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从排水沟“小槽”看新加坡海绵城市建设

发布于:2024-01-31 16:34:31 来自:给排水工程/市政给排水 [复制转发]

随着城市化的发展

内涝成为了中国城市的普遍问题


城市的生态环境变化是城市内涝出现的原因之一,城市规模扩张,城市下垫面发生变化,硬化比例不断增加。城市地下空间开发越来越充分(如地下车库、地铁等),切断了自然的水循环,导致城市的雨水积存和渗透能力受限。


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城市内涝应对措施可分为
源头削峰、过程蓄排和末端消纳
于是, 海绵城市雨洪管理的理念应运而生

海绵城市:

据住建部2014年发布的《海绵城市建设技术指南》,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”,下雨时能及时吸水、蓄水、渗水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。


「海绵城市」的国际通用术语为「低影响开发雨水系统构建」,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,实现雨水在城市中自由迁移。


在世界众多城市当中,

新加坡的海绵城市实践较为成熟


一、先天不足

新加坡的城市规划和治水技术,也是先天条件恶劣逼出来的。


新加坡人口密度比中国大陆高60倍,人均淡水资源严重不足,长期依赖于马来西亚进口。


新加坡地质条件脆弱,全国都有沉降问题,海水经常倒灌淡水水库。天上下的雨留不住,地上流的水喝不得,这就是当年的新加坡,人均淡水资源全球倒数第二。


作为热带雨林国家,年降雨量比中国平均值高4到5倍,新加坡在丘陵地带,到处都是洼地,如何避免城市淹水,也是个大难题。


就在这样先天不足条件下,新加坡打造了如今的排水系统,成为海绵城市的典范。

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作为人均淡水资源严重的国家,它的对于雨水的处理办法值得我们学习借鉴,


二、成为典范

主要有以下几个方面:

1.新加坡的建筑

房屋的一楼是不用来居住的,而是处于空荡荡的状态,以供人们走路、休息、游戏和活动。人们主要在楼底下活动,不需要晒太阳、淋雨,更重要的就省去了建筑外面所需的硬质广场等休闲场所,使得草地面积大大增加。

除了必要的道路,别的地方全是草地。新加坡的城市规划,就是打造了一个遍地都是草地和森林的透水地面。

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没有大面积的透水性地面,城市排水就是个极大难题。


2.新加坡的排水沟

当土壤水分饱和后,难以下渗的雨水,需要快速排走。

不论是居民房周围的透水排水沟,还是公共建筑周围深度和宽度足够的水槽,在城市内都随处可见。

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水沟的底部都有一条槽,这是为了水很少的时候,水也可以顺利排出。水只从底部小槽流过,这样可以保持足够的流速,防止泥沙沉积,也减少堆积物腐烂,减少维护清理的成本。

水沟的侧面墙上,都有几层泥土排水孔,水沟越深,排水孔就越多。

有些路边还有更大的排水沟。即便这些很大的排水河,也是底部有一条窄槽用于小水量排水。即便新加坡这样强大的排水系统,也只能承受40年一遇的暴雨。不过,新加坡的排水系统还是很高效的,泄水很快,大部分路面在暴雨中开车依然没问题,民众也没什么大损失,汽车泡水也极少。

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3.新加坡的蓄水池

超过土壤吸收能力的雨水,本可以通过排水沟直接排到周边的大海里,但作为缺水的国家,新加坡需要把它们留住,要留住就需要有储存的空间,所以新加坡打造了大量的人工蓄水池。目前一共有17个蓄水池,可以储存大量淡水。这些蓄水池既可以蓄积宝贵的淡水资源,还可以起到防洪的功能。除了用于生产生活,还能用于绿化设施灌溉,美化环境,而蓄水池的独特风貌,还能兼顾旅游观光功能。

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4.组织管理:防灾意识

面对灾难,如果每个人都应该多一份谨慎和敬畏,多一些生存知识,就可以避免大量不必要的伤亡。基础建设固然很重要,但更重要的是人本身。


典例链接

(2022烟台高三期中)阅读图文材料,完成下列要求。(16分)

新加坡地势起伏和缓,其西部和中部地区由丘陵构成,海拔最高点为163米;东部以及沿海地带是平原。新加坡在应对城市内涝方面的规划很有特色,楼房一楼基本上都是架空的,很少住人,居民区的停车场大多是五层的停车楼,除了必要的建筑和道路外,其余地方全是草地和森林。公路和草地边上设置有众多排水沟,大小不一。小排水沟形状呈三角形,上宽下窄,底部是狭窄的圆弧;较大的排水沟底部留有一道较窄的槽。新加坡因地制宜设有17座蓄水池。

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(1)说明新加坡楼房一楼架空的好处。(4分)

一楼架空可作为小型活动场地,如休憩、休闲等;(2分)

也可作为遮阳、避雨、休息、纳凉的场所。(2分)

(或)降低内涝产生的损失。

(分析:新加坡楼房一楼架空,类似中国古代的干栏式建筑(又称“高脚屋”)——传统干栏式建筑,以木、竹为主要建材,用木桩支撑,顶部覆盖茅草,悬空架设。该类建筑,有利于通风防潮,规避蛇虫鼠蚁,通常是上层住人,底层圈养牲畜和放置农具等。结合材料,我们可知新加坡的设计,很大程度是为了应对城市内涝(防洪),不是用于停车(很少住人,居民区的停车场大多是五层的停车楼),即具有防洪(涝)的好处。


(2)推测新加坡大排水沟底部小槽的作用。(6分)

当水流小时,底部小槽能使水流集中,保持较大的流速和冲刷力,防止泥沙淤积,避免堆积物腐烂;(2分)

同时避免泥沙沉淀、阻塞,减少维护清理的成本;(2分)

当水流小时,底部小槽能缩小水流表面积,减少水分蒸发,增加蓄水池的蓄水量。(2分)

(分析:较大的排水沟底部留有一道较窄的槽,既与其热带雨林(季风)气候终年多雨有关,也与其地处低纬,岛屿地形,终年缺水有关(注意,降水多和缺水并不矛盾,即充沛的降水,未能有效储存在陆地上,且经济发达、人口密集,需水量巨大)。前者,降水过量,水流充沛之时,或有较多的泥沙汇入排水沟,而在水流小时,底部小槽能使水流集中,保持较大的流速和冲刷力(类似“狭管效应”),防止泥沙淤积和沉积物腐烂(变臭或污染水质),可以减少维护修理的成本。后者,缺水(干旱)的时节,底部小槽可以汇流,且缩小水的裸露面积,减少蒸发,增加蓄水池水量。)


(3)说明新加坡修建众多蓄水池的原因。(6分)

新加坡属于小岛国家,集水面积小,淡水资源缺乏;(2分)

蓄水池既可蓄积雨水,义可防止洪涝;(2分)

蓄水池可用于美化环境,兼顾旅游观光功能。(2分)

(分析:蓄水池,主要拿来蓄水,类似我们以前家里必备的水缸(大水缸是蓄水,是因为家里“缺水”,所以会有出门挑水回来的蓄水,而如今每家每户基本都通了自来水,水缸也就少了)。由此可见,新加坡修建众多蓄水池的原因,不外乎是缺水——岛国面积小(集水面积小),淡水资源缺乏——新加坡临海,但是海水不能直接拿来使用(我们一般说的水资源,只是液态淡水资源)。其次,新加坡作为热带雨林(季风)气候的国家,降水较多,蓄水池既可以蓄积雨水防洪,又能蓄积雨水防旱。最后,蓄水池的水除了用于生产生活,还能用于绿化设施灌溉,美化环境,而蓄水池的独特风貌,还能兼顾旅游观光功能。


注意:

海岛水资源丰富,是我们的一种固有思维。但实际上,不少海岛(或绝大多数有人居住的海岛)都有缺水问题(海水资源不是常规的水资源),其中不乏热带、亚热带的海岛,如新加坡、香港、舟山等。具体原因如下:

其一,岛屿的陆域面积较小且地形崎岖(地表水系不发育),储水面积小(水系流程短,汇水面积小),易流失(地势起伏大,地表径流滞留时间短)。

其二,降水季节变率大,旱季缺水,且降水年际变化大。

其三,水资源主要来源于降水,地下水受境内地质、地貌及海潮等因素影响,较为稀少且水质较差。

此外,还有纬度(纬度低,蒸发大)、社会经济(人口稠密,经济发达,用水量巨大)等原因加剧干扰)


文章部分参考:远渡重洋等



文章来源于公众号我是刘先生,侵权请联系删除

全部回复(3 )

只看楼主 我来说两句
  • zxl-66
    zxl-66 沙发

    谢谢楼主分享

    2024-01-31 18:58:31

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    赞同0
  • 天地不言
    天地不言 板凳

    作为缺水的国家,新加坡需要把雨水留住,要留住就需要有储存的空间,所以新加坡打造了大量的人工蓄水池。

    2024-01-31 16:40:31

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这个家伙什么也没有留下。。。

市政给排水

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