海綿城市與低影響開(kāi)發(fā)雨水系統
中國污水處理工程網(wǎng) 時(shí)間:2016-5-1 10:09:52
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1 引言
城鎮化是保持經(jīng)濟持續健康發(fā)展的強大引擎,是推動(dòng)區域協(xié)調發(fā)展的有力支 撐,也是促進(jìn)社會(huì )全面進(jìn)步的必然要求。然而,快速城鎮化的同時(shí),城市發(fā)展也 面臨巨大的環(huán)境與資源壓力,外延增長(cháng)式的城市發(fā)展模式已難以為繼,《國家新 型城鎮化規劃(2014-2020 年)》明確提出,我國的城鎮化必須進(jìn)入以提升質(zhì)量 為主的轉型發(fā)展新階段。為此,必須堅持新型城鎮化的發(fā)展道路,協(xié)調城鎮化與 環(huán)境資源保護之間的矛盾,才能實(shí)現可持續發(fā)展。黨的“十八大”報告明確提出 “面對資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴重、生態(tài)系統退化的嚴峻形勢,必須樹(shù)立尊重 自然、順應自然、保護自然的生態(tài)文明理念,把生態(tài)文明建設放在突出地位”。建設具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能的海綿城市是生態(tài)文明建設的重要 內容,是實(shí)現城鎮化和環(huán)境資源協(xié)調發(fā)展的重要體現,也是今后我國城市建設的 重大任務(wù)。
2 海綿城市
顧名思義,海綿城市是指城市能夠像海綿一樣,在適應環(huán)境變化和應對自然 災害等方面具有良好的“彈性”,下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時(shí)將蓄 存的水“釋放”并加以利用。海綿城市建設應遵循生態(tài)優(yōu)先等原則,將自然途徑 與人工措施相結合,在確保城市排水防澇安全的前提下,最大限度地實(shí)現雨水在 城市區域的積存、滲透和凈化,促進(jìn)雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護。在海綿城 市建設過(guò)程中,應統籌自然降水、地表水和地下水的系統性,協(xié)調給水、排水等 水循環(huán)利用各環(huán)節,并考慮其復雜性和長(cháng)期性。
海綿城市的建設途徑主要有以下幾方面,一是對城市原有生態(tài)系統的保護。
最大限度地保護原有的河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等水生態(tài)敏感區,留有足
夠涵養水源、應對較大強度降雨的林地、草地、湖泊、濕地,維持城市開(kāi)發(fā)前的 自然水文特征,這是海綿城市建設的基本要求;二是生態(tài)恢復和修復。對傳統粗 放式城市建設模式下,已經(jīng)受到破壞的水體和其他自然環(huán)境,運用生態(tài)的手段進(jìn)行恢復和修復,并維持一定比例的生態(tài)空間;三是低影響開(kāi)發(fā)。按照對城市生態(tài) 環(huán)境影響最低的開(kāi)發(fā)建設理念,合理控制開(kāi)發(fā)強度,在城市中保留足夠的生態(tài)用
地,控制城市不透水面積比例,最大限度的減少對城市原有水生態(tài)環(huán)境的破壞, 同時(shí),根據需求適當開(kāi)挖河湖溝渠、增加水域面積,促進(jìn)雨水的積存、滲透和凈化。
海綿城市建設應統籌低影響開(kāi)發(fā)雨水系統、城市雨水管渠系統及超標雨水徑 流排放系統。低影響開(kāi)發(fā)雨水系統可以通過(guò)對雨水的滲透、儲存、調節、轉輸與 截污凈化等功能,有效控制徑流總量、徑流峰值和徑流污染;城市雨水管渠系統 即傳統排水系統,應與低影響開(kāi)發(fā)雨水系統共同組織徑流雨水的收集、轉輸與排 放。超標雨水徑流排放系統,用來(lái)應對超過(guò)雨水管渠系統設計標準的雨水徑流, 一般通過(guò)綜合選擇自然水體、多功能調蓄水體、行泄通道、調蓄池、深層隧道等 自然途徑或人工設施構建。以上三個(gè)系統并不是孤立的,也沒(méi)有嚴格的界限,三 者相互補充、相互依存,是海綿城市建設的重要基礎元素。
3 低影響開(kāi)發(fā)雨水系統
低影響開(kāi)發(fā)指在場(chǎng)地開(kāi)發(fā)過(guò)程中采用源頭、分散式措施維持場(chǎng)地開(kāi)發(fā)前的水文特征,也稱(chēng)為低影響設計或 低 影 響 城 市 設 計 和 開(kāi) 發(fā)。其核心是維持場(chǎng)地開(kāi)發(fā)前后水文特征不變,包括徑流總 量、峰值流量、峰現時(shí)間等(見(jiàn)圖 2-1)。從水文循環(huán)角度,要維持徑流總量不變, 就要采取滲透、儲存等方式,實(shí)現開(kāi)發(fā)后一定量的徑流量不外排;要維持峰值流 量不變,就要采取滲透、儲存、調節等措施削減峰值、延緩峰值時(shí)間。發(fā)達國家 人口少,一般土地開(kāi)發(fā)強度較低,綠化率較高,在場(chǎng)地源頭有充足空間來(lái)消納場(chǎng) 地開(kāi)發(fā)后徑流的增量(總量和峰值)。我國大多數城市土地開(kāi)發(fā)強度普遍較大, 僅在場(chǎng)地采用分散式源頭削減措施,難以實(shí)現開(kāi)發(fā)前后徑流總量和峰值流量等維 持基本不變,所以還必須借助于中途、末端等綜合措施,來(lái)實(shí)現開(kāi)發(fā)后水文特征 接近于開(kāi)發(fā)前的目標。
圖 2-1 低影響開(kāi)發(fā)水文原理示意圖
從上述分析可知,低影響開(kāi)發(fā)理念的提出,最初是強調從源頭控制徑流,但隨著(zhù)低影響開(kāi)發(fā)理念及其技術(shù)的不斷發(fā)展,加之我國城市發(fā)展和基礎設施建設過(guò) 程中面臨的城市內澇、徑流污染、水資源短缺、用地緊張等突出問(wèn)題的復雜性, 在我國,低影響開(kāi)發(fā)的含義已延伸至源頭、中途和末端不同尺度的控制措施。城 市建設過(guò)程應在城市規劃、設計、實(shí)施等各環(huán)節納入低影響開(kāi)發(fā)內容,并統籌協(xié) 調城市規劃、排水、園林、道路交通、建筑、水文等專(zhuān)業(yè),共同落實(shí)低影響開(kāi)發(fā) 控制目標。因此,廣義來(lái)講,低影響開(kāi)發(fā)指在城市開(kāi)發(fā)建設過(guò)程中采用源頭削減、 中途轉輸、末端調蓄等多種手段,通過(guò)滲、滯、蓄、凈、用、排等多種技術(shù),實(shí) 現城市良性水文循環(huán),提高對徑流雨水的滲透、調蓄、凈化、利用和排放能力,維持或恢復城市的“海綿”功能。
4 海綿城市——低影響開(kāi)發(fā)雨水系統構建途徑
海綿城市——低影響開(kāi)發(fā)雨水系統構建需統籌協(xié)調城市開(kāi)發(fā)建設各個(gè)環(huán)節。 在城市各層級、各相關(guān)規劃中均應遵循低影響開(kāi)發(fā)理念,明確低影響開(kāi)發(fā)控制目 標,結合城市開(kāi)發(fā)區域或項目特點(diǎn)確定相應的規劃控制指標,落實(shí)低影響開(kāi)發(fā)設 施建設的主要內容。設計階段應對不同低影響開(kāi)發(fā)設施及其組合進(jìn)行科學(xué)合理的 平面與豎向設計,在建筑與小區、城市道路、綠地與廣場(chǎng)、水系等規劃建設中, 應統籌考慮景觀(guān)水體、濱水帶等開(kāi)放空間,建設低影響開(kāi)發(fā)設施,構建低影響開(kāi) 發(fā)雨水系統。低影響開(kāi)發(fā)雨水系統的構建與所在區域的規劃控制目標、水文、氣 象、土地利用條件等關(guān)系密切,因此,選擇低影響開(kāi)發(fā)雨水系統的流程、單項設 施或其組合系統時(shí),需要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟分析和比較,優(yōu)化設計方案。低影響開(kāi)發(fā) 設施建成后應明確維護管理責任單位,落實(shí)設施管理人員,細化日常維護管理內 容,確保低影響開(kāi)發(fā)設施運行正常。低影響開(kāi)發(fā)雨水系統構建途徑示意圖如圖2-2 所示。具體參見(jiàn)污水寶商城資料或http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
圖 2-2 海綿城市——低影響開(kāi)發(fā)雨水系統構建途徑示意圖
海綿城市建設應統籌低影響開(kāi)發(fā)雨水系統、城市雨水管渠系統及超標雨水徑 流排放系統。低影響開(kāi)發(fā)雨水系統可以通過(guò)對雨水的滲透、儲存、調節、轉輸與 截污凈化等功能,有效控制徑流總量、徑流峰值和徑流污染;城市雨水管渠系統 即傳統排水系統,應與低影響開(kāi)發(fā)雨水系統共同組織徑流雨水的收集、轉輸與排 放。超標雨水徑流排放系統,用來(lái)應對超過(guò)雨水管渠系統設計標準的雨水徑流, 一般通過(guò)綜合選擇自然水體、多功能調蓄水體、行泄通道、調蓄池、深層隧道等 自然途徑或人工設施構建。以上三個(gè)系統并不是孤立的,也沒(méi)有嚴格的界限,三 者相互補充、相互依存,是海綿城市建設的重要基礎元素。