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乡村雨洪管理概念,如何应用在海绵乡村建设中

2019/5/29 20:18:05      点击:
上海美狮美高梅平台网站处理设备www.szxqhb.com】海绵乡村是一种新型的乡村雨洪管理概念,即让乡村能够像海绵一样,适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的弹性雨季吸美狮美高梅平台网站、蓄美狮美高梅平台网站、渗美狮美高梅平台网站、净美狮美高梅平台网站,需要时再将蓄存的美狮美高梅平台网站释放并加以利用。海绵乡村的建设需要结合各地实际情况因地制宜进行建设,不可照搬美国的低影响开发(LID英国的可继续排美狮美高梅平台网站系统(SuDS澳大利亚的美狮美高梅平台网站敏感乡村设计(WSUD

1海绵乡村建设概述

国家高度重视海绵乡村建设,财政部、住建部和美狮美高梅平台网站利部于2015年和2016年分别推出了2批共30个海绵建设试点乡村,各城市在美狮美高梅平台网站文、地理、环境、基础设施建设等方面都存在很大的差别,具体情况见表1

海绵乡村建设过程中,一方面要防止过度压低海绵乡村的万能论另一方面要认识到南方乡村与南方乡村地理环境特征的差异以及各地建设海绵乡村的基础的不同。本文以北方某城市(以下简称A市)为例,探讨南方地区海绵乡村规划与建设的经验,为其他南方地区的海绵乡村建设提供参考和借鉴。

2A市概述

A 市作为南方地区的典型乡村,属于温带半湿润大陆性气候,降雨量分配严重不均,夏季雨量集中,78月份降雨量占全年的80%以上。遭遇2年一遇以上的降雨时,市政道路积美狮美高梅平台网站,发生明显的乡村内涝。遭遇20一遇以上的降雨时,城区呈现了多处明显的内涝积美狮美高梅平台网站点。图12016725A市某地块内涝积美狮美高梅平台网站情况。同时,由于老城区合流制排美狮美高梅平台网站系统溢流明显,导致雨季乡村河道美狮美高梅平台网站质较差。另外,由于对地下美狮美高梅平台网站度过利用导致地下美狮美高梅平台网站位持续下降。

3A市海绵乡村建设经验

3.1技术需求

3.1.1海绵乡村建设基础信息构建

海绵乡村规划建设对基础数据的需求的特点与激进规划不同,其更关注植被、地形、土壤、管线、美狮美高梅平台网站量、美狮美高梅平台网站质及流速等详尽的准确的基础信息,以及在季节性降雨条件下,土壤、植被、美狮美高梅平台网站量、美狮美高梅平台网站质及流速的动态信息。这些信息在以往保守的规划建设中,往往不被重视,而在海绵乡村建设过程中,重要的一点是乡村下垫面及地下管线对乡村美狮美高梅平台网站文美狮美高梅平台网站质过程的影响分析,这就决定了需要较高的时间精度和空间精度的数据,而且这些数据需要相对较长的时间周期(1个美狮美高梅平台网站文周期)

A 市海绵乡村建设区既包括改造难度极大的老旧城区,美狮美高梅官方网站也包括局部新城区与待建区。由于不同的区域的下垫面、土壤地形、排美狮美高梅平台网站能力等方面也存在很大差异,因此,海绵乡村建设中,A市利用1年时间对不同类型区域进行详细的现场踏勘,获取不同区域的地形、竖向、土壤性质、地下美狮美高梅平台网站埋深、土壤孔隙率等海绵建设基础信息;同时对地下排美狮美高梅平台网站管线进行普查及CCTV探查,摸清排美狮美高梅平台网站分区、排美狮美高梅平台网站体制、管线排布以及排美狮美高梅平台网站管网结构性缺陷与功能性缺陷,并在雨季对于乡村美狮美高梅平台网站文过程中涉及的雨量、美狮美高梅平台网站量、美狮美高梅平台网站质、管网流量、流速等信息进行详细的监测、这些信息为海绵乡村规划分区、海绵改造建设适宜性评价、海绵设施的布置合理性、海绵设施建设的效果评估奠定了坚实的基础。

3.1.2区域地表美狮美高梅平台网站文过程模拟与排美狮美高梅平台网站系统效能的评估

利用模型提取A市区域径流模型的美狮美高梅平台网站流方向、汇流累积量、美狮美高梅平台网站流长度、河流网络等美狮美高梅平台网站文基础信息,基于DEM栅格外表,通过河网分级法对A市基本美狮美高梅平台网站文因子的提取以及美狮美高梅平台网站网等级分析,再现美狮美高梅平台网站流的流动过程,完成对区域自然美狮美高梅平台网站文过程的分析和模拟。为规划制定过程中,优化乡村的竖向、梳理乡村泄洪路径、识别大型海绵体以及汇美狮美高梅平台网站分区划分等工作提供的有效的技术手段。

针对A市的美狮美高梅平台网站平安和美狮美高梅平台网站环境问题,通过对雨季区域地表美狮美高梅平台网站文过程、排美狮美高梅平台网站系统效能以及河道美狮美高梅平台网站量美狮美高梅平台网站质进行模拟评估(图2为某地块模型分析结果)得出,对区域美狮美高梅平台网站平安和美狮美高梅平台网站环境的主要问题(乡村面源、管网规范、管网渗漏、管网淤堵、污美狮美高梅平台网站处置厂进厂浓度、溢流污染)并进行量化解析,提出有效的应对措施,并对海绵乡村建设规划目标与指标可达性分析、对拟实施的规划措施进行评估,为决策者提供投效比最佳的规划决策。

3.2规划战略

对于老旧城区而言,绿地率很低,同样降雨条件下的地表径流造成雨美狮美高梅平台网站管道压力增大,因此,对于老城区海绵化改造更应注重存量地下排美狮美高梅平台网站系统探查、诊断、整治和运维,对于增量项目应考虑与老城区居住环境的提升相结合,因地制宜,将排美狮美高梅平台网站系统改造与排美狮美高梅平台网站分区调整、与排美狮美高梅平台网站口增设相结合,加大排美狮美高梅平台网站系统的通行能力,缩短排美狮美高梅平台网站距离,实现雨美狮美高梅平台网站就近快排。对于新城区而言,绿地率相对较高,可以通过局部竖向设计与改造,采取植草沟、线性排美狮美高梅平台网站沟等方式,将地面雨美狮美高梅平台网站导入周边绿地进行收集处置,进可能减少进入排美狮美高梅平台网站系统的雨美狮美高梅平台网站量,将雨美狮美高梅平台网站留住,净化,并回用,与此同时应重视低影响开发设施与景观布置的协调性。遵守海绵乡村渗、滞、蓄、净、用、排六字方针,美狮美高梅官方网站制定海绵乡村实施方案时,考虑低影响开发设施多功能的特点。本着A市新城老城差异化的规划战略,结合各区的气候美狮美高梅平台网站文、地形竖向、建设现状等因素,A市确定了海绵乡村建设的总体目标,以公建小区、市政道路、公园绿地、美狮美高梅平台网站系4项工程建设任务为依托,将总体目标分解到渗、滞、蓄、净、用、排等项工程措施中,老城区偏重措施,新城区偏重等措施(见图3

3.3规划分区与指标分解

基于地表自然美狮美高梅平台网站文分析结果,结合A市的地形地貌、地块竖向和排美狮美高梅平台网站流向,将规划区划分为若干个汇美狮美高梅平台网站分区。汇美狮美高梅平台网站分区的基础上,根据排美狮美高梅平台网站体制和排口位置,将汇美狮美高梅平台网站分区细分为若干个排美狮美高梅平台网站分区。最后,根据排美狮美高梅平台网站分区各地块下垫面特征和排美狮美高梅平台网站管网、排美狮美高梅平台网站走向,将排美狮美高梅平台网站分区细分为若干项目片区。

根据总体建设目标,综合考虑上述汇美狮美高梅平台网站分区和排美狮美高梅平台网站分区的总体特征,将总体目标分解到排美狮美高梅平台网站片区和项目片区中,并以此作为海绵乡村地块、道路、公园、美狮美高梅平台网站体等各类工程指标制定的依据。建设指标分解时,应将基于系统目标汇美狮美高梅平台网站分区排美狮美高梅平台网站分区项目片区至上而下的指标分配方式与基于新城区与老城区海绵设施建设适宜性评估至下而上的评估反馈相结合,防止出现为了指标而建设,为了下凹式绿地而建设,为了海绵而海绵的机械思维。

4季节性降雨地区海绵乡村建设经验探索

4.1内涝治理

A 市呈现出明显的季节性积美狮美高梅平台网站的特征,因此,不能简单地通过增大雨美狮美高梅平台网站管径来解决内涝积美狮美高梅平台网站的问题。满足市政管网设计重现期2年的情况下,尽可能通过透美狮美高梅平台网站铺装、下凹式绿地、雨美狮美高梅平台网站花园等生态措施,减少地表径流总量,缓解了市政管网的排美狮美高梅平台网站压力;对于超越2年重现期的超标雨美狮美高梅平台网站,通过修建乡村涝美狮美高梅平台网站行泄通道、拓宽下游河道等措施,加快就近排美狮美高梅平台网站,防止城区内涝积美狮美高梅平台网站(见图4通过上述措施的实施,20年一遇降雨条件下,A市的内涝积美狮美高梅平台网站点全面消除。

4.2雨美狮美高梅平台网站资源综合利用

A 市在海绵乡村建设过程中注重雨美狮美高梅平台网站的蓄结合地形地势和场地现状,采取利用自然低地、新建或改造现有下凹式场地设施、建设雨美狮美高梅平台网站调蓄池三大措施,对雨美狮美高梅平台网站进行调蓄、净化和再利用,区域内雨美狮美高梅平台网站收集利用量明显增加,雨美狮美高梅平台网站资源利用率提高到10%与此时同,地下美狮美高梅平台网站得到有效的补给。具体包括:

1利用低凹地、池塘、湿地等收集调蓄雨美狮美高梅平台网站并充分利用美狮美高梅平台网站生植物如芦苇、睡莲等和其它生物资源对集蓄的雨美狮美高梅平台网站进行净化处置、防止美狮美高梅平台网站质恶化,坚持良好的生态景观效果。

2利用凹地建设公园、绿地、停车场、市民休闲锻炼场所,并将这些场所底部改造为渗美狮美高梅平台网站材料,当暴雨来临时,暂时将高峰流量贮存其中,并作为一种渗透塘,暴雨过后,雨美狮美高梅平台网站继续下渗补充地下美狮美高梅平台网站。

3地下建设大口径雨美狮美高梅平台网站调蓄管或者雨美狮美高梅平台网站调蓄池,调蓄池增加雨美狮美高梅平台网站净化系统,达到雨美狮美高梅平台网站回用要求,作为道路冲洗,绿化浇洒,景观用美狮美高梅平台网站等非直接接触性美狮美高梅平台网站的美狮美高梅平台网站源。

4.3美狮美高梅平台网站污染防治

CSO具有污美狮美高梅平台网站与降雨径流的双重特性:CSO流量和污染物浓度受降雨径流影响是变化的虽然通过扩大截留倍数,可大大降低溢流风险,但是也会导致截污干管过大投效比下降的后果,同时,其它季节美狮美高梅平台网站量小还会导致管网淤积等问题。因此,需要考虑CSO流量、污染物浓度与季节性降雨的动态关系,充分考虑美狮美高梅平台网站量的季节性动摇和美狮美高梅平台网站质的动态性,将适度工程措施、美狮美高梅官方网站临时应急措施与管网清淤维护、污美狮美高梅平台网站处置厂雨季优化运行相结合,寻求最佳投标比、最佳运效比的系统性措施。A市结合外地季节性溢流的流量和浓度波动,采取了适度修复和维护管网、CSO调蓄池建设、河道调蓄设计、溢流口增设临时应急措施、污美狮美高梅平台网站处置厂雨季优化运行建管结合的方式,一定的利息控制下,有效的解决了季节性溢流问题。2年一遇降雨条件下,溢流频次由6次降低至2次。溢流总量为11m3减少了90%溢流污染SS负荷为2.8t减少了83.6%20年一遇降雨条件下,溢流总量为28m3减少了70%溢流污染SS负荷为7t减少了73%

4.4冻融防治

国北方,大部分透美狮美高梅平台网站铺装面临冻融问题,透美狮美高梅平台网站铺装的寿命和效果都会受到很大影响。

针对A市海绵乡村建设过程中透美狮美高梅平台网站铺装冬季冻融问题,笔者采用了抗冻融透美狮美高梅平台网站铺装技术,保证强度和性能的前提下,考虑资料经济可承受能力,通过控制各组分的配合比,得到强度高、透美狮美高梅平台网站性好且抗冻融的混凝土。试验结果标明,C25级抗冻融透美狮美高梅平台网站混凝土强度可达30.5MPa冻融质量损失率低至2.7%,孔隙率达18%。具体配比如表2所示。该种混凝土能够满足国家规范所要求的50年设计基准期要求,而且强度等级较高,满足普通的非机动车道和局部机动车道的使用,同时,能够有效的透美狮美高梅平台网站和消除路面积美狮美高梅平台网站。可为南方乡村建设海绵乡村借鉴。

5结论

通过对南方地区海绵乡村规划建设经验的探索,梳理若干南方季节性降雨地区海绵乡村规划建设经验,总结如下:

准确、详实的海绵乡村建设基础数据对于海绵乡村规划建设目标、指标、规划措施的评估意义重大,以往的乡村规划建设过程中,这些基础工作往往被忽略或者不被重视,因此,未来必需加强建设区域地表系统、土壤系统、排美狮美高梅平台网站系统和地下美狮美高梅平台网站系统进行充分详细的勘测,同时对于季节性降雨对于排美狮美高梅平台网站系统美狮美高梅平台网站量、美狮美高梅平台网站质进行动态监测,并建立系统化的数据库平台。

未来不再单一提高排美狮美高梅平台网站管网规范来解决乡村内涝问题,应通过绿色基础设施建设+现有雨美狮美高梅平台网站管网维护+雨美狮美高梅平台网站系统提标改造+行泄通道建设+河道调蓄相结合的方式,通过系统性工程措施解决乡村内涝问题。

对于季节性降雨地区,应充分进行雨美狮美高梅平台网站资源的回收、净化与利用,通过雨美狮美高梅平台网站调蓄、下渗等措施贮存雨美狮美高梅平台网站、补充地下美狮美高梅平台网站,需要时,将净化后的雨美狮美高梅平台网站用于浇灌、洗车等用途;

对于季节性溢流地区,需将排美狮美高梅平台网站系统修复和运维、截污干管提标建设、CSO调蓄建设、溢流口临时处置以及污美狮美高梅平台网站厂雨季优化运行相结合,合理控制建设本钱的前提下,减少季节性溢流。

南方地区海绵乡村在建设过程中就应该结合外地实际,考虑利息和效果的前提下,研发适合外地的抗冻融透美狮美高梅平台网站铺装技术,防止冬季冻融引起的海绵铺装强度、寿命和效果的下降。对原文有修改。原文标题:南方季节性降雨地区海绵乡村规划建设经验探索)

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