北京海绵城市试点区:雨后无积水,7成雨水被控制
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北京日报客户端
东六环西侧,不久前完工的杨坨安置房项目北区,几幢尚未交付使用的高楼静静伫立。天空蔚蓝如洗,映衬得红棕色楼体端庄大气。
前一天刚刚历经雨水冲刷,但地面无积水、不泥泞,找不出半点“狼狈”痕迹。在通州区,得益于近年来持续推进的海绵城市改造建设,哪怕在多雨汛期,19.36平方公里的试点区与新建项目区也实现了小雨不再积水,大雨不再内涝。
基本功:倒水不“流窜”,数秒即下渗
走在杨坨安置房项目北区内人行步道上,平整的小灰砖提供微弹脚感,内里更是暗藏玄机——“哗哗”倒上半瓶矿泉水,也不会向四面八方“流窜”,而是仿佛被砖面牢牢吸住,几秒钟便可原地下渗。
奥妙在于,这里的人行道均采用透水铺装方式,也是用得最广的海绵化手段之一。现场施工人员介绍,不同性质的透水铺装有不同结构层,一般共有3至4层可渗水基质。从上到下分别为透水砖、30mm厚细颗粒无砂透水混凝土、100mm厚粗颗粒透水混凝土、150mm厚级配碎石。相较普通路面它渗水速度快,一定程度的降雨量内不会形成径流。
若是雨下得大,透水铺装一时来不及“喝掉”,多出的水该往哪儿排呢?记者看到,小区中心种植着一片硕大苗圃,高高低低的植株在微风中摇曳生姿,而苗圃边缘要比人行道矮上15-20厘米。显然,当雨水在路面形成径流后,即可向低流入其中。
据了解,这便是海绵系统中,与透水铺装如影相随的另一元素——生物滞留池。因多栽有树木花草,兼具绿化景观效果,还有个更形象好听的名字“雨水花园”。和透水铺装类似,雨水花园也采用多层结构,最上是30-50厘米的种植土,然后是细沙、砾石。
![杨坨安置房项目北区中心的雨水花园](http://k.sinaimg.cn/n/sinakd2020714s/483/w1200h883/20200714/4df4-iwhseiu1996910.jpg/w700d1q75cms.jpg?by=cms_fixed_width)
杨坨安置房项目北区中心的雨水花园
因常处于“干湿切换”状态,植物选择方面,雨水花园会较为青睐千屈菜、萱草、鸢尾、芦竹等既耐涝又耐旱的植物。它们在烈日下不易枯萎,经浇灌后更是生机勃勃。
加分项:“孔隙”共发力,净化再外排
相比较为平坦开阔的杨坨安置房项目,位于城市副中心行政办公区东南侧的职工周转房项目体量更大,且内部地形起伏、高差明显。漫步其中,多种海绵元素“轮番登场”,如同对海绵系统的全方位展示。
![职工周转房项目,雨水可由消能池流入前置塘,再经U型沟排出](http://k.sinaimg.cn/n/sinakd2020714s/500/w1200h900/20200714/99d7-iwhseiu1996916.jpg/w700d1q75cms.jpg?by=cms_fixed_width)
职工周转房项目,雨水可由消能池流入前置塘,再经U型沟排出
例如,小区每栋楼房外墙壁上,均装有供雨水流下的管道。细看管道下端出口处,承接着一条两边高中间凹、铺设白色鹅卵石的小沟。这便是为了缓冲奔涌而下雨水、防止其四处迸溅的“消能池”。
雨水经过“消能”,变得柔顺服帖,即可由消能池的出口流入与其相连的楼前绿化带,或者前置塘中。它们的作用都是多保有一会儿雨水,尽量让其原地下渗。
若是水量过大,这两处装置“喝”不进去,就该轮到“U型沟”发挥作用了。它藏身地下,贯穿人行道,一头连接楼前绿化带或前置塘,另一头连接附近较大一处雨水花园。表面用铁网铺设,与人行道面找平,不影响日常通行。
![U型沟将各处绿地连接成一个整体](http://k.sinaimg.cn/n/sinakd2020714s/400/w1200h1600/20200714/78c2-iwhseiu1997118.jpg/w700d1q75cms.jpg?by=cms_fixed_width)
U型沟将各处绿地连接成一个整体
施工人员介绍,结合地形坡度,U型沟主要起到传输作用——小区域承载不了的雨水流到中区域,再承载不了的流到大区域。可以说,通过U型沟的连接,项目内大大小小的塘、池、绿化带、雨水花园得以成为一个整体,如同海绵上的“孔隙”共同发力,最大限度吸收、存储雨水。只有当雨水实在过多,超出整块“海绵”的承载能力,才会通过科学设置的溢流井进行外排。记者看到,每处溢流井旁均铺设了鹅卵石,保证雨水排入市政管网前得到净化。
![雨水花园里设置的溢流井](http://k.sinaimg.cn/n/sinakd2020714s/500/w1200h900/20200714/e62b-iwhseiu1997057.jpg/w700d1q75cms.jpg?by=cms_fixed_width)
雨水花园里设置的溢流井
改进:更新透水结构,“倒置”雨水花园
“对于中小雨,我们希望尽量以‘渗’为主,涵养地下水源,同时运用‘滞’的手段延缓雨水排放,促进下渗并减少管道压力。至于蓄、用,或者最终外排,都要注意做好净化工作。”通州区海绵办技术中心负责人、北京建筑大学副教授宫永伟告诉记者,诸多海绵化手段归根结底都是为“渗、滞、蓄、净、用、排”而服务,这也是海绵系统核心的“六字方针”。
自从三年多前来到通州区海绵办,宮永伟和同事们便潜心投入到对海绵城市的探索之中。彼时没有可借鉴的成熟经验与样本,大家在总面积19.36平方公里的试点区边研究边推进,每周还要去项目工地巡查,发现问题及时调整。
几年建设下来,试点改造区交出一份漂亮答卷——该区域年径流总量控制率达到75%,即经过渗透、集蓄、利用等举措,全面控制雨水量占到总降雨量7成以上。宮永伟和同事们还针对海绵城市技术标准、管护办法,植物选择等,编制了十多项适用于北京城市副中心的技术文件。
虽然对海绵元素的应用愈发得心应手,技术人员仍未停下思考与改进的脚步。例如一块透水砖,起初是在砖面上设计密集孔隙,令水可以下渗。但北方地区灰尘较多,大家渐渐发现孔隙容易被堵塞。于是从去年开始,尝试使用新结构来实现透水功能——砖面没有孔隙,砖和砖之间用“卡扣”相连,将缝隙设置在“卡扣”上用于渗水。
另外,雨水花园的常规做法是种植土在上,下方依次铺设细砂、砾石。“我们原本期待雨水下渗后,土层下方的材料可以吸附污染物。但后来发现表面土层就能将污染物拦截得差不多,等于说吸附材料尚未发挥作用,土层还容易被污染。”宮永伟介绍,经过讨论,大家在通州试点进行了实验,将吸附材料与土层倒置。“这样可以先对雨水进行过滤和净化,污染物肯定能去除得更多。当然植物的根还是伸到下面土层中,目前看长势也不受影响。
细化:路缘石隔离土泥,小装置挡住臭气
与外请技术团队不同,通州区海绵办负责人蔡殿卿一直生活工作于此,是不折不扣的“老通州”。自2016年4月成为第二批全国海绵城市试点,通州区海绵城市改造工作一晃走过4年零3个月时光。点点滴滴变化看在眼里,谈及与改造前的差别,他感触最深。“拿我自己住的小区来说,以前是混凝土路面,下点小雨坑坑洼洼就出来了,得绕着走、跳着走,雨大点儿就得趟着走了。经过海绵化改造后,出行再不会弄得一身是水。”
更明显的效果则体现在工作方面,蔡殿卿坦言,海绵城市建设前,对积水严重地区的整治可以用“头疼医头、脚疼医脚”来形容。哪儿有积水,就在旁边修蓄水池、调整线路。“以往只要下雨,无论大小,工作人员都要回单位做防汛准备。像立交桥的两头得有人值守,在积水风险点位加设应急排水设备,还要应付这里那里的突发抢险任务。”而海绵化改造令雨水直接滞留在源头,大大缓解外排压力,近两年海绵建设试点内汛期出动人员抢险的频率越来越低了。
有了试点改造区的成功经验,通州区近年诸多新建项目设计时基本都考虑到了对海绵元素的纳入。与此同时,对老旧城区尚存的一些细节问题,也通过可行的海绵手段进行了处理。
蔡殿卿介绍,有的小区、公园出于景观需求,会使用微地形绿化,即绿地高于人行路面。下雨时容易将草叶、泥土等冲刷到路面上,视觉上显得比较脏。“我们就在路面与绿地交界处使用高一点的路缘石进行遮挡,形成两个分区,让水不要流到路面上,再为绿地专门设计排水出口。”
此外,老城区不少管线雨水和污水共用,导致雨水口容易返臭味、滋生蚊蝇。近一年来,海绵办为通州区的一些雨污合流制区域安装了防臭雨水口,这在北京也属新鲜事物。“将一个小装置放入雨水口中,类似一道小门。下雨时水一冲就开了,水一停,小门就回来封闭管道、挡住臭气。”在蔡殿卿看来,这是基本技术成熟后必然会关注的方向。“不只是看大面上有没有积水,我们也希望能继续去抠细节,做到精细化提升。”