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摘要:近年来,随着城市化进程的不断推进,城市建设区域的下垫面性质被不断改变,越来越多的城市硬化路面让雨水快速的通过地下排水管道以及地表径流排走,极少能够补充地下水,加上城市过度抽取地下水,无法有效补充地表水,并且还受到水环境污染的影响。而站在保护城市水资源以及防止城市洪涝的层面来说,建设海绵城市,修复城市水生态系统是保持城市健康持续发展的一项有效途径。基于此,本文将对海绵城市建设过程中的难点及技术关键点进行分析,希望能起到抛砖引玉的作用。
关键词:海绵城市;建设难点;技术关键点
引言
短短几年时间,海绵城市已成为实现城市良性水文循环和可持续健康发展的新型城市建设模式。然而随着全国海绵城市建设全面展开,各城市面临从建设模式、前期规划、工程设计到后期绩效考核与运营管理各方面问题和挑战,如何因地制宜、合理高效地选择技术设施与产品成为突出问题和迫切需求。
1海绵城市的概念和作用
所谓的海绵城市指的是城市能够像海绵一样,对外界环境的变化有着较强的适应能力,且在应对自然灾害等方面具有良好的弹性,下雨时能够实现吸水、蓄水、渗水、净水等功能,旱季则可以将蓄存的水“释放”出来并加以利用,这部分功能主要是通过实现综合性“低影响开发雨水系统”的构建并完善。具体来说,海绵城市建设的重要作用可以表现为以下3个方面:第一,保护水资源,打破传统“以排为主”的城市雨水管理思想,尽可能多地吸纳水资源,为城市所利用。第二,防治水污染,通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种生态化技术,减少雨洪初期雨水对水体的污染。第三,减轻洪涝灾害影响,通过减少径流系数的方式,使较大降雨量得到就地吸纳,降低城市内涝的影响。
2海绵城市建设过程中的难点
2.1“绿色海绵体”严重稀缺
就现阶段我国大中型城市来说,普遍存在“海绵体”不足。究其根本与我国过度的房地产开发离不开关系。当前我国越来越多房地产开发商为了追求利益最大化,不断加快土地的地产流向,哄抬土地价格,各类商业建筑拔地而起,城市绿色规划越来越少,而硬质地面土地数量不断增多,在城市中能吸水的绿色海绵体极为紧缺。
2.2存在突袭式建设的弊端与风险
进行海绵城市突袭式建设会给城市带来许多潜在的风险,如,将道路绿化带改造为海绵体的做法没有相关安全评价以及理论的支撑,特别是在我国北方的城市,大部分植物耐涝性差,在雨季时,雨水量大,极易对城市的绿化带来严重的后果。因为建设海绵城市要对原有城市设备进行改造,所以会对原有基础结构造成一定的破坏,所以必须要对其开展详细的风险评估,防止在改造过程中出现人为灾害。
2.3存在较大的环境污染风险
由于在建设海绵城市过程中,需要存储并利用雨水资源。然而,雨水在城市中形成的径流含有许多较高浓度的污染物,如若没有进行有效的处理则容易污染到城市地表水体资源,加之受到城市和周边地区土壤污染导致地下水污染,导致城市存在极为严重的环境污染风险。
2.4社会公众对于海绵城市的认知尚且缺乏
由于先天自然因素和后天利用不当等原因,我国长期以来都是一个严重缺少水资源的国家。在遭受雨水等自然灾害的时候,很多人并没有意识到雨水泛滥所导致的灾害,如何有效的将雨水变成进一步可以利用的水资源,人们对此的认知程度还不够深刻。当前的海绵城市建设还仅仅局限在政府自身的观念当中,广大居民百姓对此认识仍然不够深刻,对于海绵城市的建设进程会带来一定的阻碍因素。
2.5相关的科研支出和研发水平相对滞后
海绵城市是一个新型的观念,我国对此的认识和利用起步比较晚,没有形成一个系统的发展模式可以加以推广,对很多模式的利用也是借鉴国外一些城市的做法,还需要“摸着石头过河”科技水平相对来说比较滞后,缺乏专业性的技术人才,与此同时,资金投入也不到位,融资渠道相对单一,这也给海绵城市的建设带来了不小的困难。
3海绵城市建设过程中的技术关键点
3.1因地制宜,合理确定规划控制目标和低影响开发技术选择
首先,在建设海绵城市过程中,一个较为重要的选择应在因素的规划控制目标,其主要包括了雨洪利用、径流峰值控制以及径流污染控制等多方面内容。上述内容的选择在很大程度上影响着海绵城市建设的标准与实施效果。并且在建设过程中,要根据不同城市的气候条件、水文特征以及地理位置等因素来合理选择规划控制目标,做到因地制宜。其次,将海绵城市建设的规划控制目标重点放在径流总量的控制上,并科学制定实施方案,合理控制绿色屋顶率、地块透水铺装率、下沉式绿地率等指标。
3.2“海绵体”的规划设计
海绵城市建设的核心是修建城市“海绵体”,其面临的挑战主要有以下几方面:(1)“海绵体”的设计建设。确定城市“海绵体”建设形式时需要在考虑城市发展现状、未来规划及实际经济技术条件的基础上,通过灰色与绿色工程的结合系统优化设计,选用合适的施工技术及建设材料,并应用最新海绵城市建设的技术产品,从而实现海绵城市功能的最大化。目前,在确定城市“海绵体”建设形式缺乏可以参考的规范及实际经验等软措施;(2)“海绵体”修建的具体位置。确定城市“海绵体”修建的具体位置应结合城市的气候条件、自然地理条件及城市发展规划。目前,在确定城市“海绵体”修建的位置时缺乏科学的方法;(3)“海绵体”的布局及联系。单个“海绵体”对城市防洪系统产生的作用有限,通过对“海绵体”适当的布局,有机地将独立的“海绵体”连系成统一的“海绵体”系统,能够最大程度地发挥其防洪蓄滞潜力。目前,在修建城市海绵体时,缺乏用于模拟城市海绵体布局和联系的系统工具及可操作的方法。
3.3海绵城市建设效果的评价及改进
修建“海绵体”能为城市提供更多的透水面积,降低城市地区径流系数,有效地改善城市河道水质。海绵城市建设过程中,需要对修建的城市“海绵体”进行评估,包括其对城市防洪的贡献及城市雨水资源利用的效果评估。定量的评价不同建设情境下“海绵体”的蓄滞功能,生态功能及水文功能,合理科学地对“海绵体”的评价,有利于改进现有的“海绵体”,并为后续的“海绵体”建设提供经验及技术支持
3.4“海绵体”建成后的调度及管理维护
“海绵体”建设完成后,为保障其正常运行,需要进行科学的调度管理及必要的维护。在“海绵体”的调度管理中,针对不同强度的降水-径流事件,制定各类“海绵体”特别是具有调蓄功能的海绵体的运行方式,对于控制城市径流,增加雨水资源利用,最大限度地发挥海绵城市功能具有十分重要的作用。
3.5以低影响建设模式为主导
传统的粗放型城镇化建设带来两方面明显的改变:城市规模迅速扩张和城市下垫面属性改变,而这些变化都对城市的自然生态环境产生了严重影响。城市规模快速扩张导致原有自然生态被破坏,自然调节能力下降;城市下垫面硬化造成地表不透水面积增加,从而改变城市地表水文特征,引发和加剧了暴雨洪涝、水质污染等城市问题。海绵城市的建设理念,是尽量减少城市发展扩张对原有自然环境的影响和破坏,通过改粗放式发展为低影响建设模式,来达到控制和减少城市建设对城市生态环境的破坏与影响的目的。
3.6加大普及力度,增强社会公众意识
长期以来固有的城市发展模式禁锢了城市自然生态的发展,海绵城市的推广和普及迫在眉睫,但是当前我国社会公众对于海绵城市的认知程度还比较低,很多公众仍然没有意识到水资源合理利用的重要性。在海绵城市理念创立发展的初期,由于自身规模等原因的限制,经济效益比较小,更多的是社会效益和一些生态效益,因此很难全面的调动社会全局的积极性,政府可以引入一些奖罚措施,增强海绵城市创立的效益。
3.7加大科研资金投入,切实提升研发水平
海绵城市在我国的发展还任重道远,国家应该加大对其资金投入力度,加强政府补贴,拓宽融资渠道,鼓励先进技术的研发,采用新技术新设备,加强对相关技术人才的培养。同时我们国家应该积极的借鉴西方发达国家海绵城市发展的模式,加以吸收和利用,建立示范性海绵城市工程,最大程度的保障城市生态安全。
结束语
总而言之,建设海绵城市是有效平衡自然生态与城市发展的重要举措,对提高城市环境质量、改善城市生态系统的有着极为重要的作用。因此,在实际建设过程中,必须要对海绵城市的建设予以充分重视,正视建设过程中存在的难点内容,并采取针对性的解决对策来提高海绵城市的建设质量,是保障人类和谐发展的重要举措。
参考文献
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