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海綿城市建設(shè)將雨洪視作資源,通過(guò)雨水收集、凈化和存儲(chǔ)等設(shè)施實(shí)現(xiàn)雨洪資源化,既可以控制降雨徑流對(duì)城市引起的影響,又可以有效利用雨水,緩解城市水資源短缺的壓力。
借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家漸漸經(jīng)驗(yàn),一般情況下,綠地的年徑流總量外排率為15%~20%,年徑流總量控制為80%~85%。
我國(guó)地域遼闊,氣候特征、土壤地質(zhì)等天然條件和經(jīng)濟(jì)條件差異較大,徑流總量控制目標(biāo)也不同。在雨水資源化利用需求較大的西部干旱半干旱地區(qū),以及有特殊排水防澇要求的區(qū)域,可根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件適當(dāng)提高徑流總量控制目標(biāo);對(duì)于廣西、廣東及海南等部分沿海地區(qū),由于極端暴雨較多導(dǎo)致設(shè)計(jì)降雨量統(tǒng)計(jì)值偏差較大,造成投資效益及低影響開發(fā)設(shè)施利用效率不高,可適當(dāng)降低徑流總量控制目標(biāo)。同時(shí),通過(guò)與城市市政管網(wǎng)的對(duì)接,與城市所在流域水系的連通,保證城市防洪排澇安全。
對(duì)我國(guó)近 200 個(gè)城市1983-2012 年日降雨量統(tǒng)計(jì)分析,分別得到各城市年徑流總量控制率及其對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)降雨量值關(guān)系?;谏鲜鰯?shù)據(jù)分析,本指南將我國(guó)大陸地區(qū)大致分為五個(gè)區(qū),并給出了各區(qū)年徑流總量控制率 α 的區(qū)域值。
即 I 區(qū)(85%≤α≤90%)、II 區(qū)(80%≤α≤85%)、III 區(qū)(75%≤α≤85%)、IV 區(qū)(70%≤α≤85%)、V 區(qū)(60%≤α≤85%),各地應(yīng)參照此限值,因地制宜的確定本地區(qū)徑流總量控制目標(biāo)。
同一場(chǎng)降雨,林地、農(nóng)村、一般城鎮(zhèn)和大都市因?yàn)槠溟_發(fā)程度和開發(fā)方式不一樣,水資源的構(gòu)成比例有很大區(qū)別。
海綿城市設(shè)計(jì)的主旨就是要維持土地開發(fā)前后的水文特征基本不變,如地表產(chǎn)流量、地表匯流時(shí)間、匯流流量、流速、洪峰大小和峰現(xiàn)時(shí)間等。同時(shí),通過(guò)與城市市政管網(wǎng)的對(duì)接,與城市所在流域水系的連通,保證城市防洪排澇安全。開發(fā)后的徑流量不得高于開發(fā)前的徑流量,即實(shí)現(xiàn)“排放量零增長(zhǎng)”,在建設(shè)區(qū)內(nèi)將雨水滯留并利用起來(lái),至少要將它作為優(yōu)先的選擇。通過(guò)蓄滯雨水,補(bǔ)充地下水,提高城市水資源存儲(chǔ)量,緩解用水壓力。
雨洪資源化的首先是存儲(chǔ)。海綿城市開發(fā)中的雨洪滯蓄設(shè)施種類較多,如,雨水花園、蓄水濕地、濕塘、生物滯留池、調(diào)節(jié)塘以及廣泛應(yīng)用于居住區(qū)、公共建筑物的蓄水罐等等。
雨水濕地/ 塘是另一類具有良好滯洪、凈化等生態(tài)功能的雨洪控制利用設(shè)施(圖3)。這些雨洪控制利用設(shè)施已成為奧克蘭北岸市亮麗的生態(tài)景觀( 圖中可見(jiàn)其吸引了當(dāng)?shù)卮罅盔B類)。但需要說(shuō)明,(表只是一種簡(jiǎn)化、直觀和平面的表達(dá)方式,而且是按單一措施建立關(guān)系,并沒(méi)有列出雨洪控制利用涉及的所有措施,不能完全反映出雨洪控制利用系統(tǒng)全貌及其與景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)多層次、立體的復(fù)雜關(guān)系。(圖4、5) 所示的加拿大多倫多市雨水塘,它不僅是凈化雨水(圖4) 是雨水干管出口的前置塘, 對(duì)雨水進(jìn)行預(yù)處理后進(jìn)入(圖5) 的主塘進(jìn)一步凈化、 保護(hù)安大略湖的有效措施, 也是市民散步、鍛煉的好地方, 還是、野鴨等各種鳥類的棲息繁殖場(chǎng)所, 在這里能充分感受到人與自然的和諧, 并得到美的享受。
在土地資源緊缺、水澇災(zāi)害嚴(yán)重的城市, 雨洪多功能調(diào)蓄設(shè)施是一種, 要的雨洪控制與景觀設(shè)計(jì)相結(jié)合的措施。它能暫時(shí)滯留暴雨、有效削減雨洪峰值、減輕城市洪澇災(zāi)害。非雨季可以作為公園、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等設(shè)施, 既能控制洪澇又能有效地利用寶貴的土地資源, 充分發(fā)揮土地的價(jià)值。(圖6、7)是日本廣泛采用的雨洪多功能調(diào)蓄與景觀公園相結(jié)合的典型案例之一,它用來(lái)調(diào)控新開發(fā)區(qū)的雨洪,同時(shí)營(yíng)造出一個(gè)優(yōu)美的生態(tài)公園。(圖6、7) 是日本廣泛采用的雨洪多功能調(diào)蓄與景觀公園相結(jié)合的典型案例之一, 它用來(lái)調(diào)控新開發(fā)區(qū)的雨洪, 同時(shí)營(yíng)造出一個(gè)優(yōu)美的生態(tài)公園。(圖8) 是加拿大多倫多市購(gòu)物區(qū)大型停車場(chǎng)雨水調(diào)蓄景觀水池, 在非雨季節(jié)是一個(gè)漂亮的街區(qū)景觀。