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作者:楊磊
摘要:海綿城市是為解決城市內澇與缺水問題提出的建設思路,尤其強調城市海綿體的建設。城市海綿體根據體量不同可分為三類,一是地下水,二是水庫、湖泊、河流等大體量地表水體,三是城區蓄水池、池塘等小體量地表水體。針對這三類海綿體,借鑒其它城市防洪、雨水收集利用經驗,對濟南海綿城市建設提出了三類方案:一是大面積推行透水鋪裝建設,制定城市透水鋪裝總控制指標;二是水庫增設擴容與地下排水溝渠建設,提高雨水收集比例;三是提倡小體量雨水收集利用設施建設,制定工商業用水大戶雨水收集利用強制性指標。
關鍵詞:市政;海綿城市;防洪;雨水
1 前言
伴隨城市化的急速發展,求高求快的城市化建設目標暴露出了各類問題:一方面是市政工程建設滯后,暴雨導致城市被淹在各地屢次發生;另一方面城市化帶來了各類資源的劇烈消耗,尤其在北方旱季缺水問題持續困擾著城市的健康發展;旱澇兩重天的局面成為了“城市病”的具體體現。為應對這一問題,住建部于2014年推出了海綿城市試點,本文就濟南實際情況,結合各個城市的經驗,就海綿城市建設可借鑒的經驗進行初步探究。
2 濟南自然地理環境特點
2.1 地形與季節特點[1]
濟南位于北緯36度40分,東經117度00分,南依泰山,北跨黃河,地處魯中南低山丘陵與魯西北沖積平原的交接帶上,地勢南高北低。濟南境內河流較多,主要有黃河、小清河兩大水系。湖泊有大明湖、白云湖等。濟南水庫包括臥虎山水庫、高而水庫、黃巢水庫、錦繡川水庫等。濟南泉水分布廣泛,同時伴隨泉群而生的是分布有24個滲漏區。濟南屬暖溫帶大陸性季風氣候區。春冬季干燥少雨,夏秋季炎熱多雨。
2.2 自然環境對濟南城市的約束作用
首先是濟南城市位于黃河與泰山之間,黃河為地上懸河,導致濟南城市雨水順地勢自然排泄;其次由于濟南地勢狹長,東西長、南北窄,導致市區內大量建筑物按照垂直于自然排水方向分布,影響了山區雨水宣泄;再次濟南季風氣候特點顯著,夏天炎熱多雨,雨水集中,極易造成短時間城市大面積內澇。
3 濟南市城市雨水泄洪與利用經驗教訓
3.1 北水門經驗
老濟南城面積分內外城,分別建有城墻城門。濟南市每年暴雨多出現在6至9月份,7、8兩月是暴雨集中期,由于暴雨強度大,往往造成洪澇災害。老濟南城地勢南高北低,過去南部山區和城內泉群的水毫無節制地排到城北,致使北城門外十雨九澇。為解決這一問題,北宋曾鞏疏通北向溝渠、建設北水門以控制城中水量。同時將大明湖成封閉成一個天然水庫,干旱時期提水灌溉,暴雨時節攔水護城。
3.2 小清河經驗
濟南城市南高北低,北面又有黃河高壩阻擋,致洪水難以排泄,暴雨時常淹沒城市,所有才導致各朝代極力推動小清河疏浚。近年小清河復航工程、干流綜合治理工程極大提升了小清河行洪能力;同時結合南部山區蓄水排水工程,黃河、小清河骨干蓄滯洪區建設終于成現狀。目前建成了濟南地區以小清河為主體,臘山河、韓倉河等河流為輔助的防洪泄洪通道。
3.3 突發暴雨災害教訓
3.3.1 暴雨災害概況
3.3.1.1 1987年暴雨災害
1987年8月26日,濟南平均降雨291毫米,街區最大水深達9米。大明湖水溢出岸,護城河、工商河、小清河溢出河道,市區洪水洶涌。全市被淹農作物653萬畝。此次暴雨災害造成47人死亡,16萬人被水圍困,直接和間接經濟損失達51億元。
3.3.1.2 2007年暴雨災害
2007年7月18日,濟南平均降雨118毫米,暴雨造成了濟南市區低洼地區嚴重積水,部分地區受災,大部分路段交通癱瘓,造成人員財產嚴重損失。據統計,這次特大暴雨造成30多人死亡,170多人受傷,約33萬群眾受災。
3.3.2 暴雨災害特點:
3.3.2.1 降水強度超常,1987年暴雨災害平均降雨291毫米,2007年暴雨災害平均降雨146毫米,降雨猛烈并且十分突然,水勢迅猛排水溝渠難以迅速排泄雨水。
3.3.2.2 地形環境特殊,濟南高北低,南部山區進水順街道而下,匯集城市中心低洼地段,城中干渠堵塞難以排泄雨水。
3.3.2.3 城市市政設施建設滯后,城中排水管道口徑小,小區排水管道不暢,同時城中硬化路面過多,園林公園面積小,土壤滲流作用減弱,城中雨水徑流過大,致使有限溝渠更加難以負荷過量雨水。
4 國內城市防洪與雨水利用經驗
4.1 城市雨水利用經驗
4.1.1 大連市雨水利用經驗
大連城市地處沿海,由于城市人口的擴大,抽取地下水過多,海水倒灌嚴重;同時雨季降雨量雖然大,年內降雨與年季降雨極不均勻,且時間短促,難以有效存儲利用雨水,城市旱澇并有,城市缺水嚴重[1]。大連市經驗主要有以下幾點:
道路滲水,選在中心城區選擇了解放路、太原街、勝利路局部路段實施7公里雨水滲透溝生態利用試點工程。雨污分流,同時大對中心城區排水舊管網改造力度,使之成為獨立的污水管道,逐步實現雨污分流。強化污水處理能力,5年內規劃建設11座污水處理廠,提高城區雨水利用率。試行小區集水滲水,小區道路兩側綠化帶下安裝雨水回收和滲透設施,將雨水收集到蓄水池,水滿則用四壁滲透;同時設立雨水滲井將雨水存在小區的土壤結構內。
4.1.2 蘇州市建設海綿城市經驗:居民小區四周建設下凹式綠地,利用原有自然條件,解決雨水排放和問題。建設蓄水池,收集的雨水經過過濾系統的凈化后,可用于道路兩側的綠化帶澆灑以及道路沖洗。大力推行透水鋪裝,使城市透水地面率將達45%以上。
4.1.3 南京建設海綿城市經驗:南京市提出直接利用與間接利用兩個方式。(1)直接方式大致采用以下幾類:居住區、學校和企事業單位的雨水收集利用;濕地、水塘等地面水面雨水收集利用;公園、山體綠地的雨水收集利用;城市周邊綠色隔離帶雨水收集利用。(2)間接方式采用大致分以下幾類:建設生態河道,主要是采用非硬化河道換,從而提升河道排水滲水能力,建設會呼吸的河道,同時注重河道疏浚,減少沉重城中洪災壓力;建設生態道路與廣場,推行道路廣場透水鋪裝,強化道路與廣場雨水自滲能力;建設生態屋面,在大型公共建筑、商業區屋頂建設雨水集蓄系統,將雨水導流滲入地下,起到涵養地下水的作用。
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