海绵城市建设除了关注城市海绵体还需要关注什么?
近年来,由于各地区进行城市化建设,加上温室效应和雨岛效应的影响,气候变得“任性”无法捉摸,说来就来的暴雨也愈加频繁,尤其是在每年夏季时分,我国受雨岛效应的影响,在北京、深圳、武汉、杭州、南昌等众多大城市内涝问题频发,严重干扰城市居民生活,使各地方经济造成严重损失。
“市内看海”现象地频发,引发社会各界的广泛关注,如何解决“看海”问题,首先就需要破解城市排水难的问题。我国大部分城市历史悠久,不便对整个城市的排水进行系统地更新,同时这个办法成本较高,不适合我国大部分城市。那么,有没有一种方法能够将雨水自然的渗透到土壤里面的呢?答案显然是肯定的。“海绵城市”的城市概念即是将城市看成一块海绵,将水资源存储在地下,通过土壤层层过滤进行净水,在有需要的时候将蓄存的净水进行再利用,整个工作过程可以分为:吸水,蓄水,渗水和净水四个过程。
海绵城市其实是一种对水资源的管理策略,而不是一种城市类型,主要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”,在国际上通常被称之为“低影响开发雨水系统构建”。
海绵城市示意图
在我国,由于城市地面硬化工程的普遍性,雨水不能被土地自然渗透吸收,而是在地面上逐渐“水到渠成”由高往低流,经由下水道后汇入附近河流,但是我国部分城市排水系统尚不完善,经常发生排水管道堵塞以及排涝能力不足的问题,以至于我国城市内涝问题严重,加快海绵城市建设成为我国推进城市化发展和增加人民群众幸福感任务的重要决策。
在整个海绵城市工作过程中,城市海绵体在其中有着至关重要的作用,城市海绵体包括河、湖、池塘等水系,同时包括绿地、花园、可渗透路面,这一系列的城市配套设施,是参与雨水收集净化的重要角色。
作为城市发展理念和建设方式转型的重要标志,我国在十八大中已经明确海绵城市的建设目标,日前全国已有130多个城市制定了海绵城市建设方案。但是由于我国对于海绵城市建设起步较晚,缺乏一定经验,导致某些地方的海绵城市建设只是一味强调城市海绵体建设的重要性而忽略城市本身存在的基础。
哥本哈根暴雨应对准则——利用角度解决问题
”对于长期居住在哥本哈根的居民来说,2011年和2014年最难忘的莫过于那两场暴雨了。
暴雨过后哥本哈根街头
暴雨在两小时之内,使整个城市大部分区域积水深度达到1米以上,5万户家庭供暖切断持续一周,严重妨碍了居民的正常生活。在这样的一个背景之下,哥本哈根进行了以建设海绵城市,解决内涝问题为主题的“蓝绿”规划,该方案主要是通过增加以绿地为主体的海绵体建设来缓解内涝,在达到解决城市内涝问题的同时又进一步通过增加绿植面积美化了城市。
针对不同的城市路面,规划方推出了具体的应对方案。
在应对较窄街道内涝上,通过设置两边高、中间低的带高差路面,并加上两条绿化带,区划成“安全区”与“洪水”区,洪水来临时,绿化带和行车道就变成蓄水区,两边的人行道仍正常通行。
利用倾斜角度划分功能区域
针对路面较宽通行区,道路中间绿化带被设计成“V”形,晴天,可以作为绿地供居民休闲;雨天,则由于其特定的“V”形成为一个蓄水池。
在解决暴雨时地面径流过大的问题上,改造方将非机动车道建设和海绵城市暴雨管理相结合的办法采用最常见的明挖法,在自行车道下挖一条沟渠,通过预制混凝土制作成一个高效且大容量的储水构造。
由于Sankt Jørgens湖的湖面高度高于街道平面,在雨天往往洪水泛滥,只能依靠一条直径5米的排水管将洪水引入港口。在蓝绿规划方案中,湖面的高度从5.8米降到了2.8米,这为暴雨创造了4万立方米的存储空间,大大缓解了湖水在暴雨时期蔓延至路面的问题。
金华燕尾洲公园——雨水花园经典案例
”燕尾洲公园位于金华市三江交汇处,作为金华城市中心“一滩一洲”之一,燕尾洲公园不光使城市景观增色不少,独特的“板凳龙”景观桥也给城市居民提供了休闲娱乐的场所,同时,在生态环境与城市管理上,它又有着促进生态和谐与防洪泄洪的深远意义。
燕尾洲公园设计出自北京大学教授俞孔坚之手。该设计倡导“与洪水为友”,因此在公园内设计了不少富有弹性的生态防洪堤,很好的保护了河漫滩的湿地,成为了“海绵城市”建设的一个经典案例。
燕尾洲公园的整体设计方案尽可能保留原有的植被和环境,采取一系列生态修复措施并对场地进行了食物链的完善和丰富,有效促进湿地内生物多样性的提高,使其构成一个健康的、能够自我维持的良性循环生态系统。在处理洪水的防洪堤的设计上,采用了梯田层层退台的形式,并在台地上种植多年生、耐冲刷的乡土植被,将燕尾洲原有的硬质驳岸改造为具有不同安全级别的可淹没的防汛堤。
新加坡——疏导有方,蓄水有方
”新加坡作为热带岛国,气候多变,年降雨量逐年增加,但城市内鲜有积水内涝的情况出现。这都要归功于新加坡城市中那些被合理设计、科学分布的雨水收集系统和排水管道。
在新加坡城市地面建筑建设之前,往往都遵循“砖瓦未动,排水先行”的原则,事前就将规划设计于该建筑的地下和地面排水系统布置好,然后才进行地面建筑的施工。同时借助建筑物本身设有的雨水收集和排放系统在楼顶、走廊、楼梯间等重要部位的雨水收集管确保雨水能经由管道排至建筑外的排水沟渠之中。
在地下,每一栋建筑,包括人行道、马路周边都分布有一定数量的排水渠。这些排水渠连接着多个主排水管道,在保证排水通畅的同时,也避免了水沟过深的问题。主排水管道内均装有电子监控系统,工作人员可以通过实施监控管道内情况,及时处理因垃圾阻塞造成的水位过高的等等问题。
在地面上,为了加强雨水疏导,新加坡为此在全国范围内建立了17个大型蓄水池,其中最大的集水面积达到了1万公顷,相当于新加坡国土面积的六分之一,利用其堤坝上的闸门,当大量雨水至蓄水池内水位较高而海水处于低潮时,闸门会降下,使过量的雨水倾斜入海。通过这么一套完善的排水系统,使这个年均降雨量在2400毫米左右的热带岛国鲜有受内涝影响的时候。
日本东京——雨用分流处理,稳定高效
”东京的排水系统在世界上一直享有盛名,整个系统实行雨水和生活污水分流处理,因此无论是在平时还是在洪涝时期,在这种处理机制的作用,排水管道很少发生堵塞。同时,东京地下排水管网错综复杂,光在地下的各种排水管道延长都可以达到1.58万公里。因此,在东京街头,即使是暴雨时期也很难看到有内涝情况发生。
在上世纪90年代,日本修订的建筑法规定要求建筑物和大型建筑群必须建设地下雨水储存系统,这一规定进一步确定了东京市海绵城市建设进程。在日本最高建筑东京晴空塔下方也建有一个排蓄水系统,该蓄水池能够储存7000吨雨水,可供附近共23万人使用一天。在多雨季节成为回收雨水的重要容器,大于高峰过后再将雨水陆续排放,能够随时抽取出来应对地面缺水的情况,甚至必要时可以将其中雨水净化后供市民生活使用。
虽然东京是国际化大都市,城市化建设早已完成,海绵城市的建设也在较早时期就已经开始,所以,在后续的城市建设过程一直十分重视地面的呼吸性能,很多大马路用的是大粒石子和沥青进行铺就,便道也是普遍使用透水砖,尽可能减少地面硬化,大大提高了地面的透水性。同时,又尽可能的增加绿化面积,加大对公园绿地的投资建设,在净化城市空气的同时,也促进了地面涵养水分。
海绵城市建设的目的在于,推广和应用低影响开发建设模式,加大城市径流雨水源头减排的刚性约束,优先利用城市海绵体进行自然排水系统,同时加强建设生态排水设施,充分发挥城市绿地、道路、水系等对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,使城市开发建设后的水文特征接近开发前,有效缓解城市内涝、削减城市径流污染负荷、节约水资源、保护和改善城市生态环境,为建设具有自然积存、自然渗透、自然净化功能的海绵城市提供重要保障。
结合众多案例分析,如何让环境优先进行自然排水,除了要加强建设城市海绵体之外,我们更需要利用城市基础和现有的技术,让两者共同合作,相辅相成。
编辑:Tom | 统筹:潘鹏
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