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地表結(jié)構(gòu)如何設(shè)計(jì)，才符合海綿城市要求？
2012年4月，在《2012低碳城市與區(qū)域發(fā)展科技論壇》中，“海綿城市”概念首次提出，所謂海綿城市是指城市在儲(chǔ)水排水等方面具有類似海綿的功能，可以根據(jù)需要發(fā)揮吸水、蓄水和釋水的作用，在適應(yīng)環(huán)境變化、應(yīng)對自然災(zāi)害的同時(shí)，具有良好的“彈性”。
城市海綿化是應(yīng)對大規(guī)模城鎮(zhèn)化進(jìn)程中，城市地表硬質(zhì)化，地表納水能力下降，地表徑流加大（可能由原來的10%增加到60%)的有效措施，實(shí)現(xiàn)低影響開發(fā)的目標(biāo)。
海綿城市有利于構(gòu)建一個(gè)具有良好雨水收集利用能力的城市，實(shí)現(xiàn)降雨時(shí)就地或者就近吸收、儲(chǔ)蓄、滲透、凈化雨水，補(bǔ)充地下水，調(diào)節(jié)水循壞。
然而，如何評價(jià)地表具有的納水、儲(chǔ)水和釋水能力，尚無明確的定義，更缺少現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)。因此，通過對不同結(jié)構(gòu)地表滲水能力的進(jìn)行測試與分析，能為海綿城市建設(shè)中打造具有納水、儲(chǔ)水和釋水功能的地表并對其進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而避免或減輕現(xiàn)代都市內(nèi)澇發(fā)生的頻次和災(zāi)害程度，提供有價(jià)值的參考依據(jù)。
海綿城市從提出至今，已有好幾年，然而見效甚微？那么究竟什么樣的地表結(jié)構(gòu)，才符合海綿城市的要求呢？中鐵城際小編認(rèn)為要解決回答這個(gè)問題，我們首先需要知道原始的地表以及典型的城市地表類型。
一、城市露天地面大致包括以下類型：
（1）保持了原生態(tài)面貌的天然地面（含草地、山地、土體、江、河、湖、泊等)。
（2）各類改造過的城市公園草地、綠化景觀、復(fù)墾植被等。
（3）用于各種用途而建造的堅(jiān)硬、密實(shí)、不透水城市露天地面。如水泥混凝土路面、瀝青混凝土路面和普通地磚路面等基本屬于這一類。
（4）有一定透水能力的城市硬化地面等。如具有孔洞的透水磚鋪裝的路面，其透水能力與孔洞所占比例直接相關(guān)；或者需要依賴各種新研發(fā)的本身具有透水能力的地面材料來實(shí)現(xiàn)，如透水水泥混凝土路面和透水瀝青混凝土路面為代表的可透水性新型的環(huán)保型下墊面。
二 、典型城市地面基本特性：
地面類型的不同，會(huì)導(dǎo)致其生態(tài)功能性、施工難易性、經(jīng)濟(jì)合理性等方面產(chǎn)生差異，簡單歸納如下：
（1）水泥混凝土路面。水泥混凝土路面又稱剛性路面，穩(wěn)定性較高，在暴雨及短期浸水條件下，路面可照常通行，溫度穩(wěn)定性高，無車轍現(xiàn)象。水泥混凝土是無機(jī)膠凝材料，既耐老化，又無污染。但是透水性非常差，容易造成路面積水，影響車輛以及行人通行。
（2）瀝青混凝土路面。瀝青路面又稱柔性路面，由于車輪與路面提供了2級減振效果，行車舒適性好、噪音小。柔性路面對路基、地基變形或不均勻沉降的適應(yīng)性強(qiáng)。瀝青路面修復(fù)速度快，碾壓后即可通車，方便養(yǎng)護(hù)。但是，這類將混合料壓實(shí)后形成的路面存在較大空隙率，導(dǎo)致耐水性差，容易產(chǎn)生水損壞，往往一個(gè)雨季就可能造成路面大量破損，路面養(yǎng)護(hù)維修工程量較大。
（3）透水磚鋪裝。各種花樣的透水磚鋪裝是目前較常用的人行道與公園空地環(huán)保性鋪裝方式，完工的地面具有多孔結(jié)構(gòu)，透氣透水性好，降水能夠迅速透過地表，其透水率達(dá)6.61mm/s，因此具有消減峰值流量，凈化雨水，適時(shí)補(bǔ)充地下水資源的優(yōu)點(diǎn)，能發(fā)揮土壤調(diào)節(jié)城市的溫度和濕度的優(yōu)勢，減輕“熱島效應(yīng)”，維護(hù)城市地表生態(tài)平衡。此外，在景觀地面建設(shè)中采用透水磚比采用燒結(jié)磚可以獲得更好的綜合效果，在生態(tài)和經(jīng)濟(jì)方面可以說是構(gòu)造海綿城市的一種非常好的城市露天地表。
（4）透水水泥地面。與透水磚鋪裝的地面功能相似，透水水泥路面利用其本身材料具有多孔結(jié)構(gòu)的特性，增加了城市地面可透水、透氣面積，可加強(qiáng)地表與空氣的熱量和水分交換，調(diào)節(jié)城市氣候，降低地表溫度，改善地面植物和土壤微生物的生長條件和調(diào)整生態(tài)平衡。透水性水泥材料的孔隙可以在下雨時(shí)起到吸水的作用，能夠減輕降雨季節(jié)道路排水系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，明顯降低暴雨對城市水體的污染，增大地表相對濕度，補(bǔ)充城區(qū)日益枯竭的地下水資源，發(fā)揮透水性路基的“蓄水池”功能。再者，可以根據(jù)環(huán)境及功能需要設(shè)計(jì)圖案，顏色，充分與周圍環(huán)境相結(jié)合，增加美觀性。但是從經(jīng)濟(jì)性來看，透水水泥材料和施工費(fèi)用都較普通水泥更高，限制其推廣使用。同時(shí)，由于透水性水泥材料含有較多的連通孔隙，其強(qiáng)度及耐磨性、抗凍性較差。
（5）透水瀝青地面。與透水性水泥路面類似，透水瀝青路面同樣具有良好的滲透性，天然降水可以透過透水瀝青路面層和透水基層抵達(dá)土路基，雨水可通過土壤回歸到地下水系統(tǒng)從而補(bǔ)充城市地下水資源。同時(shí)，具有透水功能的生態(tài)瀝青路面還能減少城市地表徑流和城市污水排放，減輕暴雨過后污水處理廠的壓力。然而大的空隙率造成集料與集料之間的接觸面積減少，勢必引起材料強(qiáng)度的降低，不適合對強(qiáng)度要求較高的路面。在經(jīng)濟(jì)方面，透水瀝青價(jià)格較普通瀝青價(jià)格高，限制了它的使用。
（6）蓄水陶土綠地。與普通的城市綠地不同，在鋪有蓄水陶土的綠地，可在植物表層下方蓄水層中蓄積大量雨水，能夠減輕降雨季節(jié)道路排水管網(wǎng)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，明顯降低暴雨對城市水體的污染程度，同時(shí)還能為表層綠植提供充足的生長水分，發(fā)揮地下“隱 形蓄水池”的功效。它也是唯一一個(gè)具備蓄水能力的生態(tài)蓄水材料。蓄水陶土能夠以最貼近自然的方式，還原城市水循環(huán)，為城市帶來第三類水資源。由于蓄水陶土不適合在強(qiáng)度要求很高的路面鋪覆，因此限制了蓄水陶土的應(yīng)用范圍，主要應(yīng)用于城市綠道、農(nóng)田、綠化帶等方面。
要知道，我們提倡建設(shè)海綿城市并不是重建一座城市，而是為了保護(hù)、恢復(fù)和修復(fù)城市原有的生態(tài)系統(tǒng)，通過以上從生態(tài)角度和物理特性等方面的分析，將原始地面和人工地表有機(jī)結(jié)合才是海綿城市露天地表設(shè)計(jì)的主流趨勢。
海綿城市的建設(shè)本身就涉及一系列綜合的學(xué)科，中鐵城際規(guī)劃建設(shè)有限公司設(shè)計(jì)者綜合考慮，因地制宜，合理組織，在城市建設(shè)中既充分考慮現(xiàn)代城市在景觀和藝術(shù)審美上的需求的同時(shí)，也可確保城市在防汛抗旱方面的能力，保證海綿城市的建設(shè)起到實(shí)質(zhì)性的作用。
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