在城市內(nèi)澇問題日益嚴峻的今天,淺層調(diào)蓄技術(shù)作為一種高效、經(jīng)濟且靈活的解決方案,正逐漸成為城市內(nèi)澇防治體系中的“地下先鋒”。本文將深入探討這項技術(shù)的原理、形式、優(yōu)勢及實踐應用,展現(xiàn)其如何在地下空間為城市筑起一道隱形的防線。
一、淺層調(diào)蓄技術(shù)為何成為“地下先鋒”
隨著城市化進程加快,不透水面積持續(xù)增加,城市水文氣象條件發(fā)生顯著變化,導致暴雨頻次與強度上升,內(nèi)澇風險加劇。面對這一挑戰(zhàn),傳統(tǒng)排水系統(tǒng)往往顯得力不從心,而大規(guī)模建設(shè)深層隧道等灰色基礎(chǔ)設(shè)施又面臨投資巨大、施工周期長、地下空間占用多等制約。
該技術(shù)正是基于“源頭減排、蓄排結(jié)合”的理念,利用城市淺層地下空間(通常指地表下0.5米至2.0米)來滯蓄雨水徑流的新型生態(tài)技術(shù)。它能夠在降雨高峰期臨時儲存雨水,削減洪峰流量,待雨勢減弱后再將雨水緩慢釋放至市政管網(wǎng)或回收利用,從而有效緩解管網(wǎng)壓力,提高區(qū)域排水能力。其“先鋒”作用體現(xiàn)在:
前置介入:在雨水產(chǎn)生徑流的早期階段就進行干預。
靈活部署:可在建成區(qū)見縫插針地實施,非常適合高密度城市。
經(jīng)濟高效:相比深隧等大型工程,其建設(shè)和維護成本更具優(yōu)勢。
二、技術(shù)解析:形式與原理
根據(jù)其與雨水管網(wǎng)的關(guān)系,主要分為在線式和離線式兩種。
在線式調(diào)蓄系統(tǒng):如所述,該系統(tǒng)通過檢查井內(nèi)的溢流堰與雨水管網(wǎng)直接連通。當降雨強度未超過設(shè)計標準時,雨水正常流向下游;當出現(xiàn)超標準降雨,水位上升至超過堰頂時,多余水量便會溢流進入調(diào)蓄設(shè)施。雨停后,蓄存的雨水再緩慢排入下游管網(wǎng)。這種方式適用于雨水系統(tǒng)支管服務區(qū)域的調(diào)蓄,能有效延緩洪峰。
離線式調(diào)蓄系統(tǒng):雨水不直接通過調(diào)蓄設(shè)施流動,而是通過引流設(shè)施在降雨期間將超標雨水引入調(diào)蓄空間儲存起來,待降雨結(jié)束后再外排或利用。這種方式更便于實現(xiàn)雨水的收集回用。
此外,根據(jù)具體構(gòu)造,還有多種實現(xiàn)形式,例如:
面層透水的結(jié)構(gòu):該結(jié)構(gòu)從上至下包括透水層、找平層、隔離層、無砂大孔混凝土層、調(diào)蓄層(可由模塊拼裝)、排水管和防滲層等。雨水可自然下滲至調(diào)蓄層,系統(tǒng)性強。
淺層透水調(diào)蓄系統(tǒng):如所述,這類系統(tǒng)通過透水裝置、支撐件和板件形成調(diào)蓄空間,實現(xiàn)硬質(zhì)地表(如廣場、人行道)的透水鋪裝與調(diào)蓄功能結(jié)合,裝配便利。
下凹式綠地、生物滯留設(shè)施等:這些綠色基礎(chǔ)設(shè)施也利用淺層空間進行雨水滲透和暫時滯留,是該理念的生態(tài)化體現(xiàn)。
三、技術(shù)的核心優(yōu)勢
提升防汛標準,有效防治內(nèi)澇:通過在已建城區(qū)靈活設(shè)置設(shè)施,可以顯著提高區(qū)域應對超過原有設(shè)計標準降雨的能力。
節(jié)約土地與成本,性價比高:設(shè)施常建于綠地、廣場、停車場下方,不額外占用寶貴的地面空間。在經(jīng)濟性上,雖需增加調(diào)蓄設(shè)施投資,但因減小了下游管網(wǎng)口徑和泵站規(guī)模,整體雨水系統(tǒng)投資可能持平甚至降低。加之其運行管理費用相對較低,全生命周期成本優(yōu)勢明顯。
促進雨水資源化利用:離線式系統(tǒng)或具備雨水凈化功能的設(shè)施,可以將收集的雨水用于綠化灌溉、道路灑掃等,符合海綿城市“滲、滯、蓄、凈、用、排”的理念,助力水資源循環(huán)利用。
增強城市韌性:作為城市洪澇統(tǒng)籌治理體系中的重要一環(huán),淺層調(diào)蓄與其他工程(如堤防、河道整治)和非工程措施(如預警系統(tǒng))協(xié)同,共同構(gòu)建“源頭減排、管網(wǎng)排放、蓄排并舉、超標應急”的立體防災體系,提升城市應對天氣的韌性。
四、挑戰(zhàn)與未來展望
盡管技術(shù)優(yōu)勢突出,但其推廣應用仍面臨一些挑戰(zhàn),如初期雨水污染可能導致的堵塞問題、在高地下水位或污染場地應用的局限性,以及需要更精細化的設(shè)計與運維管理。
未來,淺層調(diào)蓄技術(shù)的發(fā)展將呈現(xiàn)以下趨勢:
與智慧水務深度融合:借助物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和模型模擬技術(shù),實現(xiàn)調(diào)蓄設(shè)施的智能化聯(lián)動調(diào)度,在降雨前預排空,精準控制蓄水與放水,發(fā)揮效能。
綠色與灰色基礎(chǔ)設(shè)施更緊密結(jié)合:強調(diào)設(shè)施與雨水花園、滲透塘等綠色措施的有機結(jié)合,形成更高效、更生態(tài)的雨水管理系統(tǒng)。
材料與技術(shù)的創(chuàng)新:如更高效、環(huán)保的透水材料、模塊化拼裝技術(shù)等將不斷涌現(xiàn),提升設(shè)施性能并降低成本。
更加強調(diào)洪澇統(tǒng)籌:在流域和區(qū)域?qū)用孢M行系統(tǒng)規(guī)劃,與上游截洪、河道治理、水庫調(diào)度等措施協(xié)同,實現(xiàn)真正的洪澇同治。
淺層調(diào)蓄技術(shù)以其貼近源頭、靈活高效、經(jīng)濟實用的特點,確已成為現(xiàn)代城市內(nèi)澇防治體系中的“地下先鋒”。它代表著從快速排澇到蓄排結(jié)合、智慧管理的雨洪管理理念轉(zhuǎn)變。面對氣候變化帶來的不確定性,未來城市更需要科學規(guī)劃和系統(tǒng)推進包括它在內(nèi)的各類海綿城市建設(shè)措施,方能構(gòu)建更具韌性的水安全格局,保障城市的可持續(xù)發(fā)展與人民的生命財產(chǎn)安全。
