海绵城市设计理念在河道水环境综合整治中的应用研究

发表时间:2020/10/13   来源:《工程管理前沿》2020年6月第18期   作者: 曾繁钦 牟春霞 曾文 邬显强
[导读] 人类逐水而居,河流之于城市的重要性不言而喻
        曾繁钦   牟春霞    曾文   邬显强
        长江勘测规划设计研究有限责任公司 广东广州  510623
        摘要:人类逐水而居,河流之于城市的重要性不言而喻,如果不对其进行有效的治理,将会严重影响城市发展的质量。因此,要加强对河道的治理工作,做好河道的生态修复,确保整个生态系统能够稳定、健康的发展。本文主要是关于海绵城市设计理念在河道水环境综合整治中的应用研究,供相关专业人士参考和借鉴。
        关键词:海绵城市;设计理念;河道水环境;综合整治
引 言
        海绵城市设计理念是将城市比作海绵,让城市具备海绵一般的弹性与适应性,海绵城市对雨水利用的理念和策略对于河道水环境的综合整治具有很大的指导作用。本文在分析其河道水环境综合整治现状问题的基础之上,探讨了加强海绵城市设计在河道水环境综合整治中应用的具体措施,希望能够为水利建设与城市发展起到一定的促进作用。
一 城市水环境存在的问题
1.1水质污染问题
        河道水质污染主要涉及点源污染和面源污染,其中,点源污染是指有固定排放点的污染源,多为工业废水及城市生活污水,由排放口集中汇入河道等水体。面源污染是相对点源污染而言,指溶解的和固体的污染物从非特定的地点,在降水或融雪冲刷作用下,通过径流过程而汇入受纳水体(包括河流、湖泊、水库和海湾等)并引起水体的富营养化或其它形式的污染。
        与点源污染相比,面源污染起源分散、多样,地理边界和发生的位置难以识别和确定,随机性强、成因复杂,且潜伏周期长,因而防治十分困难。因此,由农业、养殖业以及初雨等造成面源污染是目前河道水环境存在的主要问题和治理的难点之一。
1.2水生态破坏问题
        纵观城市河流发展的历程,当前大部分城市河道都经历了或面临较为严重的污染问题,人类活动导致河道水质变差、水环境遭受破坏,对水生物正常生长造成严重不良影响,甚至导致水中植物大面积死亡问题,造成河流生态系统失衡。
1.3 水景观环境问题
        大多数城市河道建设具有一定的滞后性,往往是水安全、水环境、水生态等出现了问题才被迫进行整治,河道建设缺乏相对长远的规划和科学、系统的建设,而相关人员在传统河道建设中缺乏具体海绵城市建设的标准及依据,大部分河道两侧没有设置足够的防护绿带;在河道运行过程中,又缺乏相对严格的管理标准,大量房屋临河而建,侵占防汛道路及行洪空间,是不符合海绵城市建设要求的。
二  将海绵城市设计理念应用在河道水环境综合整治中的具体措施2.1 应用生态护岸修复技术
        河岸是水-陆界面地带,生态边缘效应显著。河岸生态建设对河流生态系统建设尤为重要。城市河流传统护岸多为干砌石、浆砌石、混凝土等硬质结构,大大减弱或隔断了水陆功能交换,破坏河流自然生态系统。因此,在现代海绵城市设计理念的指导下,对驳岸进行软化,增强河道的生态功能“弹性”,显得尤为重要。
        目前,比较常见的生态护岸推荐植物护岸,如植物扦插、三维植被网植草等,在实际应用中取得了较好效果。此外,随着生态护岸技术的发展,新材料新技术广泛使用,采用生态混凝土挡墙、格宾石笼挡墙、自嵌式植生挡墙、框式生态挡墙等构筑新型软化河岸,增加护岸表面粗糙度,改善水力条件,为水生动物提供栖息地,避难所和繁殖地,最终改善河道水环境、打造良好的水生态。
2.2  构建完善的水系连通网络
        在进行河道的综合治理的过程之中,不能够将河道进行隔离来看,要将河道与其他河湖相结合,优化其平均水面率;在海绵城市设计理念下,很多的河道水环境综合整治开始实现了湖水沟通与联系,并且在连接的过程之中也能够实现水体的交换,根据水设施的交换建设,来提升其品质,形成实时的数据检测。
        另外对于一些被建筑道路所覆盖的老旧河道,也可以进行适当的恢复,加强河道的调查,从而提出河道给水排水的实际建议,只要符合城市建设的实际要求,满足调水、蓄水、排涝等海绵城市建设需求等,就可以进行河道的重新建设与恢复,以构建完善的水系沟通网络的形式,去为城市提供全新的发展方向。除了隐藏的河道之外,城市内部的管网以及水系都可以与河道之间建立相应的联系,或者直接使用调蓄池以及调蓄泵站,综合处理污水,也能够实现河道水环境综合整治的相应目的。除此之外构建完善的水系沟通网络,也有利于城市之间实现水资源的调控,因为当水系连通时,其水资源的稳定性也就相对较高,对于水环境的修复程度而言也更具有重要意义。


2.3  依据河流地势,建设湿地
        湿地建设是恢复水环境的关键技术。该技术在实际应用中具有成本低、操作简单等优点,对生态环境的恢复起到重要的作用,应大力推广应用。依据河流地势,充分利用现状湿塘、河流洼地或规划蓄滞滞洪区,进行湿地改造。
        湿地建设应重点考虑水动力条件和植物的配置。其一,可选择合适的河段布置橡胶坝、拦河闸或跌水堰等设施,改善河道水动力条件和水体复氧功能,有利于提高河道自净能力;其二,在植物配置时,必须坚持因地制宜、经济实用原则,选择利于本土生长、咸淡适宜的树种、植被,兼具景观性、生态性和经济性,这样一方面可以确保河流具有良好的景观效果,另一方面可以改善水质,提高生态修复能力,同时可实现一定的经济价值。
三  实例分析海绵城市设计理念在河道水环境综合整治中的应用
        本案例位于深圳市,涉及11条水系的综合整治,总长约24km,总投资近10亿元。河道主要问题表现在:①随着流域内城市化建设,下垫面硬化加剧,行洪通道被束窄,河道防洪能力不足;②现状污水系统不完善,溢流污染和初雨径流污染严重,水系水质条件较差;③河道空间狭窄、硬质驳岸裸露,两岸植被杂乱,沿河道路不贯通,生态环境问题突出。这与城市发展不协调,而传统的河道整治无法解决多维问题,本工程在河道整治过程中充分结合海绵城市的理念,采用海绵城市技术措施进行防洪、水质改善、生态修复等综合整治,取得了较好的治理效果。
3.1透水铺装——透水性铺砖
        渗透设施主要为透水铺装,透水铺装地面是指可渗透、滞留和渗排雨水并满足一定要求的地面铺装结构。透水铺装地面孔隙率较大,雨水可通过面层下渗。采用透水混凝土、透水性地砖等材料铺装的透水路面,既满足了硬化路面的使用要求,又提升了路面的透水性和透气性。
        本次设计沿河人行道采用透水性铺砖(透水率不小于0.01m/s)厚6cm。雨水由透水面层渗透至基层后就地入渗或向四周扩散,不仅可以削减径流量,又可以减少初期雨水对河道的污染。
 3.2 透水河床——空心槽护底
        本工程明渠段均采用天然河床断面,未进行硬底化;对于受两岸房屋或基本农田限制的河段,不得不采用刚性护底时,应对护底进行改造,如对U型槽段底板设置空心槽,槽内回填级配碎石,上铺景观卵石,加强河道与地下水的联系,增强河道生态修复能力。
3.3河岸软化——生态护岸
        本工程综合考虑到生态性、景观性和经济性,结合河道两岸地形地质及用地条件,对挡墙及护坡进行了比选,推荐采用框式生态挡墙与草皮护坡结合的形式,其中框式生态挡墙亲水性好、生态性能优越,且具有生产迅速、质量可控、施工便捷等优点,大大增加护岸的透水性及景观效果和耐久性。
3.4充分利用河流地形优势,加强湿地建设
        湿地是最适合生态修复的水环境修复技术,河流水量大,污染物浓度低,适合于湿地生物修复。该方法成本低,操作简便。充分利用滩涂、缓坡的自然条件,选择适宜的河段,设置橡胶坝、导流坝、反滤坝等回水设施,在开阔地带修建拦河塘,在拦洪池内设置人工水生草种,整治河道两岸滩涂,种植不同植物在不同的深度。植物配置主要遵循因地制宜,选择生长能力强、根系发达、耐性强的植物,并考虑其经济价值和审美价值。通过植物带的优化,构建物种多样性丰富、净水能力强、景观效果优美的河流廊道湿地生态系统,确保河流水质达标。
        本项目在河道拓宽整治中,因地制宜,充分利用河流地形优势和现状有利条件,将现状鱼塘、未利用绿地等串联改造成一个大的人工湿地,既可充分发挥其生态功能,又兼有蓄滞洪区的防洪功能。
四  结束语
        在目前的河道水环境综合整治的过程之中,要正确认识海绵城市设计理念的重要意义以及影响作用,将海绵城市设计理念融入到河道水环境综合整治工作之中,通过合理应用河岸护坡修复技术、构建完善的水系连通网络、加强对自然条件的合理利用与规划、建立完善的海绵理念的衡量指标等多种方式,去优化河道水环境,加强生态保护与生态环境建设,进一步实现污水的处理与雨涝的可循环利用。真正以海绵城市设计理念为核心,推动生态环境的改善。
参考文献
[1] 坪山河流域三洲田水环境综合整治工程设计研究[J]. 阳秀春.??水利建设与管理.?2016(04)[2]海绵城市规划设计理念的建设误区及对策——以济宁市高新区为例[J]. 胡华博.??地产.?2019(12)
[3] 基于海绵城市理念的地区水生态体系规划研究——以大连庄河市生态养老示范区为例[J]. 董雷,高飞.??沈阳建筑大学学报(社会科学版).?2019(03)
[4] 关于海绵城市设计理念在河道水环境综合整治中的应用分析[J]. 杨世琪,皮家悦.??低碳世界.?2019(05)
[5] 基于海绵城市理念小区雨水回收利用研究——以平安济南中央商务区某项目为例[J]. 刘国民.??住宅与房地产.?2018(36)
[6] 浅谈河道水环境综合整治流程及管理策略[J]. 刘靖华.??四川水利.?2020(03)
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: