李秋萌
大連市市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 遼寧大連 116000
海綿城市是習(xí)近平總書(shū)記提出的城市建設(shè)新模式,是城市低影響雨水開(kāi)發(fā)技術(shù)方法的簡(jiǎn)稱。其內(nèi)涵是充分利用海綿狀良好的水文循環(huán)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)降水滯水蓄水功能,必要時(shí)放水利用,有效緩解城市缺水與城市內(nèi)澇的矛盾,有利于城市的修復(fù)。水生態(tài)環(huán)境。與低影響發(fā)展理念相比,海綿城市逐漸由原來(lái)的源頭控制理念向源頭、中途島和終點(diǎn)的全過(guò)程過(guò)渡,類似于美國(guó)近年來(lái)新興的綠色雨水基礎(chǔ)設(shè)施。在海綿城市建設(shè)領(lǐng)域,雖然這些設(shè)施是關(guān)鍵和有效的,但過(guò)去的灰色基礎(chǔ)設(shè)施不應(yīng)被完全禁止。這是因?yàn)樵诟呙芏瘸鞘谢貐^(qū),海綿城市的建設(shè)主要集中在“存儲(chǔ)與排水”、“源頭與末端”、“地面與地下”、“灰色與綠色”等要素的有機(jī)結(jié)合上[1]。
第一,綠色屋頂由植被層、介質(zhì)層、土壤層和人工水層組成。旨在減少城市暴雨徑流污染,減少熱島效應(yīng),美化環(huán)境,調(diào)節(jié)建筑物溫度。同時(shí),可作為雨水儲(chǔ)存的預(yù)處理措施。第二,凹形綠地是指低洼綠地。利用周圍徑流滲入凹地綠地,減少排水,節(jié)約用水。凹形綠地的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量調(diào)整綠地、路面和雨水出口之間的高程關(guān)系。即綠地高程低于路面高程,綠地設(shè)置雨水出口,雨水出口高程低于路面高程,高于綠地高程。凹形綠地增加了雨水在土壤中的入滲,減少了城市洪水,節(jié)約了綠地灌溉用水,減少了水污染和江河湖泊淤積,提高了綠地土壤肥力。第三,雨水花園是指在低洼地區(qū)種植灌木、花卉等植物,利用土壤和植物過(guò)濾來(lái)凈化雨水,也可以保留雨水,然后慢慢滲入土壤,減少雨水徑流。第四,雨水滲濾設(shè)施,是指雨水分散滲入地面的人工設(shè)施。該設(shè)施可明顯保護(hù)地下水,抑制暴雨徑流,不污染地下水。它是一種有效的雨水控制技術(shù)。雨水入滲技術(shù)可分為分散入滲和集中回灌兩種。
透水性路面是指采用透水性好的多孔材料鋪面。雨水可進(jìn)入鋪面層結(jié)構(gòu),并通過(guò)蓄水量的基座滲入土壤地基,雨水可降到地面,凈化水質(zhì)。透水磚路面和透水水泥混凝土路面主要適用于廣場(chǎng)、停車場(chǎng)、人行道以及交通和荷載較小的道路,如建筑物非機(jī)動(dòng)車道、住宅道路、市政道路等,透水瀝青混凝土路面也可用于機(jī)動(dòng)車道。研究表明,入滲路面總徑流量減少率約為40%-90%,峰值徑流量減少率約為40%-65%。
海綿建筑遍布海綿社區(qū)。在快速城市化到來(lái)之前,我國(guó)許多地區(qū)都有一個(gè)良好的城市水景觀,稱之為“景觀城市”。當(dāng)代城市規(guī)劃者應(yīng)繼承歷史文化,回歸社區(qū)魅力,增強(qiáng)社區(qū)凝聚力。通過(guò)自下而上的重新設(shè)計(jì),將社區(qū)水資源化、景觀化、人性化相結(jié)合,結(jié)合具體的歷史文化進(jìn)行海綿社區(qū)建設(shè)。同時(shí),海綿社區(qū)的建設(shè)可以激發(fā)居民保護(hù)水環(huán)境、保護(hù)水環(huán)境、尊重水環(huán)境的心態(tài),實(shí)現(xiàn)人與自然水生態(tài)和諧共存的目標(biāo)。以杭州為例,杭州曾經(jīng)有一條浣熊紗河,據(jù)說(shuō)是當(dāng)年的西施浣熊紗河。這條河流經(jīng)許多社區(qū)。如果把文化融入到環(huán)沙江的水景觀重建中,就可以完全再現(xiàn)人與水的和諧風(fēng)光,保留這美好的記憶,控制水污染,最大限度地減少對(duì)水環(huán)境的影響。
綠色屋頂是一種部分或全部種植綠色植物的屋頂景觀格局。其基本結(jié)構(gòu)由綠化種植層、植物生長(zhǎng)基質(zhì)和屋頂防水層組成。綠色屋頂適用于滿足屋頂荷載和防水條件的坡度小于15度的平屋頂建筑和屋頂建筑。研究表明,綠屋頂總徑流量減少率可達(dá)15.3%-50%,峰值減少率為18.0%-62.3%。城市建筑屋頂是一種優(yōu)良的閑置資源。綠色屋頂是增加城市綠地面積、提高城市園林生態(tài)效益的有效手段[2]。
凹形綠地是一種比路面低海拔的特殊綠地。它可以收集周圍道路和屋頂?shù)挠晁畯搅?。前者滲入地下,后者在綠地中蓄積。徑流超過(guò)庫(kù)容后,通過(guò)內(nèi)置雨水溢洪道進(jìn)入城市排水管網(wǎng)。一些研究表明,當(dāng)集水區(qū)面積增加一倍時(shí),10年、50年和100年暴雨對(duì)凹面格陵蘭的徑流減少率分別為87.15%、58.48%和50.75%。凹形綠地結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,投資少,應(yīng)用范圍廣。但在大面積應(yīng)用時(shí),易受地形等條件的影響,實(shí)際存儲(chǔ)容量小。
LID設(shè)施均可削減徑流總量、徑流峰值及徑流系數(shù),但其削減效果隨降雨重現(xiàn)期增大而下降。另有研究證明徑流削減效果隨LID設(shè)施布設(shè)面積比率的增大而增加,且其徑流削減率呈線性增加。然而,LID設(shè)施建設(shè)通常限于場(chǎng)地或技術(shù)特性,不能只依賴于增加面積來(lái)提升徑流削減效果[3]。多位學(xué)者對(duì)單一設(shè)施及組合設(shè)施的徑流削減效果進(jìn)行了模擬核算,結(jié)果表明:低影響開(kāi)發(fā)(LID)設(shè)施組合徑流削減效果明顯優(yōu)于單一設(shè)施,即在實(shí)際工程中應(yīng)根據(jù)區(qū)域規(guī)劃的整體結(jié)構(gòu),參照各項(xiàng)LID措施的不同性能特點(diǎn)和施工條件,采用多種LID協(xié)同作用的組合方案。
生物滯留池主要適用于建筑物及小區(qū)周邊綠地、道路及停車場(chǎng)、城市道路綠化帶。其結(jié)構(gòu)層次一般為植被層、種植土層、填土層和碎石層。深圳某道路生物攔污柵雨水徑流監(jiān)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)總降雨量為 3.3-76.7mm,平均降雨強(qiáng)度為 0.03-0.67mm/min 時(shí),生物攔污柵總徑流減少率為50.5-100%,峰值減少率為53.4-100%,峰值流量為50.5-100%。時(shí)間可以延遲2分鐘以上。生物蓄洪池不僅具有很高的減徑率,而且由于其良好的景觀而廣受歡迎。
綜上所述,LID設(shè)施對(duì)初期雨水徑流污染有較好的防治效果,減少了黑水和臭水的產(chǎn)生,延緩了徑流時(shí)間。目前,我國(guó)已積極開(kāi)展這項(xiàng)工作,其新技術(shù)和新措施已逐步應(yīng)用于LID設(shè)施。其效果將逐步提高。LID的應(yīng)用也將在中國(guó)啟動(dòng),這將是土地轉(zhuǎn)讓、市政設(shè)施和其他發(fā)展的先決條件。