海绵城市城市水系工程案例详解.docx

多图深度剖析|海绵城市工程案例详解
——城市水系
城市水系常见问题:
◆河道固化、裁弯取直、河漫滩被侵占、城市的亲水界面被毁坏;
◆河水排水迅速,河堤压力大;
◆河流与两岸湿地连通性差、自然河床和动植物栖息地被破坏、生物灭绝;
◆水生动植物生存条件差,环境容量有限,环境承载力不足,生态系统脆弱。
以改善城市环境、提高城市品位,推进生态文明建设为目标,打造河湖相连、绿水绕城、花香四溢、水系交融的文明生态城市。这是国家推进海绵城市建设策划中的一项战略性决策,是市之所需、民之所盼的民生工程。
一、城市水系的改造历程
(1)传统的城市水系改造方式
我国传统城市水系改造方式一直以“除水害、兴水利”为目标,采用河道清淤、加固堤岸、截弯取直、修筑大坝等措施,虽能满足人们对于防洪、排涝、灌溉等多种要求,但不可避免地破坏了自然河流的连续化,对河流生态系统造成了不同程度的损伤。
以下是几种城市水系传统的改造方式:
1丨盲目清淤
机械化清淤与清淤不当造成驳岸塌方
2丨污染源治理与生态治理不同步、不重视河道的流通问题
污染源治理与生态治理不同步造成的影响
不重视河道流通造成的水体枯竭等问题
3丨截弯取直
裁弯取直示意图
4丨修筑大坝
修建水库大坝一直以来都是一个较有争议的话题,因为不仅要占据大量的土地,使耕地被淹没,迫使原住民搬迁,也破坏了河流原有的水文连续性、营养物质输送连续性、生物群落连续性等。
5丨加堤固岸
堤岸一方面可以保护居住区免洪水侵害保障社会经济的安全,但是在另一方面却阻止了水流的横向扩展,形成侧向的水流中断性。
(2) 城市水系“海绵化”改造方式
城市水系海绵化改造的理念是大势所趋。城市水系海绵化的改造是以加强完善骨干河网的建设、中小河道的水系沟通、以及暴雨来临之前的水位预降机制,
以承载吸蓄雨水的作用为内容,通过生态护岸、陆域植物群落以及水生植物建设,进而实现透水和净水的功能。
以下是城市海绵化改造的几种方式:
【一、分散式污水处理系统】
1丨分散式处理系统
分散式污水处理系统的出水可作为绿化灌溉用水回用,干化后的栅渣和污泥可作为绿化肥料使用,能实现污水的资源化利用和处理系统的零排放。
分散式污水处理系统示意图
2丨分散式人工湿地
人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面,对污水、污泥进行处理的一种技术。
【二、高效生态浮岛】
生态浮岛是一种针对富营养化的水质,利用生态工学原理,降解水中的COD、氮、磷的含量的人工浮岛。
高效生态浮岛实地图
【三、河岸生态驳岸改造】
1丨蜂巢约束系统
通过系统中相互连接的巢室所形成的高强度三维网格来约束和稳定土体,蜂巢约束系统显著提高了土体性能。
2丨柔性生态袋
生态袋具有目标性透水不透土的过滤功能,既能防止填充物(土壤和营养成分混合物)流失,又能实现水分在土壤中的正常交流。
【四、其他辅助技术】
1丨曝气推流增氧技术
曝气增氧技术是继水车式、叶轮式、喷泉式传统增氧技术之后的新型增氧技术,已被水产养殖、污水处理、景观水治理领域广泛应用。
曝气推流增氧示意图与实景图
2丨筑坝缓流辅助技术
很多河道水流速度快,水流对底泥冲刷、紊流严重,造成大量黑臭底泥悬浮。采用筑坝缓流辅劣技术,使水流在坝顶溢流,减缓水体下部的流速和对底质的冲刷,有利于底质改良剂的停留和有益微生物的附着,保证底质改良的效果。同时水体溢流过坝时有助于曝气增氧,对水体净化有利。
筑坝缓流辅助技术实地图
二、城市水系的海绵化改造案例
(1)案例一:美国圣安东尼奥河项目改造
美国圣安东尼奥河曾经是一条宽度不及2m的湍急小河,20世纪20年代建设的“帕塞欧˙迪尔˙里约(Paseo Del Rio)滨水步行带”使圣安东尼奥河成为美国一处著名的旅游胜地。
▲项目场地现状
随着城市的发展以及河流防洪工程的建设,圣安东尼奥河逐渐丧失了自然属性,并对城市环境造成不利影响。圣安东尼奥河的改造可以追溯到20世纪20年代。1921年9月,发生了一次洪水决堤,造成了数百万美元的经济损失和50人死亡,这次洪水引发政府对圣安东尼奥河进行防洪整治。
安东尼奥河南部河段局部
▲整治措施
【全流域管理】
2002年创建了Bexar区域流域管理(BRWM)伙伴关系,包括20多个城市郊区。采用整体的区域方法来管理防洪、雨水和水质等,使水系连贯、成网络化。
流域范围图
【恢复河流水文形态特征】
1954年, 美国陆军工程兵部在圣安东尼奥河修建水渠以提供更好的输送洪水。虽然河流的渠道化是一种管理洪水的有效方式,但它已经破坏了河流的生态系统,在视觉上也没有吸引力,当地政府通过Mission Reach项目对河道进行恢复。