顾小清

宁夏大学土木与水利工程学院

基于城市内涝防治体系下海绵城市建设模式的构建

顾小清

宁夏大学土木与水利工程学院

在城市不断扩大发展的背景下,城市排水系统明显满足不了排水压力,因此每到雨季就会出现城市内涝现象。海绵城市的建设对城市内涝有一定的缓解,但海绵城市的构建需要完善的排水体系。许多城市的排水管网体系有问题造成城市内涝,海绵城市应该将排水与蓄滞有效结合管理,综合控制城市内涝问题。

海绵城市;排水系统;内涝

我国的经济情况使得海绵城市无法只在小区域进行,而必须在流域或区域两方面整体考虑,流域包括城市空间格局计划,土地利用情况等,更符合我国现阶段国情。目前城市内涝越来越严重,一旦出现连续降雨就会出现街道大量积水无法排除,给人们生活带来很大不便。城市内涝现象并不是大量降雨造成的,而是在迅速土地开发过程中忽略了排水系统的建设,而落后的排水体系有赶不上快速发展的城市,因此造成严重的城市内涝,究其原因是没有搞好良性的水循环的果。

近几年我国很多城市受内涝影响,城市的雨洪方法已不能满足需要,因此城市出现高频率的内涝发生,城市居民生活质量大大降低,财产受到巨大的威胁。对于城市内涝的控制,必须做到恢复自然水文循环,还要增加年径流的量,适时将径流滞蓄起来。

一、城市内涝产生的原因

内涝是由于连续降雨或遇到强降水的天气,城市的排水系统不能将积水及时排除,从而影响城市居民的生活。内涝产生的原因有很多,由于气象原因造成的大雨多发,而且集中的情况,使城市来不及排除造成积水形成内涝。也有可能与当地地形有关,地形低洼的地区排水能力弱,造成内涝。还有的可能是在城市开发过程中破坏了原有的水文条件,导致水无法往下渗透。又或是城市排水系统设计不科学,导致雨水在一定时间内无法汇集从排水系统排出造成内涝。

(一)多发性雨水。我国大部分地区降雨最多是在夏季,占全年的四分之三。因此,强降雨是城市内涝的直接原因。由于全球气候普遍变暖,加速了水的循环,降雨状况变得更严重,由于城市中排出的热量比农村大,因此温度比农村高,促进了热对流,引起城市暴雨比农村大,形成了城市中多雨水的现象。

(二)城市地形。内涝比较多的发生在低洼地区,排水能力很弱的城市。例如地处高山附近的城市,地势较低,使得这种地势的城市多雨,又不利于排水,是极容易形成内涝。

(三)自然水文条件的破坏。与低洼地区不一样的平原城市,例如北京,地势平坦,便于舒缓流水。但由于在城市的建设发展中,被硬化的地基面使雨水无法往下渗透,自然水文条件被破坏,因此,城市多余的雨水便流向地势较低的地方形成内涝。还有部分城市临近江水,涨水时,水倒灌进城市,严重威胁人们生活。因此,虽然地形好,但是自然水文条件被破坏,城市无法排出的积水造成内涝。

二、明确海绵城市的建设模式需求

改善城市内涝的情况需要从源头抓起,这就涉及到各个方面,无论从空间还是从场地成面,每个细节都不能忽视。而且宏观流域,城市,场地层面的海绵城市建设与内涝的有效控制都有很大的关系。

(一)宏观流域层面。雨洪调蓄系统的完善,在城市建设过程中,要注意不能改变山河胡海的自然格局,保护现有的良性循环要素,在将来发展城市建设过程中发挥重要作用。这个过程主要在流域层面,城市之间相互合作,减少上游城市的不良因素影响到下流城市地区。宏观层面的规划是整体的,给后续各项建设实施指导方向,主要包含,生态的基础建设,控制方向,城市水控制,城市绿色规划等。

(二)中观城市层面。城市雨洪管理的建设,中观层面是指将宏观的内容明确化,根据各地的具体情况,制定适宜的办法。明确中观层面的内容目标,落实到每个城市中去,这一方案主要落实在城市分区规划和控制,主要包含,明确各分区的雨洪管理目标,分区的雨洪管理计划,道路规划,景观规划等。完善城市雨水的排水系统,摒除原有落后的排水系统,建立城市绿色系统相结合的新排水系统。

(三)微观场地层面。场地雨洪管理模式的调整,微观场地层面设计是每一环节的具体落实,这一块内容包含的海绵城市建设目标是将绿色雨洪管理落实。将道路,屋顶,广场一类的径流作为海绵城市建设的设计重点。根据各个城市不同的特点,设计适合的雨水排放处理模式,并贯彻保持自然水文条件的理念。

三、海绵城市建设模式

(一)合理规划水系,构建大排水系统。土地的利用通常会增加水径流的量,改变原始排水格局。在解决城市内涝问题时,应保护绿色资源。目前城市在建设过程中占用了大量土地,土地下面地基硬化,使大片面积的积水无法往下渗透,地基硬化的改变使水流排放路径自然发生变化。因此,我们在建设过程中应该选择一个生态保护区,作为整个城市的建设主旨。合理规划城市水系,在城市开发过程中要合理规划土地,做好开发前流域内土地的水文性分析。流域是指分水先围住的部分,坡地是流域的陆地,有土壤和植被特点。大多数流域都是由高低,低洼积水区和输送区组成。下雨后,高地的水流比较分散,容易管理,但分散的水流也会迅速汇集给下游地区带来洪灾,因此,上游地区做好雨洪管理建设,是环节城市中心内涝的一个重要措施。积水的地方大多是低洼地区,积水都是由高处的水汇集成,这种地方不宜过度建设,当雨水量过大时,还应把集水区的水输出到运河中,环节内涝压力。

(二)完善小排水系统。地下排水管道的排水标准不能满足日渐发展的城市,在建设过程中需要对原来的管网加以改造,保证疏散洪水的压力。在新建城区,提高管道设计的标准。原有的城市雨洪管理系统都是以快速将积水排出为目的,通过现代化技术保证城市的安全。但是排水系统中,城市的要求越来越高,地下管道的指标增加,又出现投资大的情况。因此,要保证原有的排水系统的运行,就要回复城市建设中原有的排水渠道,与地下的管道体系共同构成完善的小排水系统。让管道还能增加渗透,蒸发的功能,这样,雨水循环就比地下管道效果更好。

结论

为防止内涝,城市应以自然水系为主,疏通河道,增加水流输送密度,合理规划池塘的位置和面积,构建自然海绵体,合理控制水量,在城市中充分利用绿色植被,开发公园的水系池塘,防止内涝。完善城市排水管网,结合城市特点最大限度的完善小排水系统,海绵城市调节雨后污染和水流量,在源头进行分流,减小径流量,降低内涝的发生频率。

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顾小清(1993-),男,回族,宁夏人,本科,研究方向:水利水电工程。