海绵城市设计方案十篇

发布时间:2024-04-26 01:02:40

海绵城市设计方案篇1

[关键词]海绵城市;池州;城市绿地文章编号:2095-4085(2015)08-0041-02

随着人类利用自然,改造自然活动的加强,人类对自然的干预活动越来越剧烈,近年来,中国城市问题越来越严重,尤其是城市水问题。北方许多城市处于缺水的困境之中;而南方地区很多城市内涝问题严重,给国家和人民造成了严重的损失。“逢雨必涝,城市看海”现象层出不穷。究其原因,就是城市对水资源的利用不合理。2015年4月,财政部网站公布了中国海绵城市建设试点16个城市名单,池州是其中之一。

1.城市内涝原因

在原始自然的条件下,大部分的雨水由地面吸收并渗入地下,然后由地表和植物表面被蒸发,回到大气中,多余的雨水从地表缓慢地汇集于溪流江河,排人湖泊海洋。但是,城市的开发建设改变了这种自然循环,由于不透水屋面和地面随着城市化的进程而持续不断地快速增加,能够吸收雨水的地面和水面急剧减少,地下水的渗入更是匮乏,从而导致地表径流的不断增加,加大内涝威胁。无法流人土地的雨水在地面汇集形成径流排人市政排水系统,但地表径流的增加,意味着更多原本清洁的雨水经城市地表的污染物所污染,并且排水管道的压力也随之增加。

2.海绵城市建设机制

海绵城市,就是要让水在城市中的迁移活动更加“自然”,使城市开发建设后的水文特征接近开发前,有效缓解城市内涝、削减城市径流污染负荷、节约水资源、保护和改善城市生态环境。

城市的建筑多,绿地少,排水及雨水收集系统不发达等情况都造成了城市内涝防治以及雨洪控制利用成为当前城市面临的的热点问题,依赖大规模基础设施和管网建设的传统雨水排放思路已经无法满足现代城市雨水管理的要求,国内外许多城市开始实践新型雨洪管理的理念,将雨洪蓄渗工程技术与城市绿地景观相结合设计,构建以自然积存、自然渗透、自然净化为目标的“海绵城市(LiD)”。

城市绿地具有改善城市生态环境功能,比如:净化空气、水体和土壤;改善城市小气候,调节温湿度;降低噪声等,同时绿地率也是衡量一个城市的重要指标之一。现代化城市都有许多的城市问题,比如内涝。这与城市具有建筑物多、绿地少、路面硬化度高等特点有关,同时也与城市生态系统的缺失有关,如绿地、河湖多数仅仅是景观,不少城市的河湖风华不似当年,河湖调蓄功能大大下降,城市之肾不能正常代谢。下水道再完善,河道承接能力不足,内涝依然不可根治。土壤成为城市的稀有资源,绿地系统蓄水性弱,硬化路面渗水性差,城市之肺不能正常呼吸。

3.池州概况及其城市绿地现状

池州位于安徽省西南部,北与安庆市隔江相望,南接黄山市,西南与江西省九江市为邻,东和东北分别与芜湖市、铜陵市、宣城市接壤。池州是长江南岸重要的滨江港口城市,省级历史文化名城、皖江城市带承接产业转移示范区城市、全国双拥模范城市,也是安徽省“两山一湖”(黄山、九华山、太平湖)旅游区的重要组成部分,皖南国际文化旅游示范区核心区域。2015年池州确定为海绵城市建设试点城市。

池州市具有园林城市、森林城市的称号,绿地面积大,三面环山,具有得天独厚的条件。建设海绵城市,归根结底是要恢复水在自然和城市中的正常循环。这需要保护好河塘沟渠湿地等城市内原有的自然水系,维持好自然水系的水文功能,合理建设一些公园、草坪和人工蓄水池等设施,在城市地面硬化中采用一些透水铺装材料,并增加城市绿地、植草沟、人工湿地等可透水地面。池州市区的主要水系,清溪河、平天湖并没有得到很好地利用,平天湖景区缺乏好的管理,很多地方植物情况比较糟糕;清溪河作为市区的重要河道,两岸的居住区生活用水直接排放到水体中,污染比较严重。而且河道驳岸多是用的硬质材料建造,周边绿地都高于道路,绿地不能储存很多水分,雨水不能得到很好的利用,水循环不合理。

4.池州市海绵城市绿地建设设计建议

海绵城市建设,不是重建一个城市,而是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。突破传统、建设海绵城市,使城市绿地切实的发挥其生态作用。对于池州海绵城市建设,主要从以下几个方面提出绿地建设设计方案:

(1)在城市绿地建设时,统筹考虑绿地与周边区域的空间关系、竖向关系、雨水出路等,大力推行建设雨水花园、下沉式绿地、湿地公园,提高绿地的蓄水能力。在绿地或公园内部构建低影响开发系统,使其不仅服务周边市民的游憩,更服务于周边雨水的消纳与净化。

(2)城市广场及商业区等活动场地,一般面积较大、硬化程度较高,可以大力推行透水路面、植草沟、生态树池、建立生态滞留区等,同时利用广场地下空间设置雨水调蓄设施,储存下渗雨水,就近用于绿化浇洒等。

(3)在居住区可以大力推行屋顶绿化、竖向绿化、家庭绿地等,增加蓄水面积。在有条件的小区(家庭),可以试行家庭雨水收集利用系统,减少自来水的需求。

(4)对于城市道路,在满足道路交通安全等基本功能的基础上,充分利用道路自身及周边绿化空间推行下凹式绿地、透水路面、LiD树池等低影响开发措施,削减径流水量、改善径流水质。利用道路景观绿化带构建下凹式绿地系统,道路雨水地表径流汇人绿化带进行储存、人渗和净化,超标雨水溢流排放。采用透水路面,强化雨水入渗,考虑到车行道污染相对较重、荷载较高,采用透水路面应当慎重;但非机动车道、人行道等,应大力推广透水路面。为尽可能多地消纳道路雨水径流,人行道树木可采用LiD树池形式。

(5)在整个城市的绿地建设中,不应该把一块块的绿地孤立对待,整个城市的所有绿地应该形成一个整体,相互之间能够联系,整个城市绿地应该成为一个大的“海绵体”,起到合理利用水资源的作用。

海绵城市设计方案篇2

关键词:海绵城市;海绵改造工程;控制措施;造价控制

1海绵城市改造工程前期造价控制必要性

海绵城市就字面含义来说,表示城市像海绵一样,在降雨过程中收集雨水,或者是净化与渗透雨水,有效填补地下水短缺问题,对城市水循环系统进行调节,在遇到长时间干旱过程中,进而确保城市对水资源需求。近几年,我国部分城市在长时间强降雨天气中出现洪涝灾害,例如陕西省榆林市在2017年由于频繁降雨,进而城市出现洪涝灾害,同时造成交通道路中断,城市交通受到影响,部分房屋被淹,民众遭受严重经济损失,甚至还导致人员失踪。所以,对城市雨水系统进行改造,满足城市改造工程对前期造价管理规定,探究海绵城市改造工程造价控制关键因素就显得尤为重要,能够按照海绵城市改造工程施工进度做出针对调整,有助于海绵城市改造工程顺利开展。工程造价控制属于要求较高工作,尤其是专业、技术与国家政策层面上,控制效果对海绵城市改造工程投资效果与社会效益具有显著影响。做好工程造价控制工作,能够有效节约投资成本,并且还能够有效实现海绵城市改造工程经济效益最大化,具有良好社会效益与经济效益。工程造价控制工程体现在海绵城市改造工程各个环节上,同时受到众多因素影响。因此,工程造价在海面城市改造工程各阶段所呈现的状态不同,提高对海绵城市改造工程造价控制动态性,规避海绵城市改造工程施工与后期造价出现大幅度改动。和传统造价控制模式相比较,对海绵城市改造工程造价控制关键因素进行研究,和实际情况更加吻合。所以,对海绵城市改造工程前期工程造价控制关键因素控制,对后期海绵城市改造工程造价控制具有关键作用。

2海绵城市改造工程造价控制的关键因素

2.1海绵城市改造工程特殊性。与其他类型改造工程相比较,该改造工程在落实上必须与海绵城市特点相结合。除此之外,通过人工和自然的结合、生态措施和工程措施的结合、地上和地下的结合,可以解决城市内涝问题,还可以解决水体黑臭的问题,还可以调节微气候、改善水生态等等。因此,海绵城市改造工程建设不是一个单纯的目标,而是一个综合的目标,是城市发展理念和建设方式的转型。2.2海绵城市改造工程控制性。施工控制属于海绵城市改造工程控制主要影响因素。海绵城市改造工程在施工内,高品质施工控制可以有效控制改造工程施工成本,整体控制水平,直接影响工程造价。要是控制水平过低,改造工程成本也会增加,造成工程造价表现出各种各样问题。2.3海绵城市改造工程信息性。海绵城市改造工程中,信息具有显著影响。当前,改造工程造价结构十分繁琐,市场内材料工具等相关信息呈现出随时变化,难以获得第一手相关信息。海绵城市改造工程施工内,改造工程信息也会出现转变,这些因素都会对海绵城市改造工程造价造成影响。

3海绵城市改造工程前期造价控制的措施

3.1投资决策阶段造价控制措施。3.1.1做好市场调查研究,确定建设规模。海绵城市改造工程投资存在投资风险。要是海绵城市改造工程前期决策阶段并未做到市场调查研究,过于关注大规模与大效益,非常容易造成资金难以到位,管理与技术跟不上,最终海绵城市改造工程投资效益无法达到预期目标。所以,合理确定海绵城市改造工程规模为前期造价控制关键内容,想要做好该项工作,前提为做好市场研究。3.1.2技术与经济相结合做好方案优化。真正实现工程前期造价控制,在做完市场调查研究之后,还需要结合海绵城市改造工程实际情况,在符合其生产要求与使用功能情况下,遵循效益至上准则,有效将经济与技术相互结合,对比多种投资方案,最大程度追求经济与技术相互结合,应用先进技术下经济合理,将前期造价理念渗透到投资决策每一个环节上。3.2规划设计阶段造价控制措施。3.2.1立项环节成本控制对策。在海绵城市改造工程中,只有在立项环节做好准确的分析以及进行有效的成本控制进而才能为接下来的施工环节以及设计环节进行更加顺利的成本控制奠定良好的基础。我们了解到建设单位为了能够实现策划上的优化,专门通过了优秀的设计公司进行策划报告的设计,通过聘请专家的方式可以帮助企业对于海绵改造工程的改造提升良好的意见以及建议。为此,针对于专家对于公司在海绵城市改造中学二项目之外,企业在立项环节为了能够更好地项目成本的控制以及为了能够对整个项目进行更好地管理,为此,企业应该对目前海绵城市的市场状况进行了解,可以通过相应的市场调查的方式对于目前的的概况以及市场行情进行了解,进而才能在立项环节做出准确的成本方案。为此,企业通过对海绵城市改造工程市场行情以及对于目标消费群体的需求和收入层次进行准确的调查以及了解,进而对立项环节整体的策划大纲做出最终的定案,进而通过准确的市场调查结合专家的意见进行策划报告的制定,可以在成本计算的结果上更加的科学以及准确性。通过在立项环节使得整个策划更具有可行性以及可操作性进而可以在很大程度上提升海绵城市项目的市场接受率,进而可以有效地提升项目改造的成功率,降低了整个项目的投资风险。除此之外,企业在进行海绵城市改造过程中为了提升立项环节成本控制的有效性以及准确性。为此,企业可以通过按照“目标控制”的原则。通过对市场目标进行准确地定位,通过结合目前海绵城市的市场情况并且与公司的实际经营情况以及公司的公司的资金状况,进而提前预测关于预测售价以及目标利润。通过根据自身项目改造的特点进而进行目标成本的制定,进行成本的合理估算,进而有助于进行立项环节成本的控制。3.2.2项目设计环节成本控制对策。通过上一章对于企业在海绵城市项目改造过程中的设计环节存在的问题进行了解,我们发现公司由于采取转让设计公司进行海绵城市的整体设计这种方式,进而使得设计环节的成本没有实现有效的控制。但是设计公司具有较强的专业素质和丰富经验,高成本的设计周全的考虑了后期项目的建设和改造环节,大大节约了后道工序的成本。为此,公司可以通过采取聘请外部设计公司的方式,但是需要与设计公司在工程造价成本控制环节进行说明,要与设计公司协商关于工程的成本控制,通过在成本控制上达成一致,进而提升设计公司的成本控制意识,对于设计公司起到一定的约束作用,进而可以有效地在设计环节实现了成本的控制。为此,企业在进行海绵城市项目的设计环节,通过采取限额设计的方式,进而可以在很大程度上实现在设计环节进行成本的控制。所谓限额设计就是按照批准的可行性研究报告及投资估算控制初步设计,按照批准的初步设计总概算控制技术设计和施工图设计,同时各专业在保证达到使用功能的前提下,按分配的投资限额控制设计,严格控制不合理变更,保证总投资限额不被突破。通过执行限额设计的策略,进而与设计公司在海绵城市项目设计的标准以及设计的规模上进行一定的限制以及进行费用的控制,进而可以加强企业对于整体工程设计环节的成本控制以及管理。3.2.3施工环节成本控制对策。对于整个海绵城市改造过程中,施工环节无疑是重中之重,施工环节的质量以及效率直接会关系到整体的海绵城市开放是否可以按照计划顺利地完成。同样的道理,进行施工环节成本的控制也是至关重要的。为此,企业可以通过以下几个方面进行施工环节的成本控制。首先是针对于采购环节来说,采购环节企业需要选择合适的以及优秀的材料供应商,同时要选择优质、可靠的施工单位。通过准确的选择材料供应商以及施工单位进而可以帮助企业在施工建设环节实现成本的有效控制。其次,在施工环节也要注重施工图纸方面的管理,要加强对于施工图纸交底会审工作的重视力度,进而可以有效地减少工程的变化情况。在进行施工图纸的会审之后,进行图纸的最终确定。之后企业需要针对整个海绵城市改造的意图以及设计的标准、内容等方面进行准确地分析。最后,在施工环节为了能够有效进行工程造价的控制,可以通过聘请一些外部的审计公司来对企业在海绵城市改造过程中的工程造价进行有效地控制。最终通过工程部、预算部以及外部的审计公司通过协商制定出最为合理的工程造价以及结算成本,进而可以大大降低施工环节的成本费用。

海绵城市设计方案篇3

一、研究背景

城镇化的快速发展带动了经济持续增长,促进了社会全面进步,同时也带来了严重的暴雨积涝灾害。从古至今,暴雨积涝灾害一直是人类难以解决的问题。

近几年,中国的暴雨洪涝灾害愈发严重:“20XX年7月12日,哈尔滨多处上演‘水漫金山’”、“2012年7月21日,北京遭遇特大暴雨,导致严重内涝”、“2011年6月18日,到武汉看海”、“2008年深圳6.13特大暴雨”……数量之多,不胜枚举,这些新闻无不说明暴雨洪涝已成为长城内外、大江南北大多城市的通病。暴雨积涝灾害对城市水利、农业、交通、工业等方面造成的直接经济损失不可估量,同时通过人口死亡、疫病爆发等问题给社会带来了巨大的冲击,造成的自然资源减少、环境污染和生态退化程度更是难以估计。

造成城市暴雨积涝灾害的原因主要有气候和城市建设两方面的原因。从气候角度来说,由于全球气候变暖,水循环产生变化,降雨时空分布不均,导致城市出现暴雨积涝灾害;从城市建设角度来说,主要是城市建筑和硬化面积过大,植被覆盖率过低或者遭到破坏,城市的吸水、存水能力差,其次是排水设施的排水能力不足、重建轻管。

目前,城市针对暴雨积涝灾害采取的工程性措施主要有修建蓄水池、增加排水泵站、加大排水管径、在线蓄水等,这些措施需要占用大量的城市地下空间,投资大,维护困难,废弃后无法回收利用,会产生大量固体废弃物,对环境造成二次污染。其他措施如增加绿化面积也会引起城市用地紧张等问题,浪费城市空间资源。

二、国内外相关研究应用现状

LiD技术于1990年末发源于美国马里兰州的王子县、西雅图和波特兰,是由马里兰州环境资源署首次提出。之后经过20多年的发展,LiD在美国、加拿大、澳大利亚、新西兰等地广泛应用。在美国,LiD设施的应用还形成了绿色道路、绿色社区等理论和方法;在澳大利亚,LiD的应用称为水敏感城市设计;在英国,LiD技术应用于城市排水系统,形成了可持续城市排雨水系统;在加拿大,LiD和场地设计相结合,形成最优场地设计、保护性设计等;在新西兰的应用称为低影响城市设计与开发。

随着对国内雨水问题的重视,雨水方面的研究和应用也逐渐多起来,LiD在国内已有10年的研究和实践,于2012年形成了“海绵城市”.

2012年4月中国北京大学在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中首次提出“海绵城市”一词。住房和城乡建设部于20XX年2月17日发表的《住房和城乡建设部城市建设司20XX年工作要点》中首次提出海绵城市的概念,20XX年10月,住房和城乡建设部出台了《海绵城市建设技术指南》。

2017年4月2日,国家财政部、住房城乡建设部、水利部宣布了海绵城市建设试点:西咸新区、武汉、重庆、贵安新区、遂宁、南宁、常德、鹤壁、济南、萍乡、厦门、池州、嘉兴、镇江、白城、迁安16个城市。

三、研究目标及意义

鉴于传统城市普遍存在的暴雨积涝灾害和道路排水问题,而国内的海绵城市和LiD发展和研究较为薄弱,因此,对于海绵城市理念下的城市道路进行系统化设计研究很有必要。本研究主要通过对国内外已有研究成果的整理与分析,探讨海绵城市与LiD、海绵城市道路与LiD的关系,采用文献调研的方法系统地对城市道路进行了LiD设施的选择及其组合优化设计;针对案例进行实地调查,探讨LiD在海绵城市道路中如何应用。

论文的研究目标是建立海绵城市理念下的城市道路系统设计的基本理论框架,研究其具体的设计方案和技术。

论文的研究意义:为海绵城市理念下的城市道路系统设计提供借鉴和参考,对解决城市雨水问题有一定的现实意义。

四、研究内容

论文的研究内容主要有三个方面:

1)研究海绵城市理念下的城市道路系统,分析其与LiD的关系及对LiD设施的选择。

2)构建海绵城市理念下的城市道路系统规划和设计的完整体系,从路网规划和道路设计两个层面进行具体研究。其中,道路设计重点研究停车场和广场的LiD设施组合优化设计,道路与红线外用地衔接中重点研究建筑、小区的优化设计。

3)将研究的设计理论成果应用于商洛城市道路系统,并通过Swmm模型进行模拟评价。

五、提纲

第1章绪论

1.1研究背景

1.1.1城市暴雨积涝灾害频发

1.1.2传统城市道路排水存在的问题

1.1.3LiD与海绵城市理念的提出

1.2相关理论的概念

1.2.1海绵城市概念

1.2.2LiD概念

1.3国内外相关研究应用现状

1.3.1国外研究应用现状

1.3.2国内研究应用现状

1.3.3国内外研究现状的不足

1.4研究目标、意义、内容和方法

1.4.1研究目标及意义

1.4.2研究内容

1.4.3研究方法

1.5论文创新点和技术路线

1.5.1论文创新点

1.5.2技术路线

第2章海绵城市与LiD

2.1海绵城市与LiD概述

2.1.1海绵城市-LiD

2.1.2海绵城市与相关理论的联系与区别

2.2海绵城市与LiD

2.2.1海绵城市与LiD的关系

2.2.2LiD设施的选择原则

2.3海绵城市道路系统与LiD

2.3.1海绵城市道路系统

2.3.2海绵城市道路系统与LiD的关系

2.3.3LiD技术设施选择

2.4本章小结

第3章海绵城市道路系统规划与设计体系

3.1海绵城市道路系统规划与设计体系框架

3.2海绵城市路网规划

3.2.1影响因素

3.2.2规划思路

3.2.3规划原则

3.3海绵城市道路设计思路

3.3.1海绵城市道路设计思路

3.3.2海绵城市道路设计注意事项

3.4本章小结

第4章基于LiD的海绵城市道路设计

4.1海绵城市道路与传统城市道路的区别

4.2海绵城市道路的LiD设施组合优化设计

4.2.1机动车道和公交专用道

4.2.2非机动车道和人行道

4.2.3路缘石、雨水。和路肩边沟

4.2.4道路绿带

4.2.5停车场

4.2.6广场

4.2.7高架桥、立交桥

4.3海绵城市道路与红线外用地的衔接设计

4.3.1道路与建筑、小区衔接优化设计

4.3.2道路与城市绿地衔接设计

4.3.3道路与城市水系衔接设计

4.4海绵城市道路横断面布置型式设计

4.4.1单幅路

4.4.2两幅路

4.4.3三幅路

4.4.4四幅路

4.4.5特殊形式断面

4.5本章小结

第5章商洛市海绵城市道路系统设计应用研究

5.1商洛市概况分析

5.2海绵城市路网规划

5.2.1商洛市现状路网分析及存在问题研究

5.2.2商洛市排洪防涝、水系和绿地现状及存在问题

5.2.3商洛市海绵城市路网规划

5.3海绵城市道路设计

5.3.1商鞅大道地理位置

5.3.2商鞅大道现状分析

5.3.3基于LiD的商鞅大道横断面设计

5.3.4商鞅大道公共停车场设计

5.3.5丹江立交平面设计

5.3.6商鞅大道综合设计

5.4商鞅大道设计效果模拟评价

5.4.1Swmm模型介绍

5.4.2获取基本数据

5.4.3开发前场地模拟

5.4.4传统城市道路模拟

5.4.5海绵城市道路模拟

5.4.6三种情景模拟结果分析

5.5本章小结

第6章结论与展望

6.1结论

6.2不足和展望

参考文献

致谢

六、研究方法

论文釆用的研究方法有:文献调研法、实地调查法、Swmm模型法等。

1)文献调研法论文通过对国内外文献的调研、对SeaStreet等案例的研究,总结LiD设施在城市道路中的应用情况。

2)实地调查法论文通过实地调查收集商洛市的路网、道路、绿地系统、水系、降雨等相关资料,为海绵城市理论的实例研究做铺垫。

3)Swmm模型法论文采用Swmm模型对城市道路设计后的雨水径流控制效果进行了评价。

七、进度安排

20XX年11月01日-11月07日论文选题、

20XX年11月08日-11月20日初步收集毕业论文相关材料,填写《任务书》

20XX年11月26日-11月30日进一步熟悉毕业论文资料,撰写开题报告

20XX年12月10日-12月19日确定并上交开题报告

20XX年01月04日-02月15日完成毕业论文初稿,上交指导老师

20XX年02月16日-02月20日完成论文修改工作

20XX年02月21日-03月20日定稿、打印、装订

20XX年03月21日-04月10日论文答辩

八、参考文献

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海绵城市设计方案篇4

摘要:本文研究了海绵城市排水建设应该考虑的问题,提出了海绵城市排水建设的意义及存在的问题,并给出了合理的建议。

关键词:海绵城市;排水;建设

伴随着国民经济社会的快速发展,受气候变化和人类活动双重影响,我国出现了水资源短缺、水环境污染、水生态退化3个主要水问题。城市地区是生活生产集聚地区,水问题尤其突出,面临严峻治水形势。2014年4月,在关于保障水安全的重要讲话中指出,要根据资源环境承载能力,构建科学合理的城镇化布局;尽可能减少对自然的干扰和损害,节约利用土地、水、能源资源;解决城市缺水问题,必须顺应自然,建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”。

海绵城市建设是在吸取国外先进雨水管理理念的基础上,结合我国实际提出的城市治水新构想。国内专家学者对海绵城市建设进行了积极探索。仇保兴系统阐述了海绵城市内涵、发展途径、前景展望等;王文亮等分别从概念、雨水综合调蓄等方面对《海绵城市建设指南―――低影响开发雨水系统构建(试行》[4](以下简称《指南》)进行解读。但当前对海绵城市建设的认识停留在城市尤其是试点区区域尺度,缺乏流域治水理念。流域与城市是总体和个体的关系,它们之间有着密切的联系,流域控制是实现城市在雨水面前缩放自如的关键。笔者简要介绍海绵城市建设国内外研究进展,重点探讨流域控制在海绵城市建设中的应用,并结合实践提出几点建议。

1.海绵城市排水建设的意义

1.1弥补给排水设施欠账

在建设海绵城市的过程中,应该将自然措施与人工措施相结合,尽量保持城市开发之前的自然水文特征,通过保护城市原有的生态系统来涵养水源、应对强降雨。另外,利用生态手段对传统粗放型城市进行改造,最大限度地修复已经被破坏的水体和其他自然环境。在城市建设中,应尽量增加绿地面积,以有效积存、渗透并净化雨水,满足城市生产、生活以及景观用水、供水的需求。

在建设过程中,应将自然降水、地表水和地下水m行统筹管理,有效协调给排水的各个环节,充分考虑城市发展和城市给排水建设的复杂性和长期性,建立起城市生态保护、土地利用、水系绿地等各种基础设施网络,统筹建设地下管道网络、充分发挥城城市资源优势,尽量在缓解城市管道网络压力、提高管道网络承载力的同时,有效收集城市雨水,对各种水资源进行充分利用。

1.2提高极端天气抵抗能力

据统计,我国共有642座有防洪任务的城市,但是其中未达到国家要求防洪标准的有340座;在34座特大防洪城市中,能达到国家要求防洪标准的仅有7座。除此之外,一些新建立的城市新区和工业园区更是严重缺乏防洪投入。因此,相关部门应该通过海绵城市建设,建立起完整的给排水设施,将防水、排水、蓄水、处理水等各环节有机结合起来,避免在遭遇短时间局部强降水时,出现地面径流汇集速度加快、流量加大的现象,尽量减轻城市防雨防洪的工作压力,从而减少城市内涝的发生次数。

1.3提高城市水资源利用率

随着各地经济的不断发展,我国的城市化已经进入以提高城市化质量为主的阶段,因此,我国相关建设者必须要坚持科学的新型城市化发展道路,将城市建设工作与城市资源保护工作相结合,实现城市的可持续发展。要想有效提高城市水资源的利用率,建设者要在现有环境下,建立起一个具有自然积存水资源、自然渗透水资源和自然净化水资源功能的海绵城市,在新型城市的建设进程中,要充分协调城市资源与城市建设之间的关系。

通过建设海绵城市来提高城市水资源的利用率,可以在很大程度上缓解城市水资源短缺的问题。在建设过程中,要统筹雨水开发系统、雨水管理系统和雨水排放系统,加强对雨水的渗透、存储、管理和净化,有效收集并利用雨水资源,减轻城市供水的压力。

2.在海绵城市给排水建设过程中应当关注的相关问题

2.1保证规划的引领性,并保证实际建设的科学性

在当前的城市建设规划过程中,必须同时考虑到专项性、控制性以及修建性规划,必须对所有规划任务进行细致分析,并使其形成总体规划。在实际规划和项目开发过程中,必须尽可能减少其他因素产生的影响,并根据城市发展区域的基本特点明确实际规划目标。通过对城市雨水流向的控制和管理减少城市内涝,并且从源头上完全解决供水污染的基本问题。另外,应当充分利用城市拥有的雨水资源,推动城市景观环境的改善,在城市内部形成全面有效的水循环系统。海绵城市在实际建设过程中所涉及到的内容较为复杂,工程量巨大,因此在规划过程中必须重视大规划的基本理念。在实际实施过程中应当同时考虑到供水、防洪、排水以及环保等多种因素,并且将各环节充分结合在一起,进行统筹规划,科学安排,最终按照相关规划逐步开展城市建设。

2.2加强顶层设计,保证城市建设的基本进程和力度

由于海绵城市在实际建设过程中所需的投资量和建设周期较长,该项目在我国当前尚属于初步起始阶段,缺乏基本的建设经验。因此在海绵城市建设过程中应当充分借鉴国外的成功经验,加强对城市顶层的建筑设计,通过国家支持进一步完善城市建设方案,提升城市雨水资源利用效率,形成完善的城市给排水管道建设标准,最终通过完善的政策扶持和财政补贴政策保证海绵城市的建设和发展。

2.3同时考虑雨水流向和水资源污染控制

在海绵城市实际建设过程中应当同时考虑到雨水流向和水资源污染,尽可能满足城市建设上层规划设计要求,对于污染较为严重的地区则应当借鉴其他成功区域的经验,结合当地的实际情况对污染源进行有效控制,对所有可选择方案进行对比,最终选择能够从源头、运行过程以及终点完全控制污染的方案开展工程建设。

3.海绵城市排水建设的建议

海绵城市建设是多学科交叉、多部门协同治水的重要契机。在实践过程中,既不能直接死搬硬套国外经验,更不能陷入单一部门单一学科治水的怪圈。海绵城市建设应在深刻理解概念的基础上进行,流域是水的整体,是系统的概念,海绵城市建设不能脱离流域来谈,否则失去理论支撑。我国海绵城市建设起步较晚,发展潜力大,应重视以下研究:

a.海绵城市建设的本质是对雨水的管理,降雨直接影响低影响开发措施的设计,城市地区降雨时空分布具有高度复杂性,应重点加强相关基础理论研究;

b.我国城市水文站网建设相对滞后,为海绵城市建设带来难度,水利部门应充分发挥在海绵城市建设中的主导作用,加快水文基础站网建立,结合智慧城市建设,构建完善海绵城市建设数据库;

c.现有水文模型主要以评价小尺度低影响开发措施为主,海绵城市建设要选取径流总量、径流峰值、峰值时间、水质等指标,加强分布式水文模型与城市排水模型的耦合,为方案优化提供模型支撑;

d.海绵城市建设涉及多部门、多学科,协调各部门专业规划与海绵城市建设规划,使低影响开发雨水设施与城市雨水管渠系统、超标雨水径流排放系统有效衔接,真正实现“自然积存、自然渗透、自然净化”。

海绵城市设计方案篇5

所谓海绵城市,是指城市能像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存水“释放”。在海绵城市里,一旦突发暴雨,所有的绿化带、水池、湿地都将发挥蓄水、净水的功能;净化后的雨水可以用于道路冲洗、绿化灌溉、洗车、消防备用水源等。更通俗地说,海绵城市就要像海绵一样能吸附雨水,解决城市淹积水问题,还能将收集到的雨水释放利用,破解自然干旱难题,促进人与自然生态环境的和谐发展。

目前,海绵城市是针对城市通病的总体解决方案,是一种具有“韧性”的城市发展新模式。海绵城市建设如今已成为全国城市工作重中之重。那么,海绵城市怎么建?治涝排水效果怎么样?暴雨是检验城市管理系统的特殊“试卷”。简单来说,就是要达到小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解的效果。当然,海绵城市建设是一项复杂的、长期性的市政工程,告别“逢雨即涝、雨后即旱”的任务十分艰巨,绝不能“就水论水”,不能头痛医头、脚痛医脚,一哄而上,一蹴而就。要加强规划引导,统筹有序治理,系统建设海绵城市。

第一,要正确理解海绵城市的内涵和本质。尤其在海绵城市成为当今城市建设一大热门的今天,各级决策者更要深刻理解海绵城市背后的内涵和本质,只有这样,才能使其不会再沦为新的形象工程,避免由此带来的新一轮水生态系统的破坏。海绵城市是一种理念,旨在转变城市规划建设理念,减少城市内涝,改善城市生态环境。海绵城市本质上讲是对长期以来城市建设中“重地表、轻地下”“重工程手段、轻自然方法”的反思和修正,是一种人与土地、人与水的生态关系的回归。强调人水共生的理念,用系统的方法和整合的生态技术,解决城市中突出的各种与水相关的问题,是对简单、粗暴工程思维的反思。因此,海绵城市的建设绝不能再搞“一刀切”,要因地制宜建设,警惕跟风投资。

第二,要科学制定规划,有序推进“海绵城市”建设。结合《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》和各地制定的《关于推进海绵城市建设的实施意见》,因地制宜制定标准规范及其工程建设标准明细表和技术导则,科学指导海绵城市建设的具体实施,实现“以人为本,建设城市”的根本目标,特别要防止挖湖堆山之类的新一轮“破坏性建设”。

第三,建议创办生态智库,对国内外海绵城市建设经验进行总结、提升。通过收集国内外海绵城市建设相关标准,前瞻性地研究提出海绵城市建设所需的相关“硬”标准。尤其要研究探讨特殊地理条件下海绵城市与生态城市绿化建设的解决方案,加快树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,切实提高城市与人、城市与水的生态效益、环境效益和经济效益。

海绵城市设计方案篇6

abstract:Spongecityisanewconceptinurbanconstructioninrecentyears.itisthemaindirectionofcurrentandfutureurbanconstruction.withtherapiddevelopmentofmoderncities,municipalwatersupplysystemisfacingenormouspressure,thecitywatershortageproblemisserious.inordertosolvethisproblem,theconceptofspongecityisproposed.thispaperdiscussesthebackgroundandtheconnotationofspongecityandthesignificanceandinfluenceofspongecityonwatersupply.

关键词:海绵城市;市政供水;意义;影响

Keywords:spongecity;municipalwatersupply;meaning;influence

中图分类号:tV674文献标识码:a文章编号:1006-4311(2017)22-0033-02

0引言

当前,随着城市水资源短缺问题的日益严重,各方工程开始注重τ晁的利用与排放,因此海绵城市建设的新思路应运而生,它将城市雨水利用与市政供水工程建设有效地关联起来。海绵城市建设的思路是利用“吸、渗、滞、蓄、净、排、用”等多种技术构建低影响开发的雨洪管理体系,通过有效地利用和排放雨水,进而实现预防城市内涝、利用雨水资源、美化城市等效果。总地来说,海绵城市的建设除了能满足城市的用水需要,还能使城市水资源短缺问题得到缓解,市政供水压力也会随之减小,有利于现代化城市的持续发展。

1关于海绵城市的建设背景

受气候变化和人类活动因素的影响,城市出现了水体污染、水资源短缺、洪涝以及生态系统退化等多种问题。城市的快速发展和自然环境的变化都使得我国很多城市对水资源的需求量越来越大,因此,市政供水压力也就越来越大。有学者做了1997年到2050年我国城市化率、城市总人口、城市需水总量和城市雨水总量的数据对比,见表1。

从表1中可以看出,随着时间的变化,城市化率、城市总人口、城市需水总量和城市雨水总量都呈上升的趋势,雨水的可利用量也在持续上升。除湖泊、江河的水资源以外,还可以充分利用雨水作为城市第二水源,城市生态雨水系统的构造,不仅能减轻城市的供水压力,还能使水体黑臭等问题得到缓解,同时在多雨季节有效地减轻了城市内涝,有利于城市生态环境的改善和修复。

为了使城市化进程带来的一连串负面效应得到解决,从20世纪90年代起一些发达国家就针对城市内涝问题提出了解决方案,例如澳大利亚的水敏感城市设计(watersensitiveurbandesign,wSUD),wSUD依据有关城市水循环系统的概念,对污水处理、水资源的再循环利用以及城市供水等进行了一个整体的综合管理(图1),推动了城市建造与规划的改变,使城市实现可持续发展。

2013年12月,中央城镇化工作会议上首次对水资源缺乏,洪涝灾害,水体污染等问题,提出了海绵城市的理念:“在提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然保存、自然渗透、自然净化的海绵城市”。这使得海绵城市建设在我国城市建设中新兴起来。

2海绵城市理念

海绵城市理念是通过提高对城市建设方式和规划设计的管理,使植被、水系和建筑等都能对雨水有着吸纳、蓄渗和缓释的作用,让雨水不产生径流,城市的发展能够自然渗透、自然积存和自然净化。海绵城市建设运用科学合理的平面和竖向设计对不同设施进行组合,综合采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等方式,最大程度上减轻了城市化过程中对生态环境产生的消极影响。

海绵城市建设理念是一种对环保的、科学的、自然和谐的生态理念的深入渗透,是贯彻落实城市可持续发展方针的体现,它不仅能促进城市的可持续开发,还能使城市深入建设。事实证明,在市政供水中倡导海绵城市理念,能够对各种水资源进行充分利用,减缓市政供水压力。

3海绵城市对市政供水意义

3.1减轻城市供水的压力

海绵城市对水资源具有自然积存、自然渗透和自然净化的能力,在现代化城市进程中,能使城市建设与城市资源的关系更加和谐。海绵城市的建设来不仅能提高城市水资源的利用率,还能有效解决城市水资源短缺的问题。在城建中,要统筹兼顾雨水的开发、管理和排放系统,对于雨水的渗透、存储、管理和净化要进一步加强,充分利用雨水资源,对水资源进行再循环利用,使城市供水的压力得以缓解。

3.2缓解市政供水管道网络压力

在建设海绵城市的过程中,应该将人工措施与自然措施合理地结合,尽量维护好城市建设之前的自然水文特征,涵养水源最好的方法是通过最初城市的生态系统来实现。另外,改造传统的粗放型城市,离不开生态手段,例如多种植植被、修复已经被破坏的水体等。在城市建设中,提高植被覆盖率,让雨水能够自然积存、渗透并净化,进而满足了城市生产生活中对水资源的多重需求,缓解了城市管道网络压力、提高管道网络承载力。

4海绵城市对市政供水措施及注意问题

海绵城市通过“吸、渗、滞、蓄、净、排、用”七字方针加强了对雨洪的管理,下雨时采用吸水、渗水、蓄水、净水、排水的方式,适当时可利用雨水,完成了对雨水的排放与利用。从某种程度上来说,以上七字方针的雨洪管理理念与市政供水规划设计是紧密联系的。为了实现传统市政供水、排水理念的转型,可以将海绵城市理论与现代城市市政给供水系统规划设计相结合。根据海绵城市的理念,市政供水不再是单纯地满足雨水径流排放和城市居民用水、排水的需求,同时也要包含综合利用雨水、防止内涝、控制径流污染等工作内容,规划设计目标从传统的单一化模式转变为多元化的模式。为了完成多元化模式的目标,需要适当的转变市政供水系统规划设计的标准和手段,从而满足新时代下市政供水设计规划需求。所以,应构建“大一统”的规划设计思路,综合考虑市政供水系统设计、城市道路基础设施建设、城市绿化设计和城市湿地景观设计之间的有效结合。

根据“大一统”的规划设计思路,市政供水系统可以采用结构性和非结构性两种策略。每种策略所对应的措施也不尽相同,结构性策略可以采用建设雨水花园、蓄水池、生物滞留池、植被浅沟、干井、渗透沟、透水铺装等措施来实现;而非结构性策略可以采用主要措施为:合理设计道路布局、扩增可透水路面和植被的面积等。

在规划设计城市供水系统时,应当合理优化配置水资源,实现对城市给排水系统的统一规划设计。首先需要通过基本的调查预研,估算城市的用水情况。根据当前城市用水量的需求,可以从两个方面设计规划。一方面在保证未过度开发的情况下,合理开发利用城市地下水,另一方面为了实现雨水资源的合理使用,可以在合适的场地修建蓄水池等基础设施,下雨时在存储水资源的同时也解决了部分排水问题。另外,通过优化城市污水处理机制,完成对水资源的多次循环重复利用,可以极大地提升水资源的使用率。在整规划设计过程中,应考虑城市的地形地貌、建筑的设计概况,尽量避免与给水系统规划设计产生冲突,满足因地制宜的规划原则。特别在设计规划给水管道系统时,必须根据当前城市的地质条件、地下建筑布列和障碍物类型等情况合理布置管道,以降低施工难度。

5结语

综上所述,基于海绵城市理念,可充分利用城市雨水资源,解决了城市水资源短缺问题,为市政给排水规划设计提供了一个全新的方案和设计思路,是现代乃至未来城市发展趋势之一。因此,在现代城市规划中,合理建设海绵城市,发挥其优势,打造一个全新的市政供水系统,将对现代城市建设将产生深远的意义。

参考文献:

[1]章林伟.海绵城市建设概论[J].给水排水,2015(6):177.

[2]王微微.新形势下城市市政给排水规划设计分析[J].黑龙江科技信息,2014(2):173.

海绵城市设计方案篇7

关键词:海绵;理论;郑州;街道;排水系统

Doi:10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.102

根据我国建设部2010年对349个城市内涝情况的调研,2008年到2010年我国共有289个城市发生了不同程度的内涝,占调查城市数的80%,涝渍范围广、积水深度大、积水时间长,与此同时我国很多城市却在遭受缺水的困难。

1海绵城市理论和郑州概况

1.1海绵城市理论概况

海绵城市是指治理城市合流制溢流污染、控制初期雨水污染、削减雨水径流、补充城市地下水的新一代城市雨洪管理概念,它的目的是让城市的排水系统在适应环境变化和雨水带来的自然灾害等方面具有像海绵一样的弹性、韧性。海绵城市改造的主要理论基础是地影响开发理论,低影响开发的英文简称是LiD,是1990年初在美国的诞生的,低影响开发是指在城市开l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,维持或恢复城市的“海绵”功能。它的核心是恢复城市暴雨前的水文特征,包括城市暴雨灾害前的峰值流量、峰现时间、径流流量等。海绵城市理论是处理雨水的最佳处理措施,它的理论强调尽量减少城市开发对城市自然水文的破坏、影响,它的功能主要是吸水、渗水、净水、排水。我国658个城市合流制排水系统约占37%,但是十二五计划很多文件中提出的都是要改分流制排水系统,其实很难改的清楚。中国城市排水系统绝大部分是混流制,尤其是小区接入市政管的地方。自2014提出海绵城市改造之后我国南京、广州、深圳等大城市都进行了大规模的雨污分流改造,但是效果均不理想。

1.2郑州概况

郑州市位于东经112°42’-114°13’,北纬34°16’-34°58’,东西宽166公里,南北长75公里,是河南省的省会,在河南省的中北部,地处华北平原南部,黄河下流,东南是广阔的黄淮平原,北临黄河,西靠嵩山,全市总面积7446.2公里,下辖金水、二七、中原等6区5市1县。郑州市地处中国地理中心,是我国重要的铁路、航空、高速公路、电力、邮政电信主枢纽城市,中国中部地区重要的工业城市,是著名的风景名胜区也是著名的古城之一,是中国华夏文明的发源地,从夏商周开始就有很过朝代在这里建都,各类文化古迹达10000余处,其中国家重点保护单位38处43项。郑州市境内大小河流总共有126条,其中流域面积较大的河流29条,郑州市区有金水河、贾鲁河等多条河流,这些河流分属淮河和黄河两大水系。此外,郑州还是我国人口第二大人口密集城市。

2海绵城市理论改造郑州街道排水系统的途径

2.1改造原则

根据海绵城市理论的指导在打造郑州街道排水系统时的原则主要有以下三点:一是保持郑州原有生态系统,改造郑州街道排水系统时尽可能保护郑州市区贾鲁河、金水河等河流的径流流量、峰值流量、峰现时间,尽可能保护郑州湖泊、湿地、池塘和沟渠等水生态比较敏感的区域,在改造时尽可能保护郑州的历史文化遗迹,保持郑州原有的生态系统。二是利用海绵功能城市修复、恢复的功能恢复、修复郑州的生态系统,即是利用海绵城市生态的手段恢复、修复郑州已经被破坏的水体和其它自然环境,并保持原有生态比例。三是低影响开发,低影响开发是指在改造郑州街道排水系统时按照改造最低影响理念,合理科学的控制郑州的排水系统开发强度,保持郑州原有不透水面积和生态用地的比例,根据改造需要适当开挖郑州水库、贾鲁河、金水河等。在利用海绵城市理论改造郑州街道排水系统前应详细调查郑州各环节的排水情况和生态情况,统筹各环节的具体情况设计低影响开发的最优方案,在规划郑州建筑小区、城市街道、金水河等水系、绿地、广场等时应考虑其景观水文、历史遗迹、中原带等开放空间,改造之后要有专门的单位监管维护,确保海绵城市的设施正常运行。

2.2改造郑州街道排水系统的设计分析

郑州市原有的黄河、淮河水系形成的自然水文系统是改善后郑州生态雨水管理的重要组成部分。郑州市是河南省的省会,在河南省的中北部,地处华北平原南部,黄河下流,东南是广阔的黄淮平原,北临黄河,西靠嵩山,地形复杂多变,改造规划的街区道路中金水河、贾鲁河等各种水系交叉纵横。针对这种复杂的情况,应选择道路本体透水化和选线分级化结合的综合规划措施,具体做法如下:一是优化郑州主干道,采取简化主干道宽度种类、实施改变郑州主干道线型、增加郑州生态水系雨水口等优化措施使郑州主干道合理化、科学化、生态化。二是简化郑州次干道,降低街区道路与郑州市水系的冲突点,将郑州次干道的部分交通量转移到郑州国省干线道路上,同时梳理优化国省干线道路的结构和宽度。三是在郑州改造区内部采用雨水花园、下凹式绿地的措施将街区道路收集的雨水通过花园、绿地的植物土壤进行自然净化,然后渗入地下水河,溢出花园、下凹绿地的雨水通过修建的水管网导入郑州街区规划的下沉广场或者进入排水系统的雨水收集池。四是将郑州市区街区道路两旁的绿化带改造成生物滞留带,采用缘石豁口的措施将街区道路两旁的雨水径流引入改造后的绿化带,并在引入口设置污水过滤池对引入的雨水进行简单净化,将绿化带溢出的雨水排入超标雨水径流排水系统中。

3结束语

本文通过对海绵城市理论和郑州概况的阐述,海绵城市理论改造郑州街道排水系统的原则和绵城市理论改造郑州街道排水系统的设计分析两方面探讨了海绵城市理论如何改善郑州街区道路排水系统。

参考文献:

海绵城市设计方案篇8

一、总体要求

(一)工作目标。通过海绵城市建设,综合采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响,将70%的降雨就地消纳和利用。到2020年,城市建成区20%以上的面积达到目标要求;到2030年,城市建成区80%以上的面积达到目标要求。

(二)基本原则。坚持生态为本、自然循环。充分发挥山水林田湖等原始地形地貌对降雨的积存作用,充分发挥植被、土壤等自然下垫面对雨水的渗透作用,充分发挥湿地、水体等对水质的自然净化作用,努力实现城市水体的自然循环。

坚持规划引领、统筹推进。因地制宜确定海绵城市建设目标和具体指标,科学编制和严格实施相关规划,完善技术标准规范。统筹发挥自然生态功能和人工干预功能,实施源头减排、过程控制、系统治理,切实提高城市排水、防涝、防洪和防灾减灾能力。

坚持政府引导、社会参与。发挥市场配置资源的决定性作用和政府的调控引导作用,加大政策支持力度,营造良好发展环境。积极推广政府和社会资本合作(ppp)、特许经营等模式,吸引社会资本广泛参与海绵城市建设。

二、加强规划引领

(三)科学编制规划。编制城市总体规划、控制性详细规划以及道路、绿地、水等相关专项规划时,要将雨水年径流总量控制率作为其刚性控制指标。划定城市蓝线时,要充分考虑自然生态空间格局。建立区域雨水排放管理制度,明确区域排放总量,不得违规超排。

(四)严格实施规划。将建筑与小区雨水收集利用、可渗透面积、蓝线划定与保护等海绵城市建设要求作为城市规划许可和项目建设的前置条件,保持雨水径流特征在城市开发建设前后大体一致。在建设工程施工图审查、施工许可等环节,要将海绵城市相关工程措施作为重点审查内容;工程竣工验收报告中,应当写明海绵城市相关工程措施的落实情况,提交备案机关。

(五)完善标准规范。抓紧修订完善与海绵城市建设相关的标准规范,突出海绵城市建设的关键性内容和技术性要求。要结合海绵城市建设的目标和要求编制相关工程建设标准图集和技术导则,指导海绵城市建设。

三、统筹有序建设

(六)统筹推进新老城区海绵城市建设。从2015年起,全国各城市新区、各类园区、成片开发区要全面落实海绵城市建设要求。老城区要结合城镇棚户区和城乡危房改造、老旧小区有机更新等,以解决城市内涝、雨水收集利用、黑臭水体治理为突破口,推进区域整体治理,逐步实现小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解。各地要建立海绵城市建设工程项目储备制度,编制项目滚动规划和年度建设计划,避免大拆大建。

(七)推进海绵型建筑和相关基础设施建设。推广海绵型建筑与小区,因地制宜采取屋顶绿化、雨水调蓄与收集利用、微地形等措施,提高建筑与小区的雨水积存和蓄滞能力。推进海绵型道路与广场建设,改变雨水快排、直排的传统做法,增强道路绿化带对雨水的消纳功能,在非机动车道、人行道、停车场、广场等扩大使用透水铺装,推行道路与广场雨水的收集、净化和利用,减轻对市政排水系统的压力。大力推进城市排水防涝设施的达标建设,加快改造和消除城市易涝点;实施雨污分流,控制初期雨水污染,排入自然水体的雨水须经过岸线净化;加快建设和改造沿岸截流干管,控制渗漏和合流制污水溢流污染。结合雨水利用、排水防涝等要求,科学布局建设雨水调蓄设施。

(八)推进公园绿地建设和自然生态修复。推广海绵型公园和绿地,通过建设雨水花园、下凹式绿地、人工湿地等措施,增强公园和绿地系统的城市海绵体功能,消纳自身雨水,并为蓄滞周边区域雨水提供空间。加强对城市坑塘、河湖、湿地等水体自然形态的保护和恢复,禁止填湖造地、截弯取直、河道硬化等破坏水生态环境的建设行为。恢复和保持河湖水系的自然连通,构建城市良性水循环系统,逐步改善水环境质量。加强河道系统整治,因势利导改造渠化河道,重塑健康自然的弯曲河岸线,恢复自然深潭浅滩和泛洪漫滩,实施生态修复,营造多样性生物生存环境。

四、完善支持政策

(九)创新建设运营机制。区别海绵城市建设项目的经营性与非经营性属性,建立政府与社会资本风险分担、收益共享的合作机制,采取明晰经营性收益权、政府购买服务、财政补贴等多种形式,鼓励社会资本参与海绵城市投资建设和运营管理。强化合同管理,严格绩效考核并按效付费。鼓励有实力的科研设计单位、施工企业、制造企业与金融资本相结合,组建具备综合业务能力的企业集团或联合体,采用总承包等方式统筹组织实施海绵城市建设相关项目,发挥整体效益。

(十)加大政府投入。中央财政要发挥“四两拨千斤”的作用,通过现有渠道统筹安排资金予以支持,积极引导海绵城市建设。地方各级人民政府要进一步加大海绵城市建设资金投入,省级人民政府要加强海绵城市建设资金的统筹,城市人民政府要在中期财政规划和年度建设计划中优先安排海绵城市建设项目,并纳入地方政府采购范围。

(十一)完善融资支持。各有关方面要将海绵城市建设作为重点支持的民生工程,充分发挥开发性、政策性金融作用,鼓励相关金融机构积极加大对海绵城市建设的信贷支持力度。鼓励银行业金融机构在风险可控、商业可持续的前提下,对海绵城市建设提供中长期信贷支持,积极开展购买服务协议预期收益等担保创新类贷款业务,加大对海绵城市建设项目的资金支持力度。将海绵城市建设中符合条件的项目列入专项建设基金支持范围。支持符合条件的企业通过发行企业债券、公司债券、资产支持证券和项目收益票据等募集资金,用于海绵城市建设项目。

海绵城市设计方案篇9

关键词:海绵城市;水问题;多尺度;基础设施

中图分类号:tU992文献标识码:a文章编号:1671-2064(2017)01-0001-02

如今中国面临着水资源缺失、水环境污染、城市内涝、水生物栖息地丧失等一系列水问题,针对这些问题相关管理单位及建设部门采取了各种挽救手段与制止措施。其中,海绵城市理念的提出给城市发展和人类生存带来了福音,人与自然和谐相处的观念逐渐深入人心。为了城市建设的发展,海绵城市的建设必然会成为历史的选择。

1海绵城市的提出背景及其内涵特征

随着我国城镇化的大力发展,我国逐步由一个农业大国发展成为现代城市化工业大国。在2011年我国城镇化率首次突破了50%大关。城镇化建设的快速建设,给国家发展带来了很多积极影响,比如产业结构改善、科技发展、研究成果转化、城乡人口调整。但是在过去高速城镇化建设的进程中,人与自然和谐共处的理念总是被人们忽略,在城市群快速兴起的今天,我国正面临严峻的生态环境问题,比如淡水资源匮乏、地下水位降低、城市雾霾、空气质量下降、雨水洪涝、水系统污染以及生物栖息地丧失等等。因为房屋建设、地面施工等影响,下垫面出现了硬化现象,以致于70%-80%的降雨都形成了径流,地下渗水只有20%―30%,基于以上原因,自然生态本底受到了严重破坏,自然海绵体的损害造成了下雨则涝、逢涝定瘫、雨后即旱、旱涝迅转以及热岛效应等灾害,为此,引起了水生态环境严重污染与恶化、水资源紧张以及水安全缺少保障等危害。针对我国面临的各种水问题引起的严重综合症,在2014年11月,国家住建部颁布了《海绵城市建设技术指南》,明确提出了我国海绵城市的理论。

在城市洪涝频频出现的当今,海绵城市的运用已经逐步得到了社会各界人士的认可,甚至已经出现了将我国发展成为绿色海绵系统的呼声,希望可以将雨水就地资源化,将其就地储蓄,努力让城市公园与湿地形成统一,打造水生态基础设施自然保护系统。图1展示了中国不同地区多年平均降水量。

2国内外海绵城市发展现状

2.1国外海绵城市发展现状(新加坡、德国、瑞士)

长期雨水量充足的热带岛国新加坡,其降雨量还在逐年增加,然而却很少发生城市内涝的现象。面对随时到来的倾盆大雨,其城市极少出现大量积水,这与当地合理配置的雨水收集和城市排水系统密不可分,图2展示了排水管网的工作原理。在新加坡,几乎每栋房屋、每条马路都修建有排水渠,并且@些排水渠是与相关排水系统相连通的,因此,充分体现了海绵城市的弹性概念,使该城市能够及时吸水、蓄水、渗水、净水。

对于德国,其城市排污处理的能力和地下管网的发达程度处于世界遥遥领先的地位。比如:在柏林,其地下水道的长度已经达到了9646km,而且部分管道已有近140年的历史,由此可见,其海绵城市建设水平之高。在柏林,其城市地下水道多采用混合管道系统,可以对污水与雨水同时进行处理。而在柏林郊区,为了提高水处理的效率,使水处理更有针对性,其通常采用分离管道系统以对雨水与污水分别进行处理。在最近几年,德国还兴起了分散的雨水处理系统,大力推行“洼地―渗渠”系统,通过建设洼地、渗渠等设施,并将其与具有孔、洞的排水管道连接为一体对雨水分开处理。通过低洼地段暂时积蓄往下渗透的雨水,通过渗渠长时间贮藏雨水,这使得城市排水管道的负担大大减小。

2.2国内海绵城市发展现状(沿海城市等)

根据我国的基本国情和自然环境,我国也在大力贯彻海绵城市建设理念,第一批试点城市包括了迁安、白城、镇江、嘉兴、池州、厦门、萍乡、济南、鹤壁、武汉、常德、南宁、重庆、遂宁、贵安新区和西咸新区,如今还有很多省市都在积极申报海绵城市试点。北京市、天津市、大连市、上海市、宁波市、福州市、青岛市、珠海市、深圳市、三亚市、玉溪市、庆阳市、西宁市和固原市已经进入2016年中央财政支持海绵城市建设试点范围。未来,海绵城市建设必然会在全国大面积普及。

3海绵城市多尺度构建方法及实践

3.1宏观――综合水安全格局与水生态基础设施,北京案例

海绵城市构建过程中,从方法上讲可以参考景观安全格局的办法,对具有水质管理调节、洪涝处理与排放、生物多样性与水资源保护等功能的空间位置进行综合水安全格局建设。通过水生态安全格局的分析与规划,在城市总体建设中设置合理的水生态基础设施。例如:在北京市,其水生态安全格局包括底线、满意、理想三个水平的安全格局。假使以理想化的水安全格局构建当地生态基础设施,其城市雨水能够完全消纳,地下水可以得到充分回补,这样人与水之间的占地压力可以得到大大缓解,城市的人口容纳程度可以大幅度提高,发生洪涝等自然灾害的几率会显著减小。图3为北京市水生态安全格局图。

3.2中观――城镇海绵系统,海南三亚案例

从中观层面上讲,构建海绵城市应当考虑如何合理利用城镇区域内的江河、坑塘,如何有效结合主要汇水位置和集水区域,如何实现城镇一体化的海绵系统,以解决污水处理、水量平衡、栖息地恢复等问题。比如:海南三亚在海绵城市规划中强调要对海南总体城市建设制定详细规划,坚决抵制城市建设侵占江河湖水系统,做好江河、水库、湿地、池塘、沟渠自然水体的保护,全面推行城市排水以及防涝设施的达标建设。

3.3微观――城市雨洪管理绿色海绵技术,哈尔滨群力雨洪公园案例

海绵城市建设最终需要落实到具体的海绵体身上,如:小区建设、公园规划以及局部集水单元建设。此微观尺度主要是关系到基础设施建设技术的集成。以哈尔滨群力雨洪公园为例,该公园是以解决城市内涝为目的建设的湿地公园,很好实现了城市与水相适应的问题。图4与图5分别给出了哈尔滨群力雨洪公园城市海绵体总平面图和哈尔滨群力雨洪公园城市海绵体建成实景,其建设的关键问题主要包括4点:

(1)在雨洪安全格局的基础上,建设由“集水城区―汇水湿地”镶嵌结构的海绵综合体。

(2)一方面为了奠定生物栖息地多样化的基础,为水生生物提供舒适的游动与休憩环境,同时为了搭建多级湿地系统的基础,需要通过填一挖技术建设海绵面地形。

(3)该公园采用“水质净化―蓄滞水―地下水回补”形式的”多级多功能湿地系统,需要将表流湿地与潜流技术进行整合,以实现土壤清洁与生物净化,净化以后的雨水通过中央低洼湿地进行汇集,再回补给地下水。依照水质净化、蓄滞水、地下水回补的前后顺序搭建三类不同的湿地系统,最终实现多种生态系统并存的全方位服务。

(4)尽量融合生物保护、科学技术普及、教育理念灌输等功能,并有效利用相关地形特征和雨水分布规律形成或恢复具有特色的生态环境。

4结语

中国在城镇化建设的过程中长期依赖于灰色基础建设,在过去的经济建设中严重忽略了人与自然和谐相处的重要价值观,长期单纯追求单一目标,这严重破坏了生态环境。城市内涝、热岛效应、地下水位下降、水生物栖息地破坏都是当今中国面临的巨大问题与负担。海绵城市的建设是解决这些问题的必然手段。

参考文献:

海绵城市设计方案篇10

关键词:工程认证;数学模型;实践教学;城市雨水

一、引言

自2013年我国正式加入《华盛顿协议》后,工程教育认证在我国高等学校工程专业的人才培养中受到更多的重视,成为我国工程专业人才培养的重要趋势和发展方向[1]。工程教育认证是在传统教学理念基础上的进一步提升,具有以学生为中心,强调培养目标导向,重点考察毕业要求达成度,突出可持续改进措施等诸多新特点[2]。另外一个重要内容就是要着重培养学生借助数学模型等新工具解决复杂工程问题的能力。这也为我国普通高等学校的工程专业人才培养提出了新要求,并明确了今后教学改革的发展方向。城市雨水控制利用或城市雨水管理是环境工程或市政工程的新兴领域,在我国已经历二十余年的发展历程[3]。2014年,我国开展海绵城市建设工作,从两批30个国家试点到近百个省级试点,再到全国范围持续推进,对城镇建设尤其是城市排水系统建设提出了新的发展要求,具有重大的行业和人才需要。在此背景下,迫切需要将海绵城市建设相关理论和技术方法融入环境工程及相关专业人才培养过程中,以适应可持续城镇化发展需要,也与我国生态文明建设总体部署相契合。城市排水模型理论和技术涉及城市雨水管理或海绵城市规划、设计和运行维护等多方面,是城市雨水系统规划、设计、绩效评估的重要辅助工具。最新修编的《室外排水设计规范》(GB50014)、《城市内涝防治规范》(GB51222)等国家标准中对数学模型在城市排水系统规划设计中的应用也进行了明确规定和要求。国外发达国家许多知名高等院校在土木工程和环境工程等学科一直十分重视数学模型的课程和实践教学,为雨水管理领域的人才培养打下了坚实基础。然而,我国普通高校给水排水或环境工程专业培养体系中,在城市雨洪管理尤其是雨洪管理数学模型方面的重视和投入都明显不足。结合工程教育认证对教育教学的新要求,以及目前在城市雨水和海绵城市建设领域的重大行业需要,迫切需要探索以工程教育认证为导向的数学模型在城市雨水课程和实践教学中应用和创新的教学模式。

二、数学模型应用和教学模式构建

1.数学模型应用的教学模式。

结合可持续城镇化发展的行业需求和城市雨水领域多年来的研究和工程实践经验总结,北京建筑大学环境工程专业在十余年前就开设了《城市雨水工程》和《城市雨水工程课程设计》,并作为环境工程专业特色核心课程[4]。结合数学模型在海绵城市建设中的迫切需求,根据我校环境工程专业人才培养体系特点,突出借助新工具解决复杂工程问题能力的培养目标,初步探索了数学模型在城市雨水课程和实践教学中应用和创新的教学模式。教学模式包括城市排水模型基本理论和技术融入《城市雨水工程》课堂教学,将排水模型初步构建与分析作为《城市雨水工程课程设计》的实践教学内容,以及借助数学模型解决城市雨水与水环境复杂工程问题纳入《毕业设计》的工作内容和要求,三部分逐层深入、相互衔接,保障学生从模型基础理论到模型操作初步应用,再到利用模型解决复杂工程问题能力的培养和掌握。同时,任课教师主持的纵向科研项目和工程咨询服务类项目也为学生在不同阶段参与科学研究和工程项目实践提供了机会,为实现以学生为中心和科教融合提供重要保障。

2.模型理论融入城市雨水课程教学内容。

在过去十余年《城市雨水工程》课程教学基础上,结合城市雨水领域和海绵城市建设新要求,进一步完善了教学内容,课程从24学时增至32学时,补充了城市排水模型基础理论等相关内容。主要讲授数学模型概论、排水模型分类、模型构建、模型率定与验证等模型相关基本概念、基本理论和基本方法;同时,对具有一定理论深度的模型参数敏感性分析、模型不确定性分析等内容初步引入,供感兴趣的学生进一步深入学习。其中十分重要的是设置专门的学时进行实际案例教学,结合常用模型软件(如Swmm等)对某一具体工程案例全过程系统讲述一个排水模型从基础资料收集,到模型构建、参数率定验证以及模型模拟预测和结果分析的全过程以及相应模型软件的操作,让学生不仅听得懂,更重要的是让学生能用、会用模型软件,为后续课程设计采用模型软件进行雨水系统模型构建与分析的实践提供了保障。

3.模型基本应用融入课程设计环节。

在城市排水模型基础理论和模型软件基本操作课程教学基础上,将模型辅助设计的内容和要求纳入《城市雨水工程课程设计》实践环节中。结合课程设计题目,如建筑小区、道路、公园、广场等不同类型地块雨水系统设计,指导学生采用常用软件(如Swmm)建立雨水系统模型,并在不同情境下进行模拟和初步分析,辅助设计方案的确定。在这一阶段重点培养学生模型基本操作能力、动手能力,以及能够发现数学模型构建过程中的常见问题,并通过查阅文献、小组研讨等环节来解决问题的能力。通过课程设计阶段的实际操作,可加强课堂理论学习的理解,并为毕业设计阶段借助数学模型解决复杂工程问题打下基础。

4.毕业设计阶段的数学模型综合应用。

相对课程设计阶段的题目,毕业设计的题目从内容、深度和要求上都有系统性的提升,尤其突出体现工程问题的复杂性和系统性。雨水方向毕业设计题目通常采用某新城区的雨水系统规划与设计、某老城区的雨水系统改造规划与设计这类城市或城区尺度的工程规划设计题目,或者是针对某一地块(建筑小区等)雨水系统的深度设计,无论是城区尺度还是地块尺度,都是以复杂工程问题为导向。这也就对学生在毕业设计中模型应用的系统性和综合性提出了更高要求,不仅要能用、会用模型,而且要懂得如何更好地应用模型(模型构建优化、方案优化等)。以某新城区的雨水系统规划与设计为例,学生首先采用传统设计方法按照设计目标完成源头控制和管渠系统的方案确定和初步设计,再通过构建数学模型对方案效果进行系统化评估,结合既定的目标函数评价设计方案的目标可达性,进而提出方案设计优化改进措施,再对优化后方案进行重复模拟,反复迭代直至模拟结果满足既定目标函数,完成方案优化和最终方案确定。除设计方案和过程本身的系统性强,在模型构建和概化方式、目标函数设定、模拟结果评估等诸多环节也包含较高的复杂性,也更贴近真实工程项目的特征,对学生整体能力是一个锻炼和综合提升的过程,以实现对学生应对和解决复杂工程问题的能力培养和毕业目标的达成。

5.科教融合与数学模型教学实践。

科教融合也是城市雨水课程和实践教学模式的重要组成部分,秉持“以学生为中心”的基本原则,构建以学习者为中心的教学环境的思路[5],将任课教师的科研项目和资源向教学环节转化,实现有效的科教融合。在课堂教学后,学生初步具备城市排水模型基本知识,结合课程设计环节综合考察,对具备一定数学模型基础,且本人有明确意愿和兴趣的学生,可逐步参与到教师的科研项目或工程咨询项目中从事数学模型模拟相关工作。对于今后有志于进一步深造、从事科学研究的学生,可较早培养其科学素养,为今后研究生阶段学习和研究打下基础;对于毕业后走上工作岗位的学生,可通过参加实际工程项目,促进理论知识学习向实践能力转化,强化分析并解决实际问题的能力,为学生今后能更好适应工作环境,并顺利完成学生向优秀工程师的角色转变做好前期铺垫。当然,在课堂授课和课程设计环节对学生积极引导、充分调动学生自主学习的积极性是保证科教融合效果的重要基础。