周一至周日 8:00-22:30(免长途费):
学术咨询:400-888-9411 订阅咨询:400-888-1571
当前位置:中文期刊网 > 工程论文 > 海绵城市论文 > 正文
海绵城市论文( 共有论文资料 52 篇 )
推荐期刊
热门杂志

海绵城市建设在老旧小区改造中运用

2021-12-15 16:34 来源:海绵城市论文 人参与在线咨询

[摘要]我国水资源相对匮乏,同时水资源分布不均衡。为了更好地利用水资源同时解决城市内涝、提升人居生活环境、实现可持续发展的城市低影响开发,近年来我国许多城市开展实施了海绵城市建设项目,其中对老旧小区的海绵改造成为重点内容之一,集民生、环保生态、景观文化于一体的城市更新项目,对海绵城市建设的发展和落地实施具有非常重要的作用和意义。本文分析了海绵城市建设在西安地区的老旧小区改造项目中所面临空地有限、管网老旧、地质条件不良等问题,并介绍了实际工程应用中所采用的下沉绿地、雨水花园、植草沟、透水铺装等海绵措施,既缓解了城市内涝,又实现了老旧小区的环境更新,为类似的海绵改造工程提供参考和借鉴。

[关键词]海绵城市;老旧小区;改造

1海绵城市的意义及本地区海绵城市建设的目标

我国水资源相对匮乏,人均淡水资源占有量仅约世界平均水平的1/4,并且水资源分布不均衡,表现为地区分布不均,年内或者年间分布不均[1],缺水和城市内涝这对矛盾同时困扰着我国城市建设与发展。以可持续发展和生态文明的建设的理念实现城市的建设和发展,建设“海绵城市”是目前最重要手段,在当代中国城市化进程中,追求环境友好型发展成为一种趋势,“海绵城市”建设理念即符合这一趋势[2]。“海绵城市”概念是一种形象的表达,用“海绵”具有吸水的特点,形象比喻城市对雨水等资源的自由吐纳能力。海绵城市利用城市建设中的“绿色设施”,在下雨时,通过渗透、滞留、蓄存、净化等生态化技术措施,对城市雨水进行收集、储存,在需要时,再对雨水进行释放并加以利用,从而促进水资源循环、提升水环境的自我调节功能,使得城市在面对环境变化时具有良好的“弹性”应对能力[3]。海绵城市是以景观为载体的水生态基础设施,是一个生命系统,用来综合、系统、可持续地解决水问题[4],是结合水文水利、生态环保、人文景观的综合性工程。2012年我国首次提出“海绵城市”的概念,国家出台了一系列相关政策来推动海绵城市的建设,并强调将老旧城区改造与海绵城市结合[5]。总书记2013年12月在“中央城镇化工作会议”中正式提出建设“海绵城市”后,我国许多重点城市率先开展海绵城市建设的试点或示范工程。至2015年,国务院办公厅《关于推进海绵城市建设的指导意见》重点提出了要统筹推进新老城区海绵城市建设,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[6]。由此可见,国家越来越重视城镇的可持续发展问题,将推进海绵城市建设运用在老旧小区的有机更新改造中,是国家的长期发展需要[7]、是人民共享发展成果的需要,是城市建设从工业文明到生态文明的重要转变。初期雨水径流中含有大量的重金属、SS、碳氢化合物等,最终随着雨水管道迁移至水环境中,对西安市的生态环境造成破坏[8]。西安作为一个水资源相对匮乏的西部城市,同时面对着缺水和降雨年内和年间分布不均的矛盾。缺水和城市内涝同时制约着西安作为国家中心城市的发展。例如西安主城区在2016年7月24日晚上最大小时降雨量达到66.5mm,24小时累计雨量达到123mm,接近50年一遇的极端暴雨。暴雨造成西安市多处街道发生严重内涝,其中以城南商业中心-小寨十字积水尤为严重,甚至造成附近地铁2号线雨水倒灌,使整个区域交通瘫痪,影响居民生活、商业活动等,造成社会与经济影响。为解决小寨区域内涝问题,因地制宜选择“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种措施,采用城市防汛排涝改造与海绵城市建设同步进行,即解决初期雨水污染问题[9],又有效利用既有资源。加快建设海绵城市对于西安市建设海绵城市是十分必要和迫切的,其中对老旧小区的改造是所有分项建设中的重要内容之一。

2老旧小区海绵城市改造面临的问题

2.1绿地面积有限,改造空间不足

由于规划理念和建设年代的差异,老旧小区内的景观绿化面积普遍较少,加之长时间的使用,物业管理不善,导致小区内部杂乱无章,部分绿地存在被住户私自占有种植蔬果的情况,甚至有些绿化场地被改造为停车场以解决车位紧张的现状。所以海绵措施想要落地实施面临着最基本的场地不充足问题。

2.2管网复杂

老旧小区由于建设年代久,不少小区甚至采用雨污合流的排水体制,有的小区前期可能进行过雨污分流管网改造,但由于现实情况的局限,使得雨污分流不彻底,存在雨污混接、错接的情况,所以复杂的地下管网情况,增加了改造雨水管网部分的实施难度。

2.3地质状况不良

西安地区由于地质条件上存在着一定的黄土湿陷性,所以在实施海绵城市改造的过程如何既实现雨水的渗、滞、蓄合理有效利用,又防止雨水的下渗对建筑物基础和道路基础的影响也是一个重大的问题。

2.4屋面雨水随意排放

由于使用年代较长,部分老旧小区的屋面雨水排水系统已经不完善,想要直接进行雨水管的断接改造具有一定的难度。有的屋面雨水直接排放到硬化地面后由于周边缺乏雨水口等设施,雨水沿着硬化道路无组织流淌,加之较高的地面径流系数,极易在低洼部位产生积水。同时,老旧小区大多数为多层建筑,有的采用了坡屋顶,建筑结构基本为砖混形式,所以从其屋面形式及结构荷载方面考虑,屋面的雨水想要通过屋顶绿化的形式从源头上进行利用和消纳的可能性很小,只能通过提高有效的收集率,转输至其他海绵措施再寻求可靠的消纳方式。

2.5人居环境改善为主体

老旧小区因建设年代和设计理念的缺陷,小区内公共空间有限、缺少景观和居民休闲活动的区域、公共设施缺少有效的维护。海绵改造中应该优先于改善景观、改善居民生活环境、提高居民幸福感,而海绵功能作为辅助目标,实现以人为本。使得老旧小区居民享受城市发展和更新的成功,满足人民对美好生活的追求。在设计过程中应该充分实地调研,针对不同社区的生活习惯和住户的实际需求对症设计,充分听取居民的意见,不盲目追求功能指标。

3老旧小区海绵城市改造技术

根据住建部《海绵城市建设技术指南-低影响开发雨水系统构建》和国家建筑标准设计图集(海绵城市系列)《环境景观-室外工程细部构造》(15J012-1),建筑与小区优先选用的低影响开发设施有透水铺装、绿色屋顶、生态滞留池、下沉式绿地、渗井、雨水湿地、植草沟(转输型、干式、湿式)、渗管/渗渠、植被缓冲带、蓄水池等。结合西安老旧小区的实际情况,本区域适宜的低影响开发设施主要有下沉式绿地、雨水花园、植草沟、透水铺装和蓄水模块等。

3.1下沉式绿地设计要点

下沉式绿地是指比周边构筑物、地面或道路等汇水面低的绿化地,利用植被截留、土壤渗透等特点,实现滞蓄、下渗、净化雨水径流的功能,可广泛应用于建筑小区、道路、绿地和广场内,建设费用和维护费用均较低。在老旧小区的改造项目中,下沉式绿地是比较容易实现的消纳雨水的主要措施之一。将原有的绿化区域进行下凹和溢流口的设置,就可以实现下沉式绿地这一低影响开发措施的应用。利用路缘石开孔等方式将周边道路的雨水引流至下沉式绿地,屋面的雨水也可就近排至下沉式绿地或者经过植草沟的转输进入下沉式绿地。下沉式绿地的下凹深度可以根据控制雨水量的需求来设计,但不宜过深,否则不利于景观的设计和植物的选择。在进行雨水指标计算时,要注意绿地的实际使用面积可能存在一定的折扣,主要是由于改造区域必须避开或者绕开原有绿地上的现状树木及其根茎的位置。

3.2雨水花园设计要点

雨水花园按照位置的不同又分为雨水花园、高位花坛、生态树池等。在地势较低的区域,利用植物、土壤和微生物系统蓄渗、净化径流雨水的能力,建设生物滞留设施,其中生物滞留设施分为简易型生物滞留设施和复杂型生物滞留设施,根据拟选择的适宜植物的耐淹性能和该地区土壤的渗透性能,合理设置蓄水层深度。在老旧小区的改造中用雨水花园来消纳雨水在各项措施里是利用率相对较高的,但是由于雨水花园的构造结构更复杂,对植物的选择要求更多,所以常常配合下沉式绿地来实现,不适合大规模使用。

3.3植草沟设计要点

植草沟是在地表沟渠中种有植被的一种工程性设施,一般适用于居住区绿地、广场、停车场等不透水地面周边的绿地;植草沟包括转输型、干式和湿式3种类型。在老旧小区的海绵改造建设中,转输型植草沟更为实用。主要体现在两方面,一是对屋面雨水的转输。老旧小区屋面雨水管的断接是收集屋面雨水的重要环节,但是断接后的雨水去向就是一个问题了。通常可以采用雨水管断接至周围绿地来消纳雨水的方式。可是在西安地区,存在着湿陷性问题,这样就导致建筑物保护距离内不能设置雨水消纳措施,这时就要借助植草沟结合排水沟的方式,将屋面的雨水收集转输至其他设施内再消纳或排放。第二方面是在老旧小区的改造中经常会遇到地理条件限制,比如场地坡度、建筑物地理位置、现有汇水分区内海绵措施较少等限制条件,导致雨水不能就地消纳或者排放的,就需要借助植草沟进行转输,使该汇水分区内的雨进入下一个汇水分区进行处理。

3.4透水铺装设计要点

按铺装面层的材料不同,透水铺装分为透水砖铺装、透水水泥混凝土铺装和透水沥青混凝土铺装,嵌草砖,鹅卵石、碎石铺装等也属于渗透铺装。透水铺装在海绵改造过程中在延缓汇流时间、消减峰值流量、提高实际使用效果方面起到了很好的作用。老旧小区的硬化地面范围较大,径流系数较高,将道路、步道、广场、停车场等区域改造为透水铺装可以降低径流系数,在使用功能上能很好地解决下雨路面湿滑,雨水漫流的情况。根据改造项目的实际使用效果反馈来看,最受到居民接受的就属于透水铺装了,经过透水铺装的改造,居民能直观地看到下雨时地面不再随便溅起水花,行走时甚至不用担心雨水会打湿鞋和裤子,所以民众对这一海绵措施的反响普遍较好。

3.5蓄水模块

对于老旧小区来说,对雨水进行有效消纳、减排的主要措施就是下沉式绿地和雨水花园,但由于场地和面积有限,通常还不能仅靠这些措施来实现海绵城市规划的减排要求,故还需要在出水口终端,或者结合地形的合适区域设置蓄水模块,一方面可以收集雨水、减少排放量,一方面收集到的雨水经过净化装置处理后可用来绿化、浇洒道路、补充景观用水等,真正实现对雨水的蓄、净、用。蓄水模块的设置必须与地质条件相结合,必须考虑老旧小区地基处理不良,易产生湿陷性,蓄水模块应做好密闭试验,埋设区域需严格进行土壤改良和地基处理。同时对于雨水利用途径有限的小区,设置蓄水模块应与雨水处理结合,避免蓄水造成污染,影响社区环境。

3.6雨污管道改造新建

雨水管网是整个雨水系统的核心脉络,要实现海绵城市对雨水的疏导、利用和排放,那么必须对老旧小区的雨污水管道进行梳理和完善,做到彻底的分流。海绵的各项措施内都设有雨水溢流口,超出蓄存、消纳能力的雨水都会溢流至雨水管网,透水铺装等措施的雨水也最终通过雨水管网收集或排放,所以制约雨水顺利排放的管网系统显得尤为重要。

4结束语

“海绵城市”符合城市建设可持续发展和生态文明的建设的要求,在当下的中国城市化进程中,是环境友好型发展和低影响开发的重要手段,通过渗透、滞留、蓄存、净化等生态化技术措施,实现城市小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解;促进水资源循环、提升水环境的自我调节功能,缓解城市内涝的同时,有效利用水资源。针对西安城市内涝突出问题,在深入分析和研究了区域基础设施现状的基础上,结合海绵城市建设,通过海绵措施的实施,可以有效改善小区的排涝能力,提高老旧小区的生态环境,综合利用水资源,促进整个区域内实现“小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解”的总体目标。海绵建设项目要结合工程实际情况,因地制宜采用“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,有效控制雨水径流,并根据项目具体情况作出相应的调整和改善。更重要的是,各项海绵设施后期的运营和维护需要得到充分的重视,如何让这些海绵措施长期、有效、最大限度地发挥他们的作用是需要在实践中不断探索和总结的。

作者:黄薇 单位:陕西方得建筑工程设计有限公司

推荐期刊阅读全部
.