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园林绿地,是海绵城市体系的主要部分,提倡城市建设与自然的和谐相处,规划园林绿地的同时,保障海绵城市的平衡建设,避免影响城市的发展,最主要的是通过园林绿地,实现海绵城市的优质建设,确保自然水文在城市建设中的稳定性,避免发生内涝问题,解决了雨水超标的问题。
1海绵城市对园林绿地的需求
城市的现代化发展建设,影响了水体的自然循环,无法实现自然状态下的雨水循环,导致雨水囤积在地表,流动非常缓慢,影响了城市的安全与稳定。城市建设中,提出海绵思想,目的是促进自然水体的循环,缓解地面的雨水,加快雨水的吸收与处理速度[1]。海绵城市建设中,最主要的方法是园林绿地的建设,而且海绵城市本身对园林绿地就有一定的需求,通过园林绿地,缓解了排水管道的建设压力,辅助消化地表的雨水,降低内涝的发生机率,还能丰富地下水的含量,实现水资源在自然状态下的循环,改善园林绿地在海绵城市中的应用,满足海绵城市对园林绿地的需求,积极推进园林绿地的建设与发展。
2海绵城市中园林绿地的建设
2.1规划绿地层次
绿地是园林规划中的重要项目,承载着海绵城市的建设思想。海绵城市时,提倡“渗、滞、蓄、净、用、排”六个建设项目,主要利用园林绿地,实现海绵城市的建设[2]。海绵城市中的园林绿地,最首要的工作是确定园林绿地的用量,确定了绿地用量后,才能改善园林绿地的质量,促使其符合海绵城市的建设要求。园林绿地中,绿量越多,越能提高留蓄雨水的能力,辅助发挥海绵体的功能。绿地用量中,提出绿量和层次的控制方式。园林绿地,占有一定的空间,其在空间层次上,发挥着蓄水调节的作用,按照由上到下的层次,其可分为3个部分,分析如:(1)冠层滞留,绿地树木的冠层,能够滞留较多的雨水,起到高效的蓄水作用,园林绿地中,尽量增加乔木的覆盖率,根据海绵体的要求,乔木覆盖率≥70%,培养细密的叶片,提高雨水的滞留量;(2)表土疏渗,园林绿地的表土状态,关系到海绵城市的建设效果,表土疏渗的速率、流量等,决定了雨水疏渗的状态,如果表土疏渗不当,就会影响雨水在地面上的状态,过多的雨水以径流的方式存在,所以增加地表的植被层次,促进根系生长,便于固定城市雨水;(3)根际滞留,园林绿地的根际部分,要具备一定的活力,根际发达,增加了雨水的疏渗量,构建良好的根际环境。
2.2园林绿地的建设
海绵城市中,园林绿地的建设,主要表现在绿地地形、绿地水体、下沉式绿地三个方面,分析如:(1)绿地地形,地形建设中,先要保护好自然地形、植被,在此基础上,再规划园林绿地的设计与建设,绿地地形控制中,充分利用自然的海绵体,适度改造园林绿地周围的水塘、水池等,构建小型拦水坝,便于滞留或疏导雨水,地形设计中,园林园路的平台,均要高于两侧绿地,方便雨水的排渗;(2)绿地水体,其在园林绿地中的建设,提倡降峰减流,建设景观蓄水小坝,如水体、水景等,园林绿地的园路、洼地,都要考虑周围排水系统的安置,可以根据实际情况,增加地下蓄水池,园林绿地水体的面积,高于20%,不论是永久绿地,还是设计的临时绿地,都要规划好相关指标;(3)下沉式绿地,是指园林绿地中,下沉式的绿地,表现为下凹、低势状态,绿地的总体高程,需要高于硬化地面,一般以5~25cm为标准,雨水溢流口,需要在绿地和硬化地面之间,下沉式绿地建设中,比较重要的是土壤、植物的配置,土壤必须具有疏松透水的特性,改良黏性比较大的土壤,确保其具备疏渗的标准,因为下沉式绿地中,经常处于浸水的状态,所以栽种两栖植物,适应短期水淹的状态,可用的植物有水杉、枫杨等。
2.3园林的生态铺装
园林绿地的生态铺装,也是海绵城市的建设表现,生态铺装,具有海绵体的特征,保证生态铺装能够表现出绿地海绵体的特性,吸纳雨水,解决大雨径流的问题。例如:园林生态铺装中的自然地铺装,绿地、河湖水体等,都是可进行铺装服务的对象,覆盖在海绵城市的地面上[3]。园林绿化中的海绵城市建设,在园林生态铺装方面,使用最多的水体、堤岸覆盖,根据海绵城市园林生态铺装的状态,设计人工覆盖的方式,改造原有的排水渠,借助人工修建的方式,全面覆盖附近河道,为了提前生态铺装的自然化,还要在人工水渠的基础上,采取植树种草的方式,提倡生态铺装的自然体应用。
2.4屋顶的绿化设计
屋顶的绿化设计,在园林绿化的海绵城市建设中,占有很少的比重,但是发挥着很大的作用[4]。园林绿地中,屋顶的绿化设计,主要集中在建筑方面,其可优化海绵城市的建设,屋顶绿化设计,需要具有截留雨水的作用,具体的设计途径有:(1)植被层截水,屋顶绿化,要具备10cm的植被条件,截留2~5mm的雨水;(2)土壤层截水,屋顶土壤的基质、空隙等,达到10cm的距离,截留5~10mm的雨水;(3)蓄水层截水,设计结构蓄水层,采取蓄水层做为容器,实现20~35mm的截水量;(4)蓄水系统截水,是指屋顶的排水系统,收集溢出的雨水,可以导入到蓄水池内,方便后期使用。
3园林绿地在海绵城市建设中的建议
针对园林绿地中的海绵城市建设,提出几点建议,如:(1)海绵城市中,建设园林绿地时,综合考虑绿地、环境、城市空间的相互关系,在不影响城市建设的前提下,消化并净化城市雨水;(2)活动比较频繁的园林绿地,需要增加蓄水面积,推行家庭雨水收集系统的建设,提高海绵城市的建设能力,缓解家庭的用水需求,为了不影响园林绿地的活动方式,采取地下雨水调蓄的方式,设计地下空间管道,储存雨水后,重新应用到绿地浇灌上;(3)海绵城市内,园林绿地不能独立存在,而是应该连接成一个整体,构成全面的海绵体,科学的利用雨水资源,提高海绵城市的调节能力,一方面消耗雨水,另一方面实现雨水的循环利用。
4结束语
海绵城市,改善了城市建设的方式,响应可持续发展的号召,实现人与自然的和谐相处,重点解决了城市排水的问题,充分利用自然降水。海绵城市建设中,比较重要的是园林绿地,在园林绿地的作用下,促使自然降水在城市运营中,实现有效的循环,杜绝发生洪灾,保障城市运营的经济效益。
参考文献
[1]张乔松.海绵城市与园林规划建设[J].园林,2015,07∶36-41.
[2]季冬兰,李婷,甄斌.武汉园林绿地中海绵城市建设的思考[J].华中建筑,2015,09∶125-127.
中图分类号:S26文献标识码:A文章编号:16749944(2016)18016203
1引言
中国是水资源严重匮乏的国家之一,水资源人均占有量不足世界人均水平的1/3。近年来,随着城市化进程的不断加快,水资源短缺和污染问题在城市发展过程当中尤为突出。在城市生态系统中,某些城市存在城市供水不足,城市建设用水安全等问题,而有些城市的工业污水也造成城市生态系统恶化,生活用水得不到保障[2]。因此,合理有效地利用水资源,缓解城市用水压力,优化水资源利用、排放、净化模式就成为社会各界广泛关注和研究的重点问题。基于此,本文就针对海绵城市建设过程对雨水的处理利用问题进行分析,并提出一些合理化意见和建议[3]。
2海绵城市的内涵
海绵城市是指在城市发展建设过程中,充分发挥道路、城市水系、建筑以及绿地等设施对雨水的吸收、渗透、储存、净化和缓解作用,控制雨水径流,如同“海绵”一样,对于环境的变化和突发的自然灾害等方面具有良好的适应性,也就是“弹性”。“海绵城市”一词的提出是在新时期下,为了缓解和解决我国飞速发展的城市化与脆弱的城市水体矛盾而提出的,“渗、蓄、滞、用、排”五位一体,落实:“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的原则。
海绵城市的发展理念在国外提出较早,主要思想是解决城市雨水问题,它包括:低影响开发(LID)、最佳管理措施(BMP)、绿色基础设施(GI),相关理论研究的目的是有效控制农村以及城市的面状污染源\[3、4\],随后逐渐发展成为控制降雨径流量和水质的生态可持续的综合性措施。而其中又以低影响开发理论为核心,即基于生态文明和景观建设为主的雨水管理方法,主要是在一定的区域内利用软工程技术,通过植被自身的特点实现就地处理降水,直接减少地表雨水径流量[5]。也就是说从源头控制雨水径流,其具体的方法包括建设雨水花园、绿色屋顶、城市下凹绿地等设施;发挥城市绿地、道路、建筑对雨水的吸收、蓄存和缓释作用,有效改善城市内涝,削减地表径流,改善城市的生态环境[6]。
3海绵城市建设过程中应注意的主要问题相对于国外而言,我国海绵城市建设起步较晚,目前处于试点阶段[7]。但“海绵城市”的发展理念已成为新型城市价值转型的重要标志以及实现人与自然和谐共处的必经之路。正因为如此,在其发展过程中应该注意以下几个问题。
3.1海绵城市的建设要以保护城市生态系统为前提
雨水降落到地表以后,经过截留、渗透、调蓄形成地表雨水径流,最后流入汇渠。其中,渗透过程和地表雨水径流管理是核心问题,其影响因素为地表植被土壤和地面坡度大小。在提出海绵城市建设理念之前,城市规划考虑更多的是用地功能,对于雨水主要考虑的是排泄,即地下管网基础设施建设,而对于路面建设等,则是人为地割裂了雨水与地下的天然联系。在城市开发过程当中不透水的硬质路面会导致径流系数增加\[8、9\],通常情况下,林地的径流系数约为0.1~0.2,农田地的径流系数为0.5~0.6,城市的径流系数一般为0.9~1.0。因此,降水到达地表后难以下渗,形成了地表径流,造成了城市内涝。海绵城市就是克服了以往的不足,将雨水利用的几个基本功能综合起来进行考虑[10]。不过,在海绵城市建设过程中,对雨水的截留和调蓄设施是建设重点,在建设过程中,应充分尊重自然环境变化规律,最大限度地保护城市生态系统[11]。
3.2海绵城市建设应充分认识南北方自然环境差异
南北方城市建设差异较大,在进行海绵城市建设的过程当中,需结合城市的地理环境因素,具体情况具体分析。从宏观建设角度出发,南北方城市开发的着重点有所不同。对于北方城市来说,降雨量小,蒸发量大,如何存蓄更多的降水、并能及时地加以再利用是关键问题[10]。而南方城市因降雨量较大,河流、湖泊众多,排洪量远小于降水积蓄量,造成了地表径流,容易诱发城市内涝。因此,在进行海绵城市建设过程中应该因地制宜,选择合适的建设方案[12]。
3.3做好基础性研究和合理规划论证工作
对当地生态环境、城建分区应该注重基础性的研究和合理规划,这样才能使海绵城市建设具有系统性、基础性的准备,也会让海绵城市建设适应当地的自然环境和社会发展的需要。很多城市都将海绵城市的建设纳入城市基础设施建设的范畴之内,但是,如果海绵城市的规划不合理,将会导致城市功能区混乱,绿色海绵设施之间无法协调,丧失了海绵的“弹性”功能。如果对当地自然地理概况缺乏全面研究的话,更会使绿色海绵设施无法充分解决城市水体问题,严重的会使海绵城市建设徒劳一场。
4建议和对策
4.1大力提高城市的植被覆盖率
海绵城市的建设过程中,应大力提高城市的植被覆盖率。基本原则是城市生态建设和自然力的复原 \[8,11\]。而传统的城市发展理念强调城市的经济职能和社会职能,以“坚固耐用、经济美观”为原则,忽视了城市水体涵养功能和生态环境的作用,在建设中偏离了正确的发展模式。例如,硬质的街道不利于雨水的下渗,不合理的沟渠开发,城市河道缩减,对湖泊等水体围填侵占等。因此,建设海绵城市就需要增加绿化面积,从环境保护入手,改善城市生态系统[15]。地表绿化是对降水的就地直接吸纳,这是发挥城市“海绵”功能的最重要的一步。海绵城市的建设不仅仅是一个工程问题,更是一个环境问题。从工程学的角度来看,工程手段可以提高对降水的利用率,而从城市生态环境保护的角度出发,才能从开发战略、指导思想上彻底转变思路,把海绵城市的建设当作永久性的,战略性的事业去发展\[15、16\],总体来说就是要保证城市绿地的覆盖面积并使其得以有效保护,例如江苏省城区用地规划就充分考虑了这些特点。
4.2重视地理环境要素,将蓄水和雨水再利用作为重点针对南北方差异问题:在北方进行城市基础设施建设时,应将蓄水、降水再利用作为开发的重点。例如哈尔滨群力雨洪公园,就合理地解决了雨水的收集、调蓄、排泄,不仅合理利用了雨水资源,而且较好地解决了水污染问题。通过简单的挖方和填方,缓解低洼地积水问题,实现高地与低地相结合,高地种植旱生植被、低地建设鱼塘并种植喜湿植被,建设新颖的农业景观\[17,18\],缓解雨洪压力。此外,公园四周建造大小不一的水坑,收集城市降水,经过自然汇集、过滤后在低洼地汇聚供给鱼类饲养,将多余降水转移到调蓄地区,尤其是城市污水,在向异地转移过程中实现过滤和汇集来解决城市水污染问题\[18,19\],建立发达的地下管渠,实现蓄水地区与城市之间水体的自由调动。
对于南方城市建设而言,由于降水较多,应采用降水就地吸纳的方式,如贵州六盘水明湖湿地公园的建设理念就是典型代表,其核心是通过减缓城市排水速度来实现“海绵性”,传统的城市排水排洪工程主要以快速排水为主,而新型海绵城市的建设打破了这一束缚,明湖湿地公园位于市区内,通过恢复水城河两岸的植被减少地表径流,增加水体中的氧气含量。种植各种植物,促使富营养化的水体被生物吸收,缓解城市水体污染,同时,建立梯田式湿地\[20,21\],有效的减缓地表径流、削减洪峰、调节季节性降雨和城区空气质量\[22,23\]。
4.3加强海绵城市建设的基础性研究,完善相关政策
在海绵城市的建设之初,要对该城市自然地理概况做出分析,如城市地貌特征、降水量、地下水水情、地质概况等,这也是海绵城市建设的基础工作,具有海绵效应的城市绿色设施,如对绿色屋顶、冠层截流、绿色街道、生态沟、雨水花园、蓄水池等建设做到心中有数。
在保障措施上,首先要制定相关的规章,出台相应的指导意见,引导各地区建设符合本地区的具有可操作性的建设方案,并将海绵城市建设纳入法律体系,通过法律来保证海绵城市建设的落实和维护\[15,24\]。转变城市发展的观念,将城市发展和自然融为一体,划分合理的城市功能,实现城市建筑、排水、水利工程等多方面的衔接\[25,26\]。
5结语
本文主要阐述了海绵城市的概况、提出背景以及国内外发展现状。探讨在进行海绵城市建设过程当中应该注意的几个问问题,这些问题是不同角度、不同的发展阶段对海绵城市建设的基本要求。影响海绵城市发展的问题主要为自然环境因素,明确自然环境与基础设施建设之间的相互关系,可以促进海绵城市的发展,实现人与自然的和谐共处。
参考文献:
[1]陈献, 尤庆国, 张瑞美,等. 试论我国城市雨洪资源综合利用[J]. 水利发展研究,2016(3):3~7.
[2]鞠茂森. 关于海绵城市建设理念、技术和政策问题的思考[J]. 水利发展研究,2015(3):7~10.
关键词: 海绵城市;绿色基础设施;低影响开发;雨水资源利用;控制指标
Key words: sponge city;green infrastructure;low impact development;utilization of rainwater resource;control index
中图分类号:TU984.11+1 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)05-0021-03
0 引言
根据外国关于雨洪、绿色建筑及城市内涝相关技术,我国因地制宜提出了海绵城市的相关建设理念。海绵城市从根本上说就是雨水的自然调蓄,而相关技术则是将传统的就地排放的思路调整,将自然途径与人工措施相结合[1],从而形成的低影响开发雨水系统(LID)。海绵城市在被提出之时是用来保护城市原有的“海绵体”,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,使这些“海绵体”在应对气候环境和自然灾害等方面发挥“弹性”作用,无论是雨季还是非雨季都能起到调控的作用[2]。最近几年,国内外相关学者也做出了不同程度的研究,美国环保局(EPA)有利用绿色基础设施代替LID的趋势[3],国内王思思[4]、车伍等人利用传统的国内雨洪调蓄措施与国外雨洪管理模式相结合。目前关于海绵城市建设中最亟待解决的问题是如何地雨水综合管理利用,减少城市内涝,为城市着“绿装”。在海绵城市建设热潮下,就昆明市中心城区规划建设用地建设海绵城市的迫切性和存在问题加以分析,在科学规划、政策倾斜、资金支持、管理运营等方面提供相应对策和建议。
1 昆明市建设海绵城市刻不容缓
随着城市化与城乡统筹的进一步推进,城市规模大幅度拓展,昆明城乡发展与建设在土地资源、生态环境等空间承载方面的压力会更加突出。建设海绵城市,不论是在水资源、防洪排涝安全还是在水环境保护、水生态恢复、缓解热岛效应上都具有非常重要的作用,是应对城市规模不断扩大所带来的这些问题的综合解决方案。昆明市海绵城市建设可以增加地下水补给量、涵养水源,改善昆明水循环[5],恢复天然水循环系统;当下雨时,雨水下渗使地下水变为蓄水模式,增加了其水位高度,一方面缓解了地下水漏斗区扩展漫延,另一方面缓解了地下水位的持续下降,最终要的是削弱了雨水在径流峰值的流量,减轻了雨水对城市及周围带来的自然灾害,保障昆明城市排水安全;改变昆明现有的城市排水系统采用快排模式,增强城市地表雨水下渗能力,缓解昆明水资源短缺问题;同时能够减少河道侵占和径流污染,加强入滇河道水生态系统保护,改善滇池水环境,进而降低城市热岛效应,改善城市人居环境。
2 昆明市建设海绵城市存在问题
2.1 昆明是一个严重缺水的城市
昆明市水资源分布不均匀,雨季雨水约占昆明总降雨资源的85%;而昆明市人均水资源的用量约为300立方米,低于京津唐地区,甚至与国外严重缺水的以色列(人均水资源260立方米)相差无几,与国际人均水资源1700立方米相距甚远。昆明城市缺水问题极为严重,用水严重依赖流域外调水引水工程。
2.2 年径流总量快速增长,内涝淹水频发
结合解放后昆明中心城区建设用地规模的增长情况,估算传统开发模式下,至2020年中心城区建设用地在开发后,对应的径流量大幅增加为未开发状态的6.0倍,比未开况下增加约5.0倍。以2014年的情况来看,年径流总量比天然情况下增加了2亿立方米,约为中心城区年用水总量的三分之二,约为牛栏江引水工程远期年调水量的三分之一。
图1中为历年昆明城市建成区规模逐步增长的同时,建成区年径流总量的增长情况,由1950年至2013年,昆明建成区的径流总量增长了50倍。年径流总量的大幅增加带来了各种各样的问题,包括影响了城市所在区域的水循环、涉水安全问题、水资源短缺、水环境污染、水生态退化、加剧城市热岛效应等。昆明市的雨水资源化利用问题已成为制约其经济和社会发展的重要因素,必予以高度重视。
2.3 昆明中心城区老旧小区较多
昆明市一些老、旧城区的排水系统一般为合流制,设计标准低,绿化率低,雨季不能将雨水及时下排,往往造成严重的内涝问题,改造难度较大。昆明中心城区老旧小区的雨水收集利用要根据小区的实际情况推行雨洪回收利用系统,雨水收集利用后可提高抗暴雨能力,可降低水处理、排洪排污、管道输送维护费用,同时也可实现小区内绿化浇灌、景观用水、清洁卫生等其他功效。
2.4 缺乏城市雨水管理的综合考虑
昆明市在规划、开发、运行、管理及可持续发展方面,普遍缺乏系统、全面和行之有效的政策及激励机制,需要借鉴国内外其他城市雨洪管理利用的先进经验,高度重视城市雨水资源利用工作,出台相应政策法规和科学合理的资金补助等激励机制。昆明现有的雨水利用地方规范性文件效力低,法律保障力度不够,影响城市雨水资源利用工作的推进,对下一步开展海绵城市建设来说缺少具体的政策指导。昆明市虽已编制了《昆明市城市排水(雨水)防涝综合规划》,从规划层面对低影响开发利用雨水资源提出了相关要求,但仅靠单项专业规划来指导海绵城市的建设和低影响开发雨水系统的构建是远远不够的。
3 昆明市海绵城市建设具体措施
3.1 严格要求新建区的建设
建议成立工作组,协调规划、住建、水务、滇管、园林等相关部门,针对十三五期间的新增用地全面落实海绵城市建设要求,新建区域海绵城市建设时建议采取广义下沉式绿地和绿化屋顶为主,将源头分散式雨水径流控制作为调蓄容积的主要措施,实现地块开发后的外排径流量与地块开发前持平,不增加下游片区的内涝淹水风险;在可能的情况下,适当考虑对在建项目、已批未建项目提出补充海绵城市建设相关内容的要求。确保到2017年,昆明市海绵城市建设先行先试建设取得成效。
3.2 有序完成建成区的改造
昆明市考虑到海绵城市建设的社会影响,根据自身条件,建成区改造建议按照改造绿地、修建海绵型道路和广场、公共设施用地、行政办公用地、商业用地、居住用地的顺序,对已开发地块进行海绵城市改造,结合城镇棚户区和城乡危房改造、老旧小区有机更新等现状改造,灵活采取透水铺装、下沉绿地、雨水收集回用系统、屋顶绿化、道路生物滞留槽、干塘、湿塘等多种措施相结合的方式以实现改造地块满足年径流总量控制率的要求,缓解旧城区排水系统压力,减轻现状内涝淹水问题。对建成区进行逐级、逐步的滚动改造以实现地块年径流总量控制率要求,是未来昆明市海绵城市建设的主要内容。
3.3 优先推行绿色雨水基础设施建设
昆明市在海绵城市的推广上应着重放在海绵型公园及绿地上,增强其城市基本的调控能力,例如建设下凹式绿地、雨水花园、河岸生态滤池、人工湿地等[6]。加强对自然水体的保护以及非硬化地面的建设,禁止将其硬化是原有的海绵体的能力受到破坏,是城市内自然水体能够自然流通,构成良性水循环系统,从根本上解决水环境问题。建设海绵城市的重中之重为将原有的破坏的河道恢复其功能,实施生态修复,营造多样性生物生存环境。
3.4 创新发展雨水资源化利用产业
昆明市需要创新城市雨水管理理念,应积极开展再生水利用及雨水资源化利用的基础研究,以及新设施设备、新工艺的研发并实现产业化。污水、雨水资源化利用应从工业园区再生水利用、市政工程项目雨水资源化利用及区域性雨水资源化利用等方面同步规划建设。雨水收集利用后可降低因外流域调水(牛栏江-滇池补水工程)、污水处理、管道输送、排污排洪的成本,减少市政管网维护费用。这项产业可促使雨水的收集没备的生产、运行管理、中水利用等方面产业链的形成,为昆明市水资源供给途径,减少对城市公园或绿地的灌溉次数,节约灌溉用水量,提高水资源利用效率,缓解水资源紧缺难题,节省投资费用。
4 建议
4.1 加强规划引领
昆明市相关部门要尽快制定昆明市海绵城市建设实施方案,积极组织专家编制昆明市雨洪利用专项规划,修订与海绵城市建设相关的技术指南、技术导则等基础技术文件。将雨水年径流总量控制率作为刚性控制指标融入城市总体规划、控制性详细规划及道路、绿地、市政工程等相关专项规划编制中[7],为下一步推进海绵城市的建设进行方向把控和提供技术支撑。
4.2 完善支持政策
根据国家试行的海绵城市建设技术指南,昆明市应结合自身水文、水环境特征以及城市雨洪管理水文控制指标,设立径流总量控制、径流污染控制、雨水资源化利用三大类指标考核体系,建立完善海绵城市建设项目绩效考核u估制度[8],确保项目绩效情况得到科学客观地考核。各级政府应该将海绵城市建设作为重点民生工程,创新投融资机制,充分发挥开发性、政策性金融作用,鼓励相关金融机构积极加大对海绵城市建设的信贷支持力度。在中央财政补助力度有限的情况下,推广运用PPP和政府购买服务等模式[9],通过财政资金激励、撬动大量企业投资和社会投资,筹措其余建设资金推动项目建设。
4.3 强化人才保障
海绵城市建设涉及面广,需要从投资、设计、建设到管理运营等各方面储备人才。昆明市海绵城市建设需要重点加强技术人才的保障,通过引入专业技术人才、现场培训、与国内优先开展海绵城市建设的北京、镇江、南宁等城市交流经验等方式,增加海绵城市建设领域的专业技术人才数量,提高专业技术人才素养。各个高校应该通过对建筑、规划、环境、市政、生态等交叉学科的系统培养,造就具有可持续发展理念、综合分析和工程实践能力的创新人才。
4.4 重视能力建设
昆明市应在区别海绵城市建设项目的经营性与非经营性属性的基础上,注重能力建设,创新建管机制。建立政府与社会资本风险、收益与共的合作机制[5],采取政府购买服务、财政“以奖代补”等多种形式,吸引社会资本积极参与到海绵城市的“投、融、建、管、营”中。制定市场化、长效化的低影响开发设施运营维护管理办法,规范标准化海绵城市建设工程的监测、评估、分析、研究等一系列工作,严格绩效考核并按效付费。
5 结论
海绵城市建设不只是对城市基础设施、城市水系统的变革和创新,更是现代化的城市管理模式,涉及到城市建设、更新、改造、维护的方方面面。昆明市以海绵城市建设为契机,利用多种低影响开发措施,综合管理利用雨水资源,可改变“逢雨即涝,雨后即旱”的现象,实现城镇化和环境资源协调发展,提升城市人居环境,当好全省生态文明建设得排头兵,起到全省建设海绵城市示范引领作用。
参考文献:
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[5]陈梅,曹杰,颜士春.建立城市雨水收集利用系统实现城市雨水资源化[J].城市建设理论研究,2011,16.
[6]国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见[J].建筑节能,2015,43(11):3-4.
引言:主席高度重视城市化发展的质量,并且发表了“加强海绵城市建设”的讲话,明确指出要大力构建“海绵城市”。目前海绵城市理念在多个发达国家,如美国、加拿大、新加坡、日本等都发挥了巨大的功效,我国海绵城市理念的提出相对较晚,要善于借鉴发达国家的成功经验。建设海绵城市,是实现城市建设和自然生态系统协调发展重大举措,从根本上解决“城市病”,推动我国城市发展早日走上生态化、持续化的道路,实现城市发展的可持续。
一、海绵城市的概念和特征
1.海绵城市的概念
我国《海绵城市建设技术指南―――低影响开发雨水系统构建》中对海绵城市的概念进行明确了定义: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。在这一“吸”一“收”的过程中实现了城市内部良性的水循环系统,还能自动吸收水系统的污染物质,保持城市水土。
2.海绵城市的特征
第一,注重城镇化和自然环境的协调发展,在对城市地下水、自来水等进行存储、排放、使用时不是依靠传统的地下管道而是依靠城市自然环境综合利用各种措施吸收、存储大气降水和地下水,进而缓解城市的洪涝问题;第二,让城市“弹性适应”环境变化与自然灾害,海绵城市建设思路不仅注重恢复和保持城市内部的水系统,更注重原有自然生态系统的保护,重视城市系统的自我调节;第三,转变了排水防涝思路,海绵城市彻底摒弃了“快排式”传统的排水模式,在城市排涝过程中始终坚持“渗、滞、蓄、净、用、排”的六字方针;第四,开发前后的水文特征基本不变,海绵城市构建了一个良性的水系统。
二、分析“海绵城市”对城市环境的作用
根据《指南》的相关规定,海绵城市建设规划实施的主要内容包括以下几点::一是充分保护城市原有生态系统;二是对已经受到破坏的自然环境及水体进行修复;三是低影响开发。海绵城市的建设对解决城市内涝问题、调节地下水、净化水中污染物质、维护自然生态环境的多样性、美化城市环境等发挥了巨大功效。
1.缓解城市内涝问题
海绵城市建设理念在城市发展过程中的应用,起初就是从解决城市雨洪问题出发,发挥着雨洪调蓄、雨水资源收集利用与地下水涵养等作用,完善城市雨水管理体系。海绵城市的建设,改变了以往单纯使用市政地下排水管道和泵站的现状,侧重于依靠城市自然生态系统来吸收、存储、排放降水,综合利用自然生态调节和人为调节措施来缓解城市内涝问题。
群力雨洪公园是海绵城市建设理念运用的一大成功案例。该区域在历史上是洪涝灾害多发区,在对其进行设计的过程中,以保护湿地为原则,巧妙的将其打造成收集雨水、储蓄雨洪、下渗雨水、补充城市地下水、涵养水源、净化水中污染物质、增加生物多样性等功能于一体的湿地公园。在具体实施的环节中,尽量保持原有的湿地区域,群力雨洪公园成功的运用了海绵城市建设理念,湿地公园的开发,为调节湿地公园的生态系统发挥了巨大的作用。
群力雨洪公园的成功案例实现了缓解城市内涝带来的问题和危害,增强城市排水系统的能力,通过协调市政道路和地下排水管之间的关系,增大城市的绿色植被覆盖率,完善城市水系统等措施来达到排涝的目的,确保在雨季时城市市民依然享受安逸的生活。
2.形成良性的水循环系统
海绵城市的建立,不仅有效的减轻城市洪涝灾害,还能够缓解我国水资源不足、水质恶化的局面,为建立良性的水生态系统提供助力。
武夷新区践行“海绵城市”在此方面取得了非常成功的效果。其主要理念体现在以下几个方面:一是注重对森林生态的修复工作,闽北地区原生态的森林在被人为的滥砍乱伐之后正呈现急剧下降的趋势,鼓励当地林农还林于上,加大对林业种植的补贴力度;二是城市生态修复同样不可忽视,一些贴近地面的建筑如广场、硬地、建筑等工程在材料的选择上采用通气、透水性较好的;三是恢复和修复自然生态环境,保持生态物种的多样性,扩大生态用地的面积,净化水资源,淡化水质,减少暴雨对城市的影响。
笔者认为,海绵城市就像被放大了的“湿地”一样,最大程度的修复城市原有的水生态系统,注重开发雨水的渗透、调蓄、净化、利用等综合作用,实现雨洪资源的有效利用,使地表径流和地下径流维持着一定的径流量。森林植被、湿地等大大提升地下水的涵养能力,净化水质,吸收水中的污染物质,确保居民生产和生活用水的安全性,促进雨水资源的利用和生态环境保护,同时实现地表水、地下水和自然降水三者之间的平衡循环。
3.保持城市水土
不可否认,城市水土保持是实现涵养水源、防风固沙、提供动植物栖息地等的关键,而海绵城市的建设,又能够给城市水土保持工作的雨水控制环节提供便捷。在建设海绵城市的过程中,做到了开发前后的水文特征基本不变,始终坚持低影响开发的原则,城市水土保持离不开对雨水的控制。
比如,我国投资建设的重庆海绵城市,其建立了完整的防水控制,也因为重庆地处高原,山地较多,在进行海绵城市建设的时候发展了绿化工程,让绿色植被对城市的水土进行保持。雨水较多季节植被能够吸收水分,保持水源,对于雨水能够做到有效控制。并且,绿色植被与重庆城市的人文特征相符,也是海绵城市与其人文气息相得益彰构建之处。
鉴于此,笔者从海绵城市建设和城市水土保持出发提出以下建议:一是结合海绵城市建立起合适的雨水控制利用设施,做到真正的系统优化;二是加强对水土保持工作的监测,纠正雨水控制期雨水控制的不当之处;三是注重低影响开发理念和水土保持临时排水措施相结合;四是政府部门要积极引进和开发雨水利用控制系统的新工艺、新技术、新手段等。
4.改善城市的人文和自然景观
在实施“建设海绵城市”的规划策略时,对居住区和城市道路进行分割,增大了建设绿地的用地面积,合理的修建了广场,广场铺装多采用透水式铺装,城市道路人行道也采用了透水式铺装的方法,增强了城市内部的水循环系统;另外,城市内湿地、公园面积增大,提供了良好的生态环境。
比如,嘉兴海绵城市的建设,便是对居住区和城市道路进行有效规划,开垦绿地面积,增加绿化建设,让百姓在享受到其“海绵”作用的同时还能够欣赏到美丽景色,增添了城市的人文气息,美化了城市的自然景观,可以说是一箭双雕。嘉兴海绵城市建设是全国海绵城市建设的标杆,也得到了全国各地的争相效仿。
结语:
海绵城市的建设是实现城市化和自然生态系统协调发展的有效途径,有力克服了城市化发展过程中的问题。当前,无论城市规模的大小,建设海绵城市已经是大势所趋,其推动了新型城镇的建设,在城市化发展中贯彻落实了以人为本的思想理念。
参考文献
随着人类利用自然,改造自然活动的加强,人类对自然的干预活动越来越剧烈,近年来,中国城市问题越来越严重,尤其是城市水问题。北方许多城市处于缺水的困境之中;而南方地区很多城市内涝问题严重,给国家和人民造成了严重的损失。“逢雨必涝,城市看海”现象层出不穷。究其原因,就是城市对水资源的利用不合理。2015年4月,财政部网站公布了中国海绵城市建设试点16个城市名单,池州是其中之一。
1.城市内涝原因
在原始自然的条件下,大部分的雨水由地面吸收并渗入地下,然后由地表和植物表面被蒸发,回到大气中,多余的雨水从地表缓慢地汇集于溪流江河,排人湖泊海洋。但是,城市的开发建设改变了这种自然循环,由于不透水屋面和地面随着城市化的进程而持续不断地快速增加,能够吸收雨水的地面和水面急剧减少,地下水的渗入更是匮乏,从而导致地表径流的不断增加,加大内涝威胁。无法流人土地的雨水在地面汇集形成径流排人市政排水系统,但地表径流的增加,意味着更多原本清洁的雨水经城市地表的污染物所污染,并且排水管道的压力也随之增加。
2.海绵城市建设机制
海绵城市,就是要让水在城市中的迁移活动更加“自然”,使城市开发建设后的水文特征接近开发前,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。
城市的建筑多,绿地少,排水及雨水收集系统不发达等情况都造成了城市内涝防治以及雨洪控制利用成为当前城市面临的的热点问题,依赖大规模基础设施和管网建设的传统雨水排放思路已经无法满足现代城市雨水管理的要求,国内外许多城市开始实践新型雨洪管理的理念,将雨洪蓄渗工程技术与城市绿地景观相结合设计,构建以自然积存、自然渗透、自然净化为目标的“海绵城市(LID)”。
城市绿地具有改善城市生态环境功能,比如:净化空气、水体和土壤;改善城市小气候,调节温湿度;降低噪声等,同时绿地率也是衡量一个城市的重要指标之一。现代化城市都有许多的城市问题,比如内涝。这与城市具有建筑物多、绿地少、路面硬化度高等特点有关,同时也与城市生态系统的缺失有关,如绿地、河湖多数仅仅是景观,不少城市的河湖风华不似当年,河湖调蓄功能大大下降,城市之肾不能正常代谢。下水道再完善,河道承接能力不足,内涝依然不可根治。土壤成为城市的稀有资源,绿地系统蓄水性弱,硬化路面渗水性差,城市之肺不能正常呼吸。
3.池州概况及其城市绿地现状
池州位于安徽省西南部,北与安庆市隔江相望,南接黄山市,西南与江西省九江市为邻,东和东北分别与芜湖市、铜陵市、宣城市接壤。池州是长江南岸重要的滨江港口城市,省级历史文化名城、皖江城市带承接产业转移示范区城市、全国双拥模范城市,也是安徽省“两山一湖”(黄山、九华山、太平湖)旅游区的重要组成部分,皖南国际文化旅游示范区核心区域。2015年池州确定为海绵城市建设试点城市。
池州市具有园林城市、森林城市的称号,绿地面积大,三面环山,具有得天独厚的条件。建设海绵城市,归根结底是要恢复水在自然和城市中的正常循环。这需要保护好河塘沟渠湿地等城市内原有的自然水系,维持好自然水系的水文功能,合理建设一些公园、草坪和人工蓄水池等设施,在城市地面硬化中采用一些透水铺装材料,并增加城市绿地、植草沟、人工湿地等可透水地面。池州市区的主要水系,清溪河、平天湖并没有得到很好地利用,平天湖景区缺乏好的管理,很多地方植物情况比较糟糕;清溪河作为市区的重要河道,两岸的居住区生活用水直接排放到水体中,污染比较严重。而且河道驳岸多是用的硬质材料建造,周边绿地都高于道路,绿地不能储存很多水分,雨水不能得到很好的利用,水循环不合理。
4.池州市海绵城市绿地建设设计建议
海绵城市建设,不是重建一个城市,而是对城市原有生态系统的保护、生态恢复和修复、低影响开发等三个方面。突破传统、建设海绵城市,使城市绿地切实的发挥其生态作用。对于池州海绵城市建设,主要从以下几个方面提出绿地建设设计方案:
(1)在城市绿地建设时,统筹考虑绿地与周边区域的空间关系、竖向关系、雨水出路等,大力推行建设雨水花园、下沉式绿地、湿地公园,提高绿地的蓄水能力。在绿地或公园内部构建低影响开发系统,使其不仅服务周边市民的游憩,更服务于周边雨水的消纳与净化。
(2)城市广场及商业区等活动场地,一般面积较大、硬化程度较高,可以大力推行透水路面、植草沟、生态树池、建立生态滞留区等,同时利用广场地下空间设置雨水调蓄设施,储存下渗雨水,就近用于绿化浇洒等。
(3)在居住区可以大力推行屋顶绿化、竖向绿化、家庭绿地等,增加蓄水面积。在有条件的小区(家庭),可以试行家庭雨水收集利用系统,减少自来水的需求。
(4)对于城市道路,在满足道路交通安全等基本功能的基础上,充分利用道路自身及周边绿化空间推行下凹式绿地、透水路面、LID树池等低影响开发措施,削减径流水量、改善径流水质。利用道路景观绿化带构建下凹式绿地系统,道路雨水地表径流汇人绿化带进行储存、人渗和净化,超标雨水溢流排放。采用透水路面,强化雨水入渗,考虑到车行道污染相对较重、荷载较高,采用透水路面应当慎重;但非机动车道、人行道等,应大力推广透水路面。为尽可能多地消纳道路雨水径流,人行道树木可采用LID树池形式。
中图分类号:TU984
文献标识码:A文章编号:16749944(2016)12023403
1引言
张家口市作为一座快速发展中的中型城市,近年来在水文效应建设方面取得了较大进步。但随着城镇化建设的快速发展,城市雨洪管理也引起了社会各界的关注。因此,探讨基于海绵城市理念的张家口市在未来需要建设诸如透水铺装、下沉式绿地这样的有效水文效应措施,以改善城市水文建设,具有一定的现实意义。
2张家口市市区水文效应概况
张家口市主城区位于河北省的西北部地区,是蒙古高原与华北平原的主要过渡带,也是洋河流域山间盆地中的重要组成部分。该市主城区面积约为970 km2,预计在2020年实现2080 km2的城市面积扩建。该城市的水文特点鲜明,由于主城区南北两边具有最大为111.5m的高差,所以整个市区呈现不规则的河谷盆地特征。在张家口的主城区内拥有东西沙河、清水河,分布在城区的东西两方,自东西、南北贯穿整个主城区,水文条件相当丰富。
近年来,张家口市的城市建设发展非常迅速,但是随之而来的热岛效应、高程建筑障碍效应也影响到了城区汛期内的降雨量,其中尤以雷暴雨次数增加最为明显。随着城区面积的逐年扩大和旧城区改造工程的不断推进,张家口市渐渐出现了道路硬化、地表透水面积比重增大、城区截留、下渗损水量降低等现象,这也使得市区内的地下水汇集时间被大大滞后,增加了城市河流的径流系数和集流速度。如此一来,城市下游的洪水过程线就日益增高,造成了洪峰的提前出现和城市地表径流量的过分增加。
根据2015年的《河北省张家口市水资源评价报告》中显示,张家口市的水文条件,尤以地下水为主已经处于严重超采阶段,地下水水位逐年下降,且低洼排水问题也日益严重,对于张家口而言,也面临着空前的水文效应危机。所以,为了日益膨胀的城市人口数量和日益提升的市民生活需求,张家口市必须解决自身所存在的水文效应不利因素,缓解水资源分配不均及洪峰自然灾害所带来的城市潜在危机[1]。
3张家口市基于海绵城市建设的城市水文效应应对措施
就目前现状来看,张家口市所采用的依然是“雨水口―雨水管渠―市政管线”的传统水文管理模式。所以按照市内老城区的官方设计布局来看,设计管径偏小(DN60~DN100之间),整个市区的雨水管网普及率仅为70 %不到,这与城市的实际排雨水量存在较大差距。这就造成了张家口市市区地表雨水径流污染严重,例如汽车泄漏汽油、轮胎磨损、防冻剂、城市屋面材料所带来的污物都被排放到雨水管渠中,对雨水水质的污染非常明显。基于这种水文效应不利状况,张家口市建设海绵城市是相当有必要的。
3.1张家口市区降雨状况及雨水资源量
张家口市的降水集中在汛期(6~9月),这一期间降水量占到全年降水总量的70 %左右,10~12月则降雨量最少。按照我国的暴雨分级标准来看,张家口市在特大暴雨方面表现不明显,属于降雨比例比较缓和的地区。
按照张家口市的雨水资源总量来看,围绕这一数据来考虑建设海绵城市是相当重要的。特别是在“十二五”规划之后,张家口市希望在2020年前实现对雨水资源收集建设用地面积超过60000万m2,所以本文给出雨水收集资源总量的公式为:
Re=ψ×A×Ha。
其中ψ代表了张家口市的地表径流系数,一般常规取值为0.9,而A代表了城市市区的汇水面积,Ha则代表了张家口市一年的总降水量。所以将数据代入上述公式计算得出张家口市建设海绵城市后的每年雨水资源收集总量将达到3亿m3,这一数字对于城市雨水资源利用潜能的开发价值是很高的,值得尝试。
3.2透水铺装设计、应用及建议
3.2.1透水铺装的设计
将孔隙率较高且透水性较好的材料应用于道路路面建设就叫做透水铺装,它是海绵城市建设的基本工程要素之一。透水铺装可以使雨水很好地渗入到道路路面的内部,以达到贮存一定雨水的效果,随时便于管道排水,降低洪峰流量,削弱径流系数,使得城市洪涝灾害危险系数大幅度削弱。一般来说,透水铺装是由土基、垫层、基层、过滤层和面层所共同构成的。另外,透水铺装对缓解城市温室效应,降低路面温度也有好处,这样一来,道路的寿命也被大大延长。
透水铺装在设计方面所采纳的地表径流系数规范在0.05~0.5范围内,这一数据与它主要使用材料的孔隙率、透水特性有很大关系,也就是说,径流系数决定了道路路面雨水渗透量,由此可以确定透水铺装中路基层厚度的确认方法:
H=0.1I720k100T60n。
在上述确认方法的公式中,H就代表了透水基层的总厚度,而I表示城市平均的降雨强度(mm/h),k代表土基的饱和渗透系数,T表示降雨时间(min),最后n代表了道路路面蓄水层的孔隙率。根据该式来判断透水铺装的功能性非常有效果,而且它也可以帮助透水铺装工程选择材料,确保道路路面在降雨时及时下渗雨水,使路面有较高的抗压能力。
3.2.2透水铺装在张家口市的应用
在张家口市,透水铺装技术仍然处于起步阶段,但整体上所取得的效果还是较为明显的。考虑到张家口市湿陷性的土基结构,所以当土基处于干燥条件下,土体结构整体相对稳定。而如果土体的含水量增加到一定程度时,就很容易出现土体结构的破坏,使土基强度大幅度被削弱,对建筑及道路的沉陷带来很大危险。所以在张家口市的市区透水铺装时,应该考虑这些特殊的地质条件,并采取相应的防治策略。
就以对土基的湿陷性消除而言,张家口市所采用的是以3∶7为基础比例的灰土垫层法。该方法的技术核心就是分层夯实,按照路面土基的龄期不同而为其赋予不同的承载力、密实度与隔水性,确保它拥有较好的垫层优势。张家口市的灰土垫层一般设置在≥1.0 m的厚度范围内,并且采用了分层压实的方法,确保分层厚度始终≤200 mm。再者,城市路面还采用了冲击压实法对路基进行了补强,一定程度消除了路基由于被冲击碾压所存在的湿陷性。这种方法可以消除1.2 m左右的黄土湿陷性。
在基层的改进方面,考虑到张家口市地下水水位较深,而土基位置又通常高于地下水水位位置,所以可以见得土基受到地下水影响可能很小。因此专门针对土基的湿陷性来对基层雨水下渗问题进行对策,所以在条件允许的情况下为基层设计以DN50为基础的PVC排水盲管,并充分利用到市区内普遍的4 %土基顶部坡度,确保多余雨水能够顺基层流入到PVC排水盲管中,保证城市内许多人工景观和绿色植物带能够得到充分的水分灌溉。这也是利用到了张家口市在雨季中雨水过度饱和的自然因素,顺利将雨水排除并利用,同时也大大降低了对透水铺装结构的破坏性[2]。
3.3下沉式绿地的设计、应用及建议
下沉式绿地主要包括雨水湿地、生物滞留设施等等。在城市中,它一般表示的是低洼式的凹陷绿地,即高程低于周边路面高度约20 cm内的下沉区域。
3.3.1下沉式绿地的设计
下沉式绿地在设计过程中所需要考虑的设计参数很多,它也是海绵城市设计中的主要核心之一,以下对下沉式绿地的水量平衡进行分析得出:
W=S+U。
在公式中,W代表了下沉式绿地的总体水汇流量(m3),S代表了下沉式绿地在下沉时段的雨水下渗量(m3),U代表了在下沉时段的绿地蓄水量差值(m3)。因此可以得出雨水的渗蓄率公式为:
N=S+ΔU(PzF1Cn+PzF2)/1000×100 %。
在该公式中,所反映的正是下沉式绿地对降水方面的渗蓄能力,这其中Pz代表了城市降雨量(mm),F1代表了下沉式绿地服务范围内的集水面积(m2),F2代表了下沉式绿地的总面积(m2),Cn代表了绿地服务范围内的径流系数。
根据城市雨水的下渗量:
S=60KJF2T。
由此来计算土壤渗透率及渗蓄时间,则能够得出以下算式:
f=F1F2。
按照下沉式绿地的相关参数展开分析,并对其进行优化设计,所以说当下沉式绿地的坡度合适时,雨水就会顺利汇集于绿地之中。若能在路缘石附近设计300~500 mm宽度的开口,更利于雨水径流的流入。而如果下沉式绿地在雨水汇集形成饱和状态后,还可以通过雨水管渠来进行雨水排出。
3.3.2下沉式绿地在张家口市的应用
张家口市市区的土壤渗透系数较大,能够快速的对径流雨水进行吸收,所以对它的下沉式绿地设计可以直接采用原有土壤进行相关植物的栽入。在设计中,为下沉式绿地保持0.05~0.30 m的下凹深度,总体保证其高程小于路面高程。并在下沉式绿地中设置雨水口以随时收集降水时出现的溢流雨水。所以该市的雨水渗蓄f值保持在10 %以上范围。
在计算中,如果f值为负值,就说明市区的下沉式绿地不需要太大下凹深度也能进行雨水下渗,这也证明绿地的下渗效果相当出色。但当f值超过100 %时,就证明城市的下沉式绿地在渗蓄量上大于雨水收集面积的雨水,并且存在一定的收集富余量[3]。
4结语
基于海绵城市概念对张家口市的城市水文建设提出了相关设计及应用策略,弥补了传统治理下城市地表径流流量过大且地下水水位日益降低的问题。证明了海绵城市对于张家口未来的市区水文效应建设是相当必要的,这种低影响开发技术结合城市传统的雨水管理方法,让城市的水文生态环境在保持不变的情况下还能抵御更多自然灾害,真正实现了“水弹性城市”的标准。
收稿日期:20160505
作者简介:夏应冰(1991―),男,东华理工大学地球科学学院硕士研究生。
[HT][CDH01248*4/5]
参考文献:
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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.
1.弹性城市概念
弹性这一观念最早起源于生态学,由美国一位学者提出。弹性城市大体上指的是城市能够顺应新的环境,在其发展过程中遇到困难以及自然灾害后自身能够迅速恢复,并且不会影响后期的发展。
2.弹性城市建设的必要性
城市环境日趋恶劣,究其原因是外源问题与内源问题并存,随着大自然持续被人们破坏、下垫面性质的改变,混凝土,石块,柏油马路以及工业化石燃料的污染等,环境污染加剧,未来的洪水、风暴、热浪、瘟疫等自然灾害恐会日趋频繁且愈加剧烈,对人们的日常生活、学习、以及财产等有着极大威胁。灾难随时都可能发生,对于生活在同一个城市的群体而言,有必要打造属于自己的弹性城市。
3.三个视角看弹性城市建设
3.1从生态弹性视角来看
生态是动植物在自然环境下生存的一个状态,大自然赐予我们空气、水、土地等,我们就利用它来生活,中国正处于城市化转型阶段,生态环境问题层出不穷,特别是城市扩张与蔓延,基础设施超负荷运,产业结构失衡等,当卫生疫情或自然灾害等外来冲击时,表现极大的脆弱性。现在进行如火如荼的海绵城市建设,就是希望城市能够在应对外来压力时进行自我调控,伸缩自如,有弹性的自我调整,自我恢复,从而很好地应对外来冲击,自然灾害。
3.2从工程弹性视角来看
城市物质空间环境不断变动,有些工程是固定性的,也有一部分是未知的,面临的是未知的环境,不断变化的自然环境和人为环境以及风险性的把控。在面对这些问题时,工程也是具有确定和不确定的弹性在内的。工程弹性的系统也极其重要。
3.3从社会弹性视角来看
社会全球化在发展进程中,发展速度过于迅猛,优胜劣汰太快,致使人人都是紧绷的状态。城市发展的不确定性,人们相互的关系,社会各阶层间的关系,都处于紧绷的常态。对于社会而言,紧绷可能造成群体性乃至社会团体的一个激化,诱发群体性冲突,对于个人而言,人的行为是不可把控的一个弹性概念,可能会有进步的、积极的影响,但稍有不甚就可能产生危害。对于社会而言,如果缺乏弹性,过于刚性,社会就会缺乏生气,死气沉沉;如果缺乏刚性,没有必要的规制,又必然引起混乱,甚至造成危机,当两者相对均衡的情况下,就为缓解、消弭社会紧张创造了一个有利的社会环境,才有能力应对变化。
4.国内外发展现状
4.1国内发展现状
国内目前对于弹性城市的认识不够,正处于起步阶段,政府各部门也有了新的认识,毕竟学术研究有限,对于弹性城市的建设缺少科学的思想体系和方法指导。已经_始有学者进行实验性的研究,例如,哈尔滨群力雨洪公园、常德市江北区内环水系综合治理工程、北京首钢工业改造雨水利用综合规划等,也有很多城市进行雨污分流改造,雨水调蓄池建设等,中国目前正逐步城市化,各种高楼林立,硬质铺装过多,生活中人为干扰过大,排水系统不行,以及自然灾害的侵袭等,这种情况下海绵城市理念应运而生,海绵城市就是试图把城市建设成海绵一样,有其收缩性,在城市化发展中遇到的问题以及自然灾害来袭时能最大限度地降低其损失,或是受到损失后很短时间内恢复,这是城市该具有的包容性来面对气候,能源、环境等各种危机,提前做好弹性规划比灾后恢复更能减少损失。有弹性的城市才有能力应对一系列突发、未知的情形,才有可能获得持续的发展。
4.2国外发展概况
联合国开发署于2010年11月开启了气候变化弹性倡议,联合国减灾署于2012年启动了亚洲城市应对气候变化弹性网络。为了促进弹性城市的研究,国际上自发组建了弹性联盟、弹性组织和弹性城市组织等专业性的学术或产业交流合作组织。面对当前城市的复杂性和不确定性,为了提升城市对外界影响的弹性适应能力,弹性城市成为美国近期的规划话题热点,与欧洲的紧凑城市和美国的城市精明增长相比,弹性城市的理念正逐渐在美国和欧洲规划界得到广泛认同。美国直接将弹性城市作为规划顶层,而欧洲将弹性城市作为城市更新的核心组成部分。联合国减灾署在2013年3月的报告中指出,建议在全世界范围建设“弹性城市”,来应对自然灾害。
城市可持续能力评价方面,城市弹性的评测方法与工具的开发主要还是集中在国外,实际应用于城市弹性评价的相当有限。弹性城市的建设,首先要将城市的弹性进行科学的评估,因此,国际上研究的焦点之一就是弹性城市指标测度的构建,当前的主要研究成果与进展包括:弹性城市指标测度的构建,弹性城市指标体系,性能力指数,应对气候变化的弹性指数,弹性城市全球化标准指标,于设计的弹性城市指标体系,应对气候变化弹性指标体系。
一、加强城建档案中声像档案的宣传工作,提高人们对海绵城市的认知
声像档案是城建档案的一部分,通过声像档案的宣传能更好的让市民了解和感知海绵城市建设的重大意义,从而能够积极支持海绵城市建设工作。海绵城市建设涉及多个方面的改造和建设,新项目的规划设计,施工建设和运行评估以及对城市排水管道,花坛,人行道铺装,公园绿化,小区改造等设施的建设势必或多或少对城市的正常运行造成影响,干扰居民的正常生活,避免不了因为市民的不了解而发出抱怨甚至抵抗情绪,成为推进海绵城市建设的障碍。所以,通过城建声像档案的宣传,利用报刊,图片,视频和专题片等形式,让市民对海绵城市建设有更深的了解,理解海绵城市建设的真正内涵,将这项惠民工程深入民意,得民心,更好推进城市海绵建设顺利进行。
二、加强城建档案的利用,确保海绵城市建设各项目的工程质量
海绵城市建设大部分为隐蔽工程建设,地下管网错综复杂,而海绵城市建设将进行雨污分流,对现有的地下管网必将进行大规模的改造。在改造过程中,原有的地下设施必然会被重新设计规划,这就需要对地下原有管网有一个直观的认知。城建档案能准确的反应原有地下管网的施工细节,建设过程,少走弯路,保证这些隐蔽工程在海绵城市建设中发挥应有的作用,从而强化对城市径流雨量的排放控制和管理,从而实现缓解城市内涝,削减径流污染负荷,提高雨水资源化水平,降低暴雨内涝控制成本,改善城市景观等多重目标。三、完善海绵城市建设过程中档案资料的收集整理海绵城市建设是近几年来立足于我国的基本国情提出的新概念,是解决城市发展与自然生态进程均衡的综合全面的解决方案。在瑞士,美国,新加坡等国家都有完善的雨水收集和排水系统,而在我们国家,还是一个新兴起的事物,正进行试点改造,逐步推广。因此,加强海绵城市建设的档案收集整理工作,对其他城市的建设起推广复制做借鉴,新技术,新措施,新材料,新工艺,新思路,新概念都将成为其他海绵城市建设可利用的财富。要做好海绵城市建设的档案收集整理工作有一下几点建议。(一)领导要重视城建档案建设,各部门积极配合,团结合作城建档案是在城市规划,建设,管理等有关活动中形成并归档的科学技术文件材料,是城市自然面貌和城市建筑物,构筑物,地上和地下管线的各项建设的真实记录。这就要求领导重视,加强与各部门的联系,档案工作者加入施工组织中,及时了解海绵城市建设的重点,热点和施工进度,有超前的介入意识,有针对性,有目的,有计划的开展施工档案的收集工作,主动与各部门建立沟通联络,信息互通。海绵城市建设不是单一的一个或者一批工程,它是一种理念,是系统工程。为此,领导需多次召开海绵城市建设专题会议,明确工作目标,并将海绵城市建设档案收集工作落实到人,为海绵城市建设汇集大量有价值的资料。(二)规范海绵城市建设的档案管理档案工作是一种严谨细致的工作,档案资料是在施工过程所形成的文字记录,包括图纸,表格,音像,隐蔽工程记录等等,是工程进行检查,维护,管理使用改建和扩建的依据。海绵城市建设初期本着“对历史负责,为现实服务,替未来着想”的原则,结合《城建档案业务服务规范》,根据实际情况,编制《海绵城市建设档案编制指南》从工程施工组织设计(或施工方案),图纸会审,技术交底记录,施工试验报告,施工记录,竣工图等等多个方面进行跟踪整理,形成完整有价值的档案资料,为全系统管理和高效利用海绵城市建设提供依据。(三)做好海绵城市建设档案工作人才的培养收集海绵城市建设档案资料是城建档案部门的职责所在,要做好海绵城市建设的档案工作,本着档案资料从城市建设中来,又服务于城市建设的原则,就需要有了解和掌握一定海绵城市建设专业知识和档案工作的人才,两者紧密结合才能更好地完善海绵城市建设资料的收集。所以,档案工作者要多学习专业的施工知识,避免隔行如隔山的窘况,从多渠道进行知识的积累,为自己充电,做到既懂工程建设,又懂档案管理的高效率高质量的两栖人才。总之,海绵城市建设目标是为了让城市“弹性适应”环境变化和自然灾害,利用雨水源头控制和综合利用设施,提高绿色基础设施建设比例。城建档案在海绵城市建设的浪潮中,保驾护航,有机耦合,相辅而成。海绵城市建设中档案的收集利用,不仅符合城建档案的发展要求,同时也给城建档案工作带来挑战。在今后的海绵城市建设中城建档案必将发挥新鲜活力,大放异彩。
参考文献
中图分类号:TU984
文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2017)13-0040-03
1 引言
为贯彻落实讲话及中央城镇化工作会议精神,2014年2月《住房和城乡建设部城市建设司2014年工作要点》中明确:“督促各地加快雨污分流改造,提高城市排水防涝水平,大力推行低影响开发建设模式,加快研究建设海绵型城市的政策措施”[1]。2014年11月,《海绵城市建设技术指南》;2014年底至2015年初,海绵城市建设试点工作全面铺开,并产生第一批16个试点城市。一时间,“海绵城市”这一概念进入人们的视野。“海绵城市”即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[2]。
2 场地概述
三亚市地处于海南省的南部,属于国内唯一的热带季风气候城市,一年中降水量不均匀,干湿两季较为明显,同心家园五期位于三亚河附近,由于临春河湿地和三亚河共生所衍生的丰富的热带植物和动物构成的食物链,常年的热带湿地为此处带来了无数水禽水鸟的长期栖息,在同心家园路上眺望三亚河和东岸湿地,往往能看到白鹭齐飞的优美景象。
同心家园五期周边绿地的建设可以将雨水储存转化为可用的淡水资源,是有效缓解三亚旱季水资源短缺的途径。同时在设计的过程中更多的加入属于三亚地方的元素,将城市建设与地方文化相结合,建立具有地域特色的城市海绵体。
3 规划设计
3.1 场地分析
3.1.1 周边环境分析
场地四面环水,三亚河20年一遇水位为4.23 m,50年一遇水位为4.50 m[3],每日基本最低潮水高程为0.4 m,最水位为1.8 m。在场地东西侧是居住区,主要使用人群为周边居民,且老人和儿童居多。由图1可知,场地西南角高程相对较高,除此之外场地较为平坦,内部梯度变化差异较小,生境多样性指数较低,且之场地内硬质铺装较多,遇到中至大型降雨,雨水难以存储且雨水下渗缓慢。针对这一现状,在设计中应注意雨水收集及场地地形变化。
3.1.2 场地生境现状分析
由图2可知,虽场地内植物种类较多,但分布较为杂乱,加之场地内无水系,且地势平缓,导致场地内生境结构较为单一。通过计算,得出场地绿地率仅为38.69%,低于三亚41.59%的平均绿地水平;且根据18.96 m2的三亚人均公园绿地面积得出场地大约可容纳 490人。因此在设计中,应在增加绿地面积的前提下丰富场地地形,结合地形设计安排植被以营造丰富稳定的生境。
场地位于三亚河下游,相对地势平坦,水流流速较慢,但由于场地的特殊性,场地北面受河水冲刷作用较强;且场地西北面河道受淤泥阻塞影响,水流流速过慢。但目前场地周边绿植岛屿较多,虽联系性较差,但其布局结构完全具备构造连通性的带状湿地廊道的潜力。
3.1.3 问题和解决策略
场地面临的问题,一是如何构建合适的海绵城市系统,二是如何在海绵城市系统下与现有场地现状协调,三是如何根据周围居民需要构建特色海绵城市系统,四是如何让场地保持在海绵城市系统下的可持续发展。根据这四个问题提出三大解决策略:第一,建立符合三亚雨洪水位线的海绵城市系统,由于场地位于三亚河河流之间,四面环水,在建立海绵城市系统过程中需要考虑三亚年遇水位以及潮汐水位的变化来构建海绵城市系统中的高差变化,再通过吸渗水的海绵城市系统实现雨水收集与利用。第二,海绵城市下的湿地合理利用,通过湿地的生态调节改善场地的环境,可以有效的补充水源,同时湿地也为动植物提供良好的生态环境,丰富公园生态多样性[4]。第三,完善海绵城市理念下建成公园的监测与管理,通过监测与管理完善海绵城市的理论。
3.2 设计策略
3.2.1 设计构思
根据海绵城市理论,雨水花园、生态停车场、人工湿地等景观是海绵城市常见的设计形式。将海绵城市的6大核心要点渗、滞、蓄、净、用、排[5]与三亚黎族文化、热带植物相结合,建立具有功能完善又富有场地特色的城市公园(图3)。
3.2.2 公园海绵城市系统建立
渗:渗就是将雨水渗透到土地中,在场地中,通过建立雨水花园和透水铺装将雨水渗透到地表之下,在设计中运用渗的原理建设有高差变化的雨水花园,将自然生态的美与海绵城市的作用相协调。
滞:滞是将雨水滞留在地表之上,一般运用雨水塘和绿地的高差变化将雨水滞留,在场地中因为需要考虑到年遇水位的问题,在设计的过程中,将雨水塘建立在湿地植物圈层之后,当年遇水位超过湿地植物圈层的高度后,雨水塘的高差可以充分减少水位淹没场地的危险性。
蓄:通过地表下层的市政雨水管收集渗透下的雨水。
净:通过人工湿地的建立,运用植物净化储存的雨水,而在场地中除了现有的人工湿地外,也多设计了一条人工湿地,除了建设特色景观的作用外,也起到净水的作用。
用:因为储存的雨水除了应用到附近居民区的用水之外,也可在场地自身运用雨水,通过建立水景,形成场地的内循环,既能形成特色景观也能起到节约用水的作用。
三亚的黎族特色符号和场地的景观相结合,既能弘扬少数民族文化,也能将景观的文化层面提升到一定的高度。黎族特色符号运用的雨水花园的亭子中,既能提供休憩场所,也能让居民在休憩过程中感受黎族文化的魅力。
除此之外的公园其他地块的设计中,除了考虑到景观效果与功能性之外也充分地运用到了海绵城市的功能,场地建设了植草渠步道,步道除了为场地提供一条生态步道之外,在建设的过程也运用到了透水铺装与植草渠,将透水和滞水与步道功能美观性相结合。场地中设计的运动娱乐场地也运用到了透水铺装,儿童娱乐区使用沙地,不仅能快速渗透雨水也能减缓儿童在娱乐休闲过程中导致的身体伤害。
在场地的设计过程中运用了大量的地形变化,形成丰富的高差效果,不仅能营造变化多样的空间,同时也能通过有变化的地形有效对抗场地不同水位的变化(图4、5)。
3.2.3 植物营造
保留场地原有部分植物,选用乡土植物,以实现对场地及周边生态最小干扰。通过选用抗逆性强,抗风性强,能忍受较大水位变化,对含盐量,温度及pH值的要求低的植物品种。最大限度减少前期投入及后期养护。
通过调查分析,通过不同区域功能的划分,在各区域选取针对性植物,为流域水体的净化和生物保育提供良好条件,以促进区域生态建设,形成可持续发展的生态廊道。
基于场地及周边整体生态性考虑,将场地及周边绿地作为整体,依次划分为缓冲区、淤泥区、保留区、保护区以及开发利用区(场地)。缓冲区位于场地上游,主要承担水质净化,沉降泥沙以及减缓流域流速作用。因此区域内多选择茎叶发达植物以阻挡水流沉降泥沙。淤泥区淤泥堆积导致场地左侧河道流速过慢,且河道水位受极端天气影响较大,存在一定安全隐患,因此设想清除河道淤泥的基础上,在该河道设立小型溢流堰,以稳定河道水位,并对水体进行曝氧增强水体活力。保留区与场地联系紧密,可作为场地的延伸,以增强与场地间的生态联系,加强区域整体生态稳定性。因此在植物的选择上应与场地植物相类似。保护区位于整体下游,人为干扰较小,可作为动植物的保护区域。并可在保护区设立原木为鸟类提供落脚处。
基于对开发利用区(场地)各部分自然基地、周边环境和功能需求考虑,将场地划分为防汛种植区,湿地保育区,水陆交错区,休憩活动区这四个区域。防汛种植区位于场地东北侧,是以防汛为主的绿地种植坡地,主要种植乔木灌木,并在水陆交错带种植一定水生植物。
湿地保育区散布于场地中,是场地中生境最为复杂的区域,因此在此区域需多样种植多种植物,且层次需丰富。而水陆交错区在一年中水位变化频繁,因此在该区域选取植物,以耐水湿的湿生植物为主。休憩活动区内植物种植需注重景观性,对此植物在色彩搭配及哟斡造上有一定要求。
4 结语
随着海绵城市理论在中国的发展,基于海绵城市理论的城市建设愈来愈受到重视,在新时代的背景之下,如何结合实际情况营造满足区域需求的海绵城市是一个值得思考的问题。通过分析海绵城市理论特点,提出相关地域性营造策略:首先,应优先考虑绿地防洪排涝条件,通过水生态设施与景观相结合的方法,在满足场地使用需求的同时自然得处理场地乃至区域水问题;其次,需关注绿地生境的营造,通过改善区域水系统等方式,逐渐在场地构造出具有一定复杂度及稳定性的生态环境;最后,应将地域文化特征融入绿地的设计之中,挖掘区域历史文化脉络,强化场地文化内涵,最终呈现出具有地域特色的生态湿地公园。
参考文献:
[1]王 洁.基于Web的三亚市古树名木管理信息系统的研建[D].长沙:中南林业科技大学,2015.
[2]住房与城乡建设部.海绵城市建设技术指南[R].北京:住房城乡建设部,2014.
1自贡市海绵城市建设
1.1海绵城市建设理念
海绵城市建设主要是指通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种技术途径,提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放,构建低影响开发雨水系统,维持或恢复城市的“海绵”功能,实现城市良好的水文循环。海绵城市构建的雨水系统是一种绿色可持续的雨水排放利用模式,它注重雨水自然渗透、自然积存和自然净化,实现从源头到末端的全过程控制。
1.2自贡市海绵城市建设
1.2.1自贡市海绵城市建设进程。2015-02,市委副书记、市长刘永湘在《政府工作报告》中首次提出“建设海绵城市”的概念,将生态自贡建设等与海绵城市建设紧密结合起来。随后《自贡市海绵城市建设实施方案》(2015—2017)制定完成,划定了覆盖面积达36.3km2的“海绵体”试点建设区域。市城乡建设住房保障局等相关部门有针对性地提出有自贡特色的“海绵城市”建设方法、标准和规范。1.2.2釜溪复合绿道海绵体建设。釜溪复合绿道的建设构造了自然空间中无处不在的“海绵体”,且整个绿道也是一个巨大的海绵体。釜溪河复合绿道示范段总占地面积190hm2,绿化和水系面积为总面积的80%,园区90%以上的面积可透水、渗水。经相关测算,该绿地系统每年可吸收雨水达1.7×104m3。1.2.2.1透水铺装。釜溪河复合绿道中随处可见红色多孔轻质混凝土地面,它是由骨料、高标号水泥等拌制而成的。粗骨料表面包覆着由薄浆料相互黏结而成孔穴均匀分布的一层蜂窝状结构,所以,具有透气、透水和质量轻的特点。混凝土颗粒间的孔隙具有较强的渗透作用,有利于搜集雨水。1.2.2.2下凹式绿地在釜溪河复合绿道示范段,随处可见大片下凹式绿地。它可以减缓水流速度,延长雨水蓄存时间,是天然的“蓄水池”。而收集到的雨水通过植物的吸收净化和填料的过滤吸附,渗入土壤补给地下水。剩下的雨水则排入专设蓄水槽,在干旱时为植物等补水,实现雨水的“慢排缓释”。1.2.2.3人工湿地、人工湖。在釜溪河复合绿道,人工湿地景观共9处,占地面积达1.0×105m2。人工湿地和人工湖都在低洼处,既能保证湿地的“吸水”功能,又能提升绿道的景观效果。雨天,雨水从收集口进入收集管网,经净化处理后流进湖泊,70%以上的水经雨水收集汇流,形成湿地水循环系统。1.2.2.4生物净化水体。釜溪河复合绿道中天然留存形成的雨水湿地,充分利用物理、水生植物和微生物等的作用来净化雨水,具有高效控制径流污染的效果。比如,其中的梭鱼草、风车草、荷花和水葱等10余种水生植物就是最好的天然“净化器”。“渗、滞、蓄、净、用、排”6大措施在海绵城市具体建设中形成交互系统,相互贯通。比如,雨水净化的作用和理念就在雨水调蓄的过程中一并进行。釜溪复合绿道的建设,就是釜溪河治理和利用与海绵城市建设紧密结合的具体体现。这种建设思路不仅可以实现对城市和河流的低成本开发、利用,还能逐步实现河流的净化,缓解河流污染。
2釜溪河概况
2.1釜溪河基本情况
釜溪河是唯一穿越自贡城市中心区的河流,它是沱江的一级支流,由西源旭水河和北源威远河在境内的双河口处汇成干流,下游有长滩河和镇溪河汇入,在富顺李家湾汇入沱江,干流长73.2km。从旭水河源头算起,釜溪河在自贡境内长190km,流域总面积3490km2。
2.2釜溪河污染来源
釜溪河主要污染来源是工业污染、人口生活污染、畜禽养殖污染和面源水污染排放4大类。2.2.1工业污染。自贡素以“千年盐都”“恐龙之乡”“南国灯城”享誉中外,是四川省重要的工业城市,国民经济保持平稳较快增长。但这也意味着工业废水的排放量不容小觑,仅2014年,自贡市工业废水的排放量就多达1684万吨,废气排放量达206亿标立方米。2.2.2畜禽养殖污染。随着人们生活水平的提高,畜禽养殖业也在迅猛发展,人们大量养殖牛、羊、兔、鹅等节粮型草食畜禽。但该产业的快速发展加剧了废物和污水的排放,一些环境意识较差的养殖户甚至将废物和污水直接排放到河流中,使其成为了农村三大面源污染之一,严重影响了农村的生态环境。2.2.3人口生活污染物。生活污染源主要包括生活废水、生活垃圾、生活用煤和生活噪声等人类生活产生的污染物发生源。这主要是城市规模不断扩大,人口越来越密集而产生更多的生活污染造成的。这些生活垃圾通过直接或间接的方式进入河流,造成的河流污染非常严重。2.2.4面源水污染。面源水污染是指降雨和地表径流冲刷大气和地表中的污染物,并将其带入受纳水体,使受纳水体遭受污染的情况。自贡市多餐饮摊、马路菜场、路边小型洗车修车点,这些都是潜在的污染;再加上自贡市是重要的工业城市,废气排放量比较大,这些污染源通过城市雨水管道或者雨水冲刷随地表水体径流进入河流,最后造成水体水质污染。
3二者结合的理论依据
按照中央新时期的四大治水方针,自贡市水务局提出的“十三五”期间的治水思路为:“以生态自贡建设为抓手,以水资源管理为重点实现水利发展支撑和保障社会经济健康发展。逐步实现从注重水工程建设向注重水资源保护利用和工程的建后管护转变等。”2016-02-25,自贡市水务系统出台《水污染防治行动计划水务工作方案》,提出了“以保护和改善水环境质量为核心,以‘政府统领、企业施治、市场驱动、公众参与’为原则,以督查检查、从严执法为手段,经过15年的时间,消灭釜溪河出口断面劣Ⅴ类水质和黑臭水体。”由此可以看出,生态自贡的建设会向注重水资源的保护和利用转变,而对釜溪河的治理和利用也是相关部门工作中不可缺少的部分。因此,应将釜溪河的保护和利用与海绵城市建设紧密结合,以便更好地实现对釜溪河的治理和利用。建设海绵城市就要有“海绵体”,城市“海绵体”包括河湖池塘等水系和绿地花园可渗透路面这样的城市配套设施。釜溪河正是自贡市“海绵体”中的重要组成部分,釜溪河复合绿道的建设就是自贡市海绵城市海绵体建设的良好示范之一。釜溪河的水流资源可在海绵城市建设系统中发挥“滞、蓄、净、用、排”一系列作用,而河流污染问题也可在这一系统中逐步解决,从而实现生态治水和低影响开发河流资源。因此,自贡海绵城市建设与釜溪河水资源利用应紧密结合。
4总结和建议
为了提高对釜溪河的治理效率,加快海绵城市的建设进程,对釜溪河的综合治理和利用应与海绵城市建设紧密结合。但是,在此过程中,应注意以下几个问题。4.1加强前期研究。自贡市海绵城市建设是一项系统工程,应根据自贡市的自然条件、排水现状、水环境质量等综合条件规划和推进。相关部门应以低影响开发为理念,进行雨水控制和利用专项规划研究,以提升其实用性和针对性。在研究过程中,要充分考虑釜溪河所起到的示范带动作用,展现其生态价值。4.2强化规划管理。在城市各专项规划编制中,应落实低影响开发的具体要求,比如总体规划和水系、绿地、排水防涝道路交通规划等,都应充分落实低影响开发的具体要求。同时,规划部门要加强监管,确保低影响开发的落实,加大对釜溪河的治理力度,控制污染源,使其在海绵城市建设中的规划更加合理。4.3统筹工程建设。海绵城市的建设涉及城市规划、国土、排水、道路、交通、园林和水文等众多部门,各部门之间应建立高效、畅通的沟通协调机制,确保海绵城市建设项目的落实。对于釜溪河的相关项目建设,应适应海绵城市建设具体要求,各部门之间要及时进行有效的沟通和协调,推进海绵城市建设进程。4.4强化管理维护。相关部门应根据各部门职责分工推进海绵城市建设相关进程,认真落实,做好监管,并不断强化管理维护。4.5开展民众宣传活动,提升民众参与意识。海绵城市建设政府能推动的是一部分,民众参与发挥着很大的作用,比如环保意识的增强可减少污染来源,在家中集水节水废水利用等小举措也会大大推进建设进程。所以,应多开展民众宣传活动,提升民众的参与意识。釜溪河在自贡的经济发展和人们生活中发挥着重要作用。作为自贡的母亲河,釜溪河应紧跟自贡市建设发展的步伐,顺应自贡市生态环境的建设要求,与海绵城市建设紧密结合,共同打造自贡的美好生态环境。
作者:石兰辉 周巧慧 赵晟杉 李雅诺 张淑娟 单位:四川理工学院
参考文献