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城市(城镇化)水土保持技术措施探索

2018.04.09

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城市水土流失的主要成因是人为活动,造成的危害也较其它地区更大,应采取的预防、保护、治理等措施也与传统水土流失防治有很大不同,特别是针对中国城镇化过程中出现的各种水土流失与生态环境新问题,采取相应技术措施。

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控制地面硬化,推行生态透水铺装,保持城市降水资源

前文已经阐明城市地面硬化直接导致和加剧了城市内涝、城市热岛效应、城市生态恶化,地表全面硬化还阻断了光、热、水、气、生物的地上地下交换通道,使城市变成了没有呼吸的死城。因此在城镇化过程中应严格控制地面硬化,应按最小化硬化、最大化绿化的原则,进行地面建设。城市非机动车道、人行道、广场、停车场等应尽量使用透水砖、渗水砖、孔型砖、渗水混凝土、碎石、卵石等材料,使雨水能够就地入渗地下,降低城市的地表径流系数,从源头上减少雨洪量,同时利用雨水补充城市日益紧缺的地下水资源。《开发建设项目水土保持技术规范》(GB50433-2008)提出了控制城市硬化面积,综合利用地表径流,采取降水蓄渗措施,涵养水源的要求。国务院办公厅“关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知”(〔2013〕23号文件)中明确要求,新建城区硬化地面中,可渗透地面面积比例不宜低于40%。北京市《新建建设工程雨水控制与利用技术要点》中规定,公共停车场、人行道、步行街、自行车道和建设工程的外部庭院的透水铺装率不小于70%。《北京市房地产建设项目水土保持方案技术导则》规定硬化地面控制率≤30%、雨洪利用率≥90%等量化控制指标

德国在20世纪90年代开始实施了将80%的地面改为透水地面的计划,人行道、步行街、自行车道、郊区步行路、露天停车场、房舍周边、庭院和街巷地面、特殊车道和房车出车道以及公共广场等都铺设透水地面。德国弗莱堡市,彻底拆除城市所有的硬化地面,实施透水地面,使得城市地下水位逐渐回升,城市植被也不再依赖人工浇灌。德国的透水材料主要有:用透水性地砖铺装人行道、自行车、步行街地面、连接处由透水性填充材料拼接;用孔型混凝土砖铺设停车场、自行车存放场,砖孔中填土绿化,可使地面绿化40%;用实心砖铺居民区、公园、广场等地面时空隙间中生长植物,可绿化面积达35%;用细碎石或卵石铺设不宜长草的路面,以保持地面透水性;用孔型砖加碎石铺地面,使雨水入渗地下,也大大减少地面热反射。


     美国采用生物渗透系统、渗透排水沟、植物过滤带、绿色屋顶等措施,保持雨水资源。

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建设雨水集蓄、入渗设施,补充城市地下水

在小区、各类场地中建设小型地下蓄水池、渗水井,有条件的地方还可屋顶集蓄雨水,形成规模小、数量多、分布均衡的集水体。城市绿地灌溉、洗车、景观用水、道路清扫、冲厕、消防等都可使用雨水资源,使雨洪资源化,变害为利。还可将雨水在适当部位入渗地下,回灌地下水,补充城市日益枯竭的地下水。《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB50400-2006),对建筑与小区的雨水收集、入渗、储存与回用、调蓄排放等进行了规定。北京市《新建建设工程雨水控制与利用技术要点》中规定,以建设工程硬化后不增加建设区域内雨水径流量和外排水总量为标准,新建建设工程应配建雨水调蓄设施,具体配建标准为:每万平米硬化面积配建不小于500立方米的雨水调蓄设施。《北京市房地产建设项目水土保持方案技术导则》规定施工降水利用率≥80%的量化控制指标。


日本在80年代后开始兴建滞洪和储蓄雨水的蓄洪池,建设了大量渗井、渗沟、渗池等,小型多样,可因地制宜布置在楼前屋后,大多建在地下,充分利用地下空间,蓄洪池的雨水用于喷洒路面、浇灌绿地等市政用水。

美国在许多城市建造屋顶蓄水池、井、草地、透水地面等组成的雨水集蓄回灌系统,用于冲厕、洗车、浇灌绿地、消防和回灌地下,加州富雷斯诺市兴建渗漏区回灌地下水,年回灌水量占全市年用水量的20%。

德国是欧洲极力主张广泛进行雨水利用的国家之一,1989年就制定了《屋面雨水利用设施标准》(DIN1989),城市雨水利用技术进入了标准化、产业化阶段,开发出了许多具有收集、过滤、储存、提升、渗透、控制、监测等功能的成套设备和系列定型产品,建成了许多雨水利用工程。德国的生态小区雨水利用系统,通过人工精心设计,依靠水生植物系统或土壤的自然净化作用,将雨水利用与景观设计相结合,综合了屋顶花园、水景、渗透、中水回用等技术,建成了许多花园式建筑。

以往的排水沟,无论是明渠式还是管道式,大多是不透水的,雨水被大量外排,既加大了城市排水压力,也流失了大量水资源。深圳市研究应用了透水入渗式排水沟,小雨、小水时可直接入渗地下,涵养水源,大雨、大水量时外排。一些应用开发机构研发了透水式下渗式排水管道,对消减径流、城市防洪、增加地下水具有良好效果。

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保护和重建城市水系及雨洪系统,修复城市水生态环境

水系是人类社会与自然界共生、共存、共享、共融的产物,担负着供水、纳污、防洪、排涝以及生态环境保护和水景观建设等重任,是城市水文化的重要载体。现代城市是人口、经济、社会生活、政治、文化教育、科学信息与生态环境等因素交织在一起的动态系统,是自然景观、人文景观、现代化建筑的协调统一体。

我国城市化的进程中,城市水系存在着河道被挤占、填埋、硬化、渠化以及污染物入河等突出问题。应根据城市水系功能和水系发展要求,采取控制城市水面率,扩大水面,划定城市蓝线,选择生态堤岸等措施,还河流以空间、恢复河道自然生态、营造亲水城市。科学规划并建设城市水系与雨洪资源化管理系统,保护并充分利用原有的河流、湖泊、水系、渠道、洼地等集蓄雨洪,合理规划并开辟人工湖、人工水系,使城市置于自然生态系统中。

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建设下凹式绿地,兼顾生态功能与滞洪功能,滞缓雨洪


研究表明,下凹式绿地对拦蓄雨水径流、补充城市地下水、水头洪峰流量,滞后汇流和洪峰都有显著功效。在地势较低的地段建设低运动场、低公园、下凹式绿地、生态带等,当遇到大雨时,作为临时蓄集雨水设施,可就地、就近调蓄雨洪,滞缓洪水过程,削减洪峰流量,延缓洪水外排时间,减轻排水管网压力。北京市规划委员会文件规定凡涉及绿地率指标要求的建设工程,绿地中至少应有50%作为用于滞留雨水的下凹式绿地。

在现代西方国家,绿地与道路之间不设道牙石,下雨时,地表径流能顺势流入绿地中,被土壤吸收。

5
施工场地落实最严格的临时防护措施,有效控制扬尘和泥浆


《开发建设项目水土保持技术规范》(GB50433-2008)提出了合理安排施工时序和进度,遇大雨和大风减少施工;控制土石方施工,防止城市管网淤积等要求。城市建设项目活动范围相对集中,防护材料便捷,技术和人员有保障,应全面落实防护措施。施工场地采取彩钢板临时拦挡,密目网、防尘网临时苫盖,草袋临时拦挡,平时洒水降尘等措施,施工场地设多级沉沙池、排水沟,将泥浆沉淀,防止降雨泥土随雨洪进入排水管网。北京经济技术开发区规定,施工期土地临时覆盖率≥70%、卡口沉沙池外排水含水利量≤70mg/L等量化控制指标城市房地产等生产建设项目水土保持指导性施工组织安排要科学合理,减少施工场地的裸露面积和裸露时间,按照“大风不起扬沙、降雨不排泥浆”的基本要求,控制施工场地。对施工场地面积大于1万m2、施工时段大于一个雨季(风季)的,推行24小时视频监测与监控,当扬沙量、排沙量超过标准时自动报警,适时停工整治。






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