劉萍
摘要:隨著我國城市化率越來越高,城市人口數(shù)量越來越多,城市排水壓力越來越大,城市內澇問題也越來越突出,因此,需要注重城市內澇問題的解決,推動城市健康發(fā)展。海綿城市理論的提出,為城市內澇問題的解決提供了新方向。與此同時,為了控制資源流失,需要在海綿城市改造視角下完善城市防洪排澇體系。本文提出有針對性的解決措施,旨在推動城市化建設可持續(xù)發(fā)展。
關鍵詞:海綿城市;城市內澇問題;解決措施
洪澇災害不僅會直接影響城市建設,還會破壞人們的居住環(huán)境,威脅人們的生命財產安全,社會發(fā)展也會受到影響。城市內澇問題將會引發(fā)嚴重的經(jīng)濟損失,因此,我國各地需要結合實際情況治理城市內澇問題??梢跃C合利用人工措施和自然方法,有機結合城市周圍的管道和池塘以及河流等,完善城市內部排水系統(tǒng),同時可以和外部水系統(tǒng)形成互補關系,而且可以利用內外部水系統(tǒng)參與天然循環(huán),協(xié)調融合城市發(fā)展和自然環(huán)境。
一、概述海綿城市的理念
海綿城市是一種城市發(fā)展理念,致力于解決城市內澇問題和水資源不足等問題。海綿城市指的是城市可以像海綿一樣吸水,而且可以在雨天存儲雨水,因此減少地表徑流量,一方面可以緩解城市內澇問題,另一方面可以增加城市水資源。針對傳統(tǒng)的城市建設中通常將路面作硬化處理,如果遇到大雨天氣主要是通過人工設施完成排水工作,而海綿城市理念注重利用綠地和花園等完成排水工作。
二、城市內澇原因分析
(一)城市排水系統(tǒng)基礎設施不完善
盡管我國社會經(jīng)濟不斷發(fā)展,但是我國城市化發(fā)展還處于初期,城市排水系統(tǒng)建設標準和城市防洪標準等方面還不夠完善。一些城市排水系統(tǒng)的建設時間比較早,排水管標準較低。此外,還有一些水系統(tǒng)的管道等設施已經(jīng)出現(xiàn)老化等問題,影響到了排水系統(tǒng)的排水功能。同時維修排水系統(tǒng)的過程中需要投入較多的人力資源和資金等,因此增加了城市發(fā)展的工作量。再加上城市人口數(shù)量不斷增加,城市用水量持續(xù)上升,引發(fā)城市水資源不足等問題。因此,需要創(chuàng)新城市建設思路,利用海綿城市理念優(yōu)化設計排水系統(tǒng),有效解決城市內澇問題。
(二)氣候變化
由于人口數(shù)量不斷增加,我國不斷加大開發(fā)資源力度。因為資源開發(fā)不合理,不僅會浪費資源,而且會嚴重破壞自然生態(tài)環(huán)境,引發(fā)氣候惡化等問題。每座城市的排水系統(tǒng)排水能力具有一定的限制,如果管道承載力達到上限,將會引發(fā)城市內澇問題,造成較大的經(jīng)濟損失。
(三)城市雨水資源利用率較低
如果某地生態(tài)環(huán)境比較好,而且人類影響較小,在降雨之后可以直接滲透到地下,有效補充地下水,并且形成暗流流入到江河湖海中。但是在城市建設中采取道路硬化措施,不利于雨水滲入地下,只能在地表形成徑流,再通過人工排水措施處理,因此增加了地面水量。如果降雨量比較小,利用人工排水系統(tǒng)可以快速排出雨水,但是降雨量較大,并且超過了城市排水系統(tǒng)的上限,將會引發(fā)城市內澇問題。
三、海綿城市之于城市內澇問題解決的作用
(一)在市政道路中的作用
在市政道路建設過程中如果使用不滲水的材料,在大量降雨的時候無法及時滲透城市路面的雨水容易引發(fā)城市內澇問題。而在海綿城市規(guī)劃建設過程中,強調出車行道和人行道中利用滲水性施工材料,向地下滲透城市積水,整個城市好像一個巨大的海綿體,在降雨的時候可以快速吸收雨水,有利于控制面源污染問題。
(二)在小區(qū)中的作用
海綿城市發(fā)展理念也可以在小區(qū)中廣泛實踐,例如,可以建設綠色屋頂和雨水花園等。綠色屋頂指的是利用綠色植物有效滯留雨水,實現(xiàn)雨水資源的回收再利用。雨水花園可以通過收集雨水,降低污染物濃度,并且可以有效補給城市地下水。主要是利用雨水花園的多孔土壤和植物等,有效過濾和分離污染物,實現(xiàn)雨水資源再利用。
(三)在城市生態(tài)建設中的作用
海綿城市理念有利于推動城市生態(tài)規(guī)劃建設工作,例如,可以在綠化帶濕地和滲透性停車場中利用海綿城市理念。例如,在綠化帶設計過程中,選用三層設計方式可以促進雨水滲透,三層從上到下分別是滲透層、礫石層、種植土,可以有效滲透和凈化雨水,合理補給地下水。在城市生態(tài)建設中融合海綿城市理念,可以利用園林綠地收集道路上的降水,用于供給城市綠化用水,避免浪費城市水資源,避免發(fā)生內澇問題。一些城市還建設了雨水濕地,不僅增加了雨水儲量,還保障了生物多樣性,符合城市生態(tài)發(fā)展理念。
四、海綿城市改造視角下的城市內澇問題解決措施
(一)保護、修復城市原有的海綿體
在城市建設過程中,一些城市為了獲得平坦,選擇填湖平壑,不利于解決城市內澇問題。融合海綿城市理念,需要保持原有的坑塘和濕地等自然的海綿體,避免因為城市建設影響到自然水生產環(huán)境,充分發(fā)揮出水生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)功能。如果自然海綿體已經(jīng)被破壞,可以綜合利用物理手段和生物手段以及生態(tài)手段等修復自然海綿體,注意在修復過程中維護生態(tài)空間,將海綿體的生態(tài)功能充分發(fā)揮出來。
(二)新建海綿體
對比傳統(tǒng)管道快排模式,海綿城市防澇模式主要是利用慢排方式,一方面需要提高雨水下滲率,另一方面需要利用雨水集蓄手段,可以排放大量的雨水。建設城市海綿體不僅可以設置下凹式綠地,也可以在停車場中鋪設多孔磚,或者在人行道中鋪設透水磚,有利于雨水順利滲入到地下,有效存儲和排放雨水。相關工作人員可以將每棵樹的樹坑低于城市路面,這樣在下雨的時候每個樹坑都可以進行蓄水,這項措施不僅可以滿足城市的美觀性,還可以發(fā)揮出海綿體的作用。
(三)轉變傳統(tǒng)雨水觀念
人們普遍認為城市內澇是因為降雨較多,而且山區(qū)通常不會出現(xiàn)內澇問題。這是因為城市處理內澇問題的過程中主要利用產能過剩管道,這種方式比較簡單,但是無法徹底解決內澇問題。在可持續(xù)發(fā)展觀念的影響下,雨水也是重要資源,因此需要實現(xiàn)雨水資源化處理。在現(xiàn)代城市建設過程中,相關工作人員需要創(chuàng)新傳統(tǒng)工作理念,將雨水作為重要的資源利用。
(四)優(yōu)化城市排水設計
1.滲水設計
根據(jù)海綿城市理念,在城市排水設計過程中需要做好滲水設計工作。在滲水設計過程中需要結合城市現(xiàn)有的設施:一是城市景觀滲水設計。很多城市景觀處于城市公共區(qū)域和居民住宅區(qū)域,而區(qū)域城市景觀分布不均勻。在設計城市景觀的過程中,通常是選用透水性不足的材料,從而影響到雨水下滲。結合海綿城市理念,在城市景觀設計中需要利用滲透性的材料,同時需要結合景觀周圍的水渠等,優(yōu)化排水效果,科學引流城市雨水,在城市儲水設備中引入城市雨水??傊?,通過科學設計城市景觀,有利于保障雨水滲透效果。二是泄洪設計。在排水設計過程中,需要合理布置雨水泄洪渠道,也可以擴大排水管道的管徑,從而在城市儲水設備中引流雨水。此外,需要結合城市原有排水系統(tǒng)構建地下排水隧道系統(tǒng),在隧道中排入排水系統(tǒng)無法承載的雨水,不僅可以降低排水系統(tǒng)的壓力,還可以解決城市內澇問題。
2.滯水設計
在城市發(fā)展過程中需要解決水資源短缺問題,因此,需要做好滯水設計工作,提高雨水資源利用率。一是降低綠化高度。當前在城市發(fā)展過程中,城市綠化高度通常高于城市路面,在降雨天氣中路面很容易聚集雨水,最終進入到排水系統(tǒng)中,不利于存儲利用雨水資源。因為綠化帶高度超過了路面,所以在綠化帶中將會形成雨水徑流,并且向排水系統(tǒng)中帶入泥土,可能會堵塞排水系統(tǒng),還會污染水資源。因此,在滯水設計過程中需要合理降低綠化帶的高度,保障綠化帶高度低于路面,這樣有利于雨水順利進入到綠化帶中,有效儲存雨水。二是綠化區(qū)域建設??梢越ㄔO雨水花園,不僅可以改善生態(tài)環(huán)境,還可以存儲雨水。三是構建綠色屋頂。利用綠色屋頂可以控制雨水徑流,而且可以降低內澇問題發(fā)生率。而且綠色屋頂有利于增加雨水蒸發(fā)量,提高整體城市空氣質量。通過設計綠色屋頂可以向地面蓄水池中引入雨水,儲存水資源。
3.蓄水設計
通過蓄水可以提高城市雨水資源利用率,有效解決排水問題。因此,在城市排水設計過程中需要做好蓄水設計工作。一是蓄水模塊設計。蓄水模塊具有較高的水資源存儲能力,而且蓄水模塊的占用空間比較小,不會影響到城市空間。在設計過程中,還需要增加鏤空空間使用量。此外,需要充分結合排水系統(tǒng)和蓄水系統(tǒng),在利用水泵和水管等有效存儲水資源。通過開展蓄水模塊設計工作,不僅可以存儲水資源,而且可以在城市消防和道路清潔等工作中利用存儲的水資源,保障城市水資源利用率。二是地下蓄水池設計。在設計過程中需要完善各種基礎設施,可以設計一些植草溝,提升雨水存儲效果。三是雨水蓄滯塘設計??梢越Y合利用雨水收集池和蓄水池,充分發(fā)揮出城市排水和蓄水等功能,降低城市蓄排水壓力。
(五)低影響開發(fā)設施體系主要措施
1.下凹式綠地
在海綿城市建設過程中,綠地屬于基礎設施,對比傳統(tǒng)的城市綠地,下凹式綠地的負面影響比較小。下凹式綠地的高程低于周圍路面,可以利用開放空間貯存雨水,控制徑流外排量和綠地用水量,而且可以為植物生長蓄存需要的氮和磷等營養(yǎng)元素。但是下凹式綠地并不適合所有的城市,而且在下凹時綠地周圍需要采取科學的輔助設施,例如,可以在綠地雨水口周圍設置石塊,可以發(fā)揮出攔擋作用,主要是阻攔垃圾污染物,同時可以控制水土流失問題。在綠地周圍還可以設置排水溝和滲透渠等,有利于順利排出超過綠地蓄存能力的雨水。
2.雨水花園
雨水花園可以自然凈化雨水,還可以滯留生物,通常是在地勢較低的位置建設,通過利用天然土和植物等凈化雨水。整體建設成本比較低,運行管理工作也非常簡單,具有自然美觀性等優(yōu)勢。一是可以利用雨水花園的滯蓄能力,合理削減洪峰流量,減少雨水量。二是利用地表植被過濾和凈化雨水,避免發(fā)生污染問題。三是可以充分利用徑流雨量補充地下水,而且可以利用收集雨水,緩解水資源使用壓力。四是改善環(huán)境,為動植物提供棲息地,優(yōu)化整體景觀效果。但需要注意的是,雨水花園并不適用于所有的城市,例如,在干旱地區(qū)不適合建設雨水花園,因為雨水花園的蓄水能力存在一定的限制,而且對植物配置提出了較高的要求,如果植物配置不合理,不利于發(fā)揮出美化作用。
3.透水鋪裝
透水鋪裝指的是在每年才能鋪設空隙率較高和透水性較高的材料,輔助雨水進入到結構內部,還原雨水為地下水,有效消除地表徑流。通常是在停車場和公園以及廣場等區(qū)域利用這種方式。在利用透水鋪裝的時候,需要綜合考慮地面承重抗壓能力和滲雨量的影響,但也要注意不能大面積使用透水鋪裝。如果沒有合理鋪設嵌草類鋪裝,不僅會影響美觀性,還會增加養(yǎng)護管理工作的難度。
在低影響開發(fā)過程中,需要有機結合上述三種措施,完善雨水綜合管理體系,不僅可以提高雨水滲透率,還可以凈化地表徑流。相關工作人員需要綜合利用各項措施,有效貫徹落實海綿城市理念。
五、結束語
在解決城市內澇問題的過程中,海綿城市理念發(fā)揮著重要作用。因此,在實際工作中,相關工作人員需要深入分析海綿城市理念,合理選擇城市內澇處理和防治措施,保障城市建設健康發(fā)展。
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