城市化进程不断加快,但快速扩张的城镇化也带来了水资源短缺、水质恶化、城市洪涝灾害频发等一系列问题。为了从根本上解决城市雨洪问题,需要转变传统的城市给排水理念,海绵城市成为我国解决城市雨洪管理难题的新建设模式之一[1]。海绵技术涉及较多科学技术,可辅助城市像海绵一样有效控制水的吸收和吐纳,在现阶段城市园林建设中具有重要作用。在海绵技术的作用下,可以进行雨水收集、储备,以满足城市用水需求。在降雨量较多的季节,此种技术可避免城市出现内涝现象,将多余的水分吸收、储备,降低了自然灾害的危险性,对于维护城市生态和谐、促进城市园林建设具有重要的作用[2]。1项目概况在海绵城市建设过程中,需要顺应自然,确保原有生态完整,在确保城市排水防涝的基础上,实现水资源的循环利用。海绵城市是传统排水系统的一种改进,可充分发挥城市自身功能。在海绵城市建设过程中,需要坚持低影响开发,主要指在建设过程中不影响区域水文条件。因此,在建设时应根据区域实际情况合理控制开发强度,保留生态用地,增加水域面积,实现雨水的储备与进化,进而保护城市生态环境[3]。本工程为宁波市杭州湾新区文创宜居区块6#-c地块-海绵城市专项建设,地块位于宁波市杭州湾新区南部新城,中兴一路以西、滨海二路以南、杭州湾大道以东、若瑜路以北,用地面积34 202 m2,地块为二类居住用地(R2),适建多、高层住宅及相应配套设施。该地块基地地理位置优越,周边配套设施完善,交通十分便捷。2传统设计中需要解决的问题2.1低影响开发在城市化进程飞速发展的背景下,混凝土路面取代了自然地表,使城市综合径流系数增加,导致传统的城市排水系统未能达到效果。通过自然排水系统充分发挥绿地、道路、水系等吸收作用,成为现阶段项目需要解决的主要问题。2.2控制雨水径流污染在传统的城市排水设计中,通常是将收集的雨水直接排放至市政雨水管道中,然后再汇入河流。由于该区域空气中溶解了大量的工业废气(如CO2、SO2等),使雨水呈酸性,导致建筑以及道路遭到破坏。除此之外,含有污染物的雨水经过雨水管进入河道后,污染河道水质,净化初期雨水、减轻径流污染是本项目亟须解决的问题[4]。2.3提高雨水资源利用率相关数据显示,宁波人均水资源占有量仅为全国平均水平的50%,且满足生活饮用水水源水质要求的水量比例较小,水质性缺水的情况并未得到有效改善。一方面是雨水中含有的污染物排入河流,导致水资源受到污染;另一方面是城市雨水径流收集不到位,水资源利用率相对较低,浪费情况较为严重。对水资源的利用具有较高的社会经济价值,还能有效减轻城市供水压力。通常情况下,收集、处理屋面雨水后,可以将其用作植被灌溉用水,实现雨水资源化利用[5]。3设计目标以及技术方案3.1设计目标本工程设计严格遵循生态文明建设与海绵城市的相关要求,坚持因地制宜、生态优先的原则,通过海绵城市建设技术,设计低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统。项目地处宁波市,需要根据宁波市多年平均径流总量控制率设计降雨量值。多年平均径流总量控制率对应设计的降雨量如表1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.01.036.T001表1多年平均径流总量控制率对应设计的降雨量多年平均径流总量控制率/%设计降雨量/mm多年平均径流总量控制率/%设计降雨量/mm509.47017.35511.07520.46012.88024.26514.98529.5《宁波市海绵城市建设规划设计管理办法》中明确指出,区域内建设项目年径流总量控制率需要根据控制性详细规划的要求严格执行,超出控制性详细规划区域的需要根据中心城区各区县(市)海绵城市专项规划的年径流总量控制率执行[6]。本工程在控制性详细规划中并未规定项目年径流总量控制率,需要根据专项规划进行设计,项目建筑密度为35%,绿地率为30%,年径流总量控制率为80%,对应设计降雨量为24.2 mm。3.2技术方案本项目坚持因地制宜、低影响开发的原则,采用合理的海绵城市技术方案,结合项目建设特点以及用水需求进行建设,实现海绵城市控制目标。第一,通过生态滞留设施,将地势降低的区域设计为下凹绿地。通过植物、土壤和微生物系统蓄渗、净化径流雨水的设施。生物滞留设施主要是通过密集的植物对径流进行过滤处理,处理过程中主要涉及沉淀、吸附等。在雨水经过相应的处理后,直接排入土壤或排水管中,实现雨水的循环利用。第二,采用大孔隙结构层与渗透设施,使雨水直接渗透至地下,实现雨水还原,减少地表水的堆积。第三,采用雨水回用系统,直接收集屋面及路面雨水。雨水经处理后回用于该区域绿化浇灌、道路浇洒等用途,既能有效调蓄雨水径流量、减轻雨水径流面源污染,又能够将雨水资源化。因此,项目区域中海绵城市园林的建设选择生态铺装、下沉式绿地、蓄水池等海绵城市建设技术,可实现“小雨不外排,大雨不内涝”的建设目标,还可以收集净化指标控制范围内雨水,有效改善周围河流水质质量,缓解城市用水压力[7]。3.3技术路线本项目坚持低影响开发设计原则,将雨水管网系统与基于生态的雨水管理手段(LID)结合,从源头上削减雨水径流速度与下落速度。在标高允许的情况下,将屋面雨水、道路雨水引入雨水管网,将其储备在雨水回用池中。屋顶雨水可通过雨落管散水至建筑周围的LID设施中,其余部分由地面土壤吸收,再通过预埋在地下的盲管将其输送至雨水井中。道路雨水主要是流向道路两旁的雨水口,汇集后将其输送至LID设施,在设计雨量小于降雨量的情况下,LID设施便会将雨水引至雨水管网中。雨水管理流程如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.01.036.F001图1雨水管理流程3.4项目实施方案3.4.1划分汇水分区在汇水分区划分过程中,需要根据屋面坡度以及南北雨水管布置形式进行划分;根据雨水支管收集区域进行划分;根据用地性质不同以及区域红线进行划分[8]。划分后,分为地面与地下汇水分区,总计14个分区。地上14个分区,地下2个分区即F1与F2。分区2~14均有生态滞留设施,即下凹绿地,分区1地下室中增设了末端雨水回收调蓄设施。3.4.2分区建设方案分区1的道路雨水及屋面雨水通过雨水管网收集后进入地下室雨水回收池;汇水分区2、4、6道路雨水及屋面雨水通过雨水管网收集后排入176 m2的下凹绿地;分区3、5、7的道路雨水及屋面雨水通过雨水管网收集后排入242 m2的下凹绿地中;分区8、9中的道路雨水及屋面雨水通过雨水管网收集后排入135 m2的下凹绿地;分区10、11、12、14道路雨水及屋面雨水通过雨水管网收集后排入290 m2的下凹绿地;分区F1的道路雨水及屋面雨水通过雨水管网收集后直接排入市政管网;分区13的道路雨水及屋面雨水通过雨水管网收集后排入76 m2的下凹绿地;分区F2的道路雨水及屋面雨水通过雨水管网收集后直接排入市政管网。3.5城市海绵设施建设3.5.1下沉式绿地下沉式绿地能够实现雨水的调蓄与进化。在建设过程中,下沉式绿地的高程需要在路面高程以下,严格控制蓄水深度,通常在15~30 cm范围内为宜。在下沉绿地中增设相应的雨水溢流口,高程需要在路面高程以下,在其周围增设相应的防护措施,如铺设鹅卵石等。3.5.2蓄水模块蓄水模块可以对雨水径流污染进行控制,还具有城市防洪、改善生态环境等功能。蓄水模块主要为聚丙烯材料,属于网格化透空的结构,占用空间相对较小,但蓄水空间大,雨水流入蓄水模块可在蓄水空间中自由流动,沉淀后通过回用泵将上清液抽至地面作为灌溉用水,实现水资源的循环利用。3.5.3透水铺装透水铺装是将渗透性好、孔隙大的材料铺装在路面,雨水下落至地面后可迅速渗透,且具有滞留、渗排等功能,有助于地下水的回补,主要应用于园路、广场路面、景观等区域。本项目可将机动车道路设计成透水水泥混凝土、透水沥青路面。在施工过程中,需要进行透水铺装的竖向设计,确保雨水能够直接流入最近的排水设施。铺装完成后,需要确保其平整、稳固,不能出现空鼓、断裂等情况,且与路缘石及其他构筑物接顺,不得有反坡、积水现象。此外,铺装的基础层也应具备相应的透水性能,如果基础层未满足透水要求,需要结合工程实际情况,在基础层中设置排水设施。如果道路面层为透水砖,需要预留2~3 mm缝隙,并使用粗砂机械能填充。3.5.4种植沟渠种植沟渠也成为地表沟渠排水系统,其主要与雨水管道相连。在场地空间充足时,可将其作为雨水管渠。一般来说,种植沟渠的开挖主要以人工或小型机械辅助为主,在开挖时,不可压实沟渠底部的图层,确保基层土壤具有一定的渗透性,边坡可轻度压实防止坍塌及水土流失。3.5.5植物选型在本工程中,栽培植物时,需要选择本土植物,并搭配外来物种进行栽培,以便本土植物充分发挥其去污的作用,通过搭配外来物种可以增强植物的多样性。此外,在选择种植物种时,需选择各根系发达、存活率高、茎叶茂盛、净化能力强的植物,不仅可有效提升去污能力,而且还能增加城市园林的美感。4建设效果分析工程规划红线用地面积34 202 m2,年降雨量为1 362.4 mm,地块年降雨总量为46 596.804 8 m3/年。通过计算得知,本工程年用雨水利用量3 566.1 m3,雨水利用率为8.90%,年流总量控制率为80.02%。海绵建设工程质量符合设计规范要求,海绵设施功能满足要求。5结语本文以宁波市海绵城市试点建设为例,对其建设过程进行分析。在建设海绵城市园林项目过程中,结合城市绿地的类型制订低影响开发控制目标与指标,根据项目区域的特点选择合适的海绵城市建设技术;遵循系统化的原则,合理规划城市绿地与排水系统,充分发挥绿地的净化功能;遵循因地制宜的原则,合理规划城市海绵设施的布局。
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