惠州建筑工程设计院

海绵城市
一、海绵城市的概念和作用
海绵城市是指城市能够像海绵一样, 在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的 “弹性”,下雨时吸水、蓄
水、渗水、净水,需要时将蓄存的水 “释放”并加以利用,主要通过构建综合性 “低影响开发雨水系统 ”来实现。
海绵城市建设有三大突出作用,一是,保护水资源,突破传统的 “以排为主”的城市雨水管理理念,吸纳尽可能多
的水资源。为城市所利用。二是,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。三是,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。
二、海绵城市建设理念
无论是李克强总理,还是习近平总书记,都提出了“让城市有面子,更要有里子”的建设宗旨,现在到了注重里
子的时候。
树立三段论观念 :包括源头减排设施、排水管渠设施、排涝除险设施。
达到四大目标:城市排水工作一定要有系统的理念, 考虑到方方面面的工作,达到系列综合目标, 即:小雨不积
水,大雨不内涝,河道不黑臭,热岛有缓解。
协调五大专业:海绵城市建设需要规划、建筑、绿地、道路、水务等专业共同协调。海绵城市不仅是给排水行业
的事情,但我们没有跨界的条件,无法指挥道路怎么设计、绿地怎么做。只有各个专业相互协同、相互配合,才能够
把海绵城市的系统理念建立起来。
牢记六字箴言:分别为渗、滞、蓄、净、用、排。其中,构建系统的理念,更要牢记后四字。
三、建设途径
1. 保护修复城市原有生态系统。
对地表和地上水体进行全方位的保护,运用生态方法对已受破坏的生态系统进行修复和恢复,其中地表水包括
湿地、河流、坑塘、湖泊、沟渠等。在对原有生态系统的保护和修复中,尤其要注意保护可以吸纳较大降水的生态单
元,如湿地、湖泊、林地、草地等。
2. 低影响开发技术应用。
低影响开发(LID low impact
development),是城市建设中,运用各
种工程及非工程手段,尽量使开发前
后的水文特性保持不变,增加透水面
积,减轻径流污染、径流总量等对生态
造成的不利影响。建设海绵城市具体
工程措施包括尽量采用透水性路面、
地面,利用停车场、绿地等公共区域建
立地下雨水收集池等方式减小径流系数、延缓汇流时间;同时在一些重要区域建立地下大型雨水调蓄池等控制性工
程,来降低径流,减轻排水系统压力。 LID通过渗透、过滤、储存、蒸发和滞留等方法来模拟天然的水循环过程,让
雨水就地滞留并下渗, 减少雨水径流量,控制面源污染。它的目标是针对开发场地通过分散的、 小规模的源头控制手
段对雨水径流量和径流中污染物进行有效地控制,使场地开发前和开发后的水文特性保持不变,维持其自然的水力
循环。
四、建设实施难点
建设海绵城市具有综合性、政策性、长期性的显著特征,是城市建设领域的系统工程。其在规划设计、工程建
设、维护管理等环节上的难点各有侧重。
1 规划设计难点:如何合理选择规划控制目标和低影响开发具体设施及其组合。
2 工程建设难点:如何落实建设资金、建设单位,建设方案如何实现高效开发建设。
3 维护管理难点:低影响开发设施系统如何经受住时间考验。
五、雨水渗透减排系统
1、雨水生态净化系统一般包括下凹式绿地、雨水花园、渗透塘、生态植草沟、雨水湿地、生态树池等方式。
2、雨水入渗系统一般包括生态绿地下渗(下凹式绿地、植被渗滤、雨水花园、渗透塘、生态植草沟、雨水湿地、
生态树池)、透水地面(透水砖地面、草坪砖地面) 、渗透排水设施(渗透管 /渠、渗井)等。
3、雨水综合处置应优先考虑采用生态绿地净化设施,绿地植物应选用本地耐淹品种(具体植物配比可参考附录
I),同时通过经济技术分析综合考虑选取。
4、铺装地面应高于周围绿地 50~100 mm,并坡向绿地,或建适当的引水设施,使超过下渗能力时所产生的地表径
流可自行流入绿地。
5、在土地面积有限的情况下,当区域内的绿地入渗面积不足以承担硬化地面上的径流雨水,或者表层有较浅的不
透水层时,可采用渗透管(周边为砂性土时)入渗。渗透管宜采用穿孔塑料管、无砂混凝土管或排疏管等透水材
料。渗透管不宜设在行车路面下,其管径和敷设坡度应满足雨水排放流量的要求,管径不宜小于 150 mm。
6、渗井的净化能力较低,对水质要求高,仅适用于雨水水质较好的场合,只有在雨水无法通过绿地和透水地面入
渗时,才考虑渗井(周边为砂性土时) 。
六、雨水调蓄排放系统
1、雨水调蓄排放系统一般包括:集水面收集系统、源头截污装置、沉淀处理装置、调节贮存池(塘) 、溢流装置、
雨水提升泵及其配套自控系统等。
2、雨水调蓄排放系统能够降低雨水洪峰流量、减轻城市洪涝,但不能减少径流总量,宜在为削减城市洪峰或要求
场地的雨水迅速排干的场合采用,或作为雨水入渗及收集利用的辅助方式。
3、当场地条件允许时,建议优先采用人工湖、渗透塘、雨水湿地等进行调蓄,周边种植耐湿植物,尽量模仿自然
形式设计雨水调蓄设施。
4、雨水调蓄排放系统雨水收集管道的设计标准可与外部市政雨水管道的设计标准相同,只是在系统中途或末端增
设雨水调蓄池和流量控制设施,使排入外部市政雨水管道的峰值流量减小并控制在一定的范围内,多余的雨水滞留
在管道和调蓄池内。
七、雨水收集回用系统
1、雨水收集利用系统一般包括:集水面收集系统、源头截污装置、初期雨水截流处理装置、调节贮存池(塘) 、沉
淀池(塘)、过滤池(土壤滤池或压力滤池等)及其配水系统、消毒装置、回用水供水管系统、溢流装置、雨水提
升泵及其配套自控系统等。
2、雨水收集利用系统应优先收集屋面及绿地范围内雨水,不宜收集机动车道路等严重污染的下垫面上的雨水。
3、应依据可利用的水质、水量和用水时间选择雨水用途,宜优先选择用水量大且稳定、用水时间不受天气和季节
影响、特别是在降雨时期用量也不受影响或影响较小的方式。回用雨水不宜用于与人体有直接接触的场合。
4、雨水收集利用系统的规模设计应符合下列要求:
1)绿化、道路及广场浇洒、车库地面冲洗、车辆冲洗、循环冷却水补水、冲厕等各项最高日用水量按照现行国家
标准《建筑给水排水设计规范》 (GB50015-2003)中的有关规定执行。景观水体补水量根据蒸发量和水体渗透量综
合确定。
2)每个雨水调节贮存池的有效储水容积应能至少满足旱季时系统两周的用水量。当资料具备时,也可根据水量供
需平衡状况采用日调节计算的方法确定。调节贮存池可兼作调蓄池,起到调节雨水洪峰流量的作用。
3)超过设计标准的径流雨水溢流进入外部市政管道。
5、雨水利用管网系统应尽量与中水管网系统联合使用,并建设自动切换和控制系统,以保障供水安全。
八、城市道路
设计要点:
(1)道路低影响开发控制目标是以控制面源污染与削减地表径流为主,雨水调节与收集利用为辅。适宜在道路使
用的低影响开发设施主要有:生态植草沟、雨水花园、透水铺装。
(2)已建道路可通过降低绿化带标高、路缘石开口改造等方式将道路径流引到绿化空间雨水控制利用设施,溢流
接入原有市政排水管线或周边水系。
(3)针对城区内已建下穿式立交桥、低洼地等严重积水点进行改造,应充分利用周边现有绿化空间,建设低影响
开发源头调蓄措施,减少汇入低洼区域的“客水” ;在周边绿化空间较大的情况下,应结合周边集中绿地、水体、
砂石坑、公园、广场等空间建设雨水调蓄、蓄渗设施。
(4)新建道路应结合红线内外绿地空间、道路纵坡及标准断面、市政雨水排放系统布局等,优先采用植草沟排
水。
(5)自行车道、人行道以及其他非重型车辆通过路段,优先采用渗透性铺装材料。
(6)道路红线内绿地高程应低于路面、人行道,并通过在绿化带内设置植草沟、雨水花园、生态树池等滞留设施
净化、消纳雨水径流,并与道路景观设计紧密结合。
(7)充分利用立交桥区域内绿化空间,合理布置雨水控制利用设施。桥面雨水落水管尽量接入绿地,管口应铺设
卵石层消能、散水。
(8)道路中交通环岛、公交车站的雨水控制利用设施的布置应结合相邻绿化带、雨水口位置综合考虑,尽可能利
用绿化带净化、削减径流。
(9)当道路红线外绿地空间有限或毗邻建筑小区时,可结合红线内外的绿地,采用植草沟、生物滞留设施等雨水
滞蓄设施净化、下渗雨水,减少雨水排放。
(10)当道路红线外绿地空间规模较大时,可结合周边地块条
件设置雨水湿地、渗透塘等雨水调节设施,集中消纳道路及部
分周边地块雨水径流,控制径流污染。
海绵城市低影响开发城市道路雨水控制利用技术流程示例:
道路雨水进入周边绿带内(设置雨水花园、植草沟等设施) ,
通过绿带滞留、净化和传输,下渗及溢流的雨水会同地表径流
通过雨水管道(有条件的地方还可经过渗透塘、雨水湿地处
理)排入下游河道,从而减轻径流污染,改善道路周边整体环
境。
九、建筑与小区
设计要点:
(1)建筑与小区低影响开发控制目标是以控制面源污染、削减地表径流、雨水调节为主,有条件的小区可兼顾雨
水收集利用。适宜在建筑与小区使用的低影响开发设施主要有:生态植草沟、雨水花园、透水铺装、雨水湿地、渗
透塘。
(2)宜兴市既有建筑改造时,优先考虑雨落管断接方式,将建筑屋面、硬化地面雨水引入周边绿地低影响开发设
施(如雨水花园、植草沟、雨水桶等)下渗、净化、收集回用。
(3)宜兴市坡度较缓(小于 15°)的屋顶或平屋顶、绿化率较低、与雨水收集利用设施相连的建筑与小区(新建或
改建)可考虑采用绿色屋顶。普通屋面的建筑可利用建筑周围绿地设置雨水花园等承接、净化屋面雨水。
(4)针对宜兴市的粘土土质,可结合景观设计采用土壤改良型的雨水花园等设施,并设置溢流口。
(5)建议优先采用生态植草沟、渗透沟渠等自然地表排水形式输送、消纳、滞留雨水径流,减少小区内雨水管道
的使用。若设置雨水管道,宜采用截污挂篮等雨水口截污设施。
(6)广场、人行道、邻里支路及其它无大容量汽车通过的路面,优先采用透水性铺装,步行、自行车道采用渗透
性铺装。
(7)建筑与小区景观水体、雨水湿地 /塘等调蓄设施的设置应充分考虑小区场地条件,应保证周边径流尽可能汇入
其中,并结合安全、生态环境、景观设计的要求来确定。
(8)对宜兴市带有地下车库的小区进行雨水控制利用设施布局时,优先采用雨水调蓄池等集雨设施,不宜采用对
种植土层、地下水位要求较高的设施。
(9)有水景的建筑与小区,应优先利用水景来收集和调蓄场地雨水,同时兼顾雨水蓄渗利用及其他设施。景观水
体面积应根据汇水面积、控制目标和水量平衡分析确定。雨水
径流经各种源头处理设施后方可作为景观水体补水和绿化用
水。对于超标准雨水进行溢流排放。
(10)无水景的建筑与小区,如果以雨水径流削减及水质控制
为主,可根据地形划分为若干个汇水区域,将雨水通过植草沟
导入雨水花园,进行处理、下渗,对于超标准雨水溢流排入市
政管道。如果以雨水利用为主,可以将屋面雨水经弃流后导入
雨水桶进行收集利用,道路及绿地雨水经处理后导入地下雨水
池进行收集利用。
海绵城市低影响开发建筑与小区雨水控制利用技术流程示例:
建筑与小区可将屋面、路面等硬化空间的径流引入绿地内的雨水花园、植草沟、下沉式绿地等雨水滞蓄设施进行渗
透、调蓄及净化,水质较好的雨水可通过合理设计雨水桶或雨水池进行收集,经简单处理后回用。地块内有景观水
体时宜优先考虑构建以景观水体为核心的雨水综合利用系统。
十、城市绿地及广场
设计要点:
(1)集中绿地低影响开发控制目标是以雨水调节、控制面源污染、收集利用为主,并应尽可能收集处理周边硬化
表面的径流。适宜在集中绿地使用的分散式雨水设施主要有:雨水花园、生态植草沟、植被缓冲带、雨水湿地、渗
透塘、生态堤岸、生物浮床。
(2)将集中绿地周边汇水面(如广场、停车场、建筑与小区等)的雨水径流通过合理竖向设计引入集中绿地,结
合排涝规划要求,设计雨水控制利用设施。
(3)充分利用景观水体和植被,建议绿地设计为下沉式绿地,采用雨水花园、生态植草沟、渗透塘以及雨水湿地
等雨水滞蓄、调节设施滞留、净化及传输雨水。
(4)将雨水处理设施与景观设计相结合,通过布置多功能调
蓄设施,在满足景观要求的同时,对雨水水质和径流量进行控
制,并对雨水资源进行合理利用。
(5)在有条件的河段建议采用生态堤岸、生物浮岛等工程设
施,降低径流污染负荷。位置和规模可结合水系及沿岸绿化带
条件和管线汇水区域特征布置。可在河道入河口处设消能设
施,防止对河岸造成侵蚀。
海绵城市低影响开发城市绿地雨水控制利用技术流程示例:
雨水经过绿地的滞留、净化、传输,再进入河湖水系,避免雨水径流通过雨水干管直接排入水体,造成水体污染及
水资源的浪费
十一、建设要点(六字箴言)
1 海绵城市–渗
由于城市下垫面过硬,到处都是水泥,改变了原有自然生态本底和水文特征,因此,要加强自然的渗透,把渗
透放在第一位。其好处在于,可以避免地表径流,减少从水泥地面、路面汇集到管网里,同时,涵养地下水,补充
地下水的不足,还能通过土壤净化水质,改善城市微气候。而渗透雨水的方法多样,主要是改变各种路面、地面铺
装材料,改造屋顶绿化,调整绿地竖向,从源头将雨水留下来然后“渗”下去。
1.1透水景观铺装
传统的城市开发中无论是市政公共区域景观
铺装还是居住区景观铺装设计中多数采用的都是
透水性差的材料,所以导致雨水渗透性差,而在
这一方面可以通过透水铺装实现雨水渗透,或通
过水渠和沟槽将雨水引流至街道附近的滞留设施
中。
1.2透水道路铺装
传统城市开发建设中道路
占据了城市面积的 10%-25%,
而传统的道路铺装材料也是导
致雨水渗透性差的重要隐私之
一,除了景观铺装方面可以通
过透水铺装实现雨水渗透之
外,还可以将园区道路、居住
区道路、停车场铺装材料改为透水混凝土,加大雨水渗透量,减少地表径流,渗透的雨水储蓄在地下储蓄池内经净
化排入河道或者补给地下水,减少了直接性雨水对路面冲刷然后快速径流排水对于水源的污染。
1.3绿色建筑
海绵城市建设措施不仅在于地面,屋
顶和屋面雨水的处理也同样重要。在承
重、防水和坡度合适的屋面打造绿色屋
顶,利于屋面完成雨水的减排和净化。对
于不适用绿色屋顶的屋面,也可以通过排
水沟、雨水链等方式收集引导雨水进行贮
蓄或下渗。
对于不适用绿色屋顶的屋面,也可以通
过排水沟、雨水链等方式收集引导雨水进行
贮蓄或下渗。
2 海绵城市—蓄
即把雨水留下来,要尊重自然的地形地
貌,使降雨得到自然散落。现在人工建设破
坏了自然地形地貌后,短时间内水汇集到一个地方,就形成了内涝。所以要把降雨蓄起来,以达到调蓄和错峰。而
当下海绵城市蓄水环节没有固定的标准和要求,地下蓄水样式多样,总体常用形式有两种:塑料模块蓄水、地下蓄
水池。
2.1蓄水模块
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。配合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。
2.2地下蓄水池
雨水收集池,由水池池体、水池进水沉沙井、水
池出水井、高、低位通气帽,水池进、出水水管、水
池溢流管、水池曝气系统等几部分组成。
3海绵城市—滞
其主要作用是延缓短时间内形成的雨水径流量。
例如,通过微地形调节,让雨水慢慢地汇集到一个地方,用时间换空间。通过“滞” ,可以延缓形成径流的高峰。
具体形式总结为三种:雨水花园、生态滞留池、渗透池、人工湿地。
3.1雨水花园
是指在园林绿地中种有树木或灌木的低
洼区域,由树皮或地被植物作为覆盖。它通
过将雨水滞留下渗来补充地下水并降低暴雨
地表径流的洪峰,还可通过吸附、降解、离
子交换和挥发等过程减少污染。其中浅坑部
分能够蓄积一定的雨水,延缓雨水汇集的时
间,土壤能够增加雨水下渗,缓解地表积水现象。蓄积的雨水能够供给植物利用,减少绿地的灌溉水量。
3.2生态滞留区
概念上来讲生态滞留区就是浅水洼地或景观区利用工程土壤和植被来存储和治理径流的一种形式,治理区域包
括草地过滤,砂层和水洼面积、有
机层或覆盖层、种植土壤和植被。
生态滞留区在对于土壤的要求和工
程技术上的要求不同于雨水花园,
形式根据场地位置不同也较为多
样,如生态滞留带、滞留树池等。
3.2.1植草沟
植浅草沟具有输水功能,具有一定的截污净化功能。适用于径流量小及人口密度较低的居住区、工业区或商业
区、公园、停车场及公共道路两边,可以代替路边的排水沟或者雨水管渠系统。 植草沟沟顶宽 0.5~2m,深度0.05~0.25m,
边坡(垂直:水平)1:3~1:4,纵向坡0.3%~5%。可设置在雨水花园、下凹式绿地前作为预防处理。
3.2.2雨水塘
雨水塘是渗水洼塘即利用天然或人工修筑的池塘或洼
地进行雨水渗透,补及地下水,雨水塘能有效地削减径流
峰值。但雨水塘护坡需要种植耐湿植物,若雨水塘较深 (超
过60cm)护坡周边就要种植低矮灌木,形成低矮绿篱,消
除安全隐患。同时整个雨水塘系统还要形成微循环才能防
止水体腐坏。
3.2.3雨水湿地
雨水湿地人工雨水湿地是一个综合的生
态系统,它应用生态系统中物种共生、物质
循环再生原理,结构与功能协调原则,将雨
水花园、生态滞留池收集的雨水进行集中的
净化。而且其具有缓冲容量大、处理效果
好、工艺简单、投资省、运行费用低等特
点,极其适合海绵城市建设中多出应用。
4 海绵城市—净
通过土壤的渗透,通过植被、绿地系统、水体等,都能对水质产生净化作用。因此,应该蓄起来,经过净化处
理,然后回用到城市中。雨水净化系统根据区域环境不同从而设置不同的净化体系,根据城市现状可将区域环境大
体分为三类:居住区雨水收集净化、工业区雨水收集净化、市政公共区域雨水收集净化。根据这个三种区域环境可
设置不同的雨水净化环节,而现阶段较为熟悉的净化过程分为三个环节:土壤渗滤净化、人工湿地净化、生物处
理。
4.1雨水净化系统三部分
土壤渗滤净化:大部分雨水在收集时同时进行土壤渗滤净化,并通过穿孔管将收集的雨水排入次级净化池或贮
存在渗滤池中;来不及通过土壤渗滤的表层水经过水生植物初步过滤后排入初级净化池中。
人工湿地净化:分为 2个处理过程,一是初级净化池,净化未经土壤渗滤的雨水 ;二是次级净化池,进一步净化
初级净化池排出的雨水,以及经土壤渗滤排出的雨水 ;经二次净化的雨水排入下游清水池中,或用水泵直接提升到山
地贮水池中。初级净化池与次级净化池之间、次级净化池与清水池之间用水泵进行循环。
4.2雨水净化系统三大区域环境
4.2.1居住区雨水收集净化:
居住区雨水收集净化过程中由于居住区内建筑面积和绿化面积较大,雨水冲刷过后大量水体可以经生态滞留
区、雨水花园、渗透池收集起来经过土壤过滤下渗道模块蓄水池中,相对来说雨水径流量较少。所以利用海绵城市
雨水收集系统将雨水惠存、下渗、过滤然后经过生物技术净化之后就可以大量用于绿化灌溉、冲厕、洗车等方面。
4.2.2工业区雨水收集净化:
工业区有别于居住区,相对来说绿地面积较少,硬质场地和建筑较多,再加上工业产物的影响,所以在海绵城
市雨水收集和净化环节就要格外注意下渗雨水的截污环节。经过承载海绵城市原理的园林设施对工业污染物的过滤
之后,雨水经过土壤下渗道模块蓄水池,在这个过程中设置截污处理对下渗雨水进行第二次的净化,进入模块蓄水
池之后配合生物技术再次净化后再次的循环利用到冷却水补水、绿化灌溉、混凝土搅拌等方面。
4.2.3市政公共区域雨水收集净化:
市政公共区域雨水收集净化对比前两个区域环境有着不一样的方面,绿地面积大,不同地区山体高程不同所以
导致径流量不同,并且河流、湖泊面积较大,所以减缓雨水冲刷对山体表面的冲击破坏和对水源的直接污染是最为
重要的问题。就上述问题来讲,市政区域雨水净化在雨水收集方面要考虑生态滞留区和植物缓冲带对山体的维护作
用以及对河流、湖泊的过滤作用。在雨水调蓄方面主要使用调蓄池来对下渗雨水进行调蓄,净化后的水一方面用于
市政绿化和公厕冲厕,一方面排入河流、湖泊补给水原,解决了水资源短缺的问题。
5 海绵城市—用
在经过土壤渗滤净化、人工湿地净化、生物处理多层净化之后的雨水要尽可能被利用,不管是丰水地区还是缺
水地区,都应该加强对雨水资源的利用。不仅能缓解洪涝灾害,收集的水资源还可以进行利用,如将停车场上面的
雨水收集净化后用于洗车等。我们应该通过“渗”涵养,通过“蓄”把水留在原地,再通过净化把水“用”在原
地,如建筑施工、绿化灌溉、洗车等。
6 海绵城市—排
是利用城市竖向与工程设施相结合,排水防涝设施与天然水系河道相结合,地面排水与地下雨水管渠相结合的
方式来实现一般排放和超标雨水的排放,避免内涝等灾害。有些城市因为降雨过多导致内涝。这就必须要采取人工
措施,把雨水排掉。
当雨峰值过大的时候,地面排水与地下雨水管渠相结合的方式来实现一般排放和超标雨水的排放,避免内涝等
灾害。经过雨水花园、生态滞留区、渗透
池净化之后蓄起来的雨水一部分用于绿化
灌溉、日常生活,一部分经过渗透补给地
下水,多余的部分就经市政管网排进河
流。不仅降低了雨水峰值过高时出现积水
的几率,也减少了第一时间对水源的直接
污染。
十一、海绵城市与城市水生态
老旧城区存在布局复杂、建筑密度高、容积率小、绿化率及
水面率低等问题,以海绵城市为目标的改造实施难度大。要进行
海绵化改造,就要综合源头、过程、系统治理,灰色和绿色基础
设施结合,同时考虑周边条件。
旧城区进行海绵化改造,主要的问题都在这几块:道路整
治、棚户区改造与小区整治、积淹水片区改造,河道整治。
1、道路整治与海绵城市改造
1.1传统城市道路面临问题:
传统城市“边沟-雨水口-市政管线”的道路雨水排放方式面临几大问题:①雨水直接经过排水管道排水,汇流
速度快,无法蓄存;②雨水冲刷速度快,导致雨水污染;③道路绿化带耗水严重等问题。
1.2道路海绵改造难点与误区: 1.3道路“海绵化改造具体方式” :
“海绵化”道路改造能使道路排水收集、输送、净化、利用、排放等环节有机地统一并协调运用,实现资源和
能源的有效利用。
2、棚户区“海绵化”改造与小区整治出新
“棚户区”,一般指简易房屋和棚厦房屋集中区。棚户区住宅一般结构简陋、居住环境差、无道路、无绿化、
无公共活动场地、采光通风差,是破坏城市美观的一块牛皮癣。老旧小区因久经风雨也多生飘摇破败之态。
2.1改造的难点与误区:
目前多地已开始同步推进棚户区改造和老
旧小区整治,这二者改造的难点与误区多有相
通之处:
2.2改造区域“海绵化”技术比选:
“海绵化”技术 考虑因素 选用说明
下沉式绿地
老城区建设密度大,绿化空间不足,而下沉式绿地对
场地要求较低,施工方便,适用性广
需增设排水管
土壤渗透性较差,地下水位整体较低
广义下沉式绿地包括生物滞留池、雨水花园、雨
水湿地、渗透塘、湿塘等
透水铺装 透水铺装使用区域广、施工方便
人行道、小区道路、停车场可进行透水铺装改
造;需增设排水管
植草沟 改造区域建设密度大,可施展空间不足 不宜多用
绿色屋顶
老城区绿色屋顶改造所面临的主要问题是屋顶大多年
久失修,承重、排水等条件均较差,且屋顶上多有居
民私自搭建的设施
轻型屋顶植被绿化毯的形式凭借对屋顶结构要求
低、形式灵活、后期管养方便等优势在老城区改
造中得到广泛运用
蓄水池
研究区域建设密度大,而蓄水池节省占地、施工方
便。如果改造区域水源不足,需进行雨水资源化利用
可对小区现有水池进行改造,作调蓄池用。建设
蓄水模块,配建雨水净化设施,保证出水水质
老城区结合棚户区和危房改造、老旧小区有机更新改造等进行区域整体治理凸显出海绵化改造由点及面的特
点。
除了海绵化改造,还会结合老旧小区特点,分类推进包括:拆除违章建筑;翻修、拓宽道路,增设停车位,整
修车棚;整治大门、路灯、内楼道及陈旧、破损的外立面;完善物防设施,安装监控;落实长效管理等改造内容。
3、积淹片区改造
3.1积淹片区积水成因 3.2积淹水片区改造难点与误区:
积淹片区的积水成因多种多样,常常非单一成因,
而是多种因素组合产生,如:
3.3改造方式:
如同治病一般,积淹片区的海绵化改造需要对症下药。
①增加一些排水设施,比如排水沟;②增加水位观测点,可以随时通过监控系统观测到水位的读数;③为了方
便控制,需要把水泵控制柜置于位置较高的变电站;④建设新闸站,提高防汛标准等⋯⋯
4、河道整治
河道“海绵化”改造协同城市黑臭河道治理,黑臭河道治理是河道“海绵化”改造的突破口,遵循河道治理
“系统性、长期性”的原则,结合污染源识别结果,提出综合河道治理方案。
4.1河道海绵化治理技术: 4.2河道“海绵化”改造特点:
5、收集处理雨水原则:
①硬化率几乎达到 80%,重点为设置屋顶绿化和
透水铺装;
②结合用地性质和传统形式,设置绿化带;
③其余部分采用地下卵石蓄水空间和地上蓄水
池。
十二、海绵城市四大植物应用
海绵城市是一个城市雨洪综合管理系统,在海绵城市的建设理念下,城市排水系统中需要储存有限的雨水,利
用更多的自然力量进行排水。自然的力量,多指利用绿色基础设施进行雨水利用,如屋面绿化集水、生物滞留池、
雨水花园、城市河道等,利用这些措施来缓解城市内涝,可以实现健康、持续、自然渗透和净化的循环城市环境。
植物是海绵城市中收水的重要组成部分。
植物能够滞留、吸纳,净化雨水,是解决雨水面源污染和水体存储循环的关键一环。
植物在特殊环境下的生长状况以及在雨水设施中的特殊功能均受到雨水的淹没时间、淹没频率、淹没深度等的
影响。因而,合理地选择与配置植物是维持雨水设施性能长期有效的关键。
1.植物景观在海绵城市中的应用
海绵城市中植物选择与设计的 总体目标是:构建雨水设施稳定的植物群落,使之符合生态和审美的双重要求。
其应用场景分类四种:屋顶绿化、下凹式绿地、雨水花园和城市水系,城市水系中植物应用场景又分为河道和
护坡两种。
2. 海绵城市中植物应用场景详情
2.1【屋顶绿化】
绿色屋顶由植物层、种植土层、排水层、屋面防水层等组成。屋顶花园设计必须充分考虑自然条件要求,如结
构坚固,具有承载力和隔水及排水设施等。
(1)选择要求
选择绿色屋顶的植物时,需要考虑几点:
?选择阳性、耐瘠薄的浅根性植物。植物根系的长度不
能超过种植土层厚度。屋顶种植土层厚度一般为 10~30
cm,为防止植物根系穿破建筑防水层,应选择须根发达的
植物,避免选择直根系植物或根系穿刺性较强的植物;
?选择耐旱、抗寒性强的矮灌木和草本植物;
?选择具有耐空气污染,能吸收有害气体并滞留污染
物质的植物;
?选择抗风、不易倒伏、耐积水的植物种类,以常绿为主,冬季能露地越冬的植物。
(2)具体应用植物
?浅根性植物如白玉兰、紫玉兰、天竺、杜鹃、牡丹、茶花、含笑、月季、橘子、金橘、茉莉、美人蕉、大丽
花、苏铁、 百合、百枝莲、鸡冠花、枯叶菊、桃叶珊瑚、海桐、构骨、葡萄、紫藤、常春藤、爬山虎、六月雪、
桂花、菊花、麦冬、葱兰、黄馨、迎春、鸡蛋花、天鹅绒草坪、荷花等。
?耐旱、抗寒性强的矮灌木和草本植物。常见的有绣球花、罗汉松、瓜子黄杨、大叶黄杨、雀舌黄杨、锦熟黄
杨、珊瑚树、棕榈、蚊母、丝兰、栀子花、巴茅、龙爪槐、紫荆、紫薇、海棠、腊梅、寿星桃等,因时因地区确定
使用材料。
?抗风、不易倒伏,同时又能耐短时积水的植物。如大叶胡颓子、胡枝子、锐齿冬青、无刺枸骨、矮紫杉、丛
生大叶女贞、法国冬青、大叶黄杨、 朴树、榉树、黄栌、美国红栌等。
?常绿植物如耐冬、山茶、中华蚊母、日本女贞、红 豆杉、香樟、杜英、北美栎、广玉兰、榕树、冬青、棕
榈、散尾葵、加拿利海枣、桂花、造型对接白蜡、造型黄杨、海桐、剑麻、南洋杉、凤凰木、木荷、红花木莲、含
笑等。绿地草坪以常绿草坪及麦冬草、佛甲草、果岭草为主。
此外,屋顶绿化还可根据不同植物对种植基质土层厚度要求,将乔木、灌木进行树池栽植或在绿地进行局部微
地形处理。
2016年,沣西新城在辖区海绵城市建设试点项目之一 ——西部云谷园区的 2栋楼、约2400平方米推行绿色屋
顶示范项目建设。植物的使用不仅使得园区屋顶景观效果极佳,也大大提升了雨水的截留、净化作用。
精心选配佛甲草、景天、细叶芒、马蔺等植物品种,耐旱耐涝、适应性强。目前基本解决了荷载、营养、净
化、浇灌等问题。
2.2【下沉式绿地】
(1)选择要求
下沉式绿地的下凹深度应根据植物耐淹性能和土壤渗透性能确定,一般为 10~20cm。在不同下凹深度配植植
物要充分考虑到不同植物的耐水及耐旱特性。
?优先选择根系发达、净化能力强的植物;
?耐短时水淹、有一定抗旱能力的植物种类;
?采用乔、灌、草相结合的多种群落结构,形成季相变化丰富的绿地景观。
(2)具体应用植物
下沉式绿地种植植物优先选择具有一定耐涝性的乡土植物,采用乔、灌、草相结合的多种群落结构,形成季相
变化丰富的绿地景观。
?常用的地被类植物为细叶芒、黄菖蒲、鸢尾、水葱、千屈菜、萱草、马蔺、斑叶芒、木槿、柽柳、旱柳、白
蜡、花叶蔓长春、花叶扶芳藤、大花六道木、毛核木等;
?乔木类为垂柳、旱柳、龙爪柳、榔榆、桑、柘、豆梨、杜梨、柽柳、紫穗槐、落羽杉、水松、棕榈、栀子、
麻栎、枫杨、榉树、山胡椒、狭叶山胡椒、沙梨、枫香、悬铃木、紫藤、楝树、乌桕、重阳木、柿、葡萄、雪柳、
白蜡、凌霄等。
对于大型绿地项目,将绿地全部下沉的土方工程量较大,费用高,因此建议按照分区域、分路段设计下沉式绿
地,利用地形曲直、起伏等微地形变化营造良好的景观效果。
2.3【雨水花园】
雨水花园属于生物滞留设施中的一种典型的雨水设施。雨水花园在非降雨期间几乎是干燥的,其植物配置应结
合进水雨水水质和水质净化目标。
?选用能有效净化污染源、既耐水湿又耐旱的草本及花灌木植物种类;
?雨水花园一般对景观效果要求较高,可优先选用本土植物,适当搭配外来物种;
?雨水花园在降雨期间水体流动速度较快,所选植物需要拥有较深的根系;
?具有较高的抗逆性,能抗污染、抗病虫害、抗冻、抗热等。
雨水花园一般挑选耐水、耐湿性好,且植物植株造型优美的乔木作为常用植物,便于塑造景观和管理维护。
常用耐水湿乔木有:湿地松、水杉、落羽杉、池杉、垂柳等。
因雨水花园中的水量与降雨息息相关,存在满水期与枯水期交替出现的现象,因此种植的植物既要适应水生环
境又要有一定的抗旱能力。
根系发达、生长快速、茎叶肥大的植物能更好得发挥功能。例如:马蹄金、斑叶芒、细叶芒、蒲苇、旱伞草
等。
将草本植物与木本植物搭配种植,提高植物群落的结构层次性和观赏性,去污性和观赏性。如:灯芯草、水
芹、凤眼莲、睡莲等。
在试验驯化的前提下谨慎选用外来物种,既能提高花园中物种的多样性,又可避免物种入侵。根系发达、生长
快速、茎叶肥大的植物能有效降解污染物质,是选择雨水花园植物的重要标准。
2.4【城市水系】
城市水系里需要种植植物的区域有两种:河道及护坡,应根据设计水深和水体污染物的净化目标选择相应的植
物种类。
(1)河道
?河道中要选择根系发达、净化能力强、抗水淹的水生植物,在不同水位条件下,选择合适生活型的水生植物
———湿生植物、挺水植物、浮叶植物和沉水植物,完善水生植物群落,提高水体生态系统的自净能力。
挺水植物:挺水植物是指根生长于泥土中 ,基叶挺出水面之上的植物。在滨水植物景观的营造中 ,挺水植物是最
重要的植物材料。比较常见的有荷花、千屈菜、香蒲、芦苇、菖蒲、慈姑、黄花鸢尾等。
浮水植物:浮水植物是指根生长于泥土中 ,叶片漂浮于水面上 ,包括水深1.5-3m的植物。浮水植物在划分水面空
间、改变水面色彩、增加水面景观效果方面有很大的作用。
漂浮植物:漂浮植物是指根生长于水中 ,植株体漂浮在水面上。它多数以观叶为主 ,随着漂浮的地点的变化,植
物可以改变不同水域的水面景观效果。如凤眼莲、水鳖、大薸等。
沉水植物:沉水型水生植物根基生于泥中 ,整个植株沉入水中 ,具发达的通气组织 ,利于进行气体交换。沉水植物
有:竹叶眼子菜、狐尾藻、黑藻、苦草、金鱼藻、菹草等。
(2)护坡
河道护坡为湿地水陆交错的地带,是湿地向陆地的过渡区域,处于土壤比较潮湿的环境,也可能周期性地被雨
水淹没,适合种植一些根系发达、净化能力强的沼生、湿生植物,在岸际可点缀喜水湿的乔灌木。
?生长快、适应性强、病虫害少的植物;
?耐修剪、耐瘠薄土壤、深根性的植物;
?管理粗放、抗风、抗污染、有一定经济价
值的植物。
在河道护坡植物的应用中需要三种类型的植
物:
?抗冲击性强、能固土的植物:像狗牙根,
高羊茅,黑麦草这几种草籽都具有以上的特点。
野芋、紫芋、象耳芋、斑茅、旱伞草、千屈菜、再力花、梭鱼草、芦苇、芦竹、水葱、野灯芯草、香蒲、水烛、慈
姑、欧洲大慈姑、菰、石菖蒲、香菇草、黄花水龙、水禾、苦草、菹草,以及所有推荐的耐水湿木本植物。
?耐污能力强的植物:姜花、美人蕉、旱伞草、黄菖蒲、花菖蒲、路易斯安那鸢尾、芦苇、芦竹、水葱、野灯
芯草、香蒲、水烛、菰、黄花水龙、水禾、粉绿狐尾藻、苦草、金鱼藻、菹草等植物。
?在水岸交界处(河道消落带)生长的植物:湿生植物中体量较大又耐水湿的野芋、紫芋、象耳芋、美人蕉、
旱伞草、砖子苗的等植物适合消落区应用。挺水植物中,可以在陆地生长的芦苇、芦竹、野灯芯草、石菖蒲、香菇
草、金线蒲等植物适合在消落区应用。能够耐受短时间水淹的木本植物垂柳、水杉、池杉、南川柳、水松、落羽
杉、枸骨、苦楝、乌桕等植物,可以应用在消落区。
河道消落带至常水位范围内建议选用湿生植物。常水位至 50cm水深处建议应用挺水植物。常水位以下 50cm
~80cm处建议应用浮叶植物。沉水植物建议种植在水体能见度 2倍以内的水深区域内。浮水植物在流动的河道内极
易快速扩张,避免使用。
目前国内针对海绵城市中植物的功能、选择原则及设计方法等的研究比较滞后,导致在海绵城市的设计实施阶
段,往往无法正确的选择植物,及提供适当的生存环境,难以充分发挥植物各自的雨水净化效果,这在一定程度上
制约了海绵城市建设发展。
3.总结
海绵城市的建设离不开植物,植物不仅能吸纳雨水,还起到净化雨水的作用,是解决雨水面源污染和水体存储
循环的关键一环。海绵城市植物是景观和功能保证的有效途径。随着海绵城市建设的推进,对植物的研究也将持续
推进。

文章作者:hzjzsjy
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