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【關鍵詞】高速公路;瀝青路面;病害;成因;維護
高速公路瀝青路面的維護是一項很重要的工作,在高速公路中,瀝青路面或多或少都存在損壞的情況。路面養護是高速公路養護的關鍵,而預防性養護是改善瀝青路面病害的一種有效方法,通過加強道路前期的預防和檢查,并采取相應的技術措施維護瀝青路面,使其不留隱患,以恢復高速公路瀝青路面的服務功能,避免給道路維護造成不必要的麻煩,以延長高速公路瀝青路面的壽命。
1 高速公路瀝青路面病害的成因與表現
1.1 車轍與龜裂
在行車過程中,行車荷載與路面直接接觸時,由于基層的強度高,板體性強,變形能力差,瀝青混凝土承受的荷載會傳遞到基層。瀝青混凝土在承受基層反作用力的情況下,內部的原有結構層就會遭到破壞,失去應有的變形能力和強度,形成車轍。車轍形成原因主要是受氣候因素變化的影響,還有超載超限車輛大幅增加,使瀝青路面基層的整體性變差,局部出現松散的狀況。
龜裂是由于路面基層濕軟、穩定性下降、整體強度不足、路面層老化、路面材料未拌合均勻或配合不當而造成的,也可能是瀝青路面出現縱向裂縫或橫向裂縫時,未能及時對裂縫進行封填,導致水滲入下層而形成龜裂。
1.2 縱向裂縫與橫向裂縫
縱向裂縫是與道路中線平行的裂縫,有時還伴有少量的支縫。在半填半挖路面的加寬處,由于路基壓實不好,路基常出現沉降的情況而形成縱向裂縫。特別是沿行車輛因荷載作用而產生縱向的裂縫,其原因主要是水滲透破壞、路基施工不當、地基本身的原因等。橫向裂縫是與道路中線垂直的裂縫,有時也會伴有少量的支縫。橫向裂縫是由于半剛性基層收縮或低溫收縮裂縫而產生的,起初出現于路面兩側,隨著裂縫逐漸發展并貫通全路。
1.3 沉陷與松散
沉陷是由于路面受到損壞、路基沉降而導致局部凹陷,或者是由于開挖、回填過程中壓實不足所造成的。松散是由于混合料中的瀝青偏少,且集料與瀝青間的粘結性較差,導致路面材料脫開并散失,瀝青老化變硬而造成的。隨著松散進一步發展就會形成坑槽,在車輛荷載作用下,使基層與面層脫離,導致基層結構破壞。
2 高速公路瀝青路面的養護方式
2.1 日常養護
瀝青路面出現較為輕微病害時,可以采取日常養護的方法來改善路面的狀況。當路面裂縫在5cm以內,但未出現啃邊、錯臺現象,可采取灌熱的辦法來改變瀝青的性質,并對其作防水處理。先對瀝青路面出現裂縫的部分進行拓寬與初步清理,再以吹風清理設備來清除裂縫中的雜物、灰塵、顆粒,保持裂縫的干燥和清潔,以滿足裂縫的修補要求。對于瀝青路面的坑槽、小面積沉陷、網裂等,已波及到基層或中下面層的局部病害,可以采用切割機械和破碎機械將修補范圍切割出來,并由人工挖除病害,清除干凈路面損壞的部分后,在坑內涂刷乳化的瀝青,并鋪平坑槽。
2.2 預防性養護
預防性養護是以專業技術對養護對象在最佳時間進行預防性養護作業,它需要應用機械工具與材料,以保證高速公路的運行。為了保護路面不受化學產品、雨水的侵蝕,使其延長使用壽命,可以通過考察現場路面的情況以及模擬現場施工試驗進行數據分析,針對道路運行時間,采用噴涂瀝青的方式對路面預養護進行實驗,以確定瀝青封面的施工材料。
2.3 專項養護
專項養護是根據養護對象的病害方式或損壞程度,對養護對象進行具體的、專業的養護。專項養護工作需要選擇養護技術和最佳作業時間來進行,具有較強的針對性。
3 高速公路瀝青路面病害的維護措施
3.1 準確把握高速公路的養護時機
高速公路瀝青路面的維護應把握好時機,根據不同得養護方式,采用不同的養護方法。前期投入使用時,出現微小裂縫、小坑槽或大面積裂縫,應針對路面的具體情況,有針對性的進行養護,以消除路面安全隱患。按照相關標準規范和要求,分析路面各項指數,路面狀況指數應在80以上,路面強度指數應大于或等于0.8,路面橫向力系數大于或等于45度。
高速公路瀝青路面養護是周期性的工作,工作人員應根據實際情況,定期檢查和養護路面。通過采集路面數據,并綜合進行分析,提高高速公路的養護標準。必要時,應抽樣檢查路面狀況,以保證高速公路路面的服務質量。
3.2 建立高速公路瀝青路面管理系統
在高速公路正常運行的過程中,高效、科學的檢測手段是預防性養護高速公路路面的前提條件。通過采用現代化的信息技術定期對路況進行檢測和系統管理,并建立監測制度,全面的檢測高速公路路面的運行狀況,以便為高速公路路面的預防性養護提供指導。對于高速公路瀝青路面的管理,可以采用現代化科技手段來分析檢測與養護的數據,針對數據提出有效的解決措施。具體實施時,應實時監控高速公路各段得路面,針對監控系統評價和預測路面病害,也可通過管理系統來選擇相應的方案,以提高高速公路養護的效率和養護的科學性[5]。
從瀝青的運輸、制作、攤鋪到養護,每一個環節都應進行科學化管理與操作。運輸瀝青時,應合理計算運力和運距,以保證運輸車輛清潔,裝料前底部和車廂側板涂一層油水混合物,卸料后注意清理,避免結塊,運輸過程中,保持勻速且覆蓋雙層篷布,注意防水、保溫,避免污染。制作瀝青時,按照公路現場加工生產流程,注意合理控制改性瀝青的溫度和配比精準度。攤鋪瀝青時,注意清掃路面,保證路面清的潔度,按照相關的規范要求撒布黏油,對于局部多撒或少撒的部位應人工處理,并注意控制攤鋪機械運行的穩定性與料斗狀況,以保證攤鋪均勻。碾壓瀝青路面時,碾壓機作業應保持連續均衡,并對碾壓機進行跟蹤監測,以便及時發現問題,讓工作人員立即處理。
3.3 加強高速公路瀝青路面養護人員的業務培養
在高速公路養護的過程中,養護人員相當于保健醫生,養護人員必須具有相應的養護技能,才能運用養護技術來更好的維護公路路面。相關的管理部門可以通過加強養護人員的專業養護知識和養護技能培訓,不斷提高養護人員的養護水平。也可以制定相應的用人標準和培訓考核制度,使養護人員都能夠持證上崗。另外,由于養護工作比較艱苦,相關的領導應注重培養養護人員的工作熱情,提高養護人員的職業素養和工作責任心,保證高速公路的養護質量,使高速公路平穩運營。
4 高速公路瀝青路面病害維護的注意事項
在瀝青路面施工時,由于修補舊路面會鋪玻纖維網、噴涂乳化瀝青,且鋪筑瀝青路面的時間較長,因此,在施工時,應做好組織工作。施工段落的交通組織及劃分,應按照交通部公路養護技術的相關規范來設置施工的導向標志、限速標志、警告標志和安全防護措施。施工單位應落實機械組織及人員,按照正規招標程序來選擇施工單位,準備足夠的機具、人力、原材料,在保證施工質量的同時,盡可能縮短施工的時間。建設單位要組織路政人員,做好施工現場交通疏導和交通組織,委派能力較強的監理單位進行監理[6]。
對于銑刨出的廢料,可以選擇公路的用地范圍之外堆放。施工時,合理的安排時間,如春、秋季節,盡量避開交通量大和雨季的黃金季節。高速公路瀝青路面的維護工作非常重要,相關的公路管理部門應引起高度重視,根據路面破損成都進行治理,以路面為中心全面養護瀝青路面。
綜上所述,在高速公路中,瀝青路面或多或少都存在損壞的情況,隨著道路交通承載量在不斷加大,交通運輸壓力也隨之加大,高速公路瀝青路面的維護已成為道路維護的重要工作。通過采取相應的措施,加強道路前期預防和檢查,并改進養護技術,為維護工作提供技術支持,盡快恢復瀝青路面的服務功能,以延長高速公路瀝青路面的壽命。
參考文獻:
[1]郭文,吳英淑,郭力源,胡濱.高速公路瀝青路面早期破壞現象及防護[J].山東交通科技,2013(2).
[2]胡一南.高速公路瀝青路面的病害和養護對策[J].城市建設,2013(10).
[3]王志超,遲嘉陵.高速公路瀝青路面質量控制及養護措施[J].科技致富向導,2012(19).
[4]梁志光.淺議瀝青路面病害成因及對策[J].中小企業管理與科技,2011(10).
關鍵詞:海綿城市;建設問題;要點
1、海綿城市理念分析
“海綿城市”主要是根據海綿進行命名的,目的是能夠促進城市的建設發展與海綿相似,能夠對水資源進行吸收和凈化。但是根據我國的生態水資源的使用狀況,我國的水資源的儲存呈現下降的趨勢。所以,在進行海綿城市的建設和規劃的過程中,運用高效的技術措施,進行雨水的收集工作,提升生態水資源的使用率。“海綿城市”的建設理念主要是以城市的水系統為核心進行分析的,將高效的技術進行結構網的建立。在進行雨水的收集過程中,需要循環的對其進行凈化和過濾,從而降低城市的自然災害發生的概率。只有通過對綠道進行開發、加強可滲透路面的采用,進行透水停車場的建設等,從而實現對城市可持續發展。
2、基本原則
2.1、規劃引領、系統布局
在進行城市的總體規劃和建設中,需要進行其詳細化的設計,對于修建性規劃進行全面的落實,同時需要將海綿城市的環保理念和比較低影響的開發理念等進行落實,同時對建設海綿城市的目標進行明確,重點堅持首先進行規劃,隨后進行建設的原則,對于集中連片布局需要給予重視,從而防止項目出現的碎片化問題,最大程度的提升城市規劃對于海綿城市的影響。
2.2、生態為本、自然循環
務必按照水循環的脈絡進行雨水的處理,對于雨水的排放過程中,需要按照自然坡降的原則,同時結合生態環保的理念進行雨水資源的存儲,通過對植被等自然下墊面的充分利用,對雨水進行滲透和凈化,從而提高其城市的自身調蓄能力。
2.3、示范帶動、統籌推進
務必遵循“先建設樣板、再全面推進”的建設標準,對于示范性比較大的項目進行優先建設,及時的進行建設經驗的積累,從而促進試點的建設開展。在進行新區建設時,需要以目標為建設知道,進行優先實施建設,全面的運用海綿城市的建設技術。對于老城區的建設問題,則需要根據改造規劃結合舊城的實際情況進行海綿城市設施的全面推進。
3、當前海綿城市建設中存在的問題
3.1、建設資金匱乏
一般而言,在進行海綿城市的建設資金主要是由我國的政府進行撥款的,建設資金量是比較大的,但是在短時間內,不能及時的將建設的價值進行體現,如果政府的資金鏈出現問題,資金供應不足,勢必影響海綿城市的正常建設進度。對于海綿城市建設的初期,社會各個層面對于海綿城市都會存在一定的質疑,因此增加了資金籌備的難度,從而大大影響海綿城市的建設效率和質量,造成工程項目的難以開展。
3.2、海綿體缺失,技術能力不足
對我國的城市建設設施而言,我國的基本建設設施主要是以混凝土和水泥等為主,該些設施不存在吸收水分的能力,再加上很多城市對于綠化建設的重視度不高,僅僅靠綠色植物是很難進行維持吸水能力的,從而嚴重的影響海綿城市的建設。工程建設都是受建設材料的影響的,外加我國的建設技術水平不高,很難對海綿體進行成功的研制。以上影響因素都是嚴重阻礙海綿城市建設的關鍵部分。
3.3、人們對建設海綿城市的意識相對薄弱
對于多數人員而言,如果城市的洪澇災害發生時,需要進行排水操作,可是當前我國的水資源遠遠不足,同時,很多人對水資源的使用概念存在一定的誤解,其對于海綿城市的建設沒有給予足夠的重視,對于海綿城市的資金不足的狀況,很難通過自身的能力進行海綿城市的正常建設。
4、推進海綿城市建設的對策
4.1、確立先進的海綿城市建設理念
在進行海綿城市建設中,需要引進先進理念,從而提升建設的成功率。在推動全國的海綿城市建設時,需要將五大發展理念進行應用。在建設海綿城市的過程中,不斷對其體質和管理方式進行創新,從而確保海綿城市建設的質量。在進行海綿城市的建設過程中,需要對其發展理念進行貫穿,同時加強城市的部門之間的工作協調性,不斷提升海綿城市建設能力;需要將城市的地面工程進行科學的協調和配置,保證城市建設的海綿彈性;加強基礎設施的建設,同時注重和日常管理之間的協調;將海綿城市建設的發展趨勢進行明確,朝著方向進行高效的建設,將硬性和軟性之間的關系進行科學的處理。
4.2、不斷完善海綿城市建設設計體系,推廣低沖擊開發技術
在進行海綿城市的建設過程中,政府需要加強和規劃單位之間的合作意識,不斷的引進國外比較先進的建設方案和技術,不斷的提升自身設計的標準性和規范性,其設計人員務必不斷的進行學習,要嚴格的遵循設計的規范和標準進行技術的改進和創新,加大對低沖擊開發技術的應用力度,最大限度的降低海綿城市的設計困難,從而不斷的促進海綿城市的建設進度和效果。
4.3、增加現有的海綿體的數量
對于海綿城市而言,如果海綿體的數量不是很多,勢必影響城市的海綿吸水效果,所以很有必要加強其海綿體的建設數量,一般是通過對草坪進行一定的改進,保證其排水系統的科學管理和安裝工作,降低存在的積水現象,促進其滲透的速度,增加城市園林的景觀設計的合理性和科學性,從而提升其綠色植物的吸水效果,實現加強對城市空氣的更新度和美觀性。總之,在進行海綿城市建設過程中,需要不斷的提升人們的環保意識,提升海綿城市的環保功能,提升其城市的存儲水的能力,保證其建設工作的全面落實性,以便最終促進我國海綿城市的穩定發展。
參考文獻:
[1]劉嚴萍,王磊.海綿城市建設面臨的潛在問題及對策研究[J].城市管理與科技,2017,19(01):36-38.
[2]孫立,靳林強.城鄉規劃層面落實海綿城市建設的路徑研究[J].中國人口•資源與環境,2017,27(S1):101-104.
關鍵詞:園林工程;海綿城市;應用
雖然我國的淡水資源居世界前茅,但是水資源的分布及其不均勻,并且由于我國人口眾多,導致人均水資源十分匱乏,城市的地下水位一年比一年低,關于水的難題也逐漸進入了人們的視線,所以我國推行了低影響開發的雨水體系,像海綿一樣能夠自如地吸水以及釋放水,這種雨水的排放模式十分符合我國的可持續發展的原則。下面我們就簡要探討一下如何利用園林工程來更好地發展海綿城市。
1海綿城市
所謂海綿城市,就是讓城市具有和海綿類似的一些特性,即城市能夠很好地收集雨水以及釋放雨水,城市的雨水收集以及利用的整個體系,并且將城市的建筑物和道路以及綠化工程都做一個比較系統的整治,加大城市收集水的能力,從而利用自然界的力量來幫助城市能夠更好地自我調節。海綿有2個方面的特性:第一,能夠自如地吸收、保存、釋放水分;第二,其經過壓縮之后能夠反彈,從而恢復到原來的形狀。海綿城市的效果就是像海綿一樣,不僅能夠自如地吸收、保存和釋放水分,還能很好地釋放水分來保持原來的形態不發生變化。海綿城市主要有3個內容:第一,城市通過改造自身的各項基礎設施,來改善城市的排水體系,從而使得城市水能夠很好的循環,即收集存儲水的同時,還能夠凈化水,從而加以利用;第二,城市的排水系統能夠很好地減少甚至避免洪澇對整個城市的影響以及破壞;第三,通過園林工程的建設,能夠將城市環境以及自然環境有機地結合在一起,避免在城市建設過程中對生態環境產生不同程度的影響。綜合起來就是通過海綿城市的建設,能夠讓城市自如地應對可能出現的不同程度的降雨以及洪澇災害,從而維護人與自然的和諧,由相關資料可知,海綿城市的目標就是在地下儲存以及滲透70%的水分,如果不能實現,就不算是一個合格的現代化城市。
2園林工程如何應用到海綿城市當中
2.1統籌規劃城市的山水林田湖
通過園林工程來治理山水林田湖,提升城市水的管理能力,增加綠地面積,加大對山體的維護,將綠地和港渠以及水體有機結合起來,并且使用相關的凈化手段。
2.2保護城市中的湖泊以及濕地,提升海綿城市的儲存能力
城市中的湖泊濕地是最佳的雨水儲存場地,所以,城市建設中要利用園林工程來建設河濱的濕地以及植被緩沖帶等低影響的開發體系,在國內外的園林工程建設中,最著名的就是日本的多自然型河道的建設,以及瑞士和德國的河流回歸自然的改造建設,其能夠幫助我們很好地建設海綿城市。
2.3通過城市的排水體系來計算園林工程中綠地的承載能力
綠地的建設不能為了水而去做水,綠地的主要功能還是生態景觀以及供市民進行身心的放松,所以,要利用園林工程使其盡可能地合理以及承載能力最大化,并且要合理地保留出一定的空間,來滲透綠地旁邊的硬化地區的徑流,并和城市的雨水管渠體系很好地結合在一起。
2.4下凹綠地的建設
因為很多城市的用地都十分緊張,所以導致城市主干道的綠帶都十分狹窄,綠帶的寬度都是1~4.5m,很難進行下凹綠地的建設,所以在園林工程的應用中,首先要了解城市的初雨棄流的時間,然后通過初雨工程來進行凈化,讓一部分道路的雨水進入道路隙的地下凹綠地或者雨水塘以及景觀的水體中,從而實現徑流的減少以及收集和利用雨水的目的,在人行道的樹池建設中,可以使用條狀的連接方法,不能整體進行下凹綠地的建設,但是可以在某些部位進行下凹綠地的建設,在綠帶中的下凹綠地中,不能缺少的就是初雨棄流的設備,從而保障污水不會進入綠地以及地下水中,避免造成污染。在綠地中應該有溢流口,從而便于暴雨時實現溢流的排放。對于以前的綠地方案,全部進行下凹綠地的建設不太現實,綠地的容量有最大值,如果土壤的穩定入滲系數太小,植物就會出現長時間淹水的情況,嚴重阻礙植物的生長,所有下凹綠地的建設一定要利用科學的方法,再結合城市的規劃合理進行。
3結語
綜合上述,海綿城市建設的原則就是節水,以及空間的均衡,還要系統地進行整治,通過園林工程利用自然界的力量,更好地保留水分以及滲透和凈化,所以園林工程的建設措施以及模式都要符合各個城市的實際情況而采取最佳的方案,不能只注重眼前的短期效果,從而在最大程度上推動我國海綿城市的發展。
參考文獻
1胡必成.中國水資源貧乏與水資源浪費的矛盾分析[J].遼寧工程技術大學學報社會科學版,2013(15)
關鍵詞:城市快速道路;海綿城市;道路改造
1海綿城市概述
近年來,自然災害屢有發生,尤其是洪澇災害,其可預測性差,且預防措施具有局限性。洪澇災害不僅威脅著人民的生命財產健康安全,還大幅影響了城市的經濟發展速度,造成了極大損失。隨著城市化進程的持續推進,一些城市的道路情況與其交通需要不適配,難以滿足人們生產生活的相關需求。因此,為提升人民出行效率、提升生活質量、確保安全出行、提升人民生活幸福感,道路改造工作已經刻不容緩。海綿城市的建設理念是在現階段對道路改造工作的一種指引,在改造中應用海綿城市建設理念,有利于提升改造質量,推進城市基礎設施建設進程,提升建設效果。海綿城市是指降雨時將雨水收集起來,并開展一系列凈化、儲存工作,一些經過凈化的雨水可以再次使用,秉持著保護生態環境的原則,借助人為干擾的辦法提升對雨水等自然資源的利用率,進而減少資源浪費,確保城市排水順利。海綿城市的構建可以很好地幫助城市合理利用資源,實現雨水資源與生活需要的有機結合,有利于保護環境,構建海綿城市的根本目的是實現人與自然的和諧共處以及城市與自然的共同發展。
2市政道路工程中海綿城市理念的重要意義
海綿城市理念在市政道路建設中的應用,可以切實提升資源利用水平,改善生態環境,具體表現如下:(1)改善生態環境。隨著城市環境污染程度的提升,特別是雨季,雨水中的有害物質對城市環境的影響不容忽視。而海綿城市理念與市政道路工程的結合,可以切實改善這種情況,收集雨水、凈化雨水、再利用雨水,不僅可以減輕污染,還可以節約資源,實現資源合理配置[1]。(2)有利于合理分配水資源。市政道路工程與海綿城市理念的結合有利于水資源的調配,這是因為在海綿城市的理念下,可以進一步完善城市排水系統,加強城市基礎設施建設,緩解城市用水壓力,確保水資源的合理利用,避免因雨水過多造成排水不暢的現象。此外,在雨季儲存的雨水還可以應用于旱季,避免內部干旱,提升水資源利用率。
3海綿城市應用在市政道路中的設計原則
3.1道路干預最小化原則
在不改變原有道路設計和排水系統走向的情況下,在雨水入渠管道控制徑流污染和大小,充分考慮城市道路功能和生態需求,建設具有生態特性的城市排水系統,同時,應用海綿城市建設理念時必須確保排水系統的基本功能使用正常。
3.2與道路排水系統連接原則
海綿系統作為道路排水系統的協助系統,必須與排水網及附近綠地連接,切實改善道路排水形式,增強道路透水性,將道路綠地海綿體的作用發揮到極致[2]。
3.3經濟原則
結合道路建設方案,按照實際情況對道路進行分類,做到因地制宜。在確保道路基本交通功能和排水工程的前提下,盡量縮減資源投入,降低工程造價。
3.4景觀規劃原則
在實現海綿效應的基礎上,應盡可能地做好景觀規劃,提升景觀的視覺效果。做到景觀與道路特征的協調統一,在保護生態的基礎上,增強美觀性及功能性。科學保護環境,協調生態發展與城市發展之間的關系。
4城市道路快速化改造項目海綿城市理念應用分析
4.1項目概況
某城市交通主干路總長度為14km,貫通城市東西,是極為重要的城市交通樞紐與過境通道。該城市交通公路負擔了城市絕大部分的交通壓力,為了讓此公路更好地服務城市,發揮其城市樞紐作用,采用新型科學的技術對其改造拓寬。改造項目計劃將公路改為地面雙向四至八車道、雙向六車道隧道、高架雙向六車道,并利用現有的城市給排水設施將城市打造為現代化海綿城市。
4.2一般路段海綿城市的應用設計
一般路段的海綿城市工程設計較為簡單,通常情況下在公路兩旁借助邊坡地勢策劃設計景觀,并采用植草溝和透明給排水管道相結合的模式,將地形較低的位置設計為植草明溝,在明溝下方安置水管,該設計有利于收集雨水以及道路附近的地表徑流,實現對水資源的收集、凈化與利用,達到環境保護綠化城市的目的。此外,人行道的海綿城市工程建設是將人行道縱向設計,再利用道路周圍的綠化帶實現道路一側反坡排水,收集并凈化雨水,另一側為正坡排水,將收集到的水排入非機動車道處的集水溝進行統一使用。海綿城市工程項目在非機動車道處的建設稍復雜,通常施工建設人員會將車道選用透水瀝青材料設計建設為透水路面,道路為縱向設計,并在該車道的兩旁建立集水溝,該設計能夠在不影響道路美觀與正常使用的前提下收集雨水。具體的建設計劃如下:在道路集水溝處建設清淤井,每5~6m設置一個,將清淤井與集水滲蓄水罐連接,用以將收集的水投入城市環境建設中,并且以30m為一個單位在集水溝處修建溢水管,將溢水管與城市排水管道連接,保證在雨水過量的情況下該系統及時將雨水排除,避免城市地表雨水淤積,確保海綿系統正常運行[3]。與非機動車道不同,機動車道一般選擇不透水材料鋪設路面,同時在公路兩側設置集水溝,集水溝沒20~30m處設置一個清淤井,使雨水流動匯集到路面兩側,經過清淤井過濾后流入集水裝置中,再統一調集將收集并凈化后的雨水經底部的出水管排出。并且,機動車道的海綿城市工程也裝有溢水管,在雨水量較大的情況下,集水裝置的集水井水位會快速上升,當水位達到一定高度時,集水溝收集到的雨水會經溢水管排進城市排水系統,一定程度上緩解了城市排水的壓力,達到了利用雨水資源的目的,綠化了城市環境。一般路段海綿系統見圖1。圖1一般路段海綿城市系統
4.3高架路段海綿城市的應用設計
與其他公路一樣,高架路段同樣需要海綿城市建設。具體建設設計為借助高架橋橋墩安裝集水井,再利用城市本身的雨水排水管道收集橋面的雨水,并經過雨水沉淀后將收集的雨水排入橋下的綠化帶集水裝置中,將集水裝置中的水定時定量用于城市綠植的澆灌工作,既減輕了城市排水的壓力,又節約了有限的水資源,高效且環保,實現了高架橋路段海綿城市工程的價值。高架路段海綿系統見圖2。圖2高架路段海綿城市系統
4.4雨水花園系統的應用設計
海綿城市建設工程可加入雨水花園系統,利用雨水管收集高架橋以及高架附近地區的雨水,并通過一系列簡單處理凈化收集的雨水,將凈化過后的雨水用于城市景觀的建設。同時,雨水花園系統需要在系統底部設計蓄水池,并將建設施工留下的某些廢料投入其中。雨水花園系統使海綿城市工程更好地實現了對雨水的凈化與利用,并且防止城市路面與高架橋梁的積水現象,緩解城市排水壓力。
5結語
將海綿城市建設理念應用于城市道路改造中,既增強了城市道路消化雨水的能力,而且減少了對水資源的消耗,提升了淡水資源的利用率。海綿系統建成后,在極大程度上減少了人工灌溉道路的工作量和水資源消耗。低廉的維護成本提升了城市海綿道路排水系統的應用價值。海綿系統的復制性很強,推廣力度很大,但在建設海綿系統時必須根據城市的實際情況調整建設策略,建設出契合實際的海綿系統,真正為節約資源、保護生態作出貢獻。
參考文獻:
[1]李健超,崔鎮.“海綿城市”理念下城市道路的改造研究[J].工程建設與設計,2020(13):87-88.
[2]張明軍.分析基于海綿城市理念的城市道路設計[J].工程建設與設計,2019(17):78-80.
關鍵詞:海綿城市;流域水環境;治理
海綿城市的理念就是最新的一種城市雨洪管理概念,能促使城市在應對環境變化和雨水帶來的自然災害具有良好的應對能力和措施。在此理念下,政府部門加強了重視與投資,進行流域水環境治理能加快治理速度,有效改善流域水污染的現況。
1 流域水環境存在的主要題
流域是以水為連接,將水資源、土地資源以及生物資源等自熱要素與經濟、社會發展之類的人文因素進行結合的一種復合型的生態系統。這不僅能實現區域經濟的可持續發展,還能對生態系統進行物質和能量的循環,從而維持生態系統的平衡。
自改革開放以后,社會經濟的得到了快速的發展,城市快速發展的背景是工業化進程的加快,直接引起了資源消耗量的大量增加,污染物排放總量的持續加大。城市的發展擴大占用了更多的自然資源,大量的生態用水和耕地受到污染和破壞。而城市流域水環境現在所面臨的主要問題有以下幾點:
(1)水污染十分嚴重,到目前為止,城市水環境現狀是十分嚴峻,90%以上的水環境受到了破壞和惡化,大部分地表水與地下水的質量出現了問題,人民群眾日常飲用水的水質安全得不到保證。較為常見的水污染主要表現在:富營養污染、重金屬污染、復合型的污染等等。人們日常的生產生活都離不開水資源,由于受到工業時代的影響,人們生產生活用水已經受到了嚴重的威脅。
(2)地下水開采過度,直接導致出現了很多威脅人們生活安全的現象出現。例如,在一些沿海地區,地下水開采量過大,會出現海水倒灌的現象;一些城市人口眾多水資源需求量過大,開采量過度的情況下會造成地面塌陷等危險情況的發生。
(3)流域水環境中,水資源面積開始逐漸減少。社會經濟快速發展的同時,城市化建設也在高速的推進之中。城市基礎道路建設的面積增加,湖泊、河道面積的減少,使城市在遇到暴雨、洪水等自然災害的情況下,防洪抗災能力不能滿足泄洪排水的要求,會對整個城市的安全造成影響。
2 當前流域水環境治理的局限性
人們開始認識到流域水環境治理的重要性,快速開展了流域水環境的治理工作。但在治理過程又出現城市發展與生態環境保護之間的矛盾與問題。在這樣的背景之下,如果沒有較好的解決措施,不僅會對流域水環境的治理產生影響,還會嚴重的制約城市的發展。
進行流域水環境治理是為了恢復生態水環境,促進流域周圍城市的可持續發展,提升經濟效益與社會效益。由于城市經濟快速發展與生態環境保護之間存在的矛盾問題不能解決,導致治理項目只能盡量控制污染,不能從根本上治理污染問題。隨著城市化進程的高速推進,越來越多的流動人口涌入城市,城市的常住人口也在不斷地增加,漲幅驚人,城市化面積的不斷擴大,對農田耕地的破壞程度也不斷加深。自古以來,流域周圍都是人口聚集密度最大、經濟最發達的區域,污染程度自然也是最高的。這也直接導致流域水環境治理速度嚴重的滯后于城市發展的速度,在流域水環境治理的同時產生了更大的破壞和污染。
此外,在治理流域水環境的過程當中,流域水環境污染問題治理的資金投入遠遠高于生態環境修復的投入。大部分的資金支持都投入到了水環境污染的治理,這樣只能加強對于水環境污染的控制,不能兼顧能夠從根本上治理流域水環境的生態修復治理。
在對于流域水環境的治理過程,往往比較注重對于湖泊、河道等地表水環境的治理,忽視了地下水資源的治理。因此,在治理過程應該加強理解和認識地表水污染與地下水污染之間的關系,受到污染的地表水會以補給的形式滲入地下水,對地下水造成污染,加強地下水環境的治理與保護。
3 海綿城市理念下的流域水環境治理
國家于2016年提出了在“十三五”期間,加大對流域水環境綜合治理的力度。隨著海綿城市理念的提出,海綿城市建設的逐漸成熟,為流域水環境的治理提出了新的建議和思路。于是有了基于海綿城市理念的流域水環境的治理方案。其中對于流域水環境的綜合治理原則:(1)要將綜合治理與生態治理進行緊密結合。以海綿城市的建設理念為指導,將流域水環境和周邊環境之間的管理進行合理的處置。(2)加強治理污染工程與恢復生態環境工程,對景觀建設與治污工作進行統籌考慮。(3)在進行建設開發的過程中,應該始終重視可持續發展的重要性。在城市發展的過程中,極大程度的保護生態環境不受到破壞,盡量降低開發的沖擊力。(4)治理流域水環境過程與城市發展之間產生了極大的矛盾,因此需要在治理過程中適應城市的經濟發展需要,在保證流域水環境治理效果的同時,促進城市的發展。
具體治理方案內容:(1)加強河道防洪工程的建設,盡快井河道中的雜物淤泥清除干凈,并選擇合適的地方拓寬河道,提高城市的泄洪能力。(2)進行截流工程的建設。將旱季產生的污水進行全部截流,從而實現對于污水的凈化、儲存、調蓄,增加污水利用率。(3)建設雨水調蓄湖,將現有的調蓄湖進行適當的擴充工作,能夠使其成為河道的蓄洪區以及城市景觀用水的調蓄湖,能夠實現雨水的凈化儲存,使其成為海綿城市理念中最為重要的“海綿體”。(4)加強補水工程的建設。工程建設完成之后將在汛期起到蓄滯洪水的作用,提高城市的防洪能力,在旱季為缺水地區提供有效的用水。(5)對生態環境進行修復和改善。建立生態水環境景觀,恢復綠色植被和被破換的生態系統,從根本上對流域水環境進行治理。
海綿城市理念在其中的應用主要表現為:首先,將海綿城市的理念作為指導,建設調蓄湖、擴寬河道等都符合上流蓄水下流泄洪的理念,有效的提高了城市的防洪能力。其次,在上游地區建造自然濕地的做法,有效地儲存和凈化了雨水,并將其作為城市的景觀和河道的補給用水,能夠增加水資源的利用率。此外,建設截流工程的措施,能將污水與雨水引入污水處理廠進行處理工作,從而降低了水環境的污染,提高了流域周圍城市的水質水量。并且,基于海綿城市理念下的流域水環境的治理,將居民的生活環境水平進行了提高。在恢復生態環境快速恢復的基礎之上,提升了城市的防洪抗災能力,做到了可持續性的發展。
4 結束語
綜上所述,基于海綿城市的理念之下,進行流域水環境的治理,能夠解決我國在現階段發展過程中所遇到的經濟發展與資源短缺和環境污染之間的矛盾問題。有效改善流域水環境質量,帶動了流域經濟的發展和產業結構的轉型。城市流域水環境的治理,可以有效的修復生態環境,改善環境污染問題。使城市居民的生活環境水平得到了提高,在增加城市的開發價值的同時,也能促進流域周圍城市的經濟效益、社會效益的提升。
參考文獻
[1]鄧衛東.流域水環境綜合治理技術路線淺析[J].城市道橋與防洪,2016(12):168-169.
[2]雷思聰,李君超.關于新形勢下河道治理的幾點思考[J].北京水務,2016(02):46-49.
[3]何造勝.論海綿城市設計理念在河道水環境綜合整治中的應用[J].水利規劃與設計,2016(01):39-42.
關鍵詞:海綿城市;技術特點;技術設施;問題;意見
海綿城市的建設有利于環節我國部分城市水資源短缺的現狀,并且還能夠加強雨水的回收和再利用,但是這項技術涉及的內容比較多,以至于在建設過程中出現了很多的問題,需要建設部門采取有效措施進行處理,保證海綿城市建設的質量。
1 海綿城市概述
我國多數的城市在給排水施工上都沒有設置將剛防水排澇系統給設置好,在這方面還沒有統一的規劃,在管理上也有較大的漏洞,河湖水也被肆意地侵占,這些都是城市出現內澇早的主要原因。對于這種情況,應該再城市中建立有效的防干旱和防內澇的設施,不要再像以往一樣,將地下排水設施規劃的過于單一,應該著力建設成海綿城市。
1.1 什么是海綿城市
通俗的說,就是像海綿一樣的城市,其具有較好的彈性,在面對自然災害和較大的環境變化的時候,能有較強的抵御能力。在城市有降雨的時候,能夠較快的吸收與水,對其進行存蓄,再經過凈化,從而實現水的循環利用;在城市缺水的情況下,可以將這些水給釋放出來,然后再對其進行利用,讓城市能夠很好地利用這些自然水。也就是建設一個雨水的開發系統。普通的城市在排水的時候主要是利用渠道或者泵站,這些被認定為灰色設施。而海綿城市在排水的時候,首先是利用雨水花園自己植草溝等排水,這些被認定為綠色排水設施。海綿城市在利用排水設施的同時,還將灰色設施很好地結合在一起,這樣使城市的排水系統更加完善,能有效地緩解城市內澇情況,減輕了雨水對城市帶來的危害,將城市風貌建設的更佳美觀。
1.2 海綿城市建設的技術特點
建設海綿城市,主要應用的是沖擊開發技術,這個技術沒有過大的施工面積,通常都是采用分散式施工,所利用的也差不多都是綠化用地,還有人行道等設施。這樣一來,即使有大雨雪我都能解將其進行分配式的排放。而且施工的時候可以利用LID將暴雨的徑流給有效減少,并能對暴雨起到延遲的作用,再LID的設計上也是比較靈活的,不會對生態環境有所破壞,在景觀綠化的基礎上就能達到很好的雨水滲透效果,對地下水也起到了補充的作用。
2 海綿城市建設的技術設施
城市內澇、城市缺水干旱和水資源污染問題的解決是建設海綿城市的主要目的,控制徑流量、洪峰流量、雨水回收利用進和電源面源污染等是這項設計中主要針對的內容。開發技術立足于控制目標低影響,按照功能可以分為水滲透、調節、儲存和截面污染化等幾類。具體的技術設施包括以下幾種。
2.1 入滲系統
將不滲水面積減少,地下水的補充通過雨水下滲來增加,并從源頭上對徑流加以控制,使其達到控制徑流量的目標。同時還具有削減他一定的峰值流量和凈化雨水的作用。透水鋪裝、滲透塘、綠色屋頂、植草溝和滲井等使其對應的單項技術設施。
2.2 滯留系統
通過對雨水徑流的最大化滯留,使洪峰流量減少,同時洪峰的到來也能得到延緩,從而促使控制洪峰流量的目標的實現。同時化具有凈化下滲雨水的作用。濕塘、植被緩沖帶和下沉式綠地是其對應的單項技術設施。
2.3 存儲系統
通過對收集和存儲雨水的加工和使用,有利于促進水資源綜合利用效率的提高,在此基礎上,實現雨水收集回收利用的目標。蓄水池和雨水罐是其對應的主要單項技術設施。
2.4 過濾系統
要凈化初期徑流儲存下來的雨水,使場地對雨水的自然凈化力得到強化,從而實現控制點源面污染的目標。綠色屋頂、植草溝和下沉式綠地是其對應的主要單項技術設施。
3 海綿城市建設中的現存問題與改進意見
3.1 現存問題
3.1.1 設計規范、標準缺乏設計院對綠色雨水基礎設施的設計不熟悉,目前還沒有關于低沖擊開發和海綿城市建設的工程設計規范和系統評估體系。設計單位大多依靠經驗,相應的規劃設計缺乏依據,可能會造成低沖擊開發的規模不符合設計要求或是維護管理不規范等問題。
3.1.2 政策、法規不完善海綿城市建設和低沖擊開發在我國還屬于推廣階段,目前我國此方面的政策法規還不完善,建設工程開展緩慢,已建成的大多為示范工程。同時現有的通知和文件又不具有強制性,因此需要政府出臺相關政策法規推動其發展。
3.1.3 工程分散、管理難度大海綿城市建設以源頭治理、分散控制為主要規劃設計理念,因此一個實施低沖擊開發的區域可能分布著數量巨大的工程設施,其相應的管理難度大,如果缺乏有效的管理,將難以發揮其功能與作用。
3.2 我國海綿城市建設的一些建議
3.2.1 重視水資源的規劃。在城市發展戰略規劃中積極考慮水資源及生態環境問題,將水資源的管理與利用問題放在重要的地位,充分認識和利用水資源的資源功能和生態功能,注重開發和保護水資源在城市發展進程中的價值,培育和引導水產業發展。
3.2.2 制定支持海綿城市建設的政策法規。現有的通知和文件不具有強制效力,為進一步落實和深化海綿城市建設工作,還需要構建完備的水資源法律和政策體系,出臺強制性的政策法規以促進低沖擊開發的實施和管理利用的規范化。強制性內容既要包括針對業主和開發商的管制政策,針對規劃師和工程師的設計要求,也要包括針對管理者和使用者的管理條例。在制定強制性法規的同時也制定相應的經濟激勵政策。對于市政工程和開發建設項目,可采取財政、專項資金補貼等形式鼓勵工程技術的研發和使用。
3.2.3 推廣低沖擊開發技術和設計體系。應制定海綿城市建設的技術規范或導則,推廣實用技術,將規劃設計規范化和標準化,為設計人員提供簡單便捷的工程設計工具,降低技術的應用難度,推動低沖擊開發模式的推廣與利用。同時引進國外海綿城市建設中的新技術,提高其性能,降低使用的成本。
3.2.4 強化多部門多專業的協作。海綿城市建設不是一個部門一個專業就能完成的,它需要多部門多專業的共同參與。海綿城市的建設需要統籌協調規劃、國土、排水、道路、交通、園林、水文等部門;融合不同專業背景的技術人員協作;注重從開發前的場地設計到地塊規劃設計,再到運行和使用指引和開發后維護的連續性;強化規劃和建設過程中設計、管理、技術、資金上的銜接。
結束語
綜上所述,海綿城市的構建有利于提高預防雨澇災害,還能夠解決城市水資源短缺的問題。在社會經濟的飛速發展過程中,嚴重的破壞了生態環境,影響了人與自然的和諧相處。因此為了解決這個問題,建設海綿城市的理論和技術顯得尤為重要,受到和社會和人們的廣泛關注。盡管我國的海綿城市理論和技術還不是很先進,在貫徹和落實過程中還存在很多的問題,但在一定程度上緩解了我國部分城市水資源短缺的問題,因此還要進一步加強技術的完善和改進。
參考文獻
[1]徐振強.中國特色海綿城市的政策沿革與地方實踐[J].上海城市管理,2015(1).
[2]王文亮,李俊奇,王二松,章林偉,曹燕進,徐慧緯.海綿城市建設要點簡析[J].建設科技,2015(1).
一、研究背景
城鎮化的快速發展帶動了經濟持續增長,促進了社會全面進步,同時也帶來了嚴重的暴雨積澇災害。從古至今,暴雨積澇災害一直是人類難以解決的問題。
近幾年,中國的暴雨洪澇災害愈發嚴重:“20XX年7月12日,哈爾濱多處上演‘水漫金山’”、“2012年7月21日,北京遭遇特大暴雨,導致嚴重內澇”、“2011年6月18日,到武漢看海”、“2008年深圳6.13特大暴雨”……數量之多,不勝枚舉,這些新聞無不說明暴雨洪澇已成為長城內外、大江南北大多城市的通病。暴雨積澇災害對城市水利、農業、交通、工業等方面造成的直接經濟損失不可估量,同時通過人口死亡、疫病爆發等問題給社會帶來了巨大的沖擊,造成的自然資源減少、環境污染和生態退化程度更是難以估計。
造成城市暴雨積澇災害的原因主要有氣候和城市建設兩方面的原因。從氣候角度來說,由于全球氣候變暖,水循環產生變化,降雨時空分布不均,導致城市出現暴雨積澇災害;從城市建設角度來說,主要是城市建筑和硬化面積過大,植被覆蓋率過低或者遭到破壞,城市的吸水、存水能力差,其次是排水設施的排水能力不足、重建輕管。
目前,城市針對暴雨積澇災害采取的工程性措施主要有修建蓄水池、增加排水泵站、加大排水管徑、在線蓄水等,這些措施需要占用大量的城市地下空間,投資大,維護困難,廢棄后無法回收利用,會產生大量固體廢棄物,對環境造成二次污染。其他措施如增加綠化面積也會引起城市用地緊張等問題,浪費城市空間資源。
二、國內外相關研究應用現狀
LID技術于1990年末發源于美國馬里蘭州的王子縣、西雅圖和波特蘭,是由馬里蘭州環境資源署首次提出。之后經過20多年的發展,LID在美國、加拿大、澳大利亞、新西蘭等地廣泛應用。在美國,LID設施的應用還形成了綠色道路、綠色社區等理論和方法;在澳大利亞,LID的應用稱為水敏感城市設計;在英國,LID技術應用于城市排水系統,形成了可持續城市排雨水系統;在加拿大,LID和場地設計相結合,形成最優場地設計、保護性設計等;在新西蘭的應用稱為低影響城市設計與開發。
隨著對國內雨水問題的重視,雨水方面的研究和應用也逐漸多起來,LID在國內已有10年的研究和實踐,于2012年形成了“海綿城市”.
2012年4月中國北京大學在《2012低碳城市與區域發展科技論壇》中首次提出“海綿城市”一詞。住房和城鄉建設部于20XX年2月17日發表的《住房和城鄉建設部城市建設司20XX年工作要點》中首次提出海綿城市的概念,20XX年10月,住房和城鄉建設部出臺了《海綿城市建設技術指南》。
2017年4月2日,國家財政部、住房城鄉建設部、水利部宣布了海綿城市建設試點:西咸新區、武漢、重慶、貴安新區、遂寧、南寧、常德、鶴壁、濟南、萍鄉、廈門、池州、嘉興、鎮江、白城、遷安16個城市。
三、研究目標及意義
鑒于傳統城市普遍存在的暴雨積澇災害和道路排水問題,而國內的海綿城市和LID發展和研究較為薄弱,因此,對于海綿城市理念下的城市道路進行系統化設計研究很有必要。本研究主要通過對國內外已有研究成果的整理與分析,探討海綿城市與LID、海綿城市道路與LID的關系,采用文獻調研的方法系統地對城市道路進行了LID設施的選擇及其組合優化設計;針對案例進行實地調查,探討LID在海綿城市道路中如何應用。
論文的研究目標是建立海綿城市理念下的城市道路系統設計的基本理論框架,研究其具體的設計方案和技術。
論文的研究意義:為海綿城市理念下的城市道路系統設計提供借鑒和參考,對解決城市雨水問題有一定的現實意義。
四、研究內容
論文的研究內容主要有三個方面:
1)研究海綿城市理念下的城市道路系統,分析其與LID的關系及對LID設施的選擇。
2)構建海綿城市理念下的城市道路系統規劃和設計的完整體系,從路網規劃和道路設計兩個層面進行具體研究。其中,道路設計重點研究停車場和廣場的LID設施組合優化設計,道路與紅線外用地銜接中重點研究建筑、小區的優化設計。
3)將研究的設計理論成果應用于商洛城市道路系統,并通過SWMM模型進行模擬評價。
五、提綱
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 城市暴雨積澇災害頻發
1.1.2 傳統城市道路排水存在的問題
1.1.3 LID與海綿城市理念的提出
1.2 相關理論的概念
1.2.1 海綿城市概念
1.2.2 LID概念
1.3 國內外相關研究應用現狀
1.3.1 國外研究應用現狀
1.3.2 國內研究應用現狀
1.3.3 國內外研究現狀的不足
1.4 研究目標、意義、內容和方法
1.4.1 研究目標及意義
1.4.2 研究內容
1.4.3 研究方法
1.5 論文創新點和技術路線
1.5.1 論文創新點
1.5.2 技術路線
第2章 海綿城市與LID
2.1 海綿城市與LID概述
2.1.1 海綿城市-LID
2.1.2 海綿城市與相關理論的聯系與區別
2.2 海綿城市與LID
2.2.1 海綿城市與LID的關系
2.2.2 LID設施的選擇原則
2.3 海綿城市道路系統與LID
2.3.1 海綿城市道路系統
2.3.2 海綿城市道路系統與LID的關系
2.3.3 LID技術設施選擇
2.4 本章小結
第3章 海綿城市道路系統規劃與設計體系
3.1 海綿城市道路系統規劃與設計體系框架
3.2 海綿城市路網規劃
3.2.1 影響因素
3.2.2 規劃思路
3.2.3 規劃原則
3.3 海綿城市道路設計思路
3.3.1 海綿城市道路設計思路
3.3.2 海綿城市道路設計注意事項
3.4 本章小結
第4章 基于LID的海綿城市道路設計
4.1 海綿城市道路與傳統城市道路的區別
4.2 海綿城市道路的LID設施組合優化設計
4.2.1 機動車道和公交專用道
4.2.2 非機動車道和人行道
4.2.3 路緣石、雨水。和路肩邊溝
4.2.4 道路綠帶
4.2.5 停車場
4.2.6 廣場
4.2.7 高架橋、立交橋
4.3 海綿城市道路與紅線外用地的銜接設計
4.3.1 道路與建筑、小區銜接優化設計
4.3.2 道路與城市綠地銜接設計
4.3.3 道路與城市水系銜接設計
4.4 海綿城市道路橫斷面布置型式設計
4.4.1 單幅路
4.4.2 兩幅路
4.4.3 三幅路
4.4.4 四幅路
4.4.5 特殊形式斷面
4.5 本章小結
第5章 商洛市海綿城市道路系統設計應用研究
5.1 商洛市概況分析
5.2 海綿城市路網規劃
5.2.1 商洛市現狀路網分析及存在問題研究
5.2.2 商洛市排洪防澇、水系和綠地現狀及存在問題
5.2.3 商洛市海綿城市路網規劃
5.3 海綿城市道路設計
5.3.1 商鞅大道地理位置
5.3.2 商鞅大道現狀分析
5.3.3 基于LID的商鞅大道橫斷面設計
5.3.4 商鞅大道公共停車場設計
5.3.5 丹江立交平面設計
5.3.6 商鞅大道綜合設計
5.4 商鞅大道設計效果模擬評價
5.4.1 SWMM模型介紹
5.4.2 獲取基本數據
5.4.3 開發前場地模擬
5.4.4 傳統城市道路模擬
5.4.5 海綿城市道路模擬
5.4.6 三種情景模擬結果分析
5.5 本章小結
第6章 結論與展望
6.1 結論
6.2 不足和展望
參考文獻
致謝
六、研究方法
論文釆用的研究方法有:文獻調研法、實地調查法、SWMM模型法等。
1)文獻調研法論文通過對國內外文獻的調研、對SEA Street等案例的研究,總結LID設施在城市道路中的應用情況。
2)實地調查法論文通過實地調查收集商洛市的路網、道路、綠地系統、水系、降雨等相關資料,為海綿城市理論的實例研究做鋪墊。
3)SWMM模型法論文采用SWMM模型對城市道路設計后的雨水徑流控制效果進行了評價。
七、進度安排
20XX年11月01日-11月07日 論文選題、
20XX年11月08日-11月20日 初步收集畢業論文相關材料,填寫《任務書》
20XX年11月26日-11月30日 進一步熟悉畢業論文資料,撰寫開題報告
20XX年12月10日-12月19日 確定并上交開題報告
20XX年01月04日-02月15日 完成畢業論文初稿,上交指導老師
20XX年02月16日-02月20日 完成論文修改工作
20XX年02月21日-03月20日 定稿、打印、裝訂
20XX年03月21日-04月10日 論文答辯
八、參考文獻
[1]汪慧貞,李憲法。北京城區雨水徑流的污染及控制[J].城市環境與城市生態,2002,02:16-18.
[2]張新會。城市雨水利用的意義[J].內蒙古水利, 2011 (1): 115-116.
[3]徐振強。中國特色海綿城市的政策沿革與地方實踐[J].上海城市管理,2017,01:49-54.
[4]張旺,龐靖鵬。海綿城市建設應作為新時期城市治水的重要內容[J].水利發展研究,20XX,09:5-7.
[5]《海綿城市建設技術指南--低影響開發雨水系統構建(試行)》實施[J].城市規劃通訊,20XX,21:8.
[6]Metropolitan Service District ( Or.)。Green streets : innovative solutions for stormwaterand stream crossings[M].Portland,OR :Metro,2002.
[7]Water Sensitive Urban Design Research Group.Water sensitive residential design : aninvestigation into its purpose and potential in the Perth Metropolitan region[M].Leederville,WA : Western Australian Water Resources Council,1990: 1-20.
[8] Planning Services,Scottish Government.Planning and Sustainable Urban DrainageSystems[R].Planning Advice Note 61,2001
[9]Center for Watershed Protection.Better Site Design: A Handbook for ChangingDevelopment Rules in Your Community[R] .Prepared for: the Site PlanningRoundtable.Ellicott City,MD :The Center,1998.
[10]Delaware Department of Natural Resources and Environmental Control,Dover,DE; andBrandywine Conservancy,Chadds Ford,PA.Conservation Design for Stormwater Management[R].September 1997.http: / / dnrec.state.de.us / DNREC2000 /Divisions /Soil/Stormwater / New /Delaware_CD_Manual.pdf
[11]Marjorie van Roon and Henri van Roon.Low Impact Urban Design and Development:the big picture[M].New Zealand: Land care Research Science Series,2009,(37):1-63.
[12]張偉,車伍,王建龍,等。利用綠色基礎設施控制城市雨水徑流。中國給水排水,2011,27(4):22-27
[13]DEBUSK K M,WYNN T M.Storm-water bioretention for runoff quality and quantitymitigation[J].Journal of Environmental Engineering,2011,137(9) :800-808.
[14]COLLINS K A,HUNT W F,HATHAWAY J M.Hydrologic comparison off ourtypes of permeable pavement and Standard Asphalt in Eastern North Carolina[J].Journal ofHydrologic Engineering,2008,12(13): 1146-1157.
[15]DREELIN E A,FOWLERL,RONALD CARROLL.A test of porous pavementeffectiveness on clay soils during natural storm events[J].Water Research,2006,40: 799-805.
[16]REEVES E.Performance and condition of biofilters in the Pacific North-west Center for Watershed Protection[R].Center for Watershed Protection,Ellicott City MD,2000.
[17]楊樺。淺析低影響開發理論體系及其在北京的應用[D].北京林業大學,20XX.
[18]馬克·路易斯,克里斯·賓利,譚佩文。新西蘭低影響雨水體系設計[J].中國園林,2013,01:23-29.
[19]白志遠。以建設“海綿型城市”改善城市排水及生態環境的探索[J].中國建設信息,20XX,13:76-77.
[20]何衛華,車伍,楊正,李世奇,呂放放。城市綠色道路及雨洪控制利用策略研究[J].給水排水,2012,09:42-47.
[21]唐紹杰,翟艷云,容義平。深圳市光明新區門戶區--市政道路低沖擊開發設計實踐[J].建設科技,2010,13:47-55.
[22]呂放放。杭州城區雨洪控制利用及道路應用研究[D].北京建筑工程學院,2010.
[23]馬敏杰,姚敏,李英豪,奈超。昆明市市政道路雨水資源化利用的研究[J].林業建設,2011,05:49-52.
[24]劉國茂。城市道路與路面雨水利用的探討[J].城市道橋與防洪,2005,04:63-65+146.
[25]張崇厚,高曉磊。中國北方城市道路橫斷面的生態設計[J].清華大學學報(自然科學版),2009,06:794-797.
[26]李海燕,羅艷紅,張悅。 LID措施在道路雨水利用工程中的應用[J].節水灌溉,2013,11:44-49.
[27]陳宏亮。基于低影響開發的城市道路雨水系統銜接關系研究[D].北京建筑大學,2013.
[關鍵詞]海綿城市;園林工程;應用研究 文章編號:2095-4085(2017)02-0165-02
水資源分布失衡的狀況在我國的表現非常突出,一些區域經常會由于供水失衡出現缺水狀況,所以說為了從根本上解決城市內澇問題,就應當加強對水資源的保護。在這種情況下,海綿城市理念的問世迅速緩解了該問題,并且加快了城市可持續發展的進程。城市園林綠地作為城市居民平時互相溝通、娛樂的關鍵場地,在其建設過程中引入海綿城市建設模式有助于改善園林建設中的欠缺之處,增強園林綠地的整體性能。
1海綿城市理念及其在我國的發展現狀研究
所謂“海綿城市”,指的是城市可以像海綿一樣,在迎合環境變換以及應對自然災害等一系列問題上具備良好的“彈性”,并且在降雨的時候吸水、蓄水、滲水、凈水等,必要時把自身存儲的水分釋放并加以利用。在此基礎上提出了海綿城市建設理念,即為把自然渠道同人工措施有機結合,同時秉承生態優先的原則,在保證城市排水防洪安全性的基礎上,最大限度完成雨水在城區的積存、滲透以及凈化工作,進一步推動水資源的合理利用及布局,最終為生態環境穩定性的保持提供保障。
海綿城市建設理念在我國園林工程建設中早已獲得了一定應用,并且取得了一定成效。首先,其使得水資源的分布更加廣泛,這給地區的發展提供了有力保障。現如今,由于國內社會經濟的迅速發展、進步,國內很多地區的水環境污染現象越發嚴重,再加上眾多工廠企業的興起,給水資源造成了巨大的污染。在引人海綿城市理念進行建設后,則有效緩解了水污染、局部缺水等問題;其次,海綿城市建設方法的引入,使得園林景觀綠意盎然、山水交融。近來,國內政府更加注重生態文明的構建,在城市建設環節中突出了對綠色生態的構建。隨著城市綠地規模的迅速擴展,為城市居民提供了充足的休閑地點。除此之外,這一建設格局也更好地反映出了海綿城市的景觀氛圍,進而為地區經濟進步提供了重要保障。
2海綿城市理念在園林工程中的應用
2.1居住用地選取逐級單元式網狀徑流控制對策
一般而言,居住區都是在那些地勢相對緩和、海拔不高的地方修建起來的,所以說綠地和住宅布局容易構成組團式,這種布局也會對住宅區的徑流起到關鍵性的作用,令徑流的產流點上升,同時十分分散。在居住區的規劃設計過程中需要不斷增加凈水設備、改善水質,并且還應當采取針對性措施令雨水的滲透量得到提升,然后按照基本狀況適當增添緩排設施。例如,基于LID的雨水徑流控制模式是為滿足各級居住綠地形成的組團式而專門設計的,以小單元為區域劃分出的網狀徑流管理系統。降水前期,屋面一些水分會消失,之后部分雨水通過落水管滑落到外部高位花壇或者生物滯留地帶,地標徑流飽和后一些溢出的降水會經由地面引流槽等專門的引流路線流入滯留池或者多功能的調蓄場所,最終實現多元化的根本目標。各組團的LID設計理念各異,然而,它們一致的功效均對更有效地處理當地汛期降水的緩排工作和雨水的充分利用起到積極作用。
2.2廣場用地選取逐級滯留滲透對策
依據廣場地形的基本情況,臺地式廣場的地表徑流量相當大,因為廣場的人類活動較為頻仍,所以徑流水質狀況相對較差,并且由于上下臺地的落差非常大,又無形中提高了徑流的沖刷力度。我們在對廣場進行規劃設計的時候,需要改變傳統直排、快排的方式,按照各臺地的基本特征,采取層疊式、分散式的雨水管控策略,這樣做能夠有效地對當地25mm及以下的中小雨徑流量做出有效處理,從而強化雨水滲透能力,提升廣場周圍徑流的水分質量。此外,我們還必須充分考慮到廣場內部的植被存在一定的遮陰作用,所以在工程建設實施中應當種植各類植被,為階梯式景觀群落的達成提供有力保障。比如說,像停車場及步行廣場等地可采用滲水性較強的面層進行鋪裝,除了能夠削弱地面熱量反射的影響外,還能夠使土地的生態功能更強,為城市排水設施壓力的進一步減輕創造良好條件。
2.3公園綠地選取分級調蓄緩排對策
這一措施主要包括以下兩方面內容。首先,分級濕塘模式。這一模式主要是指按照基本需求在山頂及山腰等地段構建起濕塘,目的是減緩徑流速度。在陡坡處則按照LID技術措施進行改善,坡度低平的地段可以增加多個坡面,同時按照地形地勢特點對徑流采取分層控制,進而構建起自上而下的水景和雨洪調蓄系統;其次,階地式生物滯留設施模式。這一模式原理為在滿足土地理化性質的前提下,在山腰等地段設計配置階地式的生物滯留設施,以盡量削弱雨水侵蝕作用。在坡度低平區可以種植普通的綠色植物,不僅能夠減輕雨水對土壤的侵蝕,也可以形成獨特的自然景觀。
Abstract: Through expounding the background of sponge city and the concept of sponge city, this paper further studies the connotation of sponge city and rain flood management, discusses the status quo of urban construction at home and abroad and analyzes the way and technology of sponge city construction. And combined with the cases at home and abroad, in the case of urban construction in china, this paper thinks about how to better construct the sponge.
關鍵詞: 海綿城市;雨洪管理;低影響開發;技術
Key words: sponge city;the rain flood management;low impact development;technology
中圖分類號:TU992 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)10-0214-02
0 引言
近些年,我國頻繁地發生城市內澇,同時,忽視生態環境,導致水資源遭到嚴重污染、水資源短缺。另外,我國傳統城市建設模式在面對出現的各種水環境問題時,表現出明顯不足之處。主要歸咎于:①城市排水單一的使用工程管道式灰色排水基礎設施;②防洪規劃和排水工程規劃的落后;③對于雨水再利用的意識薄弱,天然雨水利用率極低,不到10%[1]。這些問題已經無法依靠某一單獨的管理部門去解決了,而是需要一個更為系統、綜合的解決方法,“海綿城市”理論便是基于這樣一個背景下提出的。
所以研究的目的就是通過對海綿城市建設的內涵、國內外研究進展、國內外案例分析等來梳理海綿城市建設主要是其中雨洪管理方面的要點,對目前我國海綿城市建設提出一些建議,以期對之后海綿城市建設起到參考作用。并且在進行研究時,對于國外的成功經驗不能一股腦地“拿進來”,一定要結合我國國情,有針對性地進行研究,更好地用于我國海綿城市建設。
1 關于“海綿城市”的內涵
《指南》對“海綿城市”進行了如下定義:城市能夠像海綿一樣,在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用[1]。其內涵可以具體解釋為3部分:①海綿城市就是在面對洪澇和干旱等自然災害時,可以靈活應對和適應水環境危機。②海綿城市在雨水管理前后其水文特征是基本保持不變的,主要通過低影響開發(LID)思想以及相關技術來實現。③海綿城市通過不同方式將雨水收集起來加以利用,體現了對雨水資源可持續的綜合管理思想。
2 海綿城市建設的現狀
2.1 國外海綿城市發展現狀 國外對于城市雨水管理的實踐與研究大量興起于20 世紀的八九十年代,并在二十年內取得了可觀的進步和發展[2]。以美國、澳大利亞、英國、德國和日本等為代表,主要包括美國的最佳管理措施(best management practice,BMP)和低影響開發技術(low impact development,LID);澳大利亞的水敏性城市設計(water sensitivity urban design,WSUD);英國的可持續城市排水系統(sustainable urban drainage system,SUDS);日本的健全水循環體系;以及德國柏林推行“雨水費”制度。另外,除了雨水管理的理念和技術,國外還推出了一系列法規及獎勵政策,比如20世紀90年代,美國聯邦政府制定了《家污染物排放削減許可制度》;設立綠色屋頂專項基金及優惠[3]。
2.2 國內海綿城市發展現狀 我國城市雨水控制技術起步于20世紀80年代,初期主要集中在雨水利用,近年來雨水控制技術重心逐漸轉向雨洪調控及污染控制[4]。2014年10月,住房和城鄉建設部了《海綿城市建設技術指南―――低影響開發雨水系統構建(試用)》。2015年1月,啟動了鎮江、嘉興、廈門、濟南、武漢、常德、南寧等 16 個試點城市的海綿城市建設。
3 海綿城市構建途徑與技術
3.1 水生態系統的主體保護與修復
①劃定區域。劃定需要保護的生態斑塊比如湖泊、河流、濕地及水源涵養區,同時還有農田及原野,嚴加保護和識別。②進行保護。并且制定相應的法律法規,引導、規劃和約束各類開發、利用、保護水資源和水生態的行為[5]。對于確需建設的項目應上報各相關部門批準后,予以實行;而對那些不符合岸線控制利用和保護管理規劃的一切行為都應依法查處。另外,已經遭受到破壞的綠地、森林等雨水調控功能性強的斑塊、水體面積和體積及水質我們需要通過各項技術加以修復。
3.2 低影響開發技術 低影響開發(LID)就是根據自然界中的水文條件原理,從源頭對雨水進行管理和控制的一種雨水管理方式。
3.2.1 截留技術 截留技術就是通過不同方式,使雨水匯集面積增加,減慢雨水形成徑流的時間,以此達到延緩徑流的目的。
①綠色屋頂。綠色屋頂的結構包括四部分:植物層、土壤層、過濾層、排水層。對于不同的植物和介質層,綠色屋頂在夏天可以滯留70%~90%的降雨,冬季可以滯留25%~40%的降雨[6]。②冠層截留。根據上海交通大學對上海市156個植物群落中植物滯留能力的研究,發現植物截留主要分樹冠、枝干及其土壤,其對雨水的截留能力分別約為9%~12%、2%及40%,并且針葉植物冠層截留率要高過闊葉植物[7]。
3.2.2 促滲技術 促滲技術就是通過使用一些透水性的結構和材料來增加雨水的下滲量,同時材料或是結構具有一定的過濾凈化作用。①透水鋪裝。透水鋪裝其系統的結構,從上到下依次為:面層、基層、底基層、墊層。透水性鋪裝材料主要有五種:包括透水瀝青、透水混凝土、透水地磚、沙礫網格和嵌草網格。②綠色停車場。綠色停車場就是能夠匯集來自機動車的零件磨損產生的重金屬、汽車排放物以及周邊徑流匯集所產生的污染,進行初期處理減少面源污染。③綠色街道。綠色街道就是包括雨水種植溝、雨水種植池、路牙石擴展池、雨水滲透園與透水性鋪裝等設施,來保護地表和地下的水資源、使污染物減少,使雨水外排減少的道路雨水管理方式。
3.2.3 調蓄技術 調蓄技術就是在降暴雨時能收集雨水并對其凈化,在干旱時能向周邊綠地提供水資源。
①植草溝。植草溝是指種植植被的景觀性地表溝渠排水系統,地表徑流以較低的流速經植草溝滯留、植物過濾和滲透的作用,雨水徑流中的多數懸浮顆粒污染物和部分溶解態污染物得以有效去除[8]。植草溝的結構從上到下為植被層、種植土層、過濾層、滲排水管以及礫石層。根據上海交通大學對5條不同結構參數的生態植草溝進行模擬降雨徑流實驗,生態植草溝中對徑流污染物凈化效果最佳的結構組合是:20cm種植土+30cm砌塊磚+10cm礫石[9]。
②雨水花園。雨水花園也叫生物滯留池,指在低洼區域種不同植物的工程設施,通過土壤以及植物的過濾作用來凈化雨水,并將雨水暫時滯留后慢慢滲入土壤以此來減少徑流量。自上而下包括:蓄水層、樹皮覆蓋層、植被及種植土層、人工填料層、礫石層,其總厚度在50~80cm合適。
③多功能調蓄池。多功能雨水調蓄池具有雨水調節和雨水貯存功能。主要是為了調蓄暴雨峰流量,同時將雨水的排洪、減澇、利用與城市的生態環境和其他一些社會功能更好地結合,使城市土地資源更高效地利用的一種綜合性性設施。
4 案例分析
4.1 德國沙恩豪斯社區雨洪管理系統 沙恩豪斯社區位于奧斯菲爾敦,總面積約為150公頃,人口大概是9000,降雨偏少,屬于較干旱的地區。社區在規劃設計以及建造的過程中運用低影響開發技術,比如可再生能源、節能建筑、雨洪管理和開放空間多功能利用等等。
社區的雨洪管控系統有3個等級,首先一級組團生態設施接收來自建筑屋面、道路的雨水徑流,主要設施包括生態溝和雨水花園;二級處理設施接收各個組團間的雨水,主要是通過大型生態溝進入多功能蓄滲池、小型景觀濕地,最終再一起進入三級中型湖泊濕地。雨水的利用率高達95%,十分有效地緩解了城市的排水設施壓力,同時還補充了地下水部分。
4.2 哈爾濱群力國家城市濕地公園 哈爾濱群力國家城市濕地公園場地原本是一片濕地,然而周邊的道路建設和高密度城市的發展,導致該濕地的水源即將枯竭,造成濕地退化,并將消失的情況。該項目的設計策略就是將面臨消失的濕地轉化為一個雨洪公園。設計保留了場地中部的一大片區域作為自然演替區。沿其四周通過挖填方,人為地制造出一系列深深淺淺的的土坑和高矮不一的土丘,成為一條美麗的“藍-綠項鏈”,使之形成了自然和城市之間的一層過濾膜和體驗界面。然后沿四周布置雨水進水管,盡量收集城市雨水,讓經過水泡系統經沉淀和過濾后的雨水進入核心區的自然濕地,同時還在山丘上種植了很多白樺林,一個個水泡中主要是鄉土水生和濕生植物群落。讓整個場地煥然一新,成為城市周邊一處宜人地帶。
5 我國海綿城市建設發展的思考
海綿城市技術要把握的最重要的原則就是以匯水區為單元,包括工業、農業社區,雨水就地蓄留處理,要在源頭控制,完成地上與地下的水循環。并且在建設海綿社區時,我們要看到匯水區和濕地、河流和湖泊的關系,還要看到大的流域關系,要綜合地看待社區生態功能。要將海綿城市的技術綜合利用起來,形成一個系統,將利用率達到最高。筆者建議,還應加強相關的立法工作,盡快完善法規體系建設,比如運用收費、補貼、獎勵和罰款等經濟手段,提高落實低影響開發技術措施的積極性,通過各種渠道普及相關知識,轉變公眾觀念,增強公眾的生態意識,城市的建設不只是靠管理建設部門或是專家學者,更重要地是要讓公眾參與進來,讓公眾有這個意識,這是非常重要的。
所以在海d城市建設的過程中,我們需要適時的向回看、不要完全被現代科學技術所束縛,要重拾尊重自然、模擬自然的智慧方法,更好地發揮現代科技優勢,解決人類生存的問題,因為任何的發展,不管是科學技術還是城市建設,只有在尊重自然的前提下,才會是可持續的。
參考文獻:
[1]李俊奇.城市雨水的資源化與可持續發展[J].環境經濟,2004(10):26-28.
[2]楊林霞.國內外海綿型城市建設比較研究[J].黃河科技大學學報,2015,17(5):72-73.
[3]廖朝軒,高愛國,黃恩浩.國外雨水管理對我國海綿城市建設的啟示[J].水資源保護,2016,32(1):43-45.
[4]傅文,王云才.以水保護為核心的綠色基礎設施系統構建研究――煙臺市福山區南部地區綠色基礎設施體系規劃案例探析[A].中國風景園林學會.中國風景園林學會2013年會論文集(上冊)[C].中國風景園林學會,2013:6.
[5]朱黨生,王曉紅,張建永.水生態系統保護與修復的方向和措施[J].中國水利,2015(22):9-13.
[6]劉保莉,曹文志.可持續雨洪管理新策略:低影響開發雨洪管理[J].太原師范學院學報:自然科學版,2009,8(2):111-115.
[7]車生泉,謝長坤,陳丹,于冰沁.海綿城市理論與技術發展沿革及構建途徑[J].中國園林,2015(06):11-15.