摘要:社会经济的高速发展推动了城市化建设的加剧,而受城市化影响,湿地、森林等天然“海绵体”面积有所下降,加之各地排水系统老化,多地出现水环境不平衡现象,内涝灾害频发,生态环境恶化。针对城市内涝,因地制宜地推进海绵城市建设,构建科学化、全局化的建设思路,有利于缓解城市内涝,改善城市生态环境。结合信息时代的背景,充分利用“互联网+”技术,对城市进行智能管理,可提高海绵城市运行效率。但是在海绵工程整体应用以及技术创新研发方面,仍然存在较大进步空间,未来应着重研究海绵城市整体协调性和特色化,从而改善城市排水现状,提高海绵城市建设效益。
关键词:城市排水系统;海绵城市;建设
引言
近年来,随着城市经济的快速发展,城市的排水系统受阻、水质恶化、水资源短缺等一系列的问题都暴露出来了,水资源生态系统遭到了严重的损坏,导致城市排水压力不断增加,水资源短缺的问题越来越明显。因此,在加强建设和管理的同时,引入海绵城市的建设与应用,方便能更好地解决当前所面临的严峻局势。
1研究背景
据调查,当前城市排水系统大多存在设施老化、损坏的现象,且部分城市仍采用雨污合流的方式,管道铺设存在不合理之处,易造成城市内涝、污水沉积,使得地表生活垃圾泛滥、环境污染。城市排水系统问题的产生往往是多方面、多维度的。郝天文等(2019)的研究表示,当前雨水量预算方法使用不当,导致城市排水系统内管网设计标准和其排水能力存在矛盾,难以契合城市蓄水、排水现状,对当前城市排水系统的运行效率效果产生了不利影响。海绵城市建设在于高效利用海绵设施,科学化实现“渗、滞、蓄、净、用、排”的有机统一,雨天渗水、滞水、排水,平时蓄水、净水,旱时用水,改善城市水循环。结合“互联网+”技术,可以将数据实时监控等现代化技术融入海绵城市建设过程中,较为精准地统筹海绵城市工程设计、建设和运行的过程,科学缓解城市“逢雨必涝,雨后即旱”的状况。可以通过微信公众平台将试点成功地区海绵城市经验共享,有利于探索适合各地区环境和经济发展状况的海绵城市建设道路。
2城市排水问题产生的主要原因分析
2.1排水管道的设计不合理
排水管道的设计问题主要分为两部分。一是从排水管道网来看,排水管道是通过排水管网发挥作用的,一个设计合理的排水系统的管网与城市的建设和规划相结合往往能相得益彰,使用寿命也会更久。但是在实际的排水系统管网设计中却是最容易被忽略的。所以在设计的时候需要结合气候条件、居民分布情况和水资源的利用情况来制定最合适的施工方案。二是从排水管道的管径和排水管道的材料来看,根据降水量的多少和排水的主要路径决定管径的大小,这就要求设计人员收集周边路网的排水资料、道路路网竖向规划和区域排水规划,从而确定设计管径的大小。在排水管的材料方面也有很大的漏洞,很多施工单位只注意施工期,但是对排水管的质量不闻不问,甚至是拒绝工程质量的检测,这就为后面的排水系统频频出现问题埋下隐患,导致需要进行管道的第二次施工修复,耗费了大量的资金,还给公众带来许多的不便利。基于上述发现,城市建设过程中,应考虑到长远发展,注意到地区内涝的可能性,强调生态环境建设。
2.2城市化迅速推进对天然“海绵体”产生影响
随着建筑面积扩大,大量森林、湿地等自然资源被占用,天然“海绵体”面积显著下降。城市逐渐削弱了对水源的截留和下渗作用,涵养水源、保持水土的“弹性”不足。一旦暴雨来袭,城市极易产生排水障碍、污水滞留现象。以南京为例,2018年南京城市化建设加速推动,城镇化率已超过82%。新城区建成后,区域排水蓄水弹性大大减弱,内涝频发。由于城市开发,城区原有的湖泊、林地等改建为马路或其他建筑物,地面透水性降低,使得雨水下渗状况恶化,排水阻力加强,城市易产生地面积水。
城市化不仅减少了自然湿地面积,还削弱了现存湿地的蓄洪和排水能力。水资源浪费和污染现象仍然严重,工业污水、有害垃圾流入湖水,使得生态系统退化,严重威胁到水资源的可持续利用,一定程度上削弱了湖泊生态的净水效果。此外,受城市化影响,湿地调节水平衡功能降低,改善水环境能力降低。在排洪蓄水方面,湿地有着举足轻重的作用,而在城市发展延伸过程中,天然湿地面积的缩小和其调节水平衡功能的减弱进一步加重了地区洪涝现象。
3海绵城市建设实践探索
3.1推进海绵型建筑和相关基础设施建设
推广海绵型建筑与小区,因地制宜采取雨水调蓄、屋顶绿化与微地形、收集利用等措施,提高建筑与小区的雨水积存和蓄滞能力。尽量增大绿地,增大雨水的渗透面。可以在建筑物顶面实施屋顶绿化,在地面上将绿地实施下陷,使雨水能够自然地渗透进去。在道路和广场上实施透水铺装,使雨水能够自然地渗透下去。也就是说总体上采用滞、蓄、净、用、排等措施使70%的雨水能够在源头上消纳。结合雨水利用、排水防涝等要求,科学布局建设雨水调蓄设施。
3.2海绵城市建设的网络共享实践
网络共享化稳步发展。“互联网+”可贯穿海绵城市建设的全过程,可着重建设以径流数据为中心的水利信息资源共享体系,提升水文检测效果,加强海绵工程建设准确性。项目建设时期,可以将智能监测等数据融入海绵城市建设,通过海绵城市智慧管控系统,提高海绵城市的建设效率,成为特色化海绵城市的技术支撑,为科学化海绵工程提供有效支持。项目建成后,充分利用“互联网+”技术,将示范地区海绵城市建设的全过程以及发展变化在网络平台上共享,着重分析径流等动态数据,构建各地区海绵建设框架和数据分享体系,形成地区模式可推广示范模板。此外,通过实施数据存储备份与更新系统、保障信息安全系统等技术,以及在微信平台上实现经验分享,有助于为全国海绵城市信息系统提供安全的、可借鉴的数据资源和应用平台。
3.3推广海绵型公园和绿地
通过建设雨水花园、人工湿地、下凹式绿地等措施,加强海绵城市与生态环境的相结合,充分利用公园和生态系统海绵体功能,储蓄自身的雨水并且给其它区域雨水的蓄滞提供空间。增强对城市河流、湖泊、湿地等水体自然形态的保护和恢复,禁止填湖造地、排放污水、河道硬化等破坏水生态环境的行为。要保持河流湖泊之间水的流通,形成良好的水循环系统,改善水环境的质量,实施生态修复,营造多样性的生物生存环境。
结束语
综合来看,海绵城市是惠及民生、收效长远的工程。其通过升级基础设施、改善积水点和提高“海绵体”覆盖面积,从渗水、净水、储水、排水多角度综合减少地表水量,从而有效缓解城市内涝。目前,海绵城市建设处于新发展阶段,随着政策的推行,包括“河长制”、“雨污分流”的推进,生态水环境得到明显改善,海绵城市建设不断地根据地区其他相关政策相协调、相辅相成地规划城建方案。面对当前海绵城市建设出现的分局化、单一化问题,更需要从长远出发,充分考虑城市发展现状、发展远景,优化“互联网+”海绵城市建设方案与技术,构建数字化模型,科学合理准确地构建全局化建设路径,实现经济与生态效益最大化。
参考文献
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