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三问“海绵城市”

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 三问“海绵城市”


  海绵城市,即低影响开发雨水系统(LID)的构建,是指在城市开发建设过程中采用源头削减、中途转输、末端调蓄等多种手段,通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种技术,实现城市良性水文循环,提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力,强化城市韧性,维持或恢复城市的“海绵”功能。2014年底开始,住房城乡建设部等部门前后发布了《海绵城市建设技术指南》、《关于开展中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》等文件,对海绵城市的申报、实施工作进行指导。
  对于吴中太湖新城来说,海绵城市的建设有其先天优势——与新城打造“绿色城市”的名片不谋而合;作为新建城区,吴中太湖新城可以将海绵城市引入城市的规划设计阶段,从源头上、规划建设区域排水系统,避免了改建、重建过程中所带来的诸多问题。
  同样,建设海绵城市对吴中太湖新城而言也有其必要性。从某种意义上来说,新城的开发建设不可避免地会改变周边天然流域的地表覆盖状况,使得不透水面面积大大增加,从而改变附近流域的自然水文条件,下渗、滞蓄、蒸发量减少,而地表径流的汇流过程加快,峰值增大、提前,径流总量的急剧增加,会增加新城的洪涝风险。另外,地表径流冲刷地面携带的污染物随着雨水管道排放到河道、湖泊,又给收纳水体带来了严重的面源污染,影响东太湖的生态系统。所以,吴中太湖新城在建设过程中势必会面临以下三个问题,而这三个问题的答案其实就简单包括了海绵城市建设的基本内容。
  如何有效控制已开发区域地表径流的总量和流速?
  首先,要保护区域内原有的海绵体,最大限度地保护原有的河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水生态敏感区,留有足够涵养水源、应对较大强度降雨的草地、湖泊、湿地,尽量保留城市开发前的自然水文特征。太湖新城地处苏州东太湖,周边河网复杂,纵横交错,宽窄不一,所以需从前期规划着手,对于流入东太湖的较宽河道进行较大部分的保留,较窄河道通过拓宽改造合并的方式重新调整。
  其次,对已经受到破坏的水体和其他自然环境,运用生态手段进行恢复和修复,比如太湖新城在启动区内规划了一条纯生态驳岸的百米宽景观河道,北起苏东运河,南至东太湖。通过对河道线性的优化,可以有效减小周边区域的径流速度。
  最后,在吴郡区域东二东三路的建设过程中,太湖新城采用了透水式的硬铺装和透水沥青,并且在绿化景观带中建造了一些雨水集蓄池,可以有效减少地表的雨水径流总量,在较大降雨的过程中,部分雨水的直接下渗也可以减少管道排水的压力。
  如何减轻地表径流对接纳水系造成的污染?
  雨水径流所携带的污染物主要有建筑材料的腐蚀物、建筑工地上的淤泥和沉淀物、路面的砂子尘土和垃圾、汽车轮胎的磨损物、汽车漏油、汽车尾气中的重金属、大气的干湿沉降、动植物的有机废弃物、城市公园喷洒的农药以及其他分散的工业和城市生活污染源等。这些污染物以各种形式积蓄在街道、阴沟和其他不透水地面上,在降雨的冲刷下通过不同的途径进入城市收纳河道中。太湖新城采用的分流制排水系统中,虽然避免了部分污水不经处理而溢流到河道的可能,但是污染严重的初期雨水不能到达污水处理厂进行处理,造成河道水环境污染。径流污染源头控制是城市面源污染最有效、最经济的核心控制措施。比如可以采用以下手段:
  一是新建屋顶需采用环保型无毒材料,建议使用彩色轻钢压型板,对已有的沥青油毡平屋顶进行平改坡工程,并使用环保型涂料。
  二是城市非机动车道、小区内道路、园林道路等尽可能采用透水型铺装。草皮砖开孔率可达20%~30%,在空隙中种植草类,可延缓径流速度、延长径流时间并截留污染物。透水砖铺装以无砂混凝土和单级配砾石为垫层,对路面径流中悬浮物和颗粒污染物有较好的截留过滤作用,是当前正在推广的一项雨洪利用措施。
  三是建设下凹式绿地用于渗透、积蓄、处理雨水。若草坪低于周围路面高程10~20cm,其入渗量是草坪高于或平于路面入渗量的3~4倍。太湖新城在大堤西段道路内侧对原有绿地进行了统一的整治,并引入了下凹式绿地的概念,贯通了整个下凹式绿地的水系,使得整个西段大堤的绿地对区域内初雨的集蓄,下渗以及净化起到了很关键的作用。
  四是建设初期雨水调蓄池。在与武汉圣禹排水公司对接下,太湖新城对整个新城的规划进行了重新的研究,其中绿化地块中存在新建雨水调蓄池的空间,这也对新城区域内建设初雨调蓄池提供了可行性。
  如何进行雨水的收集与再利用?
  随着城市建设的发展,土地硬化面积不断增大,降雨中的大部分雨水被柏油、水泥等硬化地面阻隔,很难直接渗入地下补充地下水。相关数据表明,面积相同的绿地和硬地,其自身的排水能力相差8倍。如何将雨水变害为宝?如何留住雨水将其变为可用的资源?这是城市发展必须面对的课题。而雨水利用模式一般有雨水集蓄利用(直接)和雨水渗透利用(间接)两种模式。
  雨水集蓄利用主要在六个方面:
  一是有利于雨洪消减的雨水集蓄利用。城市雨洪携带污染物导致面源污染,并且增加洪峰流量加重城市内涝。
  二是有利于积淹水改造的雨水集蓄利用。
  三是居住区、学校、场馆和企事业单位的雨水集蓄利用。开展雨水集蓄利用,将收集的雨水用于校园、场馆、单位内部的景观水体补水、绿化、道路浇洒、冲厕等,可以节约城市大量水资源。
  四是湿地、水塘的雨水集蓄利用。可以结合城市中的人工湖、集蓄池、人工湿地、天然洼地、坑塘、河流和沟渠等,建立综合性、系统化的蓄水工程设施,把雨水径流洪峰暂存其内,再加以利用。
  五是公园、绿地的雨水集蓄利用。每个城市都有丰富的公园和绿地资源,公园、绿地是天然的地下水涵养和回灌场所。将雨水集蓄利用与公园、绿地等结合,可以用于公园内水体的补水换水,还可就近利用于绿化、道路洒水等。
  雨水渗透利用具体可以从四个方面实施:
  一是推广生态河道雨水渗透利用。开展生态河道雨水渗透利用主要是进行河道生态建设,改变硬质化河道护岸做法,打造会呼吸的河道。利用河道水系进行汛期的调蓄,结合滨河地区休闲、游憩和生态等综合功能,减少汛期河道的排水压力,降低雨水径流带来的大量面污染物对河道水质的破坏,使河道雨水渗透利用成为景观的组成部分。
  二是推广生态道路雨水渗透利用。发挥生态道路的蓄渗能力和对初期雨水的净化能力。利用人行道的透水性铺装,增加雨水的下渗,减少地表的径流。
  三是通过建设下凹式绿地,道路周围绿地可适当成为聚集降雨的地段,在城市道路两侧可结合绿地、水景修建雨水集蓄池,用于补充大气水分和回补地下水。
  四是推广生态屋面与广场雨水渗透利用。针对城市中的大型公共建筑和商业区等利用屋顶集水,具有投资低、集水量大且使用方便等优点,可以建设屋顶雨水集蓄系统和屋顶绿化系统。通过渗透设施,可增加广场和停车场截留的雨水量,尽量使截留的雨水渗入地下,起到涵养地下水的作用。
  (感谢苏州北建公司在本文中提供的帮助)