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此外,随着城市雨洪管理体系与技术的不断发展,又出现其他一些形式的调蓄设施,如生物滞留设施、调蓄隧道、延时调节设施等。发达国家很早就开展了大量有关延时调节设施的研究并得到广泛应用。延时调节是在调节设施内延长径流的停留时间,其实就是一种改良的调节设施。与一般调节设施的主要区别是,延时调节设施不仅在暴雨时发挥削减径流峰值的作用,暴雨或中小降雨事件时还均可适当兼顾对径流水质的控制。根据对径流出水水质的要求,调整设施末端出口结构,延缓径流释放过程,大量污染物在延时调节过程中通过重力沉降、微生物降解等得以去除,在一定程度上弥补了一般调节设施水质控制效果差的不足。
低影响开发理念和方法在我国已得到广泛认同,生态化的源头调蓄设施也开始被人们接受,不再局限于末端、大型和传统的灰色设施。最典型的如生物滞留设施,是一种典型的具有生物(态)功能的源头“微型”储蓄设施。它其实是对传统意义的“储蓄”的一种延伸。以削减径流排放总量和控制中小降雨事件径流水质为主要目标,根据设施外观、景观功能、建造位置等,一般分为雨水花园、种植池、滞留带和树池四种。事实上,这类设施以往并未被人们当作调蓄设施,更多视它们为一类渗透设施。本文将它作为一种调蓄设施来讨论的理由是:第一,这些设施同样具有一定的调蓄能力,即具有一定的、分散式的调蓄容积,从英文的生物滞留(bio-retention)及这些设施的容积计算方法也可以看出;第二,源头调蓄设施已在相关规范标准和技术指南中体现,如新编《城市雨水调蓄工程技术规范》中明确写出“城市雨水调蓄工程应采用低影响开发理念”,并具体体现在源头措施中;新发布的《海绵城市建设技术指南》中也涉及用于不同尺度的多种调蓄设施。
3城市雨洪调蓄系统
城市雨洪调蓄设施涉及多目标(控制污染、错峰、回用等)、多尺度和多形式,在《城市雨水调蓄工程技术规范》中,有水体调蓄、绿地广场调蓄、隧道调蓄等多种;在《城镇内涝防治技术规范》中,在源头子系统、小排水子系统和大排水子系统中,也都有调蓄设施。从城市尺度综合解决雨洪问题,并非单一形式、单一功能的调蓄设施能够实现。因此,必须有一个调蓄系统的清晰框架,并合理地纳入到当地的“排水防涝规划”、绿地规划、相关城市规划和用地规划中。图1是从不同尺度雨水系统的角度给出的城市雨洪调蓄系统概化示意图。
图1不同尺度雨水系统中调蓄设施构成的城市雨洪调蓄系统概化示意
小尺度(即在通常进入市政管线前的独立用地单元内)分散式调蓄,以控制径流排放总量和污染、雨水利用等功能为主,常用雨水池/桶、生物滞留设施等灰色及绿色源头调蓄设施,针对中小降雨事件来设计设施规模。中尺度(如进入市政的一个排水区域)往往更侧重于控制径流污染、防控内涝,常用调节池、储蓄池、雨水湿地和景观水体等设施。大尺度(例如城市、流域范围)除了要涵盖前两个尺度的调蓄和控制目标外,还需要考虑从更大范围和利用终端设施来控制超常规暴雨,往往还需要考虑采用大型调节池、调蓄隧道、多功能调蓄公园或开放空间、泛洪调蓄区等大型设施才能实现其控制效果,而且,在这三个尺度之间,也具有十分复杂的耦合和交叉关系,并不是截然分开。
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随着城市化进程的加快,城市内涝、水资源短缺和径流污染加重等问题凸显。据美国国家环保署信息,雨水径流已被列为导致水体污染的第3大污染源。自2014年10月发布《海绵城市建设技术指南》以来,城市径流削减与收集、雨水净化与合理利用,成为我国新时期城市建设的重点,也是水环境研究的焦点之一。海绵
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