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【关键词】:海绵城市;水生态基础设施;生态优先;雨水利用
1、海绵城市的提出背景
城市化的不断加深则带来一系列生态环境问题,其中水生态危机尤为突出。城市面临的水生态问题远不止洪涝灾害,还有水资源短缺和水安全问题与之并存。反观我国传统城市建设模式,在应对内涝洪灾和水安全问题的能力却存在明显不足。
因此,在我国水生态环境恶化和新型城镇化建设的时代背景下,海绵城市作为人与自然和谐共存的有效途径,被专业领域学者提出和推广,并成为国家和地方政府解决城市雨洪综合管理的指导方针和战略目标。
我国《指南》中对海绵城市的概念进行明确定义: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。该简单概念背后隐含的深层内涵,可以具体分解为:一是,海绵城市面对洪涝或者干旱时能灵活应对和适应各种水环境危机的韧力,体现了弹性城市应对自然灾害的思想;二是,海绵城市要求基本保持开发前后的水文特征不变;三是,海绵城市要求保护水生态环境,将雨水作为资源合理储存起来,以解城市不时缺水之需。现代化城市建设过程当中,海绵城市的应用有利于解决水资源短缺、内涝频繁发生、水生态恶化等突出问题,为建设海绵城市提供重要保障[1-2]。
3、海绵城市发展历程
3.1国外研究发展历程
通过国外文献研究发现,海绵城市的概念最早被澳大利亚研究学者用来隐喻城市对周边乡村人口的吸附效应。近年来,多有学者运用该概念来形象比喻城市吐纳雨水的能力。Ignacio F. Bunster-Ossa用海绵城市来形容城市像海绵一样处理雨洪自然事件问题的弹性能力,并以三个案例说明了从规划到设计不同尺度的具体雨洪管理设计方法,包含雨洪滞留和过滤等景观手法的应用。2015年 1 月,美国《晨报》(Morning Edition)也展_了建设海绵城市的讨论 。国际上关于“海绵城市”的相关理念与政策很多,尽管这些理念的名称不同,但所采取的工程措施基本涵盖:透水铺砖、雨水花园、绿色屋顶、植草沟等雨水渗透、滞留设施,以及生物滞留池、湿地等雨水贮存设施。
3.2国内研究发展历程
通过研究国内文献研究发现,国内关于海绵城市概念最早可追溯到2003年,北京大学俞孔坚和李迪华教授共同出版的《城市景观之路:与市长交流》一书中最早将“海绵”的概念比喻自然湿地、河流等对城市旱涝灾害的调蓄能力。
在我国海绵城市概念发展的整个过程中,出现了多种概念名称叫法,主要有绿色海绵、海绵体城市、生态海绵城市等,这些概念在改变传统雨水排放模式、提高城市自然蓄水排水的能力、运用生态途径解决城市水环境问题等方面展开了不同程度的探讨研究,与海绵城市有着异曲同工的紧密联系,最终在国家政策层面确定了海绵城市概念的统一和完善[1-2]。
4、海绵城市构建途径与措施
主要分为水生态系统功能主体保护与修复和源头管理与控制技术(区域低影响开发)。其中,水生态系统功能主体保护与修复主要包括:识别水资源保护生态斑块、保护水系网络及生态系统、修复已破坏的水生态斑块及网络、源头管理与控制技术(区域低影响开发)等。根据城市降雨过程,区域低影响开发技术主要分为截留技术、促渗技术和调蓄技术3种。其中,截留技术是通过材料或者结构,将降雨过程中雨水形成径流的速度减缓,通过增加雨水汇集的面积来达到延缓径流目的的技术,如绿色屋顶及植物群落冠层截留等 [1-2]。
5、研究进展现状概述(共识与争议)
5.1三点共识
海绵城市理论产生至今,学术界达成了以下三点共识:
(1)海绵城市的建设是一个长期的过程。(2)内涝和水体黑臭等一系列问题虽然最终表现在水体上,但是其产生原因涉及人类活动特别是城市建设的方方面面,不能“就水论水”。解决问题必须在统一规划的引领下完成,不是单一部门。(3)国外经验是值得借鉴和总结的,但同时要注意的是,国内外城市规模、密度、居住习惯和发展水平不同导致的差异值得重点关注。
5.2七点争议
2014年10月,《海绵城市建设技术指南》的颁布,使海绵城市圈形成了“灰色”“绿色”“灰-绿结合”三派鼎立的局面。争议焦点大致总结为以下七点:(1)城市海绵概念可行性(2)绿地用来调节径流的可行性(3)绿地承担滞洪作用的可行性(4)城市保存雨水和充实地下水的方式(5)海绵城市解决水质污染问题的可行性。(6)建设海绵城市是否更省钱。(7)海绵概念是否可发展。
积极利用绿色海绵体保护和储留雨水是一项积极善意的发展,但前提条件是城市拥有充足的绿地,雨水没有被污染。城市海绵体对治理洪涝能起多大作用,需要实事求是、因地制宜地分析。我们不能把海绵城市当做是解决城市洪涝问题必须且唯一的灵丹妙药,应该打破僵化的思维方式,站在更高的层面、更大的时空尺度上来观察雨洪管理的问题
结束语
雨水不是负担,而是宝贵的资源。在城市景观设计中,将水资源、土地资源等生态平衡纳入设计理念中,建立海绵城市是我国城市建设发展的必然趋势,而我国当前所面临的资源
问题和环境问题日益严峻,进一步表明我国建设海绵城市的必要性,因此,只有更好的将海绵城市设计与城市景观设计结合起来,才能有效解决城市地表水存储问题,减少城市生态环境恶化现象,进而促进我国现代化城市的可持续发展。
【参考文献】
海d城市是一种城市设计理念,主要是要求城市在面对自然灾害或者环境变化时,能够维持城市范围内的旱涝平衡[1]。海绵城市的设计理念在洪涝和干旱灾害方面得到了很好的体现。在雨水充沛的情况下,能发挥出吸水、渗水和储水功能,当发生干旱时,将这些吸收的水分进行充分的释放。这种设计理念在不打破生态原则的基础上,有效的将人工和自然途径相结合,不仅充分的利用了雨水资源,而且还保护了生态环境。
1、建设海绵城市的理念与意义
海绵城市是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性,就像海绵一样能够吸水,也成为水弹性城市。海绵城市用通俗的化来说就是低影响开发雨水系统构建。在城市各个地方用吸水材料作为海绵体进行城市建设和规划,这些材料可以放置在任何地方,比如草地、树林、泥地或者湖泊等。平时不会影响市民的正常休闲,在暴雨来临时,就发挥出其特性,将雨水囤积,避免发生洪水或者内涝,大大减少城市积水的几率。这些囤积的水在干旱时可以通过浇花、洗车等方式进行释放,充分利用,缓解水资源紧张的局面。海绵城市的建设在很大程度上降低了城市排水管道以及钢筋混凝土水池的工程量,使天然水系得到了有效的保护和利用,大幅减少了政府对水环境污染的治理费用,大大降低了因内涝给城市带来巨大损失,这在很大程度上给城市的经济带来了良好的效益。
2、海绵城市中园林景观设计的技术原则
海绵城市园林景观的设计中要以保护生态环境及资源为前提,将土地浪费及生态环境破坏情况最小化,实现土地资源优化及生态利益最大化。在处理排水管道与不可下渗地面时,要保证最大程度的实现水平衡,根据场地特征进行科学利用,充分保障自然水的畅通。为了使径流中所含的物质有充足的预处理过程,就要严格的控制排出和增长通过时间。根据小规模场地中设置分布式过滤、阻留等工程设施提供径流的过滤和储藏[2]。
3、园林景观植物在海绵城市建设中的作用
3.1净化空气,降沉降噪
园林景观植物为地球上的生命提供能源,只有植物才能通过光合作用,把光能转变成化学能,储存在光合作用产生的有机物中。绿色植物在光合作用中吸收空气中的二氧化碳,将二氧化碳和水转化为氧和贮存能量的有机物,同时释放出大量的氧气,维持了自然界的碳、氧平衡。同时,植物通过蒸腾作用,散失水分,这既可以增加空气湿度,增加降水,又能降低空气温度。园林景观植物规模大,结构复杂,稳定性好,起到了良好的防尘、防风的作用,而且降低了城市中各种生产和汽车等制造的噪音。
3.2实现低影响开发
通过对雨水的渗透、储藏、调节和传输同能实现低影响开发,使径流污染、径流峰值和径流总量得到了严格有效的控制。要想切实落实低影响开发雨水系统构建和海绵城市建设的要求,就必须以生态优先和规划引领为基础,重新对城市空间进行认识和利用,提升城市规划和各职能部门间的相互配合。对影响城市水生态的明爱区域要限制开发,有效的保护,同时根据低影响开发的理念,对新开发或者需要改造的城区进行规划和建设。绿地水体、屋顶绿化、下沉式绿地及生态铺装是实现低影响开发园林景观常用的手法。
3.3 净化水质,保持生态平衡
水生态基础建设是海绵城市构建中最重要的部分,而污水的处理又关系着水生态的基础建设[3]。在传统的污水治理中,通常是采用构建单一的灰色基础设施,但是这些基础设施往往由于功能单一而无法完全解决复杂的水污染问题。通过管道将城市的污水直接排放到河水中,这就对水质造成了二次污染。绿色的基础设施完全对立于过去传统的灰色基础设施,通过建设园林景观植物对污水进行净化,对净化水质、防洪、气候调节及保护生态坏境及五中多样性做出了卓越的贡献,起到了重要的作用。特别是在湿地中的应用,湿地植物不仅能吸收水中的富营养物,而且能有效的抑制有害藻类的繁殖,净化水源,充分保持水中的生物平衡。
3.4 补充地下水,防止洪涝等自然灾害
湿地不单能提高物种的多样性,起到净化水质的作用,而且还是方便储存的良好场所。传统的思维和做法是直接将其排放到河流中,并没有充分利用水资源的循环系统。不透水的铺装应用使土地蓄水能力逐渐降低,导致径流系数增大,从而形成洪涝灾害。园林景观植物的应用以保护生态环境为基础,合理解决超标径流系统,通过与城市雨水灌渠系统的相互配合严格控制水流。园林景观植物的叶脉及根均有一定的储水功能,通过在道路两旁建设生态滞留地,利用海绵城市的特性,在雨量大的情况下进行吸水、储水,降低径流系数,在干旱的天气通过蒸腾作用将吸收的水分释放出来,补充地下水以调节城市气候,降低热岛效应。除此之外,园林景观植物的根系对土地具有一定的固定作用,避免了水土流失和土质疏松,也降低了泥石流等灾害的发生情况。
结语
1、海绵城市建设的理念
海绵城市就是指城市能够像海绵一样吸水,是在城市建设过程中兴起的一个新型的关于城市建设的概念。它突破了传统的“以排为主”的城市雨水管理理念,依托建筑、绿地、广场、道路、水系等多种基础设施,并以之为载体,充分考虑到城市基础设施运行安全和城市水安全,在此基础上,分析水文条件和规划指标的差异性,以及项目操作的可行性,综合利用渗透、滞留、蓄存、净化、回用、外排等多种生态化技术,从而起到补充地下水、调节水循环的作用,并构建起新型的城市低影响开发雨水系统,在遇到降雨时能够最大限度地留住雨水。无论是湿地、草地、树林还是湖泊,都能吸收大量的雨水,把雨水就地消化,有效避免它们汇集到一起形成洪水。当大量的雨水被城市海绵体吸收之后,城市也就不存在大面积积水了。这些被“海绵体”充分吸收的雨水还可以被再次利用,例如用做绿化用水、景观用水等,在很大程度上可以缓解城市水资源紧张的局面。
2、海绵城市-―低影响开发雨水系统构建的原则与措施
2.1概念和构建原则
2.1.1概念。
海绵城市-―低影响开发雨水系统是指在场地开发过程中采用源头控制、分散式贮存维持场地开发前后的水文特征较为一致,维持场地开发前后水文特征不变其核心内容。从水文循环角度,要维持径流总量不变,就要采取渗透、储存等方式,实现开发后一定量的径流量不外排;要维持峰值流量不变,就要采取渗透、储存、调节等措施削减峰值,延缓峰值时间。低影响开发设施包括透水铺装、绿色屋顶、狭义下沉式绿地、生物滞留设施、湿塘、雨水湿地、蓄水池、调节塘、植草沟等。
2.1.2基本原则。
海绵城市-―低影响开发雨水系统构建的基本原则是生态优先、规划引领、安全为重、因地制宜、统筹建设。要将这一原则真正落实,就需要对城市空间进行重新梳理和规划利用,必须将低影响开发雨水系统构建提升到城市规划层面以及职能部门相互配合的操作层面,要以各层级规划为控制途径,一方面保护现有可能影响城市水生态的敏感区域,限制开发;另一方面将低影响开发这一理念植根于新开发或需要改造的城区,并落实到建设规划的每个环节和细节中。海绵城市建设既要实现功能目标,也要满足生态目标。这就要考虑城市基础设施安全运行和城市水安全的问题、各地区水文条件差异性、规划指标及项目操作层面的可操作性。各城市可根据自身的水文条件、水安全要求、水资源状况,确定符合自身需要的海绵城市建设目标,创新建设和管理模式。
2.2建设海绵城市的具体措施
2.2.1转变城市建设的观念。
建设海绵城市,首先要转变观念。在传统城市建设模式中,硬化路面占有较大面积。排水功能主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施,以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念,往往造成逢雨必涝,旱涝急转的尴尬局面。而现在海绵城市的建设理念则要求让城市回归自然,强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等低影响设施来组织排放径流雨水,以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念,先利用场地源头设施对部分径流雨水予以调蓄净化和回收利用,最后是实现安全有序排放。
2.2.2提高现有“海绵体”的质量。
海绵城市建设的主要途径有3个方面:保护城市原有的生态系统;生态修复和恢复;低影响开发。首先要对原有的“海绵体”进行保护,现代城市水系统建设过程中应最大限度地保护原有的河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等城市雨水滞纳区不受开发活动的影响。其次,对已经受到破坏的水体、绿地、湿地等“海绵体”,应运用物理、生物和生态等综合手段逐步进行修复,并维持一定比例的生态空间,使其水文循环特征和生B功能逐步得以恢复。再次,在缺水地区,通过生物滞留设施、下沉式绿地、雨水花园、植被浅沟、绿色街道、绿色屋顶、透水铺装等低影响技术措施,强化雨水积存、渗透,补充地下水,削减地面雨水径流,其他地区则利用池塘、雨水湿地、蓄水池等措施调蓄、净化雨水,以削减径流峰值,防止内涝。
2.2.3扩大城市“海绵体”的规模。
在提高原有“海绵体”质量的基础上,还要建设具有一定规模的城市“海绵体”。首先,以城市建筑、道路、绿地、广场等建设为载体扩大绿化规模,设置包括垂直绿化在内的多种绿化形式,例如推行屋顶绿化。绿色屋顶在滞留雨水的同时还能起到节能减排,缓解“热岛效应”的作用;其次,通过构建生态廊道来保护城市生态多样性,改善城市的生态环境,为生物迁徙和水资源调控提供必要的通道网络;再次,通过建设人工湿地等措施来修复水生态环境。湿地素有“城市之肾”的美誉,因地制宜地建设人工湿地,对保护城市水系统生态环境有着极其重要的意义。
3、海绵城市建设的意义
3.1社会意义
3.1.1海绵城市建设的理念为城市老旧城区“海绵体”建设提供了新思路。大中型城市中老旧城区占的面积比较大,与新城区相比,老旧城区的洪涝灾害、雨水径流污染、水资源匮乏等问题更为严重,且老旧城区改造还面临空间条件有限、改造难度大等问题。相比建设大型地下调蓄池、大规模改造雨水管线等方案,改造设置一些城市“海绵体”是一个更加可行的思路。在整个设计过程中,可通过原有的老旧建筑雨水管断接技术,将雨水管线接入周边公园、水体、集中绿地等,集中贮存雨水,也可以利用小区内部的花坛、绿地等建筑设施空间布置雨水花园、下沉式绿地;城市道路可结合道路绿化带、树池等绿化空间,布置生态树池、植草沟等低影响开发设施,有效地对地表径流加以蓄、滞、渗、排等。
3.1.2海绵城市建设可以减少城市内涝的发生。通过海绵城市的建设,将防、排、蓄、渗、滞等措施合理地结合起来,大大减轻城市防洪排涝的压力,有利于减少城市洪涝灾害的发生,维护城市居民安定的生活环境。
3.1.3海绵城市的建设在一定程度上解决了城市水资源短缺的问题。自20世纪70年以来,我国城镇化的速度越来越快,随着城市人口不断增多,城镇化水平的不断提高,许多城市水资源匮乏的问题日益突出。海绵城市建设为解决城市水资源供需矛盾提供了新的思路。通过海绵城市建设,可以实现自然生态雨水的有效利用,在一定程度上缓解城市水资源短缺的压力。
3.2经济意义
海绵城市建设非常注重对天然水系的保护利用,减少了给排水管道的混凝土工程量,经济效益显著。海绵城市减少了城市水灾,以及水灾经济损失。水利的调蓄设施又往往与城市既有的绿地、园林、景观水体相结合,“净增成本”比较低,还能大幅减少水环境污染治理费用,降低城市内涝造成的巨额损失。
3.3生态意义
建设海绵城市有利于城市生态环境的改善。海绵城市强调增加绿地,降低城市地面的硬化比例。有研究表明,城市地面硬化直接阻断了雨水补给地下水的途径,使地下水水位难以回升。通过海绵城市的建设,可以增加城市绿色空间,收集并处理雨洪水,这些被处理过的水可以用于生产和生活,或者作为景观用水,补给地下水等,从而改善城市生态环境。可以说,海绵城市建设的实施为构建绿色美好家园做出了突出的贡献。
4、结语
随着现代城市建设步伐的不断推进,海绵城市作为该进程中的一部分,必将得以广泛应用,从而发挥其在解决城市洪涝灾害频发与水资源短缺矛盾方面的重要价值。
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:
城市建设经过数年的发展,城市面貌发生了翻天覆地的变化,我们在享受城市给我们带来便利的同时,也要不断提升城市的发展质量和生态水平。近年来,随着降水的增多,城市内涝愈发严重,我国城市不得不面对水灾,为了应对这种局面,我们要建设海绵城市,缓解城市的内涝,提升城市的生存环境。但海绵城市建设毕竟才刚刚起步,人们对海绵城市的建设还不够了解,因此,在建设中会遇到很多问题,怎样解决这些问题,提出应对对策是至关重要的,只有解决好这些问题,才能为我国的城市发展做出更大的贡献。
1海绵城市的内涵和作用
海绵城市是新一代城市雨洪管理的概念,是指城市在面对环境的变化和大量雨水所带来的自然灾害时,能够像海绵一样具有一定的弹性,当城市的地面径流丰富时,地面能通过吸水、渗水、净水把这些水资源合理有效的储存起来,当城市水资源缺乏时,能把水资源释放出来,加以利用,满足城市生态系统对水资源的合理应用,既缓解了城市的内涝,又有效保障了水资源的供给,合理有效地使城市的生态发展得以平衡。我们建设海绵城市的作用主要有几点:第一,缓解了城市的内涝问题,海绵城市最初建设的理念是解决城市降水过多的问题为出发点,我们要改变单纯靠市政排水管道和泵站排水的现状,要更好地依靠城市生态系统存储,排放降水,合理利用人为调节和生态调节两方面来缓解城市的内涝问题。第二,形成良好的水循环系统,保持城市的水土,不仅有效缓解了城市的内涝,也能解决我国水资源不足、水质恶化的问题,为城市建立良好的水循环系统。第三,改善城市的绿化和自然景观,在建设海绵城市时,要对道路及居住的小区道路进行合理分割,加大绿地的使用面积,在道路上采用透水式铺装的办法,增加城市内部的水循环系统。此外,海绵城市的建设也会增加湿地、公园的建设,为城市增添美丽的自然景观。
2海绵城市建设中出现的问题
2.1绿色海绵体的数量很少
随着我国城市建设的不断发展,开发商为了赚取更多的利益,不舍得在土地上开发公共绿地,建设园林景观,这就使得楼房越来越多,而绿化园林几乎没有,街区沥青路蔓延在城市的大街小巷,如果城市在多雨季节,就会发生内涝,没有可以吸收多余水分的绿色植被,导致海绵城市中最基本的渗水功能得不到实现。
2.2海绵城市建设缺少国家政策法规支持
海绵城市的建设是今年我国提出的一个新的城市建设目标,只是在一部分城市进行实施和试点,还没有实现全国海绵城市的统一要求。我国土地辽阔,跨度很大,每座城市因为所处的位置不同,自然条件也不一样,政府提出的关于建设海绵城市的法规政策需要一点点推行和完善,不断总结和归纳海绵城市建设中存在的问题,并及时解决,如果没有国家政策法规的支持,海绵城市建设就没有标准的硬性规定,还会因为无法可依出现管理的混乱,这样使得城市建设也会受到影响。
2.3人民群众对于海绵城市缺乏一定的认识
在遇到降雨或是内涝等自然灾害时,人们的普遍想法是如何把雨水加快排出去,不影响人们正常的生活,却意识不到如果把这些雨水存储起来会变成一种可以利用的水资源。政府部门依照上级的安排积极建设海绵城市,却没有让老百姓了解建设海绵城市的重要意义,这不利于创建海绵城市。
2.4科研水平和技术较为落后
在国外,海绵城市的建设是比较常见的城市规划,且国外有建设海绵城市的一系列规划,我国的海绵城市建设比较晚,在该领域的技术又相对落后,没有相关的理论知识指导,一直是政府在不断摸索和研究,因此,我们要引进国外的先进技术,学习它们先进的建设思想,结合我国实际情况,更好地建设城市。政府部门对建设海绵城市的投入资金有限,这也对海绵城市的发展建设带来了一定的影响。
3解决海绵城市建设问题的对策
3.1种植大量的绿色植物
随着城市化建设的加快,城市的土地大都被开发商占用,可用的绿地过少,我们要想使城市更好的发展,就要想办法解决这些问题,政府应减少城区楼盘的建设,不断增加城市绿色植物的种植。可以在马路上合理加大树木的种植,扩大绿化带面积,尽可能多创建带有大量植被的公园和风景区,尽量减少不透水的沥青路面,只有这样才能在城市一旦发生雨水较大或是城市内涝时,城市里的大量植被可以渗透吸收雨水,把这些雨水吸收起来,进行水资源的再利用。如果城市的绿化不能利用,我们还可以进行屋顶的绿化,这也是我们推行绿化建设的关键,它能够起到很好的蓄存雨水的作用,生态环保,节能减排,可缓解城市的热岛效应,我们要大力推行,实现更好的绿化建设。
3.2政府要出台相应的法律法规
我国政府在建设海绵城市的同时,要有章可循,要出台相关的法规政策引导海绵城市的建立,使海绵城市的建立能够比较正规化。政府要加强监管力度,出台硬性的法律法规,使各个城市都能按照规章政策创建海绵城市,最终把创建海绵城市当成终极目标,更好地实现城市化建设。政府要鼓励海绵城市的建立,缓解我国部分城市缺水的现状,让水资源能够很好的得以循环利用。
3.3做好宣传,让群众更好地认识海绵城市
人们习惯了城市发展的最初模式,思想上比较保守,这阻碍了我国的城市化建设,群众对于海绵城市的认识还不够深入,到底什么是海绵城市,它有什么作用,它的实现到底能给我们的生活带来什么新的改变,这些问题人们还不是很了解,政府应安排专业的人员进行讲解和宣传,让百姓充分了解海绵城市的定义、意义和作用。政府在宣传时,要让人们了解水资源循环利用的重要性,这对发展海绵城市会起到一定的促进作用,有了广大群众的支持和理解,海绵城市的建立才会更加快速实现。
3.4提高我国科研水平,加大资金投入
我国海绵城市的建立还处于初级阶段,还要不断学习和借鉴先进国家的经验。政府在认识到海绵城市重要性的同时,要给予大力支持,在资金方面,要投入一定的研究资金,培养更多的专业人员学习先进的经验和技术,做好人才储备。海绵城市的建立是一个漫长的过程,不是一蹴而就的,需要各方的努力。
4结语
海绵城市的建立从长远来看是一项利国利民的大事,是为子孙后代造福的好事,想要建设这种新的城市体系,就要更好地了解海绵城市。海绵城市的建立是城市发展的机遇,也是挑战,我们要迎难而上,做好各项工作,处理好水资源的循环合理利用,人们要从思想上转变,国家要给予一定的财力、物力支持,社会各方相互配合,才能实现海绵城市的建立。
参考文献:
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文献标识码:A
doi:10. 19311/j.cnki. 1672-3198. 2017. 15. 010
市政排水设计作为城市基础设施建设的一个重要组成部分,直接关系到基础设施是否完善、城市是否能够达到现代化的标准,因此必须要加强对市政排水设计的重视程度,面对当下城市排水出现的巨大问题和漏洞,以海绵城市建设理念为指导,完善市政排水设计的合理性,使市政排水系统能够有效的对雨水进行渗透和吸收,从而提高我国市政基础设施建设水平,满足居民的使用需求,实现城市的进步,打造“宜居、宜业、宜游”的现代化城市。
1 海绵城市理念的概念和内涵
所谓海绵城市理念,就是指在进行城市规划建设和管理的过程中要充分发挥建筑物道路或者是绿地等生态系统对雨水的吸纳、吸收、渗透能力以及释放能力,有效的控制雨水径流,实现对雨水的自然消化、自然渗透和净化,从而有效的改善雨水天气对城市交通造成的拥堵,促进城市水资源的综合利用,实现城市基础设施建设的更加美好和完善,因此可以说海绵城市理念对于市政排水设计提供了重要的设计方向与思路。
海绵城市理念强调在对基础设施进行规划的过程中,必须要坚持科学合理的设计,综合采取一些“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施。海绵城市理念对于我国努力构建“经济节约型、环境友好型”社会具有较大的帮助,能够提高城市的自然修复功能,增强城市的防洪、防涝能力,缓解人与自然和城市发展之间的矛盾,对于我国实现生态可持续发展具有重要意义。
海绵城市理念的提出直接体现了城市的科学发展观,面对当下我国城市中排水系统的不完善不科学造成的城市淤水现象,必须要结合海绵城市理论,重新规划和设计排水系统,确保城市建设的科学合理性。2 海绵城市理念在市政排水设计中应用的重要意义
海绵城市理念作为一种全新的科学理论,对于我国城市建设规划、设计提供了重要思路,直接体现在市政排水设计中对海绵城市理念的运用,主要表现在以下几个方面:
首先,海绵城市理念的应用能够给市政排水设计提供更有效的规划和设计指导。面对当下我国城市中排水设计的不合理现象,尤其是在雨水天气出现之后城市犹如一个池塘,排水较为缓慢,这些现象的出现表明我国当下的排水系统存在一定的缺陷,如雨水淤积、不易渗透导致的排水不畅的问题,给人们的出行带来了极大的不便,也严重影响到整个城市的市容市貌。因此为了完善城市市政排水系统及设施,应充分地、科学地运用海绵城市理念,对有条件的老旧城区进行合理的排水系统改造,对新建城区进行合理规划,提高城市的自然修复功能,解决下雨天排水难的问题,避免水城现象的再现。
其次,海绵城市理念的应用能够使得城市市政排水系统更加符合可持续发展的理念,促进我国水资源的有效保护,维持生态平衡发展。海绵城市建设理念作为一种科学的城市建设理念,不仅融合了环保、生态、自然和谐等因素,而且也直接体现了我国可持续发展的基本战略。因此在城市市政排水系统设计中遵循海绵城市理念能够有效的促进我国市政排水系统建设,实现我国城市排水设计建设的科学性,并有利于实现水资源的综合利用,提高我国城市用水和水消化的能力。 最后,海绵城市理论在市政排水设计中的有效应用能够提高我国城市资源的综合利用,实现城市空间利用的最大化。面对当下我国城市人口不断增多,城市占地面枳有限的现状,为了最大限度地利用城市占地空间,必须要不断完善、优化城市基础设施,设置科学合理的城市建设规划,来缓解人口增长对现有市政排水设施带来的巨大压力。为了解决当下城市排水问题,必须要改造或扩建现有排水管道及设施,根据现状及规划的城市规模、人口数量建设完善的、超前的、渗透能力强的排水系统,提高雨水下渗能力、收集比率并进行重复利用,能有效促进我国城市水资源的综合利用。
3在市政排水设计中充分应用海绵城市理念的有效途径
为了使得市政排水设计更加有利于维护和改善生态环境,并且促进雨水资源的综合利用实现防雨防洪的重要目标,必须要结合海绵城市理念进行有效的排水设计,具体来说可以从以下几方面进行有效处理。
3.1在绿化带的排水设计中,要充分起到收集雨水、过滤水体的作用
除了绿化带培植的绿色植物能够有效的吸收充足的水分之外,还必须要加强对其排水的设计,比如充分的利用透水路面的地表径流,确保自然水体能够流向绿化带的雨水口,通过在绿化带中设置排水口,能够使得雨水统一的流人雨水汇集区。需要注意的是间距必须要进行合理设计,而且雨水口必须要高于绿化带的种植土,并且低于道路的高度。另外,雨水降落到地面之后为了保持雨永的清洁度,必须要进行清洁和过滤,通过铺设一层种植土或者是设置砺石层等让雨水得到过滤,待其渗入到地下之后可以对自然水体形成补给作用。
3.2在市政排水设计中必须要注重解决缓排滞蓄的问题
必须要进行安装导流系统使得雨水在较为丰富的季节里,水体能够经过雨水口在绿化带进行逐渐的滞留,也可以在雨水口设置一些明沟利于雨水的沉淀,避免造成路面积水现象,为了使得道路中的雨水能够直接的排向城市的排水管道,可以建立市政“毛细管网”,通过溢流的作用,让道路中的雨水能够直接排向排水管道。另外,在人行横道和直行道也必须要进行排水设计,使其能够有效的、及时的消除人行横道和车行道的积水,让路面积水流向雨水收集系统。
3.3综合规划建立科学、完善的市政排水体系
市政排水体系作为一个庞大的系统,必须要进行科学合理的规划,通过有效的应用海绵城市理论对于城市的积水进行高效的处理。积极的利用绿化带以及人行道、车行道雨水渗漏等功能,及时的处理雨水并且对雨水进行有效的回收利用。因此要建立一个科学完善的市政排水体系,必须通过详细的规划、周密的部署、严密的设计来完善城市排水系统等基础设施,促使我国排水系统更加科学,促进城市生态的可持续发展,4总结
海绵城市理论作为一种科学的理论给城市市政排水系统设计提供了有力的指导,将海绵城市理论融人到现代城市建设规划中,能够推进我国现代化城市建设发展,促进我国城市基础设施不断完善,促进人与自然的和谐发展。为了充分运用海绵城市理论,并在市政排水系统设计中发挥成效,必须充分理解海绵城市理念的定义和内涵,在理解的基础上进行科学、有效的运用,才能够发挥海绵城市理念带来的现实作用,通过不断完善城市市政基础设施,建立科学的排水系统体系来解决当下城市排水中存在的各种问题,实现城市资源的综合利用。
参考文献
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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
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。
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本文为嘉兴学院大学生研究训练(SRT)计划项目:“嘉兴居民参与海绵城市建设问题研究”(项目编号:SRT2016C030)
中图分类号:F29 文献标识码:A
收录日期:2017年3月29日
一、引言
海绵城市是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在适应环境变化和应对雨水带来自然灾害等方面具有的良好的“弹性”,亦可称之为“水弹性城市”。当今中国正面临着各种各样的水危机:水资源短缺、水质污染、洪水、城市内涝、地下水位下降、水生物栖息地丧失等,水资源问题严重。为了解决水资源问题,国家开展了海绵城市建设工程,2015年4月嘉兴市成为全国首批16个海绵城市试点城市。海绵城市的建设,有利于协调社会、经济、环境与发展的关系,因此我们对嘉兴市海绵城市建设过程中居民的参与度问题的调查研究不仅立足于推动嘉兴市海绵城市更好更快地建设,更希望可以为浙江省甚至是全国范围内建设海绵城市积累好的经验,引导我国海绵城市的构建。
二、居民参与海绵城市建设现状
(一)调查基本情况。对于嘉兴市居民参与海绵城市建设问题的研究,我们小组分别采用了问卷调查法、实地询问法、案例分析法和文献调查法这四种方法进行调查,首先我们分别对城东再生水厂湿地公园、烟雨小区、嘉兴市体育中心等区域的居民和嘉兴学院在校大学生采用了问卷调查的方式;其次我们小组着重对范蠡湖公园和南阳新村的居民采取了实地询问法的调查方式。此次我们小组发放问卷200份,收回有效问卷157份。
受访者主要集中在18~25岁这一年龄段,为49.04%,而这其中有93.59%的人是学生;其次是65岁以上的退休老人,占22.29%;41~65岁占21.66%,其中大多数是上班族,占了52.94%,退休老人占了35.29%。此外,26~40岁占7.01%,并多为一般的上班族。(表1)
(二)居民参与海绵城市建设现状。数据显示,未参与到海绵城市建设中的受访者达到了77.07%,这其中,有76.86%的人只是希望能够配合工程建设,其余各有35.54%的人希望可以进行雨水利用回收或是向政府建言献策;而有参与海绵城市建设的仅占22.93%,其中有81.08%的人认为他们只需配合工程建设,有51.35%的人有向政府建言献策,而有32.43%的人则表示他们有进行雨水的回收利用。(表2)
在实地调查的过程中,当问及居民是否参与到海绵城市的建设中时,几乎近80%的居民表示并没有参与工程建设,有很多人表示平时上班或是上学很忙碌,并没有太多时间参与工程建设,又或者是工程有建设要求,他们不能参与其中,也不知道有何参与方式,只能尽可能地配合工程建设。由此可看出,在海绵城市建设过程中,居民参与的人数和参与方式很少。
三、居民参与海绵城市建设中存在的问题
(一)居民参与海绵城市建设比例小。受访者中对嘉兴市海绵城市建设了解一点的占了近乎一半,为44.59%,这其中又以41~65岁年龄段为主;对此不是很清楚的占了38.22%,主要是18~25岁和65岁以上两个年龄段;而对该建设非常熟悉的仅占17.2%,这其中绝大多数是41~65岁这一年龄段。(表3)
对于什么是海绵城市建设,绝大部分人只是了解一点,甚至有不少人只是听说,并不知道它是什么。例如:在采访过程中,有几位受访者向我们反馈,认为海绵并非天然材料,将海绵长期埋在房子底下,吸水储存水,是否会对环境和他们的房子带来不利影响。这显然是对海绵工程片面的理解,从而体现出我们政府建设海绵城市的宣传不到位、不彻底。
(二)居民对海绵城市的了解渠道少。了解嘉兴市海绵城市的渠道占大多数的是其他,为66.74%,这其中主要以学生和退休老人为主;其次是政府宣传,为38.22%,其中退休老人占了近一半;网络消息为29.94%,其中大部分是学生和一般上班族;新闻播报为17.83%,其中以W生和退休老人为主;此外是杂志广告,占7.01%。(表4)
在调查过程中,许多学生和老人表示是工程开始建设之后才知道的,说明政府宣传工作不够到位,以至于造成了许多人对海绵工程的不明白、不理解。
(三)海绵城市建设过程中出现负面影响。在海绵城市建设过程中,认为最无法忍受的问题是出行堵塞的人占了61.78%,噪音影响占44.59%,工期较长占43.95%,破坏原有环境占37.58%,几乎没有影响占29.3%。(表5)
海绵城市对小区的建设主要集中在一些老旧小区,而这些小区的主要居住人群是一些退休老人或是租住的上班族,因而对他们造成的影响尤为明显。而对道路的建设则使大多数人感到出行堵塞。而大多数工程都由同一个公司承包,造成了该公司的建设压力较大,由此引发一系列的问题。例如,嘉兴市政府将海绵城市的一个试点放于南阳新村,但是南阳新村本身属于旧的居民楼,据居民介绍,居民楼至少已有80多年的历史,由此来看海绵城市在南阳新村的建设意义不大,反而破坏了以往的环境,甚至对居民楼的根基造成损坏。
四、提高海绵城市建设居民参与度的建议
(一)加大宣传力度。通过调查走访,我们了解到很多人不了解、不清楚海绵城市建设,对此政府应该反思,并且加大对海绵城市建设的宣传力度,通过报纸、广播、网络等各种可以利用的渠道进行宣传告知,不论男女老少都要让他们知道什么是海绵城市建设,同时一定要宣传到位,不能让他们片面理解,断章取义,而要告诉他们海绵城市建设的真正内涵所在。
(二)减轻负面影响,增加参与途径。走访中听到了不少反对声音,归根究底是海绵城市在建设中给居民留下了一些不好的印象,比如对原有环境的破坏、交通堵塞、噪音污染、工期太长等等。对此,政府应该选择认真负责的施工团队,尽量减少建设会带来的不良影响,同时成立督查考察组,监督工程建设进程,成立专家咨询组,对施工建设给出最优方案,减少环境破坏,节约经济成本;同时,政府也应该增加居民参与的途径,使居民参与其中,既能减少居民的不满,又能提高海绵城市的实际效用。
(三)借鉴国外经验。对于海绵城市的建设,国外发达国家走在世界前列,积累了宝贵经验,我们应该结合本国城市城情,借鉴国外经验,比如瑞士政府采用税收减免和补助津贴等政策鼓励民众建设节能型房屋,使雨水得到循环利用,节省了不少水资源。这样大大提高了居民的参与度,居民的热情参与和积极配合是工程建设中必不可少的组成部分。
主要参考文献:
[1]吴丹洁,詹圣泽,李友华,涂满章,郑建阳,郭英远,彭海阳.中国特色海绵城市的新兴趋势与实践研究[J].中国软科学,2016.1.
[2]林传统.海绵城市理念在城市道路建设中的应用[J].江西建材,2016.21.
[3]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.
[4]刘治彦.“海绵城市”建设的几个要点[J].人民论坛,2016.S1.
[5]张鼎肃.美国海绵城市建设的经验及其对我国的启示[J].文史博览(理论),2016.7.
【中图分类号】TU2 【文献标识码】A
以低影响开发模式为建设内涵的“海绵城市建设”已成为近年来我国学术与实践研究的热点话题,我国在借鉴国际雨洪管理技术的基础上,结合自身特点,提出了海绵城市的建设理念。“海绵城市”概念的产生源自于行业内和学术界习惯用“海绵”来比喻城市在适应气候变化与环境时具备良好的“弹性”特征,海绵城市建设倡导将自然途径与人工措施相结合的雨涝调蓄能力,传统的雨水就地排放思路开始向雨水自然调蓄方向转变①。近年来,车伍②、王思思③、王建龙④等人在介绍国外雨洪管理模式及方法、国内雨洪应用案例及雨洪与景观设计结合方面有深入探讨。俞孔坚及其北京大学研究团队提出生态海绵城市并实践了用生态基础设施来综合解决城市水问题和绿色城市的构建⑤。台湾水利署基于LID技术在新近的《流域综合治理计划》中提出构建“海绵城市”⑥。2014年11月住房和城乡建设部《海绵城市建设技术指南》,海绵城市的建设需要将城市中大量的不透水区向透水区或部分透水区转变,恢复原有的水文循环过程。村镇广场在村镇聚落中具备社交场所、组织交通、城市名片与美化环境等功能,是村镇公共空间的重要组成部分,然而目前村镇广场的硬质铺装比例大,下垫面结构与排水方式对村镇可持续发展建设有较大影响,因此建设海绵型村镇广场景观的优化设计尤为重要。
“海绵城市”与“低影响开发”的辨析
“低影响开发”概念起源于20世纪80年代末90年代初美国的雨洪管理理念,并于2000年发展成为全美的雨洪管理范本。“海绵城市”是我国借鉴国外先进的雨洪管理与低影响土地开发理念基础上,提出适合我国国情的城市建设与雨洪治理理念。因此,有必要将“低影响开发”与“海绵城市”进行释义辨析。
概念辨析。低影响开发的雨水管理技术是美国马里兰州乔治王子郡的环境资源部的首创,是一种新型土地开发方法,与自然管理雨水方式接近,以恢复与维持一个地区的水文生态功能为目标。海绵城市是我国借鉴国外先进的雨洪管理理念基础上,提出的适合我国国情的一种顺应自然、与自然和谐共生的城市建设与土地开发、管理、保护等方法。第九届中国城镇水务发展大会提出了海绵城市以改变我国传统的城市粗放型建设理念为依托,满足城镇化与资源环境的可持续发展内涵。海绵城市的建设目标是通过保护原有的水生态系统,运用低影响开发技术恢复水文环境,“让城市弹性适应环境变化与自然灾害”。改变就地排放的排水防涝思路,倡导开发前后的水文特征维持不变。
由此可见,“低影响开发”与“海绵城市”在本质上都以改善水生态为出发点的。“低影响开发”在具体的水文技术方法、法定规范与土地开发手段上更加具体、明确,可操作性强。“海绵城市”在吸收“低影响开发”(以下简称LID)理念基础上,紧密结合城镇化建设中的实际问题,从国家战略高度出发,在城市规划顶层设计中层层落实、明确要求,相比LID,内涵更宽、任务更重、更加迫切实施。
适用范围。美国低影响开发(LID)理念适用于大于5000平方英尺的所有联邦项目,主要在中小尺度的街区、广场、居住社区应用较多。近年来,LID理论与方法逐步向全美与欧洲扩展,适用范围逐步扩大到与城市设计、规划相结合,形成了水敏感城市设计(WSUN)、低影响城市设计与方法(LIUDD)、可持续城市排水系统(SUDS)的理论与方法,目前在流域尺度的雨洪模拟管理和保护开发也开始研发与应用。
海绵城市相比LID适用范围更加广阔,从区域水生态环境保护到城市规划区的海绵城市设计及旧区改造均有涉及。借鉴国际上低影响开发建设模式的成功经验,并吸纳了我国相关政策法规的要求和低影响开发雨水系统的工程实践经验,适用于以下三个方面:一是指导海绵城市建设各层级规划编制过程中低影响开发内容的落实;二是指导新建、改建、扩建项目配套建设低影响开发设施的设计、实施与维护管理;三是指导城市规划、排水、道路交通、园林等有关部门指导和监督海绵城市建设有关工作⑦。
海绵城市视角下的村镇广场景观空间环境的问题
课题组在2013~2014年间对河北周边村镇广场进行实地调研,对城镇级综合型广场、乡级主题型广场和村级休闲型广场进行专项研究,从促进或阻碍海绵因子、功能因子、文化因子层面定量统计,分析满意度。调研发现,城镇级、乡级综合型广场景观的整体满意度最高,文化代表性强,能够凸显城镇地域特色。然而,在城镇及乡村的海绵城市建设以及海绵文化的传播还尚未全面展开,还存在以下不足:
广场下垫面结构及排水方式引起的积水与水污染问题。广场是城镇公共空间的重要组成部分,传统的城市管网排水系统在广场下垫面结构中处于主导地位并大量存在,随着城镇化进程的加快,村镇广场建设量也不断增加,使得村镇的不透水下垫面激增、径流量加大、城郊村镇内涝及污染不断加重。常见的解决方法是扩大排水管径,增加泵站数量及排水能力来避免内涝,然而,建设经验表明这并不能从根本上解决洪水及水污染问题。调研发现,由于建设规格及排水系统较为完善,城镇、乡级的主要广场内部较少发生内涝及水污染,然而途径广场内部的污水及雨水更多地汇集到广场周围的道路及低洼地段。村级广场问题较多,由于排水管道陈旧,施工工艺较差,部分村级广场成为雨季内涝高发地段,有些地面铺装工艺差,出现缺口、内陷、剥落等问题,加剧了径流污染及内涝问题。
绿化植被(透水下垫面)面积不足或单一,夏季缺少遮荫场所。目前国内并没有对村镇广场的绿化率划定统一标准,《城市绿化规划建设指标的规定》(1994)中规定城市绿化覆盖率为不少于35%。非园林城市的广场建设也主要以此作为标准进行开发建设。传统的城市广场绿化设计是以满足广场的各类功能需求为目的的,适当运用园林小品和硬质铺装等园林手段,最终形成美观、实用的广场环境。然而作为透水下垫面的广场绿化植被对雨水的滞留有重要作用,将靠近广场硬质区的绿化做下沉式处理可以有效地吸收、过滤与滞留雨水。调研发现,大部分的村镇广场没有考虑这一问题,许多绿化区周围用不透水石材围合起来作为座椅供人使用,导致雨季大量雨水无法排入绿化池内,加大径流量。此外,绿化面积不足也是广场的主要问题。
广场设施功能单一或缺乏维护。村镇广场是公共设施的主要承载空间。公共设施不仅能够为市民创造出愉悦感、快乐感以及对村镇生活的思考,而且能够促进人与人的接触和交流。一方面展现了村镇的文化和历史,一方面也能激发人们参与意识、创造力和想象力。调研发现,村镇广场设施普遍存在一体化设计、功能单一或缺乏维护的问题,设施满意度最低,人们普遍认为不方便,可休息的地方太少。
海绵生态文化的普世性不足,应加大宣传力度。“海绵城市”的生态文化理念在我国行业内部刚刚兴起,社会大众对海绵生态文化认知度不高,对其恢复生态环境、改善城市水资源问题的积极作用并不了解。调研发现,大众对城市内涝与水污染问题的解决途径尚以传统的排水设施不足或缺乏为主,而对新兴的雨水滞留、雨水回用、雨水景观等设计理念不了解。因此在海绵城市建设过程中,应着重加大海绵生态文化的宣传力度,使雨水文化口口相传,提高社会各界的生态文化意识。
海绵型村镇广场景观空间优化设计思路
海绵型村镇广场景观空间优化设计构架。海绵型村镇广场景观优化不应仅限于雨水景观的优化设计,还应同时考虑植被、场地、材料、文化及教育等整体景观环境的优化与提升。根据美国可持续景观评价标准、我国生态景观建设标准等,提出建设可持续的海绵型村镇广场景观空间优化设计构架:第一步,优化设计前评估,对场地内部水文、植被、群落生境、材料与文化进行系统评估,确定场地需要保留与改造的区域,同时增设公众参与设计环节,对场地中功能设施及景观环境进行综合评估。第二步,用地适宜性分析,根据场地自然、人文与现状条件,结合地域特点确定场地适宜建设区、较适宜建设区及不适宜建设区。第三步,优化设计目标,以建设海绵城市、美丽乡村为总体目标定位,侧重生态与人文两方面解决现存问题,以达到可持续的广场景观目标。第四步,优化目标分解,将总体目标分解为五个方面:水生态系统改善,可从雨水景观设计方法解决;植被、土壤及群落生境改善,可从植被生境修复设计解决;场地设计侧重功能优化与完善;材料生态化可应用新能源、可再生及本土化材料来完善;文化及环境教育需重视生态意识及文化保护在场地优化中的要义。第五步,施工及运营维护机制,需要考虑场地优化建设中应加强控制污染及使用可再生能源的问题。
海绵型村镇广场雨水景观设计途径。以维持与恢复水文生态本底为目标定位的海绵型村镇广场景观,在设计构架上应加强雨水设施与景观要素之间的衔接与完善,将海绵生态文化理念融入广场文化理念中,使人们在广场景观环境中更加舒适、愉悦地体验自然魅力与人类智慧的交融。海绵型村镇广场雨水景观设计途径:第一步,用地适宜性分析。第二步,按照我国《海绵城市建设指南》中对我国各地区年径流量控制率的规定,制定海绵型村镇广场雨水景观优化目标。第三步,雨水系统设计。根据现场具体情况,确定水文与气象,测定雨水的体积来管理现场。第四步,典型现存设计选项。根据测定雨水的体积与现状条件选择雨水设施来进行现场设计,从场地源头开始对雨水进行管理,可将雨水渗透/滞留设施、雨水径流传输设施、雨水调蓄设施通过任意组合来达到设计目标。第五步,雨水设施景观化设计。雨水设施景观化是海绵型村镇广场景观优化设计的关键,可通过雨水设施功能多元化、雨水植被设计景园化以及海绵生态文化地域化的设计策略来实现。
海绵型村镇广场景观空间优化设计策略
雨水设施功能多元化。村镇广场中的雨水渗透/滞留设施在满足雨水径流就地渗透/滞留的功能以外,还可结合城市广场的游憩空间、场地边界绿化带、停车场绿化带、情景化铺装来实现丰富的广场景观品质。村镇广场中的雨水径流传输主要通过明渠流与漫地流的方式来实现,设施主要由植草沟、雨水管渠等构成。广场中的雨水传输设施可具备分割空间场地、景观雕塑、游憩设施等多种功能来满足人们的户外活动需求。村镇广场的雨水调蓄设施位于雨水径流汇集的末端,为多功能调蓄设施。当村镇发生强降雨或防洪排涝有较高需求时,可作为雨水径流调蓄池,有效减低雨水径流,减轻村镇防洪压力。雨水调蓄设施平时可作为下沉广场提供多种游憩功能供人适用。
雨水植被设计景园化。在我国,现代村镇广场的植被设计主要以学习西方广场的现代造景手法为主,以几何形式的排列组合来配合场地道路与活动场地,或以群落式的布置方式作为场地集中绿地的体现,此外,每逢国家节日村镇大型花坛蜂拥而至,展出结束,花已凋零。这些与我国传统的天人合一、因借自然的园林植被设计手法有很大差异。与传统广场旱地植被不同的是,雨水植被可有效净化与降低雨水径流中的污染物,削减雨水总径流及峰值流量,具备重要的生态功能与美学价值。目前国内外学者对于雨水植被类型、组合方式、地域特性以及净化效果均有较为深入的研究,然而,在雨水植被的景观环境营造中涉及尚少。笔者认为海绵型村镇广场的植被设计应采用低维护、低成本的本土植被,借鉴我国传统园林的造园手法,使场地中雨水植被与旱地植被巧妙融合,创造优雅怡人的景园效果。
海绵生态文化地域化。海绵生态文化是城市回归自然本真的一种体现,是当前环境治理、城镇开发与改造的精神动力。海绵生态文化是我国海绵城市建设进程中的核心文化理念,在学术界与业界已得到广泛关注,调研发现人们对新兴的海绵城市、雨水景观等设计文化理念知之甚少,对村镇水污染与内涝治理尚停留在依赖城市排水设施的基础上,因此在村镇建设中宣扬海绵生态文化理念,提高大众的生态意识尤为迫切。海绵生态文化的传播应体现地域性的特点,在我国不同地域的村镇广场具备风格各异的水文与地形特征,根据不同地域类型的村镇广场来划分不同的海绵生态文化分区,可以加深大众对海绵生态文化的认知度与理解力,对村镇广场的独特性与多样性有一定的推动意义。
结语
我国的“海绵城市”理论是在吸收借鉴国外雨洪理念基础上逐步发展起来的,2014年《海绵城市建设技术指南》的提出将海绵城市理论与建设实施提高到国家战略规划高度,对我国解决城镇化与资源环境协调发展实现城市永续目标有里程碑式战略意义。本文通过对河北村镇广场进行专题调研,梳理现存问题,提出建设海绵型村镇广场景观设计思路与构架,对村镇广场雨水景观化途径与策略展开详细讨论。目前,我国的雨洪景观理念与实践尚属起步阶段,还存在水文数据不透明、雨洪径流模拟与计算技术滞后、项目落地阻力大等问题,需要不断积累实践经验,提高本土雨洪景观理论与技术能力,加大海绵生态文化传播力度,早日实现我国海绵城市开发建设的良性发展目标。
(作者分别为天津大学仁爱学院建筑系博士研究生、讲师,河北工业大学建筑与艺术设计学院博士研究生、讲师;本文系2014年底河北省社会科学发展研究课题“新型城镇化背景下河北省农村社区生态规划策略研究”阶段性成果,项目编号:2014040707)
【注释】
①⑦住房城乡建设部:《海绵城市建设技术指南―低影响开发雨水系统构建(试行)》,2014年10月。
②车伍,张{,赵杨:“我国排水防涝及海绵城市建设中若干问题分析”,《建设科技》,2015年第1期。
③苏义敬,王思思,车伍等:“基于‘海绵城市’理念的下沉式绿地优化设计”,《南方建筑》,2014年第3期,第39~43页。
④王建龙,车伍,易红星:“基于低影响开发的雨水管理模型研究及进展”,《中国给水排水》,2010年第9期,第50~54页。
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
引言:
当前我国暴雨洪涝灾害面积大,雨涝灾害危及农作物生长,破坏建筑、交通与电力设施以及其他产业的正常发展,也给人民生活带来了极大的影响与不便。加之一些地区现有排水管网建设结构落后,设计思想陈旧,缺乏新技术的开发等,雨涝问题亟待解决。
另一方面,当前的低雨水利用率也亟待改善――水资源供需矛盾突出、水环境恶化、洪涝灾害严重等水问题日益成为制约我国经济社会可持续发展的主要因素。改变传统的管理模式,是延续资源利用、走可持续发展道路的有效途径。
一、城市雨涝状况
近年来,城市内涝已成为困扰人们正常生活与威胁公共安全的重大隐患之一。随着城市化进程的不断加快,城市的植被率降低,不透水面积增加,下渗的地下径流及地表径流减少,雨水的径流量进一步增加,导致城市洪涝风险增大,造成巨大的损失,制约了城市的发展。
二、城市排水管网现状
由雨水管网、泵站、蓄水池等构成的雨水排水系统在汇集、调蓄城市雨水上起着至关重要的作用。然而由于类型复杂庞大、缺乏完整的协调机制,我国早期落后的管网规划逐渐跟不上城市发展的脚步,加之暴雨量的增加,一系列排水问题接踵而至。有些城市还将雨水管与污水管混接,导致雨污合流,降雨时排水量增大很可能造成污水外溢。排水覆w率赶不上城市的发展范围,城市内涝问题就只能是越演越烈。此外,管网优化改建也仍存在优化目标单一,方法不全面,忽略了利益与风险的平衡等方面的不足,同时也受到经济条件的制约,使得大幅度改建管网难上加难。
三、管网优化举措
在我国排水体制中,主要还是将雨水尽快排至水体,这样不仅会造成雨水资源的流失,而且在暴雨季节还会引起河水上涨,进一步加剧城市的防洪工作压力。此外,我国缺水地区采用集雨系统收集雨水作为饮用水源,改善生活质量。城市雨水收集系统还可用于工业、农业和补充地下水的水源,缓解地区用水紧张的矛盾。基于目前人们对雨水资源的浪费现象及雨水利用的较大空间,本优化设计方案旨在提出一种新的思路与理念――利用一种新型优化管道,集雨水排放、收集、利用于一体,既要解决目前管道排水量不够的问题,又能实现将雨水分流收集,使较为干净的雨水得到利用。
(一)新型管道设计理念
针对现在小区或者城市雨水管道只有一个大管道的现状,雨水无法进行更好的收集利用。即使是针对现有雨水进行收集,所收集到的雨水浑浊度也很高,因此可针对现有的管道进行改进:如图一所示,使原有下水管道作为“母管”,在原有污水管道内部的上方加设小管道即“子管”。正常情况下,适量的雨水通过“母管”流通排走。发生暴雨或雨水流量较大时,则在水泵的作用下,使“子管”中的水流加速流动,从而高效地输送到蓄水处。初期的雨水比较浑浊,通过“母管”排放出去,一段时间后雨水的浊度下降,则通过水泵进行抽水送进“子管”中进行收集与利用。
以郑州市为例,查资料可得郑州市全年集雨量综合可达到0.996亿m3。其中透水地面截留的雨水量为0.304亿m3,则不透水地面截留的雨水量为0.692亿m3。应用此新型管道设计理念后,在水泵对雨水的加速下排作用下,预计效率提高25%,则不透水地面截留的雨水量将减少到0.996-0.304×1.25=0.616亿m3。可见,该举措可显著加速雨水的下排,从而有效防止内涝灾害。
(二)核心部分结构构造
应用新型管道,有利于解决现有下水管道排水不畅的问题,提高管道的排水效率及能力,实现大雨不积水、暴雨不内涝的目标。通过装置的核心部分,如图二所示――雨水流量感应系统实现雨水的初步净化,再使用收集装置进行雨水的储存,提高雨水的利用率。
雨水流量感应系统包括延时控制部分和浮球开关部分。延时控制部分利用电子延时装置,即自动电子水位控制器与浮球开关相互配合。当水位控制器上的探头检测到雨量达到阈值时,控制器使水泵开始工作向子管加速抽水。延时控制部分可完成对雨水浊度的初步检测,当流入的雨水已经较为干净,水泵开始工作,从而使雨水大部分从子管流走从而达到雨水分流的目的,实现雨水的初步分选与净化。浮球开关作为液位控制器件,使用磁力运作,具有节能,体积小,使用方便等优点。根据周围液压的变化,浮子可带动主体移动,带动活塞堵住“母管”的进水口,保证干净雨水尽可能全部进入“子管”。此外,当雨水流量很大时,为了平衡压强,使“母管”中的水能顺利流动并排走,可在“母管”旁侧设置溢出管,以进一步完善管道结构功能。
(三)管网系统收集利用雨水功能的优化
将上述“母子管”装置的理念应用到当前的管网系统中,在成本较低的条件下可大大增加初期雨水的利用率。一方面可通过调节水泵运行功率而适应地区的各种天气,达到暴雨无内涝,大雨不积水的目标,有效缓解洪涝灾害;另一方面该种新型管网系统还能应用于绿地灌溉、景观用水、路面喷洒、蓄水冲厕等生活中的方方面面,为居民生活带来极大的便利,也完全符合节能减排、绿色低碳的要求。