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海绵城市
东营市黄河三角洲城市水系与湿地研究所
2015年2月
报告内容
国内外研究现状
海绵城市理念
主要设计技术要点
成功案例及课题
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国家文件、政策
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1、海绵城市理念
建设海绵城市,即构建低影响开发雨水系统,主要是指通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种技术途径,实现城市良性水文循环。
图1 雨洪管理思路转变
图2 海绵型城市示意图
利用透水铺装、植被渗沟、下凹绿地和湿地水体等景观要素,重建接近自然的水循环过程,将雨水分散蓄留、逐步净化和缓慢吸收,提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力,维持或恢复城市的“海绵”功能。
2、主要设计技术要点
海绵城市的建设途径主要有对城市原有生态系统的保护、生态恢复和修复、低影响开发等三个方面。
建设海绵城市
首先应保护现有河网水系、湿地、绿地等城市雨水滞纳区, 对城市建设中已遭到破坏的,应采用生态手段尽可能恢复,提升城市滞纳雨水的能力;
其次通过绿色屋顶、下凹式绿地、雨水花园、植被浅沟、绿色街道、生态湿地、透水铺装、雨水调蓄池等低影响技术措施,强化雨水的积存、渗透和净化。
主要技术要点从以下几个方面介绍:
2、主要设计技术要点
1
透水铺装
2
初期雨水弃流
3
绿色屋顶
4
生物滞留
5
其他措施
(1)透水铺装
2、主要设计技术要点
图3 透水路面结构示意图
近年来还出现了高承载高透水高透气铺装。该路面强度即可达到高运量道路标准,又可实现强降雨时,表面径流趋近于零,透水、储水的效果,同时满足铺面下树根与生态系统能够呼吸,以及允许炎热天气时地下水蒸发而出,并满足平价、耐用和易维护等条件。
高承载高透水高透气铺装可在原来的土壤地面之上,先放置碎石,碎石层分为两层, 并分别为“主水流空调层”和“副集水透水层”。在碎石层之上放置结构性导水管,然后再倒入混凝土,使混凝土与导水管紧密结合。等混凝土层凝结结实后,就可掀起最上层的导水管盖,露出透水、透气孔。其导水管盖的特殊设计使得透水、透气孔的四周会出现导水槽,引导雨水流入孔洞。
(2)初期雨水弃流
2、主要设计技术要点
通过一定方法或装置将存在初期冲刷效应的降雨过程中的初期径流予以弃除,减少径流污染、提高雨水资源的利用效率。常见的初期弃流方法包括容积法弃流、小管弃流(水流切换法)等,弃流形式包括自控弃流、渗透弃流、弃流池、雨落管弃流等。
(3)绿色屋顶
通常根据栽培基质深度和景观复杂程度将绿色屋顶分为:粗放型(extensive)、精细型(intensive) 和半精细型(semiintensive)三种类型。绿色屋顶宜选择新建建筑,需统筹考虑屋顶荷载、防水等要求。旧建筑多由于未考虑足够的荷载而无法采用,但经核定符合适用条件时,也可采取简单绿化的做法。绿色屋顶的基本构造层由下至上依次是防水层、保护层、排水层、过滤层、种植土层和植物层。
(4)生物滞留
2、主要设计技术要点
生物滞留指设置较浅的洼地并种植当地的耐旱及短时耐淹植物,通过植物、土壤及微生物作用滞蓄、净化自身及屋面、路面等硬化下垫面的径流雨水,通常分为简易型生物滞留设施和换土型生物滞留设施;生物滞留设施按应用位置不同分为雨水花园、生物滞留带、高位花坛、生态树池和下沉式绿地。生物滞留设施一般主要由蓄水层、覆盖层、种植土壤层、砂滤层、排水层、溢流口等部分组成。
图5 雨水花坛结构示意图
图4 下沉式绿地结构示意图
(4)生物滞留
2、主要设计技术要点
图6 下沉式绿地照片
(5)其他措施
2、主要设计技术要点
除上述列举的常用措施外,还有许多措施可用于低影响开发雨水系统,如渗透沟渠、渗井、雨水过滤池、生态浮床、生态堤岸等。除工程性措施外,非工程性措施也是实现低影响开发目标的重要组成。
图7 生态堤岸
图8 生态浮床
图9 世博园雨水收集利用示意图