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海绵城市的基本概念8篇

时间:2024-04-16 16:05:26

海绵城市的基本概念

海绵城市的基本概念篇1

一、研究背景

城镇化的快速发展带动了经济持续增长,促进了社会全面进步,同时也带来了严重的暴雨积涝灾害。从古至今,暴雨积涝灾害一直是人类难以解决的问题。

近几年,中国的暴雨洪涝灾害愈发严重:“20XX年7月12日,哈尔滨多处上演‘水漫金山’”、“2012年7月21日,北京遭遇特大暴雨,导致严重内涝”、“2011年6月18日,到武汉看海”、“2008年深圳6.13特大暴雨”……数量之多,不胜枚举,这些新闻无不说明暴雨洪涝已成为长城内外、大江南北大多城市的通病。暴雨积涝灾害对城市水利、农业、交通、工业等方面造成的直接经济损失不可估量,同时通过人口死亡、疫病爆发等问题给社会带来了巨大的冲击,造成的自然资源减少、环境污染和生态退化程度更是难以估计。

造成城市暴雨积涝灾害的原因主要有气候和城市建设两方面的原因。从气候角度来说,由于全球气候变暖,水循环产生变化,降雨时空分布不均,导致城市出现暴雨积涝灾害;从城市建设角度来说,主要是城市建筑和硬化面积过大,植被覆盖率过低或者遭到破坏,城市的吸水、存水能力差,其次是排水设施的排水能力不足、重建轻管。

目前,城市针对暴雨积涝灾害采取的工程性措施主要有修建蓄水池、增加排水泵站、加大排水管径、在线蓄水等,这些措施需要占用大量的城市地下空间,投资大,维护困难,废弃后无法回收利用,会产生大量固体废弃物,对环境造成二次污染。其他措施如增加绿化面积也会引起城市用地紧张等问题,浪费城市空间资源。

二、国内外相关研究应用现状

LID技术于1990年末发源于美国马里兰州的王子县、西雅图和波特兰,是由马里兰州环境资源署首次提出。之后经过20多年的发展,LID在美国、加拿大、澳大利亚、新西兰等地广泛应用。在美国,LID设施的应用还形成了绿色道路、绿色社区等理论和方法;在澳大利亚,LID的应用称为水敏感城市设计;在英国,LID技术应用于城市排水系统,形成了可持续城市排雨水系统;在加拿大,LID和场地设计相结合,形成最优场地设计、保护性设计等;在新西兰的应用称为低影响城市设计与开发。

随着对国内雨水问题的重视,雨水方面的研究和应用也逐渐多起来,LID在国内已有10年的研究和实践,于2012年形成了“海绵城市”.

2012年4月中国北京大学在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中首次提出“海绵城市”一词。住房和城乡建设部于20XX年2月17日发表的《住房和城乡建设部城市建设司20XX年工作要点》中首次提出海绵城市的概念,20XX年10月,住房和城乡建设部出台了《海绵城市建设技术指南》。

2017年4月2日,国家财政部、住房城乡建设部、水利部宣布了海绵城市建设试点:西咸新区、武汉、重庆、贵安新区、遂宁、南宁、常德、鹤壁、济南、萍乡、厦门、池州、嘉兴、镇江、白城、迁安16个城市。

三、研究目标及意义

鉴于传统城市普遍存在的暴雨积涝灾害和道路排水问题,而国内的海绵城市和LID发展和研究较为薄弱,因此,对于海绵城市理念下的城市道路进行系统化设计研究很有必要。本研究主要通过对国内外已有研究成果的整理与分析,探讨海绵城市与LID、海绵城市道路与LID的关系,采用文献调研的方法系统地对城市道路进行了LID设施的选择及其组合优化设计;针对案例进行实地调查,探讨LID在海绵城市道路中如何应用。

论文的研究目标是建立海绵城市理念下的城市道路系统设计的基本理论框架,研究其具体的设计方案和技术。

论文的研究意义:为海绵城市理念下的城市道路系统设计提供借鉴和参考,对解决城市雨水问题有一定的现实意义。

四、研究内容

论文的研究内容主要有三个方面:

1)研究海绵城市理念下的城市道路系统,分析其与LID的关系及对LID设施的选择。

2)构建海绵城市理念下的城市道路系统规划和设计的完整体系,从路网规划和道路设计两个层面进行具体研究。其中,道路设计重点研究停车场和广场的LID设施组合优化设计,道路与红线外用地衔接中重点研究建筑、小区的优化设计。

3)将研究的设计理论成果应用于商洛城市道路系统,并通过SWMM模型进行模拟评价。

五、提纲

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 城市暴雨积涝灾害频发

1.1.2 传统城市道路排水存在的问题

1.1.3 LID与海绵城市理念的提出

1.2 相关理论的概念

1.2.1 海绵城市概念

1.2.2 LID概念

1.3 国内外相关研究应用现状

1.3.1 国外研究应用现状

1.3.2 国内研究应用现状

1.3.3 国内外研究现状的不足

1.4 研究目标、意义、内容和方法

1.4.1 研究目标及意义

1.4.2 研究内容

1.4.3 研究方法

1.5 论文创新点和技术路线

1.5.1 论文创新点

1.5.2 技术路线

第2章 海绵城市与LID

2.1 海绵城市与LID概述

2.1.1 海绵城市-LID

2.1.2 海绵城市与相关理论的联系与区别

2.2 海绵城市与LID

2.2.1 海绵城市与LID的关系

2.2.2 LID设施的选择原则

2.3 海绵城市道路系统与LID

2.3.1 海绵城市道路系统

2.3.2 海绵城市道路系统与LID的关系

2.3.3 LID技术设施选择

2.4 本章小结

第3章 海绵城市道路系统规划与设计体系

3.1 海绵城市道路系统规划与设计体系框架

3.2 海绵城市路网规划

3.2.1 影响因素

3.2.2 规划思路

3.2.3 规划原则

3.3 海绵城市道路设计思路

3.3.1 海绵城市道路设计思路

3.3.2 海绵城市道路设计注意事项

3.4 本章小结

第4章 基于LID的海绵城市道路设计

4.1 海绵城市道路与传统城市道路的区别

4.2 海绵城市道路的LID设施组合优化设计

4.2.1 机动车道和公交专用道

4.2.2 非机动车道和人行道

4.2.3 路缘石、雨水。和路肩边沟

4.2.4 道路绿带

4.2.5 停车场

4.2.6 广场

4.2.7 高架桥、立交桥

4.3 海绵城市道路与红线外用地的衔接设计

4.3.1 道路与建筑、小区衔接优化设计

4.3.2 道路与城市绿地衔接设计

4.3.3 道路与城市水系衔接设计

4.4 海绵城市道路横断面布置型式设计

4.4.1 单幅路

4.4.2 两幅路

4.4.3 三幅路

4.4.4 四幅路

4.4.5 特殊形式断面

4.5 本章小结

第5章 商洛市海绵城市道路系统设计应用研究

5.1 商洛市概况分析

5.2 海绵城市路网规划

5.2.1 商洛市现状路网分析及存在问题研究

5.2.2 商洛市排洪防涝、水系和绿地现状及存在问题

5.2.3 商洛市海绵城市路网规划

5.3 海绵城市道路设计

5.3.1 商鞅大道地理位置

5.3.2 商鞅大道现状分析

5.3.3 基于LID的商鞅大道横断面设计

5.3.4 商鞅大道公共停车场设计

5.3.5 丹江立交平面设计

5.3.6 商鞅大道综合设计

5.4 商鞅大道设计效果模拟评价

5.4.1 SWMM模型介绍

5.4.2 获取基本数据

5.4.3 开发前场地模拟

5.4.4 传统城市道路模拟

5.4.5 海绵城市道路模拟

5.4.6 三种情景模拟结果分析

5.5 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 不足和展望

参考文献

致谢

六、研究方法

论文釆用的研究方法有:文献调研法、实地调查法、SWMM模型法等。

1)文献调研法论文通过对国内外文献的调研、对SEA Street等案例的研究,总结LID设施在城市道路中的应用情况。

2)实地调查法论文通过实地调查收集商洛市的路网、道路、绿地系统、水系、降雨等相关资料,为海绵城市理论的实例研究做铺垫。

3)SWMM模型法论文采用SWMM模型对城市道路设计后的雨水径流控制效果进行了评价。

七、进度安排

20XX年11月01日-11月07日 论文选题、

20XX年11月08日-11月20日 初步收集毕业论文相关材料,填写《任务书》

20XX年11月26日-11月30日 进一步熟悉毕业论文资料,撰写开题报告

20XX年12月10日-12月19日 确定并上交开题报告

20XX年01月04日-02月15日 完成毕业论文初稿,上交指导老师

20XX年02月16日-02月20日 完成论文修改工作

20XX年02月21日-03月20日 定稿、打印、装订

20XX年03月21日-04月10日 论文答辩

八、参考文献

[1]汪慧贞,李宪法。北京城区雨水径流的污染及控制[J].城市环境与城市生态,2002,02:16-18.

[2]张新会。城市雨水利用的意义[J].内蒙古水利, 2011 (1): 115-116.

[3]徐振强。中国特色海绵城市的政策沿革与地方实践[J].上海城市管理,2017,01:49-54.

[4]张旺,庞靖鹏。海绵城市建设应作为新时期城市治水的重要内容[J].水利发展研究,20XX,09:5-7.

[5]《海绵城市建设技术指南--低影响开发雨水系统构建(试行)》实施[J].城市规划通讯,20XX,21:8.

[6]Metropolitan Service District ( Or.)。Green streets : innovative solutions for stormwaterand stream crossings[M].Portland,OR :Metro,2002.

[7]Water Sensitive Urban Design Research Group.Water sensitive residential design : aninvestigation into its purpose and potential in the Perth Metropolitan region[M].Leederville,WA : Western Australian Water Resources Council,1990: 1-20.

[8] Planning Services,Scottish Government.Planning and Sustainable Urban DrainageSystems[R].Planning Advice Note 61,2001

[9]Center for Watershed Protection.Better Site Design: A Handbook for ChangingDevelopment Rules in Your Community[R] .Prepared for: the Site PlanningRoundtable.Ellicott City,MD :The Center,1998.

[10]Delaware Department of Natural Resources and Environmental Control,Dover,DE; andBrandywine Conservancy,Chadds Ford,PA.Conservation Design for Stormwater Management[R].September 1997.http: / / dnrec.state.de.us / DNREC2000 /Divisions /Soil/Stormwater / New /Delaware_CD_Manual.pdf

[11]Marjorie van Roon and Henri van Roon.Low Impact Urban Design and Development:the big picture[M].New Zealand: Land care Research Science Series,2009,(37):1-63.

[12]张伟,车伍,王建龙,等。利用绿色基础设施控制城市雨水径流。中国给水排水,2011,27(4):22-27

[13]DEBUSK K M,WYNN T M.Storm-water bioretention for runoff quality and quantitymitigation[J].Journal of Environmental Engineering,2011,137(9) :800-808.

[14]COLLINS K A,HUNT W F,HATHAWAY J M.Hydrologic comparison off ourtypes of permeable pavement and Standard Asphalt in Eastern North Carolina[J].Journal ofHydrologic Engineering,2008,12(13): 1146-1157.

[15]DREELIN E A,FOWLERL,RONALD CARROLL.A test of porous pavementeffectiveness on clay soils during natural storm events[J].Water Research,2006,40: 799-805.

[16]REEVES E.Performance and condition of biofilters in the Pacific North-west Center for Watershed Protection[R].Center for Watershed Protection,Ellicott City MD,2000.

[17]杨桦。浅析低影响开发理论体系及其在北京的应用[D].北京林业大学,20XX.

[18]马克·路易斯,克里斯·宾利,谭佩文。新西兰低影响雨水体系设计[J].中国园林,2013,01:23-29.

[19]白志远。以建设“海绵型城市”改善城市排水及生态环境的探索[J].中国建设信息,20XX,13:76-77.

[20]何卫华,车伍,杨正,李世奇,吕放放。城市绿色道路及雨洪控制利用策略研究[J].给水排水,2012,09:42-47.

[21]唐绍杰,翟艳云,容义平。深圳市光明新区门户区--市政道路低冲击开发设计实践[J].建设科技,2010,13:47-55.

[22]吕放放。杭州城区雨洪控制利用及道路应用研究[D].北京建筑工程学院,2010.

[23]马敏杰,姚敏,李英豪,奈超。昆明市市政道路雨水资源化利用的研究[J].林业建设,2011,05:49-52.

[24]刘国茂。城市道路与路面雨水利用的探讨[J].城市道桥与防洪,2005,04:63-65+146.

[25]张崇厚,高晓磊。中国北方城市道路横断面的生态设计[J].清华大学学报(自然科学版),2009,06:794-797.

[26]李海燕,罗艳红,张悦。 LID措施在道路雨水利用工程中的应用[J].节水灌溉,2013,11:44-49.

[27]陈宏亮。基于低影响开发的城市道路雨水系统衔接关系研究[D].北京建筑大学,2013.

海绵城市的基本概念篇2

一、研究背景

城镇化的快速发展带动了经济持续增长,促进了社会全面进步,同时也带来了严重的暴雨积涝灾害。从古至今,暴雨积涝灾害一直是人类难以解决的问题。

近几年,中国的暴雨洪涝灾害愈发严重:“20XX年7月12日,哈尔滨多处上演‘水漫金山’”、“2012年7月21日,北京遭遇特大暴雨,导致严重内涝”、“2011年6月18日,到武汉看海”、“2008年深圳6.13特大暴雨”……数量之多,不胜枚举,这些新闻无不说明暴雨洪涝已成为长城内外、大江南北大多城市的通病。暴雨积涝灾害对城市水利、农业、交通、工业等方面造成的直接经济损失不可估量,同时通过人口死亡、疫病爆发等问题给社会带来了巨大的冲击,造成的自然资源减少、环境污染和生态退化程度更是难以估计。

造成城市暴雨积涝灾害的原因主要有气候和城市建设两方面的原因。从气候角度来说,由于全球气候变暖,水循环产生变化,降雨时空分布不均,导致城市出现暴雨积涝灾害;从城市建设角度来说,主要是城市建筑和硬化面积过大,植被覆盖率过低或者遭到破坏,城市的吸水、存水能力差,其次是排水设施的排水能力不足、重建轻管。

目前,城市针对暴雨积涝灾害采取的工程性措施主要有修建蓄水池、增加排水泵站、加大排水管径、在线蓄水等,这些措施需要占用大量的城市地下空间,投资大,维护困难,废弃后无法回收利用,会产生大量固体废弃物,对环境造成二次污染。其他措施如增加绿化面积也会引起城市用地紧张等问题,浪费城市空间资源。

二、国内外相关研究应用现状

LID技术于1990年末发源于美国马里兰州的王子县、西雅图和波特兰,是由马里兰州环境资源署首次提出。之后经过20多年的发展,LID在美国、加拿大、澳大利亚、新西兰等地广泛应用。在美国,LID设施的应用还形成了绿色道路、绿色社区等理论和方法;在澳大利亚,LID的应用称为水敏感城市设计;在英国,LID技术应用于城市排水系统,形成了可持续城市排雨水系统;在加拿大,LID和场地设计相结合,形成最优场地设计、保护性设计等;在新西兰的应用称为低影响城市设计与开发。

随着对国内雨水问题的重视,雨水方面的研究和应用也逐渐多起来,LID在国内已有10年的研究和实践,于2012年形成了“海绵城市”.

2012年4月中国北京大学在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中首次提出“海绵城市”一词。住房和城乡建设部于20XX年2月17日发表的《住房和城乡建设部城市建设司20XX年工作要点》中首次提出海绵城市的概念,20XX年10月,住房和城乡建设部出台了《海绵城市建设技术指南》。

2017年4月2日,国家财政部、住房城乡建设部、水利部宣布了海绵城市建设试点:西咸新区、武汉、重庆、贵安新区、遂宁、南宁、常德、鹤壁、济南、萍乡、厦门、池州、嘉兴、镇江、白城、迁安16个城市。

三、研究目标及意义

鉴于传统城市普遍存在的暴雨积涝灾害和道路排水问题,而国内的海绵城市和LID发展和研究较为薄弱,因此,对于海绵城市理念下的城市道路进行系统化设计研究很有必要。本研究主要通过对国内外已有研究成果的整理与分析,探讨海绵城市与LID、海绵城市道路与LID的关系,采用文献调研的方法系统地对城市道路进行了LID设施的选择及其组合优化设计;针对案例进行实地调查,探讨LID在海绵城市道路中如何应用。

论文的研究目标是建立海绵城市理念下的城市道路系统设计的基本理论框架,研究其具体的设计方案和技术。

论文的研究意义:为海绵城市理念下的城市道路系统设计提供借鉴和参考,对解决城市雨水问题有一定的现实意义。

四、研究内容

论文的研究内容主要有三个方面:

1)研究海绵城市理念下的城市道路系统,分析其与LID的关系及对LID设施的选择。

2)构建海绵城市理念下的城市道路系统规划和设计的完整体系,从路网规划和道路设计两个层面进行具体研究。其中,道路设计重点研究停车场和广场的LID设施组合优化设计,道路与红线外用地衔接中重点研究建筑、小区的优化设计。

3)将研究的设计理论成果应用于商洛城市道路系统,并通过SWMM模型进行模拟评价。

五、提纲

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 城市暴雨积涝灾害频发

1.1.2 传统城市道路排水存在的问题

1.1.3 LID与海绵城市理念的提出

1.2 相关理论的概念

1.2.1 海绵城市概念

1.2.2 LID概念

1.3 国内外相关研究应用现状

1.3.1 国外研究应用现状

1.3.2 国内研究应用现状

1.3.3 国内外研究现状的不足

1.4 研究目标、意义、内容和方法

1.4.1 研究目标及意义

1.4.2 研究内容

1.4.3 研究方法

1.5 论文创新点和技术路线

1.5.1 论文创新点

1.5.2 技术路线

第2章 海绵城市与LID

2.1 海绵城市与LID概述

2.1.1 海绵城市-LID

2.1.2 海绵城市与相关理论的联系与区别

2.2 海绵城市与LID

2.2.1 海绵城市与LID的关系

2.2.2 LID设施的选择原则

2.3 海绵城市道路系统与LID

2.3.1 海绵城市道路系统

2.3.2 海绵城市道路系统与LID的关系

2.3.3 LID技术设施选择

2.4 本章小结

第3章 海绵城市道路系统规划与设计体系

3.1 海绵城市道路系统规划与设计体系框架

3.2 海绵城市路网规划

3.2.1 影响因素

3.2.2 规划思路

3.2.3 规划原则

3.3 海绵城市道路设计思路

3.3.1 海绵城市道路设计思路

3.3.2 海绵城市道路设计注意事项

3.4 本章小结

第4章 基于LID的海绵城市道路设计

4.1 海绵城市道路与传统城市道路的区别

4.2 海绵城市道路的LID设施组合优化设计

4.2.1 机动车道和公交专用道

4.2.2 非机动车道和人行道

4.2.3 路缘石、雨水。和路肩边沟

4.2.4 道路绿带

4.2.5 停车场

4.2.6 广场

4.2.7 高架桥、立交桥

4.3 海绵城市道路与红线外用地的衔接设计

4.3.1 道路与建筑、小区衔接优化设计

4.3.2 道路与城市绿地衔接设计

4.3.3 道路与城市水系衔接设计

4.4 海绵城市道路横断面布置型式设计

4.4.1 单幅路

4.4.2 两幅路

4.4.3 三幅路

4.4.4 四幅路

4.4.5 特殊形式断面

4.5 本章小结

第5章 商洛市海绵城市道路系统设计应用研究

5.1 商洛市概况分析

5.2 海绵城市路网规划

5.2.1 商洛市现状路网分析及存在问题研究

5.2.2 商洛市排洪防涝、水系和绿地现状及存在问题

5.2.3 商洛市海绵城市路网规划

5.3 海绵城市道路设计

5.3.1 商鞅大道地理位置

5.3.2 商鞅大道现状分析

5.3.3 基于LID的商鞅大道横断面设计

5.3.4 商鞅大道公共停车场设计

5.3.5 丹江立交平面设计

5.3.6 商鞅大道综合设计

5.4 商鞅大道设计效果模拟评价

5.4.1 SWMM模型介绍

5.4.2 获取基本数据

5.4.3 开发前场地模拟

5.4.4 传统城市道路模拟

5.4.5 海绵城市道路模拟

5.4.6 三种情景模拟结果分析

5.5 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 不足和展望

参考文献

致谢

六、研究方法

论文釆用的研究方法有:文献调研法、实地调查法、SWMM模型法等。

1)文献调研法论文通过对国内外文献的调研、对SEA Street等案例的研究,总结LID设施在城市道路中的应用情况。

2)实地调查法论文通过实地调查收集商洛市的路网、道路、绿地系统、水系、降雨等相关资料,为海绵城市理论的实例研究做铺垫。

3)SWMM模型法论文采用SWMM模型对城市道路设计后的雨水径流控制效果进行了评价。

七、进度安排

20XX年11月01日-11月07日 论文选题、

20XX年11月08日-11月20日 初步收集毕业论文相关材料,填写《任务书》

20XX年11月26日-11月30日 进一步熟悉毕业论文资料,撰写开题报告

20XX年12月10日-12月19日 确定并上交开题报告

20XX年01月04日-02月15日 完成毕业论文初稿,上交指导老师

20XX年02月16日-02月20日 完成论文修改工作

20XX年02月21日-03月20日 定稿、打印、装订

20XX年03月21日-04月10日 论文答辩

八、参考文献

[1]汪慧贞,李宪法。北京城区雨水径流的污染及控制[J].城市环境与城市生态,2002,02:16-18.

[2]张新会。城市雨水利用的意义[J].内蒙古水利, 2011 (1): 115-116.

[3]徐振强。中国特色海绵城市的政策沿革与地方实践[J].上海城市管理,2017,01:49-54.

[4]张旺,庞靖鹏。海绵城市建设应作为新时期城市治水的重要内容[J].水利发展研究,20XX,09:5-7.

[5]《海绵城市建设技术指南--低影响开发雨水系统构建(试行)》实施[J].城市规划通讯,20XX,21:8.

[6]Metropolitan Service District ( Or.)。Green streets : innovative solutions for stormwaterand stream crossings[M].Portland,OR :Metro,2002.

[7]Water Sensitive Urban Design Research Group.Water sensitive residential design : aninvestigation into its purpose and potential in the Perth Metropolitan region[M].Leederville,WA : Western Australian Water Resources Council,1990: 1-20.

[8] Planning Services,Scottish Government.Planning and Sustainable Urban DrainageSystems[R].Planning Advice Note 61,2001

[9]Center for Watershed Protection.Better Site Design: A Handbook for ChangingDevelopment Rules in Your Community[R] .Prepared for: the Site PlanningRoundtable.Ellicott City,MD :The Center,1998.

[10]Delaware Department of Natural Resources and Environmental Control,Dover,DE; andBrandywine Conservancy,Chadds Ford,PA.Conservation Design for Stormwater Management[R].September 1997.http: / / www.dnrec.state.de.us / DNREC2000 /Divisions /Soil/Stormwater / New /Delaware_CD_Manual.pdf

[11]Marjorie van Roon and Henri van Roon.Low Impact Urban Design and Development:the big picture[M].New Zealand: Land care Research Science Series,2009,(37):1-63.

[12]张伟,车伍,王建龙,等。利用绿色基础设施控制城市雨水径流。中国给水排水,2011,27(4):22-27

[13]DEBUSK K M,WYNN T M.Storm-water bioretention for runoff quality and quantitymitigation[J].Journal of Environmental Engineering,2011,137(9) :800-808.

[14]COLLINS K A,HUNT W F,HATHAWAY J M.Hydrologic comparison off ourtypes of permeable pavement and Standard Asphalt in Eastern North Carolina[J].Journal ofHydrologic Engineering,2008,12(13): 1146-1157.

[15]DREELIN E A,FOWLERL,RONALD CARROLL.A test of porous pavementeffectiveness on clay soils during natural storm events[J].Water Research,2006,40: 799-805.

[16]REEVES E.Performance and condition of biofilters in the Pacific North-west Center for Watershed Protection[R].Center for Watershed Protection,Ellicott City MD,2000.

[17]杨桦。浅析低影响开发理论体系及其在北京的应用[D].北京林业大学,20XX.

[18]马克·路易斯,克里斯·宾利,谭佩文。新西兰低影响雨水体系设计[J].中国园林,2013,01:23-29.

[19]白志远。以建设“海绵型城市”改善城市排水及生态环境的探索[J].中国建设信息,20XX,13:76-77.

[20]何卫华,车伍,杨正,李世奇,吕放放。城市绿色道路及雨洪控制利用策略研究[J].给水排水,2012,09:42-47.

[21]唐绍杰,翟艳云,容义平。深圳市光明新区门户区--市政道路低冲击开发设计实践[J].建设科技,2010,13:47-55.

[22]吕放放。杭州城区雨洪控制利用及道路应用研究[D].北京建筑工程学院,2010.

[23]马敏杰,姚敏,李英豪,奈超。昆明市市政道路雨水资源化利用的研究[J].林业建设,2011,05:49-52.

[24]刘国茂。城市道路与路面雨水利用的探讨[J].城市道桥与防洪,2005,04:63-65+146.

[25]张崇厚,高晓磊。中国北方城市道路横断面的生态设计[J].清华大学学报(自然科学版),2009,06:794-797.

[26]李海燕,罗艳红,张悦。 LID措施在道路雨水利用工程中的应用[J].节水灌溉,2013,11:44-49.

[27]陈宏亮。基于低影响开发的城市道路雨水系统衔接关系研究[D].北京建筑大学,2013.

海绵城市的基本概念篇3

关键词:海绵城市 理论 实践

一、“海绵城市”这一概念提出的背景及现状

现代化的建设进程离不开城市建设,城市建设往往也是衡量一个国家或者社会进步程度的重要标尺。但是,在一些城市建设带来日益增长的GDP的同时,我们不得不也为城市的生态环境恶化买下账单,城市热岛效应、城市内涝、噪音污染等问题也是层出不穷。城市规划与发展必须注重对环境的保护性开发也成为大势所趋,在这样的情况下,出于生态环境保护理念和人们自身对生活环境的重视,“海绵城市”这一概念也逐渐成型。它在适应环境变化和应对消化降雨等天气所造成的自然灾害等方面具有良好的“弹性”,所以别称“水弹性城市”,国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。它能够在下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。

(一)国外已经先入为主,并在一些国家取得初步成效

一个有利于生态环境建设与发展的好的理论自然也应该被发现探究,纵观世界,“海绵城市”理论也以被多个国家付诸于实践行动。不同于英国伦敦早前几个世纪的“先发展和后治理”和“边发展边治理”理论,德国、瑞士、新加坡、美国等都开始在摸索中前行,在实际中已经运用了“海绵城市理论”。因为这几个国家自身的地理位置和特殊的气候条件也深受雨水灾害的威胁,他们治理雨水灾害的措施主要是依靠发达的地下管网系统、较为先进的雨水综合利用技术和规划合理的城市绿地建设,另外在雨水回收和循环利用方面,他们也会通过特殊的技术处理净化雨水而输送到缺水区使用,从而变废为宝,巧妙的化腐朽为神奇。

(二)我国的科技创新能力有所提高,利用“海绵城市”条件具备

早期的中国处在恢复和摸索阶段,经济发展模式也是粗枝大叶型,这是由于我国当时的技术条件得不到很好的保障,心有余而力不足。而现在随着经济实力提高和科技进步,中国依靠自身也可以独立把“海绵城市”这一概念由理论转化为实践。

(三)我国的城市内涝灾害频发,需要建设“海绵城市”

近来年,随着灾害性天气状况的多发,夏季入汛期的到来,中国的一些城市如武汉、广州、扬州、青岛、无锡等大范围地区都饱受城市内涝的苦痛,这不仅不利于生产生活,也干扰了社会秩序,严重时还会危害人民群众的财产和生命安全。城市内涝频频发生的最主要原因也莫过于两点:长时间的强降水过程和城市建设用地规划的不科学;排水系统不完善等。对于这些问题,科学规划治理才是根本,而“海绵城市”这一概念正好是应对这一问题的有效指导,从我国人多地少的现实国情出发,这一概念也富有实际可操作性和因地适宜性。

二、践行“海绵城市”的具体实践

早在2012年和2013年,“海绵城市”规划就被提上日程。在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中,“海绵城市”概念被首次提出;而《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建(试行)》以及仇保兴发表的《海绵城市(LID)的内涵、途径与展望》中则对“海绵城市”的概念给出了明确的定义和具体方案设计。

随着“海绵城市”在第一批包含南宁、济南、重庆、池州等16个城市,和第二批包含天津、上海、三亚等14个城市在内的试点城市的相继落实,“海绵城市”概念也不再是空泛的纸上谈兵。2017年3月在我国第十二届全国人民代表大会上总理也在政府工作报告中提到统筹城市地上地下建设的一些具体措施,他提出推进海绵城市建设,要使城市既有“面子”,更有“里子”。

(一)海绵城市建设应该遵循生态优先的原则

海绵城市建设应该依托于城市自身的自然环境基础和后天的人工措施这两方面,对传统的城市排水系统进行深入“减负”,但不是完全否定传统的排水方式而是对其进行补充,要综合统筹自然降水、地下水、地表水的生态一体性,协调安排城市排水、用水等水循环主要环节,并就其深远性和复杂多变性进行充分考虑,以保障“海绵城市”运行周期的稳定和长久。

(二)贯彻“源头分散”和“慢排缓释”的环保设计理念

海绵城市,顾名思义,是仿照海绵的吸水性和伸缩性来达到城市内部的雨水消化目的,而就目前的普遍情况来分析,城市道路硬化过多、草地、人工湖泊面积太小、城市灌渠、泵站等“灰色设置”老化等问题都是造成旱涝急转、逢雨必涝的主要原因。而海绵城市主要是以“快速排出”和“末端集中”为主要设计理念的新型城市设计,强调利用植草沟、渗水砖、雨水花园、下沉绿地等细化分子来稀释和分流,它在一定程度上也使得雨水得到了二次使用,规避了雨水浪费这一问题的出现。

(三)因地制宜、因时制宜,协调发展

海绵城市的独特之处不仅仅是在于“吸水”,另外“给水”也是一个引人瞩目的亮点。中国亚热带季风气候分布较广,城市除了内涝也会出现诸如热岛效应等问题,这些“缺水性问题”在“海绵城市”中也得到了及时妥善解决。它通过在下雨时重复吸水、蓄水,缺水时再在将水吐出来净水、用水。除此之外,“海绵城市”的建设并不存在需要符合特殊的条件和特定季节性这两面的问题,真正做到因地、因时制宜,协调可持续发展。

综上所述,我们可以看出,海绵城市的建设既是人类对自然的趋利避害式的改造,也是自然对于人类容量快速增长的一次考验和警告。我们不能总是等到真正出现问题时才去想着解决问题,更多时候我们还要提前时负孟喙卮理措施,追求创新和改革,如“海绵城市”的运用实践。在城市生态环境逐渐恶化不能满足生活需求,和因社会文明进步而迫切需要良好生态环境的今天,我们更应进行思考与创新,找寻出更多类似于“海绵城市”这般与时俱进的理论实践,更好地推动我国现代化城市的建设发展。

参考文献:

[1]俞孔坚,李迪华“海绵城市”理论与实践.《城市规划》,2015,39(6):26-36

[2]仇保兴。海绵城市(LID)的内涵、途径与展望《建设科技》,2015(1):11-18

[3]王国荣,李正兆,张文中.海绵城市理论及其在城市规划中的实践构想《山西建筑》,2014,40(36):5-7

海绵城市的基本概念篇4

关键词:海绵城市;生态环境;雨水花园

中图分类号:S26文献标识码:A文章编号:16749944(2016)18016203

1引言

中国是水资源严重匮乏的国家之一,水资源人均占有量不足世界人均水平的1/3。近年来,随着城市化进程的不断加快,水资源短缺和污染问题在城市发展过程当中尤为突出。在城市生态系统中,某些城市存在城市供水不足,城市建设用水安全等问题,而有些城市的工业污水也造成城市生态系统恶化,生活用水得不到保障[2]。因此,合理有效地利用水资源,缓解城市用水压力,优化水资源利用、排放、净化模式就成为社会各界广泛关注和研究的重点问题。基于此,本文就针对海绵城市建设过程对雨水的处理利用问题进行分析,并提出一些合理化意见和建议[3]。

2海绵城市的内涵

海绵城市是指在城市发展建设过程中,充分发挥道路、城市水系、建筑以及绿地等设施对雨水的吸收、渗透、储存、净化和缓解作用,控制雨水径流,如同“海绵”一样,对于环境的变化和突发的自然灾害等方面具有良好的适应性,也就是“弹性”。“海绵城市”一词的提出是在新时期下,为了缓解和解决我国飞速发展的城市化与脆弱的城市水体矛盾而提出的,“渗、蓄、滞、用、排”五位一体,落实:“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的原则。

海绵城市的发展理念在国外提出较早,主要思想是解决城市雨水问题,它包括:低影响开发(LID)、最佳管理措施(BMP)、绿色基础设施(GI),相关理论研究的目的是有效控制农村以及城市的面状污染源\[3、4\],随后逐渐发展成为控制降雨径流量和水质的生态可持续的综合性措施。而其中又以低影响开发理论为核心,即基于生态文明和景观建设为主的雨水管理方法,主要是在一定的区域内利用软工程技术,通过植被自身的特点实现就地处理降水,直接减少地表雨水径流量[5]。也就是说从源头控制雨水径流,其具体的方法包括建设雨水花园、绿色屋顶、城市下凹绿地等设施;发挥城市绿地、道路、建筑对雨水的吸收、蓄存和缓释作用,有效改善城市内涝,削减地表径流,改善城市的生态环境[6]。

3海绵城市建设过程中应注意的主要问题相对于国外而言,我国海绵城市建设起步较晚,目前处于试点阶段[7]。但“海绵城市”的发展理念已成为新型城市价值转型的重要标志以及实现人与自然和谐共处的必经之路。正因为如此,在其发展过程中应该注意以下几个问题。

3.1海绵城市的建设要以保护城市生态系统为前提

雨水降落到地表以后,经过截留、渗透、调蓄形成地表雨水径流,最后流入汇渠。其中,渗透过程和地表雨水径流管理是核心问题,其影响因素为地表植被土壤和地面坡度大小。在提出海绵城市建设理念之前,城市规划考虑更多的是用地功能,对于雨水主要考虑的是排泄,即地下管网基础设施建设,而对于路面建设等,则是人为地割裂了雨水与地下的天然联系。在城市开发过程当中不透水的硬质路面会导致径流系数增加\[8、9\],通常情况下,林地的径流系数约为0.1~0.2,农田地的径流系数为0.5~0.6,城市的径流系数一般为0.9~1.0。因此,降水到达地表后难以下渗,形成了地表径流,造成了城市内涝。海绵城市就是克服了以往的不足,将雨水利用的几个基本功能综合起来进行考虑[10]。不过,在海绵城市建设过程中,对雨水的截留和调蓄设施是建设重点,在建设过程中,应充分尊重自然环境变化规律,最大限度地保护城市生态系统[11]。

3.2海绵城市建设应充分认识南北方自然环境差异

南北方城市建设差异较大,在进行海绵城市建设的过程当中,需结合城市的地理环境因素,具体情况具体分析。从宏观建设角度出发,南北方城市开发的着重点有所不同。对于北方城市来说,降雨量小,蒸发量大,如何存蓄更多的降水、并能及时地加以再利用是关键问题[10]。而南方城市因降雨量较大,河流、湖泊众多,排洪量远小于降水积蓄量,造成了地表径流,容易诱发城市内涝。因此,在进行海绵城市建设过程中应该因地制宜,选择合适的建设方案[12]。

3.3做好基础性研究和合理规划论证工作

对当地生态环境、城建分区应该注重基础性的研究和合理规划,这样才能使海绵城市建设具有系统性、基础性的准备,也会让海绵城市建设适应当地的自然环境和社会发展的需要。很多城市都将海绵城市的建设纳入城市基础设施建设的范畴之内,但是,如果海绵城市的规划不合理,将会导致城市功能区混乱,绿色海绵设施之间无法协调,丧失了海绵的“弹性”功能。如果对当地自然地理概况缺乏全面研究的话,更会使绿色海绵设施无法充分解决城市水体问题,严重的会使海绵城市建设徒劳一场。

4建议和对策

4.1大力提高城市的植被覆盖率

海绵城市的建设过程中,应大力提高城市的植被覆盖率。基本原则是城市生态建设和自然力的复原 \[8,11\]。而传统的城市发展理念强调城市的经济职能和社会职能,以“坚固耐用、经济美观”为原则,忽视了城市水体涵养功能和生态环境的作用,在建设中偏离了正确的发展模式。例如,硬质的街道不利于雨水的下渗,不合理的沟渠开发,城市河道缩减,对湖泊等水体围填侵占等。因此,建设海绵城市就需要增加绿化面积,从环境保护入手,改善城市生态系统[15]。地表绿化是对降水的就地直接吸纳,这是发挥城市“海绵”功能的最重要的一步。海绵城市的建设不仅仅是一个工程问题,更是一个环境问题。从工程学的角度来看,工程手段可以提高对降水的利用率,而从城市生态环境保护的角度出发,才能从开发战略、指导思想上彻底转变思路,把海绵城市的建设当作永久性的,战略性的事业去发展\[15、16\],总体来说就是要保证城市绿地的覆盖面积并使其得以有效保护,例如江苏省城区用地规划就充分考虑了这些特点。

4.2重视地理环境要素,将蓄水和雨水再利用作为重点针对南北方差异问题:在北方进行城市基础设施建设时,应将蓄水、降水再利用作为开发的重点。例如哈尔滨群力雨洪公园,就合理地解决了雨水的收集、调蓄、排泄,不仅合理利用了雨水资源,而且较好地解决了水污染问题。通过简单的挖方和填方,缓解低洼地积水问题,实现高地与低地相结合,高地种植旱生植被、低地建设鱼塘并种植喜湿植被,建设新颖的农业景观\[17,18\],缓解雨洪压力。此外,公园四周建造大小不一的水坑,收集城市降水,经过自然汇集、过滤后在低洼地汇聚供给鱼类饲养,将多余降水转移到调蓄地区,尤其是城市污水,在向异地转移过程中实现过滤和汇集来解决城市水污染问题\[18,19\],建立发达的地下管渠,实现蓄水地区与城市之间水体的自由调动。

对于南方城市建设而言,由于降水较多,应采用降水就地吸纳的方式,如贵州六盘水明湖湿地公园的建设理念就是典型代表,其核心是通过减缓城市排水速度来实现“海绵性”,传统的城市排水排洪工程主要以快速排水为主,而新型海绵城市的建设打破了这一束缚,明湖湿地公园位于市区内,通过恢复水城河两岸的植被减少地表径流,增加水体中的氧气含量。种植各种植物,促使富营养化的水体被生物吸收,缓解城市水体污染,同时,建立梯田式湿地\[20,21\],有效的减缓地表径流、削减洪峰、调节季节性降雨和城区空气质量\[22,23\]。

4.3加强海绵城市建设的基础性研究,完善相关政策

在海绵城市的建设之初,要对该城市自然地理概况做出分析,如城市地貌特征、降水量、地下水水情、地质概况等,这也是海绵城市建设的基础工作,具有海绵效应的城市绿色设施,如对绿色屋顶、冠层截流、绿色街道、生态沟、雨水花园、蓄水池等建设做到心中有数。

在保障措施上,首先要制定相关的规章,出台相应的指导意见,引导各地区建设符合本地区的具有可操作性的建设方案,并将海绵城市建设纳入法律体系,通过法律来保证海绵城市建设的落实和维护\[15,24\]。转变城市发展的观念,将城市发展和自然融为一体,划分合理的城市功能,实现城市建筑、排水、水利工程等多方面的衔接\[25,26\]。

5结语

本文主要阐述了海绵城市的概况、提出背景以及国内外发展现状。探讨在进行海绵城市建设过程当中应该注意的几个问问题,这些问题是不同角度、不同的发展阶段对海绵城市建设的基本要求。影响海绵城市发展的问题主要为自然环境因素,明确自然环境与基础设施建设之间的相互关系,可以促进海绵城市的发展,实现人与自然的和谐共处。

参考文献:

[1]陈献, 尤庆国, 张瑞美,等. 试论我国城市雨洪资源综合利用[J]. 水利发展研究,2016(3):3~7.

[2]鞠茂森. 关于海绵城市建设理念、技术和政策问题的思考[J]. 水利发展研究,2015(3):7~10.

[3]吴丹洁. 中国特色海绵城市的新兴趋势与实践研究[J]. 中国软科学,2016(1): 79~97.

海绵城市的基本概念篇5

关键词:海绵城市;城市规划;方法

近年来随着城市化现代化进程的不断推进,我国的城市建设步入了高速发展的新时期,不仅城市数量得到了飞速的增长,城市的规模也愈发的巨大。尤其是那些位于平原的大型城市,其城市发展的思路多为以单个核心为基点,不断向外扩张,在发展满足需求的同时也留下了很多的隐患,其中多雨季节城市的内涝和径流污染的问题尤为突出,更有甚者已经成为了威胁国民经济生产和人民生命财产安全的中大问题。另一方面由于城市建设的快速发展,在广场、路面和建筑的屋顶等部位大量的应用了非渗水硬质铺装,导致了原本水资源就匮乏的地区由于地表大量被大量的硬质铺装覆盖,降水无法渗透到地下,进一步加剧了水资源的匮乏程度。这些问题不仅是困扰我国城市建设的核心问题,在世界范围也存在着诸多类似的情况,在这种情况下,“海绵城市”的建设思想应运而生,为了解决现有城市规划带来的问题,那么我们首先来了解下什么是海绵城市。

1海绵城市的基本概念

海绵城市这一概念最初的目的是在于降低城市开发过程中对于各种水生态环境的影响,其出发点在于通过局部的措施以及分散控制,对强降雨产生的内涝和水体污染进行控制,使得被开发的地区的水文情况尽可能的接近自然状态。具体来讲海绵城市的建设理念是从对城市地下土壤的含水量控制、雨水的回收利用以及地表水流量的控制等方面出发,提高城市抗击内涝的能力并加大对雨水的渗透等。充分利用渗透、滞留、储蓄、净化、排放等规划和技术上的措施,尽最大可能的减少城市开发对自然生态环境带来的影响,使得整体的城市环境像海绵一样在降雨过多时可以通过城市内自身的开放水体和土壤将雨水快速的进行排放和储存,当城市降雨量较少或者遇到干旱的时节时,城市开放水体和土壤中储存的水量可以有效的缓解市政绿地的灌溉需求。

2我国当前城市规划与海绵城市规划间存在的差距

“海绵城市”作为一种通过人工模拟自然循环方式来达到减少城市开发影响的规划思想,其本身具有较强的专业性和系统性,需要定量定性的对城市总图的规划布局进行分析,并且结合GIS等专业的软件的数据分析对城市的竖向规划进行从新的整合,这些都是目前我国在成是规划过程中所容易忽视的方面。

2.1城市竖向规划欠缺

在我国现行的城市规划编制体系当中对于城市竖向规划的要求还较少,往往将规划的重心放在区域的划分和轴线的制订上,往往忽视了城市竖向规划对于城市雨洪管理的作用。虽然当前在进行局部的城市规划中,会对区域内的道路与场地的标高梳理,但是当讲视野放大到整个城市的层面上,目前我国的城市规划中还缺乏对城市整体竖向统筹的措施,各片区内往往笼统的划定标高范围,当遇到强降雨时在各板块的交界处会因为竖向设计的不协调,导致局部积水。

2.2城市规划中定性分析多于定量分析

海绵城市的规划从技术上要求在进行城市规划之前,需要对目标区域展开详尽的调查和定量的分析,确定目标规划区域的建设容量,并对周边的水域、积水区和生态敏感地带进行数字化的分析,从而确定规划的主体与方向。当前我国在进行城市规划的过程中,往往更加注重规划区域各功能组织的分析,并通过先关策划和调研对场地内适宜做何种功能进行确定,虽然在逻辑上行得通,但大多偏向于主观的判断,例如在城市整体规划中常常会根据市政道路的等级对市政给排水管网进行分类,越是主要的道路其给排水管网的直接就约大,这种“一刀切”的方式缺少了对于相应地区降雨和供水量的科学定量分析,造成了局部容量过剩或容量有亏欠。

2.3总体规划和专项规划之间存在一定的冲突

我国城市在进行规划编制时采用的是总体规划先行编制,各项专项规划相对于整体规划而言在时间上略微滞后,规划人员往往先考虑功能的划分,之后确定道路的等级和市政设施等,对于下位规划的考虑处在一种理想的状态。然而海绵城市的建设要求城市的总图规划和各专项规划协同进行,各专项规划都要向总图规划提出相应的意见和要求,而在总体规划的制订过程中需要对个专项规划进行统一协调,这样才能在具体实施的过程中较高程度的实现总体规划的目标。

3基于海绵城市理念的城市规划方法

3.1基于海绵城市理念规划的基本原则

(1)规划引领:落实海绵城市建设发展理念,先规划后建设,突出城市规划的权威性和科学性,展示规划设计的引导和控制作用。(2)生态优先:海绵城市的开发建设应在原有的生态环境下保护,优先利用自然生态排水系统与低影响雨水开发构建设施,实现雨水的自然渗透、自然净化、自然积存以及可持续水循环,提高城市雨水系统的自然恢复能力和生态功能。(3)安全为重:以社会经济安全以及人民生命财产为出发点,提高低影响开发设。施的管理水平和建设质量,消除雨水安全隐患,增强城市灾害减灾控制能力,保障城市雨水安全。(4)因地制宜:根据当地水环境资源现状、地质特点、水文条件、地理条件、降雨规律、水环境保护和内涝防治要求等,确定低影响开发雨水控制目标,合理的规划布局以及选用下沉式绿地、植草沟、透水铺装、调蓄池、雨水花园等生态设施进行组合形成完整的低影响开发系统。

3.2基于海绵城市理念规划设计的控制目标

海绵城市建设,就是要争取把70%以上的雨水在当地渗透、积蓄以及加以利用;而达不到海绵城市的建设整体雨水控制目标,不是一个适合人们居住的好城市,也不是一个现代化的城市。随着海面城市的提出和规划设计生态理念的改变,城市的雨水并非一定要全部排走,而是尽可能地保留收集利用,作为“海绵城市”,雨水排放量应小于30%。老天爷送给我们的水,我们至少要通过渗透、自留、蓄水、净化、使用、排放等方式利用70%以上。因此在海绵城市的建设中主要是通过渗、净、滞、排、蓄、用等策略来实施的。具体来讲主要对一下四个方面进行控制如图1。

4展望

城市规划作为城市建设的先行阶段在我国的城市建筑中占有重要的地位,近年来随着“海绵城市”、“雨水花园”等环境友好性的规划理念越来越流行,我国原有的城市理念和设计手段越来越跟不上城市规划更新的要求。水作为生命起源中最重要的因素,理应得到全体人类的重视,推行基于“海绵城市”理念下的规划设计方法不仅是对人来赖以生存的地球的尊重,更是可持续传承人类文明的需求,希望通过本文对于“海绵城市”理念以及其规划方式的图解示意,为我国城市规划的提高贡献出一份微薄之力,为实际的规划设计提供一定的帮助。

作者:张圣杰 单位:从化市规划建筑设计室

参考文献

海绵城市的基本概念篇6

关键词:给排水O施;道路硬化;水资源利用

一、海绵城市的重要性

改革开放以来,随着我国经济技术的稳步提升,以及城市化进度逐渐加速,在乡镇向城市发展的进程中由于恶劣极端天气增多所引起一系列的城市内涝、雨水径流污染和给排水系统突发性崩溃等问题不断加剧,很大程度上导致了国民经济财产损失甚至人员伤亡;另外,做为世界上水资源短缺国家之一,我国水资源严重匮乏的问题日益突显,更加迫切地需要成熟的技术和根为合理科学的规划设计来解决这些“疑难杂症”。

当前实施的城市化建设发展模式使得城市中不透水地面(下垫面)面积不断扩大,不仅导致将于后地面雨水径流量累积增加,突遇暴雨等强降雨天气时使得城市排水系统超负荷工作;而且降雨后的雨水径流由于排放不畅更容易受到污染,进入自然水体后会造成更大的危害。更重要的问题还有雨水的重复利用率低,大部分降水经排水系统直接排放,雨水未得到很好的利用,由此折射出我国现行的“以排为主”的城市雨水排放方式早已不适用于当下亟待解决的水资源短缺以及雨洪资源宏观调控不足这两大难题。在这些因素共同作用下,雨洪管理逐渐趋向于最大限度地实现雨水的积存、渗透和净化以促进雨水资源的综合利用和生态环境保护,而且进一步引伸出涵盖以上方面的新兴发展方向即“海绵城市”的推广与建设。

海绵是一种多孔材料,具有良好的水分性质和力学性质:水分性质主要有吸水、持水和释水等;力学性质则体现为压缩、恢复形变和回弹等。由海绵的特殊性质可进一步引出“海绵城市”的概念:海绵城市是新兴的城市雨洪管理模式,是指城市在适应环境变化及应对雨水带来的自然灾害等方面具有较好的“弹性”,降雨时吸水、蓄水、渗水、净水,有供求时将这部分水释放并加以利用,让水在城市中的歉意活动更加“自然”。海绵城市的给排水系统可以很好地应付将于重现期从大到小的各类降雨,使城市既免于发生内涝,也能够科学高效地综合利用雨洪资源,建立良好的水文生态环境。

2014年12月31日在多次提出“建设海绵城市”的大环境下,我国有关部门下发了关于“海绵城市建设试点工作”的通知,首批共试点30个城市,为海绵城市主体工程的给排水系统建设首当其冲,进一步加快解决城市洪涝灾害及水资源严重短缺等问题。目前城市给排水系统中遗留的严重问题主要有以下几点。

二、给排水系统构建问题及措施

1、给排水构筑物设施老旧,管网系统改造建设周期冗长

城市化进程的不断加快,导致城镇的建筑使用面积进一步扩大,为了拓展人们的居住空间,城市内的高楼大厦屡见不鲜。这在促进城市经济发展,提高人民生活水平的同时,也缩小了给排水设施的使用面积。导致给排水设施的维修与修建需要投入大量的人力物力,建设周期长,对工程周围居民的正常学习生活带来不利的影响,同时,也会对城市交通带来拥堵。然而,城市的发展离不开基础设施的建设,城镇的巨大用水量对于日渐老化的给排水设施带来了沉重的负担。

2、对于地下的空间规划不合理

给排水等基础设施的建设一般对于地下空间的使用频率较高,然而相比于地面建设,地下的管网建设和规划由于消耗的时间和经济成本过高,容易被相关部门忽略。导致了地下管网建设的规划不合理,各种线路交错,对于相关设施的维修与检修带来了极为不利的影响。这种情况一方面为城市的规划建设加大了难度;另一方面,对于城市用水用电安全带来了隐患。

3、雨洪资源未得到充分利用

现代化社会的进程加快,促进了城市规划建设的发展,城镇中的道路为了加强交通系统的建设,保证城市车辆的正常运行,大部分都铺设水泥或沥青等硬化材料。城市路面的硬化范围扩大对于积水的下渗有着极为不利的影响,尤其在部分季节性降雨量过高的地区,经常会出现积水超过地面十几甚至几十厘米,淹没车辆和建筑用房的现象出现。由于水循环过程受到阻碍,还会出现地下径流水量不足的情况,对于雨洪资源的利用不足,这使得城市的基础设施建设发展不全面,城市经济的发展遇到了严重挑战。

4、对于短历时强降雨天气承受力弱

温室效应是全球面临的一个巨大问题,由此引发的气候反常变化造成了地域性极端天气频发,其中较短历时的强降雨天气发生概率不断增大,由于其具有高强度和不定时的特点,通常会形成局部地区短时、大流量的地面径流,因为现有城市排水系统承受能力有限,往往在类似极端天气发生是出现排流不畅的现象,使得雨水无法及时排走,导致极易发生城市内涝和水质污染,严重威胁居民人身安全和财产安全。针对海绵城市建设中给排水系统存在的问题,要着手从其规划设计的角度出发进行根本解决。

其一,要以城市总体规划和未来发展为基础,结合城市生产生活总的供排水量对给排水系统进行设计,全面考虑泵站及管线的供排水稳定性、安全可靠性和防洪、防涝等对自然灾害的应对能力,确保合理规划和科学建设。

其二,由于我国对海绵城市概念的引入及实践应用较晚,无论从技术层面还是相关规章制度上均处于初期发展阶段,依托于海绵城市体系下的给排水系统优化理念和技术较为欠缺,因此要鼓励大胆开拓不断创新,对专业技术及施工领域进行深入研究,在汲取国外更为成熟的思想和技术手段的同时善于总结国内目前的实践经验,以求找到适合我国海绵城市发展的给排水系统正确构建方式。

其三,国家要提倡和推行试点工程,以一部分经济技术条件较为完善的城市做为项目依托,在遵循海绵城市建设规范和保证与城市基础设施建设的协调发展条件下对城市已有的给排水系统进行改造和更新,总结雨洪管理利用的实践经验,为进一步推进更大范围的海绵城市建设奠定夯实的基础。

结语:海绵城市的给排水建设对于城市提高水资源的利用率,增强对于旱涝灾害的抵御能力,促进城市建设的快速发展,提高对于环境的适应能力等方面有着极为重要的作用。为此海绵城市应将建设合理高效的给排水设施作为发展城市建设的重要环节,加深现代化技术在城市基础设施建设中的应用程度,根据海绵城市的发展特点,加快城市的现代化建设。

参考文献:

海绵城市的基本概念篇7

关键词:城市快速道路;海绵城市;道路改造

1海绵城市概述

近年来,自然灾害屡有发生,尤其是洪涝灾害,其可预测性差,且预防措施具有局限性。洪涝灾害不仅威胁着人民的生命财产健康安全,还大幅影响了城市的经济发展速度,造成了极大损失。随着城市化进程的持续推进,一些城市的道路情况与其交通需要不适配,难以满足人们生产生活的相关需求。因此,为提升人民出行效率、提升生活质量、确保安全出行、提升人民生活幸福感,道路改造工作已经刻不容缓。海绵城市的建设理念是在现阶段对道路改造工作的一种指引,在改造中应用海绵城市建设理念,有利于提升改造质量,推进城市基础设施建设进程,提升建设效果。海绵城市是指降雨时将雨水收集起来,并开展一系列净化、储存工作,一些经过净化的雨水可以再次使用,秉持着保护生态环境的原则,借助人为干扰的办法提升对雨水等自然资源的利用率,进而减少资源浪费,确保城市排水顺利。海绵城市的构建可以很好地帮助城市合理利用资源,实现雨水资源与生活需要的有机结合,有利于保护环境,构建海绵城市的根本目的是实现人与自然的和谐共处以及城市与自然的共同发展。

2市政道路工程中海绵城市理念的重要意义

海绵城市理念在市政道路建设中的应用,可以切实提升资源利用水平,改善生态环境,具体表现如下:(1)改善生态环境。随着城市环境污染程度的提升,特别是雨季,雨水中的有害物质对城市环境的影响不容忽视。而海绵城市理念与市政道路工程的结合,可以切实改善这种情况,收集雨水、净化雨水、再利用雨水,不仅可以减轻污染,还可以节约资源,实现资源合理配置[1]。(2)有利于合理分配水资源。市政道路工程与海绵城市理念的结合有利于水资源的调配,这是因为在海绵城市的理念下,可以进一步完善城市排水系统,加强城市基础设施建设,缓解城市用水压力,确保水资源的合理利用,避免因雨水过多造成排水不畅的现象。此外,在雨季储存的雨水还可以应用于旱季,避免内部干旱,提升水资源利用率。

3海绵城市应用在市政道路中的设计原则

3.1道路干预最小化原则

在不改变原有道路设计和排水系统走向的情况下,在雨水入渠管道控制径流污染和大小,充分考虑城市道路功能和生态需求,建设具有生态特性的城市排水系统,同时,应用海绵城市建设理念时必须确保排水系统的基本功能使用正常。

3.2与道路排水系统连接原则

海绵系统作为道路排水系统的协助系统,必须与排水网及附近绿地连接,切实改善道路排水形式,增强道路透水性,将道路绿地海绵体的作用发挥到极致[2]。

3.3经济原则

结合道路建设方案,按照实际情况对道路进行分类,做到因地制宜。在确保道路基本交通功能和排水工程的前提下,尽量缩减资源投入,降低工程造价。

3.4景观规划原则

在实现海绵效应的基础上,应尽可能地做好景观规划,提升景观的视觉效果。做到景观与道路特征的协调统一,在保护生态的基础上,增强美观性及功能性。科学保护环境,协调生态发展与城市发展之间的关系。

4城市道路快速化改造项目海绵城市理念应用分析

4.1项目概况

某城市交通主干路总长度为14km,贯通城市东西,是极为重要的城市交通枢纽与过境通道。该城市交通公路负担了城市绝大部分的交通压力,为了让此公路更好地服务城市,发挥其城市枢纽作用,采用新型科学的技术对其改造拓宽。改造项目计划将公路改为地面双向四至八车道、双向六车道隧道、高架双向六车道,并利用现有的城市给排水设施将城市打造为现代化海绵城市。

4.2一般路段海绵城市的应用设计

一般路段的海绵城市工程设计较为简单,通常情况下在公路两旁借助边坡地势策划设计景观,并采用植草沟和透明给排水管道相结合的模式,将地形较低的位置设计为植草明沟,在明沟下方安置水管,该设计有利于收集雨水以及道路附近的地表径流,实现对水资源的收集、净化与利用,达到环境保护绿化城市的目的。此外,人行道的海绵城市工程建设是将人行道纵向设计,再利用道路周围的绿化带实现道路一侧反坡排水,收集并净化雨水,另一侧为正坡排水,将收集到的水排入非机动车道处的集水沟进行统一使用。海绵城市工程项目在非机动车道处的建设稍复杂,通常施工建设人员会将车道选用透水沥青材料设计建设为透水路面,道路为纵向设计,并在该车道的两旁建立集水沟,该设计能够在不影响道路美观与正常使用的前提下收集雨水。具体的建设计划如下:在道路集水沟处建设清淤井,每5~6m设置一个,将清淤井与集水渗蓄水罐连接,用以将收集的水投入城市环境建设中,并且以30m为一个单位在集水沟处修建溢水管,将溢水管与城市排水管道连接,保证在雨水过量的情况下该系统及时将雨水排除,避免城市地表雨水淤积,确保海绵系统正常运行[3]。与非机动车道不同,机动车道一般选择不透水材料铺设路面,同时在公路两侧设置集水沟,集水沟没20~30m处设置一个清淤井,使雨水流动汇集到路面两侧,经过清淤井过滤后流入集水装置中,再统一调集将收集并净化后的雨水经底部的出水管排出。并且,机动车道的海绵城市工程也装有溢水管,在雨水量较大的情况下,集水装置的集水井水位会快速上升,当水位达到一定高度时,集水沟收集到的雨水会经溢水管排进城市排水系统,一定程度上缓解了城市排水的压力,达到了利用雨水资源的目的,绿化了城市环境。一般路段海绵系统见图1。图1一般路段海绵城市系统

4.3高架路段海绵城市的应用设计

与其他公路一样,高架路段同样需要海绵城市建设。具体建设设计为借助高架桥桥墩安装集水井,再利用城市本身的雨水排水管道收集桥面的雨水,并经过雨水沉淀后将收集的雨水排入桥下的绿化带集水装置中,将集水装置中的水定时定量用于城市绿植的浇灌工作,既减轻了城市排水的压力,又节约了有限的水资源,高效且环保,实现了高架桥路段海绵城市工程的价值。高架路段海绵系统见图2。图2高架路段海绵城市系统

4.4雨水花园系统的应用设计

海绵城市建设工程可加入雨水花园系统,利用雨水管收集高架桥以及高架附近地区的雨水,并通过一系列简单处理净化收集的雨水,将净化过后的雨水用于城市景观的建设。同时,雨水花园系统需要在系统底部设计蓄水池,并将建设施工留下的某些废料投入其中。雨水花园系统使海绵城市工程更好地实现了对雨水的净化与利用,并且防止城市路面与高架桥梁的积水现象,缓解城市排水压力。

5结语

将海绵城市建设理念应用于城市道路改造中,既增强了城市道路消化雨水的能力,而且减少了对水资源的消耗,提升了淡水资源的利用率。海绵系统建成后,在极大程度上减少了人工灌溉道路的工作量和水资源消耗。低廉的维护成本提升了城市海绵道路排水系统的应用价值。海绵系统的复制性很强,推广力度很大,但在建设海绵系统时必须根据城市的实际情况调整建设策略,建设出契合实际的海绵系统,真正为节约资源、保护生态作出贡献。

参考文献:

[1]李健超,崔镇.“海绵城市”理念下城市道路的改造研究[J].工程建设与设计,2020(13):87-88.

[2]张明军.分析基于海绵城市理念的城市道路设计[J].工程建设与设计,2019(17):78-80.

海绵城市的基本概念篇8

1引言

海绵城市理念在园林绿地建设中极具适用性,而园林优化设计又是打造海绵城市过程中不可或缺的重要内容。当前,园林的主要功用是观赏、休闲、娱乐,在人们日常生活中扮演着重要角色。基于海绵城市理念,对其进行优化设计,不仅能够提高水资源利用率,而且能够有效解决水污染问题,使城市空气及环境得到净化,经济效益与生态效益兼备。

2海绵城市理念、建设原则及规划目的

2.1海绵城市理念

海绵城市即充分发挥现代城市的弹性,使其对环境变化及自然灾害具备较好的应对能力。海绵城市极为舒适,呈现宜居性特征,具备较好的渗透性和净化功能。主要实现方法是充分发挥生态、自然排水系统功能,对雨水进行吸纳和缓释,有效缓解城市内涝问题,改善城市环境,解决水资源浪费问题。

2.2海绵城市建设原则

安全性原则。参考城市防洪排涝标准,进行海绵城市建设,使城市雨水控制系统更加安全、可靠,抵制自然灾害,保护人民群众的生命财产安全,保障城市供水,为人们提供一个安全的用水环境。生态性原则。生态问题是海绵城市规划及建设中考量的重要内容,将自然排水系统应用到公园、河流、绿地等海绵体中,使雨水能够自然排放和净化,对水资源进行充分利用,使其具备较强的自然修复能力。因地制宜原则。依据区域性地质情况和水文特征等,分析园林设计中的各影响因素,以对开发设施和系统等进行针对性选择。④统筹建设原则。将海绵城市理念应用到园林优化设计中,需各部门及专业共同参与及合作,该过程中要分工明确,对各项设计施工内容进行统筹安排,达到园林预期设计目标,并兼顾社会性、经济性和环保性[1]。

2.3海绵城市规划目标

首先,提高雨水利用率。以海绵城市理念为基础,对园林进行优化设计,能够对雨水资源进行合理应用,具体实现方法是集蓄和渗透,继而对地下水进行有效补充,以对径流系数进行有效控制,使排水压力得到有效缓解。与此同时,也可以通过池塘、湿地和自然水体等,对雨水进行科学调蓄和应用,使城市生态环境得到有效改善。其次,改善城市景观。在园林优化设计中应用海绵城市理念,能够对现有城市景观进行有效改善。公园、绿地等多处于生态敏感地带,其因自身独有的生态格局,极具休闲性。但是,要改变传统开发模式,既要实现自然资源保护,又要促进城市发展,依据城市水文地质及水环境特征,实现控制目标规划。与此同时,建设园林时,很容易污染水资源,需对降水径流污染进行严格控制。

3基于海绵城市理念的园林优化设计方法

3.1转变传统设计理念

城市园林设计中,设计人员很容易沿用传统设计理念,采用水泵、管渠等设计方式,园林道路面积相对较大。部分设计人员秉承末端集中排水原则,导致园林很容易在降雨天气出现雨水淤积。海绵城市更倾向于采用自然排水方式,选择下沉式绿地等影响相对较小的排水方法,注重源头分散控制。相较于传统园林设计理念,基于海绵城市理念的园林设计方式更具先进性及可行性,不仅有助于节约水资源,而且排水畅通。设计人员也要依据园林实际情况,改变传统设计理念,选择适用性较强的设计方法,以达到良好的园林设计效果,符合海绵城市建设要求。例如,园林优化设计中,可选用渗透技术,构建雨水花园、生物滞留带、渗井等,减少不必要的水资源浪费问题,确保雨水天气排水畅通;在绿地、广场等设置湿塘以及各类渗管渠等。

3.2科学选择海绵体

海绵园林的优越性主要表现在三个方面:对园林原有生态系统进行有效保护;对已破坏生态系统进行修复。低影响开发。然而,现阶段,城市海绵园林建设中仍然存在诸多问题,海绵体吸收能力较小或者使用过程中发生损坏等。产生该类问题的原因主要是工作人员的重视度不足,其并未依据地区实际情况,对外部环境进行全面考察、分析和论证,导致海绵体选择过于随意,以至于无法达到良好的园林优化设计效果。我国国土资源辽阔,各地区环境和气候有所不同,存在较大差异,城市降水量也有差别。为将海绵体的效用发挥到最大,设计人员要依据城市园林建设要求及区域状况,对海绵体进行合理选择,确保其适用性,并进行严格的质量检查。而施工单位也要依据工作人员的调查情况,将基础设施采购工作落实到位,达到预期园林设计效果。

3.3合理设计景观,低影响开发

依据地域特征及城市园林建设要求,既要确保基础设施建设工作,又要兼顾市政设施的稳定性。降雨之后,选择源头分散的控制方法,对雨洪进行低冲击开发利用。其中,控制参数包括排水量和径流系数,对各项技术进行合理应用和开发,设置透水铺装,将蓄水池、碎石沟、渗透渠等基础性海绵设施建设工作落实到位。小径流中,采用正确的方式,对观望承受的雨水压力进行有效控制,并合理建设排水网络,使其分布合理,既要确保各项基础设施建设的完整性,又要将其与市政设施进行完美融合。有效融合景观植物。设计施工单位要对园林土壤状况进行全面分析,对其具备清晰的认识,优选改良土壤,以实现径流量控制,并进行地下水补给。与此同时,也要依据区域状况及园林优化设计要求,对草、灌、乔等各类植物进行合理搭配,注重水生植物与陆生植物的协调性,增加园林中植物种类。对园林气候和水土特性等进行综合考量,优选植物群。该过程中,也要立体种植植物,依据植物特性,确保各品种之间搭配的合理性,并考量外部土壤、气候特征,使其与植物生长要求及规律等相符合,在园林优化设计中,实现多样化种植。在园林内部设置植物群落,以对地表径流进行有效控制,使水循环时刻处于良好的运行状况,使水资源得到充分利用,减少不必要的浪费问题。依据植物实际分布状况,考量生态效益的同时,适当种植乔木、草本植物等,达到防风固沙效果。树根经长期生长,蔓延到地下,用以保持水土。该过程中需要考量的相关内容比较多,需对公园和道路系统中的雨水节点、排水方向等进行严格考量,并划定排水分区,依据场地竖向,划定拟布局低影响开发设施汇水面,并测量其面积。选择低影响开发设施类型,并对其进行合理布局。

4结语

综上所述,将海绵城市理念应用到园林优化设计中极具适用性。市政及相关设计部门要结合园林设计及建设理念,对海绵城市概念具备清晰的认识,依据园林优化设计要求,改变设计人员的传统观念,合理选择海绵体,实现海绵园林建设目标,减少不必要的水资源浪费问题,实现环境保护,为人们提供良好的休闲、娱乐场所,提高我国城市园林建设整体水平。

作者:李跃雯 单位:中国城市建设研究院有限公司