浅谈市政排水设计中海绵城市理念的应用与实践
2019-01-31孙萃芳中国建筑东北设计研究院有限公司辽宁沈阳110003
文/孙萃芳 中国建筑东北设计研究院有限公司 辽宁沈阳 110003
随着我国城镇化进程的推进,城镇规模持续扩大,原有土地开发利用模式使得大量自然环境遭到破坏,城市下垫面不断被硬化地面所替代,区域原有水文特征遭到破坏,导致地面径流系数提高、径流总量增加、峰值流量增大、径流污染加剧等。这些问题的出现不仅导致大量雨水资源流失、面源污染严重,而且当暴雨来临时,对城镇排水系统的排水能力造成巨大压力,如排水不畅,易发生洪涝灾害,造成经济损失。
1、海绵城市理念的基本概念及意义
1.1 海绵城市理念的基本概念
为了解决我国城镇化进程中所遇到的洪涝灾害严峻、水资源短缺、径流污染严重、生态平衡破坏等问题,在学习国外优秀雨洪管理理念为基础,根据我国实际国情,通过分析比选,确定我国雨洪管理理念——海绵城市设计理念。“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”(《海绵城市建设指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》)。
1.2 海绵城市理念的意义
海绵城市理念的大力推广,为我国新型城镇化建设提供了指导方向,对城市建设过程中市政排水、园林绿化、建筑小区、道路交通、城市水系等系统的规划、设计和建设提供有效指导。尤其对于市政排水系统设计,海绵城市理念的运用具有重要意义,主要表现在以下几个方面:
首先,完善城镇市政排水系统的建设。海绵城市理念更多是从全局进行考虑,更有效的将市政排水系统与城市各个方面相融合,完善市政排水系统的设计建设,改变我国市政排水系统现存的不合理现象,特别是暴雨过后,雨水淤积,排水不畅等问题。
其次,保护水环境健康,促进生态系统平衡发展。降雨形成的地表径流中含有大量的污染物质,如不经处理直接进入水体,会对水环境造成较大危害,影响地区生态环境平衡。海绵城市理念的应用,能够有效减少随地表径流进入自然水体中的污染物总量,保护水环境健康,促进生态系统平衡发展。
最后,提高我国水资源利用率。随着城市化进程的加快,我国许多城市都面临着水资源短缺问题,资源性缺水和水质性缺水并存,对我国社会、经济的全面发展产生一定影响。城市建设中,在解决洪涝问题的同时,寻求新的可替代水源,满足城市日益增加的用水需要,已成需要解决的迫切问题。而雨水作为一种宝贵的水资源,在一定范围进行收集回用,有效缓解城镇水资源短缺现象,并能在一定程度上减轻城市排水管网的负担。
2、海绵城市设计理念在市政排水系统中的应用与实践
2.1 综合布局,合理布置市政排水系统
市政排水系统是一个庞大、复杂的体系,和城市的各个方面都息息相关。要建立一个完善的排水体系,需在规划阶段加强海绵城市理念的介入和指导作用,处理好市政排水系统与城市道路、绿地、建筑小区、水系等的关系。比如在设置有低影响开发设施的城镇道路中,合理选择雨水口的布置方式,注意雨水管渠系统与低影响开发设施的高程等等,最终构建一个统一布局、衔接紧密、排水顺畅的有机整体。在市政排水系统设计中,应结合城市自身特点,通过技术经济比较,选择适宜的控制目标。在规划时充分利用好自然排水系统,合理布置低影响开发设施,实现雨水的自然渗透、自然调蓄、自然净化、恢复区域水循环。
2.2 城镇雨水管渠系统的优化设计
低影响开发设施在海绵城市理念中占有重要位置,但由于低影响开发设施特点,其对控制中、小降雨事件的效果较好,面对暴雨时,效果有限。因此,在城镇排水系统中合理布置低影响开发设施,并不断优化雨水管渠系统,通过低影响开发设施、市政雨水管渠系统、超标雨水排放系统共同组织雨水的渗透、收集、调蓄、转输与排放,并注意系统之间的组织和衔接,保证排水顺畅。在遇到暴雨时,能够快速排出多余雨水,减少道路积水概率。
2.3 注重城市绿地在排水系统的作用
与传统城市开发模式相比,海绵城市强调生态优先,注重自然排水系统的大力保护和充分利用、低影响开发设施的建立,强调发挥城市绿地系统和自然水系系统的雨水渗透、调蓄、净化能力,促进城市水文系统自然循环,增加雨水在区域内的蓄积。而城市绿地在城市环境中占据重要位置,是城市生态系统中不可分割的一部分,极大地促进了城市的生态平衡。将城市绿地系统作为雨洪管理的一部分纳入到城市排水体系中,充分发挥其雨水调蓄能力,解决城镇洪涝问题。
2.4 加强雨水资源的利用
基于海绵城市理念,将雨水处理与利用融入到城镇排水系统中,将雨水变为城市第二水源予以利用,以缓解城市供水紧张问题,满足城市发展对水资源的需要,构建健康、生态、有序的城市雨水系统。同时大大减少初期雨水对整个水体的面源污染,减轻在雨季时发生洪涝灾害的概率。
结语:
海绵城市理论在我国不断为认可和推广,被各大城市和地区采用,为城市排水系统的设计提供了有力指导。将海绵城市设计理论的确定,加强了城市基础设施之间的联系,完善城镇排水系统的建设,实现我国新城镇建设发展的目标。在海绵城市建设过程中,应在充分理解海绵城市设计理念具体含义的基础上,积极发挥其在市政排水系统及城市其他方面的指导作用,最终解决城镇排水系统中存在的诸多问题,实现城市的可持续发展。