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海绵城市雨洪基础设施规划途径研究

2018-04-01

城市的雨水处理问题和雨洪基础设施建设问题一直是城市规划的重点,也是城市规划的难点。尤其是长江中下游地区明显的雨季,还有经济较为发达的沿海地区,华东、华南都处于季风带,让城市排水与水资源的再利用问题更加突出,如何利用海绵城市雨洪基础设施来对城市进行改造,让城市摆脱雨洪困扰,建立良好的城市环境。

一、海绵城市雨洪基础设施规划的相关概念

1.海绵城市

海绵具有较强的吸水和储水功能,海绵城市也正是受此启发,将道路建设设计为海绵构造模式,以此来达到与海绵一样的吸水和储水效果。该理念与只排不蓄的传统模式不同,将开发利用融进了道路建设当中。海绵城市建设需要有与之相配套的完善的基础设施建设,例如一些必要的排水系统以及其他基础设施,才能发挥其作用。只有完善的配套设施和基础设施才能保证海绵城市的顺利建设,保障其能够发挥应有的功能,为其运转提供支持力量。海绵城市雨洪基础设施建设不是单纯的基础设施建设,它需要将整个城市的地理、水文、排水以及城市规划等进行综合考量,进行合理科学的规划建设,解决城市的给排水问题。海绵城市理念在某种方面可以说是针对环境资源保护,为了实现可持续发展而产生的一个先进的城市发展理念。而海绵城市雨洪基础设施规划则是这一理念的具体体现形式,是为了让城市得到更好的发展,让环境得到更好的保护,让资源得到更好的利用而产生的。图一为海绵城市的示意图。

图1 海绵城市示意图

2.海绵城市雨洪基础设施的规划要点

在进行雨洪基础设施的规划建设时主要作用是在三个方面,第一主要是在环境保护上,对整个城市的微生态循环起到积极作用。第二是在进行环境的修复上,第三是在建设开发上,要降低污染低排放,对污水进行再次利用。在经过普通的城市排水系统和自然形成的排水系统的汇流后,在经过初步的处理以后进行导流,让经过再处理的雨水资源进入绿化地,与此同时要在绿地进行一些基础设施的设置,让其能够对雨水进行微调节,进行渗透和储存。以此来对城市的环境进行改善和调节。

二、海绵城市雨洪基础设施规划途径

1.对城市的水文地质环境进行分析

为了更好地利用对雨洪基础设施进行规划,为城市创造更好的环境,首先就必须要对城市的整体环境进行分析,对水文地质进行勘察。这其中就包括了城市所在区域的气候类型,平均降雨量,雨季时间,降水特点,河流水文等;以及城市的地址地形,包括城市的坡度、土层结构,土壤类型等。要对径流路径和交汇点进行勘测,并且绘制勘测图,进行汇水单位的划分。在进行水文地质勘测后,要对数据信息进行汇总,利用SWMM对数据进行建模,通过建模来分析雨水汇流的支点和交汇点,确定水流路径和终端,然后根据建模结果来进行基础设施的布局和规划。如果汇水源头所处的位置地势较高,那么就需要对水流进行截留,避免源头雨水涌入地势较低的地方,引发低海拔区域的积水问题,当然,除了截留法,还可以利用渗透法,利用给排水系统来实现雨水的下渗,将雨水分流。如果是多条水径并流,就需要提高汇水单位的融水力度,减轻末端压力,要让雨水在汇流出以及汇流路径上获得较长的停留时间,以此来降低末端的储水压力。对于末端来说,主要是进行防洪设施的建设。

2. 土地利用类型分析

城市中现有的土地类型大致可以分为湿地、农田等,对城市土地类型的分析通常是从下垫面类型着手进行分析的,并结合上述所提到的汇水单位类型,梳理出土地利用类型与雨水径流的关系,划定生态红线、绿线以及蓝线,对雨水径流交汇处以及分流处的生态地块进行保护,构建雨水生态系统,最终实现城市雨水系统网络的全面覆盖。土地下垫面类型是影响雨水径流大小的重要因素,雨水径流系数指标与土地下垫面的透水能力具有密切的关系,土地下垫面的透水性越好,那么其雨水径流系数就越小,雨水在流经此地时,渗漏得就越快,在地表滞留的雨水量就越小。而对一些硬化道路,比如沥青混凝土道路,其透水性比较差,雨水在流经这种地面时,很难下渗,容易在低洼处形成积水。根据对土地下垫面类型的分析以及不同类型的下垫面与雨水径流指数的关系的分析,科学的部署城市雨洪基础设施规划工作,将重点放在透水性较差的硬质路面上,重点改造和重设雨洪基础设施,充分地发挥雨洪基础设施的功能,最大限度地降低雨水对城市的不利影响。

3. 多层次绿色雨水基础设施建设应用途径

对路面表层的雨水进行导流,将雨水引入绿化带,然后自然形成储水库;将降雨以及其他汇水单位进行集合规划,集中处理。当然这一步骤的实现需要进行配套的排水系统建设,来实现水资源的更好利用,不仅能够减轻城市的积水、排水和雨洪问题,还能够对收集的水源进行集中处理,二次利用除了排水设施外,还需要将土地下垫面进行改造,利用透水铺装、下凹式绿地等提高雨水的渗透能力,减轻末端汇水单位的压力,当然,还可以利用生物滞留技术来进行雨水的收集、储存和转化,这样一方面可以避免雨水对城市造成影响,避免城市受到雨洪困扰,另一方面也可以实现污水的二次利用。另一方面可以利用雨洪基础设施对雨水进行初步处理,进行污水的初步过滤。这种对雨水的收集、引流处理以及蓄水和净化功能,让水资源得到了充分的利用,不仅是生态环保的体现,更是海绵城市理念的凸显。图二为生物滞流技术示意图:

图2 生物滞留技术示意图

三、结语

进行海绵城市雨洪基础设施的规划和建设是城市发展的必然诉求,不仅和当前生态环保、经济高效的可持续发展方针相一致,而且对于城市的整体发展具有强大的推动作用。进行海绵城市雨洪基础设施的规划,可以在保护生态环境的同时实现低污染低排放和资源的再次利用,是让城市走向可持续发展道路的重要措施。

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来自:GXF360  > 建筑
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