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海绵城市理念在城市给排水建设中的应用摘要在城市化进程不断推进的今天,传统城市的排水和给水系统已难以满足目前的用水需求。基于生态理念的城市海绵城市建设理念应运而生,借鉴“渗、滞、蓄、净、用、排”的循环过程,模拟雨水在自然环境中的吸收、蓄存及释放过程,既可以解决城市内涝问题,还可以减少雨水径流排放,实现水资源应用的可持续循环,极大改善城市水环境。目前,海绵城市理念已逐步成为城市给排水建设领域内不可或缺的重要理念和城市可持续发展中的关键构成要素。本文通过介绍海绵城市理念下城市给排水建设现状,发现建设过程中存在的基础设施陈旧老化、给排水系统城市规划缺失的问题,有针对性地提出解决措施,最后以海绵城市理念下的昆山凌家路项目作为案例进行分析,验证了本文中所提出的基础设施建设、雨水净化处理,居民环保意识的普及等解决措施在城市给排水建设中的适用性,对于提高城市内雨水应对、给排水建设质量以及加强民众环保意识都有着重要的意义。关键词:海绵城市,城市给排水,可持续发展ApplicationofSpongeCityConceptinUrbanWaterSupplyandDrainageConstructionAbstractWiththeswiftprogressofurbanization,traditionalurbanwatersupplyanddrainagesystemscannolongersatisfycurrentdemands.Consequently,theconceptofspongecityhasemerged,whichmimicstheabsorption,storage,andreleaseofrainwaterbynaturalsystemsthroughmeasureslikeinfiltration,retention,storage,purification,utilization,anddrainage.Itcanefficientlyaddressurbanwaterlogging,relieverainwaterrunoffstress,enablewaterresourcerecycling,enhanceurbanwaterenvironmentquality,andiscrucialforsustainableurbandevelopment.Thisarticleundertakestheoreticalexplorationontheapplicationofthespongecityconceptinurbanwatersupplyanddrainageconstruction.Itexaminesissueslikeinfrastructureupdatelagsandconflictsamongwatersupply/drainagesystemsandurbanplanning,andpresentstargetedsolutions.IntegratingthepracticalapplicationcaseofKunshanLingjiaRoadprojectunderthespongecityconceptvalidatestheefficacyandpracticalityofapplicationmeasures.Iteffectivelybooststhecity'srainwatercopingability,improveswatersupplyanddrainagesystemconstructionquality,andenhancespublicenvironmentalawareness.Itplaysacrucialroleinadvancingurbansustainabledevelopmentandcraftingamorecomfortableandpleasanturbanlivingenvironment.Keywords:SpongeCity;Urbanwatersupplyanddrainage;sustainabledevelopment目录TOC\o"1-3"\h\u286831、绪论 1295851.1研究背景 1152651.2研究目的和意义 1195191.2.1研究目的 1322311.2.2研究意义 293641.3研究现状 328321.3.1国外研究现状 3245161.3.2国内研究现状 4169251.4研究内容及方法 5202001.4.1研究内容 5198311.4.2研究方法 6250002海绵城市相关理论研究 7146922.1海绵城市概念 7269962.2海绵城市的特征 758692.3海绵城市建设六大要素 834162.4海绵城市核心原则 1419813基于海绵城市理念的城市给排水建设中存在的问题分析 1655643.1基础设施更新不及时 16212133.2给排水系统与城市规划冲突 16247833.3绿化空间布局不合理 17140633.4易受天气条件的制约 1712444基于海绵城市理念的城市给排水建设中的应用 19311344.1人行道设计 19208454.2车行道设计 19293574.3雨水渗透技术 20297154.3.1透水铺装材料的应用 21253124.3.2下凹式绿地与渗透 2256794.4海绵城市理念的设计运用 2236065基于海绵城市理念的城市给排水建设应用的案例分析 26146445.1案例概况 2697035.2存在的问题分析 2831575.2.1侧分带绿化缺失 28121355.2.2高峰期交通混乱 28284905.2.3道路标高分布复杂 29286185.2.4雨水管网覆盖不连续 29152365.2.5绿化需求和通行需求矛盾 3019465.2.6潜水层限制设施设计 3142795.3设计原则及应用 32316635.3.1设计原则 32318875.3.2设计流程 33303445.3.3详细设计

3333305.4工程造价及效益对比分析 3835405.5案例小结 382641结论与展望 4029938致谢 4115861参考文献 421、绪论1.1研究背景在城市化不断加速的今天,城市生态环境及相关系统承受着越来越多的压力。一直以来,我国的城市建设是以“快排快泄”的理念为基础。导致我国城市内涝、缺水、水污染等现象不断出现,特别是我国城镇化率超过50%以上,城市地表硬化面积的不断扩大,雨水自然渗透能力的急剧下降,地表径流倍增,使得城市内涝和水资源浪费现象更为严重。近些年来,极端天气不断增加,城市化建设中的城市洪涝现象也是屡见不鲜,例如,在一些大中型城市中,暴雨后出现了“城内看海”的罕见现象,这不仅给人们的正常生活带来了困扰,也对城市公共设施造成了严重的破坏。此外,雨水资源浪费及水资源污染的问题也是十分严重的。据统计,在传统的城市建设中,平均只有20%-30%的雨水渗入地下,而雨水重复利用率却不足10%,不仅加剧了我国水资源短缺的现状,也破坏了城市生态系统的平衡。于是,人们便想到了海绵城市的建设,即通过借鉴海绵的水循环原理,利用渗透、停滞、积累、清洁与污水利用等手段来实现城市区域的雨水的蓄积、存储、净化和利用,以此来缓解城市的洪水问题,进而为地下水资源的补充、水质的净化及城市环境质量的提高提供帮助。2012年海绵城市理念作为促进城市永续发展的重要战略在我国首次提出。2014年《海绵城市建设指南》出台,2015年首批海绵城市试点城市的名单正式公布,海绵城市建设进入全面推广阶段。我国不同地区的透水铺装、绿色屋顶、雨水花园、雨水自积、渗透和净化等措施的相继实施,在提高城市的韧性,提高城市的宜居性方面起到了积极的效果。海绵城市不仅仅是对城市雨水排放的重新设计,更是城市可持续发展的基本措施,通过积极推广海绵城市建设的系统,能够使城市在更方面,更加高效地处理相关问题,改善城市环境,为人们的生活创造良好的条件。1.2研究目的和意义1.2.1研究目的研究旨在通过深入探究海绵城市建设的给排水系统,模拟自然水循环的过程,达到解决城市传统雨水系统“快进快排”所造成内涝、水资源浪费和污染等问题,重点探讨透水铺装、绿色屋顶和雨水花园等技术的应用,研究其在提升雨水渗透、滞留和净化能力中的作用,从而减少地表径流量,提高城市应对极端降雨的抗性,并探讨雨水资源的再利用途径,提出通过储存和净化技术将雨水转变为可回用水资源,以此来缓解城市缺水的问题。此外,研究的重点在于探究海绵城市建设策略对城市水环境质量提升的效能。本研究拟降低面源污染对自然环境的破坏程度,为促进水环境健康与生态平衡,为不同气候、地质条件下的城镇提供因地制宜、特色鲜明的海绵城市建设项目方案,为绿色基础设施建设与城镇发展的协同融合提供理论依据和建设经验,为构建低碳、持续性的城市水循环系统,提高城市生态环境品质和效率,提高居民生活幸福指数提供支撑。1.2.2研究意义然而随着全球气候变化和城市化进程的加快,现有的城市水排水设施已不堪重负,无法满足日益激增的涝害和缺水问题。海绵城市建设作为新型的城镇化模式,为城市水排水系统通过“积渗”“涵养”和“吸附”等生态修复技术手段进行系统改善,具有重要的科学意义。其次,海绵城市建设是解决城市内涝问题的重要途径。传统城市城市排水管网设施在面对大量降水时往往排水不足,导致交通阻塞、财产损失和生态破坏等问题。通过建设下沉式绿地、雨水花园、透水铺地等综合配套设施可有效吸收超过场地70%的降水,有效缓解地表径流瞬时峰值,延长汇水时间,从而有效缓解城市内涝问题。其次,海绵城市建设的推行有利于城市生态系统的修复,与传统的硬质地面相比,会加剧城市的热岛效应,降低生物多样性。海绵设施能够通过其覆盖的绿色基础设施网络,使城市的水文循环系统得以修复,增加城市绿地的覆盖比例,调节城市的小气候环境。其中,西溪湿地是杭州海绵化生物多样性指数提升40%的区域,是城市生态修复的杰出范例。最后,它引领城市朝着可持续未来方向转变。“海绵城市”的建设是一项综合性工作,涉及城市规划、市政管理、园林设计等多个部门,推动城市的管理模式改革。基于LID和智慧城市技术的融合,在实时排水监控的基础上实现智慧管控,大大提高了城市的内涝灾变承载力。通过对海绵城市理念进行系统性和深入性的解读与分析,不难发现,海绵城市理念在解决城市水资源问题、提升城市应对自然灾害能力、推动城市节约资源及保护生态环境,实现城市可持续发展等方面,都具有着突出的整体效益,而且,通过探究海绵城市的技术构成、运行机理及管理模式对我国新型城镇化建设及生态文明建设进程的推动意义,为解决全球城市面临的水问题提供了中国经验。1.3研究现状1.3.1国外研究现状雨水管理与城市发展是一个城市的发展与城市规划融合的成果,展现了人与自然和谐共处的努力1[2]。19世纪末和21世纪初,不同国家在不同时代背景、不同城市需求中进行了多种实践探索和理论建构,构成了现代城市可持续发展的坚实基础。美国进入19世纪末,随着工业化进程的加快,城市的发展不可避免地带来了一系列的环境问题,尤其是美国国内河川的查尔斯河河段频繁发生洪水2【1】,河水水质也逐渐变差。在这一时期,美国景观设计奠基人弗拉德里克奥姆斯特德(FriedrichOmstte)接受了查尔斯河景观恢复工程。该工程将市区的生态手法与雨水控制相结合,对查尔斯河的原始自然弯曲形状进行恢复,滩地和湿地得到保护修复,涵养能力得到提升,调节功能进一步增强。为进行洪水调节,奥姆斯特德在河川上游设置潮汐门。此外,奥姆斯特德还沿河设置了系统的公园体系,用于改善河流沿岸的自然生态环境。通过这一项目的实施,奥姆斯特德成功解决了查尔斯河的洪涝问题,其做法为美国LID理论的发展提供了实践依据。英国二十世纪七十年代,全球环保意识得到迅速发展。英国现代景观大师麦克哈格,提出城市建筑与规划、生态环境和景观设计一体化。合理利用用地,有效解决城市雨水问题是麦克哈格最为关注的课题,通过在自然环境中设置滞留雨水设施来减少洪水危害,改善居民生活环境。在城市发展的二十一世纪初,英国正式颁布了可持续城市排水系统(SUDS),全面提高城市雨水管理水平。相关设施建设时,将多方面因素进行充分考虑,通过应用先进技术达到雨水净化、雨水存储、雨水再利用的目的,优化城市排水系统,减少城市内涝REF_Ref144\r\h[3]。

澳大利亚20世纪90年代,我国也建设了雨污分流工程,但是城市仍然存在缺水和径流污染等问题。2012年,澳大利亚墨尔本市提出了“水敏性城市设计”(WSUD)的新理念,旨在保障城市的水系统可持续发展,于城市规划与设计层面综合利用工程与非工程措施缓解城市开发对水文环境造成的负面影响,协调并可持续城市与水环境之间的发展REF_Ref238\r\h[4]。奥姆斯特德的生态恢复和麦克哈格的生态设计,英国的SUDS和澳大利亚的WSUD,都体现了人类对城市雨水管理和规划设计的不断进步,能够为切实有效地解决城市雨水问题,找到一条城市与自然和谐共处的途径;在未来的城市建设中,要善于借鉴、不断创新,创造出绿色、宜居的生态环境。1.3.2国内研究现状当前,随着城市建设步伐的不断推进,海绵城市已逐渐成为城市规划和建设领域关注的热点,相关领域专家学者从多方面对海绵城市进行了系统研究,这为海绵城市设计和实践提供了理论依据和宝贵经验。在长期的实践中,一线工作者凭借着自身实践经验REF_Ref10678\r\h[5],就LID技术在城市道路设计上的应用及设计理念进行了深入探索。在市政道路设计中应用LID技术,不仅可以解决道路积水、雨水资源利用等问题,还可以通过生物滞留设施、植草沟等方式进行雨水自然渗透、净化和存储,为城市道路的可持续发展探索出一条新路。李盼盼将目光转向了山体排水系统REF_Ref10724\r\h[6]。海绵城市不仅仅运用在城市用地中,在巨大的山水系统中,海绵设施也起到了关键的作用。合理的山体海绵设施设计,如山坡截留沟、生态护坡等可有效减少山体水土流失,调节山体雨水径流,有利于保护山体生态环境,扩大了海绵城市技术运用范围。彭世瑾,胡爱兵,史敬华等,对深圳市的海绵城市片区展开了全面监测与评估。研究结果有力证明,达标的海绵城市片区建成效果与片区自身建设特性以及水系调蓄能力紧密相关REF_Ref10786\r\h[7]。不同的建设特性,如建筑密度、土地利用类型等,会对海绵城市设施的布局与功能发挥产生影响;而强大的水系调蓄能力,则是保障海绵城市片区有效应对雨水的关键因素。但是,目前我国海绵城市建设的系统化、标准化和全过程应用方面还存在着明显的不足。如何将衡量海绵城市建设成效的总指标科学地划分为各地块小指标,是让海绵城市建设真正落地的重要一环。只有很好地回答了这些问题,我们才能使海绵城市建设更具有操作性和指导性,才能够真正实现城市的可持续发展。1.4研究内容及方法1.4.1研究内容1.4.2研究方法1、文献查阅法本研究主要通过文献回顾法,搜集和整理国内外与海绵城市的相关文献资料,学习相关知识,梳理海绵城市理念现状,对国内外海绵城市相关概念和理念进行对比分析,对海绵城市雨水利用相关利用方法和策略进行研究和对比分析。2、案例研究法本文研究对象选择位于昆山市凌家路的某海绵城市建设项目。对其设计思维和方法进行分析,并借助相关经典案例进行全面总结。3、归纳总结法结合之前查阅资料,再结合调查实际情况,进行分类、归纳和整理,最终形成一套符合昆山市自身情况的雨水资源利用方法。2海绵城市相关理论研究2.1海绵城市概念海绵城市是城市创新发展的城镇化建设新思路,其目的就是通过城市规划、建设及管理,充分发挥各类建筑、道路、公园、水道等自然和人工生态系统吸纳、蓄滞、缓释雨水等功能,实现雨水的径流管理、雨水自然积存、渗透与净化。在海绵城市中,贯彻了生态优先、可持续发展的原则,海绵城市是一种将自然排水和人工干预相结合的城市建设模式,确保城市能够确保排水和防洪的安全,在储存、渗透、净化雨水的同时,提高雨水资源的利用率。海绵城市的建设愿景是实现城市像海绵一样具有“弹性”,在环境变迁和自然灾害面前具备强大的适应性和抗灾性,在雨季能够充分发挥吸纳、存储、涵养雨水功能,在非雨季将储备的水释放到需要利用的状态。2.2海绵城市的特征1、减少地表径流降低地表径流是海绵城市建设的必然目标之一。不仅如此,减少地表径流对于降低面源污染,保证水系水质、维护水质安全都有着重要作用。同时,减少地表径流对雨水地下渗入地下,补给地下水也具有重要关系。2、降低洪峰和减小洪流量建设海绵城市能够降低洪峰和洪水流速,提高城市的防洪安全性。海绵城市在预留出足够的蓄水空间和迅速的雨水下渗系统之后,就可以确保在遇到严重的降雨时也不会降低城市的防洪灾害能力。3、提高雨水下渗率海绵城市设计有利于提高雨水下渗率,蓄滞存储雨洪,补充水资源,可减少因地表径流造成面源污染,有利于水环境保护与水质的改善。4、增加城市水面面积率、绿地率通过海绵城市建设和增加城市水面率和绿地率,促进城市生态、生态廊道的增加,增加生物多样性,维护生态系统,实现城市的可持续发展。成本相对性特征短期内,因为许多城市的生态规划设计和施工建设严重滞后,使得海绵城市建设的成本投入偏大,但是从长远的角度看,海绵城市的综合经济效益应当是大于海绵城市建设的运营成本的,如果能够将这个思想理念贯彻到海绵城市建设的规划设计和施工建设环节,则可以预期,海绵城市建设的预期成本会有较大幅度的降低,甚至有可能使得当前以灰色基础设施建设为主的城市建设成本效益更高,同时,对于海绵城市建设和改造的旧城区,其成本投入也会大幅降低。不确定性特征然而,海绵城市建设工程是一个长期的过程,工程所包含的环节众多,且存在一定的复杂性,从工程的规划、资金的筹集、工程的实施和运行等,都具有较多不可预知的因素。2.3海绵城市建设六大要素在湿地区湿地公园设计中,海绵城市的理念可被概括为“渗透、滞留、蓄积、净化、利用、排放”六个重要策略。海绵城市理念在理论层面可被实践为以下四种不同的生态技术。1、雨水渗透技术雨水渗透技术的应用雨水渗透技术的工作原理是通过向土壤表面进行雨水渗透处理,对初始雨水径流、清理土壤和草地等处理,并通过不同的渗透系统进入土壤内部,以此有效提高雨水的渗透效果。2、雨水储存技术屋顶的雨水通过雨水排水管进行收集,经过分散或集中过滤,去除排水管中的颗粒物后进入储水罐,然后由水泵输送到供水系统以供冲洗厕所或浇灌绿地。雨水的收集与利用包括了修建大型水库、修建河道排水沟等。雨水的收集因雨水表面材料,天气条件等不同因素而不同。3、雨水调节与传输技术由不同管径、倾斜度的管道组成,主要将雨水从集水区引到排水口或处理厂。设计时应根据当地降雨量、地形等因素来确定管径与坡度,以保证排水通畅,利用植草沟、渗沟等设备形成有效的径流排放系统REF_Ref16153\r\h[8]。截污净化技术海绵城市的地下水资源主要包括天上降水、城市地表径流、水库和自然植物等的地下水。海绵城市通过大气降水的自然下渗和河渠的渗漏来完成水资源的净化和城市污水的治理。海绵城市常用的污水处理循环方式有截污减排、人工蒸发和物理分离等。1)渗城市化进程高速推进的同时,传统道路一般由不渗透的铺设材料铺设,严重切断了城市原有的水文平衡循环。海绵城市就是在这个城市发展的环境下提出的,是指通过综合应用透水铺装(图2.1)、雨水花园、生态湿地等绿色基础设施构建城市生态雨洪管理的新模式。海绵城市重塑城市表面的水文过程:在降水初期,透过透水铺装下渗,在土壤基质和植物根系的作用下,达到去盐净化,为地下水体增加有效含水量。在降水中期,利用滞留设施延缓径流。在降水后期,通过雨水系统输出径流,用于绿化浇灌和道路清扫等市政用水。需要强调说明的是,该系统不仅仅落地在地面,也体现在建筑层面。这是通过绿色屋顶、垂直绿化等立体海绵设施实现的。这就构成了一个立体的吸纳雨水净化体系,形成真正意义上的水循环。图2.1渗水铺装(1)绿色建筑传统城市建设的建筑,屋面大多为硬质铺装,雨水会沿着瓦面径流而下,但屋顶在城市建筑中占的面积不可小,如图2.2所示,屋面雨水有效引导同等重要。绿色建筑提倡屋顶绿化,雨水会通过绿化的植被被渗透、过滤、净化;之后,通过屋顶排水沟汇入蓄水设施进行有效收集和存储。图2.2屋顶雨水收集(2)铺装透水混凝土然而,在城市中,道路占用了大面积的规划用地,且现阶段城市道路所使用的铺设材料大多数并不环保,这样的铺设材料会降低雨水的渗透率REF_Ref16346\r\h[9]。为了实现海绵城市的理念,我们可以提倡在非机动车道中铺设透水砖或透水混凝土,对于机动车道,我们可以铺设透水沥青混凝土。该技术施工简单,易于推广,适应性强,在峰值流量方面能够起到一定的缓解作用,然而这种技术对污水净化能力不足,但可以作为地下水净化的一种辅助措施,如图2.3所示。图2.3透水混凝土2)滞海绵城市建设的核心原则之一就是滞留雨水,通过特定方式或手段延缓雨水的流动速度,减小地表径流,通过对地形地貌的改变,使雨水在流经一系列设施时减慢速度和流量。通过建造雨水花园、雨水池等设施来滞留雨水,雨水花园是人为或自然形成的具有浅凹的绿色开敞空间,其最初是为了收集和吸纳屋顶或地面径流而设计的。它利用植物和沙土壤的相互作用,将雨水过滤并渗透到土壤中,补充地下水或用作城市绿化,卫生间的水源等的一种生态的可持续的雨水管理和利用设施。3)蓄海绵城市的“蓄雨”之道雨水是地球上最宝贵的资源之一,而其中最关键的就是降雨。海绵城市理念的“蓄雨”新理念就是把降雨收集并储蓄起来,以便在未来的用途中加以利用。因此,地下蓄水系统是海绵城市不可或缺的部分。其主要目的就是对雨水加以妥善利用,缓解城市排水系统的压力,提升城市的排水效率。就建筑角度而言,通过修建地下蓄水池、雨水收集系统等达到对雨水的收集和储蓄,并满足建筑非传统用水需求的同时,还可以减少建筑对市政用水的需求。蓄水池系统是最常用的雨水收集系统,一般位于建筑物的地下室内,为了收集屋顶和地面的降水。雨水利用蓄水池如图2.4所示,蓄水池系统主要是由沉砂井、蓄水池的主体、进出水管、出水井、曝气系统、通气帽、溢流管等组成。蓄水池的设计还要结合所选物种的品种进行。如果选择灌木或大树的绿化方式,则集水池的墙壁应该比其他的一般混凝土墙的厚度更大,即60毫米以上。另外,集水池所选用的骨料最好采用粗骨料,且其最小直径应达到25毫米。而当选择一些蔓性的绿篱、小尺寸的绿篱时,要选择使用80毫米的陶粒作为填料。而对于积水池内部的铺设,则是建议使用带孔的PVC管,它能够保留土壤层水分。图2.4地下蓄水池4)净“海绵城市”的“净化”功能指的是对收到的雨水进行一系列的复杂处理,去除雨水中的杂质,提高雨水的品质,以达到雨水回收利用的目的。“净化”功能确保了雨水收集的安全,减轻了城市的排水负担。雨水的净化系统需按使用范围进行定制,如对住宅区、工业区及城市公共区域的雨水径流进行土地渗透净化、人工湿地净化与生物净化等。5)用雨水经过渗入、汇集、暂存、净化等环节后待用。可用于建筑冲刷、园林浇灌、洗车、冲厕和消防等多方面。采用此策略可以在节约水量的同时,减少城市暴雨洪涝灾害风险,详见图2.5。图2.5收集雨水用于建筑施工6)排“海绵城市”中的“排”是指降雨时通过科学的系统化的方法进行雨水排放,缓解城市因雨水排泄不及时出现内涝等灾害,减少生态环境的损失;在遇到特大暴雨、连续性强的降水时,通过对管渠、河道、泵站等的改造,及时排除超标雨水,有效防治城市内涝,保障公民人身财产安全及城市秩序正常。2.4海绵城市核心原则1、防涝原则由于一些老城区的给排水系统年久失修,因此容易导致城市给排水系统出现瘫痪现象,老城区的给排水系统往往容易出现老化以及损害问题,因此,老城区的防洪问题尤其突出,从而导致整个城市的给排水系统运行不顺畅。因此,设计人员需要结合实际情况和防洪原则,加强给排水设施的防洪性,提高城市积水外溢的处理能力,从而保证给排水系统的设计质量,从而提高城市给排水系统的排水和防洪能力REF_Ref16799\r\h[10]。2、资源能源节约原则节约是我国文化的良好遗产,全面贯彻落实节约资源是我们应尽的义务,尊重自然规律,做好生态资源的保护。在水资源方面加强回收利用。不随意改动原有管道,做到给排水系统的设计合理化REF_Ref16865\r\h[11]。3、生态优先原则在城市的快速发展中,要始终坚持环境保护的原则和生态保护的原则,贯彻绿水青山就是金山银山的理念,落实绿色发展战略,从而实现城市的长期、健康运行。其中,包括市政道路给排水设计,也应该遵循自然、环保、绿色等发展原则,尊重自然规律,顺应自然规律,尽量避免对自然造成破坏。如此一来,城市的可持续发展才能得到有效促进,城市生态系统才能长期保持平衡和良性发展,才能够实现人与自然的和谐。4、排水系统科学规划2市政排水系统设计在城市市政工程中,需要将市政排水系统的设计和施工纳入到整体的城市规划和建设当中,紧密结合城市的地形、地貌、水文、地质等因素,对排水系统的布局、规模等进行科学的设计。同时,为了保障系统的正常使用和功能的发挥,还需要对系统进行有效的维护和管理REF_Ref32549\r\h[12]。由于极端天气会对城市的排水系统提出更大的考验,因此还应该制定完善的排水紧急预案和措施。5、个性化原则因为每一个城市都有其自身的建筑结构、交通模式、自然环境以及气候类型,我们首先要做的就是参考其他城市的经验,在符合本市实际的基础上再设计自己的建设规划,这样可以尽量避免盲目的效仿和模仿,使建设成果不受影响。通过对所在城市的实际情况和实际需求进行详细的调查,制定与城市特点相符的海绵城市建设规划。另一方面,加强自身文化特色的体现与传承,以此展示城市本有的魅力,并加强与相关机构的协作,保证建设规划的具体实施和执行。3基于海绵城市理念的城市给排水建设中存在的问题分析3.1基础设施更新不及时在中国城市化进程高速推进的过程中,部分城市的排水与给水系统暴露出一系列错综复杂的难题。1、原有的基础设施陈旧老化且更新不及时这些地下管线大部分是钢筋混凝土管、HDPE管、PE实壁管、球墨铸铁管等,由于长期未能进行全面有效的保养管护,导致管线老化程度严重REF_Ref32608\r\h[13],尤其是老城区的给排水系统,因缺少维护,损坏情况严重,已经影响到给排水系统的运行及有效有序开展。2、设施建设存在诸多不完善之处例如,供水管道普遍老化,维护和更新缓慢,而水系统的更新和升级需要专业人员来进行;现在仍然比较缺乏专业的人才,在一定程度上增加了工作和提升的难度;此外,现在已有的供水管道有一些弊端,例如:管道长度不足、设计不合理、不科学等等,这些问题也对城市发展造成了一些负面影响。随着城市中高层建筑的大量兴起,地下空间的大量开发,工业污染和人们的生活污水排放,在一定程度上加剧了缺水的情况,也给城市供水排水系统造成较大压力。在建设海绵城市时,人们还应该注重新阶段市政排水系统的规划,克服现有设施陈旧的问题,以及加强对地下设施的关注。为了适应可持续发展的需要,还需要加强人才的培养和厂房的建立。通过这些措施,我们将能够满足城市未来可持续发展的需要。3.2

给排水系统与城市规划冲突其核心是借用自然界的生态循环作为模拟,通过科技手段对雨水进行有效汇集和分散,从而降低城市内涝发生几率,进一步提高城市水环境质量。将此理念应用到城市给排水设计中,就需要对传统给排水系统进行不断创新,将传统海绵城市设计理念和设施设备融入到设计过程中。传统给排水系统布局不合理传统的给排水系统的规划布局,要综合考虑经济性和有效性。海绵城市建设涉及城市道路、绿化、建筑等多方面的大规模改造,在规划管理层面会遇到很多阻碍,实施难度比较大。建设与技术存在差异一方面,传统给排水系统主要由管网组成,建设过程中可能存在没有考虑占地面积的因素,后续工程与海绵基础设施融合存在一定的不匹配。另一方面,传统给排水系统主要通过开放式的明渠、地下渠道和其他方式运行,而海绵基础设施强调对地表的处理、对水的渗透和储存。此外,传统给排水系统在追求规模效益时采用集中式管理模式,而海绵城市的理念强调雨水和洪水分离、分散式管理,因此需要进行综合性的优化REF_Ref32686\r\h[14]。这些方面的差异主要体现在建设和管理方式上。给排水政策不全面以往我国城市给排水管理政策主要集中在生产生活需水和其他废水处理等方面,对雨洪利用方面的支持不够。要从传统的管理理念转变为注重雨洪资源利用的海绵城市理念,确实面临一定的挑战。3.3绿化空间布局不合理传统的城市规划和建设往往考虑的较少绿化空间和生态功能发挥的合理性,从而难以发挥绿化设施在保护和改善生态环境以及雨洪方面的价值。海绵城市提倡通过增加绿色植被覆盖面积、改变不良土壤等手段来实现自然雨水利用及生态系统恢复的目标。然而,尽管现代城市规划水平不断提高,但是部分城市给排水系统中绿地系统布置设计存在以下问题。一是传统城市规划通常只关注城市道路、建筑物等基础设施的布局、绿地选址、展示形式、绿地面积大小等,对绿地的布置缺乏科学分析和规划。二是传统城市规划为了在有限的空间内建设建筑物,绿地带的结构设置不合理,无法发挥绿地的吸收渗水功能,无法达到海绵城市建设的理念要求REF_Ref267\r\h[15]。3.4易受天气条件的制约气象条件对于城市的规划和发展都有着极其重要的影响,尤其是城市市政道路给排水系统的建设和使用,气象环境的影响十分巨大,一旦遇到暴雨、洪水等天气,城市给排水系统往往难以承受,导致频繁出现“罢工”现象,并且内涝灾害也会严重影响着城市居民的生活。究其原因,往往是在给排水系统设计之初,并没有考虑到城市周边环境有多复杂,导致施工后效果并不能达到理想的状态。尤其是遇到短期内集中强降水时,城市排水系统压力极大,导致路面渗透功能失效。尤其是城市内的柏油路面,会给排水系统带来更大的问题,在城市街道上,雨水汇集形成洪水,造成严重资源浪费和环境污染,影响城市居民的生活。当前世界变暖问题已成为各个国家面临的巨大挑战,其中资源的不合理使用在一定程度上对环境造成不可逆的破坏,加剧了各种环境问题的程度。台风、地震等极端天气现象的频繁发生,对人类的生产生活以及生命财产等造成极大威胁。通常情况下,城市现有排水系统难以应对极端天气引起的强降水,而每个细节都对能否成功应对极端天气事件发挥重要作用。其中任何一个细小的环节出现问题,都有可能牵一发而动全身,造成难以预计的后果。4基于海绵城市理念的城市给排水建设中的应用4.1人行道设计人行道的规划建设是城市建设中最主要的步骤。针对于行人的通行安全、舒适,是主要考虑的因素,由于道路的规划建设水平会直接影响到排污系统的整体效果,因此需要对具体工程特点,在规划之初,主动引导并应用“海绵城市”的发展理念进行改进。如图4.1所示,在对“海绵城市”中常用的路面结构进行构建的时候,在整体考虑城市地势等的基础上,挑选适宜的建材,需要以经济、透气性强,渗透性优异,实现最大限度利用水资源,并顺畅地进行路面排水。如果将海绵城市原理应用人行道中,就会使得雨水更加快速地渗透到土壤中,进而有效降低地表径流,及时解决路面积水问题。透水砖等透水材料的使用还可以在一定程度上维持人行道的适宜湿度,提高城市整体市容和气候环境质量。如果海绵城市系统中的水量足够大,还可以向地下补充水源。上述措施的实施都可以在一定程度上减缓地表路面径流的速度,对于地表径流雨水的排放具有十分积极的影响,从而缓解城市雨水排放管道的压力。图4.1海绵城市中常见的人行道结构形式4.2车行道设计在进行城市给排水设计时,车行道的设计规划也是一个较为重要的环节,和人体道规划设计存在一些相似之处,但由于车行道有车流量大的特点,在设计中必须要考虑到这一特点,根据车行道的自身特点进行合理化的设计规划,在提升排水效率的同时,使排水效果能够达到理想状态。一方面,为了提升道路安全性,要考虑到汽车在道路上的行驶速度较快,必须要加强排水系统的密度,并对其路面平整度进行改善;另一方面,在加强海绵城市道路理念的同时,要注重提升其路面排水效率,使用更加优质的新材料。虽然防水路面具有较好的雨水排水功能而作为行车通道,但存在地下水不足、易形成涝点等弊端。集海绵城市理念于行车通道,可较好的解决这一问题。具体做法是为路面表层铺设渗透性沥青混凝土,中间层铺设渗水石头,基层层铺设不渗透材料,这样既能满足路基强度要求,又能减轻对路基的损害。针对不渗透的材料,可在地下设置导流结构把自然水排入地下盲沟,通过海绵城市系统补给地下水。同时,在地表空间有限的情况下可利用渗井方法将地表水导引到地下,能够更为充分地发挥海绵城市系统的功能。其次,做好横断面的设计工作。在设计过程中,要充分体现出海绵城市的理念,在保证道路使用功能不受影响的基础上,做好绿化带设计,使雨水能够更快的排到绿化带上,从而达到减少路面径流、增加道路的蓄水透水能力。透水沥青混凝土应该作为车行道的铺装材料的首选,使路面保证良好的透水性能和抗滑性能。设计时要结合实际工程项目的实际情况,选择半透水和全透水的材料。其中,全透水型的沥青路面无防水层,地表水能够快速渗透到地下水系,使地表水和地下水自然渗透。并按照相关建设标准要求,在车行道外部设置急流槽,使雨水能够进入到绿化带中的集水沟中。使用这些方法,海绵城市理念在车行道排水方面的优势得到了很好的发挥。4.3雨水渗透技术在城市建设过程中,为了增大城市雨水的渗透量,通常采用各种人工措施来增强城市雨水的渗透能力,常用的方法有渗透集水井、铺装地面透水性路面、渗沟、渗池等。通过这些措施,将雨水进行地下回灌补充地下水。雨水利用方式属于间接利用,主要技术包括土壤的自觉渗透和有意识的强制渗透。城区周边农村的农田、空旷场所等大多未经硬化,雨水利用以自然蓄水为主,辅以人工措施。通过农业整理耕地、修筑堰坝等一些人工措施,达到截留雨水、缩短汇流过程的时间,提高渗透率。在渗入渗存的雨水当中,一部分直接被农作物吸收,另一部分通过渗入地下,补充城市用水,提高市区地下水位。土壤渗水性能好,可在地面开挖出一些渗透浅沟,这些小沟可以植物覆盖,成为绿色渗流。4.3.1透水铺装材料的应用1、透水铺装透水路面技术(图4.2)是指采用透水沥青、透水砖、鹅卵石、植草砖等高性能透水材料铺制的路面和公共空间,其有利于雨水下渗到地下,减少地面径流,加快地下水补给,减缓对给水系统的取水压力。透水路面技术需要保证硬质路面的孔隙率大于20%,透水基层的孔隙率大于30%,同时,透水层还应具有适当的承压能力。图4.2透水路面铺设情况示意图2、透水铺装材料海绵城市目标下常用的给排水设备材料主要是透水材料,其目的是提高城市表面的渗透性能并提高城市排水效率。透水材料的选择应该充分考虑其渗水性能、耐久性能和抗环境性能,以提高市政给排水工程使用的持久性和环保性。典型材料有:透水混凝土,透水砖,透水沥青,砾石铺装等,材料性能如表4.1所示。表4.1不同透水材料性能材料类型透水性能耐久性环境适应性维护要求应用场景透水混凝土高高中低人行道、公园路面透水砖中中高中城市广场、步行街透水沥青高高高高城市道路、停车场砾石铺装高低中中花园小径、非主要通行区其中,透水性混凝土优点是具有较强的承载能力和较长的使用寿命,因此,一般应用于交通压力较大的区域。透水砖优点是具有较好的美观效果和一定的透水性,一般应用于城市广场、人行道等,但这类材料维护成本较高。透水沥青优点是透水性能好、耐久性强,一般应用于城市的主要道路和人车停车场,但这类材料维护要求较高,应定期对其进行处理,防止降低透水性能。砾石铺装优点是具有自然和谐的效果和良好的透水性,一般应用于花园小径和人流量较小的区域,但其承载能力较差,不宜在承载较大的区域使用。4.3.2下凹式绿地与渗透下凹式绿地是能够使雨水进行调蓄的技术,通过将低于地面空间作为暂存降水的场所,可以很大程度上降低雨水径流对排污系统的负担,同时缓解洪峰流量和地表径流污染问题,是常用的城市低冲击开发雨水管理措施,是较为理想的低冲击开发技术之一,如图4.3所示。下凹式绿地是指高于周边地面下沉式深度,其下沉深度小于100mm时,计为调蓄深度。透水铺装率是透水铺装面积比上硬化地面面积。绿地屋顶率是绿色屋顶面积比上建筑屋顶面积。在下沉式绿地的布置中,考虑了植物耐水涝和土壤渗水能力。一般凹陷深度设计在100~200mm。在绿地中设置溢流口时,溢流口顶部一定要高出周边绿地50~100mm。图4.3下凹式绿地的结构示意图4.4海绵城市理念的设计运用在最初进行市政设计时,设计者和建设者都把目光集中在工程质量、合理投资上。然而,在资源短缺的情况下,未来市政设计领域就必须要重视海绵城市理念。在进行设计工作的每一个阶段都需要贯彻海绵城市建设理念。需要设计者贯彻海绵城市建设理念。1、道路结构设计在道路的设计阶段中,要实现排水系统跟道路主体结构的严密配合,道路的结构设计类型与设计目标也是极为重要的。尽量选择透水性好的混凝土路面进行铺设,一方面保证路面的防水性能,另一方面有利于路面雨水的快速吸收,避免路面出现积水问题。遇到暴雨或其他异常情况时,也不会影响本道路的防水效果。而为了达到防洪的目的,虽然道路的坡度要适当,有利于雨水的快速排出,但是也适当在道路两侧种上绿化植物。图4.4道路结构设计横断面在路基设计人员实际工作的时候,他们应该对道路结构对路基产生的影响进行充分考虑,此时,路基结构的稳定是重要考虑因素,另一方面,还应该提升路基的排水性能,这也是进行路基设计中的重点内容。在具体进行设计之前,工作人员应该安排人员对当地的实际土壤以及路基相关情况进行实地调查,此时应该保证信息的全面性,提升调查水平,在此基础上,还应该完善路基的排水系统,在材料上应该选择渗透性较强的内容。路基施工会对地下管道产生一定影响,工作人员可以通过应用BIM技术进行整个设计过程的仿真碰撞检查,然后开展一系列的优化处理工作,让最佳的设计内容出来,保证道路结构的安全性和可靠性REF_Ref17296\r\h[16]。2、绿化带设计通常情况下,绿化带宽度需略高于道路,增加的幅度约为20公分。在绿化带断开时,需均匀设置雨水收集体,为使雨水收集口标高,以保证集水设施连接顺畅,需保证雨水收集口标高与地面一致。此外,在雨水口前应设置过滤网,以将碎石及其他垃圾等过滤掉。在日常巡逻时,环卫人员需及时将雨水井内的垃圾清理掉,保持雨水的通畅。可在城市绿化带设计时,将植草带设置于下方,并将砂石层设置于其上,最上面设置渗透管,初步形成降雨过滤系统。外溢系统设计。雨水收集系统连接排污系统,需将雨水及时排于外面。外溢系统的设计需使整个雨水系统与城市排水管网连接。除此之外,外溢系统还应及时将雨水排于城市管网,避免雨水排泄不及时堆积。通过这种方式,可以有效提升城市的排涝能力。3、排水管道参数设计尽可能使管道布置在一条直线上,避免出现管道接缝处和弯道处漏水。如果管线设计经弯道处穿越施工,则要在弯道处进行适当加设检修井,以便于检修。在水管线和地下管网布设的过程中,要充分考虑管线布设的位置。在具体施工过程中,可借助BIM技术展开,可在设计阶段先进行碰撞检查,在测量结果的综合作用下对管道进行适当的调整,保障设计的合理性以及构建成效。选取合适的材质下水道的材质选择也比较关键,一般可选择双壁波纹管等,要结合天气、管网水压以及线路等情况对管线的材质进行选择。应用时,一定要对材质进行审查,确保其满足城市给排水道使用和给水工程建设的要求,然后再进行应用。4、城市附属设计在城市建设中,城市配套的设置,对给排水系统的建设有着极其重要的作用。只有对配套设施进行精心设计,真正意义上实现海绵城市理念的具体要求,才能够更好地推动城市水渗透工程。在建设城市配套设施时,要考虑到周边地区的地质情况。在对地面标高进行设置时,要对雨水量进行精确控制,避免雨水渗透,影响到水的渗透效果,影响到城市供水和排水系统的布局。当然,还有一点特别需要注意,就是路侧排水沟的设计,在选择材料的时候,一定要考虑到各种因素,选择能够与城市景观相协调的材料,在达到实用功能的同时,也要兼顾美观,当然,使用植草材料是更加完善的一种改进方案,有利于增强结构的防渗性能,也是建设绿色城市的重要举措之一,能够促进城市生态环境的可持续发展。5、路基设计在道路设计、施工过程中,积极应用海绵城市建设理念十分重要。通过该理念,可显著缓解道路积水的现象,并提升市政排水系统的设计标准。具体措施如下:。按照相关的准则来对供排水管道的具体分布进行详细规划,并对相关技术要求进行准确定位,做好路面工程的设计工作,对道路的排水功能做好铺垫保障工作。将BIM模型广泛应用于城市道路及地下管线冲突勘探中,利用数字化模型及时发现和实时调整规划,对路基渗透性较差的位置采取压实、固化、压实等处理措施,从根源上避免道路积水问题的出现,有效提升道路工程质量和实用性。5基于海绵城市理念的城市给排水建设应用的案例分析5.1案例概况凌家路项目位于昆山市,地处马鞍山路北端,虹桥路西边,现状为板式道路,道路宽度约为11m,两侧土地多居住用地,唯一一栋建筑为鱼尾狮玉峰山庄坐落于道路东侧,除此以外,道路两侧沿线多为住宅区围墙。根据现状地形图分析,道路两侧外围空间有5-6m,两侧绿地内现状各有一排行道树。凌家路项目全长约438m,起点为冠军路,终点为马鞍山路,如图5.1所示。图5.1凌家路区位示意图昆山市风景秀丽、宜业宜居的生态环境昆山市位于江苏省东南部,地处我国著名的长江三角洲。具体来说,属于长江三角洲太湖平原,境内河流纵横,地势平坦。昆山市属北亚热带南部,季风气候,其特点为温热湿润,季风气候,四季分明,光照充足,雨量充沛,无霜期短,雨热同期,常年主导风向为东南风。近30年的昆山气象资料的统计分析表明,昆山地区的年平均降水量为1133.3mm。年际降水量各年有显著差异,1991年昆山的降水量最高,为1522.4mm;1992年昆山的降水量最低,为826.1mm。昆山地区降雨表现出显著的季节性变化。现阶段极端气候事件频繁发生,在昆山地区全年暴雨日数(日降水量≥50mm)平均为2.9d,其中6—8月暴雨最多。

昆山市凌家路地区。该地区属江浦圩地区,水环境较差,水安全风险较低。区域内开发程度中等。将江浦圩地区内河排涝最高水位确定为2.7m,最低水位确定为1.8m,常态水位确定为2.5m。图5.2市域水环境现状状图5.3市域水安全现状图图5.4中心城区核心区内涝风险区划图凌家浜段位于凌家路以西,最低控制水位0.77m,最高控制水位1.07m,常水位0.97m。5.2存在的问题分析5.2.1侧分带绿化缺失根据地形现状图对凌家路进行下垫层的分析,凌家路现状总面积为10610m2,其中硬质地面面积6252m2,占去总面积的大部分,但道路侧分带绿化面积却为0m2,反映了道路侧分带绿化设计上存在的问题;凌家路现状外裸露地面及绿化面积为4358m2。且现状凌家路为一块板式,路面宽度为11m,但道路两侧绿化空间只有5-6m,道路侧分带绿化较少,这可能会对雨水径流、生态环境等方面产生一定的影响,详见表5.1。表5.1凌家路现状道路横断面总面积(m2)硬质面积(m2)侧分带绿化面积(m2)现状路外裸地及绿化面积(m2)106106252043585.2.2高峰期交通混乱凌家路目前的横断面设计为单块板格局,如图5.5所示,道路宽度为11m,机动车道、非机动车及行人通行均在一个平面,道路两侧各预留5-6m的绿化带种植树木,起到美化环境、降低交通噪音和净化空气的作用,绿化带外侧紧邻住宅区围墙(说明该道路与周围住宅联系紧密),这种横断面设计有利于土地资源的节约集约利用;但是这种模式的弊端就是高峰期时机动车与非机动车、行人之间会产生人车干扰等交通组织问题,可以考虑后期对其进行交通标识与设施优化,以提高道路通行安全性与流畅性。图5.5凌家路现状道路横断面5.2.3道路标高分布复杂由图5.6可知,该道路标高范围在1.99~3.83m。项目的较低点位为冠军路交叉口(桩号K0+000)和马鞍山路交叉口北侧(桩号K0+370),道路最高点为凌家桥(桩号K0+140)。图5.6凌家路竖向分析图5.2.4雨水管网覆盖不连续在凌家路积水易涝片区整治工程中,根据凌家路排水平面图(图5.7)可知,在凌家桥北端有一条直径1400mm的钢筋混凝土雨水管道,在马鞍山路交叉口东侧有一条雨水连箅,这两条雨水管道通过管道收集雨水并排放至凌家浜。凌家桥南至鱼尾狮玉峰山庄出入口段无收水设施(图5.8),雨水分散排向道路外侧的绿地中,近期拟通过在马鞍山路至凌家桥道路西侧新建一条直径600mm的雨水管道,雨水向北排放,汇集至凌家浜。图5.7凌家路排水系统分析图图5.8凌家路现场照片5.2.5绿化需求和通行需求相矛盾凌家路两边沿路两侧各有一条5~6m宽绿化带,如图5.9所示。香樟作为绿化带两侧的行道树均栽植的一排树,但种植密度较大,影响采光性,根据景观设计方案将进行稀疏处理,基本保留一株,移除一株,将种植间距调整至10m左右。在道路的两侧绿化带内计划增加2~5m人行道。人行道路放置将考虑现状行道树分布、两端道路交叉口人行道铺装、绿化带内现状市政管线、机箱等设施,进行交错布置。图5.9凌家路慢行系统及景观意向方案改造后凌家路道路横断面形式如图5.10、图5.11。图5.10凌家路标准横断面1图5.11凌家路标准横断面25.2.6潜水层限制设施设计该项目位于昆山市,具体在潜水含水层岩性分区的中区。结合地勘资料和上述分析,确定该项目潜水含水层厚度约为8-9米。水系周边地区现状和水位控制项目沿河两岸地区,在昆山市凌家路以西,有凌家浜,其最低水位有具体控制数据,最低水位为0.77m,该项目处于降水少,地下水补给少的时期;最高水位1.07m,项目处于丰水期,降水量大,地表径流补给多的时期;常水位为0.97m,此水位代表了项目地区大部分时间的常水位。鉴于该项目受地下水文条件制约比较明显,在设计和建设过程中,本项目对海绵设施建设采取了针对性的防范措施,就地下水与海绵设施之间的相互影响和作用进行了深入分析:防止地下水位上升,导致地下水倒灌进海绵设施,影响到海绵设施的常规调蓄、净化等功能的发挥;防止海绵设施收集并净化后的雨水对地下水造成污染,影响到地下水的水质;因此该项目对海绵设施的底部均采取具有良好防渗效果的土工膜进行铺装,有效切断了地下水与海绵设施之间的水力联系,从工程层面为项目的长期稳定运行和周边区域的水文环境的平衡和稳定提供了良好保障。5.3设计原则及应用5.3.1设计原则设计必须依据《海绵城市建设指南》的国家标准开展。基本设计原则是,因地制宜,安全适用,景观协调。因地制宜由于车行道无需改造,同步进行排水管道系统的完善以及人行道的建立,合理选择配置各种海绵设施。

安全优先在保证海绵城市设计考虑车辆行驶道路结构,对道路周边的现有设施进行保护,以确保交通的交通安全。生态优先在排水的时候,我们应该尽量采用自然的方式,使用渗透净化设施,通过渗透和净化功能引导雨水自然积存和净化,以此来确保能够保持道路的绿化功能。

景观协调LID是利用在景观规划设计方面的应用。选取适合本土生态环境的植物,使其不仅发挥LID设施的功能,更能提升景观改造的效果。

5.3.2设计流程对海绵城市的建设条件,如地表覆层面,街道截面,竖向空间布置,排灌系统等进行综合分析,并对汇水分区进行划分,进行海绵设施的合理布局,对各分区进行设施规模计算,保证设计效果,具体流程如图5.12。图5.12设计流程图5.3.3详细设计

在所开展的海绵城市建设工作当中,本道路改造工作是结合慢行系统改造与景观营造进行的。此外,景观设计、雨水收集系统、现有道路低洼点等内容也都将作为整体进行考虑,传输型草沟、生态滞留草沟、雨水花园、透水铺装等海绵设施的设置也是结合实际情况进行的。各个设施的具体结构如下文所示。1、传输型草沟

传输型草沟的主要作用是引导径流,下部无填土,下距地表约15cm凹下,坡度基本与道路纵坡保持一致。种植要求是选择当地常见的地被植物,高35~50mm左右。平面图如图5.13所示。2、生态滞留草沟

生态滞留草沟主要应用在侧绿带2.5m以上宽范围。生态滞留草沟底部沟体设置于树木,检查井,路灯基础等场地位置下进行回填。生态滞留草沟坡度与路面坡度持平,局部位置坡度相反到接近溢流雨水口位置,如图5.14所示。生态滞留草沟底部局部为凹形沟,深度在30cm左右。图5.13植草沟示意图图5.14生态滞留草沟示意图生态滞留草沟分为覆盖层、换填层、碎石层三部分。

1)覆盖层

覆盖在地表上的保护层,如图5.15覆盖土壤水分,防止地表的密闭性降低透气性,作为保护性措施。材质上,覆盖土壤防止水土流失,可作为土壤内部生物的有效栖居场所。碎树皮,木屑,陶粒或椰糠,无杂质,杂草种子,土壤,树根等。厚度为50-75mm。碎树皮建议用作松树皮,为了确保利用,建议松树皮经过腐熟,碎(或抛光),分类筛选,熏蒸消毒。偏偏酸性,为更好的使用建议切割为2-4cm宽,5-10cm,厚度为0.5-2cm。图5.15覆盖料做法示意图2)换填层

在换填层厚度为50cm,建议土壤混合物比例为:40%粗砂+40%原土+20%椰糠(40%粗砂+40%原土+20%纯椰糠)。其中,粗砂和原土按体积比与无椰壳纯椰糠(20%纯椰糠)混合,混合前去除所有椰壳。因此,需要确保满足以下条件:换填土壤的初始下渗率应大于100mm/h;土壤中SOM去除率大于75%,以实现有机质含量(%LOI)在2.5%~3.5%,且pH保持在5.5~6.5。N、P、COD和重金属等其他污染物的减排目标也应满足当地地表水环境控制要求。对于换填层土壤级配而言,除了对已论述过的换填层土壤级配进行选择外,还可以通过运用当地的材料对其级配,如,砂、土、锯末,或者是砂、土、菌渣等来进行。但是,无论是对哪一种换填层级配土壤进行选用,都应当在实验之后才能进行,只有试验达标后才能对实际进行换填施工。3)碎石层

碎石层从上到下厚度依次为:第一层,厚度为0.5~1.0cm的碎石层。主要组成部分为0.5~1.0cm粗细的碎石。第二层,厚度为3~5cm的碎石层。主要组成为粒径3~5cm的碎石。最深层的碎石层厚度为30cm,主要组成为粒径3~5cm和粒径6~10cm的碎石。

3、雨水花园雨水花园通常布置在绿化面积大位置。其具体位置参考平面图5.16。雨水花园的主要作用是对汇集的雨水进行处理,雨水花园的基本结构类似于生态滞留草沟,由覆盖层、换填层、碎石层构成,底部保持水平。其技术规范和施工步骤参考生态滞留草沟。图5.16雨水花园做法示意图雨水花园植物选择的原则

(1)优先选择本土植物,并适度搭配外来植物乡土植物对当地气候、地质、及周边生态环境要求适应性强,在人工建造的雨水花园中,不仅能起到很好的净化效果,还能带来具有地域特色和特色的植物景观。(2)选择根系发达、茎叶丰盛且具有较强净化能力的植物植物对雨水中携带污染物进行降解和清除的途径十分复杂,主要过程如下:一是植物通过光合作用将雨水中携带的氮、磷等营养物质吸收与转化;二是植物根系能将植物体内氧气释放至土壤中,使土壤环境中氧气和厌氧环境的交替出现,从而创造适合好氧型、缺氧型及厌氧型微生物活动的适宜条件;三是植物根系可以利用其特殊结构与功能对土壤中的污染物,尤其是重金属等有害物质具有较强的阻拦和吸附等作用。(3)选择既能耐水涝又具一定抗旱能力的植物雨水花园的降水量与水量有密切的联系,因此雨水花园的水位也时常处于满溢的湿润期和缺水的干涸期。这就要求在该类型花园生长的植被能够适应水生环境,并具备一定的抗旱能力。(4)选择可以互相搭配种植的植物,以增强去污效果和观赏性可以充分利用多样性的植物种类,发挥其各自的净化功效,如将有较多根系的植物与释氧能力不高的植物结合在一起,形成复合植物床,既能营造好氧微环境,也能营造厌氧微环境,从而更有利于水中氮的降解。此外,常绿草本植物与落叶草本植物的结合栽植,有利于在冬季提升花园的水净化能力,植物的多样性与层次性有效提升整体景观的美观性与稳定性。4、透水路面

凌家路人行道设为表层透水铺装。表层透水铺装结构如下:

1)采用20×10×6cm的通缝透水砖,其透水率不得小于1.0x10-2cm/s。抗压强度平均值I>40MPa,单块砖抗压强度≥35MPa。抗折强度平均值5.0MPa,单块砖最小抗折强度≥4.2MPa。砖缝最大宽度3mm,填缝材料为中粗砂。级配应符合《透水砖路面技术规程》(CJJ/T188-2012)中表5.2的规定。

2)3cm1:6干硬性水泥砂浆

3)25cmC20混凝土

4)20cm级配碎石

5)土基压实,压实度≥90%

人行道板的样式与颜色由业主与景观共同确定,盲道颜色应适宜采用中黄色。表层排水层下应设置排水盲沟,就近并接至附近雨水口,详见表5.2。表5.2级配碎石的推荐级配范围筛孔尺寸(mm)26.519.052.360.075通过质量(%)10085-9565-8055-7055-700-2.50-2盲管在碎石层中是使用内径为DN150的槽型结构高密度聚乙烯(HDPE)双壁波纹管,管子的开槽情况如图5.17所示,槽宽和槽长分别为2mm和40mm,槽间距为50mm。盲管在碎石层中放置时和碎石层坡度保持一致

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