海绵城市中雨水花园规划实践探究
摘 要:雨水花园作为城市建设的一种新型生态技术,符合自然生态环境的发展需求,充分发挥净化、回收雨水的作用,能够蓄存大量水资源,避免了水资源的浪费。针对国家加强海绵城市建设的要求,雨水花园在低影响开发、水环境治理、水资源利用等方面,进行设计介绍与建设实践分析,以便更好地促进海绵城市建设发展。
关键词:海绵城市;雨水花园;规划实践
1 引言
海绵城市顾名思义就是指城市能够像海绵一样,具有吸附、吸收、释放的作用,能适应环境变化、应对自然灾害具有良好的弹性,通过对雨水渗透、过滤、存储、净化、利用、排放等雨洪管理,使雨水径流得到有效的控制。雨水花园的规划与建设是最常用的减轻城市内涝的手段和措施,同时还蓄存了再利用水资源[1]。雨水花园在规划建设中,采用种植绿色植物来促进雨水的渗透和存储,美化了环境,使水资源得到充分的利用,还大大减少城市雨水排放量,对城市绿色生态环境建设具有积极作用。
2 海绵城市中雨水花园规划
2.1 选址布局
由于雨水花园的功能特殊性,在选择建造的位置要全方位勘察,确保雨水花园位置的合理性。建设选点确定后,对土壤及周边环境开展勘察,避免对周围环境造成不良影响[2]。雨水花园主要功能就是过滤、吸收、蓄存雨水,因此对建设区域的土壤具有特殊要求,如果土壤松软、渗透性能好,有利于雨水渗透到土壤中进行收集、存储,就适合雨水花园的建设;反之,如果土壤硬板岩化渗透力较差,雨水不易向下渗透,不能被土壤大量吸收存储,容易造成局部严重积水,不能发挥海绵作用,就不宜布局雨水花园。大型雨水花园和公园湖宜远离城市中心重要建筑,避免地下水渗透对城市建构筑物带来影响,小型雨水花园对周边建筑影响较小,距离可酌情而定。
雨水花园要种植耐水且根系发达的绿色植物,以利于植物根系渗透、吸收雨水,使雨水得到更好的存储和净化[3]。
2.2 落座定位
雨水花園在规划建设中,因其位置选择的要求,需要考虑以下几个重要方面。
(1)雨水花园需要建立在合适的地点与环境。在规划建设位置时需进行全面调查,与建筑物保持合理距离,避免造成负面影响和威胁。雨水花园与建筑物距离过近,渗透的雨水可能会对建筑物地基造成浸泡,因此,雨水花园在建造时与周边建筑建议保持3 m以上的距离。
(2)雨水花园宜建立在易积水的低洼处。雨水花园的功能就是吸收、存储雨水,因此,雨水花园应建立在地势较低、易积水的地方,以便更好地汇集雨水并在天晴时对地下存集的雨水有效的释放。可以通过对城市雨水径流量的测试,选择积水敏感区域,利于雨水汇集、渗透和存储,更加有效解决城市内涝及排水困难的问题。
(3)雨水花园建设前需要对建设区域的土壤进行勘测。土壤渗透性较差、不易吸收的区域不适合建设雨水花园,这种土壤环境不利于植物的生长,体积容量小,不透水,雨水溢出对周围造成影响和威胁,受条件限制又确需要建设的,应进行透水测试,并对不透水土壤用滤料进行更换。
(4)雨水花园需要有足够的空间和面积。雨水花园需建设在相对空旷的场地,以保证有足够空间来存储、净化雨水,如果空间过小会影响雨水花园的功能。
(5)雨水花园实现绿色环保理念。雨水花园场地内种植水生植物,周围种植耐水绿色植物。雨水通过透水滤料进行过滤,经过植物根系的渗透与吸收平衡微生物净化水质,不仅可促进植物良好生长,同时达到净化雨水的作用,充分发挥雨水花园的功能。
2.3 场地规模及蓄水能力
在城市雨水花园的建设中,雨水花园要能够汇集大量的雨水,要有足够的空间收集雨水,充分发挥雨水花园的储存功能,最经济的方式就是自然草坪作为天然雨水花园储存水,自然草坪面积越大、透水土壤越厚,其孔隙储蓄的雨水越多。天然草坪与人工雨水花园一般是并存互补的,雨水花园的规模越大,雨洪调节能力就越强,多种海绵措施各司其责共同承担总蓄水职责。通过对当地的降雨情况的调查和分析,结合雨洪瞬时性的特点,根据海绵城市设计指南中径流控制率分布图确定平均径流系数,按照积水敏感性确定海绵管控分区单元,我们在规划实践中,将平均径流系数降低5%,但对积水特别严重区提高径流系数,这样既降低了海绵城市建设总体投资,又保证海绵城市总体效果。
2.4 规模量化分析
在雨水花园的布局完成后,再进行雨水花园的构造设计。在对雨水花园建设面积的分析与计算上,建设的规模要满足雨水花园的实际应用功能。雨水花园需要一定的空间规模,可以点状布置多个雨水花园等方式,让雨水花园相互连接,增强蓄水能力,雨水花园储量有限时,应将过滤后雨水溢流至蓄水模块或储水池储存,最终目标是排放总量符合径流系数控制要求,因此在雨水花园的径流设计中,先要对雨水花园的滞留能力进行计算,以规划其规模。现代海绵城市雨水花园建设中,对花园表面大小的计算采用的是水量平衡分析法,通过收集雨水的蓄量和雨水渗透进程进行平稳衡量分析,参考土壤的空隙率以数学公式计算出雨水花园的规模大小。水量平衡分析法不仅使雨水花园的建造方法科学合理,同时也使雨水花园的建造更加经济实用。
3 中雨水花园运行
3.1 前期准备
雨水花园的建设首先要考虑是否适合海绵城市的地理环境,把将要建造的雨水花园的维护功能、控制体系和城市的地理环境特点,进行分析研究,制定严谨的建设策略,以符合城市雨水径流系数管控的需求。
3.2 强化规划管理
海绵城市建设规划中,要根据城市的水资源情况、内涝积水情况、城市排水系统情况和道路交通状况等相关问题,进行合理的规划建设。在规划建设雨水花园所使用的土地上,要严格执行国家土地规划相关政策,按照国家制定的土地开展项目的调控指标条件进行。在城市规划管理中,将雨水径流系数、排放及消纳总量纳入控制性详细规划,实施用地规划指标管控,在项目审批中需进行海绵设计,规划核实时需对海绵建设进行核实,确保海绵城市规划的过程管理效果。
3.3 监测验收
通过对雨水调蓄重要节点、建设项目排出口、河流断面等重要位置进行监测,通过雨量监测和片区排水数量来判断海绵径流数据成果,通过排水设施监测掌握内涝减缓程度,通过气温、地下水监测分析热岛效应的变化趋势和水资源保护情况,通过关键河道水量、水质指标监测量化水安全、水质量的改变。用实时监测数据来反应海绵城市建设的最终成效,作为海绵城市建设成果验收依据。
4 结束语
海绵城市雨水花园的规划与建设,有效地解决了城市雨水内涝等排水问题,促进了现代城市生态环境的健康发展。雨水花园是一种新型的绿色生态技术,通过收集自然雨水与绿化相结合,不仅增加了城市的绿色环境,而且使雨水资源得到充分利用与回收,达到水资源合理利用的目标,促进了城市经济建设的可持续发展。海绵城市雨水花园景观的规划与建设,不仅提高了水资源的有效利用率,同时也为人们营造了一个环境优美、适宜居住的美好城市家园。
参考文献:
[1] 施萍,郭羽.平原河网地区海绵城市规划方法探索[J].给水排水,2017(5):62~66.
[2] 陈垚,段玲红,熊毅.海绵城市建设中雨水花园的维护管理[J].给水排水,2017(s1):94~97.
[3] 李翠梅.海绵城市雨水花园水文水质过程模拟[J]. 水电能源科学,2019(4):15~18.
作者简介:
蒋竑(1974—)男,汉族,四川省射洪市人,大学学历,高级工程师职称,射洪市自然资源和规划局 总规划师职务,主要从事研究方向:湿地公园建设及海绵城市雨水花园建设。
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