2023年12月9日发(作者:)
-

地理专题丨海绵城市(附视频讲解)
海绵城市,指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗
水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。
海绵城市建设遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实
现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。
一、城市住宅区海绵策略
随着城市居住用地面积不断增加,城市自然地表被居住区域的不透水硬质材料替代,雨水自然下渗、净化和收集面临很
大挑战。
住宅区的景观用地应考虑结合海绵城市设计方法,在有限的绿化面积里,采用下渗、滞留、净化的策略,缓解城市居住
区洪涝灾害。
1、传统住宅区——宅间雨水花园
传统住宅区中的绿地可以改造成下沉式宅间雨水花园,用来收集周边硬质铺装的雨水。
2、传统住宅区——停车场雨水花园
传统住宅区中的停车场可以改造成透水植草砖生物滞留带,用来收集周围雨水。
3、传统住宅区——活动场地
传统住宅区中的树池可以改造成滞留式生态树池,用来收集开放场地中的雨水。
4、传统住宅区——宅间道路
传统住宅区中的宅间道路和绿化带可以改造成透水路面和生物滞留池,用来收集道路上的雨水,避免路面雨水沉积对居
民生活造成影响。
5、传统住宅区——车行道
传统住宅区中的车行道考虑机动车荷载,一般不建议使用透水路面,而是利用道路两侧绿化带收集、消纳路面雨水径
流。
6、新型住宅区——地库顶板小区园路
7、新型住宅区——地库顶板小区广场
高层住宅区中的硬质广场可以结合透水铺装、排水明沟及生物滞留设施,设计成一个集收集、净化、储存雨水于一体的
良性循环系统。良性循环系统。
8、新型住宅区——地库顶板小区绿地
二、绿色屋顶海绵策略
雨洪来临时,建筑屋顶产生的径流是导致城市内涝的重要原因之一。因此,将城市的建筑屋顶改造为绿色屋顶能有效缓
解城市雨水径流压力。一方面,通过海绵城市结构来收集、储存雨水,并利用雨水进行浇灌,可以节省各种能耗;另一
方面,绿色屋顶将形成良好的城市景观,提升城市的整体绿化率。
绿色屋顶策略中,表面种植绿色植被,用以吸收雨洪期间多余的雨水径流,通过植物根系净化过滤,将雨水收集到雨水
桶进行存储回用;绿色屋顶底层有轻质土层、防根系穿透层、排水层以及防水层等多层结构保护,同时能保护建筑表
层,多样植物搭配的绿色植被层可以吸收建筑热量,缓解城市热岛效应。
1、开敞型绿色屋顶
绿色屋顶设计有基本结构层,同时屋面坡度大于2度,以有效汇聚、收集雨水。
2、密集型绿色屋顶
密集型绿色屋顶荷载承受能力较高,能够种植覆土较高的乔木、灌木,打造景观体验丰富的屋顶花园。
3、低荷载坡屋顶
屋顶结构顶板荷载不能满足绿色屋顶结构和植物荷载,其坡度较大,绿色屋顶结构容易滑落,抗风性较低,不能实施绿
色屋顶。雨洪期间雨水排放至建筑周边,增加内涝风险,雨水浸泡危害建筑地基。
坡屋顶长期受到雨水冲刷,屋檐、屋脊结构损坏,加剧建筑老化。可以增加屋檐排水槽、雨水管、雨水桶等结构,组成
坡屋顶雨水收集系统。
三、城市道路海绵策略
目前,我国正处在城市化快速发展的关键时期,城市不透水面积急剧增加。城市道路作为城市主要不透水下垫面之一,
占建设用地的比例超过了30%。
与此同时,传统管道排水方式导致道路排涝压力大、路面污染严重等突出问题,难以满足现代城市建设对生态环境的需
求。城市道路运用海绵城市设计策略,在收集利用道路雨水径流、污染排放等方面可产生巨大的经济、生态和美学效
益。
1、生态树池
树池的标高一般比路面低一些,用以收集、初步过滤雨水径流。就行道树而言,一系列连贯的树池可以被设计成潜在的
收水装置,最大限度地发挥收集、过滤雨水径流的作用。
2、生物滞留池生物滞留池是一种窄的、线性的、配置丰富景观植物、具有规则形状(常为长方形或正方形)的下凹式景观空间,具有
垂直的池壁和平缓的纵向坡。
3、道路渗井
在空间极为受限的邻里街道,因为没有有利条件设置生物滞留设施,通常采用设置渗井的方式来实现海绵城市。
4、道路中心隔离带
道路中心绿化作为常见的道路绿化形式,在海绵城市建设上有很大的潜在利用价值。道路两侧的滞留池和中心绿化在本
来没有联系的情况下,结合道路横坡的现状,可整合为一个新的排水绿化生态系统,是一个可以用来应对道路积水的新
策略。
5、立体交通
采用入水口初期弃流、入水口拦截装置、高架下滞留池设计等方式。
6、生态停车场
生态停车场是一种具备环保、低碳功能的停车场,具有高绿化、高承载的特点,同时使用年限也长于传统停车场,生态
停车场可与生物滞留池及植草沟结合设计。
四、城市公园绿地海绵策略
把城市公园绿地中的海绵设施连成系统能够有效传输和消纳雨水,在强降雨时能有条理进行处理、消化雨水径流,同时
层级净化雨水径流中的污染物。在收集绿地周边区域雨水时,若植草沟不能直接引流,可以通过设计地下管道,引流至
绿地公园进行雨水消纳,地下管道与海绵设施相互结合。
1、城市公园道路
2、雨水花园
3、大型下凹绿地
4、斑块绿地
五、大面积硬质场地海绵策略
现存硬质场地基本为灰色建筑,土壤经反复夯实硬化,几乎丧失透水性能。常规硬质工程雨水管理,并未对雨水有害后
果做出相关回应,排放方式仅是简单地将污染问题从一个地方转移到另一个地方。
根据海绵城市相关理论,城市内部大面积硬质场地在暴雨期间,应有效解决快速排水问题,减少地表径流,在一定情况根据海绵城市相关理论,城市内部大面积硬质场地在暴雨期间,应有效解决快速排水问题,减少地表径流,在一定情况
下,增加净水与蓄水功能,增加生态效益。
1、无地下空间广场
2、附带地下空间广场
3、商业街区
(本文摘编自《海绵城市设计图解》)
典型试题
海绵城市,即城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗
水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。下图为“海绵城市模型”,据此完成1~3题。
1.建设海绵城市的主要目的是
A.减轻城市水体污染 B.缓解“城市热岛”效应
C.增强城市抗旱能力 D.提升城市生态系统功能
2.对雨水调蓄起主要作用的城市“海绵体”是
A. 雨水花园、渗水路面 B.下凹式道路绿化带
C.湖泊、湿地、坑塘等D.砂土质渗水蓄水层
3.绿色屋顶的核心功能是
A.减少灰霾污染B.减轻城市雨涝
C. 增加经济收入 D.美化城市环境
我国目前城市建设中出现了城市内涝、生态破坏、径流污染等诸多问题,为此正积极推进能“自然积存、自然渗透、自
然净化”的海绵城市试点建设工作,其中活水公园雨水收集系统是海绵城市建设的成功案例。读某活水公园雨水收集系
统示意图,据此完成6——8题。
4.下列不适合推广活水公园雨水收集系统的地区是
A.塔里木盆地B.四川盆地 C.长江中下游平原 D.珠江三角洲
5.该系统对城市环境的有利影响不包括
A.缓解城市热岛效应 B.减轻城市内涝
C.防止路面结冰,影响通行 D.分解水中污染物,净化水体
6.图中荷花池的核心功能是( )A.调节局地小气候 B.保护生物多样性
C.提供观赏景观 D.增加下渗量
“海绵城市”是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗
水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。下图是我国西北某城市依“海绵城市”原理建设的道路绿化带。完成25-
26题。
7.下列对图中城市道路绿化带设计的评价,错误的是
A.绿化带能起到消烟除尘的作用[来源 :学 _
B.绿化带面积大,不易发生城市内涝
C.裸露地面铺设砂石不容易造成扬沙天气且不容易堵塞下水管道
D.下凹式绿 化带易造成城市内涝
8.“海绵城市”建设对水循环各环节影响最显著的是
①调节地表径流 ②调节水汽输送
③增加大气降水 ④增加下渗
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
材料一:2015年有154个城市因暴雨洪水发生内涝受淹,直接经济损失达81亿元人民币。下图是不同性质的地面对降雨
的影响效果。
材料二:2014年11月住房和城乡建设部发布了《海绵城市建设技术指南》,大力推进 &;雨水自然积存、自然渗透、自
然净化的“海绵城市”建设。镇江、嘉兴、厦门、济南、武汉、南宁等16个城市入选2015年海绵城市试点城市。下图是海
绵城市水的循环收集和释放示意图。海绵城市以低影响开发为指导思想,通过改造,发挥城市“灰色”排水管网等设施的功能,同时结合绿色屋顶、透水铺装
的道路广场、原有河湖、湿地、草坪、沟渠等城市“绿色”基础设施,解决城市内涝及蓄水等问题。
(1)海绵城市需要大力建设、保护城市的“海绵体”,例举“海绵体”具体包括哪些。
(2)简要归纳我国积极申请海绵城市试点的城市,其地域分布有何特点?并分析这些城市申请海绵城市建设试点的自
然原因。
(3)结合水循环的知识,比较分析普通城市与海绵城市,为何在遇到暴雨时会出现不同的结果?
(4)海绵城市在改善城市生态环境、资源利用等方面,还能产生哪些积极影响?
【答案】
(1)城市“海绵体”包括湖泊、人工湿地、草坪、河流沟渠、绿色屋顶、透水铺装的道路广场等。
(2)积极申请海绵城市试点的城市,主要分布在东部季风气候区。
自然原因:夏季风降水不稳定,夏季降水集中容易遇到暴雨;东部沿海地区受台风侵袭,带来狂风暴雨。使得东部季风
区的城市容易发生内涝受淹
(3)普通城市:暴雨来临时,大面积的混凝土、沥青路面渗水性能低,大量雨水迅速聚集到下水道,导致排水不畅发
生内 涝受淹。
海绵城市:暴雨来临时,雨水能够在湖泊、人工湿地、草坪、河流沟渠、绿色屋顶、透水铺装的道路广场等大量蓄积,
下渗,进入地下泥土,城市地表流动的雨水减少(地表径流减少),城市排水系统的压力小,可以有效避免城市发生内
涝受淹。
(4)海绵城市建设的湖泊、人工湿地、草坪,使得城市更加美观;大量增加的绿地面积、水域面积能改善城市的空气
质量,降解浮尘;缓解城市“热岛效应”,减轻城市“雨岛效应”;对雨水进行蓄积和循环使用,节约水资源,能部分缓解水
资源紧张的现象。
【解析】
本题考查对“海绵城市”概念的理解、“海绵城市”的影响,和水循环的过程,以及读图分析能力。
(1)结合材料二对“海绵城市”的功能介绍(雨水自然积存、自然渗透、自然净化)以及建设措施(通过改造,发挥……
功能,同时结合绿色屋顶……解决城市内涝及蓄水等问题),读图可知:城市“海绵体”包括湖泊、人工湿地、草坪、河
流沟渠、绿色屋顶、透水铺装的道路广场等。
(2)从地域分布上看,入选2015年海绵城市试点城市主要分布在东部季风气候区;结合材料二可知,“海绵城市”建设
主要是为了解决城市内涝及蓄水等问题,因此,主要从气候(降水)等方面来分析自然原因。这些城市位于我国东部季
风区,结合季风气候的特征,可得:①夏季风降水不稳定,夏季降水集中容易遇到暴雨;②东部沿海地区受台风侵袭,
带来狂风暴雨。使得东部季风区的城市容易发生内涝受淹。
(3)结合材料一中“不同性质的地面对降雨的影响效果”图表和水循环原理,可知:普通城市,暴雨来临时,大面积的混
凝土、沥青路面渗水性能低,大量雨水迅速聚集到下水道,导致排水不畅发生内涝受淹。而海绵城市,暴雨来临时,雨
水能够在湖泊、人工湿地、草坪、河流沟渠、绿色屋顶、透水铺装的道路广场等大量蓄积,下渗,进入地下泥土,城市
地表流动的雨水减少(地表径流减少),城市排水系统的压力小,可以有效避免城市发生内涝受淹。
(4)结合材料一、二的图文材料可知,海绵城市的建设增加了草地、湿地的面积。因此,结合草地和湿地的生态效应
和城市化过程中出现的环境问题来分析可得:①海绵城市建设的湖泊、人工湿地、草坪,使得城市更加美观;②大量增
加的绿地面积、水域面积能改善城市的空气质量,降解浮尘;③缓解城市“热岛效应”,减轻城市“雨岛效应”;④对雨水进
行蓄积和循环使用,节约水资源,能部分缓解水资源紧张的现象。
-