一、规划设计阶段

(一)城市水资源评估

1、全面调研城市现有水资源状况,包括地表水、地下水储量及分布,分析城市用水需求及供需平衡关系。运用水质监测设备,对地表水和地下水的水质进行采样分析,明确水源质量状况,为后续水资源利用规划提供精准数据支持。例如,采用多参数水质分析仪,可同时检测酸碱度、溶解氧、化学需氧量等多项指标。

2、评估城市降雨特征,如降雨量、降雨频率、降雨强度等,为后续雨水利用和排水规划提供基础数据。部署雨量传感器,实时收集降雨数据,并通过无线传输技术将数据汇总至数据处理中心,形成详细的降雨特征数据库。

(二)空间布局规划

1、划定城市蓝线、绿线,保护和拓展城市水系、湿地、绿地等生态空间,构建连续的生态网络。在规划过程中,借助地理信息系统(GIS)和遥感监测设备,精确识别和评估生态空间范围,为科学划定蓝绿线提供可视化依据。

2、结合地形地貌,合理规划城市建设用地,将易积水区域、低洼地带等规划为下沉式绿地、雨水花园等海绵设施建设区域。利用地形测量设备,获取精准的地形数据,辅助确定海绵设施的最佳布局位置和规模大小。

(三)专项规划制定

1、雨水利用规划:根据城市用水需求,确定雨水收集、储存和利用的规模与方式,规划雨水收集系统布局,如在建筑屋顶、停车场、道路等区域设置雨水收集装置。在雨水收集装置处安装流量监测设备,实时监测雨水收集量,以便根据收集量调整后续利用策略。

2、排水防涝规划:优化城市排水管网布局,提高排水能力,结合海绵设施,制定雨水径流控制目标,确定排水系统与海绵设施的衔接方式。在排水管网关键节点安装液位监测仪,实时监测管网内水位变化,及时发现排水不畅等问题,为排水系统的优化和海绵设施的协同运行提供数据支撑。

二、建设实施阶段

(一)建筑与小区海绵化改造

1、屋顶绿化:在新建建筑或既有建筑改造中,推广屋顶绿化,选择耐旱、耐瘠薄的植物品种,增加雨水滞留和蒸发面积。在屋顶绿化区域设置土壤湿度传感器,监测土壤湿度,以便适时进行灌溉,确保植物良好生长。

2、雨水收集利用系统:安装屋顶雨水收集桶、蓄水池等设施,收集雨水用于小区绿化灌溉、道路冲洗等。在蓄水池内安装水质监测探头,定期监测雨水水质,保证用于灌溉等用途的雨水符合相应标准。

3、透水铺装:小区道路、停车场采用透水砖、透水混凝土等透水铺装材料,提高雨水渗透能力。在透水铺装区域设置渗透监测仪,定期检测透水性能变化,及时发现因杂物堵塞等导致的渗透能力下降问题。

4、下沉式绿地与雨水花园:在小区内设置下沉式绿地,低于周边地面 10 - 20 厘米,种植本地适生植物,净化和蓄渗雨水;建设雨水花园,利用植物、土壤和微生物对雨水进行净化。在下沉式绿地和雨水花园周边安装雨量和径流监测设备,评估其对雨水的净化和蓄渗效果。

(二)城市道路海绵化建设

1、透水路面:城市主干道、次干道和人行道采用透水沥青、透水混凝土等透水路面,使雨水迅速渗入地下,补充地下水。在透水路面下安装地下水水位监测仪,观察雨水渗透对地下水位的影响,评估透水路面的长期效果。

2、植草沟:在道路两侧设置植草沟,收集和输送雨水,同时起到净化雨水和美化环境的作用。在植草沟内安装水质监测设备,监测雨水在植草沟内流动过程中的净化效果。

3、雨水口优化:改造传统雨水口,增加雨水篦子的过水能力,设置截污挂篮,防止杂物和污染物进入排水系统。在雨水口处安装流量监测设备,统计进入排水系统的雨水量,评估雨水口的排水效率。

(三)城市公园与绿地海绵化打造

1、湿地景观:在公园内建设人工湿地,利用湿地植物和微生物净化雨水,营造生态景观。在人工湿地的进水口、出水口安装水质监测设备,实时监测湿地对雨水的净化效果,以便调整湿地植物种类和配置。

2、蓄水池与调节塘:设置蓄水池、调节塘等雨水调蓄设施,储存多余雨水,用于公园灌溉和景观补水。在蓄水池和调节塘内安装液位监测仪,掌握水位变化,合理安排雨水的储存和使用。

3、缓坡绿地:公园内的绿地采用缓坡设计,延长雨水径流路径,增加雨水下渗时间。在缓坡绿地不同位置安装土壤湿度和径流监测设备,分析缓坡对雨水下渗和径流的影响。

(四)城市水系海绵化治理

1、河道生态修复:修复河道生态岸线,种植水生植物,提高河道自净能力。在河道内安装水质监测浮标,实时监测河道水质变化,评估生态修复措施对河道自净能力的提升效果。

2、调蓄湖泊建设:在城市水系中建设调蓄湖泊,在暴雨时储存多余雨水,缓解城市排水压力。在调蓄湖泊周边安装雨量、水位和流量监测设备,全面掌握调蓄湖泊在不同天气条件下的运行情况。

3、水系连通工程:打通城市断头河,加强水系之间的连通,提高水体流动性。在水系连通节点安装流速监测设备,监测水体流速变化,评估水系连通工程的效果。

三、运行维护阶段

(一)设施维护管理

1、定期对海绵设施进行检查和维护,如清理透水铺装表面的杂物,确保其透水性能;检查雨水收集系统的设备运行情况,及时维修和更换损坏部件。借助巡检机器人,搭载各类监测设备,对透水铺装、雨水收集系统等进行定期巡检,提高维护效率。

2、对下沉式绿地、雨水花园、植草沟等植物进行修剪、施肥和病虫害防治,保证植物正常生长。利用无人机搭载高清摄像头和多光谱传感器,对植物生长状况进行监测,及时发现病虫害和缺肥等问题。

(二)监测与评估

1、建立海绵城市监测系统,实时监测城市雨水径流、水质、地下水位等指标,评估海绵城市建设效果。整合各类监测设备数据,建立统一的数据管理平台,运用大数据分析和人工智能算法,对海绵城市建设效果进行综合评估。

2、根据监测数据,对海绵城市建设方案进行优化调整,持续提升城市海绵功能。通过数据分析,精准定位海绵设施运行中存在的问题,针对性地调整建设和维护方案。

(三)公众参与

1、加强宣传教育,提高公众对海绵城市的认识和理解,鼓励公众参与海绵城市建设和维护。利用监测设备获取的数据,制作可视化展示内容,通过社区宣传、线上科普等方式,向公众展示海绵城市建设成果。

2、建立公众反馈机制,收集公众对海绵城市建设的意见和建议,及时改进工作。设立专门的反馈渠道,如线上平台、热线电话等,公众可通过这些渠道反馈海绵设施的使用问题,相关部门结合监测数据进行分析和改进。

海绵城市应用方案