研究基于水循环利用系统的海绵城市建设梁韬

发表时间:2020/5/29   来源:《建筑实践》2020年39卷1月3期   作者:梁韬
[导读] 城市化的快速发展造成了生态污染、气候变化、水资源短缺等诸多问题,
        摘要:城市化的快速发展造成了生态污染、气候变化、水资源短缺等诸多问题,为了妥善解决这些问题,我国在借鉴国际先进治水方式的基础上,结合国情需求,开展了海绵城市建设。海绵城市建设对于水循环利用系统要求也更为严格,在建设的过程之中,要积极运用海绵城市可持续发展的建设理念,构建一个新型化的城市生态空间,为此,本文首先分析了基于水循环利用系统的海绵城市建设方式,旨在为海绵城市建设提供参考意见。                                                              
关键词:水循环;海绵城市;建设
1.当前城市水循环系统存在的问题
1.1人工活动影响水循环结构
        如果没有人工活动干扰或者是人工活动干扰影响较低的情况下,水循环系统的运行只会受到自然条件的影响,此时,水循环发展处于自然体系中。但是随着人类活动能力的逐渐增加,水循环的自然体系便会受到影响,其中,受影响程度最高的便是人口密集地区、硬化地区规模较大的地区,这些地区修建了大量大规模的硬化地区和灰色工程型设施,这导致部分绿地和天然水体被硬化地区所覆盖,进而阻断了雨水的下渗路径,进而影响到了水循环结构。此外,灰色工程型设施建设理念之一便是提高雨水的管道排出效率,也不符合水循环发展的自然体系,长期以往,在人工活动的影响,当地城市的水循环系统的自然功能便会逐渐退化,进而导致水循环结构的不平衡。同时,为了人们更方便的工作和生活,城市里还修建了大量的人工水渠和城市管网,这些均会对水循环发展的自然体系造成影响[1]。
1.2工业污染威胁水循环安全
    工业污染会给水循环系统造成极为严重的安全影响。工业污染威胁水循环安全主要体现在以下几个方面:工业污染会对地表水的水质造成严重影响,如增加地表水的粘稠程度、肮脏程度、化学残留程度等;油污如果被排放到水体中不但会造成污染,还会在水体表面形成一层油膜,这会影响水分的蒸发和升腾;化肥的应用会对土壤造成一定程度的污染,这同样会影响到循环的安全程度。
1.3流域性水资源分布不均导致水循环失衡
    随着城市化发展进程的日渐加快,流域性水资源分布不均问题也开始显现出来,并且日渐加重,而这种问题会导致水循环失衡。具体来讲,流域性水资源分布不均导致水循环失衡的表现如下:城市建设部门没有对河流流域进行合理科学的水资源统筹规划,导致各个地区为了自身利益,而不合理修建水库和水坝,进而减少了当地的区域性径流分布量,同时,当地的地下径流和地表径流分布量也会减少,地下水位则会下降,长期以往便会导致水资源短缺,进而对水循环发展的自然体系造成破坏,导致水循环失衡。
2.基于水循环利用系统的海绵城市建设方式
2.1海绵城市建设技术路径
        第一,开展海绵城市建设需要明确水循环体系,具体分为自然循环体系和社会循环体系。自然循环体系为蒸发、传输、凝结、降落、下渗、径流,社会循环体系为取水、输水、用水、排水、回归。在此基础上,海绵城市建设重点为调节雨水系统,对雨水进行储存和中水应用,进而扩大城市的水资源容量,改善城市的生态环境,实现经济、社会、生态效益的共同发展。
        第二,转变传统的雨水管理模式,强调以排水为主的管理模式。

海绵城市建设的核心理念是循环生态,具体方式如下:通过生态建设方式及自然土壤或人工材料,加强雨水下渗、增加透水地面、减少地表径流、过滤和拦截污染物等;通过植物加强雨水蒸发;通过自然水系和人为设计绿地或湿地等,控制和削减雨水量,进而减少径流外排,降低峰值[2]。
        第三,尊重水循环发展的自然体系。从区域角度,需要加大对流域性水资源的保护力度,并对其进行合理应用;从城市角度,需要提高城市化水体、植被的分布密度,以此来促进水循环的自然循环体系平衡,尽量减少人类活动对自然循环体系的影响。
2.2因地制宜加快推进建设水循环系统。
        第一,根据城市排涝安全需要,充分利用现有城市河道,严格保护城市河道、湿地、湖泊水域及其岸线,禁止侵占河流、湖泊等防洪排涝设施,保持城市水循环系统的稳定性,发挥城市河道在截流、蓄水、排涝的功能;针对不同地区的城市水循环系统的特点,适当增加城 市排水通道面积,逐步完善城市水循环条件;同时针对水资源严重缺乏的城市,考虑利用雨水和再生 水等水源,尽力构建有效的水资源循环利用系统,缓解区域水资源压力。第二,应用人工辅助方式,来加大雨水收集力度、提高雨水再利用率,同时还需要建设城市中水系统,来满足城市中的中水用水需求,如景观用水、市政用水、生态补水、绿化用水等,以此来提高城市水资源的应用率。第三,改善传统排水模式,避免大规模管道排水,改为以自然排水、渗透为主、湿地储蓄的排水方式,其余的废水再通过管道排出,这样能够最大限度的确保水循环发展的自然体系。
2.3推动微型“海绵体”建设
        推动微型“海绵体”建设主要指的是推广对水循环体系影响较低的社区建设工程,主要可应用的空间载体有建筑结构、道路、场地、环境设施、水体、绿化设施等,具体如下。第一,降低社区规划中的地面硬化率,设计人员需要加大对硬化地区渗水沟漕、泄水通道等位置的精细化设计,最好应用透水性能较好的材料开展硬化地区建设,以此来提高停车场、路面等硬化地区的透水性能,提高社区的综合透水率。第二,提高地表土壤覆盖率,增加绿化面积,改变传统的大规模绿地模式,将绿地以小规模绿地的形式分配到社区的各个位置,这样雨水能够更加自然的渗透。第三,在条件允许的情况下,可以选择在住宅区内建设下凹式绿地和湿地景观,其中,凹式绿地的作用是滞留水分,这样能够做到收集储蓄冗余雨水;此外,还可以结合冗余雨水收集储蓄设施和景观水面,对冗余雨水进行过滤、沉淀等操作,将其处理成可以再次应用的水资源。
3.海绵城市建设案例
        笔者负责的路桥区内环路四号立交绿化景观项目在建设过程中充分融入了海绵城市的理念,整个景观绿化用水基本不需要额外补水,其中景观镜面水体的水源来自附近的河道及收集的雨水,进水端设置有净化沉淀池,内部设置过滤循环系统及大型储水池,景观地势坡向水体,用于收集雨水,道路两侧设置集水沟,这一整套水循环利用系统为项目提供景观用水及灌溉用水,另外在地形较高的草坪下还大面积地铺设仿生灌溉系统,该技术曾大规模用于G20峰会空中花园,模仿人的毛细血管——把布有不规则小孔的管道铺设在土层里,通过这些管道把水直接送到植物的根系,比传统方法至少节水30%以上。此外项目园路及铺装大面积采用透水混凝土,整个区块硬质铺装面积不超过5%,加快了雨水的排出,避免积水现象的发生,该项目也成为微型“海绵体”建设的典范。

路桥区内环路四号立交绿化景观项目实景
结束语:维护城市建设中的水循环体系,是确保城市建设向生态化方向发展的基础,也是开展海绵城市建设的目标。为此,基于水循环利用系统的海绵城市建设,需要在海绵城市建设技术路径的基础上,因地制宜加快推进建设各类水循环利用系统,推动微型“海绵体”建设,以此来顺应水循环发展的自然体系,减少人为因素对水循环发展的影响。
参考文献:
[1]黄智卿,曾纯.基于水循环特征分析视角的海绵城市建设思考[J].科技创新与应用,2019,27:126-127.
[2]蔡云楠,温钊鹏,雷明洋.“海绵城市”视角下绿色基础设施体系构建与规划策略[J].规划师,2016,3212:12-18.

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