海綿城市可以有效解決城市的內澇問題,保持低影響開發過后的水文特征,保護自然平衡,促進人類和自然的和諧發展。下面廣東建科設計淺談一下海綿城市的設計思路:
1、LID(LowImpact Development)要遵循的原則:
1)應以場地原始的水文條件作為統籌依據:考慮此區域內,相關流域和其他自然環境,確定目標要求,注意保護開發敏感場地,分析該地區雨水管理的可行性和局限性,分析項目周邊環境雨水管理的可行性和局限性。
2)雨水徑流控制:通過相關LID設施的設計和使用,如增加透水路面的面積;設置綠色屋面;設置雨水花園,植草溝等綠化生態設施;保護自然的土石方以及植物景觀,確保更大的樹冠尺寸等,將收集到的雨水用雨水收集系統加以處理利用。
3)從源頭上控制雨水:主要手段為采用分散式小區雨水排放措施,減小排水坡度,增加匯流時間,增加徑流面積;通過引流來引導維持自然條件下的原有徑流路線。
4)雨水景觀:將雨水管理設施與其他發展因素結合起來,保護可開發土地;削減場地徑流峰值、促進入滲、建設水循環設施、利用自然條件凈化雨水;通過改善場地景觀的設計,它還具有減少雨水徑流總量和緩解城市熱島效應的作用。
5)后期維護:用一定的資金來確保為雨水管理技術措施的順利運行,投入一定量的物力用于監測。同時簽署成文協議,用法律確保長期實施和維護。對大眾進行雨水管理技術培訓,條件成熟后鼓勵群眾在私人場地進行雨水控制。海綿城市必須將人為措施與自然環境結合起來,并且必須優先考慮生態環境。城市排水設施的安全是一個重要的前提。在此條件下,最大程度進行雨水的滲透、收集、凈化和利用。既能實現水資源的利用,又能保護生態環境。海綿城市不是要取代傳統的排水系統,而是將海綿城的概念和實施作為傳統排水系統的補充和優化。減輕傳統排水設施的負擔并最大化其作用。在設計海綿城市的過程中,應同時考慮降雨,地表水和地下水,并協調和考慮供排水系統的各個部分。確保系統在復雜的水環境中的穩定性和可靠性。
2、排水思路應當轉變:
海綿城市核心的“滲、滯、蓄、凈、用、排”六字方針
滲——將雨水分散并滲透到地下或特定土壤層。
城市建設后原有的自然生態條件和水文特征都已經發生了顯著變化,其下墊面多為硬質性質,易形成徑流,所以必須加強自然入滲,把入滲放在優先項。以減少地表徑流的形成,減少自硬化路面和硬質屋面等進入排水管網的雨水。同時還可以涵養、保護地下水,土壤對雨水起到一定自然過濾凈化的作用,在一定程度上改善城市氣候。雨水入滲主要是依靠各種透水性質的路面、鋪裝材料,屋頂則采用綠色屋頂的方式,把雨水從源頭“滯”下來,然后“滲”入土壤。
滯,是指將雨水滯留在下沉式綠地中,降低雨水流速。
主要目的是減緩短期內形成的地表雨水徑流。調節地形地貌,使雨水緩慢地匯集,減少時間軸上“尖刺徑流”的產生,控制爆發性的徑流峰值。“滯”常常采用以下的手段:雨水花園、濕塘、生態滯留設施、雨水濕地等。
蓄,是指利用雨水調蓄設施控制雨水徑流總量和徑流峰值。
首先,要尊重場地原有的自然地形和景觀,使雨水以天然降雨的形式降落。城市建設破壞了自然地形地貌。導致雨水在短時間內聚集到一起,進而引發內澇。一方面采取調節和錯峰的方式,另一方面要把降雨儲蓄起來。目前,海綿城市的儲水規定尚未完全固定。蓄水的兩種常見的形式為:塑料模塊儲水和地下儲水池。
凈,是指凈化雨水,去除雨水中的污染物以達到使用的要求。
土壤、植物、自然水體等,對雨水都有一定的自然凈化作用。雨水經過凈化收集儲存,可以用于日常的城市綠化灌溉、道路沖洗等。目前,雨水凈化系統可分為三類:居住區(小區)雨水收集處理系統、工業區雨水收集與凈化系統、城市公共區域雨水收集處理系統。根據這三種場地的性質不同,建立不同的雨水凈化工藝流程。目前常見的有:土壤過濾、人工濕地凈化等。
用,是指城市雨水利用措施。
在經過土壤滲濾、人工濕地凈化處理后,我們可以利用這些雨水。如此,在減輕洪澇災害的同時,還可以收集到的雨水轉化為水資源,如停車場上方雨水在收集和凈化后可以用來洗車等。通過“滲”來涵養地下水,通過“蓄”把水保存下來,“凈“以后應該盡量保持就地利用雨水。
排,是指充分利用雨水管網系統排除雨水。
采用豎向排水與城市工程設施相輔相成的方式,結合人工的排水、防澇、地下雨水管網設施與自然的水道、地面排水的特點,實現了雨水的常規排放,賦予系統處理超常規降雨的排水能力,減少了洪澇災害的發生概率。由于一些城市因雨量過多,導致積水,單靠海綿設施無法完全排除雨水,需要人工措施來排放雨水。
3、海綿城市的規劃設計步驟
1)基礎資料進行矢量化,建立GIS信息模型
2)區域本底分析,總結出規劃區開發前水文特點、原始地貌特征、水系分布、年徑流特性分析(以水力模型為工具,結合相關檢測數據,確定本底徑流總量控制范圍)、面源污染、水資源量等。
3)劃分雨水匯流分區
4)分析評價各項指標,總結傳統開發模式下規劃區的水文特征
5)分析區域存在的問題及需求,提出目標
6)匯流分區組合成管理分區,進行指標分解
7)提出項目建設計劃
8)繪制圖紙