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海绵城市趋势范文

发布时间:2023-10-05 10:23:30

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海绵城市趋势

篇1

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.102

1 前言

近几年来,随着极端暴雨天气的增加,我国城市内涝事件呈多发态势。这反映了我国既往城市建设过程中雨洪管理方面的短板,为解决这些问题,“海绵城市”的理念应运而生。海绵城市建设是通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等工程措施,使城市像海绵一样,在雨水管理方面具有良好的“弹性”,下雨时能够对降雨径流实现水质、峰值、外排流量、存蓄量等管理,晴天时又能够对雨水进行综合利用。建设海绵城市,对雨水实施源头、过程、末端的全方位管理,对于保护生态、改善民生、促进经社会可持续发展具有重要意义。

中国的海绵城市建设,必须是“绿色”源头设施和“灰色”过程、末端设施的组合才能发挥最大效益[1]。“绿色”海绵设施是指下凹绿地、绿色屋顶和生态调蓄塘等结合景观建设的雨水管理设施;“灰色”海绵设施主要是指雨水泵站、雨水管网和调蓄池等市政雨水设施。两者相互补充,才构成了中国的雨水管理和海绵城市体系。

海绵城市建设过程中的城区海绵化改造,属于源头控制措施,是城市面源污染控制和雨洪管理的首道防线[2]。但是由于牵涉范围较广,老城区的海绵化改造推进往往会面临困难。由于设计资料缺失、设施陈旧、现场情况复杂等原因,使老城区的海绵化改造在设计、工程前期准备和施工过程中容易出现反复迁延和中居民不理解的问题,对项目实施造成影响。镇江市是全国首批海绵城市建设试点城市之一。试点区域位于城市主城区,陆地面积29平方公里,水域面积11.5平方公里,人口27.6万。镇江海绵城市建设项目对于老城区的源头控制方案主要是老旧小区海绵化改造工程。

通过对参与的镇江市老城区海绵化改造工程进行总结和探讨,希望能为今后的类似工作提供借鉴。

2 老城区海绵化改造工程实践

在老城区海绵化改造中,主要的改造对象是居民小区和学校。海绵工程内容包括下凹绿地、管道改造、雨水罐、透水铺装以及部分绿地贴等海绵措施。这些海绵措施通过有机组合,形成了不同小区和学校中的雨水花园、海绵广场、透水停车场等各具特色的海绵综合设施。

2.1 地面改造

地面海绵化改造是镇江老城区海绵化改造的主要内容,主要工程形式是地面透水铺装改造和下凹绿地改造。在大多数的老小区改造中,透水铺装的改造主要是采取“结构式透水”的铺装形式;而在学校和公共广场则采取了传统透水混凝土砖的铺装形式。结构式透水铺装采用的混凝土砖并不透水,而是通过砖缝实现透水。其做法是在级配碎石铺就的基层上,用10cm厚的混凝土预制砖作为面层砖体,砖与砖之间的缝隙宽度增加至8mm,在砖缝中填充级配为2-6mm的砾石作为透水结构。

结构透水铺装和透水混凝土在应用中各有优势[3]。结构透水铺装的优势包括两个方面:一是结构透水铺装的造价较低,与透水混凝土相比,造价不到其二分之一。二是结构透水铺装后期维护简单,价格低廉。与透水混凝土需要高压水枪冲洗或专门负压真空抽吸设备相比,结构透水通过表面清掏和冲洗即可;即使对砖缝中的砾石进行换填,成本也是较低的。透水混凝土的优势包括:一是铺装面平整;二是色彩多样,形式美观,能满足开放性公共区域的适用需求。在镇江的工程实践中,结构性透水铺装一般用于老小区地面改造,而透水混凝土铺装则多用于广场和学校的地面改造。

在老小区的海绵化改造中,下凹绿地是起到削峰调蓄作用的主要设施[4]。下凹绿地由下至上的结构为不透水土工膜、厚25-27cm的粗砾石层、厚3-5cm的细砾石层和60cm厚的生物过滤介质层。在下凹绿地中设有溢流井,井底有透水花管与之相连,下凹绿地中积蓄的雨水通过花管缓慢进入溢流井,再通过溢流井流到小区外的市政管网中,从而对雨水径流起到削峰作用。在每个溢流井都设有溢流口,溢流口低于地面10-15cm。当绿地中积蓄的雨水超过溢流口高度,则通过溢流进入管网,避免小区内发生内涝。

下凹绿地和透水铺装道路的关系如图1所示。透水路面下的基层和下凹绿地之间是水力连通的。通过透水铺装路面下渗的雨水最终也会汇集到下凹绿地中,再经由下凹绿地流到市政管网。透水铺装的改造有效地解决了路面积水的问题,而下凹绿地则是对雨水径流起到了缓流削峰的作用,两者相互配合,成为了老城区地面海绵化改造的主要工程措施。

2.2 屋顶绿化改造

城市化进程中,建筑用地对公共绿地的挤占,也是造成城市地表硬化的重要原因之一。在城市中,建筑物屋顶面积大约为一座城市面积的四分之一至三分之一左右,屋顶也被称为城市建筑的“第五面”[5]。可见在用地有限的城市中,进行建筑物屋顶海绵化改造,建设绿色屋顶,是海绵城市建设中的一项重要措施。绿色屋顶可以在一定程度上对雨水径流起到削峰和净化的作用,同时也能缓减城市热岛效应并美化城市环境。

镇江老城区绿色屋顶改造所面临的主要问题是屋顶大多年久失修,承重、排水等条件均较差,且屋顶上多有居民私自搭建的设施。在这种背景条件下,传统屋顶花园式的绿色屋顶改造由于对屋顶的承重、防水要求较高,在老城区的使用中受到限制。与之相对的,轻型屋顶植被绿化毯的形式凭借对屋顶结构要求低、形式灵活、后期管养方便等优势在老城区改造中得到广泛运用。

镇江运用的轻型屋顶绿化毯简称为“绿地贴”, 主要植物类型是佛甲草和锦竹草,其基质厚度约2-3cm,净重量为15-20kg/m2,保水重量为25-35kg/m2,适用于平屋顶改造。绿地贴能够对小雨起到一定的滞蓄作用,对10mm以下降雨可以做到不外排。绿地贴除了对雨水的削峰作用外,也能对建筑物室内温度起到一定的调节作用,在镇江的海绵城市改造工程中主要运用于社区学校和有条件的老小区建筑物屋顶绿化改造中。

2.3 雨水排水系统优化

老城区改造另一个重点雨水排水系统的优化[6]。在居民小区和社区学校,将原本接入污水管的建筑物雨水立管断接至下凹绿地,以达到雨水调蓄的目的。在雨水出流口,设置消能石,防止雨水径流对下凹绿地的冲刷,如图3所示。在场地允许的条件下,会在雨落管末端增加雨水罐,实现一定程度地雨水利用。

合流制管道溢流(Combined Sewer Overflow,CSO)是城市收纳水体面源污染的主要来源,随着我国污水处理能力的逐步提高,CSO已成为城市河流的主要污染源。通过雨污分流改造,能够有效改善因为CSO导致的水体面源污染。镇江除了针对社区进行雨污分流改造,也对市政雨水管网进行了排查,对一些错接、逆接的管道进行了改正。此外,镇江在2017年还有修建大管径雨水管道的计划,该管道管径预计为DN4000 mm,长度为5-7km,建成后其满管容量超过了6×105m3,兼具了雨水调蓄和转输的功能。

3 分析与探讨

我国的第一批海绵试点城市的建设期截止至2017年底,目前镇江市的海绵城市建设工作仍在进行。对镇江海绵城市项目建设中的老城区海绵化改造的经验进行阶段性总结,主要包括精细化设计、施工质量控制和注重公众参与等三个方面。

3.1 精细化设计

镇江海绵城市建设从顶层规划设计开始到每一个具体小区的海绵改造设计,都始终贯穿着精细化设计的理念[7]。镇江针对与洪管理的规划研究起步较早,已经根据当地多年的降雨记录总结了本地的降雨模型,并以此作为设计依据,这比套用一些通用的雨型公式更加符合当地的情况。

镇江市海绵城市建设的目标是至2017年底,在海绵城市建设试点区内:排水防涝标准达到有效应对30年一遇降雨;面源污染削减率达到60%;年径流总量控制率75%以上。顶层设计过程中,结合试点区内的汇水特征和积水点情况,将试点区划分为若干汇水区,并根据降雨模型模拟的结果将这些目标分解至各个汇水区,再从汇水区分解至各个居民社区内。汇水分区年径流总量目标分解如图4所示。

在居民社区层面上,结合小区的汇水特征、绿化率、可用空间等条件合理选取海绵工具并对径流控制、面源污染控制等目标进行模拟和校订,直至满足该小区的分解目标后,进入小区海绵化改造的方案设计阶段。在方案设计过程中,除了要考虑海绵设施的雨水管理功能,也用充分考虑其景观功能和居民诉求,杜绝过度设计。以下凹绿地为例,为了强化雨水下渗,下凹绿地改造中回填的介质土成分以沙土为主,介质土渗水性强,但营养物保持能力则不如原土。因此这种土适合种植草本植物和灌木,不适合种植乔木。这对小区的景观来说无疑是一种损失。针对这种情况,在满足径流控制指标的前提下,可对下凹绿地中的部分区域采用原土回填,用于种植乔木,使下凹绿地的雨水调蓄功能和景观功能都得到最大限度的发挥。

3.2 施工质量控制

施工质量是海绵设施发挥作用的重要保障。对于海绵设施施工质量的控制,必须从源头、过程和末端三个方面都予以重视才能保证海绵设施的质量。在源头上需要对海绵工程参建人员进行系统的海绵知识培训,建立对项目公司、现场负责人和施工人员的三级培训体系。由于老城区海绵改造项目多而小,往往是多个工地同时开工,这些工地施工内容和现场情况各有特点,如果不掌握一定的海绵理论知识,很难机械化地复制管理,因此对现场负责人的培训是必要的。此外,现场施工人员是海绵工程的实施者,对其进行一定的培训能更好地保证工程质量。例如一些绿化人员可能对绿地下凹的形式不理解,如果没有统一培训,往往会根据自身喜好将一些灌木种植区堆高,导致下凹绿地的调蓄功能下降。

在施工过程中的控制需要施工人员认真按图施工,质量巡视员及时发现问题并整改:一是要对施工控制指标严格控制。对于下凹绿地,主控包括各结构层厚度、绿地表面标高和溢流井口标高等。结构层厚度和绿地表面标高决定了下凹绿地的雨水调蓄能力;溢流井口标高则关系到大雨时小区内涝的问题,如果溢流井口标高过高,在大雨时就会造成涝水无法及时外排引起内涝,海绵设施也就失去了意义。而对于结构式透水装,需要把握砖缝宽度,砖缝太窄雨水渗透受限会造成路面积水,如果太宽又会影响路面功能。二是要注意施工顺序,以3.1节中提到的原土和介质存的下凹绿地施工为例,需要先回填原土区域,之后再回填介质土区域,其目的是防止回填过程中,原土覆盖在介质土表面,使介质土渗透性下降。同样在需要进行混凝土对侧壁抹面的下凹绿地或花坛,要先进行抹面施工,再逐层回填砾石层和土层,目的也是为了防止施工过程中混凝土堵塞雨水下渗面。

施工质量的末端控制包含三层含义,一是施工完成后及时进行工作面清理,防止下渗面被堵塞;二是在工程验收中不合格的工程要及时进行整改;三是要及时进行总结,镇江市的老城区海绵化改造过程中,已组织了多次“海绵回头看”活动,针对既往施工过程中的经验进行总结和梳理,为后续工程实施提供借鉴。

除此之外,镇江海绵城市建设工程针对海绵设施施工的全过程,提出了“智慧海绵”的管理模式,对整个施工过程的关键节点和相关资料,都会进行电子图片保存,并建立数据库,将来还会建立手机应用APP软件,既规范施工管理过程,也方便社会各界参与监督。

3.3 公众参与

老城区海绵化改造属于开放型的工程,与一些传统的封闭型工程或半封闭工程如污水处理厂建设、道路施工等不同[8]。它是直接在居民社区中进行的,与居民交互密切,工程的进展也受到居民态度的影响,因此在实施老城区海绵化改造过程中,一定要邀请公众参与,取得公众的理解和支持。

镇江市在进行老城区海绵化改造的过程中,通过公众媒体向社会普及海绵城市及雨洪管理的相关知识,让公众对海绵城市建设的必要性进行了解。同时,在进场施工过程中,采用宣传牌、宣传围挡等手段,向施工地点周围的民众宣传海绵城市相关知识,介绍工程内容和工期,完善公众意见反馈渠道。对于居民反馈的意见,进行及时处理,尽量减少施工对居民的影响。

对于预备进场的居民小区和学校等非开放区域,注重居民意见。从设计阶段就开始请业主方介入,组织业主见面会,与建设单位一同对设计方案进行评审,通过后才进行后续施工。进场前邀请居民代表参观已完工的海绵改造小区和改造中的小区,使居民切实看到海绵化改造给小区带来的改观,树立公众对老城区海绵化改造的信心,减少施工过程中的阻力。

4 结语

镇江市针对老城区的海绵化改造,主要是基于低影响开发理念进行的源头控制型海绵设施,包括下凹绿地、透水铺装和绿色屋顶等,此外也会针对性地进行现场排水系统优化。在建设过程中,通过精细化设计、施工质量控制和公众参与等理念进行管理,实现了环境效益和社会效益,老城区海绵化改造工程取得了当地居民的支持和认可。截止至2016年底,针对镇江市的源头老城区海绵化改造和建设工作已经基本完成,在2017年⒒嶙帕建设区域性雨水管网、雨水泵站和排口处理设备等灰色设施。随着“绿色”和“灰色”海绵体系建设完善,镇江市的雨洪管理水平将会得到明显提升。

参考文献:

[1]韩松磊,李田,时珍宝.低影响开发设施提高上海建成区排水能力的模型研究[J].给水排水,2016,42(10):52-56.

[2]王建廷,魏继红.基于海绵城市理念的既有居住小区绿化改造策略研究[J].生态经济,2016,32(07):220-223.

[3]王俊岭,王雪明,张安等.基于“海绵城市”理念的透水铺装系统的研究进展[J].环境工程,2015(12):1-4.

[4]刘俊杰,王建军,马小杰.云锦路下沉式绿地海绵城市效益分析[J].中国市政工程,2016,04(02):33-39.

[5]林恬逸,唐健,赵惠恩.北京地区轻型屋顶绿化植被毯多植物配植模式初探[J].中国农学通报,2015(31):181-186.

[6]朱富坤,赵江,朱晓娟.基于全面落实生态文明理念背景下城市排水规划编制的思考与实践--以《镇江市城市排水规划(2011-2020)》为例[J].江苏城市规划,2014(04):14-18.

篇2

中图分类号:TU992;TV213.9 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)09-0198-01

1 “海绵城市”的概念

“海绵城市”概念的提出时间距离现在也不是很长,“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。

从海绵城市的基本概念可以发现,海绵城市是从城市雨水系统管理和设计的角度来描述的一种可持续发展的城市建设理念,其中的内涵在于现代城市的设计应该具有像海绵一样吸纳、净化和利用雨水的功能,以及应对气候变化、极端降雨的防灾减灾、维持生态功能的能力。

2 城市内涝的成因

2.1 自然排水系统遭到破坏

农村都是海绵农村,不需要额外建设。为什么城市需要海绵建设呢?因为在城市化过程中,过去农村的自然排水系统遭到了破坏。城市虽然也新建了排水系统,但都是“硬”排工程,几乎没有生态排水设施。即使城内保留了河流,也是修堤筑坝,裁弯取直,渠化河道,有的还将明河改暗河、甚至变成道路,损害了河流的自然特性。在功能上主要是把城市河流用于泄洪、排污,其生命生态特征消失殆尽。

2.2 排水能力不足

主要原因在于城市化建设过程中急于求成。或是因为成本等考虑忽视了地下看不见的排水工程,导致历史欠账太多。市政工程建设标准不高,管网密度不够、管径过小而又堵塞严重、雨污未分流等情况比比皆是,导致城市排水能力有限,难以抵御几十年甚至百年一遇的暴雨洪水。中国70%以上的城市排水系统设计的暴雨重现期小于1年,90%的老城区甚至比规范规定的下限还要低。就比如今年夏天,武汉遭遇暴雨大量雨水无法及时排除,全城开启“看海”模式。

2.3 城市用地紧张,建设强度过高

开发项目建设占用土地空间过多,蓄滞渗雨水的空间过少,特别是城市低洼绿地、湿地被建设占用,没有蓄滞洪水的空间,导致内涝成为现代城市最大的安全威胁。

2.4 道路、广场等地面硬化铺装过度

城市中有限的、没有建筑的地方,大多修建了道路或进行了硬铺装。绿地的径流系数在0.2左右,而水泥铺装或沥青道路一般在0.9左右。面积相同的绿地和硬地,其自身的排水能力差8倍。不该硬化的硬化了,该硬化的又没采取透水硬化措施,这样便增加了雨水抽排的压力。

3 老旧小区存在的问题

老旧小区多数建设年代久远,当时的建设标准偏低,居民生活水平不高,居民用水量也不大,随着居民生活水平的提高,各种卫生设备日趋完善,原有的排水系统管道管径已经不能满足排水需要,根据现场调查,用水高峰时段许多管道充满度已经达到100%,因污水不能及时排出,每到夏季经常散发异味,夏天居民不敢开窗,臭气直熏人,苍蝇蚊子嗡嗡直叫。

4 解决思路

4.1 加强排水能力,解决雨污分流问题

城市绿地的海绵化改造可以在一定程度上缓解城市内涝,但要从根本上解决城市“看海”问题,还得依靠完善的城市排水系统。而要充分利用城市绿地的海绵特性,又必须优先解决城市雨污分流问题。老小区的排水管网口径普遍较小,难以满足如今的生活需要,而且堵塞现象时有发生。所以实现雨污分流,先治污后海绵,提高污水处理效率,也提高雨水了的利用率,让海绵吸收该吸收的雨水。

4.2 提高绿化率

老小区在当初的建设过程中绿地往往处于劣势地位,经常被迫做“奉献”致使绿化面积少之又少。绿化不仅仅可以改善空气质量、提高人们的生活环境质量,而且还可以涵养水源,保持水土等功能。海绵城市的另一个重要组成部分就是绿化,要知道多一块绿地就是多一块海绵。要建成海绵城市,首先要建设生态园林城市。可以这样说,只要是真正的生态园林城市,那也就是海绵城市。

4.3 透水铺装的建设

众所周知,老旧小区的路面多以水泥地等不透水的水泥及硬性铺装为主,平均径流系数在0.8以上,改变了原有的生态本底和水文特征。进行透水铺装改造能加快雨水的自然下渗,降低雨水的地表径流量,缓解雨水管道的压力,增强小区的抗洪泄洪能力。同时,涵养地下水,补充地下水的不足,还能通过土壤净化水质,改善城市微气候。透水材料的铺装是海绵城市建设的重要组成部分之一。

4.4 建设蓄水设施

蓄水,即把雨水留下来,要遵循自然的地形地貌,使将于得到自然散落。现在人工建设破坏了自然地形的地貌之后,短时间内水汇集到了一个地方,这就形成了内涝。所以要把雨水蓄起来,以达到调蓄和错峰。而当下海绵城市蓄水环节没有固定的标准和要求,地下蓄水样式多样,总体常用的形式有2种:塑料模块蓄水、地下蓄水池。

4.5 将雨水充分利用

在经过土壤渗滤净化等措施之后蓄集起来的雨水要尽可能的被利用起来,不论是丰水地区还是缺水地区,都应该加强对雨水资源的利用。不仅能缓解洪涝灾害,收集的水资源还可以进行利用,比如将停车场上的雨水收集净化后用于洗车等。我们应该通过“渗”来涵养,通过“蓄”把水留在原地,再通过净化把水“用”在原地。

4.6 减少对园林植物生长以及园林景观的影响

城市绿地海绵化建设时,有的海绵措施对植物生长会产生不利影响。特别是初期雨水弃流难题未解,污染会成为植物的杀手。下沉式绿地对植物品种的要求更高,必须是既耐淹又耐旱的“两栖”植物。

5 结论

在老旧小区的改造过程中,通过海绵城市建设思想的运用,最大程度上保留了原有的绿化面积,同时也引进了一批新型的雨水景观。透水铺装以及雨污分流的建设在提高小区排洪泄洪的能力同时通过净化蓄集起来的水还可以用于绿化灌溉避充分利用了雨水,免了水资源的短缺。同时提高了居民的生活质量,提高小区环境容貌,让老旧小区焕然一新。

参考文献

篇3

东北地区城市建设经过不断的发展,不合理的建设方法造成了城市出现了许多环境问题和资源浪费的现象,需要城市的建设不断转变,不断向生态型城市进行转换。

1东北地区建设海绵城市的优势分析

(1)建设海绵城市,缓解排水不畅问题

在雨后出现的积水问题是东北地区排水方面急需解决的重要问题,在夏季东北地区的雷雨天气逐渐增多,在很短的时间段内降水量剧增使得很多地市出现的强降雨积水的情况,还产生了一定的污水反流的现象,使得居民的出行受到的很大的限制。出现这种情况的主要原因是东北地区的很多地市相关的排水系统其设计的标准的小时降水量在夏季很多情况下都小于真正的降雨量,地下的管线无法承受实际较多的降雨量,导致地下的污水出现反流现象。在东北地区建设海绵城市,可以对相关城市的排水系统进行合理的规划和调整,进而降低或者避免城市出现内涝的问题,促进东北地区的稳定和谐发展。

(2)建设海绵城市,缓解东北地区水资源短缺情况

东北地区与南方城市相比,情况是有一定的区别的,南方地区属于多雨的气候,在进行海绵城市建设过程中重点关注排水系统的建设和运行,而东北地区少雨,其建设海绵城市主要是为了提高雨水的利用率,达到储存雨水,节能减排的目的以及作用,东北地区的部分城市水资源短缺的情况十分突出。以沈阳市为例,其主要是资源性以及水质性缺水问题。沈阳市的水资源占有量仅在平均每个人为三百立方米到五百立方米之间,而根据联合国的相关的标准。如果平均每人水资源的占有量不超过五百立方米就可以说是极度缺水的情况。这就说明沈阳市的也存在着水资源短缺的情况,而东北地区还有一些城市人均的水资源占有量比沈阳市的还要低。因此进行海绵城市的建设是非常有必要的。建设海绵城市能够使得城市具有可以循环的水处理系统,把雨水以及生活污水等进行有效的回收,并及时输送到城市的工业和农业以及其他需水量大并对水的质量要求不高的地方,以此来节约用水,并且充分发挥淡水资源的作用,使得东北地区相关的城市可以缓解缺水的情况,避免缺水的情况变得更为严重,影响城市居民的正常工作和生活。建设海绵城市具有良好的社会影响,对生态环境的恢复也有积极的作用。

2东北地区海绵城市建设相关的思考

2.1建设海绵城市,调动东北地区居民的积极性建设海绵城市对东北地区的居民有利无害,对于居民的生活带来积极的影响,生态环境的提高也可以提升居民的生活质量,促进城市的可持续发展。因此,在进行海绵城市的建设过程中要充分调动人民群众的积极性和参与度,可以通过两种方式来让群众参与进来,一是在对海绵城市进行建设的过程当中要加强宣传,通过设立公开信箱以及公开电话等形式来收集市民的意见和建议,发挥人民群众的力量,二是可以通过发放相关的津贴以及补助等方式,或者提供相关的技术支持来让城市居民对节水设备进行了解和安装,这样来让城市的居民可以参与到海绵城市的建设过程中,并且要加强海绵城市相关的基础设施的利用效率,保证海绵城市的建设可以发挥预期的效果。

2.2建设海绵城市要做好相关规划

进行东北地区的海绵城市建设时,要根据具体的城市的环境情况,包括环境的承载力等进行详细的分析和研究,在这样的前提下来进行相关的规划。最重要的是关于总体规划以及方案的制定,要根据东北地区各个城市具体的气候特征以及水资源的情况,来对海绵城市的建设明确相关的标准与要求,根据城市的建设状况对建设空间进行整体规划,把有关的具体标准以及要求进行有效的落实。在进行总体的规划时,还要对城市的生态空间做到充分的考虑,对于相关的河流以及绿地等其他自然生态环境和系统进行良好的保护,保证建设海绵城市需要用到的设施等其他设备可以有足够的空间,包括对雨水进行调蓄的相关设施以及行泄的通道等等都是需要一定的空间规划的。并且,还要根据城市的道路情况编制城市相关的排水防涝以及交通路线等方面的具体规划,保证海绵城市建设的有效性,促进建设的顺利进行。

2.3根据地区需求加大海绵体

东北地区对海绵城市进行有效地建设,就需要根据各个城市的具体情况来不断增加“海绵体”,通过增加绿化面积来使得城市海绵体可以进行及时的“吸水”和“吐水”,可以通过提高公园以及绿地的数量或者把建筑物室外的地面以及广场等进行必要的建设变成可以透水的地面来增加海绵体的吸水能力。

3结语

海绵城市建设可以使城市雨水的资源得到有效利用,促进东北地区城市的可持续发展和人民群众生活质量的提高,对海绵城市进行建设也需要相关的政策以及资金和技术方面的支持和配合,保证海绵城市可以发挥出其的积极作用。

参考文献:

[1]张建云,王银堂,胡庆芳,贺瑞敏.海绵城市建设有关问题讨论[J].水科学进展,2016(06).

篇4

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:

1、工程概况

某大型省运会场馆项目拟建场地属于滨海滩涂区,原为水塘及浅滩,地表90%左右面积为淤泥覆盖,淤泥层厚度0.50~12.20m,平均厚度4.73m。原自然地面高程为-1.0m ~ +4.5m高程。按项目建设规划,场地高程需全部吹填堆高到+4.5m高程,吹填总面积达到192万m2。

整个吹填施工分为A1标段、A2标段、B1标段、B2标段、C标段和D标段六个吹填区,以下是各个标段吹填面积、吹填量和围堰量汇总表:

表1各标段吹填面积、吹填量和围堰量汇总

2、主要设备机械

本工程拟投入的主要设备机械如下表所示。

表2拟投入本工程的施工机械设备

3、劳动力投入

根据本工程的工程量、工期及施工工艺特点和要求,将吹填工程划分为三个施工区域,A1、A2及B1标段为1区,B2、C及D标段为2区,拟组织成立3个专业施工队进行吹填施工,任务分工情况如下:

(1)施工一队

负责1区的吹填施工,主要包过吸砂、运砂和吹填,同时做好临时排水口的施工,参与施工人员50人(含管线安拆工人),配备500m³/h中型吹砂船2艘、250m³/h吸砂船4艘,800-1000t的运砂船4艘(含备用1艘)。

(2)施工二队

负责2区的吹填施工,主要包过吸砂、运砂和吹填,同时做好临时排水口的施工。参与施工人员50人(含管线安拆工人)配备500m³/h中型吹砂船2艘,250m³/h吸砂船4艘,800-1000t的运砂船4艘(含备用1艘)。

(3)施工三队

负责整个区域的临时围堰工作,安排挖掘机4台,主要包过吹填区域的临时拦坝和维护,参与施工人员30人。

4、主要施工工艺

本工程工作量大,既有水上施工,又有滩地作业,因此应根据工程所在地水位、流速、雾、雨等水文气象资料,认真进行施工组织部署,以下是吹砂成陆技术具体操作流程。

施工采用“吸砂—运砂—吹填”的转运方案,将采用砂设备开采的砂料装船运到施工区,接吹砂船上输泥泵进行吹填,吹砂船先用自发电,后接岸电。

取砂场吸砂施工

本工程砂源来自施工区域内外约24km的料场,用250m³/h吸砂船,通过管道输送到运砂船内。吸砂船就位前,先在预定位置上放置浮漂或标记,便于吸砂船就位,就位后用抛锚艇抛锚,待管道连接完成后准备试生产。吸砂船在指定的料场取砂,砂源取砂厚度控制在10m以内,250m³/h吸砂浓度可达30-40%。

运砂船运输

800-1000t运砂船抵靠在吸砂船后,由吸砂船将砂直接送到运砂船内,运砂船与过往船只交汇后,然后顶水抵靠到吹砂船边上。

吹填区域围堰施工

本工程吹填面积大,为保证吹填时准确达到吹填设计高程,需设立围堰对吹填进行分区。根据本工程现场地形实际情况,本工程围堰分为A1标段、A2标段、B1标段、B2标段、C标段和D标段六个区域,六个区域围堰数据表及横断面图如下。

表3吹填围堰数据表

排水水门施工

在围堰施工时预先布设排水水门和排水管,拟采用钢质箱式水门,水门箱底按照2根700mm钢质排水管,外侧抛石护堤,水门箱顶标高高出设计吹填标高0.5m,排水口底标高在中潮位位置,水门箱内侧闸板控制吹填区内水位。

吹砂船吹填作业

1)吹砂管线安装

浮管先组装成段,每段长约200m,然后在平潮位时托运至现场拼接,为防止涨落潮和风浪对浮管的影响,浮管上每隔100m抛设管子锚加以固定,涨、落水锚间隔布设。浮管布置呈近似流线型弯曲,不可形成死弯,浮管在重载之下仍露出水面之上,以便维修。

岸管铺设按指定好的管线走向,沿吹填区围堰预先铺设,吹填区内分支管线拼接延伸,根据吹填区的面积和吹填土自然流淌坡降确定,整个管线和接头不得漏泥、漏水,发现泄漏,应及时修补或更换。

2)吹填

根据现场吹填区地形及地质情况,从远离排水口的吹填区东南侧开始吹填,逐渐向西北方向水门处推进。根据疏浚土质,为防止吹填出现淤泥包和确保围堰安全,在施工期间加强对围堰稳定性的观测,并采用分层吹填,严禁排砂口正对围堰吹填,距离保持在50m以上。

运砂船抵靠到吹砂船后,吹砂船上的泥浆泵通过电动葫芦吊至运砂船内,同时开动4台泥浆泵,将砂船内的砂料冲搅成悬浊液,再开动吹砂船上的大功率吹砂泵,通过管道输送到吹填位置。在吹砂船输送管道出口处,用木杆或竹竿架设三角支架,将管道出口架设在三角架上,同时将大直径排泥管道终端分成三道四股小管,扩大沙浆喷射范围,向几个不同方向喷出沙浆,这样,每股喷口对淤泥层的扰动减小,避免了淤泥包的产生,而且对吹填平整度的控制有利,提高吹填平整度,便于吹填砂找平。

5、施工操作要点

(1)吹填时遵循“由里到外、由低到高,从中间向两侧分层吹填、相互依托”的原则进行施工,首先保证临时围堰附近范围内的吹填,采用“后退进占”法进行吹填,吹填时分层吹填砂,以避免形成淤泥包,尽量减少吹填沙浆对原地表淤泥层的扰动。

分层吹填沙的第一层吹填厚度至关重要,一般控制在0.5米至1.0米之间,第二层及以上吹填厚度一般按1.5米至2.0米进行控制,具体每层吹填厚度结合典型施工结果确定。在吹沙过程中,通过人工踩沙调整沙水混合物的流向以控制局部吹填的平整度。

(2)吹填标高控制

在吹填区内和吹砂口处四周插标杆,在标杆上标注设计吹填标高,正确预留超高值通过施工中沉降观测和吹填土取样固结压缩率试验结果确定。一旦吹填标高达到预留超高位置,及时延伸吹填管线。施工时根据实际吹填土的成陆情况布设分支管线,分支管线间隔距离根据吹填土的自然流淌坡降确定,根据吹填土质定为100-150m。吹填时排砂口严禁正对围堰吹填,距离保持在50m以上。吹填区内水位由排水水门闸板控制,随吹填泥面的增高而逐渐加高,一般高出吹填泥面0.2m,直至吹填至设计吹填标高。

6、结束语

该项目大面积海滨滩涂区域吹沙成陆施工, 2010年7月开始, 2010年12月施工至交工标高,吹填砂555.5万m3。该技术的成功应用得到了建设单位及监理单位的一致认可,为项目后期工作的开展创造了有利条件。

[参考文献]

[1]郭素明;淤泥质滩涂吹沙成陆施工工法[J];工业建筑;2012年01期

[作者简介]

篇5

一、形成原因

首先,从自然条件看,上海地区气候和土壤适宜种棉,这一地区夏季炎热,光照充足,昼夜温差很大,符合棉花的生长需求;此外,这一地区陆地形成时间较晚,由于河口位置的侵蚀沉积作用,形成了优良的沙质土壤,这些都为棉花发展提供了前提条件。

其次是技术和工具的推动作用,松江地区初期技术比较落后,“初无踏车、锥弓之制,率用手剥去籽,线弦竹狐,置案间振掉成剂,厥工甚艰。”(1)直到元贞年间,黄道婆将在海南崖州生活三十余年所学到的纺织技术带回家乡,进行改革,制成了一整套的扦、弹、纺、织等工具,极大地提高了当时的纺纱效率。她还变革织造工艺,用错纱配色、综线契花的工艺技术,织制出有名的“乌泥泾被”,推动了松江一带棉纺织技术和棉纺织业的发展,乌泥泾自此声名远播。“关陕、闽广、首得其利,盖此物出外夷、闽广海通舶商、关陕壤接西域故也。然是时犹未以为征赋。故宋、元史食货志、皆不载。至我朝(明)、其种乃遍布于天下。地无南北、皆宜之。其利视丝麻、盖百倍焉。”(2)棉纺工具的更新换代也是技术普及和日臻成熟的关键因素,赶车的出现就体现了这一进步。“凡棉春种秋花”,“其花粘子于腹,登赶车而分之,去子取花。悬弓弹花(为挟纩温袄者,就此止功。)弹后以木板擦成长条,以登纺车。引绪纠成纱缕,然后绕籰牵经就织。”(3)

第三,政策因素的影响。明初即推行了一系列有利于扩大经济作物种植范围的政策,至明中叶以后形成了沿江濒海的大面积植棉区,保证了充足的原料供应。经济作物所占比重有所增长,虽然实际种植面积相较粮食相距甚远,但打破了历代封建政权推行的粮食为本的单一的农业经济结构。“折色”的施行也间接促进农民将目光转向谷粮以外的作物,赋税可以以多种形式上缴。明初,夏秋两税原征本色;洪武九年,首开“拆色”先河,准民以银、钞钱、绢代输。正统元年,又仿洪武折纳税粮、解京充傣之制。折色的实行,使农民在经营上有了一定的主动权,免遭转运之苦,有利于调动他们的生产积极性,使商业性农业能够得到发展,同时也促进了货币的流通,为货币地租的实施打下了基础。但是以银代输也产生了一系列的弊端,造成一部分人放弃粮食种植转投其他作物,从而引起粮食产量下降。“诸方赋入拆银,而仓廪之积渐少矣”。人口日增,而粮食日少,粮食供应更为紧张。特别是由于官府所征赋额,岁有定数,不得减少,甚至有增无减。而民间米价波动频繁,时起时落,农民处于交易链的最底层,只能被动接受价格动荡造成的影响,这也为后来遭受更大程度的盘剥埋下隐患。

第四,繁重的赋税迫使农民投入到棉花种植上来。正如明代何良俊所说,“自四五十年来,赋税日增,徭役日重,民命不堪,遂皆迁业”可见弃粮迁业这一现象并非局限于松江。但这一变化表现最为明显的就是江浙地区和上海地区,这两处沿海地带经济发展相对较快,承担的布解也更重。时人的评说:“邑之民业,首藉棉布……家之租庸、服食、器用、交际、养生、送死之费,胥从此出。”(4)清初叶梦珠曰:“民间赋税,公私之费,亦赖以济”。(5)

此外,上海一带劳动力素质较高,加之纺织农户能够根据市场需求,改进技术、工艺以适应市场的品种繁多的棉布产品和不同时段的需求。如明代标布盛行,而清初发生转变,标布客商锐减,中机布兴盛,纺织农户便转向中机布,谓之“新改布”。上述这些因素相互作用,促成上海棉纺业的大繁荣。

二、历史特点和局限

(一)普遍、高效并与农业紧密结合

随着棉花种植的逐步推进,农业与手工业的结合也日益密切。 “男耕女织,外内有事。田家妇女,亦助农作,镇市男子,亦晓女红。”(6),形成了独具特色的家庭内部手工业生产链条。妇女脱离农业,专门从事生产,城镇的牙商、布商提供原料,妇女领取之后可在家中完成纺织,再将成品、半成品交售出去。许多人因此精于纺织布,获得一技之长。“天下之民出其乡则无所容其身,苏松之民出其乡,则足以售其巧。”,(7)说明即使脱离农业后,还可以充当雇工。

松江植棉到明中叶进一步推广,万历年间,棉花种植面积已有很大规模,《阅世编》卷七中记载:“上海,棉花种植之广,与稻相等。”,“官民军灶垦田凡二百万亩,大半植棉当不止百万亩”,《皇朝经世文编》补卷《高晋疏》中也曾提及,松江各县以至“农田种稻者不过十之二三。图利种棉者,则有十之七八。”另外,在分工上也有老幼、青壮的明确区分,由于一部分人缺乏织布工具和资金,或技术质量不如人,亦或精于纺纱,导致一些农家妇女专门从事纺纱工作,这也导致纺与纱的地区性分工,金山一带,“织布粗,不及松人,故纺木棉为纱者,市钱不自织”(8)。这种分工十分有利于充分利用人力资源,资源优化,技术提高。

不仅如此,棉纺织业已经开始向城市渗透,“纺织不止村落,虽城中亦然……织者率日成一匹,有通宵不寐者”(9)并且在效率和规模上都有巨大飞跃。“自二三十年来,松江之民多倚织布为生。”(10),据明代嘉庆《松江府志》,“乡村纺织,尤尚精敏,农暇之时,所出布匹,日以万计,以织助耕,女红有力焉。”(11)高效的织布效率使得每日的产量也十分可观。

(二)贩运产生

当时主要产棉区为长江中下游及河南、山东等地。但是纺织业却多集中在江南,故南北棉、布交换量大。“顾棉则方舟而鬻诸南,布则方舟而鬻诸北。”(12)虽然此时棉布已经遍及许多地区,但松江之地仍以其精良的品质被广为接受。“他处皆有,然土地之宜,种植之勤,纺织之精,运售之广,吾邑独甲于天下。每岁当八、九月,郭东南隅儿于比户列肆,捆载通海市往莱阳者为子花;售洋商及闽、广、汉阳、关东诸口者皆棉花,岁不下数万云。”(13)

嘉靖以后,上海地区的棉纺织业已具出口能力,对日本的民间贸易一直在暗暗进行。“大抵日本所需,皆产自中国,如室必布席,杭之长安也;妇女必须脂粉,漆扇诸工必须金银箔,悉武林造也;他如饶之瓷器,湖之丝棉,漳之纱绢,松之棉布,尤为彼国所重。”(14)上海地区商人不仅与日本有贸易往来,而且还开辟了南洋海外航线。当时,“湖丝百斤,价值百两者,至彼得价二倍。”(15)即运至南洋各国的利润非常丰厚。明中后期,棉花、棉布成为上海港重要的大宗货物,隆庆、万历后,安徽来的小木匠“争列肆于郡治中”郡治东蒲鞋店“几百余家”,郡治两郊则“广开暑袜店百余家”,生意火爆,“远方争来购之”(16)

(三)衍生行业和市镇的兴起

与此种蓬勃的贸易景象相适应,当时北京和松江之间已有汇票的使用,是后来汇兑业务的先声,对于去远处进行大宗贸易的商人来说,有很大帮助。安全可靠。嘉靖时,来上海做生意的商人,“无虑数十万人特以俗尚甚奢”(17),忙碌景象不难想象。由于此时商品经济活跃,贸易交换频繁,为方便收购原料,松江布商深入各乡县镇开设行庄,收购棉花,由此出现许多布市;同时,为棉纺织服务的染踹坊也大批出现,“数百家布号皆在松江、朱泾乐业,而染坊、踹坊,商贾悉从之。”(18)与贸易行为适应的相关行业已经初露端倪。

商业市镇的发展也很显著,明代手工业与商业交汇中心的市镇,即是本地农产品、棉布的国内贸易集散地,也是外地原料、消费品输入的中心。明末,这些市镇甚至有了专业的区分,如,下砂镇精于刺绣,金山卫长于纺纱,朱泾镇与枫泾镇善于染布……甚至运往国外,“来比贩运布匹的商贾,带来大量白银”,“动以数万计,多或数十万两,少亦已万计。”(19)其中,比较著名的有嘉定外冈镇,“外冈布之名特诸,明万历间,人间繁庶,四方商贾之贸贩花布者,群集于此,遂成雄镇。”(20)清浦朱家角“朱家角镇在五十保,“商贾辏集,贸易花、布,京省标客,往来不绝,今为巨镇。”(21)

三、局限

封建统治者为榨取棉花,早在元就设“木棉提举司”,“责民岁输木棉十万匹”(22),至成宗时,把棉花纳入常赋。洪武三年(1370),“户部奏赏军用布,其数甚多,责令浙西四府秋粮内收布三十万匹,”其时,明太祖有言,“松江乃产布之地,止令一府输纳,以便其余民征如故。”(23)迫使农民只能增加产量以应对政府的压榨,技术条件较好的家庭尚可依赖更新设备提高效率,那些无力更新棉纺工具的家庭只能通过不断的延长劳动时间来勉强增加产出。引明末人张鸿磐“请照旧永折疏”曰:嘉定县“仅种木棉一色,以棉织布,以布易银,以银来米,以米充兑。”(24)玄扈(徐光启号)先生曰:“陶宗仪称松江以黄妪故,有棉布之利。而仲深先生亦云,其利视丝枲百倍。此言信然。然其利,今不在民矣。尝考宋绍兴中(1134年左右),松郡税粮十八万石耳,今平米九十七万石,会计、加编,征收,耗剩,起解、铺垫,诸色役费,当复称是。是十倍宋也。壤地广袤,不过百里而遥;农亩之入,非能有加于他郡邑也。所繇共百万之赋,三百年而尚存视息者,全赖此一机一杼而已。非独松也,苏杭常镇之币帛枲,嘉湖之丝纩,皆恃此女红末业,以上供赋税,下给俯仰。若求诸田亩之收,则必不可办。”(25)天启初年,在上海、嘉定等地从事布教活动的葡萄牙人耶苏会传教士鲁德昭,就当地的棉业,留下了下面的记录:

“南直隶最东边的地区,殷富肥沃,出产大量的棉花。据当地人们肯定的说法,只在广大的上海城镇及其所辖区内,有以这些棉花为原料的二十万台织机。因此,仅以此处一地每年就要向皇帝缴纳四十五万杜卡特。织机和布匹同样是窄幅的,所以在一间屋内可放置多架。几乎全部是妇女从事此项工作。”(26)极尽盘剥后,“田家收获,输官偿息外,未卒岁,室庐已空,其衣食全赖此。”(27)在出售棉花或者以布易米的交易过程中,往往由于粮价上涨给百姓带来带来痛苦。一则商人从中操纵,由于粮食需要从外地供应,远商不至,导致价格上涨,商人趁机囤积居奇,哄抬物价,以求暴利。二则银谷价格折算变化莫测,对粮农也大为不利。

四、没有产生资本主义萌芽的深层原因

尽管棉纺织业内部分工和专业化有所加强,却没有产生资本主义萌芽,始终是小农经济“男耕女织”的家庭副业,没有出现过独立的商品小作坊,更不用说手工工场了。究其原因,大概有以下几点:首先,小农经济家内分工合作纽带十分坚韧,手纺与手织以及轧花、弹絮等一系列工序,也都在家庭内部进行,农家全体参加劳动。即使出现一些狭小的纱商品市场,出现少数专业的经纱人员,也难以撼动内部这种紧密结合,纱、布等生产上的社会专业分工,还远远没有形成。

其次,农手工业与手工业各工序紧密结合,有其调节与节省劳动的合理性,这是使之难以专业分化的内在原因。同时,农民承担繁重的租税负担,给这种结合带来很大强制性,使他们耕作之余,不得不藉手工纺织以图生存。因此,不论该地区是否植棉,纺织都成为江南大多数农民家庭的主要副业。

第三,小农根本无力也不可能革新生产工具,上海地区自元中叶吸收海南少数民族的先进技术后,虽有改进,但此后500年,鲜有大的进步,这都是手纺织业是始终停留在个体经济范畴的主要因素。

但是需要特别注意的是,此时,正处于两种生产形式的交汇点,我们应该看到棉纺业发展的多面性和进步性,棉纺织行业内部开始出现分工、棉布品种也有所增多,产生了具有特色的棉布生产加工系统。这种变化促使苏松地区市镇日益专业化,加速了棉货贸易的繁荣,但随之而来的赋税,成为当地百姓的沉重负担。同时,以棉纺织行业为代表的带有商业性农业的迅速兴起,加之新谷物和番薯的引进。明中叶以后,粮食仍处于主导地位,但在整个生产中的作用和比重已经明显下降,特别是江浙东南沿海商品经济发达地区。这些变化,加快了我国农村经济由自然经济向商品经济过渡的历史进程,有重大意义。

入清以后,美洲白银涌入,解决了货币供应不足的难题,增加社会对松江棉花的有效需求;清中叶以后,海禁废除,洋布的大量倾销,上海地区的棉布市镇在同治光绪年间逐渐衰微。

结语:明代上海地区的棉纺织业是在整个封建制度处于上升和完善时期产生的,必然带有明显的封建性质,即小农经济的狭隘和固步自封,而此时西方世界的大变革却悄然酝酿,资本主义的生产方式和经营思想开始被一批开明人士所接受。这些进步思想的实践首先发生在以棉纺织业为代表的手工业上,具有巨大的带动作用和进步意义。

注释:

(1)陶宗仪.南村辍耕录·卷24。

(2)[明]丘睿.大学衍义补·卷二十二《贡赋之常》。

(3)[明]宋应星.天工开物·卷上,乃服,页12一未3。

(4)正德.松江府志·卷四。

(5)阅世编·卷7。

(6)[明]屠隆.由拳集·卷16。

(7)周忱.与行在户部诸公书。

(8)正德.金山卫志(下)卷二 《风俗》。

(9)[明]正德.松江府志。

(10)[明]方岳贡,修.陈继儒,纂.松江府志·卷10,赋税下.崇祯三年(1630)刻本。

(11)嘉庆.松江府志。

(12)[明]王象晋.二如亭群芳谱·利部,第二册,首页.崇祯(1628——1644)刻本。

(13)[清]应宝时,等.上海县志·卷8,物产。

(14)姚述祥.贝织编。

(15)叶梦珠.阅世编·卷三。

(16)嘉庆.上海县志。

(17)姚廷逵.历年记。

(18)顾公燮.消夏闲记摘抄。

(19)阅世编·卷7。

(20)[明]殷聘尹,编.外冈志.上海史料丛编·卷2,页42,1961年版。

(21)[明]方岳贡,修.陈继儒,纂.松江府志·卷3 市镇,页116 崇祯三年(1630)刻本。

(22)元史·卷十六《世祖本纪》。

(23)天下郡国利病书。

(24)嘉庆.南翔镇志·卷十二。

(25)[明]徐光启.农政全书校注·卷35(中)页969。

(26)[日本]西嶋定生.中国经济史研究.页619一620。

(27)[明]陈威,顾清,等.松江府志·卷4 风俗;11。

参考文献:

[1]李伏明.制度、伦理与经济发展——明清上海地区社会经济研究(1500—1840).中国文史出版社,2005,3.

[2][日本]西嶋定生.中国经济史研究.

[3][明]徐光启.农政全书校注.

[4]嘉庆.南翔镇志.

[5][明]徐光启.农政全书.

[6][明]方岳贡,修.陈继儒,纂.松江府志.

[7]阅世编.

[8]姚廷逵.历年记.

[9]嘉庆.上海县志.

[10]姚述祥.贝织编.

[11][明]宋应星.天工开物·卷上.

[12]陶宗仪.南村辍耕录·卷24.

[13][明]丘睿.大学衍义补·卷二十二.

[14][清]应宝时,等.上海县志·卷8,物产.

[15][明]殷聘尹.外冈志·上海史料丛编·卷2.1961:42.

[16][明]方岳贡,修.陈继儒,纂.松江府志·卷3·市镇.崇祯三年(1630)刻本:116.

[17][明]陈威,顾清,等.松江府志·卷4 风俗.11.

[18]周忱.与行在诸公书.明经世文编·卷二十二.

[19]道光.川沙府民厅志·卷十一.

[20]正德.金山卫志(下)·卷二 《风俗》.

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