海绵城市街道雨洪管理策略

时间:2022-02-17 08:48:22

海绵城市街道雨洪管理策略

摘要:针对城市发展过程中因未考虑对蓄水排水设施进行合理规划,导致城市洪涝灾害频发的问题,文章提出基于互惠共生原则的海绵城市街道雨洪管理策略,并以溧水秦淮大道为实例,从海绵城市雨洪管理理念和目标入手,设计建设互惠共生原则下的城市街道。通过实例分析可知,海绵城市街道建设更有利于城市生态的长期发展。

关键词:互惠共生原则;海绵城市;雨洪管理

1海绵城市雨洪管理理念

海绵城市不是简单的基本城市设施建设,而是在原有老城区的基础上进行合理的优化和改造,需要多方面对接和配合,考虑经济投入和人们的正常生产生活。现代施工的基本理念是水适应人的活动,比如河流的强制改道。这种施工方式在不断的发展过程中逐渐显露出了弊端。人类是永远无法完全征服和控制自然的,因此海绵城市的第一理念是“适应性”,是人来适应自然界的情况[1-2];也可以理解为低影响开发雨水管理设施,在不影响自然界的自我运转的前提下,合理地利用自然规律。低影响开发雨水管理是在现有的城市建设的基础上进行地下工作,对城市内部自然界微循环系统建成有重要作用。应该刷新对雨洪的认知,将现有资源利用起来。雨洪也是一种水资源的来源方式,应该通过合理的雨洪管控,将水资源收集起来,并加以利用,甚至是投入城市的生产生活运作中。通过对雨水的下渗、过滤和储存,用最低的成本将雨水留存在城市中,变成城市的水资源补给,尽可能保留湿地、湖泊及河流等自然储水系统,维持自然界的水量平衡,共同为降水提供储蓄场地。

2海绵城市的建设目标

城市的街道建设使路面由原本的泥土地表转变成为沥青路面、地砖等渗透力低的硬质化路面,雨水的下渗量也相应大幅度减少[3],而路面流量从10%增加到了60%,并在这个过程中蒸发,进一步消耗了水资源。因此,海绵城市建设的首要目标是降低雨水的路面流量,提高雨水的下渗力。运用低影响开发能使雨水就地下渗并储存起来,也可以适时补充地下水循环,避免路面塌陷等情况发生。海绵城市建设的第二个目标是减少城市内的水污染。城市水污染主要包括直接排放的污水和在地表流动过程中夹带着污染物两种情况。根据互惠共生原则,运用一些简单的绿色基础设施技术,既可以增加城市街道的绿化面积,又能适当地减少地表水流动过程中夹带污染物的数量。同时,可在地下建设简易的污染物过滤装置,进一步减少面源污染,过滤后的水可用于道路冲洗、绿化浇洒、地下水回灌等。

3雨水管理设施

海绵城市的建设备受关注,其核心技术是低影响开发雨水管理技术,核心理念为自然循环理念,采用分散式的雨水管理设备促进降水自然渗透、过滤与二次利用。分散式海绵建设就是以低影响开发雨水管理设施为基础,对降雨进行全程监测、分散式处理,从降水源头渗透、蓄水设备、渗入地下雨水运送至过滤设备到终端雨水储存设备的合理组合及有效管理控制,实现对雨水地表流量的调控,提高水资源质量,实现保护生态系统等的目标。(1)雨水花园的外形多为浅凹的绿地,四周汇聚的地表水被其吸收并储藏于泥土、植物及水中生物体内,经过积累、吸收和过滤能够有效减少地表径流及水中的污染物,是一种具有生态效益和城市美化效果的雨水利用设施。(2)下凹式绿地常被称为低势绿地,其高程低于四周地面高度,可以应用于大面积的公园建设。周围雨水可以汇聚到下凹式绿地,因为其有强大的雨水渗透能力,可以收集四周的房屋、路面、车道等硬质构造物的雨水径流,有较广泛的应用领域,可放置于立交桥、市郊等大型区域,也可放置于娱乐场、购物广场等大型建筑物旁边,减少雨水产生的地面径流,具有较好的雨水储藏效果。多余的雨水应导入附近排水设施,在雨水进入城市水循环管道之前有一定的过滤作用,同时可以减少高峰流量,降低市政管网的排水压力。

4基础设施海绵化设计

合理设计绿化带是建设海绵城市必不可少的一项。要想恢复城市生态必然要从自然界方面入手,最大限度地还原自然生态循环。雨水渗透设施包括城市绿化带等可直接渗透类型及可透水的硬质地面设施,比如下水道设施[4],降雨时,雨水会透过这些可渗透设备流入地下一层的过滤净化设施中。在过滤净化方面,有的采取自然砂石过滤,也可以用人工制造的过滤设备。在过滤过程中,雨水会渗透到周围的软质土地中,待土地中的水量饱和之后,过滤设备中的雨水才会流入蓄水设备里储存起来。道路雨水储存示意图如图1所示。从道路的俯视图角度进行分析,可以将绿化带和道路相结合,如方向相反的两个相邻车道中间,以及街边行道树和人行道与建筑物之间的绿化带,这些地方都可以设置如图1所示的雨水汇总管,将多余的降水排入市政水管。大面积的广场或街道装饰区下可以作为雨水的汇集区,下面设置调蓄池和雨水花园、下凹式绿地、硬质地面透水装置等设备,将设备中心点设置在装饰性广场下方,进出口也设置在景观的某一个绿植中,这样既不影响美观,也便于日后维修地下设施,且不影响路面的正常交通。绿植可以参照防护林。防护林不仅能够防风防沙、涵养水土,还有降噪功能,对于车流量很大的街道非常适用,而且能适时遮挡居民区不太美观的外墙。在具体选择绿植与设计防护林时,应考虑当地的具体条件及景观美学。

5实例分析

秦淮大道位于南京市溧水城区,北起秀山路,南至南外环,道路全长10.7km,如图2所示。道路等级为主干路,设计速度为60km/h。南京地铁S7号线与秦淮大道重叠段长约10km。2017年4月12日,S7号线轨道工程正式进入正线铺轨施工阶段;2018年上半年建成通车。现状雨污水管线标准低、设置不足,同时部分交叉口雨季存在积淹水情况。交通路以南树冠茂密,长势颇佳,距离道路中心线距离16m左右。建筑时间跨度大,样式陈旧,整体档次不高。路旁标牌种类繁多,空间视野不清晰。图2溧水秦淮大道(1)高架桥立交桥设施建设。为了通车便利,桥下绿植不宜过多,因此高架桥和立交桥下可以设置下沉式绿地、雨水桶等直接收集地表径流。秦淮大道中下段跨越干河,附近有中山水库和两个绿植公园,上段附近有两块湿地,高架桥周围的设施可以与这些现有雨水储存设施连接起来,由线连面,作为范围内的绿化带灌溉绿植,并连接原有的自然和人工蓄水设备,也充分符合低影响开发的初衷。(2)停车场建设规划。停车场可采用植草沟、下凹式绿地、雨水花园、生物滞留池、渗井等低影响开发设施,运用硬质铺装的坡向设计,让雨水自然流向绿地。还可以使用多孔砖,让雨水下渗。停车场“背靠背”的停车方式设计,既便于汽车的出入,又可以在背靠背中间设置生物滞留区,种植树冠大的乔木,结合下凹式绿地起到自然给水的作用,省去人工灌溉。高大的乔木还能起到防晒,保护车辆的作用。(3)美观建设。秦淮大道贯穿了居民区和商业区。大部分居民区如水岸康城、龙山名府这类社区已经处于成熟的状态,但与之中穿插的现代化办公商业建筑风格不符,且居民区周边的小吃店等门市也比较杂乱。道路建设既要符合城市的整体规划建设要求,又要满足百姓的生活舒适度需求,因此可以在社区开展生态城市建设的讲座,普及这类知识,并重新设立公共广告牌,随时进行知识普及。广告牌的整体风格与自然绿植相搭配。综合上述建设规划,秦淮大道可以满足城市生态化建设的基本要求,不仅达到了绿化景观的标准,还能在城市防洪、泄洪上起到较大的作用。

6结束语

文章提出基于互惠共生原则的海绵城市街道雨洪管理策略,通过海绵化建设理论可以帮助城市合理管控雨洪,将水资源收集起来,并投入城市的生产生活运作中,使地下水充足,避免路面塌陷等,同时能减少城市内的水污染,实现调控雨水地表流量、提高水资源质量、保护生态系统等的目标,还能净化空气并且提供舒适的生存环境。最后,以秦淮大道的街道管理为实例,设计周边的雨洪管理设施,给当地的产业发展和绿色生活场所的发展提供了理论支持。

参考文献:

[1]苏毅,王晗,马妍.海绵城市建设与隋唐长安雨洪管理体系的比较研究[J].北京建筑大学学报,2020,36(4):9-16.

[2]张政哲,冯娴慧,叶劲枫.不同雨洪管理目标下的城市公园绿色雨水基础设施选用研究[J].广东园林,2020,42(2):54-59.

[3]彭兆锋.海绵城市视角下的道路绿地景观设计[J].工程技术研究,2021,6(3):236-237.

[4]郑英.韧性城市理念下的区域雨洪控制系统构建分析[J].中国建设信息化,2020(22):70-72.

作者:吉万军 单位:南京滨江投资发展有限公司