城市道路结课论文--海绵城市.docx

城市道路结课论文海绵城市 姓名：门浩亮 院系：土木建筑工程学院 专业：土木工程（道路桥梁） 班级：1309051 学号：130905125 指导老师：杨广军目录1. 摘要22. 关键词23. 引言34. 建设海绵城市的意义35. 当前城市所面临的问题66. 解决问题的手段方法和措施137. 海绵城市建设的路径选择188. 结语219.参考文献2225摘要：近年来，全国许多地区遭遇不同程度的积水，尤其是在人口密集的城市，逢雨必涝现象已经成为一个城市病。雨水排不出去导致城市灾害的形成，城市基础设施严重损坏，阻碍了城市交通的正常通行，带来很多公共生活不便。同时，有很多地方遭受干旱，形成严重的缺水现象。一方面洪涝，一方面又缺水。如何发挥雨水最大效益解决雨水洪涝灾害，已成为城市建设和发展中一个亟待解决的问题。2014年11月2日，住房和城乡建设部对外印发了海绵城市建设指南，提出海绵城市建设。这将意味着在我国未来的城市建设要转变观念，改变单一“以排为主”的排涝思想，充分利用海绵海绵型城市理论进行城市建设，结合城市雨洪系统和自然生态恢复，解决城市内涝，回收利用雨水资源，构建绿色生态海绵城市。本文将以城市建设为研究对象，对城市建设进行调查和研究，对我国现有城市的发展模式进行分析，研究和探索城市发展建设所需要的生态环境，探寻建立适合城市发展的海绵体系，并进一步提出城市道路在海绵城市建中的应用于探讨。关键词：雨水蓄水模块、下凹式绿地、意义、问题、路径方法引言：据统计数据显示，我国从2011到2014的国家，短短几年时间，360多个城市遭遇内涝，北京城市排水系统瘫痪，济南等城市内涝严重的甚至排水系统崩溃。但与此同时，有1100个城市严重缺水。城市排水标准低和雨水利用系统的不足，使得城市资源短缺成为灾难.的诱因。“海绵城市”概念的提出，使城市建设真正落到实处，解决实际问题，这是基于自然的思想理论。海绵城市建设是城市规划层面、操作层面和各层次和各工作水平之间的相互合作，也是长时间的保护和建设的过程。海绵的城市，是指城市能像一块海绵，可以储存水，而且当需要释放储存的水和使用相同的时间。海绵具有弹性，能适应环境的变化，自然灾害的处理，恢复自然生态。如何建立一个绿色海绵城市需要新的景观方案的研究与发展，改变了原来的想法和保护原生态地区，低影响的高水的海绵，促进生态发展，变废为宝，充分保护和利用自然资源，使雨洪成为我们的财富而不是灾难。一：建设海绵城市的意义 1.建设海绵城市，首先要扭转观念。传统城市建设模式，处处是硬化路面。每逢大雨，主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排水，以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念，往往造成逢雨必涝，旱涝急转。根据海绵城市建设技术指南，今后城市建设将强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等绿色措施来组织排水、以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念。 2.建设海绵城市有利于城市生态环境的改善。海绵城市强调增加绿地，降低城市地面的硬化比例。有研究表明，城市地面硬化直接阻断了雨水补给地下水的途径，使地下水水位难以回升。通过海绵城市的建设，可以增加城市绿色空间，收集并处理雨洪水，这些被处理过的水可以用于生产和生活，或者作为景观用水，补给地下水等，从而改善城市生态环境。可以说，海绵城市建设的实施为构建绿色美好家园做出了突出的贡献。 3.海绵城市建设有利于降低城市建设成本。海绵城市建设非常注重对天然水系的保护利用，城市肌体中既有的园林、绿地、湿地及景观水体往往与水利调蓄设施结合起来共同构筑城市的防排水体系，减少给排水管道混凝土的工程量，降低城市市政建设、运营、维护费用。此外，建设海绵城市减少城市水灾，降低水灾经济损失及治理水环境污染的费用，经济效益显著。4.海绵城市建设可以减少城市内涝的发生。近几年，随着快速城镇化，城市不透水的面积迅速增加，导致地面径流汇集速度增快，洪峰流量加大，出现时间提前，增加了洪水的灾害性，并常常引起城市排水系统的水力过载，导致城市内涝的发生。据有关统计，目前全国642 座有防洪任务的城市中仍有340 座没有达到国家规定的防洪标准，特别是非农业人口150 万人以上的34 座特大城市中仅有7 座达到防洪标准，一些新兴的经济开发区和新城市的防洪工程建设严重滞后。通过海绵城市建设，将防、排、渗、蓄、滞等措施有机结合，将极大地减轻城市防洪排涝的压力，有效减少城市洪涝灾害发生频率和损失。通过海绵城市的建设，将防、排、蓄、渗、滞等措施合理地结合起来，大大减轻城市防洪排涝的压力，有利于减少城市洪涝灾害的发生，维护城市居民安定的生活环境。 5.海绵城市建设一定程度上解决了城市水资源短缺的问题。自20 世纪70 年代以来，我国城镇化速度越来越快，随着城市人口不断增多，城镇化水平不断提高，许多城市水资源匮乏的问题日益突出。海绵城市建设为解决城市水资源供需矛盾提供了新的思路。通过海绵城市建设，可以实现自然生态雨水的有效利用，在一定程度上缓解城市水资源短缺的压力。6. 海绵城市建设的理念为城市老旧城区“海绵体”建设提供了新思路。大中型城市老旧城区占地面积比较大，与新城区相比，老旧城区的洪涝灾害、雨水径流污染、水资源匮乏等问题更为严重，同时改造老旧城区受限于有限的空间条件、繁重的交通压力等问题。相较于建造大型雨水调蓄设施、大规模改造既有雨水管线等方案，设置、疏通一些城市“海绵体”是一个较经济合理的措施。二：当前城市所面临的问题1在当前城市供水和排水两大突出问题1.1排给排水设施欠账较多，难以满足城市的快速发展建筑总高度整体上升，在地下建设项目的快速增长，现有的供水管道，结构长度，质量等方面难以满足目前城市发展需求急剧扩大，城市的供水管道建设水资源日益短缺，难以满足日常生产和城市居民生活需要。同时，“重地上轻地下“思维没有得到有效改变，地下结构的缺失，排水和土壤结构等其他专业人员缺失，导致地上高速发展，地下严重滞后，随意”开拉链”的现象时有发生，大多数城市地下管线普查和调查工作才刚刚开始；“重建设轻管养”心态依然存在，对于城市一直是市政排水管网建设缺乏有效的日常维护和定期调查。1.2短时间的极端天气，供水和排水的城市严峻的考验目前的气候变化增加，温室效应，热岛效应，许多天气因素的影响增加，受短期极端天气导致频繁的气候，短暂的强对流天气，城市供水和排水管网局地暴雨过程提出了更为严峻的考验；同时，由于这类气象条件与特点，规模小，瞬时性，即使性，容易造成城市建设的“盲区”、排水管网的“盲点”等发生，造成城市内涝，水污染等次生灾害，造成道路拥堵，公众恐慌等社会问题。1.3雨洪资源利用难以满足当前发展的需要。研究表明，80%的雨水渗透到地下的自然生态系统，只有20%的流走。然而，随着城市硬化地面的增加，只有20%的雨水可以回到地面，但整个流量的80%，难以有效补充城市地下水。在其目前的形式，中国的城市雨洪设施的规划，建设，管理，和其他工作在城市发展滞后，不适应当前我国经济和社会发展和世界与世界先进水平差距较大。另一方面，因为大多数的中国城市给排水管网系统建设几十年前，雨水和污水管网并不是孤立的，在当时的条件下没有根据当地实际设计管道规格，加上气候变化的几十年中，这些“放错地方的资源”很难得到有效的收集和使用。另一方面，标准的设计，建设普遍较低，大多数城市排水网络设置抵御降雨标准大约是50毫升/小时，与国外先进的城市排水管网能达到约150毫升/小时，差距是明显的。推进“海绵城市”对城市给排水建设的现实意义目前，越来越多的城市居民对城市的建设，特别是城市给排水提出出了新的更高的实际需要和要求，导致城市服务站的新思路，新措施，取得新的成果，避免供水和排水的新问题，达到一个新的高度。因此，海绵城市的建设将成为城市建设，特别是重要的内部排水施工的重要内容。2.1城市建设海绵有利于弥补供水和排水设施的债务海绵城市建设，结合自然和人工措施保持城市发展的自然水文特征，通过对原有城市生态系统的保护和对水源涵养和降雨强度的基本要求，通过运用生态手段对在传统粗放式城市建设模式下，已经受到破坏的水体和其他自然环境进行恢复和修复，最大限度保护性开发以及减少对城市原有水生态环境的破坏，以改善城市生态环境，促进雨水渗透和积累对城市绿色空间的净化，补充的生产和生活以及景观供水用水要求。在建设，统筹自然降水，地表水和地下水系统和协调供水，排水等水循环利用的环节，并在充分考虑城市发展和给排水施工复杂，长期的基础上，通过对城市环境保护，土地，水的使用，绿色空间系统，环境保护市政基础设施建设相结合，统筹地下管网建设，充分发挥资源优势，有效缓解管网压力，增加轴承的网络能力的同时，有效地吸收雨水污水实现“排得出、留得住、用得上”的目的。2.2建设“海绵城市有利于减少极端天气的影响有关统计显示，目前642座有防洪任务的城市中，仍有340座不符合国家规定的防洪标准，有150000000人超过34的特大城市防洪标准只有七座达到放洪标准，一些城市新区和工业园区是投资和建设不足，由此产生的事件屡见报端。通过海绵的城市建设，通过将防、排、渗、蓄、滞、处理等措施有效融合，减少了由于缺失诱导短时局部强降雨地表径流收集造成城市不透水的范围以及增加速度快，流量增加而带来的的影响，极大限度地减轻城市防洪排涝压力，大大减少城市内涝的影响。2.3建设“海绵城市有利于提高城市水资源的利用新型城镇化规划（20l4-2020）中明确提出，中国的城市化必须进入一个新的转型发展与升级阶段。因此，我们必须坚持走新型城市化发展道路，协调城市化与资源环境保护之间的矛盾，实现可持续发展。因此，在当前和今后一段时间内的水资源将成为制约一个城市发展的决定性因素，只有在现有的环境下，通过自然积累，建设自然渗透，发挥海绵城市自然净化功能，提高城市水资源的利用，为新型城镇化实现城镇化与资源环境协调发展创造条件。通过海绵城市建设，充分利用水资源，如雨水可以缓解城市水资源短缺的不足，.在这个过程中有效的使用城市建设的海绵，统筹低影响开发雨水系统，雨水管排水系统和过多的雨水径流排放系统，雨水入渗，存储，传输和污水净化等功能，能有效地控制径流总量，高峰。3“海绵城市”作为城市的几个建议排水建设的重要内容3.1优秀的领导计划，做到有章可循、科学施工在城市总体规划及各相关专项规划、控制性详细规划、修建性详细的规划中，统筹考虑、整体规划，遵循低影响的开发理念，明确低影响的开发控制目标。结合城市发展的区域或项目的特点，确定相关规划控制指标，低冲击开发设施实施的主要尺度。通过加强城市雨水径流的排放控制和管理，以达到缓解城市内涝，从源头上减少径流污染，提高水资源利用率，改善城市景观环境，为城市建设的可持续发展。3.2加强顶层设计，形成到施工过程和实施力度强劲动力由于小城镇建设的投资，周期长，不可预知的因素，再加上我国海绵城市建设还处于探索阶段，相关的政策都是不完整的，可以作为经验借鉴。同时，对城市排水管网的建设具有社会福利性质，吸收社会资本参与能力建设不足。在这方面，我们要加强顶层设计，借鉴世界各国的先进经验的基础上，从国家层面尽快出台，使城市建设海绵，城市雨洪利用，管道建设，以及政策法规的完善，通过政策扶持，财政补贴，设置条件，特别基金等形式促进海绵城市的建设与发展。3.3积极开展试点，积极落实主体责任和经验推广鼓励条件成熟的地区试点运行，对现有城市基础设施为基础，在保证的前提下，城市基础设施安全运行和水质安全，合理的整体规划，设计，建设，管理，和其他部门和相关专业，在大雨和洪水资源化利用技术研究实践，采用先进可行的理论，方法和技术，积极探索城市建设经验的可行性，海绵，逐步规范化，标准化，以期为海绵城市建设提供参考，为城市排水管网建设提供新的思路和新的方法。4.构建绿色海绵城市景观途径4.1构建绿色海绵城市，优先考虑“以蓄代排”建设绿色海绵城市，首先要转变观念。我们进行城市建设之前，很多地方都是硬化的形成。在上世纪90年代，各地掀起了硬化热潮，硬化如火如荼的发展。现在的硬化和绿化相结合，已远远不能满足雨水集蓄利用，硬化面积大，不能让雨水入渗，只能通过管道。和频繁的暴雨和单次降雨持续时间增强雨使排水管道负载过重，同时，雨的水直接排放，造成城市水资源的供给不平衡，许多严重的水资源短缺严重。在城市内涝，城市看海现象和城市干旱的双重矛盾并存，因此我们必须认真探索海绵城市的必要性和重要性，加大建设力度。传统的快速排水模式，集中排水不能满足城市需求。绿色海绵城市建设，雨水收集，存储，处理，并可回收利用“存储代排”是有效的手段解决城市内涝和城市干旱。清清华大学章林伟曾经提出：北京的降雨量接近每年600毫米，这里面的80%是必须要截留下来，不能流走。所以这就需要在北京这些桥区做一些调蓄池，小雨就直接被留在这个调蓄池了。如果说全部都这么设计，雨水应用设施都合起来，就可以留下这每年480毫米的雨水。4.2充分开发利用新型海绵性材料，提高“海绵体冶的规模和质量4.2.1采用多孔混凝土路面代替传统的混凝土路面城市道路是一个径流和降雨的主要场所，它起着非常大的作用，在雨的调控。传统的道路常用的混凝土路面，普通混凝土完全没有水，只能通过道路找坡将雨水汇集到雨水井统一收集，然后通过管道进行末端排出。这种传统的排水方式，在一般滴雨的情况下，无法收集雨水，导致雨水的浪费。在遭遇暴雨，降雨量超过负荷的管道，阻止雨水流失，只有形成内涝，影响市民出行。针对这种情况采用多孔混凝土路面取代传统的混凝土路面，帮助吸收雨水，一部分渗入地下，通过组织雨水收集，从而达到节水的功能。三：解决问题的手段方法措施1. 雨水蓄水模块雨水蓄水模块提供雨水蓄水模块，PP模块水池雨水综合利用国家建筑标准设计图集）是一种综合考虑雨水径流污染控制、城市防洪以及生态环境的改善等要求。建立包括屋面雨水集蓄系统、雨水截污与渗透系统、生态小区雨水利用系统等。将雨水用作喷洒路面、灌溉绿地、蓄水冲厕等城市杂用水的技术手段。特点：综合考虑城市防洪，生态环境。作用：将雨水用作城市杂用水雨水蓄水模块是一种可以用来储存水，但不占空间的新型产品；具有超强的承压能力；95%的镂空空间可以实现更有效率的蓄水。使用防水布或者土工布可以完成蓄水，排放，同时还需要在结构内设置好进水管、出水管、水泵位置和检查井。材质及特性：模块一般为100%高品质的再生PP聚丙烯。具有水浸泡无析出物，无异味。超强的耐强酸、强碱性。40年以上的使用寿命特点。特点1、原有的空间可以再利用，节约空间。2、较低的成本。3、蓄水效率达到最大化。4、快速的安装，节约时间，提高工期。5、不需要后期维护。安装：安装比较简单。在确定了蓄水量后，模块系统按照蓄水量的105%确定，在挖掘方面，若是考虑蓄水就需要在模块系统的四周包裹起防水材料，同时在四周回填软性土，填土的宽度至少50cm，在模块系统的上层需要添加土工布，然后覆土，覆土厚度在30-90cm.需要预先预留管路。如果雨水计划渗透到土壤中，则可用一层可渗透的土工布将模块系统包裹起来，这层土工布可以防止沙粒及其它废物进入到模块系统内，但同时允许雨水渗透到土壤中。2. 下沉式绿地下凹式绿地 下凹式绿地是一种高程低于周围路面的公共绿地，也称低势绿地。与“花坛”相反，其理念是利用开放空间承接和贮存雨水，达到减少径流外排的作用，一般来说低势绿地对下凹深度有一定要求，而且其土质多未经改良。与植被浅沟的“线状”相比其主要是“面”能够承接更多的雨水，而且其内部植物多以本土草本为主。意义：下凹式绿地是在绿地建设时，使绿地高程低于周围地面一定的高程，以利于周边雨水径流的汇入。下凹式绿地透水性能良好，建设成本与常规绿地相近，可减少绿化用水并改善城市环境。如果草地高于地面，许多雨水在来不及渗透的情况下，会溢出到硬化的路面，形成地面径流后流入下水道白白排走。下凹式绿地可以临时蓄积雨水，遇到暴雨的时候，即使一时来不及渗透，也可以积蓄近10厘米雨水，然后慢慢渗入地下。优点：下凹式绿地具有补充地下水、调节径流和滞洪以及削减径流污染物的作用。缺点：在位置高、卫生差、垃圾多、土质渗入差和植被娇贵的地区，不适合建设下凹式绿地。现状绿地：最常见的城市绿地有两种，一种是设在平地面上，与马路的划分全凭四周10厘米左右的马路牙子；另一种是有坡度的，或依路段走势而建，或是特意垫高形成的。意义：多建这种蓄存雨水的下凹式绿地，可以把地表铺装成类似农田的状态，减缓水流速度，延长蓄存时间，下雨时就能形成一个天然的“蓄水池”。这样一来，绿地在帮下游排水减压的同时，也使城市的自然生态循环重新“复活”。在新开发区或旧城改造区,首先要调查路面(地面)的高度、绿地的标高、雨水口高度;其次在进行绿地设计时要“对症下药”使路面(地面)高于绿地、雨水口高于绿地而低于路面(地面)、雨水口不设在路面而设在绿地上。这样,绿地就形成下凹式,雨水均进入绿地,经绿地蓄渗后,多余的雨水才从雨水口流走而不致使绿地受淹。对于已建城区,可采取围埂将绿地围起来得办法,或者将绿地高度适当降低,把周围的地表水尽可能引入绿地,减少水资源的浪费。四：海绵城市建设的路径选择1 理念和方式转变 城市建设是一个系统工程，采用单一目标的工程措施很难来解决城市中诸如干旱、雨涝、地下水漏斗下降、水体受到污染、生物栖息地消失及城市绿地减少等问题。而应强调人水共生的理念，用系统和整合的方法、技术，来解决城市中面临的突出生态问题。建设海绵城市应采用全面的生态系统价值理念，舍弃功利主狭隘的价值观; 就地解决水生态、水安全问题，而不是将其迁移给异地; 弹性滞蓄，而非刚性排泄。 2 对雨水径流的源头实施减控 从我国的实际情况看，当前我国各城市的防洪工程还是比较完善，城市的排水网络也有一定的基础，对于一般的降雨能够起到较好的控制作用，但是对于超过城市排水设施能力的大规模降雨则是力不从心。因此，需要对雨水径流的源头实施减控。除了基本的防洪工程建设之外，还需要建设包括入渗地下、收集回用和调控排放，包含了通常所说的“渗、蓄、用、滞、调、排”系统。海绵城市建设实质是控制径流，降低产汇流是海绵城市建设的关键，建设用地量大的地方也是雨水产汇流最集中的地方。场地建设、道路是降雨产汇流的主要源头，需强化源头减排的约束要求。无论公园绿地、住区绿地还是单位庭院在新建、改建过程中均应建设雨洪利用设施即渗透井和渗水边沟等调蓄设施; 园路及铺装场地的面积大小要保证有足够的绿地吸收雨水，尽量使用透水材料及透水施工工艺; 采用渗透型雨水积蓄池、水旱两宜型雨水花园。 3 建立滞流量控制设施的调控排放措施 通过流量控制器和调节空间，将来自不同下垫面的降雨径流控制在要求的范围内，从而减轻外部市政管网的排水压力。如建设屋顶滞蓄排放系统，即在具备足够承载能力及防渗漏能力较强的大型建筑的屋面，通过建设限流、滞流措施，将降雨暂时滞留在屋面或房顶，或是通过限流的方式让降水较少地排入城市管道。这种方式在我国的南方城市可以较多地使用。还可以通过建设雨养型的屋顶绿化系统，将降雨就地消化在该绿化系统中。换言之，就是在屋顶上建设不需要其他水资源灌溉的、完全依靠降雨的屋顶植物生长绿化系统。在满足道路交通安全等基本功能的基础上，还可以结合行道绿化和道路排水的要求，沿线布局渗、滞、蓄、净、用、排的雨洪控制与利用设施。 4 健全组织机构，维护良好的生态环境 海绵城市的建设涵盖政府多个职能部门，具体涉及规划、建设、交通、市政、水务、园林、财政、国土、发改、环保等多个部门。然而目前城市管理体制碎片化问题非常突出，各司其政、政出多门，导致政府管理的不协调。建设海绵城市一定要健全组织机构，促进不同部门之间的协作，明确海绵城市建设的实施策略、原则和重点。在此基础上，共同维护城市良好的生态环境。雨水是城市建设宝贵的资源而不是负担。海绵城市建设的根本出路应是从破坏生态向恢复生态转变。湖泊、河流、沟渠、湿地等水生态敏感区在城市开发建设过程中应受到应有的保护; 总规应明确水面率、绿地率以及径流控制率; 专项规划中要反映总规的相关指标，如透水铺装、植被草沟等; 控规中规划控制