城市雨洪基础设施先行的规划框架之探析

2016-08-15 09:13:59         来源: 国际城市规划     浏览次数:

  2.3  以源头雨洪设施为基点

  源头雨洪设施是近几十年发展的新型设施,其目的是将雨水控制在源头。源头雨洪设施的设计标准低于社区尺度雨洪设施的设计标准,根据国际和国内的一些研究和试点经验,源头设施通常可控制2~25年一遇的降雨。由于源头设施的设计标准偏低,溢流路径是设计中的主要考虑因素。在遭遇超标准降雨时,超标径流可通过溢流路径排入社区和城市尺度的雨洪基础设施中,以避免损毁源头设施以及造成城市涝灾。源头设施与一些社区设施的功能类似,所以常被统称为LID措施。表4中列举了一些LID措施的功能及适用范围。得注意的是,源头控制设施有一定的适用条件。坡度较陡的山丘地区、土壤透水性很差的粘土地区、极端干旱或地下水位高的地区以及高寒地区等均应酌情选择适合当地特殊情况的源头设施。

城市雨洪基础设施先行的规划框架之探析

表4 LID措施的功能及适用范围

  2.4  城市雨洪基础设施的整合框架

  单独的雨洪设施,无论是自然或是人工设施,都有一定的局限性。只有将这些分散的设施整合起来,形成一个综合体系,才能在不同频率的洪水时充分发挥排水防涝功能,同时补偿自然、营造健康城市水环境。

  由于三层雨洪系统之间的关系为嵌入式,系统整合的关键在于每层系统之间的衔接。低一级的雨洪设施应与高一级的设施相连接,以保证在超标准降雨时,多余的雨洪可以通畅地由低一级设施流入高一级设施。如源头控制中的绿屋顶、雨水箱的溢流管应与社区雨洪设施相连接(地表草皮沟或地下管道等);社区雨洪设施,如草皮沟、蓄水池等应与城市尺度的雨洪基础设施相连接(湿地湖泊及其他蓄滞设施)。

  连接各级雨洪设施之间的通道包括天然溪流、地表明渠、地下暗管、人行道、自行车道、街边绿地、草皮沟与边沟以及其他公共空地等。城市内街区的道路可酌情设计为连接雨洪设施的通道。在设计标准的降雨时,街区尺度道路邻近缘石边沟1.5m~2.0m的路面可以设计为过水通道;在超标准的极端降雨时,街区尺度道路的整个路面可设计为过水通道;在设计时应考虑路面的积水时间与水深,以及其他公共安全问题。此外,在条件适合的地区,应考虑减少街区路面的宽度,将缘石边沟排水系统改为路边明沟系统,以增加入渗、提供雨洪蓄滞容积、延长汇流时间,净化水质。由各级雨洪设施与各级连通渠道构成的城市雨洪基础设施最终将雨洪输送到设计接收水体中。为减少水污染,各级通道应将雨洪排放入植被缓冲区、洼地湿地等自然设施,然后流入接受水体。

  对于已建成的城市,湿地洼地等自然设施多已不复存在,自然水文系统也遭到不同程度的破坏。源头控制措施最容易实施,可以有限地缓解城市雨洪问题。若要从根本上解决问题,还应考虑恢复自然措施、在其他措施与河流之间建立通道,构成完整的可持续城市雨洪综合管理措施。

  图3展示了新西兰奥克兰市伊勒利(Ellerslie)流域的雨洪设施布局。该流域约10k㎡,主要为居民、商业和工业用地组合的建成区。雨洪系统建设目标和综合框架如下:

城市雨洪基础设施先行的规划框架之探析

图3 伊勒利流域雨水工程布置示意图(含现状100年一遇淹没图)

  目标:为服务对象提供抵御24小时,100年一遇的洪涝风险

  源头雨洪设施

  新建或旧房改造时,任一申请开发的地块,必须配套建设符合市政府规定的4项水文指标的LID设施(水质、泥沙、2年和10年一遇出流峰值);

  以往营建许可审批的几百个私人和公共的下渗井,提供服务范围内的24小时,10年一遇暴雨的排涝设计标准。

  社区尺度雨洪设施

  管网系统的建设顺应自然地形,达到24小时10年一遇暴雨的排涝设计标准,重要路涵、管段实现50或100年标准;

  大量根据GIS地形分析和现场查看确定的汇流路径(粉红色点线),同样是排水系统的一部分。政府掌握详细信息,在城市开发营建审批时作为首要条件,要求开发商加以保护或采取等效补偿措施。

  城市尺度雨洪设施

  完整保留原有的溪流、湖泊、湿地等天然雨洪设施,连接管网和调蓄设施,同时也是城市绿色空间的一部分;

  流域范围内中西部的体育场(跑马场),和东部的湿地公园,是缓解管网压力的骨干调蓄设施,提供至少抵御24小时100年一遇设计暴雨所需的调蓄量。除此以外,还有一些分散的小型局部调蓄设施。

  该工程展示了以好的城市水管理理念和系统性的工程思维,实现结合城市空间综合需求和雨洪风险管理的基础设施建设。

  3  结语

  在漫长的历史中,人类始终在探索与自然共存之道,从控水、管水到人水和谐,从雨洪灾害到雨洪资源,都体现着人类认识的不断深化与提高。目前,西方发达国家正在采取各种措施,致力于兴建绿色洁净、节能低碳城市,而其中大部分投资和努力是在纠正上世纪城市化快速发展时期对自然界所造成的大范围破坏。我国正在进入城市化快速发展阶段,应当尽量避免西方国家所走的弯路,尊重自然规律,保护好自然环境。在城市规划时应顺应自然,优先规划雨洪基础设施;在此基础上,进一步规划交通、能源等其他基础设施。

  没有任何单一的雨洪措施可以适合所有环境条件,单独的自然或人工雨洪实施在雨洪管理中只能发挥有限的作用。若要全面解决城市雨洪问题,须将这些设施连接起来,构成城市雨洪基础设施。本文提出的三层尺度雨洪基础设施是综合管理城市雨洪问题的初步尝试。

  规划城市尺度的雨洪基础设施是一个复杂的过程,涉及多领域、跨学科的周密研究,综合计算以及对合理的长期运行维护计划的理解,成功的关键在于有正确的理念指导,良好的技术手段,系统的工程思维和可持续的管理体系。城市化后的雨洪问题,更需要智慧和认真地对待。通过城市规划设计进行管理调控,将景观、建筑、文化、娱乐与基础设施充分融合,在应对雨洪灾害的同时,寻求管理灾害、获取雨洪资源的新技术,建设更宜居、美好、高质量的新型城市,是城镇化发展的必然趋势。

编辑:shangxiyun

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