时间:2023-08-16 17:05:20
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇海绵城市道路建设,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
中图分类号:TU99 文献标识码:A
近年来在雨季到来时,我国多个城市会发生严重的内涝,给人们群众的生命财产安全带来较大的威胁。当前城市内涝的发生与城市大量硬化建设有着直接的关系,这些硬化建设影响了雨方的渗透能力,导致地表径流量增加,一旦雨水量较大时,则会产生严重的内涝。针对于这种情况下,当前城市市政道路设计时,需要运用海绵城市理念,以渗、滞、蓄、净、用、排等作为设计的重要方针,有效的解决城市内涝问题,实现雨水的合理利用。
1.海绵城市建设理念
从字面意义上来讲,所谓的海绵城市即是吸水能力像海绵一样的城市。具体体现在在城市建设过程中,通过布置若干地块,并利用吸水性能良好的材料作为海绵体,这样在市场休闲和生活区域内就有了许多能够蓄水的地方,大量的雨水被吸收,使雨水能够消化在每一个布置好的海绵地块内,避免其汇集在一起形成大的地面径流。海绵体将雨水大量吸收后,城市的积水数量会明显降低,而且所吸收的雨水还能够实现再次利用,这对于缓解城市水资源短缺的局面非常有利。
在海绵城市建设理念中,有效地将雨水的渗透、滞留、集蓄、净化、循环使用和排水等诸多方面进行结合,并对内涝防治、径流控制、雨水资源化利用等进行统筹考虑,能够有效地满足城市的各项功能,而且还能够实现城市发展过程中的生态目标。因此在当前城市建设过程中,需要将海绵理念渗透到每一个建设环节中来,将城市一些基础设施作为重要的载体,而且各部门要做好配合协调工作,打破传统设计观念的束缚,从而为城市发展构建一个全新的生态系统。
2.市政道路建设在海绵城市建设中的重要性
市政道路作为城市发展过程中非常重要的组成部分,随着当前城市化进程的不断加快,市政道路硬化面积也随之增加,这也使市政道路路基范围内能够收集到更为可观的雨水量。一旦雨季到来,许多城市则会进入到“看海模式”,内涝忆发展成为当前城市治理中的顽疾。在当前我国城市快速发展的新时期,建设海绵城市已成为解决当前城市发展过程中水问题的必要举措。将海绵城市建设理念引入到市政道路设计中来,采用生态的设计来实现对道路径流的收集,使其作为地下水及路边绿化带的补充水源,这不仅有利于提高市政道路的使用寿命,而且有利于修复城市的生态环境,具有较好的生态效益和经济效益。
3.海绵城市理念下市政道路的设计
将海绵城市理念在市政道路建设中进行应用,在满足道路基本功能的同时,建设海绵城市理念下的所有配套设施,在提高市民满意度的同时,还能够为城市发展带来综合生态效益。针对海绵城市理念下市政道路的设计问题,可以针对某个城市一段试点海绵城市道路设计来进行具体的分析。该试点路段东西走向,为城市次干路,道路北侧为居住区及规划为居住和商业用地的基本农田,南侧为植物园和学校。在项目设计时,将该路段定位为海绵城市道路,而且在道路两侧打造景观带。
3.1 道路横断面的设计
在进行道路横断面设计时,确保满足道路基本功能的前提下,尽可能地布置宽一点的绿化带,这样道路范围内的雨水能够快速向生态滞留带内汇集,有利于地表径流量的降低。通常情况下,道路横断面以三幅路为主,即由中央向两侧依次为机动车道、绿化带、非机动车道和人行道。这其中可以将道路绿化带设计为生态滞留带,在道路北侧红线外设置下沉式绿地,道路南侧设计为植草沟,与植物园景观有效衔接,从而打造成路边景观带。
3.2 道路路面材料的选择
在道路路面材料选择上,尽可能选择透水沥青混凝土和透水砖,在满足道路使用功能的同时,有效地满足要道路透水、抗滑及降噪等要求,这对于城市建设水平的提升具有积极作用,而且还对城市生态环境进行了改善。在具体实施过程中,选用透水沥青路面作为车行道路面,以全透水式沥青路面和半透水式沥青路面为主,全透水沥青路面面层下面不进行防水层的设置,而且沥青下面层和基层都为透水层,这样地表降水能够有效地渗入到路下土基中。利用透水砖来铺砌人行道路面,采用碎石层作为垫层。这类透水人行道属于多孔结构,降水能够快速的渗透到地表,实现对地下水源的补充,而且对调节城市温度和湿度具有非常重要的意义。另外,这种多孔结构表面较为粗糙,具有较高的透水性,路面不易积水,更易于行人行走的安全。
3.3 生态滞留带、生态树池的设计
将种植土敷设在滞留式绿化带和生态树池中,在填入种植土之前,需要在滞留式绿化带和生态池的下部设有砾石和滤土层,砾石下部还要设置渗水管,种植土填入后,在其上面撒上陶粒,这样能够更充分地发挥渗透管的重要作用,保持土壤的湿润度。在绿化带设计时,尽量将其设计成低于车行道的凹型形式,这样能够有效地实现对雨水的收集。而且在绿化带下方还要设置碎石盲沟,在盲沟底面设置碎石层。
3.4 其他低影响开发措施
3.4.1 下沉式绿地。下沉式绿地典型结构为绿地高程低于周围硬化地面高程5cm~25cm左右,雨水溢流口设在绿地中,雨水口高程高于绿地高程且低于硬化地面高程。下沉式绿地可以在道路、广场、停车场等周围设置,用以汇集周围硬化地表产生的降雨径流,截留和净化雨水径流,超过绿地蓄渗容量的雨水经溢流口排入雨水管网。下沉式绿地可以起到削减径流量、减轻城市洪涝灾害、增加土壤水分含量的作用。
3.4.2 植草沟。在进行植草沟设计时,其包括的内容大致有雨水花园、雨水湿地等生态雨水设施。通过采取与亭台、堆土等结合的方式形成微地形景观,增加植草沟的可达性、观赏性与实用性。在植草沟中种植植物时,优先选择具有一定耐涝性的乡土植物,采用乔、灌、草结合的多种群落结构,形成季相变化丰富的绿地景观。由于在该路段的南侧一定范围内设计为植草地沟,能够与位于道路南侧的植物园有效地实现衔接,景观更具广阔性。植草沟本身具有渗透功能,在降雨较大或高坡绿地渗透饱和时,来不及下渗的雨水会顺坡汇入植草沟,水借助纵坡沿植草沟流向下游。
结语
针对海绵城市建设方面,住建部还了相关的技术指南,为海绵城市的建设提供了必要的指导和依据。在海绵城市理念在市政道路设计中进行运用,会涉及城市较多的部门,需要各个部门要有效地配合和协调,落实好政策及相关措施,确保城市道路实现吸水、蓄水、排水、利用,实现雨水资源化,有效地补充城市地下水及减轻城市内涝,进一步改善城市水环境,为城市的健康、持续发展奠定良好的基础。
参考文献
城市道路景观对环境的改变相当重要,想要建设成为海绵城市,道路景观的设计需要遵循客观的规律,有益于整个城市的发展。
1海绵城市理念和城市道路景观基本概念
海绵城市,仅仅从字面上的意思就能够猜出,作为一个城市能够像海绵一样,对于水的吸收能力强,也可以过滤雨水,面对自然环境时,能够应对自如。新闻报道中,屡次出现,夏季因为暴雨的原因,很多下水道来不及排泄雨水,造成大水漫灌,整个城市处在水中,也造成很大的经济损失,所以,目前对于海绵城市的建设,大家还很关注。海绵城市可以调节自然和人之间的关系,还可以防范突发暴雨洪水。因此,城市的排涝思维需要转变。对此,城市道路景观是可以进行这方面的调节,城市道路景观其实就是城市环境的部分,具备的高效率和安全等特点,让人觉得有舒服的感觉。
2传统城市道路雨水的处理
在过去,因为对于生态环境问题考虑不周到,对于海绵城市的建设也没有清晰的概念,在传统的道路设计中,简单的机动车道和人行车道,绿化带位置偏高,下雨时,很难留存住雨水,基本全部排进下水道,这种方式只求快速排水,为了防止灾害,但是,近年来的大暴雨之后,国内的某些城市还是出现了内涝现象,但是在内涝完之后,水资源还是紧缺,可以看出这种方式不适合现在的需求。原因:首先城市的快速发展,地面越来越多的是柏油马路,地表面积越来越少,绿化和树林也很少。在下暴雨的时候,很难积蓄住水。而且地面的水很难下渗,导致排水管道压力变大,城市的绿化也没有很好地起到作为蓄水池的作用。
3海绵城市理念的城市道路景观设计策略
3.1城市绿色景观组成模块
基于海绵城市的设计理念,道路景观的设计应该要做到对自然的保护和最小限度的干预,对于建筑材料的低使用,所以在设计上需要几种方式。透水人行道是设计在马路表面的一种方式,雨水可以直接渗透到地下土壤。所以,在设计的时候,可以让其具有渗透和排水的功能,能够补充地下水,快速排水也不会造成内涝,不影响交通。同样的还有吸水的功能,可以减轻排水道的压力。树池的设计,在道路景观的建设中,树池可以让树木的根张开的更大更深,也是道路景观中最为重要的因素。因为,行道树需要成长,对于土壤的要求也很严格,可以选择有很好吸水和排水功能的砂石土壤。种植可以选肥沃和过滤性比较好的土层。路缘石扩展带一般是软质土壤的景观区,在街道路边扩展形成,一般的形状都根据道路实际情况决定。
3.2社区道路景观建设
道路景观设计不能仅仅注意马路边,还有社区内部的马路和街道,虽然不是那么吸引人注意,但还是需要建设和注意。减少小区街道的宽度,不是缩小道路的宽度,而是加大绿化的面积,缩小水泥或者柏油覆盖的宽度,让原本的土路出现,既能够防止暴雨出现的水涝,又加强吸水能力,街道附近的小气候环境都会变好,道路宽度缩小也会大大减少车祸的产生。利用多余的空间,可以使得雨水渗透更加快速。
3.3生态林荫道景观建设
海绵城市理念是近现代刚引入的理念,是绿色城市发展的产物。这一理念在目前的发展中已经有一阶段了,虽然还不是很成熟,但是已经初获成效。在城市道路的景观设计中融合了海绵城市理念,使得道路对景观更具实用性,同时在观赏性上也得到了大大的提升。
1海绵城市理念在道路景观中的应用
所谓的海绵城市理念就是利用城市的给排水系统加强了水体的涵养和利用,使得城市在缺水的情况下也能够满足人们日常的用水需求。而在台风来临连下好几天大雨的情况下,城市的排水系统又能将其循环化,集中起来,防止路面上出现淹水的现象,而集中起来的水又可以通过净化系统和过滤系统得到二次利用,灌溉道路的树木和供给生活用水,可以大大的缓解水资源缺乏的现状,同时加强了绿色城市的发展,推动了城市的可持续发展,人们在城市道路的使用过程中也能更加安全和便捷。相比于传统的路面排水方法,结合了海绵理念的道路排水占据了极大的优势。传统的排水方法就是利用下水道将雨水快速的排出于地面,但现实中雨水排入的时候会产生大量的杂质,从而堵住了排水口,在快速的水流中,下水道经常面临淤积泥沙的问题,随着雨势的不断增大,因为无法及时的疏通,雨水自然也就从下水道漫到地面上来,不仅散发出阵阵恶臭,还提高了人们行驶的危险性。而海绵理念的道路针对这一问题进行了改善,将雨水通过过滤等形式,利用城市的排水系统将雨水排入湿地,既能进一步的净化水质,还能缓解道路溢水的现象。
2海绵理念城市道路景观设计方法
2.1加强城市道路景观的功能性设计
加强城市道路景观的功能性设计,在人们的意识中,传统的道路景观设计只是为了提高观赏性和艺术性,在城市的美观度上大大提升,随着环境保护意识的提高,人们认识到了道路景观设计的绿化作用,能够净化空气,给人们带来新鲜的空气。而现在在绿化发展的道路上人们开辟了道路景观新的作用就是在雨天对水的处理。这就是在海面城市理念的影响下生成的,因此为了强化海绵城市理念的实用性,在道路景观设计中还需要注意一些地方。对于道路材料的选择,不能只是简单的选择混凝土或者沥青,要选择透水性好的,这样雨水不仅通过城市的排水系统排出,还能通过渗透的方式到土壤中去,这样城市的水体循环就得到了进一步的提升,同时也避免了雨水积聚对交通的影响。此外,在树池设计中要合理的设计树木之间的间距,这样有利于树木的成长。树木得到成长势必会占取相应的面积,因此在设计中要加强间距的合理化,不影响树木光合作用的同时,利用好树木本身的优势加强水质的净化。
2.2加大城市绿化面积
加大城市的绿化面积,可以将海绵城市的理念发挥到最大。对于城市用地的紧张度来说,加大绿化面积的难度有所上升,但绿化面积的加大又势在必行,因此,相关部门加大了社区的绿化。由于城市的用地紧张,而近年来人口在迅速暴增,小区的建设在不断的扩大,而小区的地理位置一般都与主要城市道路临近,因此加强小区的绿化建设可以大大增大绿化的面积,同时为小区的环境做出优化,这样既满足了社会利益,又不损害居民的自身利益,真正的做到了利益相统一的原则。这一举措大大的方便了居民的日常生活,不论是在用水上还是排水上都得到了极大的便利,这就是海绵城市理念带来的优势,大大的提高了我国的绿化水平,并且缓解了用水紧张的问题,升华了海绵城市的内涵,增大了该理念的实用性。
2.3加强中央绿化带的建设,提高水的净化处理能力
加强中央绿化带的建设,提高水的净化处理能力。中央绿化带要设定的距离较宽,否则道路窄小又被大量的绿化占据,车辆通行状况就会因此下降,甚至导致意外安全事故的发生,这样就违背了我们进行道路景观建设的初衷。对于绿化带的建设,相关部门应该给予统一的标准,比如绿化带内树木的高度不超过多少公分,间隔距离在多少范围内,这样不仅能提高城市的美观度,而且能够将绿化建设合理化,在进行水土涵养上也能做出更大的贡献。只有合理的栽培树木才能保障树木的合理成长,在净化水质上也能大大的提升。此外,还要加强林荫小路的建设,加强树木度种植和培养,加强排水系统的巩固。在树木挑选的时候还要选择容易成活的,并且能够吸收道路上的毒气,这样在净化水质上也能提供一点帮助,在海绵城市理念融入过程中也能减少障碍。
3结语
我国的海绵城市理念的应用虽然还不是很成熟,但人们已经意识到海绵城市理念的益处,在城市的建设中努力的将其融入进去。海绵城市理念就是利用城市加强蓄水和净水能力,使得水质能够得到进一步的净化。道路景观的设计融入海绵城市理念后的功能性就大大增加,无论是在道路的景观性上还是在实用性上都得到深层次的提升。在道路景观设计中,相关部门加强了社区的绿化工作,这样就能在环境和水质上进一步提升。此外,对于绿化,还应当设定一定的标准进行建设,在标准上进行统一,不仅在城市的美观上能够大大提升,而且在树木间距的合理性上也得到了控制,为了实用性和艺术性能够牢牢的相结合,相关部门应该加强外形的设计。
参考文献
[1]吕元.城市道路景观设计[D].北京工业大学,2008(7):16.
城市范围内由于人类生产、生活等活动,会将泥沙颗粒物、氮磷营养元素、重金属、有机污染物等多种污染物排放到大气和城市下垫面(包括路面、屋面、硬质铺装场地等),在自然降雨过程中,上述各类污染物被雨水冲刷、淋溶,形成污染水体,部分以地表径流的形式迁移至城市绿地或自然水体等受纳基底,必然造成受纳基底的污染。
1 路面径流污染来源
路面径流是城市地表径流的一种,相关研究表明,路面径流是污染效应最强的部分,对受纳基底的影响最为严重。路面径流污染来源包括道路交通污染、雨水自身污染和大气降尘。国外大量研究证明,道路交通污染是其最主要的来源。
道路交通污染种类众多,包括轮胎(橡胶)和路面材料(如沥青)磨损、车辆尾气排放、燃料不完全燃烧及油泄漏产生的有毒有机污染物、载运有机化学等材料的泄漏、刹车连接等机械装置的磨损及其他因车辆运行产生的颗粒物等。其代表性水质指标包括悬浮物SS、有机污染物COD、重金属Pb、Zn、Cu、Cr、Ni以及矿物油类、氯化物、多环芳径等。
2 路面径流污染特征
污染物的分类方法众多,本文根据路面污染物溶于水的难易程度将其分为水溶性污染物和非水溶性污染物两类。其中,水溶性污染物包括NH3-N、水溶性COD、水溶性Zn等,非水溶性污染物包括颗粒态的SS、重金属Pb、Cu、Cr、以及石油类产品等。
2.1 单场降雨径流污染变化特征
根据常规经验,降雨初期城市路面径流污染物浓度最大,经过一定时间的雨水冲刷,路面径流污染浓度会逐渐降低。这种经验、认识是基于所有路面污染物都易溶于水。因此,在处理路面径流污染时,可以采用初雨弃流的方法,在弃流一定时间或一定量的初期雨水后,便可将之后的路面径流直接排入周边绿地、水体等受纳基底,而不会对其造成污染。
然而,城市路面径流污染浓度并非简单随时间变化的一元线性关系,而是一个不断变化的、复杂的动态过程。因为水溶性污染物NH3-N、溶解态COD、Zn等的浓度在径流过程中相对稳定,并随径流过程逐渐减小:而径流中非水溶性的SS、COD、Pb、Cu、Cr等物质主要呈颗粒状态,其浓度受降雨强度的影响,如果降雨初期强度较小,其强度不足以冲刷掉的附着在路面的颗粒态污染物,并将其携带进入路面径流,则后期降雨强度较大时径流污染物浓度可能更高。
2.2 路面污染物季节变化特征
根据相关研究,路面径流中SS、COD和NH3-N浓度因季节不同变化显著,其中SS和COD呈现冬、春季浓度高、秋季浓度最小的趋势,而NH3-N则为夏季最低、冬季最高。而重金属Pb、Zn和溶解态COD、Zn的浓度季节差异不大。总体来说,城市路面径流污染浓度在雨季初期最大,随后逐渐减小,随着时间的推移又呈逐步增大的趋势。
3 路面径流污染对海绵工程的影响
城市海绵工程旨在通过牛态控水设施的建设,充分发挥城市绿地、水系等对雨水的吸纳、蓄滞和缓释功能,有效削减城市径流污染负荷、缓解城市内涝,并实现雨水资源化利用,从而改善城市水环境,保护城市水安全。
海绵工程在城市道路上的应用打破丫传统城市道路排水单一的“快排”模式。它试图通过将路面上的径流雨水引入道路附属绿地,并经绿地内的下沉式绿地、植草沟、雨水花园等海绵设施收纳、储存部分路面径流,从而起到对雨水的吸纳、蓄滞和缓释的作用,在一定程度上减轻市政排水管网的压力,为削减峰值径流赢得时间。
然而,路面径流污染是城市地表径流中污染效应最强的部分,路面径流雨水直接进入绿地,其各种重金属及有机污染物将对植物牛长造成不可逆转的毁坏。因此,应在道路绿地内布置初雨弃流装置、沉淀池、前置塘等水净化设施,在径流雨水进入绿地前,利用净化设施对进入绿地内的径流雨水进行预处理,防止径流雨水污染对绿地植被造成毁坏。但现有大部分城市道路附属绿地受到用地紧张等因素的制约,没有布置雨水净化设施的空间,这必将极大的影响城市道路海绵工程实施的可行性和可操作性。
此外,下沉式绿地、雨水花园等海绵设施在收纳径流雨水后,会在一定时间内形成渍水,影响部分植物的生长。而如果单纯采用耐水湿植物则会影响部分道路绿化功能的发挥和景观效果。
4 路面径流污染应对措施
首先要加强道路门常养护、管理,将机械清洗与人工清扫相结合,定期打扫、清洗城市路面,清洗污水进入市政排水管网。清扫频率视道路交通流量和天气状况而定,机动车流量较大、且非雨季时应适当提高。通过高频率清洗,非水溶性污染物如颗粒态的SS、重金属等污染物不能长期大量附着在道路表面,对于降低雨期路面径流污染浓度,保障海绵设施植被正常牛长起着重要作用。
其次,应开展路面径流污染净化设施建设,如过滤净化装置、渗透/生物滞蓄设施、植被过滤带等。根据相关研究,渗透/生物滞蒂设施对于TSS的去除率可达75%以上,对于重金属去除率最低的渗透池最低可达50%以上,最高的渗透沟渠对于重金属的去除率最高更是可达到99%;过滤净化装置的地下、地表砂滤对TSS的去除率可以达到70%-90%,对重金属的去除率可达到20%-90%,有机质过滤对路面油脂的去除率可达到90%;宽度10米的植被过滤带对N、P等元素和COD的削减作用可达到峰值,消减率在90%以上。
5 结论与建议
城市路面是径流污染的重要来源,包括悬浮物、重金属、石油类产品等在内的众多有机、无机污染物会对海绵设施尤其是植物造成严重的损害,导致海绵工程无法发挥其应有的吸纳、蓄滞和缓释径流的作用。同时,作为城市不透水地表的主要组成部分,城市路面也是削减地表径流的重要场所。因此,城市道路海绵工程对于城市水生态和水安全建设既是机遇又是挑战,在开展城市路面海绵工程建设时,要注重以下几个方面内容:
l、从规划层面着手,拓展道路绿地空间,为各项海绵设施和径流污染净化设施布局预留足够的空间。
中图分类号:TU992;U412.37 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)16-0341-01
1 海绵城市理论
海绵城市建设中需要遵循生态优先的原则,将人工措施与自然环境相互结合,在保障城市排水防涝安全的基础上,实现城市雨水的汇集、渗透、净化,从而最大化的实现雨水资源,保护自然环境。在海绵城市建设过程中,需要充分考虑自然降水、地表水和地下水的系统性,并做好给水、排水等各个环节的协调。
海绵城市主要目标是处理城市发展阶段中的雨水问题,包括缺水、雨水流失、雨水径流和雨水灾害的污染。 海绵城以三种方式处理各种问题
一是保护原有的生态系统。 保护天然河流、湖泊、池塘、湿地、森林和草原等海绵体,使城市可以有效的储备雨水,保持水文循环的发展。
二是修复和恢复生态。 通过传统的城市建设使得海绵体造成不同程度的破坏,需要修复和恢复生态方式。
三是新建海绵,利用LID技术和基础设施,建立了一批海绵体,控制发展的规模,减少了城市的不透水区域,尽量减少对原有的城市水环境的破坏
2 海绵城市理论在城市道路设计中的应用
2.1 海绵道路的优势和劣势
(1)优势
有效补充地下水资源。研究发现,在传统城市道路结构的快排理念中,需要雨水由路面汇入排水管道中,并尽快排出城市给排水管网系统中,从而流入城市湖泊、河流,使得雨水的多部分通过管道排出,导致地下水得不到有效地补充,给雨水资源得不到最大化的利用。海绵道路中的雨水可以通过路面深入到基层,且雨水经过层层的渗透,最终实现了雨水对地下水的有效补充。同时利用道路两侧的LID设施,使雨水渗透到地下,对地下水得到一定程度的补充。
减小洪峰流量,减轻排水系统压力。在传统道路设计中,道路表面雨水主要依靠城市的排水系统实现了雨水快速排泄。但是随着城市的发展建设,城市中不透水区域面积逐渐扩大,若发生城市暴雨将会导致城市排水管网无法承受排水需要而发生洪涝灾害。海绵道路主要可以实现对雨水的渗、滞、蓄,可以对雨水实现多途径的排泄,从一定程度上降低了市政道路排泄管道雨水流量和流速,最大限度的降低了城市排水系统的压力。
降低雨水径流污染。雨水冲刷路面会导致雨水被道路表面的垃圾、可溶物污染物、重金属等污染,从而使得雨水行程径流污染。海绵道路的建设,可以使得雨水经路面而直接渗透到地下,从而可以减少雨水冲刷地面,同时雨水在渗透地下过程中经过路面、生态设施、土壤及内部的微生物消化、吸收等可以实现对雨水中污染物的清除,使得雨水得到了净化。
改善道路行驶安全性和舒适性。研究发现,海绵道路在雨天时,道路表面无积水,可以有效地增加车辆轮胎行驶过程中的附着力,并可减少车辆行驶后面带起的雨雾,从而提高雨天车辆行驶的安全性。此外,透水路面可以降低路表面与轮胎之间的抽吸和压缩,有效地降低轮胎噪声,一定程度上提高了车辆行驶的舒适度,降低车辆噪声污染。
(2)劣势
尽管海绵道路诸多优点,但是也存在一定的不足之处。
第一,抗剪能力差,由于海绵道路的透水性较强,结构密实程度较低,使得道路的抗剪能力要低于传统的路面结构,当重载车辆在路面转弯或者刹车时容易导致路面发生剪切破坏。第二,由于海绵道路结构孔隙率较大,在道路运营中砂砾易堵塞孔隙,为了确保道路的孔隙保持通畅,需要对路面进行经常冲洗。
2.2 海绵道路的透水沥青路面结构设计
(1)Ⅰ型:路面表层水进入上面层后进入临近排水设施,通常表面层采用PAC-13透水沥青,4 cm厚,中下面层采用厚度6~8 cm的密级配沥青混合料,在上面层与中面层之间设置封层,且封层渗透系数不应大于80 mL/min的材料。基层为半刚性基层,底基层为稳定性基层。且该类型的道路主要适用于降低道路两侧噪声和减小降雨的路表径流量。
(2)Ⅱ型:路面表层水进入上面层后进入临近排水设施,通常表面层采用PAC-13透水沥青,4 cm厚,下面层采用厚度6 PAC-16或者8 cm PAC-20的透水沥青混合料,上基层采用透水沥青稳定基层,在上面层与中面层之间设置封层。基层为半刚性基层,垫层为稳定性垫层。且该类型道路主要适用于需有效地降低暴雨发生时道路积水城市道路。
2.3 海绵道路的透水混凝土路面结构设计
研究发现,透水混凝土路面结构可以分为半透水和全透水路面两种形式。半透水混凝土路面的面层采用透水混凝土设计,一般厚度控制在18~20cm,基层为半刚性基层,面层与基层之间布置不透水封层,当雨水透过面层时,从封层表面排至排水设施中,实现了对基层的保护,避免雨水侵蚀基层。由于半透水路面结构孔隙率较高,路表面的结构强度较低,多应用于非机动车道。
全透水性混凝土路面结构,其面层和基层均为透水型,一般面层的厚度控制在18~20cm之间,基层与图层之间的颗粒为垫层,一般厚度控制在15cm,由于路表雨水可直接渗入到路基中,其路面的稳定性较低,承载能力较弱,一般适用于人行道、景观道、非机动车道等。
2.4 海绵城市道路的 LID O施组合优化设计
海绵城市是集合城市雨水管渠系统、低影响开发雨水系统及超标雨水径流排放系统。低影响开发雨水系统主要是对雨水进行渗透、储存、调节、转输、净化工序,从而一定程度上对雨水进行径流总量、径流污染、径流峰值;城市雨水管渠系统,指传统排水系统,其与低影响开发雨水系统相互协调组织径流雨水的收集、运输与排放。超标雨水径流排放系统,主要是针对超出雨水管渠系统的雨水径流,利用多功能调蓄水体、综合选择自然水体、泄洪通道、调蓄池等组建。
(1)机动车道和公交用专用车道
为了有效地缓解地下水资源匮乏现状,实现城市雨水补给地下水功能,缓解城市热岛效应,采用透水路面,可一定程度上实现雨水对地下水的补给。同时为了避免雨水侵蚀路基,在路面结构设计时,采用非透水基层。当雨水渗透至不透水基层时,沿着不透水基层表面排至盲沟或路侧分隔带中。
(2)非机动车道和人行道
研究发现,传统的非机动车道和人行道在雨水天气,路表面存有一定的积水,影响行人出行的安全性。为了避免路表面积水和实现对地下水的补给,非机动车道和人行道采用透水铺装,使得雨水直接渗透到路基中 ,既可以避免路表面积水现象,又实现了对地下水资源的补给。
3 结论
综上所述,在以海绵城市理论的城市道路设计中,要实现对雨水的储备,补给地下水水资源,并实现雨水天气路表无积水,提供车辆行驶的安全性。同时海绵道路可有效地缓解城市的热岛效应,促进现代城市的可持续发展。
正文:
1、 “海绵城市”建设序幕
近年来,许多城市正面临诸多雨水问题。如内涝频发、径流污染、雨水资源大量流失、生态环境破坏等,这些问题影响着城市的正常秩序以及人民的生命财产安全。
严峻的形势促使政策的出台。2014年10月,住房和城乡建设部了《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建(试行)》。
指南中提出要充分发挥城市绿地、道路、水系等对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,建设自然积存、自然渗透、自然净化功能的海绵城市。为实现这一目标,需通过加强城市规划建设管理,并充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用。
自上而下的政策导向以及中央财政的扶持拉开了海绵城市建设的大幕。城市建设过程中“海绵城市”的设计理念已逐步在城市规划、设计、实施各环节得以体现。城市绿地有减缓雨水径流,渗蓄雨水的巨大潜力。道路绿地作为构成整个城市绿地网络的线性组成部分,是海绵城市建设的一大战场。
2、 城市道路绿化现状
城市道路绿地是城市绿地的重要组成部分。不仅能起到改善城市生态环境、净化空气、减弱噪音等作用,还承担着美化城市街景,体现城市面貌的功能,具有重要的经济效益和社会效益。
对绿化苗木而言,道路绿地的生长环境较为恶劣,为保证城市道路绿化的苗木成活以及良好的景观效果,城市建设过程中,往往需要投入大量资金对道路绿化进行建设养护。靠天吃饭靠雨灌溉显然行不通,因此,传统道路绿地建设往往会构建一套自成体系的给水浇灌系统。保证了成活,还得保证景观效果。
传统道路绿化对景观效果的重视程度远大于其他因素,特别体现在树种的选择上。道路绿化树种大多要求选择冠大荫浓,姿态优美的品种,却鲜有对植物水淹耐受性的要求。
对道路绿地而言,当绿化效果被放大的无以复加时,道路绿地排水秉承快排的原则,也就不足为奇了。最常见的是绿地排水通过地形快速排入道路,再经由道路排水系统快速排入市政管道。
这样的排水方式太过于依赖市政管网,尤其是在暴雨天气,给市政管网带来的压力更为明显。
2.1给水系统源自市政管网。
城市道路绿地的给水系统一般是从市政管网接入,利用压力泵将市政管网中的水引入绿地中去,然后设计一套浇灌系统,通过喷灌、滴管等多种方式,将市政管网中的水供给给道路绿地。最常见的绿化浇灌系统通常是设置一条主干管及其附属设施。采用的浇灌方式常为快速取水阀人工浇灌,浇灌管道采用PE管,水源就近取自市政管道。绿化用水指标为5L/(m?・d),每天浇洒小时按6小时计。快速取水阀布置间距平均为50米,浇灌管道覆土不小于0.8m,浇灌管道通过道路时做大2号钢套管保护。
2.2排水系统去往市政管网
鉴于城市园林绿化带设计的高度、坡度并没有明确规范,就贴近自然而言,坡度设计是很好的选择。从景观上考虑,有起伏地形的绿化带更具欣赏价值。从生态上考虑,有层次的种植也更利于树种的生长。在这种原则的影响下,道路绿地的标高通常常会高于道路侧石,如此一来,降落到道路绿地中的雨水通常只经过简单渗透,就加入了城市雨水“快排”系统的大军。道路绿地排水经过少量渗透,经由道路上的雨篦,最终依赖市政管网快速排走。
2.3道路绿地的“海绵”功能未发挥充分。
在“海绵城市”建设的新背景下,观念仅仅停留在美化层面的绿化建设已显得不合时宜,尽可能的发挥道路绿地的“海绵功能”才是道路绿化建设的真正王道。
北京市曾经做了绿地高度对入渗量的影响试验,结果表明若绿地标高低于周围路面,其入渗量是高于路面时的3~4倍。相关数据表明,若使得绿地下凹,只要下凹深度达到10cm,则一年一遇的暴雨径流可100%拦蓄在绿地内,对二年一遇的暴雨也可以拦蓄81%。即使每年有2~3次暴雨会产生溢流,大部分雨水径流还是能被较长时间内被蓄渗在绿地中,蓄渗效果十分明显。
传统的道路绿地太过依赖于现有市政排水系统,轻视了绿地对雨水的渗蓄,道路绿地的“海绵”功能尚未得到关注和发挥。
3、 海绵城市背景下道路绿化应对策略
海绵城市着力解决城市雨水问题,道路绿化也需要水。这二者之间可通过源头、端头、路径上的雨水利用等一系列措施联系起来。
传统道路绿化中,给水水源通常来自于市政管网,绿地排水系统端头也通常是管道直连入市政管网。在海绵城市着力解决城市中的雨水问题的背景下,道路绿化也应顺应趋势,应充分发挥自身的海绵效应,改变雨水排除路径,增强雨水下渗量以及绿地的渗蓄能力,增强道路绿地的复合型功能。
3.1给水系统源头可以采用以雨水存储系统和再生水以及达标的景观水体为主要补充水源,减少对市政水源的依赖。雨水存储系统的源头水体主要是可采用渗透塘、湿塘、调节塘等设施实现。通过绿地渗透及调蓄等功能的结合,保证雨水资源化利用。
3.2排水系统端头也可采用渗透塘、湿塘、调节塘、初期雨水弃流设施等(若有条件也可排入附近河道)。与给水系统的雨水储存措施类似,通过渗透调蓄之后的超标雨水再与灰色市政排水系统相接。
3.3采用植草沟等手段,增强绿地渗透作用。
低影响开发设施有较多种类,适用于市政道路绿地的设施有生态树池、植草沟、植被缓冲带生物滞留设施等,合理运用可加强道路绿地的渗透作用。以植草沟为例,这类覆盖植被的地表沟渠,可收集、输送和排放径流雨水,衔接其他各单项设施,并具有一定的雨水净化能力。因此,在场地竖向允许无关安全的条件下,与雨水管渠及超标雨水径流排放系统联合应用,甚至在一定条件下代替雨水管渠。
3.4运用透水铺装
在道路中运用透水铺装,也是改善雨水阻隔的一种方式。透水铺装按照面层材料不同运用于道路的不同位置。
透水沥青混凝土铺装路面可用于市政道路的非机动车道。透水砖铺装、嵌草砖可用于人行道以及车流量和荷载较小的道路。园林铺装中的鹅卵石、碎石铺装等可用于人行道,建筑小区的小径等。
4、 道路绿化的用水要求
道路绿地对雨水的资源化利用,如回用于道路绿化用水及水系景观等,可实现城市用水的良性大循环。然而,通过海绵城市渗透设施留存下来的雨水是否可以不经处理的作为景观用水,水质是否能够达标,仍然面临诸多疑问。针对道路绿化用水的水质问题,应综合考虑各种影响水质的因素。
4.1路面污染:
机动车道路面常常承接汽油等汽车燃料,,路面污染严重。特别是含铅汽油在机动车中广泛使用,道路沿线两侧在一定范围内均受到来自汽车尾气排放的的铅污染。还有一些含铅的燃料,通过雨水冲刷,下渗、转运,最终抵达植物根系被吸收,严重影响绿化植物的长势。除此之外,铅污染还有可能通过食物链的传递富集,间接危害人类的身体健康。
4.2大气污染:
大气污染是现代社会的一大难题,它不断破坏着生态环境,危害着人类及动植物的健康。不仅如此,由于大气污染带来的酸雨,已成为一类不可避免的全球性污染源。酸雨对植物生长影响很大,据相关数据表明, 雨水的ph值越低,对叶片的伤害越大。雨水的ph值越低,对根茎的影响甚至大于对叶片的伤害。如若灌溉的水质酸性太强,伤害植物根本,将对绿化植物的未来生长带来无法估计的伤害,绿化效果可想而知。
4.3大气污染:
道路的建设中,对场地的水资源会产生一定的影响。比如,施工排水会使周围地区的水位下降,工程堆土等土方堆填会阻断地下水流,因限制而使得局部地下水位升高。此外,施工过程中的生活污水可能对绿化用水造成污染,形成富营养化的水体,对道路绿化中得植物生长产生不利的影响。
结语:
海绵城市作为国务院的指导性意见已经应用到城市建设中,虽然我国起步较晚,经验缺乏,但是已有不少城市率先扛起海绵城市的大旗,投入到火热的建设中去。这些行动都将有助于进一步探讨城市的可持续发展,做好城市环境资源的保护利用,提升城市人民的生活品质。城市道路绿地作为城市绿地的重要组成部分,在新的“海绵城市”的大背景下,应发挥好线形的绿地通廊这一特点,积极探索低影响开发新模式,拓展道路绿地的复合型功能,创造出更加良好的城市道路绿地环境。作为城市的设计者和建设者,我们应深入的研究,让设计更合理,让建设更持续,让生活更美好。
【参考文献】:
[1]《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建》
[2]郑段雅;周星宇;海绵城市控规技术导则编制探索[J];规划师;2016年05期
1、从小做起,从源头做起
随着国家发展战略的推进,城市建设用地快速增加,硬质不透水性的地面随之不断扩大,降雨时地面入渗量大为减少,汇流时间缩短,径流峰值流量增大,给城市下游雨水集中排出带来很大的压力。并且,引发城市洪涝积水、河流水系生态恶化、水质污染加剧等问题。
近十几年,欧美一些国家在对雨水处理问题上也都实践着自己的做法,如,美国的低影响开发管理,英国的可持续发展水系统,澳大利亚的水敏感性设计等规划设计理念,其核心都是基于源头控制和延缓径流量消减峰值流量,建立比较完善的城市排水系统,使区域开发建设后尽量接近于开发建设前的自然地表径流及水文化状态。
雨水源头管控的价值远大于后期治理,源头减排水体包括了水质控制体积、地下水回补体积和源头滞蓄体积,低影响开发一般是在进入市政管道之前,在一定的地块面积内建立源头分散式小型设施,如,凹型绿地、雨水花园、绿化屋顶、透水铺装、植草沟、雨水桶等,这对中小型降雨进行径流总量和污染物的控制起到重要作用。以年径流总量控制率及降雨量设计作为重要的控制目标和设计依据。当然,这些分散式的小型低影响开发设施对于应对大流域、特大暴雨时作用显然是不足,一般的城市都有面临着排水防涝、防洪、水资源缺乏等问题的困扰,要解决上述问题,必须将自然的蓄水塘、湿地、滞洪区等绿色基础设施一同作为低影响开发工程的内容。
建设海绵城市重要的是顺应自然,低影响的建设模式,最大限度地保护好原有的自然,保护好土地,保护好水生态环境等,总之,保护好大自然的生态体系。对传统粗放城市建设模式下已受到破坏原有的自然生态环境加以修复,使城市生态多样性并存。控制城市开发强度,城市开发一定要留足生态用地,增加水域面积,城市建设从规划设计开始,全面采取屋顶绿化,渗透型路面,凹型绿地,人工集蓄池,人工湿地等,使得雨水积存净化。采取种种低影响开发系统措施,有效减少地表径流量,通过绿色基础设施与灰色基础设施相结合的雨水系统,达到暴雨时,能够减轻雨水对城市运行的影响。
2、改变传统认识 改变传统单一建设
针对城市的快速发展,引发的城市病,提出了需要建设海绵城市,改变我国目前传统的雨水排的越多、越快、越通畅越好,管收集、渠汇集、河道排放的三级体系。这种快排式,集中末端排除的单一做法。建设海绵城市依照“渗、滞、蓄、净、用、排”六字方针,将雨水渗透、滞留、集蓄、净化、循环、使用及排除密切结合起来,使城市的雨水径流量得到有效的控制。
城市每一块建设用地都作为城市源头建设用地,进行低影响开发源头控制。新建、改扩建城市道路绿化隔离带不能单一只考虑绿化的需求,要与城市雨水收集相结合,在用地条件可行时建设为下凹式绿地,下凹式绿地除渗透、滞留雨水外还可控制面源污染。改变传统的绿地集中建设模式,在小区中、道路旁随处建设下凹式接纳雨水的街头绿地。另,凸型绿地不仅不能起到调蓄、渗透、吸纳、净化等功能,还产生高耗水量和水土流失等问题。城市下凹式能够接纳雨水的绿地,应占城市整个绿地的60%以上。但要注意,由于路面径流水质较差,道路绿化带及直接接纳道路雨水的绿地,景观植物需选择耐污染、耐浸泡的植物。人行道、自行车道、步行街、停车场等轻型荷载路面有条件的都应铺装成强透水性结构地砖,铺装率应在70%以上,对中小型降雨基本不产生地表径流。在城市公园、文化广场、休闲娱乐广场都应建设收集雨水并且可以循环利用的蓄水池,同时,作为周边居民的应急水源地。据中国 城市科学研究会水技术中心推出的一些先进技术,如,通过在蓄水池底铺设表面经过处理的砂层,沙地雨水处理池和含氧量比普通雨水处理池提高了3倍,可使水长时间保持新鲜度。
3、建立城市绿色道路雨水系统
城市道路雨水径流面源带来的污染很严重的,污染负荷很高,因此,城市道路雨水控制与利用对保护城市水生态环境意义重大。一些道路雨水系统做的比较先进的国家早先年就已建设了道路雨水系统,如,英国排水系统中主要的植被过滤带、雨水花园、雨水塘、湿地等都结合了道路建设系统实施,已成了城市道路排水设计的重要组成部分。法国在水法中规定,必须在道路周围修建雨水塘以保护水源免受交通污染,同时,对路面径流进行控制。在其他国家,如,德国、加拿大、新西兰和澳大利亚等道路周边通常都设置各类雨水湿地、雨水集蓄塘等滞留设施,不仅有效调蓄峰流量、消减道路径流中的污染物,同时对生物多样性的营造和景观改善也有着显著的效果。
在我国,今后的路规划设计中也不能单一只考虑道路的行车线型、交通流量等,雨水规划设计也不能单一只考察管道径流量,排的越快、多越、越通畅越好,小管径收集,大管径汇集,河道排出的灰色雨水排放系统。道路系统规划设计与雨水系统规划设计一定要科学实效的紧密结合起来,充分利用道路周边或更大范围的自然条件及人工工程将雨水留滞净化,建立起城市绿色道路雨水控制目标的排放系统。
4、发展中的海绵城市理念
海绵城市的建设是在不断发展、不断发现、不断的创新过程。联合国提出建设弹性城市,应对自然灾害,城市必须在控制低碳可持续发展的同时,采取措施提高其弹性应对的能力,将多重灾害降到最低点。所谓弹性就是要有一定的宽容度,能放能收。从城市水资源来说,把水循环的利用起来,每利用一次就是水资源增加了一倍,利用了二次就是增加了二倍,以此,就做到了水资源弹性城市。海绵城市的理念也就是这种发展创新的延伸。
建筑物的设计,要以降雨和建筑物的垂直绿化结合起来,将绿化植物长在建筑物的屋顶和墙壁上,建成垂直园林建筑物,不但使每一栋建筑物变成漂亮的园林建筑物,还会成为整个城市美丽的景观,并将建筑物排下的雨水充分利用。
当一幢幢的建筑物都能成为园林式的建筑物,那每一幢建筑物就是一座微型低影响开发的海绵体,每一个海绵体组合起来的城市,这个城市就是这个海绵城市的载体。
参考文献:
1 海绵城市与低影响开发理念 大力建设自然积存、自然渗透、自然净化的城市建设模式――海绵城市。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。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 城市道路低影响开发系统设计原则及目标 城市道路雨水LID系统设计原则:源头管理雨水径流、利用植物和土壤的自然过程净化雨水。城市道路雨水LID系统设计目标:水质控制(雨水设施通过过滤去除雨水径流中的沉积物和污染物)、流量削减(雨水设施通过滞留雨水来降低径流流速)、总量削减(雨水设施尽可能收集和吸收雨水径流以削减径流总量)。
3 低影响开发系统在遂宁中环线道路景观项目中的应用
3.1 项目概况
中环线位于遂宁市中心城区与城郊结合部,是遂宁市总规中“环+放射”的快速路系统中最重要的“环”状道路,环绕遂宁市中心城区,贯穿遂宁市国开区、金桥组团和河东新区。中环线对外联系高速公路,对内联系城市骨架性主干道。它的建成,将有效分流遂宁城区的过境交通量,极大缓解现有城市道路的交通压力,有效提升区域路网的运输能力。
3.2 城市道路雨水系统传统排水方式及问题 城市道路雨水排水系统是城市排水系统的组成部分之一,主要由建筑物的雨水管道系统和设备、居住小区或工厂雨水管渠系统、道路雨水管渠系统、排洪沟、出水口5个主要部分组成。市政排水设施设计以城市道路为主要载体,目的在于快速排除降落在路界范围内地表水、屋面雨水以及道路周边区域雨水径流,以防止道路路基、路面结构损坏以及城市内涝等灾害。现行雨水管道系统的设计思路是:为保障城市、工厂和人民的生命财产安全,须及时排除暴雨形成的地面径流,设计重点在“排”上,将雨水径流通过一系列道路雨水设施,如边沟、雨水口、管道等快速排入河道。 我国大多数城市仍采用基于传统“快排”为主要目标的“道路不透水汇水面――雨水口――市政管线――河湖水系”的排水方式,结果导致道路排涝压力大、路面径流污染严重、雨水资源流失、生态环境破坏等突出问题,难以满足现代城市建设对生态和环境的要求。 结合低影响开发设计理念,将雨水径流视作一种资源,构建基于LID的可持续城市道路雨水系统,通过模拟自然水文过程实现径流污染控制和总量削减,营造宜居生活环境。
3.3 LID初步设计方案
3.3.1 中环线LID措施方案。不从城市道路交通运输的角度,而从雨水径流管理的角度出发,将LID理念及措施应用于城市道路,需综合考虑道路类型与断面形式、道路坡度与坡向、道路周边场地开发强度及可利用开放空间大小等因素,以达到削峰、减排,缓解城市内涝压力,改善景观和生态环境等多重目标。本次方案设计城市道路为城市双向6车道+2非机动车道的2幅道路断面形式,共分为2种断面形式(中间有,无绿化分隔带),道路红线内宽度40m,红线外绿化带每侧宽度30m。本工程中LID利用措施参见表1。 绿化分隔带:主要指中央分隔带和机非分隔带。植被浅沟、下凹绿地等LID措施主要在道路绿化带内设计。 人行步道:将传统的人行道行道树带改造成生态树池带,滞留、下渗来自非机动车道和人行道径流;人行道铺装采用透水砖铺装,降低产流,增强雨水下渗;按照30~40m设置机动车道雨水可以通过人行道进入红线外绿地的排水管沟。机动车道:根据机动车道的交通量大小,如低密度城市道路(居住区、风景区道路),交通负荷较低,可以考虑在道路两侧停车区域或整个道路路面敷设透水铺装(透水沥青或透水混凝土)。
道路红线外空间:当城市道路红线外有较大的可利用空间或开放绿地,可在其中设置多种形式的道路雨水LID措施及组合,如分散的雨水花园、下凹绿地、植被浅沟,集中的雨水塘、雨水湿地、多功能调蓄设施来对道路及周边雨水径流进行处理和利用,减少直接排入雨水管道或下游河道的径流量,增强下渗,改善道路周边整体环境。
3.3.2 道路红线范围外及集中调蓄LID设施的布置。结合红线范围外及集中调蓄情况,LID的利用设施可以分为:一是红线外可利用空间充分,且道路中间没有中央绿化分隔带;二是红线外可利用空间充分,且道路中间有中央绿化分隔带;三是收集利用雨水系统上游雨水。 结合本项目情况主要推荐3种LID利用措施:(1)红线外为绿地。将红线内、外径流尽量汇入绿化带的雨水设施内进行滞留与净化。机动车道路面径流在道路横纵坡度作用下经由人行步道下的排水沟汇入设计红线外的LID措施,超量径流通过穿孔排水管和溢流管排入雨水管线。(2)红线外为河道。城市道路靠近现状水系时,宜将路面径流通过LID措施后间接就近排入现状水系。为防止水体污染及河道冲蚀,宜在道路与河道之间设置人工湿地、植被缓冲带、雨水塘等措施,控制径流总量和峰值流量。(3)收集利用雨水系统上游雨水。截流雨水设计管道中设计雨水进入雨水调蓄池,可以起到回用收集雨水、延缓洪峰、生态景观的作用。
3.3.3 主要工艺流程的确定。(1)靠近建成区情况。设计红线范围收集雨水弃流生态植草沟雨水花园渗透沟雨水塘多功能调蓄溢流进入雨水管道系统,选择合适的地段采用透水沥青路面。(2)临近现状水系附近的情况。设计红线范围收集雨水弃流生态植草沟雨水塘人工湿地或生态景观水体现状水系。(3)无法直接排入现状水体情况。设计红线范围收集雨水弃流生态植草沟雨水花园渗透沟雨水收集回用池雨水塘(局部设置多功能调蓄设施)溢流进入雨水管道系统。(4)地势起伏大的情况。设计红线范围收集雨水弃流雨水滞留带(采用堰分格样式)渗透设施雨水调蓄模块溢流进入雨水管道系统。(5)地势平坦的情况。设计红线范围收集雨水弃流下凹式绿地雨水花园渗透设施雨水塘溢流进入雨水管道系统。(6)设计雨水管线交汇情况。设计雨水管道系统上游收集雨水弃流雨水调蓄池土壤渗滤系统中水池用户
3.3.4 部分LID设施利用实景图展示。
4 低影响开发理念实施的初步效益分析
4.1 可以利用设计范围内的雨水量 设计道路红线及红线外30m范围作为雨水主要收集范围,面积约为486hm2。本次暂按照收集20mm雨水径流量考虑,弃流按照5ram考虑,即可以利用雨水为15mm,可以收集或滞留利用的雨水量约7万m3雨水量。
海绵城市是近年来被人们提出,并逐渐体现出其实用效果的一种城市设计理念。海绵城市设计理念,是一种将生态循环系统融入到城市规划、城市设计、城市建设中的一种理念,旨在让城市更好地发展,构造更加完美的城市日常生活环境[1]。海绵城市理念比较关注水循环的利用,并且十分尊崇生态环境至上的思想,是城市公共空间系统建设十分关键的一个组成部分,不仅具有自然属性,同时还具有社会属性等,可以保护城市的生态环境,下文将对相关内容进行分析。
一、海绵城市发展的意义
海绵城市理念是近年来被提出的一种理念,利用海绵城市理念,让城市有海绵的特性,让城市可以高效率收集雨水,并在必要的时候释放雨水,构建科学化的雨水收集、雨水使用体系[2]。还可以通过海绵城市的方式对城市建筑物、城市道路、城市绿化等进行相对系统地整合、治理,提升城市的水资源收集能力,并利用自然界中的各种力量来帮助城市实现自我调节。海绵城市在建设的过程当中,比较提倡利用环保透水材料进行铺装,不论是地上还是地下,都会通过分布式的建设系统来构建水资源利用系统,而且这种建设所需要的资金投入量也比较大[3]。虽然前期项目资金以及人力的支出比较多,但是从长远的角度来考虑,能够带来的好处是巨大的。
二、海绵城市背景下绿色街道植物造景以及绿色街道绿化
城市道路绿化是提升城镇绿化程度的关键组成部分,同时也是城市绿地系统建设骨架,覆盖了城市大面积的路面,可以有效减少沙尘对城市的影响,净化城市有害气体,起到美化环境的作用。下文将从多个角度出发,对相关问题进行研究。道路两边的植物,因为会受到汽车尾气、严寒、酷暑等多种外部不良条件的影响,所以其生存环境比较残酷。针对该情况,在选择植物种类时,必须要保证植物的基本生存要求与当地街道的实际情况相吻合,选择适应性比较强而且比较容易管理的植物[4]。从目前发展情况来看,我国的道路绿化带经常使用各种大色块手法,比较追求整体上的视觉效果。但是因为来往的车辆比较多,行道树经常因为各种原因出现问题,人工浇灌不能保证可以浇灌到所有的行道树,所以必须要在设计的过程中加入一些喷灌设备或者是雨水收集系统等,提升行道树的生存质量。主要从雨水收集的角度去分析相关问题,因为目前国内出台的相关规定要求,道路的标高必须要超过绿地[5],通过这种方式让雨水流入到道路两边的陆地当中,从上至下的实现雨水渗透。与此同时,还要将自行车道上的雨水引入到树池当中,事先在树池中构建过滤系统或者是雨水处理系统,让流经的雨水都可以储存到树池内部,从侧面增加了周围地区的需水量,便于行道树渗透浇灌,还可以有效延长其浇灌时间。
1.绿色街道景观立面设计
为了从根本上提升道路附近位置硬质地表所汇集的雨水可以真正地流入到绿化植池当中,相关工作人员必须要设立科学合理的绿化种植池竖向标高,通过竖向标高的形式来处理种植池和路面铺装之间的关系。在设计绿化种植池时,要保证绿化种植池的高度比周围位置道路以及周围位置的硬质地表低,具体的下沉深度可以按照工程项目所在地区的实际水温情况以及土壤渗透率等加以分析,明确雨水、洪涝灾害等控制目标,通常可以将其控制在50mm-100mm的范围内,最大也不能使其超过200mm。路缘石要和周围道路的高度持平,方便雨水流入到其中。如果路缘石的高度超出了周围道路以及硬质地表,可以根据情况适当地设置一些缺口,缺口的高度通常均在50mm左右。通过设置缺口的方式,让雨水更快地流入种植池当中。工作人员还可以在入口的位置铺设一些鹅卵石,避免因为雨水冲刷等问题,给项目使用质量带来负面影响。工作人员可以将溢流口设置到种植池当中,而且雨水口的高程要明显高出种植池,但是还要控制其低于地面。如果降雨量比较大[6],还可以将绿化种植池当中超出额定标准的雨水排入到当地城市的雨水管道当中。城市在降雨时会自然产生雨水径流,这些雨水径流会不断地冲刷路面上的各种污染物以及固体垃圾等,并将这些杂物冲到种植池当中,影响种植池的正常使用。据不完全统计、雨水径流所产生的污染物,不论是悬浮物还是重金属,都是不可避免的,而且前期情况会比较严重。针对该情况,可以通过初期弃流的方式来控制径流所带来的污染。综合上述各种情况来看,工作人员完全可以在绿化种植池雨水集中入口的位置来设置一些拦截污雨水的设备,以减少污雨水产生的不良影响。雨水是城市道路水资源主要补充来源,对提升地下水资源量具有十分重要的意义,也是生态雨水系统当中最为关键的一个组成部分。如果道路土壤的夯实度太高,土壤强度过大,会导致雨水下渗速度变慢,影响到绿色街道对雨水的吸收速度。针对该情况,在对道路进行设计时,必须要通过各种方式来提升土壤渗透速度以及整体渗透率。目前常见的处理办法包含下述几个方面:首先是尽量选择沙质土或者是砂质壤土,利用这两种土来完成项目建设,可以有效提升下渗速率;其次,还要关注机械使用环节,对于已经压实的土壤,可以利用各种机械设备对其进行处理,优化土壤夯实程度,提升土壤下渗率。针对部分渗透性不够理想的土质,在建设时可以适当地加入一些炉渣或者是一些膨胀的页岩,起到改善土壤结构的作用。
2.植物设计
植物设计是所有城市道路设计中最为关键的一个环节,因为不同雨水管理的景观设施内部,会有不同的雨水量处理模式。不同地区、不同季节雨水量不同,降雨情况难以估计,丰水期和少水期的差别也比较大。同时植物设计也会在一定程度上受到雨水管理景观设施坡度的影响,所以工作人员必须要按照植物水生的习惯以及特点来进行植物设计。在植物设计过程中,要根据项目所在地区的情况,判定选择水生植物、还是中生植物。在选择植物时,尽量选择本土植物,从根本上杜绝外来植物入侵;同时还要选择一些抗逆性比较强、吸附性比较强的植物。满足上述条件的植物不仅种植简单,后期养护所需要耗费的财力与人力也比较少,能够起到其应有的作用。在满足上述各种条件之后,再考虑植物的色彩、植物的质感以及植物的花期等综合性因素,择优选取。
3.景观设计
绿色街道设计,不仅要对城市道路雨水情况进行管理,同时还要尽量地满足各种城市道路景观美化效果。通过分析近年来的实际工作经验发现,绿色街道虽然可以满足自然水循环过程的需求,同时还可以通过各种纯天然的方式来提升景观效果。如果通过调查发现,某位置街道改造项目可以使用一些开花的植物,比如选用水仙等,要合理地搭配颜色,结合雨水塘等对其进行综合性设计,提升植物的观赏性以及植物的实用性[7]。雨水花园是一种完全通过人工进行挖掘的花园,有时也可以借助自然形成的绿地来吸收街道、建筑雨水。将这部分雨水引入到植物根系以及土壤当中,利用其中存在的微生物群落来实现综合性效果,并通过该方式来净化雨水,让雨水可以慢速度地渗入到土壤当中,起到涵养地下水的效果,为雨水利用的持续发展奠定基础。在雨水花园的设计初期,还需要注意充分了解当地气候状况,选择渗透性合适的土壤类型以及容易生长的低养护植物。雨水花园的建设尺度通常较小,并设置于生活性街道、住宅的旁边。在实际选址时,需要注意与建筑之间的最近距离应当在3m以上,这样能够防止水渗漏入建筑基础,或者地下室,从而造成倒灌、霉变问题。另外,雨水花园还应当远离大树,设置于光照充足的区域,保证在暴雨季节能够快速排干雨水。
三、结语
从上文提出的各种情况来看,海绵城市建设的主要目标就是节水、节省空间,保证水资源和城市空间均衡发展。对其进行系统性地整合处理,利用园林工程等自然界的力量,留住降水,对降水进行净化处理,保证这部分降水的可用性。园林工程不论是建设措施还是建设模式,都必须要满足当前目标城市的实际情况,采取最佳的工作方案进行设计。在海绵城市背景下的绿色街道景观设计方面,要综合考虑各种上文中所提出的因素,不论是景观设计、植物设计还是道路设计,都必须要以社会发展的实际情况为基础。上文首先阐述了海绵城市背景下绿色街道景观设计工作的要点,之后分别从多个角度论述了应当如何对绿色街道景观进行设计,希望可以为相关工作人员的日后工作奠定基础,提升设计质量。
作者:王军锋 李娟 姚章堂 单位:中粮工程科技 (郑) 有限公司
参考文献:
[1]于东飞,乔木,王云中,刘宝宝.基于GIS技术和“汇水小区”理念的城市雨水景观规划设计[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版),2015,(05):723-727.
[2]高菲.海绵城市建设———低影响开发绿色雨水设施的植物运用[J].中外建筑,2016,(07):115-117.
[3]马越,邓朝显,甘旭,梁行行,张哲.终端雨洪生态调蓄技术在海绵城市建设中的应用———沣西新城中心绿廊示范项目[J].净水技术,2016,(03):38-44+62
[4]李岩.基于海绵城市背景下的街道景观设计研究[J].建筑知识,2016,(09):160.
中图分类号:TU984;TU99 文献标识码:A
一、海绵城市的理论
建设海绵城市,即构建低影响开发雨水系统,主要是指通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种技术途径,实现城市良性水文循环,提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力,维持或恢复城市的“海绵”功能。传统城市建设模式主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来组织排放径流雨水,以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念,这不仅增加市政雨水管网及收纳水体、排涝设施压力,而且降雨初期大量污染物随径流雨水入河影响水环境质量。另外大量雨水外排,也是水资源的一种浪费。海绵城市构建从源头到末端的全过程控制雨水系统,与传统雨水利用相比,海绵城市更注重雨水的自然积存、自然渗透和自然净化,是一种绿色可持续的雨水排放模式。
二、海绵城市理论在城市规划中的实践
本文将结合我国南方某城市阐述海绵城市理论的实践。
(一)水系湿地规划
河湖水系、坑塘湿地等是城市天然的雨水滞纳净化场地。尤其是城区水面率高的城市,要在河道两侧控制不小于5 m~50 m的绿化带,为河滨植被缓冲带、河滨湿地、雨水滞留塘等低影响开发系统的构建提供条件。首先应加强对现有水系湿地的保护,尤其是城市低洼区的河沟、坑塘等,严禁盲目填埋,增加内涝风险。对历史填埋的河道水系,特别是在因缺乏调蓄水体导致内涝风险较高的区域,应结合城市建设进行生态恢复。
针对该城市水路并行、城河相依的城市格局,应充分利用河道与道路之间的绿化带,建设植被缓冲带,并设置横向地表泄水通道将地块雨水引入缓冲带。在河滨绿化带较宽、地势低洼的区域应构建湿地系统,强化对雨水的调蓄与净化。对于相对封闭的河沟、坑塘等,应辅以适当的工程措施,设置雨水滞留塘。
(二)绿地广场规划
该城市生态绿城建设规划提出至2020年,城镇绿化覆盖40%以上(其中建成区绿化覆盖率45%以上),城市人均公园绿地面积达到13O。充分挖掘绿地、广场、公园等城市开敞空间滞蓄、净化雨水的潜力,使之成为城市径流污染的处理场地、超标暴雨的临时滞纳空间。
为突破传统、建设海绵城市,在湿地公园规划设计中,统筹考虑了公园与周边区域的空间关系、竖向关系、雨水出路等,在公园内部构建低影响开发系统,使公园不仅服务周边市民的游憩,更服务于周边雨水的消纳与净化。
(三)城市道路规划
城市道路雨水径流量大,污染严重,是城市污染的主要来源。在满足道路交通安全等基本功能的基础上,应充分利用道路自身及周边绿化空间推行下凹式绿地、透水路面、LID树池等低影响开发措施,削减径流水量、改善径流水质。利用道路景观绿化带构建下凹式绿地系统,道路雨水地表径流汇入绿化带进行储存、入渗和净化,超标雨水溢流排放。采用透水路面,强化雨水入渗,考虑到车行道污染相对较重、荷载较高,采用透水路面应当慎重;但非机动车道、人行道等,应大力推广透水路面。为尽可能多地消纳道路雨水径流,人行道树木可采用LID树池形式。
(四)地块内部规划
低影响开发的核心理念即是采用小规模源头分散措施控制降雨径流水量和水质,因此建设海绵城市的重点即是在地块内推广低影响开发。适用于地块内部的低影响开发设施主要有绿色屋顶、下凹式绿地、透水路面、雨水花坛等。
该城市的大型小区进行了雨水综合利用尝试,但仍采用传统的加药处理工艺,初期弃流雨水直排河道,既不节能,也不能有效控制径流污染。应改变传统思路,根据水环境特征及河道水质控制目标要求,更加注重利用低影响开发设施来控制降雨径流污染,提升雨水利用率。对于已建地块,尤其是排水管道标准较低、内涝风险较高的老小区和城中村,根据实施条件,有选择地采用低影响开发设施提高内涝防范能力。
三、推进海绵城市建设的几点建议
推动海绵城市建设意义重大,任务艰巨,为贯彻落实讲话精神,提出以下建议。
(一)水利部门应在海绵城市建设中发挥主导作用
海绵城市建设与水资源配置、非常规水资源利用、城市防洪排涝、水生态环境建设等工作密切相关。水利部门应在海绵城市建设中发挥主导作用,把海绵城市建设作为解决我国城市水问题的重要抓手,协调住建、环保等有关部门推进海绵城市建设,并逐步把雨洪资源纳入到城市水资源配置体系当中去。
(二)推动出台海绵城市建设的指导意见
海绵城市建设是一个复杂的系统工程,涉及到城市规划、供水、防洪、排涝、环境保护等多个方面,必须统筹规划,综合实施。目前,海绵城市建设的理念正逐步为人们所接受,国内很多城市已经开展了海绵城市建设的探索。提出我国建设海绵城市的总体目标、思路和具体措施,引导全国海绵城市建设的开展,提高城市水安全保障能力。
(三)积极开展海绵城市建设试点
建议选取基础工作比较好的、雨洪资源利用潜力大的城市小区、园区、高校等开展海绵城市建设试点,并在资金和项目上给予一定的支持。试点地区要从实际情况出发,充分考虑当地的水资源条件和防洪排涝、环境保护等方面的要求,采用先进的理念、技术方法和手段,积极探索海绵城市建设模式和实现路径。要及时总结经验,加强宣传交流,切实起到示范作用,以点带面,为全国海绵城市建设提供借鉴。
(四)研究制定支持海绵城市建设的政策法规
根据城市雨洪综合利用的公益性特点,借鉴国外发达国家经验,为推进海绵城市建设,在国家层面应研究制定强制和鼓励城市雨洪综合利用的政策法规,限制城市建设中过多地采用不透水路面和屋顶,强制在市政工程建设和开发建设项目中采取雨洪利用措施,采取财政补贴、设置专项资金等形式鼓励城市雨洪综合利用工程技术研发、生产和使用,促进海绵城市产业化发展。
结语
综上,在我国海绵城市建设仍刚刚起步,需要各部门齐心协力、同抓共管,需要在城市开发建设的各个环节贯彻落实低影响开发理念,需要全社会共同参与。
参考文献
[1]王国荣,杨宇栋. 城市内涝地区改造对策研究――以常州为例[J]. 江苏城市规划. 2013(02)