雨水利用与海绵型城市
2015-10-21王荣晓
王荣晓
秦皇岛市市政设计院 河北省 066000
摘要:海绵城市的建设是以小区和城市道路或者绿地等为依托,并涉及城市建设的方方面面。海绵城市在保护城市环境以及生态文明等方面体现出的价值是不可估量的,因此要真正落实海绵城市的要求,不仅仅需要政府职能部门的密切配合,也需要每一个市民的积极参与。通过一系列的技术措施以及评价指标来对雨水进行利用,能够有效保护水资源、城市防洪系统和水景。
关键词:雨水利用;城市规划;水系统规划
1.海绵城市的发展概况
现有的许多关于雨水资源化的设计与研究基本上都是从具体的工程及项目的角度入手来进行研究的,但是从整体上和多目标来解决雨水的问题并不是一个单一的工程或者一个具体的方法能做到的,这需要一个整体的理论体系和系统操作。因此,这就需要从城市发展规划的前瞻性地层面来分析雨水资源化的方向,构建雨水的利用格局。在我国,这方面的研究才刚开始起步,仅仅停留在具体的小措施水平上,而发达国家已经从工程技术的层次发展到与景观生态设计相结合的程度。城市整体规划以及城市景观规划设计应该为提供解决问题的平台,但是传统的规划主要是将雨水通过管道收集到污水处理厂进行处理,这样不仅增加了排水设施的工作压力增大也加重了处理设备的负荷。我国目前城市的雨水还没有被纳入规划,这样就造成了雨水设施的随意性较大,没有充分利用好雨水的价值。
海绵城市的建设是以小区和城市道路或者绿地等为依托,并涉及城市建设的方方面面。海绵城市在保护城市环境以及生态文明等方面体现出的价值是不可估量的,因此要真正落实海绵城市的要求,不仅仅需要政府职能部门的密切配合,也需要每一个市民的积极参与。
我国海绵城市的建设还处于起步阶段,例如目前,南阳市中心城区的雨水利用尚处在起步阶段,现有的管理和设计思路还徘徊在将雨水如何排入河体的阶段,未将雨水是资源纳入到生态循环和再利用之中。南阳市中心城区年降水量为805.5 mm,各季节分布不均,分别为:春季169.6 mm,占21%,夏季425.1 mm,占53%,秋季为171.4 mm,占21%,冬季为41.7 mm,占5%。降雨强度可观,一日最大降雨量可达200-300 mm。2000年7月3日24小时降雨量369 mm的特大洪水,更给南阳市造成了6亿多元的经济损失。虽然形成洪灾的原因众多,但原因之一就是传统雨水排放系统是以尽快汇集与排除地面径流为目标,加速了雨水向城市各条河道的汇集,使河道洪峰流量迅速形成,对低洼地带造成了巨大冲击。不仅如此,因初期雨水径流污染较大,也成为河体污染源之一。城区供水方式以开采地下水为主,过度的开采中心城市曾形成白河以北62.97 km2,年变幅2.55 m的降落漏斗和白河以南12.17 km2,年变幅1.92m的降落漏斗。由于二、三、四级橡胶坝的蓄水,沿白河两岸的地下水补给情况有了很大的好转,趋于动平衡。但对整个城区来说,仍很不均衡。从系统的观点看,目前城区所面临的上述生态环境问题,反映了现有的雨水管网系统已经与大规模城市化发展不相适应,强烈地干扰了城市原有的水文生态系统,破坏了自然的水循环。因雨水具有的资源性与危害性的二重属性,开展雨水利用建设海绵城市是可行且必要的。
如何借鉴国际上先进的理论和方法,借助国内一些大中城市的经验和思路,把城市规划、建设和雨水利用结合起来,建设成为海绵型城市,实现城市发展与生态环境平衡的和谐统一的利用发展之路呢?这不仅是城市设计师要思考的问题,也是城市管理者和决策者要面对的问题。
2.建设海绵城市
首先,政府应该大力推进海绵城市的建设,积极推广和应用开发建设模式,结合各地城市现状统筹规划,建构一个雨水系统。其次,应该发挥城市总体规划的领导作用,控制性详细规划和修建性详细规划的各项指标下,通过相关专业或者专项规划编制去实施具体的落实建设。
值得庆贺的是,在雨水渗透回灌补充地下水方面,南阳市中心城区一些工程已做到了有益的尝试。在以独山大道为首的几条新建道路工程及几条道路的人行道改造工程中,人行道铺装采用了生态面砖,基础采用了砂石基础,渗水性强。解放广场、新一中及一些小区、厂矿等采用草皮砖,铺砌于停车场、公共绿地及道路边,都对减少路面雨水径流,补充地下水起到了一定的积极作用。
南阳市作为中国21世纪可持续发展的试点城市之一,正为塑造“水城、绿城、历史文化名城与生态型新城”的形象而努力。生态城市的目标之一就是“给水需求零增长和污废排放零增长,城市范围内的水量平衡,水文地质条件更加接近这片地区的自然状况,实现城市区域内的良性水循环”。笔者认为,应随着南阳市中心城区总体规划的调整,排水工程从规划到建设管理的思路也应加以调整,以适应生态城市的规划理念和要求。
根据南阳市中心城区近期建设规划,随着四水厂的兴建,利用鸭河水库作为水源,将大大缓解城市高峰用水期缺水现状,供需基本平衡;又因雨水回用工程的建设费用和运行费用较高,多用于严重缺水地区,而南阳市财力有限,因此在近期应将雨水利用重点放在雨水渗透上。新雨水排放系统应以补充地下水、净化地表径流可渗性雨水排放系统为主,即在雨水管道系统设计、用地规划和地面覆盖上考虑雨水渗透、合理、充分利用雨水涵养地下水源,既能缓和城市水资源危机,又能增加土壤中的含水量,调节气候,从而改善中心城区的生态环境,还能减少雨水系统的投资和管理费用,并減轻城区水涝危害和水体污染。
雨水利用需要政策的支持,有关部门应出台技术规定,以促进雨水利用项目的进行。从总规、详规、施工建设到建后管理,管理人员和设计人员都应树立“变直排为渗透利用”的理念,重视雨水利用,并建一些示范工程,总结雨水渗透设施的利弊,便于以后推广。
技术方面,雨水渗透设施目前有三种形式:渗透地面、渗透池、渗透管,可以因地制宜单用或混用。
除了绿化面积外,人工渗透设施主要分为两类:一类是多孔沥青及多孔混凝土地面;另一类是草皮砖。它们可用于停车场、交通较少的道路及人行道,特别适用于学校、厂矿及居民小区。
渗透池分地面和地下渗透池。当土地可得且土壤渗透性能良好时,可采用地面渗透池。若能利用天然低洼地做渗透池是最经济的。若对池底再作一些简单处理,如铺设鹅卵石等透水性材料,其渗透性将会大大提高。地面渗透池可与周边环境配合设计,成为区域水景观的组成部分,如人工湖便是一种很好的方式。地面渗透池可以用于公共绿地、街头游园、大型娱乐休闲场所,尤适用于新开发区,无市政配套设施区域。地下渗透池用于土地紧缺的地方,在城市重要区域,雨水径流量最高可达90%,地下渗透相当于一种地下贮水装置,利用碎石孔隙、穿孔管、渗透渠等贮存雨水。可以根据地段重要性,暴雨量在36小时内全部渗入地下来计算其容量。
渗透管一般采用穿孔PVC管,或用透水材料制成。汇集的雨水通过透水性管渠进入四周的碎石层,再进一步向四周土壤渗透。可以与雨水管系、渗透池等综合使用,也可单独使用,使用范围广泛。
以上三种方式经济性强、易操作,可以灵活选用,并应加以提倡和推广。
城市雨水利用方兴未艾,前景广阔。雨水渗透作为雨水利用首选是把城市建成一个水文生态系统平衡,走向持续发展之路的生态型城市的必由之路。
总之,海绵城市建设是一个立足长远、日积月累的过程,要善始善终,一步步将城市建设将成风和日丽、欣欣向荣的“自由呼吸”的城市。
参考文献:
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[2]曹秀芹,车武.城市屋面雨水收集利用系统方案设计分析[J].给水排水,2012,(01):13-15.