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海绵城市吸水性材料的应用与渗水性探讨
论文作者:童鞋论文网  论文来源:www.txlunwenw.com  发布时间:2018/3/13 19:00:30  

摘 要:海绵城市的提出主要是为了解决降雨形成的洪水问题、城市弹性问题、城市生态问题、城市低碳问题和城市的可持续发展问题。海绵城市是时代发展的产物,具有先进性、持续性和有效性等特点,有利于推动我国城市化的快速发展,保障城市水平衡。通过对厦门等海绵城市试点案例的吸水性材料的研究分析,与我国的城市实际情况进行结合,指出我国海绵城市规划中在吸水材料选择方面注意的问题,在建设过程中不断的积累经验,找到适用的吸水性材料以及对渗水性进行研究,对我国进一步实现中国梦建设有着重要的意义。

关键词:海绵城市;可持续发展;城市化进程;吸水性材料;渗水性

全球气候的变化以及生态环境污染问题所造成的自然灾害对我国城市造成恶劣的影响。据资料分析,在2011年我国城市内涝造成了4000亿人民币的损失;自2010年以来,城市内涝问题影响着全国各大城市,每年损失超过千亿,年均一亿人左右受到灾害影响。洪水问题是我国政府重视的问题之一,解决城市排水问题迫在眉睫。为了实现海绵城市,解决我国洪涝问题,因此应当选取优良的吸水材料,对渗水性进行系统分析,以进一步减轻灾害对我国的影响。

1 吸水性材料的应用与渗水性分析

建设海绵城市需要尊重自然规律的原则。在发生重大洪涝灾害时能够有效的将雨水吸入,进入排水工程,海绵城市是现代化城市发展的新理念和目标。建设海绵城市可以改善对雨水的控制能力,减轻洪涝灾害的影响,对城市化建设有着重大的意义。海绵城市如同海绵一样需要在水多的时候将水吸收进去,水少的时候再释放出来,将储存的水进行有效的利用。所以建造海绵城市对材料的要求以及存水、排水系统的设计尤为重要。

1.1 树脂材料

由于洪涝灾害发生的过程中会产生大量的含水量高的淤泥,这种淤泥没有任何强度,状态呈流动性,且污染严重。针对于淤泥有着流动性的特点,业界人士展开了各类研究,将海绵城市的理念融合进去。本次研究找到了一种新的吸水性良好的材料,可以将淤泥当中所含的水快速吸收,使淤泥的流动性降低,便于淤泥堆放以及运输。这种材料为树脂材料,特点是:在极短的时间可以吸收百倍的水分,并且不含任何毒素、味道等特性。

1.2 吸水性混凝土材料

吸水性混凝土分为两种:一种是吸水性混凝土,另一种是吸水性沥青。吸水性混凝土的原料是水泥、水、胶等材料的结合体,在里边加一些骨料配置而成,合成之后具有一定的间隙。吸水性沥青需要与其他的原料混合在一起制成的铺装材料称之为吸水性沥青,在强度方面比吸水性混凝土要强一些。

1.3 陶瓷吸水砖

现阶段,我国常见的渗水砖从材料和工艺两方面进行区分可以分为两大类,即陶瓷吸水砖和非陶瓷吸水砖。陶瓷吸水砖是利用窑烧制而成,非陶瓷吸水砖则是通过一些原料粘制而成。通过将工业不需要的建筑垃圾、废玻璃、生活垃圾等材料高温烧制形成,陶瓷吸水砖在特性方面渗水性极高、孔隙较大、抗压能力较强、装饰效果美观。

1.4 自然型吸水原料

传统园林道路设计当中所需要的方砖、鹅卵石、木料、镶草铺地等吸水性、渗水性铺装原料都属于自然型渗水原料的种类。现阶段我国海绵城市所需要的吸水性和透水性材料当中也会使用自然型渗水材料,再加上进行过防腐处理的木料都被应用于海绵城市设计规划当中,在美学方面看来美观,对海绵城市的实施有着重要的意义。

1.5 吸水性新材料

随着科学技术的发展,在海绵城市的材料运用方面也出现了新的吸水性材料,其中一种称之为“生态砂基渗水砖”。可以损坏它表面的张力扩大生态砂渗水砖的渗水性,比一些通过孔隙进行渗水的材料效果好,可以规避沙尘堵塞的问题。这种材料在世博会等大型建筑或者一些城市当中都有广泛的应用。

2 我国海绵城市实践和渗水材料应用案例

2.1 厦门海绵城市建设实践

传统排水模式被海绵城市逐渐淘汰,相对传统模式海绵城市的设计理念、排水方式更加符合城市化的发展,厦门是一座海湾型城市,对于排水工程更需要改革,由于排水系统遭到人为的损坏,河道走廊老化、所以在渗水、净水、蓄水这几个方面都有较大的问题,再加上湾区在潮水的末尾处,污染物质长期存积当中,存水的自行净化能力比较弱,厦门的雨水以及一些其他方面的污水全部进入到湾区当中,水区每时每刻都在被污染物所污染。一旦产生暴雨就会产生洪水灾害,因此排水问题一直对厦门这座城市造成了困扰,制约了厦门的发展。随着政府文件的下发,厦门马銮湾成为了城市海绵的试点项目地。

主要将马銮湾新建或者改造的小区形成绿色屋顶、可渗透的路面和自然地面,建造向下凹陷的绿地和植物沟渠,在改造城市的同时也要对其保护,建造湿地增加蓄水性。将“渗、滞、蓄、净、用、排”这个六大方面作为改造的核心。

“渗”主要是通过树脂材料或者吸水砖等原料,将水分快速吸收到地面当中。“滞”是通过绿色植物、植沟区将径流出现的水流速减慢,达到滞留的效果。“蓄”主要在城市当中开发湿地公园或者湖泊等设施对水分进行收集工作,可以在涝灾时有水可用,在洪灾时进行储水。“净”主要是设置污水处理厂或者综合治理河道等设施,把沿海生态坡的淤泥进行清理,减少环境污染,使城市当中的水可以达到循环利用的目的。“用”这项内容是将储存的水进行处理利用,可以对水资源短缺等方面进行运用。“排”项目是将污水分流的管道进行清理、改造,使城市当中形成天然排水系统,地面水可以渗透到地下排水管道当中,使排水功能得到进一步的强化。厦门马銮湾城市海绵项目不只是为厦门提供了完善经验,也为全国的沿海城市在海绵城市规划和材料选取方面做出了贡献。

2.2 哈尔滨海绵城市建设实践

哈尔滨群力湿地公园、六盘水明湖湿地项目等工程,在海绵城市的理念当中得到了有效的利用,城市海绵的核心理念是不用单一化的工程解决旱涝灾害、排水问题、污水问题,强调人与自然和谐发展。在城市建造方面采取吸水性好的材料进行路面的铺设,在地下设置相应的排水管道、蓄水湿地、净水网络等一系列的循环设施,使城市当中的水可以循环使用,深入贯彻落实可持续发展的观念,实现人与自然和谐相处。

3 海绵城市吸水材料应用思考

在上述城市海绵案例当中,树脂材料可以应用于湿地建设当中,通过树脂材料强大的吸水性,将雨水进行吸收储存于树脂层当中或者渗透到地下进行储存。吸水性混凝土和吸水性沥青则是被用于城市道路建设方面,能够将地面的雨水快速通过间隙渗透到地下排水蓄水池或者排水管道。陶瓷性吸水砖和自然型原料还有新型材料则是被用于小区的建设当中,小区的广场可以选择陶瓷性吸水砖和新型吸水材料,防止小区当中的砂尘将间隙堵塞,小路可以用自然型材料铺设,建造形象美观。

海绵城市是我国未来城市改造的趋势,能够实现人与自然和谐相处,减小自然灾害对人民的影响,形成生态循环系统,满足现代城市化发展的要求。但是现阶段的吸水性材料价格较高,支撑的力度不足。所以在海绵城市建设过程中,应当加大力度研究新型的吸水材料,使海绵城市项目可以在我国更多的城市展开。

参考文献:

[1]崔广柏,张其成,湛忠宇,陈玥.海绵城市建设研究进展与若干问题探讨[J]. 水资源保护,2016,32(02):1-4.

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