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序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇海绵城市趋势范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
关键词:路面径流污染、受纳基底、径流污染净化、海绵工程
城市范围内由于人类生产、生活等活动,会将泥沙颗粒物、氮磷营养元素、重金属、有机污染物等多种污染物排放到大气和城市下垫面(包括路面、屋面、硬质铺装场地等),在自然降雨过程中,上述各类污染物被雨水冲刷、淋溶,形成污染水体,部分以地表径流的形式迁移至城市绿地或自然水体等受纳基底,必然造成受纳基底的污染。
1 路面径流污染来源
路面径流是城市地表径流的一种,相关研究表明,路面径流是污染效应最强的部分,对受纳基底的影响最为严重。路面径流污染来源包括道路交通污染、雨水自身污染和大气降尘。国外大量研究证明,道路交通污染是其最主要的来源。
道路交通污染种类众多,包括轮胎(橡胶)和路面材料(如沥青)磨损、车辆尾气排放、燃料不完全燃烧及油泄漏产生的有毒有机污染物、载运有机化学等材料的泄漏、刹车连接等机械装置的磨损及其他因车辆运行产生的颗粒物等。其代表性水质指标包括悬浮物SS、有机污染物COD、重金属Pb、Zn、Cu、Cr、Ni以及矿物油类、氯化物、多环芳径等。
2 路面径流污染特征
污染物的分类方法众多,本文根据路面污染物溶于水的难易程度将其分为水溶性污染物和非水溶性污染物两类。其中,水溶性污染物包括NH3-N、水溶性COD、水溶性Zn等,非水溶性污染物包括颗粒态的SS、重金属Pb、Cu、Cr、以及石油类产品等。
2.1 单场降雨径流污染变化特征
根据常规经验,降雨初期城市路面径流污染物浓度最大,经过一定时间的雨水冲刷,路面径流污染浓度会逐渐降低。这种经验、认识是基于所有路面污染物都易溶于水。因此,在处理路面径流污染时,可以采用初雨弃流的方法,在弃流一定时间或一定量的初期雨水后,便可将之后的路面径流直接排入周边绿地、水体等受纳基底,而不会对其造成污染。
然而,城市路面径流污染浓度并非简单随时间变化的一元线性关系,而是一个不断变化的、复杂的动态过程。因为水溶性污染物NH3-N、溶解态COD、Zn等的浓度在径流过程中相对稳定,并随径流过程逐渐减小:而径流中非水溶性的SS、COD、Pb、Cu、Cr等物质主要呈颗粒状态,其浓度受降雨强度的影响,如果降雨初期强度较小,其强度不足以冲刷掉的附着在路面的颗粒态污染物,并将其携带进入路面径流,则后期降雨强度较大时径流污染物浓度可能更高。
2.2 路面污染物季节变化特征
根据相关研究,路面径流中SS、COD和NH3-N浓度因季节不同变化显著,其中SS和COD呈现冬、春季浓度高、秋季浓度最小的趋势,而NH3-N则为夏季最低、冬季最高。而重金属Pb、Zn和溶解态COD、Zn的浓度季节差异不大。总体来说,城市路面径流污染浓度在雨季初期最大,随后逐渐减小,随着时间的推移又呈逐步增大的趋势。
3 路面径流污染对海绵工程的影响
城市海绵工程旨在通过牛态控水设施的建设,充分发挥城市绿地、水系等对雨水的吸纳、蓄滞和缓释功能,有效削减城市径流污染负荷、缓解城市内涝,并实现雨水资源化利用,从而改善城市水环境,保护城市水安全。
海绵工程在城市道路上的应用打破丫传统城市道路排水单一的“快排”模式。它试图通过将路面上的径流雨水引入道路附属绿地,并经绿地内的下沉式绿地、植草沟、雨水花园等海绵设施收纳、储存部分路面径流,从而起到对雨水的吸纳、蓄滞和缓释的作用,在一定程度上减轻市政排水管网的压力,为削减峰值径流赢得时间。
然而,路面径流污染是城市地表径流中污染效应最强的部分,路面径流雨水直接进入绿地,其各种重金属及有机污染物将对植物牛长造成不可逆转的毁坏。因此,应在道路绿地内布置初雨弃流装置、沉淀池、前置塘等水净化设施,在径流雨水进入绿地前,利用净化设施对进入绿地内的径流雨水进行预处理,防止径流雨水污染对绿地植被造成毁坏。但现有大部分城市道路附属绿地受到用地紧张等因素的制约,没有布置雨水净化设施的空间,这必将极大的影响城市道路海绵工程实施的可行性和可操作性。
此外,下沉式绿地、雨水花园等海绵设施在收纳径流雨水后,会在一定时间内形成渍水,影响部分植物的生长。而如果单纯采用耐水湿植物则会影响部分道路绿化功能的发挥和景观效果。
4 路面径流污染应对措施
首先要加强道路门常养护、管理,将机械清洗与人工清扫相结合,定期打扫、清洗城市路面,清洗污水进入市政排水管网。清扫频率视道路交通流量和天气状况而定,机动车流量较大、且非雨季时应适当提高。通过高频率清洗,非水溶性污染物如颗粒态的SS、重金属等污染物不能长期大量附着在道路表面,对于降低雨期路面径流污染浓度,保障海绵设施植被正常牛长起着重要作用。
其次,应开展路面径流污染净化设施建设,如过滤净化装置、渗透/生物滞蓄设施、植被过滤带等。根据相关研究,渗透/生物滞蒂设施对于TSS的去除率可达75%以上,对于重金属去除率最低的渗透池最低可达50%以上,最高的渗透沟渠对于重金属的去除率最高更是可达到99%;过滤净化装置的地下、地表砂滤对TSS的去除率可以达到70%-90%,对重金属的去除率可达到20%-90%,有机质过滤对路面油脂的去除率可达到90%;宽度10米的植被过滤带对N、P等元素和COD的削减作用可达到峰值,消减率在90%以上。
5 结论与建议
城市路面是径流污染的重要来源,包括悬浮物、重金属、石油类产品等在内的众多有机、无机污染物会对海绵设施尤其是植物造成严重的损害,导致海绵工程无法发挥其应有的吸纳、蓄滞和缓释径流的作用。同时,作为城市不透水地表的主要组成部分,城市路面也是削减地表径流的重要场所。因此,城市道路海绵工程对于城市水生态和水安全建设既是机遇又是挑战,在开展城市路面海绵工程建设时,要注重以下几个方面内容:
l、从规划层面着手,拓展道路绿地空间,为各项海绵设施和径流污染净化设施布局预留足够的空间。
2、充分认识路面径流污染的危害性,加大径流污染净化设施的建设力度,同时做好日常清理、维护工作,保障海绵设施运转的安全性。
关键词:海绵城市;居民参与度;嘉兴
本文为嘉兴学院大学生研究训练(SRT)计划项目:“嘉兴居民参与海绵城市建设问题研究”(项目编号:SRT2016C030)
中图分类号:F29 文献标识码:A
收录日期:2017年3月29日
一、引言
海绵城市是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在适应环境变化和应对雨水带来自然灾害等方面具有的良好的“弹性”,亦可称之为“水弹性城市”。当今中国正面临着各种各样的水危机:水资源短缺、水质污染、洪水、城市内涝、地下水位下降、水生物栖息地丧失等,水资源问题严重。为了解决水资源问题,国家开展了海绵城市建设工程,2015年4月嘉兴市成为全国首批16个海绵城市试点城市。海绵城市的建设,有利于协调社会、经济、环境与发展的关系,因此我们对嘉兴市海绵城市建设过程中居民的参与度问题的调查研究不仅立足于推动嘉兴市海绵城市更好更快地建设,更希望可以为浙江省甚至是全国范围内建设海绵城市积累好的经验,引导我国海绵城市的构建。
二、居民参与海绵城市建设现状
(一)调查基本情况。对于嘉兴市居民参与海绵城市建设问题的研究,我们小组分别采用了问卷调查法、实地询问法、案例分析法和文献调查法这四种方法进行调查,首先我们分别对城东再生水厂湿地公园、烟雨小区、嘉兴市体育中心等区域的居民和嘉兴学院在校大学生采用了问卷调查的方式;其次我们小组着重对范蠡湖公园和南阳新村的居民采取了实地询问法的调查方式。此次我们小组发放问卷200份,收回有效问卷157份。
受访者主要集中在18~25岁这一年龄段,为49.04%,而这其中有93.59%的人是学生;其次是65岁以上的退休老人,占22.29%;41~65岁占21.66%,其中大多数是上班族,占了52.94%,退休老人占了35.29%。此外,26~40岁占7.01%,并多为一般的上班族。(表1)
(二)居民参与海绵城市建设现状。数据显示,未参与到海绵城市建设中的受访者达到了77.07%,这其中,有76.86%的人只是希望能够配合工程建设,其余各有35.54%的人希望可以进行雨水利用回收或是向政府建言献策;而有参与海绵城市建设的仅占22.93%,其中有81.08%的人认为他们只需配合工程建设,有51.35%的人有向政府建言献策,而有32.43%的人则表示他们有进行雨水的回收利用。(表2)
在实地调查的过程中,当问及居民是否参与到海绵城市的建设中时,几乎近80%的居民表示并没有参与工程建设,有很多人表示平时上班或是上学很忙碌,并没有太多时间参与工程建设,又或者是工程有建设要求,他们不能参与其中,也不知道有何参与方式,只能尽可能地配合工程建设。由此可看出,在海绵城市建设过程中,居民参与的人数和参与方式很少。
三、居民参与海绵城市建设中存在的问题
(一)居民参与海绵城市建设比例小。受访者中对嘉兴市海绵城市建设了解一点的占了近乎一半,为44.59%,这其中又以41~65岁年龄段为主;对此不是很清楚的占了38.22%,主要是18~25岁和65岁以上两个年龄段;而对该建设非常熟悉的仅占17.2%,这其中绝大多数是41~65岁这一年龄段。(表3)
对于什么是海绵城市建设,绝大部分人只是了解一点,甚至有不少人只是听说,并不知道它是什么。例如:在采访过程中,有几位受访者向我们反馈,认为海绵并非天然材料,将海绵长期埋在房子底下,吸水储存水,是否会对环境和他们的房子带来不利影响。这显然是对海绵工程片面的理解,从而体现出我们政府建设海绵城市的宣传不到位、不彻底。
(二)居民对海绵城市的了解渠道少。了解嘉兴市海绵城市的渠道占大多数的是其他,为66.74%,这其中主要以学生和退休老人为主;其次是政府宣传,为38.22%,其中退休老人占了近一半;网络消息为29.94%,其中大部分是学生和一般上班族;新闻播报为17.83%,其中以W生和退休老人为主;此外是杂志广告,占7.01%。(表4)
在调查过程中,许多学生和老人表示是工程开始建设之后才知道的,说明政府宣传工作不够到位,以至于造成了许多人对海绵工程的不明白、不理解。
(三)海绵城市建设过程中出现负面影响。在海绵城市建设过程中,认为最无法忍受的问题是出行堵塞的人占了61.78%,噪音影响占44.59%,工期较长占43.95%,破坏原有环境占37.58%,几乎没有影响占29.3%。(表5)
海绵城市对小区的建设主要集中在一些老旧小区,而这些小区的主要居住人群是一些退休老人或是租住的上班族,因而对他们造成的影响尤为明显。而对道路的建设则使大多数人感到出行堵塞。而大多数工程都由同一个公司承包,造成了该公司的建设压力较大,由此引发一系列的问题。例如,嘉兴市政府将海绵城市的一个试点放于南阳新村,但是南阳新村本身属于旧的居民楼,据居民介绍,居民楼至少已有80多年的历史,由此来看海绵城市在南阳新村的建设意义不大,反而破坏了以往的环境,甚至对居民楼的根基造成损坏。
四、提高海绵城市建设居民参与度的建议
(一)加大宣传力度。通过调查走访,我们了解到很多人不了解、不清楚海绵城市建设,对此政府应该反思,并且加大对海绵城市建设的宣传力度,通过报纸、广播、网络等各种可以利用的渠道进行宣传告知,不论男女老少都要让他们知道什么是海绵城市建设,同时一定要宣传到位,不能让他们片面理解,断章取义,而要告诉他们海绵城市建设的真正内涵所在。
(二)减轻负面影响,增加参与途径。走访中听到了不少反对声音,归根究底是海绵城市在建设中给居民留下了一些不好的印象,比如对原有环境的破坏、交通堵塞、噪音污染、工期太长等等。对此,政府应该选择认真负责的施工团队,尽量减少建设会带来的不良影响,同时成立督查考察组,监督工程建设进程,成立专家咨询组,对施工建设给出最优方案,减少环境破坏,节约经济成本;同时,政府也应该增加居民参与的途径,使居民参与其中,既能减少居民的不满,又能提高海绵城市的实际效用。
(三)借鉴国外经验。对于海绵城市的建设,国外发达国家走在世界前列,积累了宝贵经验,我们应该结合本国城市城情,借鉴国外经验,比如瑞士政府采用税收减免和补助津贴等政策鼓励民众建设节能型房屋,使雨水得到循环利用,节省了不少水资源。这样大大提高了居民的参与度,居民的热情参与和积极配合是工程建设中必不可少的组成部分。
主要参考文献:
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关键词:海绵城市理论;城市规划;生态环境
在对城市水资源问题进行深入研究中发现,目前城市发展中存在的水Y源问题仅仅采取传统的解决方法是根本不够的,在这种条件下还需要对城市自身存在的水资源问题采取新的方式进行解决,保证我国城市规划能够满足社会发展需求。目前制定的城市自身规划采取的理论基础主要是海绵城市理论,在采取这种理论知识来解决城市自身存在的水资源问题,不仅仅能够促使我国城市规划顺利进行,还能有效保障城市规划的质量,减少其中存在的问题。
1 海绵城市理论的内涵
在对现在城市规划过程中采取的海绵理论进行全面研究的过程中,了解到这一理论对于治理城市自身存在的水资源问题和规划障碍等方面有着非常重要的作用。但是由于这一理论在我国发展的时间还不是很长,人们对海绵理论的了解程度还存在一定缺失,这就对海绵理论的正常实施产生阻碍,针对于这一点就需要笔者在这里对海绵理论自身的内涵和其他方面进行全面分析,保证其在城市规划中得到广泛的应用。在对海绵理论进行全面研究中,了解到这一理论主要通过对城市内部雨水进行及时吸收和洁净的手段减少城市水资源污染,并在适当的时候对已经处理的水源进行有效排放。对于海绵理论来说,其在实施的过程中大多数是通过多种技术手段改善城市自身存在的水资源问题,借以提升城市自身降水的利用率,促使城市的良性水循环能够在最短的时间内完成。另外在实施海绵理论的过程中,还要保证相应人员对这项技术手段和城市自身环境状态有一个全面的了解,这样对于有效发挥城市海绵理论起到不可忽视的作用。
2 海绵城市理论产生的背景
在目前社会不断发展的过程中,我国城乡经济水平也有了很大的改善,其对于促使我国城乡发展也起到不可忽视的作用。但是在目前社会和城乡同时发展的过程中,经常忽视对城市内部水资源的防护,这就加大了城市内部水资源的污染程度,对城市发展也产生阻碍作用。加上现在社会环境遭到严重的破坏,城市自身降雨量也逐渐增多,但是在这个过程中我国城市内部排水系统还没有达到全面完善的地步,使得水资源不能及时排出,进一步引发洪灾等现象。针对于这种情况,我国相应技术人员联合城乡发展执行者制定有效的海绵理论,有效减少城乡水资源遭受破坏所引发灾害的现象。
3 海绵城市理论实施策略
要想保证海绵城市理论得到全面的实施,在这个过程中还要对城市自身发展状况有一个全面的了解,并且明确城市未来发展趋势,这样不仅仅能够促使城市内部的海绵理论得到有效发展,对于减少城市水资源危害也起到不可忽视的作用。但是在目前实施的城市海绵理论还存在一些问题,这些问题对于保证海绵理论的全面落实还存在一些阻碍作用,针对于这一点就应该对城市自身涉及的城市海绵理论中存在的问题进行全面研究,并根据研究结果提出有效策略,促使城市海绵理论在城乡规划中得到更好的发展。
3.1 完善水系统建设
湖泊、河流、池塘等水资源系统都具有一定的净化能力,因此海绵城市理论提出在城市规划中我们理应充分发挥河湖水系、坑塘湿地等城市雨水净化的天然加工厂,建立完善的水系统。建立完善的水系统首先要求在城市规划中要保护原有生态系统当中的湖海水系,使其可以进行自我净化并最大程度地对城市雨水进行处理。因此在城市规划中切忌将一些严重污染的水资源注人城市原有的水系而破坏其自然净化系统。目前我国城市生态环境中的水系统由于受到一些工业污水和生活杂物的影响,其自身的净化能力已经十分微弱,海绵城市理论在城市规划中的应用就要求管理部门结合城市实际发展对其进行恢复,比如对污水进行一定程度的净化、对排污企业进行管理、对周围居民进行管制等。
3.2 完善城市道路规划
首先需要保持交通路面的通畅,保证城市道路的正常功能不受影响。然后依据海绵城市理论将道路两侧原有的绿化建设改为下凹式的绿化带,这种绿化带相对于传统的绿化带具有减少路面雨水径流量、改善路面雨水径流质量的作用,可以有效地提高城市水环境和质量。海绵城市理论在程路面规划建设中一般采用透水路面、LED树池等手段进行协助。
其次可以利用充分利用道路景观的绿化带。构建下凹的城市道路景观绿化带可以将道路雨水径流直接汇人这些表面为道路景观的“暗道”当中,既不影响道路的正常使用,又可以实现城市道路系统对雨水的储存功能。与此同时道路景观绿化带在储存雨水的过程中可以实现雨水自然渗透和自然净化的功能。
4 海绵城市理论在园林规划中的应用
4.1 LID思维模式的引人
在城市建设与发展的过程中,人们就一直在寻找能够实现人与自然和谐相处的方式。在这一方面,美国最早提出了一种雨水管理模式,就是采用源头分散模式对场地进行开发,这样就能确保场地在开发前后水文特征保持不变。这些措施都很好的符合了海绵城市中的相关理念。
4.2 绿色屋顶和与雨水花园相结合
所谓的绿色屋顶就是根据不同植物的生物特性,对空间资源进行合理的规划和分配,最终形成一个和谐、稳定的生物群落。绿色屋顶的设计主要采取了垂直绿化的方式,而在绿色屋顶的设计中,雨水收集是关键的步骤。雨水花园的结构从内向外依次是砾石层、砂层、种植层、覆盖层和蓄水层,并且在系统中还设置了穿管对雨水进行收集,当收集到的雨水达到一定的容量后,多余的雨水会通过溢流管排除,这样在保证了植物的灌溉效果的同时也不会因为雨水量过多而对植物的生长产生不良的影响,从而避免了对生态环境的破坏。
结束语
综上所述可以清楚的了解到,目前城市中实施的海绵理论对于减少城市自身出现水资源问题起到非常重要的作用,这就需要人们对城市海绵理论起到高度重视。但是由于我国城市的海绵理论发展的时间还不是很长,其自身在实施的过程中还经常出现一些问题,针对于这一点就需要对其中存在的问题进行全面研究,并根据研究结果提出有效的解决措施。另外在实施城市海绵理论的时候,还要保证相应人员对这项理论进行全面学习,并对其中存在的问题进行有效整合,从本质上保证我国城市自身生态环境建设和相应规划能够更好的发展。
参考文献
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[2]张洪立.建设海绵城市理论及难点对策浅析[J].低温建筑技术,2015(06).
城市化的发展导致城市人口数量急剧增加,环境污染日益严重,特别是对于滨水区域,其生态系统非常脆弱,必须加强对生态景观的设计,以提高整个滨水景观生态系统的稳定性。海绵城市概念在城市滨水景观设计中的应用是时展的需求,最大限度实现对水资源的存储,并且降低水资源中携带的各种污染物。本文就海绵城市概念在城市滨水景观设计中的应用进行介绍,希望能够为滨水城市景观的设计提供参考。
关键词:
海绵城市;滨水景观;设计应用
滨水景观设计是指,距离水域空间200~300m范围内的空间,也可以将其延伸至距离水域1~2km范围内的空间。滨水区域是连接陆地和水域的主要部分,对整个城市生态系统的发展具有非常重要的意义,所以,在进行滨水区域景观设计时,要特别注重对其排水系统的设计,否则就会增加该区域的地表径流量,导致周围水系的生态环境逐渐恶化,甚至产生比较严重的水资源污染现象。海绵城市概念的提出,为城市滨水景观的设计提供了一种新的方法,它要求其景观生态系统具有像海绵那样的弹性,最大限度地控制流入江河湖泊的降雨量,实现滨水区域中水资源的重复循环利用。
1滨水景观的特点
1.1开放性滨水景观是连接城市和水域的主要区域,是整个城市公共绿地的主要构成部分,因此,该区域具有较高的开放性,是人们进行各种类型户外活动的主要场所。
1.2多样性为了平衡城市的用地情况,各个地区都在其城市滨水区域建立了多样化的娱乐场所、运输码头等,使得滨水区域的建设具有较强的综合性。
1.3生态敏感性为了确保整个滨水区域生态系统的平衡,植物景观设计成为滨水区域景观设计的重点内容,该区域具有丰富的植物资源,能够为城市提供源源不断的新鲜空气。同时,其景观具有较强的敏感性,容易受到其它环境因素的影响,而产生严重的破坏。
2基于海绵城市概念的滨水景观设计原则
随着城市建设的快速发展,人们在城市景观设计过程中,忽略了对环境的保护,导致滨水地区的生态环境遭到了极大破坏,水质污染现象非常严重,各种景观的设计更是相互不协调,没有充分发挥滨水景观亲水性的优势。海绵城市概念要求在滨水景观设计时,充分利用滨水区域的自然特点,保护滨水区域原有的生态体系,实现人类、自然、土地以及水资源的和谐相处。滨水景观设计过程中应该遵守的原则如下:
2.1防洪原则滨水景观设计完成之后,除了要能够满足人们基本的休闲和娱乐目的,还要具有一定的防洪能力。当遇到强降雨天气时,能够避免洪水对滨水区域的威胁。
2.2生态原则滨水景观设计过程中,还要充分利用先进的生态学理念,以实现对当地环境的最大保护,最大限度降低人为因素对滨水环境景观的影响。
2.3空间层次性原则景观设计过程中,注重垂直方向景观的设计,如营造具有一定高度差的道路或者平台,增强人们对道路的立体感,同时还可以根据地形的变化特点,设计不同高度的植物种类,营造丰富的垂直景观效果。
2.4完整性原则滨水景观设计过程中,要注重点线面的合理配置,实现城市、滨水区域和水源环境的相互协调,得到一个完整的城市生态系统。
3海绵城市概念在城市滨水景观设计中的具体应用
海绵城市概念的提出,为城市滨水景观设计提供了新的设计思路,有效解决了其水资源循环问题,实现了对滨水区域水资源的保护。图1给出了海绵城市概念下滨水景观中排水设计思路和传统情况下设计思路的对比。通过对比我们可以看出,大部分的雨水得到了有效利用,其平均排放量降低了一半以上。
3.1道路景观的海绵体设计道路景观是城市景观的重要组成部分,占到整个城市面积的10%~25%,因此,在滨水景观设计中,首先要解决道路海绵体的设计。具体的设计方法如下:首先,在道路土层上面铺设一定厚度的碎石子,实现对各种渗透水的存储、过滤和导入。然后,架设具有较强导水性能的PP塑料管,并且采用网格铺设模式。最后,再铺设混凝土,道路上预留排水孔。这样雨水和空气能够方便和道路下面的土层进行循环,确保土层中各种微生物的正常生长,实现对水资源净化和污染物分解的目的。
3.2广场的海绵体设计广场属于城市景观之一,为了便于居民的行走和游憩,其地面一般采用硬质铺装材料,对雨水的渗透性较差。海绵城市理念下的广场景观设计,在选择铺装材料时,可以选择渗透吸水能力较强的铺装材料,实现对水资源有效涵养。目前,渗透性铺装材料在我国便道铺设中的应用较多。
3.3生态廊道的规划设计生态廊道的主要功能是实现滨水空间中各生态斑块的联系和隔离,通过设置不同的生态廊道,实现不同生态系统之间的有效结合,营造大规模、多样化的生态环境体系,为生物的迁徙和水资源的循环提供便利。如XX河湿地公园在设计过程中采取如下措施:(1)将沿河径流、水塘、低洼地作为湿地,纳入整个雨洪调蓄与净化系统,缓解城市内涝,回补河道景观用水,形成分级雨洪净化湿地。(2)其次,在园区内将城市休闲游憩与河道生态环境的建设相结合,建立连续的慢行网络,并改造断面形式,创造更多的亲水空间。(3)将滨河土地开发与河道整治相结合,以河道景观为契机,引导城市内部更新,提升土地价值,增强城市活力,促进湿地景观与城市宜居环境协同发展。(4)在修建河道的自然驳岸中,恢复河道生态状况与自净能力,重现河道的生命力。(5)净化缓冲周边水质坏境,结合XX河内围林地空间的组织,同周边的城市环境形成良好的交融关系,构筑成城市海绵绿肺,中心生态基地。公园在建设过程中将调蓄设施与城市即有绿地、园林、景观水体结合在一起,有效降低了景观建设所需成本,同时注重对园区中天然水系的保护利用,减少了建设排水管道和钢筋混泥土水池的工程量,具有较强的经济效益。另外,公园中心大面积的生态湿地,形成城市绿肺;水沟管网的雨水收集、水土涵养、泄洪防涝等功能,增加了城市的“蓝”、“绿”空间,降低了城市热岛效应,改善了人居环境,也为城市带来较高的生态效益。总之,在设计过程中,要充分体现“海绵绿芯”理念,使城市公园具有“吸水、蓄水、渗水、净水”等生态功能,不断延长城市绿线,增强城市中心绿色地块,提高对生态资源的利用效率,让城市与自然互动,同时成为规划中新老城区的休闲绿色场地。
4结论
城市化进程的加快,使得城市污染现象更加严重,海绵城市概念的提出,为城市滨水景观设计提供了新的思路,并且成为降低城市水污染的主要方式。目前,海绵城市的概念在我国城市滨水景观设计中的应用还相对较少,也没有建立比较规范的标准。本文主要介绍了海绵城市概念在城市滨水景观设计中的应用,城市滨水景观不同于一般的景观,其具有开放性、多样性和敏感性的特点,因此,必须引入海绵城市的设计理念。文中还以道路景观、绿化带景观以及生态廊道的景观设计为例,介绍了海绵城市概念在景观设计中的应用。
参考文献
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对此,在“从巴黎协定展望世界未来”为主题的2016年广州・世界青少年环保交流大会中,气候变化对城市发展的影响,也成为大家关注的焦点话题之一。
“蜂巢式”布局节约城市资源
近年来,每到夏天,高温红色预警不断,便有许多人戏称,“我的命是空调给的”。这也从侧面反映了气候变暖问题和城市热岛效应问题愈发严重。而在城市化发展缓慢的乡村,空气清新,气温适宜,有时甚至连风扇都用不上。人们不仅纷纷“重返乡村”避暑度假,更回归乡村生活、养老,逆城市化现象增加,难道这预示着大城市的发展到达瓶颈期?
带着这个问题,在本次大会活动期间,主办方特别邀请了“天人合一、返璞归真”生态生活的践行者,佛山杜马禅园的主人杜边疆作为主讲者,与大家一同探讨“关注气候变化,城市发展的‘红海’与‘蓝海’”主题。(“红海”代表现已知的市场空间;“蓝海”则代未知的市场空间。)
杜边疆认为,当前我国城市发展的模式是集约化的大型城市、超大型城市,从而导致人口过于集中,城乡资源分布不合理,造成巨大的风险和资源浪费。而要改善这个问题,未来城市格局应该由“集约式”转向“蜂巢式”布局发展。
那什么才是“蜂巢式”城市布局?杜边疆用德国的城市状况为例,对这种布局进行了解说:“在德国,人口只有数万或数十万的小城市、城镇多,人口几百万的大城市非常少,而且每一个小城市的工业结构、科技结构、人才分配等都非常平均,几乎就是蜂巢状的。德国的交通系统特别发达,能够有效地节省交通移动方面的时间。如果一个地区发生了自然灾害,或者其他不可控因素对城市造成破坏的话,它所遭受的损失对于整个国家而言是很小的,就像蜂巢的一个z房被破坏的话,它的蜂蜜不会影响到整个蜂巢的道理一样。”
其实,“蜂巢式”布局的城市发展,更多地将目光放在了城市间应该如何解决公共资源分配问题,和及时应对自然灾害的问题上。在讨论中,有部分青少年代表提出,蜂巢式的城市布局,是否基于“平均分配”的愿望,蜂巢式布局怎样才能实现?
杜边疆提出,人口集中在某一城市,若超过了该城市的承载力,不仅导致资源分配不足,而且更没有办法应对自然灾害。现阶段,我们能够尝试进行城市“蜂巢式”布局的一个重要条件,就是互联网的发展。因为互联网已今非昔比,它是“新时代的河流”,通过这条河流,人们能快速而有效地进行财富或劳动的输出或交换。互联网在今天就像自然界的水一样,把我们每一个人、每一个聚集地联系在一起。信息流、物流、人才流、资金流的互联网化,必然促进人们回归生态特色的生活、生产方式。
也就是说,“蜂巢式”布局可通过互联网进行信息流通和资源分配,能够有效减轻能源动力项目、交通运输设施等基础设施的压力,提高城市的运作效率和人们的生活质量,进而改善城市小气候状况,使城市生活更加舒适,科技与生态得以共存。
“海绵城市”建设彰显生态底色
由于全球气温总体升高和城镇硬地增速过快,我国临海城市夏季洪涝频发,城市规划和再规划时,必须考虑城市如何弹性蓄水、用水、排水。对此,在2013年的《中央城镇化工作会议》的讲话中强调,“提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”。
有关环保专家指出,“海绵城市”建设理念,是我国城市雨洪问题的解决对策之一,指的是通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,让城市能够像海绵一样,弹性而有效地控制雨水径流,而非单纯地建景观、挖水沟。各类水系及城市配套设施都可以作为“海绵体”,使雨水下渗、滞蓄、净化、回用,最后剩余部分径流通过管网、泵站外排。有效提高城市排水系统的标准,提升城市生态系统功能,缓减城市内涝的压力。
记者了解到,今年,深圳市、珠海市成为全国第二批海绵城市建设试点并已经开始了实际的行动,如在深圳市的光明新区,不仅对道路进行透水改造,还利用道路两端的公共景观设施、下凹绿地、人工湿地、地下蓄水池等方法进行雨水渗透、蓄积和净化处理,同时通过有针对性地种植植物,达到以绿化来净化空气和水,以及隔音的效果。
对此,广州美术学院建筑与环境艺术设计学院教授陈鸿雁在接受记者采访时表示,我国城市中心区大多人口密度高,楼房密集,在城市快速发展初期,由于片面地追求房地产经济效益,较少地考虑给环境生态“让路”。那应如何根据这种现状做出设计调整,以实现在城市发展中人与自然的和谐共存呢?陈鸿雁认为,一是可以“化整为零”,通过采用小块的公共区域,充分利用现有的有限空间,达到零散而覆盖面广的绿化目的;二是充分利用高楼大厦、小区公寓住房的屋顶天台,种植功能性植物,如绿草、蔬菜等。这些与生活相关的绿化既能满足人们的生活需求,也同样可以起到缓解热岛效应和水利用压力的作用。
其实,环境问题治理最离不开的四字方针是“因地制宜”。可以说,“海绵城市”的发展为气候变化大环境下的城市发展提供了一条新型智慧道路,无论是“海绵城市”,还是其他低碳环保可持续城市设计,当它们真正契合当地环境特点和需求的时候,都能发挥出充分的环境保护作用。
“因需制宜”规划城市配套设施
人类活动加剧了气候变化的脚步,其带来的一系列极端天气问题已引起了世界各国的强烈关注。可见,在城市这个人与自然的交接点,如何处理好双方的关系,使城市不仅服务于人,更服务于自然,实现人与自然的可持续发展,是人类在处理环境问题中必须直面的迫切问题。
陈鸿雁表示,城市规划设计之初,考虑周边的环境因素,根据区域、地区相应的气候变化特点作出相应的、考虑人的健康和安全的设计是很有必要的。例如,香港中环位于海边,道路窄,楼高且密,在建设评估的时候就已经充分考虑到如何让自然海风进入中环区域,如楼距、楼高经过精确测算得出最佳数据,并且把大楼的二三楼都建成架空通道,连通所有建筑,海风便可以通过通道进入建筑群中。这样的设计,既能保证空气流通,降低温度,缓解热岛压力,又能使人亲近自然,舒缓心情。
关键词:景观园林;规划设计;现状;对策
随着现代化城市建设进程的不断加快,景观园林规划设计在城市规划中的地位日益凸显,已经成为塑造城市地方特色、改善城市生态环境的重要因素之一。无论古典园林还是现代景观,其设计灵感的源泉大都来源于自然,而自然的景观,总是处在不断的变化之中。季节的变换、草木的荣枯、河流的盈涸……往往使得自然景观最美的一刻稍纵即逝。古典园林对此基本上只能是“顺其自然”而已。现代景观设计则可利用众多的技术手段将之“定格”下来,以令“好景常在”。下面将阐述城市景观园林建设的重要作用及设计对策。
1城市景观园林建设的重要作用
1.1促进城市经济发展
城市景观园林与社会经济发展密切相关,一方面,作为社会经济活动的重要组成部分,景观园林的内涵和形式往往由当前的社会经济、政治、文化等来决定;另一方面,城市景观园林又能促进社会经济和文化发展,极大地提高物质文明和丰富精神文明建设。在我国,很多地区通过如火如荼的城市景观园林建设,改善城市原有面貌,为城市招商引资创造良好的环境,为城市经济发展创造条件。总之,社会经济文化发展促进了城市景观园林建设步伐,而和谐生态的环境又促使经济和文化走向更加繁荣。
1.2改善城市居住环境
随着社会经济的发展和工业气体、汽车尾气等排放的加剧,空气污染已成为全国乃至全世界面临的重大难题,如何有效美化环境、改善城市面貌、提升市民幸福指数,成为城市景观园林建设最迫切的任务。城市景观园林是城市物质文明和精神文明的集中体现,一方面,通过大面积种植绿色植物,吸收环境中的有害气体,释放氧气,达到净化空气、调节温度、降低噪音等目的,极大地改善了人居环境;另一方面,城市景观园林合理布局、精美建筑、有序运转、完善管理等,使置身于绿茵遍地、和谐生态环境城市中的人们,身体更加健康、精力充沛、创造力旺盛。由此可见,城市景观园林建设对城市环境质量和居民生活状态具有重要的影响,有效促进经济发展和社会文明进步。
1.3展现城市文化内涵
城市景观园林规划设计,其创造元素往往取材于当地的生活习惯、民俗文化、人文建筑、特色景观等,这些元素通过提炼升华,以铺装、雕塑、假山、水景、园林建筑、小品等景观布局手法和形式呈现在广大民众视线,容易引起居民心理上的共鸣,增强居民的城市自豪感和幸福感,同时从侧面也向外展示了城市特色文化,以城市名片形式对外传播,为提升城市形象打下基础。
2景观园林规划设计的现状分析
2.1现代景观规划设计专业研究不深
在我国,景观园林规划设计学科专业,这一新兴学科专业尚处研究、教育、实践的萌芽初期。传统园林学一统天下的格局已松解,风景园林、环境艺术、旅游游憩3者在分争天下,现阶段还难以做到重组统一。以视觉形象为核心带动的景观艺术,是环境艺术专业的强项;以环境绿化、水土整治为核心的园林绿化艺术与技术,园林专业最为擅长;游憩娱乐学这一专业在中国名义上没有,但实际上正在从旅游管理、风景园林学科中快速产生一个旅游游憩分支专业。不管是哪种,均涉及到研究怎样的环境为人们所接受,会引发什么样的行为活动等。
2.2观念目标陈旧僵化
当前我国景观园林规划设计在形象问题上,虽然引进、吸收、消化是促进发展的动力,但是个性鲜明、耐人回味的创新性作品很少,很多都在照搬模仿,其根本是忘记了中国元素的魅力所在。
环境绿化设计中从属不清。大多数设计者,往往侧重于构成景观环境的硬质景观,而忽视了绿地林荫一类的软质观。各类缸砖、花岗岩、石料、不锈钢等金属材料所占比例过大,相比之下,绿地草皮、林木花卉、河池水体则往往处于从属地位。场地意识淡薄更是景观园林规划设计中一个普遍存在的问题。
2.3理论研究相对滞后
针对刚刚起步、众说纷纭、观点各异的我国景观园林规划设计理论研究的实际,要在实践中做到不断创新,就必须借助适合于我国国情的景观园林规划设计理论。
首先依据以人为本的游憩规划设计为要素,研究制定以环境为主导的景观资源筹划和评价体系;其次要从景观园林规划设计的操作落实着手,研究各类景观的活动项目空间,时间分布规律,以及相应的规划设计元素组的构成。
3园林规划设计的发展规划建议
3.1园林规划设计要坚持以人为本的原则
人是大城市景观空间的主体,任何的空间环境设计都应是围绕人的需求为出发点,并体现出对人们的关怀,根据人们的区别划分,来分析人们的各种行为心理特点,以此来满足其各自需要的不同空间。随着时代的不断进步,人们的生活以及行为方式也在发生着重大的变化,城市中的景观设计也应适应性地做出变化。
3.2以生态为核心,加强风景园林规划设计
生态学的重要意义之一,在于使人们普遍认识到将各种生物联系起来的各种依存方式的重要性。就风景园林规划设计而言,所有的景观元素也都相互关联。设计就如同植物嫁接一样,如果砧木、接穗和嫁接方法等选择不当,嫁接就很难成功。这类设计手法对于非自然环境而言,造成的后果不是很严重,只不过是原有景观类型的消失而已。然而,对于以生物为核心的自然环境来说,风景园林设计方案就会造成破坏自然的恶果,而且设计本身也难以获得成功,强行实施后或者遭到原有景物的排斥,或者代价昂贵。
3.3园林规划设计与城市的发展相适应
园林规划设计在很大程度上促进城市的发展,园林规划设计与城市规划密切相关,城市规划中要充分地考虑园林规划设计。而园林规划设计也要配合城市的规划,与城市规划发展方向一致,促进城市的发展。例如我国自2015年起在全国推进海绵城市建设,已有16个城市进入试点范围,在进行园林规划设计中,融人海绵城市建设理念,推广海绵型建筑与小区,因地制宜采取屋顶绿化、雨水调蓄与收集利用、微地形等措施,提高建筑与小区的雨水积存和蓄滞能力。推进海绵型道路与广场建设,改变雨水快排、直排的传统做法,增强道路绿化带对雨水的消纳功能,推广海绵型公园和绿地,通过建设雨水花园、下凹式绿地、人工湿地等措施,增强公园和绿地系统的城市海绵体功能,消纳自身雨水,并为蓄滞周边区域雨水提供空间。
3.4园林规划设计应与环境艺术相结合
由于城市化进程的加速,以及人们生存环境的逐步恶化,园林规划在改善人们生活环境质量方面起着越来越重要的作用,并且园林规划设计与环境艺术相结合成为将来园林规划设计的一个重要的趋势。园林规划与环境艺术相结合,能够有效地改善当地的环境,提高环境质量,并且通过与艺术相结合,能够提升人们审美,增强对人们情操的陶冶。
3.5园林规划要充分融入当地风俗
一个优质的园林规划要充分地体现当地的特色与风俗风貌,人们通过园林规划就能体会出当地的风俗人情。现代社会越来越追求体现地域特色,尤其是在园林规划设计上,更加注重融入地方特色。
关键词:SWMM模型;老城区;低影响开发;布设比例;优化模拟
中图分类号:TU992 文献标识码:A 文章编号:1672-1683(2017)04-0039-05
Abstract:[JP+3]The urban water logging takes place in the old city area frequently because of its high density of buildings and other characteristics of construction.Responding to this problem,this study used the LID module in SWMM model and chose Infiltration Trench,Permeable Pavement,Rain Barrel,and Bio-Retention Cell for simulation and analysis.We placed different proportions of LID measures (0.1%~15%)on the study area in design storm conditions with different return periods,so as to find the optimal proportions.At last,we combined these proportions to tentatively explore combination optimization.The results showed that the LID measures′ effect on design storms would diminish after their layout reached a certain proportion,which should be the optimal proportion.But the optimal proportions of individual measures cannot be directly applied to the combination scheme because of the interaction between individual measures.The combination optimization still needs further study.
Key words:SWMM model;old city area;LID;layout proportion;optimization simulation
S着近年来城市的快速扩张,城市内涝频发、水资源短缺以及水环境恶化等现象不断加剧[1]。为此基于美国、英国、澳大利亚等西方发达国家先进雨洪管理经验[2-3]的“海绵城市”理念应运而生,而主张进行雨水源头控制从而降[HJ2.27mm]低内涝风险的低影响开发理念则是海绵城市建设的重要内容[4]。应用低影响开发措施构建城市小海绵体,是当前海绵城市建设的热点,杭州、上海等地[5-6]都在进行低影响开发模式的探索,无论是从规划层面到后期的政策制度保障,还是对国外低影响开发技术的学习,这些探索在海绵城市建设的优化实践中并没有明确的指导作用。LID措施如今虽已广泛用于具体的模拟应用[7-8]当中,但已有应用只是根据经验选择LID措施的布设比例,简单得出LID措施能够削减降雨径流的结论,并未提出布设比例的优化方法。目前仍然缺少LID布设比例优化方面的研究。
老城区普遍具有建筑密度高、地表透水性差、绿化面积小、水面率不高以及管道排水标准低等特点,是发生城市内涝的高危地区。加上在老城区进行大规模的水系拓浚或管网改造较为困难,所以在海绵城市建设中应给以老城区足够的重视。
鉴于低影响开发措施应用中存在的上述问题,研究首先模拟老城区现状情况下的降雨径流,设置不同比例的LID措施后再进行模拟比较,通过对LID布设比例与降雨径流削减效果的关系进行分析,寻找最佳布设比例,以期为低影响开发措施的优化布设提供依据与方法思路。
1 研究区模型构建
1.1 研究区概化
研究区域位于长江三角洲地区某市,该市所处地区属亚热带季风气候区,降雨充沛。境内地势平坦,起伏不大,又河网密布,是典型的平原河网地区。研究区属于该市的老城区,小区建筑较为密集且顶部承受荷载的能力变得相对较低。道路广场等透水性差;城市绿化面积小,产生的大部分地表径流只能通过管网排出,增大了内涝发生的可能性。
为避免水闸、泵站等工程措施的影响以及各汇水区之间产汇流过程的相互影响,选取该市中心城区的一独立汇水区域作为本次的研究区域。研究区域面积4.84 km2,共划分为146个子汇水区。利用研究区雨水管网资料和水系河道资料,共概化雨水管道104条,河道24段和126个节点。结合其土地利用情况,采用ENVI软件对遥感图像进行监督分类,确定各子汇水区的不透水面积比例,并利用面积加权法确定研究区不透水面积约为20%。研究区概化图见图1。
1.2 LID措施及相关参数的选取
1.2.1 LID措施及主要参数选择
本次模拟采用SWMM模型。SWMM模型中的LID模块提供了生物滞留网格、雨水桶、渗渠、渗透铺装、绿色屋顶、植被浅沟、雨水花园等低影响开发措施的模拟。
老城区建筑密度高,屋顶面积比例大,但考虑到老旧建筑的强度和防渗排水问题,以及植被浅沟和雨水花园的占地问题,在此并未模拟其他三种低影响开发措施。经初步比选,选择生物滞留网格、雨水桶、渗渠和渗透铺装4种最适用于老城区改造的低影响开发措施进行模拟分析。LID参数的选取主要根据模型用户手册及其它文献[9-11]设置。
渗渠采用砾石等渗透结构,能够捕获径流并将其渗透到地下,对透水率有一定的补偿作用 [12]。渗渠表层蓄水深度取5 mm,糙率0.15;储水层厚度150 mm,孔隙比0.4;排水层排水指数取0.5。
渗透铺装对应于传统的硬质地面铺装,一般采用多孔材料搭建排水渗透层,尽量恢复天然状态,减小地面径流,削减洪峰[13],还有利于改善城市的生态环境。渗透铺装表层蓄水深度取2 mm,糙率0.15;铺装层厚度120 mm,孔隙率0.15;储水层厚度300 mm,孔隙比0.5。
雨水桶是一种屋面雨水的收集装置,可以有效减小地面径流。雨水收集后处理回用,能在一定程度上减小雨水集中处理的压力,缓解水资源短缺的状况。雨水桶高度设为800 mm,排水指数0.5,排水偏移高度150 mm。
生物滞留网格是利用植物、土壤和微生物滞蓄雨水、净化雨水的一种低影响开发措施。生物滞留网格规模较小、经济,适宜分散布置[14],适用于较高密度的建筑区。生物滞留网格表层蓄水深度取150 mm;土壤层厚度300 mm,孔隙率取0.4;存储层厚300 mm,孔隙比0.5。
1.2.2 模型相关参数的选取
本次研究主要基于SWMM模型进行老城区的降雨径流模拟,根据研究区的下垫面条件,模型的降雨下渗过程选择霍顿模型,计算采用动力波演算方法。模型相P参数主要参考SWMM模型用户手册和其它文献[15-19]选取率定。
(1)子汇水区参数中的各子汇水区面积和不透水面积比例、各子汇水区坡度等需根据研究区下垫面土地利用和排水管网情况,借助于GIS确定。
(2)漫流宽度。漫流宽度是模型产汇流计算中十分重要的参数,在SWMM模型用户手册中定义为面积与最大地表漫流长度的比值,但在城市排水工程中,由于各子汇水区地形等的不均性,难以直观测量漫流长度和漫流宽度,因此难以精确计算[20]。在概化时先按照SWMM模型用户手册计算得到漫流宽度W,由排水管道在子汇水区不规则性得到形状倾斜因子r(取值0~1),进而利用(2-r)W调参[9]。
(3)下渗参数。结合研究区土壤类型,Horton下渗模型参数取土壤最大下渗率16.93 mm/h,最小下渗率1.27 mm/h。
(4)地表洼蓄及糙率。其它参数如透水地表洼蓄量取15 mm,糙率取0.15,不透水地表洼蓄量取1 mm,糙率取0.013。
(5)管渠参数和节点参数。主要由实测的管道与河道资料确定,管道糙率取0.013,河道糙率取0.02。
1.3 设计暴雨
选取研究区1965年-2015年共51年的降雨资料,采用年最大值法对不同时段的降雨资料整理分析,进行适线排频计算。选择研究区1991年6月30日22时到7月1日22时的24 h降雨过程作为典型暴雨过程,按同频率法缩放得到2年、5年和10年一遇设计暴雨过程,见图2。
2 低影响开发措施优化模拟
2.1 LID优化场景设置与分析
为分析所选LID措施对老城区降雨径流的削减作用,将选定的4种LID措施分别单独设置在各子汇水区,并通过模拟计算得到不同的LID布设比例(0.1%~15%)在不同重现期下的径流系数,绘制径流系数与布设比例的关系曲线见图3-图6。
由图3-图6分析可知,针对不同重现期的降雨,LID措施均能在一定程度上起到削减径流的效果。但LID措施对径流系数的削减并不是随着布设面积的增加呈线性增长。在研究区布设的渗渠达到一定比例时,径流系数曲线出现拐点,再继续增大布设面积,径流系数减小的速度大大降低。随着降雨重现期由2年一遇提高到10年一遇,LID措施对径流系数的削减速度有所减小,径流系数曲线出现拐点的位置向后移动。分析径流系数曲线,选择拐点处的LID措施布设比例,可以为优化LID措施的布局以及利用最小的占地得到最佳改造效果提供依据。
总结图3-图6可知,2年重现期下4种LID措施单独布设的最佳比例分别为:渗渠0.1%,渗透铺装1%,雨水桶2%,生物滞留网格2.5%;5年重现期下4种LID措施单独布设的最佳比例分别为:渗渠0.2%,渗透铺装1.5%,雨水桶3.5%,生物滞留网格5%;10年重现期下4种LID措施单独布设的最佳比例分别为:渗渠0.3%,渗透铺装2%,雨水桶4%,生物滞留网格7%。
由研究结果,虽然几种LID措施的布设比例与降雨径流的削减效果曲线具有相同的趋势,但由于LID措施参数的设置可存在差异,也会因所处地区不同而不同,因此最佳布设比例并不是定值,且同一重现期下不同措施的最佳布设比例也有所差别。文章所做研究仅为LID布设提供思路。
2.2 最佳布设比例的LID结果分析
由上小节研究结果可知,几种LID措施的布设存在最佳比例,不同重现期下的LID措施的最佳布设比例不同,因此分别就3种重现期,针对无LID的情况和最佳布设比例的几种LID方案进行模拟比较,结果见表1-表3。
由表1得出,2年一遇重现期下,研究区的径流系数达0.644,加入最佳布设比例的LID措施后,对现状降雨径流的削减作用显著,径流系数减小到0.515~0.566,减小率达12.1%~20.1%,径流量由28.3万m3减小到22.6~24.8万m3。最佳布设比例的各LID措施对5年一遇重现期降雨和10年一遇重现期降雨有类似的削减效果,在此不作赘述。
由结果可以看出,无论采取哪种最佳比例的LID措施,积水节点数基本稳定,变化不大。在较低重现期下,尤其是2年一遇的积水点数目,反映研究区排水管网存在隐患,容易成为内涝高发地。以最佳布设比例的LID降雨径流模拟结果为指导,针对低重现期积水点进行改造,有利于减轻内涝风险。
2.3 组合方案初探
完成单项LID措施的布设比例优化研究后,将几种措施的单独最佳布设比例进行组合(参数与单独设置时保持相同),对基于最佳比例的LID组合进行初步探索。模拟结果见表4。
将各种措施的最佳比例组合,将得到更小的径流系数,径流系数削减的效果并不理想,究其原因主要为:在各种LID措施以最佳比例单独布设时,径流系数已接近其能得到的最小值,并且受到研究区不透水面积的限制,组合后,部分LID措施实际上并没有发挥作用。
在制定组合方案时,并没有考虑到组合后各个LID措施间的相互影响,仅仅利用单项LID措施的最佳布设比例并不能取得组合方案的最佳效果。因此,在组合方案的优化方面尚需进行深入的研究,考虑多种因素以实现最佳布设。
3 结论
(1)文章基于SWMM模型中的LID模块对一老城区进行了LID布设比例的优化模拟。经过对老城区建筑特点的分析,选择了4种LID措施。经模拟发现,各种LID措施的布设达到一定比例(记为最佳布设比例)后对降雨径流的削减效果减缓,这种关系可用于指导LID措施的布设优化。
(2) 在较低重现期下,以最佳比例布设不同 LID措施后,模拟降雨径流得到稳定积水点,可用于指导城市排水管网的改造,缓解城市内涝。
(3)由于受到不透水面积的限制和各LID措施间的相互影响等因素,并不能简单的将各个单项措施进行组合以取得最佳效果,组合优化方法尚有待深入研究。
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