基于海绵城市理念的城市规划方法探讨

    张亚云

    摘 要:随着城市化进程的不断加快,城市整体水环境和水生态问题已进入了危机状态。“海绵城市”理念的提出,可增加城市的可渗透面积,路面像海绵一样渗透、吸收多余的雨水,通过这种方法可以有效补充地下水,减缓雨水径流,从而缓解城市洪涝灾害。为此,本文在全面了解海绵城市内涵的基础上,结合具体案例,对海绵城市理念下城市规划方法的重点内容进行了分析与探讨。

    关键词:海绵城市;城市规划;内涵

    海绵城市赋予了城市类似于海绵的特性,在环境变化和灾害面前,具有超强弹性。尤其是降雨过程中,能够高效的蓄水、吸水、净化水质及存储水量,当雨季过去进入旱季以后,便可充分利用这部分水,实现其价值意义。将海绵城市理念纳入城市规划设计当中,还完善城市排水系统,减少城市积水内涝现象,提高城市雨水利用率,缓解城市生态环境压力,建立新城市开发模式,加快城市基础设施改造建设步伐,更好地提升市容市貌,打造良好的城市形象。

    1 海绵城市的内涵

    作为新一代城市雨洪管理概念,海绵城市是指在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面,城市具有良好的“弹性”,也被称为“低影响开发雨水系统构建”。当下雨时,通过海绵城市作用,可进行吸水、蓄水、渗水、净水,当需要时便可释放出蓄存的水,并加以利用。

    “海绵城市”材料实质性应用,表现出了优秀的渗水、抗压、耐磨、防滑等功能,通过海绵城市建设,可以有效缓解城市热岛效应,让城市路面不再发热,让城市既有“面子”,更有“里子”,成为“会”呼吸的城市景观路面。

    2 基于海绵城市理念的城市规划方法

    2.1 工程概况

    为了更好地验证海绵城市的优势作用,本文以某城市的运动公园项目为例,对其海绵城市理念下的规划设计进行分析。该市位于平原地区,属于半湿润性大陆季风气候,四季分明。年最高温度可达到40℃,年最低温度为-8℃,年平均气温在6.4~13.4℃之间。据统计,降水量在522.4~719.5mm之间,每年平均降水日为96.6天,连续降雨最长可达到19天,降雨多为短历时暴雨。本项目位于市区核心区域,总面积13万㎡,绿化面积9.3万㎡左右,南北向长410m,东西向宽440m,地势南高北低,11m为大致高差,目前,在公园北部区域,为两个高坡,中部则为“人”字型沟谷,现有一片杨树林种植于沟谷内,且生命力旺盛。

    2.2 规划分析

    按照现状竖向地形、功能区,将公园划分为3个排水分区,通过调查与分析,可采用转输型植草沟、雨水花园、生物滞留带、透水铺装、湿塘及蓄水池等作为本项目的海绵设施,通过水的流通作用,经多种海绵体将收集的屋面和地表径流进行收集、调蓄、净化和处理,并用于地下水、园区景观用水、绿化浇洒等补充使用。此外,在水的循环流动作用下,将多个不同景观进行串联,展现出丰富的水态,如水溪、跌水、水阶等,构建一个完善的雨水综合利用循环系统。

    利用海绵设施的专项设计,可实现以下目标,第一,就地消纳和利用的降雨量达到85%;第二,有效控制悬浮固体达到50%;第三,有机污染物控制率达到40%;第四,氮元素控制率达到30%;第四,正常年份自来水水费节约率达到20%。除此之外,在多功能景观生态基础设施塑造的前提下,还能丰富生物多样性,调节环境气候,为人们提供一个舒适、健康的环境。

    2.3 海绵方案设计

    1)通过植草沟,屋顶、运动场地的雨水可直接渗入地下水内,或进入雨水花园,经基质和滤料的净化作用,雨水花园内的大部分水将存储在砾石层,也可以沿穿孔管流入雨水管网,最后流到蓄水池,溢流雨水则可进入雨水管网。2)通过雨水管网,雨水将流入湿塘的前置塘,经沉沙之后,最后进入主塘区。湿塘具有兼顾适应洪涝和干旱状态的弹性,分为常水位(低沼泽区)和调节水位(高沼泽区),超标雨水可直接向雨水管网流入。3)依托自然地形,绿地可进行雨水收集,早期时候,通过绿地实现雨水自然下渗,当雨水径流形成之后,可直接向生态水溪内流入,并利用雨水管网流入蓄水池。

    上述3个系统中雨水管网的水可通過预沉池向蓄水池内流入,随后,经一体化处理设备之后,回用绿化浇灌及道路浇洒、补充景观用水。

    2.4 主要单向海绵体

    1)透水整体铺装。透水混凝土铺装主要构成成分包括:骨料、水泥、水,并不存在细骨料。在本项目的漫步园路和广场中多铺装透水混凝土,采用这种铺装模式,可实现雨水下渗,补充地下水。同时,还能调节温度,避免热岛效应。2)生态水池。作为一种实用新型的滞留式树池,生态树池内设有种植土,下部覆盖砾石层,可将渗水管设于砾石层内,同时,将碎石层设于种植土上部。在透水广场内还可布设生态树池,有效避免土壤板结,保持水土的透水、透气功能。3)植草沟+雨水花园。利用转输型植草沟,雨水可流入雨水花园内,通过雨水花园底部的基质、滤料层等起到净化作用。同时,将透水土工布铺筑到设施结构层外侧、底部,避免侵入周围原土,一般面积在16~30m2。在此结构中,可配置一些细叶芒、蒲苇、香蒲等植物。4)生物滞留带。生物滞留带可设置在沿市政道路的公园四周或园路周边较低地势处,面积在74~337m2之间,用于市政道路或园路雨水径流的收集和存储,可起到增加雨水渗水面积,及减缓雨水流失速度。5)渗滤沟。在公园内渗滤沟的设置,主要是用于屋面雨水截留、绿地漫流水存储。可设为矩形或梯形,并将大块碎石、卵石放置在底部或中间位置,根据设计比例在两侧、上部等位置填充中砂即可。6)生态水溪。在公园最低点,仿自然河道设计一个面积800㎡的生态水溪,主要组成成分为粗砂层、种植土层、卵石层,采取两层两布一膜的方式进行防渗。通过自然地形进行雨水收集,早期雨水可利用绿地自然下渗,待雨水径流形成之后,便可向生态水溪内流入,同时,经溢流口超标雨水可直接向雨水管网内流入。为起到美观的效果,可搭配一些观赏性的植物,如茭白、鸢尾等。7)湿塘。湿塘功能强大,不仅能够调整雨水储量,还能起到良好的净化效果。本工程在东门沿路的绿地内设300㎡的湿塘,用于接纳外部雨水,消纳自身雨水,减轻周边雨水压力。在植物搭配方面,可选择芦苇、玉簪、细叶芒等耐湿植物。8)蓄水池。作为雨水回用系统的储存单元,在本项目内蓄水池共建3处,每一个蓄水池的有效容积均有所不同,分别为300m?、400m?、540m?。通过蓄水池的设置,可有效收集、存储雨水,并通过一体化设备处理加压回用到公园绿化灌溉当中,充分提升公园内雨水资源利用效率。

    2.5 海绵城市专项设计预期效果

    通过海绵城市专项设计,可充分接纳周边客体雨水,消纳周边一部分没有开发区域的雨水,或部分极端暴雨时期的雨水径流量。同时,能够增加园区景观水体汇水面积,在起到美化环境作用的同时,有效缓解城市热岛效应。经本规划设计之后,可有效减少超标雨水外排的雨水水质污染量,提高净化水能力,构建一个整体的生态微系统,调节局部区域气候。

    3 结束语

    综上所述,随着社会经济的迅速发展,城市化发展进程不断推进,整个社会在进步的同时,也面临着很多发展难题,城市内涝便是摆在人们面前的一大难题。“海绵城市”具有很好的弹性空间,能够有效抑制洪涝灾害,是现代化城市的代表性管理理念。将海绵城市理念充分融入到城市规划设计已成为现代化城市建设的必由之路,通过海绵城市专项设计,能够更好地适应环境变化,应对自然灾害,合理利用水资源,实现人与自然的和谐相处。

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