功能。分车绿带受城市道路空间大小的约束,可以采用的LID设施有下沉式绿地、植草沟、雨水花园等;行道树绿带可以采用生态树池。

狭义的下沉式绿地指低于周边铺砌地面或道路在200 mm以内的绿地;广义的下沉式绿地泛指具有一定的调蓄容积,且可用于调蓄和净化径流雨水的绿地,包括生物滞留设施、渗透塘、湿塘、雨水湿地、调节塘等。下沉式绿地对于径流污染严重、设施底部渗透面距离季节性最高地下水位或岩石层小于1 m及距离建筑物基础小于3 m(水平距离)的区域,应采取必要的措施防止次生灾害的发生。

结语:通过海绵城市理念的城市道路规划设计,力争做到城市像海绵体一样,遇雨吸水、蓄水,需要时“释放”利用,实现雨水资源化、涵养地下水、降低面源污染、减轻城市洪涝和排水系统压力、改善和修复城市水环境,使得“逢雨必涝,雨停即旱”的状况将得到有效改善。从长远意义上看,保护城市水文环境、减少市政雨水设施规模建设,有利于雨水管网的长期运行,其节约的资金和提供舒适的城市环境意义重大,其环境效益和社会效益远远大于经济成本。

参考文献

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海绵城市的原理篇8

关键词:海绵城市理论;园林设计;应用

1、海绵城市建设理论

海绵城市主要是能够适应环境的变化和自然灾害所带来的影响,在下雨的时候能够进行吸水渗水蓄水净水,并且在需要的时候合理的释放雨水,并采取渗、滞、蓄、净、用、排等措施,通过源头消减、中途传输、末端调序的手段,实现最大限度降低对生态环境的影响。在海绵城市的建设理念中,降雨径流的排放量小于40%,截然不同于传统“快排”模式中将大于80%的降雨径流排出城市的要求,这就有效的减少城市雨水与地面的冲刷,然后将收集来的雨水进行相应的净化处理。这样不仅仅保护了生态环境,有效的降低城市内涝出现的几率,也缓解了城市居民用户用水压力的紧张。因此在晋城城市园林建设的时候需要有效的融入海绵城市理论,从而能够构建非常好的环境,促进城市的建设发展。

2、海绵城市理论在园林设计中的应用原则

2.1、整体规划原则

就目前的情况来看,园林设计中应用海绵城市理论具有非常重要的意义,在应用的过程中需要遵循一定的原则,充分的发挥海绵城市特点,对此需要针对实际情况从全局出发,做好规划设计工作。在设计的过程中需要将原来的系统进行保留,同时充分的了解系统,在实际的运用当中,要充分将海绵城市理论落实在实际的建设过程当中,还要降低雨水系统的构建,而且在进行的设计的工作当中要有效的遵守先规划有减少的重要原则,因此这样才能更好的充分的发挥其规划设计的作用。

2.2、生态有限原则

海绵城市的概念是基于生态的概念,并且在实际的运用过程当中,要充分的了解当时水资源,例如江河与湖泊以及渠道,而且必须考虑到排水系统,从而要保障雨水自然的寄存和自然净化,这也将是循环利用的关键部分,然而在这过程当中要不断加强生态循环,其次,生态自然自身就有着很强的恢复力,这对前期破坏的部分起到修复和二次融合的功能。

2.3、因地制宜原则

在园林设计过程中需要遵循因地制宜的原则,因为每个城市的环境以及地域存在很大差别,因此在土壤、降水、植被覆盖率等方面都存在差异,在实际的应用过程中需要结合实际情况进行考虑,有效的将其海绵城市理论融入其中,从而更好的确保园林设计的有效性,促进园林行业的建设发展。

3、海绵城市理论在园林设计中的应用

3.1、城市园林道路设计

为保障园林设计雨水渗透的高效性,道路设计采用以下几点措施:①选用具有渗透性能的沥青,在道路结构设计上保证雨水的渗透,控制短时表面径流量;②结合地形,可适当的将人行道或者非机动车道改成随地形走向的线型,以便增大道路两侧的绿化面积,同时选择吸水性较强的植被,缓解雨水的瞬时径流量;③道路分隔绿化带采用“下凹式绿地”设计,引导道路雨水进入下凹式绿带,同时经特殊配比的种植土,可涵养一部分雨水,多余的再由溢水口排走,保证植被的生长条件;④严格按着“海绵”设计理论,选择渗透性强的铺装材料,嵌草路面、草皮,多孔混凝土等。尤其是公园和树林边,可以采用木屑、卵石等材料。

3.2、雨水收集系统的合理设计

(1)渗透性铺装。要科学合理的做好园林铺设的相关工作,并且可以更好的确保地面渗水与排水功能能够得到充分的发挥,和水泥地面来相比较的话,不仅可以更好的减少施工材料在数量的投入,也是更加符合景观生态设计的理念,园林设计和自然环境保护是一种和谐的联系。在普遍情况下,铺装设计需要在地面上铺设一层砂砾的垫层,从而来提高其稳定性和渗透率。在主道上普遍都是在垫层上铺设砖层,这样能够为人们在上面行走提供很好的便利,在辅道与主道路的两边,都要铺设石子路,以便能够很好的实现于是的渗透作用。(2)园林生态水渠和雨水缓坡。在建设园林生态水渠的过程当中要严格根据地形条件来做好生态水渠工作,生态水渠也可以作为园林景观的重要组成部分,也在其中起到雨水汇水的重要作用。渠道的建设将分为明渠与暗渠。暗渠一般都是进行园林设计时,在地下预留一定空间的排水沟,雨水将会沿着暗渠进行排出。明渠需要沙拉石子和透水土工布来铺设来进行相关的操作作业,从而来达到很好的渗透吸储的效果,来达到导流的作用。

3.3、雨水储蓄系统的合理设计

3.3.1、集雨型绿地。对于园林雨水储蓄系统设计的时候一般情况下可以选择设计一些集雨型绿地,而对于这一类型的植物配置也主要是不怕湿涝的植物。如果是雨水比较多的集雨型绿地,植物就能够发挥有效的作用,能够达到储水的作用,并且也可以将其作为园林景观中非常重要的部分,目前主要是让其成为暂时以湿地的形态存在着。南方地区因为雨季的时间比较长,因此在园林建设过程中主要是设计小型湿地,从而满足需求。3.3.2、人工湖。进行园林景观设计的时候会选择设计人工湖,其主要的作用是能够不断增加园林意趣,同时也能够起到园林雨水储蓄功能。在进行人工湖设计的时候需要高度重视水生植物的配置,从而能够确保雨水冲刷泥沙进入人工湖后,能够有效的保障湖水的干净和清洁,从而降低成本。总之,海绵城市理论在园林设计中的应用具有非常重要的意义,可以很好的降低城市当中径流污染的负荷程度,而且还能够很好的净化城市中的空气质量问题,因此需要重点加强研究。

参考文献

[1]彭红元.城市园林设计中海绵城市理论的运用分析[J].中国林业产业,2016,(09):94-95.

[2]叶加嵘.城市园林绿化中海绵城市技术的应用[J].江西建材,2017,(02):211-212.

海绵城市的原理篇9

关键词:海绵城市;径流系数;种植阳台;原位收集;透水铺装

城市化是我国社会全面发展的重要推动力,然而高强度、高密集的城市土地改变了原有的生态系统,破坏了原有的自然水文循环机制[1],导致城市大雨内涝、水环境污染加剧、水生态系统退化等一系列水问题日益严重。为解决上述问题,我国提出“海绵城市”理念,住建部于2014年10月《海绵城市建设技术指南》,2015年10月国务院再次印发《关于推荐海绵城市建设的指导意见》,海绵城市顶层设计基本完成。目前,海绵城市试点城市已公布两期,多个省份也陆续出台推进海绵城市建设实施意见[2]。但是由于海绵城市在国内处于起步和探索阶段,关于海绵城市的内涵以及如何因地制宜开展海绵城市建设仍存在较多的争议,需要结合实际建设进一步探讨和研究。给排水系统是海绵城市规划建设中不可缺少的部分,设计作为城市建设的先行者,应根据实际工程项目特点,因地制宜、避免设计教条化。本文以南宁某高层建筑为例,把“海绵城市”的设计理念巧妙、合理地应用到建筑中去,探讨“海绵城市”设计中存在的问题,并提出安全的排水建议。

1项目概况

本项目位于邕江南岸的南宁市五象新区,是邕宁区近期开发建设的重点项目,该建筑为27层办公楼,建筑设计以注重人和自然的和谐统一,将传统的平面绿化布置变为立体绿化布置,中间办公区采用退台形式,在退台的最由植物环绕,整个建筑的立面如“花的瀑布”。在海绵城市总体规划确定的建设目标指导下,根据建筑用地分类和特点进行分类分解,制定项目降雨径流总量控制目标,确保场地设施安全,尊重自然、顺应自然,因地制宜地结合项目景观,做到低成本、高利用、易维护的海绵城市设计成果。本项目海绵城市设施包括雨水调蓄和雨水利用。雨水调蓄主要有室外雨水收集处理一体化模块,室内有敞开的露台雨水收集。雨水再利用有两方面:室外雨水收集处理一体化模块处理后的水作为绿化用水,室内有复合过滤器处理后的水作为阳台绿化用水。该项目海绵城市设计内容包括:室外雨水收集和利用系统;利用退台式种植阳台的涵水纳水功能,对种植阳台雨水进行原位收集,就近利用;采用透水铺装等。

2设计实例分析

2.1室外雨水收集和利用系统

查找南宁市降雨资料,本项目设计是以年径流总量控制率不低于80%为控制目标,设计日降雨量为33.4mm。由于项目地势北高南底,天然存在1.7米的落差,地下室顶板边线距离用地红线仅3米,地下室顶板根据地势有顺势落差,让雨水汇集到项目最低点,在此处设置有效容积为260m3的雨水蓄水模块,该模块集雨水收集、净化、存储、利用于一体,施工方便,应用广泛。

2.2种植阳台雨水原位收集和利用系统

根据该建筑的退台式种植阳台特点,利用种植阳台的涵水、纳水功能,设计时既要保证雨天排水顺畅,又要对种植阳台雨水进行合理收集再利用。由于退台阳台为二层一退,相邻的两个阳台的高差为7.4m,充分利用这一高差,对上二层阳台雨水进行收集,用于本层阳台绿化用水。在每层种植阳台处设置一个环保雨水口,内设环保截污框,并在相邻覆土层内设置雨水复合过滤器,环保截污框可从雨水口口部抽出进行清掏,初期雨水先经过环保雨水口进行雨水预处理,去除雨水中携带大颗粒悬浮物,然后进入相邻的复合过滤器,该复合过滤器可由厂家进行定制,集雨水过滤、收集为一体,过滤器内部分容积充填一定粒径砾石等填料,部分容积用于收集处理后雨水,出水管接至下二层的绿化用水管。种植阳台的雨水设计真正做到原位收集,就近利用,利用重力水头满足绿化用水需要,无机械动力费用。项目所设计的种植阳台雨水收集系统剖面图如图1所示。

2.3采用透水铺装

透水铺装是指采用透水性良好的具有空隙的材料铺设路面,雨水能够进入铺装层面下部结构的内部,通过具有储水能力的基层下渗到土基,使雨水还原于地下并净化水质,与此同时降低地表径流量[3]。本项目采用透水铺装路面用以提高道路水体自净能力,采用透水铺装的形式有以下几种:(1)非机动车停车位、室外停车场采用透水沥青混合料材料;(2)建筑周围车行道主道采用透水性水泥混凝土材料,人行道采用透水性路面砖铺设;(3)建筑周围花园中采用鹅卵石、碎石及嵌草铺装等。通过透水铺装,路面的雨水可渗透到路基或是周围的土壤中加以储存,排水流入城市管网或蓄水系统。透水铺装可以降低综合雨量径流系数,是“构建海绵城市”的有效措施,因此在工程设计中应用广泛。

3设计中存在的问题及争议

3.1径流系数理论计算值与实际有偏差

城市化的重要特征之一,就是原有的自然植被不断被建筑物及非透水性硬化地面所取代,从而改变了自然土壤植被及下垫层的天然可渗透属性。径流系数是径流量与降雨量的比值,该值应该是小于1。规范中对不同种类汇水面的径流系数规定如下:地下建筑覆土绿地(覆土厚度≥500mm)准值为0.15;地下建筑覆土绿地(覆土厚度<500mm)准值为0.30-0.40、透水铺装地面准值为0.08-0.45。尽管该项目按照现有的设计规范及技术指南选择、计算径流系数,但合规不合理,本项目的特殊性引出下述问题。由于项目地下室已达到用地红线内允许的最大用地面积(地下室连线距离用地红线3.1-6.2米),地下室面积为总用地面积的84%。也就是说红线内有84%的面积变成不可渗透。该项目按照现有的规定计算出的综合径流系数为0.51197,约为48.8%的水量可渗透至地下,即16%的可渗透面积要渗透48.8%的降水量。如果把渗透系数看成:1-准(径流系数),渗透系数值是不可能大于1,该项目的渗透系数接近于3,明显与实际不符。事实上,分析得出规范中的径流系数应该是覆土层内水量未饱和之前径流系数,随着降雨量的增大,地下建筑的覆土层内水分饱和,雨量径流系数将不断增大,最终接近屋面的径流系数。换从极限考虑,红线范围内都是地下室,按照现有技术指南上的径流系数选择、计算,只要保证地下室顶板上方有一定覆土用于绿地或采用透水铺装就能降低综合雨量径流系数,近一半的雨水可以渗透至地下。问题是整个都是非透水的地下室顶板隔断,雨水如何渗透。地下室顶板上方的绿地或透水铺装只不过是一种障眼法,根本问题是地下室顶板的非透水性硬化改变了原有自然土壤植被的可渗透性,根据现有的设计指南计算出的径流系数明显偏小。设计中有条件时适当放大蓄水池的容积,尽量减少洪峰流量,为场区排水留有安全余地。

3.2通过透水铺装降低径流系数条件有限

根据海绵城市透水铺装的定义,透水性铺装要求铺装面层结构具有较好的渗透性能,同时透水铺装下面的基层结构也要有相应的透水性,当基层下的土壤透水能力有限或基层条件不允许下渗时(如不透水顶板等),也可以在基层中埋设排水管将水排出。一般常用的透水铺装结构从上到下依次为:60-80mm厚的透水面、20-30mm厚的透水找平层、100-150mm厚的透水基层、150-200mm厚的透水底基层、土基。透水铺装可以快速渗透表面雨水,进而渗透至土基,多余的雨水由PVC排水管收集,排入周围雨水管渠。规范定义的径流量指降落到地面的雨水,由地面和地下汇流到管渠至收纳水体的流量总称。土基上的排水管和地下室顶板上的排水层的排水量实际为透水铺装间接的径流量而非渗透水量,透水铺装的径流系数应取决于土地透水能力。可见透水铺装径流系数取值要综合考虑其应用场合,地下室顶板上方透水铺装的径流系数不能简单的按照规范进行选择计算,设计人员通过透水铺装降低径流系数条件有限。

4结论

尽管“海绵城市”的设计理念大家早已耳熟能详,但实际工程项目各有特色,如何把这简单的设计理念巧妙合理地应用到建筑中去,形成经济、实用、美观的“海绵城市”设计成果,不断完善给排水基础设施,在提高水资源利用率的同时,实现“小雨不积水”“大雨不内涝”的排水目标,是每个设计人员应该考虑的重点内容。同时国家法律法规应根据海绵城市实施过程中出现的问题逐步完善,做好顶层设计的研究,相关海绵城市的产品也应日趋更新和改进,三者同步进行才能保证海绵城市从理论到实际的合理转变。

参考文献

[1]刘文,陈卫平,彭驰.城市雨洪管理低影响开发技术研究与利用进展[J].应用生态学报,2015,26(6):1901-1912.

[2]宋芳晓,张海荣.我国海绵城市建设管理的问题和策略探析[J].城市发展研究,2016,23(10):99-104.

海绵城市的原理篇10

“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”。2012年4月,“海绵城市”概念首次提出;2013年12月12日,在《中央城镇化工作会议》的讲话中强调:“提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市。”2014年12月31日,根据关于“加强海绵城市建设”的讲话精神和中央经济工作会要求,财政部、住房城乡建设部、水利部决定开展中央财政支持海绵城市建设试点工作。

“海绵城市”建设遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。2017年是海绵城市试点建设的验收之年。

[ 运用方向]

1. 发展不应以牺牲环境为前提。城市化建设和气候变化让城市洪涝成为常态,建设“海绵城市”能让一个城市最大限度地利用雨水资源,循环利用雨水资源,减小城市洪涝的危害,实现城市淡水资源的可持续发展。

2. 继承与发展。“海绵城市”的提出建立在古人的智慧基础上,古罗马的雨水收集系统非常先进,但为了适应现代城市的建设,现代城市必然要在古人基础上有所创新和发展,这既是技术的继承和发展,也是文化的继承与发展。

3. 因地制宜,思维创新。“海绵城市”建设的本质是对城市原有基础设施重新进行生态化改造,它为许多城市提供了一次大规模城市建设机会,形成了不拘泥于城市排水系统的百花齐放的海绵产业,出现了屋顶阳台、景观菜园等新尝试。

4. 海绵般的城市包容力。“海d城市”不仅体现了这个城市对水资源的有效利用,而且其带来的海绵产业兼具生态价值和经济价值,是富含海绵般包容力的新型现代城市。一方水土养一方人,“海绵城市”带来的“海绵文化”更能吸纳各类新型人才在具有包容力的城市定居生活。

5. 上善若水。对水的利用引导贯穿了人类历史的文明,“海绵城市”的每个角落都将得到水的滋养。在这种城市中的人也将拥有海绵一般的弹性,水一般的生存智慧,处变不惊,利万物而不争。

[ 习作片段]

现代城市被冰冷庞大的钢铁水泥纵横包裹,2012年,“海绵城市”这一概念首次提出,为我们设想了一副美好的蓝图。5年来,30个城市陆续成为试点城市,成效卓著,让我们看到一个城市应具有的柔软的一面。

钢筋混凝土之外,一个城市应有大片的绿植,供人诗意地栖居,呼吸新鲜的空气,畅想美好的未来,安放疲惫的灵魂。每年的雨季来临,涓涓细流进入千家万户,洗涤、灌溉、冲洗,循环利用,再也不会有“屋外小雨屋内涝,坐着小船把城逛”的“奇观”了。

一个城市应该有坚硬的地方,也应该有柔软的地方,适度的弹性才能造就城市的活力。

一个人的内心也应该既有坚硬的地方,也有柔软的地方。内心的坚硬让我们坚强,不惧风雨的侵袭;内心的柔软则会让我们更能感受世界的美好,怀着感恩的心去享受生活,适度的弹性才能造就和谐的人生。