发布时间:2023-09-21 16:52:41
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【关键词】:经济发展;思想意识;现实情况;海绵城市
近年来,我国经济社会整体都取得令人骄傲的进展,其中,城市建设的质量也越来越高,与国际上其他国家相比,差距也在不断的缩小,由于部分城市降水较多,对城市日常运转产生严重影响的现实情况,我国的城市管理理念通过创新,创新出海绵城市的雨水管理理念,实践证明,海绵城市理论的运用,能够切实的预防和治理城市中的内涝问题和长降雨问题。海绵城市理论应该被广泛的推广与应用,促进我国城市化的发展,鉴于此,本文围绕这一题目展开论述,以期能够为海绵城市理论的实际应用提供帮助。
1海绵城市理论的运用原则
1.1优化规划
城市园林设计中,海绵城市理论的应用,其主要构成部分包括三项内容,第一个是城市雨水,第二个是雨水灌渠,第三个是超标雨水径流排放系统,三者之间是互相合作的关系,三者对海绵城市建设的作用十分突出,因此,在城市园林设计过程中,要保证三者之间的协调统一,并促使三者之间的衔接到位[1]。具体而言,在进行城市规划时,要兼顾绿色设计与灰色设计,同时,在注重从源头减少地面雨水径流的同时,也要注重在设计末端对雨水进行调解,与此以外,要充分认识并且在规划过程中要综合兼顾考虑到海绵城市建设过程中的复杂性,坚持可持续发展原则,更为重要的是,城市中相关的政府部门,要积极配合海绵城市的发展建设,最大限度的对海绵城市规划进行优化。
1.2注重生态性
海绵城市理论的应用,其出发点和落脚点就是保证和提高整个城市的生态性。在城市建设领域中,将管道、沟渠,以及泵站类等工程,称之为灰色工程,而海绵城市理论下,是通过更加灵活、更加贴近自然的工程设施,实现对城市雨水的处理,我们将此种方式称之为绿色工程,从而在城市建设发展过程中,兼顾人类社会效益的同时,也能够兼顾生态效益。尤其是在城市中的老城区地带,由于建设时间较为久远,管理不到位,雨水设施大部分都年久失修,较为落后,在雨水天气过后,雨水径流问题严重,因此,要在保持生态性的基础上,建设和发展雨水系统,保证雨水处理设施能够充分发挥作用。
1.3安全第一
现阶段,无论是何种工程,安全性都是居于首位,海绵城市建设也不例外,在建设过程中,要将城市居民的生命安全放在最重要的位置,在海绵城市的设计过程中,要立足城市的水资源实r,并结合城市的降水规律,遵守城市对水资源保护,以及城市对内洪处理的具体制度,设计出安全、科学、高效的海绵城市。
2海绵城市理论的实际应用
2.1城市道路设计规划
在海绵城市理论应用过程中,道路规划方法有两种,第一种是道路景观绿化,第二种是人行道雨水排放[2]。针对道路中的凹陷绿地,可以将其中存积的雨水,通过引流的方式,引入城市绿化带当中,将其看作天然的储水箱,减少雨水的下渗。同时,在利用城市道路中的渗透道路时,可以适当的强化它的雨水渗透作用,但是,若是城市道路路面上有大量的淤积泥土泥沙,或者是有其他垃圾污染,则要认真思考,渗透路面的可行性。
2.2自然排水系统设计规划
这一系统的工作原理,从本质上而言,就是在城市中固有排水系统的基础上,促使雨水通过不同的集水管直接被排放到城市外部的河流当中,但是,在排放过程中,将城市中的雨水视作地下水,为城市中的土壤还有植被提供水源。这一系统的构成包括城市中的植被,以及城市中的坑洼地,还有经过人工改良的土壤,最后,还包括城市本土的土壤,以及城市排水系统中自带的排水管道。
2.3雨水花园设计规划
海绵城市理论下,所谓的雨水花园,即是指以浅凹陷的方式,栽植城市中的各种植被,如灌木、话木,还有花草等等,以及城市其他基础设施中,带有植被的地带。雨水花园,充分发挥了土壤和植被对雨水具有过滤的作用,切实保证了雨水的充分渗透,并且能够最大限度的减少雨水的径流。在雨水花园中,充分的将城市的雨水管理系统与城市园林设计两者结合,一方面,有效的解决了城市的雨水问题,另一方面,又起到了美化城市的作用。
2.4可渗透路面设计规划
从本质上分析,海绵城市理论的运用,对整个城市园林设计而言,可渗透路面的实质,就是综合利用多种技术手段,将原有城市道路中那些不可渗透雨水的路面,转变为可以渗透雨水的路面,主要的形式是通过增加渗透量,从而减少地表的雨水径流量。从某种意义上而言,在城市雨水管理系统中,应用可渗透路面,就是对实际的雨水问题展开的一种具有缓和性质作用的措施,在此基础之上,能够切实减少对其他雨水管理技术手段、技术方法的使用,从源头上解决城市的雨水问题。目前,在可渗透路面中,被广泛应用的材料有水泥砖块,以及具有渗透功能的沥青,还有可渗透混凝土等[3]。
总结
综上所述,海绵城市理论,是时代不断前进背景下,城市建设发展的产物,在城市园林设计中,充分应用海绵城市理论,具有积极的影响和意义,一方面,能够降低城市园林建设的经济支出,另一方面,还有助于提高城市园林的运行管理质量,更为重要的是,海绵城市理论的应用,可以促进城市园林的建设质量,使其朝着更加自然、更加和谐、更加美观,更具实用性的发现发展,能够充分发挥城市园林的各种功能,体现城市园林的价值。
【参考文献】:
[1]孙威.关于“海绵城市”建设理论的运用与思考――以银川滨河新区黄河外滩公园休闲旅游观光道和木栈道工程景观设计施工为例[J].现代园艺,2015,11:74-76.
[2]王萌.节约型园林设计的理论与实践研究[D].仲恺农业工程学院,2016.
关键词:园林绿地;海绵城市;建设
海绵城市是一个复杂的城市系统,而园林绿地便是该系统中的重要组成部分,能够为城市建设与自然提供一个和谐相处的途径,在海绵城市中具有绿化环境和调节水系统的功能,有效实现和保证了海绵城市的平衡发展与建设,由此可见园林绿地与城市发展有着密切关系,直接影响了城市的健康可持续发展。在海绵城市建设和发展中实现园林绿地,不但能够有效提高海绵城市建设质量,还能够有效提高海绵城市建设中的自然水文稳定性,预防和避免了内涝等发生,有效解决了雨水超标问题。
1海绵城市中园林绿地层次的规划
第一,冠层,即绿地树木的冠层(主要是指乔木)、主要功能是滞留雨水,在海绵城市建设标准中,要求乔木的覆盖率必须70%;第二,表土层,即园林绿地的表土,主要功能疏渗地面雨水,其速度和流量等因素是决定雨水疏渗效率的关键,表土疏渗效率不高,将导致雨水径流在地面上,所以要适当增加地表植被层次,以促进根系生长来固定城市雨水;第三,根际层,即园林绿地根际部分,主要功能是滞留雨水,并且还具有一定活力,其根际发达,有效增加了园林绿地的雨水疏渗量[2]。
2海绵城市中园林绿地的建设
(1)绿地地形的建设。第一,对即将实施园林绿地建设的自然地形及植被进行有效保护;第二,根据自然地形及植被进行园林绿地的规划、设计和建设,并合理有效地控制绿地地形,充分发挥园林绿地功能;第三,建设人员要充分利用自然海绵体,对园林绿地中的水塘和水池进行合理的小范围改动;第四,要根据实际需要构建小型拦水坝,以实现对雨水的滞留和疏导,同时在地形设计中,要将园林园路建设成平台且均高于两侧的绿地,以实现有效排渗雨水。(2)绿地水体的建设。第一,建设过程中一般遵循降峰减流原则,鼓励蓄水小坝的建设(包括水体和水景等);第二,在建设园路和洼地时,要在其周围设置相应的排水系统,另外还根据园林绿地整体建设需要适量增加地下蓄水池,要保证绿地水体面积>20%。(3)下沉式绿地的建设。下沉式绿地是指园林绿地中下沉式的绿地,其状态主要表现为下凹和低势,下沉区域主要位于绿地和硬化地面之间,下沉的标准要与绿地总体高程相差5~25cm,即低于绿地5~25cm,因为下沉绿地的下凹性,决定土壤和植物配置是实现下沉绿地疏渗功能的关键,所以一般会放置改良黏性高的土壤和栽种两栖植物。
3海绵城市中园林绿地的生态铺装及屋顶的绿化设计
(1)海绵城市中园林绿地的生态铺装。海绵城市建设的主要表现便是园林绿地生态铺装,生态铺装不但能够充分体现出海绵体的特征,还能提高海绵城市的吸水和蓄水功能,更能够有效解决大雨径流等突发性问题。所以有必要了解园林绿地的生态铺装,关于生态铺装可以从以下几方面进行了解:第一,园林生态铺装具有服务性,其自身的自然的铺装、园林绿地和园林河湖水体等都是园林生态铺装服务对象,一般出现并覆盖在海绵城市地面上;第二,园林绿地生态铺装是海绵城市实现园林绿化中使用水体最多和堤岸覆盖率最高的部分;第三,人工覆盖的设计依据和方式,可以根据生态铺装状态变化而产生,进而实现原有排水渠的改造;第四,为实现自然化的园林绿地生态铺装,要求相关技术人员基于人工水渠基础,利用植树种草方式,实现园林绿地生态铺装的自然体应用。(2)海绵城市中屋顶的绿化设计。第一,植被层的截水设计,该设计要基于植被距离10cm的基础上进行,设计的雨水截留量为3mm;第二,土壤层的截水设计,该设计要基于屋顶土壤基质高、空隙小且植被距离为10cm的基础上进行,设计的雨水截留量为8mm;第三,蓄水层的截水设计,该设计主要针对蓄水层结构,且基于蓄水层为容器的基础上,实现雨水截留量为30mm的设计;第四,蓄水系统的截水设计,该设计原理主要是通构建屋顶排水系统,实现对溢出雨水的收集,并将其存入到蓄水池内,以实现后期备用。
4结语
综上所述,海绵城市建设不但适应了中国社会主义可持续发展要求及需求,还实现了城市、人与自然的和谐相处,更有效解决了城市排水难、排水污、排水浪费等问题,实现了充分利用自然降水与最大限度节约水资源,保证了城市的平衡可持续发展。园林绿地作为海绵城市体系的重要组成部分,对海绵城市建设与发展起着关键性作用,在海绵城市建设中实现园林绿地,能够实现自然降水在城市运营中的有效循环,有效预防和避免了洪灾的发生,保障了城市运营的经济效益和社会效益。
参考文献
1余凤生.城市绿地海绵化建设问题的思考[J].园林,2015(9)
关键词:“海绵城市”;城市雨水;雨水综合利用
随着人们生活质量的提升,居民用水的需求越来越大,城市中缺水、断水现象时有发生,每逢雨季,泛滥的雨水给城市排水造成巨大的困境,也给市民及城市带来巨大的损失。雨水作为自然界中最为经济、直接的水资源,对自然环境的生态循环有着重要的影响。为此,立足当地的区域自然条件,依托“海绵城市”的构建,对城市雨水进行合理利用,可有效地营造城市雨水适应性景观及实现自然生态的可持续发展。
1 “海绵城市”概述
2015年4月2日,我国16个“海绵城市”建设试点城市正式公布,标志着我国“海绵城市”建设的全面开始。“海绵城市”在一定程度上就像一块巨大的海绵,使城市具有一定的弹性和张力,遇到降雨时将雨水进行吸收、存储、下渗,补充地下水和调节水循环;适逢干旱时将存储的水资源释放、外排、发散,促使城市在水的循环中变得更加“自然”。“海绵城市”建设的关键在于实现区域和城市的雨洪资源化、增加城市的水域和湿地面积、增加雨水的地表下渗率、减少地表径流、减少面源污染及减少洪灾旱灾的危害,其根本的立脚点就是视雨洪为资源,尊重、顺应、重视自然。雨洪是资源,蓄为先,一个城市要有足够的地表水面积和湿地面积来蓄存常雨量,使雨水能就地下渗,补充为地下水,减少地表的径流。雨洪虽是资源,但必须要考虑最大一次连续降雨下城市雨洪的系统管理,实现蓄洪水面、湿地、绿地、雨水花园和公园等空间的最大化,地表径流、城市排水管道分散化和系统化,及城市流域水系和汇水空间格局的合理化。
“海绵城市”的建设发展是以修复城市的水生态环境、营建城市的雨水适应性景观为前提的。依托整个城市甚至是更大的区域范围,综合运用“渗、滞、蓄、净、用、排”等相应的工程技术措施,将整个城市建设成具有“自然积存、自然渗透、自然净化”功能的“海绵体”,从而能有效地解决雨洪资源利用、排水能力提升与内涝风险防控、雨水径流污染控制、城市地下水涵养等问题。“渗”,减少路面、屋面、地面等硬化地表面积,雨水就地下渗,从源头减少径流;“滞”,延长雨峰出现时间,缓解排水的强度,降低雨洪风险;“蓄”,增强雨水就地存储,削弱雨洪流量,合理调控雨洪的空间分布;“净”,对污染源采取相应控制手段,削减雨水径流的污染负荷;“用”,借助雨水回收、雨水灌溉、雨水造景等措施,实现雨水的资源化,形成多层次、多环节的循环利用;“排”――依据城市生态安全格局,构建城市安全的排水系统,综合统筹城市的雨水管网,低影响开发雨水体系及雨洪径流超标排放系统,确保城市的排水系统有效地运行。
2 盐城市雨水概况
盐城市地处中国东部,紧临黄海,享有“东方湿地之都,仙鹤神鹿世界”之美誉,雨水丰沛,四季分明,季风气候显著,空气温暖而湿润,年降水总量为785.2~1309.5 mm,年总雨日数为96~113天。盐城市区内河流蜿蜒曲折,河网密布,纵横交错,流域中的串场河、蟒蛇河、新洋港等构成其特色的生态水脉,赋予盐城“百河之城”之盛名。
现如今,盐城市内钢筋水泥、沥青混凝土、花岗岩、大理石等材料的大面积使用,使整个城市的成为这些硬质材料的“展示场”,加上大面积的道路、屋顶的建设,导致暴雨季节(特别是夏季)带来的城市内涝时有发生,其衍生的水环境恶化问题日益趋显。2014年8月7日,盐城市大丰区遭受特大暴雨,局部地区数小时内降水量超过200mm,对农业造成巨大损失。2015年6月25日,暴雨致盐城市部分路段被淹,新都路、迎宾路,市民都在大雨中淌行。6月29日,因持续性降雨天气,盐城市全市里下河地区防洪涝Ⅲ级预警,市区内串场河水位高出警戒水位0.77m。8月9日晚至11日,盐城市大丰区全境基本持续在暴风雨中度过,在过去36小时内总降水量达364.915mm,局部乡镇达471.3mm,城市、农村受淹情况严重。地面雨水渗透能力差,自然雨洪调控能力低,城市雨水利用措施薄弱,给盐城市市区带来巨大的经济损失。如何寻找一种行之有效的城市雨水综合利用方式来解决上述问题,改善盐城市居民的人居环境,成为目前盐城市经济快速发展下亟待考虑和解决的问题。
3 城市雨水综合利用方法
3.1 总体指导思想
盐城市城市雨水综合利用必须要遵循盐城市的整体空间结构,围绕“海绵城市”建设的发展目标。树立雨水利用资源化的概念,对雨水资源先进行综合生态利用,再将其下渗补充地下水,最后将超出环境容量的雨水资源予以排放,即通过绿色屋顶、雨水花园、生态驳岸、下沉式绿地、透水铺装等技术措施,将雨水资源进行存储、下渗,促进水体、地表、土壤及地下水之间的互相循环,实现对雨水径流的有效控制,实现城市雨水生态环境的有机平衡。盐城市城市雨水综合利用要与城市雨水管网建设相结合,要在城市地形基础上进行竖向设计的宏观规划,既要达到雨水资源的充分利用,又要能增进城市运转正常且不受雨水洪涝的侵害,最终达到整个市区内雨水资源的综合利用、水体循环及雨水适应性景观的动态发展。
3.2 绿色屋顶――雨水收集
绿色屋顶是对雨水资源最为便捷的一种收集方式,其可适用于盐城市城区内的居住区、学校、办公楼、工厂等建筑的屋顶,特别是现如今盐城市青年路以北的老居住区。绿色屋顶可将雨水降雨直接收集存储,汇集于集雨桶或蓄水池中,代替公共场所、家庭及公司的洗车、浇洒道路、冲洗厕所的非饮用水。这样的技术手段可以有效地降低地表径流及较少雨水流失的比率,减少家庭用水和市政用水(如图1)。同时,可将绿色屋顶打造成屋顶花园,可在各种形式的建筑屋顶上栽种植物,合理设计屋顶的坡度,在上面铺设防水层、垫层及景天科的植物,建造“有生命的屋顶”,既能降低屋面的径流系数,削弱雨水资源的径流量,又能美化环境,提升水质,为乡土植物或其他植物提供丰富的生存环境。
3.3 雨水花园――雨水涵养
雨水花园是由人工挖掘或自然形成的,浅洼绿地内种植花灌木、地被及小乔木的专类工程设施(如图2),通过大面积的栽植植物获得视觉效果和生态效益,是较为理想、生态的一种雨水适应性景观。它具有建造费用低、面积大小不一、运行管理简单等特点,可适用于盐城市的居住区、企业、学校及商场的公共绿地。它可收集来自地面或屋顶的雨水,借助植物和土壤将雨水进行净化,并可有效地存储和涵养雨水资源,通过慢慢入渗土壤而减少径流量。雨水花园不是传统的水体景观,只是在大量降雨和暴雨径流流入时,用来收集、涵养和利用雨水的一种花园,平时较少甚至是没有积水的,从形态上来看更类似于一个雨水渗透盆地。雨水花园是以控制雨洪和降低径流污染为目的,其比传统的草地多回渗30%的水量。在设计时,可选择具有较高观赏价值或特性的乡土植物,也可选择长势强、根系发达、耐旱、又有短暂耐水湿能力及抗逆性良好的植物。
3.4 下沉式绿地――雨水滞蓄
下沉式绿地是一种处理地形低于周边地表高度的绿地空间(如图3),通过凹槽的方式方便周边雨水的流入,其比一般的绿地透水性要强,能有效地截留雨水径流,延缓排水强度及时间,还能适量地拦截和去除雨水资源中的污染物(泥土和石子)。这种雨水利用方式适用于盐城市的主要干道两侧绿化,如解放南路、世纪大道、青年路、新都路等的道路绿化带。下沉式绿地在应用中要合理计算其蓄水量及植物淹水时间,可采用与其他人造景观如座椅、假山等结合的方式,也可与其他雨水设施结合,以增加下沉式绿地的观赏性。在植物选择上,可选择多种耐水性植物交错的方式,形成耐水植物体系,丰富绿地景观。
3.5 生态驳岸――雨水净化
串场河是盐城市内重要的水域,也是因其构成盐城市的水乡特色,其对整个盐城市的水资源利用及水环境循环显得尤为重要。串场河流域的驳岸是盐城市水上旅游的特色风景线,对其处理既要做到保证驳岸结构稳定,又要满足整个流域的生态循环及环境平衡的要求。生态驳岸的设计既可保护河岸,防止雨水冲刷损毁,也有利于建立河道自净化系统,维持河流生态系统的完整与健康。生态驳岸通过运用林带截留雨水和地表径流中的大型固体颗粒物、草带去除雨水径流中的悬浮颗粒污染物和部分溶解态污染物、湿地植物带净化微型污染物等(如图4),降低面源污染对河流水质的影响,提高河流的自净能力。同时,为各种小动物、微生物的生存繁衍提供天然的生境,形成完整的生物链,提高生物的多样性。生态驳岸在降雨过程中,有效地增加了“城市海绵体”,对雨水资源的净化、渗透及过滤都起到积极的作用,也构成了盐城市特色的雨水适应性景观。
3.6 透水铺装――雨水下渗
盐城市区内大面积的不透水铺装严重地阻碍土壤、地下水和植被的生态循环,是城市内雨洪灾害及热岛效应的“元凶巨恶”。透水铺装对增强景观的渗水性是非常重要的,其能让降落在其表面上的部分雨水渗透下去进入土壤或补充地下水,减少地表积水,促进雨水资源的下渗(如图5)。它非常适用于盐城市的人行道、广场、停车场等公共空间。松散的砾石和卵石是其最好的选择材料,在适当的组合形式下,可在其表面播撒草种,以便形成坚固的绿色表面,如嵌草砖。
4 结语
围绕“海绵城市”建设目标,合理运用绿色屋顶、雨水花园、下沉式绿地、生态驳岸、透水铺装等技术措施对盐城市城市雨水进行综合利用,将有效地解决盐城市当前存在雨洪问题,也为其营造雨水适应性景观提供强有力的保障,促进水生态文明建设。为此,也希望盐城市能有专项的技术规范及政策的支持,积极提升公众的参与,共同促进盐城市生态化、智慧化的全面发展。
参考文献:
[1] 伍业钢.海绵城市设计:理念、技术、案例[M].南京:江苏凤凰科学技术出版社,2016.
[2] 谢四惠.长沙市小区雨水综合利用研究[D].长沙:湖南大学,2011.
【关键词】海绵城市;雨水资源化
一、海绵城市的发展概况
现有的许多关于雨水资源化的设计与研究基本上都是从具体的工程及项目的角度入手来进行研究的,但是从整体上和多目标来解决雨水的问题并不是一个单一的工程或者一个具体的方法能做到的,这需要一个整体的理论体系和系统操作。因此,这就需要从城市发展规划的前瞻性地层面来分析雨水资源化的方向,构建雨水的利用格局。在我国,这方面的研究才刚开始起步,仅仅停留在具体的小措施水平上,而发达国家已经从工程技术的层次发展到与景观生态设计相结合的程度。城市整体规划以及城市景观规划设计应该为提供解决问题的平台,但是传统的规划主要是将雨水通过管道收集到污水处理厂进行处理,这样不仅增加了排水设施的工作压力增大也加重了处理设备的负荷。我国目前城市的雨水还没有被纳入规划,这样就造成了雨水设施的随意性较大,没有充分利用好雨水的价值。
海绵城市的建设是以小区和城市道路或者绿地等为依托,并涉及城市建设的方方面面。海绵城市在保护城市环境以及生态文明等方面体现出的价值是不可估量的,因此要真正落实海绵城市的要求,不仅仅需要政府职能部门的密切配合,也需要每一个市民的积极参与。
我国海绵城市的建设还处于起步阶段,在城市中对雨水还属于小尺度的应用,以工程设施的探讨为主,而在更大尺度上的考虑,也仅仅限于雨水的储存排除和利用的水平。而设计者往往不愿意更多从城市整体的建设的角度去思考,而政府部门又由于种种原因不能做出正确的判断,或者难以给出一个合理有效的方案,因此我国在建设海绵城市方面还没有一个整体的系统的理论和实践的经验或指导思想,还停留在一个概念的阶段。但是也有地方的成功案例令人眼前一亮,这里的成功经验是指在治理的过程中引入新的理论和实践。陕西西咸新区沣西新城在推行雨水综合利用上迈出了坚实的一步,该地区在城市绿地建设上采取了下沉式绿地的做法,他们称此为“植生滞留槽”,即在城市道路边低几公分区域种植灌木花草,铺上粗砂砾石,再把我们平常看到的下水道格栅设置在灌木花草间,保证所有道路范围内绿地都能有效收集到雨水。在房屋建筑上,采用雨水花园、生态绿地等工艺,用人工挖掘的浅凹绿地,汇聚吸收来自屋顶或地面的雨水;在景观绿地内,采用生态湿地、生态雨洪系统等工艺,将临近的市政道路、小区的雨水汇流至绿地内。
二、城市雨水资源化系统特点
城市在形成和发展过程中有复杂性、动态性等特征,雨水在 资源化利用过程中又有作为资源的部分特点。因此,城市雨水资源化系统有以下特点。
(一)尺度性
尺度性即指区域性。城市从兴起到现在,不同的城市职能不同,同一城市各个分区又具备不同的功能,因此正确把握研究尺度、合理选择研究区域至关重要,从而为不同区制定不同的可行性方案,特别是对典型区、特殊区的利用研究。
(二)综合性
雨水的降落具有不稳定性,时空差异性。城市的下垫面又分为不透水地面和透水地面,不同的降雨过程在不同的城市区 域往往会形成不同的径流和下渗,所以综合考虑不同功能区如居民区、工业区、文教区的土地利用和建筑特点才能对雨水的利用作出合理的规划,达到雨水利用最大的目的。如日本于1992 年颁布了“第二代城市下水总体规划”正式将雨水渗沟、渗塘及透水地面作为城市总体规划的组成部分,要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置雨水就地下渗设施。
(三)效益性
(1)经济效益。雨水的收集能够在工业、农业、日常生活中产生巨大的经济效益。工业方面,收集的雨水经简单净化后可用作设备冷却循环水,提高经济效益,增加国民收入;农业方面,雨水可直接引入农田,同时建立雨水集蓄系统解决干旱时节农作物灌溉问题,从而提高粮食产量,增加农民收入;日常生活方面,可将收集的雨水并入中水系统,用于家庭洗车、冲厕等,这样间接减少了对地下水的开采,达到采补平衡。
(2)社会效益。城市雨水利用是城市防洪的重要内容。雨水利用能够调节洪峰时的径流量,减少洪涝灾害。美国加州富雷斯诺市的LeakyAreas地下回灌系统,在1971- 1980年期间, 回灌总量为1. 338亿立方米,回灌量占该市年用量的1/5大幅减少了城市雨水径流量[4]。
(3)生态效益。雨水资源可用作城市园林绿化区的生态用 水,同时下渗的雨水又可弥补下降严重的地下水,缓解地下“漏斗”区和地面沉降。此外,对雨水利用程度的提高相应地会减轻对周边水的污染,改善水循环系统和城市生态环境。
三、利用雨水的重要意义
雨水收集后不仅可以减轻暴雨期间城市的排水压力,减少水污染,还可以节省优质自来水,从而解决城市水资源短缺,把资源利用、预防洪涝、城市景观和环境改善等功能融为一体,一方面雨水利用可以减缓洪涝灾害、改善生态环境。通过建立完整的雨水利用系统(由河流水系、坑塘、湿地、绿色水道和下渗系统共同构成),就可以有效调节雨水径流的高峰流量,待最大流量下降后,再将雨水慢慢排出,大大减轻城市排水管网的压力,减缓洪涝灾害的发生,同时还可减少排水设施投资,而且采用雨水渗透设施,使雨水渗透至地下,不仅涵养了地下水,还可增加浅层土壤的含水量,调节气候,从而遏制城市热岛效应、干岛效应;建立分散式或集中式雨水集蓄渗透设施,如集雨深井等,将雨水回灌地下,可缓解地下水位下降,避免因地下水过度开采而导致地面沉降等的发生;一方面雨水利用可以减少污染物排放。雨水冲刷屋顶、路面等硬质铺装后,其污染比较严重,通过坑塘、湿地和绿化通道等沉淀和净化,再排到雨水管网或河流,就会起到拦截雨水径流和沉淀悬浮物的作用;一方面雨水利用能实现雨水资源化。通过保护河流水系的自然形态、增加坑塘湿地等下渗系统,可以保障地表水和地下水的健康循环和交换,可以间接地补充城市水资源;而且通过净化之后的雨水,也可以直接补充水资源用于非饮用水。
四、结束语
为缓解我国城市水资源紧缺的现状和解决水涝现象严重的问题,需制定科学、合理的城市雨水利用规划,实现投入资金的合理安排和使用。同时鼓励采用高效率的雨水利用系统和技术创新 ,进一步促进雨水利用工程技术的相关规范、标准的制定和管理制度的建设,推动雨水利用产业的发展。
五、参考文献:
关键词:景观设计;海绵城市;环境问题
目前我国处于经济高速增长时期,作为发展中国家,环境污染和生态破坏现象不容忽视。倡导绿色生态观念、弘扬绿色生态意识、建立绿色生态城市、确立绿色生态伦理,是我们走向新世纪面临的迫切而又艰巨的任务,中国的绿色生态事业任重而道远。海绵城市建设可以解决部分环境问题,在海绵城市的建设过程中,景观设计能够发挥怎样的作用?什么样的景观设计才能配合和优化海绵城市建设呢?笔者将对这些问题进行探索。
一、海绵城市建设的相关概念
海绵城市是一个比较形象的说法,它是指城市大地能像海绵一样吸水、蓄水、渗水、净水,同时弹性良好,以适应环境变化和应对自然灾害。并且,在需要时城市能够将蓄存的水“释放”并加以利用,实现慢排缓释的控制目标。2015年4月2日,海绵城市建设试点城市名单正式公布。根据地区得分,排名在前16位的城市分别是(按行政区划序列排列):迁安、白城、镇江、嘉兴、池州、厦门、萍乡、济南、鹤壁、武汉、常德、南宁、重庆、遂宁、贵安新区和西咸新区。国家住建部2015年6月10日下发文件把三亚列入城市“双修”、地下综合管廊和海绵城市的试点城市。海绵城市建设应遵循生态优先原则,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。
二、建设海绵城市的必要性
近年来城市内涝问题日益严重,过去只有个别城市在极端恶劣的天气情况下才会出现内涝问题,而现在每年都会看到各种内陆城市“看海”的消息。在内涝城市范围的分布上,由北京向东南边蔓延,福州、合肥、南昌、武汉、杭州、长沙、成都等,越来越多的城市出现被大家戏称的“城市看海”现象。城市内涝出现的原因,首先要从雨水说起。要使雨水不至于成涝,需要做到有的放矢地吸收和排放。吸收雨水的最大功臣是土地,而排走雨水的任务也不能只落在管网上,还应有大自然河渠和冲沟,它们可以发挥重要的作用。然而,城市建设的发展使城市土地硬化面积增加,土壤和雨水之间被钢筋水泥阻隔起来,城市原有的河道和冲沟也被逐年填平。解决城市内涝的办法要从恢复土壤下渗能力、还原河道和冲沟入手,应通过科学的方法找到雨水的流汇规律,使雨水能够自然、高效、科学地运行,以顺应城市高效发展的节奏。首先解决“流”的问题。通过地理信息系统模拟土地上的径流路径,可以找到雨水的流径,将流径图与现实场地进行对比之后会发现不同,其产生原因是现实场地中对自然流径进行的破坏或消解。其次,解决“汇”的问题。汇,其实就是将雨水存储起来,在有需要的时候加以利用。同样需要运用地理信息系统辅助完成汇集地的选择,通常把雨水汇集地称作湿地,农田就是最基本的湿地。与此同时,通过雨水边沟、雨水花园、雨水湿地、下渗路面、雨水收集设施等低影响开发的手段的应用,使城市雨水汇流贯通,这也是非常重要的解决城市内涝的手段。通过对雨水流和汇的控制,实现吸水、蓄水、渗水、净水等海绵一样的功能,就是海绵城市建设的思路,海绵城市建设可以有效解决城市内涝问题。
三、海绵城市建设中进行景观设计的方法
海绵城市建设的目的是改善环境、保护环境,景观设计也是为这一目的服务的。如前文所说,正是因为雨水不能得到合理的吸收和排放,从而导致了城市内涝问题。那么在海绵城市建设过程中进行景观设计,关键点就在于对水的把握,要做到治城先治水。海绵城市建设过程中的景观设计可以分为三个部分。
(一)建立自然防护林带,保持水土
在城市逐渐发展蔓延的过程中,人们对于自然山林的破坏程度越来越强烈,导致山洪、泥石流等现象时有发生,更严重的问题是山体对于雨水的自然渗透能力降低,山不能蓄水,也不能过滤水。作为美国国会和总统顾问的生态哲学的开拓者和奠基者,霍尔姆斯•罗尔斯顿曾说:“我们到荒野中与大自然遭遇时,不是要对自然采取什么行动,而是要对它进行沉思,是让自己纳入到自然的秩序中,而不是将自然纳入我们的秩序。荒野自然对于我们来说,根本不是一种商品。我们对荒野自然的需要,是在于我们欣赏它的内在价值,而非它的工具价值。”人类不能干涉自然,必须遵循自然规律,保持自然的自主性。有些人认为,毁了森林,可以得到木材,然后再种上果树和经济作物,还原绿色,岂不是两全其美?然而实际上幼小的果树和经济作物并不能取代森林中参天大树的生态功能,视觉上看确实绿了,但是如果植物的根系不够深入发达的话,是根本达不到水土保持和过滤的作用的。同时,要摒弃传统的“造园”意识,不要认为森林毁坏了,再造一个新的园子就可以取代它,应摒弃用观赏植物取代原生植物、用人工美学取代自然风貌的思想。因此,在景观设计上应建立自然防护林带,并结合山水的优势资源,设计穿越山林之间的河流,打造集山林探险体验、山林别墅会馆、度假和休闲疗养为一体的场所,使人们能更多地体验原生自然环境、培养环境意识,并实现山林的生物栖居和环境教育功能。通过对原有绿色植被的保护,保持水土、防止水土流失,只有让山上的水变得清洁,才能保证流入城市的水是清洁的。
(二)完善城市中心带的绿色基础设施建设
绿色基础设施主要应对城市水污染、空气污染、生物危机、游憩危机等环境问题。城市中心带的绿色基础设施非常丰富,包含绿道建设、低影响开发、滨水空间建设、水资源再利用、生态驳岸等方面。例如可以通过对城市绿道景观的设计,实现市民休闲游憩、文化体验的双重目的,绿道景观设计的重点可以放在以公园串联道为主体的绿道体系上。其次,在市政建设和房地产开发方面,通过生物滞留设施、屋顶绿化、植被浅沟、雨水利用等方法,尽量做到低影响开发,以维持现有的自然生态系统。再次,优化滨水空间界面,营造滨水活力空间、滨水运动空间、滨水漫步空间、滨水商业空间等,提升水景观设计。同时通过人工浮岛,植物过滤的方法,做到水资源净化和再利用。另外,城市中的不规则水岸空间和绿地共同串联起来的绿色游廊是城市中极具魅力的地方,它给人们在茶余饭后提供了短暂休闲游憩的场所,满足了人们对于自然资源体验的需求。但是,以往的水岸处理存在一些不足之处,硬质的护坡对于雨水的收集和排放没有起到促进作用,反而阻碍了雨水的渗透,加大了流径的负荷。因此建设生态驳岸尤为重要,在保证驳岸稳固的前提之下,水岸线处理得越简洁越好,尽量降低对自然驳岸的干扰。同时,通过使用多样性的本土植物和环保护坡材料,能够使驳岸既坚固安全又起到渗水保水的功能。
(三)保护湿地,注重湿地净化作用
近几年,城市洪涝现象在全国很多城市出现,网友调侃这一现象实现了足不出户“看海”。在城市快速发展的步伐下,农田的大面积减少引发了城市雨洪调蓄功能的锐减现象,城市内的荒地也被商业开发利用起来,这导致了生物栖息地的丧失。物种不平衡引发了很多生态问题。在这种情况下,湿地的建设显得尤为重要,它可以直接改善因为农田和荒地丧失而导致的一系列问题。同时,还可以结合功能湿地,开展湿地教育体验、休闲游憩等活动。在景观设计过程中,要做到最大限度地保留原有湿地,最小程度地进行人为干预。结语海绵城市建设旨在改善城市环境问题,与之相匹配的生态化景观设计是实现其功能的重要手段。因此,研究生态景观设计对于城市建设,乃至于整个国家的建设都至关重要。设计者要抓住城市河湖景观综合规划设计的要点,详细研究生态河道构建体系及其规划设计与应用,实现人工湿地生态系统的构建,为海绵城市建设贡献力量。
作者:余利平 单位:海南热带海洋学院
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关键词:海绵城市;城市绿地;系统;规划
城市绿地系统的规划是城市建设中的一个重要环节,不但能够满足人民群众对于生活环境质量的要求,还能为城市解决降水分流的问题,此外,对城市预防洪涝灾害有重要意义。近年来,城市建设以及管理理念发生了很大程度的变化,城市绿地规划面临新的问题,在海绵城市背景下,对城市绿地建设进行系统性的规划势在必行。
1 城市绿地系统规划的重要性
“绿地”作为城市规划专门术语,在国家现行标准《城市用地分类与规划建设用地标准》(GB50137-2011)中指城市建设用地类型,其中包括公共绿地、生产和防护绿地两个类型。城市绿地是指用以栽植树木花草和布置配套设施,基本上由绿色植物所覆盖,并赋以一定的功能与用途的场地。狭义的城市绿地,指面积较小、设施较少或没有设施的绿化地段,区别于面积较大、设施较为完善的“公园”。合理化、规范化、科学化的城市绿地规划能够提高城市自然生态质量,有利于对人们生活环境的保护,还能提高城市生活的质量。调试环境心理,增加城市建设的美学效果,增加城市的经济效益,有利于城市预防洪涝等自然灾害,净化空气污染。
2 城市绿地规划中存在的问题
2.1 对城市绿地规划认识不到位,形式化严重
城市绿地系统化规划的主要目的在于科学、规范地进行城市场地建设,不但满足人们的审美需求,还能预防城市洪涝等自然灾害。然而就目前的城市绿地规划现状来看,过于重视审美要求,而忽略了城市绿地建设其他的作用。近年来,在城市发展中,一边是过于重视审美要求的绿地规划,一边是大规模的滥砍滥伐,造成绿地中遮阴树木明显减少,此外,在强调绿地的美化作用和图案时,整形修剪的花灌木、草坪以及创意平平的雕塑占据大量的空间,造成绿地空间的浪费。更有甚者,在面对上级主管部门的检查时,一味地应付对待,采用喷漆、挂假花等方式达到目的。这种种行为导致城市绿地规划形式化严重,没有积极发挥城市绿地建设的主要意义,归根结底,是人们对于城市绿地建设理念的误读和认识不全。
2.2 在城市绿地规划中,缺乏长远发展的理念
现阶段的城市绿地建设中,普遍存在一个现象,大张旗鼓地喊口号“用三到五年时间创造生态化园林城市”,然而,城市绿地建设是一个长久性的工程,一味地追求眼前的效益,既不能让城市绿地建设科学发展,又违背了可持续发展的内涵。一些城市出现了很多从农村引进或者购买树木进城的现象,也就有了所谓的“大树进城”现象,可以将城市区域内的绿地建设覆盖率大幅度上升,可是因为缺乏长期性的规划,导致“大树进城”现象只能解一时之需,而不能长远发展。
2.3 在城市绿地规划中,缺乏科学理论的指导
城市绿地系统进行规划,需要科学的理论指导和专业的技术手段是前提,如果没有一定的理论做指导,则绿地系统规划就像一盘散沙,导致在绿地系统整体规划上,出现杂乱无章的现象,例如已经规划的地域出现再规划或者丝毫不考虑当地的地域特征、地理位置、气候条件等因素,只是一味地想当前,按照自身的想法进行城市绿地系统规划。就我国目前的城市绿地系统规划来看,依然处于主管和概括描述的阶段,例如在物种的选择和搭配,生态过程等方面,需要大量科研分析和相应技术的运用,现在绿化工作中主观决断比较多,量化分析比较少,容易造成决策失误。
目前国内的理论研究和技术运用同国外相比还有一定差距,国内也有一些相关学者对城市生态和绿地系统也进行了相应的研究,但由于中间结合环节的原因,并未在实际规划建设中得到充分应用,建设生态化城市不仅只是一个口号,更需要科学的决策以及理论和技术支持。尤其在我国目前城市用地紧张,资金有限的情况下,更需要谨慎、科学的决策和实施,通过系统性的绿地分局、合理的种类配置,用有限的投入取得更好的生态环境效益和社会效益。
3 海绵城市背景下城市绿地系统规划的优化措施
3.1 转变绿地系统规划理念
城市绿地建设对城市雨水有渗透、滞留和净化的作用,是城市绿地部分生态功能的体现。传统绿地系统规划虽然也强调绿地生态功能以及效益,重视绿地系统规划的科学性,而在海绵城市背景下,绿地系统规划以原有的规划为基础,不断深入微观层面的绿地空间建设雨水循环的作用,促使在绿地系统规划中更加全面地考虑当地环境因素、气候条件以及地理特征,保障了城市绿地系统规划的质与量。此外,还需确定具有海绵效应的绿地比重以及城市绿地的数量,在此基础上,进而促使城市绿地与自然河道、树木园林以及其他具有海绵效应的用地空间尽可能实现具有联系的循环系统,从而进一步强化绿地建设技术对规划目标是现代的保障。
3.2 强化绿地功能和增加绿地类型
不同的绿地类型其所构成的形态不同,因此也导致后期绿地的功能有所不同,而由于不同区域之间雨水量数以及城市水质有所不同,导致对海绵城市背景下的城市绿地系统规划以及城市绿地建设提出新的机遇和挑战。原有的城市绿地规划对城市中的降雨量能达到一定的储存,但是当降雨量变大的时候,雨水就会排出城市,这对久旱缺雨的城市无疑是种浪费。相反,连绵不断一直降雨的城市,在遇到这种情况时,则会考虑城市绿地的排水以及渗透功能,由此可见,原有的城市绿地系统规划中的绿地类型中只有如湿地、下沉式绿地等具有明显的存储、调节作用。针对这种情况,需要对城市绿地系统规划的雨水存储预计排出功能进行研究,并建设一些新的绿地类型。
3.3 不断加强城市绿地建设技术
城市绿地建设离不开相应的技术做指导,专业的绿地建设技术不但会大大提升绿地建设的工作效率,还会大幅度地提高了绿地建设的质量,因此要不断加强城市绿地建设的技术力量。在海绵城市背景下,新的城市绿地建设技术要在绿地系统整体规划下,着重考虑不同植物群落、不同绿地类型、不同规划目的绿地的建设技术的差异。通过在实践中对城市海绵效应的不断认识和全面了解,对海绵城市背景下城市绿地建设中各方面因素进行完善,直至成熟,进而促进城市绿地建设的进一步发展,为城市建设做好保障。
4 结束语
综上所述,随着我国经济的不断发展以及科学技术的进步,城市建设发展日趋成熟,城市绿地系统规划作为城市建设中的一部分,对城市建设的发展有着至关重要的作用。近年来,海绵城市的概念不断深化,人们也越来越注重城市绿地建设在城市中的作用,城市绿地建设不止只是为了满足人们的审美观念,而是上升到具有一定实际意义的层次,例如对城市洪涝等自然灾害的预防等,要不断对城市绿地建设进行完善,从而促进城市的快速发展。
参考文献
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关键词:海绵城市;绿化改建;园林绿化;城市建设;生态
在我国城市化进程的加快的过程中,改善生态环境已成为人类社会迫在眉睫的首要问题。海绵城市可以使城市生态系统自然、良性、可持续性循环,建设新型生态文明城市。在海绵城市建设中,城市园林绿化具有举足轻重的作用,连接、贯穿于海绵城市建设的始终,而园林绿化的改建提升在整个城市园林绿化建设中占有很大的比重,如何在园林绿化改建提升中因地制宜地应用海绵城市建设理论则成为其中的重点、难点。
1 海绵城市理论的提出与内涵
2012年4月,在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中,首次提出了“海绵城市”的概念;2013年12月12日,在中央城镇化工作会议上提出:建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”。2014年住建部《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建(试用)》(以下简称《指南》),文中指出海绵城市是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,为各地新型城镇化建设中海绵城市的建设提供了指导。
2 园林绿化改建提升在海绵城市建设中功能及应用内涵
园林绿化改建提升是现代城市园林绿化建设发展中的重要组成部分,对改善城市生态环境具有重要的作用。在海绵城市的建设中需要对多专业进行统筹规划,而园林绿化由于对各专业的纽带连接作用,贯穿于海绵城市建设的始终。海绵城市的建设中,不可避免地要对原有绿化进行改建提升,使其更加符合现代生态文明城市发展的方向。城市园林绿化改建提升作为城市城市园林绿化的一个重要组成部分,对于建设海绵城市具有重要的作用。
随着城市土地资源的日趋紧张,城区新建绿地的建设空间逐渐紧缩,海绵城市建设会更多地与城市园林G化改建提升相结合,在原有绿地的基础上加强排水、调蓄等设施建设,结合不同绿地的特点与周边环境协调一致,努力消除因给排水、调蓄等设施不足而造成的一雨就涝、水资源流失等问题,增加地下水资源以及雨水的二次利用,加快解决城市内涝、雨水收集利用等问题,增强小区绿化、公园绿地、道路绿化带等的雨水消纳利用功能。
3 海绵城市建设在园林绿化改建提升中的建设应用
在已建城市园林绿化改建提升中,引入海绵城市建设的理论与技术,使其自然地融入周边的生态环境中,更好地发挥作用,形成“景观安全格局”,以尽可能少的用地、最佳的格局、最有效地维护景观中各种生态过程的健康和安全,从而构建成低影响开发雨水系统。
在城市园林绿化改建中,建设海绵城市不是对原有绿化的全盘否定,而是在最大限度地保护原有绿地生态环境的基础上,利用原有绿地的不同构成形式与特点,对受到破坏的水体、林地等自然环境采用生态的手段进行恢复和修复。在具体实施中,通过具体的园林景观施工方法,让水系统的生态功能发挥出来,将海绵城市建设理论落实到具体的“海绵体”建设上,包括公园、小区、道路等区域和局域集水单元的建设。按照新区标准进行规划,通过改造地块的建设提升周边老区对径流的控制能力。
海绵城市建设的技术方法具有多种,且每种往往具有补充地下水、集蓄利用、削减峰值流量及净化雨水等多个功能,可实现径流总量、径流峰值和径流污染等多个控制目标。因此实际建设过程中,应根据城市总规、专项规划及详规明确的控制目标,结合汇水区特征和设施的主要功能、经济性、适用性、景观效果等因素灵活选用各种技术及其组合系统。
4 在园林绿化改建提升中应用海绵城市建设理论的具体措施
4.1 控制不透水铺装面积
透水铺装被誉为“会呼吸的”地面铺装,本身具有良好的生态效益,研究表明,透水铺装径流削减能力为40%~90%,比无收集措施时提高约10%,洪峰削减能力在20%~80%,可以大大缓解城市排水压力,控制城市水体污染,维持城市水资源平衡。
在园林绿化改建提升中合理控制开发强度,在城市中保留足够的生态用地,控制城市不透水面积比例,规划硬化铺装时,选用透水材料,采用透水式的铺装设计,减少地表径流,增加雨水下渗,建立绿色可持续的雨水排放模式,充分利用水资源。建设透水铺装时,由于车行道污染相对较重、荷载较高,采用透水路面应结合道路、交通、水利及其功能等现场实际综合考虑,选用透水材料应慎重考虑。但在非机动车道、人行道、广场、停车场等荷载轻、强度低的铺装改建中,大力推广透水铺装,使雨水通过透水铺装系统有组织地汇流与传输后引入城市低影响开发设施,从而维持城市生态平衡,体现了人与环境和谐共生的可持续发展理念。
4.2 因地制宜,设计下沉式地形
下沉式地形可汇集周围硬化地表产生的降雨径流,再利用其上的植被、土壤、微生物等的作用,截流和净化小流量雨水径流。在园林绿化改建提升中,利用原有绿地的地形设计,在绿地低洼处,设置下沉式绿地,可以有效收集下沉雨水,减少地表径流。在实际施工中,利用原有地形高低起伏变化,顺着地势走向,在高程较低处因地制宜的采用下沉式设计,并可结合水景、亭台等设计形式,营造良好的下沉式设计的景观效果与实用性。因此,城市绿化改建中要特别注意保护和利用现有城市生态系统中的洼地、池塘、湖泊等“海绵体”,结合城市绿地进行综合设计,在不增加用地面积、少量建设成本的条件下,能够实现绿地多功能化、就地消纳雨水径流、减少外排雨水量、雨水资源化利用、改善生态环境等多种目标。
4.3 充分利用原有绿地的边坡、边沟
在城市绿地的中部、边缘或广场、停车场、道路的边缘,常常地势较低,形成自然的排水通道,因此在园林绿化改建提升中,利用原有绿地的边坡、边沟设计,在沟底及沟壁采用植物措施和其他工程措施相结合的设计方式,设置生态草沟,收集绿地、广场和道路上的降雨径流,对污染径流进行过滤、渗透、吸附及生物降解等一系列作用,以达到就地净化处理、控制径流污染、促进雨水下渗、延缓瞬间径流系数的目的,同时,还能降低工程造价,提高了生态草沟景观效果与生态效益。
4.4 建设地下集水管网,增强雨水收集利用
在园林绿化改建提升中,要结合城市中长期综合规划,结合现场实际情况,在改建绿地地下改造、建设地下雨水收集管网,将雨水进行下渗和收集,最大程度地把雨水保留下来,减少了城市对市政管网的依赖,从而能减少管道铺装投入,减少对雨水进行综合利用。
4.5 选用适宜的园林植物
摘要:
生态校园建设的提出,是在微观层面上对海绵城市理论进行的积极探索,通过运用生态适应、低影响开发、弹性设计的建设原则,具体探析实现校园场地如海绵似对雨水进行调蓄管理的“海绵”设施的设计方法,从而实现校园区域内雨洪的自然积存、渗透与净化,有效改善校园及其周边的水生态和水环境。
关键词:
海绵城市;生态适应;低影响开发(LID);弹性设计;雨洪管理
20世纪以来,随着工程技术的不断发展,灰色基础设施的大量建设导致城市水文条件发生巨大变化,一方面导致人类面临水资源的短缺而得不到有效补充,另一方面雨水资源以其处理成本经济、方法简单等优点,作为一种新的可利用水资源却得不到合理的利用,而成为城市洪涝灾害的主要诱因。因此,世界各国相继提出了“低影响开发”、“水敏感性规划设计”及“弹性城市”等先进的雨洪管理理念[1]。在此基础上演化而成的海绵城市理念对雨水资源的合理利用有重要意义。在校园景观规划建设中,要从生态的角度出发,利用雨水资源作为校园景观规划建设的补充用水完全契合生态校园的建设思路,既能达到节约成本、开源节流的经济效益,又能促进校园自然环境的生态循环,实现人与自然的和谐共处的可持续发展态势。
1海绵城市理念
海绵是一种多孔弹性材料,具有良好的吸附能力。行业内和学术界习惯用“海绵”来比喻事物的某种吸附功能,如城市对人口的吸附现象、大地的雨涝调蓄能力等[2-3]。由此含义演化而来的海绵城市是指通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,有效控制雨水径流,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式[4-5]。海绵城市的核心思想是让每一寸土地都具备一定的雨洪调蓄、水源涵养、雨污净化等功能[6]。因此,将大地视为“海绵”,将雨水就地资源化,而使得地表(大地)如海绵一般,重新获得自然的呼吸和自我的循环。校园作为海绵城市的微观层面,是具体落实海绵城市区域或局域的集水单元,通过对这一尺度对应的一系列“海绵”设施的探索设计,结合弹性景观设计方法,实现校园区域内雨洪的自然积存、自然渗透、自然净化,维持或恢复校园自然水文功能,发挥校园在改善周边水生态和水环境应有的生态功能。
2生态校园建设原则
(1)生态适应原则。生命发展与自然环境之间存在着生态适应关系。在生态校园建设的过程中,应该极大的尊重自然,遵循自然法则,将自然途径与人工措施相结合,在确保校园生态安全格局的前提下,进行科学合理的布局安排。
(2)低影响开发原则。建立尊重自然、顺应自然的低影响开发模式,尽量减少校园内不透水地面面积,连通地表水与地下水,加长径流流动的通道,延长汇流时间,利用土壤覆盖物和植物群落的作用对径流进行过滤并促使其下渗[7-9],保护和再生自然景观,最大限度的减少抗渗性影响,使校园区域尽量接近于开发前的自然水文循环状态。
(3)弹性设计原则。弹性设计的核心思想是可持续发展。在生态校园的建设过程中,对未来发展的不可预测大胆地预设前瞻性的认识和考虑,以满足未来发展变化和发展趋势。动态地适应生态校园建设不断发展变化的需求,以及能够对校园形成的多样性和复杂性做出一定程度的反映,使校园未来的发展变化涵盖在弹性设计的动态范围之内。营造一个集环境、生态、经济、文化、艺术乃至精神和谐发展的综合性的校园生态体系。
3生态校园的“海绵”设施
在校园规划区范围之内严格实施蓝线和绿线控制[6]。同时,在校园建设过程中,减少对场地的开发,将建筑、绿地、道路等配套设施以及水体“海绵”化,共同组成生态校园的“大地海绵系统”,实现开发前后区域水文特征的稳定,实现人与自然和谐并存和可持续发展。
3.1绿色园林建筑
校园建设中建筑物占据了大部分的场地。因此,在生态校园的建设过程中,提倡将建筑纳入生态“海绵”设施设计,通过垂直的绿色园林建筑改造[6],减少对校园场地内的湿地、水体等具有天然蓄水功能的生态区域过度开发造成破坏;在保证相同的建筑使用面积的基础上,多建设高层建筑,减少建筑的占地面积,减少铺装不透水表面;利用屋面绿色植物,充分收集雨水,实现中水回用,显著减少地表水径流量,并且通过绿色植物实现对二氧化碳的固定,有效减少校园碳排放。如深圳万科中心(图1)在设计中广泛采用绿色屋顶、渗透铺装、人工湿地、雨水花园等低影响开发措施,污水及建筑屋面部分的雨水100%收集,通过中水系统及多个人工湿地处理后用作景观水的补充、植物浇灌等,雨水收集利用率达到50%,雨水径流控制率达到90%[10]。上海世博较多场馆(图2)采用了以种植槽为主的墙体绿化,综合服务中心“空中花园”下的休闲场馆屋顶上铺设碎石粒,可以将屋顶的积水通过石粒带入地面。这样不仅能减低噪音,并在心理上减噪;还能进行生态保护,如调节温度与湿度、涵养水源、减少辐射等[11]。
3.2绿色透水道路
道路在场地中起着重要的串联作用,同时也是景观的重要组成部分。校园道路具有路网密度大、步行系统发达等特点[12]。结合生态校园建设原则,铺设透水性强的绿色道路,协调道路红线内地形设计及空间布局,利用不同等级道路的绿化带、车行道、人行道和停车场建设雨水滞留渗透设施,提高透水性地面覆盖比例,实现道路低影响开发控制目标[6]。道路的布局应适应场地的自然地形,尽可能平行于等高线布置,缩短路网总长度、减少道路宽度,避免破坏场地的自然排水路径。如深圳光明区“九纵八横”绿色道路,90余km三级绿道贯通成型,道路按绿色道路标准设计,采用透气砖、可再生沥青路面等透水材料,不仅能够维持水土平衡、区域水文特征稳定,还能消除“热岛效应”,维护生态平衡(图3)。
3.3绿地
绿地是校园师生户外活动的重要公共空间,同时也是雨水渗透的最佳透水面,可有效地控制雨水径流量、实现对雨水的回收再利用。根据绿地下渗速度、滞留的雨水容量、雨量以及径流速度等数据的科学分析和计算,应用填挖方就地平衡原理,设计下凹式绿地(图4)、雨水花园等景观,沿着绿地四周布置雨水进水口,收集校园的雨水径流,使其经过沉淀和过滤后进入绿地系统核心区;针对大面积的易涝区,可设计暴雨湿地花园实现控制雨水峰值流量、削弱污染的双重目标[13]。采用多样化微地形空间组合,采取与雕塑、水景、座椅、亭台、堆石等结合的方式,改变下沉式绿地景观形式单一。如哈尔滨群力雨洪公园(图5)沿场地四周创造出一系列高低不一的土丘和深浅不一的水坑,形成一条蓝绿相间的“海绵”带,收集雨水,使其经过滤、沉淀和净化后进入核心区的生态湿地[14]。
3.4水体
水是校园景观重要的设计要素之一。校园水体景观设置必须在维护场地原有的水文平衡的同时兼具良好的景观和休闲价值。水景观的规划设计可以与场地的雨水管理联系起来,建设景观水体多功能调蓄池,以调蓄暴雨峰流量为核心,把控制洪涝、雨水调蓄利用与景观建设生态友好地结合,合理利用场地及场地周边雨水资源,作为景观水补充水源,建设人工硬质建设,利用自然做工,使水体与自然环境融为一体,形成可持续发展的景观格局。如天津工业大学新校区人工湖(图6),雨季湖泊补充水采用经过下凹式绿地、暴雨湿地处理后的雨水,其他季节利用教学区绿色建筑收集的雨水[9]。
4结语
通过对校园的建筑、道路、绿地、水体的“海绵化”改造,设计绿色园林建筑、绿色透水道路、下凹式绿地、景观水体多功能调蓄池等,形成校园大地海绵系统,实现校园域内水文条件的稳定,雨洪的自然积存、渗透与净化,有效改善校园及其周边的水生态和水环境。“十”将生态文明建设提升到“五位一体”的战略高度,“十八届三中全会”重点提出加快建立生态文明制度[15]。当前,社会主义生态文明建设进入了攻坚克难阶段,国家财政部、建设部、水利部等部委联合在厦门、武汉等16个城市试点海绵城市建设,国务院办公厅全面部署推进海绵城市建设工作。校园作为教书育人,为社会培育人才的重要场所,理所应当在生态文明建设方面发挥思想引领、科技支撑和典型示范的社会功能。校园建设在维护自身发展需求的同时,既是实现对生态环境保护的“双赢”,又是对“海绵城市”理论认识的有效补充和有益探索,从而真正实现生态校园建设的可持续发展。
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