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0 引言
随着社会经济的不断发展,城市面积也在相应地扩展,造成了城市绿化面积的降低,使得很多城市无法有效地发挥蓄水功能。同时,由于环境的日益污染和恶化,整个城市的生态环境特别是滨水区域的城市,必须加强对生态景观方面的建设,提高整个区域生态系统的稳定性,从而避免生态景观恶化的情况出现。分析探讨海绵城市环境下的滨水景观设计顺应了时展的要求,实现最大限度对水的存储,降低水资源中携带污染物的可能性。
1 海绵城市
1.1 理论概念分析
与传统的开发模式相比,传统的开发模式是改变了原有的水生态环境,而海绵城市的概念则是在保护原有水生态的前提下,改变以往对生态的破坏模式,采用低破坏、低影响的方式对水生态环境进行治理。整个城市如同海绵体一样,在适应环境和社会生态发展要求的时候发挥出必要的作用,即需要时对雨水有效存储,不需要时对雨水进行合理释放,并且尽可能地加以应用。[1]
1.2 具体概念及特性
顾名思义,海绵城市的具体概念与海绵有着千丝万缕的联系,由于海绵的吸水特性较强,可以大量吸附水资源,海绵城市由此得名。近年来,随着城市的不断变化,城市内建筑面积的不断扩大,绿化面积不断减少,导致环境不断恶化。海绵城市的观念使水的储蓄得到了有效的解决,那么在设计海绵城市时就必须具备海绵城市的重点,即海绵体,除去河流或湖泊等蓄水结构,还需要设立和配应相关措施,比如雨水通过海绵体下渗过后,花园和绿地更能有效地发挥出对水的净化、储蓄、回收作用。通过借助其他渠道排除剩余水源,促使整个城市的排水系统得以改善,使其发挥出应有的实际作用。
2 海绵城市理念对滨水景观的重要意义
随着近年的发展,我国面临严峻的水管理问题,我国对城市滨水景观的建设也一直在不断摸索和探究,如今对生态环境有效梳理的重要一步就是海绵城市理念应用于滨水景观的建设。[2]从更全面的角度去考虑对水的存储、滞留和释放问题,实现最大化的社会经济效益和景观价值。
2.1 生态价值
滨水区是连接城市与水体之间的过渡纽带,本身就具有良好的生态价值。海绵城市理念的作用就是最大限度阻碍被破坏的水系统和污染源进入生态终端,充分发挥其对污染的地表径流进行滞留、净化和循环利用等效果,进而有效地降低污染源进入水体的概率,对水体的生态保护和修复起到了重要作用,产生了良好且巨大的生态价值。滞留技术以及下沉式绿地等技术都有效地控制了污染源进入水体,同时带有净化和过滤的效果,保护了城市的水体。海绵城市系统的构建,最大限度地对破坏的水生态系统起到了恢复作用,促进了更和谐的水源生态系统的创建。海绵城市的理念对雨水的有效利用改变了原有的地表下渗以及地表径流量,对地下水源进行了有效补充,有效地缓解了城市缺水的严重问题。
2.2 社会价值
城市滨水区作为城市开放空间的一个重要组成部分,满足了人们对开放空间的需求。首先,通过海绵城市的理念提升了滨水区的绿地面积,丰富了植物种群的多样性,为市民提供了更多的绿地空间;其次,通过海绵城市滨水区的建造无形之间为城市的形象和文化起到了极大的宣传作用,为成为国际化城市打下了坚实的基础;最后,通过海绵城市的理念让人们参与其中更加了解滨水城市建设的重要性,让支持者成为参与者,在各种绿化项目活动中积极参与,共同构建海绵城市环境下的滨水景观建设。
2.3 经济价值
传统的景观设计模式并不能实现经济效益化,反而出现更多的不必要的资金投入和经济浪费。中国城市对于雨水的概念就是尽可能地开启快排模式,比如城市地下管网的铺建,而在老城区或城市中心地区对地下管网进行铺设所要投资费用更是高得惊人;其次,在雨水快排方面更是对水资源的浪费,这同样是不可忽视的问题。但是,目前大多数城市对雨水处理所采取方式都是快排模式,造成了雨水资源的浪费,因此通过充分和合理地利用这些资源就能最大化地实现经济价值。
3 海绵城市环境下滨水景观的具体应用
海绵城市概念是建设滨水景观的前提,从而使水资源的循环使用得到保障,以便达到对水资源进行保护的目的。对雨水进行合理运用不是采用武断的快排方式,可以有效地降低雨水平均排放量。
3.1 海绵体的设计
城市整体景观中,道路景观占整个城市的10%~25%。在进行实际的滨水景观设计时,应着重对道路景观海绵体的设计。例如,通过在道路土层内部铺设石子,以此来增强雨水的渗透力,达到加快水源导入、过滤的目的,以及通过增加导水性能较好的塑料管的组建设计。另外,还可以通过在混凝土铺设工作开展之前设置相应的排水孔,达到保证空气、雨水各种因素都可以有效循环的效果,从而保证不同微生物的生长,以保持城市的生态平衡。
3.2 广场景观海绵体
城市景观的重要构成部分之一就是广场景观,在广场景观的设计中,地面一般都会使用材质较硬的材料进行铺设,导致雨水渗透性能较差。因此,在海绵城市的思想设计指导之下,设计广场景观时,就应选择吸水能力较强的渗透性材料进行路面铺设,提高水源渗透能力。
3.3 生态廊道的规划设计
对滨水区各种不同的生态板块进行隔离或联系是生态廊道的主要功能。通过设计不同的生态廊道,以此实现对生态环境的有效整合,塑造出形态多样、规模较大的生态体系,[3]为水资源的循环使用等提供便利。公园在建设过程中将各种调配设施与周围生态环境形成良好的交融,从而有效降低了建设景观所需成本,以及通过对水资源保护利用的重视减少工程量,增强经济效益。公园的大面积绿化生态有效地使城市改善了人们的生活环境,降低了热能效应,为城市的生活带来了显著的效益,促进了城市的和谐发展。将海绵城市的建设理念充分地融入滨水区设计过程中,使城市公园各种生态廊道具有多种不同的生态功能,增强城市中心的绿化模块面积,促使城市与自然的有效互动。
4 结语
海绵城市理念在建设滨水景观的设计过程中具有重要作用,海绵城市概念的提出在当前生态环境污染较为严重的社会形态下,为滨水景观设计提供了新的思路,有效地减少城市水污染问题。同时,我们要对工程的每一个环节作出调整,更快、更好地让海绵城市理念最大化地体现在滨水景观的建设中。
参考文献:
海绵城市,下雨时吸水,干旱时放水,自主调节城市干湿度。较为官方正式的海绵城市概念是指全新的城市雨涝管理概念,是城市适应环境变化、应对雨涝灾害的一种城市建设方式。
1海绵城市的优势
(1)渗、排:通过透水铺装、下洼式绿地、渗渠等渗透措施可以使部分雨水渗入城市地下,补充城市地区的地下水资源,有效缓解城市地下水位下降的问题,提高城市的地下水位。(2)蓄、滞:在城市缺水问题突出的情况下,可以通过雨水罐、蓄水池蓄积部分清洁雨水。同时,通过建造调蓄池和雨水花园还可以滞留部分雨水,减少峰值流量,缓解排水管道的压力,减少城市内涝问题和控制溢流污染。(3)净、用:贮存下来的雨水可以用于城市绿化和浇洒道路,从而在一定程度上缓解城市缺水问题。通过合理的净化措施净化贮存的雨水后,还可以将雨水用于冲厕、洗车等,从而减少自来水的用量,进一步缓解了城市缺水问题。
2海绵城市规划原则
2.1以实际出发为原则
对于每一个城市建设来讲,都有着属于自己地域和环境的特点,而海绵城市理念的提出,需要依靠于城市建设的先天环境问题,在相关的规定中也明确了实现海绵城市建设需要结合当地的实际情况,例如城市的经济状况、当地的水环境、雨水资源等问题都是需要考虑的因素。
2.2生态优先安全为重原则
生态优先是海绵城市建设当中最为重要的基本原则,也就意味着建设海绵城市就要时刻以当地的生态问题作为重点考虑的对象,安全为重不仅仅意味着水资源的保护问题,最为重要的是海绵城市建设需要得到一定的安全保障,在构建海绵城市的基础上要加强城市基础设施的保护。
2.3规范化建设原则
任何一个项目的建设都需要依据科学合理的规范化目标与方案,对于现代城市建设来讲,海绵城市的建设需要依靠于一个完整的城市规划方案,设计的方案不仅要着眼于生态与建设的平衡,还要根据当地的水文和水利的数据进行分析,针对海绵城市建设中的各项功能或设施所起到的作用以及将来会面临的问题都要考虑其中,例如建造的费用、是否与城市经济发展保持平衡、维护问题等等。
3海绵城市规划方法
3.1水系湿地规划
水系湿地作为城市的净化器对城市环境保护、气候调节、生态平衡有着重要作用。(1)划定限建区和禁建区,通过法制等强制手段划分蓝线和绿线,让这些天然海绵体保持良好的调洪能力以及海绵吞吐能力。(2)修复自然生态,通过淤泥疏浚、生态砌岸、水植物培育等来修复绿色生态系统。但要注意重建设的同时更要重管理,充分发挥自然与人工水系湿地的蓄水、补水、净水作用,建设海绵城市,保护生态环境,减少旱涝灾害,造福城市居民。(3)生态走廊的构建,有利于海绵城市发展的生态走廊,例如河流、水渠和植物等,并通过生态走廊来加强多个生态板块之间的联系,形成系统性的生态海绵体;另一方面也使得生态环境形成必须的网络和通道,方便搜集和利用雨水。
3.2城市道路
现如今城市道路越建越宽广、越建越气派、越建越坚实,但不可忽视的是这些道路并不渗水,甚至严重阻碍雨水的排泄,造成城市内涝。因此城市道路在建设中应该注意完善下水道系统,牢固井盖安全,充分利用透水透气材料建设城市交通道路,减少旱涝灾害,真正实现海绵城市的建设。近年来,深圳市开始大力提倡完善城市下水管道系统,建立完善的小水管道体系,减少城市内涝,充分利用雨水,缓解城市用水紧张等问题。
3.3地块内部
2012年,海绵城市这个概念首次被提出,就引起了不小的反响。海绵城市(LID)指的是城市能够像海绵一样,在降水时,利用一些绿化植物的保水功能和蓄水池等收集雨水,实现放内涝及蓄水抗旱等功能。从而有效缓解城市水资源短缺与城市内涝之间的矛盾,并助力于修复城市水生态环境。构建海绵城市的经济效益不可小觑。海绵城市建设非常注重对天然水系的保护利用,相比于建设排水管道和钢筋混凝土水池的工程量,海绵城市建设在劳动力成本上又有了一大突破,调蓄设施往往与城市既有的绿地、园林、景观水体等相结合,“净增成本”减少。倘若海绵城市概念能够得以广泛实施,必然是现代社会的一大生态革命。
一、海绵城市建设中出现的问题及解决办法
1新旧观念的对抗
从资源利用角度来看,不难发现,传统城市建设大都采用“以求应供”的模式,导致大量资源的不合理堆滞浪费。而海绵城市的建设模式却如它的名字一般,有弹性地“以供应求”。从根本上与传统的城市雨洪管理模式区别开来,也就使得大部分企业难以适应,从而成为海绵城市建设中的一大阻碍。传统的城市雨洪管理建设设施在社会生活中随处可见,地面下纵横交错的下水道正是最好的体现。仔细想想,我们不难发现:雨水直接变成了废水。事实上,随着温室效应的加强,全球气候变暖,水资源的逐步稀缺,雨水——资源回收率及其低的天然水资源,是具有超能的创造力的。不仅仅是经济上的效益,生态上带来的益处简直是国人的福音。所以,深入贯彻落实“海绵思想”不失为一个好方法。海绵思想,即有弹性的思想,以海绵城市为出发点,不拘泥与时代,不拘泥于生活。以此逐步构建生态和谐的社会。
2规模化系统的建立难题
此规模化系统大抵可以定义为建立在全国各地的完善的雨水湿地、下沉式绿地、植被缓冲等具有自然积存、自然渗透、自然净化功能的海绵城市系统和城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统。但是就目前来说,大多中小型城市都没有足够的资金投入及管理意识,加之很多中小企业根本没有能力来试水,前期投入资金的缺乏,相关技术经验的不足,市场行情的不确定性都为海绵城市的持续推进构成了一种隐形障碍。以生态文明建设为中心,从政府出发,企业为辅。借鉴于以往的“先富带动后富”,依旧可以采用“公带私,大带小”的管理经营策略。正所谓“大树底下好乘凉”,但是,这并不意味着盲目跟从,在发展中创新才是根本。
3各领域间的配合问题
生态建设的促进与利益的分工化及其合理化。随着社会经济科技的发展,可持续发展战略正在生态文明建设道路上显得越发不可忽视,而海绵城市这种概念直观地体现了“循环”的意义。这是一场传统与新治的较量,各个领域。各个企业间的合作是必不可少的。然而,海绵城市由于落实的反差性,在城乡规划具体实施中不占优势,使它成为了一种单一的概念。国家鼓励中小企业的全面推进生态文明建设。相关技术捐赠、开设海绵城市专题讨研会、项目外包、组织交流沟通等均可以尝试一番。
二、海绵城市建设相关技术问题及解决办法
1科技研发的滞后性
海绵城市建设在中国是一个新生事物,现有的雨洪管理经验和技术利用率不高,从“零”开始研发,需要大量的实验积累与经验海绵城市建设及相关技术问题分析杨振雷西安市第二市政工程公司陕西西安710075分析,专业人才的需求量很大,但专业研发人才却很少,以致海绵城市的持续推进受阻。培养人才是关键,可以先从教育界入手,新增大学生生态文明建设之类的专业,加强对环境维护、给排水等专业的重视,注重实践。
2低影响开发技术的选择
一般情况下,规划定位的目标是海绵城市建设过程中的关键因素,从径流峰值控制、径流污染控制等条件中筛选,开发出系统海绵体。既是要点,更是难点。因地制宜,分析各个城市的区域位置、气候特点、降雨规律、水文特点等,作出不同的规划定位目标,并在此过程中,遵循资源节约、经济适用、环境保护的原则,合理选择低影响开发雨水技术,例如,针对降水较多的南方城市,侧重点应该在雨水的储蓄与排放,而较之降水较少的北方城市,侧重点则是雨水的净化与利用。
3突袭式建设的挑战
作为一种新概念,我们可以亲切地把海绵城市叫做一个时代的衍生物,生态文明建设的促进与利益的分工化及其合理化一直是一项有意义的挑战。接纳新事物的同时也就意味着旧模式的没落,反之,旧模式的正常运行,就是新模式最大的阻碍。政府及时制定出有关海绵城市的政策已经成为刻不容缓的事情,鼓励海绵城市的推进,出面筹集资金等都行之有效。
海绵城市在我国的生态文明建设道路上一抹清泉般骤然冲击到社会这股浪潮中,是时代的战利品,也是时代的附属品。在国土、排水、道路、交通等各个方面都将起着举足轻重的作用,虽然面临的挑战不少。但是,一旦成功覆盖实施,在可持续发展战略的衬映下,对建设美丽中国具有非同寻常的意义,也必然会使绿色生态家园在这个时代火树银花般精彩绽放。
作者:杨振雷 单位:西安市第二市政工程公司
【参考文献】
海d城市是一种城市设计理念,主要是要求城市在面对自然灾害或者环境变化时,能够维持城市范围内的旱涝平衡[1]。海绵城市的设计理念在洪涝和干旱灾害方面得到了很好的体现。在雨水充沛的情况下,能发挥出吸水、渗水和储水功能,当发生干旱时,将这些吸收的水分进行充分的释放。这种设计理念在不打破生态原则的基础上,有效的将人工和自然途径相结合,不仅充分的利用了雨水资源,而且还保护了生态环境。
1、建设海绵城市的理念与意义
海绵城市是新一代城市雨洪管理概念,是指城市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,就像海绵一样能够吸水,也成为水弹性城市。海绵城市用通俗的化来说就是低影响开发雨水系统构建。在城市各个地方用吸水材料作为海绵体进行城市建设和规划,这些材料可以放置在任何地方,比如草地、树林、泥地或者湖泊等。平时不会影响市民的正常休闲,在暴雨来临时,就发挥出其特性,将雨水囤积,避免发生洪水或者内涝,大大减少城市积水的几率。这些囤积的水在干旱时可以通过浇花、洗车等方式进行释放,充分利用,缓解水资源紧张的局面。海绵城市的建设在很大程度上降低了城市排水管道以及钢筋混凝土水池的工程量,使天然水系得到了有效的保护和利用,大幅减少了政府对水环境污染的治理费用,大大降低了因内涝给城市带来巨大损失,这在很大程度上给城市的经济带来了良好的效益。
2、海绵城市中园林景观设计的技术原则
海绵城市园林景观的设计中要以保护生态环境及资源为前提,将土地浪费及生态环境破坏情况最小化,实现土地资源优化及生态利益最大化。在处理排水管道与不可下渗地面时,要保证最大程度的实现水平衡,根据场地特征进行科学利用,充分保障自然水的畅通。为了使径流中所含的物质有充足的预处理过程,就要严格的控制排出和增长通过时间。根据小规模场地中设置分布式过滤、阻留等工程设施提供径流的过滤和储藏[2]。
3、园林景观植物在海绵城市建设中的作用
3.1净化空气,降沉降噪
园林景观植物为地球上的生命提供能源,只有植物才能通过光合作用,把光能转变成化学能,储存在光合作用产生的有机物中。绿色植物在光合作用中吸收空气中的二氧化碳,将二氧化碳和水转化为氧和贮存能量的有机物,同时释放出大量的氧气,维持了自然界的碳、氧平衡。同时,植物通过蒸腾作用,散失水分,这既可以增加空气湿度,增加降水,又能降低空气温度。园林景观植物规模大,结构复杂,稳定性好,起到了良好的防尘、防风的作用,而且降低了城市中各种生产和汽车等制造的噪音。
3.2实现低影响开发
通过对雨水的渗透、储藏、调节和传输同能实现低影响开发,使径流污染、径流峰值和径流总量得到了严格有效的控制。要想切实落实低影响开发雨水系统构建和海绵城市建设的要求,就必须以生态优先和规划引领为基础,重新对城市空间进行认识和利用,提升城市规划和各职能部门间的相互配合。对影响城市水生态的明爱区域要限制开发,有效的保护,同时根据低影响开发的理念,对新开发或者需要改造的城区进行规划和建设。绿地水体、屋顶绿化、下沉式绿地及生态铺装是实现低影响开发园林景观常用的手法。
3.3 净化水质,保持生态平衡
水生态基础建设是海绵城市构建中最重要的部分,而污水的处理又关系着水生态的基础建设[3]。在传统的污水治理中,通常是采用构建单一的灰色基础设施,但是这些基础设施往往由于功能单一而无法完全解决复杂的水污染问题。通过管道将城市的污水直接排放到河水中,这就对水质造成了二次污染。绿色的基础设施完全对立于过去传统的灰色基础设施,通过建设园林景观植物对污水进行净化,对净化水质、防洪、气候调节及保护生态坏境及五中多样性做出了卓越的贡献,起到了重要的作用。特别是在湿地中的应用,湿地植物不仅能吸收水中的富营养物,而且能有效的抑制有害藻类的繁殖,净化水源,充分保持水中的生物平衡。
3.4 补充地下水,防止洪涝等自然灾害
湿地不单能提高物种的多样性,起到净化水质的作用,而且还是方便储存的良好场所。传统的思维和做法是直接将其排放到河流中,并没有充分利用水资源的循环系统。不透水的铺装应用使土地蓄水能力逐渐降低,导致径流系数增大,从而形成洪涝灾害。园林景观植物的应用以保护生态环境为基础,合理解决超标径流系统,通过与城市雨水灌渠系统的相互配合严格控制水流。园林景观植物的叶脉及根均有一定的储水功能,通过在道路两旁建设生态滞留地,利用海绵城市的特性,在雨量大的情况下进行吸水、储水,降低径流系数,在干旱的天气通过蒸腾作用将吸收的水分释放出来,补充地下水以调节城市气候,降低热岛效应。除此之外,园林景观植物的根系对土地具有一定的固定作用,避免了水土流失和土质疏松,也降低了泥石流等灾害的发生情况。
结语
一、海绵城市的重要性
改革开放以来,随着我国经济技术的稳步提升,以及城市化进度逐渐加速,在乡镇向城市发展的进程中由于恶劣极端天气增多所引起一系列的城市内涝、雨水径流污染和给排水系统突发性崩溃等问题不断加剧,很大程度上导致了国民经济财产损失甚至人员伤亡;另外,做为世界上水资源短缺国家之一,我国水资源严重匮乏的问题日益突显,更加迫切地需要成熟的技术和根为合理科学的规划设计来解决这些“疑难杂症”。
当前实施的城市化建设发展模式使得城市中不透水地面(下垫面)面积不断扩大,不仅导致将于后地面雨水径流量累积增加,突遇暴雨等强降雨天气时使得城市排水系统超负荷工作;而且降雨后的雨水径流由于排放不畅更容易受到污染,进入自然水体后会造成更大的危害。更重要的问题还有雨水的重复利用率低,大部分降水经排水系统直接排放,雨水未得到很好的利用,由此折射出我国现行的“以排为主”的城市雨水排放方式早已不适用于当下亟待解决的水资源短缺以及雨洪资源宏观调控不足这两大难题。在这些因素共同作用下,雨洪管理逐渐趋向于最大限度地实现雨水的积存、渗透和净化以促进雨水资源的综合利用和生态环境保护,而且进一步引伸出涵盖以上方面的新兴发展方向即“海绵城市”的推广与建设。
海绵是一种多孔材料,具有良好的水分性质和力学性质:水分性质主要有吸水、持水和释水等;力学性质则体现为压缩、恢复形变和回弹等。由海绵的特殊性质可进一步引出“海绵城市”的概念:海绵城市是新兴的城市雨洪管理模式,是指城市在适应环境变化及应对雨水带来的自然灾害等方面具有较好的“弹性”,降雨时吸水、蓄水、渗水、净水,有供求时将这部分水释放并加以利用,让水在城市中的歉意活动更加“自然”。海绵城市的给排水系统可以很好地应付将于重现期从大到小的各类降雨,使城市既免于发生内涝,也能够科学高效地综合利用雨洪资源,建立良好的水文生态环境。
2014年12月31日在多次提出“建设海绵城市”的大环境下,我国有关部门下发了关于“海绵城市建设试点工作”的通知,首批共试点30个城市,为海绵城市主体工程的给排水系统建设首当其冲,进一步加快解决城市洪涝灾害及水资源严重短缺等问题。目前城市给排水系统中遗留的严重问题主要有以下几点。
二、给排水系统构建问题及措施
1、给排水构筑物设施老旧,管网系统改造建设周期冗长
城市化进程的不断加快,导致城镇的建筑使用面积进一步扩大,为了拓展人们的居住空间,城市内的高楼大厦屡见不鲜。这在促进城市经济发展,提高人民生活水平的同时,也缩小了给排水设施的使用面积。导致给排水设施的维修与修建需要投入大量的人力物力,建设周期长,对工程周围居民的正常学习生活带来不利的影响,同时,也会对城市交通带来拥堵。然而,城市的发展离不开基础设施的建设,城镇的巨大用水量对于日渐老化的给排水设施带来了沉重的负担。
2、对于地下的空间规划不合理
给排水等基础设施的建设一般对于地下空间的使用频率较高,然而相比于地面建设,地下的管网建设和规划由于消耗的时间和经济成本过高,容易被相关部门忽略。导致了地下管网建设的规划不合理,各种线路交错,对于相关设施的维修与检修带来了极为不利的影响。这种情况一方面为城市的规划建设加大了难度;另一方面,对于城市用水用电安全带来了隐患。
3、雨洪资源未得到充分利用
现代化社会的进程加快,促进了城市规划建设的发展,城镇中的道路为了加强交通系统的建设,保证城市车辆的正常运行,大部分都铺设水泥或沥青等硬化材料。城市路面的硬化范围扩大对于积水的下渗有着极为不利的影响,尤其在部分季节性降雨量过高的地区,经常会出现积水超过地面十几甚至几十厘米,淹没车辆和建筑用房的现象出现。由于水循环过程受到阻碍,还会出现地下径流水量不足的情况,对于雨洪资源的利用不足,这使得城市的基础设施建设发展不全面,城市经济的发展遇到了严重挑战。
4、对于短历时强降雨天气承受力弱
温室效应是全球面临的一个巨大问题,由此引发的气候反常变化造成了地域性极端天气频发,其中较短历时的强降雨天气发生概率不断增大,由于其具有高强度和不定时的特点,通常会形成局部地区短时、大流量的地面径流,因为现有城市排水系统承受能力有限,往往在类似极端天气发生是出现排流不畅的现象,使得雨水无法及时排走,导致极易发生城市内涝和水质污染,严重威胁居民人身安全和财产安全。针对海绵城市建设中给排水系统存在的问题,要着手从其规划设计的角度出发进行根本解决。
其一,要以城市总体规划和未来发展为基础,结合城市生产生活总的供排水量对给排水系统进行设计,全面考虑泵站及管线的供排水稳定性、安全可靠性和防洪、防涝等对自然灾害的应对能力,确保合理规划和科学建设。
其二,由于我国对海绵城市概念的引入及实践应用较晚,无论从技术层面还是相关规章制度上均处于初期发展阶段,依托于海绵城市体系下的给排水系统优化理念和技术较为欠缺,因此要鼓励大胆开拓不断创新,对专业技术及施工领域进行深入研究,在汲取国外更为成熟的思想和技术手段的同时善于总结国内目前的实践经验,以求找到适合我国海绵城市发展的给排水系统正确构建方式。
其三,国家要提倡和推行试点工程,以一部分经济技术条件较为完善的城市做为项目依托,在遵循海绵城市建设规范和保证与城市基础设施建设的协调发展条件下对城市已有的给排水系统进行改造和更新,总结雨洪管理利用的实践经验,为进一步推进更大范围的海绵城市建设奠定夯实的基础。
结语:海绵城市的给排水建设对于城市提高水资源的利用率,增强对于旱涝灾害的抵御能力,促进城市建设的快速发展,提高对于环境的适应能力等方面有着极为重要的作用。为此海绵城市应将建设合理高效的给排水设施作为发展城市建设的重要环节,加深现代化技术在城市基础设施建设中的应用程度,根据海绵城市的发展特点,加快城市的现代化建设。
【关键词】海绵城市 排水 雨水 管网
1.海绵城市的概念
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。海绵城市建设应遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。在海绵城市建设过程中,应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性,协调给水、排水等水循环利用各环节,并考虑其复杂性和长期性。
建海绵城市就要有"海绵体"。城市"海绵体"既包括河、湖、池塘等水系,也包括绿地、花园、可渗透路面这样的城市配套设施。雨水通过这些"海绵体"下渗、滞蓄、净化、回用,最后剩余部分径流通过管网、泵站外排,从而可有效提高城市排水系统的标准,缓减城市内涝的压力。
海绵城市,能充分发挥城市绿地、道路、水系等对雨水吸纳、蓄渗和缓释作用,有效缓解城市内涝,削减城市径流污染负荷,节约水资源,保护和改善城市生态环境。
2.海绵城市建设的要求
建设海绵城市,首先要扭转观念。传统城市建设模式,处处是硬化路面。每逢大雨,主要依靠管渠、泵站等"灰色"设施来排水,以"快速排除"和"末端集中"控制为主要规划设计理念,往往造成逢雨必涝,旱涝急转。根据《海绵城市建设技术指南》,今后城市建设将强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等"绿色"措施来组织排水,以"慢排缓释"和"源头分散"控制为主要规划设计理念。
城市不同,特点和优势也不尽相同。因此打造"海绵城市"不能生硬照搬他人的经验做法,而应在科学的规划下,因地制宜采取符合自身特点的措施,才能真正发挥出海绵作用,从而改善城市的生态环境,提高民众的生活质量
3.为什么要建设海绵城市
海绵城市就是比喻城市像海绵一样,遇到有降雨时能够就地或者就近吸收、存蓄、渗透、净化雨水,补充地下水、调节水循环;在干旱缺水时有条件将蓄存的水释放出来,并加以利用,从而让水在城市中的迁移活动更加“自然”。
建设海绵城市,首先要扭转观念。传统城市建设模式,处处是硬化路面。每逢大雨,主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排水,以快速排除和末端集中控制为主要规划设计理念,往往造成逢雨必涝,旱涝急转。根据《指南》,今后的城市建设将强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水,以慢排缓释和源头分散控制为主要规划设计理念。
建设海绵城市就要有“海绵体”。城市“海绵体”既包括河、湖、池塘等水系,也包括绿地、花园、可渗透路面这样的城市配套设施。雨水通过这些“海绵体”下渗、滞蓄、净化、回用,最后剩余部分径流通过管网、泵站外排,从而可有效提高城市排水系统的标准,缓减城市内涝的压力。
建设海绵城市,关键在于不断扩大“海绵体”的规模并提升质量。
原有的“海绵体”要有效保护。过去,城市建设追求用地一马平川,往往会填湖平壑。根据《指南》,各地应最大限度地保护原有的河湖、湿地、坑塘、沟渠等“海绵体”不受开发活动的影响;受到破坏的“海绵体”也应通过综合运用物理、生物和生态等手段逐步修复,并维持一定比例的生态空间。
有条件的还应新建一定规模的“海绵体”。根据《指南》,海绵城市建设要以城市建筑、小区、道路、绿地与广场等建设为载体。比如,让城市屋顶“绿”起来,“绿色”屋顶在滞留雨水的同时还可以起到节能减排、缓解热岛效应的功效;道路、广场可以采用透水铺装,特别是城市中的绿地应充分“沉下去”。
海绵城市经济效益不可小觑
海绵城市建设非常注重对天然水系的保护利用,大大减少了建设排水管道和钢筋混凝土水池的工程量。调蓄设施又往往与城市既有的绿地、园林、景观水体相结合,‘净增成本’比较低,还能大幅减少水环境污染治理费用,降低城市内涝造成的巨额损失。
对于老旧城区占比较大的特大型城市,建设海绵城市是否现实?中国城市规划设计研究院城镇水务与工程研究院副院长谢映霞认为,相对于新城区,老旧城区确实面临空间条件有限、改造难度大等问题,但与建设大型地下调蓄池、大规模改造雨水管线等方案相比,多添置一些“海绵体”反而更具可行性。
在设计建设过程中,既有的老旧建筑可通过雨水管断接技术,利用社区内部的花坛、绿地等空间布置雨水花园、下沉式绿地;市政道路可结合道路绿化带、树池等绿化空间布置生态树池、植草沟等低影响开发设施;也可将老旧社区雨水管线接入周边公园、水体、集中绿地。
4.海绵城市的发展将会促进的产业
1) 园林、生态修复产业
根据各个城市特点进行生态建设和修复是海绵城市的核心之处,直接对园林和生态修复产业产生大量需求。
2) 管道、渗水材料
海绵城市的宗旨在于最大可能的吸水、蓄水、渗水及净水,前三者需要城市小区道路尽可能采用透水铺装,并完善配套的管网设施,这直接放大了透水混凝土及管材市场需求。
3) 市政工程及污水处理行业
海绵城市的宗旨在于最大可能的吸水、蓄水、渗水及净水,整个排水系统的建设直接拉动市政工程的需求,同时净水部分有一定程度的进入门槛。相信现有水务环保公司会凭借其工程建设以及污水处理的经验优势切入该市场。
5.海绵城市的建设展望
(1)城镇是水体污染最重要的源头,通过海绵城市建设使城市成为应对水污染的主战场,是解决水资源短缺的希望之地。
(2)海绵城市)概念内涵仍在发展之中,创建具有中国特色的海绵城市理论、规范、标准任重道远。住房和城乡建设部已经颁布了海绵城市建设技术指南,但这还远远不够,需要大家在实践中不断探索并适时修订。
(3)海绵城市(低影响开发)规划与智慧水务是协调海绵城市各单元有效运行的两大系统工程。如果说海绵城市规划是“推”,海绵智慧则是“拉”,“一推一拉”能够将整个海绵系统有效地协调起来,既不产生浪费,也不至于出现信息孤岛。因此,“一推一拉”两大系统是非常重要的系统设计。
(4)要把海绵城市系统从大到小划成四个子系统,即区域、城市、社区、建筑,这四层次系统低影响开发的侧重点不同,需要上下结合推进系统创新。
参考文献:
[中图分类号]S7 [文献标识码]A [文章编号]1003―1650(2016)03―0129―01
1前言
景观生态学主要研究的对象景观的空间结构和形式特征对生物活动与人类活动影响的科学,它衍生于生态学。“景观生态”这一概念,是由景观学和生态学两门学科的交叉以及交流从而发展。基于生态学的研究,景观被定义为两种形式,强调物质、能量、信息交换的是狭义形式;广义则强调生态系统的研究,并对于景观的空间格局、优化结构、合理利用和保护。
2
中国现阶段的景观生态学发展
近20多年以来,景观生态学在我国得到保护和重视,我国学者们从不同角度和层第都对景观生态进行探讨和研究,如王仰鳞提出了景观生态分类的理论方法,肖笃宁等,现代城市的生态性,决定着城市的可持续发展。也有学者对在生态保护区概念和分类研究与生物多样性保护的景观规划的探讨有所深化,对景观生态结构与生物多样性保护关系的研究等。而我国学者李晓文等刚则是探讨了景观多样性与各种多样性和各层次生物多样性之间的相互关系及生物多样性保护的景观规划。
3“海绵城市”理论及其在风景园林规划中的应用研究
现代城市化速度越来越快,也由于随着世界经济的快速发展,各种各样的环境问题不断凸显,水资源问题一直只是全人类一个最重要的“生命威胁”,目前,针对水资源问题,人类需要一个相对完善和综合性的方案。针对于此,“海绵城市”是一个绝佳的办法,处理水和生态环境问题。
“海绵城市”理论的提出是针对现阶段城市所出现的一系列生态问题和水资源问题,它具有“弹性”国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。
3.1雨水花园
雨水花园的概念,最早由美国马里兰州的雨洪专家在1990年提出。雨水花园作为海绵的城市的主力军,拥有“海绵城市的“小气孔”之称。“雨水花园”如同海绵中的小气孔,单个拎出来作用不大,组合在一起,就能发挥出一加一大于二的功效。在海绵城市中,雨水花园就是小小海绵,多个小小海绵遍布城市各个角落,最终实现海绵城市。
3.1.1雨水花园的功能性
雨水花园的主要功能在于它能模仿自然界对雨水的收集和利用的形式,它通过植物和其它形式收集和“净化”雨水,通过植物和其它形式的综合作用让雨水进行“净化”,最终让净化过的雨水成为地下水的补给和城市用水。是一种新型绿地形式。
3.1.2雨水花园的植物选择
雨水花园中的植物选择也有讲究。既要能有效雨水收集和净化系统,又要实现美观环境,所以植物的选择要具有去污性兼顾观赏性。优先选用本土植物,适当搭配外来物种;根系发达、茎叶繁茂、净化力强;耐涝抗旱,全能卫士,抗污染、抗虫害、抗病毒,抗冻、抗热的全能卫士。
3.2海绵城市建设的必要性
建设海绵城市,能给城市带来许多益处。由于我国的城市发展和建设模式比较传统,依赖于“灰色设施”来组织排放径流雨水,设施的老化和更新过慢经常导致许多大问题。而海绵城市的方式则是强调利用植物、以及其他绿地来进行组织排放径流雨水,以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念。这一形式就是能够像海绵一样吸水的城市。这样的城市,能够最大程度地留住雨水。就目前全球的水资源问题,海绵城市是一个比较完整性的解决办法,因此建设海绵城市系统是一个必要的。2015年4月2日,多个城市已经成为试点城市。
4景观生态学研究展望
从80年代景观生态学在中国的研究与运用得到发展,就我国目前情况来看,在其方法和理论的研究日趋成熟,但值得我们注意的是,由于景观生态学在我国的研究起步较晚,因此存在一些问题需要加以改善和提高,应该注重实用性、广泛性和集中性的研究。
【关键词】
景观设计;构建海绵城市;应用分析
1引言
“海绵城市”设计的目标即为要求城市整体在应对环境的变化或者遭受自然灾害(特别是面对干旱以及洪涝灾害)时具有较好弹性,当雨量较大时,能够有效的进行吸水、渗水以及储水,而当处于干旱时,则能够有效的释放水源。显而易见,这样的城市设计理念对生态原则进行了优先的考虑,并且有效的将自然途径跟人工途径结合在一起,在保证城市排水防涝安全的前提下,最大限度的积存、渗透了城市区域内的雨水,并且能够起到一定的净水作用,使得雨水资源得到了很好的利用。
2海绵城市的相关概述
有句俗语:“时间就像海绵里的水,只要愿意挤总会有的。”这不难说明海绵城市的相关概念其实跟海绵有着密不可分的关联,即海绵具有较强的吸水性,能够吸附的水分较多,而海绵城市的概念也是如此。近年来,城市建设脚步的不断加快,城市建筑空间越来越多,草木以及花园的空间则越来越少,使得城市的蓄水功能逐渐下降,而在城市建设中,在景观设计中要注重运用海绵城市的理念,从而有效提高城市的蓄水能力。在景观设计中,运用到海绵城市时,务必要包含有“海绵体”,其不但包含河湖这样蓄水池,同时也涵盖了城市配套设施,比如绿地、花园,或是可渗透地面。雨水从海绵体往下渗漏,可以起到滞蓄、精华以及回收功效,剩下水资源通过不同的渠道外排,促进城市排水系统建设更好的发挥功效。
3景观设计中构建海绵城市应遵循的原则
3.1整体规划原则
建设海绵城市时,务必要从整体布局出发,为了有效的发挥建设项目的作用,务必要做好前期的规划设计工作,对于城市的雨水系统要充分的了解。在实际工作中,应落实海绵城市建设、低影响开发雨水系统构建的内容,本着先规划后建设的原则,充分的将规划的科学性以及权威性展现出来,充分发挥出规划的控制以及引领的作用。
3.2生态优先原则
海绵城市的理论可以说是依赖生态性而得以实现的。在开发建设城市时,应将河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等较为敏感的水生态区,优先纳入自然排水系统,有效确保雨水能够自然的积存、自然的渗透以及净化,实现水的循环利用,使得水生态系统的自然修复能力有所提高,对城市良好的生态功能进行维护。
3.3安全防范原则
所谓的减少人工的干预并不是指放弃人工蓄、排水措施,需从对人民生命财产安全以及社会经济安全保护的角度出发,对工程以及非工程措施进行综合的应用,从而使得低影响开发设施的建设质量以及管理水平有所提高,将安全隐患消除,使得城市的防灾减灾的能力有所增强,确保城市的水安全。
3.4因地制宜
由于我国的地域辽阔,地面的环境也十分的复杂,不同地域气候条件相差较大,所以,确定低影响开发的控制目标以及指标时,要按照当地的自然地理条件、水文地质特点、水资源禀赋状况、降雨规律、水环境保护与内涝防治要求等,科学规划布局和选用下沉式绿地、植草沟、雨水湿地、透水铺装、多功能调蓄等低影响开发设施及其组合系统。
3.5统筹建设
尽管“海绵城市”的理论出现的时间较长,然而在具体的建筑层面其还属于一种新的事物,所以地方政府的建设要与中央总体规划保持统筹一致。在各类建设项目中严格落实各层级相关规划中确定的低影响开发控制目标、指标和技术要求,统筹建设。低影响开发设施应与建设项目的主体工程同时规划设计、同时施工、同时投入使用。
4海绵城市在城市园林设计中的总体规划
城市总体规划(含分区规划)应结合所在地区的实际情况,开展低影响开发的相关专题研究,在绿地率、水域面积率等相关指标基础上,增加年径流总量控制率等指标,纳入城市总体规划。
4.1工程案例
某工程部分建筑屋顶采用绿色屋顶,不仅美观,而且可以有效削减径流雨水,对城市内涝灾害防控和径流污染控制具有积极作用。停车场应用草格铺砌,广场应用透水砖铺砌,可有效下渗雨水。停车场和广场周围绿地部分采用下沉式绿地和雨水花园,停车场和广场超渗径流雨水可流入其周围的下沉式绿地和雨水花园内下渗。绿地应用了下沉式绿地、植草沟、雨水花园等低影响开发设施。这些设施的建设不但可以有效控制地表径流,而且还能消纳周围部分硬质地面径流雨水,效果显著。
4.2海绵城市在构建景观设计中的的具体应用
4.2.1保护水生态敏感区
应将河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水生态敏感区纳入城市规划区中的非建设用地(禁建区、限建区)范围,划定城市蓝线,并与低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统相衔接。
4.2.2集约开发利用土地
合理确定城市空间增长边界和城市规模,防止城市无序化蔓延,提倡集约型开发模式,保障城市生态空间。
4.2.3合理控制不透水面积
合理设定不同性质用地的绿地率、透水铺装率等指标,防止土地大面积硬化。
4.2.4合理控制地表径流
根据地形和汇水分区特点,合理确定雨水排水分区和排水出路,保护和修复自然径流通道,延长汇流路径,优先采用雨水花园、湿塘、雨水湿地等低影响开发设施控制径流雨水。
4.2.5明确低影响开发策略和重点建设区域
应根据城市的水文地质条件、用地性质、功能布局及近远期发展目标,综合经济发展水平等其他因素提出城市低影响开发策略及重点建设区域,并明确重点建设区域的年径流总量控制率目标
4.3城市绿地系统专项规划
城市绿地是建设海绵城市、构建低影响开发雨水系统的重要场地。城市绿地系统规划应明确低影响开发控制目标,在满足绿地生态、景观、游憩和其他基本功能的前提下,合理地预留或创造空间条件,对绿地自身及周边硬化区域的径流进行渗透、调蓄、净化,并与城市雨水管渠系统、超标雨水径流排放系统相衔接,要点如下:
4.3.1提出不同类型绿地的低影响开发控制目标和指标
根据绿地的类型和特点,明确公园绿地、附属绿地、生产绿地、防护绿地等各类绿地低影响开发规划建设目标、控制指标(如下沉式绿地率及其下沉深度等)和适用的低影响开发设施类型。
4.3.2合理确定城市绿地系统低影响开发设施的规模和布局
应统筹水生态敏感区、生态空间和绿地空间布局,落实低影响开发设施的规模和布局,充分发挥绿地的渗透、调蓄和净化功能。
4.3.3城市绿地应与周边汇水区域有效衔接
在明确周边汇水区域汇入水量,提出预处理、溢流衔接等保障措施的基础上,通过平面布局、地形控制、土壤改良等多种方式,将低影响开发设施融入到绿地规划设计中,尽量满足周边雨水汇入绿地进行调蓄的要求。
4.3.4应符合园林植物种植及园林绿化养护管理技术要求
可通过合理设置绿地下沉深度和溢流口、局部换土或改良增强土壤渗透性能、选择适宜乡土植物和耐淹植物等方法,避免植物受到长时间浸泡而影响正常生长,影响景观效果。
4.3.5合理设置预处理设施
径流污染较为严重的地区,可采用初期雨水弃流、沉淀、截污等预处理措施,在径流雨水进入绿地前将部分污染物进行截流净化。
4.3.6充分利用多功能调蓄设施调控排放径流雨水
有条件地区可因地制宜规划布局占地面积较大的低影响开发设施,如湿塘、雨水湿地等,通过多功能调蓄的方式,对较大重现期的降雨进行调蓄排放。
5结语
总而言之,我国已经进入了城市化发展的快速阶段,“海绵城市”理念与跟我国可持续发展战略的方针相符,在缓解城市内涝、干旱等问题方面发挥着重要作用,为了促进新型城市的建设,务必要对此开展统一的规划、建设。
作者:王玉艳 单位:中方县规划设计室
参考文献
城市建设经过数年的发展,城市面貌发生了翻天覆地的变化,我们在享受城市给我们带来便利的同时,也要不断提升城市的发展质量和生态水平。近年来,随着降水的增多,城市内涝愈发严重,我国城市不得不面对水灾,为了应对这种局面,我们要建设海绵城市,缓解城市的内涝,提升城市的生存环境。但海绵城市建设毕竟才刚刚起步,人们对海绵城市的建设还不够了解,因此,在建设中会遇到很多问题,怎样解决这些问题,提出应对对策是至关重要的,只有解决好这些问题,才能为我国的城市发展做出更大的贡献。
1海绵城市的内涵和作用
海绵城市是新一代城市雨洪管理的概念,是指城市在面对环境的变化和大量雨水所带来的自然灾害时,能够像海绵一样具有一定的弹性,当城市的地面径流丰富时,地面能通过吸水、渗水、净水把这些水资源合理有效的储存起来,当城市水资源缺乏时,能把水资源释放出来,加以利用,满足城市生态系统对水资源的合理应用,既缓解了城市的内涝,又有效保障了水资源的供给,合理有效地使城市的生态发展得以平衡。我们建设海绵城市的作用主要有几点:第一,缓解了城市的内涝问题,海绵城市最初建设的理念是解决城市降水过多的问题为出发点,我们要改变单纯靠市政排水管道和泵站排水的现状,要更好地依靠城市生态系统存储,排放降水,合理利用人为调节和生态调节两方面来缓解城市的内涝问题。第二,形成良好的水循环系统,保持城市的水土,不仅有效缓解了城市的内涝,也能解决我国水资源不足、水质恶化的问题,为城市建立良好的水循环系统。第三,改善城市的绿化和自然景观,在建设海绵城市时,要对道路及居住的小区道路进行合理分割,加大绿地的使用面积,在道路上采用透水式铺装的办法,增加城市内部的水循环系统。此外,海绵城市的建设也会增加湿地、公园的建设,为城市增添美丽的自然景观。
2海绵城市建设中出现的问题
2.1绿色海绵体的数量很少
随着我国城市建设的不断发展,开发商为了赚取更多的利益,不舍得在土地上开发公共绿地,建设园林景观,这就使得楼房越来越多,而绿化园林几乎没有,街区沥青路蔓延在城市的大街小巷,如果城市在多雨季节,就会发生内涝,没有可以吸收多余水分的绿色植被,导致海绵城市中最基本的渗水功能得不到实现。
2.2海绵城市建设缺少国家政策法规支持
海绵城市的建设是今年我国提出的一个新的城市建设目标,只是在一部分城市进行实施和试点,还没有实现全国海绵城市的统一要求。我国土地辽阔,跨度很大,每座城市因为所处的位置不同,自然条件也不一样,政府提出的关于建设海绵城市的法规政策需要一点点推行和完善,不断总结和归纳海绵城市建设中存在的问题,并及时解决,如果没有国家政策法规的支持,海绵城市建设就没有标准的硬性规定,还会因为无法可依出现管理的混乱,这样使得城市建设也会受到影响。
2.3人民群众对于海绵城市缺乏一定的认识
在遇到降雨或是内涝等自然灾害时,人们的普遍想法是如何把雨水加快排出去,不影响人们正常的生活,却意识不到如果把这些雨水存储起来会变成一种可以利用的水资源。政府部门依照上级的安排积极建设海绵城市,却没有让老百姓了解建设海绵城市的重要意义,这不利于创建海绵城市。
2.4科研水平和技术较为落后
在国外,海绵城市的建设是比较常见的城市规划,且国外有建设海绵城市的一系列规划,我国的海绵城市建设比较晚,在该领域的技术又相对落后,没有相关的理论知识指导,一直是政府在不断摸索和研究,因此,我们要引进国外的先进技术,学习它们先进的建设思想,结合我国实际情况,更好地建设城市。政府部门对建设海绵城市的投入资金有限,这也对海绵城市的发展建设带来了一定的影响。
3解决海绵城市建设问题的对策
3.1种植大量的绿色植物
随着城市化建设的加快,城市的土地大都被开发商占用,可用的绿地过少,我们要想使城市更好的发展,就要想办法解决这些问题,政府应减少城区楼盘的建设,不断增加城市绿色植物的种植。可以在马路上合理加大树木的种植,扩大绿化带面积,尽可能多创建带有大量植被的公园和风景区,尽量减少不透水的沥青路面,只有这样才能在城市一旦发生雨水较大或是城市内涝时,城市里的大量植被可以渗透吸收雨水,把这些雨水吸收起来,进行水资源的再利用。如果城市的绿化不能利用,我们还可以进行屋顶的绿化,这也是我们推行绿化建设的关键,它能够起到很好的蓄存雨水的作用,生态环保,节能减排,可缓解城市的热岛效应,我们要大力推行,实现更好的绿化建设。
3.2政府要出台相应的法律法规
我国政府在建设海绵城市的同时,要有章可循,要出台相关的法规政策引导海绵城市的建立,使海绵城市的建立能够比较正规化。政府要加强监管力度,出台硬性的法律法规,使各个城市都能按照规章政策创建海绵城市,最终把创建海绵城市当成终极目标,更好地实现城市化建设。政府要鼓励海绵城市的建立,缓解我国部分城市缺水的现状,让水资源能够很好的得以循环利用。
3.3做好宣传,让群众更好地认识海绵城市
人们习惯了城市发展的最初模式,思想上比较保守,这阻碍了我国的城市化建设,群众对于海绵城市的认识还不够深入,到底什么是海绵城市,它有什么作用,它的实现到底能给我们的生活带来什么新的改变,这些问题人们还不是很了解,政府应安排专业的人员进行讲解和宣传,让百姓充分了解海绵城市的定义、意义和作用。政府在宣传时,要让人们了解水资源循环利用的重要性,这对发展海绵城市会起到一定的促进作用,有了广大群众的支持和理解,海绵城市的建立才会更加快速实现。
3.4提高我国科研水平,加大资金投入
我国海绵城市的建立还处于初级阶段,还要不断学习和借鉴先进国家的经验。政府在认识到海绵城市重要性的同时,要给予大力支持,在资金方面,要投入一定的研究资金,培养更多的专业人员学习先进的经验和技术,做好人才储备。海绵城市的建立是一个漫长的过程,不是一蹴而就的,需要各方的努力。
4结语
海绵城市的建立从长远来看是一项利国利民的大事,是为子孙后代造福的好事,想要建设这种新的城市体系,就要更好地了解海绵城市。海绵城市的建立是城市发展的机遇,也是挑战,我们要迎难而上,做好各项工作,处理好水资源的循环合理利用,人们要从思想上转变,国家要给予一定的财力、物力支持,社会各方相互配合,才能实现海绵城市的建立。
参考文献:
[1]周建国.我国“海绵城市”建设管理问题研究[D].济南:山东大学,2016.
2015年10月,国务院办公厅《关于推进海绵城市建设的指导意见》,提出到2020年,城市建成区20%以上的面积达到海绵城市建设目标要求;到2030年,城市建成区80%以上的面积达到海绵城市建设目标要求。该意见确定了各城市海绵城市建设时间表,贵州作为全国生态文明先行示范区,更需抓住国家对海绵城市建设大力支持的政策机遇,结合贵州特点,统筹推进进行海绵城市建设。本文主要分析了贵州省海绵城市建设的必要性及贵州海绵城市建设的特点。
1贵州省海绵城市建设的必要性
1.1贵州省城市水生态环境不容乐观
随着贵州省城镇化、工业化的推进,各大小城市出现了很多“城市病”,在水生态方面,主要表现在以下两个方面:(1)城市水环境变差。目前贵州省很多城市的主城区的排水系统主要采用雨污合理制,每遇暴雨,合流制管段的大量污水会随着雨水溢流至自然水体;其次,部分城市污水收集率不高,城市生活污水溢漏至自然水体的现象十分严重;再次,由于贵州建设用地紧张,部分城市绿化率不高,暴雨时节,城市路面、屋面雨水未经足够的生态净化,直接汇入城市河流,径流污染严重。以上因素导致许多城市的河流和胡泊水环境较差,甚至为黑臭状态,如现状的安顺市的贯城河、六盘水的水城河等。(2)城市内涝时有发生。随着城市建设的快速发展、城市人口的增加以及城区面积的增大,城市下垫面较建设前发生了较大变化,原有的城市防洪排涝系统的负荷越来越大,某些本身排水条件较差、排水系统建设滞后的城市频繁出现城市内涝,造成了巨大的经济损失,如2014年7月18日,贵阳主城区24h内降水量达201.7mm,内涝受灾人口近19万人,直接经济损失7307.5万元。
1.2贵州喀斯特地貌发育、城市水生态环境脆弱
贵州省大部分城市都座落在喀斯特地区,地形破碎、土层较薄、地表渗漏强、有水留不住、环境容量小,水生态环境稳定性差、生态环境一旦被破坏,其修复难度较大。贵州的生态环境总体偏好,但是城市水环境并不乐观,由于大部分城市建设于喀斯特地貌发育地区,环境风险较大。海绵城市的建设理念,系统的提出了针对水环境、水安全、水资源、水生态的一系列工程建设方法和措施。通过加强对原有生态系统的保护、修复已破坏的水生态环境以及实施低影响开局,达到改善水环境、保障水安全,利用水资源、修复水生态的目的。因此,在贵州各城市推进海绵城市的建设,十分必要,而且国家已提出了海绵城市建设的时间表,海绵城市的建设刻不容缓。
2贵州省海绵城市建设的特点
2.1贵州海绵城市的建设方向
海绵城市的建设涉及的部门多、需解决的问题也多。涉及的部门有建设、环保、规划、水利、园林、国土等部门,解决的问题有水环境修复、水安全改善、雨水资源利用等问题,因此在多部门、多专业、多问题导向的复杂环境里,需重点提出建设方向。根据前述分析,贵州省大部分城市已经面临严重的水污染问题,部分城市应及时解决水安全问题,只有少部分城市需要对水资源加以利用。因此,贵州省各城市在海绵城市建设过程中,应首先主要解决水污染问题和水安全问题,只有在部分缺水城市,可结合经济条件酌情实施雨水资源化利用。
2.2贵州省城市建设方法和特点
海绵城市是个宏观的概念,需要大大小小的工程措施进行有机的组合和布局来完成。海绵城市的建设核心是低影响开发,通过各种工程措施有机组合模拟雨水在城市里的自然循环,恢复水生态的自然修复功能,营造良好的人居环境。因此,与传统的建设的方式不同,海绵城市并非讲究“规模效应”,更讲究“生态效应”。针对不同城市,其建设方法不同、工程布局也有差异。结合贵州城市发展的特点,贵州省海绵城市建设方法和布局有以下特点:
(1)贵州省城市规模小、发展速度快,海绵城市的建设以城市新区建设为主,旧城改造为辅。海绵城市建设主要考核指标是年径流控制率,《关于推进海绵城市建设的指导意见》提出,在2020年及2030年,城市建成区20%及80%以上的面积达到海绵城市建设目标要求(即年径流控制率达到70%以上),其中“城市建成区”既包括城市新建区,也包括旧城区。贵州的城市规模较小,仅贵阳市中心城区人口大于100万,其余大部门城市城区人口在25万人以内,根据国家城镇化的总体要求,未来一段时期内,贵州省绝大部分城市的城市新区的建设力度较大,发展速度相对较快,规划也更加科学合理,因此,海绵城市建设的条件较好;而对于老城区,由于贵州用地条件较差,城市的建筑密度较大,绿化率偏低,在老城区进行海绵城市的建设改造难度偏大。所以,要完成在2020年及2030年分别达到“城市建成区20%及80%以上的面积达到海绵城市建设目标”要求,应积极在城市新区开展海绵城市的建设,而对于旧城区,仅仅以问题为导向,结合旧城改造实施低影响开发实施的建设,不宜大拆大建,大面积铺开进行海绵城市的改造。
(2)贵州省城市形态以山地城市为主,海绵城市的建设需结合山地城市的特点进行设施布局。①山地城市的建设用地平均坡度较大,决定了雨水在城市建设区域的平均流行速度比平原型城市要快。因此,要将一定降雨量的雨水“留”下来,需加强“滞”方面的工程措施,延缓雨水在城市内的流行时间,同时增加“渗”的功能和效果,缓解洪峰的峰值,降低内涝风险。②许多山地城市往往是“群山环抱”,其城市内河就是城市山体汇水面积的收纳水体,每逢暴雨,城市内涝风险极大。海绵城市建设的基本要求就是最大限度的降低城市内涝风险。因此,与平原型城市不同,对于贵州山地城市的海绵城市建设,除了解决好“高频率,小暴雨”下的雨水存储问题,更应解决好“小概率,大暴雨”的内涝风险问题,在海绵城市建设的过程中,需同时建设城市规划建设区域外的雨水防洪设施。
(3)伴随贵州城镇化进程,海绵城市的建设尤其应重视规划引领、示范引领。贵州省快速的城镇化率必将带来大量的城市小区建设、城市道路和广场建设、城市公园建设以及城市水体建设。这些建设项目恰恰是海绵城市建设实施的重要载体,但是以上项目往往涉及到多专业、多部门的协调与合作,实施起来相对复杂。因此,要将海绵城市相关项目有机有序的进行建设,规划引领十分重要和必要,在编制各城市总体规划、控制性详细规划以及道路、绿地、水等相关专项规划时,应将雨水年径流总量控制率作为其刚性控制指标。另外,目前“海绵城市”作为一种全新的建设模式,全国范围内都在不断的学习和探索,甚至在某些建设理念上仍然存在着观点分歧。如何能从技术上创新、从管理上创新、从融资上创新,开辟出一条符合贵州实际的海绵城市建设体系和方法,是专业技术人员和管理部门正在努力探索的目标。因此,要全面推进贵州省海绵城市建设的步伐,还应加强示范引领,尤其是作为全国海绵城市试点城市之一的贵安新区,可将其在海绵城市建设过程中的好的经验进一步总结,为贵州省其他城市建设提供科学的方法,加快推进全省海绵城市的建设步伐。
中图分类号:TU984
文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2017)07-0077-05
1 引言
生态城市是在城市发展的基础上,依托于城市建设而不断发展的人文生态系统。发展标准并不是一成不变的,随着生态技术发展,生态城市将会被注入更加科学化、多样化的内涵和标准。生态城市不仅反映了人类谋求自身发展的意愿,也反映了人类对人与自然关系认识的提高[1]。而城市景观的发展与居民生活息息相关,生态城市建设除了提供良好的生态环境以外,对城市的资源、经济、居民生活质量发展具有重要意义。
2 城市水问题
2.1 城市排水存在的问题
水是区域生态过程规划中重要的环节,直接决定生态规划格局的生态因子[1]。海绵城市建设是生态城市水环境资源利用方面的新型发展理念,传统城市建设模式雨洪管理中存在一些问题:①主要依靠硬性设施来外排径流雨水,增加了市政雨水管网及水体容纳排涝设施压力。②降雨初期,没有经过植物层的净化,大量污染物随雨水入河,影响城市水环境质量。同时雨水大量流失,浪费了大量水资源。③排不出水,但实际又缺水的矛盾。
2.2 传统城市给排水存在的局限性
近年来,我国大中城市频繁出现逢雨必涝、地下水补给不足、炎热干旱等痼疾,对城市居民生活形成恶劣的影响。提起内涝、城市看海、地下水供给不足等问题,人们都会认为是下水道设计不够好,或者是过于陈旧。其实一个重要的原因是由于城市发展速度过快,原本可以渗透雨水的水沟、绿地全部被硬质化了,变成了房屋、停车场、道路,雨水无处可去,就形成了积水。传统城市雨洪管理模式的建设目标是实现城市雨水径流的快速排放,避免城市雨洪问题干扰正常的城市秩序、影响人居生活。因此,不再出现“城中看海”(图1)这种问题,不仅仅需要的是大修城市地下管道这些事情,还需要一种在涝时能吸收水,在干旱炎热时又能吐出水的“海绵城市”,这也与生态城市的发展方向相契合。
3 海绵城市理念与生态城市发展建设的关系
海绵城市发展体系通过结合生态城市总体规划,控制径流总量,逐步构建并完善低影响开发雨水系统,其中以城市绿地系统为主要载体构建海绵城市体系,不仅便于应用低影响开发雨水系统的技术措施,也有助于实现生态城市建设中低影响开发雨水系统的建设目标。在规划阶段生态城市绿地系统与海绵城市体系可相互指导,但两者的结构布局存在差异。海绵城市发展体系的规划强调城市绿地系统对雨水径流量、峰值流量与径流污染的控制能力,进而对城市绿地的建设提出了更高的要求(图2)。生态城市绿地布局、规模与建设情况也会反过来影响海绵城市体系的规划,两者在规划阶段相互指导。
由于海绵城市体系在用地范围的布局上不只限于城市建设用地范围,而是站在更大的维度上来处理城市雨洪问题。海绵城市体系的结构分布解决存在雨水径流与雨水污染问题的区域,均衡了城市中雨水难排的情况。针对局部地段的少量雨水径流,海绵城市体系可通过建设“雨水花园”控制雨水径流。针对大面积的城市易涝区,海绵城市体系可通过建设“暴雨花园”实现控制雨水峰值流量、削弱污染的双重目标。对于城市已建成区,海绵城市体系的布局以点状、线状为主,从多个角度结合软化改造、而不是在城区大改大造,相对更多样化、全面化。
4 海绵城市建设概述
4.1 概念和构建原则
4.1.1 概念
海绵城市在涝时能吸收水,在旱时炎热时又能吐出水,并对水体进行绿色净化。从源头植物层开始到末端的全过程控制雨水系统。相对之前的旧模式,自然渗透和自然净化,需要时再将储存的水释放并加以利用,是构建海绵城市的切入点,水循环收集与释放更是一种绿色可持续的雨水排放模式(图3)。
4.1.2 基本原则
低影响开发雨水系统构建的基本原则是生态优先、规划引领、安全为重、因地制宜、统筹建设[2]。要真正地落实这一基本原则,要把更多问题考虑进来。包括城市基础设施安全运行和生态城市水安全的问题,水文条件各地区差异性,和各方案的可实施性和操作性。不同地区可根据自身的水文条件、水安全要求、水资源的不同状况,从实际出发确定符合自身需要的生态海绵城市的发展路线。
4.2 建设海绵城市的指导思想
4.2.1 转变城市建设的观念
建设海绵城市,首先要转变传统的观念。在传统城市建设模式中,城市道路逐渐被硬化,雨水无处可去。排水功能主要依靠管道这些“灰色”硬质设施,以“快储快排”为主要理念,往往造成逢雨必涝,无雨就旱的极端局面。而现在海绵城市的建设理念则要求让城市回归自然,强调优先利用雨水花园、屋顶绿化、植草沟这些软质绿色的低影响设施来储存雨水,以慢排储存,先利用绿色植物的源头设施对雨水进行调蓄净化和回收利用,最后在利用了雨水资源的同时也解决了城市雨涝的问题。
4.2.2 对城市中建设的“海绵体”进行改造
生态城市发展下,对城市中建设的海绵体进行改造主要途径有3个方面:保护城市原有的生态系统;生态修复和恢复;低影响开发[3]。首先,保护原有生态系统,不受现代开发活动的影响和破坏,例如城市公园、大型湿地、原有的河流、湖泊、湿地等。其次,在生态修复方面,对已经受到破坏的“海绵体”,应运用综合手段逐步慢慢地进行修复,使其水文特征和生态功能逐步得以恢复。再着,通过生物滞留带、下沉式绿地、雨水花园、屋顶绿化、垂直绿化、透水铺装等低影响技术措施,加强雨水储存。以城市建筑、道路、绿地、广场等建设为载体扩大绿化规模,设置包括垂直绿化在内的多种绿化形式,通过构建生态廊道来保护城市生态多样性,改善城市的生态环境[4,5],为改善生物生存环境和水资源调控提供必要的生态通道;通过建设人工湿地等措施来修复水生态环境,湿地一直都有“城市之肾”的美称,生态城市建设人工湿地,对保护城市水系统生态环境有着至关重要的作用。
5 建设海绵城市的具体措施
5.1 雨水花园
雨水花园是自然或人工后天挖掘的下沉式绿地,收集汇合雨水把雨水储存起来(图4)。通过雨水花园中的植物和沙石过滤层分解储存使雨水得到净化。慢慢渗入土壤,涵养地下水水源,或进行中水利用之后,达到补给景观绿化用水、厕所用水等的用水标准。雨水花园利用植物、土壤层渗透净化雨水、过滤雨水杂质,可改善小环境,缓解城市“热岛效应”,为鸟类、蜜蜂等动物提供食物和栖息地,给人以新的亲近大自然的感受。
最表层是植物层,第一层也称蓄水层。表层植物可通过光合作用,吸收利用氮、磷等物质,植物根系对污染物质,特别是重金属的拦截和吸附作用,选择根系发达、茎叶繁茂、净化能力强的植物再深层的覆盖层和种植土壤层,可滞留削减洪峰流量、减少雨水排放,净化水源。可过滤杂质和涵养水源,以导致雨水过滤到砂层和砾石层通过穿孔管收集水源。
5.2 生态滞留带
生态滞留带是一块活的“海绵体”,表现形式为条形或者长条形,雨水篦子换成豁口导入植物中,减慢雨水流动速度,把雨水储存起来,成为活的“海绵体”(图5)。生态滞留带在植物的选择上应优先选用本土植物,选用耐涝又可抗旱的植物。本土植物能更好地适应当地的气候和水土,打造更好的生态滞留带景观。
5.3 绿色屋顶
绿色屋顶是指建筑屋顶的部分或全部作为绿化的一种改造景观措施。由植物部分、植物生长基质部分以及屋顶防水结构层一起所组成的一种景观屋顶形式(图6)。绿色屋顶在雨水控制上,在建筑屋顶的源头上来减少雨水径流总量、削减洪峰流量。增加屋顶雨水停滞时间,降低屋顶雨水径流流速,以及净化屋顶雨水水质。绿色屋顶还可减少建筑制冷、降低制热能源消耗。
5.4 垂直绿化
垂直绿化,绿化范围是指对建筑物外表面及室内垂直方向上的建筑竖向绿化(图7)。作为一种装饰实用技术,附属在建筑主体之上,需要融合于周围的环境,不仅仅是植物彼此生长间融洽,更要做到与周边的环境相融合,最重要的是能丰富生态城市的自然景观,完善整个城市的生态系统。
虽然垂直绿化成为建设海绵城市不可或缺的重要部分不能计入绿地率等经济技术指标中,但是毋庸置疑的是对整个生态城市发展建设和景观绿化构成呼应效果。据北京市园林科学研究所观测推算,绿化覆盖率达30%时,气温可下降8%;绿化覆盖率达40%时,气温可下降10%。同时太阳福射经过植物后,60%~80%会被植物所吸收,这样就削弱了热源的作用,从而使周边温度降低3~8 ℃。与此同时,在相对湿度为47%~53%时,人体最为舒适,当处于干燥环境中时,植物叶子还具有蒸腾作用能够增加其周围的湿度。数据可以表明在全球气候变暖的今天,垂直绿化也有降温增湿的作用,另外对空气环境影响而言,也起到了通风防风,净化空气的效果。
5.5 透水铺装的应用
现我国城市市场的硬质地面材料常见主要分为:砌块砖、水泥路、植草砖和塑胶地面等(表1)。
现在我国的城市人行道使用的透水铺装以透水砖为主(图8),透水地面由于渗透蒸发能力强,在下雨天可以将雨水渗透到土壤层,防止路面径流缓减市政排水的压力;天晴时蒸发作用可以降温,改善路面上方的微气候,对于缓减城市热岛效应有明显的作用。塑胶橡胶多用于游憩和儿童场地,但不好维护,有一定吸水性(图9)。所以在实际使用时透水面砖是一种生态的,有利于生态的铺装材料(表2)。6 海绵城市理念对于生态城市发展建设的意义
6.1 社会意义
6.1.1 经济性、生态性
老旧城区改造面临空间改造条件有限、改造难度大等问题。相比建设大型地下雨水储蓄池、大规模改造雨水管道等硬性灰色方案,设置改造软性的海绵设施不妨为更好的方法。在改造设计中,可通过两个大方面进行改造。一是原有的老旧建筑雨水管断接技术,集中贮存雨水,将雨水管线接入周边城市绿地中,也可利用小区已有内部的花坛、绿地、雨水池等建筑设施空间布置雨水花园、生态滞留带;二是城市道路可结合城市道路绿化带、树池、花池等绿化空间,布置成生态树池、生态停车场等低影响开发设施,有效地对老城区雨水管理加以蓄、留、渗、排等。
6.1.2 海绵城市建设对于减少城市内涝也有明显改善
通过海绵城市的建设,能很大程度上减轻城市防洪排涝的压力,将防、排、蓄、渗、滞等措施合理地结合起来。有利于减少城市洪涝灾害的发生,城市生态水系统需要海绵城市的措施加以解决,维护城市居民安定的生态生活环境。可减少雨水渗透的时间,缓解雨水的压力,补给地下水,有效减轻城市内涝。
6.1.3 海绵城市的建设可改善城市水资源短缺的问题
经济发展越来越快,我国城镇化的速度也越来越快,随着城市人口不断增多,城镇化水平的不断提高,许多城市水资源匮乏的问题日益突出。通过海绵城市建设,为实现自然生态雨水收集的有效再利用,在很大程度上缓解城市用水资源难、排水难的压力。
6.2 经济意义
海绵城市建设跟以往不同偏向重视对已有的对天然水系保护利用,减少了巨大的管道改造工程量,减少工程资金投入,提高了经济效益。另外还减少了城市水灾发生的可能性,以及避免水灾所带来的城市经济损失。建设的海绵城市建设的储水设施与城市已有的生态景观、绿地、景观水体紧密结合,丰富完善城市生态系统。成本相对管道的修理与改建较低,还能大大减少城市水环境污染治理维修费用,降低城市内涝所带来的损失。
6.3 生态意义
建设海绵城市应用有利于城市生态环境的发展与建设。海绵城市强调增加绿地,多进行的是软化改造,降低城市地面的硬化比例,对硬质地面材料也有相应要求。有研究表明,城市越来越多的地面硬化,第一时间直接阻断了雨水补给地下水的途径,让雨水白白流失了,实际上又是缺水的,使地下水水位难以回升越来越低。软化改造还可以增加城市绿色空间,改善人居环境,提高绿地率,促进城市生态建设。
7 结语
我国提出的海d城市体系主要参考了美、德等国的雨洪管理理论研究与实践经验,和近年来我国频繁出现的城中看海的现象。在海绵城市理念指导下的生态城市建设不仅可以满足城市绿地的生态环境发展、游憩娱乐、文化教育、环境美化等基本功能,同时还可以有效地辅助城市水利设施处理城市雨洪问题,发挥出生态城市中绿地系统更大的潜力。生态城市的构建也会反过来影响海绵城市体系的规划,使海绵城市体系的结构布局更为合理、构建过程更为流畅、作用效果更为明显。海绵城市体系的构建不要求大改大建,更多的是一种软化的改造手段,以最小的资金投入取得最佳的建设结果。生态城市绿地系统虽可作为海绵城市体系的重要载体,但是由于海绵城市体系对城市雨水管渠系统具有较强的依赖性。 随着生态城市建设的发展,也会探索出更多合适的海绵城市建设手段和新的发展方向。
参考文献:
[1]王云才.景观生态规划原理[M].北京:中国建筑工业出版社,2007:192~212.
[2]王文亮,李俊奇,王二松,等.海绵城市建设要点简析[J].建设科技,2015(1):2 ~3.