海绵城市 新型城镇化发展模式
雨水资源流失、径流污染增加、城市内涝灾害频发,严重影响了人们生活和城市有序运行。面对这一系列问题,海绵城市的理念和建设模式应运而生,合理控制城市开发强度、转变传统的粗狂的开发建设模式,走生态文明和绿色发展的道路成为解决这些问题的一种途径。 传统城市建设模式主要依靠管渠、泵站等“灰色基础设施”来组织排放径流雨水,以“快速排除”和“末端集中”控制为主要设计原则,而海绵城市则强调优先利用植被草沟、雨水花园、生物滞留池、下沉式绿地等“绿色基础设施”来组织排放径流雨水,以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要设计理念,强调采用低影响开发理念,合理利用城市雨洪资源,通过加强城市规划建设管理,实现雨水径流的有效控制,从而建立新的城市发展模式,实现资源与环境的协调发展。
统筹海绵城市建设 改善城市环境
城镇化在带来经济繁荣的同时,也带来了一系列的生态环境问题。面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化等问题,城市发展方式急需转变。海绵城市是一种城市发展的新理念、新方式和新模式。建设海绵城市就是要转变城市传统的开发模式,从粗放的建设模式向生态绿色文明的发展方式转变。 为实现保障水安全、治理水环境、涵养水资源、改善水生态的目标,我国提出了“渗、滞、蓄、净、用、排”的海绵城市建设六字方针,转变了过去雨水要快排、及时排、就近排、速排干的工程排水思路,使雨水管理迈向综合排水、生态排水的新阶段。随着海绵城市理念的深入和试点城市示范的进展,海绵城市的概念和内涵也发生了变化,向广度和深度延伸。“小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解”已成为业内和全社会的广泛共识,以保障水安全、治理水环境、涵养水资源、改善水生态为目标的海绵城市建设正在全国轰轰烈烈地展开。海绵城市建设已从雨水的源头减控发展为综合治水的国家战略。城市中水的问题非常复杂,既相互关联,又自成系统,海绵城市将这些子系统整合起来,综合考虑解决城市内涝、水环境污染、水资源利用和水生态保护的最佳方案。因此,海绵城市建设和目前政府大力推进的黑臭河整治、排水防涝、水资源利用和水生态保护结合起来,是一项复杂的系统工程,涉及到排入河道的出口、污水截留干管、市政及小区管网收集系统、污水处理、再生水利用等等。由此可见,海绵城市建设内容涉及城市建设的很多方面,除了在建筑与小区、道路与广场、公园与绿地采取源头控制的措施外,还涉及市政基础设施的建设、改造和优化。无论采取何种“渗透、滞流、蓄存、净化、利用、排放”手段和措施,目的都是缓解城市内涝、控制水体污染、提高雨水资源利用率,实现城市的可持续发展。海绵城市建设,就是要保护城市原有的河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等生态敏感区,发挥其海绵功能,将绿色与灰色社会相结合,实现城市水循环。
雨水收集利用在城市化进程中的重要性
随着我国城市化进程的加快和国民经济的高速发展,水资源短缺和水环境污染日趋严重。对水资源进行合理开发、高效利用、全面节约、有效保护和综合治理,已成为一项重要的战略任务。加强雨水的收集与利用可缓解我国水资源短缺问题。 我国正处于城市化、工业化的高速发展时期,雨水是自然界水循环系统中的主要环节,对调节、补充地区水资源和生态环境起着极为关键的作用。随着社会经济的迅速发展和城市化进程的加快,雨水作为不可替代的自然资源,雨水资源的收集与利用是一种新型的多目标综合性技术,对城市的发展具有很大的环境效益、经济效益和社会效益。首先,节约用水:我国城市缺水严重,人均淡水资源少,仅为世界人均淡水的四分之一。而雨水作为一种轻度污染的自然资源,经过简单处理就可以用作生活或工业用水,雨水的收集利用可以使城市水资源缺乏的局面得到缓解,达到开源节流的效果,同时对建设节水型社会,构建和谐社会,实现循环经济有着积极的意义。其次,改善城市生态环境:城市化造成的地面硬化使土壤含水量减少,热岛效益加剧,水分蒸发量下降,空气干燥,城市环境不断恶化,而加强雨水的收集与利用技术不仅可以增大土壤含水量,降低热岛效应,同时增大城市不透水下垫面比例,使得雨水回流时间得到延长,峰流值减小,降低了内涝灾害频发的现象,另一方面减少了雨水径流污染及水土流失带来的环境破坏,改善了城市水环境和生态环境。然后,涵养地下水,提高地下水位:地下水一般利用雨水、自来水或中水补充,其中后两种方法造价偏高,且中水补充还有污染地下水的可能,因此利用雨水补充地下水资源是最经济的方法。最后,减轻了管网排水系统及城市防洪的压力:地面雨水就近收集并回灌地下,不仅可以减少雨季溢流污水,改善水体环境,还可以减轻污水厂负荷,改善城市污水厂的处理效果,雨水蓄水池和分散的渗渠系统可以降低城市洪水压力和节省封闭路面下的排水管网负荷,从而减少政府维护资金。
海绵城市建设防内涝 促发展
国内许多城市都面临着水污染严重和水资源短缺的问题,雨水的收集利用已成为一种必然的趋势。随着雨水收集利用的开展,雨水被留住或回渗地下,减少了排水量,减轻了城市洪水灾害威胁,因此,地下水得以回补,水环境得以改善,生态环境得以修复。 海绵城市是通过“渗、滞、蓄、净、用、排”六字理念,形成雨水吐纳体系,实现可持续用水的水循环模式。海绵城市处理雨水的先后顺序归纳成三大类,分别是用于收集雨水的“收水措施”,用于含蓄、储存、过滤雨水的“蓄水措施”,及如何有效利用雨水的“用水措施”。运用“低影响开发”理念,改变传统“建大罐子、以快排为主”的雨水处理方式,借助自然力量排水,“源头分散”、“慢排缓释”,就近收集、存蓄、渗透、净化雨水,让城市如同生态“海绵”般舒畅地“呼吸吐纳”,实现雨水在城市中的自然迁移。下雨的时候它可以吸水,雨后它可以涵养绿化。解决城市内涝,不是简单地把雨水排出去,而是把能存的存起来。强化了对城市径流雨水的排放控制与管理,既缓解内涝、减少雨污排放负荷,又提高雨水资源化水平,破解了水资源供需矛盾。一方面,促进雨水滞蓄和下渗。遵循生态优先的原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化。城市“海绵体”既包括河、湖、池塘等水系,也包括绿地、花园、可渗透路面等城市配套设施。雨水通过这些“海绵体”下渗、滞蓄、净化、回用,最后剩余部分径流通过管网、泵站外排,从而可有效提高城市排水系统的标准,缓减城市内涝的压力。另一方面,调解水文循环及地表径流。通过最大限度的生态保护,修复受损的生态,并通过“滞、渗、蓄、用”等手段,调节水文循环,使之更接近自然状态,减少地表径流量,延缓雨峰到来的时间,将径流经过处理回用,使最终进入管渠和行泄通道的径流量最小化,最大限度地降低内涝发生的风险。
海绵城市建设综合利用雨水资源
传统的城市开发方式和以排为主的雨水管理理念,已经无法适应现代城市建设要求。现在,城市要能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害方面具有良好的“弹性”。海绵城市建设综合利用雨水资源,缓解雨水供求之间的矛盾,改善城市生态环境。 在海绵城市建设过程中,始终强调雨水的综合利用。在北方城市,由于水资源紧缺,雨水收集利用的主要目的是为了有效弥补水资源的紧张局面;而在南方城市,雨水综合利用的主要目的是可以有效减少径流外排量。综合利用雨水首先建立雨水收集-储存-利用系统。对汛期雨水资源加以储存利用,可以有效地缓解城区水资源短缺状况。城区范围内的建筑屋顶、城市广场、运动场、草坪、庭院、城市道路等都可以用作收集雨水的有效界面。雨水的收集储存特别适用于下部土壤地质构造的透水性能不满足透水性铺装要求的地段。蓄水池一般建于地下,汇集贮存雨水用作城市非饮用水的直接水源,或用作建筑物内外冲洗用水、绿化用水,这在一定程度上可以缓解城市供水的压力。其次,增加雨水人渗通道。采用在绿色植被与土壤之间增设贮水层、透水层等办法可减缓雨水地表径流的速度,增加城市土壤的相对含水量,降低暴雨期间城市的防洪压力,并使城市地下水得到补偿。最后,加强雨水回灌。雨水回灌的前提之一是土壤需具有适宜的渗透性和吸收能力以及地下水的抗污染能力。土壤的渗透性不能太小,否则会引起地面滞水而影响环境;同时土壤的渗透性也不能太大,否则会因雨水渗透到地下的过程太快,而没有足够的停留时间和化学、生物净化过程。根据国内外的经验,只要采取适当的技术措施并结合当地的实际情况,雨水的就地循环是完全可以实现的。海绵城市建设运用
雨水的收集与利用应该注意哪些?
随着我国城镇化的高速发展,将对水资源和水环境造成更大的压力。雨水利用是解决水资源紧缺与经济社会发展之间矛盾,缓解城市水危机、改善城市水环境的有效措施。雨水收集与利用并不没有想象中的那么简单,雨水实现其作用过程中还需要一些要点。 绿色建筑雨水利用要点:其一,因地制宜,科学规划。我国幅员辽阔,南北气候条件差别很大,降雨量和降雨特点差异很大。各地应在认真调查分析当地降雨特点等自然条件基础上,在技术经济比较的基础上,合理确定雨水利用方案和规模,做到切实提高雨水利用系统的运行效率和经济效益。其二,控制初期雨水径流污染。由于初降雨时形成的雨水径流挟带大气和汇水面上的各种污染物质,所以形成的初期雨水径流是雨水径流中污染最严重的部分。在雨水直接利用系统中,应对初期雨水径流进行弃流处理,减少对雨水处理设施的影响,提高雨水利用系统的运行效率和安全可靠性。其三,合理选择雨水处理技术。由于雨水在降落和径流过程中受到了污染,一般需要根据用途进行相应处理才能满足使用要求。因为雨水可生化性较差,所以不宜采用生物法处理。由于雨水利用的间断性,考虑到雨水利用系统的经济性,不推荐使用膜技术、活性炭技术等深度处理技术。应根据雨水的不同用途,在考虑经济性的基础上选择适用的雨水处理技术。其四,重视雨水利用安全保障。雨水在储存、输配等过程中要有足够的消毒杀菌能力,且应保证水质不会被污染,以保障水质安全。其五,重点做好公共建筑雨水利用。
分析解读海绵城市建设六要素
“海绵城市”是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用,其最关键的就是系统治水、科学治水、依法治水,优化城市水环境,实现水资源的自然积存、自然渗透、自然净化。 在城市建设中,采用雨水源头控制和综合利用设施,提高绿色基础设施建设比例,达到渗透、调蓄、净化等“海绵”功能,同时充分利用城市绿地空间、水系等,使其发挥“海绵”的积存、渗透、净化、释放等作用。因此海绵城市的建设应落实到“渗、滞、蓄、净、用、排”,构建低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统、超标雨水径流排放系统等综合统筹系统。“渗”即渗透,运用生态手段在开发的同时维持或恢复到城市开发前的自然水文特征。海绵城市推行建设可渗透下垫面,尽可能地增大雨水下渗比例。一方面在源头建设径流,缓解排水设施的压力,另一方面净化初期雨水,减少初雨对下游水体的污染。“滞”即滞留,采用模拟自然的方式来增加径流时间以此削减径流峰值,延缓峰值出现时间。在绿化设计中采用滞留塘、下凹式绿地和雨水花园等。“蓄”即调蓄,重点在于增加储水空间,从而保证更多的雨水在外排前被场地设施进行积存、调蓄,降低峰值流量,同时为雨水利用创造条件。“净”即净化,采用生物手段减少径流污染,让城市绿地与水体维持和恢复其净水能力。主要可采用人工湿地、河岸生态滤池等措施。“用”即利用,海绵城市建设与低影响开发有别于传统排水系统的最大区别,在于“回归自然的水文循环”,合理的利用不仅使水资源安全有序释放,还能缓解水资源短缺,节水减排。