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海绵城市建设途径精选(十四篇)

发布时间:2023-10-11 15:53:03

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇海绵城市建设途径,期待它们能激发您的灵感。

海绵城市建设途径

篇1

关键词:园林绿地;海绵城市;建设

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.

[3]马华青.海绵城市建设途径研究———以园林绿化建设为例[J].林业科技通讯,2015,09∶62-63.

篇2

关键词:海绵城市;鄂尔多斯市;防洪排涝

随着我国城镇化的发展,城市规模不断扩大,城市建设与自然环境的矛盾不断凸显,很多城市面临水害频发、水资源短缺、水污染严重、水生态恶化等问题。特别是近些年,汛期部分大城市出现城市内涝问题,鄂尔多斯市也存在同样的问题,对人民群众生命财产安全造成了极大的威胁。海绵城市建设是国家基于提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害提出的新的城市建设模式,笔者重点探讨该模式对鄂尔多斯市城镇防洪排涝的启示。

1海绵城市建设的提出

2014年10月,国家住建部下发了《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。

1.1海绵城市的内涵

海绵城市以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划建设理念,追求城市人水和谐,将传统的城市建设方式转变为低影响的建设模式,通过生态化措施,尽可能维持城市开发建设前后水文特征不变,有效缓解不透水面积增加造成的径流总量、径流峰值与径流污染的增加等对环境造成的不利影响。通过“自然积存”,来实现削峰调蓄,控制径流量;通过“自然渗透”,来恢复水生态,修复水的自然循环;通过“自然净化”,来减少污染,实现水质的改善,为水的循环利用奠定坚实的基础[1]。

1.2海绵城市建设的途径

海绵城市的建设途径主要有以下几方面:①对城市原有生态系统的保护。最大限度地保护原有的河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水生态敏感区,留有足够涵养水源、应对较大强度降雨的林地、草地、湖泊、湿地,维持城市开发前的自然水文特征。②生态恢复和修复。运用生态的手段进行恢复和修复,并维持一定比例的生态空间。③低影响开发。按照对城市生态环境影响最低的开发建设理念,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,最大限度的减少对城市原有水生态环境的破坏,根据需求适当开挖河湖沟渠、增加水域面积,促进雨水的积存、渗透和净化[2]。

2国内外海绵城市建设经验

海绵城市这种城市可持续发展模式目前已经成为各国城市建设的重要选择。同时,我国也于2015年确定了17个海绵城市建设试点,逐步转变城市的发展模式。

2.1国外海绵城市建设经验

国外较早的开展了海绵城市建设。美国采用城市低影响开发来解决城市雨水问题,其核心是通过合理的场地开发方式,模拟自然水文条件并通过综合性措施从源头上降低开发导致的水文条件的显著变化和雨水径流对生态环境的影响。英国建立了可持续城市排水系统,从源头处理径流和潜在污染源,保护水资源免于点源与非点源的污染。澳大利亚城市建设则以水循环为核心,主要是把雨水、给水、污水(中水)管理作为水循环的各个环节。在这些理念的指引下,国外各大城市在完善法律法规的基础上,通过建设雨污分离的城市排水系统、建筑物雨水收集系统,严格控制建筑排水标准,广泛使用透水砖,推广屋顶绿化,加大生态建设等方式减少水灾害和保护水生态。各国也非常重视公众参与,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,从源头控制径流和污染,减少水灾害。

2.2国内海绵城市建设情况

国务院办公厅2015年10月印发《关于推进海绵城市建设的指导意见》,部署推进海绵城市建设工作。要求通过海绵城市建设,最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响,将70%的降雨就地消纳和利用。到2020年,城市建成区20%以上面积要达到目标要求;到2030年,城市建成区80%以上的面积要达到目标要求。目前,部分海绵城市建设试点,出台了海绵城市建设管理办法,编制完成了各项建设规划及“海绵体”设计指南,并已开始了公园广场、整体式雨水暗渠、水库联通工程、雨水收集调蓄设施等“海绵体”的建设改造,以及对“海绵体”的监测系统建设。例如,武汉市出台了《武汉市海绵城市建设管理办法》,明确了建设目标、内容、措施、部门职责、绩效考核等内容;沣西新城编制完成了《西咸新区海绵城市建设规划设计技术导则》等5项技术标准,《西咸新区海绵城市总体规划》等4项专业规划;厦门市将启动试点区海绵城市管控平台,评估海绵城市建设情况,大小海绵体将装传感器,可实时监测降雨量、流量、水位、易积水位置等;济南、南宁、池州等都开始了道路、公园、广场等的“海绵体”改造工作。

3对鄂尔多斯市城镇防洪排涝的启示

鄂尔多斯市全年降水集中在7~9月,且常以暴雨形式出现,易造成洪涝灾害。海绵城市建设是基于提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害提出的新的城市建设模式,对鄂尔多斯市城镇防洪排涝有重要的指导意义。

3.1城镇防洪排涝存在的问题

鄂尔多斯市城镇防洪排涝存在以下问题:①城市暴雨强度加大。鄂尔多斯市乌审旗乌审召、呼吉尔特和东胜地区是沙漠暴雨中心,其中东胜区城镇发展规模较大,“雨岛效应”使东胜城区暴雨频率与强度高于周边地区,发生洪涝灾害的可能性增加。②排水设施标准较低。城镇建设过程中,排水设施标准较低,地下排水管网建设跟不上城镇建设进度,缺乏长远规划,没有骨干排水管网,而且部分排水管网老化、破损、淤塞等问题严重,城镇排水能力不足。③雨洪调蓄能力弱。城镇下垫面大量硬化,不透水面积增加,城市湖泊、洼地、河道等蓄水空间随之减少,城镇滞留雨洪的能力较弱。④防洪管理水平有待提高。目前各旗区城镇防涝管理模式不明晰,存在城建和水务部门共同管理、城建和水务部门单独管理、水务公司管理几种模式,或管理机构不明确等问题。⑤城镇还存在暴雨预测预警体系不完备,防洪排涝基层力量薄弱,防汛物料储备不足,防灾救灾培训演练不够等问题。

3.2对鄂尔多斯市的启示

鄂尔多斯市对城镇防洪排涝和应急管理有迫切需求,应该以海绵城市理念为基础,采取以下防洪排涝措施。①转变城镇防洪排涝观念。要从单纯城市排水转变为渗、滞、蓄、净、用、排等措施联合将降雨就地消纳和利用的应对理念,减少对自然环境的影响。②科学规划城镇。在规划时,尽量保持场地开发后能维持原有的水文功能,提高土壤入渗能力,减少地表径流;最大限度地保护原有的河流、湖泊、湿地、沟渠等不受开发活动影响,并修复已破坏的水生态环境;新建建筑雨水收集系统,综合利用雨洪,调节城镇地表径流;水域治理时充分考虑河道的功能和水生态环境,尽量保留原有河道的自然形态,避免采取对其有重大影响的工程措施。③精细化设计城镇“海绵体”。根据城镇水文条件对河道、绿地、湖泊、湿地、沟渠、储水池等“海绵体”进行精细化设计,通过改造道路、广场、公园等,增加下渗,减少径流;通过建设模块式的雨水调蓄系统、地下水的调蓄池或者下沉式雨水调蓄广场等设施,最大程度地把雨水保留下来。④提高防洪排涝管理水平。基于海绵城市理念的城镇防洪排涝涉及城建、水务、环保、园林、国土等多部门,需要通过完善体制机制协调部门间关系。城镇建设中应增加水务部门职能,如核发建设用地规划许可证、城市排水许可证时需要经过水务部门核准。⑤应根据自然气候、城市规模、蓄排水体系建设等因素的变化,不断修订完善城镇防洪排涝应急预案,加大城镇防洪知识宣传教育和防汛救灾演习等。

4结论

国外部分城市在完善法律法规基础上,通过建设雨污分离的城市排水系统、建筑物雨水收集系统,严格控制建筑排水标准,广泛使用透水砖,推广屋顶绿化,加大生态建设等方式减少水灾害和保护水生态。同时,非常重视公众参与,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,从而使雨水得到循环利用,从源头控制径流和污染,减少水灾害。国内海绵城市建设试点主要通过制定管理办法,编制建设规划及“海绵体”设计指南,开展公园广场、整体式雨水暗渠、水库联通工程、雨水收集调蓄设施等“海绵体”的建设改造,以及对“海绵体”的监测系统建设等方式建设海绵城市。鄂尔多斯市对城镇防洪排涝和应急管理有迫切需求,应该以海绵城市理念为基础,转变城镇防洪排涝观念,通过科学规划、精细化设计和建设城镇“海绵体”,完善管理体制、应急预案等方式修复保护生态环境,实现城镇与水和谐发展,从而达到防治城镇洪水内涝的目的。

作者:周海光 路宁 闫江鸿 单位:鄂尔多斯市水利勘测设计院 鄂尔多斯市防汛抗旱指挥部办公室 鄂尔多斯市水务局

参考文献:

篇3

小规模海绵难解整体内涝

自2015年4月起,住建部等三部委先后公布两批中央财政支持海绵城市建设试点,重点解决城市建设中的水环境、水生态和内涝问题。2016年5月以来,我国多地城市遭遇暴雨、出现城市内涝,其中包括济南、武汉、镇江等多个海绵城市建设试点。

记者不完全统计发现,目前已纳入试点的30个城市中,近期出现内涝的城市至少有14个,占比接近50%,其中首批试点的16个城市中,至少有9个城市出现内涝。

海绵城市建设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,被视为增强城市防涝能力的重要举措。海绵城市建设试点为何也会出现内涝?

中国城市规划设计研究院水务分院资源能源所所长王家卓表示,当前部分海绵城市建设试点出现内涝,这恰好说明当前加强海绵城市建设的迫切性。试点城市之所以出现内涝,一方面试点启动时间有限,首批16个试点城市2015年4月才确定,第二批14个2016年4月确定,大部分项目还在建设中;另一方面海绵城市是个系统工程,大部分城市试点建设规模仅二三十平方公里,第一年建设完成的区域基本都在几平方公里,小规模的海绵城市建成区无法解决整体城市的内涝问题。

记者调查发现,在一些试点城市,海绵化改造的点面“对比效果”十分突出。在试点城市河南鹤壁市,改造后的桃园公园及淇水大道等路段,由于铺设了透水材料,建设了下凹式绿地、蓄水模块等,雨水迅速下渗,几乎看不到暴雨肆虐的痕迹;与此同时,未经过海绵化改造的主城区部分路段积水严重。

济南海绵城市建设工作领导小组办公室综合组副组长田戎介绍,海绵城市在治理内涝方面,只是对一定范围内降雨量形成的内涝起蓄滞作用。遇到超过百毫米、甚至200毫米的降雨,防治内涝还得看城市排水系统。比如,济南市试点规划中,到2020年市区海绵城市对应控制设计降雨量为27.7毫米。

已建成社区海绵化改造难

根据国办2015年的《关于推进海绵城市建设的指导意见》要求,通过海绵城市建设,将70%的降雨就地消纳和利用。到2020年,城市建成区20%以上的面积达到目标要求;到2030年,城市建成区80%以上的面积达到目标要求。王家卓说,这些指标并非只针对试点城市,而是面向全国所有地区的。

业内人士指出,目前,虽然一些试点城市在加快海绵城市建设,但不少地方海绵城市建设在整体进程、规划指标等方面仍然面临一些挑战:

已建成社区改造难。海绵城市建设,重要任务就是对已建成小区,尤其是经常出现积水小区进行“海绵体”改造。相对于新建城区或社区可以通过先期区域详规、中期施工监督、后期项目验收等指标与渠道来约束,已建成的老旧社区建设难度非常大,被业内视为“带刺的骨头”。

一个海绵城市试点建设负责人坦言,已建成社区海绵体改造施工中会遇到各种矛盾,比如新增下凹式绿地,可能导致停车位减少;房顶绿化,面临违章建筑拆除问题,“实现规划目标的难度非常大”。

建设标准不明晰。尽管住建部2014年《海绵城市建设技术指南》,指导各地开展海绵城市建设,但由于各地建设海绵城市的目标与方式差异较大,只能靠试点城市自身“摸着石头过河”。

深圳市创环环保科技公司是国内多地海绵城市建设的技术顾问商。总经理翟艳云介绍,一些试点城市职能部门对于海绵城市建设内容都不太清楚,以为就是修修道路、收集雨水等。实际上,各个试点城市目标方向不一,有的重在储蓄水资源,有的偏重解决内涝,有的侧重解决水污染。缺乏科学的建设标准,就容易使海绵城市建设走弯路,甚至南辕北辙。

政府部门配套不同步。一些受访专家表示,海绵城市建设需要规划、城建、水务、园林等部门充分协调“齐步走”。尤其是各地城市新区建设中,即便不是试点城市或区域,也必须提前规划、系统建设。

济南城建集团副总经理刘相华说,当前一方面要投入大量资金,按照海绵城市标准改造既有建筑小区,另一方面大批传统路面硬化的新小区不断建成,不仅导致重复投资浪费,而且极易出现改造速度永远赶不上城区扩张的尴尬。

亟需吸引社会资本积极参与

住建部部长陈政高曾公开透露,预计海绵城市建设投资将达到每平方公里1亿元至1.5亿元。

有业内人士计算,部分地区实际每平方公里建设投资成本可能达到1.5亿元至2亿元。按当前国家海绵城市的建设规划,至2020年,全国658个城市建成区的20%以上面积需要达到设计标准,全国每年投资总额预计将超过4000亿元。

建设海绵城市的巨大投资钱从何来?记者了解到,目前中央财政给予各试点城市每年4亿至6亿元专项资金补助。以济南为例,作为省会试点城市,济南市于2015年至2017年共可获得15亿元中央补助资金。

相对于巨额的海绵城市建设投入,中央财政补助显然难以支撑。各地也将PPP作为资金筹集的重要渠道。按照预期,鹤壁市海绵城市试点建设总投资32.87亿元,其中政府财政投资27.24亿元,剩余5.63亿元资金需靠政府与社会资本合作(PPP)模式来解决,PPP模式所占比例约17.1%。

尽管投资空间大,项目选择多,但社会资本进入海绵城市建设领域仍选择观望。“技术门槛高,项目回报期长,后期风险不清,一般企业不敢轻易尝试。”负责承接了多个试点城市单体示范项目的翟艳云说,即使企业在海绵工程竞标中拿到合同,如果扣掉每年近7%的融资成本,最后也剩不下多少利润。

缺乏稳定收益回报,是海绵城市建设项目采取PPP模式的最大难题。一个试点海绵城市建设负责人介绍,不同于地下管廊、污水处理等收费运行项目,一般海绵城市项目属于公益项目,后期运营维护支出较大。

“我们曾尝试将改造后的停车位作为投资收益回报,但测算结果一个投入12亿元的项目,相关停车位收费10年的整体收益才120万元,收益率基本可以忽略不计。”这位负责人说。

篇4

关键词:海绵城市 低影响开发 下沉式绿地 海绵体 措施

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。

参考文献

篇5

【关键词】海绵城市 村镇广场 雨水景观 优化设计

【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。

⑤莫琳,俞孔坚:“构建城市绿色海绵―生态雨洪调蓄系统规划研究”,《城市发展研究》,2012年第5期,第4~8页。

篇6

【关键词】城市建设;海绵城市;研究;探索

一、引言

顾名思义,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。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。在海绵城市建设过程中,应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性,协调给水、排水等水循环利用各环节,并考虑其复杂性和长期性。

二、海绵城市建设的主要途径

海绵城市的建设途径主要有以下几方面:

一是对城市原有生态系统的保护。最大限度地保护原有的河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水生态敏感区,留有足够涵养水源、应对较大强度降雨的林地、草地、湖泊、湿地,维持城市开发前的自然水文特征,这是海绵城市建设的基本要求。

二是生态恢复和修复。对传统粗放式城市建设模式下,已经受到破坏的水体和其他自然环境,运用生态的手段进行恢复和修复,并维持一定比例的生态空间。

三是低影响开发。按照对城市生态环境影响最低的开发建设理念,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,最大限度的减少对城市原有水生态环境的破坏,同时,根据需求适当开挖河湖沟渠、增加水域面积,促进雨水的积存、渗透和净化。

海绵城市建设应统筹低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统。低影响开发雨水系统可以通过对雨水的渗透、储存、调节、转输与截污净化等功能,有效控制径流总量、径流峰值和径流污染;城市雨水管渠系统即传统排水系统,应与低影响开发雨水系统共同组织径流雨水的收集、转输与排放。超标雨水径流排放系统,用来应对超过雨水管渠系统设计标准的雨水径流,一般通过综合选择自然水体、多功能调蓄水体、行泄通道、调蓄池、深层隧道等自然途径或人工设施构建。以上三个系统并不是孤立的,也没有严格的界限,三者相互补充、相互依存,是海绵城市建设的重要基础元素。

三、低影响开发雨水系统

所谓低影响开发(Low Impact Development,LID),指的是在场地开发过程中采用源头、分散式措施维持场地开发前的水文特征,也称为低影响设计(Low Impact Design,LID)或低影响城市设计和开发(Low Impact Urban Design and Development,LIUDD)。其核心是维持场地开发前后水文特征不变,包括径流总量、峰值流量、峰现时间等(见图1)。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。发达国家人口少,一般土地开发强度较低,绿化率较高,在场地源头有充足空间来消纳场地开发后径流的增量(总量和峰值)。我国大多数城市土地开发强度普遍较大,仅在场地采用分散式源头削减措施,难以实现开发前后径流总量和峰值流量等维持基本不变,所以还必须借助于中途、末端等综合措施,来实现开发后水文特征接近于开发前的目标。

图1 低影响开发水文原理示意图

从上述分析可知,低影响开发理念的提出,最初是强调从源头控制径流,但随着低影响开发理念及其技术的不断发展,加之我国城市发展和基础设施建设过程中面临的城市内涝、径流污染、水资源短缺、用地紧张等突出问题的复杂性,在我国,低影响开发的含义已延伸至源头、中途和末端不同尺度的控制措施。城市建设过程应在城市规划、设计、实施等各环节纳入低影响开发内容,并统筹协调城市规划、排水、园林、道路交通、建筑、水文等专业,共同落实低影响开发控制目标。因此,广义来讲,低影响开发指在城市开发建设过程中采用源头削减、中途转输、末端调蓄等多种手段,通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种技术,实现城市良性水文循环,提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力,维持或恢复城市的“海绵”功能。

四、海绵城市――低影响开发雨水系统构建途径

海绵城市――低影响开发雨水系统构建需统筹协调城市开发建设各个环节。在城市各层级、各相关规划中均应遵循低影响开发理念,明确低影响开发控制目标,结合城市开发区域或项目特点确定相应的规划控制指标,落实低影响开发设施建设的主要内容。设计阶段应对不同低影响开发设施及其组合进行科学合理的平面与竖向设计,在建筑与小区、城市道路、绿地与广场、水系等规划建设中,应统筹考虑景观水体、滨水带等开放空间,建设低影响开发设施,构建低影响开发雨水系统。低影响开发雨水系统的构建与所在区域的规划控制目标、水文、气象、土地利用条件等关系密切,因此,选择低影响开发雨水系统的流程、单项设施或其组合系统时,需要进行技术经济分析和比较,优化设计方案。低影响开发设施建成后应明确维护管理责任单位,落实设施管理人员,细化日常维护管理内容,确保低影响开发设施运行正常。低影响开发雨水系统构建途径示意图如图2所示。

图2 海绵城市――低影响开发雨水系统构建思路示意图

五、城市道路在海绵城市建设中的注意事项

(1)城市道路低影响开发设施进水口(如路缘石豁口)处应局部下凹以提高设施进水条件,进水口的开口宽度、设置间距应根据道路竖向坡度调整;进水口处应设置防冲刷设施。

(2)城市道路低影响开发设施应建设有效的溢流排放设施并与城市雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统有效衔接。

(3)城市道路低影响开发设施应采取相应的防渗措施,防止径流雨水下渗对道路路面及路基造成损坏,并满足《城市道路路基设计规范》(CJJ194)中相关要求。

(4)当道路纵向坡度影响低影响开发设施有效调蓄容积时,应建设有效的挡水设施。

(5)城市径流雨水行泄通道及易发生内涝的道路、下沉式立交桥区等区域的低影响开发雨水调蓄设施,应配建警示标志及必要的预警系统,避免对公共安全造成危害。

(6)城市道路低影响开发设施的竣工验收应由建设单位组织市政、园林绿化等部门验收,确保满足《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ1)相关要求,并对设施规模、竖向、进水口、溢流排水口、绿化种植等关键环节进行重点验收,验收合格后方能交付使用。

(7)面层出现破损时应及时进行修补或更换;

(8)出现不均匀沉降时应进行局部整修找平;

(9)当渗透能力大幅下降时应采用冲洗、负压抽吸等方法及时进行清理。

六、综述

维持和恢复城市绿地与水体的吸水、渗水、净水能力,是建设海绵城市的重要手段。因此,在保证城市道路、绿地原有功能的同时,还要合理规划用地布局与竖向设计,使低影响开发雨水设施与城市雨水管渠系统、超标雨水径流排放系统有效衔接,充分发挥城市“绿色”基础设施与“灰色”基础设施协同作战的能力。

海绵城市建设,要以城市建筑与小区、城市道路、绿地与广场、水系等建设为载体,城市规划、设计、施工及工程管理等各部门、各专业要统筹配合,突破传统的“以排为主”的城市雨水管理理念,通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种生态化技术,构建低影响开发雨水系统。

参考文献:

【1】海绵城市建设技术指南【S】.北京:住房与城乡建设部,2014.10:87~88

篇7

关键词 海绵城市 园林生态城市 一体化

中图分类号:TU981 文献标识码:A

1海绵城市的概念

海绵城市是近几年我国城市建设的一种新型的城市建设模式海

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。海绵城市建设倡导低影响开发(LID),建设的城市像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的弹性,降雨时吸水、渗水、净水,需要时将蓄存的水释放出来,供给城市的给水管网(用作中水,应用在城市消防用水,生活冲洗用水,园林绿化用水等)。海绵城市强调将降雨收集蓄存和多地处水域源头共同控制为主要设计理念,为新城市模式建设提供重要的保障,这就要求在城市规划过程中跳出原有的设计理念,以新的知识,新的标准规划设计,从系统的观点来设计规划排水系统,使钢筋混凝土丛林的城市生态系统呈现出海绵般的弹性,以应对气候变化城市季节性缺水的压力。海绵城市是一个涉及多方面的城市建设过程,这不仅是城市排水系统的建设,同时也是为园林城市建设的推动做出更好的补充。

2生态园林城市的概念

生态园林城市建设是2004年我国为推动城市宜居性,城市绿化率提出的一项政策,重点是园林城市建设的过程中和基础上将生态的观念引入其中,让园林城市在绿化和美化居住环境的同时,注重生态的保护,人类活动能够与自然和谐相处,达到人与自然的和谐发展。

生态园林城市建设是将生态学的一系列原理与园林景观艺术设计相结合,构成一个由园林树木、植物相组成,在垂直、水平方向上构成的空间环境,种群协调,层次明显,季相色彩相适宜,将生态效益,社会效益,经济效益相融为一体,从而创造出一个景观优美,生态协调并能提供给人们一个适合居住的环境。

3一体化建设

两者规划建设中要统筹兼顾,注意二者之间的相同点以及差异性,避免因为前期的规划只注重单一方面的建设,而忽视了另外一者在建设中的要求,从而导致改造再建设。两者在一定程度上是一种相互关系,在不影响海绵城市建设的前提下,城市园林种植的绿地植物,能够消化并净化城市雨水,同时海绵城市建设可以供给园林植物树木生长所需的水分。两者是一个整体的建设过程,将其作为一个整体,建设成为一个具有吸水作用的绿色海绵体科学雨水利用系统,提高海绵城市的调节能力,一方面消耗雨水,另一方面循环利用雨水。

海绵城市在建设中需要选择具有渗透性良好的材料,这也是生态园林城市建设中渗水过程所要求的。选择的铺装材料要像海绵体那样具有足够的吸水性从而下渗率高,而生态园林城市建设同样需要铺装具有渗水效应的渗水材料,以保持园林绿化中土壤的含水率,雨水下渗这样能够在一定程度上降低城市降雨过程中形成地表径流的概率。

屋顶的绿化设计,在园林城市以及海绵城市建设的中虽然占有很少的比例,但是在其中却发挥很大的作用。在降雨频繁的园林绿地中,需要增加蓄水面积,推行家庭城市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,这些家庭收集的水可以用作中水使用。屋顶的绿化设计中,可以给城市绿化建设中垂直空间上增加了生物多样性,同时在海绵城市的体系中具有截留雨水的作用。具体的设计途径有植被层截水,屋顶绿化,要具备10cm的植被条件,截留2~5mm的雨水;土壤层截水,屋顶绿化,要具备10cm的植被条件,截留5~10cm的雨水;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;蓄水系统截水,收集溢出的雨水,可以导入到蓄水池内,方便后期使用。

海绵城市的建设中,蓄水与滞水过程可以与园林城市建设的景观建筑结合。湖泊、河流、沼泽可以蓄集雨水,以达到调蓄和错峰;园林绿地中的植被、水塘、湿地,依靠其特殊的植被地形将雨水汇集,用时间的换空间,从而延缓形成径流高峰。建造的园林景观给城市居民的生活提提供了休憩的场所,同时种植的园林树木光合作用供给城市足够的养料。

海绵城市建设与生态园林城市建设是系统工程,不是由一家单位、一个部门能够单独完成的,在实施过程中,应当由各个部门共同规划设计,以给排水专业为主导,其他部门为辅。规划过程中,多部门应当将生态园林城市建设与海绵城市建设一同规划设计,这样就避免出现各个部门彼此设计规划,出现后期整改设计,影响城市交通,居民基本生活,开发成本提高。

4结语

海绵城市的建设是为了更好地解决城市的内涝,缺水的现状,生态园林城市的建设尽管是在前几年提出的,但是生态建设依旧是我国城市发展所缺少的。二者的共同建设,必会将城市的宜居性进一步的提高,从而让城市让生活更美好,不再是一句空谈。

参考文献

篇8

Abstract: Through expounding the background of sponge city and the concept of sponge city, this paper further studies the connotation of sponge city and rain flood management, discusses the status quo of urban construction at home and abroad and analyzes the way and technology of sponge city construction. And combined with the cases at home and abroad, in the case of urban construction in china, this paper thinks about how to better construct the sponge.

关键词: 海绵城市;雨洪管理;低影响开发;技术

Key words: sponge city;the rain flood management;low impact development;technology

中图分类号:TU992 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)10-0214-02

0 引言

近些年,我国频繁地发生城市内涝,同时,忽视生态环境,导致水资源遭到严重污染、水资源短缺。另外,我国传统城市建设模式在面对出现的各种水环境问题时,表现出明显不足之处。主要归咎于:①城市排水单一的使用工程管道式灰色排水基础设施;②防洪规划和排水工程规划的落后;③对于雨水再利用的意识薄弱,天然雨水利用率极低,不到10%[1]。这些问题已经无法依靠某一单独的管理部门去解决了,而是需要一个更为系统、综合的解决方法,“海绵城市”理论便是基于这样一个背景下提出的。

所以研究的目的就是通过对海绵城市建设的内涵、国内外研究进展、国内外案例分析等来梳理海绵城市建设主要是其中雨洪管理方面的要点,对目前我国海绵城市建设提出一些建议,以期对之后海绵城市建设起到参考作用。并且在进行研究时,对于国外的成功经验不能一股脑地“拿进来”,一定要结合我国国情,有针对性地进行研究,更好地用于我国海绵城市建设。

1 关于“海绵城市”的内涵

《指南》对“海绵城市”进行了如下定义: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]。其内涵可以具体解释为3部分:①海绵城市就是在面对洪涝和干旱等自然灾害时,可以灵活应对和适应水环境危机。②海绵城市在雨水管理前后其水文特征是基本保持不变的,主要通过低影响开发(LID)思想以及相关技术来实现。③海绵城市通过不同方式将雨水收集起来加以利用,体现了对雨水资源可持续的综合管理思想。

2 海绵城市建设的现状

2.1 国外海绵城市发展现状 国外对于城市雨水管理的实践与研究大量兴起于20 世纪的八九十年代,并在二十年内取得了可观的进步和发展[2]。以美国、澳大利亚、英国、德国和日本等为代表,主要包括美国的最佳管理措施(best management practice,BMP)和低影响开发技术(low impact development,LID);澳大利亚的水敏性城市设计(water sensitivity urban design,WSUD);英国的可持续城市排水系统(sustainable urban drainage system,SUDS);日本的健全水循环体系;以及德国柏林推行“雨水费”制度。另外,除了雨水管理的理念和技术,国外还推出了一系列法规及奖励政策,比如20世纪90年代,美国联邦政府制定了《家污染物排放削减许可制度》;设立绿色屋顶专项基金及优惠[3]。

2.2 国内海绵城市发展现状 我国城市雨水控制技术起步于20世纪80年代,初期主要集中在雨水利用,近年来雨水控制技术重心逐渐转向雨洪调控及污染控制[4]。2014年10月,住房和城乡建设部了《海绵城市建设技术指南―――低影响开发雨水系统构建(试用)》。2015年1月,启动了镇江、嘉兴、厦门、济南、武汉、常德、南宁等 16 个试点城市的海绵城市建设。

3 海绵城市构建途径与技术

3.1 水生态系统的主体保护与修复

①划定区域。划定需要保护的生态斑块比如湖泊、河流、湿地及水源涵养区,同时还有农田及原野,严加保护和识别。②进行保护。并且制定相应的法律法规,引导、规划和约束各类开发、利用、保护水资源和水生态的行为[5]。对于确需建设的项目应上报各相关部门批准后,予以实行;而对那些不符合岸线控制利用和保护管理规划的一切行为都应依法查处。另外,已经遭受到破坏的绿地、森林等雨水调控功能性强的斑块、水体面积和体积及水质我们需要通过各项技术加以修复。

3.2 低影响开发技术 低影响开发(LID)就是根据自然界中的水文条件原理,从源头对雨水进行管理和控制的一种雨水管理方式。

3.2.1 截留技术 截留技术就是通过不同方式,使雨水汇集面积增加,减慢雨水形成径流的时间,以此达到延缓径流的目的。

①绿色屋顶。绿色屋顶的结构包括四部分:植物层、土壤层、过滤层、排水层。对于不同的植物和介质层,绿色屋顶在夏天可以滞留70%~90%的降雨,冬季可以滞留25%~40%的降雨[6]。②冠层截留。根据上海交通大学对上海市156个植物群落中植物滞留能力的研究,发现植物截留主要分树冠、枝干及其土壤,其对雨水的截留能力分别约为9%~12%、2%及40%,并且针叶植物冠层截留率要高过阔叶植物[7]。

3.2.2 促渗技术 促渗技术就是通过使用一些透水性的结构和材料来增加雨水的下渗量,同时材料或是结构具有一定的过滤净化作用。①透水铺装。透水铺装其系统的结构,从上到下依次为:面层、基层、底基层、垫层。透水性铺装材料主要有五种:包括透水沥青、透水混凝土、透水地砖、沙砾网格和嵌草网格。②绿色停车场。绿色停车场就是能够汇集来自机动车的零件磨损产生的重金属、汽车排放物以及周边径流汇集所产生的污染,进行初期处理减少面源污染。③绿色街道。绿色街道就是包括雨水种植沟、雨水种植池、路牙石扩展池、雨水渗透园与透水性铺装等设施,来保护地表和地下的水资源、使污染物减少,使雨水外排减少的道路雨水管理方式。

3.2.3 调蓄技术 调蓄技术就是在降暴雨时能收集雨水并对其净化,在干旱时能向周边绿地提供水资源。

①植草沟。植草沟是指种植植被的景观性地表沟渠排水系统,地表径流以较低的流速经植草沟滞留、植物过滤和渗透的作用,雨水径流中的多数悬浮颗粒污染物和部分溶解态污染物得以有效去除[8]。植草沟的结构从上到下为植被层、种植土层、过滤层、渗排水管以及砾石层。根据上海交通大学对5条不同结构参数的生态植草沟进行模拟降雨径流实验,生态植草沟中对径流污染物净化效果最佳的结构组合是:20cm种植土+30cm砌块砖+10cm砾石[9]。

②雨水花园。雨水花园也叫生物滞留池,指在低洼区域种不同植物的工程设施,通过土壤以及植物的过滤作用来净化雨水,并将雨水暂时滞留后慢慢渗入土壤以此来减少径流量。自上而下包括:蓄水层、树皮覆盖层、植被及种植土层、人工填料层、砾石层,其总厚度在50~80cm合适。

③多功能调蓄池。多功能雨水调蓄池具有雨水调节和雨水贮存功能。主要是为了调蓄暴雨峰流量,同时将雨水的排洪、减涝、利用与城市的生态环境和其他一些社会功能更好地结合,使城市土地资源更高效地利用的一种综合性性设施。

4 案例分析

4.1 德国沙恩豪斯社区雨洪管理系统 沙恩豪斯社区位于奥斯菲尔敦,总面积约为150公顷,人口大概是9000,降雨偏少,属于较干旱的地区。社区在规划设计以及建造的过程中运用低影响开发技术,比如可再生能源、节能建筑、雨洪管理和开放空间多功能利用等等。

社区的雨洪管控系统有3个等级,首先一级组团生态设施接收来自建筑屋面、道路的雨水径流,主要设施包括生态沟和雨水花园;二级处理设施接收各个组团间的雨水,主要是通过大型生态沟进入多功能蓄渗池、小型景观湿地,最终再一起进入三级中型湖泊湿地。雨水的利用率高达95%,十分有效地缓解了城市的排水设施压力,同时还补充了地下水部分。

4.2 哈尔滨群力国家城市湿地公园 哈尔滨群力国家城市湿地公园场地原本是一片湿地,然而周边的道路建设和高密度城市的发展,导致该湿地的水源即将枯竭,造成湿地退化,并将消失的情况。该项目的设计策略就是将面临消失的湿地转化为一个雨洪公园。设计保留了场地中部的一大片区域作为自然演替区。沿其四周通过挖填方,人为地制造出一系列深深浅浅的的土坑和高矮不一的土丘,成为一条美丽的“蓝-绿项链”,使之形成了自然和城市之间的一层过滤膜和体验界面。然后沿四周布置雨水进水管,尽量收集城市雨水,让经过水泡系统经沉淀和过滤后的雨水进入核心区的自然湿地,同时还在山丘上种植了很多白桦林,一个个水泡中主要是乡土水生和湿生植物群落。让整个场地焕然一新,成为城市周边一处宜人地带。

5 我国海绵城市建设发展的思考

海绵城市技术要把握的最重要的原则就是以汇水区为单元,包括工业、农业社区,雨水就地蓄留处理,要在源头控制,完成地上与地下的水循环。并且在建设海绵社区时,我们要看到汇水区和湿地、河流和湖泊的关系,还要看到大的流域关系,要综合地看待社区生态功能。要将海绵城市的技术综合利用起来,形成一个系统,将利用率达到最高。笔者建议,还应加强相关的立法工作,尽快完善法规体系建设,比如运用收费、补贴、奖励和罚款等经济手段,提高落实低影响开发技术措施的积极性,通过各种渠道普及相关知识,转变公众观念,增强公众的生态意识,城市的建设不只是靠管理建设部门或是专家学者,更重要地是要让公众参与进来,让公众有这个意识,这是非常重要的。

所以在海d城市建设的过程中,我们需要适时的向回看、不要完全被现代科学技术所束缚,要重拾尊重自然、模拟自然的智慧方法,更好地发挥现代科技优势,解决人类生存的问题,因为任何的发展,不管是科学技术还是城市建设,只有在尊重自然的前提下,才会是可持续的。

参考文献:

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[2]杨林霞.国内外海绵型城市建设比较研究[J].黄河科技大学学报,2015,17(5):72-73.

[3]廖朝轩,高爱国,黄恩浩.国外雨水管理对我国海绵城市建设的启示[J].水资源保护,2016,32(1):43-45.

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[7]车生泉,谢长坤,陈丹,于冰沁.海绵城市理论与技术发展沿革及构建途径[J].中国园林,2015(06):11-15.

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观规划角度提出建议,以期更好地推动海绵城市的研究与发展。

【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。

2、海绵城市概念及意义

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】

[1] 仇保兴.海绵城市 (LID) 的内涵、途径与展望 [J]. 给水排水,2015,41(3):1-7.

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关键词:风景园林;生态城市发展建设;海绵城市

中图分类号:TU984

文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2017)07-0077-05

1 引言

生态城市是在城市发展的基础上,依托于城市建设而不断发展的人文生态系统。发展标准并不是一成不变的,随着生态技术发展,生态城市将会被注入更加科学化、多样化的内涵和标准。生态城市不仅反映了人类谋求自身发展的意愿,也反映了人类对人与自然关系认识的提高[1]。而城市景观的发展与居民生活息息相关,生态城市建设除了提供良好的生态环境以外,对城市的资源、经济、居民生活质量发展具有重要意义。

2 城市水问题

2.1 城市排水存在的问题

水是区域生态过程规划中重要的环节,直接决定生态规划格局的生态因子[1]。海绵城市建设是生态城市水环境资源利用方面的新型发展理念,传统城市建设模式雨洪管理中存在一些问题:①主要依靠硬性设施来外排径流雨水,增加了市政雨水管网及水体容纳排涝设施压力。②降雨初期,没有经过植物层的净化,大量污染物随雨水入河,影响城市水环境质量。同时雨水大量流失,浪费了大量水资源。③排不出水,但实际又缺水的矛盾。

2.2 传统城市给排水存在的局限性

近年来,我国大中城市频繁出现逢雨必涝、地下水补给不足、炎热干旱等痼疾,对城市居民生活形成恶劣的影响。提起内涝、城市看海、地下水供给不足等问题,人们都会认为是下水道设计不够好,或者是过于陈旧。其实一个重要的原因是由于城市发展速度过快,原本可以渗透雨水的水沟、绿地全部被硬质化了,变成了房屋、停车场、道路,雨水无处可去,就形成了积水。传统城市雨洪管理模式的建设目标是实现城市雨水径流的快速排放,避免城市雨洪问题干扰正常的城市秩序、影响人居生活。因此,不再出现“城中看海”(图1)这种问题,不仅仅需要的是大修城市地下管道这些事情,还需要一种在涝时能吸收水,在干旱炎热时又能吐出水的“海绵城市”,这也与生态城市的发展方向相契合。

3 海绵城市理念与生态城市发展建设的关系

海绵城市发展体系通过结合生态城市总体规划,控制径流总量,逐步构建并完善低影响开发雨水系统,其中以城市绿地系统为主要载体构建海绵城市体系,不仅便于应用低影响开发雨水系统的技术措施,也有助于实现生态城市建设中低影响开发雨水系统的建设目标。在规划阶段生态城市绿地系统与海绵城市体系可相互指导,但两者的结构布局存在差异。海绵城市发展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,进而对城市绿地的建设提出了更高的要求(图2)。生态城市绿地布局、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。

由于海绵城市体系在用地范围的布局上不只限于城市建设用地范围,而是站在更大的维度上来处理城市雨洪问题。海绵城市体系的结构分布解决存在雨水径流与雨水污染问题的区域,均衡了城市中雨水难排的情况。针对局部地段的少量雨水径流,海绵城市体系可通过建设“雨水花园”控制雨水径流。针对大面积的城市易涝区,海绵城市体系可通过建设“暴雨花园”实现控制雨水峰值流量、削弱污染的双重目标。对于城市已建成区,海绵城市体系的布局以点状、线状为主,从多个角度结合软化改造、而不是在城区大改大造,相对更多样化、全面化。

4 海绵城市建设概述

4.1 概念和构建原则

4.1.1 概念

海绵城市在涝时能吸收水,在旱时炎热时又能吐出水,并对水体进行绿色净化。从源头植物层开始到末端的全过程控制雨水系统。相对之前的旧模式,自然渗透和自然净化,需要时再将储存的水释放并加以利用,是构建海绵城市的切入点,水循环收集与释放更是一种绿色可持续的雨水排放模式(图3)。

4.1.2 基本原则

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[2]。要真正地落实这一基本原则,要把更多问题考虑进来。包括城市基础设施安全运行和生态城市水安全的问题,水文条件各地区差异性,和各方案的可实施性和操作性。不同地区可根据自身的水文条件、水安全要求、水资源的不同状况,从实际出发确定符合自身需要的生态海绵城市的发展路线。

4.2 建设海绵城市的指导思想

4.2.1 转变城市建设的观念

建设海绵城市,首先要转变传统的观念。在传统城市建设模式中,城市道路逐渐被硬化,雨水无处可去。排水功能主要依靠管道这些“灰色”硬质设施,以“快储快排”为主要理念,往往造成逢雨必涝,无雨就旱的极端局面。而现在海绵城市的建设理念则要求让城市回归自然,强调优先利用雨水花园、屋顶绿化、植草沟这些软质绿色的低影响设施来储存雨水,以慢排储存,先利用绿色植物的源头设施对雨水进行调蓄净化和回收利用,最后在利用了雨水资源的同时也解决了城市雨涝的问题。

4.2.2 对城市中建设的“海绵体”进行改造

生态城市发展下,对城市中建设的海绵体进行改造主要途径有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[3]。首先,保护原有生态系统,不受现代开发活动的影响和破坏,例如城市公园、大型湿地、原有的河流、湖泊、湿地等。其次,在生态修复方面,对已经受到破坏的“海绵体”,应运用综合手段逐步慢慢地进行修复,使其水文特征和生态功能逐步得以恢复。再着,通过生物滞留带、下沉式绿地、雨水花园、屋顶绿化、垂直绿化、透水铺装等低影响技术措施,加强雨水储存。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,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[4,5],为改善生物生存环境和水资源调控提供必要的生态通道;通过建设人工湿地等措施来修复水生态环境,湿地一直都有“城市之肾”的美称,生态城市建设人工湿地,对保护城市水系统生态环境有着至关重要的作用。

5 建设海绵城市的具体措施

5.1 雨水花园

雨水花园是自然或人工后天挖掘的下沉式绿地,收集汇合雨水把雨水储存起来(图4)。通过雨水花园中的植物和沙石过滤层分解储存使雨水得到净化。慢慢渗入土壤,涵养地下水水源,或进行中水利用之后,达到补给景观绿化用水、厕所用水等的用水标准。雨水花园利用植物、土壤层渗透净化雨水、过滤雨水杂质,可改善小环境,缓解城市“热岛效应”,为鸟类、蜜蜂等动物提供食物和栖息地,给人以新的亲近大自然的感受。

最表层是植物层,第一层也称蓄水层。表层植物可通过光合作用,吸收利用氮、磷等物质,植物根系对污染物质,特别是重金属的拦截和吸附作用,选择根系发达、茎叶繁茂、净化能力强的植物再深层的覆盖层和种植土壤层,可滞留削减洪峰流量、减少雨水排放,净化水源。可过滤杂质和涵养水源,以导致雨水过滤到砂层和砾石层通过穿孔管收集水源。

5.2 生态滞留带

生态滞留带是一块活的“海绵体”,表现形式为条形或者长条形,雨水篦子换成豁口导入植物中,减慢雨水流动速度,把雨水储存起来,成为活的“海绵体”(图5)。生态滞留带在植物的选择上应优先选用本土植物,选用耐涝又可抗旱的植物。本土植物能更好地适应当地的气候和水土,打造更好的生态滞留带景观。

5.3 绿色屋顶

绿色屋顶是指建筑屋顶的部分或全部作为绿化的一种改造景观措施。由植物部分、植物生长基质部分以及屋顶防水结构层一起所组成的一种景观屋顶形式(图6)。绿色屋顶在雨水控制上,在建筑屋顶的源头上来减少雨水径流总量、削减洪峰流量。增加屋顶雨水停滞时间,降低屋顶雨水径流流速,以及净化屋顶雨水水质。绿色屋顶还可减少建筑制冷、降低制热能源消耗。

5.4 垂直绿化

垂直绿化,绿化范围是指对建筑物外表面及室内垂直方向上的建筑竖向绿化(图7)。作为一种装饰实用技术,附属在建筑主体之上,需要融合于周围的环境,不仅仅是植物彼此生长间融洽,更要做到与周边的环境相融合,最重要的是能丰富生态城市的自然景观,完善整个城市的生态系统。

虽然垂直绿化成为建设海绵城市不可或缺的重要部分不能计入绿地率等经济技术指标中,但是毋庸置疑的是对整个生态城市发展建设和景观绿化构成呼应效果。据北京市园林科学研究所观测推算,绿化覆盖率达30%时,气温可下降8%;绿化覆盖率达40%时,气温可下降10%。同时太阳福射经过植物后,60%~80%会被植物所吸收,这样就削弱了热源的作用,从而使周边温度降低3~8 ℃。与此同时,在相对湿度为47%~53%时,人体最为舒适,当处于干燥环境中时,植物叶子还具有蒸腾作用能够增加其周围的湿度。数据可以表明在全球气候变暖的今天,垂直绿化也有降温增湿的作用,另外对空气环境影响而言,也起到了通风防风,净化空气的效果。

5.5 透水铺装的应用

现我国城市市场的硬质地面材料常见主要分为:砌块砖、水泥路、植草砖和塑胶地面等(表1)。

现在我国的城市人行道使用的透水铺装以透水砖为主(图8),透水地面由于渗透蒸发能力强,在下雨天可以将雨水渗透到土壤层,防止路面径流缓减市政排水的压力;天晴时蒸发作用可以降温,改善路面上方的微气候,对于缓减城市热岛效应有明显的作用。塑胶橡胶多用于游憩和儿童场地,但不好维护,有一定吸水性(图9)。所以在实际使用时透水面砖是一种生态的,有利于生态的铺装材料(表2)。6 海绵城市理念对于生态城市发展建设的意义

6.1 社会意义

6.1.1 经济性、生态性

老旧城区改造面临空间改造条件有限、改造难度大等问题。相比建设大型地下雨水储蓄池、大规模改造雨水管道等硬性灰色方案,设置改造软性的海绵设施不妨为更好的方法。在改造设计中,可通过两个大方面进行改造。一是原有的老旧建筑雨水管断接技术,集中贮存雨水,将雨水管线接入周边城市绿地中,也可利用小区已有内部的花坛、绿地、雨水池等建筑设施空间布置雨水花园、生态滞留带;二是城市道路可结合城市道路绿化带、树池、花池等绿化空间,布置成生态树池、生态停车场等低影响开发设施,有效地对老城区雨水管理加以蓄、留、渗、排等。

6.1.2 海绵城市建设对于减少城市内涝也有明显改善

通过海绵城市的建设,能很大程度上减轻城市防洪排涝的压力,将防、排、蓄、渗、滞等措施合理地结合起来。有利于减少城市洪涝灾害的发生,城市生态水系统需要海绵城市的措施加以解决,维护城市居民安定的生态生活环境。可减少雨水渗透的时间,缓解雨水的压力,补给地下水,有效减轻城市内涝。

6.1.3 海绵城市的建设可改善城市水资源短缺的问题

经济发展越来越快,我国城镇化的速度也越来越快,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。通过海绵城市建设,为实现自然生态雨水收集的有效再利用,在很大程度上缓解城市用水资源难、排水难的压力。

6.2 经济意义

海绵城市建设跟以往不同偏向重视对已有的对天然水系保护利用,减少了巨大的管道改造工程量,减少工程资金投入,提高了经济效益。另外还减少了城市水灾发生的可能性,以及避免水灾所带来的城市经济损失。建设的海绵城市建设的储水设施与城市已有的生态景观、绿地、景观水体紧密结合,丰富完善城市生态系统。成本相对管道的修理与改建较低,还能大大减少城市水环境污染治理维修费用,降低城市内涝所带来的损失。

6.3 生态意义

建设海绵城市应用有利于城市生态环境的发展与建设。海绵城市强调增加绿地,多进行的是软化改造,降低城市地面的硬化比例,对硬质地面材料也有相应要求。有研究表明,城市越来越多的地面硬化,第一时间直接阻断了雨水补给地下水的途径,让雨水白白流失了,实际上又是缺水的,使地下水水位难以回升越来越低。软化改造还可以增加城市绿色空间,改善人居环境,提高绿地率,促进城市生态建设。

7 结语

我国提出的海d城市体系主要参考了美、德等国的雨洪管理理论研究与实践经验,和近年来我国频繁出现的城中看海的现象。在海绵城市理念指导下的生态城市建设不仅可以满足城市绿地的生态环境发展、游憩娱乐、文化教育、环境美化等基本功能,同时还可以有效地辅助城市水利设施处理城市雨洪问题,发挥出生态城市中绿地系统更大的潜力。生态城市的构建也会反过来影响海绵城市体系的规划,使海绵城市体系的结构布局更为合理、构建过程更为流畅、作用效果更为明显。海绵城市体系的构建不要求大改大建,更多的是一种软化的改造手段,以最小的资金投入取得最佳的建设结果。生态城市绿地系统虽可作为海绵城市体系的重要载体,但是由于海绵城市体系对城市雨水管渠系统具有较强的依赖性。 随着生态城市建设的发展,也会探索出更多合适的海绵城市建设手段和新的发展方向。

参考文献:

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[3]刘章君,郑志磊,洪兴骏,等.城市雨水径流生态处理研究现状与进展[J].海河水利,2011(3):39~40.

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关键词:海绵城市;城市环境;作用及浅析

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

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中图分类号:F2

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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[4]赵凯舟,贾真,彭琳城市排水建设中海绵城市理念的应用实践探 微[丁]中国房地产业,2016,(10):58 59

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申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。 南京地区降暴雨,雨水渗入历史悠久的明城墙墙体内,经由其排水系统喷吐而出,形成了独特的“龙吐水”景观

海绵城市并非新鲜事。

按照北京建筑大学雨水系统与水环境教育部重点实验室教授车伍的说法,海绵城市是中国特色的称呼,国际通用术语为“低影响开发”(LID)。

而早在2015年4月国家海绵城市试点出台之前,深圳、北京、上海、常德、镇江等城市已自行开展了试点,经过多年实践,有的已较为成熟。

比如,深圳的光明新区2011年10月就被住建部列为国家低冲击开发雨水综合利用示范区。再比如,北京奥林匹克公园建造了一整套雨水控制利用工程,使得该区域成为吸水、净水能力很强的“海绵体”。

然而,海绵城市却成为“热闹事”。

2015年4月,财政部、住建部和水利部联合了16个海绵城市建设试点名单。目前,16个试点的海绵城市建设均在推进之中。南宁、鹤壁、镇江、济南、常德、重庆、厦门、嘉兴等地已有项目开工建设。 四川省内江市新城区,谢家河湿地公园。该市依托新城区不断加快“海绵城市”建设,让城市具备内涝防治的“海绵”功能

非试点城市的脚步也未停歇。上海正在抓紧编制一套上海建设“海绵城市”的综合指标体系。这一指标体系涉及建筑小区、绿化、道路和水务等多个系统,包括正在土地出让阶段即对开发商提出排水设计方面的要求。

安徽更是提出,到2020年,所有大中城市及60%以上的县城基本达到海绵城市建设标准要求,城市建成区年径流控制率达80%。

此次海绵城市的建设“很急切”

据悉,此次国家海绵城市建设试点城市评选竞争激烈,全国130多个城市参与竞争,34个城市进入初选名单,最终仅16个城市列入海绵城市试点名单。

中央财政对海绵城市建设试点给予专项资金补助,连补三年,直辖市每年6亿元,省会城市每年5亿元,其他城市每年4亿元。

据本刊记者了解,此次参评的城市需要满足以下几个条件:人民政府需要成立工作领导小组;城市发展对排水防涝基础设施建设、调蓄雨洪和应急管理能力需求强烈;试点区域面积原则上不少于15平方公里,多年平均降雨量不低于400毫米;已编制或修编城市水系统、园林绿地系统、道路交通等专项规划,并与城市总体规划相协调。

在满足硬性条件的基础上,再通过对各城市的竞争性指标进行考核打分,按分数高低评出前16名城市。据评委透露,在竞争性审核中,除了考虑各个城市在海绵城市建设上总体思路是否清晰、地方政府的重视程度、项目可行性等指标之外,还看重其在投融资模式上的创新性。

中国城市规划设计研究院水务工程规划院副院长谢映霞认为,这次评选出来的16个城市具有一定的代表性,囊括了东西部各个地区。

对于海绵城市试点以二、三线城市为主,国务院参事、住建部原副部长仇保兴接受媒体采访时解释,主要是因为这些城市行动较早,有的在几年前就已经开始建设,多个海绵城市项目已经先行,而一线城市体量过大,尽管有试点但比例小。

海绵城市试点期为三年,也就是说,到2017年国家需要对试点城市建设情况进行验收。

2015年7月,住建部了《海绵城市建设绩效评价与考核办法(试行)》,各地将依据试行办法中水生态、水环境、水资源、水安全等6个方面的指标,对“海绵城市”建设效果进行绩效评价与考核。

接受本刊采访的多位专家均认为,此次海绵城市的建设“很急切”。试点城市从申报到评选,只有不到三个月的时间;而在试点城市数量上,最初的名额只有六七个,但最后结果为16个;财务补助数额也从当初的50多亿元增加到了200亿元左右。

“三年的试点期显得有些短,每个试点城市都涉及到上百个项目,怎么让这些项目有序的安排和落地,是非常紧迫和困难的。”车伍告诉《t望东方周刊》。

给城市重新装修

“我对海绵城市有一个比喻,相当于用生态的方法给城市重新装修。通过控制城市开发强度,减少对城市原有水生态环境的破坏。”中国水工业互联网站CEO张颖泉告诉《t望东方周刊》。

屋顶经过绿化,雨水先浇灌屋顶上的植物再排走;道路采用渗透铺装,雨水渗入地下,补充地下水;道路、屋顶、广场上的雨水,先排入下沉式的绿地、湿地或者新建蓄水池,使雨水先蓄存起来,日后再利用,用来浇灌、洗车、冲厕所等,这都属于“生态装修”。

深圳大学建设工程生态技术研究所教授佘年认为,海绵城市建设实质上是对过去粗放经济模式的补救和修正。“海绵城市建设的难点之一就是人们理念上的转变。”他对《t望东方周刊》说。

目前中国大部分城市排水方式是采用快排模式,依靠管渠、泵站等设施,追求“快速排除”和“末端集中”控制;而海绵城市则以“慢排缓释”、“源头分散”控制为主要规划设计理念。

“过去我们的理念是重地下,把管道加粗加密,忽视了其实自然界具有天然的调节功能,我们现在要做的就是增大自然界的调节能力,减少人类的支出。”上海交通大学农业与生物学院副院长车生泉告诉《t望东方周刊》。

专家们同时也认为,现在很多城市摩拳擦掌开展建设,然而海绵城市并不简单,是一个系统工程,需要将城乡作为一个有生命的整体来看待,要求对水系统、园林绿地系统、道路系统、建筑小区系统进行整体规划、建设与管理。

比如,在佘年看来,不少城市对海绵城市的内涵还缺少理解,“运动式的速度”令人担忧,“海绵城市不是简单地建几个透水铺装,修几个下凹式绿地,做几个雨水花园那么简单。”

据车生泉介绍,海绵城市建设前,首先需要对城市的水文、土壤、地面径流、雨水下渗速度等进行精细测量,并构建数据模型。但遗憾的是,目前有些城市还没有搞清楚现状,就已经开工了。

边摸索边进行

海绵城市建设已经启动,可无论是从人才、经验储备,还是法律法规的完善方面,都略显不足。 南宁市大力推进“海绵城市”试点建设,力争两年之内还市民“水清岸绿”。图为航拍的老口水利枢纽工程。该工程通过给南宁内河补水,提升内河水质

“设计工作是打造海绵城市中最高端的工作,涉及气象水文计算、建模等诸多工作。但是,我国的市政设计院和建筑设计院基本上都没有接触过海绵城市的设计工作,对此缺乏了解和实践,因此在这方面的设计只能边摸索边进行。”张颖夏说。

施工单位也需要慢慢适应。“海绵城市在施工过程中很注重细节,精工细作,可以说是对原先施工方法的颠覆。”佘年说。比如,做透水铺装时,为避免泥沙堵塞透水铺装,其中使用的鹅卵石需要全部清洗干净;铺设碎石前要先将地块边缘固定,防止泥土进入。对于施工队来说,这些要求很“奇怪”。

而摸着石头过河,可以说是很多城市的现状。

重庆两江新区建设管理局局长杨治洪接受媒体采访时说,国外的海绵城市建设没有大型山地海绵城市建设的范例,重庆作为典型山地城市,建设的最大难点,就是大到相关政策和规划管控,小到透水路面下排水管网的面积和口径大小,都没有经验可循。

住建部的《海绵城市建设技术指南》虽然明确了城市规划、工程设计、建设、维护及管理过程中海绵城市构建的内容、要求和方法,但中国城市规划设计研究院水务工程规划院副院长谢映霞承认,由于中国国土面积大,各个区域的情况不同,指南只是一个宏观的指导,不一定完全适合每个城市。

此外,目前一些相关政策法规没有跟上海绵城市建设的步伐。比如,海绵城市的一个主要目标是控制面源污染,但最近的《水污染防治行动计划》对城市区域而言,重点还是控制点源污染,也就是控制工业污染和生活污水。针对雨水径流污染(面源污染的主要表现形式),计划只提到:“有条件的地区要推进初期雨水收集、处理和资源化利用。”

全国不少城市的绿地追求大场面,耗水又耗能,这与海绵城市的宗旨完全背道而驰,造成这个现象的原因之一是相关规范标准的编制和修编落后于时展。例如,《城市绿地设计规范》(GB50420-2007)中规定“绿地外部的地表排水不应引入绿地内”。这就使得设计人员不考虑绿地在城市中应承担的削峰减流、控制径流污染的重要作用,从而对雨水仅采取“重排轻蓄”的简单处理方式。

没有资金保障,都是纸上谈兵

海绵城市建设的另一个问题,就是资金。

本刊记者对各地海绵城市投资情况进行了梳理后发现:16个试点城市中,镇江投资80亿元,池州投入211.62亿元,济南投入148.75亿元,嘉兴投资44亿元,厦门投资99.72亿元。而整个海绵城市建设试点,中央财政的专项资金补助在200亿元左右。所以,从各地的预计投入可以看出,仅靠中央财政对试点城市的支持是远远不够的。

“海绵城市既要建设,又要运营、维护,各个阶段都需要花钱,如果没有统筹的规划,长期的资金保障,一切都是纸上谈兵。”济邦投资咨询有限公司董事长张燎告诉《t望东方周刊》。

为了拉动社会资本进入,此次试点城市评选中鼓励各地创新投融资模式。按照规定,国家对采用PPP模式达到一定比例的城市,将按补助基数奖励10%。

作为试点的贵州省贵安新区总投资将达46.7亿元,其中,中央财政专项补助资金12亿元,贵安新区管理委员会出资5亿元,剩余29.7亿元拟通过PPP模式筹措及通过财政奖补方式撬动。

据镇江市给排水管理处行业监督科科长曹德圣向《t望东方周刊》介绍,镇江的海绵城市的投资渠道分三块,一块是政府出资,比如城司这样的政府投资平台;第二块是由各个社会主体实施的项目,比如开发商;还有一块就是采用PPP模式,大概占到30%左右。

张燎认为,海绵城市建设的一个难点在于,钱花得分散又缺少赢利点。规划、水利、园林、路政等各个部门都在花钱,而海绵城市建设又属于公用事业性质,在这种情况下,采用PPP模式吸引社会资本参与,对于决策者来说是个挑战。

实际上,对于PPP模式是否适用于海绵城市建设,各方观点不一。张燎认为,PPP模式在客观上是可行的,但是在实际操作中有一些问题需要特别注意。比如,项目如何进行打包设计、效果评价机制怎么制定,这都需要考虑清楚。

而在张颖泉看来,中国不像欧美一些国家已征收暴雨管理费,国内海绵城市并没有一个持续的资金回报途径,现阶段要慎重推进。

新区老城的不同路径

什么样的城市适合建设海绵城市?

车生泉告诉本刊记者,海绵城市适用于任何土壤和气候条件,无论是南方还是北方,大城市还是小城市,老城区还是新城区都可以建设。只不过,针对每个城市的不同需求和特点,侧重点各有不同。

比如,东部水资源丰富地区更注重径流污染及径流峰值控制,而西部水资源缺乏的城市或地区,应以雨水资源的回收与利用为主。但即便同一个城市,在不同区域也需要对症下药。以北京为例,在亦庄经济开发区大片低洼区域可以以内涝控制为主,旧城区则应以合流制溢流污染控制和排水能力提高为主。

张颖泉认为,如果城区的建设在规划阶段就将海绵城市理念融入,大力发展绿色基础设施,其建设成本可大大降低。“在新城区以绿色基础设施为主,要比传统管网建设节省三分之一到二分之一的投入。”

相较于新城区,在老城区进行海绵城市的改造难度要稍大一些。

济南近日确定将舜玉花园小区作为海绵城市试点,据媒体报道,其现在面临的主要问题在于既有建筑小区存在时间很长,很多基础资料都不健全,情况比较复杂。

接受本刊采访的多位专家也提醒:海绵城市是要改变原有的高强度土地开发模式,所以决不是大拆大建,而是对现有问题进行生态修复。

此外,专家们也认为,海绵城市可以解决城市内涝问题,这种说法有夸大之嫌。“雨水来临时,首先是一个个海绵体发挥作用,等到海绵体已经饱和,那么再下雨就需要传统的管渠系统。”谢映霞认为,海绵城市对大排水系统不是取代,而是一种补充。

想单依靠绿色基础设施建设就解决“看海”问题是不现实的。绿色雨水基础设施在减少径流总量、减少径流污染等方面起到的作用是无可争议的,但是遇到大暴雨,雨水根本来不及下渗,若没有管渠系统的快速排放,城市还是会面临内涝的问题。

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关键词:低冲击开发;海绵城市;雨水利用;排水管理;综合利用模式 文献标识码:A

中图分类号:TU99 文章编号:1009-2374(2016)33-0109-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.33.054

随着我国改革开放步伐不断推进,城市化进程明显加速,尤其是近年来施行的“城镇化”战略布局,进一步促进了城市基础建设的发展,但是相应的城市洪涝灾害、雨水径流污染、城市排水污染、水资源面源污染以及水资源匮乏等问题严重制约城镇化发展,对我国城市生态和谐发展提出极大的挑战。为了从根源上解决城市排水管理与水资源匮乏问题,有效提高雨水利用率,节约城市水资源,对城市生态环境进行妥善管理与改善,我国提出了“海绵城市”发展理论,从而通过充分利用雨水资源,解决城市水资源污染与匮乏难题。本文结合城市排水管理和面源污染处理技术的发展趋势,探索了“海绵城市”理论在城市生态和谐规划和建设中的实践应用。

1 低冲击开发雨水模式理论

低冲击开发雨水模式又称为低影响开发雨水模式(Low Impact Development),是20世纪90年代由美国西雅图、波特兰市等城市共同提出的一种城市水资源保护与改善方案。低冲击开发雨水原理是通过设计小规模的、分散的水资源源头控制,从而对城市强降雨所产生的径流、面源污染进行有效处理,并且使开发区实现开发前与开发后的水文环境和循环状态基本相似。低冲击开发雨水模式是一种以城市生态环境为基础,以城市发展与建设为依托,实现雨水径流控制与雨水开发利用的综合管理。

低冲击开发水模式的核心在于如下三点:(1)以城市生态环境为根基,实现城市发展与自然共生;(2)以雨水尤其是暴雨径流源头管理为主,实现雨水资源再利用;(3)充分尊重和利用本地区的地貌特征、水文环境、气候类型等自然特性,尽量减少对本地区的环境扰动与破坏。城市建设是一项源于自然、依赖自然,但又不断改变着自然,对自然进行重新设计的工程。为了保证城市的健康发展,必须实现城市建设与自然发展动态平衡,低冲击开发雨水模式就是尽可能减少城市原有环境的破坏,实现城市雨水资源有效控制与利用。

相关统计数据表明,低冲击开发雨水模式能够有效减少城市暴雨径流的30%~80%,延迟暴雨径流峰值约5~30分钟,从而对城市抗洪防涝,减轻城市排水网络压力,均起到重要作用。相比传统的雨水控制与开发模式,低冲击开发雨水模式更加侧重与自然环境的和谐发展,因此更适合科学发展观的城镇化发展战略,为我国城市生态和谐规划提供重要依据。

2 “海绵城市”理论

“海绵城市”理论源于行业内惯用“海绵”来比喻城市排水及雨水吸附能力,随后采用“海绵”描述城市或土地调整雨水积蓄的能力,因此“海绵城市”概念在学术界得到广泛的应用。尽管对“海绵城市”的定义并不一致,但是“海绵城市”理论的核心思想都是旨在城市的洪涝调节能力。近年来,国家越来越重视“海绵城市”理论的研究与应用探索,先后在2014年和2015年了《海绵城市建设技术指南》《海绵城市试点工程建设指南》等官方文件,大力推动了我国海绵城市的探索与实践。“海绵城市”理论是在低冲击开发雨水模式、水敏感性城市规划等理论基础上发展而来的综合性城市生态规划与建设理论,为城市雨水管理、生态规划与建设、自然发展等提供重要支撑。“海绵城市”理论将城市水环境和水生态作为根基,重点研究基于水环境和水生态的跨地域、跨尺度的城市规划与建设等系统性问题。城市水问题的根本在于水生态环境整体功能的失调,例如大量的雨水没有进入预定的排水网,而是形成城市内涝;水体面源污染问题严重等。因此,“海绵城市”理论不单单关注水资源本身,而是综合考量水资源环境、水生态系统、水资源基础设施、城市排水网络等,并结合多种具体技术指导城市建设。

传统城市建设中雨水处理侧重于雨水单向管理,即雨水过多时通过城市排水系统将城市内涝积水排到周边管渠,甚至直接排放到农村简易沟渠,以牺牲周边地区为代价达到雨水管理目的。雨水过低甚至干旱时,综合利用周边水资源引入、人工降雨等缓解城市水资源匮乏。因此,传统城市雨水管理模式浪费了大量雨水资源,而解决洪涝或干旱问题时,通过周边沟渠的排出与引入,又会增加城市水资源面源污染风险。“海绵城市”在应对城市洪涝和干旱等环境变化时,具有良好的弹性,能够利用各种自然环境的优势,抵消自然环境的劣势。城市雨水过多时海绵城市能将多余的雨水资源吸收、过滤、净化,存储,实现雨水资源再利用;城市干旱时可通过释放存储的雨水资源缓解城市干旱,同时降低城市对周边地区水资源的依赖程度。所以“海绵城市”在处理城市雨水资源方面具有独特优势,通过自然途径和人工基础设施干预,可进一步提高城市防涝抗旱的能力,对城市生态发展具有重要意义。

3 低冲击开发雨水模式在“海绵城市”理论城市规划中的实践

低冲击开发雨水模式与“海绵城市”理论在处理雨水资源方面具有一致性,而且“海绵城市”许多实现的途径必须依靠低冲击开发雨水技术,因此二者对城市规划与建设具有重要影响。自从低冲击开发雨水理论和“海绵城市”理论提出后,我国已经开展了相关技术试点工程,如北京中关村生命科学园、黑龙江哈尔滨群力国家湿地公园、天津桥园湿地系统、秦皇岛滨海生态修复城市海绵系统等,通过试点工程的建设与实施,进一步验证了低冲击开发雨水模式和“海绵城市”理论的正确性和可行性。本小节将结合我国城市规划和建设实际情况,探索基于低冲击开发雨水模式在构建“海绵城市”中的应用。

3.1 城市道路规划

城市道路是城市交通运输的“大动脉”,是城市发展的重要支撑,因此城市道路规划对城市发展具有重要意义。城市道路越来越宽阔,一旦遭遇暴雨,道路面水流量较大,道路及周边垃圾等污染物随雨水流动,极易造成面污染,对城市雨水资源产生影响。另外,暴雨导致城市内涝,道路积水严重,会严重影响城市交通,尤其是在恶劣天气下将会对城市居民带来不便。因此,城市道路规划是关乎城市生态健康发展的关键。

利用低冲击开发雨水模式对城市道路进行规划,在保证城市道路畅通和基本功能的基础上,要加强道路两侧及周边绿化建设,通过建设道路绿地、透水路面、低冲击开发雨水树池等,减少道路雨水流量,增强道路吸收雨水能力。利用道路周边绿化带建设下凹的海绵系统,促进雨水径流进入海绵系统,并对雨水进行过滤、净化和存储。绿地的应用,有效控制了道路雨水污染,从而提高了城市雨水环境和质量。

构建新型透水路面,可提高暴雨径流渗入城市道路海绵系统的能力。透水路面要优先考虑应用在人行道,同时配合使用低冲击开发雨水模式树池,这样可保证暴雨后人行道雨水径流能在较短时间内彻底排干,方便行人雨后行走。在城市道路污染严重的地段,要慎重考虑透水路面的使用,道路海绵系统要强化雨水过滤和净化功能,提高道路污染下雨水的水质。

3.2 城市水系统规划

城市天然雨水常用的净化场地主要有湿地、河塘、湖水等,利用天然水系净化雨水不仅净化效果显著,而且不需要过多人工建筑设施的干预,在城市规划和建设中节约成本。在海绵城市建设中,城市水系统是一项重要的基础性建设。利用城市现有的湿地、河塘、湖水等水系统作为雨水净化场,将城市广场、绿地、公园等建设成具有一定城市雨水存储和过滤功能的雨水滞纳场地,形成完善的城市水系统。

为实现城市水系统的作用,需要从以下三个方面入手:(1)严禁居民或相关单位私自填埋城市低洼河沟和小型池塘,防止因河塘填埋造成城市防洪抗旱功能下降。对于已经填埋的池塘或河沟,应综合考虑城市规划的需求,并结合城市生态发展的实际情况,适当进行填埋恢复及生态重建;(2)突破传统城市规划理念,开放城市广场、公园、绿地等设施的建设,尽量将这些设施与城市水系统构建联系,提高城市广场、绿地、公园等公共场所的雨水吸纳与排水能力,形成城市水系统的重要辅助支撑;(3)充分考虑城市水系统建设与周边生态环境的融合,将城市空间布局、地域环境、雨水管理等因素纳入城市水系统构建条件,在充分利用城市生态环境下推广水系统的构建与利用。

3.3 城市雨水管理规划

从微观角度来看,低冲击开发雨水模式在城市雨水管理中主要是依赖水生态基础设施的建设。以城市河塘来说,要实现雨水管理,首先要将城市雨水径流引入城市河塘,形成城市雨水的汇集区。此外,为保证河塘的蓄水能力,还要确保具有良好的排洪渠道,而且排洪时并不会牺牲周边或农村排水系统。城市河塘还要具备雨水净化能力,这样就形成了雨水吸纳雨水存储雨水净化雨水再利用的良性循环。

在雨水管理规划中要充分利用城市各个地形的优势,达到因地制宜的雨水管理效果。在利用低冲击开发雨水模式进行海绵城市建设的过程中,要充分尊重自然,敬畏自然,良性科学地利用自然,注重自然环境和生态环境的双重保护,实现城市的生态和谐发展。

4 结语

低冲击开发雨水模式和海绵城市理论是城市现代化规划和建设的重要进步,在生态城市的建设和实施具有重要意义。在城市规划中,充分利用低冲击开发雨水模式和海绵城市理论,构建完善的城市雨水管理系统,充分发挥城市雨水在城市水资源管理中的重要作用,为构建生态和谐健康发展的现代化城市提供理论依据。本文通过分析低冲击开发雨水模式在城市规划中的应用,探索了海绵城市建设,为推动我国生态城市建设提供有力支撑。

参考文献

[1] 邹韵.基于低冲击开发理念的城市雨水利用策略研究 [D].哈尔滨工业大学,2013.

[2] 裴古中.低冲击开发技术在城市建设中的应用[J].市 政技术,2014,32(5).