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在2012年提出的“海綿城市”理念中為人們對防澇排水、雨洪管理的方法提供了新的思路,海綿城市理念通過“吸”、“蓄”、“滲”、“凈”、 “用”的方法將地表年徑流總量的排放量降低了40%以上甚至更多。而徑流量的剩余部分則可以被城市景觀建設(shè)中的海綿體如:透水性鋪裝、生態(tài)植草溝等來下滲減排。而且還可以通過人工濕地、雨水罐、屋頂綠化、濕塘等集蓄利用。從而使我國對水資源利用率低下,不知道如何借助自然的力量凈化污水等問題找到了很好的解決方案。
海綿城市概念內(nèi)涵剖析
1本質(zhì):低影響設(shè)計發(fā)展理念
在當(dāng)今城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快的大趨勢下,人們早已習(xí)慣于挑戰(zhàn)自然,藐視生態(tài),忽略和諧,破壞環(huán)境,而這樣的結(jié)果就是造成嚴(yán)重的自然破壞和生態(tài)失衡。傳統(tǒng)的城市發(fā)展和擴(kuò)張是利用對土地的高強(qiáng)度開發(fā)和建設(shè),導(dǎo)致原有的自然生態(tài)遭到破壞。而海綿城市理念則恰恰相反,是保護(hù)原有自然生態(tài)。因此海綿城市又被稱為低影響開發(fā)模式。海綿城市的本質(zhì)是修復(fù)和維持城市原有自然生態(tài),以遵循順應(yīng)自然與自然和諧共處的低影響發(fā)展方式使生態(tài)系統(tǒng)中的水資源進(jìn)行良性的水循環(huán)。
2目標(biāo):使城市景觀設(shè)計“靈活適應(yīng)、彈性布局”生態(tài)變化與自然災(zāi)害
(1)降低自然災(zāi)害影響。海綿城市建設(shè)的目標(biāo)中對削弱自然災(zāi)害影響的作用尤為突出?,F(xiàn)如今人們對城市的不合理開發(fā)規(guī)劃導(dǎo)致在遭遇自然災(zāi)害,尤其是暴雨等天氣時地表徑流量瞬時大幅度増加,城市道路積水嚴(yán)重,交通癱瘓。而海綿城市建設(shè)中的海綿體正是以其獨有的吸水、蓄水、滲水等特性減輕了自然災(zāi)害的影響。
(2)維持和保護(hù)原有水文特征。修復(fù)被破壞的水生態(tài)??茖W(xué)合理規(guī)劃城市的藍(lán)線和綠線,以合理比例預(yù)留出足夠的城市生態(tài)空間,盡量不破壞原有生態(tài)系統(tǒng),*大限度地保持原有水生態(tài)。使城市土地在建設(shè)開發(fā)前后對自然生態(tài)的影響降至*低。
(3)模擬自然界,實現(xiàn)水生態(tài)良性循環(huán)。城市的屋面、停車場、立交橋等被瀝青、混凝土硬化了的鋪裝就像一張張不透水的膜覆蓋著城市地面,阻礙了雨水的呼吸,而且也使之無法達(dá)到像自然界一樣的生態(tài)循環(huán)。而海綿城市則是利用像小海綿一樣的景觀構(gòu)筑物,通過城市景觀建設(shè)中的海綿體合理系統(tǒng)地將地表徑流的水資源進(jìn)行分流、吸水、滲水、凈水。從而模擬水在自然界中綠色循環(huán)。
3基于海綿城市理念水環(huán)境治理系統(tǒng)思路:控源截污、內(nèi)源治理、生態(tài)修復(fù)、活水保質(zhì)
一個完整的系統(tǒng)生態(tài),首先我們要建立山水林田湖草自然生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù),保護(hù)天然河道,維持河道的生態(tài)基流。這樣河道的自然形態(tài)就會受到保護(hù),擴(kuò)大河道的綠化。當(dāng)然我們不要盲目地去挖湖,在沒有水的同時去造湖,不要去跟自然抗衡。
另外,對生態(tài)功能受損河段進(jìn)行修復(fù)。恢復(fù)和保持河湖水系的自然連通,構(gòu)建城市良性水循環(huán)系統(tǒng),逐步改善水環(huán)境質(zhì)量;加強(qiáng)河道系統(tǒng)整治,因勢利導(dǎo)改造渠化河道,重塑健康自然的彎曲河岸線,恢復(fù)自然深潭淺灘和泛洪漫灘;實施生態(tài)修復(fù),營造多樣性生物生存環(huán)境,恢復(fù)河道生態(tài)基流,降低河道運行水位,構(gòu)建以沉水植物為主的河道內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng),充分利用沉水植物的光合作用,提高自凈能力,提升河道景觀。
其次,加強(qiáng)雨污水管網(wǎng)建設(shè)力度。要消除旱天污水直排,提升管網(wǎng)質(zhì)量。從河流的污染狀況中可以看出,如果不修復(fù)受損管網(wǎng),提升污水濃度,控制污水滲漏,水還沒有運到污水廠就跑光了。在分流制地區(qū),加強(qiáng)源頭改造,減少雨水徑流,削減面源污染。在合流制地區(qū),控制合流制溢流污染。
截污工程是一定要做的,但是更重要的是生態(tài)的修復(fù),整個城市的生態(tài)保護(hù)和修復(fù)不是靠治河,而是靠修復(fù),修復(fù)首先就是河道。以水環(huán)境提升為主線,以控源截污為基礎(chǔ),以提高河流自凈能力生態(tài)修復(fù)為手段,以創(chuàng)新機(jī)制體制為保障,構(gòu)建水岸交融、藍(lán)綠交織的水生態(tài)空間,實現(xiàn)形態(tài)、生態(tài)、業(yè)態(tài)的和諧統(tǒng)一。
生態(tài)修復(fù)-人工濕地
人工濕地在海綿城市建設(shè)中為水資源的自然修復(fù)和凈化起到不可或缺的作用。人工濕地的實質(zhì)是由仿制特有的土壌、搭建人工介質(zhì)、種植水生植物、營造微生物環(huán)境和基質(zhì)四個環(huán)節(jié)所共同組建的一個能夠自然循環(huán)的完整生態(tài)系統(tǒng)。
其過程是在底部有斜坡面的凹地(塘)中鋪設(shè)床體疊層,由土層、基礎(chǔ)層、砂石濾層以及表層墊石(如鵝卵石等)自下而上依次疊加而混合組成的濕地基層。污水在濕地床體的縫隙中自由彎曲地流動,通過物理作用在混合組成的立體底層中被逐漸過濾掉水質(zhì)中的較大雜質(zhì)來達(dá)到初次凈化的效果。而床底土壌中又種植了具有耐污能力強(qiáng)、對周遭環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、抗病蟲害能力強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)的根莖水生植物等如(水葫蘆、睡蓮、慈姑)。這些植物能夠通過化學(xué)作用如(光合作用)為水體置換和傳輸所需氧氣和養(yǎng)料,増強(qiáng)水體活性,降解水體種的有害物質(zhì)。為濕地凈化污水起到了至關(guān)重要的作用和極重要的影響。*后濕地中的這種生態(tài)環(huán)境形成的共生關(guān)系又能為微生物的生長提供一個良好的微環(huán)境。
而植物的根系為微生物的吸附又提供了一個較大的表面積,因此使得微生物通過生物原理成為了消化、降解稅制中污染物的主力軍。好氧和厭氧微生物通過其呼吸作用共同將污水中的有機(jī)物和無機(jī)物分解為水、二氧化碳、甲烷、銨等對自然界無危害的物質(zhì)回歸于大自然。濕地通過這三種作用達(dá)到了水資源的自然凈化和良性循環(huán)。
由于人工建造的濕地系統(tǒng)是仿效自然界中的生態(tài)自循環(huán)再生原理,所以不管是水面式人工濕地(簡稱FWS)還是潛流型人工濕地(簡稱 SFS)。都其具有緩釋雨水容量大、工藝簡單、技術(shù)含量低、投資費用低、維護(hù)簡便、病原微生物去除率高、生態(tài)效益好等優(yōu)點,非常適合建設(shè)以 “海綿城市”理念為標(biāo)準(zhǔn)的新型生態(tài)化城市。
建設(shè)海綿城市是一個漫長的過程,這不僅需要社會各界人士的共同努力,同時也要擁有先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)理論作為基礎(chǔ)。通過“自然集蓄、自然侵滲、自然凈化”的治理理念,低碳一生態(tài)的解決城市開發(fā)建設(shè)所帶來的水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、水安全等問題。我們寧可不要金山裉山也要綠水青山,還我們子孫后代一個美好的明天。