喀斯特地区海绵校园建设探究

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1、喀斯特地区海绵校园建设探究摘要：指出了研究喀斯特地区海绵城市建设，对缓解该地区水资源短缺、水污染和洪涝灾害等水问题有重要意义。以贵州师范大学花溪校区为例，分析了该校区建设存在的问题并给出了改进意见。提出了喀斯特地区海绵校园建设应遵循因地制宜、顺应自然、低影响开发的原则，针对当前城市“久晴即旱、大雨易涝”的现状，喀斯特地区雨多地漏的特点认为该校区应充分利用自身地形条件，对人工湖、道路、屋顶和绿地等进行改进。通过数据分析选择合适的集水区域，设计合理的集水、排水和节水的水文生态系统，以达到防闪涝，重雨水利用，建设人与自然和谐统一的海绵校园。

2、关键词：海绵城市；水资源；喀斯特地区中图分类号：TU984文献标识码:A文章编号:16749944(2017)120187041引言海绵城市亦称“水弹性”城市，是指遵循生态优先原则，使城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”［1］。中国城镇化的快速发展使城市人口大量增加，城市规模不断扩大，加上不合理的城镇建设使得水资源短缺、城市A涝和经济可持续发展间的矛盾问题日益凸显［2,3］。解决城市缺水和内涝等问题，必须顺应自然，要建设水生态协调、人与自然生态系统和谐统一的海绵城市［4］。贵州省属于我国典

3、型西南喀斯特地区，广泛分布碳酸盐类岩石，受季风气候的影响，降水量比较丰富，具有溶蚀性的雨水沿可溶性岩石裂隙下渗溶蚀，形成发达的地下水系。特殊的地表和地下“二元结构”是该地区“工程性缺水”问题的原因［5,6］。同时，喀斯特地区水文条件特点，也决定了该类地区的海绵城市建设有其特殊之处，传统的海绵城市建设思路和方案不一定适用于喀斯特地区。鉴于喀斯特地区海绵城市建设的特殊性，己有部分学者开展了相关的研究工作。郑永新等结合贵州贵安新区星月湖公园规划实践，通过“渗、滞、蓄、净、用、排”6种途径，将“低影响开发”理念与公园设计相结合提出下渗、径流控

4、制、截污、雨水收集处理的四大海绵体建设重点系统［7］。但是喀斯特地区以山地校园为特色的海绵城市建设研宄仍较少。本文以典型喀斯特山地校园一一贵州师范大学花溪校区为例，分析该校区建设存在的问题并提出改进建议，同吋指出喀斯特地区海绵校园建设的原则和方法。以期为喀斯特地区建设人与自然生态系统和谐统一的现代化校园提供决策参考。2案例分析2.1研究区域概况贵州师范大学花溪校区位于贵州省贵安新区，地理位置为东经106.6°,北纬26.4°，平均海拔为1199m。地处乌江与珠江流域分水岭，该区域地表景观破碎，以山地和丘陵为主，属于典型喀斯特地貌。主要

5、分布有碳酸盐类的石灰岩，主要土壤类型为石灰土和黄壤，天然植被以灌木草丛为主。属于中亚热带季风湿润气候，年均温15.3QC,年均湿度78%,年-〒均降水总量为1178.1mm。夏季雨水充沛，约500mm，秋冬季节降雨量较少。图1贵州师范大学花溪校区概况2.2存在的问题及其解?Q方案2.2.1人工湖系统改造如图1、图2所示，贵州师范大学花溪校区内分布有5座山，东部的人工湖建在5座山的汇流出口处。人工湖主要靠抽水泵抽水来保持湖水的补给，同时由于风口处风速较大，较大面积水域在风吹日晒的情况下蒸发量极大，造成严重水资源浪费问题。因此，该校区应充

6、分基于5座山形成的汇流地形条件，让山上、道路和房屋等地的雨水集中汇流到流域低洼处补给人工湖。此外，可充分设计流域内的各栋教学楼未受污染的生活用水通过管道汇集补给人工湖，并形成流动的水循环系统，综合这样的方法可以保证充足的水源补给人工湖，起到解决水资源和经济浪费的严重问题。贵州师范大学人工湖底部为混凝土铺垫，底部平滑，沿岸为碎石块。人工湖中土层浅薄，水泥结构紧密，对水中污染物的自净能力差，且夏季蒸发量大，蒸发迅速。首先应改造人工湖底面，底面不进行硬化，而采用素土夯实处理，雨水流至洼地中能渗入土壤，并部分回灌地下水而提高地下水位［8］。人

7、工植物浮岛将生物净化、生态恢复和景观建设有机结合，是水库生态治理的重要技术措施［9］。通过水生植物群落的阻滞、沉降、吸附等物理作用，达到对校园雨水净化的效果，实际上就是将“死水”变成“活水”的过程［10］。因此，在人工湖的改造中应当引进人工浮岛技术。为了防止周边的泥沙受冲刷流入湖泊，可在岸边种植喀斯特地区对土壤条件要求不高的植物。除此之外，喀斯特高原地区人工湖泊pH值偏碱，释磷量比中性条件高。底泥释放的磷被植物吸收，应定期打捞植物，防止植物腐烂造成二次污染［11］。2.2.2硬化路面改造根据W=10⑻XCXPXF,式中：W为多年平均径

8、流总量，m3;F为研宂流域的集水面积；如图3、图4所示即为研究流域的集水面积。P为多年平均降雨量；C为年径流系数。彭韬等对喀斯特坡地6种不同土地利用条件下径流小区的地表径流，植被穿透雨量以及地下水出门水位进行监测。结果表