陕西地建滨江新城综合开发有限责任公司 陕西省土地工程建设集团有限责任公司汉中分公司
摘 要:随着社会的进步,建筑用地在城市中的占比不断攀升。近年来水资源短缺,水质污
染,洪涝灾害,水生物栖息地丧失等多种水问题逐渐显露出来。为了调和城市发展和生态环境保护之间的矛盾,目前我国多地引进公园海绵系统。在不改变原有的地下排水系统的情况下,在新建公园中引入海绵系统,打破传统公园的单一功能,在公园建设中运用海绵城市理念,打造出一批能吸水、蓄水、渗水、净水的“海绵体”。本文详细介绍了海绵体公园的现状和海绵体公园的工艺等,为类似工程提供施工经验。
关键词:水问题;海绵系统;公园
1 前言
欧美等发达国家关于海绵城市的研究起步较早,在经济快速发展的时期,城市的排水组织方式与我国雷同,主要以简单粗暴的城市排水管网快排为主。城市也经历了干旱内涝、水质污染等一系列城市水生态问题。研究表明,美国是最早开始研究海绵城市的,20世纪70年代,美国颁布了首部与雨水蓄存利用有关的法案《最佳管理措施》[1]。之后,英国、澳大利亚、日本等其他国家相继颁布法律法规,海绵城市的理论研究和技术措施得以迅猛发展[2]。
我国起步较晚,2013年习总书记在发表的讲话中强调:“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”[3]。2014年住房和城乡建设部组织编制了《海绵城市建设技术指南》[4],并于同年10月正式发布。随着《海绵城市建设技术指南》的提出,我国海绵城市的建设试点工作正式开展并推广。2015年国家财政部、住房城乡建设部、水利部联合宣布了我国第一批“海绵城市”建设试点,包含济南、武汉、重庆等16个城市,2016年又公布了北京、天津、大连、上海等14个城市,同年印发《海绵城市建设国家建筑标准设计体系》。
2 建立公园海绵系统的关键技术
海绵设施主要功能一般可分为渗透,储存,调节,转输,截污净化。通过各类海绵设施
的布局优化,实现径流总量削减、径流污染控制、雨水资源化利用等目标。在运用上,应结合当地地质,水资源特点及技术经济可行性分析,因地制宜选择海绵设施。
2.1 源头削减类
源头削减类一般包括绿色屋面,生物滞留设施、透水铺装,下沉式绿地,渗透塘,截污渗透雨水口,植被缓冲带等,这些设施在场地多处分散布置,大多具有减少雨水径流产生量、延缓雨水径流汇集速度、净化水质等功能。景观效果较好。
2.1.1透水铺装
透水铺装的种类很多,主要包含透水砖路面、透水沥青混凝土路面、植草砖路面、碎石路面等。与传统硬质铺装相比,透水铺装的渗透系数大,雨水可以很好的滞留、渗透,具有一定的保水、蓄水能力。不仅可以减少地表的径流,消减地表雨水的峰值,净化雨水,补充地下水源,而且可以降低路面温度,缓解城市热岛效应。透水铺装的设计和使用要考虑当地的气候、水文、地质等因素,并应结合当地雨洪管理要求。在寒冷地区,要考虑铺装材料的冻融性能,防止透水铺装在反复冻融中破坏[5]。透水铺装的结构从上到下主要包括透水面层、基层、过滤层和垫层四部分。与不透水铺装相比,其建设成本和维护成本要高一些,但如果从减少地表径流、净化雨水、减少雨后峰值等角度来看,透水铺装有着很不错的长远收益。
2.1.2下凹式绿地
下凹式绿地是指低于周边地面标高,可以蓄积、下渗自身及周边路面雨水径流的绿地,下凹式绿地可以有效缓解城市水资源匮乏,减少降雨后地表径流造成的面源污染[6]。下凹式绿地选址时要考虑现状地表高程,选择地势低洼处,方便绿地自身及周边雨水的汇流。以拦截自身及周边道路的径流,将雨水蓄存到下凹式绿地中,然后通过下渗作用将其转化为土壤水和地下水。另外下凹式绿地还兼有微型沉沙池和污水处理池的作用,通过土壤、植物及微生物的相互作用,使污染物净化,并转化为绿地肥料。
2.1.3生态树池
生态树池是指在铺装的地面上种植树木时,在树木的周围留一圈没有铺装且标高低于周边铺装的土地,可以吸收周围地面的雨水径流,属于下凹式绿地的一种。生态树池低于周边路面,降雨时,雨水汇流入树池的储水设施,然后通过集水管将雨水送入市政雨水管网。缓减市政雨水管网的排水压力,实现雨水的收集和传输。
2.2 中途转输类
一般包括植草沟,路缘石等,这些设施具有收集,输送径流功能,是海绵城市不可缺少的部分。
2.2.1植草沟
植草沟的主要作用是传输雨水,在一定条件下,植草沟在一定范围内可以代替传统的雨水沟渠。其一种建设成本低,构造简单,维护费用较低的植物型沟渠。当地面的雨水径流通过植草沟时,植草沟中的植物可以减缓雨水径流的流速,过滤和拦截雨水中的固态杂质,起到收集、过滤和净化的作用。植草沟的布置非常灵活,可以结合地形与景观。
2.3 末端调蓄类
一般包括景观水体,雨水调蓄池,湿塘、雨水湿地设施等,这些设施大多具有净化水质,削减径流峰值,调节储存雨水等功能。
2.3.1雨水湿地
雨水湿地是一种人为建造的类似于沼泽地的地表水体。雨水湿地的主要作用是调蓄雨洪、消减雨水径流峰值、净化水质、降解污染、涵养水源、补充地下水、保持生物多样性、缓解热岛效应等。雨水湿地一般建造在地表的低洼处,雨水湿地中的调蓄容积可以有效的解决地表的雨水汇流问题,同时湿地的生态系统可以对雨水进行过滤和净化。
2.3.2 人工雨水调蓄池
雨水蓄水池是指具有雨水存储功能的集蓄利用设施,同时也有消减峰值流量的作用。降雨时,可以起到消减洪峰,收集雨水的作用;干旱时,蓄水池中的水可以作为灌溉绿化用水。常见的蓄水池包括钢筋混凝土蓄水池、砖石砌筑蓄水池等,为了减少占地面积,蓄水池一般设置在地下。
3 结语
城市公园作为城市中最重要的绿地系统,其对城市生态系统的调节作用明显,在海绵城市建设中处于主导地位。传统公园的建设量和保有量巨大,但传统更多的考虑景观效果,与供人们休憩的功能属性,忽略了公园含蓄水源,调蓄雨洪、减少地表径流,调节生态平衡的作用。文章详细阐述了城市公园海绵系统常用的技术措施,主要包括雨水渗透设施、传输设施、截污净化设施和储存与再利用设施。不同城市所面临的城市水生态、水环境问题等各不相同。因此,因地制宜地根据不同城市的自然条件、地形地貌特征、水资源短缺状况、降雨特征、水环境改善与内涝治理要求等,选择符合城市建设模式,最终达到改善水源和生态的目的。
参考文献
[1]徐俊伟.上海市城市雨水资源利用展望[J].城市道桥与防洪, 2011, (9):110-113.
[2]Chaohsien L,Aiguo G,Enhao H . Enlightenment of rainwater management in foreign countries to spongecity construction in China[J].Water Resources Protection, 2016.
[3]颜伟.浅谈海绵城市在城市绿地中的应用[J].现代园艺,2017(22):156-157.
[4]海绵城市建设技术指南(试行)[M].北京:中国建筑工业出版社,2014.
[5]石春艳..北方海绵城市源头控制对地表径流污染控制的研究[D].吉林建筑大学,2018.
[6]潘忠成,袁溪,李敏,等.下凹式绿地在降雨径流控制中的应用研究[J].环境科学与管理, 2015,40(10):59-62.