海绵城市理念下城市内涝防治体系构建的探讨

用海绵城市理念构建城市内涝防治体系是城市生态文明建设的体现.我国海绵城市是在继承古人智慧,参考国内外实践经验,形成的符合中国国情的先进的现代城市雨洪管理理念.探讨以"径流峰值管控"为抓手、用海绵城市理念构建城市内涝防治体系的方法,并给出如何解决好体系内衔接问题.     

海绵城市建设中给排水应该注意的问题

正目前,我国城市的水生态环境处于两个极端的状态下,一方面是一部分城市缺水严重,另一方面是一部分城市内涝严重,为了保证城市持续健康的发展下去,需要对城市水生态进行修复。而"海绵城市"建设不失为一种可行的途径。基于此,本文对海绵城市建设中给排水应该注意的问题进行探讨。一、海绵城市概况"海绵城市"指的是城市在应对自然灾害的环境时有着良好的弹性,在下雨时可以蓄水、吸水和渗水,当天气干旱时可以将储藏的水释放出来。在解决我国城市内涝频     

海绵理念下城市街区小微水系优化策略分析

小微水系的改造、填埋和消失是城市雨水内涝频发的重要原因之一。以郑州市西部某区域为研究对象，通过对城市街区内部水生态的系统性分析诊断，提出在海绵城市理念下遵循自然“产-汇-流”水文格局“、蓝绿结合”优化街区内部小微水系和利用公共区域水系坑塘满足雨水资源蓄滞利用3个优化策略来进行城市街区内部小微水系优化设计，旨在为解决城市雨水内涝问题、增强城市应对雨洪的“弹性”和增进海绵城市雨水资源化利用提供参考。     

固原海绵城市内涝削减效果数值模拟

以固原海绵城市建设核心示范区为研究区,采用考虑水文过程的二维水动力城市雨洪模型,通过模拟典型设计降雨过程下的海绵城市建设前后研究区的内涝积水情况,对固原海绵城市内涝削减效果进行分析。结果显示:在2年一遇降雨条件下,研究区内9个重点内涝点得到明显改善,积水量峰值降低59.54%,积水面积峰值降低62.50%;当降雨重现期为30年一遇时,研究区内重点内涝点内涝有所缓解,内涝风险等级降低,积水量峰值降低60.37%,积水面积峰值降低69.88%。     

屋顶绿化在海绵城市中的应用前景

近年来,城市洪涝问题频繁发生,而建设具有自然积存、自然渗透、自然净化特点的"海绵城市"的构想为屋顶绿化的发展指出了发展方向——基于海绵城市的屋顶绿化改造。主要阐述了屋顶绿化目前的研究与发展状况,通过分析屋顶绿化具有的积蓄水能力、对城市雨水的截留能力等,指出其对降低城市地表径流系数、降低峰值流量、缓解城市排水管网的负载压力的作用,进而达到缓解城市内涝的目的;同时还阐明了屋顶绿化在改善城市环境生态及海绵城市建设相关领域中广阔的应用前景。另外,通过分析屋顶绿化目前面临的挑战,就其技术方面和管理方面提出建议及相关解决措施,为将来海绵城市建设提供了相关的技术指导。     

福寿沟建设理念对于现代海绵城市建设的启示

近年来,传统灰色基础设施带来的"城市病"越发凸显。突发罕见的暴雨所导致的城市内涝给我国多地造成了重大的人员伤亡和财产损失。海绵城市建设是防治城市内涝的主要技术措施之一,其核心理念是将排水功能归还于自然。福寿沟是我国宋代时期建成的地下排水系统,是世界上早期最杰出的排水系统之一。福寿沟通过利用自然本身进行雨洪调蓄,其精妙的设计思想、工作原理对于现代海绵城市建设具有极强的指导意义。从国内外海绵城市的研究现状入手,充分挖掘海绵城市的深层含义,探究海绵城市构建的哲学思想,再引入福寿沟的建设理念,通过剖析福寿沟结构、工作原理、建设思想,结合《海绵城市建设技术指南》中海绵城市建设的五大基本原则,最终得出福寿沟建设理念对于现代海绵城市建设的三大启示,即规划引领,因地制宜,核心是"天人合一";生态优先,统筹建设,关键是"以人为本";根除病根,城镇转型,方法是"绿色先行"。     

宁波市海绵城市试点区域内涝研究

为了支撑宁波市海绵城市试点区域规划设计,针对宁波市河网密布、水系连通的特点,文章基于流域河网水动力模型,设定试点区域雨洪模型边界,模拟试点区域内涝积水点分布情况。模拟结果表明,排水口受河道水位顶托和洪水漫堤是宁波市海绵城市试点区域大部分内涝积水点成因,可为宁波市海绵城市试点区域内涝治理提供参考。     

城市暴雨内涝防控与海绵城市建设辨析

海绵城市建设一经提出就质疑声不断,为健康有序地推进海绵城市建设,对城市暴雨内涝防控与海绵城市建设的关系进行了讨论。论述了城市暴雨内涝成因,提出了城市暴雨内涝防控的工程措施和非工程措施,探讨了城市暴雨内涝监测预警技术。介绍了海绵城市概念和内涵,重点探讨了城市暴雨内涝防控与海绵城市建设两者关系,只有在成功地构建起源头径流控制系统、城市雨水管渠系统、超标雨水径流排放系统及城市水利防洪系统等城市雨洪管理四大子系统的基础上,才能有望解决城市内涝灾害问题。     

珠海:让城市自由“呼吸” 横琴新区海绵样本显成效

2017年8月,台风"天鸽""帕卡"和"玛娃"接连来袭,连续的强降雨让珠海大部分地区和路段遭遇水浸。但横琴在经历了三次台风后却没有出现大面积内涝和水浸,哗啦啦的雨水汇聚成流,很快就消失不见。毋庸讳言,横琴新区在此次强降雨中未出现城市内涝的情况,完全得益于"海绵城市"的建设,使得区内有完备的"海绵体"和排水系统,及时吸收、排除雨水,才有效避免了城市内涝,这一结果无疑令人振奋,也说明走发展"海绵城市"的道路是消除城市内涝的有效途径。横琴新区海绵城市建设样本成效显著。作为海绵城市建设的示范区,横琴新区自2009年开发以来,一直采用"海绵城市"的生态建设发展模式。芒洲湿地和二井湾湿地就是其中的重要组成部分,利用红树林、水生植物等湿地自身净化环境和调蓄能力,发挥吸水、蓄水、渗水、净水、释水的系统作用。     

海绵城市中单体建筑全年雨水收集利用系统研究

目前国内外对于海绵城市的研究多基于地面局部蓄水及地下管网建设，对于雨水的利用简单粗犷，该措施对中小洪涝具有一定的控制作用，但当城市遭遇暴雨或极端降雨事件时仍存在内涝灾害风险。本系统引入水资源规划理论，将海绵城市雨水控制空间上升至城市主体——建筑物，利用建筑物楼顶花园的空间调整，实现空中雨水拦截，并研发针对梅雨—伏旱季节的建筑通风干燥新型装置，通过与现有雨水收集体系结合，构建3级雨水调蓄利用方案，实现通过系统蓄放水推迟暴雨事件下城市地面水量峰值来临期、减轻地下管网压力和内涝风险的目标。     

城市下垫面渗蓄性能量化模拟试验研究

在城市化快速进程中,下垫面渗水、蓄水性能的逆向变化,成为了影响城市内涝的控制因素之一。实验室条件下采用不同比例的砂土来混合制作模型,模拟城市下垫层土层,根据桂林市降雨资料,以桂林市新城区临桂新区为目标实验地,采用不同重现期雨型进行模拟降雨实验,通过对不同条件下的下垫面蓄渗性能的实验研究分析,来评估其海绵城市建设的效果。实验结果表明：在相同的降雨强度及坡度下,模型蓄渗性能与含砂量呈正相关;在相同的模型含砂量及坡度下,模型蓄渗性能与降雨强度呈负相关;在相同的模型含砂量及降雨强度下,模型蓄渗性能与坡度呈负相关。本实验研究结果对于城市下垫面规划及海绵城市建设具有一定的参考意义。     

基于HydroInfo的海绵城市建设效果分析——以天水市为例

合理设定海绵城市建设措施及规模是海绵城市科学规划设计的关键。径流总量控制作为海绵城市的刚性指标,是衡量海绵城市建设效果的关键标尺之一。以分析海绵城市建设预期效果为目标,以天水市为例,采用HydroInfo多维耦合降雨径流模型,将研究区剖分为10 902个三角形网格、5 748个计算节点,采用MUSCL途径提高离散精度,对海绵城市建设的径流总量控制进行定量计算和验证。结果表明:在设计降雨条件下,研究区域现状外排比例为81.2%,增设14%绿地和25%蓄水设施后,下渗、蓄水、外排比例分别为64.9%、20.1%、15%,可以实现渗蓄比例高于85%的径流总量控制目标;在20年一遇暴雨情景下,海绵城市建设后外排系数为43.9%,蓄存比例为12.8%,下渗比例可达30.5%,蓄滞水量由14.14万m~3增加到118.69万m~3;该海绵城市建设方案有效提升了研究区渗、滞、蓄水能力,降低了城市排水压力和内涝风险。研究成果为海绵城市规划和建设提供了实用方法。     

海绵城市建设中水文化遗产保护策略研究

中国古代水文化遗产蕴含着丰富的历史文化价值与生态治水理念,对当代城市建设具有深远的启示意义。当前,如火如荼的海绵城市建设为水文化遗产的保护与利用提供了新的机遇。为完善水文化遗产保护体系,明确了水文化遗产的定义与价值及其对海绵城市建设的意义。通过专家问卷调查和对海绵城市进行实例分析的方式,对海绵城市建设中水文化遗产保护方面的问题、形成原因以及海绵城市建设与水文化遗产保护之间的互惠共生密切关系进行了剖析,进而从完善政策法规体系、健全部门机构与合作机制、建立多层次的规划体系、编制专项保护规划等规划层面提出了海绵城市建设中水文化遗产的保护策略,以期为海绵城市建设和水文化遗产保护措施的制定提供参考。     

高密度老城区海绵城市径流控制研究

针对老城区海绵城市建设缺乏专项治理措施的现状,为了解决老城区海绵城市建设的内涝问题并实现径流控制,基于"老城区以问题为导向,以点带面"的基本思想,同时考虑高密度老城区"人口密度大,改造难度大和遗留问题多"等特点,海绵城市建设需要因地制宜,采取合理有效的技术方案实现对老城区的径流控制。以国家首批海绵城市建设试点城市萍乡试点区中的典型老城区西门内涝区为例,提出针对高密度老城区海绵城市建设的径流控制方案,主要包括源头地表绿色设施的减量控制以及末端地下调蓄设施的二次控制。总结了地表绿色设施组合的技术思路,介绍了地下调蓄设施的计算方法、布设以及抗浮设计等。结果表明:高密度老城区径流控制不能单靠绿色设施进行源头控制,也需要地下调蓄设施进行末端治理,其中单靠绿色设施实现了55.7%的径流控制率,加上地下调蓄设施后完成了75%的径流控制目标。该方案为类似老城区径流控制提供了可借鉴、可复制的成功经验,对老城区海绵城市建设径流控制具有重要的参考意义与实用价值。     

基于水生态文明建设及LID模式的沙仔岛排涝设想

为了解决沙仔岛在开发建设中可能出现的内涝问题,以及满足水生态文明建设与海绵城市建设的要求,该文提出低影响开发建设(LID)模式的设想。通过分析沙仔岛的排涝需求与土地开发利用格局,遵循"渗、滞、蓄、净、用、排"的原则,采用雨水湿地、调蓄池、植草沟、新开挖河涌等措施,对沙仔岛排涝系统进行布局。从而减缓内涝,使雨水资源化,改善局部水循环与水环境。     

丘陵区海绵城市建设模式研究——以凤凰县为例

针对丘陵区城市的地形地貌和降雨径流特点,从生态海绵流域的全局视角,以现代化湿地花园城市为目标,合理布设"渗、滞、蓄、净、用、排"等海绵建设设施,并在措施布设时考虑丘陵地区对水土流失防治、地质灾害防控、水系景观美化等特殊要求,提出丘陵区海绵城市建设方案。以丘陵区城市湖南省凤凰县为案例,具体分析了海绵城市建设的目标指标和适宜建设措施。研究结果表明:通过海绵城市建设,凤凰县新建区年径流总量控制率达到83%,总的年径流总量控制率为80%;丘陵区海绵城市建设不应局限于建成区内,应针对产汇流过程急速形成、易出现山洪和内涝灾害的"两碰头"等问题,通过低影响开发措施和建成区外海绵体措施,开展生态海绵流域建设;丘陵区海绵城市应区分建成区内和建成区外,设定相应的建设目标和控制指标,建成区外应对堤防达标、雨水排放、水源保护区、水土保持、地质灾害防治等开展系统性建设和整治,建成区内应对可渗透地面、下凹式绿地、污水集中收集处理、地表水体水质、非常规水源利用、城市管网等方面开展系统性建设和整治。研究成果对丘陵区探索海绵城市建设模式具有重要的参考意义和实用价值。     

基于城市“海绵体”环境地质条件的海绵城市建设适宜性评价体系及其应用——以焦作市为例

针对我国因城市化而日益出现的一系列城市水问题,为更有效、更具有针对性地进行海绵城市建设,综合国内外海绵城市建设指标评价方法,从环境地质角度出发考虑城市"海绵体"雨水环境承载力的地质属性,基于大量实际钻孔及原位渗水试验提取城市"海绵体"的环境地质参数。通过研究海绵城市建设中海绵能力和环境地质参数的内在关系,提出针对原始海绵地质条件的海绵渗水、海绵蓄水和海绵城市水容量三个海绵能力指标,建立海绵城市建设地质环境指标评价体系和方法,最后以中国中部城市焦作市为例进行海绵城市建设环境地质适宜性评价。结果表明:(1)海绵渗水、海绵蓄水和海绵城市水容量三个海绵能力指标可有效表示海绵城市建设环境地质适宜性能力的优劣,指标值大于1表示该城市"海绵体"环境地质能力足以解决最大降雨带来的城市水问题;(2)焦作市研究区整体来说渗水能力较差,降雨条件下会导致地面产生地表径流,而城市"海绵体"蓄水能力及城市水容量较好,可容纳最大降雨条件下产生的地表渗水及渗水能力不足而产生的积水,不会发生城市洪涝灾害。同时,结合研究区实际情况对比进行分析评价,给出海绵城市建设的详细建议。研究成果可为中原城市群海绵城市建设、城市雨水管理规划设计提供思路及参考。     

面向内涝防治的地下调蓄池容量设计

针对日趋严峻的城市内涝问题,为了在海绵城市系统建设过程中提高地下调蓄设施的有效性和合理性,总结归纳了一种面向内涝防治的调蓄池布设方法。根据萍乡市西门内涝区现状积水情况及成因,在考虑其他海绵设施调蓄能力的基础上,借助水文水动力学模型(MIKE FLOOD)筛选出需要布设地下调蓄池的易涝区。根据调蓄池容量推理公式法,以水力高差为变量制定初步调蓄方案,通过模型计算易涝区积水情况确定调蓄规模预估范围。根据预估结果和模型试算法比选以脱过系数为控制因子制定的调蓄方案,以最大积水深不超过40 cm和交通影响时间不超过30 min为判断指标最终确定各易涝区的最优调蓄容量。结果表明,通过推理公式和水文水动力学模型相结合的方法可以较为准确、快捷地确定调蓄池容量,结合调蓄规模、选址地点和布设范围计算的池深也在水力高差估算范围内,进一步证明了调蓄池设计容量的合理性和可行性。研究成果可为城市洪涝管理和调蓄设施布局提供决策参考。