摘要:下凹式绿地是城市雨水利用有效便捷的方式,通过分析工业企业下凹式绿地的必要性,阐述下凹式绿地的功能,探究工业企业下凹式绿地的深度。
关键词:下凹式绿地;雨水利用;绿地深度;工业企业
中***分类号:TU991 文献标识码:A 文章编号
Abstract:The downgoin grassland is an effective and convenient way for utilization of city rainwater, this article describes the function of downgoing grassland and depth of downgoing grassland at industrial enterprises according to the analysis of the necessity of downgoing grassland at industrial enterprises.
Key words: Downgoinggrassland; Utilization of rainwater; Depth of grassland;IndustrialEnterprises
0、雨水利用现状
20世纪80年代初国际雨水集流利用系统协会(IRCSA)成立标志着国际上对城市雨水管理的研究和实践的形成。其中日本早在1980年开始实施雨水贮留渗透计划,并在1992年颁布的“第二代城市下水总体规划”中要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置就地下渗雨水的设施。发展到今天,城市对雨水管理的方式有***策层面的,有技术层面的,种类多样。其中以德国的MR系统(Mulden Rigolen System),又称(水洼)渗透渠组合系统,评价最高。该措施是通过雨水在低洼草地中短期储存和在渗渠中的长期储存,延长雨水下渗时间,保证最多雨水下渗[1]。
在我国,雨水利用在农业领域由来已久,2001水利部颁布的《雨水集蓄利用工程技术规范SL267-2001》标志着农业、农村利用雨水技术的成熟。同农业、农村相比我国城市雨水利用方面研究、实践起步比较晚,到20世纪90年代,北京、上海等城市率先开展了城市雨水利用研究,至2006年原建设部颁布《建筑与小区雨水利用工程技术规范 GB 50400-2006》,标志着雨水利用技术在城市领域初步形成。近年来雨水利用工程主要集中在住宅、商业等建设领域,在工业建设领域鲜有尝试。
1、工业企业下凹式绿地的必要性
我国传统对城市雨水管理理念是“快速排除场地雨水,不积水,不内涝,避免洪水威胁”。通常做法是把雨水口设在路面上,路面低于绿地,屋顶径流、路面径流很快汇集到雨水口排走。如下***1所示。
传统雨排水示意*** 1
国土资源部[2008]24 号文件规定“工业企业内部一般不得安排绿地,但因生产工艺等特殊要求需要安排一定比例绿地的,绿地率不得超过20%”。换言之:工业企业内80%的地面将被屋面、道路、广场等不透水物质所覆盖,综合径流系数达0.81~0.83,是自然地面综合径流系数的2.7~4.15倍。地面形态如此改变,一方面致使雨水径流量增加洪涝灾害频发;另一方面雨水径流下渗被阻隔,导致城市地下水位日益下降[2]。此外,气候恶化、水体恶化、生态环境恶化等一系列问题接踵而至。如何在节约土地的同时减轻对生态环境的冲击和破坏,恢复和重建自然生态,实现发展与生态保护的和谐统一,在工业建设中显得攸关重要。
《建筑与小区雨水利用工程技术规范 GB 50400-2006》中规定“雨水利用应采用雨水入渗系统、收集回用系统、调蓄排放系统之一或其组合”
收集回用:收集屋面、路面等雨水,长期存储,净化使用。
调蓄排放:在暴雨期间把雨水收集储存起来,待最大洪峰过后排放。
雨水入渗:利用人工设施或天然地形使雨水渗入地下。
比较以上三种方式,收集回用是把雨水径流量转化为生产生活用水,是雨水资源化的一种方式,然而通常要求屋面、路面等材料无污染(或污染小),需要专门的雨水存储和净化设施,工程造价很高而且对地下水补给没有改善;调蓄排放是延迟雨水排放时间,一般需要***的雨水调蓄设施,不但工程造价高,而且对节约用水、地下水补给没有任何改善;雨水入渗是最接近自然的一种方式,对环境冲击最小,可以修建***渗沟等设施,也可以通过降低绿地标高(下凹式绿地)来实现。
下凹式绿地是一种还原自然、源头控制、不增加投资的雨水管理模式,与工业企业节省投资、降低环境冲击相契,是工业企业雨水管理的理想模型。
2、下凹式绿地的作用
下凹式绿地通过延长雨水在绿地内停留时间,强化绿地的渗透功能,提高绿地消减雨水径流、减少污染、蓄积雨水的作用。对此很多人有较为深入的研究:
种玉麒、张为华等[3]比较1990、1991年北京地区高草坪、平草坪、低草坪雨水拦蓄、入渗补给发现:高草坪外排雨水量占降雨量的12.1%,地表下1m界面入渗量占降雨量的7.0%;低草坪接纳客地雨水量为降雨量的0.121,消减雨水径流是高草坪的1.3倍,地表下1m界面入渗量占降雨量的33.4%,为高草坪的5.43倍。低草坪(下凹式绿地)对拦洪、入渗有很多的提高。
叶水根、刘红、孟光辉等[4]分析设计暴雨条件下下凹式绿地的雨水蓄渗效果表明:在5倍汇水面积(绿地率20%)的情况下,对于1年、2年和5年一遇的暴雨,下凹式绿地的降雨拦蓄率分别为62.85%、45.38%和32.37%,减峰率分别为49.92%、43.85%和27.26%,蓄渗、减峰效果明显。
聂发辉,李田,宁静等[5]用概率分析法计算上海市下凹式绿地长期运行效率显示:绿地面积为20%,蓄水深度为5cm的情况下,对于稳定入渗速率1×10-6和3×10-6的绿地,雨水径流截留效率为72.9%和83.3%。
3、工业企业下凹式绿地深度设计
下凹式绿地做法是把雨水口设在绿地里,雨水口高于绿地(以下把雨水口和绿地之间高差称为凹式绿地深度),低于路面,如下***2所示。
下凹式绿地雨排水示意*** 2
下凹式绿地的目的是在暴雨期间绿地储存一定深度的雨水,并且使超过绿地入渗量的雨水顺利溢流进雨水口。对于绿地率变化小的工业企业厂区来说,雨水口标高是设计关键。雨水口设置不但要最大接纳雨水量,而且要保证绿地植物正常生长。其主要与土壤渗透系数、植物耐淹性和降雨时间有关,即要求植物的耐淹时间不小于降雨时间与下渗时间总和。如当土壤渗透系数为6×10-6m/s时,20cm深的蓄水全部下渗需要9.26h,绿地植物耐淹时间必须大于9.26h。高士博、张思聪、谢森传等[6]研究大羊胡子草、野牛草、高羊茅、早熟禾等10种市区常用绿化植物发现:耐淹2 d的有9种,耐淹4 d的有7种,耐淹6d的有4种。结合景观、卫生要求及降雨时间,按最长下渗时间1d计算,渗透系数为1×10-6m/s~1×10-5 m/s的土质,可以入8.6cm~86.4cm深度的渗蓄水。考虑行车、行人安全结合国内诸多研究[7] [4]绿地深度取5.0~25.0cm。
4、结语
下凹式绿地对消减雨水径流量、增加渗透有明显作用,是工业企业项目不增加投资实现低冲击开发的有效途径。在绿地比例受制约的情况下,下凹式绿地深度是其唯一设计参数。其深度应满足在最不利情况下,雨水浸没绿地时间不能超过绿地植物耐淹时间,通常下凹式绿地深度取5.0~25.0cm。
参考文献:
[1]李永福,王冬梅.下凹式绿地对城市雨水集蓄利用作用研究进展[J].南水北调与水利科技,2011,9(1):161~161.
[2]宋进喜,李怀恩,李琦.城市雨水资源化及其生态环境效应[J].生态学杂志,2003,22(2):32~35.
[3]种玉麒,张为华.北京城区雨洪利用的研究[J].北京水利,1996,(5):24 ~27.
[4]叶水根,刘红,孟光辉.设计暴雨条件下下凹式绿地的雨水蓄渗效果[J].中国农业大学学报,2001(6):101~103.
[5] 聂发辉,李田,宁静.概率分析法计算下凹式绿地对雨水径流的截留效率[J].中国给水排水,2008(6):53~56.
[6] 高士博,张思聪,谢森传.国际研讨会专题报告.http://www.Hwcc.com.cn.2006:05~06.
[7] 李俊奇,车伍,池莲.住区低地势绿地设计的关键参数及其影响因素分析[J].给水排水,2004,30(9):41~46.
注:文章内所有公式及***表请用PDF形式查看。
转载请注明出处学文网 » 工业企业下凹式绿地初探