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城市街头海绵化改造工程实践与探讨

作者:未知

  摘 要 本文以西宁市海湖新区道路节点绿化提升改造工程为例,通过透水铺装、植草沟、生物滞留设施等措施,在实践中寻找问题并根据发现的问题提出行之有效的解决方案,为之后的海绵试点城市建设提供参考。
  关键词 海绵化改造;透水铺装;植草沟;生物滞留
  城市海绵化改造是通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等工程措施,在一定的区域范围内收集利用降水及地表径流水,增强城市抗旱与防涝功能。雨水天时对降雨径流进行雨水峰值、雨水排方流量、地下水存蓄量及水质量等方面的管理,同时晴天时还能够对雨水进行综合利用。海绵城市建设必须由“绿色”源头设施、“灰色”过程设施和末端设施组合才能大道最大水处理效益。“绿色”源头设施是指低于周边地平的下沉式绿地,具备可实施性的屋顶绿化和重点区域建设的生态调蓄池等结合景观建设的海绵城市管理设施;“灰色”过程设施主要是指雨水泵站、道路管网和蓄水池等市政管网设施,两者相辅相成,构成了海绵城市雨水管理体系。
  1 项目概况
  西宁市海湖新区道路节点绿化提升改造工程主要位于海宴路、五四西路、通海路、文成路四条道路上,部分节点在昆仑大道上。改造的范围共计有27个道路节点,10个与开发衔接地块、1条文成路(图1),改造提升面积总共约20公顷。
  2、项目建设前存在的问题
  原 改造区域硬质道路及广场较多(图2),绿化种植区域偏少,绿化被切割分散(图3),导致沿街周边无绿化区域对散水进行吸收,容易造成路面经常性积水,同时还有一些绿化区域设置为高位花坛,不利于路面排水。
  3 城市海绵化改造原则
  3.1 低影响开发原则:根据现 状通过设置植草水沟(碎石消能渠)、下沉式绿地等渗透、排放、蓄留方式,尽量在源头净化、收集和利用雨水。
  3.2 功能性原则:通过建 设下凹绿地、植草沟(碎石消能渠)、透水铺装等海绵化设施,构建一套完整的雨水收集、消纳、再利用的循环体系,不仅能有效吸收雨水还能控制并净化地被径流水等。
  3.3 多方面考虑原则:海绵化 改造过程中不仅要提升区域内的绿化效果,还需要对市政道路与市政管网设备等进行考量一并纳入海绵化的系统中。在商业区周边还需要考虑对周边商店的影响,减少对周边商业活动的不利因素。
  3.4 因地制宜原则:改造过 程中因地制宜建设海绵化设施,减少华而不实的海绵化设施建设,尽量通过自然改造方式达到海绵化的效果。
  4 工程改造方案
  本工程 主要是在原有市政雨水管道系统的基础上,在绿地改造过程中增设低影响开发雨水系统。对绿地竖向关系和雨水地表径流通道进行科学布局,适当建设植草沟(碎石消能渠)和下沉式绿地,通过多 种透水生态铺装的应用,在有效利用原有景观水面汇水调蓄功能的基础上,根据现 场实际情况,在条件合适的区域建设雨水花园,汇集收纳区域内的雨水与地表径流水,通过分区块建设海绵化设施提升整个海湖新区的海绵化功能。
  集中 绿地改造是在保留现状绿化面积的基础上,减少绿地中的步道,整合绿地空间,增加绿化厚度及层次;将部分现状园路改为绿道;人行与底商广场结合;街角分散绿地整合为完整绿地,形成城市形象节点(图4)。
  街角绿地改造(图5)是适当将硬质场地改为绿地,增加绿化厚度;现状树木保留,增加绿化层次; 规划绿道及步道。建设植草沟和浅凹式绿地,根据实际情况设置雨水蓄水池等储水设施,提升绿地渗透、收集、蓄水功能。
  道路两侧 绿地改造(图6)是在机非隔离带中设置浅凹式绿地,收集车行道和人行道两侧雨水;在浅凹式绿 地边口设置多个沉沙井,地表径流 水通过竖向坡度导流至沿线侧石开口处的沉沙井中,并通过植草沟(碎石消能渠)汇集于绿化带内的下凹绿地,根据西宁地区的降雨量与土壤特性(湿陷性黄土)大部分的水会被土壤收集,并且地表径流水的污染物在通过沉沙井与植草沟(碎石消能渠)会被净化。如诺碰上短时间过大的降雨量超出土壤收纳速度,多余的水还能通过下凹绿地低点位的溢流口排进市政管网。
  4.1 透水路面施工
  考虑到整个海湖新区需改造区域内大部分路面铺装为水泥路面,有些区域破损比较严重,考虑到海绵化建设的整体性,对广场区域采用600*300*10cm的海绵砖进行铺设,海绵砖下包含20cm的级配碎石垫层、15cm的C20 混凝土垫层、5cm的1:3 干硬性水泥砂浆层。绿道则采用20cm的级配砂砾、18cm的水泥稳定砂砾(4%)、18cm的水泥稳定砂砾(5%)、6cm的AC-20基层、4cm的AC-13 面层。(图7)。
  4.2 設置植草沟
  本项目设置植草沟长度一共23273m,目标调蓄容积为 3525m3,设计调蓄容积为4654m3,植草沟的主要功能是起到收集雨水的作用,同时通过及时地排放雨水也避免了洪涝积水,在植草沟中设置碎石垫层,起到净化雨水的作用(图8)。
  4.3 生物滞留带   通过苗木、土壤和微型生物系统储存、渗透、净化径流雨水的海绵设施。本项目将道路两侧的绿化带建设为生物滞留带,整体低于路面10-15cm,沿线道路侧石开设雨水口的方式将机动车道和非机动车道雨水径流引入绿化带,并设置沉沙井过滤池对路面初期雨水进行污染物拦截。生物滞留带(图9)土壤置换深度80cm,置换土层介质类型及深度满足出水水质要求,同时符合植物种植及园林绿化养护管理技术要求。为防止土壤流失,底部设置 10cm 厚的的砂石层,砂石层起到过滤与排水作用,底部埋置管径为 10-15cm 的穿孔排水管,为了进一步提高生物滞留设施的调蓄作用,在穿孔管底部设置20cm厚的砾石调蓄层。
  4.4 下凹式绿地
  人工挖掘低于水平面40cm以上的下凹式绿地,储存和吸收雨水,同时经过砂土与植物的综合作用使雨水得到净化,下渗的雨水即能补充地下水又能降低暴雨地表径流峰值。绿地通过吸附、降解、离子交换和挥发等过程有效的减少地表水污染。
  4.5 水循环系统
  4.5.1 渗透收集系统
  渗水系统是雨水主要的收集手段。它是衔接整个雨水循环再利用的重要节点。水通过下渗收集才能够形成二次到N次的多次利用,缓解水资源流失等问题。
  4.5.2 储存系统
  水资源目前最主要的储存方式分两类即自然储存与人工储存方式。自然储存指通过碎石细沙层过滤收集来的水保存在绿地中,减缓流失的速度。人工储存则通过埋设地下径流管汇集至地下储水罐,通过抽水泵再次利用收集的水浇灌绿地。
  4.5.3 溢流系统
  实际施工过程中通过增加溢流口,对整个收集与储存系统设定一个安全阀值,保证整个系统的正常循环运转。
  5 结语
  西寧作为本次全国城市海绵化建设的试点城市之一,在本次改造中主要通过因地制宜对现有绿化区域进行海绵化改造,并对新建的商业广场等基础设施进行海绵化改造。经过近一年的观察,整体上达到了当初设置的海绵化目标,解决了大部分未改造前存在的路面积水,雨污合流等问题,在后续的改造中还会根据本次改造过程中碰到的一些问题进行改进,增强雨污分流后水资源再利用等问题。
  参考文献:
  [1]海绵城市建设技术指导-低影响开发雨水系统构建(试行)[Z]2014.10:26
  [2]海绵城市建设的途径[J].水利工程设计,2016,10(19):104-105
论文来源:《农家致富顾问·下半月》 2019年3期
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