范文一:海绵城市投资分析
海绵城市投资分析
一、引言
摘要:改革开放以来工业化、城镇化快速发展,但当时粗放型的经济发展方式,追求规模经济的扩张,相对的忽视了发展的质量,忽视了对环境的保护,工业对环境的污染严重,对土地,水资源与大气造成了污染;城市基础设施建设落后,落后于城镇扩张的速度,城镇地下管廊与排水系统和污水处理体系存在严重缺陷,造成降水时城镇路面积水、内涝的现象和城镇生产生活用水受到污染,给人民群众的生命财产安全和国家社会经济发展造成损失。为此,国家提出了海绵城市理念,提高城市防涝能力与新型城镇化质量,促进人与自然和谐发展。
一)、海绵城市背景及意义
1. 发展海绵城市的背景
在城镇化蓬勃发展的过程中,城市基础设施建设却没有更上发展的步伐。城镇地下管廊与排水系统和污水处理体系存在严重缺陷,造成降水时城镇路面积水,内涝的现象和城镇生产生活用水受到污染,给人民群众的生命财产安全和国家社会经济发展造成损失,如北京“7·21北京特大暴雨”事件、兰州发生自来水苯超标事件、南京自来水含有抗生素事件等。截至2015年8月17日,今年全国已有154个城市因暴雨洪水发生内涝受淹,受灾人口255万人。截至2014年,我国城镇人口共有7.5亿人,而保障如此庞大的城镇人口的生活与生产活动的正常进行,对城镇环境基础设施建设的巨大投资是非常有必要的。
为修复城市水生态、涵养水资源,增强城市防涝能力,扩大公共产品有效投资,提高新型城镇化质量,促进人与自然和谐发展,经国务院办公厅印发了《关于推进海绵城市建设的指导意见同意》,指导我国城市城镇排水防涝系统的建设。财政部印发的《关于开展中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》和《政府和社会资本合作项目政府采购管理办法》都为建设海绵城市提供资金支持,病鼓励社会资本参与海绵城市的建设。
2. 何为海绵城市
城市海绵城市是指通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿地、
水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,有效控制雨水径流,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。国外的澳大利亚城市水敏感设计理念、美国低影响开发理念等都是对城市与自然和谐发展,转变城市发展理念的实践。从2015年起,全国各城市新区、各类园区、成片开发区要全面落实海绵城市建设要求。到2020年,海绵城市试点城市建成区20%以上的面积达到目标要求;到2030年,则要有80%以上的面积达到目标要求。
新老城区海绵城市建设,老城区要结合城镇棚户区和城乡危房改造、老旧小区有机更新;相关基础设施建设如透水铺装、建筑小区、非机动车道、人行道、停车场、广场、地下管廊建设、城市排水防涝设施建设;公园绿地建设和自然生态修复。公园绿地、道路绿化带等。
海绵城市涉及环保设备(污水处理、净化设备)、水质检测、监测、环保材料、环保施工等产业。
3. 提出海绵城市理念的意义
当前我国经济处于转型期,而海绵城市也是经济发展方式转型的具象化,是经济转型的具体实践。投资海绵城市的相关领域符合国家社会经济发展的方向。经济转型期间,我国经济进一步开放,市场化进一步发展,政府也开放了更多的社会资本可以进入的领域。在海绵城市的建设中,国家也鼓励社会资本进入。在十年的房地产黄金时期过后,我国经过大规模的建设,中国房地产已经达到相当规模的存量,我国房地产的下一个发展方向主要是旧城改造以及对城镇化过程中留下的基础设施建设不足、环境污染、生态破坏等问题的事后完善。2015年以来,中国投资持续低迷,经济下行压力加大。在此情况下“海绵城市”建设将成为重要投资方向。
第一批海绵城市试点城市投资规模
数据来源:海绵城市官方网站数据收集与整理
我国第一批海绵城市试点的16个城市建设海绵城市的投资总额为1491.08亿元,需要建设的项目为3234个(重庆暂无数据)。根据财政部2014年12月31日发布的《关于开展中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》,中央财政对海绵城市建设试点给予专项资金补助,一定三年,具体补助数额按城市规模分档确定,直辖市每年6亿元,省会城市每年5亿元,其他城市每年4亿元。对采用ppp 模式达到一定比例的,将按上述补助基数奖励10%。按照此标准,16个试点城市可以得到的财政补贴总额为70亿元,而16个试点城市建设海绵城市需要投资的总额为1491.08亿元,有1421.08亿元的缺口,这需要社会资本进入通过PPP 方式进入海绵城市的建设过程,补充资金缺口。可以看到,海绵城市的建设带动了巨大的投资。
范文二:海绵城市分析
4.路面雨水海绵城市设计
为满足海绵城市建设要求,本工程绿化带采用下凹式绿地,人行道采用透水铺装。按照武汉市海绵城市规划导则表4.2.7要求,道路红线宽B=20m的未批未建项目年径流总量控制率上浮5%;根据表8.2.3武昌地区年径流总量一览表可知,本工程属于汤逊湖水系的直排区,建筑小区与道路的年径流总量控制率为70%。故本工程道路年径流总量控制率为75%(设计降雨量为29.2mm)。
建设项目海绵城市目标取值计算表
蓄水量计算:
ψ综=(ψ绿地·F绿地+ψ透水路面·F透水路面+ψ沥青路面·F沥青路面)/(F绿地+F透水路面+ F
沥青路面
)
=(0.15×1414+0.45×3547+0.9×6230)/(1414+3547+6230)=0.663 V蓄=10×0.663×29.2×11191/10000=216.6m3。
绿化带有效蓄水深度取0.16m,蓄水量为226.24m3>216..6m3,满足
蓄水量要求。建设项目海绵城市专项设计方案自评表
综合指标评价一览表
路面雨水通过开口路缘石进入沉砂池然后排入下凹式绿地,路缘石开口间距按20~50m设置。绿化带内雨水通过溢流式雨水口排入雨水干管中,溢流式雨水口按20m~50m间距设置。溢流式雨水口井篦比路面底0.05m(H-0.05m,设H为车行道路面高程),绿化带顶高程为H-0.21m,底高程为H-1.1m(其中种植土深0.6m)。
路面雨水连接管管径为d300mm,覆土按不小于0.7m控制,纵坡均不小于0.003,接入检查井雨水口的雨水连接管纵坡均不小于0.01。绿化带内采用溢流式单箅雨水口。本工程在道路交叉口和公交站台等区域无法将径流雨水引入绿化带海面设施,路面雨水口在机动车道采用偏沟式双箅雨水口收集路面雨水,雨水口井圈、箅子采用球墨铸铁材料,井圈与箅子应配套加工安装使用。路面雨水井箅高程应比周围沥青路面高程低3cm,以利收水。
范文三:云锦路下沉式绿地海绵城市效益分析_刘俊杰
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云锦路下沉式绿地海绵城市效益分析_刘俊杰
第2期(总第184期)2016年4月
DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2016.02.012
CHINA MUNICIPAL ENGINEERING
No.2 (Serial No.184)
Apr. 2016
云锦路下沉式绿地海绵城市效益分析
刘 俊 杰1,王 建 军2,马 小 杰2
[1.上海西岸开发(集团)有限公司,上海200232;2.上海市城市建设设计研究总院,上海 200125]
摘要:根据住建部发布的《海绵城市建设技术指南(试行)》及《海绵城市建设绩效评价与考核指标(试行)》,定量分析云锦路下沉式绿地的海绵城市效益。通过分析影响设施年净流总量控制率的主要设计参数,为海绵城市在上海及国内其他地区设计应用提供参考。
关键词:海绵城市;下沉式绿地;径流总量控制率;径流污染控制率
中图分类号:TU992 文献标志码:A 文章编号:1004-4655(2016)02-0033-03
针对我国城市化过程中的地表水环境恶化、内涝风险加剧、初期径流污染严重等问题,海绵城市的雨水管理理念应运而生。海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具———————————————————————————————————————————————
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有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水加以利用。海绵城市建设将自然途径和人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化[1]。
GB 50014—2006《室外排水设计规范(2014年版)》中设计降雨重现期的提高及设计内涝防治重现期的提出,推进国内海绵城市建设与发展。透水铺装、绿色屋顶、下沉式绿地、生物滞留设施及植草沟等有效控制径流污染、削减径流流量和峰值流量,是海绵城市——低影响开发雨水系统中的重要措施。其中下沉式绿地可广泛应用于城市建筑与住宅小区、道路、绿地和广场内,具有适用区域广、易与景观结合、径流控制效果好以及建设维护费用低的特点。1 项目概况
云锦路下沉式绿地处于上海市徐汇滨江地区云锦路跑道公园内,其西侧紧邻云锦路。徐汇滨江地区规划为现代服务业集聚区,重点发展商贸、办公
收稿日期:2015-11-06
第一作者简介:刘俊杰(1989—),男,硕士,助理工程师,主要从事市政工程规划。
及航空文化科技产业,作为徐家汇副中心的功能延伸,将打造滨江公共活动及商务中心。下沉式绿地的实施,将低影响开发和雨水管渠系统结合到一起,采用“绿色+灰色”的复合方案, 缓解排水压力。设施汇水区域主要包括园区内道路、广场、建筑及周边云锦路市政道路。2 低影响开发设施设置
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本工程共设置7个下沉式绿地区段,主要收集市政道路、园区道路及设施周边区域的雨水径流,周边园区及市政道路标高约4.2 m,溢流口标高3.8 m,下沉式绿地底部标高3.4 m,设施种植土层深0.3 m,碎石排水层0.3 m,下设防渗土工布。
下沉式绿地设计流程图见图1,设施构造见图2,如图中所示,周边园区内道路及绿地广场径流利用线性排水沟收集后进入下沉式绿地,周边市政道路雨水径流经雨水口内截流装置截流后进入下沉式绿地,设施底部设置碎石排水层,下渗径流通过排水层内盲管快速排出,经排水盲管收集的下渗径流可作周边绿化浇灌用水,或者直接排入市政管网。暴雨情况下,如径流来不及下渗,则通过绿地上方设置的500 mm×500 mm溢流口直接排入附近云锦路现状市政管网。
下沉式绿地平面位置参见图3,各设施服务面积比(下沉式绿地面积/汇水面积)为5.7%~17.7%,主要设计参数见表1。
33
刘俊杰,王建军,马小杰:云锦路下沉式绿地海绵城市效益分析2016年第2期
和结构内部蓄水容积,计算方法见式(1)。
Vs= V1+ V2 (1)Vs为设施有效调蓄容积,m3;V1、V2分别式中:
为设施顶部和结构内部蓄水容积与图2中的蓄水
层、种植土层相对应,m3。
渗透设施的下渗量Wp可由式(2)估算得到。
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Wp=KJAsts (2)
K为土壤Wp为渗透设施径流下渗量,m3;式中:
渗透系数,m/s,本设施种植土渗透系数为1.17×
J为水力坡降;As为有效渗透面积,m2;10-5 m/s;
ts为渗透时间,s,指降雨过程中设施的渗透历时。
设施径流控制能力可由单位面积径流控制量 衡量,由式(3)计算得到。
图1 下沉式绿地设计流程图
雨水调节空间
蓄水层种植土层碎石排水层复合土工布
周边市政道 路雨水径流
3.40 m
线性排水沟
超标径流溢流至市政管网市政雨水口300 400300 400
景观场地雨水径流
4.20 m 4.00 m
(3)
q为单位面积径流控制量,m;V为设施调式中:
蓄容积,m3,包括设施有效存储容积和下渗量,
V=Vs+Wp;H
为设计降雨量,mm;
ψ为综合径流
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F0系数,可通过不同地面种类加权平均计算得到;
图2 下沉式绿地构造示意图
北丰
谷路
设施1设施2设施3设施4设施5设施6设施7
云锦路云锦路
龙兰路
龙启路
龙耀路
龙文路
为设施总汇水面积,m2。3.2 设施设计参数的选取
分析探讨以径流总量为控制目标,下沉式绿地、雨水花园等低影响开发设施的主要设计参数及其取值,为海绵城市在上海及国内其他地区设计应用提供参考与借鉴。
由式3可知,设计降雨量H为
(3-1)
式中:α为设施服务面积比,%。
当径流总量控制目标一定(即设计降雨量为定值)时,由式(3-1)可知,设施服务面积比α和单位面积径流控制量q是影响设施年径流总量的主要设计参数。
根据式(3)推导得设施设计单位面积径流控制量qs:
(3-2)
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s为设施有效蓄水深度,m;h1为设施种植式中:
N为土壤孔隙率,%。土层深度,m;
由式(3-2)可知,qs与有效渗透面积无关,
设施有效蓄水深度hs、种植土层深度h1及种植土壤物理性质是
影响单位面积径流控制量的主要因
图3 云锦路下沉式绿平面位置示意图
表1 下沉式绿地主要设计参数
设施总汇水面综合径流设施有效面设施服务设施有效调编号积
/m2系数积/m2面积比/%蓄容积/m3116 0140.671 957.2312.2812.329
4850.33538.385.7223.4310 707.60.41627.395.9260.443
9990.51390.159.8161.953 033.60.49536.8517.7222.863
107.60.48389.1612.5161.574 2400.81353.168.3146.6注:综合径流系数
按不同地面种类加权平均计算得到,设施有效调蓄容积由式(1)计
算得到
3 海绵城市效益分析
根据文献[1]、[2]要求,径流总量、径流峰值和径流污染是低影
响开发雨水系统的主要规划控制目标。本文以年径流总量和年径流污
染控制率2个指标,定量分析设施径流总量、径流污染控制目标,进
而评价设施海绵城市效益。3.1 计算方法
下沉式绿地的雨水调蓄容积包括有效调蓄容积Vs和调节容积Vd,
图2中雨水调节空间对应设施
调节容积Vd。设施有效调蓄容积Vs包括设施顶部34
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刘俊杰,王建军,马小杰:云锦路下沉式绿地海绵城市效益分析2016年第2期
素,其中hs是决定性因素。式(3-2)中hs、h1N和KJTs分别表征设施的顶部蓄水能力、结构内部储水能力及下渗性能,对于非渗透设施而言,KJTs项近似为0,可以不予考虑。
表2给出当年径流总量控制率分别为75%、80%和85%(对应上海市设计降雨量分别为22.2 mm、26.7 mm和33.0 mm),综合径流系数取0.6时,设施服务面积比α对应的qs值,以供设计参考。由表2可知,在一定的径流总量控制目标下,设计设施服务面积比α越大,对应设计单位面积径流控制量qs越小,反之亦然。实际应用中,需合理选取α与qs取值以在满足景观要求、植物生长需求等前提下,实现设施径流总量控制目标。
表2 设计单位面积径流量控制能力qs m
设施服务面积比α/%
75%
年径流总量
80%
控制率
85%
50.270.320.40
7.50.180.210.26
100.130.160.20
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12.50.110.130.16
150.090.110.13
流总量控制率最小的7号设施,也能有效控制约96%的降雨事件不发生溢流现象。
表4 设施年径流总量控制率 %
设施编号12345年径流总量控
97.296.895.397.599.6
制率
注:统计时扣除了降雨量?2 mm的降雨事件
699.0
791.5
平均值96.7
3.4 年径流污染控制率
径流污染控制是低影响开发雨水系统的控制目标之一。根据对上海市区非渗透性地面径流污染特性研究,径流事件平均浓度中值为:COD 浓度205 mg/L,BOD5 浓度68 mg/L,SS 浓度185 mg/L,NH4+-N 浓度3.14 mg/L,TP 浓度0.40 mg/L,TN 浓度7.23 mg/L,这表明上海市地表径流污染严重,污染程度远高于国外[3]。在城市径流污染物中,SS与其他污染物指标具有一定的相关性,通常用SS作为污染物控制指标。
由上文可知,云锦路下沉式绿地对年径流总量有较好的控制效果,均可达91.5%以上。国内外研究表明,下沉式绿地、雨水花园等低影———————————————————————————————————————————————
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响开发设施均可有效去除径流中SS,去除率为67%~99%[4-6]。本文以80%的SS平均去除率,由下述方法估算设施的年SS总量削减率。
年SS总量削减率=年径流总量控制率×低影响开发设施对SS的平均削减率
计算得到,设施年径流总污染削减量可达73.2%以上(以SS计),表明云锦路下沉式绿地具有较好的径流污染控制效果。3.5 技术经济指标分析
根据项目概算得到,云锦路跑道公园项目总投资约18 000万元,其中下沉式绿地投资约190万元。经上文对设施海绵城市效益评价分析得到,云锦路7块设施年径流总量控制率在91.5%~99.6%之间,年径流污染控制率(以SS记)可达73.2%以上,具有良好的技术经济效益。4 结语
年径流总量控制率是海绵城市效益的关键评价指标。评价结果表明:云锦路7块下沉式绿地年径流总量控制率在91.5%~99.6%之间,年径流污染控制率(以SS记)可达73.2%以上,海绵城市效益显著。但上海地区是水质型缺水区域,内涝风险大,在确保海绵城市综合效益的前提下,建议适当
(下转)
35
3.3 年径流总量控制率
年径流总量控制率是径流总量控制目标的主要评价指标,降雨总量在年总降雨量中的比率即为年径流总量控制率。文献[1]中根据我国———————————————————————————————————————————————
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不同地区气候特征、土壤地质条件的差异,将上海地区划分为?区,要求年径流总量控制率为75%~85%,75%、80%和85%年径流总量控制率对应的上海市设计降雨量分别为22.2 mm、26.7 mm和33.0 mm [1]。
本文根据式(3-2)计算得到,下渗历时ts取2h,水力坡降J取1时,设施设计单位面积径流控制量qs约为0.50 m。同时通过式(3)分别计算各个设施在不同年径流总量下,对应的单位面积径流控制量(见表3)。由表3可知,qs远大于q,这表明云锦路7个下沉式绿地均可充分满足85%年径流总量控制率的要求。
表3 单位面积设施径流量控制能力 m
设施编号
1
2
3
40.10 0.13 0.16
5
6
7
加权平均0.120.150.18
75%0.11 0.12 0.14 年径流
总量控80%0.13 0.14 0.17 制率
85%0.16 0.17 0.21
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0.06 0.08 0.19 0.07 0.09 0.23 0.08 0.11 0.29
为进一步计算设施年径流总量控制率,根据上海市徐汇站近20 a降雨数据统计分析各年径流总量控制率(见表4)。结果表明,1~7号下沉式绿地年径流总量控制率均在91.5%以上,平均为96.7%,具有良好的径流总量控制效果,即使年径
孙雯,张昱,朱喜,顾红民,秦建国:综合治理对东太湖湿地生态的影响和启示2016年第2期
生态问题和达到目标的正确措施。
2)削减入湖污染负荷是基本措施。治理太湖、巢湖、滇池和其他类似湖泊,要采用综合性措施控制各类外源和内源,大幅度削减入湖污染负荷。流域须制定比现行国家标准一级A更严格的污水处理标准,有效治理规模集中畜禽养殖污染。
3)东太湖植被覆盖率高及大面积芦苇为主的湿地,可吸收N、P,固定底泥,减小风浪,减少底泥N、P释放,净化水体,提高透明度,降低藻密度,改善水质和防治蓝藻爆发。2014年东太湖藻密度较以往大幅度下降的主因是东太湖经综合治理后以芦苇为主的植被覆盖率高的缘故。治理太湖要使以芦苇为主的植物覆盖面积从目前的400 km2修复扩大至蓝藻爆发前的600 km2。值得对比的是:五里湖(蠡湖)采取综合治理措施后水质也已达到IV类,入湖污染负荷基本恢复至20世纪七八十年代状况。但由于其生态修复措施未跟上,植被覆盖率较低,藻密度逐年升高,如2012年、2013年、2014年藻密度分别为2 058、4 442、7 030万 个细胞/L。其中2014年藻密度为太———————————————————————————————————————————————
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湖平均值的124%,2015年沿岸水域发生小规模蓝藻爆发较往年有所加重。
4)治理太湖要坚持大流量调水,加快建设新沟河、新孟河“引江济太”调水通道。同样,巢湖应加快建设“引江济巢”和“引江济淮”通道,大量带走污染物和蓝藻,净化水体和减轻蓝藻爆发程
度。滇池也应坚持引牛栏江济滇等措施。
5)东太湖清除水域内绝大部分围网投饵养殖水产和周围的池塘养殖。湖泊发展水产养殖应实行天然放养,在充足水产品的同时不污染水体,控制湖泊周围池塘养鱼污染,减少鱼类扰动底泥、增加底泥污染释放和其排泄物污染水体的负面作用。
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(上接)
降低下沉式绿地溢流口标高,以预留更多的调蓄空间用于削减径流峰值,从而减小周边管渠系统的排水压力,降低内涝风险。
分析指出,设施服务面积比α、单位面积径流控制量qs是影响设施年径流总量控制率的重要设计参数,设施有效蓄水深度hs影响qs的决定性因素。文中给出年径流总量控制率分别为75%、80%和85%,综合径流系数为0.6时,上海地区不同α对应的qs值,设计应用时,可以参考此数据,通过合理选取α与hs实现设施径流总量控制目标。建议结合本区域雨水管渠系统水力模型进一步评估云锦路跑道公园———————————————————————————————————————————————
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LIU Jun-jie1, WANG Jian-jun2, MA Xiao-jie2[1. Shanghai West Bund Development (Group) Co., Ltd., Shanghai 200232, China; 2. Shanghai Urban Construction Design & Research Institute,
Shanghai 200125, China)
Abstract: According to Sponge City Construction Technical Guidelines (Trial) and Sponge City Construction performance evaluation and assessment indicators (Trial) issued by Ministry of Housing & Urban-Rural of P.R.C., the Sponge City benefit analysis of the sinking afforesting on Yunjin Rd. is made quantitatively. Through analyzing the main design parameters of annual runoff volume control rate in? uencing facilities, the relevant results can provide references for Sponge City designed & applied in Shanghai and other domestic areas.
Key words: sponge city; sinking afforesting;
runoff volume control ratio; runoff pollution control ratio
Abstract: The water quality of East Taihu has become poor because of large-scale purse seine aquiculture, reclamation for building fishponds, reduction of vegetation coverage and increase of pollution load from 1990s to early 21st century. After comprehensive measures of returning ? shing (fish pond, purse seine) to lake, dredging flood water channel & sediment pollution, and repairing bioremediation system, several ———————————————————————————————————————————————
--------------------------------------------------------------------------------------------------- great effects are achieved including improving the water quality & the vegetation coverage rate and preventing outbreak of blue-green algae, and the East Taihu Lake wetland ecological system has entered into a virtuous circle. The keys of large & medium-sized shallow lake (lake bay) wetland restoration and controlling pollution are repairing the wetlands with reed-dominated, controlling the arti? cial aquaculture pollution, water diversion, dredging and making full use of the favorable natural & geographical conditions, etc. These revelations can provide great references for conservation and restoration of Taihu’s other water areas as well as the wetlands of domestic similar lakes.
An Impact Analysis of Comprehensive Treatment on East Taihu Wetland Ecology & Its Revelation
SUN Wen1,ZHANG Yu1,ZHU Xi2,GU Hong-min1,QIN Jian-guo3
(1. Wuxi Tai Lake Sluice Gate Station Management Of? ce, Wuxi 214071,China; 2. Wuxi Water Conservancy Bureau, Wuxi 214031, China; 3. Wuxi Branch, Jiangsu Hydrology &
Key words: East Taihu; wetland ecology;
comprehensive treatment; revelation
A Design of Ozone & Biological Activated Carbon Technology of Micro-polluted Water
Resource Puri? cation Plant
114
———————————————————————————————————————————————
---------------------------------------------------------------------------------------------------
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范文四:分析PP雨水收集模块在海绵城市建设中的经济与社会效益
分析雨水收集模块在海绵城市建设中的经济与社会效益
改革开放以来是我国社会经济高速发展的时期,然而为了发展某一方面而浪费某些社会资源的情况时有发生,但是资源并不是取之不尽用之不竭的,例如水资源。水不仅可以调节空气中的湿度,还可以美化环境,更重要的是人类生存不可或缺的一部分。雨水是一种污染比较低的天然的水资源,往往由于城市建设不合理一再让雨水成为祸害,如何合理规划利用雨水资源,避免雨水造成危害,是目前社会经济发展所必须解决的问题之一。
为解决上述问题,我国提出了海绵城市建设理念,其核心是指城市能够像海绵一样,在涝时可吸水,在旱时可吐水。由此可见,海绵城市建设是以综合利用雨水资源,缓解城市用水矛盾为目的一种新理念。其实看似是一种理念的转变却能够改变中国传统粗放式建设格局,建设人与自然和谐相处的可持续型社会。通过建立海绵城市建设试点地区,不断实践、总结经验,为批量、高效的建设海绵城市打下坚实的基础。在整个建设过程中雨水收集方式五花八门,而且雨水收集所用的产品也各种各样。其中深圳市海绵雨水利用科技有限公司自主研发、生产的PP雨水收集模块运用的非常广泛,也得到各方的肯定,在海绵城市建设中有着不可撼动的地位。它采用PP环保材质,安装周期短,运输便捷,高效收集雨水,使用寿命长,可以说是目前市场上经济效益和社会效益较好的产品。
良好的经济效益
收集的雨水可以代用自来水,节约水源,消除浪费,避免污染排放而减少的社会损失,减轻市政管网压力以及减少市政的建设维护费用。
因此,雨水收集利用可缓解城市缺水问题,实现我国经济循环和可持续发展。
良好的社会效益
雨水集蓄利用有效拦蓄径流,削减洪峰,减少洪水危害。有利于水土保持,改善生态环境。而且水资源的合理分布,对调节城市温度、湿度、净化空气尘埃等具有重要的作用,通过雨水收集,使城市的水资源更加丰富得到有效改善,让城市更加健康、城市环境更加美丽怡人。综上所述,我们可以清楚的明白PP雨水收集模块带来的好处并不是一丁半点,而是对整个生态经济发展都有一定的影响,它是整个雨水收集利用系统中的一部分,在海绵城市建设起着重要的作用。为此,深圳市海绵雨水利用科技有限公司将会源源不断的供应优质的PP雨水收集模块为海绵城市建设贡献自己的一份力量。
海绵雨水:http://www.spongerain.com
范文五:云锦路下沉式绿地海绵城市效益分析_刘俊杰
第2期(总第184期)2016年4月
DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2016.02.012
CHINA MUNICIPAL ENGINEERING
No.2 (Serial No.184)
Apr. 2016
云锦路下沉式绿地海绵城市效益分析
刘 俊 杰1,王 建 军2,马 小 杰2
[1.上海西岸开发(集团)有限公司,上海200232;2.上海市城市建设设计研究总院,上海 200125]
摘要:根据住建部发布的《海绵城市建设技术指南(试行)》及《海绵城市建设绩效评价与考核指标(试行)》,定量分析云锦路下沉式绿地的海绵城市效益。通过分析影响设施年净流总量控制率的主要设计参数,为海绵城市在上海及国内其他地区设计应用提供参考。
关键词:海绵城市;下沉式绿地;径流总量控制率;径流污染控制率
中图分类号:TU992 文献标志码:A 文章编号:1004-4655(2016)02-0033-03
针对我国城市化过程中的地表水环境恶化、内涝风险加剧、初期径流污染严重等问题,海绵城市的雨水管理理念应运而生。海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水加以利用。海绵城市建设将自然途径和人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化[1]。
GB 50014—2006《室外排水设计规范(2014年版)》中设计降雨重现期的提高及设计内涝防治重现期的提出,推进国内海绵城市建设与发展。透水铺装、绿色屋顶、下沉式绿地、生物滞留设施及植草沟等有效控制径流污染、削减径流流量和峰值流量,是海绵城市——低影响开发雨水系统中的重要措施。其中下沉式绿地可广泛应用于城市建筑与住宅小区、道路、绿地和广场内,具有适用区域广、易与景观结合、径流控制效果好以及建设维护费用低的特点。1 项目概况
云锦路下沉式绿地处于上海市徐汇滨江地区云锦路跑道公园内,其西侧紧邻云锦路。徐汇滨江地区规划为现代服务业集聚区,重点发展商贸、办公
收稿日期:2015-11-06
第一作者简介:刘俊杰(1989—),男,硕士,助理工程师,主要从事市政工程规划。
及航空文化科技产业,作为徐家汇副中心的功能延伸,将打造滨江公共活动及商务中心。下沉式绿地的实施,将低影响开发和雨水管渠系统结合到一起,采用“绿色+灰色”的复合方案, 缓解排水压力。设施汇水区域主要包括园区内道路、广场、建筑及周边云锦路市政道路。2 低影响开发设施设置
本工程共设置7个下沉式绿地区段,主要收集市政道路、园区道路及设施周边区域的雨水径流,周边园区及市政道路标高约4.2 m,溢流口标高3.8 m,下沉式绿地底部标高3.4 m,设施种植土层深0.3 m,碎石排水层0.3 m,下设防渗土工布。
下沉式绿地设计流程图见图1,设施构造见图2,如图中所示,周边园区内道路及绿地广场径流利用线性排水沟收集后进入下沉式绿地,周边市政道路雨水径流经雨水口内截流装置截流后进入下沉式绿地,设施底部设置碎石排水层,下渗径流通过排水层内盲管快速排出,经排水盲管收集的下渗径流可作周边绿化浇灌用水,或者直接排入市政管网。暴雨情况下,如径流来不及下渗,则通过绿地上方设置的500 mm×500 mm溢流口直接排入附近云锦路现状市政管网。
下沉式绿地平面位置参见图3,各设施服务面积比(下沉式绿地面积/汇水面积)为5.7%~17.7%,主要设计参数见表1。
33
和结构内部蓄水容积,计算方法见式(1)。
Vs= V1+ V2 (1)Vs为设施有效调蓄容积,m3;V1、V2分别式中:
为设施顶部和结构内部蓄水容积与图2中的蓄水
层、种植土层相对应,m3。
渗透设施的下渗量Wp可由式(2)估算得到。
Wp=KJAsts (2)
K为土壤Wp为渗透设施径流下渗量,m3;式中:
渗透系数,m/s,本设施种植土渗透系数为1.17×
J为水力坡降;As为有效渗透面积,m2;10-5 m/s;
ts为渗透时间,s,指降雨过程中设施的渗透历时。
设施径流控制能力可由单位面积径流控制量 衡量,由式(3)计算得到。
图1 下沉式绿地设计流程图
雨水调节空间
蓄水层种植土层碎石排水层复合土工布
周边市政道 路雨水径流
3.40 m
线性排水沟
超标径流溢流至市政管网市政雨水口300 400300 400
景观场地雨水径流
4.20 m 4.00 m
(3)
q为单位面积径流控制量,m;V为设施调式中:
蓄容积,m3,包括设施有效存储容积和下渗量,
V=Vs+Wp;H
为设计降雨量,mm;
ψ为综合径流
F0系数,可通过不同地面种类加权平均计算得到;
图2 下沉式绿地构造示意图
北丰
谷路
设施1设施2设施3设施4设施5设施6设施7
云锦路云锦路
龙兰路
龙启路
龙耀路
龙文路
为设施总汇水面积,m2。3.2 设施设计参数的选取
分析探讨以径流总量为控制目标,下沉式绿地、雨水花园等低影响开发设施的主要设计参数及其取值,为海绵城市在上海及国内其他地区设计应用提供参考与借鉴。
由式3可知,设计降雨量H为
(3-1)
式中:α为设施服务面积比,%。
当径流总量控制目标一定(即设计降雨量为定值)时,由式(3-1)可知,设施服务面积比α和单位面积径流控制量q是影响设施年径流总量的主要设计参数。
根据式(3)推导得设施设计单位面积径流控制量qs:
(3-2)
s为设施有效蓄水深度,m;h1为设施种植式中:
N为土壤孔隙率,%。土层深度,m;
由式(3-2)可知,qs与有效渗透面积无关,
设施有效蓄水深度hs、种植土层深度h1及种植土壤物理性质是影响单位面积径流控制量的主要因
图3 云锦路下沉式绿平面位置示意图
表1 下沉式绿地主要设计参数
设施总汇水面综合径流设施有效面设施服务设施有效调编号积/m2系数积/m2面积比/%蓄容积/m3116 0140.671 957.2312.2812.329 4850.33538.385.7223.4310 707.60.41627.395.9260.443 9990.51390.159.8161.953 033.60.49536.8517.7222.863 107.60.48389.1612.5161.574 2400.81353.168.3146.6注:综合径流系数按不同地面种类加权平均计算得到,设施有效调蓄容积由式(1)计算得到
3 海绵城市效益分析
根据文献[1]、[2]要求,径流总量、径流峰值和径流污染是低影响开发雨水系统的主要规划控制目标。本文以年径流总量和年径流污染控制率2个指标,定量分析设施径流总量、径流污染控制目标,进而评价设施海绵城市效益。3.1 计算方法
下沉式绿地的雨水调蓄容积包括有效调蓄容积Vs和调节容积Vd,图2中雨水调节空间对应设施
调节容积Vd。设施有效调蓄容积Vs包括设施顶部34
素,其中hs是决定性因素。式(3-2)中hs、h1N和KJTs分别表征设施的顶部蓄水能力、结构内部储水能力及下渗性能,对于非渗透设施而言,KJTs项近似为0,可以不予考虑。
表2给出当年径流总量控制率分别为75%、80%和85%(对应上海市设计降雨量分别为22.2 mm、26.7 mm和33.0 mm),综合径流系数取0.6时,设施服务面积比α对应的qs值,以供设计参考。由表2可知,在一定的径流总量控制目标下,设计设施服务面积比α越大,对应设计单位面积径流控制量qs越小,反之亦然。实际应用中,需合理选取α与qs取值以在满足景观要求、植物生长需求等前提下,实现设施径流总量控制目标。
表2 设计单位面积径流量控制能力qs m
设施服务面积比α/%
75%
年径流总量
80%
控制率
85%
50.270.320.40
7.50.180.210.26
100.130.160.20
12.50.110.130.16
150.090.110.13
流总量控制率最小的7号设施,也能有效控制约96%的降雨事件不发生溢流现象。
表4 设施年径流总量控制率 %
设施编号12345年径流总量控
97.296.895.397.599.6
制率
注:统计时扣除了降雨量≤2 mm的降雨事件
699.0
791.5
平均值96.7
3.4 年径流污染控制率
径流污染控制是低影响开发雨水系统的控制目标之一。根据对上海市区非渗透性地面径流污染特性研究,径流事件平均浓度中值为:COD 浓度205 mg/L,BOD5 浓度68 mg/L,SS 浓度185 mg/L,NH4+-N 浓度3.14 mg/L,TP 浓度0.40 mg/L,TN 浓度7.23 mg/L,这表明上海市地表径流污染严重,污染程度远高于国外[3]。在城市径流污染物中,SS与其他污染物指标具有一定的相关性,通常用SS作为污染物控制指标。
由上文可知,云锦路下沉式绿地对年径流总量有较好的控制效果,均可达91.5%以上。国内外研究表明,下沉式绿地、雨水花园等低影响开发设施均可有效去除径流中SS,去除率为67%~99%[4-6]。本文以80%的SS平均去除率,由下述方法估算设施的年SS总量削减率。
年SS总量削减率=年径流总量控制率×低影响开发设施对SS的平均削减率
计算得到,设施年径流总污染削减量可达73.2%以上(以SS计),表明云锦路下沉式绿地具有较好的径流污染控制效果。3.5 技术经济指标分析
根据项目概算得到,云锦路跑道公园项目总投资约18 000万元,其中下沉式绿地投资约190万元。经上文对设施海绵城市效益评价分析得到,云锦路7块设施年径流总量控制率在91.5%~99.6%之间,年径流污染控制率(以SS记)可达73.2%以上,具有良好的技术经济效益。4 结语
年径流总量控制率是海绵城市效益的关键评价指标。评价结果表明:云锦路7块下沉式绿地年径流总量控制率在91.5%~99.6%之间,年径流污染控制率(以SS记)可达73.2%以上,海绵城市效益显著。但上海地区是水质型缺水区域,内涝风险大,在确保海绵城市综合效益的前提下,建议适当
(下转第39页)
35
3.3 年径流总量控制率
年径流总量控制率是径流总量控制目标的主要评价指标,降雨总量在年总降雨量中的比率即为年径流总量控制率。文献[1]中根据我国不同地区气候特征、土壤地质条件的差异,将上海地区划分为Ⅲ区,要求年径流总量控制率为75%~85%,75%、80%和85%年径流总量控制率对应的上海市设计降雨量分别为22.2 mm、26.7 mm和33.0 mm [1]。
本文根据式(3-2)计算得到,下渗历时ts取2h,水力坡降J取1时,设施设计单位面积径流控制量qs约为0.50 m。同时通过式(3)分别计算各个设施在不同年径流总量下,对应的单位面积径流控制量(见表3)。由表3可知,qs远大于q,这表明云锦路7个下沉式绿地均可充分满足85%年径流总量控制率的要求。
表3 单位面积设施径流量控制能力 m
设施编号
1
2
3
40.10 0.13 0.16
5
6
7
加权平均0.120.150.18
75%0.11 0.12 0.14 年径流
总量控80%0.13 0.14 0.17 制率
85%0.16 0.17 0.21
0.06 0.08 0.19 0.07 0.09 0.23 0.08 0.11 0.29
为进一步计算设施年径流总量控制率,根据上海市徐汇站近20 a降雨数据统计分析各年径流总量控制率(见表4)。结果表明,1~7号下沉式绿地年径流总量控制率均在91.5%以上,平均为96.7%,具有良好的径流总量控制效果,即使年径
生态问题和达到目标的正确措施。
2)削减入湖污染负荷是基本措施。治理太湖、巢湖、滇池和其他类似湖泊,要采用综合性措施控制各类外源和内源,大幅度削减入湖污染负荷。流域须制定比现行国家标准一级A更严格的污水处理标准,有效治理规模集中畜禽养殖污染。
3)东太湖植被覆盖率高及大面积芦苇为主的湿地,可吸收N、P,固定底泥,减小风浪,减少底泥N、P释放,净化水体,提高透明度,降低藻密度,改善水质和防治蓝藻爆发。2014年东太湖藻密度较以往大幅度下降的主因是东太湖经综合治理后以芦苇为主的植被覆盖率高的缘故。治理太湖要使以芦苇为主的植物覆盖面积从目前的400 km2修复扩大至蓝藻爆发前的600 km2。值得对比的是:五里湖(蠡湖)采取综合治理措施后水质也已达到IV类,入湖污染负荷基本恢复至20世纪七八十年代状况。但由于其生态修复措施未跟上,植被覆盖率较低,藻密度逐年升高,如2012年、2013年、2014年藻密度分别为2 058、4 442、7 030万 个细胞/L。其中2014年藻密度为太湖平均值的124%,2015年沿岸水域发生小规模蓝藻爆发较往年有所加重。
4)治理太湖要坚持大流量调水,加快建设新沟河、新孟河“引江济太”调水通道。同样,巢湖应加快建设“引江济巢”和“引江济淮”通道,大量带走污染物和蓝藻,净化水体和减轻蓝藻爆发程
度。滇池也应坚持引牛栏江济滇等措施。
5)东太湖清除水域内绝大部分围网投饵养殖水产和周围的池塘养殖。湖泊发展水产养殖应实行天然放养,在充足水产品的同时不污染水体,控制湖泊周围池塘养鱼污染,减少鱼类扰动底泥、增加底泥污染释放和其排泄物污染水体的负面作用。
参考文献:
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[2] 张圣照,王国祥,濮培民,等.东太湖水生植被及其沼泽化趋
势[J].植物资源与环境,1999(2):1-6.
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太湖健康报告[R].2014:12.
[10] 朱喜,胡明明,孙阳,等.中国淡水湖泊蓝藻暴发治理和预防[M].
北京:中国水利水电出版社,2014:216-226.
[11] 江苏省水利厅,江苏省环境保护厅.江苏省地表水(环境)功
能区划[R].2003.
(上接第35页)
降低下沉式绿地溢流口标高,以预留更多的调蓄空间用于削减径流峰值,从而减小周边管渠系统的排水压力,降低内涝风险。
分析指出,设施服务面积比α、单位面积径流控制量qs是影响设施年径流总量控制率的重要设计参数,设施有效蓄水深度hs影响qs的决定性因素。文中给出年径流总量控制率分别为75%、80%和85%,综合径流系数为0.6时,上海地区不同α对应的qs值,设计应用时,可以参考此数据,通过合理选取α与hs实现设施径流总量控制目标。建议结合本区域雨水管渠系统水力模型进一步评估云锦路跑道公园及下沉式绿地的防涝效果。
参考文献:
[1] 住房城乡建设部. 海绵城市建设技术指南:低影响开发雨水系
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[3] 林莉峰,李田,李贺.上海市城区非渗透性地面径流的污染特性
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[6] 朋四海,黄俊杰,李田.过滤型生物滞留池径流污染控制效果
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39
ABSTRACTS
pavement pavingWater Resource Survey Bureau, Wuxi 214031,
China)
Sponge City Bene? t Analysis of Sinking
Afforesting on Yunjin Rd.
LIU Jun-jie1, WANG Jian-jun2, MA Xiao-jie2[1. Shanghai West Bund Development (Group) Co., Ltd., Shanghai 200232, China; 2. Shanghai Urban Construction Design & Research Institute,
Shanghai 200125, China)
Abstract: According to Sponge City Construction Technical Guidelines (Trial) and Sponge City Construction performance evaluation and assessment indicators (Trial) issued by Ministry of Housing & Urban-Rural of P.R.C., the Sponge City benefit analysis of the sinking afforesting on Yunjin Rd. is made quantitatively. Through analyzing the main design parameters of annual runoff volume control rate in? uencing facilities, the relevant results can provide references for Sponge City designed & applied in Shanghai and other domestic areas.
Key words: sponge city; sinking afforesting; runoff volume control ratio; runoff pollution control ratio
Abstract: The water quality of East Taihu has become poor because of large-scale purse seine aquiculture, reclamation for building fishponds, reduction of vegetation coverage and increase of pollution load from 1990s to early 21st century. After comprehensive measures of returning ? shing (fish pond, purse seine) to lake, dredging flood water channel & sediment pollution, and repairing bioremediation system, several great effects are achieved including improving the water quality & the vegetation coverage rate and preventing outbreak of blue-green algae, and the East Taihu Lake wetland ecological system has entered into a virtuous circle. The keys of large & medium-sized shallow lake (lake bay) wetland restoration and controlling pollution are repairing the wetlands with reed-dominated, controlling the arti? cial aquaculture pollution, water diversion, dredging and making full use of the favorable natural & geographical conditions, etc. These revelations can provide great references for conservation and restoration of Taihu’s other water areas as well as the wetlands of domestic similar lakes.
An Impact Analysis of Comprehensive Treatment on East Taihu Wetland Ecology & Its Revelation
SUN Wen1,ZHANG Yu1,ZHU Xi2,GU Hong-min1,QIN Jian-guo3
(1. Wuxi Tai Lake Sluice Gate Station Management Of? ce, Wuxi 214071,China; 2. Wuxi Water Conservancy Bureau, Wuxi 214031, China; 3. Wuxi Branch, Jiangsu Hydrology &
Key words: East Taihu; wetland ecology;
comprehensive treatment; revelation
A Design of Ozone & Biological Activated Carbon Technology of Micro-polluted Water
Resource Puri? cation Plant
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