海綿城市工程案例詳解—雨水調(diào)蓄池
導(dǎo)讀: 雨水作為自然界的天然水資源,若得到有效利用則對緩解水資源緊張的現(xiàn)狀至關(guān)重要。城市水資源循環(huán)過程是構(gòu)建“海綿城市”的重要內(nèi)容,海綿城市建設(shè)中提及的“滲滯蓄凈用排”中的“蓄”指的就是尊重自然的地形地貌,不僅把雨水留下來,同時(shí)也把降雨蓄起來才能達(dá)到調(diào)蓄和錯(cuò)峰,而后進(jìn)行有效利用的多重目的。當(dāng)下,海綿城市蓄水環(huán)節(jié)還沒有固定的標(biāo)準(zhǔn)和要求,地下蓄水樣式多樣,總體常用形式有兩種:雨水調(diào)蓄池、塑料模塊蓄水。
本期我們主要介紹的是雨水調(diào)蓄池的功能、用途以及在全國范圍內(nèi)的實(shí)用案例。
一、什么是雨水調(diào)蓄池
1、定義和分類
讓我們先來看國際上雨水管理技術(shù)較為先進(jìn)的德國和日本是如何對雨水調(diào)蓄池進(jìn)行分類和定義的:
而在我國目前則沒有如上的細(xì)分,而是統(tǒng)一將:為解決城市內(nèi)澇、溢流污染、合流制完善的各類雨水池統(tǒng)稱為雨水調(diào)蓄池。
2、適用場景為解決和規(guī)避雨水洪峰,實(shí)現(xiàn)雨水循環(huán)利用,避免初期雨水對排放水體的污染,在海綿城市建設(shè)中需要人工修建具有儲(chǔ)存雨水功能的鋼筋混凝土池或模塊池,臨時(shí)性的把雨水儲(chǔ)存起來,起到積極調(diào)度作用,類似于一種口袋型存水構(gòu)筑物。目前,雨水調(diào)蓄池一般修建在道路廣場、停車場、綠地、公園、城市水系等公共區(qū)域的下方,用來收集和儲(chǔ)存雨水。
作為一種雨水收集設(shè)施,它可以將雨水徑流的高峰流量暫留期內(nèi),待最大流量下降后再從調(diào)蓄池中將雨水慢慢地排出。這樣既達(dá)到既能規(guī)避雨水洪峰,提高雨水利用率,又能控制初期雨水對受納水體的污染,還能對排水區(qū)域間的排水調(diào)度起到積極作用。
二、雨水調(diào)蓄池的作用和優(yōu)勢
除去常規(guī)的規(guī)避雨水洪峰,提高雨水利用率之外,雨水調(diào)蓄池還有很多實(shí)用性的優(yōu)點(diǎn):
優(yōu)勢一、用天然的方式凈化初期雨水,建立海綿化排水凈化系統(tǒng),改善天然水體循環(huán)
雨水調(diào)蓄池的形式多樣,可以是小區(qū)內(nèi)的雨水花園,也可以是城市中的口袋綠地,在有效利用了天然綠地或濕地及水生和濕生植物群落基礎(chǔ)上,大大小小的調(diào)蓄池成為了水質(zhì)凈化-蓄滯水-地下水回補(bǔ)多級(jí)多功能濕地系統(tǒng)中的核心環(huán)節(jié),同時(shí)成為地下水回補(bǔ)的前提條件。
優(yōu)勢二、形式豐富多樣,可根據(jù)具體場景靈活構(gòu)建
雨水調(diào)蓄池可以在城市中各種地勢條件下選用,如天然綠地、地勢低洼處、小區(qū)居民公共活動(dòng)場所、景觀河流水體周圍,僅在居民小區(qū)內(nèi)可體現(xiàn)的形式就有如下:
小區(qū)范圍內(nèi)雨水直接利用時(shí),可采用地下封閉式調(diào)蓄池;
單體建筑雨水直接利用時(shí),可采用地上封閉式凋蓄池;
有景觀水體的小區(qū).可采用地表敞開式調(diào)蓄池 。
優(yōu)勢三、協(xié)助凈化雨水,節(jié)省后續(xù)凈化成本
雨水調(diào)蓄池可以設(shè)置過濾裝置或者與景觀生態(tài)凈化植被結(jié)合,過濾裝置和生態(tài)凈化可以對溢流后的雨水進(jìn)行過濾,從而使得經(jīng)排水渠后續(xù)進(jìn)入河道、湖泊的水質(zhì)較好,從而防止后續(xù)未經(jīng)處理的雨水進(jìn)入城市污水排水系統(tǒng),避免造成城市排水管網(wǎng)堵塞和跑冒漾水。
三、雨水調(diào)蓄池案例賞析
我們從若干案例中選擇了三個(gè)具有代表性的案例與大家分享,一是社區(qū)中的雨水調(diào)蓄池-位于上海臨港的申港社區(qū);二是城市城區(qū)排水系統(tǒng)中的雨水調(diào)蓄設(shè)施-位于天津市先鋒河;三是河流綜合治理中的集水調(diào)蓄-位于長春市伊通河:
1、上海臨港申港社區(qū)口袋公園
整個(gè)申港社區(qū)利用天然的地理形勢,設(shè)計(jì)了大大小小的很多雨水花園,由進(jìn)水口、植物、改良種植營養(yǎng)土、透水盲管、防滲膜、溢流出水口等構(gòu)成的,雨水通過道路、硬質(zhì)鋪裝、屋面等場地匯流至花園,一部分被雨水花園內(nèi)植物土壤吸納,一部分過濾下滲排走,暴雨時(shí)花園還能發(fā)揮蓄水、緩排作用。
同時(shí),為了讓雨水流動(dòng)起來,還設(shè)計(jì)了跌級(jí)水池和旱溪,雨水量較大的時(shí)候會(huì)自然從雨水花園中溢出,經(jīng)進(jìn)入跌級(jí)水池后,匯入旱溪。
2、天津先鋒河調(diào)蓄池
先鋒河調(diào)蓄池是天津市中心城區(qū)合流排水系統(tǒng)進(jìn)一步改造完善工程,主要是針對第一、二類合流制片區(qū)排水改造方案研究,解決雨天溢流污染及地區(qū)積水問題,同時(shí)兼顧部分周邊分流制地區(qū)的徑流污染問題,其服務(wù)面積總計(jì)644公頃。
總體方案包括了“四大排水系統(tǒng)”:先鋒河調(diào)蓄池服務(wù)區(qū)域涉及五大道系統(tǒng)、上海道系統(tǒng)、電臺(tái)道系統(tǒng)及大沽北路系統(tǒng)四個(gè)排水系統(tǒng)。五大道排水系統(tǒng)面積為223hm2,全部為合流制系統(tǒng);上海道排水系統(tǒng)面積為164hm2,其中89hm2為合流制系統(tǒng);電臺(tái)道系統(tǒng)面積為174hm2,其中120hm2為合流制系統(tǒng);大沽北路系統(tǒng)面積為330hm2,其中212hm2為合流制系統(tǒng),先鋒河調(diào)蓄池只服務(wù)上述四個(gè)系統(tǒng)中的合流制系統(tǒng)部分,即先鋒河調(diào)蓄池服務(wù)面積總計(jì)為644 hm2。
“一個(gè)截流設(shè)施(調(diào)蓄池進(jìn)水)”:先鋒河調(diào)蓄池服務(wù)區(qū)域雨水均排入位于南京路的合流干管內(nèi),進(jìn)入南京路合流泵站。南京路合流泵站與位于津南區(qū)津陵路與浯水道交口西北角雙林截流泵站之間存在一路D2600雨水轉(zhuǎn)輸管道,因此先鋒河調(diào)蓄池截流設(shè)施設(shè)置在靠近雙林截流泵站前D2600轉(zhuǎn)輸主管上。通過這一處截流設(shè)施,五大道、上海道、電臺(tái)道及大沽北路系統(tǒng)的雨天溢流污水在降雨過程中優(yōu)先進(jìn)入先鋒河調(diào)蓄池。
“一座調(diào)蓄池”:工程采用末端調(diào)蓄,因此先鋒河調(diào)蓄池設(shè)置于雙林截流泵站附近的先鋒河河底,先鋒河調(diào)蓄池容積為60000m3;先鋒河調(diào)蓄池降雨過程中暫存的溢流污水待降雨過后,排入津沽污水廠處理后達(dá)標(biāo)排放。
3、長春伊通河綜合調(diào)蓄池
歷經(jīng)兩年多建設(shè),伊通河中段總蓄水量達(dá)77.5萬立方米的9座調(diào)蓄池主體工程日前已全部完工,一座座藏于地下的“集水基地”,將讓母親河重現(xiàn)碧波蕩漾?!耙镣ê泳C合治理的重點(diǎn)在于治水,改變伊通河水質(zhì)差、水量少的情況。調(diào)蓄池既可以收集雨水和污水,還可以把收集來的水凈化后補(bǔ)充給伊通河,相當(dāng)于給伊通河安裝了‘凈水器’和‘補(bǔ)水器’。
和一些地方的敞開式調(diào)蓄池不同,長春建的是地下全封閉式調(diào)蓄池,池內(nèi)安裝了除臭設(shè)備,能有效阻隔聲音和異味,同時(shí)為了保證調(diào)蓄池不污染地表水,施工中還采取了雙重防滲漏措施。主體完工的回憶島調(diào)蓄池已與河道融為一體,外觀上根本看不出來地下是蓄水量6萬立方米的調(diào)蓄池。
這種與城市水系緊密結(jié)合的大型市政調(diào)蓄池在降雨初期可以截留超過污水泵站提升能力的合流水,將其存儲(chǔ)于調(diào)蓄池內(nèi);雨后污水管網(wǎng)負(fù)荷允許時(shí)將池內(nèi)水提升至污水處理廠,減少初期雨水對水體的污染,消減降雨峰值對排澇的壓力。
綜上:與雨水蓄水模塊一樣,雨水調(diào)蓄池是一種綜合考慮雨水徑流污染控制、城市防洪以及生態(tài)環(huán)境的改善等要求的海綿城市建設(shè)手段,猶如“超級(jí)池塘”,雨水調(diào)蓄池對增強(qiáng)城市排澇能力、減少初期雨水對承受水體污染具有重要意義。啟動(dòng)雨水調(diào)蓄池建設(shè),是打造“海綿城市”,加強(qiáng)雨水資源利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的一項(xiàng)重要舉措。