時間:2023-01-28 09:56:37
導(dǎo)語:在海綿城市建設(shè)思考3篇的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
1國內(nèi)外水資源利用情況
20世紀(jì)末,西歐就已經(jīng)開始重視對于降雨的利用水平,得益于其的氣候特點與環(huán)境條件,降雨比較干凈,他們在既有建筑的基礎(chǔ)上,利用管道將降水引入蓄水池,待需要使用的時候,再將所收集的降水通過水泵泵送到房屋各處。美國、日本、澳大利亞、以及部分北歐國家對水資源的利用起步較早,對我國有很大的啟示作用,不過,城市與城市之間人文氣候的差距大,在借鑒其他國家成果的時候切忌生搬硬套,應(yīng)當(dāng)結(jié)合我國各地區(qū)不同的氣候特點和環(huán)境條件進(jìn)行建設(shè)或是升級改造工程。我國國土遼闊,這也是我國在海綿城市的升級和建設(shè)面臨的一大難題之一,城市與城市之間氣候條件差距大,可能存在一個成功的施工案例再另外一座城市無法發(fā)揮100%的作用的情況,另外一大難題是建設(shè)工程需要大量的資金,而短期內(nèi)經(jīng)濟(jì)收益較低。自開始提出2012年“海綿城市”這一概念以來,材料及建設(shè)技術(shù)研究逐漸深入,伺候,我國先后分兩次公布共計30個試點城市,目的是解決城建過程中的水的環(huán)境、生態(tài)以及可能出現(xiàn)內(nèi)澇災(zāi)害。據(jù)統(tǒng)計,目前試點的城市中,有六成以上曾發(fā)生內(nèi)澇,這其中不乏多個經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的直轄市及省會城市,對雨水的治理水平與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不完全匹配。不過,我國對于海綿城市的建設(shè)仍處于初級階段,仍需要建設(shè)或升級改造的建設(shè)面積約45平方公里。
2應(yīng)用在海綿城市道路建設(shè)中的建筑材料
2.1透水混凝土
透水混凝土是由石或陶粒等粗集料、水泥、添加劑以及摻和料加水均勻攪拌而制成的一種具有多孔隙結(jié)構(gòu)的剛性材料,由膠凝材料將粗骨料表面包覆、粘結(jié)而形成一種具孔疏松結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)混凝土材料,具有良好的水、氣通過性。
2.2透水磚
2.2.1普通透水磚將基料混合攪拌、壓制成型、高溫?zé)贫?,一般用于人行步道及廣場路面鋪設(shè)。
2.2.2高分子纖維混凝土透水磚花崗巖作為骨料,加入水泥、外加劑及高分子纖維攪拌壓制成型,一般用于市政道路、重點工程、人行道、廣場、停車場等場地鋪設(shè),強(qiáng)度高于普通透水磚。
2.2.3環(huán)氧樹脂透水磚改性環(huán)氧樹脂作為粘結(jié)材料摻以骨料、摻和料等經(jīng)特定加料順序及攪拌工序制成,此產(chǎn)品可作為預(yù)制品提前澆筑到現(xiàn)場直接使用,也可以現(xiàn)場澆筑。具有基面平整、色彩多樣的優(yōu)點。由于造價較高,主要用于城市景觀和高檔住宅步道的鋪設(shè)。
2.2.4砂基透水磚利用破壞水的表面張力的透水原理,不管是成型方式還是水滲透模型都為國內(nèi)首創(chuàng)。相比傳統(tǒng)混凝土材料的一些弊端,砂基透水磚可以更好地解決其內(nèi)部孔隙易被小顆粒阻塞、多孔隙造成的強(qiáng)度偏低以及透水性強(qiáng)時保水性差的技術(shù)難題。該材料是以沙漠中常見的風(fēng)積沙為原材料常溫壓制而成的環(huán)保材料,目前已成功運(yùn)用于多項國家級重點工程。
2.2.5陶瓷透水磚采用煤渣、廢瓷粒等工業(yè)廢料作為粗骨料,用石、高嶺土、石英、瓷石粉等混合料,通過高溫形成粘結(jié)作用而制備成的陶瓷透水磚,具有強(qiáng)度高,透水性好的特點。
2.3透水瀝青
作表層混合料的瀝青具有大孔隙結(jié)構(gòu),具有良好的水通過性,可以使積水透過表面的瀝青透水路面到達(dá)下一層的功能層,將所透過的雨水貯存?zhèn)溆没蛘吲抛?。透水瀝青材料經(jīng)過壓實后空隙率在20%左右,通過這些連通孔隙結(jié)構(gòu),其實質(zhì)為單一粒徑碎石按照嵌擠機(jī)理形成骨架-空隙結(jié)構(gòu)的開級配瀝青混合料,能夠在瀝青混合料內(nèi)部形成通道。
3透水材料的現(xiàn)狀
3.1透水混凝土的研究與發(fā)展
3.1.1透水混凝土的透水機(jī)理透水混凝土與傳統(tǒng)混凝土不同,拌和過程中不摻入人工砂、天然砂等其他細(xì)集料,內(nèi)部存在大量孔隙存在,不具有傳統(tǒng)混凝土的抗?jié)B性能,降水可通過內(nèi)部孔隙通過混凝土滲入下層土體或?qū)Я飨到y(tǒng)。
3.1.2透水混凝土的破壞機(jī)理混凝土石與石之間的通過膠凝材料在其界面之間產(chǎn)生粘結(jié)作用,可以對抗較小應(yīng)力,普通透水混凝土抗壓強(qiáng)度約為30MPa,由于透水混凝土與傳統(tǒng)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的差異———是否有細(xì)集料摻和,粗骨料之間的縫隙沒有砂漿等細(xì)集料填充,而是通過界面膠結(jié),導(dǎo)致應(yīng)力難以在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部發(fā)生均勻的傳導(dǎo),而導(dǎo)致應(yīng)力基中在粗骨料的粘結(jié)面之間,當(dāng)應(yīng)力不斷增加時,粘接面之間開始出現(xiàn)裂縫,當(dāng)應(yīng)力產(chǎn)生粘結(jié)面內(nèi)部裂縫不斷發(fā)展并于透水混凝土本來的空隙聯(lián)通后,最終導(dǎo)致透水混凝土的破壞。
3.1.3透水混凝土的強(qiáng)度及透水性能的影響因素⑴水膠比不管是傳統(tǒng)混凝土還是透水混凝土,水膠比都是一個重要的影響因素。增大透水混凝土的水膠比,其強(qiáng)度為先趨于增強(qiáng)后減小,其孔隙率表現(xiàn)為逐漸趨于減小。水灰比較小時,水泥漿不能夠均勻地包裹骨料,導(dǎo)致骨料與骨料之間的粘結(jié)面較薄且不均勻?qū)е聫?qiáng)度降低;當(dāng)逐漸增大水灰比后,漿體流動性增強(qiáng),可以更均勻地包裹骨料,在骨料與骨料之間形成適中且均勻的界面,可以更好的抵抗外加應(yīng)力,當(dāng)水灰比過大,水泥漿流動性過強(qiáng),附著在骨料上的漿體流失,透水混凝土容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象,水泥漿體隨孔隙流淌至透水混凝土底部,導(dǎo)致漿體在底部聚集而上部缺少足夠漿體的情況,造成混凝土整體強(qiáng)度不均勻,從而受力無法在混凝土內(nèi)部均勻傳遞,最終造成強(qiáng)度降低。⑵骨料級配普通混凝土采用的粗骨料一般為粒徑范圍在5~25mm碎石及II區(qū)中砂配制而成,密實度較好,具有一定的抗?jié)B性能,透水混凝土一般只采用碎石作為粗骨料,粒徑范圍為5~10mm或5~16mm。由于孔隙的存在,骨料和骨料之間的粘結(jié)面較小,如果骨料粒徑過大,一方面,會導(dǎo)致骨料與骨料之間的粘結(jié)面過少,無法提供足夠的粘結(jié)力,導(dǎo)致在施加外力的時,這些有限的粘結(jié)面被破壞之后,就會造成透水混凝土整體破壞;另一方面,粒徑較大的骨料在成型養(yǎng)護(hù)過程中,容易使水泥漿順著大孔隙流淌至模具底部,造成混凝土上部缺少膠凝材料,而導(dǎo)致混凝土整體強(qiáng)度不均,不滿足透水混凝土道路的應(yīng)用要求。所以,在配置透水混凝土?xí)r,一般不采用傳統(tǒng)混凝土采用的5~25mm粒徑碎石,傾向于采用5~10mm、5~16mm的碎石配置。⑶膠凝材料膠凝材料的性質(zhì)會影響粗骨料與漿液體之間界面的膠結(jié)程度。一旦水泥強(qiáng)度等級達(dá)不到要求,骨料與骨料膠合的界面在受到內(nèi)外應(yīng)力時容易失去膠凝材料的支撐保護(hù),更容易被破壞,骨料與骨料之間失去粘結(jié)的介質(zhì),進(jìn)而混凝土整體被破壞,必要時候,可加入膠粘劑增強(qiáng)骨料之間的粘結(jié)性能,進(jìn)而增強(qiáng)混凝土整體的強(qiáng)度。⑷孔隙率實驗表明,當(dāng)孔隙率增大,透水混凝土的透水性能增強(qiáng),骨料與骨料之間的粘結(jié)面減少,抗壓強(qiáng)度減小。
3.2透水瀝青路面
3.2.1透水瀝青路面的透水機(jī)理透水瀝青路面存在大量空隙,水可以在連通的空隙中流動,以達(dá)到透水效果。按照連通形式可分為:連續(xù)空隙、閉空隙和半連續(xù)空隙。連續(xù)空隙的空隙之間是相互連通的,水可以在空隙之間有效流動,閉空隙是不與其他空隙連通的,孤立的空隙,水無法進(jìn)入空隙之間有效流動,半連續(xù)空隙有一端與其他空隙相連,另一端封閉,在水運(yùn)動時,無法進(jìn)行有效流動,但水可以排出,具有一定排水效果,透水性能隨孔隙率的增大而增大。
3.2.2透水瀝青材料性能的影響因素⑴瀝青瀝青應(yīng)滿足:①與集料有較好的粘附性;②針入點較小,軟化點較高;③具有較好的抗裂性和低溫性能。瀝青的摻量對透水瀝青路面材料起到了重要作用,瀝青用量過大,容易導(dǎo)致析漏;瀝青用量太小,容易出現(xiàn)耐久性能的問題。⑵骨料研究表明,2.50~5.00mm粒徑的骨料多少對空隙率影響較大,該粒徑的骨料用量過多,空隙率減小,骨料與骨料之間難以形成均勻的骨架結(jié)構(gòu),影響其透水及力學(xué)性能;用量過少,空隙率過大,粗骨料之間沒有得到較好的漿體包裹,同樣會影響力學(xué)性能。為提高集料與瀝青的粘附性,可加入外加劑和纖維進(jìn)行增強(qiáng)。
4總結(jié)
海綿城市雨水綜合利用將會是我國可持續(xù)性發(fā)展的重要一環(huán),城市道路作為其中的最重要的環(huán)節(jié),其材料選用及原材料的選擇都是決定透水材料最終應(yīng)用性能的因素。本文對透水混凝土及透水瀝青中原材料對其性能影響的進(jìn)行綜述。
作者:楊志胡 單位:廣東省建筑材料研究院有限公司
海綿城市建設(shè)思考篇2
我國的城市建設(shè)經(jīng)歷過一段快速發(fā)展時期,由最初的“求快”逐漸過渡到現(xiàn)在的“求精”。在城市土地被高度開發(fā)的現(xiàn)狀下,海綿城市的建設(shè)對自然資源的節(jié)約、綠色城市的建設(shè)具有重要意義。其對地表水資源的利用、污水資源的再生,自然降水、地下水等統(tǒng)籌管理、保護(hù)與利用方面具有重要而長遠(yuǎn)的意義,也有很長的路要走。海綿城市在不同城市不同地形項目中的應(yīng)用各有不同,以遼寧大連項目為例,探討海綿城市在北方坡地建筑實例中的應(yīng)用。
1場地高程的解決方案及與海綿城市的結(jié)合
大連地處北半球中緯度地帶,屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候。由于三面環(huán)海,所以又具有明顯的海洋性氣候特征,總體氣候特點是:四季分明、氣候溫和、降雨集中、日照豐富、季風(fēng)盛行。最大降水量970.0mm,最大日降水量171.1mm。本項目場地東西長約1300m,南北寬約600m,整體東高西低,南高北低,場地四周最高點73m,最低點21.83m,場地高差51.17m。由于海綿城市的主要目的是實現(xiàn)降雨就地消納和利用,而本項目場地高差較大,大部分雨水都會流入市政道路。為了增加場地消納和利用雨水的能力,將地塊分為11個單元,分別形成11個臺地,單元間結(jié)合道路和自然地形相連接,局部結(jié)合實際情況設(shè)置擋土墻,場地內(nèi)道路坡度控制在5%以內(nèi),所有場地標(biāo)高均高于西側(cè)市政路高程。每個單元自成一個匯水分區(qū),而場地內(nèi)道路坡度較大,地表徑流快,則通過路緣石開口,使部分道路雨水流入道路周邊場地內(nèi)設(shè)置的透水鋪裝和下沉式綠地內(nèi),路緣石的設(shè)置使得道路在排水的同時還收集了一部分雨水,這部分雨水可以作為分區(qū)內(nèi)綠地的補(bǔ)充水源。建筑的屋面雨水通過雨落管降至建筑周邊散水,流入透水鋪裝,或下沉式綠地、雨水花園。雨水進(jìn)入下沉式綠地、雨水花園后,調(diào)蓄后排往附近雨水管道;或流入透水鋪裝后,自由下滲,回補(bǔ)地下水,如圖1所示。
2海綿城市中大高差場地的道路及路面設(shè)計
2.1邊坡設(shè)計
本項目場地為開挖或填筑形成,場地形成后與周邊地形存在較大高差,需通過設(shè)置邊坡進(jìn)行銜接。根據(jù)開挖或填筑、巖質(zhì)或土質(zhì)等不同的工況,分別設(shè)置多種不同類型的擋墻或護(hù)坡,實現(xiàn)雨水的組織和收集等工作。北側(cè)均為回填區(qū),根據(jù)回填高度不同,采用一階至三階擋墻,局部設(shè)計濾水管和砌石排水溝。東側(cè)既有回填區(qū),也有開山挖巖區(qū),回填區(qū)采用直立式加筋土擋墻,開山挖巖區(qū)采用混凝土板錨索擋墻、格構(gòu)式錨桿護(hù)坡、三維植被網(wǎng)護(hù)坡、植草護(hù)坡等多種形式組合于坡地和坡頂分別設(shè)置砌石排水溝。南側(cè)既有回填區(qū),也有開山挖巖區(qū),回填區(qū)采用扶壁式擋墻,開山挖巖區(qū)采用方形骨架護(hù)坡、三維植被網(wǎng)護(hù)坡、植草護(hù)坡等多種形式組合。
2.2道路設(shè)計
2.2.1橫斷面設(shè)計機(jī)動車道路寬度9m,典型斷面具體布置:3.4m(人行道)+0.5m(路緣帶)+3.5m(車行道)+1m(路緣帶)+3.5m(車行道)+0.5m(路緣帶)+3.4m(人行道),具體如圖2所示。
2.2.2路面設(shè)計方案人行道是海綿城市下墊面設(shè)計中的重要組成部分,其路面形式由于不用過分考慮荷載,可以做成透水鋪裝的形式。透水鋪裝的面積和透水系數(shù)對場地綜合徑流系數(shù)有重要影響,因此在設(shè)計過程中,根據(jù)具體情況重點優(yōu)化,實現(xiàn)整體下墊面系統(tǒng)的均化布局。場地硬質(zhì)鋪裝,主要采用透水鋪裝,有雨水滲透的功能;主要綠地設(shè)計標(biāo)高低于道路,具備雨水調(diào)蓄能力,并利于雨水的滲透回補(bǔ)地下水。(1)人行道采用透水鋪裝,構(gòu)造做法如下:60mm厚透水磚,縫寬8,粗砂灌縫,撒水封縫;30mm厚級配粗砂找平層;180mm厚C20無砂大孔混凝土基層(澆筑前將級配砂石墊層用水濕潤);150mm厚級配碎石碾實;素土夯實,壓實系數(shù)≥94%。(2)停車區(qū)做成植草磚的形式,構(gòu)造做法如下:80mm厚預(yù)制嵌草水泥磚,磚孔內(nèi)填植草土摻草籽;30mm厚黃土粗砂(砂∶土=1∶1);100mm厚C20無砂大孔混凝土基層(澆筑前將級配砂石墊層用水濕潤);300mm厚級配碎石壓實;素土夯實,壓實系數(shù)≥94%。(3)區(qū)內(nèi)透水水泥混凝土路面構(gòu)造做法如下:30mm厚透水水泥混凝土;180mm厚C20無砂大孔混凝土基層(澆筑前將級配砂石墊層用水濕潤);150mm厚級配碎石碾實;素土夯實,壓實系數(shù)不小于94%。
2.2.3優(yōu)化布局道路斷面結(jié)合道路功能、豎向和景觀要求,合理組合。由于各匯水分區(qū)的場地基本是平整的,而場地外道路是有坡度的,就導(dǎo)致有些路面高于場地,有些路面低于場地。在項目中結(jié)合不同地塊的具體情況,綜合考慮場地、景觀、道路優(yōu)化不同地塊的斷面設(shè)計,具體如圖3所示。
3北方下沉綠地在海綿城市應(yīng)用中的具體措施
本項目綠地分散分布,可以采取多種海綿措施調(diào)蓄項目場地內(nèi)雨水。綠化帶內(nèi)設(shè)置下沉式綠地,下沉式綠地內(nèi)均勻設(shè)置溢流口,當(dāng)降雨量小于綠地調(diào)蓄容量,則在下沉式綠地中形成洼蓄,當(dāng)高于設(shè)計調(diào)蓄高度時,滯蓄的雨水溢流進(jìn)溢流井,排往附近雨水管道。南側(cè)入口處設(shè)置景觀水體、前置塘。
3.1雨水花園在大片綠地內(nèi)設(shè)置雨水花園,通過場地現(xiàn)狀內(nèi)局部下凹的地形自動收集雨水。雨水花園下凹深度為35cm,有效調(diào)蓄深度為30cm,底部構(gòu)造由上至下分別為蓄水層、種植土層、礫石排水層等。雨水花園內(nèi)設(shè)置雨水溢流口,雨水溢流口標(biāo)高高于蓄水層底部10cm,當(dāng)雨水儲存量高度10cm時,多出的雨水通過溢流口排入周邊雨水管網(wǎng)或回收再利用。栽植的植物配置選用適宜當(dāng)?shù)厣L的灌木和水生植物,既能達(dá)到景觀提升的目的,又能大幅降低初期雨水對受納水體的污染。
3.2下沉式綠地建筑四周綠地內(nèi)設(shè)置下沉綠地,通過下沉地形收集屋面和周邊路面雨水,下沉綠地下凹深度25cm,有效調(diào)蓄深度20cm。底部構(gòu)造由上至下分別為蓄植土層、透水土工織物、襪石排水層等,設(shè)施內(nèi)布置超標(biāo)溢流排水系統(tǒng),植物選用適宜當(dāng)?shù)厣L的耐澇地被植物,可有效降低初期雨水對受納雨水的污染,回補(bǔ)地下水。
3.3植被的選擇在植被選擇方面,選用本土植物,適當(dāng)搭配外來物種;選用根系發(fā)達(dá)、莖葉繁茂、凈化能力強(qiáng)的植物;用既可耐澇又有一定抗旱能力的植物;選擇可相互搭配種植的植物,提高去污性和觀賞性。行道樹:法桐、國槐、銀杏、銀中楊、雪松、欒樹、垂柳、白蠟等。觀賞綠地大喬木:五角楓、刺槐、云杉、檜柏、白蠟、蒙古櫟、垂柳、火炬樹等。觀賞綠地亞喬包括:櫻花、海棠、山楂、法桐、金葉復(fù)葉槭、山杏、紫葉稠李、紫薇、玉蘭、山桃稠李等。灌木模紋:連翹、榆葉梅、錦帶、紫丁香、金銀忍冬、膠東衛(wèi)矛、檜柏球、黃刺玫、紅瑞木、金葉榆、密枝紅葉李、朝鮮黃楊、大花水亞木、珍珠繡線菊、多季玫瑰、京山梅花等。花卉:馬藺、大花萱草、金雞菊、八寶景天、肥皂草、石竹、鳶尾、鼠尾草等。濕生植物:鳶尾、千屈菜、香蒲、水竹芋、唐菖蒲、茭白、水蔥、美人蕉等。
4海綿設(shè)施養(yǎng)護(hù)
4.1透水鋪裝(1)海綿路面鋪裝應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行沖洗維護(hù),防止?jié)B透力下降。(2)場地不平整時應(yīng)局部重新處理。(3)面層被破壞時應(yīng)及時換新。
4.2雨水花園、下沉綠地(1)雨水花園內(nèi)應(yīng)經(jīng)常清除雜草、修剪枝葉。(2)溢流口應(yīng)設(shè)置碎石或過濾層等措施防止水土流失。(3)溢流口周圍應(yīng)經(jīng)常清理垃圾雜物。(4)調(diào)蓄空間應(yīng)經(jīng)常清理沉淀物,保證其調(diào)蓄能力。
4.3滲井、滲管(1)滲井口周圍應(yīng)設(shè)置碎石或過濾層等措施。(2)滲井內(nèi)應(yīng)經(jīng)常清理沉淀物,保證其調(diào)蓄能力。
4.4雨水管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)要求(1)嚴(yán)禁向水落口傾倒垃圾和生活污廢水。(2)水落口、屋面雨水斗應(yīng)定期清理,防止被樹葉、垃圾等堵塞,雨季時應(yīng)增大清理排查頻率。(3)對小區(qū)雨污水管道以及LID設(shè)施連接管進(jìn)行定期清理和疏通。
5結(jié)束語
結(jié)合北方特有的氣候類型以及本項目特有的場地高差,討論海綿城市在此類項目應(yīng)用中的問題解決方案以及具體措施,通過各種方式實現(xiàn)雨水資源利用的最大化。
作者:刁筠賀 單位:大連港口設(shè)計研究院有限公司
海綿城市建設(shè)思考篇3
1海綿城市建設(shè)特點
1.1常規(guī)地塊海綿城市建設(shè)常規(guī)地塊海綿城市規(guī)劃、建設(shè)過程中,將年徑流總量控制率目標(biāo)分解為單位面積控制容積,以其作為綜合控制指標(biāo)來落實徑流總量控制目標(biāo),進(jìn)而實現(xiàn)徑流污染控制、雨水資源化利用等多項目標(biāo)。因地制宜:根據(jù)自然地理條件、降雨規(guī)律、水環(huán)境保護(hù)與內(nèi)澇防治要求等,合理確定低影響開發(fā)控制目標(biāo)與指標(biāo),選用適用于本地的低影響開發(fā)設(shè)施及其組合系統(tǒng)。堅持問題導(dǎo)向:結(jié)合規(guī)劃區(qū)域內(nèi)現(xiàn)狀問題和規(guī)劃定位,因地制宜地采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施。堅持生態(tài)與環(huán)境保護(hù)并重:在堅持自然積存、自然滲透、自然凈化建設(shè)理念同時,首先需保障環(huán)境保護(hù)的需求。
1.2化工園區(qū)海綿城市建設(shè)化工園區(qū)因其特殊的生產(chǎn)屬性和環(huán)境需求,在海綿城市建設(shè)上與常規(guī)地塊海綿城市建設(shè)有較大的差異,其主要特點如下:綠化率低:廠區(qū)為滿足生產(chǎn)與運(yùn)輸需求,多采用大型連跨的廠房,路面則采用不透水混凝土或柏油材質(zhì)。同時為提高廠區(qū)用地效率,《工業(yè)項目建設(shè)用地控制指標(biāo)(征求意見稿)》第六條明確規(guī)定工業(yè)企業(yè)內(nèi)部一般不得安排非安全生產(chǎn)必需的綠地,不得建設(shè)花園式工廠[4],而海綿城市規(guī)劃與建設(shè)指標(biāo)都依靠地塊內(nèi)綠地為主要載體完成,綠地的缺失,是海綿城市建設(shè)受阻的重要原因。下墊面防滲等級高:由于園區(qū)徑流污染程度高,為防止污染地下水、土壤,廠區(qū)需對污染防治進(jìn)行分區(qū)控制,《化工建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)設(shè)計規(guī)范》(GB50483—2019)[5]要求對于地表污染嚴(yán)重的區(qū)域,應(yīng)根據(jù)地下水水文地質(zhì)、生產(chǎn)裝置污染特征和所處地帶及位置進(jìn)行分區(qū)防滲治理,并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《石油化工工程防滲技術(shù)規(guī)范》(GB/T50934—2013)[6]的規(guī)定及環(huán)境影響評價及其批復(fù)文件要求;園區(qū)的防滲措施阻斷了海綿設(shè)施對雨水的滲透、儲存、調(diào)節(jié)與截污凈化的功能。
2化工園區(qū)海綿城市建設(shè)分析
2.1化工園區(qū)項目建設(shè)特點化工園區(qū)中包含的石油加工、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)、其他采礦業(yè)等,對居住和公共設(shè)施等環(huán)境有嚴(yán)重干擾和污染[7],對園區(qū)內(nèi)水、大氣、土壤環(huán)境也有嚴(yán)重的污染。徑流雨水排放控制嚴(yán)格?;@區(qū)內(nèi)雨水徑流污染程度要明顯高于一般類型的工業(yè),環(huán)保部門對企業(yè)初期雨水排放有明確要求,對園區(qū)內(nèi)地表污染風(fēng)險較大的場所,或環(huán)保部門經(jīng)環(huán)境影響評價后要求進(jìn)行事故及消防水應(yīng)急收集處理、初期地面雨水收集處理、廠區(qū)雨水事故應(yīng)急處理等環(huán)境突發(fā)應(yīng)急措施的場所,企業(yè)均需修建初期雨水池將污染較嚴(yán)重的初期雨水收集處理后排放。污染防治等級高?!痘@區(qū)安全整治提升工作方案(征求意見稿)》第五條和《化工建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)設(shè)計規(guī)范》(GB50483—2019)第六章中明確提出化工建設(shè)項目應(yīng)設(shè)應(yīng)急事故水池,水池容積要根據(jù)事故物料泄漏量、消防廢水量、進(jìn)入應(yīng)急事故水池的降雨量等確定,并采取防滲、防腐、防洪、防震等措施。高污染和高防治要求限制了下沉式綠地、轉(zhuǎn)輸型植草溝、透水鋪裝等傳統(tǒng)高滲透性海綿設(shè)施的應(yīng)用,化工建設(shè)項目在海綿城市建設(shè)中可考慮將初期雨水收集池或事故池(兼初期雨水收集池)作為海綿設(shè)施的一部分,完成海綿指標(biāo)分配。
2.2策略及方法(1)環(huán)保部門對污染嚴(yán)重的企業(yè)初期雨水排放的要求,促進(jìn)企業(yè)修建相應(yīng)收集、處理設(shè)施來滿足環(huán)保需求。建議化工園區(qū)企業(yè)在進(jìn)行海綿城市建設(shè)時區(qū)別于常規(guī)地塊海綿設(shè)計,應(yīng)首先滿足環(huán)境保護(hù)的需求,即以徑流污染控制目標(biāo)為主導(dǎo),在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)年徑流總量控制率等其他建設(shè)目標(biāo)。結(jié)合企業(yè)對初期雨水管控的要求,根據(jù)企業(yè)的性質(zhì),建設(shè)時間、參照基本的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不同,可以將企業(yè)分為以下兩種類型:一是對污染較為嚴(yán)重的企業(yè),其企業(yè)單獨修建了雨水池收集受物料污染且未滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的雨水;二是企業(yè)根據(jù)自身的建設(shè)條件將事故池中事故情況時的部分雨水容積與初雨控制容積合建(圖1、圖2)?;て髽I(yè)的海綿城市建設(shè)應(yīng)結(jié)合廠區(qū)海綿建設(shè)實際情況,利用園區(qū)注重初期雨水的調(diào)蓄和控制,以徑流污染控制目標(biāo)為主導(dǎo),將初期雨水收集并進(jìn)行預(yù)處理,隨后排入市政污水管網(wǎng),對于后期雨水,超出初期雨水收集池或事故池(兼初期雨水收集池)的儲存能力,水質(zhì)檢測合格后可就近排入市政雨水管網(wǎng)。(2)工業(yè)廠區(qū)中的辦公樓、宿舍、食堂等建筑,屋面多為混凝土平屋面,對于此類生活辦公區(qū)域,其性質(zhì)與一般建筑地塊海綿建設(shè)無異,以年徑流總量控制率為主導(dǎo)。規(guī)劃建設(shè)地塊海綿設(shè)施,可采用綠色屋頂、下沉式綠地、雨水花園等海綿設(shè)施;一些廣場、景觀等區(qū)域道路承受的荷載相對較小,面源污染較輕,可采用透水混凝土,停車位可以敷設(shè)植草磚。通過LID設(shè)施降低廠區(qū)未污染區(qū)域下墊面雨水徑流系數(shù),有效提高年徑流總量控制率。
2.3LID設(shè)施可行性分析主要分析化工園區(qū)以初期雨水收集池或事故池(兼初期雨水收集池)作為重污染區(qū)域海綿設(shè)施的可行性。3案例分析3.1海綿城市建設(shè)難點以重慶市長壽經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)某化工企業(yè)項目為例,項目建設(shè)用地面積約為84458m2,綠地總面積9288m2,綠化率為11%,項目建設(shè)之初未考慮建設(shè)海綿設(shè)施,按照項目建設(shè)情況,分析傳統(tǒng)開發(fā)模式下場地綜合雨量徑流系數(shù)高達(dá)0.8,年徑流總量控制率僅為20%,傳統(tǒng)開發(fā)模式下雨水管控效果較差,廠區(qū)需要進(jìn)行海綿城市建設(shè),以滿足廠區(qū)地塊海綿上位規(guī)劃要求(圖3)。廠區(qū)在進(jìn)行海綿城市設(shè)計時,面臨綠化率低、污染區(qū)不透水下墊面比例高、廠房屋面受工藝限制跨度較大等一系列問題,導(dǎo)致企業(yè)在海綿城市建設(shè)中受阻,進(jìn)而影響企業(yè)建設(shè)進(jìn)度。
3.2規(guī)劃控制指標(biāo)合理為了更好地將海綿城市的建設(shè)理念融入長壽經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)中,在結(jié)合國家、重慶海綿城市建設(shè)要求和長壽區(qū)“山地+工業(yè)”城市特點的基礎(chǔ)上,上位規(guī)劃因地制宜地對徑流總量控制目標(biāo)進(jìn)行了分解。首先在保障工業(yè)用地環(huán)境保護(hù)需求的同時,合理地將海綿城市的建設(shè)融入其中,打造經(jīng)開區(qū)特色的海綿城市建設(shè)和管控理念。
3.2.1指標(biāo)合理分配規(guī)劃范圍內(nèi)海綿城市建設(shè)指標(biāo)總體滿足上位規(guī)劃要求,明確了部分較難實施海綿城市建設(shè)的雨水管理分區(qū)指標(biāo)分?jǐn)傊凛^容易完成的雨水管理分區(qū)。
3.2.2規(guī)劃因地制宜結(jié)合化工園區(qū)的特點,規(guī)劃對于地表污染風(fēng)險較大的場所或環(huán)保部門經(jīng)環(huán)境影響評價后要求進(jìn)行初期地面雨水收集處理的場所,不建議做雨水下滲措施,需對污染區(qū)內(nèi)的雨水進(jìn)行收集處理,避免污染地下水及土壤,且污染區(qū)場地雨水不得采用收集回用系統(tǒng)。規(guī)劃以徑流污染控制目標(biāo)為主導(dǎo),將初期雨水的調(diào)蓄容積作為海綿城市的調(diào)控容積,在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)年徑流總量控制率等其他規(guī)劃目標(biāo)。
3.3海綿城市建設(shè)的有效實施廠區(qū)內(nèi)S1分區(qū)為主要生產(chǎn)區(qū)域,分區(qū)下墊面組成主要是硬化地面(露天工藝裝置場地)、屋面;S2分區(qū)主要為生產(chǎn)區(qū)域,分區(qū)下墊面組成主要是硬化地面(非操作場地)、屋面、圍墻內(nèi)綠地、瀝青道路;S3分區(qū)為工作區(qū)域,分區(qū)下墊面組成主要是硬化地面、屋面、綠地;S4分區(qū)由圍墻外綠地構(gòu)成。
4結(jié)論
(1)化工園區(qū)在進(jìn)行海綿城市建設(shè)時存在綠化率低、下墊面防滲等級高的特點,其海綿城市設(shè)計思路按照因地制宜的原則,按污染等級分區(qū)合理布置綠地并建設(shè)海綿設(shè)施;地表徑流污染嚴(yán)重的區(qū)域在建設(shè)海綿城市的過程中,結(jié)合其環(huán)保要求高、行業(yè)規(guī)范性強(qiáng)的特征,可利用初雨池或事故池(兼初雨池)作為海綿設(shè)施,進(jìn)行指標(biāo)分配計算,以滿足海綿城市上位規(guī)劃,提高場地利用率。(2)三類化工企業(yè)污染負(fù)荷嚴(yán)重區(qū)域在進(jìn)行海綿設(shè)計中可以環(huán)保達(dá)標(biāo)為切入點,對雨廢水收集、處理設(shè)施容積多方位校驗;以年徑流污染控制指標(biāo)為主導(dǎo),通過控制地表徑流污染負(fù)荷高的初期雨水排放,合理設(shè)計蓄水池容積,同步達(dá)到年徑流總量控制等多項指標(biāo)。
作者:張志敏 陳杰 楊俊豪 馬念 楊海瑞 單位:林同棪國際工程咨詢(中國)有限公司