海綿城市的國際通用術語為“低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建”。所謂低影響開發(fā),指在城市開發(fā)建設過程中采用源頭削減、中途轉輸、末端調蓄等手段,通過滲、滯、蓄、凈、用、排等技術,實現(xiàn)城市良性水文循環(huán),提高對徑流雨水的滲透、調蓄、凈化、利用和排放能力,維持或恢復城市的“海綿”功能?;驹硎悄M自然,用分散的小規(guī)??刂拼胧脑搭^控制雨水,從源頭減少雨水徑流的產(chǎn)生。
降水是徑流形成的首要環(huán)節(jié)。降在河槽水面上的雨水可以直接形成徑流。流域中的降雨如遇植被,要被截留一部分。降在流域地面上的雨水滲入土壤,當降雨強度超過土壤滲入強度時產(chǎn)生地表積水,并填蓄于大小坑洼,蓄于坑洼中的水滲入土壤或被蒸發(fā)??油萏顫M后即形成從高處向低處流動的坡面流。分析城市雨水接受面,大致有以下來源。
1.生物滯留 這是指棲息于園林綠化場所的植物、動物、微生物等生態(tài)系統(tǒng)形成的自身消耗。特別是園林植物生長,需要疏松濕潤的土壤。土壤毛管孔隙中的水分能被作物直接吸收利用。較深層的土壤有保墑作用,可以持續(xù)供應園林植物正常生長所需。
1.綠地要下沉 下沉式綠地是利用地形高差原理,使城市硬化地面的雨水有處可去。綠地下沉的目的,是為了能夠充分利用雨水、收集雨水。一方面城市綠化需要大量用水,另一方面雨水來了卻流不進綠地,白白浪費掉,這是絕對要摒棄的。在園林規(guī)劃設計上,要圍繞下沉式綠地做文章。不管綠地面積有多大,景點有多豐富,都要圍繞綠地"既要吸收自身產(chǎn)生的雨水徑流,還盡可能接納周圍環(huán)境地表徑流"的指導思想。

生態(tài)豐富的城市河道

改造后的泄洪溝翁澗河
2016年5月底,焦作市入選省級海綿城市試點。9月底,《焦作市海綿城市建設項目規(guī)劃設計標準》、《焦作市海綿城市建設工程管理規(guī)定》(試行)經(jīng)市政府發(fā)布。2017年2月,焦作市海綿城市專項規(guī)劃編制完成。焦作市海綿城市建設已成為生態(tài)焦作、宜居焦作的重要抓手。本文以焦作為例,闡述海綿城市建設的途徑,以及城市園林綠化在海綿城市建設中應該發(fā)揮的作用。
城市地表徑流的來源
降水是徑流形成的首要環(huán)節(jié)。降在河槽水面上的雨水可以直接形成徑流。流域中的降雨如遇植被,要被截留一部分。降在流域地面上的雨水滲入土壤,當降雨強度超過土壤滲入強度時產(chǎn)生地表積水,并填蓄于大小坑洼,蓄于坑洼中的水滲入土壤或被蒸發(fā)??油萏顫M后即形成從高處向低處流動的坡面流。分析城市雨水接受面,大致有以下來源。
1.路面徑流 城市是高密集的鋼筋混凝土建筑集群的構建體,雨洪季節(jié),許多城市街道成為主要的排水場所。路面徑流,一指城市道路表面雨水形成的徑流,二指因為地勢原因,從其他場所匯集于道路的徑流。
2.屋頂徑流 城市的高樓大廈和房屋構成城市的主要建筑。各種造型的屋頂成為接受雨水的主要場所。
3.橋面徑流 隨著城市發(fā)展,城市立交橋、高架橋,高出城市地面的環(huán)城高速橋梁等。橋面徑流也是城市地表徑流的主要來源。
4.廣場和綠地等徑流 具體包括廣場徑流。城市中心各種開闊的廣場地面形成的徑流,包括:
綠地徑流。指公園、游園、街頭綠地等其中形成的徑流。
湖泊水系。降水在城市湖泊水系的,直接形成徑流,增大原有湖泊水系的水容量,或者徑流量。
自然溝壑。城市的泄洪溝、山體地形等形成的徑流。
5.外來徑流 指建成區(qū)范圍以外侵入的雨水徑流。比如位于太行山南麓的焦作市,每逢雨季,城市大量水流并非只來源于城區(qū)本身的降水,還有從城市北部太行山區(qū)涌入的雨水形成的徑流。
園林綠化的作用
1.生物滯留 這是指棲息于園林綠化場所的植物、動物、微生物等生態(tài)系統(tǒng)形成的自身消耗。特別是園林植物生長,需要疏松濕潤的土壤。土壤毛管孔隙中的水分能被作物直接吸收利用。較深層的土壤有保墑作用,可以持續(xù)供應園林植物正常生長所需。
2.土壤滯留 土壤是一個疏松多孔體,其中布滿著大大小小蜂窩狀的孔隙。地表徑流時,土壤吸收一部分徑流,直至飽和。
3.雨水蒸發(fā) 地表徑流過程中,會蒸發(fā)一部分水分。植物生理作用也會蒸發(fā)一部分水分。
4.地下水補充的介質 園林綠化生長于土壤,土壤滲透是補充地下水的主要方式。
5.引導到其他蓄水排水場所 不同的綠地形狀以及地形差異,將引導地表徑流到綠地以外的其他蓄水排水場所。
海綿城市建設途徑
1.綠地要下沉 下沉式綠地是利用地形高差原理,使城市硬化地面的雨水有處可去。綠地下沉的目的,是為了能夠充分利用雨水、收集雨水。一方面城市綠化需要大量用水,另一方面雨水來了卻流不進綠地,白白浪費掉,這是絕對要摒棄的。在園林規(guī)劃設計上,要圍繞下沉式綠地做文章。不管綠地面積有多大,景點有多豐富,都要圍繞綠地"既要吸收自身產(chǎn)生的雨水徑流,還盡可能接納周圍環(huán)境地表徑流"的指導思想。
2.利用容器收集雨水 暴雨或者洪災季節(jié),僅憑綠地滲透顯得力不從心。焦作一些靠天吃飯的偏遠農(nóng)村,有屋頂接水、院內水窖蓄水的做法,這其實就是建設海綿城市最值得推廣的方法。有條件的屋頂,可用圍繞房檐的接水管和圍繞房體的各種管道,制成水流景觀,或者流入蓄水容器,或者引導到指定場所。城市各種高出地面的繞城高速或橋梁,橋面雨水都可以用安放在橋墩等處的大型特制容器收集。雨季過后,收集的雨水,可供綠地使用,或者其他需要用水的場所使用。
3.縮小城市單元 化整為零,自我消化,各個擊破。城市雖大,但幾十平方公里的面積,都是由住宅小區(qū)、商業(yè)中心、工廠、學校、公園、單位等組成。在這每個城市單元里,園林綠地都占有一定的比例。所以,在海綿城市建設中,要制定方案,盡量做到各個城市單元產(chǎn)生的地表徑流,各個單元自行消化吸收。如果各個城市單元的海綿城市建設問題解決了,用于城市吸水儲水的海綿體自然就多了,整個城市也就沒有壓力了。
4.路面徑流是主要徑流 焦作地勢北高南低,每逢雨季,焦作城市老城區(qū)的主干道,就成了洶涌奔流的大河。造成這種情況的主要原因,是城市缺少澇能吸旱能排的“海綿體”,所有雨水匯集于街道,向南流淌。城市下沉式立交橋和涵洞被雨水隔斷,交通受阻。針對這種情況,應在主干道合適位置設置雨水花園、生態(tài)綠地,對雨水分流?;蛘咴O置儲水設施,興建噴泉、瀑布等自然景觀。
5.把城市泄洪溝建成自然溪流景觀河道 城市泄洪溝,是自然形成的、排泄山洪的主要通道,其特點是平時干旱缺水,泄洪時又大水暴漲。受地理因素影響,縱貫焦作市區(qū)共有六條自然泄洪溝,其中普濟河、群英河、甕澗河三條自然泄洪溝集中分布在焦作主城區(qū)的解放區(qū)、山陽區(qū)。上世紀90年代,市政府對主城區(qū)河道進行了集中改造,河床用水泥砌筑,主要觀景段用注入自來水的方式營造水景。但由于水費、管理等多種原因,改造后的河道常年并無水景。海綿城市建設,應該充分利用好城市泄洪溝,一方面在合適位置構建蓄水湖,緩解雨季泄洪,另一方面改造河床,破除水泥池底,設置卵石河床和自然駁岸,營造雨水花園、河床濕地及淙淙溪流。整個河床就是一個巨大的海綿體,泉水叮咚,松濤陣陣,變看景為聽景,變死景為活景。
參觀學習,開闊眼界

生態(tài)豐富的城市河道

改造后的泄洪溝翁澗河
低影響開發(fā)的概念來自美國,它是上世紀90年代提出并應用的一種新的雨水管理思想與技術體系。
住建部編制《海綿城市建設技術指南———低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建》,是指導各地新型城鎮(zhèn)化建設過程中,推廣和應用低影響開發(fā)建設模式,充分發(fā)揮城市綠地、道路、水系等對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用,有效緩解城市內澇,節(jié)約水資源,保護和改善城市生態(tài)環(huán)境。既然是新思想新技術,那么參觀學習,開闊眼界,學習國內外先進經(jīng)驗,少走彎路,就是必不可少的。這樣也避免對海綿城市一知半解,盲目改造,給城市建設帶來損失。
國內外海綿城市應用的技術繁多,技術發(fā)展和創(chuàng)新日新月異,按處理雨水先后順序可以分為收水、蓄水和用水三類:
1.收水措施(回補地下水) 園林綠化用于收集雨水的主要方式有生態(tài)植草溝、下凹式綠地、雨水花園、生態(tài)滯留區(qū)、生態(tài)樹池、植草溝、卵石消能坎、滲透池、人工濕地、綠色屋頂、濕塘、滲井、地下蓄滲、透水路面、透水鋪裝、嵌草磚、透水混凝土等。
2.蓄水措施 雨水箱、地下水箱、透水箱、景觀池、特制儲水罐、雨洪調蓄工程等。
3.用水措施 橋面及高出地面的環(huán)城高速橋梁用儲水箱收水后,用于橋下及周圍綠地灌溉。收集雨水,可以用于園林瀑布、噴泉、補充湖水等景觀用水。除園林綠化使用外,收集雨水可以用于環(huán)衛(wèi)車灑水、沖洗車輛、混凝土攪拌等。

透水鋪裝實例

小型滲透池實例

生態(tài)滯留區(qū)

透水鋪裝和邊坡處理

小型滲透池實例

生態(tài)滯留區(qū)

透水鋪裝和邊坡處理