海绵城市教学设计

2024-05-27

海绵城市教学设计(精选8篇)

篇1:海绵城市教学设计

海绵城市设计

2014年11月国家住房和城乡建设部出台《海绵城市建设技术指南》,提出要建设“海绵城市”(eco-sponge city)。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。海绵城市设计的意义:

海绵城市设计意味着防治城市内涝方法论的转向,我国城镇排水防涝系统的建设将不再以“修大管子”为主,而致力于建设城市的“海绵体”,遇到有降雨时能够就地或者就近吸收、存蓄、渗透、净化雨水,补充地下水、调节水循环;在干旱缺水时有条件将蓄存的水释放出来,加以利用,从而让水在城市中的迁移活动更加“自然”。以“蓄水”代替“排水”的“海绵体”,可能是原有的河湖、湿地、坑塘、沟渠,更可能是人们在新的生态价值观引导下设计的一系列生态草沟、雨水花园、绿色屋面等设施。通过“海绵体”的下渗、滞蓄、净化、回用,雨水的剩余部分径流通过管网、泵站外排,从而有效提高城市排水系统的标准,缓减城市内涝的压力,减轻水质污染。海绵城市设计理念:

建设海绵城市,首先要扭转观念。以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念的海绵城市建设模式替代以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念的传统城市建设模式。

海绵城市的规划建设应贯彻自然积存、自然渗透、自然净化的理念,注重对河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等城市原有生态系统的保护和修复,强调采用低影响的开发模式。海绵城市设计内容:

海绵城市建设包括“渗(屋顶绿化、透水铺装等)、滞(下沉式绿地、生物滞留带、渗井等)、蓄(雨水桶、景观水体、雨水储存模块、雨水调蓄池等)、净(雨水湿地、一体式净化设备等)、用(浇灌回用、道路浇洒、景观水体补给等)、排(植草沟、渗透管、管渠等)”等多种技术措施,涵盖低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统。

海绵城市建设应遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。建设“海绵城市”并不是推倒重来,取代传统的排水系统,而是对传统排水系统的一种“减负”和补充,最大程度地发挥城市本身的作用。在海绵城市建设过程中,应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性,协调给水、排水等水循环利用各环节,并考虑其复杂性和长期性。

篇2:海绵城市教学设计

发布时间:2016-03-08 本文已阅读:36次文章来源:四川远景产业规划研究院

城市建筑与小区、道路、绿地与广场、水系低影响开发雨水系统建设项目,应以相关职能主管部门、企事业单位作为责任主体,落实有关低影响开发雨水系统的设计。城市规划建设相关部门应在城市规划、施工图设计审查、建设项目施工、监理、竣工验收备案等管理环节,加强对低影响开发雨水系统建设情况的审查。

适宜作为低影响开发雨水系统构建载体的新建、改建、扩建项目,应在园林、道路交通、排水、建筑等各专业设计方案中明确体现低影响开发雨水系统的设计内容,落实低影响开发控制目标。

设计程序

(1)低影响开发雨水系统的设计目标应满足城市总体规划、专项规划等相关规划提出的低影响开发控制目标与指标要求,并结合气候、土壤及土地利用等条件,合理选择单项或组合的以雨水渗透、储存、调节等为主要功能的技术及设施(详见本章第七节)。

(2)低影响开发设施的规模应根据设计目标,经水文、水力计算得出,有条件的应通过模型模拟对设计方案进行综合评估,并结合技术经济分析确定最优方案。

(3)低影响开发雨水系统设计的各阶段均应体现低影响开发设施的平面布局、竖向、构造,及其与城市雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统的衔接关系等内容。

(4)低影响开发雨水系统的设计与审查(规划总图审查、方案及施工图审查)应与园林绿化、道路交通、排水、建筑等专业相协调。

场地设计

(1)应充分结合现状地形地貌进行场地设计与建筑布局,保护并合理利用场地内原有的湿地、坑塘、沟渠等。

(2)应优化不透水硬化面与绿地空间布局,建筑、广场、道路周边宜布置可消纳径流雨水的绿地。建筑、道路、绿地等竖向设计应有利于径流汇入低影响开发设施。

(3)低影响开发设施的选择除生物滞留设施、雨水罐、渗井等小型、分散的低影响开发设施外,还可结合集中绿地设计渗透塘、湿塘、雨水湿地等相对集中的低影响开发设施,并衔接整体场地竖向与排水设计。

(4)景观水体补水、循环冷却水补水及绿化灌溉、道路浇洒用水的非传统水源宜优先选择雨水。按绿色建筑标准设计的建筑与小区,其非传统水源利用率应满足《绿色建筑评价标准》(GB/T50378)的要求,其他建筑与小区宜参照该标准执行。

(5)有景观水体的小区,景观水体宜具备雨水调蓄功能,景观水体的规模应根据降雨规律、水面蒸发量、雨水回用量等,通过全年水量平衡分析确定(详见第四章第八节)。

(6)雨水进入景观水体之前应设置前置塘、植被缓冲带等预处理设施,同时可采用植草沟转输雨水,以降低径流污染负荷。景观水体宜采用非硬质池底及生态驳岸,为水生动植物提供栖息或生长条件,并通过水生动植物对水体进行净化,必要时可采取人工土壤渗滤等辅助手段对水体进行循环净化。

建筑

(1)屋顶坡度较小的建筑可采用绿色屋顶,绿色屋顶的设计应符合《屋面工程技术规范》(GB50345)的规定。

(2)宜采取雨落管断接或设置集水井等方式将屋面雨水断接并引入周边绿地内小型、分散的低影响开发设施,或通过植草沟、雨水管渠将雨水引入场地内的集中调蓄设施。

(3)建筑材料也是径流雨水水质的重要影响因素,应优先选择对径流雨水水质没有影响或影响较小的建筑屋面及外装饰材料。

(4)水资源紧缺地区可考虑优先将屋面雨水进行集蓄回用,净化工艺应根据回用水水质要求和径流雨水水质确定。雨水储存设施可结合现场情况选用雨水26

罐、地上或地下蓄水池等设施。当建筑层高不同时,可将雨水集蓄设施设置在较低楼层的屋面上,收集较高楼层建筑屋面的径流雨水,从而借助重力供水而节省能量。(5)应限制地下空间的过度开发,为雨水回补地下水提供渗透路径。

小区道路

(1)道路横断面设计应优化道路横坡坡向、路面与道路绿化带及周边绿地的竖向关系等,便于径流雨水汇入绿地内低影响开发设施。

(2)路面排水宜采用生态排水的方式。路面雨水首先汇入道路绿化带及周边绿地内的低影响开发设施,并通过设施内的溢流排放系统与其他低影响开发设施或城市雨水管渠系统、超标雨水径流排放系统相衔接。

(3)路面宜采用透水铺装,透水铺装路面设计应满足路基路面强度和稳定性等要求。

小区绿化

(1)绿地在满足改善生态环境、美化公共空间、为居民提供游憩场地等基本功能的前提下,应结合绿地规模与竖向设计,在绿地内设计可消纳屋面、路面、广场及停车场径流雨水的低影响开发设施,并通过溢流排放系统与城市雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统有效衔接。

(2)道路径流雨水进入绿地内的低影响开发设施前,应利用沉淀池、前置塘等对进入绿地内的径流雨水进行预处理,防止径流雨水对绿地环境造成破坏。有降雪的城市还应采取措施对含融雪剂的融雪水进行弃流,弃流的融雪水宜经处理(如沉淀等)后排入市政污水管网。

篇3:海绵城市教学设计

1 城市内涝原因

在原始自然的条件下, 大部分的雨水由地面吸收并渗入地下, 然后由地表和植物表面被蒸发, 回到大气中, 多余的雨水从地表缓慢地汇集于溪流江河, 排入湖泊海洋。但是, 城市的开发建设改变了这种自然循环, 由于不透水屋面和地面随着城市化的进程而持续不断地快速增加, 能够吸收雨水的地面和水面急剧减少, 地下水的渗入更是匮乏, 从而导致地表径流的不断增加, 加大内涝威胁。无法流入土地的雨水在地面汇集形成径流排入市政排水系统, 但地表径流的增加, 意味着更多原本清洁的雨水经城市地表的污染物所污染, 并且排水管道的压力也随之增加。

2 海绵城市建设机制

海绵城市, 就是要让水在城市中的迁移活动更加“自然”, 使城市开发建设后的水文特征接近开发前, 有效缓解城市内涝、削减城市径流污染负荷、节约水资源、保护和改善城市生态环境。

城市的建筑多, 绿地少, 排水及雨水收集系统不发达等情况都造成了城市内涝防治以及雨洪控制利用成为当前城市面临的的热点问题, 依赖大规模基础设施和管网建设的传统雨水排放思路已经无法满足现代城市雨水管理的要求, 国内外许多城市开始实践新型雨洪管理的理念, 将雨洪蓄渗工程技术与城市绿地景观相结合设计, 构建以自然积存、自然渗透、自然净化为目标的“海绵城市 (LID) ”。

城市绿地具有改善城市生态环境功能, 比如:净化空气、水体和土壤;改善城市小气候, 调节温湿度;降低噪声等, 同时绿地率也是衡量一个城市的重要指标之一。现代化城市都有许多的城市问题, 比如内涝。这与城市具有建筑物多、绿地少、路面硬化度高等特点有关, 同时也与城市生态系统的缺失有关, 如绿地、河湖多数仅仅是景观, 不少城市的河湖风华不似当年, 河湖调蓄功能大大下降, 城市之肾不能正常代谢。下水道再完善, 河道承接能力不足, 内涝依然不可根治。土壤成为城市的稀有资源, 绿地系统蓄水性弱, 硬化路面渗水性差, 城市之肺不能正常呼吸。

3 池州概况及其城市绿地现状

池州位于安徽省西南部, 北与安庆市隔江相望, 南接黄山市, 西南与江西省九江市为邻, 东和东北分别与芜湖市、铜陵市、宣城市接壤。池州是长江南岸重要的滨江港口城市, 省级历史文化名城、皖江城市带承接产业转移示范区城市、全国双拥模范城市, 也是安徽省“两山一湖” (黄山、九华山、太平湖) 旅游区的重要组成部分, 皖南国际文化旅游示范区核心区域。2015年池州确定为海绵城市建设试点城市。

池州市具有园林城市、森林城市的称号, 绿地面积大, 三面环山, 具有得天独厚的条件。建设海绵城市, 归根结底是要恢复水在自然和城市中的正常循环。这需要保护好河塘沟渠湿地等城市内原有的自然水系, 维持好自然水系的水文功能, 合理建设一些公园、草坪和人工蓄水池等设施, 在城市地面硬化中采用一些透水铺装材料, 并增加城市绿地、植草沟、人工湿地等可透水地面。池州市区的主要水系, 清溪河、平天湖并没有得到很好地利用, 平天湖景区缺乏好的管理, 很多地方植物情况比较糟糕;清溪河作为市区的重要河道, 两岸的居住区生活用水直接排放到水体中, 污染比较严重。而且河道驳岸多是用的硬质材料建造, 周边绿地都高于道路, 绿地不能储存很多水分, 雨水不能得到很好的利用, 水循环不合理。

4 池州市海绵城市绿地建设设计建议

海绵城市建设, 不是重建一个城市, 而是对城市原有生态系统的保护、生态恢复和修复、低影响开发等三个方面。突破传统、建设海绵城市, 使城市绿地切实的发挥其生态作用。对于池州海绵城市建设, 主要从以下几个方面提出绿地建设设计方案:

(1) 在城市绿地建设时, 统筹考虑绿地与周边区域的空间关系、竖向关系、雨水出路等, 大力推行建设雨水花园、下沉式绿地、湿地公园, 提高绿地的蓄水能力。在绿地或公园内部构建低影响开发系统, 使其不仅服务周边市民的游憩, 更服务于周边雨水的消纳与净化。

(2) 城市广场及商业区等活动场地, 一般面积较大、硬化程度较高, 可以大力推行透水路面、植草沟、生态树池、建立生态滞留区等, 同时利用广场地下空间设置雨水调蓄设施, 储存下渗雨水, 就近用于绿化浇洒等。

(3) 在居住区可以大力推行屋顶绿化、竖向绿化、家庭绿地等, 增加蓄水面积。在有条件的小区 (家庭) , 可以试行家庭雨水收集利用系统, 减少自来水的需求。

(4) 对于城市道路, 在满足道路交通安全等基本功能的基础上, 充分利用道路自身及周边绿化空间推行下凹式绿地、透水路面、LID树池等低影响开发措施, 削减径流水量、改善径流水质。利用道路景观绿化带构建下凹式绿地系统, 道路雨水地表径流汇入绿化带进行储存、人渗和净化, 超标雨水溢流排放。采用透水路面, 强化雨水入渗, 考虑到车行道污染相对较重、荷载较高, 采用透水路面应当慎重;但非机动车道、人行道等, 应大力推广透水路面。为尽可能多地消纳道路雨水径流, 人行道树木可采用LID树池形式。

(5) 在整个城市的绿地建设中, 不应该把一块块的绿地孤立对待, 整个城市的所有绿地应该形成一个整体, 相互之间能够联系, 整个城市绿地应该成为一个大的“海绵体”, 起到合理利用水资源的作用。

5 总结

海绵城市建设是一项重要的惠民工程, 也是符合可持续发展战略的重要工程。它的建设不是一蹴而就, 也不是一个部门或个体能够完成的, 需要多方面的共同协作。作为城市生态系统重要的组成部分的绿地, 在海绵城市的建设中发挥着无可替代的作用。科学合理建设城市绿地, 充分发挥城市绿地的功能, 是建设海绵城市的重要举措。

摘要:海绵城市建设是一件刻不容缓的事情, 2015年4月, 国家公布了16个海绵城市建设试点城市, 池州赫然在列。本文通过分析“海绵城市”的建设机制, 结合池州绿地的现状及使用情况, 针对池州市海绵城市建设, 提出比较合理的绿地建设方案, 使城市绿地切实的发挥其生态作用。

关键词:海绵城市,池州,城市绿地

参考文献

[1]李岩.城市规划层面落实海绵城市建设的措施研究[J].中国科技信息, 2015, (5) :26-27.

[2]徐振强.我国海绵城市试点示范申报策略研究与能力建设建议[J].绿色建设科技, 2015, (3) :58-63.

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篇4:海绵城市教学设计

关键词:海绵城市;沥青;改造;道路;设计

中图分类号:U416 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)20-0143-02

随着城市化进程的快速发展,城市发展过程中遇到的城市内涝、水资源匮乏、雨水径流污染等共性问题日益突出。2015 年 4 月初,厦门成功入选全国首批海绵城市建设试点。笔者参与的新景路建设,位于厦门市海绵城市试点区域—马銮湾片区西南部地带,总体呈南北走向,本次设计范围南起阳光路,往北分别与阳泰路、阳明路相交,终点至翁角路。本文结合项目实际情况,对海绵城市建立理念改造城市道路“白改黑”改造技术进行分析。

1 白改黑的概念

“白改黑”也就是沥青混凝土面层加铺法,主要是在对原沥青路面实施一定的病害处理后,再对一定厚度的沥青混凝土面层进行铺设的改造方法。由于沥青加铺层能够改善旧水泥路面的使用性能,同时对旧水泥路面进行充分利用,存在低造价、施工便捷以及影响交通及环境小的特点,在国内外旧水泥路路面改造中得到较多应用。

2 新景路工程概况

新景路道路等级为城市次干路,设计速度40 km/h,道路红线宽29 m,改造全长约700 m。

该项目改造起点位于与阳光路交叉口,往北分别与阳泰路、阳明路相交,改造终点至翁角路。其中桩号K0+030-K0+649.842:加铺改造现状水泥混凝土路面为改性沥青路面结构,新建 两侧透水路面非机动车道和透水铺装人行道; 桩号 K0+000~K0+030和桩号K0+649.842~K0+699.842:与现状交叉口采用缓坡连接。

2.1 路基设计

2.1.1 路基填料要求

填土材料要求用易压实的粘性土或砂性土,有机质含量不大于10%,要求填土液限≤50%、塑性指数≤26。路床填料最大粒径应小于100 mm,路堤填料最大粒径应小于150 mm。不得采用杂填土、耕植土、淤泥、有机土以及含生活垃圾的土做路基填料。 填土应分层进行,不同性质的土应分类、分层填筑,不得混填,填土要求在最佳含水量时压实。在路基宽度范围内,每层虚铺厚度应视压实机具的功能确定,人工夯实每层虚铺厚应小于 20 cm。施工之前做好本工程内各类土的最佳干容重、最佳含水率实验。

2.1.2 路基处理

本项目为旧路改造,采用“旧板处治+加铺新沥青面层” 改造方案,路面结构设计图,如图1所示。

2.2 路面结构

旧路加铺厚度不小于10 cm且小于 18 cm的4 cm厚 SMA13(70号改性沥青)6~14 cm厚AC-16c(70号)2 cm厚橡胶应力吸收层机械铣刨旧水泥混凝土路面2 cm并拉毛,清洗干净(B)旧路加铺厚度不小于18厘米4 cm厚SMA13(70号改性沥青)6 cm厚AC-16(70号)8~(H-10) cm厚AC-25c(70号)2 cm厚橡胶应力吸收层 机械铣刨旧水泥混凝土路面2 cm并拉毛,清洗干净。

3 新景路道路路面结构的改造要点

该段部分路面结合阳光路与翁角路实际施工情况进行相应的路面破除与缓坡处理。

3.1 坏板处理

由于原有的新景路是由伸缩缝分开的混凝土板构成的,长时间的车辆行驶会对混凝土板带来压碎、断裂、掉角等问题,这种现象在客流量较大的本工程道路中显得更加突出。因此,在进行“白改黑”改造施工中,需要坏板进行处理。首先,当个别已经出现压碎或者压烂的板块,如果无法继续使用,可以采用砸除的方法进行处理,将混凝土石渣挖出并运出,之后采用比原有混凝土路面标高的水泥混凝土对该部分区域进行浇筑施工;其次,如果混凝土板块出现了轻度的破损,比如,仅仅产生的裂缝,可以不采用重新浇筑的方法,而沿裂缝位置采用割缝机实施割缝,并清理干净;第三,当原水泥混凝土板出现轻度破损且在边角处存在轻微破损时可无需对混凝土板进行破碎,在施工时应先沿破损位置运用切缝机进行正方形区域的切割再运用人工施工的方法对破坏位置进行一定深度的凿除并实施清理,最后运用水泥混凝土重新浇筑。

3.2 接缝处理

接缝处理是城市道路基层施工中一种非常重要的环节,在接缝处理时,首先要采用切割机进行切割清理,之后对清理过的接缝运用灌缝机进行沥青玛蹄脂的灌注。值得注意的是,在运用割缝机进行缝的清理时,务必要对缝内的杂物等进行彻底的清理,而且要保证缝的深度,一般情况下为8 cm以上。灌缝操作则是运用沥青玛蹄脂将伸缩缝内实施浇筑,一般应运用专业的灌缝机进行施工。灌缝前应先对灌缝机进行调整确保所流出的玛蹄脂达到均匀且油底细腻。灌缝操作应由专业的施工人员进行操作,要求操作中的速度应相对较慢,确保缝中灌入的玛蹄脂达到密实且均匀使其达到净化凝固的作用。

4 路缘石

改项目设计中路缘石均采用#603花岗岩条石,露明面(光面)必须采用机械切割,直线段和平(圆)曲线路段每块缘石长度1m。路缘石饱水极限抗压强度大于100 MPa,磨耗率小于 5%(狄法尔法),放射性比活度Ce/Ra≤1 000 q/kg 镭当量溶度。I 型和II型路缘石做法及其余未尽事宜详见国家建筑标准设计图集05MR 404《城市道路路缘石》。 本项目在开口处采用特殊设计路缘石,每隔30 m处设置开口,具体位置见雨水工程。如图2所示。

5 SMA沥青混合料的施工及质量控制

正是因为SMA沥青混合料有着更好的使用性能,使得其在施工和质量控制过程中都比传统的普通沥青混凝土路面有着更好的要求,因此,在SMA沥青混合料的施工和质量控制工作,要对每个环节进行严格的控制。

5.1 拌合和运输

在SMA混合料的拌合过程中,虽然工艺和常规的沥青混合料相似,但是由于其粘度大,对温度敏感性强,其拌合的难度也相对较大,所以拌合楼采用间隙式拌合楼,搅拌设备的参数作相应调整,即严格控制集料加热温度、纤维投放时间、搅拌时间等。同时,需要对其中每一个细节做好控制,比如,要仔细标定集料、沥青等的计量系统,保证拌合的精度,同时需要定期在相应的校正工作。

而且,由于施工现场和沥青混合料的生产现场还有一定的距离,在运输过程中如果不能做好有效措施,容易造成SMA沥青混合料的质量变异。因此,务必做好运输中的质量控制工作。一是拌和机向运料车放料时,汽车应前后移动,分三堆装料以减少粗集料出现分离现象;二是在运输过程中采用双层篷布覆盖运料车,并加盖棉被以保温防雨或避免污染环境等。

5.2 摊铺施工

摊铺技术对于路面的平整度有着非常关键的影响,在本工程中,主要采用两台摊铺机梯队进行摊铺,从而有效提升路面的压实度与均匀性。同时,对摊铺的时间选择也要注意,一般选择在天气晴好、温度较高时进行施工。如果在摊铺过程中遇到降雨,要果断终止相应的施工行为。还要控制摊铺的温度和速度,温度一般为170 ℃左右为宜,而速度则选择为3.5 m/s左右。如果条件允许,可以采用一次摊铺成形的方式,以降低纵缝出现的概率。

5.3 碾压施工

上文已经论述,SMA混合料具有粘稠、很难压实的特性,尤其对温度十分敏感,因此,要重点关注其碾压施工过程,并做好相应的质量控制工作。首先,一方面碾压以钢轮压路机为主。虽然对平整度的指标有一定影响,但为了防止采用胶轮碾压造成沥青提浆,空隙率过小,在施工过程中初压、复压均采用振动压路机。另一方面,对压实温度的范围与控制比要比常规的沥青混合料采取更加严格的措施。只有这样,才能有效保证城市道路的碾压施工效果。

6 结 语

厦门市目前已全面开展“海绵城市”工作,大力推行低影响开发已经是未来城市建设势不可挡的趋势。《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建(试行)》已于2014年10月发布实施,作为一名城市道路设计者,需及时汲取设计新理念,并在工程项目中合理运用,设计方案应尽量减少对环境的破坏和干扰,应提高城市建设的科学性,做到人与自然和谐发展。

参考文献:

[1] 杜中华.海绵城市理念在城市道路工程中的应用[J].工程建设与设计,

篇5:海绵城市教学设计

【摘 要】我国城市化进程随着社会时代的发展而不断的推进,从而使海绵城市理论广泛的应用在我国城市道路设计中,这也是我国人民需要?o予高度重视的情况。在原有城市道路工程中总是时常出现水土流失以及其他相关的现象,这种现象对我国自然生态环境带来了破坏,也严重限制了我国社会的发展。所以,在城市道路设计中应该科学合理的应用海绵城市理论,促使我国城市道路设计水平得以提升,有效推动我国城市道路设计事业的发展,改善和保护我国的自然生态环境。这篇文章主要分析了海绵城市理论在城市道路设计中的应用。

【关键词】海绵城市理论;城市;道路设计;应用

一、应用在总体规划中

根据海绵城市理论以及相关建设技术规定的要求,城市道路设计和建设应该全面保护我国自然生态环境,比如树木、土壤、河流等。因此,在城市道路建设的初期阶段或者设计阶段就应该全面考虑到自然生态的问题,结合城市当地的生态环境,尽可能的不去破坏已有的道路排水系统,科学合理的避开河流等自然环境,合理的规范设计城市道路建设,保证城市道路具有足够的设计空间,借助海绵城市理论对城市道路雨水等进行一系列处理和循环利用,比如设置人行横道、绿化带等,将城市道路建设的影响降到最低[1]。

二、应用在道路结构设计中

城市道路积水排放按照最新出台的海绵城市理论可以分成三种:首先,道路表面积水可以通过路面的空隙进行排放;其次,道路积水可以渗入到道路结构的最底层,借助排水管道进行排放;最后,道路积水可以直接渗透到基础土质结构中排放出去[2]。前两种积水排放形式与后一种相比,有效提高了城市道路路面的积水排放效果,满足排水的要求,但是无法较好的实现道路滞留、渗透等功能。根据海绵城市设计规定的要求,城市道路的渗透系数不能比7×10-5cm/s低,所以当道路车流量较多、承受压力较大时,道路积水则不能很好的进行渗透。在建设道路的人行横道时,一般使用的材料为混凝土和花岗岩等,为了减小道路表面热量的散失,提高道路表面的透水性,海绵城市理论规定道路建设采用具有透水的材料,从而保护自然生态环境。基于海绵城市理论的道路渗透系数一般不会小于1.0×10-3mm/s,地下水层到道路透水结构之间的距离要超过1m。

三、应用在车道设计中

城市道路的车道优化设计一般可以分成两种:第一,非机动车道和人行横道的设计。当前城市道路的人行横道和非机动车道大多使用的是不透水的设计,因此很容易让道路表面产生积水、雨天道路表面湿滑等现象,从而降低了城市道路的安全度和实用性,还限制了地下水的活动;第二,机动车道的设计。根据海绵城市理论的要求,机动车道路面的铺装需要使用透水的材料,但是为了可以较好的避免雨水或积水渗透到道路地基内,进而破坏道路结构,需要在道路表面层使用透水的混凝土进行铺装,地基层和下层结构可以使用不透水的材料,这样可以使雨水或积水渗透到道路表面层之后,沿着不透水层排放到水沟内,然后再排放到水井和隔离带内[3]。事实上,按照海绵城市理论的规定,人行横道和非机动车道都是需要使用透水材料,让积水或雨水可以渗透,因此来保证道路表面的温湿度,提高道路的安全性。

四、应用在排水管和排水沟的设计中

在海绵城市理论的基础上,对排水沟和排水管进行设计。首先,排水管的设计。在设计过程中,一般需要利用直径小、颗粒小以及多孔的材料来填充排水管的四周,比如石粒等,排水管通常采用PVC高分子材料,通过多孔结构对道路积水进行适当的调整。采用这样的排水管道设计方案,不仅可以减小占地面积,还可以增加其协调性,并且具有较好的透水性,因此被广泛的应用在多个领域。同时,也存在一定的缺点,就是填充的材料很难进行清理,如果这种材料堵塞了排水管,那么排水管的透水效果将会大大的降低。其次,排水沟的设计。排水沟设计的目的在于保护自然生态环境,在建设使用过程中,排水沟与生态、人文环境紧密联系在一起。在设计排水沟结构时,主要分成以下几层结构:砂石层、排水层、渗透层、土壤植被层和绿化植被层等五层结构[4]。采用这种形式的排水沟设计,可以有效发挥渗水排水的优势,还可以保护自然生态环境,对水资源进行重复使用。

五、应用在道路绿化带的设计中

城市道路绿化带的设计在应用了海绵城市理论之后,不仅提高了渗透性能和净化雨水的性能,还增加了道路绿化带的储水直径。对道路绿化带设计来说,主要具有两种形式的设计:第一,LID设备和行道树绿带之间的设计。行道树绿带指的是一种行道树木与地表植物等相连的绿化带。如果受到各种因素的影响或限制,那么行带树绿带就只可以栽种行道树,不可以种植其他的植被,也能够设计成生态型的树池,而且在树池内需要使用透水的材料进行填充,这种树池能够将道路雨水和积水进行汇流,然后借助渗透功能将积水或雨水汇入到地下水中,从而起到净化水资源、降低水流量的作用,保护生态环境和行道树;第二,LID设备和分车绿带之间的设计。这个设计主要有三部分:生物滞留带、下沉式绿地和雨水花园。生物滞留带指的是将各种类型的植被种植在地势低的地方,从而发挥出净化雨水、植被吸收截留等功能,主要适合运用在城市道路绿化带。下沉式绿地指的是四周道路和路面要比设计的绿地高出最多200mm,对一些雨水采用植被截流、微生物净化等,其他流水沿着排水口流入到水管[5]。雨水花园具有保护环境、净化积水、降低水流量等功能,主要是在城市道路周围地势较低的区域重视花果树木等植被。

六、结束语

总而言之,海绵城市理论是一种符合时代发展需求的设计理论,在城市道路设计中的应用,有效减小了城市洪水内涝等灾害带来的破坏和影响,发挥了净化城市水资源、减少水污染和补给地下水等功能。在海绵城市理论中充分考虑到城市道路雨水和积水等各方面的问题,通过该理论的应用极大地提高了我国水资源的实用性,减少了水资源的消耗和浪费,保护了我国自然生态环境,对道路雨水进行了科学合理的控制,有效促进了我国城市的发展。

参考文献:

篇6:海绵城市道路排水的系统设计论文

众所周知,海绵是一种具有良好的力学性质和水分性质的多孔材料,其中力学性质是指其能够快速恢复形变、进行压缩和回弹等,而水分性质则是指它的吸水、持水和释水功能。海绵城市是以此为基础提出的,海绵城市在面对自然灾害等环境变化时具有一定的弹性,同时能够吸水、渗水、蓄水、净水,实现水资源的再利用。海绵城市理念下的排水系统,能够避免洪涝灾害的发生,提高水资源的利用率,缓解水资源紧缺的现状。海绵城市的理念是由国外提出的,同时各国都在进行积极的应用实践,并且取得了相当不错出成绩,而我国在选取了30个试点城市推广海绵城市理念,为新型城市的建设打下了基础。

2海绵城市概念下构建排水系统的优势

2.1提高水资源的利用效率

我国经济的快速发展和城市化进程的加快,对水资源的质和量提出了更高的要求,我国是一个水资源紧缺的国家,并且存在水资源污染问题。为了解决资源需求之间的矛盾,必须要提高水资源的利用效率。海绵城市理念下的排水系统设计综合考虑了超标雨水径流排放系统和城市雨水管道系统,具备了海绵城市的优点,不仅能够发挥排水系统的基本功能,快速排除积水,净化水资源,通过蓄水实现水资源的重复利用,缓解水资源短缺现状。

2.2增强环境的适应能力

每个城市所处的地理位置不同,气候不同,导致降雨量不同。一些城市的降雨比较集中,且雨量大,对给排水系统造成很大的压力,容易出现内涝情况。海绵城市理念的应用,可以有效的提高降雨传输的有效性,利用防、排、蓄等方式,快速的疏通雨水,降低不透水路面给降雨排放带来的压力,让城市能够更好的适应环境的变化。

2.3恢复受损害的水体

篇7:海绵城市湿地景观设计研究论文

关键字:海绵城市建设;城市湿地;景观设计

1城市湿地景观设计的原则

1.1生态优先原则

在进行湿地景观营造时,以坚持生态优先原则为前提,最大限度的保留原湿地生态系统并在此基础上设计景观的相关设施,人为的增加有利于湿地生态的人工景观,创造多级生态循环系统,使湿地场所即保留原有湿地生态的发展又能补充新增物种的多样需求,达到人工与天然相结合的发展模式,发挥城市湿地资源的应有价值。

1.2弹性发展原则

在进行城市湿地景观设计过程中,应该以可持续发展的目标为出发点,以湿地的恢复与保护为前提,宏观调控与合理规划共同作用。在对湿地进行建设前要多领域多学科的研究,制定以最小限度破坏湿地,并且在湿地适应未来不可知的因素下,依靠湿地自身的弹性恢复达到湿地自身的生态循环为方案,给湿地发展留有可持续空间。

1.3以人为本的原则

设计的目的始终是以人的参与方式为最高准则,而湿地的保护则与人类活动之间存在一定的矛盾。因此,在进行的湿地景观设计中就要做到以人的参与程度为界限,同时在设计过程中要时刻考虑人的因素,提供人们在参与方式的舒适性和情感上的容纳,只有坚持在生态优先和以人为本这样的理念前提下设计出来的东西才能受到人们的好评,得到大多数人的认可。因此在城市湿地景观设计中要考虑景观的特殊性,除了要符合湿地生态的自身要求外设计者还要考虑人的生理和心理需求,针对不同年龄层面的人群特征进行设计

1.4文教娱乐原则

面对现代社会文化体系的日益完善,人们对景观建设的要求除了追求形式美的层面,更多的开始注重景观的宣传教育和娱乐功能。在湿地景观设计时可以在场地周围建立湿地博物馆或湿地体验中心,其中可以介绍湿地中的稀有动植物类型、湿地对生态环境的重要性以及保护湿地应该做出的改变,设置与湿地有关的娱乐项目,在娱教于乐的同时改变人们对以往湿地的认识,最终目的还是为了更好的保护湿地。

2“海绵城市”建设的城市湿地景观设计

2.1场地的形体整合首先,根据场地的现状条件,通过对场地现有地形的整理,模拟自然湿地的场地条件塑造湿地区域的地形地貌条件,在区块形体上进行有效的整合。这种做法主要是为了较好的处理自然滩涂的表现方法,形成岛链式形体,同时平整的区块在平面中也更好的进行规划处理。二是通过道路系统的形体整合,在这个层次上道路系统的走向不仅决定了区块功能的相互联系,而且道路形体的美观也决定了观者的感知。

2.2场地景观的改造方式

在进一步对现有水系和土地类型进行深入分析后,通过尽可能实现土方的平衡利用,合理确定不同形态水体的形态和现状地形的改造程度,进而塑造较为合理的场地结构。在生物群落的改造方面,通过筛选采用优良的乡土物种为主要植物种类,对本土化的植物群落进行重新构建,同时对鸟类和鱼类的栖息环境等本土动物物种进行生态恢复的重建,恢复原有湿地系统的生态功能,营造良好的生态系统。

2.3场地功能布局分区

绿化隔离带位于整个场地的南部,主要以种植陆地植物为主,林中有一条主要游园道路贯穿整个林区,同时在隔离带周边设计休闲广场和私密空间供进行集会和短暂停留。休闲区是场地景观设计的核心,游人可以在该区域进行休闲娱乐活动。在设计时首先通过对原有场地的改造,完善园区的游步道系统,对场地的主要出入口进行重新设计,完善交通组织功能、增加游客服务中心。同时在休闲区还包括运动场地、儿童活动园、邻水广场、老年活动场地等,形成功能和景观的完美结合的单元体,完成整个场地的功能布局分区。

2.4景观规划的细节设计

(1)道路交通设计在对湿地景观交通流线设计中,区域道路主要以观光道路和游步道为主,并配以木栈道道路系统,动态的交通流线构成湿地景观体验的主要形式。在绿化隔离区域,道路设置主要以自行车道和电瓶车道为主同时在主要的景观节点间设置停放点和休息区,在休闲区内的道路则主要以游步道为主,在湿地保护区则多架设木栈道平台。游步道多采用不规则的文化石和碎石铺路为主,并配以延伸的木栈道平台,利用不同的灌木、地被植物等丰富的高低层次,进行隐形道路的区分,尽量做到既满足生态廊道的贯通又对生物的多样性进行补充。

(2)水岸护坡设计区域湿地的水体驳岸选用自然线条的基本形式即生态驳岸的处理方式为主。通过对水坡地形进行少量人工处理使水岸与水域形成舒缓的自然过渡,营造临水植物的生长空间。在有些人流活动相对集中的地方,在水岸空间的处理上设置了木栈道系统,来满足游人体验湿地观察生物的需要,在对木栈道进行建设时采用底层架空结构用来减少建筑对湿地水岸空间的影响。

(3)植物造景设计根据场地湿地水域的特点水面到基地的过渡由深到浅,因此在植物分配种植中,依次种植湿生草本植物、挺水植物、浮水植物和沉水植物,将湿地植物与湿地水体相结合。

3结束语

总之,海绵城市建设是一个系统的工程,城市湿地是其中的一个子系统,其在调蓄雨洪、控制径流污染、维持地区水量平衡等方面发挥重要的作用。在湿地建设中要着重对现有湿地进行保护与修复,并在城市适宜的场地尽量增加人工湿地,使湿地与周边环境相联系,在管理雨洪过程中实现雨洪资源化。结合低影响发展技术,在流域尺度上设计雨洪管理景观设施,集水、输水、汇水景观并非单独发生作用,而且作用也并非单一,它们根据湿地场地特点和总体规划构成一个紧密联系的系统,发挥综合作用,增加了城市湿地的功能,为人们提供了优美宜人的生态环境,为创造海绵城市、实现城市环境可持续发展奠定基础。

参考文献:

篇8:海绵城市公园绿地设计研究

在经济迅猛发展的势头下, 人民生活质量水平得以不断提高, 截止到2015年的统计数据表明:当前我国城镇化率已达到61.2%, 城镇常住人口高达7.9亿。随着我国城市化水平的逐渐提高, 城市发生洪涝灾害的问题越来越突出, 尤其近年来城市雨水问题逐渐引起人们的关注, 很多城市面临着只要下雨就发生洪涝灾害, 如北京7·21暴雨灾害[1,2]。同时我国又是一个水资源严重缺乏的国家, 我国的降雨分布非常不均匀, 南方出现雨水多北方雨少, 夏季雨水多冬季少[3,4,5]。补充陆地上水源的一个重要方法就是降雨, 降雨的一部分渗入地下形成地下水, 一部分通过蒸发再次形成云, 但是随着城市的快速发展, 城市地面逐渐被水泥、沥青等防水材料覆盖, 阻断了雨水的自然循环过程, 雨水无法渗透到地下形成地下水, 当降雨的流量超过城市雨水管网的排水能力时就会导致洪涝灾害。

当前我国面临的关于自然水问题主要是城市发生洪涝灾害、雨水大量流失、居民用水产生污染等水资源安全问题[6,7]。这些问题开始促使人们思考城市水元素的解决方法, 解决城市水资源的问题刻不容缓, 2013年12月12日, 习近平在《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”。海绵城市的概念最初在2012年提出来, 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。海绵城市的生态建设理念在人们亟待需要解决城市水资源问题的情况提出来的。海绵城市强调的是尽量不要影响原有的生态环境, 从根本上减少雨水径流, 增加地下水补给量等。

本文通过对海绵城市的公园绿地设计的研究, 通过对公园绿地的设计目标、设计规划、设计方法三个方面来讨论, 得到海绵城市的绿地在调控雨水方面的优势和能力。公园作为城市中开发程度最高和利用率最高的区域, 在海绵城市建设中起着非常重要的作用[8]。如何在公园内进行有效的雨水管理, 充分利用雨水资源, 对我国海绵城市建设和解决城市洪涝灾害问题有着重大意义。

2 海绵城市公园绿地的设计研究

2.1 公园绿地设计目标

公园绿地具有天然独特的城市洪水吸收潜力, 但是根据目前我国城市发展的现状, 公园绿地并没有在吸收雨水方面占据主导角色, 而仅仅是起到了辅助作用。因此, 我们需要在有限的公园资源中发挥最大的作用。首先最重要的就是根据不同的地理位置、地理环境、气候条件、城市容量、人类需求等制定可行的现实目标[9]。如对于地处干燥, 水资源匮乏的城市, 应注重提高雨水的渗透能力, 提高雨水的储蓄, 降低地下水资源的短缺;对于地处湿润, 水资源丰富的城市, 应注重减小雨水的渗透能力, 提高雨水的引流作用, 尽量避免过量雨水下渗;对于洪涝灾害频发的地区, 应注重城市雨水的导流和下渗的共同作用来提高公园绿地的雨水调蓄能力;对于污染严重的地区应加强公园绿地的水质净化能力, 对城市雨水初期径流及生活污水进行截污处理。

针对公园绿地的设计目标, 主要从以下几个具体方面来实行:

首先是设计针对该城市所需要的雨水径流量的控制目标。提出海绵城市理念的初衷就是控制城市频发的洪涝灾害, 而由于城市特殊的结构导致雨水无法实现正常导流, 某时刻的雨水径流量会产生突发峰值, 因此在海绵城市建设的过程中, 有必要通过城市公园绿地来有效控制雨水径流量, 让暴雨在任何时刻都无法产生洪峰时段, 从而避免发生城市洪涝灾害[10,11]。根据自然水文循环理论, 对雨水径流量的控制并不是越多越好, 而是综合考虑周边汇水区的区域、规模和城市年均降水量, 采取有效措施, 以达到公园绿地雨水径流量的动态平衡。

其次是防止城市地下水质的污染。地下水是城市的生命线, 如果有害雨水通过某种途径进入地下水系统, 后果将不堪设想, 因此在设计海绵城市必须考虑防止水质的污染。而公园绿地就是有效的途径, 公园绿地就是一个天然的净化系统, 绿地中可种植许多抗污染的植物, 雨水通过植物庞大根系的吸收作用, 土壤的强大的过滤能力, 公园绿地可实现雨水的自然过滤, 保证水质的安全。

最后是可以充分利用雨水, 将雨水达到最大利用率。当前城市主要是以排水为主, 这样造成大量雨水的流失和浪费, 我们完全可以换个角度考虑, 通过有效手段实现雨水的储存, 在无雨季节利用存储的雨水来提高雨水的利用率。一方面促进雨水下渗, 补充地下水, 另一方面将雨季收集的雨水作为公园景观用水或居民生活用水, 实现雨水回用, 缓解旱季城市水资源短缺, 减轻降雨时城市雨水管网的压力。

2.2 公园体系设计规划

海绵城市体系的构建首先需要了解城市地势最低的地方及城市最常发生洪涝灾害的区域, 根据过去的水文资料和地理资料对城市地势最低的地方及城市最常发生洪涝灾害区域进行分析, 判定城市洪水来源, 从根本上解决城市内涝。

对于城市产生破坏性灾害的洪涝灾害一般都来源于城市外围的山体雨洪。暴雨在山体上停留时间很短, 雨水会沿山势而下, 水流冲击速度很大且流量很大, 如北京7·21的暴雨灾害最严重就位于多山的房山区。图1给出了传统城市的雨洪状况, 由于传统城市的水泥、沥青和防水建材无法对雨水进行吸收和缓冲, 导致洪水的冲击和内涝。图2给出了海绵城市的雨洪状况, 可以考虑在城市与山体之间设置具有对洪水起到缓冲和吸收的公园绿地, 也可以通过改造原有公园绿地来提高雨水的吸收能力, 充分发挥海绵城市的缓冲力与涵养力。

2.3 公园绿地设计方法

公园绿地的设计规模首先根据公园的服务半径, 结合周边其他绿地分布情况与汇水情况进行分析。首先, 根据公园绿地的具体位置, 设置周边社区的雨水汇聚区;其次, 根据公园绿地面积和周边社区的雨水汇聚区, 运用雨水流量表达式可以得出公园绿地需要下渗和净化的雨水总量。雨水流量表达式可表示为:

其中, α为雨水的径流系数, 根据城市土地性质划分, 防水地面的径流系数为0.7~0.9, 绿地径流系数为0.1~0.2;A为雨水流经面积;q为降雨量。

根据式 (1) 可知, 径流系数越大, 雨水流量越大;雨水流经面积越大, 雨水流量越大。可以根据不同的控制目标来计算得到不同的绿地规模和渗水参数。

对于控制城市中的雨水流量还可以通过设计不同的地形构型来实现。对于凹形地面, 可以设置雨水收纳池来将雨水存储起来;对于平坦地面, 一般设置排水沟和排水槽来排水或者收集雨水;对于凸形地面, 一般通过控制地面坡度来实现雨水的收集和控制。

不同的坡度产生的雨水径流量和流速随着地理坡度的变化而变化, 坡度越大, 雨水径流量先增大后减小再增大, 流速先快后慢再快;坡度越小, 雨水径流量先减小后增大再减小, 流速先慢后快再慢。因此, 坡度的变化存在一个临界值可以实现雨水径流量最小, 流速最慢, 这个值为26°~30°[12]。凸形地面坡度的设计方法主要为:设定临界值坡度, 降低雨水径流量和流速;在雨水流经地方设置障碍物, 可以选择一些防水材料或者种植一些耐水植物来减缓雨水冲刷;将坡地改造成台地可以有效降低径流量和流速。

3 结语

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