基于海绵城市理念城市建筑小区雨水控制探讨
2018-02-10王耀增中机国际工程设计研究院有限责任公司江苏南京210023
文/王耀增 中机国际工程设计研究院有限责任公司 江苏南京 210023
1、前言
雨水管控的理念作为实现城市良性水文循环和可持续健康发展的新型城市建设模式重要内容之一,在国外已得到了广泛应用。自2013年以来,我国提出海绵城市的建设理念,是具有我国特色的雨水管理理念,受到了国家和各建设部门的高度重视,成为我国新型城镇化的关键抓手之一。在我国的许多城市,每到雨水季节,就容易造成局部地区积水严重,而且积水久久难以散去,并且雨水中携带的污染物质进入水体中极大的影响了水环境。城市的海绵城市建设和改造大大的改善了这一问题,下面针对城市建筑小区的积水和面源污染等问题,结合海绵城市的理念来探讨海绵城市建设的优点以及对城市积水和水环境的改善。
2、海绵城市的概念以及发展应用
2.1 海绵城市的理念
2013年12月12日,习近平总书记在《中央城镇化工作会议》的讲话中强调:"提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市"。它的主要核心内容就是通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等生态化技术措施,构建具备雨水的渗透、储存、调节、转输、截污与净化等功能的绿色生态的城市雨水系统的过程。海绵城市的建设,应根据城市建设存在的问题,把更多的力度投入到利用自然的力量来解决城市的排水和净水问题。海绵城市的理念与以往常规对雨水的管理方式不一样,以往对雨水的管理方式都是快排轻蓄,然而海绵城市理念一方面对于易涝地区注重雨水的快速疏散,更要注重对雨水的储存和净化。主要实施步骤为通过现在科技的进步以及现有的技术水平,建造出更多具有对雨水具有吸纳导排和净化的设施。
对雨水的控制很大一方面是要加大对雨水的减排能力,对于雨水的产流量大,汇流时间短的特点,就要在排的同时加大对雨水的储存、滞留和调蓄的能力。同时也需要对雨水的净化加大投入,使净化后的雨水能够不对排放水体产生不利影响,同时有条件的情况下成为人们的生活用水或者工业用水的重要补充,提高雨水的利用价值。
在许多发达国家,类似于海绵城市理念的提出早于中国,对关于城市雨洪控制发展起步早于中国,不论是从对城市雨水控制的理念,还是雨水技术设施上,都有许多值得借鉴的地方,而在2013年这一理念提出来之后,在中国,大多数城市的政府以及建设人员就把城市建设的方式调整到这一方面来,在政策方面,相继出台了一系列海绵城市的控制要求以及鼓励政策,对城市海绵城市建设和改造的示范工程也被提倡和推崇。虽然比起其他国家起步晚,但是这一理念在建设人员以及国家政策的支持下,相对应雨水控制的技术也日新月异的发展起来,把海绵城市理念贯彻到整个城市的建设中来。
2.2 国外海绵城市理念在城市建设的运用
在过去二十年中许多国家在城市降雨径流量及径流所产生的污染控制领域已经制定了较为完善的、适合本国国情的技术法规体系及控制管理模式,如德国、美国、澳大利亚等国家已经基本实现对城市降雨径流的控制。如美国的“最佳管理措施”是实现城市降水径流控制最为重要的技术与管理体系。他是一套高效、经济、符合生态学原则的径流控制措施,主要在法规政策支持下采用工程性(如滞留池、渗透设施、人工湿地、生物过滤和停留系统等),并以非工程性(如土地使用规划、垃圾管理、街道清扫等)的措施予以辅助达到控制的目的。
又如英国的“可持续城市排水系统”,其定义为水资源系统的设计和管理可以满足现在和将来社会的需要,同时可以维持生态、环境和水力的完整性。“可持续城市排水系统”基于试图复制自然生态排水系统的设想,采取低成本及低环境影响力的方法,通过收集、贮存、利用技术和工程手段降低流速等方式,对雨水和地表水进行清洁净化并重复循环使用。“可持续城市排水系统”旨在从系统上减少城市内涝发生的可能性,同时提高雨水等地表水的重复利用率,兼顾减少河流水污染问题并改善水质。
从上述案例可以看出,发达国家在城镇化进程中,也曾出现过水体严重污染、内涝灾害频发、生态环境恶化等类似情况,这些国家通过实施雨水的综合管理,合理控制雨水径流,有效解决或缓解了上述问题。海绵城市建设是城市规划建设管理的重要环节,它提出的方向和目标与国际上发达国家几十年来走过的水环境治理的道路是一致的。而雨水控制的重要的也是较为经济的环节即是从源头控制并辅之以综合管理,而作为城市面源污染以及城市内涝重要影响区域的建筑小区也自然成为了海绵城市雨水控制的重点。
3、建筑小区建设特点
城市建设小区大致可分为老旧小区和新建(规划建设小区),其中老旧小区建设特点为:建设年代较早,建筑密度大,居住人口密集,地表硬化率高,绿化面积有限,综合径流系数大;存在雨污混接、串接现象;可利用空间有限,改造难度大等。新建(规划建设小区)建设特点为:注重景观绿化,绿化率相对较高;排水体制采用雨污分流制;一般设有广场、集中绿地等设施,部分设有景观水体和地下车库;建筑密度相对较低,物业管理养护相对较好,径流污染相对较轻。
4、建筑小区海绵城市改造的原则及思路
1)综合统筹、系统集成。
海绵城市建设需要综合解决城市水问题,为此,必须将涉及水问题的相关城市建设内容进行统筹,要将低影响开发雨水系统、雨水管渠系统、超标径流通道系统、污染控制系统以及水资源利用系统等四大系统进行有效集成,综合达到排水防涝、径流污染控制、雨水资源化利用等多重目标。
2)科学论证、导向准确。
城市水问题具有多样性、复杂性,要解决好城市水问题,提高各项解决措施的适用性、有效性和经济性,必须开展条件分析、问题分析、需求分析、效益分析等一系列的论证研究,真正做到有的放矢。必须把握建成项目以问题为导向、新建项目以目标为导向的总体思路。
3)因地制宜、有序推进。
每个小区特点不尽相同,问题的严重程度和开发建设的进展也都千差万别,如何将海绵城市建设科学的融入到城市整体建设中,并与其他系统有效的衔接和协同,需要因地制宜的采取不同的措施和不同的推进模式以及有差别的推进时序。总体而言,海绵城市建设必须与问题结合、与开发进度和旧城改造结合、与城市其他系统的推进结合,任务分解与时序和空间对应,才能有序的推进,避免不断的反复和过程中难以协调的矛盾出现,提高海绵城市的可实施性和有效性。
4)功能与景观相结合
推广绿色雨水基础设施,统筹发挥自然生态功能和人工干预功能,实施源头减排、过程控制、系统治理;在规划设计中要重视和兼顾景观效果,实现环境、经济和社会综合效益的最大化。
5)尽量减少项目实施对人民生活的影响
所采取的工程措施,尽可能减少扰民影响,保护居民正常生活环境,避免引起不必要的投诉。
5、建筑小区雨水控制措施
建筑一般径流污染和内涝问题较突出,低影响开发雨水系统改造如果以雨水径流削减及水质控制为主,根据地形特征及竖向分布划分为若干个汇水区域,将雨水通过植草沟导入雨水花园或下沉式绿地进行削污、下渗,超出设计降雨量的雨水溢流排入市政管道。如果以雨水利用为主,可以将屋面雨水经初期弃流后导入雨水罐进行收集利用,道路及绿地雨水经处理后导入地下雨水池进行收集利用。
1)屋面雨水处理
对于新建小区可对符合屋顶荷载、防水等条件的平屋顶建筑和坡度≤15°的坡屋顶建筑采用绿色屋顶设置。对于建筑年代相对较久远的老旧住宅小区,考虑屋面结构及荷载情况,同时也为减少后期养护,老旧住宅不推荐采用绿色屋顶。降落在屋面的雨水可直接通过断接方式排入下沉式绿地、雨水花园等进行雨水削污、下渗处理。当屋面雨水不能直接进入绿地时,屋面雨水可以直接断接进入雨水罐、高位花坛进行调蓄,雨水罐、高位花坛溢流雨水可以通过线性排水沟等措施排入邻近下沉式绿地、雨水花园等,或者排入透水铺装储水层进行处理。雨水罐内调蓄的雨水可以用于绿化浇灌、道路冲洗和景观水体补水等。
2)硬化铺装雨水处理方式
小区内破损的广场、停车场、道路等区域进行改造时,应优先改造为透水铺装,同时可以在广场、停车场的地下空间设置储水设施。硬化铺装径流雨水可以进入周边下沉式绿地、雨水花园等进行处理。下沉式绿地、雨水花园、渗管/渗渠、透水盲管内无法下渗的雨水溢流排入雨水管道内。
3)若新建住宅小区有景观水体,应优先利用景观水体来收集和调蓄场地雨水,同时兼顾雨水蓄渗、利用及其他设施。小区内收集到的雨水优先用来补充景观水体,景观水体溢流雨水再排入雨水管道。
4)建筑小区本身无法消纳的雨水,可以结合周边区域情况,排入周边公园、广场内的雨水处理设施进行处理。
结语:
通过对以上的海绵城市理念的介绍,以及国外对这一理念的实践情况,再结合我国现在雨水季节中许多城市存在的问题,海绵城市理念在城市建设中是非常值得被提倡的。希望通过这些探讨,国家政府和相关的机构人员能够在政策支持、法律支持、技术支持和资金支持等方面加大对城市建设中融入海绵城市这一理念,使雨水问题能够得到更好的控制,更方便人们的生活便利。
[1]海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)[Z].住房城乡建设部.
[2]王思思 国外城市雨水利用的进展[J].城市问题,2009(10):79~84.
[3]吴国清.城市疏水管理的相关因素探讨[J]地质力学.2012(5):65.
[4]李庆民.城市疏水的积极措施[J]疏水管理.2013(2):67.
[5]朱佳红.海绵城市理念的运用范畴[J]市场调研2014(3):463.
[6]范进.建筑小区的疏水管理控制[J]小区文明建设.2013(2):24.