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海绵城市建设与雨水资源综合利用技术应用

时间:2023-10-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:附属绿地包括小区绿地、单位绿地等独立单元式的绿地,应将其建筑屋面和道路径流雨水通过有组织的汇流与传输,引入附属绿地内的雨水渗透、储存、净化等低影响开发设施。此外,低影响开发技术和风景园林设计得以融合,口袋公园及儿童游戏场等公共开放空间的地下部分设计为地下储水设施。此外,High Point社区还采用了屋顶花园、渗透沟和土壤改良等多种低影响开发措施。

海绵城市建设与雨水资源综合利用技术应用

附属绿地包括小区绿地、单位绿地等独立单元式的绿地,应将其建筑屋面和道路径流雨水通过有组织的汇流与传输,引入附属绿地内的雨水渗透、储存、净化等低影响开发设施。可通过对不透水铺装的面积限制、对屋顶排水的要求、植被浅沟和调蓄水池的设计等方面进行雨洪控制管理。

附属绿地可通过落水管截留、绿色屋顶、植草沟、雨水花园、种植池、透水铺装、人工湿地、温塘、蓄水池等低影响开发设施来消纳自身径流雨水;可采取落水管截留设施将屋面雨水引入周边绿地内分散的植草沟、雨水花园等设施,再通过这些设施将雨水引入绿地内的蓄水池、湿塘、人工湿地等设施;附属绿地适宜位置可建雨水收集回用系统用于绿地灌溉;道路应采用透水铺装路面,透水铺装路面设计应满足路基路面强度和稳定性等要求。

建筑小区绿地包括了居住用地、公共设施用地、工业用地、仓储用地的附属绿地,它们与绿色基础设施建设具有一定的相似性。建筑小区绿地绿色基础设施的目标以控制径流总量、雨水集蓄利用为主,污染较重区域辅以径流污染削减。适宜在建筑小区绿地使用的绿色基础设施主要有:落水管截留技术、植草沟、雨水花园、透水铺装、生态树池、绿色屋顶、雨水收集利用设备、调蓄塘和人工雨水湿地。既有建筑改造时,优先考虑雨落管断接方式,将建筑屋面、硬化地面雨水利用具有一定景观功能的明沟或者暗渠引入周边绿地中的绿色基础设施。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吸收和净化屋面雨水。居住区屋面表面应采用对雨水无污染或污染较小的材料,不宜采用沥青或沥青油毡。有条件时可采用种植屋面。屋面雨水收集回用前应设初期雨水弃流装置。低影响开发设施内植物宜根据设施水分条件、径流雨水水质进行选择,宜选用耐涝、耐旱、耐污染能力强的乡土植物。建议优先采用植草沟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在空间局限且污染较重区域,若设置雨水管道,宜采用雨水过滤池净化水质(图5-18)。

图5-18 附属绿地(建筑小区绿地)雨水控制利用流程

水景的建筑小区绿地,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。对于超标准雨水应进行溢流排放。无水景的建筑小区绿地,如果以雨水径流削减及水质控制为主,可以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。

对于大面积的停车场,应采用透水性铺装建设,并充分利用竖向设计,引导径流到场地内部或者周边的下沉式绿地中,下渗、调蓄、净化或利用雨水。

例如,美国High Point社区位于西雅图市制高点(35号大街和桃金娘大街的交叉口)的High Point社区面积约53 hm2,拥有约1 600个居住单元,65%的场地为不透水路面,雨季时会产生大量的雨水径流,并流向位置较低的街区。同时,携带城市污染物的雨水径流排入自然水体后对鱼类造成了不容忽视的生态影响。2003年,High Point社区开始了为期6年的重建工程,并引入了低影响开发LID的多项措施,以自然开放式排水系统(Natural Drainage System,NDS)的设计手法使具有高人口密度的城市居住空间在人居、休憩、环境改善、径流控制和雨水利用等多个方面取得了良好的平衡,曾获得2007年美国城市土地学会ULI全球卓越奖。具体措施包括利用植被浅沟、雨水花园、透水铺装、多功能调蓄池和34个街区的汇水线组成的多功能开放空间,以对不透水铺装面积予以限制、对屋顶雨水排放量的要求和对雨水排放点的管理。SvR设计公司根据社区的场地条件,运用不同低影响开发技术的组合,模拟自然水文过程,即雨水及径流通过植被浅沟的引导和运输,汇入雨水花园及北部多功能调蓄池塘中,经过植被的净化及处理后,达到水质标准的雨水才能排放到自然河流中,以确保河流的生态平衡,保护生物的栖息生境。此外,低影响开发技术和风景园林设计得以融合,口袋公园及儿童游戏场等公共开放空间的地下部分设计为地下储水设施。(www.xing528.com)

High Point社区对雨水排放的控制以单栋住宅作为核算单元,对区域内的每一个单元建筑及其附属环境进行独立的雨水量的计算。如果单元住宅的雨水排放量不能达标,则可以通过更换透水材料、减少不透水铺装面积、增加区域绿地率等途径降低径流率,还可以利用雨水花园降低雨水径流中约30%的污染物。同时,美国排水公约和High Point社区管理委员会对屋面排水的要求是100%的屋顶雨水排放至自然开放式排水系统中或者公共的雨洪排水系统中。为了减缓雨水下落对地表的冲击,并削减雨水的瞬时流速,社区内采用导流槽、雨水桶、涌流式排水装置和敞口式排水管。此外,High Point社区还采用了屋顶花园、渗透沟和土壤改良等多种低影响开发措施。

德国沙恩豪斯社区(Scharnhauser Park)位于斯图加特附近的奥斯菲尔敦(Ostfildern),占地面积约150 hm2,人口约9 000人,处于大西洋东部大陆性气候之间的凉爽的西风带,降雨偏少,属于较干旱的地区,且地形北高南低。该社区建设所采用的生态设计模式获得2006年德国城市发展奖。其规划、设计和建造过程中运用了大量的节能建筑、可再生能源、雨洪管理、开放空间多功能利用等低影响开发技术。其中,雨洪管控系统分为3个等级,建筑屋面、道路的雨水径流首先进入一级组团生态设施,包括生态沟、雨水花园;各个组团间的雨水通过大型生态沟进入二级处理设施多功能蓄渗池、人工湿地,最终再进入三级设施城市河流或湖泊。通过系统的规划设计,沙恩豪斯居住区的雨水收集、净化、入渗、利用率达到了95%,大大缓解了城市的排水设施压力,同时也回补了地下水(图5-19)。此外,居住区以位于社区中央的“景观阶梯”作为中心公园和大型多功能雨水调蓄池,该区域的台阶式滞留带呈阶梯状分布,每个台阶内种植耐涝的草坪草,地表之下的结构层(砂砾)相互贯通,能够有效地将雨水滞纳、净化、蓄渗。雨季时,阶梯状的地面可以蓄积、净化和渗透大量的周边的雨水径流,当水量足够大时,可以形成瀑布景观,多余的雨水通过末端的大型生态沟排入区域外围的人工湿地,进而净化后排入城市河流。而在旱季时,“景观阶梯”和雨水调蓄池则可作为具有休闲娱乐(踢足球、野餐、散步)等多种功能的公共开放空间,满足居民的游憩需求(图5-20)。

图5-19 德国沙恩豪斯社区雨水管控模式

图5-20 城市低影响开发设施与雨水管理流程

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