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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:
城镇化的快速发展带动了经济持续增长,促进了社会全面进步,同时也带来了严重的暴雨积涝灾害。从古至今,暴雨积涝灾害一直是人类难以解决的问题。
近几年,中国的暴雨洪涝灾害愈发严重:“20XX年7月12日,哈尔滨多处上演‘水漫金山’”、“2012年7月21日,北京遭遇特大暴雨,导致严重内涝”、“2011年6月18日,到武汉看海”、“2008年深圳6.13特大暴雨”……数量之多,不胜枚举,这些新闻无不说明暴雨洪涝已成为长城内外、大江南北大多城市的通病。暴雨积涝灾害对城市水利、农业、交通、工业等方面造成的直接经济损失不可估量,同时通过人口死亡、疫病爆发等问题给社会带来了巨大的冲击,造成的自然资源减少、环境污染和生态退化程度更是难以估计。
造成城市暴雨积涝灾害的原因主要有气候和城市建设两方面的原因。从气候角度来说,由于全球气候变暖,水循环产生变化,降雨时空分布不均,导致城市出现暴雨积涝灾害;从城市建设角度来说,主要是城市建筑和硬化面积过大,植被覆盖率过低或者遭到破坏,城市的吸水、存水能力差,其次是排水设施的排水能力不足、重建轻管。
目前,城市针对暴雨积涝灾害采取的工程性措施主要有修建蓄水池、增加排水泵站、加大排水管径、在线蓄水等,这些措施需要占用大量的城市地下空间,投资大,维护困难,废弃后无法回收利用,会产生大量固体废弃物,对环境造成二次污染。其他措施如增加绿化面积也会引起城市用地紧张等问题,浪费城市空间资源。
二、国内外相关研究应用现状
LID技术于1990年末发源于美国马里兰州的王子县、西雅图和波特兰,是由马里兰州环境资源署首次提出。之后经过20多年的发展,LID在美国、加拿大、澳大利亚、新西兰等地广泛应用。在美国,LID设施的应用还形成了绿色道路、绿色社区等理论和方法;在澳大利亚,LID的应用称为水敏感城市设计;在英国,LID技术应用于城市排水系统,形成了可持续城市排雨水系统;在加拿大,LID和场地设计相结合,形成最优场地设计、保护性设计等;在新西兰的应用称为低影响城市设计与开发。
随着对国内雨水问题的重视,雨水方面的研究和应用也逐渐多起来,LID在国内已有10年的研究和实践,于2012年形成了“海绵城市”.
2012年4月中国北京大学在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中首次提出“海绵城市”一词。住房和城乡建设部于20XX年2月17日发表的《住房和城乡建设部城市建设司20XX年工作要点》中首次提出海绵城市的概念,20XX年10月,住房和城乡建设部出台了《海绵城市建设技术指南》。
2017年4月2日,国家财政部、住房城乡建设部、水利部宣布了海绵城市建设试点:西咸新区、武汉、重庆、贵安新区、遂宁、南宁、常德、鹤壁、济南、萍乡、厦门、池州、嘉兴、镇江、白城、迁安16个城市。
三、研究目标及意义
鉴于传统城市普遍存在的暴雨积涝灾害和道路排水问题,而国内的海绵城市和LID发展和研究较为薄弱,因此,对于海绵城市理念下的城市道路进行系统化设计研究很有必要。本研究主要通过对国内外已有研究成果的整理与分析,探讨海绵城市与LID、海绵城市道路与LID的关系,采用文献调研的方法系统地对城市道路进行了LID设施的选择及其组合优化设计;针对案例进行实地调查,探讨LID在海绵城市道路中如何应用。
论文的研究目标是建立海绵城市理念下的城市道路系统设计的基本理论框架,研究其具体的设计方案和技术。
论文的研究意义:为海绵城市理念下的城市道路系统设计提供借鉴和参考,对解决城市雨水问题有一定的现实意义。
四、研究内容
论文的研究内容主要有三个方面:
1)研究海绵城市理念下的城市道路系统,分析其与LID的关系及对LID设施的选择。
2)构建海绵城市理念下的城市道路系统规划和设计的完整体系,从路网规划和道路设计两个层面进行具体研究。其中,道路设计重点研究停车场和广场的LID设施组合优化设计,道路与红线外用地衔接中重点研究建筑、小区的优化设计。
3)将研究的设计理论成果应用于商洛城市道路系统,并通过SWMM模型进行模拟评价。
五、提纲
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 城市暴雨积涝灾害频发
1.1.2 传统城市道路排水存在的问题
1.1.3 LID与海绵城市理念的提出
1.2 相关理论的概念
1.2.1 海绵城市概念
1.2.2 LID概念
1.3 国内外相关研究应用现状
1.3.1 国外研究应用现状
1.3.2 国内研究应用现状
1.3.3 国内外研究现状的不足
1.4 研究目标、意义、内容和方法
1.4.1 研究目标及意义
1.4.2 研究内容
1.4.3 研究方法
1.5 论文创新点和技术路线
1.5.1 论文创新点
1.5.2 技术路线
第2章 海绵城市与LID
2.1 海绵城市与LID概述
2.1.1 海绵城市-LID
2.1.2 海绵城市与相关理论的联系与区别
2.2 海绵城市与LID
2.2.1 海绵城市与LID的关系
2.2.2 LID设施的选择原则
2.3 海绵城市道路系统与LID
2.3.1 海绵城市道路系统
2.3.2 海绵城市道路系统与LID的关系
2.3.3 LID技术设施选择
2.4 本章小结
第3章 海绵城市道路系统规划与设计体系
3.1 海绵城市道路系统规划与设计体系框架
3.2 海绵城市路网规划
3.2.1 影响因素
3.2.2 规划思路
3.2.3 规划原则
3.3 海绵城市道路设计思路
3.3.1 海绵城市道路设计思路
3.3.2 海绵城市道路设计注意事项
3.4 本章小结
第4章 基于LID的海绵城市道路设计
4.1 海绵城市道路与传统城市道路的区别
4.2 海绵城市道路的LID设施组合优化设计
4.2.1 机动车道和公交专用道
4.2.2 非机动车道和人行道
4.2.3 路缘石、雨水。和路肩边沟
4.2.4 道路绿带
4.2.5 停车场
4.2.6 广场
4.2.7 高架桥、立交桥
4.3 海绵城市道路与红线外用地的衔接设计
4.3.1 道路与建筑、小区衔接优化设计
4.3.2 道路与城市绿地衔接设计
4.3.3 道路与城市水系衔接设计
4.4 海绵城市道路横断面布置型式设计
4.4.1 单幅路
4.4.2 两幅路
4.4.3 三幅路
4.4.4 四幅路
4.4.5 特殊形式断面
4.5 本章小结
第5章 商洛市海绵城市道路系统设计应用研究
5.1 商洛市概况分析
5.2 海绵城市路网规划
5.2.1 商洛市现状路网分析及存在问题研究
5.2.2 商洛市排洪防涝、水系和绿地现状及存在问题
5.2.3 商洛市海绵城市路网规划
5.3 海绵城市道路设计
5.3.1 商鞅大道地理位置
5.3.2 商鞅大道现状分析
5.3.3 基于LID的商鞅大道横断面设计
5.3.4 商鞅大道公共停车场设计
5.3.5 丹江立交平面设计
5.3.6 商鞅大道综合设计
5.4 商鞅大道设计效果模拟评价
5.4.1 SWMM模型介绍
5.4.2 获取基本数据
5.4.3 开发前场地模拟
5.4.4 传统城市道路模拟
5.4.5 海绵城市道路模拟
5.4.6 三种情景模拟结果分析
5.5 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 不足和展望
参考文献
致谢
六、研究方法
论文釆用的研究方法有:文献调研法、实地调查法、SWMM模型法等。
1)文献调研法论文通过对国内外文献的调研、对SEA Street等案例的研究,总结LID设施在城市道路中的应用情况。
2)实地调查法论文通过实地调查收集商洛市的路网、道路、绿地系统、水系、降雨等相关资料,为海绵城市理论的实例研究做铺垫。
3)SWMM模型法论文采用SWMM模型对城市道路设计后的雨水径流控制效果进行了评价。
七、进度安排
20XX年11月01日-11月07日 论文选题、
20XX年11月08日-11月20日 初步收集毕业论文相关材料,填写《任务书》
20XX年11月26日-11月30日 进一步熟悉毕业论文资料,撰写开题报告
20XX年12月10日-12月19日 确定并上交开题报告
20XX年01月04日-02月15日 完成毕业论文初稿,上交指导老师
20XX年02月16日-02月20日 完成论文修改工作
20XX年02月21日-03月20日 定稿、打印、装订
20XX年03月21日-04月10日 论文答辩
八、参考文献
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中图分类号:TU992 文章编号:1009-2374(2017)05-0133-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.05.065
对于海绵城市而言就是在建设城市中,发挥海绵一样的吸水效果,完善公园、道路、绿化、建筑等公共设施后,应用新型的排水方式,利用特殊的建筑结构,有效完成蓄水、渗水、净水等环节,同时对水资源进行管理,做好水资源的再生和重复使用等工作,保证城市和生态系统的稳定。
1 海绵城市理念下的整体设计结构
在进行海绵城市建设中必须完善以下三点内容:第一,建立低影响雨水开发体系,由于城市建设都是根据海绵体系建设的,因此通过一些特殊结构就可以完成雨水的渗透、蓄积和净化工作,这是一个有效循环的过程,可以最大程度上利用水资源,避免对水资源的浪费,除此之外,还可以调节雨水的径流峰值和径流总量,对一些污染地区进行处理;第二,完善管渠排水系统,该系统要和低影响雨水开发系统有效结合,共同对雨水进行收集、处理和排放,有效对雨水资源进行管理;第三,建立超标径流雨水排放体系,主要作用是对自然降水进行收集,对城市各个地区的水流进行调蓄,同时在特殊时候还可以做泄洪处理。通过上述三个系统的协同合作,能有效收集、管理雨水,避免雨水四处蔓延对城市造成影响,为了深入对这方面的内容进行理解,O计了海绵城市在城市道路建设运行结构图,附图如下:
2 海绵城市设计工作的重点内容
2.1 整体规划的重点内容
在建设海绵城市中要结合整体做好规划,避免设计不合理、水资源处理不当等问题。在建设的前期阶段有效利用自然环境十分有必要,根据城市所有的地理环境,在尽量减小对原有排水系统干扰的前提下,设计城市道路时要绕开天然的湖泊,做好城市道路的空间布局,同时做好与在建或已建项目的衔接,在道路两侧设计出天然的绿化带和人行道,有效滞留雨水,让雨水充分渗透到地下,让大地对雨水进行净化,这样形成的径流的雨水量会非常小,再通过其他设施的建设,有效对这部分水资源进行管理,避免出现径流水量超标等问题,实现道路低影响的建设目标。
2.2 设计城市道路路面的重点内容
一般在传统的道路路面设计中,要求路面必须倾斜1.5%~2%,这样在重力的作用下,降水会自由地流进排水口,建设绿化带时其要比路面高一些,有利于路面积水的流动,但是在海绵城市理念下进行路面、绿化带设计中,在建设路面时一定要存在一定的高低差,这样当遇到降雨天气后,雨水落到路面上,汇集成径流,由于路面设计中存在一定的高低差,这样雨水会直接向低路面的一侧流动,除此之外,进行绿化带设计中,在其下面设计了排水管,当遇到降雨后,雨水需要先满足周围绿化植被的需求,大部分水资源会渗透到地层中被植被吸收,还有一部分渗透到地下形成地下水,之后剩余的才会从排水管道中流出。另外,还可以将渗透装置安装到排水管中,在渗透装置的作用下雨水直接进入到地层中,有效对城市地下水进行补给,做好对城市水资源的管理。
2.3 设计道路整体结构层次的重点内容
为了有效管理城市水资源,相关技术人员分析得出可以通过三种方式进行路面积水的排放:第一,降雨导致雨水积累在道路表面,可以通过路面之间的间隙将雨水渗透到路面以下,有效排放出雨水;第二,长时间的积水会逐渐渗透到道路的基础层,而在道路两侧设置了排水管道,可以有效排出这些雨水;第三,路面积水直接进入道路基土层进行排放。对于前两种排水方式而言,可以有效降低道路表面的径流系数,达到海绵城市设计的要求,但是没有完成对路面的渗透作用,雨水不能滞留到绿化植被中,也不能有效对雨污水进行净化。海绵城市建设规范中对这方面有明确的规定,要求道路基层土壤的渗透系数不得小于7×10-5cm/s,城市道路的车流量非常大,而且很多道路的负载高,不能有效对积水实施渗透。传统方式设计人行道路的时候,预制混凝土是常用的材料或者会使用花岗石,但是在建设海绵城市理念的道路时,必须使用新型的透水材料进行道路的铺装,该材料有很好的透水性和透气性,有效降低城市地表热量的散发,在生态保护方面有非常重要的作用,在海绵城市理念建设中,要求所建设的道路渗水系数在1.0×10-3mm/s范围,地下水表面层和透水层的距离控制在1m以上,下面是不同路面的雨水径流取值范围,路面建设中可以作为参考,保证最终的建设质量。
3 城市中具体的排水设计要点
3.1 设计排水管渗透的方法
在排水管道中进行渗透设计时,要使用特殊的材料,材料一般表面存在很多孔洞,直径不超过10mm,有效对排水管道周围进行填充,该材料还设置了多孔层,可以对路面积水进行有效蓄积,这种新型的排水管有很好的协调性,透水效果好,占用空间小,但在使用过程中这些管体周围会堆积很多碎石,主要是雨水冲刷,运输车辆上掉落造成的,清理时非常困难,碎石容易将管体孔隙堵塞,如果不及时清除将会影响渗透效果。排水管道的设计贯穿整个城市道路工程,城市道路复杂,出现很多交叉口,排水管道铺设非常复杂,线路布置就显得较为冗长,因此在施工前必须经过严谨的设计,实地现场考察,各项数据资料都合格后才能进行城市施工,保证排水管道的排水效果。
3.2 设计排水沟的方法
进行城市道路两侧的排水沟设计中,必须遵循保护生态环境原则,在建设和设计时要了解当地的生态情况,让排水沟设计和生态有机结合到一起,避免相互影响而出现问题。设计排水沟时其结构层次依次是绿化植被层,土壤种植层,水分渗透过滤层,渗排水层,砂石层。这种结构的排水沟可以对道路雨污水进行过滤,对路面积水进行渗透,同时还能保护周围的生态环境,充分完成水源的循环再生利用。
3.3 设计城市绿化带的方法
绿化带的设计非常重要,可以保证城市路面排水顺畅,海绵城市绿化带设计时其中心一般比周围低,在绿化带中央位置设计溢流式排水口,这样就可以形成下凹式绿化带,有效排除雨水。路面的初期雨水会渗透到绿化带的土壤层中,为绿化植被提供水资源,剩余的雨水会通过排水管道排出,这种设计方式可以避免洪涝灾害的出现,保证土壤的整体渗透系数,当城市绿化通过雨水灌溉达到很好的效果后,植被的灌溉用水量就会相应的减少,节约城市中的水资源。
3.4 海绵城市的优势
传统的排水理念中主要是快速排水,将城市水资源排放到附近的河流和湖泊中,导致80%的水资源没有利用就被排掉,但是海绵城市设计理念,雨水可以渗透到道路路基层,对周围的绿化植被进行灌溉,合理利用了水资源,同时有效处理了雨水,对地下水资源起到很好的补充作用。由于人行道使用了透水透气材料,导致城市不透水面积减少,降雨后减小洪峰流量。当大部分雨水渗透到地下后,在道路避免形成的径流会变小,有效控制了径流产生的污染。在大雨过后,道路没有明显的积水,可以让司机驾驶得更加舒适。
4 结语
通过以上对海绵城市的城市道路系统化设计分析,发现想要达到理想的排水效果,在设计施工过程中,要求设计部门和施工部门相互配合,避免使用传统的雨水排放方式,利用绿化带、植草沟、排水管道、排水管道的渗透等,有效排出城市中的雨污水。海绵道路可以很好地补充城市地下水资源,减小洪峰流量,减轻排水系统压力,降低雨水径流污染,改善道路行驶安全性和舒适性,改善城市微气候,因此在以后有很好的发展前景。
参考文献
在城市建设中,城市道路占据着非常重要的地位。在城市化建设的不断推动下,城市道路面积越来越大。在当前建设城市道路的过程中,主要应用控制、利用雨水思想,忽视了生态保护,例如大量硬化地渗透能力较弱,洪丰雨季降水量大,容易积水,造成城市积水面积增大;同时,还有很多城市道路表面不透水,也会促进城市热岛效应的发生。此外,城市道路是产生径流和污染物的主要场所之一。因此,控制城市径流非常重要。
1海绵城市设计内容
1.1整体规划内容
海绵城建设要综合整体规划,避免设计不合理、水资源处置不当等。有必要在施工初期利用自然环境,根据城市地理环境,全面排除现有排水系统的问题,减少干扰,在城市道路两侧设计一条天然绿化带和人行道,有效的保留雨水,让雨水充分渗透到地面,让土壤净化雨水径流,所以雨水不容易积聚,然后通过其他设施的建设,有效管理水资源,避免径流量超标的问题,进而促进建设低影响之路目标的实现[1]。
1.2设计城市道路内容
在路面的一般设计中,传统的路面要求必须倾斜1.5~2%,所以在重力的作用下,降水会排入山体,绿化带的建设和道路的高度是有利于积水排放的。但基于海绵城市绿化设计理念的道路建设,必须有一定的高度差,所以当下雨时,雨落到人行道上,收集径流,山路在路面设计中具有一定的高差,使雨水直接流向低路的一侧。另外,绿化带、排水管设计,雨水能够满足大部分绿色植被的需要,水资源将渗入地层被吸收,有一部分渗入地下水后形成地下水,其余部分将流出排水沟。此外,渗水装置可以安装在排水管中,水分直接进入层内,具有渗水装置功能,有效补给城市地下水,管理城市水资源。
1.3设计道路整体结构内容
为了有效管理城市水资源,相关技术人员可通过以下三种方式对路面进行分析:①降雨导致路面雨水积聚,可以通过路面之间的差距使雨水渗透到下面的道路上,有效排放雨水;②基层长时间的水将逐渐渗透到道路上,排水管道布置在道路两侧,能有效排出雨水;③地表水直接进入路基土壤排放。对于前两种排水方式,可以有效降低路面径流系数,达到海绵城的设计要求,但没有完成对路面的渗透作用,雨水不能留给绿色植被,也可以污水净化无效。城市海绵施工规范明确规定,路基土渗透系数不得小于7×10-5cs,城市道路交通量非常大,道路负荷大,不能有效对积水进行渗透。在传统的行人道路设计方式中,预制混凝土是常用材料或使用花岗岩,但在基于海绵城市概念设计道路时,必须使用新的路面渗透材料,具有良好的渗透性,具有生态保护的作用[2]。
2机动车道设计
传统的机动车道设计主要采用无渗透路面,不仅使得路面容易积水,不能补给地下水,还会促进城市热岛效应的产生。道路渗透路面,提高渗透性,有利于地下水资源的补给,减少源头径流。可渗透路面,由于道路损坏防止雨水进入路基,应在上层沥青混凝土路面结构层底加铺不可渗透材料,雨水进入路面结构层,渗透顶面沿横向坡度排放到盲沟,进入路边的雨水检查井或分离区。道路纵坡坡度范围应控制在0.3~6%之间,渗透机动车辆的斜坡应为1~1.5%。
3非机动车道和人行道设计
目前,主要采用不透水路面形式进行人行道、非机动车道的设计,遇到雨天,容易使得路面湿滑,并且容易积水,进而降低道路的安全性与舒适性,并且阻止了地下水的补给。但是海绵城市设计理念建议通过透水铺装方式设计人行道、非机动车道,雨水能够向下渗,不仅能够补充地下水、减少路面积水,还能够对路面湿度、温度进行调节。若路基土的透水能力比较差,还可以通过增设排水管的方式提高其透水能力。此外,透水性人行道、非机动车道的纵坡最好是处于2.5%以下,横坡最好处于1.0~2.0%之间。
4路缘石、雨水口和路肩边沟设计
4.1路缘石
道路边缘作为城市排水设施,可分为扁平垂直石块和石块,平面边缘平坦,海拔高低,雨水径流至绿化带或雨中,站立石面较高比周围的水通过溢流,注意雨水的流动。传统的垂直路边不能使道路很快进入绿化带,为了解决这个问题,穿孔垂直边缘石头,石头和垂直间隙间隔型立式石头形式。
4.2雨水口
雨水入口是城市路面径流的主要收集设施,也是雨水收集的起点。雨口通常位于机动车辆或非机动车道边缘,经常因为雨水径流或道路清洁垃圾进入雨水,雨水严重堵塞,雨水收集效率降低,暴雨将导致城市淹水,产生非点源污染。为了解决雨水喷嘴堵塞的问题和水污染问题,除了传统的雨水除污拦截装置外,还可以设置污水拦截铁栅,取代传统的雨水炉排,方便清洗,铁排侧面可以打开,拦截吊篮可以拦截径流中的小污染物。除了道路,雨水出口广泛应用于沉没的绿色空间和生物拘留设施。如在绿化带排列在雨中,高度应在表面高程与下沉绿色空间之间的最低点之间,径流通过间隙垂直遏制污水拦截进入雨水过滤,雨水渗透主要在绿化带内或吸收饱和,其余雨水从雨水溢流进入市政排水管道系统[3]。
4.3肩侧沟
传统的水泥混凝土侧沟堵塞不美观,而且没有雨水净化功能,而使用沟渠可以解决这个问题,是一个草地景观植被表面沟渠,收集,运输,净化和排放的雨水径流。
5道路横断面设计
传统的城市道路设计是1.5~2%的斜坡排水斜路,雨水通过奥利维尔进入雨管系统,绿色引导石头一侧比巷道呈凸形。道路水平坡度优化分离后,雨水通过路面坡道为凹陷区域,浅层土壤饱和。多余的水通过炉排雨水收集雨水管中的井(高绿50~100mm)。雨水头可设有渗水井,收集的雨水通过渗水渗透到深层,并通过渗流填筑地下水。
6路面结构层设计
城市道路的传统路面结构通常采用不透水泥混凝土或沥青混凝土。据建设部颁布的“技术规范”和“渗透性沥青混凝土路面规范技术规范”,渗透砖、透水混凝土路面应符合道路路面功能规定,符合防水,防滑,防噪声等要求。随着水深的增加,多孔沥青路面通常分为三种:一是通过高孔隙度与相邻水层道路采水设施的形式与表层的组合;地表水进入表层(层)通过盲管进入附近的采水设施;穿过道路后的水面穿透。前两种降雨时减少地表径流,解决“排水”问题,但不能解决渗流、停滞、积水等问题。
6.1目前中国混合料设计方法的一般过程
目标集的外部因素;无效集选择合适的粗骨料分级,并确定最佳沥青。其中,OGFC混合料的孔隙度相对较大,难以通过马歇尔试验法确定最佳沥青含量。为了研究混合料,对国内外相关研究进行比较,结合中国的具体情况,应采取以下三种方法:结合马歇尔试验方法、飞行试验、混合物性能试验确定最佳沥青含量[4]。
6.2采用CAVF方法的渐变设计方法
20世纪80年代,美国经过一列的研究提出了Superpave沥青混合料级配设计。通常情况下,通过CAVF法设计OGFC沥青混合料,骨架孔隙结构可以进一步提高OGFC材料的孔隙度和耐久性,OGFC孔隙率处于18%之上,能够将自由水快速排放出去,同时考虑到车辙和水损害性能。CAVF方法使得渐变设计过程更容易进行定量评估,具有相对较好的工程操作。应用Superpave设计方法与此不同(根据经验,仍然较大)沥青混合料的分级设计更加标准化。但这项法律也需要完善。例如,将聚集体除以4.75mm的方法仍有待讨论。
7结语
本文基于海绵城市理念探讨了城市道路路面结构的设计,为了达到理想的排水效果,在道路路面结构设计过程中,应当基于海绵城市理念,避免采用传统排水方式,可以通过绿化带、草沟、排水管、排水管渗透等方式有效排放城市雨水。在理念下设计道路路面结构,能够补给地下水,缓解排水系统压力,减少径流污染,提高道路安全舒适度,改善城市气候,具有良好的发展前景。
参考文献
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1、城市道路系统的研究背景
1.1城市暴雨内涝现象
近年来,我内众多大中型城市在暴雨过后频频陷入内涝灾害,造成城市基本机能的瘫痪和市民生活的极度不便,而内涝之后城市水资源短缺的问题同样突出。
1.2传统城市道路雨水处理的问题
城市雨水径流产生和排放的一个重要场所就是城市道路,传统城市道路的排水设计思路主要是雨水沿路面的横纵坡度产生径流,通过雨水口收集后由雨管排至水体。而随着城市化的发展,这种“以排为主,利用滞后”的排水方式问题日益凸显,越来越不能适应现代化城市的需求。
2、海绵城市绿色道路系统分析
2.1海绵城市与绿色街道理论
2.1.1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[1]。
2.1.2绿色街道理论
绿色街道的实质是生物滞留池等暴雨径流管理设施在街道层面的应用。其对绿色的界定大多从暴雨径流管理的角度,强调绿色街道去除地表径流污染、补充地下水,减少暴雨径流量,以及美化社区环境,改善街道物理环境的功能[2]。
2.2海绵城市道路c传统道路的区别
传统城市道路的硬质面积占道路面积的75%左右,道路绿带面积仅占25%左右,透水铺装率不足30%,路缘石和绿化带高出路面10-20厘米,雨水口设置在机动车道或者非机动车道上,绿化带只能吸收自身区域的雨水,雨水口仅收集路面雨水,不能有效的实现雨水排放,容易造成路面积水,甚至内涝。
海绵城市道路采用LID 技术设施,不仅可以保证道路的通行,还能在解决道路排水问题的同时防止雨水对路面稳定性造成破坏。
3、海绵城市绿色道路系统规划设计
3.1绿色街道设计原则:建设具生态功能的绿色街道
3.1.1 LID(低影响开发)理念
LID(低影响开发)是建设海绵城市的核心手段,其基本原理是在人工系统的开发建设活动中,尽最大可能减少对自然生态系统的破坏,强调保持场地开发前后水文特征不变[3]。
3.1.2 绿色街道的生态效益
绿色街道作为海绵城市雨水管理设施的一部分,不仅具有缓解城市内涝的作用,还能恢复自然水循环的蒸发、渗透和生物利用的功能,因此具有极高的生态效益。
3.2绿色街道组成模块设计策略
3.2.1人行道设计
传统的人行道在雨天容易路面湿滑、积水,影响出行的安全性和舒适度;同时也加剧了城市的热岛效应、阻止了地下水资源补给。透水人行道是一种可以使雨水透过铺装表面,不经过地下排水管道而直接渗透进入下层土壤的人工铺筑的人行道路。透水人行道应满足雨水渗透性和使用性两方面的要求。其中雨水渗透性要求满足渗透排水功能和生态蓄水功能;使用性方面需要具有足够的强度、抗低温能力和足够的水稳定性。
3.2.2树池设计
树池作为雨水收集和排放的设施,首先应考虑到树木生长的需要,许多行道树种不具备很强的抗涝性,因此在绿色街道树池的设计建造之初,必须对场地内原始土壤进行检测。因此按照不同地域的气候特点,应考虑土壤蓄水和排水能力后降雨量偏大的地区,应该使用沙土或砂质壤土。
3.3.3路缘石设计
路缘石是设置在中间分隔带、两侧分隔带及路侧带两侧的条形构造物。以下对几种路缘石的优缺点进行分析。
(1)开口路缘石
开口路缘石在新建和改造项目中应用广泛,加工简单,开口的长度可以根据本地瞬时降雨量进行灵活调整。由于开口破坏了路缘石整体性,一定程度上会妨碍交通安全。
(2)预制穿孔路缘石
预制穿孔路缘石石适合安放在新开发的地块上,钥诼愿哂诼访姹旮撸方便雨水流通过。其优点是占用道路空间小,不妨碍人行和车行交通。缺点是不具备过滤沉积物的作用,开口易堵塞,需要定期维护,维护人工成本高。
(3)溢流路缘石
溢流路缘石是可以最大限度地将来自街道的雨水均分散到道路旁的处理设施中,同时不需要很高的维护成本[4]。
3.3.4停车场设计
传统停车场功能单一,设计时主要考虑如何利用有限场地以停放更多数量的车辆,而忽视了场地本身应具有的其他功能。海绵城市背景下的生态停车场应以促进城市雨水的生态循环作为设计的主要目标,建立具备雨水净化、收集、再利用功能的绿色停车场。生态停车场的布局设计有很多限制因素,如功能定位、场地规模、气候情况等。因此挖掘停车场的生态功能,需要依照不同的场地条件进行设计。
结论:
绿色街道的核心功能是利用景观生态学的手段缓解城市水问题,城市道路低影响开发雨水系统对于缓解城市洪涝灾害、控制径流污染、净化城市水质、补充地下水源具有重要的作用。当下海绵城市建设在全国范围内如火如荼地展开,在看到全社会为解决城市问题积极努力的同时,设计者更不应该盲目,要对各技术问题进行认真思考,使海绵城市的理念真正落到实处,长期发挥其应有的作用。
【参考文献】:
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[2]李强,贾博,权海源,苏月,赵萌.绿色街道理论与设计[J].建筑学报,2013(9):147.
市政道路作为城市重要内容,对城市发展至关重要,只有科学合理的做好道路规划设计,才能缓解交通压力、美化城市环境,为城市居民提供美好生存空间。
1市政道路设计理念
1.1基于舒适性新理念的城市道路设计
经济越是发达,人们物质追求程度越高,特别是随着人们观念的转变,人们对自身需求也已经不再是单纯性的个体追求,而是从单纯物质需求上升到对精神层面的需求,对自身生活的区域情况更加关心,道路是一个城市的形象,人们对道路交通的要求是不断变化提升的。以往,人们对道路要求标准不高,只要宽阔平坦就可以了,但现在却不同了,人们不但要求道路交通顺畅、路面干净,而且还需要舒适和美观,可见市政道路设计的理念也需要跟随人们的观念不断转变。
1.2体现城市的特色
城市是人们生活工作的集中区,不论城市大小均有自己的特色,有自身的文化和历史,要想满足人们不断提高的精神需求,就要在城市发展特色上下功夫,体现在道路设计上则需要个性化道路,也就是说,对城市道路规划设计时,需要设计人员能突出城市特点,展现出城市的历史文化,道路设计可以根据城市环境、自然、地形等,把城市独特的风貌展示出来,使道路和城市相融合,展现城市独特魅力,让人们充分认可,全面接受。
1.3体现功能特色
道路是具备功能性的,任何一条道路的开建都是有目的的,道路连接两端,还要有自由的出口,那么进行道路设计时,一要在功能上得以体现,设计人员要全面了解城市生活节奏,进行设计城市道路的时候,就要对城市特色做出综合性的考量,不能因为只满足道路游览功能而损害交通功能,一定要避免出现道路交通拥堵的问题,保证人们出行更加方便快捷。
2市政道路设计基本原则
2.1平面线形的设计
对道路进行平面线形设计时,需要综合各种影响因素,避免出现用地问题。对单一道路平面设计需要考虑道路整体性,对交叉口位置要设计合理,安排得当,不能违背总体规划及相关控规要求。城市道路多是以直线为主,圆曲线与缓和曲线结合,转向处偏角需要保证平顺;道路交叉口、周边场地出入口、停车区关系到使用后的便利,因此需合理调整曲线半径、长度等要素,使道路线形更加科学。
2.2避免小偏角设计
这是一种特殊的形态,主要是道路偏角≤7°的情形,如果必须出现小偏角,则需要合理设计,因为平曲线长度比实测短,驾驶员通行时,很容易产生急转弯错觉,往往操作不当会发生事故。小偏角设计非常关键,平面定线是主要的设计方法,城市道路中,要想取消一个小偏角较为困难,有时还要增加一些工程量或拆迁。城市快速道路设计需要合理解决,保证速度较高时行车安全。路线交叉口可采用3~5°转角,不用考虑弯道的情况,只要做好交叉口设计安置,就能有效解决小偏角的问题。
2.3避免最小纵坡
城市道路建设时,会出现许多小于0.3%的纵坡,这种道路一定要科学设计,避开这种坡度,不能因为设计不合理,而导致路面排水不良、雨天行车积水等问题,确保行车安全。因为坡度小,路面积水就会增加,车轮与路面就会出现一层“水膜”,使轮胎与路面间的摩擦阻力降低,如果刹车减速,就会造成事故发生。所以对城市道路设计时,尽量采用大于0.3%的道路纵坡设计。
3市政道路设计的方法分析
3.1城市道路线形设计
在进行市政道路线形设计时,必须满足以下几个要点,一是必须考虑城市重要建筑物,包括著名景点等对道路路线设计的影响,在进行城市道路设计之前,要严格按照城市道路设计的相关标准和规范进行,要对城市建筑物和城市道路设计路线进行实地勘察,确保道路周围信息资料的详实性,如果遇到某些建筑物对路线有重大影响,要根据城市道路建设成本进行综合考虑,不能盲目拆除城市建筑物。此外,考虑到城市道路建设代表的是整个城市的美观,在进行道路设计时,要综合分析城市道路的地形以及城市道路排水等情况,保证城市道路线形美观、协调、实用。
3.2城市道路横断面设计
城市道路设计中的横断面设计主要是为了满足各种出行功能的需求,同时应引入完整街道设计的理念,保障城市道路交通的舒适和安全。因此,在进行横断面设计时,必须使横断面各个组成按照城市道路的级别、车速、车流量等进行设计,包括机动车道、慢行道、人行道以及中分带组成部分的尺寸。在当前道路横断面设计时,特别是生活性道路设计中,应摒弃以小汽车交通为主的误区,重视人行道、自行车道、公交专用车道的设计,构建生活空间为主的“完整街道”。
3.3城市道路路基设计
根据不同的地质情况,路基有不同的处理方法。要想城市道路运行良好,必须对路基进行针对性的处理。城市道路路基一般分为三种①地质条件较好的路基,这种路基不需要特殊工艺处理,采用清表后翻挖晾晒或者增湿的设计方法,对既有路基进行设计。对于路基坡度大于5%的路段,采用台阶式开挖的处理方法,然后再使用合格的土方材料进行分层填筑,增加路基的稳定性。②地质条件一般的路基,这种路基无法满足正常的使用要求,因此在设计中应采用换填垫层法进行处理,以满足路基的变形要求。③软弱地基、沉降量较大的路基,这种路基必须根据城市道路的等级及荷载要求进行复合型地基处理。
3.4合理设计城市道路排水系统
城市道路排水设计也是城市道路设计中最重要的一个环节,它在一定程度上影响着城市道路的使用寿命。因此,在进行城市道路设计时,必须考虑地下水和路面积水两种情况对城市道路的影响,针对地下水较高且较为丰富的区域,可以在城市道路路基底部加上隔水层,减少地下水对路基强度、稳定性的影响。针对城市雨水较为丰富区,应逐一排查设计路面的低点,同时采用加密雨水篦的设计方法,有针对性排除路面雨水。
3.5科学设计城市道路绿化
城市道路周围的绿化设计也是属于城市道路设计中的重要环节,在不同类别、性质的城市道路上进行绿化设计,不仅可以改善周围环境,提高城市的整体美观性,同时可以缓解驾驶人员的视觉疲劳。比如:部分穿越中心区域的城市快速路,由于用地受限,城市道路离居民区不远。针对这种情况,可以在城市道路的两边及中分带上栽种树木,根据不同路段进行树种的变化,在一定程度上可以起到除尘、降噪等作用,减少城市道路的交通污染。设计中应引入“海绵城市”的设计理念,人行道采用透水砖铺砌,同时利用道路绿化、侧分带建立生态植草沟和雨水花园。利用渗透、滞留、传输相结合的方式对道路和周围汇水区径流进行管理,沿着道路布设纵向排水管道,径流通过植草沟和雨水花园传输,收集后进行回用。
4小结
城市道路在城市现代化建设中占有非常重要的位置,其设计是否科学合理直接决定了城市居民生活是否便利,城市环境是否美观。我国目前的市政道路设计远不能满足这样的要求,这就要求市政道路的设计人员要不断的开阔视野,不断的学习创新理念,才能更好的为城市建设做贡献。
参考文献
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[3]周鑫.探讨市政道路工程质量控制及检测要点[J].江西建材,2015,04:180+182.
[引言]:海绵城市理念是近些年来兴起的一种城市雨水洪涝管理理念,也就是城市可以很好的适应环境变化,运用良好的系统抵御雨水洪涝灾害的侵袭,并把雨水进行合理的储存、净化,需要时可以释放利用。对此,也有人把海绵城市理念称之为“水弹性城市理念”,意思是城市的水资源具有弹性,可以合理的进行调节。对于我国的京津冀地区来讲,海绵城市理念非常的适用,通过有效的应用各种城市绿化景观植物和城市微地形景观系统提高城市的整体环境质量,有效的改善城市环境。因此,我们需要对于滨水景观的特点和景观设计的原则、京津冀地区城市道路绿化设计方法问题进行有效分析。
1滨水景观的特点和景观设计的原则
1.1滨水景观的特点
滨水景观具有多样化的特点,可以建立起各类的设施,使得其具有综合应用的能力。滨水景观还具有开放性的特点,是各类人群主要的活动场所。除此之外,滨水景观具有生态敏感性的特点。因此,需要对于建设出众多的生态景观植被,为城市带来源源不断的新鲜空气,满足人们进行高品质生活的需求。
1滨水景观设计的原则
滨海景观在设计时需要遵循以下方面的原则。比如:完整性的原则、空间层次性的原则、生态原则、防洪原则[1]。
2京津冀地区城市道路绿化设计方法
2.1有效乡土植被的应用
2.1.1充分展现出乡土植物的文化内涵
充分在城市道路绿化景观营造中表现出乡土植物的文化内涵,发掘出乡土植物的内在价值具有重要的意义。具体来讲,京津冀地区具有自己的历史与发展的特点。因此,其进行园林绿化工作时,需要将选用的乡土植物文化内涵与京津冀地区城市的文化内涵进行有效的融合,通过科学的塑造乡土植物群落,表现出城市独有的文化特征与环境氛围,全面提高城市乡土植物文化景观的观赏性,使其焕发出勃勃生机,为促进城市绿化事业的发展与进步,使得城市与自然环境更加的协调做出应有的贡献,全面提高城市的协调发展能力[2]。
1.1.2依据乡土植物特点进行科学化营造
在进行乡土植物应用的时候,我们需要了解乡土植物的气候特点、需要生长的土壤特点,并且依据京津冀地域位置气候水文条件,植物的季节性特点,秋冬春三季干旱少雨,并且冬季水面结冰植被景观差,夏季则雨水丰富内涝严重,土壤盐碱化严重,追求生态景观,满足海绵城市的发展趋势等等因素,进行乡土植物的科学选择。比如:具有较强抗盐碱性和抗干旱特点的灌木、乔木、花卉、水生植物等等来进行道路景观的营造。
2.1.3加强乡土植物的观赏性
我们应用乡土植物提高城市道路绿化景观质量与水平时,需要综合性的应用多种乡土植物,充分的展示出乡土植物的观赏性。具体来讲,依据城市园林绿化的需要,选择出适宜性的多种乡土植物,一方面可以促进城市道路绿化工作的质量与水平,保持城市园林生态系统的协调与平衡,另一方面可以为城市园林绿化工作打好基础[3]。
2.2绿化景观的科学搭配
我们选用的乡土植物需要与城市道路景观进行有效搭配,即进行微地形的有效构建、将各种类型的植被在上面进行种植,提高京津冀地区道路景观的质量和水平。比如:第一,雨水入渗花园的应用。雨水入渗花园是一个拥有大量植被的草沟,作用是渗入大量的降水,主要由一个草沟和各种各样的植被组成。第二,暴雨水路缘石扩展池的应用。暴雨水路缘石扩展池的作用是捕获收集雨水、其植被会对雨水进行有效的减速和过滤,有时还可以让一部分的雨水渗入地下。第三,草沟的改造性应用。改造后的草沟是一个天然或者是后期人工建造的优良排水渠道和排盐渠道,可以输送暴雨水径流、对于水中的污染物和沉积物还可以起到很好的沉淀作用,同时对于京津冀地区盐碱化类型的土壤进行有效排盐。第四,透水性铺面的应用。所谓透水性铺面是指一种硬质路的表面,它可以通过透水性沥青和透水性混凝土及透水性路面砖进行雨水的渗透、传输等来达到路面积水的减少,保证道路路面可以正常的行走[4]。第五,暴雨水树的应用。暴雨水树是专门栽培在人行道两旁中的人行道树木,其主要的作用是美化环境和有强降水时让雨水进入到树木所在的树坑内或者是进入树木所在的可以进行雨水渗透的区域。需要强调的是,我们要加强对于暴雨水树的管理,保障树坑内没有垃圾的残留和认为的破坏,这样可以使其在强降雨时发挥出应有的作用。第六,暴雨水树渠的应用。暴雨水树渠是位于人行道路旁边的一种树木及底下沟渠的和称,它通过多个气孔与人行道进行有效的连接,当降水发生时、通过地表径流的作用、城市道路上的水就可以通过这些气孔进入暴雨水树渠的底下沟渠中,达到排除道路积水的效果。第七,暴雨水排水井。暴雨水排水井主要接收暴雨水树渠带来的积水,并把其中的一部分通过气孔排放给土壤和周围的植被,并把大部分的水进行保存,达到雨水收集的作用,是一个良好的蓄水区域,把暴雨水排水井和其他的水資源净化设备连接在一起就可以将大量的降水净化为饮用水,进行循环利用[5]。
结论:
对于海绵城市概念在城市滨水景观设计中的应用问题进行分析,有利于应用有效的乡土植被和科学的城市道路景观,提高京津冀地区城市生态环境的质量和水平,使其朝着海绵城市方向发展,更好的满足人们对于高品质生存环境的需求。
[参考文献]:
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1城市道路景观规划现状
1.1生态失衡
有的小城镇,盲目模仿大城市的地下排水设施,而不考虑自身的自然地形,结果出现了水土流失现象,导致生态失衡;有的为了满足机动车通行不断的扩宽街道,大面积的硬质铺面取代了原本自然化的地表,同时又移除街道上原本的树木,不仅破坏了街道的绿地系统,而且也导致生态失衡;还有的小城镇,为了追求绿化量,盲目大面积地种植草坪,不仅浪费了水资源,也导致生态失衡。
1.2缺乏个性化
有的小城镇,在街道景观建设时,盲目照搬照抄大城市的样式,没有考虑城镇自身的历史文化、风土人情及地域特色,导致拆除了原有的景观小品或基础设施,建成了宽阔的马路和大的广场,形成千街一面的现象,失去城镇的特色,致使小城镇街道历史的记忆大量遗失。
1.3未因地制宜地使用外来树种
有的城市在进行绿化时,需要外来树种,这些物种不适应该地区气候,导致绿化成本提升。因此需要因地制宜地选择树种,根据每个地方的不同气候,种植适合本地区的植物,种植的面积以及种植量应该同城市规划相关,一般选择本地区的树种,这样成活率比较高。对城市绿化起到的作用也比较突出,因为这些树木生长能力比较强,在抵御自然灾害方面能够发挥出优势,而且这样的树种比较容易管理,投资也比较少。
2园林规划在城市道路景观中的应用
2.1生态设计
近几年来,随着全球保护生态环境的呼声日益高涨,在道路规划、设计时,建设者们开始注重生态理念在道路景观设计中的运用。道路规划设计与建设中,应努力把生态理念落实在一些具体的设计方法上。生态学的本意,是要求规划设计者更多地了解生物,认识到所有生物互相依赖的生存方式,将各个生物的生存环境彼此连接在一起。这实际上要求我们具有整体的意识,小心谨慎地对待生物、环境,反对孤立的、盲目的整治行为。不能把生态理念简单地理解为大量种树、提高绿量。此外,生态学原理要求我们尊重自然,师法自然,研究自然的演变规律;要顺应自然,减少盲目的人工改造环境,降低道路景观的养护管理成本;要根据区域的自然环境特点,营建道路景观类型,避免对原有环境的彻底破坏;要尊重场地中其他生物的需求;要保护和利用好自然资源,减少能源消耗等。因此,荒地、原野、取土坑、弃土坑、再生、节能、野生动物、植物、废物利用等等,构成道路景观生态设计理念中的关键词汇。
海绵城市是当前新颖的城市建设理念,道路在海绵系统中承担着输送雨水径流的作用,是海绵系统的“动脉”。在“海绵城市”的背景下,适宜的城市应当考虑建设重要的海绵绿色廊道。如采取透水铺装、多功能树池、旱溪、生物滞留带、植草沟、雨水花园、雨水湿地、蓄水模块等一系列的措施,并进行系统化、集成化地使用。
2.2个性化设计
个性化是人类在不同的自然环境和社会环境下逐渐形成的带有浓郁地方色彩和历史传承性的地方文化。个性化主要体现在建筑、历史古迹、民风民俗、产业文化、服饰文化、饮食文化、宗教、艺术等多种文化资源,它不可移植、不能复制、不会再生,其潜在价值和精神内涵是构建城市形象的文化资本,也是城市形象建设的核心内涵。
道路景观设计的观念被明确提升到一个专业的高度后,雷同的设计方法将会被摒弃,代之以个性化的道路景观设计,给城市道路赋予文化特色,增强道路的可识别性。个性化城市道路景观设计要求空间来源于生活,又服务于生活,不仅要考虑城市的地形、气候、历史因素,还要体会公众对其的心理期盼以及未来可能发展方向等制约条件。以至于在满足人们生产生活各方面要求,创造优美环境的同时,带给人们那些可识别、可触摸、可回味,在人们头脑中早已形成的记忆符号,进而提升城市魅力。道路设计时,景观设计也要同步进行,先确定一个总体风格特色,来指导道路设计,从某些方面来讲,道路设计要服从景观设计确定的原则。设施的选择,要服从景观风格,统一考虑设施的造型、布置,达到风格统一,布置协调合理。
大约每个城市中心都有公交车和无所不在、不舒适的公交车站,但是许多城市正在请景观设计师改善骑自行车者的体验,对他们的公交车站进行灵巧和功能性的设计。一个实例就是奥兰多、佛罗里达国际车道沿线的雕塑公交车站。WaterGeiger设计了这些白色、曲线型的纤维加强型聚合板,把艺术带入到公共空间里,同时也为公交乘客提供急需的阴凉地。其他创意性设计包括太阳能电池板和绿色屋顶结合而成的遮蓬,或是其他显著的设计如马德里艺术家联盟Mmmm在巴尔的摩Highlandtown社区东南大道上设计的车站,那里的车站结构是14英尺高、7英尺宽的“BUS”字母。
张家口市为举办冬奥会,对奥运沿线进行风貌景观提升规划,设计以“观、赏、品、鉴”4个字为出发点,即观一路北国风光,赏一路生态之旅,品一处塞外文化,鉴一场品质冬奥,展现“自然、生态、人本、寄情”的理念。以自然风光为背景,因地制宜构筑大地景观,给驾驶员、游客空间四维体验,选用当地材料及植被,对沿路进行环境的整治和改造,并将本地区的文化元素集合奥运元素注入景观设计中,在提升文化内涵的同时,采取一定量的具有文化特色及视觉冲击力的造型表现,建设具有地域特色的冬奥会景观线路。
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 11. 095
[中图分类号] TU984 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2017)11- 0191- 02
0 前 言
社会的进步发展使得城市规划的重要性越来越突出,尤其是对我国而言城市规划更是核心内容。但由于自然灾害因素,我国城市化进程严重受制,造成大量的经济损失。基于此,国家提出海绵城市理念,该理念积极影响着城市生态环境发展,且能够改善城市水灾害问题,如水资源匮乏、城市洪涝等灾害,可以说,我国要实现可持续发展战略与海绵城市建设息息相关。
1 海绵城市概述
海绵城市将城市喻为“海绵”,是以高效利用城市水资源为核心,简言之,海绵城市就是建立一个雨水开发系统,通过该系统使城市水资源实现良性循环,包括如滞留、净化、下渗等措施,以此增强城市渗透调蓄及净化排放径流雨水的能力,从而确保城市水资源的充足性。简单来说,该理念是以城市水资源利用现状为基础,构建雨水全过程控制系统,可有效避免水资源浪费,实现高效科学的水资源利用,特别是在雨水处理方面提倡自然处理,简言之,海绵城市是一种可持续的绿色雨水排放系统。
海绵城市建设途径实质上并不复杂,比如保护原有生态系统、恢复修复生态等。具体来说分为两个方面:其一,强化保护城市现有雨水滞纳区,如河网水系、绿地和湿地等,并且当城市规划设计中发现有水系统被破坏时,要积极应用生态手段加以修复,充分增强城市雨水滞纳处理能力;其二,则是加强影响较低的技术,包括如雨水花园、绿色屋顶等,以此提高城市净化积存雨水的能力。
2 城市规划设计中海绵城市理念的实践建设策略
2.1 建设完善的水系统
实质上,水资源系统如河流、湖泊等都具有净化能力,故此,城市规划设计建设过程中,要加强对湖泊、河流等城市雨水天然净化工厂的利用,通过此来实现水系统的完善建设。首先,城市规划过程中要对原有湖海水系进行保护,使之在实现自我净化的同时,能够高效处理城市雨水。简单来说,就是避免城市原有水系被污染严重的水资源流入,造成其自然净化系统崩坏。现阶段,由于生活杂物、工业污水等,我国城市水系统备受侵害,自我净化能力大打折扣,这就更需要管理部门针对城市实际情况,积极建设海绵城市恢复水系统自我净化能力,如严格管理管制排污企业、附近居民等,从根本上证水系统的良性循环。
2.2 建设人工生态海绵体
实质上,并非所有城市都拥有丰富的天然海绵体,部分城市甚至可以是严重匮乏天然海绵体,这就对海绵城市建设不利,故此,城市规划设计中必须关注人工生态海绵体的建设,通过各种科学合理的人工改造手段,促进城市排涝蓄洪等能力提高。也就是说城市规划设计中要实现海绵城市理念,不一定要完全依靠城市原本生态环境,而是通过人工建设绿地园林等手段,充分改善城市污染现状,或是改造构建完善的城市水系统,利用大型水网生态系统调节城市自然水体。除此之外,城市规划设计过程中还要更新传统居民区、工业区等建设模式,比如以分散小规模的下沉式绿地来替代传统集中式绿地,进而提高城市水资源系统的利用效率。同时也可通过改造城市原有绿地园林,在城市规划设计过程中做出相应的改进,从根本上提升绿地生态效益,使城市水系统实现良性循环。
2.3 城市雨洪管理海绵技术
建设海绵城市,其实就是通过合理规划城市内部水生态设施,促使城市海绵功能全面发挥,比如建设城市湿地来达到防治城市雨洪灾害的目的,同时湿地内可设计雨水集中区,以便高效合理的管理雨水灾害,且形成镶嵌式的海绵结构形式。也就是说在城市规划设计期间,一方面要建立整合多处系统化湿地系统,另一方面则要提供适合该系统内生物居住的环境,使其原有生态环境不被破坏的同时,能够创造更优质的城市居住环境。总之,构建湿地系统时要加强水质净化、地下水回雨水等环节,特别是要合理设置潜流整合功能,确保被净化后的雨水能够充分汇入湿地,促进地下水资源的良性循环。
2.4 完善城市道路规划
海绵城市理念的提出是由于城市水资源污染等问题的日益加剧,故此,从这一点来说其具有解决城市洪涝灾害及其径流污染负荷的能力,将该理念应用于城市规划设计中无疑是实现我国可持续发展战略的有效手段之一。现阶段,道路占的水径流量在城市建设中相对较大,不但会严重污染城市水资源,更是城市雨水的主要污染源之一。所以,加强城市道路规划建设和完善非常重要,甚至可以说是实现海绵城市建设的核心。一方面,路面交通要充分确保通畅,不能影响城市道路正常功能。比如,以下凹式绿化带替代道路两侧的绿化建设,前者相对后者而言,能够有效改善减少路面雨水径流质量和径流量,使水资源质量得到最大化提高。此外,城市道路规划过程中应用海绵城市理念还可辅以LED树池、透水路面等手段。另一方面,则是道路景观绿化带的合理利用。下凹式道路绿化带主要作用是直接将雨水径流汇入地下,这种设计对道路正常功能毫无影响,不但能够实现雨水储存,还能在储存过程中自然渗透、净化雨水。
3 促进海绵城市与城市规划融合的建议
首先,将海绵城市理念与城市总规、专项规划等相结合,也就是说城市规划期间,既要注重生态化,又要充分落实城市总体规划目标,并对城市“绿线”“蓝线”等开发边界进行合理划定,以此保护原有自然资源如河流、湖泊等。其次,加强海绵城市试点建设,重点突出公众参与。海绵城市的成功创建能够有效提高城市雨洪利用能力和气候变化应对能力,这一点对存在内涝风险和缺水的城市中至关重要。建议可针对某些具备较大雨洪利用潜力的城市小区等,进行海绵城市建设项目试点工作,但试点要根据实际充分考虑城市建设各方要求,再以先M的技术手段、理念方法将海绵城市理念融入城市总体建设规划中,进而提高海绵城市建设的效率。并且还要引导城市居民监督海绵城市建设,让公众形成低影响开发理念,积极支持参与到海绵城市建设中。再次,完善海绵城市建设的支持政策。比如,针对尚未建设但已划拨或出让的地块,予以资金激励、设计条件变更等措施,将海绵城市建设的相关要求内容融入其各方设计中,特别是建设合格的需加以激励。而针对未出让地块则既要坚持传统硬性指标,又要引入海绵城市建设的指标。最后,则是要加强城市建设部门与水利部门的联动,在城市规划行政审批内纳入海绵城市相关指标。
4 结 语
通过上文的分析可知,城市规划设计中应用海绵城市理念,是改善城市生态环境最直接有效的措施,但从当前海绵城市建设现状来说,我国尚处于初期发展阶段,故而,要真正完全建设海绵城市,不但需要相关部门的高度重视和关注,还需要加强对该理念的学习贯彻,从根源上先保证理念的进步发展,然后再针对其来整合管理城市,通过建设完善的城市水系统、合理完善城市道路规划、建设人工生态海绵体等手段,充分确保城市水资源的良性循环。
主要参考文献
[1]彭明.海绵城市理论及其在城市规划中的实践构想[J].建材与装饰,2016(5):73-74.
[2]张旭.海绵城市理论及其在城市规划中的实践构想分析[J].科技经济导刊,2016(6):128.
1、海绵城市理论
海绵城市就是比喻城市像海绵一样,具有良好的“弹性”以适应环境变化和应对自然灾害等,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;在干旱缺水时能释放蓄存的水,并加以利用,从而让水在城市中的迁移活动更加“自然”。即通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种生态化的技术,构建低影响开发(LID)的雨水系统。海绵城市的建设,强调优先利用绿色、生态化的“弹性”设施,同时也要注重和传统的“刚性”设施相衔接。
2、海绵城市理论在风景园林中的应用
2.1风景园林规划设计原则
第一,规划人员要适当降低道路面积,增加绿地面积,可根据环状路网设计原理来实现风景园林道路面积的降低,如可将直线路形替换成曲线等路形,同时还要保证间隔绿化带设计面积与排水需求的相适应。第二,用分散性高、连续性高和密度性高的绿化植被替换道路两旁排列整齐的树木。第三,进行风景园林路面规划时,其材料也要遵循海绵城市理论选择和应用,一般要求选择质量好、性能齐全、渗透好的路面材料,以实现风景园林雨水水质、雨水消纳和雨水径流量等功能的完善。第四,进行路面嵌草、铺装草皮砖规划及施工时,要在路面中留下空隙,以此用来填充草皮和地被植物,并且保证路面的孔隙率达20%~50%,以实现路面与与植被的紧密结合。
2.2生态景观格局设计
运用景观生态学原理,以区域景观生态系统整体优化为基本目标,在景观生态分析、综合和评价的基础上,建立区域景观生态系统优化利用的空间结构和模式。其核心作用是判别、保护和维护各种自然生态过程不受破坏,协调人与自然关系,通过构建生态基础设施,建立有利于补偿受损生态系统、改善生态环境的优势景观格局。景观生态安全格局为构建与完善生态雨洪调蓄系统提供重要决策依据,能够宏观地从城市和区域的尺度解决雨洪问题,是建立生态雨洪调蓄系统的景观生态规划途径。其建立途径为:首先,建立区域以水为核心的景观生态安全格局,根据高、中、低三级安全格局划分禁限建区域,明确严格保护、限制建设和引导建设的范围区域。其次,根据景观生态安全格局识别区域内水导向的绿色基础设施的空间位置,判别潜在径流方向与通道、汇水与蓄水区域、洪涝灾害风险区域等重要控制点。第三,通过重要控制点规划设计绿色生态基础设施,构建区域生态雨洪调蓄系统。
2.3雨水收集系统
针对现存地形条件和景观需求设计3种形式各异的绿地生态水渠:对截洪沟改造利用,使之成为收集、存储、过滤3种功能兼具的生态水渠;在山坳设置引水渠,将雨水引入人工湿地进行过滤净化处理;结合现状地形设计渗透式采集通道。不同位置及不同使用功能场地在设置渗滤沟时,同样采取不同形式:园路因行人较多,雨水受一定程度污染,渗滤沟需结合绿地过滤设计渗滤沟;硬质广场路面每隔20m左右设置渗滤沟,设计时需结合地面找坡及铺装设计;停车场应在植草砖停车区设计多孔沥青车道,尽可能让雨水下渗,并结合弃流及土壤渗滤设置穿孔管集水。另外,渗透性铺装具有入渗、滞留的能力,能够让雨水回归大地,解决地下水回灌问题。通过渗透性铺装,可以将雨水下渗实现道路年径流总量控制在85%左右,同时提高了绿化带土壤保水量,降低绿化用水量。
2.4道路规划设计
海绵城市中风景园林道路的规划方法主要有道路的景观绿化以及人行道雨水排放等。其中针对城市道路的景观绿化,对于道路的本凹陷绿地,其主要有将路面雨水径流到城市绿化带的作用,以此形成一个绿色的存储系统,来降低降雨入渗和净化。对于城市道路渗透便道的使用可以在一定程度上强化道路的雨水渗透功能,要特别注意的是如果城市道路的路面污染比较严重,就得要充分的重视是否要应用到渗透路面之中。另外,对于城市道路人行道的路面雨水径流消化,一般都应用的是LID树池型的方式。与此同时,在城市园林设计的过程之中应用海绵城市理论,可渗透路面主要就是利用各类技术来改变成为可渗透的路面,其实质上就是一类直接性的降低地表径流的措施,应用渗透路面可以有效的环节现如今的雨水环境,从根本之上来及时的解决存在的问题。人行道的树木栽种要推广LID 树池形式, 消减路面上的径流水量。
2.5建筑物规划
第一,整体而言,规划人员应先对公园建筑现场的地形、地貌、气候和降雨等自然因素情r,进行全面了解并掌握,然后根据了解的地形地貌实际情况,构建雨水收集系统。第二,对于雨季期间风景园林公园建筑物的规划,规划人员可以将雨水收集到建筑内的暗渠,即将降落在建筑各处的雨水,引入环形的滤水槽中,利用滤水槽内的砾石将雨水过滤,待雨水被过滤成可使用的干净水后便直接存入蓄水池,以实现风景园林公园建筑物内的雨水收集及充分利用。
2.6绿地规划
合理规划设计公园的开敞空间,处理好公园与周边环境的关系,使公园成为吸收和净化雨水的处理场地;对于面积较大的城市广场要建设透水路面,并将雨水调蓄设施设置在广场地下空间,一方面便于超标暴雨的临时滞留,另一方面便于储存雨水用于绿化。
结束语
本文从海绵城市理论入手,重点分析了其在风景园林中的设计应用,仅供参考。
【参考文献】:
[1]刘洋.雨洪资源在城市园林绿地中的景观应用研究[D].河北农业大学,2015.
1海绵城市的内涵
海绵城市是指把城市建造成具有海绵功能的城市。通过低影响开发技术的系统运用,恢复传统粗放型建设破坏的生态环境,保护原有的水生态系统,减少径流,减轻暴雨对城市健康运行的影响。海绵城市理论与绿色基础设施技术主要区别在于它的宏观性。绿色基础设施技术关于雨水排水管理方法侧重于景观设计以及相应的技术创新,缺乏对生态环境系统水平的综合考虑。海绵城市理论强调生态优先,以整个生态系统为研究对象,建设一个绿色网络、水文网络的系统梳理,支撑起了海绵城市的骨架。在水文网络与景观基础上,将通过低影响开发技术,最终来实现海绵城市的建设。海绵城市是城市建设的一种新型理念,也是一个综合性的形象概念,通过建设可渗透路面与绿地等方式,使我们的城市具有像海绵一样有弹性,可以在降雨的时候吸水、渗水、蓄水、净水,在需要的时候将吸收到的雨水释放并加以有效利用,防止了城市洪涝灾害,减轻径流的污染负荷,从而实现了水资源循环利用、改善城市景观和城市气候微调等。将各种资源合理有效地统筹规划,以降低对生态系统的破坏,最终实现人与自然的和谐相处,建设成可持续发展的城市水循环系统。
2控制指标分析
建设低影响开发雨水系统,规划控制目标通常包括了径流污染控制、径流总量控制、雨水资源化利用和径流峰值控制等。湖州市作为一个平原城市,重点应放在径流峰值与径流污染控制目标上,径流污染与径流峰值控制来体现径流总量的控制目标,基于以下3个方面:①丰富的水资源,河网间距在1.2~2km之间,排涝设施规模与河网布局现状满足排涝的基本要求。②已建好的雨水管道设计标准通常采用一年一遇暴雨重现期,部分旧城区管道的标准更低,城市管网的排水压力很大,应该通过削峰来提升其防涝能力。③滞缓的河道水流,水环境容量很低,水功能区达标率现状仅为16.9%,然而老百姓对水环境质量的要求却越来越高,所以只有控制降雨径流污染,才可有效改善城市的水环境质量。雨水的资源化利用成为缓解城市水资源短缺的重要途径,也是建设低影响开发雨水系统的重要组成部分。如景观用水和市政绿化等各种用水,采用就近雨水作为补充水源,可以大大降低城市供水的压力。因此,应该根据水资源平衡分析,经技术经济比较后,分区域确定雨水资源化利用控制目标。
3海绵城市理论在城市规划中的实践
以我国的湖州市为例,对海绵城市理论的实践途径进行分析,湖州市位于我国的长江三角洲地区,城市内部水系统非常发达,水资源丰富,但仍然存在水容量限制等各种问题。
3.1水系湿地
水系湿地作为构建城市规划的核心环节,对海绵城市理论的应用有着十分重要的影响。河流和湖泊等水系是城市内天然的雨水净化区,起着非常重要的作用,所以,湖州市在进行城市规划时,首先要加强对现有水系湿地的保护,特别是其中低洼地区内的河沟等,避免盲目填补,增加内部的内涝风险。其次,应该结合城市建设的方向,实现对城市格局的合理规划,应该充分利用河道与道路之间的绿化带,设置地表泄水通道等,优化城市对雨水等自然灾害的防治控制和净化。
3.2绿地广场
绿地广场,是在城市规划过程中,充分利用现有绿地或新建的绿地和广场等开放空间,实现对雨水的净化,并将它打造成为城市径流污染的处理中心,发挥临时滞纳空间的作用。在湖州市传统的城市规划当中,对公园、广场、绿地等低影响开发相对较小,从而阻碍了城市抗洪涝能力的提升,也无法实现对径流污染的控制。因此,湖州市在对城市规划的过程中,应加强基础功能区的绿化广场的建设,或加强对湿地公园的设计建设,实现对绿地广场与周边区域内空间关系的有效处理,做好对雨水出路等相关内容的详细规划,以促进城市规划中的海绵城市理论的有效实施。
3.3城市道路
湖州市在我国长江三角洲地区,它的降雨量比较大,而且有较大的雨水径流量,污染也比较严重。因此,必须通过有效的城市道路规划,以保证城市内道路交通安全功能的有效发挥,实现城市道路资源的合理利用,最终对城市的合理规划产生积极的影响。一方面,湖州市可以加强对下沉式绿地、LID树池等基础设施的建设,从而实现对雨水径流量的调节,并对径流的水质进行优化。另一方面,城市内也应当建设景观绿化带,可以有效地将地表雨水引入到绿化带内,起到净化、入渗的作用,同时缓解城市环境污染,为海绵城市的打造产生积极的影响。
3.4城市雨洪管理海绵技术
在海绵城市建设过程中,通过运用合理的城市水生态基础设施规划,发挥城市“海绵”的功能。以湖州市湿地建设为例,可以对雨洪灾害进行有效的控制,并可以在湿地内规划出雨水集合区域。通过对雨洪灾害的综合管理,形成了具有镶嵌式结构的海绵综合形式。因此,在城市规划的过程中,首先要建立多个系统化的湿地系统,并对其进行统一的整合;其次,应当为湿地系统的生物提供基础的生活环境,以确保不破坏它的生存环境,同时也为城市居民提供良好的生活环境。在湿地系统的建设中,要建设净化水质、蓄水池和地下水回雨水等一系列流程,特别是对潜流整合功能的设置。通过对土壤及其周围生态环境的净化,并对雨水进行有效的净化处理,使其被引入到湿地中,从而实现对地下水的补给。
4保障措施
4.1加强前期研究
海绵城市的建设是一项综合性的系统工程,根据自然条件、水环境质量与排水现状等,开展基于低影响开发理念的雨水控制和利用专项规划研究,特别是对地下水埋深、土壤渗透性与河网分布等存在的区域差异,应该分区域明确控目标体系和控制目标,并对各区域低影响开发措施的适用性进行分析。
4.2强化规划管理
城市总体规划和绿地、排水防涝、水系、道路交通等专项规划,应该落实低影响开发的具体要求;控制性详细规划应界定低影响开发设施用地,以及将低影响开发相关控制指标纳入到土地出让条件。规划部门要加强监管,对控制指标不达标,配套低影响开发设施没有落实的项目,不给办理核实手续。
4.3统筹工程建设
海绵城市建设涉及城市规划、国土、道路、水文、排水、园林、交通等多个相关专业,需要建立畅通高效的部门间沟通协调机制,以确保低影响开发设施的实施。
4.4强化管理维护
低影响开发设施的效益发挥,受到后期管理和维护的影响。城市道路、园林和排水等相关部门要按照职责分工负责对公共项目的低影响开发设施进行监管;其他的低影响开发设施,由该单位或其负责人负责维护和管理。
5结语
海绵城市理论在我国大部分城市中得到广泛的应用,为我国城市化进程的健康发展做出了巨大的贡献,也进一步促进了我国城市规划工作的开展,得到社会各界广泛关注。为建设海绵城市,建设低影响开发雨水系统,促进城市生态文明建设,本文分析了海绵城市的建设理念和实现途径;结合湖州市规划的实际情况,提出了重点控制指标;基于水系湿地、绿地广场、城市道路等城市空间,探讨了海绵城市的实施策略,最后提出保障措施。
作者:何平华 单位:浙江天和建筑设计有限公司