一、研究成果為理論型技術成果1項、知識型技術成果1項。
1. 特定區域試點城市典型土壤、降雨條件下海綿型公園綠地建設關鍵技術措施1套。
結合不同區域典型土壤與降雨條件,針對當地水文突出問題,協調綠地系統格局建設,調整傳統“快排”模式,合理組織匯流,構建“源頭治理,中途蓄滯,末端調蓄”點線面三個層次的城市海綿型公園低影響開發雨水系統,恢復城市“海綿”功能。
1) 課題首先總結了海綿型公園規劃的一般步驟:
·對城市自然條件、社會經濟條件、上位規劃等資料進行梳理,掌握城市水生態環境的本底狀況;
·對城市中海綿型公園建設面臨的突出問題進行識別,形成問題導向的規劃思路;
·針對不同的問題,可從“源頭治理,中途蓄滯,末端調蓄”三個層次進行統籌考慮,并設置不同類型的海綿型公園,形成系統的、至上而下的雨洪管控系統。
2) 其次總結了源頭治理型海綿公園(城市中散布在社區和街頭的中小
型公園、山體公園、沉沙公園)、中途蓄滯型海綿公園、末端調蓄型海綿公園(大型濕地公園)的設計要點。
a. 源頭治理型海綿公園
針對城市主要的徑流產生源頭,包括城市各類用地中的屋頂、道路、硬質化的廣場鋪裝以及城市周邊和城市內的石質化、植被覆蓋率低、坡度較陡的山體,通過源頭治理型海綿公園(城市中散布在社區和街頭的中小型公園、山體公園、沉沙公園),優先采取一系列低影響開發措施,最大限度從源頭進行徑流總量控制和徑流污染控制。
一般而言,城市各類用地中的硬質下墊面是產流的主要源頭,通過用地附屬綠地的蓄滯和處理后,進入周邊中小型的海綿型公園,經城市雨水管渠系統,再到匯水下游區域的大型海綿公園集中調蓄、凈化、處理及利用。
處于丘陵、山地地貌的城市,城市周邊或城市中的山體通常也是雨水徑流產流量大的區域。若是黃土地區,土壤為砂質土,山體植被覆蓋率低,優先采用植樹造林的方式,完善喬灌草結構,形成復合結構的植被緩沖帶,減少土壤的沖刷,并在山腳以及河流上游設置沉沙功能的生物滯留設施。針對坡度較陡以及石質化的山體,應結合現狀魚塘、水塘、濕地、水庫等,結合一系列綠色基礎設施和少量必要的灰色設施,形成完整的多層次的雨水截流坡塘系統,雨季截流山地雨水,就地補充地下水,旱季為周邊灌溉、景觀用水提供水源。超標雨水溢流至自然湖泊、河流及水庫等天然海綿系統。
b.中途蓄滯型海綿公園
將城市濱河綠帶、城市綠道,以及帶有水體或位于城區低洼地帶的大型公園相連接,形成網絡狀的綠色海綿。合理組織匯流,將周邊未消納的源頭雨水徑流引入公園,結合低影響開發設施對雨水進行滲透、凈化、滯留、調蓄、回用,緩解中心城區硬質下墊面面積大帶來的雨洪安全和面源污染等問題。城市內河、湖泊系統宜整體連通,結合生物凈化措施,形成內外循環凈化的活水系統,緩解水體富營養化的現象。
c.末端調蓄型海綿公園
在城市雨水管網總排口以及污水處理廠附近,規劃建設占地面積較大的低影響開發設施,如雨水濕地、大型濕塘等。它們多與自然水系相連通,通過多功能調蓄,對城市各個匯水片區的超標雨水和中水進行統一處理和有組織排放至自然湖泊、河流。
2. 城市道路與開放空間低影響開發雨水設施圖集—海綿型公園綠地建設技術優化建議稿1項。
海綿型公園綠地建設技術優化建議稿中針對現在海綿城市建設中,低影響設施在應用中存在的問題進行了設施優化和技術優化,主要包括透水鋪裝、下沉式綠地、生物滯留設施、雨水罐等低影響開發設施。
a. 透水鋪裝
將透水鋪裝結構中的PVC管材替換為網形PE透水管。
透水鋪裝一般應用于公園的園區道路或廣場中,當采用半透水鋪裝結構時,或遇到場地滲透能力差的情況時,需加入透水管。目前市場常用的透水管材為PVC穿孔收集管和PE波紋打孔管,管材采用面層打孔的形式,對承載力和透水性都會造成不同程度的影響,對施工要求也較高,若操作不當,容易出現管孔堵塞、透水效果降低等現象。且透水鋪裝結構層中的透水管維護較為不便,選擇合適的材料降低維護成本,提高使用年限成為重點。
b.下沉式綠地
下沉式綠地優化為滲排式下沉綠地,增加了微創植入管的應用。
當公園綠地土壤滲透系數小于1X10-6m/s時,或地下水位高的區域,可在結構設計中地下平均水位以上,增設礫石排水層,布置透水管與溢流設施相連接,預防地下水位較高的地區因季節性波動,對雨水設施產生影響,保證設施安全,同時防止蚊蟲滋生。
c.生物滯留設施
生物滯留設施針對鹽堿地、地下水位高區域該設施的應用進行了優化。
在生物滯留設施底部布置排鹽溝,內由礫石濾層和DN150mm的透水盲管組成,鋪設坡度大于0.5%,防止透水盲管堵塞,并與溢流雨水口相連,緩解返鹽、降低地下水位,保證植物的正常生長。
d.雨水罐
雨水罐一般應用于建筑周邊,雨天雨水罐在收集屋面雨水時,常常伴有雨水從高處墜落敲打桶的噪音,為周邊生活、工作的人群帶來噪音污染,同時滋生蚊蟲。
雨水罐消能管蓋的應用。在與雨水罐連接處安裝透水盲管,減小雨水勢能。該設施由雨水罐蓋、防蚊網、透水盲管三部分組成。透水盲管消能降噪。將透水盲管與消能立管相連,將雨水引入雨水罐底部,減小雨水直接從雨水罐井口處直接砸到雨水罐底部的空鳴聲。
e.滲管/渠
當周邊綠地高于硬質鋪裝時,可將鋪裝上的雨水通過雨水截流設施,再在雨水截流設施沿綠地一側開口,通過滲管將雨水引入綠地底部。滲管布置應避開現狀管網及喬木,填埋滲管后應進行植物補植。
f.生態樹池
當獨立的生態樹池無法滿足降雨量大城市的雨水調蓄需求時,可利用樹池之間的空間,增設雨水收集設施,擴大生態樹池收集雨水徑流的空間,同時對降雨量小的地區,可對雨水徑流進行就地回收利用,減少傳輸設施和末端雨水調蓄設施的工程量。設施由滲透溝和景觀蓋板兩部分組成,該設施的雨水調蓄深度宜為50-200mm,滲透溝底部可根據景觀需求,種植植物或散步礫石,加強雨水凈化作用。景觀蓋板需滿足承載力需求,可根據景觀需要,設置紋案提升景觀效果。
二、項目創新與特色:
一、 總結了四類典型城市、四種突出問題、兩個層面的建設措施
結合我國大陸不同年徑流總量控制分區,針對華北沿海地下水位高且伴有鹽堿化;南部城市降雨量大,土壤滲透率低;西北城市降雨量小,氣候干旱,植被覆蓋率低,土壤具有水粉性、濕陷性;中部城市水體流動性弱、水污染問題突出等特點,選取4類典型海綿建設城市,開展海綿型公園綠地分類調研,對特定區域現狀條件下的雨洪問題和本土化關鍵技術參數進行分析研究,例如降雨條件(雨量、雨型)、地下水位狀況、土壤理化性質等,研發具有區域典型性的海綿城市技術參數,形成不同區域海綿建設的本土化關鍵技術,系統性規范海綿型公園綠地建設,重點突破我國典型地域試點城市海綿型公園綠地建設中的本土化,優化技術流程。
二、 結合實際問題,著力研究成果,優化低影響設施圖集
研究雨水設施與綠地景觀相互融合的低影響開發雨水系統集成技術,結合綠地與城市排水、水系的海綿建設內在聯系,開展海綿型綠地建設關鍵設施的集成優化??偨Y歸納各試點城市在海綿型公園建設中低影響開發設施應用過程中遇到的問題,結合上述研究成果,提出相應的低影響開發設施優化方案,為城市綠地海綿工程建設提供技術支撐。優化設施4大類,18種。