海绵城市建设的主要任务

2019-03-29 11:45 海绵雨水
“一片天对一片地”实现立体多层次多功能分流分滞,在基本遵循自然产汇流规律的基础上,城市建成后实现“一片天对一片地”,利用城市空间对降雨“化整为零”进行收集和储存。
 
立体多层次多功能分流分滞的竖向剖面结构
 
绿色建筑截留:1.生态屋顶 2.绿化建筑立面
 
地表渗滞蓄:3.生态景观 4.生态道路 5.生态水池 6.生态广场 7.生态公园 8.强渗透地面 9.天然洼地蓄滞
 
 
立体多成次多功能分流分滞
 
1. 生态屋顶
 
对所有新建或可改造的房屋屋顶进行屋顶绿化(或微型菜园),可有效储存和拦蓄对应面积的雨水100~300毫米,建立空中储水层,同时还可以有效消减城市的“热岛效应”美化城市,改善空气质量和减少环境污染。
 
2. 绿化建筑立面
 
在城市房屋、围墙、立交桥等建筑立面上种植爬山虎等绿色藤本植物,并在建筑立面墙角处设置植草沟,可有效截留雨水100~150毫米,植草沟中的雨水经蓄滞入渗到土壤中,可供藤本植物吸收,增加光合作用,美化城市,改善空气质量。
 
3. 生态景观
 
对所有新建或改造的绿化进行改造,实现旱可高效节水灌溉,涝可快速下渗和滞排,本项措施可有效储、栏、收集、利用雨水150~400毫米。
 
4. 生态道路
 
对所有新建或可改造道路和硬化地面预埋排灌一体管,将道路和硬化地面上的径流通过排灌管渗至地下,可有效储、栏和收集对应面积雨水100~200毫米。
 
5. 生态水池
 
修改提高地下消防水池的国家规范和标准,扩建地下消防水库,新建人工蓄水池以及利益自然湖泊进行错峰调节,削弱径流峰量。
 
6. 生态广场
 
修改城市绿化、公建、休闲空间的国家规范和标准,科学合理的将城市新建或可改造的广场、小区活动中心广场改成下陷式多功能广场,汛期作为分洪储水的人工景观湖,少雨季恢复广场和活动中心,应对城市特大暴雨洪涝。
 
7. 生态公园
 
例如北京:城区玉渊潭公园、紫竹院公园、龙潭湖公园周边建设大口径回灌井,四五环间约60个郊野公园兴建地形调蓄容积,实现雨水零排放,年综合利用约330万方。
 
8. 强渗透地面
 
加大渗水路面、下凹式绿地、下凹式广场建设比例,发挥对雨水的下渗、截流、滞蓄作用。
 
9. 天然洼地滞蓄
 
例如北京:结合西部地区山洪滞蓄要求,利用砂石坑建设西部蓄洪回补工程,新增雨洪水调蓄能力700万方,调蓄雨洪水,实现自然回补,涵养地下水源。
 
奥运中心区屋顶、地面和绿地全部建设雨水设施,年可收集雨水105万m³,20年一遇的暴雨全部蓄集园内。
 
地下调蓄
 
地下空间滞蓄利用雨洪
 
在积水点多发、且对城市安全要求运行较高的地区分别建设地下滞蓄水涵,在城区下凹立交桥建设地下滞蓄利用空间。
 
北京市中心城防洪排涝格局图
 
 
为减轻超标准降雨给城区“东排增加的排涝压力,根据中心城河流水系特点今年积水分布情况,”提出:在城市西部建设以分流消封为主的排水廊道。在城市东部建设以蓄滞为主的调蓄廊道。
西部深隧系统解决城市南部凉水河水系内涝问题,消减洪峰,降低河道水位,主要包括:
1. 西客站涵过流能力小的“瓶颈卡口”问题
2. 丰草河流域建成区面积增大,入河流量增加问题
3. 排涝标准提高,流量增加
4. 莲花河、玉泉营等立交桥积水
 
东部深隧系统解决四大排水体系东部内涝问题。增加雨洪滞蓄,控制下泄,加强流域间的联合调蓄。主要包括:
1. 局地暴雨,降雨在南北流域分布不均问题
2. 中心城排涝标准提高至50年一遇后,沿途流量增加,导致温榆河,北运河出口流量限制问题。
3. 十里河等立交桥积水问题
 
建设目标:缓解城市内涝,增加雨水利用,降低径流污染
 
缓解洪涝灾害:通过保护、恢复和修复天然河湖水域空间,把城市排水系统从“区域快排、未端集中”转变为“源头分散、慢排缓释”
 
增加雨水利用:针对洪涝雨水的利害两重性,构件“格局合理、蓄泄兼筹、引排得当、环境优美、综合利用”的城市水系统。
 
降低径流污染:城市初期雨水中轮胎细末、生活垃圾污染、大气降尘、铅/隔重金属等污染严重。宜在表面铺装透水结构,让初期雨水入渗,下部填筑多孔节奏材料制成的垫层,让垫层具有吸附降解功能,消纳初期雨水的污染。
 
海绵城市建设的主要任务
 
任务一:海绵体建设
任务二:排水设施建设
任务三:科学调度管理
 
城市海绵体:既包括河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水系,也包括绿地、花园、可身体路面这样的城市配套设施
 
海绵体建设:1.有效保护现有河湖绵体2.全面修复受损海绵体3.大力构建城市新海绵体
 
(1)有效保护现有河湖海绵体
 
保护现有海绵体
 
确权划界及敏感区保护:对河湖管理范围和水利工程馆管理保护范围确权划界,界定涉水生态敏感区保护范围,提出保护措施
 
划定河湖空间保护范围:划定天然海绵体河道、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等的管理保护范围。
重要区域隔离防护:分析岸坡地址条件及水文情势,对重要区域提出防护措施,设置警示标志
 
监测监控措施:对布设断面或监控点,实时监控
 
(2)全面修复受损海绵体
 
1. 重建生态友好型水利工程:摸清现有海绵体现状,对于非经常挡水、抗冲性要求不高的渠化河提及衬砌河床进行改造、更新、复建、恢复生态河岸带
2. 水系恢复:恢复水文循环特征,与园林、绿地和景观水体结合,营造适度的生态空间
3. 修复污染严重水体:控源截污,涵养水源,净化水体,在坡地采取水保措施
 
(3)大力构建城市新海绵体
 
点状海绵体扩建:蓄水池
 
在城市小区或公园里设置地下或半地下的雨水蓄积池,将小区屋顶的雨水、花园地面的产流收集起来,用于无雨日的绿地灌溉。
 
线状海绵体扩建:河湖水系
 
河湖水系海绵体拓展:增加河流水系集蓄、滞留、承泄能力,在中下游建设生态缓冲带,在入河口恢复滩/湿地
 
河湖海绵体构建与连通:研究河湖连通的可能性及连通方案,提高城市水体流动性及调配灵活性
 
蓄滞洪区海绵功能开发:在非汛期将蓄滞洪区作为特殊海绵体,发挥滞留、承泄、净化能力。
 
海绵体整合:注意滨水功能的多样性和混合性,创造亲水活动空间,体现空间层次,错落有致。
 
任务二:排水设施建设
 
多尺度排水系统构建
 
小尺度排水系统:针对常见雨情,源头雨水控制,通过渗、蓄、滞策略排水
 
考虑城市用地布局、竖向设计和道路竖向设计对雨水综合利用和排放
 
(2)中尺度排水系统建设
 
中尺度排水系统:针对城市洪涝标准内雨情,通过中小河道、雨水管道、泵站提标改造、增设行泄通道、调蓄区、蓄涝区等策略,通过常规的雨水管渠系统收集排放。
 
(3)大尺度排水系统建设
大尺度排水系统:针对超常雨情,设计暴雨重现期一般为50~100年一遇,由隧道、绿地、水系、调蓄水池、道路等组成,通过地表排水通道或地下排水深隧,输送极端暴雨径流。
 
调度管理:
1、协调水资源配置、防洪排涝、水生态环境建设
2、海绵体调度多部门合作
3、通过海绵体实现河道生态补水的机制
 
监测预警:
1、依托现有相关系统
2、完善雨洪涝信息的监测、预警、预报、传输系统
3、编制不同降水情景下的调度预案
 
(1)调度管理
结合城市功能定位、市政建设和城市水资源配置方案,研究提出城市景观用水与水资源配置、非常规水资源利用、城市防洪排涝、水生态环境建设等有机协调的可行方案
 
在理清各部门职责的条件下,研究海绵体调度多部门核准的可能性、分工、海绵体个体与群体之间、上下游及左右岸之间分散滞蓄、缓释慢排的调度方案
 
研究通过海绵体渗、滞、蓄、净、用、排实现城市河道生态补水的长效机制。
 
(2)监测预警
 
依托流域水文自动测报、水利防汛预警、城市防汛抗旱指挥系统,与国家正在开展的智慧城市建设试点工作相结合,完善雨、洪、涝信息的监测、收集,预警、预报、运算、传输、系统,提高决策指挥能力
 
通过海绵城市工程措施与非工程措施建设及调度,提高城市防洪治涝灾综合能力。
 
 
城市快速发展改变了地表自然格局和城市上空的降水规律(雨岛效应),造成水循环过程畸变。传统城市建设重社会经济功能、轻生态涵养功能,在内涝防治上片面强调“外排”,导致内涝和缺水问题交替出现——“遇雨即涝、无雨则旱”。开展海绵城市建设,关键是要落实“一片天对一片地”的思想,将内涝水“化整为零、变害为利”,在城市水文单元上实现自然积存、自然渗透、自然净化!