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海绵城市理论在城市绿地系统中的主要运用


发布时间:2016-1-27 14:30:05   文章来源:jxjnxh   浏览:[  ]
  城市绿地系统是城市的重要景观,能够将城市的降水进行分流,导向地下排水管道,对于城市预防洪涝灾害有重要意义。可是绿地系统在设计上还有许多不足之处,对城市雨水的处理能力有限。运用海绵城市理论,优化绿地系统的设计,能够有效提高绿地的蓄水、净化功能,从而降低城市的洪涝灾害风险。下面将简单介绍海绵城市的定义、内涵及下沉式绿地的优化设计方案。

1 海绵城市的定义

海绵城市是国家最新提出的城市建设理念,通过建设绿地、花园、可渗透路面等措施,使城市像海绵一样具有弹性,能够在雨季吸收雨水,并在旱季将雨水排出,同时还能对吸收的雨水进行净化,以防止城市的洪涝灾害,实现水的循环利用,保护城市的生态环境。目前,海绵城市已经在多个城市试点建设,在未来有很大的发展前景。

2 海绵城市的基本内涵

2.1 海绵城市的本质————满足人们对绿色城市的需求

 过去是工业飞速发展的时代,人们在城市周围建设了大量的工厂,以生产各种高科技产品,为人们提供现代化高质量的生活。可是工厂排放的废气、废水给生态环境造成了严重的污染,而人们只看到了眼前的经济利益和丰富的物质生活,没有发现变成灰色的天空和日益污浊的空气,更没有看到已经千疮百孔的城市。现在人们的生活富足,将更多的注意力放在生存环境上,人们渴望看到蓝蓝的天空,绿色的草地,呼吸着清新的空气,所以人们迫切希望改变城市现状,建设新型的更适合人们居住的绿色城市。在这一背景下,海绵城市理念应运而生,在城市中建设生态系统,让城市更加贴近自然,并将各种资源统筹规划,降低对原有生态系统的破坏,以实现人与自然的和谐共处。

2.2 海绵城市的目标————让城市“弹性适应”环境变化与自然灾害

人们在建设城市时会破坏城市原有的湖泊、土地、绿地等,导致城市的生态系统遭到破坏,各种自然灾害频繁发生。而且城市中的电器、汽车也会使环境发生变化,例如冰箱中的氟利昂会破坏大气层,增强阳光中的紫外线; 汽车尾气中有大量的二氧化碳,使得温室效应越来越严重。而建设海绵城市,保护城市原有的生态系统,并运用现代科技手段建设湿地、公园、草地,最大限度的恢复被破坏的生态系统,能够使城市的生态系统变得多样化,减少自然灾害的发生,实现城市和自然的共存。海绵城市的其中一个重要举措就是实施屋顶绿化,当城市发生强降雨时,可以有效的截流雨水,减少雨水的溢流量,同时,还能对建筑起到节能保温的作用。

2.3 转变排水防涝思路

传统的城市排水理念是将水快速排到地下,利用排水管道将水输送到污水处理厂,对水进行集中处理。这样设计排水系统存在很大的隐患,一旦城市发生大到暴雨,管道或排水系统中因出现堵塞或泄露而无法排出雨水,就会造成雨水迅速蓄积,从而引发洪涝灾害。而且在洪涝灾害过后经常会发生干旱,给城市的重建工作带来巨大的阻碍。海绵城市的排水理念是将雨水截流,让水缓慢渗透,并利用湿地、公园、绿地的集蓄功能对雨水进行分流处理,将雨水进行净化之后,在旱季排出使用,以减少城市地表水的径流量。

2.4 开发前后的水文特征基本不变

海绵城市的建设不会破坏城市的水文特征,对城市生态环境的影响较低,而且海绵城市能够充分利用自然界中的水,通过建立顺应自然的水循环系统,将雨水积蓄、渗透、净化、使用,以有效解决城市缺水问题。在海绵城市建设之前应对城市原有的水文特征采取保护措施,划分开发边界,保证建设的湿地、绿地与原有的水文特征能够协调工作,组成统一的城市生态系统。

3 海绵城市理论在城市绿地系统中的应用

3.1 下沉式绿地的概念

下沉式绿地是海绵城市的重要应用,经常被用于道路、停车场、学校周围,以降低地面径流量,减少洪涝灾害。下沉式绿地高程比周围地面略低,在绿地内设置有雨水溢流口,且雨水溢流口高程在绿地与地面高程之间。由于下沉式绿地高程较低,硬化地面上的雨水会逐渐流向绿地,在绿地上汇聚,绿地上的植物、土壤会截流和净化雨水,无法容蓄的雨水会排入雨水管网,作为地下水的补充。雨水不仅能够增加土壤中的水分,减少灌溉用水,而且雨水中有丰富的矿物质和微量元素,雨水渗透到土壤中,这些营养物质会转化成植物的肥料,有助于植物的生长。

3.2 下沉式绿地优化设计

(1) 竖向设计。设计下沉式绿地需要与环境相结合,应充分考虑周围建筑、道路高程等一系列因素,使雨水能够缓慢流入下沉式绿地中。道路周围的下沉式绿地一般设置在路缘石和人行横道之间,由于下沉式绿地靠近机动车道和人行横道,所以要合理设置绿地与雨水口、硬化地面的竖向衔接方式,保证人们出行的畅通和安全。首先,硬化地面应与下沉式绿地保持一定坡度,而且坡度不宜过大,使雨水通过地面缓慢流向绿地。然后,路缘石与地面高度要保持一致,如果路缘石高于地面,那么每块路缘石上都要设置缺口,并在缺口附近均匀铺设鹅卵石,使雨水分散进入绿地。最后,在绿地中或绿地与硬化地面衔接处设置雨水溢流口,并在雨水集中入口处栽种植被或覆盖保护膜,防止雨水长期冲刷造成土壤流失。

(2) 景观效果设计。目前下沉式绿地的设计较为落后,不能有效的积蓄雨水,改善生态系统,所以应将海绵城市理论引入到绿地设计中,以增加绿地的观赏价值和使用价值。首先,可以在绿地周围建设池塘、园林、湿地,将绿地无法容蓄的水导向其他系统,而且在土壤缺水时,可以用池塘的水灌溉。其次,在绿地上种植耐旱耐涝的植物,植物在雨季时可以吸收大量的雨水,在旱季时也不用灌溉。再次,在绿地上铺设色彩鲜艳的石头,在降水量过大时能够将雨水分流,防止某个区域的降水量集中造成绿地的沉降。最后,对面积较大的绿地进行细分,采用逐层沉降的方式,以减少土方工程的工程量和工程费用,并建造独特的绿地景观。

(3) 植物淹水时间设计。植物如果淹水时间较长,就会因为根部无法呼吸而死亡,所以设计绿地系统时要考虑土壤的渗透性、绿地下沉高度和雨水口高度。提高土壤渗透能力的方法有: ①对施工过程中场地上不可避免被夯实的作业空间设计为硬质铺装,而预定的下沉式绿地区域尽量避免重型机械的碾压; ②对已压实的土壤需要借助机械改善土壤夯实度,可以适量加入有机质、膨胀页岩、多孔陶粒等碎材来改良土壤结构; ③土壤渗透性较差的地区可以通过添加炉渣等措施增大土壤渗透能力,缩短下沉式绿地中植物的淹水时间。

此外,还应因地制宜的选择绿地下沉深度。对于渗透性能较好的砂土地区,可适当增大绿地下沉深度到150 ~ 300mm 甚至更大,需确保植物淹水时间小于24h。但是随着绿地下沉深度的增加,建设成本也会加大,一般下沉深度不宜大于500mm。对于渗透性较差的黏土地区,植物长期淹水导致根部缺氧,会危害植物的生长,因此绿地下沉深度不宜大于100mm,还可以适当缩小雨水溢流口高程与绿地高程的差值,使下沉绿地集蓄的雨水能够在24h内完全下渗。要综合考虑周围地质与水文环境,从而保证城市建设的可持续发展。

4 小结

海绵城市理论和城市绿地系统都能够维护城市的生态平衡,减少自然灾害,实现水资源的循环利用。将二者结合使用,完善城市绿地系统,对绿地重新规划和设计,保护绿地系统中的水文特征,建造新的生态景观,有助于增加城市的防洪抗旱能力,保障城市水资源的安全。

 

( 作者:毕雪娇,马玲  来源:绿建之窗)

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