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摘要:近年来,城市化建设进程不断加快,水资源问题也日渐凸显出来。城市发展过程中的用水短缺以及雨洪灾害等问题频发,城市建设面临着非常严峻的挑战。海绵城市建设背景下的雨水花园,是雨洪管理的有效手段,在地表径流、净化雨水以及雨水下渗和循环利用等方面,功能和作用非常的显著。本文先对雨水花园的建设进行分析,并在此基础上就新形势下的海绵城市建设与发展,谈一下个人的观点和认识,以供参考。
关键词:雨水花园;城市建设;海绵城市;研究
近年来,全球气候逐渐变暖,以致于各种极端天气频繁而至,大风、强降雨等天气时常见诸报端,因雨量不平衡,2017年上半年全国范围内基本上呈现北方干旱、南方洪涝之势。如下图所示,因连日来强降雨,广西等地出现了城市洪涝灾害,群众受灾严重。
第一,蓄水层。该层处于雨水花园的最上层,可以暂时的储存雨水。当雨水汇集于此时,缓慢的下渗。
第二,覆盖层。这一层可以防止雨水快速的蒸发,对于土壤湿度的有效保持具有非常重要的作用,而且能够预防此时的土壤出现板结;保持土壤的湿度,是确保微生物活性的有效方法,而且在提高微生物对有机物分解效力方面所起的作用不可小觑。值得一提的是,覆盖层能够有效减轻雨水的冲刷,通常多用树皮以及树叶进行覆盖。
第三,换土层。该层不仅能够对绿植供给生长所需的养分,而且可以游戏的过滤雨水,对各种金属离子以及有机物等起到净化吸附的作用。
第四,砂层或者透水土工布。该层的主要作用在于防止上层土进入砂层,以免将砂层穿孔管堵塞。
第五,砾石层(其中布设了型号为DN100-150的穿孔排水管)。该层的主要作用在于游戏隔绝雨水花园附近的土质,防止其他土质对其进行侵入,而且具有良好的排水效果,可在其内部埋设穿孔管,将过滤的雨水及时的排入江河或者利用系统。
第六,溢流竖管。当雨水超过了最大储存容量以后,多余的雨水可以随之溢流口排入到排水管道之中,以免造成上述水灾。
2、不同类型的雨水花园建设要求
(1)渗透型结构要求
对于渗透型雨水花园结构而言,其功能主要体现在过滤以及下渗和地表径流控制等方面,其结构根据实际情况对上述基本架构进行适当的调整即可。对于超过承载极限的雨水而言,可经溢流管直接排至排水系统。
(2)储存型结构要求
对于储存型的雨水花园而言,其主要是以雨水的存储以及利用为目的,在雨水花园建设过程中,应当注意雨水过滤后水质达标。对于该种类型的雨水花园,应当完善其过滤功能,建议与缓冲带、屋顶花园以及植草沟等配合使用。对于植被缓冲带或者植草沟等,从功能上来讲,可沉淀污染物、悬浮物,并且将雨水排入雨水花园,过滤净化后经穿孔管流至储水设备,用于道路喷洒、绿地浇灌等。
(3)与雨水花园配合使用的生态设施
第一,屋顶花园。作为过滤和净化雨水的一种生态措施和方法,屋顶花园的存水经一次过滤,滋养植物后流进雨水花园,在对其二次过滤。
第二,下沉式绿地。这是一种很好的储存、下渗以及雨水径流控制的方法,犹如一个简易的雨水花园。对于下沉式绿地而言,其可单独发挥作用,其中无法消纳的雨水经管道汇集到雨水花园,再对其进行二次净化以及下渗;同时,还可将其作为与雨水花园共同使用的组成部分,并且与雨水花园有机地连接起来,形成一个过度的景观,实现雨水净化入渗之目的。
第三,植草沟。地表沟渠种植草被以后,可以运送以及排放地表径流,具有非常显著的过滤功能,同时也是衔接雨水花园与相关设施的重要方式和方法。
二、海绵城市背景下的雨水花园建设注意事项
在当前海绵城市建设背景下,雨水花园的设计和建设,应当注意对污染较为严重的汇水地带进行有效的控制,建议选用植草沟以及植被缓冲带等对地表径流雨水预处理,先去除其中的大颗粒污染物,使其流速减缓。同时,还建议采取弃流以及排盐等方式,避免融雪剂以及石油类等污染物对植物造成侵害。屋面径流的大量雨水,通过雨落管直接与生物滞留设备相连接;道路上的径流雨水,可通过道路边的石豁口流入,豁口的数量和尺寸应当根据纵坡等进行严格的计算。道路绿化带雨水花园建设过程中,如果道路的纵坡超过了1%,则应当布设挡水堰或者台坎,以此咯爱减缓雨水的流速,增加其渗透量。同时,设施与路基比较靠近的部分,应当做好防渗处理,以免对道路路基的结构稳定性产生不利影响。在雨水花园内,应当布设溢流设备,比如溢流竖管以及盖篦溢流井等。
对于生物滞留设施而言,建议分散布设,而且规模不宜太大。一般而言,生物滞留设备的布设面积、汇水面积二者之比,以5%至10%之间为宜。其中复杂的生物滞留设施,其结构层的外侧和底部位置,应当布设透水土工布,以免周围的原土对其造成侵害。通过评估确定,下渗对周围的设施会造成塌陷危害,则应当在生物滞留设备周边和底部布设防渗膜。对于生物滞留设施来讲,其蓄水层的设计深度应当严格按照植物的耐淹性以及土壤的渗透能力来定,通常以200至300毫米为宜,同时还要设100毫米的超高。对于换土层介质而言,其类型和深度都应当按照出水的水质要求来定,必须符合植物种植和绿化养护技术要求;实践中为防止出现换土层介质大量流失现象,换土层的底部位置需设透水性较好的土工布隔离层,比如利用厚度为100毫米以上的砂层替代;砾石层的排水效果非常的好,其厚度以250至300毫米为宜,可在底部位置埋置100-150毫米的穿孔排水管,而且砾石应当洗净,其粒径的规格不能小于穿孔管孔径。在城市雨水花园建设过程中,为了能够有效提高生物滞留系统的调蓄能力,在穿孔管底部位置,建议适当增设砾石调蓄层的厚度。
三、总结与展望
在当前互联网+以及海绵城市建设时代背景下,创新是永恒的话题。雨水花园是人工生态设施建设的彰显,利用互联网+的理念和技术,会使雨水花园的建设更加的系统,更加的智慧。雨水花园处于海绵城市建设的微观层次上,犹如海绵城市的一个海绵细胞;只有一个个细胞发挥作用,并且明确分工,才能让生态设施形成一个功能齐全的生态网络系统。随时传递信息,汇总信息,形成一个动态数据库。随着海绵城市建设的不断深化,在未来的发展过程中,人为设置的城市设施将越来越多的自动上网,利用大数据技术将城市转变成可贮藏、利用雨水资源的现代系统,从而取代传统的被动接受水文、洪涝信息的格局。在海绵城市以及智慧城市建设与发展过程中,雨水花园的检测信息资料,将及时上传到水资源调控及监测系统,对这些数据信息进行分析以后,及时预警,主动把握和应对城市雨水的侵害,通过人工预防和调控,可以游戏维护水资源的平衡。
参考文献:
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