基于城市内涝海绵城市建设研究

来源 :银幕内外 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qianlingyuyi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:在城市过度开发的背景下,不透水地面面积增大,破坏了自然水文循环,城市排水管网系统与日渐增大的排水压力不相匹配,造成城市内親现象日益严重。针对现阶段普遍采用的雨洪管理措施进行分析,总结其利弊,借鉴古代雨洪管理办法,分析国内外较为成熟的雨洪管理理念,试图探索防治城市内涼的方法,建设保证城市水安全的海绵城市。
  关键词:海绵城市、雨洪管理、水系规划
  面对大范围城市区域出现的各种生态问题,我们陆续提出了生志城市、山水城市、低碳城市、智慧城市、弹性城市等概念,其目的都是为了缓解日益恶化的城市环境,创造舒适宜人的生存空间。海绵城市的提出也是在城市面临着严重的内猎灾害的情况下,考虑到城市面临着雨季内溃,旱季缺水的尴尬局面制定的相应的解决办法,旨在让城市恢复自我调节。我们认识到,在城市扩张前海绵体本身是存在的,由于城市一些粗放的建设理念,使城市失去了海绵体。海绵城市的提出就是重新调整建设规划理念,尽可能让城市建设后,不要过多的使城市原有的水的生态本体发生变化,尽可能去恢复。
  一、基础理论与国内外雨洪管理实践
  1.相关概念
  水文循环,地球上各种形态的水,在太阳福射、地也引力、大气运动等的驱动下,在大气和海路之间不断地发生相态转变、循环往复的运动过程被成为水文循环,又称水循环通常按照水文循环的规模及途径,将其分为大循环与小循环
  雨洪管理雨洪管理就是将降至城市地面的雨水进行控制的处理活动。雨洪管理作为一种概念在国内外经历着相似的发展历程。美国加利福尼亚州在2003年编写的《雨洪管理规划与设计手册》里解释雨洪管理的目的是缓解城市化使得降水时径流增加、渗透减少等现象的产生,减少人类活动对水文循环的影响。缺乏合适的雨洪管理,会造成基流减少,水质恶化,导致水生生物的多样性,并增加洪溃灾害的发生,造成人类生命和财产损失。现代意义上的雨洪管理不仅涉及到水资源的协调与利用,还与基礎设施建设、城市生态环境的维护、城市规划、景观规划有着密切的联系。海绵城市的概念就是雨洪管理的中国式表述。
  2.传统雨洪管理方式
  传统的雨洪管理方式是城市地下排水管网为主的雨洪管理方式,主要的组成要素包括城市地下管道、深隧等城市雨洪管理的灰色基础设施,强调"快排"。这样的。19世纪开始,伦敦开始建设世界上最早的现代城市排水系统,特别是1915年蒸汽水聚发明后,解决了工业化的排水问题,由于水利设施有能力将低地的雨水通过粟站抽取排放到海拔更低的区域,所城市快速向近郊发展,甚至向原本不适宜建设开发的低注地、沼泽地区扩张。"集中处理"和"快速排放"为主流思想的雨洪管理思路在全世界推广开来。理论上,雨水径流量小于城市雨水管网的排放能力时,城市不会发生内溃现象。但是,我国目前雨水管网的排水能力较低,己经无法满足城市雨洪排放要求。而且,发达国家的建设经验表明:自然的水文循环被人工的水转移工程、人工蓄水工程和城市管道系统给缩短了,但是工程措施并没有构建一个随着迅速扩张的城市共同发展的完善系统,超标雨水排放系统没有被建立起来。只将城市雨洪问题寄希望于快速收集与排放的传统雨水管网系统,不能解决高度发展的城市的雨洪问题,并有可能引发一系列次生灾害城市发展硬化路面并建造强大的排水管网,这种城市建设思维最早源于西方,但是上世纪中叶开始,西方国家开始进行反思。德国从上世纪60年代就开始在道路铺装上使用透水材料,并致力于不透水路面的改造,雨水零排放的思想也影响了不少国家的雨洪管理理念;美国很多城市对新开发区径流量用立法的方式加限制,控制径流量实际上就是控制硬质下垫面的面积;日本从1 980年代开始推行雨水胆留渗透计划,随着雨水渗透措施的推广和应用,相关领域的法律和技术管理体系也逐渐完善。
  3.以排为主的传统雨水基辄设施规划理念
  由于技术的进步,使得人们改变自然的能力变强,排水管网的出现,使得雨水的排放比前更高效。城市加速发展,人口快速聚集,对±地的需求增加,相应的配设施也大规模建设起来,对于城市排水问题,不在单纯依靠自然的排水设施,管网的介入使得城市自然河道大量被置换,城市水面率懸降(如图3-3所示)。绝大多数城市依靠排水管网迅速地将暴雨径流转移到远离城区的地带’使"快排"成为雨洪管理的主流思想。城市排水管道通常将阻力低的径流通道连接在一起’例如道路为主要连接方式,将周围的排水设施连接起来,再直接与受纳的河湖水系联系,使得城市失去了降低径流量、增加渗透、缓解峰值的能力。
  二、传统排水系统巧雨洪管理问题中的局限性
  雨水管道颠覆了水文循环的过程。为了解决城市日益增加的径流排放量,单位面积空间中的传统排水管的增加,导致了暴雨负荷的增加及水质恶化。研究显示,雨水在管道中的流速远远大于地表流速,导致污染物很难被沉淀下来,加速了对受纳水体的侵蚀和污染。径流被大量地快速排放,使得本应该被自然下垫面渗透吸收的雨水直接进入受纳水体,导致原本就在缩减的城市河流水体的瞬时流量激增,在短时间内达到峰值流量,非常容易形成内親灾害。据研究显示,局部内淺现象是靠上游来水速度决定的,上游径流不经拦截,在下垫面糖率小的通道中快速汇集到低注地区时,管网的提标对内溃的缓解作用十分有限。在过度依赖排水管网的情况下,当城市下垫面的状况迅速改变,造成径流量的急剧变化,一旦排水管网不能匹配变化的径流量及峰值量,就会造成排水系统的失灵。我国室外排水设计规范中只规定了雨水收集系统的低设计标准,缺乏城市整个排水系统(包括管道和地表排水通道)防御高重现期强降雨能力的规定。从管理角度看,近几十年城市建设高速发展,应有的配套排水设施滞后,给原本超负荷工作的下游排水系统造成更大压力,有些建设项目缺乏水力评价,破坏了地表排水通道,这些不合理的建设都会使内規频率更高,危害更重。
  三、目前雨洪管理系统存在的问题
  我们当前的雨洪管理思想是"快排"为主要的保证水安全的方略,快排的思想是寄希望于通过管道系统快速将雨水转移到下游地区,殊不知这样的措施虽然在发展的前期起到一定的作用,但是它是一种转移风险的措施,并不能从根本上解决实际的问题。当只强调排,不注重滞,与城市发展不匹配的管网排放标准及河网低地等蓄水空间的减少,忽视自然的水文循环,就会造成在现代工程手段的介入下,城市陷入雨季弃水,旱季求水的恶性循环中城市中孤立存在的绿地往往无法发挥其生态作用,在解决城市雨洪问题上也具有局限性,因为雨洪问题与生态过程是同样需要网络体系支撑的一个系统问题,现在城市中的公园绿地、防护绿地、居住区附属绿地等往往独立存在,在水循环中没有或者很少有联系,这种缺乏协同的状况不利于利用城市绿地解决雨洪问题的效果。城市中的绿地往往承担着多种职责,美化环境,为居民提供游憩休闲及防灾避险等作用,现在的城市绿地所承担的作用己经不能有效满足居民的需求,在业己局限的绿地中,再从中开辟出大量的绿地兼顾雨洪消纳排放的功能,恐怕会使城市绿地原有的功能布局更加局促。解决城市雨洪问题,往往是一个动态的过程,这就要求解决措施和设施具有较强的连续性,因此,当前城市中孤立的城市绿地对雨洪问题的解决能力不足,要建设有效率的海绵城市,就需要将零散的城市绿地联系起来,形成一个整体,有一个城市雨洪的绿色通道框架才能在有限的功能绿地条件下高效发挥其消纳、滞蓄雨水的能力。   1.管理陈旧——部口间缺乏合作
  城市在建设过程中,各建设部口各司其职,互不沟通,由缺乏整体的城市规划的协调,是造成雨洪问题越来越突出的一个关键性原因。我国对水资源的分部口管理导致规划建设缺乏沟通与协作。这种分部口管理的体制不利于水资源的有效利用。对城市雨洪控制有责任的部口牵被很多,诸如市政、园林、建筑等部口,但是各部口间缺少联系沟通,使得在雨水调蓄的衔接关系上缺乏沟通,不构成整体。雨洪管理包含的子系统包括:城市排水与洪規控制系统、城市雨水利用系统、城市径流污染控制系统、环境生态系统、建筑景观园林系统、城市道路系统等其它相关系统。这些子系统之间也缺乏联系。目前我国多数城市的防洪由水利部口负责,排溃由市政部口负责,城市水空间规划与建设由城建部口负责,环境与生态由环保部口负责,景观由园林部口负责,城市道路由市政部口负责。各部口之间形成了一种"各自为政"的状态,相互之间的关系更多的是冲突而不是互补。如在雨洪管理上可形成个源头控制、过程调蓄、末端收纳的线性系统,能有效保证水质、控制峰值,达到缓解城市内溃,实现海绵城市的目的,但是这些子系统分别属于不同的部口,沟通缺乏导致系统性缺失。
  2.技术制约——缺乏系统规划
  城市在发展过程中,不合理的城市开发模式与城市增长状志导致城市硬化面积激增、区域内的雨水径流系数变大,单一功能的±地利用模式都是城市在规划管理方面的弊端。包括各专业之间的缺乏沟通与协作,使得现有的灰色基础设施仅仅依靠工程技术的支持,没有将绿色基础设施与灰色基础设施合理结合,加上固有的"快排"观念的阻碍,一系列的原因叠加得城市的良性水文循环在缺乏沟通的各部口间加速了破坏的进程。针对城市内規的防治,不少城市在探索的过程中进行了大量的调蓄设施的规划与实践,但是这些调蓄设施往往独立设计,针对某一单一目的建造设计,缺乏多目标控审,局限于缓解局部雨洪过量的情况,多采用末端控制,缺乏综合利用效果且投资巨大,收益甚微。当我们认识到单靠管网不能解决城市雨洪问题的同时,开始探索更广泛的解决办法,包括一些恢复城市自然系统的低成本工程措施,如:开敞废水渠道,开敞下水道、蓄洪池及混凝±河道成为城市结构中明显的元素。这是解决内漂的一种方式,但是若是只单纯地让地下设施"重见天日"却让没有进一步措施,那么就只会让那些地面上地水基础设施成为城市中令人讨厌地受污染且存在种种危险地地方。城市的规划、建设、园林、环保、水务、水利、市政等部口所管理的要素都实质性的参与和影响到了自然水循环系统。因此,建设海绵城市不是就水论水,它是一个需要城市规划、市政基础建设、园林绿化与生态建设等各方面共同合作的过程。建设海绵城市,就应该要个系统间相互合作,整合资源,在可持续的方案下发展城市雨洪管理综合规划,保证城市的弹性机制。
  3.功能错位一水系破坏严重
  城市在建设过程中,不仅不合理的规划模式增长着城市的范围,同时还错误的改造城市水系,将河流、湖泊、沟渠填埋造地,修路盖房。不少城市河道、明渠变成暗沟甚至被建设用地挤占后填埋消失,原来相互沟通的水系变得支离破碎,不少城市自然水系被截流,成为污水沟。为了扩张建设用地,开发商大量向政府要地,由于河漫滩的王地是国有资产,被大量卖给开发商将这些具有生态价值的止地变成了居住区、商业区,使得城市的海绵体大量丧失。河道空间被挤占,为了保证城市水安全,这些河渠变成了单纯的防洪工程,被衔单的截弯取直,工程硬化,干扰了河道原来的综合功能。原本防洪为目的的排洪河道也因为城市整体的生态环境的变化(如综合姪流系数增加、径流量加大、峰值的改变、污染物增加等因素)使得洪水水位也越来越高,下游河道被侵蚀严重等系列的问题。最近30年,我国城市建设用地大幅增加,城市径流量加大、排水条件发生变化,城市水系的排水功能被地下排水管道所替代,但是,随着发展的膨胀,传统城市排水系统及过低的排水管道标准所存在的各种弊端暴露出来:无法满足排水需求、提升改造成本巨大、雨污混合污染问题严重,致使城市内親、水污染等问题日益加剧。
  3.规划不足——忽视绿色基础设施
  我们城市的雨洪管理模式是基于集中处理且大部分位于地下的基础设施系统将雨水和污水传送到远离城市发展密集区域之外。这种方法不能彻底解决雨洪问题,甚至会导致一系列的后续灾害。可W发现传统城市建设模式在应对内淺灾害和水安全问题上所表现出的能力存在明显不足,这主要归咎于传统的城市雨洪管理理念是快排"为主的灰色排水基础设施为主,加之城市的防洪和排水工程规划落后,城市雨水基础设施不完善,^>及居民的雨水资源再利用意思薄所造成的,由于建设有助于海绵城市所规划的止地空间需要在城市整体规划中得W体现,就要求调整一些±地用地性质。但是在整体规划过程中,往往将城市雨洪管理的责任交付给市政排水系统,因此对城市绿色雨水基础设施建设的忽视使得此类建设用地得不到落实和重视。不仅在规划中的绿色基础设施得不到重视,城市中原本的自然调蓄用地也在城市的开发过程中被破坏,失去了原有的调蓄能力。城市中的现有绿地具有巨大的调蓄雨洪的能力,但是几乎所有的城市绿地都为了保证植物的健康生长,将绿地高程设计高于周围硬质铺装高程,使绿地无法发挥调蓄的功能,不少公园绿地有不少造景水体,但由于缺乏雨水利用的思想,没有把这些潜在的雨水调蓄设施利用起来,在遭遇强降水时发挥吸纳雨洪、减少径流的作用。
  4.雨洪管理系统的改进方法
  面对我国日益严重的内溃灾害,我们需要思考一下在城市发展进程中对雨洪的管理措施的问题,总结利弊,发展有效的方式规划城市水系统。城市排水系统有两个方面:一个是地的管网,另一个是河湖水系。在没有现代地下排水设施tU前,人们依靠的是自然的排水系统,它包括沟渠、坑塘、湿地,雨水汇集到小沟渠中,小沟渠再汇成河溪,在汇集的过程中通过软质的下垫面的入渗,回灌地下水,最后汇入河湖,存储在城市的水域中,参与自然的循环,下渗、蒸发,是一个完整的循环系统。现代城市高度利用的±地,将地表沟渠改成了地下管网,将城市产生的径流全部汇入管网进行快排,径流快速汇集,夹杂着污染物直接入湖河水系,再通过河湖水系排到城外。这种方式带来的弊端已经在每次的雨季造成了巨大的损失。
  因此,我们在对雨洪管理的探索中提出了海绵城市槪念,企图通过合理的海绵城市建設恢复城市的水文循环海绵城市就是希望构建一个良性的系统,促进我们国家的城市雨洪管理系统能在城市建设灰色基础设施之前,就介入绿色基础设施,保证城市水安全、降低水污染、増加渗透、补充城市地下水资源。绿代灰的方式既能减少城市地下管网建设升级的费用,结合城市开放空间的多功能作用,符合可持续发展的愿景。将城市中的自然水系作为绿色雨水通道的框架,将水系与绿地、管道互相整合,把雨洪管理的理念推广到城市各个层面,从源头保证雨洪安全,减少内裙发生。
  参考文献:
  [1]吴丹洁,詹圣泽,李友华,涂满章,郑建阳,郭英远,彭海阳. 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(01):79-97.
  [2]张建云,王银堂,胡庆芳,贺瑞敏. 海绵城市建设有关问题讨论[J]. 水科学进展,2016,27(06):793-799.
  [3]俞孔坚,李迪华,袁弘,傅微,乔青,王思思. “海绵城市”理论与实践[J]. 城市规划,2015,39(06):26-36.
  收件地址 湖南省湘西土家族苗族自治州 凤凰县委党校 吴少群 13787925221
  作者简介:吴少群(1984—),女,湖南凤凰人,本科,讲师,研究方向:社会学。
其他文献
随着移动通信技术不断进步,手机3G/4G网络日渐成熟并得到广泛使用,而且到2020年,国内运营商就要开启5G网络了。按照目前的情况来看,2G网络不仅技术过老,能耗也更高,确实可以被淘汰了。  目前部分国家和地区已正式关闭2G网络,包含新加坡、中国台湾、澳大利亚、美国、加拿大均关闭或者部分关闭了境内的2G网络。 据了解,日本、韩国、芬兰等国家的运营商均明确提出要关闭2G网络。同时,国内的三大运营商都
期刊
摘要:校企合作背景下,高校教育质量取决于教师,教师教学素质是否达标,将直接决定质量水平,因此在校企合作中需要重视高校教师素质水平。高素质教师一般被称为骨干教师,此类教师需要具备两方面素质,即教学素质与专业素质,且两项素质指标都要有高水平体现,但现代很多教师的素质偏向于教学素质,在专业素质方面比较薄弱,因此影响了校企合作质量,这时就需要进行高校骨干教师协同培养机制建设工作,全面提高教师素质水平。对此
期刊
提到微软那些讨人厌的功能设定,很多小伙伴第一反应恐怕就是自动更新了。事实上,除自动更新外,微软还对Windows 10做了很多让人郁闷的设定,对于一个正常的PC用户而言,关掉才是最好的选择。  关掉Windows 10 Update  前段时间,不少用户站出来指责称,自己的Windows 10用得好好的,却在毫不知情的情况下被偷偷升级为了Windows 10最新版,即Version 1709的版本
期刊
最近,一名读者给我们举报了两篇文章《网赌每天赢500坚持3年,非常实用方法分享》《網赌一天赢500 可行吗?》,还有这种操作!谁信谁上当!正好给大家聊聊虚假网络赌博的真面目。具体分析如下:  1. 这些文章大多数是一些“美女”(其实是抠脚大汉)发的,其目的就是引起受害者的好奇,然后一步一步将受害者引入深渊,但受害者看到“美女”可以赢得真金白银后,赚钱的欲望就会超过理智,然后跟着去赌,结果就是输得一
期刊
不少安卓病毒都会推送广告,不过大多数效率不高,然而一款名為RottenSys(堕落的系统)的安卓病毒打破了这个规律,来自360、安天等多个安全团队的统计显示该病毒在10天内推广了1325万次广告,其中超过54万次转化为广告点击,为黑客盈利11.5万美元。如此高的“转化率”和“营业额”足以称霸安卓病毒圈了。为什么RottenSys效率这么高呢?具体分析如下:  RottenSys感染途径分为软硬两种
期刊
前面说了那么多Office 2019的变化,不如实战体验一下,更能体会其中的变化细节,具体体验如下。  用Excel 2019,成绩排名难度降低  在学校经常要用Excel统计成绩并进行排名,对于政治、历史成绩还要计算等级分,即成绩在85~100分,为A级,得20分等级分;成绩在70~85分,为B级,得16分等级分;成绩在60~70分,为C级,得12分等级分;成绩低于60分,为D级,得8分等级分。
期刊
电视剧《和平饭店》中,也许是编剧刻意在紧张的气氛中创造一种喜剧效果,让主角说了很多现在的网络用语,比如“诗和远方”“熊孩子”“愉快地玩耍”之类的,还有我们耳熟能详的“有图有真相”。  这是一部围绕寻求真相,反复反转的谍战类电视剧。那个年代没有更多的技术手段,没有PS,图片在某种程度上的确能反映真实的事件。但在我们这个时代,不要说图片,就算是视频,都几乎能通过各种技术手段来修改、剪辑,达到自己想要的
期刊
通常我们要想进行文件查找的时候,大多是按照文件的内容来查找的。虽然现在的 Windows 系统可以按照文件内容信息来进行查找,但是由于系统搜索需要大量的时间,所以操作起来非常麻烦。除此以外,还有哪些方法可以快速帮助办公用户对文件内容进行搜索操作呢?  创建索引信息完成快速搜索  如果办公用户对操作系统自带的搜索功能不满意的话,那么可以试一试“鹰眼快搜”这款工具。这款工具和其他的第三方搜索工具一样,
期刊
摘要:高职院校肩负为社会主义现代化建设输出高素质人才的使命,立德树人是其思政教学工作的根本任务。而要完成这一任务就需要坚持做到全员育人、全过程育人、全方位育人,全力培养高素质、全面化应用人才。文章简要分析当前“三全育人”视野下高职院校思政教学现状,并针对性提出改革策略。  关键词:“三全育人”;高职院校思政;教学改革  一、“三全育人”视野下高职院校思政教学现状  (一)育人一体化队伍尚未建立  
期刊
摘要:面向21世纪,全面实施“高等师范教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”,研究和改革高等师范院校音乐专业培养模式、培养目标和规格,构建科学合理的高师音乐专业素质教育课程创新体系,建立和完善高师音乐专业教学内容和课程体系改革的保障体系,是深化高师音乐学专业教育教学改革,实现培养目标的根本保证。  关键词:高师院校;音乐专业;素质教育;课程体系;建设  中图分类号:J60 文献标识码:A 文
期刊