时间:2024-08-31
辜延艳
(厦门合立道工程设计集团股份有限公司 福建厦门 361000)
海绵城市建设存在问题及对策
辜延艳
(厦门合立道工程设计集团股份有限公司 福建厦门 361000)
缓解城市洪涝,提高城市建成区的绿地率,加大屋顶绿化的建设,是实现海绵城市建设的重要手段。但对于下凹式绿地应因地制宜合理建设,并且采用科学的施工和养护手段,让透水铺装在建设海绵城市中真正发挥出作用。同时在开发建设过程中,应充分保护原有的地形地貌和植被,确保水体河流的自然属性,这样才能真正实现海绵城市建设的目标。
海绵城市;绿地率;透水铺装;自然生态
近几年,我国很多城市都遭遇过严重的内涝。造成城市内涝的一个重要原因就是大面积的土地被硬化,绿地、水体的面积不断减少,使土地涵养雨水能力不断下降,这样就破坏了自然界的水循环。当暴雨来临,立刻就汇集成大的径流,形成内涝,给人们生活和生产带来很多灾害。
另一方面,全国有很多城市严重缺水,这些因素都导致城市水环境越来越恶化,到了不得不重视的地步。
为了改善城市生存环境,减缓城市内涝的影响,应该恢复土壤的自然状态,尽量使土壤顺应自然规律。同时,在城市建设中不得随意大挖大填,不得随意改变城市的地形地貌,从而改变无法涵养雨水的现状。只有这样,才能使雨水积存下来,从而考虑雨水回用或渗透到地下,补充地下水的流失,最终建立“渗、蓄、滞、用、排”[1]新型城市雨水排水系统。这就是海绵城市的概念,即通过降峰减流,涵养水源,缓解城市内涝,实现城市生存环境的提升。
目前,我国很多城市都在积极推进海绵城市建设,但海绵城市建设毕竟还在起步阶段,对海绵城市建设的认识还不够全面,在海绵城市建设过程中也会遇到很多技术问题且短时间内无法解决。本文就海绵城市建设中存在的一些问题进行分析,并提出解决建议。
海绵城市概念是对城市雨洪及污染控制管理技术的形象表达,它主要是通过对雨洪源头进行规范合理的控制,达到一定的蓄滞目的,从而可以有效地控制暴雨产生的径流,降峰减流,使这些开发区域在人为的干预下,可以接近未开发前的自然水循环环境。
了解这个概念后可以获得两个认知:首先,在天然的水文环境下还是有发生洪涝灾害的可能;其次,海绵城市建设只能尽量接近天然的水文环境,而无法与天然的水文环境等同。
就厦门而言,厦门海绵城市建设目标是按年径流总量控制率不低于70%计算(即不低于26.8mm)[2],也就是说,降雨量超过26.8mm时,会形成径流。2016年台风“莫兰蒂”过境厦门时,据气象部门发布的台风影响实况显示,近3h厦门部分乡镇降水超50mm,局部超100mm,这样的雨量显然不是海绵城市可以解决的,但海绵城市在降峰减流方面发挥了很大的作用。如果都能吸收下渗26.8mm,不仅可以延迟洪峰到来的时间,也可以减轻洪峰的高度,这个作用不容忽视。
因此,以海绵城市建设的源头控制为基础,通过小规模的雨洪整治,并逐渐扩大整治范围,直至整个城市,最终达到降峰减流,缓解城市内涝。这才是真正的海绵城市建设。
众所周知,未开发的自然绿地的年径流量的外排率在15%~20%,这就是最好的自然海绵体。基此,只有尽可能地提高绿地率,才能确保开发后的地面径流系数接近于开发前的地面径流系数,才能减少雨水的外排量。所以提高城市建成区的绿地率可以确保海绵体的总量,使海绵城市建设事半功倍。
当前经济快速增长,城市大面积开发建设,城市中的土地都是寸土寸金,致使绿地面积不断缩小。绿地率反映了城市的开发强度,也体现了聚居地生态系统的基本健康指标,只有充分尊重和保护原有的地形地貌和植被,不随意搞大挖大填、移山填海,才能保留自然土壤的海绵功能。故,所有的规划建设都要以保护自然海绵体——绿地面积为前提条件,这才是规划设计的基本原则。我国园林城市和国家生态园林城市要求建成区绿地率分别不得小于为31%和35%,所以任何城市新的规划都不应低于这个标准,同时在有条件的情况下,应该努力提高建成区的绿地率。
下凹式绿地就是下雨时能截留雨水的低洼绿地,绿地面一般比周边硬化地面低5cm~25cm,雨水溢流口稍微低于周边硬化地面且高于绿地面。绿地的洼地、雨水花园、雨水塘、雨水湿地、多功能调蓄池等都是下凹式绿地衍生出来的生态雨水设施。
很多城市的《海绵城市建设技术规范》要求建筑与小区、商业用地、工业用地、城市绿地等下凹式绿地要大于等于50%,市政道路要大于等于90%,笔者认为该指标偏高。对于雨季比较长的地区,如果盲目设置大量下凹式绿地会带来以下问题:
(1)暴雨降雨历时比较长时,会导致下凹式绿地内的植被、乔木和灌木等因泡水时间过长而枯萎,同时土壤表层也会被破坏,一些树木因雨水冲刷土壤导致树根长时间裸露而死亡,特别是一些珍贵的老树、古树或名木等。
(2)如果都种植耐水植物,将直接影响绿地的多样性,导致景观过于单一。
(3)因积水问题,很多公共绿地在大雨过后很难在短时间内为市民服务。
当然,对于雨季比较短的地区(即大部分北方地区)下凹式绿地的设置较少会出现上述3个问题,影响力度和范围都比较小。 因此,下凹式绿地不能满目扩大建设,在潮湿多雨和地下水位很高的地区,下凹式绿地对暴雨的滞洪作用有限,同时影响景观和使用。基此,笔者认为,下凹绿地应根据“实事求是”的原则,因地制宜合理建设。
透水铺装是使硬化土壤实现海绵功能的重要手段。所有道路平台的铺装理想状态应该是透水透气、不污染土壤,可以截留雨水并且不影响植物根系的呼吸,还可以为地面降温。但透水铺装目前还存在一些亟待解决的问题,归纳为以下3点:
(1)透水铺装的孔隙堵塞问题;
(2)透水铺装垫层的透水性、水稳性和无污染问题;
(3)透水铺装垫层下面土壤的透水性问题。
目前,大多数城市都增设了透水铺装,特别是城市道路边人行道的透水铺装随处可见,但铺装垫层及垫层下面土壤的透水性如何并不清楚,很多铺装垫层用水泥硬化,跟做透水铺装的目的相背离。另一个重要的问题是铺装的维护保养几乎全无,孔隙堵塞问题无法解决。所以应该采用合理的施工方法和养护手段,让透水铺装在海绵城市建设中发挥出真正的作用。
在城市建成区域内,一般认为绿地、道路铺装和建筑各占1/3左右。绿地和道路铺装都可以按海绵城市建设要求实施,但仅2/3是满足不了海绵城市建设目标的,最后占城市建成区1/3的屋顶就成为海绵城市建设的重要关注点。大力推进屋顶绿化建设是实现海绵城市建设的关键,对降峰减流和增加生态环保至关重要。
绿化屋顶滞留雨水的总流量是非常大的。它主要通过以下4个途径滞留雨水:植被层滞留、土壤层滞留、蓄水层滞留、蓄水系统滞留。由此可见,大力推广屋顶绿化,对城市环境的改善以及滞留雨水量的作用是很大的,更是实现海绵城市的重要手段。
目前,屋顶绿化推广并不顺利,笔者认为主要是因为人们对屋顶绿化作用认识不够,并且政府的宣传及强制的力度不足,维护管理不到位。如果政府能够将屋顶绿化列入公共绿地的预算来管理,并进行相应的奖惩,能够促进屋顶绿化的推广。
城市中的很多溪流、湖泊及沟渠等常常因为城市建设而进行各种非自然的人工覆盖或硬化改造,最常见的是填湖建房。更有将原有的河道或排洪渠改造成混凝土排水渠,美其名曰美化环境;还有为了节省土地把河道上方覆盖后变成道路,有些地方把排洪渠(溪流)上方硬化后建房子,使天然的沟渠(溪流)变成一个暗无天日的下水道,失去了沟渠(溪流)的自然生态属性,与海绵城市建设大相径庭。
所以,笔者认为,应该保护那些天然存在着的溪流湖泊及沟渠,尽量不去改变其自然生态属性。对已经被破坏的场所,应该努力改造,逐步恢复生态功能,让城市水系统恢复其自然海绵体的功能——自然循环、自然渗透。
海绵城市建设首先就是要去保护已有的海绵体,已有海绵体即包括河、湖、池塘等天然水系,也包括各种天然绿化、林地。其次,对开发区域要人工建造海绵体,如建设下凹绿地、屋顶绿化、雨水花园、透水铺装等。雨水通过这些海绵体下渗、滞蓄、净化等,部分考虑回用,最后剩余径流通过市政管网、泵站排放,这样就构建成完整的新型城市排水系统。这个排水系统也可以缓解城市内涝的压力,做到真正的海绵城市。
鉴此,建设海绵城市最重要的地方在于不断提高海绵体的数量和质量。城市规划建设过程中不能一味追求用地一马平川,无视自然的地理条件去填湖平壑,应最大限度地保护原有的天然海绵体,让它们不受城市建设的影响。受到破坏的天然海绵体也应通过人工手段进行逐步修复,维持一定比例的天然生态空间。
其次,提高城市建成区的绿地率,加大屋顶绿化的建设力度,在滞留雨水的同时还起到节能减排、缓解城市热岛效应的作用。硬化的道路和广场尽量采用透水铺装,同时合理选用下凹式绿地。
再次,上述所有这些措施均应合理选用、充分落实,同时注意前期施工与后期维护,要让这些措施确实充分发挥效果,这样才能真正建设好海绵城市。
[1] 海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建(试行)[S].住房城乡建设部,2014.
[2] 厦门市海绵城市建设技术规范(试行)[S].厦门市海绵城市建设工作领导小组办公室,2015.
Analysis on Problems and Countermeasures of sponge city construction
GUYanyan
(Xiamen Hordor Architecture & Engineering Design Group Corp.,Ltd,Xiamen 361000)
Alleviate city flood, improve the city built-up area green rate, increase the construction of roof greening is an important means to realize the sponge city construction, the sunken green space should reasonable construction, and establish a sound construction and maintenance means, let the permeable pavement in the construction of the sponge city to play a role, at the same time the development and construction process should fully protect the original landform and vegetation, to ensure that the nature of the river, so as to realize the goal of building our city sponge.
Sponge city;Green rate; Permeable pavement;Natural ecology
辜延艳(1983.8- ),女,工程师。
E-mail:15378360@qq.com
2017-03-13
TU990.3
A
1004-6135(2017)07-0161-03
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