顧小清
寧夏大學土木與水利工程學院
基于城市內(nèi)澇防治體系下海綿城市建設模式的構(gòu)建
顧小清
寧夏大學土木與水利工程學院
在城市不斷擴大發(fā)展的背景下,城市排水系統(tǒng)明顯滿足不了排水壓力,因此每到雨季就會出現(xiàn)城市內(nèi)澇現(xiàn)象。海綿城市的建設對城市內(nèi)澇有一定的緩解,但海綿城市的構(gòu)建需要完善的排水體系。許多城市的排水管網(wǎng)體系有問題造成城市內(nèi)澇,海綿城市應該將排水與蓄滯有效結(jié)合管理,綜合控制城市內(nèi)澇問題。
海綿城市;排水系統(tǒng);內(nèi)澇
我國的經(jīng)濟情況使得海綿城市無法只在小區(qū)域進行,而必須在流域或區(qū)域兩方面整體考慮,流域包括城市空間格局計劃,土地利用情況等,更符合我國現(xiàn)階段國情。目前城市內(nèi)澇越來越嚴重,一旦出現(xiàn)連續(xù)降雨就會出現(xiàn)街道大量積水無法排除,給人們生活帶來很大不便。城市內(nèi)澇現(xiàn)象并不是大量降雨造成的,而是在迅速土地開發(fā)過程中忽略了排水系統(tǒng)的建設,而落后的排水體系有趕不上快速發(fā)展的城市,因此造成嚴重的城市內(nèi)澇,究其原因是沒有搞好良性的水循環(huán)的果。
近幾年我國很多城市受內(nèi)澇影響,城市的雨洪方法已不能滿足需要,因此城市出現(xiàn)高頻率的內(nèi)澇發(fā)生,城市居民生活質(zhì)量大大降低,財產(chǎn)受到巨大的威脅。對于城市內(nèi)澇的控制,必須做到恢復自然水文循環(huán),還要增加年徑流的量,適時將徑流滯蓄起來。
內(nèi)澇是由于連續(xù)降雨或遇到強降水的天氣,城市的排水系統(tǒng)不能將積水及時排除,從而影響城市居民的生活。內(nèi)澇產(chǎn)生的原因有很多,由于氣象原因造成的大雨多發(fā),而且集中的情況,使城市來不及排除造成積水形成內(nèi)澇。也有可能與當?shù)氐匦斡嘘P(guān),地形低洼的地區(qū)排水能力弱,造成內(nèi)澇。還有的可能是在城市開發(fā)過程中破壞了原有的水文條件,導致水無法往下滲透。又或是城市排水系統(tǒng)設計不科學,導致雨水在一定時間內(nèi)無法匯集從排水系統(tǒng)排出造成內(nèi)澇。
(一)多發(fā)性雨水。我國大部分地區(qū)降雨最多是在夏季,占全年的四分之三。因此,強降雨是城市內(nèi)澇的直接原因。由于全球氣候普遍變暖,加速了水的循環(huán),降雨狀況變得更嚴重,由于城市中排出的熱量比農(nóng)村大,因此溫度比農(nóng)村高,促進了熱對流,引起城市暴雨比農(nóng)村大,形成了城市中多雨水的現(xiàn)象。
(二)城市地形。內(nèi)澇比較多的發(fā)生在低洼地區(qū),排水能力很弱的城市。例如地處高山附近的城市,地勢較低,使得這種地勢的城市多雨,又不利于排水,是極容易形成內(nèi)澇。
(三)自然水文條件的破壞。與低洼地區(qū)不一樣的平原城市,例如北京,地勢平坦,便于舒緩流水。但由于在城市的建設發(fā)展中,被硬化的地基面使雨水無法往下滲透,自然水文條件被破壞,因此,城市多余的雨水便流向地勢較低的地方形成內(nèi)澇。還有部分城市臨近江水,漲水時,水倒灌進城市,嚴重威脅人們生活。因此,雖然地形好,但是自然水文條件被破壞,城市無法排出的積水造成內(nèi)澇。
改善城市內(nèi)澇的情況需要從源頭抓起,這就涉及到各個方面,無論從空間還是從場地成面,每個細節(jié)都不能忽視。而且宏觀流域,城市,場地層面的海綿城市建設與內(nèi)澇的有效控制都有很大的關(guān)系。
(一)宏觀流域?qū)用?。雨洪調(diào)蓄系統(tǒng)的完善,在城市建設過程中,要注意不能改變山河胡海的自然格局,保護現(xiàn)有的良性循環(huán)要素,在將來發(fā)展城市建設過程中發(fā)揮重要作用。這個過程主要在流域?qū)用?,城市之間相互合作,減少上游城市的不良因素影響到下流城市地區(qū)。宏觀層面的規(guī)劃是整體的,給后續(xù)各項建設實施指導方向,主要包含,生態(tài)的基礎(chǔ)建設,控制方向,城市水控制,城市綠色規(guī)劃等。
(二)中觀城市層面。城市雨洪管理的建設,中觀層面是指將宏觀的內(nèi)容明確化,根據(jù)各地的具體情況,制定適宜的辦法。明確中觀層面的內(nèi)容目標,落實到每個城市中去,這一方案主要落實在城市分區(qū)規(guī)劃和控制,主要包含,明確各分區(qū)的雨洪管理目標,分區(qū)的雨洪管理計劃,道路規(guī)劃,景觀規(guī)劃等。完善城市雨水的排水系統(tǒng),摒除原有落后的排水系統(tǒng),建立城市綠色系統(tǒng)相結(jié)合的新排水系統(tǒng)。
(三)微觀場地層面。場地雨洪管理模式的調(diào)整,微觀場地層面設計是每一環(huán)節(jié)的具體落實,這一塊內(nèi)容包含的海綿城市建設目標是將綠色雨洪管理落實。將道路,屋頂,廣場一類的徑流作為海綿城市建設的設計重點。根據(jù)各個城市不同的特點,設計適合的雨水排放處理模式,并貫徹保持自然水文條件的理念。
(一)合理規(guī)劃水系,構(gòu)建大排水系統(tǒng)。土地的利用通常會增加水徑流的量,改變原始排水格局。在解決城市內(nèi)澇問題時,應保護綠色資源。目前城市在建設過程中占用了大量土地,土地下面地基硬化,使大片面積的積水無法往下滲透,地基硬化的改變使水流排放路徑自然發(fā)生變化。因此,我們在建設過程中應該選擇一個生態(tài)保護區(qū),作為整個城市的建設主旨。合理規(guī)劃城市水系,在城市開發(fā)過程中要合理規(guī)劃土地,做好開發(fā)前流域內(nèi)土地的水文性分析。流域是指分水先圍住的部分,坡地是流域的陸地,有土壤和植被特點。大多數(shù)流域都是由高低,低洼積水區(qū)和輸送區(qū)組成。下雨后,高地的水流比較分散,容易管理,但分散的水流也會迅速匯集給下游地區(qū)帶來洪災,因此,上游地區(qū)做好雨洪管理建設,是環(huán)節(jié)城市中心內(nèi)澇的一個重要措施。積水的地方大多是低洼地區(qū),積水都是由高處的水匯集成,這種地方不宜過度建設,當雨水量過大時,還應把集水區(qū)的水輸出到運河中,環(huán)節(jié)內(nèi)澇壓力。
(二)完善小排水系統(tǒng)。地下排水管道的排水標準不能滿足日漸發(fā)展的城市,在建設過程中需要對原來的管網(wǎng)加以改造,保證疏散洪水的壓力。在新建城區(qū),提高管道設計的標準。原有的城市雨洪管理系統(tǒng)都是以快速將積水排出為目的,通過現(xiàn)代化技術(shù)保證城市的安全。但是排水系統(tǒng)中,城市的要求越來越高,地下管道的指標增加,又出現(xiàn)投資大的情況。因此,要保證原有的排水系統(tǒng)的運行,就要回復城市建設中原有的排水渠道,與地下的管道體系共同構(gòu)成完善的小排水系統(tǒng)。讓管道還能增加滲透,蒸發(fā)的功能,這樣,雨水循環(huán)就比地下管道效果更好。
為防止內(nèi)澇,城市應以自然水系為主,疏通河道,增加水流輸送密度,合理規(guī)劃池塘的位置和面積,構(gòu)建自然海綿體,合理控制水量,在城市中充分利用綠色植被,開發(fā)公園的水系池塘,防止內(nèi)澇。完善城市排水管網(wǎng),結(jié)合城市特點最大限度的完善小排水系統(tǒng),海綿城市調(diào)節(jié)雨后污染和水流量,在源頭進行分流,減小徑流量,降低內(nèi)澇的發(fā)生頻率。
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顧小清(1993-),男,回族,寧夏人,本科,研究方向:水利水電工程。