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关键词: 景观斑块;弹性修复;海绵城市;湿地
Key words: landscape patches;elastic restoration;sponge city;wetland
中图分类号:F205 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)20-0181-04
1 背景
城市景观是自然与人力在不同条件相互作用的产物。一个城市长期生产力、繁荣度和宜居性,从根本上由城市的可持续性(承载能力)和弹性(应对能力)决定。[1]我国以农业立国,在历史长河中,城市被良田所围绕,对于自然灾害与环境问题具有一定的防御能力。随着经济发展,昔日城市中的绿地斑块如农田、湿地、林地等被各类建筑、道路、广场等人工斑块所代替。城市化地表斑块变化的一个重要特征是不透水斑块取代了透水良好的自然斑块,自然水过程受到影响,城市环境恶化失去原有弹性,导致城市生态系统严重退化[2]。
过度开发使得城市景观破碎化,许多涵养水源的绿色弹性空间相继消失,城市绿网破坏,河流、湖泊等水体受到污染甚至断流。如此矛盾的局面正需要城市规划师在城市规划中找到人与自然和谐共处的关键点,建设具有良好生态基础设施系统的城市[3],保护好城市的弹性景观斑块,通过绿色、蓝色以及灰色廊道的连接形成生态屏障,组建城市韧性(抵抗灾害的能力),从而创造弹性宜居的城市环境。
2 相关概念辨析
城市过度发展,生态环境变化,水土流失、洪涝灾害等“城市病”被广泛关注,传统观念中被认为是废弃物的雨水,也被重新审视,[4]人们逐渐意识到雨水作为一种可循环资源,影响城市居民的日常生活,关系城市的生态健康状况,塑造城市的景观斑块,组织城市的缓冲空间。城市绿色缓冲空间往往是城市弹性斑块的有机构成体,反作用于城市景观及生态系统,确保了城市的物、能平衡与资源的良性循环。(如图1)
2.1 海绵城市与弹性景观
海绵城市(Sponge City)是指城市能像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“韧性”与“回弹”能力,有效保护和修复城市水生态,缓解城市内涝,削减城市径流污染负荷,涵养城市水资源,复兴城市水文化[5]。在一定程度上提升城市生态系统功能减少城市洪涝灾害发生。西方国家对雨水的利用由来已久,形成了最佳管理实践(Best Management Practices,简称BMPs)、低影响开发(Low Impact Development,简称LID)、水敏型城市设计(Water Sensitive Urban Design,简称WSUD)、绿色(雨洪)基础设施(Green Infrastructure,简称GI)等措施。这些都是海绵城市(Sponge City)雨水管理的重要理论基础。(如表1)。
弹性景观(Resilient Landscapes)是城市中用于抵抗自然灾害,维持城市生态系统稳定的重要韧性空间,强调基于人工参与的同时注重自然生态系统自我修复的能力。合理设计城市的弹性景观斑块,将不同功能的生态空间与雨水管理、生物栖息、公共休闲和审美需求相结合,连接城市“绿色”和“蓝色”斑块,为城市生态环境搭建起重要的生态保障屏障。城市湿地斑块构成城市景观,组织城市能源循环,如“海绵”一般,在应对城市生态失衡与自然灾难时,为城市生物提供安全庇护港,保护生物的多样性,保证城市景观的稳定与持续发展。
2.2 湿地斑块与弹性修复
湿地斑块是城市生态系统的重要组成部分,具有城市其他生态系统不可替代的多种生态服务功能,被认为是陆地生态系统的最佳利用方式。[10]国内许多学者认为,湿地(Wetland)是陆生生态系统和水生生态系统之间的过渡带,是一种复杂的生态系统。城市湿地(Urban Wetland)是指位于城市中,由水文、地貌、植物、动物等要素构成的,要素之间相互联系相互作用形成的具有防洪、污水净化和气候调节等特定功能的一种水陆生态系统。[11-12]湿地斑块对城市的建设贡献主要在于连接了城市(人工斑块)与水域(自然斑块),形成了半自然半人工的中间过渡地带,是重要的城市水陆枢纽与弹性缓冲空间,是城市与自然间的天然屏障,具有以下的生态学意义:
2.2.1 疏导水流,涵养水源
对于城市,湿地斑块无疑是良好的水流“储藏器”,随着城市无序扩张,河渠硬化,防浪堤高筑屡见不鲜。城市给、排水不畅,下雨时地表径流增大,形成快速排水模式,水资源难以保存。[13]城市污水处理不当,水体受到污染,湿地斑块支离破碎,蓄水能力严重不足,导致城市土地河流的水源安全问题。
2.2.2 净化水体,形成良性水网
湿地的植物,在长期自然演替过程中,对水体中的污染物有着一定的过滤、吸附和降解作用。“以绿养水”的生态支持模式[14],在其自身生态承载力允许条件下,会促进水循环,形成良性水网络。在城市生态环境中,许多湿地斑块以及绿地斑块被河流廊道等联系成绿网,对城市水流起到层层净化的作用,形成天然依水而生的缓冲空间。
2.2.3 可持续发展,形成城市综合“海绵体”
可持续发展,需要可持续经济,首要就是对环境的低影响开发,低成本维护,低干扰管理,让城市可以自由的呼吸,要做到这一点最重要是城市中水的资源化,从而进行景观的弹性组织与资源循环利用。[15]水流的循环利用带来的是能流的循环持续,既促进了城市的物质、能量循环,又可以调节城市的自然环境。[16]
将湿地的弹性修复融入城市建设中,恢复景观斑块在应对城市问题中的稳定作用,从广义的角度理解海绵城市理论,发挥城市绿河流湿地等水陆交界面对雨水的吸纳、缓解作用,充分发挥城市绿地斑块对自然灾害的预防和缓解的能力,采用融、滞、消、散等措施,建设具有自然缓解、自然容纳、自然重构的城市综合“海绵体”(如图2)。[17]
总体来说,湿地的弹性修复设计,需要城市在防御自然灾难时做到以下4方面内容:
①了解水资源的重要性及在城市生态系统中扮演的角色,形成城市应对自然灾害的屏障和缓冲空间;②调节城市旱涝的基础上,加强绿地应对灾害的能力;③以城市绿色空间涵养水源,从而调节城市生态,减少自然灾害;④形成绿色弹性景观斑块,化对抗为共生,使城市生态自我修复能力提升。
3 城市的弹性景观――湿地斑块修复设计
3.1 研究区概况
云南滇池是城市发展中与湖争地,导致城市生态破坏的例子。1950年-1970年随着“围湖造田”运动,滇池先后萎缩近30km2水域。1990年“防浪堤”建造工程的启动,阻断水陆能量交流,沿湖湿地斑块严重破坏,城市生态系统失稳,蓄水、净水能力下降,自然灾害频发,昆明城市人居环境受到严重威胁。
研究区位于滇池湖岸东侧水陆交接处,北纬24°53′11″-24°53′34″,东经102°46′4″-102°46′30″,面积约24hm2,是斗南片区城市空间与滇池水域空间最后的生态屏障。研究区全年平均降雨789.6mm,有旱、雨季之分,降雨量集中于5-10月占全年降水量的86%-90%。随着斗南片区发展,城市生活生产废水肆意排放,导致滇池水体富营养化,维持该地区生态平衡的弹性景观――湿地斑块,在“造田”运动中消失殆尽,植被减少,生物生存环境受到威胁,研究区主要面临以下城市问题(如图3):
①湿地退化,蓄水困难,内涝严重,交通受限。研究区较为平坦,在雨季后存在内涝问题,主要道路被雨水淹没,严重影响区域交通。湿地斑块退化,场地无法储存雨水,造成二次污染。
②水体富营养,水陆交接面硬化,生态失稳。作为水陆媒介的驳岸系统有着重要的生态学作用。研究区均为水泥驳岸,阻隔水陆物质能量传递,造成湿地景观斑块弹性缺失,水体富营养化严重。
③水体分离,排水困难,湿地斑块缺乏弹性。研究区水体分离,水网不联通,不能引导排水,造成雨季水体倒灌,植被受损,动物生境破坏,湿地斑块弹性不足,应对措施不够,无法达到湿地生态系统的自我修复与稳定。
3.2 弹性修复设计与措施
弹性修复,即在分析场地存在的主要城市问题基础上,运用生态设计、柔性恢复等方式进行场地各个景观斑块的修复和重建设计,以较低影响,增强其景观与生态系统应对生态扰动、人类活动及自然灾害时自我修复与重回稳定的能力。
通过对景观斑块的研究比较,依据研究区独特的水文、地理气候等条件,进行湿地生态系统的韧性修复,形成城市中良好的弹性景观斑块。尊重场地原有景观记忆,延续场地景观斑块的演变脉络,减少对场地的破坏。通过水体网络的重构组织场地绿地斑块的修复与更新引导场地产业的转型达到湿地景观斑块的韧性修复,做到低成本修复、少管理维护和弱生态破坏,营造良性、有序的城市景观过渡带。柔化城市边界,促进水陆生态系统物、能循环,形成依托于滇池周边城市的弹性湿地景观斑块。(如图4)基于对水陆交接带湿地斑块修复设计的研究,主要有以下几种方式:
3.2.1 整合地形,构建湿地骨架,通过水网联通形成弹性蓄水空间
在原有肌理基础上,根据场地降水、污染物种类等影响因素,利用研究区原有鱼塘,缓和边形成曲线水陆界面,增加水岸边长,创造供湿地鸟类等生物生存的小环境。增加观赏度的同时活化了水岸,使水、陆之间的物质、能量传递界面增长。
梳理地形,将研究区低洼内涝地块整理开发形成“湿地泡”,设置长淹没区、半淹没区域、偶尔淹没区域,与边界原有鱼塘链接形成净化网络,恢复湿地斑块的生态功能,创造动植物的生活生境,形成应对雨水的弹性空间。
3.2.2 软化驳岸,路网修复,形成多级式水体净化模式
进行水循环交流,将防浪堤岸进行适度开口,形成沿堤内流湿地泡,在防浪堤外增加立体绿化,形成水陆生态廊道,解决水泥堤岸高筑的生态隔离问题,同时也阻止雨水倒灌造成的堤顶路塌方,路网断裂。运用厂区拆卸废料加工形成空中景观高架系统,为湿地恢复提供空间,借鉴海绵城市理论形成水网净化系统,通过过滤池、氧化池、潜流湿地净化泡、表流湿地净化泡、末端强化池等多级式水体净化池,形成弹性可淹没区,收纳雨水,在必要时业区转型后的花卉大棚浇灌使用。
3.2.3 更新地块产业,借鉴海绵城市等理论,形成水循环系统及景观修复机制
海绵城市是关于水循环的智慧,城市湿地作为弹性景观的重要组成部分,作为城市绿地斑块的缓冲空间,为城市的生态健康及经济发展做出贡献。在研究区中依据不同条件,设置雨水的储存装置利用自然集水槽与大棚集水设施,从源头留住雨水。
通过产业更新,在温室大棚区通过立体绿化、无土栽培等技术栽植花卉、中草药等植物。防止浇灌废料中氮、磷等物质流入场地水系统,抬高厂区地平面在其底部形成1m的水槽用于收集雨水与浇灌用水,应用生态、物理等水处理方法,由湿地泡净化后排入研究区水网系统,既能够保证水体的自然循环,又能够最大限度的保护湿地、湖泊的水体安全。在湿地内部形成完整水循环系统,从而完成湿地斑块的景观修复,达到城市水陆交界带的柔性回归。
3.3 小结
对滇池斗南片区湿地斑块的修复研究,通过梳理研究区存在的主要生态问题,找到湿地斑块恢复的切入点,重构湿地斑块水网,以海绵城市理论研究入手,形成水循环系统网络,组织湿地斑块的柔性恢复,为动植物生存创造条件。另一方面,将研究区融入城市环境,尊重场地记忆,促使产业转型,把斗南片区的经济支柱产业――花卉贸易与地块产业衔接,形成特色鲜明集聚科研与生态旅游为一体的城市弹性斑块,达到水陆交接面湿地与城市发展的和谐,使城市中的景观斑块得到弹性修复,韧性重构及景观更新。
4 结语
城市发展对自然的掠夺造成绿地斑块支离破碎,水生态恶化、生物生境缺失,城市失去弹性和应对灾害的韧性。海绵城市理念对城市建设带来了健康发展的契机,为僵硬的城市加入地下和地上水系统的互动[18]。城市中的弹性景观空间、绿地斑块等在应对自然灾害时扮演着城市保卫者的角色。湿地作为城市景观斑块的一员,人们更应该意识到保护城市弹性空间与水环境安全的重要性与必要性。在城市弹性空间的景观修复研究中应该站在建设广义的“城市海绵体”水循环的角度上,对绿地斑块进行组织与重构,尊重场地精神,保证场地内部与外部生态循环的自我稳定。
湿地斑块是城市水岸空间的有机组成部分,提供城市中动物生存的必要环境。对城市湿地景观斑块的修复研究,既能对城市景观斑块的弹性进行重构,也能对城市的水安全、水循环和水环境进行恢复,达到城市生态系统的自我稳定与长久发展。湿地景观是海绵城市组成的一个重要环节,斑块间的连接性十分重要。单一的湿地仅仅是城市众多弹性景观斑块中的一员,对水循环、水网络的影响有限,需要在城市规划与设计中考虑绿色生态斑块、蓝色水体斑块与灰色基础设施斑块的连通性,通过韧性修复与设计形成统一的综合网络,才能使弹性斑块在城市的资源循环及应对自然灾害中达到生态效益的最大化。
参考文献:
[1]托尼黄,王健斌.生态型景观,水敏型城市设计和绿色基础设施[J].中国园林,2014(04):20-24.
[2]Grimm,N.B., Faeth,S.H., Golubiewski, N.E., etal. Global
Change and the Ecology of Cities[J]. Science,2008(319): 756-760.
[3]俞孔坚,张媛,刘云千.生态基础设施先行:武汉五里界生态城设计案例探析[J].规划师,2012(10):26-29.
[4]刘颂,章亭亭.西方国家可持续雨水系统设计的技术进展及启示[J].中国园林,2010(08):44-48.
[5]车生泉,谢长坤,陈丹,等.海绵城市理论与技术发展沿革及构建途径[J].中国园林,2015(06):11-15.
[6]沃夫冈・F・盖格,陈立欣,张保利,等.海绵城市和低影响开发技术――愿景与传统[J].景观设学,2015(02):10-21.
[7]Lloyd ,S. D., Water Sensitive Urban Design in the Australian Context[R]. CRC For Catchment Hydrology, 2001.
[8]吴伟,付喜娥.绿色基础设施概念及其研究进展综述[J].国际城市规划,2009(05):67-71.
[9]仇保兴.海绵城市(LID)的内涵、途径与展望[J].建设科技,2015(01):11-18.
[10]曹新向,翟秋敏,郭志永.城市湿地生态系统服务功能及其保护[J].水土保持研究,2005(01):145-148.
[11]王建华,吕宪国.城市湿地概念和功能及中国城市湿地保护[J].生态学杂志,2007(04):555-560.
[12]仇保兴.城市湿地公园的社会、经济和生态意义[J].中国园林,2006(05):5-8.
[13]刘滨谊,张德顺,刘晖,戴睿.城市绿色基础设施的研究与实践[J].中国园林,2013(03):6-10.
[14]洪菊华,宋文静.辽河生态恢复规划与实践研究――以沈阳市辽河干流生态恢复规划为例[J].价值工程,2016(07):24-27.
[15]王春晓,林广思.城市绿色雨水基础设施规划和实施 以美国费城为例[J].风景园林,2015(05):25-30.
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:
在当前追求绿色生态的大环境下,人们越发注重城市发展与自然环境、人居环境的和谐统一,更加讲求对天然水资源、植被资源、雨水资源等资源的合理利用。在全面释放城市活力的基础上,追求高质量的绿色可持续发展,水资源的重要性不言而喻,因此对水资源合理利用的研究,对于制定全面合理的城市发展规划、提升整个城市的人居环境将有很大的现实意义。
1海绵城市的相关概述
《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建(试行)》,对海绵城市的概念给出了明确的定义,即城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害方面具有良好的弹性,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄积的水“释放”并加以利用,提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害的发生。海绵城市的建设主要包括三个方面的内容:一是保护原有生态系统。二是恢复和修复受破坏的水体及其他自然环境。三是运用低影响开发措施建设城市生态环境。海绵城市的基础设施除了自然河流、湖泊、林地等外,还包括城市绿地,要求在满足绿地功能的前提下,通过研究适宜绿地的低影响开发控制目标、指标、规模、布局方式,与周边汇水区有效衔接模式,植物及优化管理技术等,可以显著提高城市绿地对雨水的管控能力。
2海绵城市人居环境构造中的绿色因素
2.1城市绿色的可持续发展
城市绿地系统与海绵城市体系在规划阶段相互指导。绿地系统是对各种城市绿地进行定性、定位、定量的统筹安排,形成具有合理结构的绿地空间系统。海绵城市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,对城市绿地的建设提出了更多要求。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。
2.2生态雨水管控系统的构建
生态绿地对雨水管控的生态功能部分契合了海绵城市对雨水管控要求。城市绿地具有雨水的渗透、滞留、蓄集和净化功能,这与海绵城市要求的对雨水的渗透、滞留、蓄集、净化、利用和排放与管控措施部分吻合,城市绿地是海绵城市体系的主要组成部分。
2.3城市地下建设体系的形成
海绵城市体系下城市绿地建设标准,符合城市绿地生态化和节约型园林的要求。城市绿地的生态化和节约型园林要求城市绿地要充分利用天然降水,减少雨水的地表径流,减少对地下水的依赖。海绵城市建设要采取的雨水管控措施符合节约型园林建设的要求,促进了节约型园林和绿地生态化的发展。
3构建海绵城市人居环境的营造路径
3.1城市绿地系统与雨水控制系统的融合
城市绿地系统可有效地控制雨水径流量,实现对雨水的回收再利用,但是在控制雨水径流方面,由于海绵城市体系对城市雨水管渠系统仍具有较强的依赖性,因此城市绿地系统在海绵城市体系中承担辅助角色。根据国内试点城市的经验,城市绿地系统在海绵城市体系中对雨水径流量的控制率约为30%~40%,城市绿地系统在海绵城市体系中发挥一定的辅助作用,对雨水的处理能力低于海绵城市体系对城市绿地系统的预期。不能为了消纳多年不遇的雨水,而使生长多年的树木被浸泡而死,同时也不能只顾绿地的消纳功能,只种耐水湿植物而降低了植物多样性。不能只做一些排水植草沟、雨水湿地花园而减少乔木种植量,降低了绿地应当以乔木为主的生态功能。在实际工作中,要科学地处理好绿地对多年不遇的一次性雨水消纳功能与千百年绿地乔灌木形成的生态为主的多种功能熟轻熟重的关系。
3.2雨水管控模式的综合建立
根据城市降雨过程,低影响开发雨水管控技术主要分为截留技术、渗透技术和调蓄技术3种。现结合南阳市的绿地状况提出如下具体方法:透水地面方面,园路、广场、树穴周围等需铺装的地方,采用透水地面,增加雨水下渗。渗透井方面,在绿地中分散布置小型渗水井,利用碎石等材料的空隙,贮有的雨水向四周的土壤中扩散。渗水边沟方面,在绿地道路旁建造渗水边沟,当降雨量大或降雨时间长时,减少降水的流失。坡地蓄水沟方面,在园林中坡地较大的地段,每隔一定高程建平行水沟,沟的两边在径向上相互搭接。地下雨水收集管网方面在地下埋设多孔管材,管材周围填弃碎石或其它多孔材料,利于雨水的渗透。生态草沟方面,在大型绿地的中部或广场、停车场边缘,设置生态草沟,有效收集下沉雨水,减少地表径流。挡土墙方面,在山坡或陡峭地形上,设置挡土墙,将坡地作成梯田或鱼鳞坑,有效阻挡雨水。在坡度较大的山路或园路上,每间隔一段距离作一段平台,平台四周适当围合,中间铺砂、石子等透水材料。雨水湿地花园方面,雨水湿地花园也称“生物滞留区域”,指在园林绿地中种有树木的低洼区,由树皮或地被植物作为覆盖。通过雨水滞留下渗来补充地下水,并降低暴雨地表径流的洪峰,还可通过吸附降解离子交换和挥发等过程减少污染。并使之逐步渗入土壤,涵养地下水或补充景观用水、厕所用水等。
3.3城市环保与居住环境的优化
中图分类号:TU984 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2017)19-0101-02
近年来,城市的快速发展给社会带来繁荣经济的同时,也给城市带来一系列的环境问题,人们的居住环境遭到过度的开发、土地遭到破坏、绿地的效用越来越不明显。这些现象都使得整个城市禁受自然生态的能力下降,只要出现下雨天,整个城市就像进入了海景景观内,土地的硬化带来了城市的瘫痪。为了转变这种情况,发展和改善城市的生态环境,实现雨水的重复利用和积存,促进城市的生态文明建设,就必须发展合理的绿地规划设计,将城市可持续发展战略落到实处。
1 海绵城市内涵
海绵城市是指城市可以像一块海绵一样,能够将水资源良好的收集和释放。即下雨天时将雨水吸收、渗透、蓄存、净化,以此实现水资源的保存和重复利用,又不会对城市生态环境造成威胁,可以良好地适应自然天气和自然灾害,在需要水资源的时候释放,在不需要的时候蓄存,具有良好的弹性。
这一理念是以整合水资源的整体调度、源头分散供给为重点的,使得整个城市的地下水循环系统实现合理分配,既保证了自然环境的协调,又保障了人工环境的优化。建设海绵城市,就是建立一个合理的水资源调配系统,实现合理的水资源循环,为城市的绿地建设提供水资源的供给,例如道路两旁绿地、公园绿地等,保障其水循环的自然顺畅,地表径流持良性发展,城市绿地环境更加优质。
2 国内海绵城市发展
我国针对城市雨水循环系统的研究最早开始于20世纪末21世纪初,首先将北京、上海、深圳等大型城市作为雨水循环系统技术的试点,2001年颁布的《雨水集蓄利用工程技术规范》,更标志着我国雨水系统控制技术的初步成熟。
深圳市于2004年从美国引进低影响的开发理念,与美国土木工程师协会等方面进行技术交流合作,编制了城市绿地等雨水利用工程的地方技术规范,将此规范应用于城市的城市雨水系统建设中,并取得了新的建设理念,即“渗、滞、蓄、用、排”,这为以后城市绿地规划建设可持续发展提供了理念保证。
3 城市空间中绿地景观设计策略
(1)下沉式绿地。城市的公园绿地能够改善城市的局部气候环境,为城市提供氧气、温湿环境、优良景观,为城市居民日常生活增添一抹优质的绿色环境,利于居民的身体健康。储存、回用、入渗、排水、管路等五个主要部分构成了城市公园绿地中的雨水系统。下沉式绿地这一工程技术设施的应用,能够增强雨水的利用,将雨水进行蓄存和净化。下沉式绿地的优点就在于它的土质疏松、土壤透气性稳定,比一般的植被草地渗透率高15~20个百分点,能够将雨水的蓄存提升到一定高度。城市绿地的植被覆盖率高,这利于雨水渗透到地下补给为地下水,设计的优化应将净化入渗系统引入,将很大程度上提高雨水的利用率。绿地设计上应该加入路面高于绿地高度、雨水口高于绿地高度的规划,其中雨水口连接管道,形成一个雨水优良流动的下沉式绿地系统。假如下雨,雨水就会将抵达绿地,将绿地浇灌,绿地会吸收、渗透、储存一部分,而绿地吸收储存不了的多余的雨水就会流入雨水口内,雨水口连接的管道会将多余的雨水汇入城市河流或其他地方,这样保证了雨水在绿地上的使用和储存,更使得河流和地下水实现补给,减少了城市中雨水过多造成水泄不通的现象,也不会对绿地植被造成破坏。
(2)下沉式道路。城市道路的存在是为了城市的交通、市民行走,是城市空间建设的重要组成部分,但也是雨水最爱汇聚的地方,几乎所有的雨水在道路上汇聚,就逃不过在道路表面的径流,如果道路上的雨水汇聚不为重视的设计,就会造成“海景”景观的现象。在城市道路上的设计也采用下沉的模式,即在道路两边的人行横道铺设透水设施,道路行车中间的中分带和道路两侧的绿化带应该低于道路路面的高度,假如雨水较多的情况下,长时间的雨水浸泡会对路面的路基造成安全威胁,影响交通安全,所以要在靠近路基的一侧用混凝土或其他设施挡住雨水的浸泡,防止雨水渗透的影响,保证路基及交通安全。在绿地的空间设施允许的情况下,可以将绿地中间设置一个给雨水缓冲的空间,利用这个缓冲空间将其与下沉式绿地联为一个整体,将雨水通过缓冲空间流入周边的其他绿地环境,实现雨水的吸收、渗透,也将道路上多余的雨水进行了储存。要在此设计中引起重视的是,在城市道路上的初期地表径流的雨水中,含有大量的污染物,例如城市废弃物、重金属尘埃、路面垃圾材料等,这些污染物一旦渗入雨水,而初级雨水再汇入城市绿地植被中,将会危害绿地植被的生长,更严重地会污染地下水,对地下水造成二次污染,破坏整个水循环的系统。所以,雨水的初级处理在设计中是必不可少的,需要用雨水初级净化设施对雨水中的污染物进行过滤,才能够流入绿地植被。
(3)下沉式广场。城市的广场为城市居民提供日常娱乐、休闲的活动空间,同时也在城市雨水汇聚的场所中占有重要位置,因此广场上的雨水处理也是一大重点。在设计广场时,应将广场周围的绿地高度适当降低,高度低于广场的整体高度,以此将雨水汇聚状况减少,全部汇入周围的绿地中,保证绿地对雨水的吸收和储存。在这一部分中,绿地植被的设计应加入灌木、乔木、花卉等,在为广场的整体景观提分的同时,可以更加充分地改善地表雨水的渗透能力,加强雨水的吸收,营造良好的广场生态环境。广场的透水层应在先进生态技术允许范围内使用低碳环保的材料,加强雨水下渗程度,保证雨水的充分汇集和收集储存。在利用先进透水材料的同时,适当设置有坡度的排水路面,或者用与景观相符的管道将多余的雨水汇入管道排出去,以防止雨水被绿地植被的过度吸收。对于初级雨水可能有污染的状况,在广场上设置两种不同的水质汇聚区域,将初级雨水和其他雨水进行分离,利用初级雨水净化设施对初级雨水进行净化,同时可以保证处理后的雨水和正常雨水都可以进入绿地被吸收储存。广场的范围有些会有限制,于是有些雨水的渗透和流失并不能保证立马见效,此时就需要在绿地范围内种植耐干旱同时耐水湿的植被,这种植被生命力强,对多水多旱状况都能够适应,符合现代城市的气候特点,也能够保证广场范围内整体植被的景观视觉效果。在广场周边范围内设置检测水量装备也是有必要的,装置能够对雨水分配进行调制,减少没有及时通过下沉式绿地装置的雨水对植被的过度浸泡状况发生,将浸泡时间尽量缩短,提高植被的生长环境质量,保证广场景观效果。
(4)下沉式立交桥区。有些城市的立交桥下也有着绿化带,而一般的路面两侧高度都随着立交虻恼体高度而有些纵坡弧度。这种状况一旦下雨,就会造成路面范围内的雨水长时间汇聚没办法及时排出,造成道路交通的不安全。在这一部分绿地设计中,可以将路面高度适当提高,使绿化带的高度降低,下雨时使雨水汇入绿化带,而不是积在路面。绿化带内可以种植一些草木花卉、灌木丛等,或者设置一些山石景观,使得城市立交桥在繁忙的道路交通外可以有一份城市外的惬意。
(5)下沉式居住区。居住区是整座城市建设的中心部分,大量城市居民在此地居住,给居住区的重要性加上重要的一笔。居住区的绿地建设是整个城市绿地环境中的重要组成部分,它的设计关系到大量居民们的日常生活、身心健康,所以设计要求会更加严格。居住区的整体设计应以更加及时的排水为主。在主次道路、人行道、休息娱乐区的地下铺设透水装置,并且要在大范围的绿地面积上使得绿地高度低于这些道路高度,使居住区内的积水较少到最小值。设计中建议在绿地中种植耐干旱耐水湿的树木,保证雨水的及时吸收排出。另外在绿地范围内设置排水口,若雨水量过大,排水口就会起到及时排散多余雨水的作用。可以在居住区内设置一些自然山石、小湖等,便于积水的分散排出的同时增加居住区的景观视觉效果,既实用又美观。
4 结束语
随着众多城市化问题的日益涌现,人们也意识到生态环境保护与自身生存生活之间的紧密联系,向往高品质、高优化、人与自然和谐统一关系的生活,追求对城市雨水资源的合理利用。在这种情况下,使下沉式绿地设施参与到海绵城市绿地设计规划中,就显得尤为重要了。这种生态基础设施能够实现城市绿地的多功能化,明显改善城市小气候环境,提升城市整体绿地布局的合理化,在海绵城市建设中发挥着不可替代的作用。只有充分利用好这一生态基础设施,才能够真正使海绵城市发挥其应有的作用,保护好地下水循环系统,实现水资源的可持续利用,建立生态文明的城市社会。
参考文献:
[1]俞孔坚,李迪华,袁弘,等.“海绵城市”理论与实践[J].城市规划,2015,39(6):26-36.
[2]宋晓猛,张建云,占车生,等.气候变化和人类活动对水文循环影响研究进展[J].水利学报,2013,44(7):779-790.
中图分类号:U412.37
前言:当前,人类社会所面临的环境问题日益严重,生态环保理念深入人心,在这样的背景下,海绵城市道路设计理念应运而生。顾名思义,海绵城市道路设计理念指的就是城市能够像海绵一样富有弹性,从而提升城市道路对各种自然灾害的适应性。海绵城市道路设计理念遵循生态设计原则,在道路设计中的应用至关重要。基于以上,本文简要研究了城市道路设计中海绵生态理念与相关技术。
1海绵城市建设的重要性
1.1在防雨防洪基础上实现对雨水资源的充分利用
基于海绵城市道路设计理念的城市道路设计的目的是改善城市排水状况,从而更好的为城市人民提供服务,在保证城市道路防洪防水性能的基础上,能够充分利用丰富的雨水资源,具体来说如下:①防洪防水:基于海绵城市道路设计理念的城市道路设计能够有效提升城市道路的排水能力,在暴雨来袭的时候,保证城市道路的排水要求,这是海绵城市道路建设的根本性目标[1];②雨水资源的利用:海绵的吸水性体现的是海绵城市道路设计的防水防洪性能,而海绵的排水性则体现的是海绵城市道路设计的供水性能,海绵城市道路能够存储雨水,在水资源不足的时候,充分发挥海绵的排水特性,满足城市人民生产生活的用水需求,实现了对雨水资源的充分利用。
1.2改善生态环境
改善生态环境是海绵城市道路设计的重要价值和意义,随着经济的发展和社会的进步,生态观念深入人心,城市道路设计的生态性日益受到重视,我国城市建设的重点就是要保护生态环境,国家出台了相关政策来改善生态环境,海绵城市道路设计理念应运而生[2]。在传统城市道路建设模式中,大多是硬化路面的设计方式,每逢大雨或暴雨来临,大都依靠排水管道和泵站来进行排水,通过雨水的快速排出和末端控制为主要控制手段,这种设计方式很容易造成逢雨必涝,旱涝急转的问题,《海绵城市建设技术指南》中强调优先利用绿色组织进行排水,例如雨水花园、植草沟、下沉式绿地等,这种排水方式实现了对雨水缓慢排释、分散源头的排水效果,这种排水方式不仅能够避免洪涝灾害,还能够有效缓解城市污染问题,改善城市污染现状,对于城市环境保护、生活质量改善等方面有着重要的意x。
2海绵道路设计的低影响开发概述
海绵道路能够像海绵一样留住雨水,促进雨水的循环利用,当降雨来临的时候,海绵道路不仅能够吸收、存储、渗透雨水,还能够有效净化雨水,将雨水补充到地下水中,优化并调节城市的水循环系统。而在干旱时节,海绵城市道路能过像海绵一样将吸收、存储的水释放出来,实现对雨水的循环利用,使得城市用水贴近自然生态,同时对于丰富城市景观也有着重要的作用,有效改善了城市的生态功能,提升了城市的宜居性。
海绵城市道路设计能够将雨水的渗透、滞留、存储、净化、利用以及排水结合起来,能够将城市防洪防涝、污染控制、水资源净化以及修复生态等多个目标统筹到一起,不仅实现了道路的使用功能,同时实现道路的生态功能[3]。在低影响开发过程中,将城市道路设计与城市建筑、绿地、广场、小区等结合起来,统筹作为载体,城市规划部门、道路设计部门以及道路施工部门等各个专业部门协同配合,打破传统城市道路设计以排水为主的观念,通过生态化技术构建低影响雨水开发系统,充分实现城市道路的生态效益。
3海绵道路设计技术分析
3.1路面材料选择
在传统的城市道路设计中,大多选用沥青混凝土和水泥混凝土等作为路面材料,出于环保性和生态性的考虑,国建建设部出台的《透水沥青混凝土技术规程》中明确规定了城市道路不仅要满足使用功能,同时还要满足透水、降噪等生态功能。海面道路设计应当积极选用透水性强、净水效果好、滞留水能力强的环保路面材料,当前一些环保性路面材料的承载能力较弱,因此仅仅能够适用于小区道路、公园道路等荷载较小的道路,对于城市主干道、快速路等难以适应,这就要求环保部门和城市道路建设部门要积极研发新型的环保路面材料[4]。
3.2道路横坡及绿化带设计
传统城市道路设计方式中,道路一般向外侧倾斜,便于雨水汇入到排水管道中,绿化带一般比道路高出25-40厘米,呈现出凸起的形式。在海绵道路设计中,为了实现城市道路的渗水功能、滞留水功能、存储水功能和净化水功能,海绵城市道路设计为向绿化带倾斜的形式,当降雨的时候,雨水会流向绿化带,这就增加了绿化带滞留雨水的能力,而对于绿化带的设计来说,为了保证能够顺利接受道路横坡汇集来的雨水,其设计高度低于城市道路5-15厘米,呈现凹型,此外,在绿化带下方设置碎石盲沟,超过路基深度设置碎石层,以此来保证雨水的有效渗透,避免洪涝。此外,在海绵城市道路设计设计中,雨水口篦子减少,雨水管径降低,采用智能控制方式,在暴雨来临、雨量较大的时候开启,保证城市道路的排水功能[5]。
3.3人行道设计
相较于主干道、快速路等城市道路来说,人行道的荷载较小,因此可以采用渗透性材料,路面采用透水人行道板,路基采用透水混凝土、垫层则采用碎石层,这就有效增加了人行道的透水性。如果在人行道周围有绿化带,可以设置渗沟与绿化带的渗水层相连,保证绿化带对雨水的利用和滞留。
3.4边坡支护设计
在传统城市道路设计中,石质边坡不仅施工麻烦,且对生态环境破坏严重,海绵道路设计应当采用绿色边坡,例如采取窗式护面墙植草支护方式、网格植草支护方式等,以此来提升城市道路的生态效益。
结论:综上所述,海绵城市道路设计理念指的就是城市能够像海绵一样富有弹性,从而提升城市道路对各种自然灾害的适应性。本文简要介绍了海绵城市道路设计这一生态化城市道路设计理念,并探讨了海绵道路设计技术,旨在为相关城市道路生态化设计实践提供参考。
参考文献:
近年来,全国多个城市频遭雨袭击,引发严重内涝。城市发生内涝,从根源上说,是大量硬化的建设和建筑减小了雨水下渗,增大了地表径流量,造成了雨天全民“看海”的模式。当雨水地面径流量得到有效控制时,城市内涝现象将减少。海绵城市建设理念正是通过“渗、滞、蓄、净、用、排”的六字方针,统筹解决城市内涝、雨水资源化利用等多个问题。
1 海绵城市建设理念
海绵城市就是能够像海绵一样吸水的城市,具体来说,就是在城市内布置若干地块,用吸水材料建设,作为海绵体,平时是市民的休闲、生活区域,暴雨的时候就作为蓄水的地方。无论是道路、公园、绿地还是树林、湿地,都能吸收大量雨水。这样,可以把水消化在本地,避免汇集到一起形成洪水。当大量的雨水都被海绵体吸收之后,城市的积水也就无从谈起。那些被海绵体充分吸收的雨水还可以再次利用,如浇花、洗车等,在一定程度上可以缓解水资源紧张局面。
海绵城市把雨水的渗透、滞留、集蓄、净化、循环使用和排水紧密结合,统筹考虑内涝防治、径流污染控制、雨水资源化利用和水生态修复等多个目标。海绵城市建设既要实现生态目标,也要满足城市功能。因此,其建设必须要以建筑与小区、绿地与广场、城市道路等城市基础设施作为载体,规划、设计、施工及工程管理等各部门、各专业统筹配合,突破传统的设计理念,通过多种生态化技术,构建新型生态系统。
2 市政道路建设在海绵城市建设中的重要性
市政道路是城市空间的重要组成部分,在不断加快的城市化进程中,道路硬化用地面积能占到城市建设用地面积的15~20%。道路面积如此广泛,道路路基范围收集到的雨水量非常可观。如果能在保证道路功能的基础上,采用更为生态的设计方式,就近收集道路径流作为地下水、路边绿化带的补充水源,对推动海绵城市建设有着非常重要的意义,有利于修复城市生态环境,还可以带来综合生态环境效益。
3 海绵城市理念下市政道路的设计
市政道路建设提出“海绵+城建”的加法理念,在满足道路基本功能的前提下,海绵为主,所有配套设施一并建设。这种做法既能提升居民满意度,也能带来综合生态环境效益。在这一理念下,保定市将恒源路作为试点,进行海绵城市道路设计。
恒源路位于保定市北部,为东西向的城市次干路,道路红线为50米。道路红线北侧主要为居住区以及规划为居住和商业金融用地的基本农田;南侧为植物园以及学校。项目定位为海绵城市道路,同时结合道路两侧打造景观带。
3.1 道路横断面的设计
在满足道路功能的前提下,道路横断面尽量布置较宽的绿化带(生物滞留带),道路范围内的雨水可快速汇集入生物滞留带内,有效减小地表径流量。以恒源路为例,横断面形式为三幅路,由中央向两侧依次为:机动车道24米+绿化带2×4.0米+非机动车道2×6.0米+人行道2x3.0米。其中,道路绿化带设计为生态滞留带;道路北侧的红线外设计为下沉式绿地与现状铺装衔接;道路南侧的红线外结合植物园景观设计为植草沟,与植物园一起形成路边景观带。
3.2 道路路面材料的选择
为城市建设需要、改善生态环境,2012年建设部先后了《透水沥青混凝土技术规程》和《透水砖路面技术规程》,规范规定透水混凝土路面应满足道路路面使用功能,并满足透水、抗滑、降噪要求。海绵城市建设的设计理念中,也提出了选用透水路面的方法。
3.2.1 车行道路面。车行道可选用透水沥青路面。透水沥青路面又分为全透水式沥青路面和半透水式沥青路面。全透式沥青路面,即透水沥青面层下不设防水层,沥青下面层、基层均为可透水层,地表降水最终渗入路下土基。这种结构主要应用在园路、广场等处,在市政道路车行道中应用较少。
3.2.2 人行道路面。人行道可以采用透水砖铺砌,基层采用透水混凝土铺砌,垫层采用碎石层。
透水人行道具有多孔结构,自然降水能迅速透过人行道到达地表,适时补充地下水源;发挥土壤调节城市温度和湿度的优势,消除城市热岛效应;由于表面粗糙,透水性高,路面不积水,可有效提高行人安全性。
3.3 生态滞留带、生态树池的设计
滞留式绿化带和生态树池设有种植土,种植土的下部依次设有过滤土层和砾石,砾石的下部设有渗水管,种植土的上部设有陶粒。这样的布置结构能使渗透管发挥巨大的作用,使土壤长时间保持湿润。建议将绿化带做成低于车行道5~10cm的凹型形式,以便于收集雨水,在绿化带下方设置碎石盲沟,在盲沟底面,超过路基工作区深度范围后设置碎石层,反向路基底渗流。考虑凹形绿化带可能对车辆通行造成的安全隐患,在绿化带周边加设低矮栅栏。
3.4 其他低影响开发措施
3.4.1 下沉式绿地。下沉式绿地典型结构为绿地高程低于周围硬化地面高程5~25cm左右,雨水溢流口设在绿地中,雨水口高程高于绿地高程且低于硬化地面高程。下沉式绿地可以在道路、广场、停车场等周围设置,用以汇集周围硬化地表产生的降雨径流,截留和净化雨水径流,超过绿地蓄渗容量的雨水经溢流口排入雨水管网。下沉式绿地可以起到削减径流量、减轻城市洪涝灾害、增加土壤水分含量的作用。
3.4.2 植草沟。植草沟设计包括雨水花园、雨水湿地等生态雨水设施。通过采取与亭台、堆土等结合的方式形成微地形景观,增加植草沟的可达性、观赏性与实用性。种植植物优先选择具有一定耐涝性的乡土植物,采用乔、灌、草结合的多种群落结构,形成季相变化丰富的绿地景观。恒源路道路南侧红线外37米范围内设计为植草沟,与周边的植物园衔接,形成广阔的景观。植草沟本身具有渗透功能,在降雨较大或高坡绿地渗透饱和时,来不及下渗的雨水会顺坡汇入植草沟,水借助纵坡沿植草沟流向下游。
4 结语
住房城乡建设部组织编制的《海绵城市建设技术指南―低影响开发雨水系统构建(试行)》于2014年10月实施,为深入开展海绵城市建设提供了指导和依据。低影响开发雨水系统建设涉及到整个城市系统,应该通过当地政府把涉及到的规划、排水、道路、园林、交通、业主、施工单位和其他单位协调起来,明确目标,落实政策和具体措施。力争做到城市像海绵体一样,遇雨吸水、蓄水,需要时“释放”利用,实现雨水资源化、涵养地下水、减轻城市洪涝和排水系统压力、改善和修复城市水环境。作为城市的建设者,需及时汲取设计新理念,并在工程项目中合理运用,把我们的城市建设的更加自然、更加生态。
参考文献
中图分类号:TU992
文献标识码:A文章编号:16749944(2017)8016803
1引言
2016年的夏天,对全国人民而言是不平凡的夏天。受超强厄尔尼诺现象的影响,入汛以来我国南方大部分城市多次受强降雨袭击,局部地区洪涝多发,长江水位一度超过同期水位,湖北、安徽、江苏、河南、贵州等地均受到不同程度的洪涝灾害,造成人员伤亡、农田损毁、山体塌方等,经济损失惨重。
2016年6月1日至7月25日期间,多轮强降雨导致武汉城市洪涝灾害发生。其中6月30日晚到7月2日20时,武汉市近两天累计降雨量达到315.8 mm,按武汉市国土面积8494 km2计算,相当于下了22.5个东湖的水量(东湖最大容量为1.2亿m3),超过武汉全年雨量的1/3。强降雨不仅导致武汉市数百处路段出现不同程度渍水,还造成长江武汉关水位快速上涨。长江武汉关水位自7月5~25日超警戒水位27.3 m,持续21 d,最高峰达28.37 m,超过1937年的最高水位,在武汉历史上排名第五位。2016年武汉遭受洪涝灾害,造成巨大的人员伤亡和财产损失,因此,解决城市洪涝问题迫在眉睫。
2城市内涝与洪水灾害
城市内涝是指由于强降水或连续性降水超过排水系统排除能力致使城市道路及低洼区产生一定程度积水,影响城市交通和产生其他灾害的现象。
洪水灾害是由于江、河、湖、库水位猛涨,堤坝漫溢或溃决,水流入境而造成的灾害。洪水可分为河流洪水、湖泊洪水和风暴洪水等。最常见的洪水是河流洪水。
从名词解释的角度分析,城市内涝与河流洪水灾害成因的相同点均为强降水,不过城市内涝的形成机制主要是由于城市排水能力不足,从而导致降雨不能及时通过自然下渗、地表径流、地下管网系统或者排涝泵站排走,造成路面低洼地段积水,影响区域一般为单个城市内部;而河流洪水灾害的形成机制主要是流域内长时间暴雨造成河流水位居高不下而引发的堤坝决口,影响范围一般为流域周边城市等大面积区域,对城市、工业、农业、交通运输、生态环境等均造成严重危害,洪水灾害的成因与影响范围均大于城市内涝。
单个城市内涝可能是由于城市排涝系统建设不到位而造成的,而多个城市同时内涝则可能说明广大区域均遭受强降雨袭击,不仅降雨范围大,而且降雨强度超过多个城市的排涝能力。当长江中下游水位超过城市设防水位时,引发洪水灾害的可能性较大,不仅对城市正常排涝造成不利,易造成城市内涝,而且对城市各堤坝的安全构成威胁。
3武汉城市内涝成因
一般而言,城市内涝成因众多,除了与全球气候变暖、极端天气频现等自然环境有关外,还与各城市地势特征、发展状况、排水设计标准与系统建设以及维护管理等有关。
3.1武汉地形地势因素
武汉,别称江城,地处江汉平原东部、长江中下游,除少数山丘和湖塘外,武汉市区一般地面标高在20~24 m,部分地区地势低于长江多年平均洪水位23.87 m。在梅雨季节,长江流域降水集中、降水量增多,长江中下游水位迅速上涨,武汉城区雨水主要通过排涝泵站抽排出江。2016年汛期连续强降雨不仅使武汉遭受城市内涝的重创,还饱受洪灾威胁,可谓“内忧外患”。2016年长江武汉关水位上涨至最高水位28.37 m,远超过城区地面平均高程;汛期排涝泵站超负荷运作,加上泵站规模不足等因素,武汉城市内涝十分严重。武汉地处长江中下游、地势较低等先天排涝条件不足是城市内涝发生的原因之一。
3.2城市天然海绵设施逐渐减少
湖泊、河流、绿地等是城市的天然海绵,在暴雨降临时可起到自然蓄水、自然渗透、调洪错峰的功能。
武汉原有“百湖之城”的美誉,1949年武汉城区湖泊有127个,但随着城市化进程的加快,大量湖泊被填满,2005年湖泊数只有38个。建国以来,武汉城区近90个湖泊消失。围湖造田、填湖造城等导致城市内湖泊、沟渠、湿地等自然蓄水容积锐减,调蓄分流能力大大折扣,取而代之的排水管网能力却无法弥补。2016年多雨使得武汉市多个湖泊调蓄容量饱和,汤逊湖、南湖、巡司河、夹套河、南太子湖等主要调蓄河湖水位几乎与路面持平,各湖泊水位严重失控,武汉市共187处路段出现不同程度渍水,部分地势低洼处因湖水倒灌导致低强度降雨下发生了严重渍水,交通严重受阻。
武汉城市大开发大建设过程中路面硬化率迅速上升,导致自然土壤逐步被不透水路面取代,雨水下渗途径和渗透量逐渐减少,不仅造成路面雨水只能通过城市排水管网等灰色设施排走,缩短了雨水汇流时间,易形成高峰流量,而且增大了地表径流量和径流系数,从而增加了城市内涝风险。
3.3排水管网设计标准偏低
1970~2014年,武汉市修建的排水工程暴雨设计重现期为1年,相当于每小时降雨强度为34 mm。2014年排水设计标准才提高至3年,相当于每小时降雨强度为48 mm。由于地理、气候等先天因素,武汉每年遇到的暴雨强度不定而且有日益偏大的趋势。据武汉市江夏雨量站数据显示,2016年6月30日20时至7月6日10时,东湖新技术开发区累计一周降雨量达696.7 mm,超过50年一遇;最大单日累计降水量为240.1 mm,接近20年一遇;最大一小时降雨量为61.3 mm,超过10年一遇,已建成的排水管网输水能力无法满足强降水量,超标径流雨水只能通过路面R流至低洼处,导致地势低洼处积水。
3.4排水系统建设不够完善
城市排水管网建设是一个长远的发展过程。排水管网作为一个地下输水系统,管道之间需要连通才能真正发挥作用。在武汉新城区,为避免道路的重复开挖,市政排水管网往往作为新建道路的配套一并形成,但往往由于建设分散且未按规划统一实施,下游排水管网尚未完全形成或已形成的排水管网建设标准偏低,上游来水因无排水出路或因下游排水管网过流能力不足而出现积水。
排涝泵站等建设速度跟不上城市发展速度,也是城市内涝的原因之一。2016年汛期,作为武汉市武昌区、洪水区、东湖高新区、江夏区主要的调蓄水系之一,汤逊湖水位最高水位达到21.33 m,超过规划最高控制水位(18.65 m)约2.68 m,汤逊湖水系水位失控,而最主要的排江通道,汤逊湖泵站连续11 d满负荷工作,抽排量超过1.2亿m3,相当于一个东湖。面对周降雨量超过50年一遇的暴雨,汤逊湖泵站抽排能力仍显得不足,而第二排江通道正在建设中,区域排水系统建设尚不完善。
3.5维护管理措施不完善
随着城市的发展与扩大,配套的城市排水系统也随之形成。但因维护管理意识薄弱,路边垃圾、施工渣土随意丢弃,经清扫进入雨水口等排水设施后直接排入到排水系统中,易造成管道堵塞。此外,许多现状排水管网自投入使用后,久未进行清淤疏浚,造成排水效能下降。武汉市目前处于大发展大建设时期,武汉在建工地数已超1万个,因缺乏对排水设施进行保护意识,部分工程施工中常常对现状雨水口造成损坏,却又未及时就近新建恢复,导致降雨时路面雨水无法排入到现状管涵中,造成地面积水。
由于管理不善等原因,新城区部分雨、污水管存在一定程度的混接、错接,如雨水通过篦子排入污水管、污水错接入雨水管涵中,造成暴雨时污水井盖翻水、雨水管涵因污水管或初期雨水带入大量污物,沉积下来后形成淤塞,又因常年未清淤疏浚,不仅使排水管沟过水断面减小,还增加了排水阻力,排水量大为减少,导致排水不畅。
4城市内涝防治对策
4.1统筹规划,科学发展
城市规划是城市建设过程中的重要组成部分,为城市性质、规模和发展方向的确定与建设提供基本依据,涉及到多个部门,具体到区域用地性质划分、路网与排水系统的形成、建设资金的筹集等均受城市规划统一指导和综合部署影响。作为系统性指导方针,武汉市城市规划应从总体规划、分区规划和详细规划等不同角度,Y合各项城市基础设施建设,综合考虑城市防涝策略,比如明确城市排水系统规划,综合城市防洪排涝规划,合理划分排水设施用地,优化用地竖向控制等。通过系统合理的规划,从源头上降低渍水风险,充分发挥排水规划的龙头作用。
4.2合理提高排水设计标准
我国大多城市在建设初期采用的是前苏联的城市建设理念,前苏联降雨较少,排水管道标准较低,而我国城市在建设排水管网时由于受资金、技术等因素限制,加之当时城市规模较小、人口密度偏低,导致排水管网的建设没有充分考虑到未来城市发展,也缺乏科学发展的超前意识。随着近几年城市内涝的频繁发生,该问题越来越突出,因此,《室外排水设计规范》于2014~2016年进行了修订,设计暴雨重现期有所提高。武汉市在实施过程中,应结合城市自身特点,在重要地区、地铁站、下沉式立交桥、地势低洼地等排涝不利区,可因地制宜地提高排水系统建设标准,合理布局排水设施,在新建与改造项目中逐步优化城市排水设施,减少引发城市内涝的隐患。
4.3完善海绵排水系统建设与管理
近几年,我国大力推进海绵城市,提倡将以排为主的传统排涝方式转变为以“渗、滞、蓄、净、排”等多技术途径的低影响开发雨水系统,通过自然积存、自然渗透、自然净化实现城市水文良性循环。2015年4月,武汉正式成为首批16个“海绵城市”建设试点城市之一,武汉市计划三年投资162.9亿元开展青山和四新示范区试点工作,此外洪山区、东湖新技术开发区等各区在市政建设中逐渐采用海绵城市建设理念,通过设置透水路面、透水广场、下凹式绿地、池塘、湿地等绿色海绵设施,让雨水降落后率先通过透水地面渗入地下,或通过生态调蓄池进行蓄水滞水收集,延迟径流洪峰峰值形成时间,增加超标径流雨水排水出路,减轻城市排水管网排涝压力。 为深化、 细化国家相关规范和技术指南的要
求,指导和促进武汉市海绵城市的规划建设,武汉市结合区域特点,分别编制了《武汉市海绵城市规划导则》和《武汉市海绵城市建设技术标准图集》。
作为城市发展的新理念、新方式和新模式,海绵城市建设与工程技术还不够成熟,武汉市在海绵城市建设中应根据自身特点,不断完善海绵排水系统建设与管理,形成蓄排结合的城市内涝防治体系,有利于提高城市抗涝能力。
4.4加大宣传力度,提高保护意识与公众参与度
除了过去“重地表、轻地下”偏见性建设发展方向外,很多人对城市排水设施重要性的认识也比较薄弱。无论是工程施工队伍,还是街道清扫员,对现有排水管网、雨水篦子等缺乏保护意识,往往在日常生活、工作中图方便,造成排水管涵局部遭受一定程度的破坏,或将垃圾、灰尘直接扫入雨水口,无意间造成雨水口的堵塞,从而影响排水管网的正常排水功能。武汉市相关部门可通过广播、书籍、讲座等形式加大宣传力度,提高公众对排水设备重要性的认知,让广大人民群众加入到自觉维护公共设施的行列。
4.5加强排水智慧城市与应急预案的建设
随着科技的不断发展,智能化产品、信息化管理逐渐融入到日常生活中。在国家“十二五”期间,宁波拟投资407亿元,在五年内把宁波建设成为国家示范性智慧城市,其中包括采用全自动智能化操控,城市管理者可在监控中心24小时监测城市的排水状况。为降低城市内涝造成的影响,武汉市相关部门应借鉴宁波等城市的成功经验,对排水智慧城市进行研发建设,并相应编制高效的应急预案,比如除了监控生活污水和工业废水的分区、分时排放外,还可通过现代信息技术手段,增加降雨前对暴雨强度进行前期掌握与及时预报,对渍水高风险地段进行智能化定位并对渍水深度提出明确警示,建立排水系统GIS数据库,当受到渍水灾害时,应能按照应急预案及时采取措施,安排人员组织救援等,以将损害降到最低。
5结语
城市内涝现象是伴随着城市发展而出现的,其成因众多,防治城市内涝的发生是一个系统性工程,需要多部门配合、多技术结合,科学规划,提高建设标准,加强排水系统建设与维护,鼓励公众参与,开发排水智慧城市,策划高效的应急预案,逐渐地解决城市内涝问题。
参考文献:
[1]
项久华,王亮.湖北武汉市应对城市内涝灾害探讨[J].中国防汛抗旱,2013,23(1):24~27.
[2]邹林,洪林,彭才喜.武汉城市暴雨内涝成因分析及预防措施[J].长江工程职业技术学院学报,2014,31(3):1~3.
[3]叶斌,盛代林,门小瑜.城市内涝的成因及其对策[J].水利经济,2010,28(4):62~65.
[4]古文山.城市内涝成因与防治对策浅析[J].城市建设理论研究(电子版),2012(20).
引言
城市建设中离不开生态景观,通过海绵城市角度分析城市景观设计以成为人们关注的问题,在海绵城市角度下,城市景观设计如何与城市快速相协调,建立自然和谐的发展模式。
1 海绵城市景观设计对城市发展的影响
1.1 有效提升水质,保护水岸生态环境
基于低影响开发理念的海绵城市景观设计,能够实现区域内部雨水的收集、渗透以及过滤等,有效提升了水质,另外也降低了洪涝发生的可能性,提高了水岸生态环境的保护与恢复。
1.2 增加生态休憩场所,提升生活品质
海绵城市景观设计限制了城市的盲目发展,通过科学的集中开发,建立适宜的生态自然环境,增加了休闲场所,提升人们生活品质。海绵城市理念下的景观设计,在雨水资源的利用上尤为科学,将雨水管理与净化处理相结合,不仅能够利用雨水进行水景类型的景观设计,同时也合理利用了雨水资源,一举多得。在鼓励公众参与城市景观建设方面也发挥着巨大作用。
1.3 改善城市环境压力,降低城市建设成本
在海绵城市理念下的城市景观建设,将雨水利用融入了景观设计,有效克制了传统城市中以排为主的灰色基础设施利用,大大改善了城市环境压力,减少排水设施的维护与建设成本。
2 实现海绵城市景观设计的技术原则
将保存生态资源作为景观设计前提,实现资源优化,减少不可下身地面对生态环境的破坏;在不可下渗地面与排水管道连接的设计上,要善于利用场地特征,确保自然水的流通,最大限度实现水平衡;为确保径流中所含的物质有足够的时间进行预处理,必须科学合理增长通过时间和控制排出。
3 结合实例谈海绵城市景观建设如何与城市发展相协调
3.1 项目背景
20世纪60年代,随着新加坡人口的剧增和经济的飞速发展所带来的一系列的环境问题,如洪涝、干旱、严重的水污染。如何缓解这些缓解洪涝灾害,还市民一个干净的休闲娱乐空间。从2006开始,新加坡在结合自身条件下,不断创新,开始推出《活跃、美丽、干净的水计划(ABC计划)》,将天然河流系统大规模转变为混凝土河道和排水渠系统。在很大程度上不断改善国家的水体排放功能和供水到美丽和干净的溪流,河流,和湖泊。很多休闲生态的景观建设也应运而生,给市民提供了很多休闲娱乐的空间。加冷河-碧山公园是ABC方案下的旗舰项目之一,结合公园需要翻新计划,公园旁的加冷河混凝土渠道亦要结合城市化发展而增加的雨水径流的排放的需要,将加冷河从笔直的混凝土排水道改造为蜿蜒的天然河流。
3.2 改造目标
通过改造加冷河以及碧山宏茂桥公园,使其满足新加坡国内水源提供、防治洪灾的基础需要外,亦能提升公园的景观建设的品质,创造休闲的舒适空间,满足人们休闲与娱乐的需要。另外,结合城市的发展需求,公园作为新加坡公园连接道系统的一部分,通过改造建设,能与其它公园更好地融为一体,最大限度地优化新加坡生态格局,促进生态系统服务功能提升,与新加坡城市快速发展相协调。
3.3 建设策略
(1)有效利用土壤生物工程技术。如何将加冷河笔直的混凝土排水道改造为蜿蜒的天然河流,通过结合实际研究,采用了生态工法技术,这是热带地区首次运用此技术去巩固河岸和防止土壤被侵蚀的工程。生态工技术是通过用天然材料植物与工程技术完美结合,去稳定河岸,从而达到防止水土流失的目的。此技术中,运用的植物不仅能起到重要的结构支撑作用,也能起到美化环境的作用。生态工法技术的最大特点是能够不断增加自身的坚固性和稳定性去适应不断变化的环境,为动植物创造了优良的栖息地,增加公园生物的多样性,不断促进生态平衡。这种进行回归自然的改造,注重自然生态环境恢复保护,进入到“少干预”、“自然恢复”的生态复兴高级阶段。
(2)公园和河流的动态整合。公园和河流的动态整合,为碧山公园打造了一个全新的、独特的标识。崭新、美丽的软景河岸景观提供一个令人向往的休闲空间,培养了人们对河流的归属感,人们能够更加近距离的接触水体、河流,感受到自然生态的美好与珍贵,认识到惜水、爱河、护河、保护家园的重要性,对河流不再有障碍,恐惧和距离。此外,如遇到特大暴雨,雨水可通过紧挨公园的陆地输送到下游。
(3)雨水管理设计,增加城市韧性。本项目的亮点处在于将混凝土水渠改建成自然河道的同时,融入了雨水管理设计,这与城市可持续发展是相协调的。城市与自然,历来被认为是对立地存在,而该项目中完美地将二者融合一起。城市未来发展需要面对来自方面的挑战,城市要发展必须提高自身韧性,这个创新项目的一体化概念有效解决由于气候变化导致的洪灾、干旱期导致的旱灾所带来对城市发展的影响问题,帮助城市更好地面对未来的挑战。它能够有效地对于雨水进行处理,有助于净化市民的饮用水;能让城市发展的同时,也保护了植物和动物种群;它还能够为市民提供更多亲近大自然的机会。
(4)公共空间打造。积极地完善及提升公园现代化休闲生活区域空间功能。保留由居民长期生活习惯下形成的一些功能空间,进行场地修缮、设施优化等。并结合各个区域现有环境及人群组成,增设不同主题的休闲娱乐活动区域,提供多样性的公共活动空间,满足现代人不同的生活需求。其空间主要有三个特征,一是对外开放,公园与周边居住用地无围墙设置,人们可随时随地进入公园与河流亲近。二是分区合理,在功能分区上全面体现健康景观空间生活的理念。公园内部有足底按摩区、遛狗区、河滨长廊区,以及池塘、草坪、游乐场等不同功能空间。三是注重教育,公园树干上有“放生之前请三思”字样的挂牌,引导公众正确对待动物;举办生态教育活动,如举办周末早间家庭趣味导览,并计划融入社区园艺,为“观察大自然”等文化活动提供场所。休闲活动空间多样,充分的丰富了周围居民的生活,同时丰富的活动空间让居民与环境相融合,从而将生态和谐于此完美展现。
(5)加强安全节点设计。在碧山公园,将人性化设计完全体现出来,如安装了全面的河道检测和水位传感器预警系统、警告灯、警笛和语音通告设备,提供出现大雨或水位升高的预警。其次,警告标志明显,沿着河岸设置明显的警告标志、红色标记和浮标。最后,在水位上升时,水位到达安全节点,河流检测系统将触发警告灯、警报器和语音通报设备。
4 结束语
在城市景观设计中,将水环境、生态平衡纳入设计理念,建立海绵型新型城市,是城市建设的必然趋势。基于海绵理念下的城市景观设计,能够有效环境土地资源使用压力,合理利用雨水资源,倡导城市与自然的和谐相处,与城市快速发展相协调。碧山宏茂桥公园与加冷河修复是热带气候区域第一个自然河流改造工程。其基于恢复生态学理念的指导下,与城市快速发展相协调。改造后的碧山宏茂桥公园与加冷河,不仅实现基础设施系统协调,还大大提升了城市的环境品质,给人们提供休闲生态的游憩空间。
关键词:
海绵城市;理论;园林设计;渗透
1城市园林绿化和海绵城市
随着低碳理念在城市化建设过程中的广泛应用,城市建设工程和自然生态环境之间的关系也发生了一定的改变。在自然界生态系统的循环过程当中,存在多种循环系统,其中水循环是一个非常重要的组成部分,自然界中无论是物质能量的转换还是动植物的正常生长发育都和水循环有着非常密切的联系,这也就充分说明了水循环对于整个生态系统的正常运行起着至关重要的作用。在工程的建设过程中,只有具有很好的水循环系统,才能对降水实现有效的循环。但是如果降水只能在地表进行汇集的话,那么就很容易引发一定的城市内涝现象发生,可见水循环的重要性。在对城市园林进行设计的时候,只有对其进行最为科学合理的设计,才能实现人与动植物之间的共同生存与发展,不断促进与大自然界的和谐共处。而海绵城市理念的合理应用就可以使得城市园林绿化进行更为科学合理的设计与规划,从而使得城市园林的净化作用得到更好的发挥,构建其一个更加稳定的城市生态系统。
2海绵城市理论下的城市园林设计
2.1加强城市园林设计规划,实现因地制宜
在对城市园林进行设计的过程中,由于各个城市的环境不同,其植被、降雨情况以及土壤的性质都存在一定的差异,所以在具体设计过程中应该和这些情况进行充分的结合,这就要求设计人员应该在设计过程中严格遵守相关的规定与要求。遵守海绵城市建设过程中的主旨,注意建设过程中的各个关键点,最大限度实现园林设计的科学性和合理性。
2.1.1道路渗滤沟设计
在对城市园林进行设计在对园林进行设计的过程中,应该充分结合当地的降水量,如果降水量非常大就会给土地的渗透性带来一定的压力,这就要求在具体的设计的过程中还应该对雨水的收集问题引起足够的重视,可以创建一定的道路渗滤沟,在具体设计的时候应该充分结合绿地坡度的具体情况来进行设计与建设。
2.1.2渗透性铺装设计
在城市园林工程设计的时候,只有做好对渗透性的铺装设计,才能有效发挥地面的渗水工呢过和排水功能,大大节约了各种物料的使用,而且还可以更好地满足生态化设计的实际要求,从而使得自然环境和园林设计两者可以更加和谐的发展。通常情况下,在铺装设计过程中都会采用在地面上铺设一层砂砾层以有效增加路面的透水性和稳定性。如果是主路的话最好是铺设砖层以更好地方便人们的行走,对于两侧的辅道可以采用石子进行铺设,其也就有非常好的透水性。
2.1.3园林生态水渠和雨水缓坡
在具体设计过程中,还可以充分结合园林内部的实际地势来设计一定的生态水渠,这样其不仅可以作为园林景观的一个组成部分,同时还可以对雨水实现很好的回收。水渠主要包括暗渠和明渠两种,暗渠在建设的过程中通常情况下会留出一定的排水沟使得水流可以顺势而下,而明渠则主要采用透水性能比较好的沙石材料来进行铺设,然后起到很好的导流作用。
2.2雨水储蓄系统的合理设计
2.2.1集雨型绿地
集雨型绿地的建设的过程中,在对植物进行配置的时候最好选用那些不怕湿涝的植被,在将多余雨水充分导入到这种绿地的前提之下,还可以实现对雨水的有效存贮,同时也是整个城市园林景观的一个组成部分,当然也可以暂时以湿地的形式存在。
2.2.2人工湖
在城市园林景观设计过程中适当加入一定的人工湖不仅可以有效增加整个园林的意境,而且人工湖还对雨水具有一定的存储功能。当然在具体实施过程中需要注意的是,应该将湖水的水位控制在一个合理的范围之内,从而在下雨的时候有足够的储水空间。另外,还应该注意对人工湖当中各种水生植物的配置,从而使得泥沙进入到湖里之后,其便可以对水质进行有效的净化。
2.3雨水净化系统的合理设计
2.3.1土壤渗透净化
土壤的一个重要功能就是其可以实现对雨水的有效净化处理,例如雨水在经过草坪的渗透之后就可以实现很好的净化,大多数的雨水都是在收集的同时进行土壤的渗滤净化,渗滤过的雨水会被排入次级净化池或者渗滤池中循环利用。
2.3.2生物处理净化
该项技术主要是对生物可以有效分解污染物的这一功能进行了充分的利用,在城市园林设计过程中,首先应该充分利用各种植物对雨水的净化作用,其主要体现在以下几个方面:①可以充分利用植被比较密集的地区,由于植物元素的密集浓度要远远高于水的密集浓度,所以可以对雨水中各种杂质和元素进行有效的吸收与净化;②由于植物具有一定的解毒作用,所以还可以对雨水当中的部分有害物质进行一定的分解。总而言之,在对城市园林进行设计的过程中,不但应该充分应用海绵城市理念,还应该充分结合该城市的具体生态环境,不断提升雨水的收集和净化功能,同时还应该对各种植物进行科学合理的配置,有效促进城市园林各项功能的实现。
参考文献
[1]陶涛.低碳理念的园林设计探讨[J].现代园艺,2016(06):70~71.
[2]张艺.浅析平面构成在园林设计中的应用[J].中国林业产业,2016(01):175.
中图分类号 F299.24 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)04-0051-02
1 城市雨水利用研究现状
1.1 国外城市雨水利用现状 当今,国外对于城市水资源的研究比较广泛,尤其是日本、德国、美国等发达国家,非洲很多干旱城市如拜尼沃利德以及新加坡等东南亚的一些国家都采取了很多有效措施来对城市雨水进行开发利用,比如建立屋顶储水系统、建立雨水入渗系统、制定相应法律条例等。
1.2 我国城市雨水利用现状 我国的城市化进程正在逐年加快,与此同时城市水资源问题也日益凸显,水质污染、城市内涝以及地下水位下降等问题层出不穷,在破坏城市生态环境的同时也威胁着城市居民的生命财产安全,从而严重制约着城市的发展。我国对城市雨水利用的研究相对于其他国家来说尚处于初期,如北京、天津、大连、青岛等的典型缺水城市也只是停留在探索阶段,还没有形成一套完整的城市雨水利用系统,尚未出台有关于城市雨水利用的法律条例。总的来说,我国对于城市雨水利用的研究还有很长的一段路要走。
2 城市雨水利用的含义
城市雨水利用指的是降落到城市中的雨水被汇聚收集起来并通过净化之后加以利用的过程,它是缓减城市水资源短缺、减少城市内涝和改善城市水环境的有效途径[1]。可以将其分为直接利用和间接利用两个部分:直接利用可表现为通过收集储蓄雨水直接来加以利用,比如可以用于绿地灌溉、城市喷泉等;间接利用则表现为利用各种人工设施进行雨水渗透,使其渗入到地下水中,从而间接改善城市水环境。
3 城市雨水利用的效益分析
3.1 环境效益 首先,城市雨水的合理利用可以防止城市内涝的发生,我国现在正处在城市化的浪潮中,城市面积越来越大,导致原来的河流和湿地逐渐消失,之前可渗水的松软土壤被沥青水泥等不透水的材料所代替,因此当有强烈降水发生时,容易引发城市内涝。通过建立透水设施不仅可以缓解这个问题,也能够节省建立排水系统的部分费用。其次,城市雨水利用还可以丰富地下水。由于城市化进程不断加剧,城市人口不断增多,因而地下水开采过量,尤其是沿海城市,很容易出现海水倒灌、地面塌陷等问题。通过透水性地面等透水设施雨水会渗透到地下从而起到丰富地下水的作用,并且土壤还会起到净化雨水的作用。美化城市也是城市雨水利用所带来的效益之一。由于扩张的城市、增多的人口、加重的污染,使得水资源越来越短缺,很多以水为主要特征的景观都消失殆尽[3]。城市雨水利用可以对这些坏影响起到一定的作用。
3.2 社会效益 通过对城市居民宣传城市雨水利用的好处,可以增强人们的节水意识与凝聚力,产生一定的社会效益。人们逐渐认识到当前城市水资源稀缺的严峻形势,自觉参与到城市雨水利用的行列中来,不仅可以保护城市水资源,而且增强了大家的凝聚力。
3.3 经济效益 城市雨水利用可以节省排水费用,且雨水利用设施工程花费相对跨流域调水等工程来说较少。雨水利用设施工程的建立,可以避免每一次大量降雨之后所进行的城市排水工作的进行,即一次性解决所有的问题,且造价低。
4 城市雨水利用措施
4.1 加强对雨水利用的研究和应用,修复雨水的生态功能 城市雨水这个事情并不难,技术上要求也不高,经济上投入也不大,关键是转变观念,在规划之初就考虑如何处理雨水。修复雨水的生态功能主要是指对雨水进行汇聚收集再利用的过程。
4.1.1 先利用人工设施进行城市雨水的收集 如我国某些城市利用大面积集中雨水的要求来设计,可以利用屋面进行雨水收集,这对于高密度建设的城市来说无疑是一种比较实用的方法;对于公路来说可以将道路高程设计得较高(最好是高于陆地)并设置缺口,降水时水流可以顺着缺口流入道路两旁的绿化滋润植物;用透水砖将步行道或者停车场等场所铺设成透水地面等在如今的大多数城市也时常可见,这也不失为一种雨水利用的好方法。也可在此基础上对城市进行雨污分流,对城市雨水系统进行单独建立,从而对城市雨水进行更有效率地收集。
4.1.2 对收集的雨水进行利用 具体可分为以下3个方面:一是直接利用,它是指将收集之后的雨水加以净化直接使用,比如用来市民生活、浇灌绿化等等,可以稍微缓解城市用水的紧张;二是间接利用,它是指通过一系列透水渗水措施使得下渗到地下来补充地下水的短缺,具体可用透水砖等偷税设施进行建设,以解决因地下水超采所引发的一系列问题,通过此种举措也可以避免城市内涝的问题;三是综合利用,即二者合一、双管齐下,从而更加有效地改善城市水资源环境。至于怎么利用则要根据城市的具体情况来具体规划:例如青岛降雨量不大且有明显的季节分布,这种情况下只进行雨水的直接利用就显得得不偿失了,因而应主要进行间接利用,辅助以直接利用手段来进行该市的雨水利用。
4.2 制定相关的法律法规并加大执行力与监管力度 世界上雨水利用技术较发达的国家如美国早在1965年就出台了《水资源规划法》《雨水利用条例》等相关法律条例,德国也在1989年出台了雨水利用设施标准[2]。虽然近年来我国对于雨水利用逐渐重视起来,但至今仍未有全国性的相关法律文献的出台。因此,我国各级政府应借鉴国外进行城市雨水利用的经验来制定相应的法律条例,从而规范对雨水利用的具体标准,同时有关部门也要加大执行力并加强监管力度。
4.3 向市民广泛宣传雨水利用的重要性 我国城市居民大多数人节水意识较为缺乏,对于雨水利用更是没有什么概念,城市水资源浪费严重,因而向市民广泛宣传当前城市水资源所面临的严峻形势以及雨水利用的意义就显得尤为重要。雨水利用是城市建设的重要环节之一,应通过各种媒体、社区活动等形式及利用微信微博等网络社交平台进行宣传,并将其渗透到学校教育中去,使得社会民众逐渐树立起雨水利用的意识,让市民们无论是在工作还是在生活中都注意节约用水。
5 展望
城市雨水的利用是解决水资源短缺的新途径,也是实现水资源可持续利用的有益选择[4]。就目前情况来看,我国在城市雨水利用方面还处于开始阶段。“海绵城市”是城市雨水利用的良好体现,它的概念于2012年才在我国首次提出,并在2014年12月宣布了试点城市。“海绵城市”是一种非常形象的表达,由于海绵的物理特性被学术界和行业内所惯用,从而来比喻城市的某种吸附功能和吐纳雨水的能力[5]。它能够对环境的变化有良好的适应能力并可以最大程度降低自然灾害所带来的影响:降水过大时可以对雨水充分进行收集储存,降水过小时将之前储存好的水释放利用,使得城市化与生态自然化得到有机结合,最大限度地实现雨水在城市的蓄存。因此,大力推进海绵城市建设是未来城市雨水利用的目标。
参考文献
[1]李美娟.城市雨水资源利用效益评价研究[D].大连:大连理工大学,2010.
[2]邵兆凤,邢国平,周建芝,等.天津市城市雨水利用前景建议[J].中国水土保持科学,2012(02):102-106.
【学习目标】
情感、态度、价值观目标:知道我国的人口、资源、环境的现状,理解计划生育和保护环境的必要性和重要性。
能力目标:在正确认清我国人口、资源、环境等基本国情的基础上,积极宣传计划生育的基本国策,以实际行动保护资源环境。
知识目标:了解人口、资源环境的现状及特点认识其对我国经济和社会发展的影响。
【自主学习】
仔细阅读教材74-80页,尝试回答下列问题,并在课本上标注出来
1.我国人口的基本特点: 和。新的特点 、、、 、。
2.国家推行,使人口的增长同经济和社会发展计划相适应,有效缓解了人口对资源、环境的压力,有力促进了 和 。2016年,全面实施政策。这样能更好的适应 ,促进家庭幸福和社会和谐,使人口长期均衡发展。
3.我国面临的资源形势非常严峻表现在 和 。
4.环境问题会带来的危害:,严重破坏生态平衡, 。
5.我国的人口、资源、环境问题非常突出,制约经济社会发展。发展中出现的问题,只有通过 才能得到解决。坚持绿色发展。走、 、 的文明发展道路,是我们的必然选择。
6.我国的环境问题表现在哪些方面?产生的原因有哪些?
7.简述我国的资源现状及产生的原因。
【合作探究】
1、结合77页“探究与分享”部分,谈谈你对上述环境问题的危害了解多少?
2、结合78页“探究与分享”部分,请你点评以上观点,并说明理由。
【精讲点拨】
结合79页“探究与分享”小源的日记,思考下面两个问题
1、 霾对我们的身体健康有什么危害?
2、 生活中,我们可以为减轻霾做些什么?
【巩固检测】
1、“大国点名·没你不行”——第七次全国人口普查于2020年11月1日零时准时开始。我国重视人口普查,是因为( )
①人口问题始终是我国面临的全局性、长期性、战略性问题
②在未来相当长的时期内,我国人口众多的基本国情不会根本改变
③人口普查有利于党和国家更好地制定政策 ④我国人口与经济社会发展是协调的
A. ①②③B. ①②④C. ①③④D. ②③④
材料一:黄石计划2030年建成海绵城市。创建海绵城市遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,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,促进雨水资源的利用和生态环境的保护。