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海绵城市修改
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明天,我们住什么样的城市
【导语】2015年4月2日,海绵城市建设试点城市正式公布。
根据地区得分,排名在前16位的城市分别是(按行政区划序列排列):
迁安、、、、池州、、、、、、、、、、贵安新区和西咸新区。
海绵城市,就是能够像海绵一样吸水的城市。
这样的城市,能够最大程度地留住雨水。
具体来说,就是在城市小区里布置若干地块,用吸水材料建设,作为海绵体,平时是市民的休闲公园,暴雨的时候就作为蓄水的地方。
无论是泥地、草地还是树林、湖泊,都能吸收大量雨水。
这样,可以把水消化在本地,避免汇集到一起形成洪水。
当大量的雨水都被海绵体吸收之后,城市的积水也就无从谈起。
那些被海绵体充分吸收的雨水还可以再次利用,如浇花、洗车等,在一定程度上可以缓解水资源紧局面。
建海绵城市就要有“海绵体”。
城市“海绵体”既包括河、湖、池塘等水系,也包括绿地、花园、可渗透路面这样的城市配套设施。
雨水通过这些“海绵体”下渗、滞蓄、净化、回用,最后剩余部分径流通过管网、泵站外排,从而可有效提高城市排水系统的标准,缓减城市涝的压力。
对于建筑与小区,可以让屋顶绿起来,在滞留雨水的同时起到节能减排、缓解热岛效应的功效;人行道、广场可以采用透水铺装;有条件的小区绿地应“沉下去”,让雨水进入下沉式绿地进行调蓄、下渗与净化,而不是直接通过下水道排放;可将小区的景观水体作为调蓄、净化与利用雨水的综合设施。
城市道路是径流雨水及其污染物产生的主要场所之一,对城市道路径流雨水的控制尤为重要。
人行道可采用透水铺装,道路绿化带可下沉,若绿化带空间不足,还可将路面雨水引入周边公共绿地进行消纳。
城市绿地与广场应建成具有雨水调蓄功能的多功能“雨洪公园”,城市水系应具备足够的雨水调蓄与排放能力,滨水绿带应具备净化城市所汇入雨水的能力,水系岸线应设计为生态驳岸,提高水系的自净能力。
一、海绵城市建设合理控制雨水径流
2020年,我国城市20%以上建成区要自然存储70%的降雨;2030年,全国城市80%以上建成区要达到这一指标,一个5年目标,一个15年目标,主题就是明天我们要住什么样的城市。
1、道法自然:
为城市通经、活络
自然积存、自然渗透、自然净化、自然生态、自然水体、自然形态、自然连通、自然的弯曲河岸线、自然深潭浅滩……多次使用“自然+”词组,描摹的是人与自然和谐相处的城市。
“海绵城市建设就是要在城市开发建设中,加强规划建设管控,通过源头减排、过程控制、系统治理,采取屋顶绿化、透水铺装、下凹式绿地、雨水收集利用设施等措施,使建筑与小区、道路与广场、公园和绿地、水系等具备对雨水的吸纳、蓄滞和缓释作用,有效控制雨水径流,小雨不积水、大雨不涝、水体不黑臭、热岛有缓解。
”海绵城市建设不是一个单纯的目标,而是一个综合目标,即城市发展理念和建设方式转型。
“城市应该像海绵一样,遇到降雨时能够就地或者就近吸收、存蓄、渗透、净化径流雨水,补充地下水、调节水循环;需要时将蓄存的水释放出来并加以利用,从而让水在城市中的迁移活动更加自然。
”海绵城市是一种形象的表述,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”。
住房城乡建设部部长政高说,工业化、机械化的大规模推进,过度使用了征服自然的能力,忽视了自然的强大报复能力,造成了今天城市中的种种矛盾。
解决这些矛盾问题,需要观念上、行为方式上的转变。
“我们的祖先早就提出了天人合一、道法自然的理念,历来重视自然渗透,建设海绵城市是对传统理念的继承和发扬,是城市文明的重要标志之一。
”政高说。
“道法自然”,海绵城市需要自然、生态、绿色的基础设施,而不是混凝土管道、混凝土池子,这些灰色的基础设施。
“古人往往是择水而居,因水兴城,倚水而生。
一个城市的人口、经济、发展,都与水资源的承载力相关。
我们应该根据水资源这块‘短板’来确定城市化的规模和城市的发展战略。
近年来国家‘以水定城’的战略思路,对推动海绵城市的建设大有裨益。
”俊奇说。
2、找回我们的城市蓝线
城市蓝线,是指城市规划确定的江河、湖泊、水库、水渠和湿地等城市地表水体保护和控制的地域界线。
打开我国的城市地图,很多蓝线虽然标注有“三点水”汉字,但早已不是湖泊水系,而硬化为道路或小区。
城市水系消失,是硬化地表城市化的显著例证。
沙湖被填、官桥湖污染、南湖翻塘、东湖水华……曾经怀抱100多个湖泊,中国唯一,全球少见。
随着以地面硬化为特征的“水泥式摊大饼”城市化加快推动,城区湖泊从建国初的127个锐减至目前的38个,平均每两年消失3个湖泊。
于是大率先成为全国首个被戏言“看海”的城市。
跟一样,越来越多的城市失去“水弹性”,像生命体“脱水”一样。
大树进城、开山造地、人造景观、填湖填海等。
水泥太多,林地、草地、湖泊、湿地消失,切断了自然水循环。
雨水来了,只能当作污水排走,地下水越抽越少。
7月23日,一场1998年以来最强暴雨挑战市政排水系统,“水深深,雨猛猛,多少人车淹雨中。
”当全市应对涝之困时,融入“海绵城市”建设理念的青山区江滩则是另一番景象:
倾盆暴雨落到土坡、林地、草坡、透水地面和木制栈道表面后,汇集到一条生态草沟里,雨水在这里自然过滤吸收;除一条应急防汛通道、儿童游乐场及健身场地外,极少看到硬化道路和水泥管涵。
市水务局副局长斐说,将搭建以规划部门为主导,道路、园林、建筑、水务等部门参与的海绵城市协同建设格局。
“海绵城市需要转变以往的城市审美理念。
”
解决城市缺水问题必须顺应自然,加强河道系统整治,因势利导改造渠化河道,重塑健康自然的弯曲河岸线,恢复自然深潭浅滩和泛洪漫滩,实施生态修复,营造多样性生物生存环境。
但这绝非唾手可得。
在这个大数据时代,海绵城市最缺乏的是基础性数据。
“海绵城市建设涉及231个建筑小区,但目前50%左右的建筑小区没有基本资料,70%-80%没有地下管线情况,基础资料不完善对设计、施工等产生很大影响。
”田戎介绍说。
指导意见提出,要将雨水年径流总量控制率作为其刚性控制指标。
建立区域雨水排放管理制度,明确区域排放总量,不得违规超排。
“降水量是研究排水的最基本数据,但一个地区在一段时间总共降下多少水体、城市需要消化多少水体,相关部门不一定说得清。
”信息工程大学水文气象学院教授林炳章说。
据市城区防汛指挥部办公室科长红环介绍,市降水观测点之前只有一处,近20年才有所增加。
前期数据和观测的缺乏,对现在的建设研究构成很大障碍。
一些数据又受制于“九龙治水”“三个和尚没水喝”。
雨不按行政区划降,河不按管理条块流。
但在“九龙治水”管理体制下,每个部门都从自己专业和利益出发。
不交流、不合作、各扯一摊。
多规合一,规划先行,必须进一步推进天上、地表、地下的水务管理一体化。
国务院参事、住建部原副部长仇保兴说,海绵城市建设是一项系统工程,各地政府是责任主体,规划、市政、道路、园林建设等部门是实际承担者,都要接受海绵城市理念。
要一体化规划,多部门联动,但又不能一刀切。
“我国地域辽阔,水文地质、水资源、水环境等情况差别巨大。
比如南方的一些地区土质是黏土,雨水下渗率很低,下凹式绿地的设计跟其他土壤渗透性强的地方就有差别,需要在地下铺设收集管,及时将过量雨水导出。
”俊奇说。
中国城市规划设计研究院高级工程师谢映霞认为,海绵城市建设的目的是保障水安全、治理水环境、涵养水资源、改善水生态。
最终达到目的就行。
“一个地区一个样儿,有的需要渗、有的需要排,需要分清目的和手段。
很多措施可以综合运用达到较好效果,如新加坡运用增大砖与砖之间缝隙等措施,就很好地实现了雨水下渗。
”
二、破解“城市看海”之困,“海绵城市”或是出路
据国家防总统计,今年以来,我国已有41座城镇遭受涝。
汛期到来,城市“看海”已成某些地方的“新常态”。
“街上游泳”“路边捉鱼”“汽车漂浮”、小区住宅楼一夜之间成“海景房”等新闻也见诸报端。
今年5、6月份,在大围的强降雨使包括、在的多数城市遭受涝,而仅仅是一次的降雨事件,受影响城市便出现了道路中断、交通瘫痪、房屋被淹、民众受困等严重灾情,受灾人口42.41万人,直接经济损失5亿元。
6月16日至17日凌晨,暴雨预警升级成橙色,部分地区降雨量突破200毫米。
降水导致多个地方出现积水,近百条马路积水达膝盖,公交车行困难,大批小车抛锚,众多老房渗漏,不少路段拥堵处瘫痪,上班族经受重大考验。
而今年,在、、广西、等多数城市也都因降雨产生的涝蒙受了巨大损失。
事实上,“逢雨必涝,城市看海”是我国绝大部分的城市都长期面临着的问题。
1、城市涝产生的原因
:
在原始自然的条件下,大部分的雨水由地面吸收并渗入地下,然后由地表和植物表面被蒸发,回到大气中,多余的雨水从地表缓慢地汇集于溪流江河,排入湖泊海洋。
但是,城市的开发建设改变了这种自然循环,由于不透水屋面和地面随着城市化的进程而持续不断地快速增加,能够吸收雨水的地面和水面急剧减少,地下水的渗入更是匮乏,从而导致地表径流的不断增加,加大涝威胁。
无法流入土地的雨水在地面汇集形成径流排入市政排水系统,但地表径流的增加,意味着更多原本清洁的雨水经城市地表的污染物所污染,并且排水管道的压力也随之增加。
同时因为城市排水管道为硬质设施,难以配合多变的降雨而变化排量,所以会出现排水不足而产生涝的情况。
尤其在我国前期建设不够规的情况下,城市所依赖的管道排水系统其实已不堪重负,因此涝频繁发生。
为了避免涝的产生,减轻涝的危害,许多城市都进行了改造。
以为例:
去年下半年,市水务局首次公开的水务白皮书显示,2013年中心城区易涝点共44个,其中涝黑点13个,积水频发点24个。
2008年以来,水务部门已完成300多个水浸点改造。
预计到2015年,城区及建制镇排涝标准将达20年一遇,24小时暴雨不成灾。
然而,5月初的一场暴雨,让广大市民发现,“24小时暴雨不成灾”依然是没有实现的梦想。
无独有偶,包括,,等多数城市都曾进行防洪排涝改造。
可是,年年进行改造却年年屡遭涝,除了政治上和历史上的原因,防
洪排涝思维也应转变。
如果传统的方式是人类驯服自然,那么如今应该转变为人类遵循自然。
城市涝该如何解决:
之前,各地政府为了解决涝问题大力推进管道系统的改造,投入巨大但效果甚微。
因此,遵循自然雨水循环规律的城市雨洪管理系统应运而生,在我国,这个系统被称为海绵城市。
意为城市能够像海绵一样下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。
2、怎么来实现这一目标呢?
实际就是“渗、蓄、滞、净、用、排”六个字:
第一是“渗”。
由于城市下垫面过硬,到处都是水泥,改变了原有自然生态本底和水文特征,因此,要加强自然的渗透,通过土壤来渗透雨水,这同时也是一种吸纳雨水的过程。
它的好处,可以避免地表径流,减少从水泥地面、路面汇集到管网里雨水,可以涵养了地下水,补充地下水的不足,还能通过土壤净化水质,还可以改善城市微气候,从国外的经验看,土壤有一定的含水量后,白天可以适当蒸发,能够调节微气候。
所以第一个措施是“渗”,把渗透放在第一位。
第二是“蓄”,就是把雨水留下来,要尊重自然的地形地貌,使降雨得到自然散落,原来到湖里的还去湖里,原来到沟渠里的还去沟渠。
现在人工建设破坏了自然地形地貌后,降雨就只能汇集到一起,形成积水。
所以要把降雨蓄起来,蓄也是为了利用,也是为了调蓄和错峰,不然短时间汇集这么多水到一个地方,就形成了涝。
第三是“滞”,主要作用是延缓短时间形成的雨水径流量。
比如说,通过微地形调节,让雨水慢慢地汇集到一个地方,用时间换空间。
城市的降雨,是按分钟计、按小时计的,这跟大江大河不一样。
城市短历时强降雨,对下垫面产生冲击,形成快速径流,积水攒起来就导致涝。
因此,“滞”非常重要,可以延缓形成径流的高峰。
第四是“净”,通过土壤的渗透,通过植被、绿地系统、水体等,都能对水质产生净化作用。
现在城市里的初雨,就是第一次下的雨,是非常脏的,这么脏的水排到大江大河里、排到自然水体里,会产生污染,因此,应该蓄起来,经过净化处理,然后回用到我们城市中。
第五是“用”,尽可能利用降下来的雨,不管是丰水地区还是缺水地区,都应该加强雨水资源的利用。
比如停车场上面下的雨,传统的方式是快排,那么,可不可以进行收集净化以后,直接用于洗车,是可以的。
现在浇花浇树要用自来水,既消耗能源、又消耗水资源。
应该通过渗透涵养,通过蓄把水留在原地,再通过净化把水用在原地。
第六是“排”,有些城市就是因为降雨多了,渗透也渗透不了,用也用不了那么多,所以才导致的涝。
这就必须要采取人工措施,把它排掉。
因此,海绵城市建设不是一个单纯的目标,而是一个综合的目标,是城市发展理念和建设方式的转型。
2013年12月,提出:
建设自然积存,自然渗透,自然净化的海绵城市。
而这三个“自然”实际上是强调利用生态的方式加强城市雨水管理能力。
3、海绵城市的好处:
海绵城市的首要优点是将雨水“变废为宝”进行收集利用。
新加坡水资源短缺,人均水资源211m³,占世界倒数第二位,该国利用蓄水池收集雨水回收利用,对自来水的依赖减少了40%。
反观国许多城市,因水资源缺乏而过度开采地下水,导致地下水量急剧减少,结果是城市地下空间出现大量空洞,地面沉降,危害城市居民生活。
海绵城市强调雨水下渗和雨水回用,同时增强了对地下水的补给并减少地下水的需求,保证安全的地下水位,减少地面沉降的风险。
由于海绵城市将雨水进行下渗和收集,减少了城市对市政管网的依赖,从而能减少管道铺装投入。
以美国波特兰为例,以替换管道升级传统排水系统将耗费$250万,而实施海绵城市排水系统仅$200万,大大减少管网投入。
海绵城市主要以下凹式绿地的形式通过自然下渗吸收雨水径流,在城市“海绵体”增加的同时也调节了城市生态。
4、海绵城市技术应用在哪?
三、海绵城市的主要技术设计要点
1、透水铺装
近年来还出现了高承载高透水高透气铺装。
该路面强度即可达到高运量道路标准,又可实现强降雨时,表面径流趋近于零,透水、储水的效果,同时满足铺面下树根与生态系统能够呼吸,以及允许炎热天气时地下水蒸发而出,并满足平价、耐用和易维护等条件。
高承载高透水高透气铺装可在原来的土壤地面之上,先放置碎石,并参考国外规定,设置储水碎石层厚度为100厘米,铺面之下孔隙率约为0.3,每次大雨碎石层可储水30厘米。
碎石层分为两层,并分别为“主水流空调层”和“副集水透水层”。
在碎石层之上放置结构性导水管,然后再倒入混凝土,使混凝土与导水管紧密结合。
等混凝土层凝结结实后,就可掀起最上层的导水管盖,露出透水、透气孔。
其导水管盖的特殊设计使得透水、透气孔的四周会出现导水槽,引导雨水流入孔洞。
2、初期雨水弃流
初期弃流旨在通过一定方法或装置将存在初期冲刷效应的降雨过程中的初期径流予以弃除,减少径流污染、提高雨水资源的利用效率。
常见的初期弃流方法包括容积法弃流、小管弃流(水流切换法)等,弃流形式包括自控弃流、渗透弃流、弃流池、雨落管弃流等。
是否采用初期弃流,采用何种弃流控制措施及如何合理确定初期弃流量应该根据项目现场条件、汇水面特性、管渠系统大小、污染状况、控制目的及设计的工艺系统等综合分析而定。
3、绿色屋顶
通常根据栽培基质深度和景观复杂程度将绿色屋顶分为:
粗放型(extensive)、精细型(intensive)和半精细型(semi-intensive)三种类型。
绿色屋顶宜选择新建建筑,需统筹考虑屋顶荷载、防水等要求。
旧建筑多由于未考虑足够的荷载而无法采用,但经核定符合适用条件时,也可采取简单绿化的做法。
绿色屋顶的基本构造层由下至上依次是防水层、保护层、排水层、过滤层、种植土层和植物层。
4、生物滞留
生物滞留指设置较浅的洼地并种植当地的耐旱及短时耐淹植物,通过植物、土壤及微生物作用滞蓄、净化自身及屋面、路面等硬化下垫面的径流雨水,通常分为简易型生物滞留设施和换土型生物滞留设施;生物滞留设施按应用位置不同分为雨水花园、生物滞留带、高位花坛、生态树池和下沉式绿地。
生物滞留设施一般主要由蓄水层、覆盖层、种植土壤层、砂滤层、排水层、溢流口等部分组成。
5、其他措施
除上述列举的常用措施外,还有许多措施可用于低影响开发雨水系统,如渗透沟渠、渗井、雨水过滤池、生态浮床、生态堤岸等。
除工程性措施外,非工程性措施也是实现低影响开发目标的重要组成
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