基于生态雨洪管理模式下的吉...PPP”设计方法与应用研究_孙杨.pdf

能 源 与 环 境 2023 NO.2 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯基于生态雨洪管理模式下的吉林省“海绵城市+PPP”设计方法与应用研究孙杨(长春工业大学人文信息学院 吉林长春 130122)摘要：为了进一步提高吉林省海绵城市建设速度，实现当地水资源体系有效修复，切实提升城市洪涝抵御能力，维护生态安全，理应从生态雨洪管理视角，提出适应于吉林省区域环境的海绵城市PPP项目建设举措。在此之上，该文简要分析了生态雨洪管理模式的关键技术，重点以吉林省海绵城市PPP项目为研究对象，阐述“海绵城市+PPP”设计方法与应用路径，经由新型环保材料、生态建造技术、生态建设理念、智慧化管控模式的创新应用，搭配雨水系统、市政给排水、生态景观、方案设计成果，促进吉林省海绵城市良性建设，开拓城市发展新渠道。关键词：生态雨洪管理 海绵城市 PPP项目 给排水设计 生态景观设计中图分类号：TU991;TU992;TU82文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2023)02-0075-04Research on the Design Method and Application of Sponge City+PPP in Jilin Province Based on Ecological Rainwater and Flood Management ModeSUN Yang(College of Humanities and Information,Changchun University of Technology,Changchun,Jilin Province,130122 China)Abstract:In order to further improve the construction speed of sponge city in Jilin Province,realize the effective restoration of local water resources system,effectively improve the citys flood resistance ability,and maintain ecological security,we should put forward the construction measures of sponge city PPP projects adapted to the regional environment of Jilin Province from the perspective of ecological rain and flood management.On this basis,the paper briefly analyzed the key technologies of the ecological storm flood management model,focusing on the Jilin Sponge City PPP project as the research object,and elaborated the design method and application path of sponge city+PPP.Through the innovative application of new environmental protection materials,ecological construction technology,ecological construction concept,and intelligent management and control mode,the paper matched the rainwater system,municipal water supply and drainage,ecological landscape,and scheme design results,Promote the benign construction of sponge cities in Jilin Province and open up new channels for urban development.Key Words:Ecological rain and flood management;Sponge city;PPP project;Water supply and drainage design;Ecological landscape designDOI：10.16661/ki.1672-3791.2206-5042-0992基金项目：2022年吉林省教育厅科学研究项目 基于生态雨洪管理模式下的吉林省“海绵城市+PPP”设计方法与应用研究（项目编号：JJKH20221284SK）。作者简介：孙杨（1983），女，硕士，副教授，研究方向为设计艺术学。75 2023 NO.2科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION 能 源 与 环 境SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯关于雨洪管理概念的提出最早来源于国外，在逐步落实中转变自然水资源认知观，从单一的信奉敬畏，上升为雨水利用与管理，营造人与自然资源和谐相处环境。而海绵城市归属于雨洪管理范畴。在第一批海绵城市试点城市中已有16个城市达成既定目标。海绵城市成功建设，合理消除热岛效应风险，联合PPP模式，能够促使吉林省更具优良的雨水管理能力，成为新时代示范海绵城市。1 生态雨洪管理模式的关键技术1.1 渗透与贮存技术根据相关研究：在生态雨洪管理模式下，常采用渗透技术与贮存技术，提升雨洪管理有效性。所谓的渗透技术是采用透水铺装以及绿色屋顶、下沉式绿地等方法，实现对雨水资源的合理渗透，避免城市路面遭受积水风险。其中渗透技术在实际应用设计环节也要遵循一定要求，借此优化技术成效。此处仅列举3项常见渗透方式予以阐述。第一，透水铺装，即设计者要求在城市建设阶段选用的路面铺装材料等，都要具有良好的渗透性，且设定的横坡需在1%1.5%以内，始终遵循标准的铺装施工规范落实技术内容。第二，绿色屋顶，即设计者与城市建造者可以选择在市政规划中，对社区屋顶空间进行生态利用，包括种植绿植等，有利于降低雨水径流量。第三，下沉式绿地，即在城市建设设计环节，需要选择抗旱抗涝能力突出的绿植，如白杨树、海棠树等，并且实现10 cm或20 cm下沉深度的合理设计；在溢流口设计阶段，要求绿地与溢流口顶端最多形成10 cm的间距，而且也要注重紧密衔接，保持雨水资源的合理化排放。贮存技术主要是依据吉林省城市地势分布特征，实现对自然降水的合理汇聚。比如可以在城市建设蓄水池、人工湿地等。前者可以在城市区域建设钢混水池，此时建成的城市绿地，既能优化生态环境，又具有维护简便的优势。后者能够在控制雨水径流的基础上，加强城市景观优化设计，避免出现雨水损耗情况。通常设计的人工湿地不会形成24 h以上的排空时间周期。人工湿地深度也多为1.2 m左右。1.2 调节与传输技术在吉林省海绵城市建设中，还可以采用调节技术。比如：可以在城市生态雨洪管理实施阶段建设调节塘。其中包含进水口、出水口、预处理、调节区以及出水设施、安全防护等不同结构。要求设计人员在具体设计环节，注重调节区深度控制，大多在0.63.0 m，且雨水存储时长应低于24 h，且在周边设置护栏等带有安保功能的设施，就此保持雨水资源的科学调节，使之在进出过程保持一定的稳定性。而传输技术可以运用植草沟技术等，此项技术多设按照200 g/m2规格土工布进行铺设，因下列内容仍有所提及，故此处不予以赘述。1.3 雨水截污净化技术在城市雨水流淌过程中，常携带各种杂物，故此雨洪管理还应当借助截污净化技术，实现对城市生态环境的有效改造。如设置坡度在6%以下且2 m以上宽度的缓冲带。随着对雨水杂质的均衡拦截，即可促进雨水径流量的有效控制，维持吉林省各城市雨洪管理秩序。2 基于生态雨洪管理模式下吉林省“海绵城市+PPP”设计方法2.1 雨水系统开发设计经相关调查：在城市建设规划中，要求我国截至2020 年有两成以上的城市具有70%雨水存储能力。而到2030年则要求达标城市超出八成。因此，海绵城市PPP项目模式的推进，无疑成为践行此目标的核心动力。尤其对于雨水丰富的吉林省地区而言，若能及早加大海绵城市PPP模式应用力度，有利于加快吉林省海绵城市建设速度。其中较为关键的是，基于生态雨洪管理模式，吉林省“海绵城市+PPP”设计环节，需要设计者先行实现对当地雨水系统的合理开发。在对吉林省各城市的雨水系统进行开发设计与改造设计时，需要对当地建筑物进行调研，而后结合分区设计、布局设计等流程，增强雨水径流控制。通常情况下，设计者在分区设计环节进行开发设计时，应当对城市建设中小区建筑物的屋顶、硬化道路、绿地进行改造，经过绿化屋顶、下沉式绿地以及透水铺装手段，保证在降雨天气里，能够快速处理路面积水。在雨水系统开发设计流程中，还要求设计者做好雨水径流量控制需求（V）分析。多参照下列公式计算得出具体值，即V=10hF（1）式（1）中对应的、h、F分别代表的是综合径流系数、日降雨量设计值、城市汇水面积。与此同时，也要了解年SS去除率（S总）。S总=Vb1+Vb2+VbnV总（2）对应的Vbn、V总代表的是城市调蓄设施SS去除量与容积。计算后即可辅助设计人员确定正确的设计思路。此外，在吉林省海绵城市PPP模式设计中，可以借助下沉式绿地作为基础雨洪管理载体。要求设计者结合降雨量（Pz）、土壤入渗率（K）、吉林省城市低下地势绿地服务面积径流系数（Cn）等相关参数求取下沉式绿地下凹深度具体值（h0）。参照下述公式：76能 源 与 环 境 2023 NO.2 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATIONSCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯科技资讯h0=CnPz1000f+(1-Cn)Pz1000-3600K（3）设计者在雨水系统开发设计中，无论是建设下沉式绿地还是人工湿地，都要按照标准步骤逐项确定参数值，进而与吉林省地势特征、降雨规律产生较高的匹配度。2.2 市政给排水联合设计在吉林省“海绵城市+PPP”设计过程中，理应参照PPP项目模式的实际特征，结合城市规划结果，联合市政给排水系统提出可行性设计规划。只有依托市政给排水系统进行完善设计，才能加强吉林省海绵城市建设质量。针对吉林省进行海绵城市设计，实则是为了增强城市雨水调蓄能力，继而积极应对城市涝害以及局部干旱风险。在给排水联合设计中，需要对城市铺装的道路、排水管道、桥梁、污水处理厂等设施进行均衡分析，而后在展现市政给排水功能时，能够促进吉林省海绵城市的顺利建设。一般在海绵城市设计中，雨水积聚下将造成路面面临积水后果，从而出现城市给排水系统与实际排水需求不符现象。据此，设计者可以采取绿色带设计与衔接带设计方式，优化吉林省海绵城市建设效果，保证在PPP项目模式下，提高政府公共财政利用率。一方面，在吉林省城市内设置的绿化带，需要与路面边缘处形成20 cm距离的位置上栽种绿植。随着绿植规模的扩增，可借助植物的水土保持能力与渗透力，对雨水起到净化过滤作用。另一方面，衔接带设计中可以借鉴上述提及的多项雨洪管理技术，在城市内设计人工湿地。此时可以保持给排水系统与雨水系统形成协调关系，加强吉林省城市生态环境有效改善1。2.3 生态景观协调设计基于生态雨洪管理模式建设吉林省海绵城市，需要从生态景观设计，促使吉林省早日完成全覆盖海绵城市建设目标。关于景观设计事项，具体以吉林省长春市海绵景观为例，具体可以采用下述景观设计方法，提升城市景观生态协调性。2.3.1 景观道路铺装设计设计者可以利用透水铺装方式，对海绵景观公园中的人