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厦门首试“设计暴雨”方法,城市变身强力海绵
发布时间: 2017-10-31 【字体:

注:本文转载自中国天气网

 大雨不湿鞋,暴雨不看海,这是很多城市居民雨季的期盼。而在谈及城市内涝治理办法时,很多人会想到建设海绵城市海绵城市是否能破解看海难题?离我们还有多远?作为2015年确定的第一批全国海绵建设试点城市之一,厦门也许可以告诉我们答案。

通过两年多的努力,在2016年暴雨日数和雨水总量都偏多的情况下,厦门却鲜少出现城市看海景象。这背后厦门尝试了哪些创新措施?是否对其他城市有借鉴意义?

“80后老堵污变身“10后小清新

未来一周厦门都有雨?局部地区可能有暴雨?现在,听到这样的天气预报,家住厦门思明区玉荷里小区的林女士再也不担心了。在融合海绵城市理念的老旧小区改造中,她所在的玉荷里小区成功变身为海绵小区,一改从前逢雨必涝的面貌。

今年70多岁的林女士是玉荷里小区的第一批住户,她回忆道,小区建于上世纪80年代,当年也似名字玉荷一般干净清新,但经历了30多年风雨后,也患上了老旧小区的通病--排水不畅,每到下雨天,污水淤积在小区路面上,居民们往往要在脏水中趟着走,不仅湿了鞋袜裤子,还要沾上难除的异味,令人苦不堪言。

去年起,为了解决这一问题,小区运用海绵城市建设技术的六字诀渗、滞、蓄、净、用、排进行了改造,新增了海绵设施--7个雨水花园,2个透水砖铺就的小广场,还有小区绿化带的植草沟。

据厦门市海绵城市办公室的专家介绍,这样一来,落入小区的雨水先是下渗或蓄积,多余的径流通过洼地或者透水带等留在地表,再多出的径流会引流至水池,蓄水池的水可以通过化后使,以上手段无法消减的雨水径流最后再被放至市政雨水管网。

倘若将小区的排水系统比作,改造前的玉荷里小区显然是对雨水消化不良;现在,有了海绵设施的帮助,小区消化能力提升,能下的水明显变多,积水成涝的问题自然大大缓解。根据测算,玉荷里改造后的整体设计可以消化年雨水径流量的70%,能够吸纳26.8毫米的降水,相当于把大雨直接降为了中雨甚至小雨。

谈到小区的变化,有居民兴奋地说,我们'80后老堵污'小区也变成'10后小清新'啦!而玉荷里小区的华丽转身,只是厦门海绵城市建设成果的一个缩影。

海绵路也是花园路

受亚热带海洋性季风气候影响,厦门的雨多集中在每年的39月,这期间常有暴雨等极端天气发生,短时降雨强度大,暴雨、大暴雨屡见不鲜;当暴雨发生时,如果大量的雨水不能及时就地渗入地下,就只能通过排水管道排掉,一旦超过排水系统的极限,就很容易造成城市内涝。

因此,对厦门来说,海绵城市建设技术六字诀中,如何让水更好地就成了最核心的要求。

厦门选择从雨水落下以后的第一站--路面来着手。如今,走在厦门的街头,你或许会被她多彩的路面所吸引:双溪公园的路是枣红色的,环岛路是米色的,海沧中学有大片灰色的沥青路面,而银湖桥及南门桥下穿通道则更加神奇,到了夜晚,路面就犹如披上了一件七彩霞衣,特别漂亮。

这些新式路面绝不仅只有颜值,更有着共同的优质内涵--“海绵路。雨后枣红色的透水路面踏上去几乎没有湿漉漉的感觉,脚底下还很抓地,十分适合慢跑;米色的环岛路铺着陶瓷透水砖,不仅有高强度的透水性能,还防滑耐用;海沧中学内,大片灰色的吸水沥青地面能将倾泻而下的大雨吸收得干干净净;七彩荧光路面使用了聚氨酯彩色碎石,不仅具有高强度的透水性能,更是完全环保。

与传统的水泥路面相比,雨水落到新式透水路面后将迅速渗入地下,据厦门市政工程设计院的专业人士介绍,透水砖的渗水速度基本上可达到20毫米/秒,大大缓解了路面积水的情况。

除了透水砖,厦门市政部门还在道路设计上运用了其他'“海绵巧思,以新景路为例,700米长的道路两侧,设置了大大小小11沉降式雨水花园,这些花园不仅绿草茵茵,十分美观,而且通过内部的种植土壤层、砂层、砾石层等结构滞留、过滤、渗透雨水,蓄水有效深度可达40厘米。

小海绵大海绵

华侨大学的专家们研究发现,在路面百分百透水情况下,仍有大量地表水,所以靠路面透水和以小区为单位的区域小海绵,只能缓解内涝问题,不能根治。只有在全市范围内理顺地表水系统--湿地系统,实现渗、滞、蓄、净、用、排的良性循环,才能真正解决。

从试点工作实施伊始,厦门市委市政府就明确要求,今后厦门市新建城区应全面落实海绵城市建设要求,已建区域结合老旧小区改造、城中村改造,逐步推进区域小海绵建设;还要通过黑臭水体治理、易涝点整治等工作,在全国率先提出全市域海绵城市建设理念,完善全市大海绵建设。

 

 

海绵城市中雨水循环示意图

 

翔安洋唐保障房片区的海绵城市建设,就很好地体现了这一点。在这一片区,雨水已经形成了一个完整的闭合循环系统:上游保障房小区里的雨水,经过雨水花园、植草沟等海绵设施的渗透、滞留、净化后,进入中游的湿地公园;在公园里雨水继续滞留、下渗、净化的过程,然后流入下游的鼓锣公园;鼓锣公园内不仅配套了下凹式绿地、透水园路等各种海绵设施,还有两个人工湖作为大海绵体,对雨水起到重要的调蓄作用;最下游还建成了一座每天6000吨处理规模的中水处理站,负责收集、处理整个片区产生的生活污水,经过处理后的中水通过泵站,可以浇灌绿化带和进行生态补水,实现水体循环。如今,鼓锣公园水清岸绿,不仅是会呼吸的海绵体,同时也是周边居民休闲锻炼的好去处。

依托区域小海绵全市大海绵的有机结合,厦门实现了生态发展的良性循环。华侨大学形成以小流域为单元系统集成大海绵体系,全面实现海绵功能;同时实现了雨水全收集、污水全处理、对外零排放、中水全回用的绿色发展要求,日节水量达到1500吨。

气象助力量身定制厦门模式

中国水利水电研究院水资源研究所所长、中国工程院院士王浩认为,厦门在海绵城市建设和水生态文明建设领域已经走在了全国前列,在全市域做顶层设计的思路尤其令人赞赏。厦门的顶层设计,是把海绵城市建设看作对城市格局的一次重大长远的规划,清楚地认识到不能照搬国内外先进经验,而是要将海绵城市建设与城市的气候背景等要素结合起来,因地制宜开展建设。为此,厦门市委市政府特别邀请了气象专家林炳章教授参与规划设计。

 

 

林炳章教授接受中国天气网记者的采访

 

作为住建部海绵城市项目中唯一的气象专家,林炳章教授曾在美国从事了30多年的相关研究。回国后,他研究了我国2600多个气象站点历年来的数据资料,发现50多年间,旱与涝的极值变化不大,但旱与涝之间的变化幅度关系很大,也就是说,随着气候变化,未来我们很可能经常遭遇旱涝急转的情况,这就对海绵城市的建设提出了更高的要求。

林教授认为,要想建设海绵城市,必须去研究一个城市在不同设计标准下、不同历时究竟会下多大的雨,暴雨的时空分布情况如何,这样才能合理地制定工程措施,设计工程尺寸。

根据厦门的气象历史数据,林教授带领团队开发出了设计暴雨方法。所谓设计暴雨,并不是指为某个地区设计一场暴雨,而是通过大量的数据计算和模拟,得出该地区50年一遇甚至100年一遇的暴雨究竟是什么样的水平,如果想应对这一场暴雨,海绵城市建设需要达到怎样的标准。根据厦门全面丰富的气象历史资料,团队对厦门的暴雨情况进行计算模拟,设计暴雨方法在厦门将在厦门完成自己在海绵城市建设领域的首秀,给厦门的海绵城市建设提供了更加精确的分析指导。

同时,林教授团队还绘制了厦门降雨频率图集,可以精准地指出,在某一场降雨过程中,厦门的什么位置发生暴雨的可能性更大、更容易发生洪涝,这对海绵城市建设的顶层设计也极为重要。

目前,林教授为厦门海绵城市建设度身定制的厦门模式气象辅助系统,已经得到了海内外专家学者的广泛关注。下一步,设计暴雨方法和降雨频率图集将被江苏和香港引入,继续为海绵城市的建设提供指导意见。

 

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