海绵城市目标下的设计规划研究

北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业论文[15]。3.2.2147条黑河整治广州市海绵城市建设规划其中一条为：城市中心市区雨污分流率达到56%。为此，147条黑臭河涌被列入治水计划，要求整治后，水质达到国家V类水标准。目前，大部分河涌经过规划治理后，初见成效。但是番禺区大山东涌、罗岗涌和白云区环滘河、棠景沙涌、黄编涌这五条河涌尚未达标，整治仍需努力，水质有待提高。本次治水项目虽然取得了阶段性成效，但由于农业养殖污染和化学工业污染防治难度大，偷排情况时有发生，水质存在返黑返臭的风险。为此，市河长办对全市黑臭河涌进行了动态评估，视水质变化进行措施调整，抓好雨污分流的源头，为建设海绵城市做好前期准备。3.2.3天河智慧城天河智慧城是广州海绵城市建设的一个示范性工程。本文通过以下两点对天河智慧城进行建设前后对比分析。雨洪调蓄状况图3.41986年-2018年广州市土地利用变化图由上图可以看出，建设后的天河智慧城水域湖泊面积略有减少，河流面积约为原本面积的三倍，水库库容量增加了14.18万m³，能够有效削减洪水，缓解了下段河段的雨洪调节压力。规划建设前，雨后常有积水滞留，不能满足重现期为10年的降雨建设规划后，雨后基本无积水情况出现，还能满足50年一遇的暴雨。水质现况天河智慧城规划建设前，规划区内水体污染较为严重，大部分河水水质长期处于为劣V类状态。其中，龙洞水库更为评被规划环评评为重度污染。天河智慧城建成后，水质没有达到规划预期的目标。根据广州市环保局的监测结果，车陂涌流域水质依然处于劣V类。新塘水库的水流经过大观湿地的植物净化处理后，水质得到明显的改善，从劣V类上升为地表水IV类标准。3.3广州市海绵城市设计规划的难点受到改造资料缺失等因素的限制广州市开发年代久远，自改革开发后，无论是市政道路或者排水系统都经历了多次改造，设计资料不全，设施陈旧以及改造区市民的不理解这些情况都增加了海绵城市设计规划的难度。建筑密度大，可改造空间有限生态建筑、居住密度等概念在近十年才被关注，在此之前，广州建筑普遍存在建筑密度大、绿化率小的特点，城中村情况尤其明显，握手楼随处可见。绿化是海绵建设的重要载体，有限的绿地面积局限了海绵城市的规划改造空间。本章小结本章首先分析广州雨洪成因，然后对广州海珠湿地、治水工程和天河智慧城这三个海绵试点作出了评价分析，最后指出了广州市海绵城市规划设计的难点。第四章海绵城市目标下的广州市规划设计研究4.1广州市海绵城市建设目标2016年，政府发文规划把广州打造成高密度建设地区海绵城市，建设岭南生态都市。根据广州现在的雨洪管理状况，确定了以下设计目标：老城区改造后，中小雨不积水，暴雨不内涝；建成区，城市热岛效应有所缓解；规划后，实现雨水资源化，可循环再生；（4）提高湿地的水系水质，改善水生动植物的栖息环境；4.2基于海绵城市目标下的广州规划设计研究基于LID低影响开发理念，本文遵循以下几个设计原则以规划广州的海绵建设：生态优先，保护本底保护原有绿化湿地，恢复并发挥天然海绵体的自然生态水循环功能，把建设开发对生态环境的影响降到最低。因地制宜，多规融合结合广州岭南地区特点，协调道路规划、城市绿地规划、城市水系规划的相关目标要求，制定出有广州特色的海绵城市。统筹规划，分类实施本文把广州大体上划分为三个区域：老城区、新开发区和湿地区域，根据区域需求和问题，设计规划出相应的海绵措施改善区域内的水生态环境。4.2.1老城区设计规划越秀区、荔湾区、海珠区统称为广州老三区，由于开发年代比较早，排水系统不健全，水体水质不稳定，街区内巷原本的麻石铺装大部分被永久性水泥路面所取代，排水性能下降，一旦降雨，便如童谣所言“落雨大，水浸街”。综合考虑广州老城区现况，为了避免大范围施工造成扰民，设计主要以增加区内雨水收集措施为主，以缓解老城区内涝问题。在此方面，可借鉴澳大利亚的水敏性都市和日本透水装置，两者均在雨水收集板块有着深入的研究。针对广州老城区的雨洪现状，该区域海绵城市建设的规划设计主要有以下两项措施：停车场雨水花园图4.1停车场改造前现况图图4.2停车场改造后示意图根据此情况，可以把停车场可以改造成透水植草砖生态滞留带，用于收集雨水。设计主要把包围绿地的不透水砖更换为多孔透水砖，雨季来临的时候，雨水径流通过透水砖进入生态滞留池。生态滞留池相当于一个简易净化系统，由卵石面层、生态滞留土层、碎石基层构成。卵石面层可以把落叶等径流携带的中大型垃圾过滤掉，还起到美化景观作用；生态滞留土层，顾名思义，就是把雨水暂时储蓄在内，进行生物净化；碎石层起到基层的作用，承载压力，同时可以沉淀砂石。经过净化过滤的雨水，会汇集到城市原有排水系统中，作为城市绿化灌溉用水。透水路面铺装可以把老城区的道路可以改造成透水性路面来提高雨水渗透率，减低雨水沉积对市民出行的影响。像人行道、园林景观绿道这些对承载力要求较低的道路，可以采用透水砖铺装；而对承压要求比较高的道路，可以选择透水性混凝土铺设，常用的材料有高承载露骨料透水混凝土，具有高透水性、高承载力、抗冻能力好等特点。雨水透过面层的孔隙迅速渗入基层、路基之中，排水速率高达每米每小时31-52升，效率远优于城市排水装置。日本在很多年前，就已经把透水铺装应用于城市建设当中。东京和广州一样，经常受到台风袭击，但雨后罕见有积水，城市交通正常。反观广州，由于暴雨造成的交通瘫痪数不胜数。由此可见，日本的透水性铺装公路和人行道透水砖措施值得我市参考。4.2.2新开发区设计规划广州新开发区有天河、萝岗、南沙等地区，本文着重选取天河作为新开发区设计规划的对象，为提高雨水的消纳能力，主要规划措施有以下两项：1、设置绿色屋顶考虑到天河区高层建筑居多，且大多数为新建楼宇，屋顶承载力和防水能力良好，因此，挑选符合条件的楼宇进行绿色屋顶改造。绿色屋顶建设工程量小，工期短，只需把土壤混合物置于防水膜和排水系统上，然后种植吸水性和耐旱性植物。经过规划改造后的屋顶，可以有效地减少或消除中小型风暴的径流，吸收的雨水通过蒸发和植物呼吸作用将其释放回大气。根据数据统计，生态屋顶可以降低室内温度2摄氏左右，对城市热岛效应起到缓解的作用。HenryFord工厂再开发项目是绿色屋顶建设一个成功的例子。2000年，福特汽车公司开启了工厂再开发的可持续发展项目。项目的核心是一个10英亩的绿色屋顶，可以吸收落在屋顶50%的降雨量，为建筑提供天然隔离层，从而降低建筑的能源成本，一举多效。屋顶排出多余的雨水，经由排水管收集后在工厂内重复利用。2、建立雨水再生利用系统天河区地势呈漏斗形，四边高，中间低，是广州的洪涝黑点之一。利用天河天然的低洼地势，可以在道路广场、停车场等公共区域下方修建雨水蓄水池。仁创分布式蜂巢结构地下隐形水库在国内享誉盛名，集“截污、调蓄、净化、利用”四位于一体，被应用于国内多个海绵城市建设，我们可以借鉴个中设计的精妙之处。图4.3仁创分布式蜂巢结构地下隐形水库四个核心系统根据天河区雨洪现况，结合设仁创分布式蜂巢结构地下隐形水库的核心内容，设计雨水回用的具体流程为：雨水径流→雨水蓄水池→机械过滤→紫外线消毒→清水箱→供给天河公园景观灌溉、附近道路浇洒及企业日常利用。4.2.3湿地区域设计规划广州湿地资源丰富，坐拥19个湿地公园，占广州总面积一成。湿地可以说是大型海绵体，对雨水的调蓄能力强大。广州大部分的湿地主要靠附近的河涌供给水养护，就像海珠湿地万亩果园，灌溉用水主要来源于土华涌。但是河涌水质不理想，会对湿地造成污染，所以本文规划在湿地与河涌的交界建植被缓冲带，净化水质。植被缓冲带通过植被拦截和土壤下渗作用，可以减缓地表径流速度和净化水体，起到保护湿地的作用。图4.4植被缓冲带示意图如上图所示，植物缓冲带设计有三部分组成，分别是消能沟、生态种植带和植草沟。消能沟内置消能石，起到一个过滤作用，把大颗粒物体沉淀在内；生态种植带主要吸附化学物质，通过水中微生物的反硝化作用和植物本身的吸收作用，氮浓度大大降低；植物沟的设计对水体起到一个二次净化的作用，确保流入湿地的水质优良。本章小结本章主要为海绵城市目标下的广州市规划设计研究提供思路和方向。首先设立了四个海绵建设目标，然后介绍了设计规划的四个原则，最后把广州市划分为老城区、新开发区和湿地区域，针对这三个区域的现况去进行海绵城市建设的设计规划。第五章结论与展望5.1结论面对我国现在严峻的水资源形势，建设海绵城市刻不容缓。我国对低影响开发的研究时日尚浅，对该核心技术应用及拓展有待提高。本文从城市水文角度切入，通过梳理并总结国内外相关实践案例，尝试构建广州在海绵城市目标下的规划体系，具体包括：（1）分析了广州洪管理现况，总结出造成广州内涝的原因；（2）阐述了广州海绵城市试点的现况，分析规划前后对雨洪情况的调控影响；（3）设定海绵城市建设目标，并介绍了规划设计的原则；（4）最后结合国内外相关的海绵城市案例及其规划思路，把广州划分了老城区、新开发区以及湿地区三个区域，针对区域雨洪管理现况，制定了雨水花园、绿色屋顶等海绵措施规划设计，为今后广州海绵建设规划提供思路方向。5.2展望海绵城市建设不是项单一的工程，是促进人类发展和水生态环境和谐共处的有效途径。希望我们能突破海绵技术的关口，在评价指标方面能和国际看齐，不断拓展海绵城市建筑概念的范畴，将中国海绵城市的建设推动到新的发展高度。根据我国现阶段对海绵城市建设的研究与发展，笔者提出以下三个建议：（1）资金来源多元化中国海绵城市建设资金主要依赖政府补助，缺乏其他资金来源。一个成功的项目，资金技术缺一不可，为此，我们需要丰富海绵建设的资金来源。在这一方面，我们可以借鉴国外的“水资源税收”形式，通过增加公共收入以强大我们海绵城市背后的资金弹药储备。（2）打造有中国特色的海绵城市打造海绵城市不是一朝一夕的事，不会立竿见影，一蹴而就。不能急于求成，而生硬照搬他人的经验做法。城市不同，其水文空间分布、变化规律也不尽相同。希望我们可以根据自身城市特点，制定出有中国特点的海绵规划方案，从而缓解水资源紧张的国情。（3）提高国民雨洪管理的意识海绵城市建设的进程，很大程度上取决于国民雨洪管理思想的深度。如果只注重建设，而忽略这项非结构性措施的话，只会治标不治本，走回“一路建设一路破坏”的旧路子。只有提高国民可持续发展的意识，才是海绵城市长久发展之道。参考文献钱易，刘昌民.中国城市水资源可持续开发利用[M].北京：中国水利水电出版社，2002.李玉中,王海燕.城市水污染防治策略[J].河南水利与南水北调(11):39-40.仇保兴.海绵城市（LID）的内涵、途径与展望[J].建设科技.2015（01）:11-18财政部网站.2015年海绵城市建设试点名单公布[J].建筑节能,000(5):110-110.张亚峰,高乃云,冯旭东,等.海绵城市理念下的建筑雨水系统设计思考[C]//中国工程建设标准化协会建筑给水排水专业委员会,中国土木工程学会水工业分会建筑给水排水委员会2015年学术交流年会论文集.2015.王敏,王云航,卫丽亚.基于坑塘体系的雨洪管理传统生态智慧与现代适应性应用[C]//中国风景园林学会2017年会.2017.李志启.何为海绵城市[J].中国工程咨询,000(006):70.王书吉，姚兰，孙红.城市道路雨水污染物浓度随产流过程变化规律研究[J].水科学与工程技术.2006（05）：13-15.王灿.低冲击开发技术在市政道路工程中的应用[J].建筑工程技术与设计,2016,000(012):1675.上海市老旧小区海绵城市建设工程示范项目./news/20190828/1003271-2.shtml台风“艾云尼”未来趋向粤西沿海7至9日我市有持续性强降水./zwfw/bmts/content/po