國(guó)艷紅 羅 義 周洋凱 周佳奇 路 歌 王兆宇 曹永超 甄玉飛
(河北建筑工程學(xué)院 河北張家口 075000)
近年我國(guó)大部分城市遭受著雨洪的侵襲,由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市化不斷加快,環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。習(xí)主席在黨的十八屆三中全會(huì)中提到:“綠水青山就是金山銀山”。發(fā)展是必要的,環(huán)境保護(hù)也是必要的,而“海綿城市”理論的提出正是立足于當(dāng)今快速發(fā)展的城市,通過(guò)“滲、滯、蓄、凈、用、排”六字方針,實(shí)現(xiàn)雨水綜合利用、面源污染減控、內(nèi)澇防治、城市防洪和生態(tài)改善”五位一體“的建設(shè)目標(biāo)[1],讓徑流雨水可以入滲到土壤中,既解決了城市內(nèi)澇問(wèn)題,又促進(jìn)了城市建設(shè)與環(huán)境的和諧相處。
無(wú)論是新城區(qū)的建設(shè)還是老城區(qū)的改造,海綿城市都是炙手可熱的,國(guó)內(nèi)外的雨洪管理體系發(fā)展快速健全,技術(shù)措施如:綠色屋頂、下凹式綠地、生態(tài)濕地、植被淺溝、透水鋪裝、雨水調(diào)節(jié)池等。而在城區(qū)中具有地下建筑的地區(qū),該地區(qū)特點(diǎn)為地表厚度有限,承受荷載有限,并且大量上地表面多為不透水的混凝土層。根據(jù)其特點(diǎn)對(duì)一些可能安裝在該地區(qū)的低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施進(jìn)行分析。
下沉式綠地構(gòu)造上最基本的特點(diǎn)是:高程略低于地表面,雨水的溢流口略低于綠地平面。下沉式綠地是將低影響開(kāi)發(fā)及雨水管道系統(tǒng)結(jié)合在一起,采用“綠色+灰色”的復(fù)合方案緩解排水壓力。同時(shí),生物將雨水徑流攜帶的污染物中所含的氮、磷等化學(xué)物質(zhì)分解,供植物良好成長(zhǎng)。《雨水控制與利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(DB11/685-2013)規(guī)定下沉式綠地下沉深度宜為50~250mm之間[2]。并在設(shè)計(jì)下沉式綠地時(shí)要考慮土壤的滲透性及雨水口的設(shè)計(jì)高度,因此適當(dāng)增大綠地下沉深度到150~300mm甚至更大。由于需要的地表厚度比較高,以及一些設(shè)施,所需厚度及承載力均大大增加,并且在該地區(qū)不適合種植植物。
“海綿城市”中的透水鋪裝系統(tǒng)是一種特殊的非點(diǎn)源控制技術(shù),雨水可以很快的透過(guò)透水路面,有效的減少雨水洪峰流量、預(yù)防治療城市內(nèi)澇現(xiàn)象及凈化雨水徑流過(guò)程中的污染物。透水鋪裝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為:透水面層、基層、底基層、透水墊層[3]。雨水透過(guò)系統(tǒng)滲透到地下,雖然技術(shù)較簡(jiǎn)單,但對(duì)于城市中的雨水滯留問(wèn)題效果卻相當(dāng)顯著。通過(guò)這種蜂窩狀結(jié)構(gòu)及透水的地磚,可以充分的降低城市中熱島現(xiàn)象,還可以吸收部分雨水中的無(wú)機(jī)污染物,而不同的透水鋪裝材料及墊層材料對(duì)污染物的截留作用也是不同的。并且像基層材料砂、礫石、石灰?guī)r等,所需的承載力相當(dāng)大。
生物滯留池又稱雨水花園,包括植被層、種植土層、填料層和礫石層,厚度一般為600~1000mm[4]。生物池中通過(guò)添加填料可以對(duì)水中的污染物及有害微生物達(dá)到一定的去除效果,通過(guò)對(duì)不同填料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室模擬測(cè)試,可以找出針對(duì)不同地區(qū)雨水中污染物去除的最佳填料,并將填料應(yīng)用到該地區(qū)的海綿城市建設(shè)中,雨水可以通過(guò)下滲、預(yù)處理、收集后直接應(yīng)用到附近的消防用水及綠植用水等,使水資源得到充分的應(yīng)用。由于生物滯留池在建設(shè)過(guò)程中所需的占地面積不大,只是起到了雨水收集的作用,且需要與其他的雨水收集裝置一起使用,但是所需的高度較高。
“JW生態(tài)工法”是陳瑞文發(fā)明的一種地下生態(tài)平衡的鋪面技術(shù)。其結(jié)構(gòu)不同于傳統(tǒng)的普通結(jié)構(gòu),而是由土壤層、儲(chǔ)水層、保水層、JW透水鋪面構(gòu)成的循環(huán)對(duì)流結(jié)構(gòu)。該生態(tài)系統(tǒng)具有晴天吸塵、雨天吸水,夏日降溫、冬季保溫的作用[5],并且可以保持鋪面下的微生物、細(xì)菌等的活性,還對(duì)雨水中的一些污染物有一定的清除作用。由于該結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)水層和保水層使用的沙礫、粗石等材料,加大下層地表的承載能力且下滲雨水會(huì)在其中滯留并造成下部滲水,影響下面建筑的使用。如設(shè)計(jì)防滲設(shè)施,會(huì)加大工程投資等因素。
通過(guò)對(duì)以上的一些低影響開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的分析討論,要從中找到最適合的改造方案是困難的,針對(duì)城市中不同地區(qū)的不同現(xiàn)狀,我們可以通過(guò)對(duì)一些適合該地區(qū)的低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施進(jìn)行組裝改造,找到最適合該地區(qū)的一種方案是必要的。對(duì)于城區(qū)中,具有地下建筑的地區(qū),根據(jù)其地區(qū)的特點(diǎn),可以將生物滯留池中的填料、排水導(dǎo)水管及透水鋪裝系統(tǒng)進(jìn)行組合,特點(diǎn)有:減少了材料的荷載,減小了設(shè)施厚度,保護(hù)利用了大量的雨水資源,改善了城區(qū)的環(huán)境問(wèn)題等。
[1]張書(shū)函,殷瑞雪,潘蛟,等.典型海綿城市建設(shè)措施的徑流減控效果[J].建設(shè)科技,2017,2:20~23.
[2]李玉芝,周?chē)惷髁?,?基于“海綿城市”理念的下沉式道路綠化帶設(shè)計(jì)[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,55(7):1726~1729.
[3]于 靜.透水鋪裝,墻材企業(yè)新商機(jī)[J].產(chǎn)經(jīng),2016,4:12~13.
[4]許 萍,何俊超,張建強(qiáng),等.生物滯留強(qiáng)化脫氮除磷技術(shù)研究進(jìn)展[J].環(huán)境工程,2015,11:21~36.
[5]溫興煜.陳瑞文和他獨(dú)創(chuàng)的“JW 生態(tài)工法”[J].商品與質(zhì)量,2012,11:5~6.