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海绵城市建设背景精选(十四篇)

发布时间:2023-11-29 17:20:28

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篇海绵城市建设背景,期待它们能激发您的灵感。

海绵城市建设背景

篇1

关键词:雨水花园;生态效应;雨洪管理;可持续发展

0 引言

近年来,我国频繁遭遇前所未有的水资源危机,城市内涝严重,下垫面过度硬化,自然绿地已经成为稀缺资源。我国水资源相对短缺,有一半以上的国土地处干旱、半干旱以及季节性干旱的半湿润区,水资源时空分布不均匀,导致结构性缺乏更加严重。与此同时,我国大部分人口和产业集中在江河湖沿岸地区,甚至处于泛洪区内,加之大陆性季风气候降雨集中等特点,使大多数城乡地区不可避免地遭受洪涝灾害威胁。水资源短缺与水灾害频发已经成为制约我国经济发展的两大重要因素。面对这一严峻形势,我国半个多世纪以来,以工程措施改造水环境、解决水问题,取得很大成就。

在当前水资源矛盾尖锐的情况下,将雨水进行再利用,弥补先天水源不足,缓解城市水问题。我国雨水花园技术尚处于发展初期,收效微弱,利用率低。人们一直视雨水为废弃物,长期以来“一排至之”的做法,不仅浪费了雨水资源,同时也破坏了城市水系统的循环性。在此背景下,我国急需建立一套“渗、滞、蓄、净、用、排”的雨水循环利用系统,应对水危机,助力海绵城市建设进程。

1 雨水花园的理论基础

1.1 可持续发展理论

可持续发展的理论源于人类对于未来社会的担忧,最早应用于林业生产方面。1987年,世界环境与发展委员会的《我们共同的未来》,将其定义为既能满足当代人的需要,不危及下一代人的生存,又使下一代人的需要和生活得到保证。

从可持续发展理念出发,雨水利用将成为未来城市发展的重要参考因素。首先,城市水资源日益短缺,地下水的开采过度以及雨水的初级污染加剧了城市生态环境的破坏;其次,季风性气候影响,许多城市内涝严重,给人民生产生活造成严重损失针对水资源短缺与城市雨洪灾害两大主要矛盾,实现雨水资源的收集与再利用,改善城市水循环系统,提升城市生态环境品质。

1.2 生态设计理论

18世纪下半叶,人类社会迈进工业时代,科学技术迅猛发展。与此同时,全球变暖、城市膨胀、环境污染、资源短缺等一系列城市问题威胁着人类的生存。美国建筑师麦克・哈格出版的《设计结合自然》,标志着生态设计时代的到来。与传统设计相比,生态设计将重点放在城市环境方面,旨在构建结构合理、功能高效的人居环境。

在生态规划设计理论的倡导下,要求规划设计充分尊重自然原有肌理,保护城市生态环境,充分实现自然资源的再利用与再循环。雨水花园技术依据生态设计理念,结合规划地的自然禀赋,使用乡土植物,达到截留污染物、净化雨水的作用,实现城市雨水资源的再利用。

1.3 绿色基础设施理论

绿色基础设施不同于传统“灰色基础设施”,是保护环境、生态、资源的有效途径。

美国环境保护局将其定义为,为提高整体环境质量而设置的自然系统或仿自然人工设施,并将这一概念拓展到雨水径流管理方面,通过自然系统或模拟自然系统的工程措施对径流污染进行控制。

在城市传统发展模式的作用下,城市雨水难以下渗,造成初级雨水径流污染,形成较高的短时雨水径流总量和径流速度,致使城市洪涝灾害的发生。与传统工程设施相比,雨水花园技术不仅前期投资、后期维护成本低廉,而且与景观设计相结合,实现美学、生态等多种功能。

2 雨水花园的类型与结构

2.1 雨水花园的类型

根据实施目标不同,雨水花园可以分为以控制径流污染为目的和以控制径流量为目的两种类型。

第一,以控制径流污染为目的的雨水花园,主要功能为处理污染较严重的初期雨水,一般适用于径流污染比较严重的城市空间,例如停车场、城市广场、城市道路等,结构比较复杂,需设计专门的底部排水沟渠。第二,以控制径流量为目的的雨水花园,主要功能为减少区域内的雨水径流总量,一般适用于处理雨水水质相对较好、汇流面积较小的城市空间,例如建筑屋面、附属庭院、中小学校、居住小区等,构造相对简单,造价低廉,无须设计专门的底部排水沟渠。

2.2 雨水花园的结构

雨水花园通过植物的截留与土壤的渗透蓄滞作用,达到净化初期雨水污染、降低短时雨水径流量以及收集地面汇流雨水的效果。一般其结构主要分为蓄水层、覆盖层、植被与种植土层、人工填料层、砾石层等五部分。

第一,蓄水层主要为滞留和过滤雨水,同时将雨中的沉淀物留在该层。第二,覆盖层主要为提高土壤渗透作用和净化雨水,防止水土流失。第三,植被与种植土层主要为过滤与净化雨水,选择多年生植物,可短时间耐水涝。第四,人工填料层主要为渗水,其厚度应根据规划地的降雨特性、服务面积确定,多为0.5~1.2m。第五,砾石层主要为排除多余的雨水,由穿孔管排入城市管道中。

3 雨水花园的规划要点

3.1 雨水花园的选址

第一,规划建设前必须对场地进行适宜性评价分析。在选址前,应对土壤采样,进行性质分析实验,避免将雨水花园建设于土壤渗透性差、土质松软、保水量低的场地上,以免发生长时间的积水,对城市环境造成负面影响。第二,规划场地应具有适宜的汇水面积,能容纳短时骤增的雨水量。开工建设前,根据该地区相关室外排水技术规范计算场地内的雨水径流量,在城市低洼地带、易积水区设置雨水花园。例如,城市道路、广场等空间,以便于发挥对雨水的控制与利用作用。第三,不能对场地建筑以及其他基础设施造成损害。在开工建设前,应实地踏勘场地基础条件、周边环境特点,减少对基础设施的影响。例如,在居住区雨水利用系统建设中,选址要求距离主体建筑物至少3m,避免浸泡建筑基础。第四,规划场地应保留一定面积的地上或地下空间。依据场地内的雨水径流系数分析,确定雨水花园的建设规模。不同现状条件的项目,所需的雨水花园建设规模不同,留有足够面积的地上或地下空间,便于规划建设。第五,雨水花园的选址与后期维护对环境存在一定要求。例如,雨水花园的选址尽量设置于南向,远离高大乔木根系;场地高差系数小,减少人为施加土方量;控制周边污染源,保障雨水水质中等,降低对雨水花园内种植物的影响。

3.2 雨水花园的规模

在确定雨水花园建设要求后,应采用量化分析法对雨水花园规模进行测算。依据水量平衡分析法,对规划场地的地面雨水径流量、汇流量、蓄水量、下渗量等运用数学科学算法,推演出所需雨水花园的表面积。依据多次流量模拟测试实验,确定雨水花园的积蓄和下渗能力,以及应对暴雨强度测评系数,保证该规划地水文条件各要素值动态平衡,指导雨水花园规划方案的可行性与合理性。

4 结语

作为绿色基础设施的重要组成部分,零散分布的雨水花园所能发挥的作用有限。当代设计师需要建设更多优秀的雨水案例,完善绿色基础设施理念,增强普及性(下转第页)(上接第页)与应用性。雨水花园的建设需要推广到城市的各个角落,发挥各自特定的作用,促进城市生态环境的改善,应对水灾害,适应水环境,平衡水生态,以小见大,为现代海绵城市建设添瓦助力。

参考文献:

[1] 车伍,马震,李俊奇.城镇雨洪控制利用与水景观设计[J].建设科技,2009(23):58-60.

[2] 向璐璐,李俊奇,邝诺,车伍,李艺,刘旭东.雨水花园设计方法探析[J].给水排水,2008(6):47-51.

[3] 王淑芬,杨乐,白伟岚.技术与艺术的完美统――雨水花园建造探析[J].中国园林,2009(6):54-57.

[4] 孙静.德国汉诺威康斯柏格城区一期工程雨洪利用与生态设计[J].城市环境设计,2007(3):(下转第页)(上接第页)93-96.

[5] Megregor Partners.环境保护类规划的旗舰――绿色广场[J].潘岳,译.景观设计,2009(3):74-76.

[6] C .飞利浦,G.斯莫林伯格.哈斯廷公园[J].张文英,译.中国园林,2006(11):37-40.

篇2

论文关键词:北京私家园林,海绵城市,理水,风景园林

经实地考察与历史资料汇总,总结了北京西郊八处私家园林的历史演变和水系的景观结构。

1.1 北京市西郊私家园林历史演变

承泽园,始建于雍正三年(1725),没落于(1911),为清果亲王允礼的园林;蔚秀园,始建时间不详,最早记为载为道光十六年(1836),没落于咸丰十年(I860),为清定郡王载铨的园林;淑春园,始建时间不详,最早记载为康熙二十六年(1687),没落于咸丰十年(1860),为清大臣和珅的宅园;鸣鹤园,始建时间不详,最早记载为嘉庆七年(1802),于咸丰十年(1860)没落,是清惠亲王愉的宅园;镜春园,始建时间不详,最早记载为嘉庆七年(1802),于咸丰十年(1860)没落,属清庄静公主;朗润园,始建时间不详,最早记载为嘉庆年间(1795)民国初年(1912)改建,属清庆郡王瑶;勺园,始建于万历40年(1612)至42年(1614)年间,咸牟十年(1860)没落,属明官员米万钟;治贝子园,始建时间不详,最早记载为光绪中叶(1871-1908),宣统八年(1916)没落,属淸贝子载治。

1.2 北京市西郊私家园林水系结构

承泽园在昆明湖二龙闸出水口和万泉河的汇合之处,园内从西向东有两条河纵贯全园。蔚秀园从南引万泉河水入园,全园湖面约十余处,大小形状各不相同,形成回环水系。淑春园属原永定河的古河道,以“水”为脉,全园都分局着分散的水面,水景变化多端。鸣鹤园的水面富于变化,东侧较规则有序,西侧相较更为自由活泼,显示了传统园林的多层次变化。镜春园建筑位于中央,四周湖水围绕,全园观景以静观为主,动观辅之。朗润园布局则为曲水和土山环绕全园,中心形成一岛,建筑集中修剪于岛上,四面临水。勺园景观以水景为主,水面或堤桥分隔,或环水而筑,形成许多不同水景空间。治贝子园设置辘车卢转井,通过这种工程向石槽注水,形成“曲水流觞”之美景。

2 北京市西郊私家园林的理水艺术

杨鸿勋先生在《江南园林论》中总结传统园林理水艺术,有池塘、湖泊、溪流、江河、濠濮、泉水等类型[1]。北京私家园林的水景可归入以上类型之中。

2.1 池塘型水系

池塘型水系是简单的水池,多为长方形,显出人工气息和静谧氛围。如半亩园早先的方池,寸园内形如砚台的小池“砚沼”都是属于这一类型。再如鸣鹤园和蔚秀园中都设有独立的金鱼池。另外,许多的京城宅园的设计中常在庭院内设一“月牙河”,形状似弯月,如崇礼宅园、马家花园等。

2.2 湖泊型水系

湖泊型的水系在北京私园中也经常出现,其大小各不相等。但无论大小,其岸大多都是曲折蜿蜒,且多为叠石形成驳岸。湖泊型的水系经常做源头和尾流以及水湾等部位,同时在端头架设小桥,形成更丰富的层次,如可园、那家花园、莲园等。大湖当中还要设置岛屿、长堤、水滩,从而形成更为丰富的景深,小学德育论文如淑春园、鸣鹤园,都是富有自然流转之意的。同时,与中国自然地形的呼应,北京园林的水系流向也经常是以西北为源头,流向东南的。

2.3 溪流型水系

溪流即蜿蜒的较狭窄的河道,许多花园都用它绕假山、亭榭,增加趣味。如藏园东部就有溪流潺潺而下,再如意园内也有小溪曲折萦绕。清华园、达园均设长溪流经全园,以此彰显水脉漫长,源源不尽。

2.4 濠濮型水系

濠濮型的水系可概括为两侧山峦叠石夹一水的形态。京郊规模较大的私家园林,如勺园、清华园、自怡园、朗润园、蔚秀园等,拥有变化繁复的水景,可泛舟游览。园中之水与人工假山通常互相倚靠,相辅相成。山水的关系最常见的有两种,一种是山与水彼此独立,叠石位于水池的尽头,山体走势与水的流向垂直,并与主建筑遥遥相对,形成“远山”的效果,如张伯驹的似园。另一种是山水彼此平行展开,咫尺相望,似有无尽之感,如清代西郊清华园北部山池、 民国礼士胡同李家花园后院石池等[2]。

3 对海绵城市建设的启示

3.1 功能完善的水系统

小水系联合形成大水系,大水系之间再联合形成更大的水网。在整个体系中,每一个私家园林就像是组织,其中的各个水面就像是细胞,而三山五园地区就像是器官,整个城市就像是个体。细胞组成组织,组织形成器官,器官又组成人体。由此可见,要实现海绵城市,就要一步一步细化,将整个城市的“吸水”落实到每一个雨水花园细胞的“吸水”。完整的水网结构建立之后,还要求水体有完善的功能。城市的低洼地,可以学习古典园林,就近收集滞留雨水。同时人工修建的排水沟渠是地面上的排水系统,保证雨水就近排放。城外的自然大河可为城市提供充足的水源,与大海相连的,则可以调控整个城市的水量。在整个过程中,暗沟主要用于人口密集的区域,大多在雨洪排放的起始段设置,路边的排水沟渠相互勾连,引导雨水进入城内的排水河道。这些河道应具有较强的蓄水作用,足以抵御暴雨径流所带来的威胁。

3.2 富有诗意的景观

在中国传营造中,雨水基设施的功能、形式与文化相得益彰,是传统文化价值取向的表现[3]。北京西郊的私家园林,是园林,也是水网系统,担任着北京市水源地这一角色,其主要功能在于蓄水,大到城市当中的主要蓄水区,小到一个雨水花园的蓄水区,都可以在进行借鉴。在满足工程目的的同时,融入设计师的思考,使海绵城市上升一个层次,成为山水城市。同时不应盲目的挖湖堆山,大兴土木,违背园林的初衷。

4 总结

海绵城市建设,应先分析自然水文变化过程,通过对水系的完整规划整理,保证水系网络完整性和水体功能的完善度。在满足水域的面积,河网的密度的同时营造兼有游赏和调蓄雨洪双重功能的城市空间。城市园林绿地应在改善城市环境条件的同时形成富有诗意的绿地景观,构建山水城市特色人居环境。孟兆祯院士说,园林建设是“从来多古意,可以赋新诗。”[4]在海绵城市建设的背景下,我们应借鉴古代北京城市水系规划与建设的优秀经验,变管网排水系统为综合治理。增加水道、湿地的面积,恢复河网的生态功能。建设以水定城,注重景观,水与绿相互结合的海绵城市。

【参考文献】

[1]杨鸿勋.江南园林论[M].上海:上海人民出版社,1994.

篇3

如今,镇江作为财政部PPP项目试点和住建部海绵城市建设试点确定的双示范城市,其海绵城市系统工程尚未完成,仍在如火如荼推进中,但声名远播的示范样板工程已吸引上百个考察团体慕名前来参观和学习,一时间成为镇江这座现代城市的新名片。

示范项目背景

地下管廊和排涝系统存在短板,暴雨使水质变坏

海绵城市,顾名思义是指让城市像海绵一样,降雨时能随时就地吸收、储蓄、净化雨水,同时补充地下水,干旱少雨时再将储蓄起来的雨水释放使用,从而让雨水在城市肌体实现自然循环和利用。

据镇江市住建局负责人介绍,该市开展类似海绵城市建设的尝试由来已久。早在2007年,海绵城市概念尚未诞生,镇江便开始吸取美英等国雨水系统构建方面经验,开展本土化探索。

之后,镇江引入美国的低影响开发 (LID)采用源头削减、过程控制、末端处理的方法进行渗透、过滤、蓄存和滞留,防治内涝灾害,以分散式小规模措施对雨水径流进行源头控制,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,比较适合镇江市当时的客观情况。

另外,近些年来,镇江市开展“一湖九河”整治,其中最令管理部门头疼的是,只要下大雨,金山湖和几条城区河道的水质会明显变差,特别是直通金山湖的雨水排污口污水滚滚,更被当地百姓诟病。

还有一个大背景是,国内城市建设的地下管廊和排涝系统存在短板,一下暴雨,便会出现内涝,城区“看海”成为日常一景,城市内涝受到越来越多的关注。

镇江市聘请美国荷瑞然环境咨询公司,一支国际化顶尖雨水管理评估和设计专家团队,对镇江市海绵城市试点区――22平方公里的陆地面积和11.5平方公里的水域面积,进行项目顶层设计。

镇江市住建局副局长、市海绵城市建设指挥部办公室副主任胡坚说,镇江海绵城市建设试点区域位于主城区,其功能定位集合商业、金融、文化、旅游等为一体的城市综合区域。市里聘请专家团队从源头专项达标工程、排水防涝专项达标工程、水环境质量提升工程、海绵城市建设综合达标工程、海绵城市亮点工程等多个方面,采用绿色、灰色和蓝色多种措施,对海绵项目进行设计;并将22平方公里陆地试点区分为17个大汇水区分别开展综合达标工程,从而确保城市径流控制75%、面源削减60%、有效应对30年一遇降雨等海绵城市建设目标的实现。

示范项目概况

总投资25.85亿元,2017年底全面完成

镇江海绵城市建设PPP项目总投资25.85亿元,其中,中央财政专项投资12亿元,项目公司投资13.85亿元,项目公司的特许经营期限为23年。建设内容包括海绵工程建设中的源头、中端和末端的建设项目,源头项目包括道路的LID整治、老小区LID整治、公园建设等;中端项目包括雨污水管网建设、调蓄池建设等;末端项目包括雨污水泵站建设、污水处理厂建设等,项目建设涵盖了海绵工程建设的灰色和绿色项目。

据中国光大水务有限公司工作人员介绍,今年4月18日,他们签约了镇江市海绵城市建设PPP项目,成为项目的社会资本合作方。根据PPP项目方案,项目资本金占总投资的1/3,即4.62亿元,由镇江市水业总公司代表镇江市政府出资30%,由社会资本出资70%,双方共同完成资本金出资,注册组建新项目公司,新公司将通过融资手段筹集9.23亿元,用于镇江海绵城市项目建设。

项目公司光大海绵城市发展(镇江)有限公司副总经理诸宇刚告诉记者,目前镇江市海绵城市项目进展情况是,试点区已建成海绵城市面积为6.5 平方公里,在建面积10 平方公里;建成区在建海绵城市面积25平方公里,正迅速开展工作。

诸宇刚说,根据项目规划,截至2017年底,镇江市试点区要全面完成海绵城市建设项目,在海绵城市建设试点22平方公里区域内达到如下指标:年径流总量目标控制率达75%以上,对应设计24小时降雨量不低于25.5毫米;排水防涝标准达到有效应对30年一遇降雨;防洪标准达到“长流规”标准(相当于50年一遇);面源污染削减率达到60%,有效削减合流制溢流污染,旱季雨水管道无污水外排,地表水水质达标率75%;受纳水体水质达Ⅳ类以上;70%的海绵城市建设(LID)项目,在2017年度投入一年运营期。截至2025年底,建成区全面建成海绵城市(LID),将城市建设成为“水清岸绿、鱼虾洄游、环境优美”的生态文明城市。

胡坚告诉记者,在国家海绵城市建设试点验收标准的基础上,镇江创新性地提出了海绵城市建设的“3+2”目标,即以有效应对30年一遇降雨、面源污染削减60%、年径流总量控制率75%为三大主要目标,同时兼顾雨水利用、提升海绵景观功能的辅助目标。

示范项目亮点

创造“海绵+N”运作模式,方便居民生活

镇江财政局党组成员、总会计师孙明祥告诉记者,市财政局确立了项目运营利润率管控标准,将暴利上限定在合同约定的1.3倍,竞标者报价利润率不得高于实施方案确定的上限。同时,想方设法找“最优惠”的资金,通过招标海绵城市项目融资资金成本比同期银行基准利率低10个百分点。此外,采用全过程跟踪审计,从传统的以财务审计为主,转移到以质量、进度和造价为主。

孙明祥说,他们重点从该项目双示范的角度,剖析海绵城市建设作为国家发展战略层面的重要意义,希望投资人通过镇江项目先行先试的优势,形成可复制和推广的镇江经验,将镇江海绵PPP公司打造成为区域性海绵城市建设的投融资平台,通过输出管理、技术和资本来占领国内海绵城市建设市场,吸引更多的投资人参与项目的投资竞争。

建行镇江分行、中行镇江分行及农行镇江分行等金融机构称,他们就融资成本、期限和贷款条件等提交了镇江海绵城市PPP融资方案,初步达成贷款期限不少于20年。

另外,该项目一大亮点是,国有资本占比仅为30%,而社会资本占比高达70%,这与当前各地海绵城市建设试点PPP模式中大多以本地国企控股或独资形成鲜明对比。镇江财政局党组成员、总会计师孙明祥对此表示,PPP模式的最大价值在于借助社会资本实现提高效率、降低成本的目的,镇江做法显然体现了PPP模式的核心价值,对社会资本的吸引力自然更强。

他说,在项目开始前就制定详细的项目绩效评价体系,等于给社会资本吃下一颗“定心丸”,对PPP模式中合作双方严格监管,规范项目进程绩效评定,实现双方利益最大化,将政府的监管引导职能和社会资本的高效率融合到一起,才能真正发挥出PPP模式的最佳优势。

另一大亮点是在项目实施过程中创造出了“海绵+N”运作模式,比如该市滨新村第二社区、解放路南段拓宽改造、花山湾五区老小区等项目改造上,创新融合“城建+海绵”优势,以管线下地、屋顶平改坡、雨落水管改造、楼道公共照明改造等为主,导入“海绵”元素,避免二次开挖影响居民生活。

篇4

关键词:海绵城市;立体绿化

中图分类号:TU986

文献标识码:A 文章编号:16749944(2017)11002503

1 海绵城市建设背景

在城镇化进程过程中,城镇面积持续扩张及其体量不断增长,给城市带来了严峻的水资源问题。一方面城市用水量增加使地下水位不断下降,饮用水资源变得越来越紧缺;另一方面城区洪涝灾害频繁发生,严重威胁居民生命财产安全。在没有充足淡水补给情况下,如何充分利用雨水资源补偿日常淡水消耗将成为建设未来城镇生态的关键任务。

中央城镇化工作会议的讲话中强调:“提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”。建设完善的城市雨水收集利用系统对于节约用水、蓄洪排涝、修复城市水环境,特别是改善缺水城市的生态环境、解决居民用水紧张、推动水资源可持续发展具有重要的意义。

海绵城市建设重点在于最大限度提高绿地系统的雨水调蓄、水体净化功能,旨在建造众多“海绵体”。因此,建设公园绿地成为海绵城市建设的重要途径,并结合周边水系、市政道路设施,在如何利用公园绿地、街头绿化吸纳雨水径流的基础上,为城市街区提供雨水滞留、缓释空间,为城市景观用水提供补给空间是建设海绵城市的核心任务[1]。

1.1 海绵城市的建设现状

为了有效解决城市街区雨洪内涝频发、地表径流污染带来的水资源流失与水生态环境恶化问题,发达国家最先按照自然排水方式提出可持续发展的雨洪管理体系,制定各种技术措施[2~4]。例如:英国建立“可持续城市排水系统”(SUDS)[5]管理降雨径流,实现城市水体的良性循环;澳大利亚针对城市水循环建立“水敏感性城市设计”(WSUD)体系[6];新西兰也在城市水体管理理念下,整合已有管理经验,发展建立了“低影响城市设计与开发”(LIUDD)体系[7]。

我国城市雨洪控制管理起步于20世纪80年代。在实施初期注重如何集中利用雨水,近年来雨水控制技术逐渐从利用发展到如何调控雨洪及实现污染水体径流控制。在2013年各级政府明确提出通过在中心城区建设下沉式绿地与城市湿地公园,提升城市绿地汇聚雨水与蓄洪排涝能力,同时兼顾城区地下水补偿与水体净化等生态功能。虽然在发达城市区进行前期探索,从实施效果看目前城市海绵城市技术的实践主要是构建湿地、潜流湿地对雨水进行局部收集与水体净化,尚缺乏整体规划和系统性设计,导致城市水资源匮乏。鉴于我国海绵城市建设初期出现诸多问题,住房和城乡建设部于2014年了《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建(试行)》。该技术指南从目标、指标、过程、手段、管理方面对我国海绵城市构建进行规范指导(表1)。此外,财政部陆续发出“关于开展中央财政支持海绵城市建设试点的通知”、“关于组织申报2015年海绵城市建设试点城市的通知”,加大资金投入力度促进海绵城市建设。特别是党的十后中国多省份都掀起了建立海绵城市热潮,总投资超过数十亿元。

1.2 海绵城市建设技术措施

构建海绵城市实质是利用现存各类基础设施,添加各种类型的"海绵体"来提高城市的蓄洪滞洪能力。城市"海绵体"不仅涉及河、湖、池塘等地表水系,也包括公园绿地、建筑物、路面等城市基础设施。在雨水下渗过程中"海绵体"要完成滞蓄、净化、排水与回用功能[8],见表1。对于无法蓄存的雨水可通过市政管网将其排出,从而达到提高城市生态质量,根治城市内涝的目标[9]。

海d城市建设目标应达到三个生态功能,①降雨过程中能够及时消纳并存贮雨水;②通过海绵体渗滤提升存贮水质;③枯雨期可以充分回收利用存贮雨水。根据《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建》原则,各类低影响开发设施包括透水铺装、绿色屋顶、下沉式绿地、生物滞留设施、渗透塘、渗井、湿塘、雨水湿地、蓄水池、雨水罐、调节塘、调节池、植草沟、渗管/渠、植被缓冲带、初期雨水弃流设施、人工土壤渗滤等[10]。总体原则是系统性地统筹自然降水、地表水和地下水分配关系;考虑其复杂性和长期性协调给水、排水等水循环利用各环节。具体做法是将城区分割成若干区域,各区域具备雨水立体化截留、消纳功能。

围绕各区域雨水截留消纳功能,区域低影响开发技术具体细分为截留技术、促渗技术和调蓄技术[11](表2)。其中,截留技术是利用基底材料或者结构的孔道曲折度,延缓雨水在材料孔隙网内径流速度,通过延长雨水汇集路径达到延缓径流目的的技术,例如利用绿色屋顶或者植物群落冠层截留等。地表促渗技术是通过优化地面材料或结构的连通性,让雨水在空隙结构渗透至场地底部,同时利用不同孔隙对下渗雨水进行过滤净化。如透水铺装和绿色停车场等。调蓄技术是指对储存一定量的雨水径流进行净化,当雨水储量达到设施饱和量时,多余雨水通过溢流口进入市政雨水管网。在干旱时储水设施可向周边绿地提供水资源,如生态沟、雨水花园、调蓄池、人工湿地等。 相比于传统的雨水径流收集利用技术,上述3种低影响开发技术,能够更充分地体现绿色建筑的生态性、可持续性、低能耗和低投资特点,在雨水收集利用中具有重要的应用前景。虽然区域低影响开发技术能够整体优化经济、社会及环境效益,但是低影响开发技术还不够完善,需要在如何利用控制雨水方面进行深入研究。

2 立体绿化的作用

由于城市人口稠密导致交通堵塞,热岛效应使众多城市面临环境危机。有研究表明,当绿化覆盖率达到30%以上时,城市热岛效应得到一定程度缓解作用;当绿化覆盖率达到40%以上时,热岛面积可减少3/4;当绿化覆盖率达到60%以上时,热岛效应将基本被控制。需要指出的是在城市土地利用率趋于饱和的情况下,预留较多空地作为海绵体是非常困难的。因此,进行立体绿化是实现城市绿化覆盖率大面积提高的重要措施和手段,可有效解决城市绿化用地的紧张状况。

与传统地面绿化相比,立体绿化注重在立体空间进行绿化覆盖。例如利用建筑物外墙、屋顶空间进行多层次、各种实际功能的绿化布设。这种做法将传统的二维消纳雨水模式(通过地面径流)转向三维多层(多阶段)消纳雨水方式。不仅延长径流空间,还美化居住环境。立体绿化场所涉及到屋顶花园、高层建筑和立交桥的立面、坑塘洼地湿地草地、下凹式广场、地下管廊系统、河道边坡绿化等。根据低影响开发原则,在场地开发过程中采用源头、分散式措施可以最大程度维持场地开发前的水文特征,并能有效提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力。

以屋顶绿化为例,在降雨过程中屋顶水会流入城市街道,最后汇集到排水管网。对屋顶进行绿化后,屋面植被和土壤的吸收和过滤能力增强,使雨水径流放缓。被吸收的水分将在长时间内通过蒸发作用缓释土层含水量,使城市水文循环过程从瞬态排放转向稳态释放。具体表现为在短时间内城市强降雨导致的内涝、洪水被消减。有研究表明在土壤基层厚度为250 mm条件下,其蓄水层(饱和储水)厚度可达100 mm,可以吸纳150~200 mm降雨量。当遭遇100 mm暴雨时,屋面植物、泥土蓄水层可以完全吸收降雨[12]。围绕立体绿化,还可以利用屋顶开发都市农业。这其中,不占用土地与道路,在少量投资前提下施工便捷。其可以增加农作物种植面积,降低建筑物散热量,缓解城市热岛效应,同时滞尘降噪,还可以消化一部分有机生活垃圾,减小垃圾填埋焚烧带来的二次环境污染。此外,屋顶农业同样可以延长雨水到达地面的时间,避免发生城市雨洪灾害。针对屋顶农业发展,还需积极使用立体绿化新材料、新技术。植物根系生长对屋顶防水会产生破坏,必须采用耐根穿刺防水基材。针对立体绿化种植基质使用改良土、有机基质、无机基质。排(蓄)水板材料使用塑料凹凸排(蓄)水板、格栅排水板、塑料纤维丝状排水板、陶粒等排水材料。

由于屋顶存在大量绿色植物,植物茎叶表面气孔可以滞尘、杀菌和吸收低浓度污染物及增加空气中负离子数量。据测算花园式屋顶绿化平均滞尘量为12.3 g/(m2・年),简单式屋顶绿化平均滞尘量为8.5 g/(m2・年)。此外,种植媒介(土壤)还可以衰减各种低频声波,植被茎叶则可阻止高频声波传播。试验结果表明种植媒介厚度为120 mm时种植屋面的隔音量能高达40 dB。比较浅的种植媒介也能隔离约10 dB的噪音。这样种植屋面系统可形成有效隔音屏障,减少建筑物内部的噪音,特别适合在机场、工厂等噪音大的场所应用。

3 结语

海绵城市建设不仅要完善市政管渠系统,还应该依靠现有自然水体系统,并尽可能恢复原始生态系统,将雨水径流和消纳存储有机结合,才能从根本上管理城区雨洪,提升水环境保护质量。

在海绵城市具体实施中,立体绿化是城市常规绿化的重要补充。立体绿化不仅能优化景观效果,缓解城市绿化用地紧张,减缓热岛效应,还能保温隔热,节约能源,滞留雨水,缓解城市内涝。城市建设只有因地制宜地进行规划设计,借助地方特色生态系统,才能真正发挥人工海绵体作用,创建优美城市生态环境。

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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;老城区;工程改造;镇江市

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.102

1 前言

近几年来,随着极端暴雨天气的增加,我国城市内涝事件呈多发态势。这反映了我国既往城市建设过程中雨洪管理方面的短板,为解决这些问题,“海绵城市”的理念应运而生。海绵城市建设是通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等工程措施,使城市像海绵一样,在雨水管理方面具有良好的“弹性”,下雨时能够对降雨径流实现水质、峰值、外排流量、存蓄量等管理,晴天时又能够对雨水进行综合利用。建设海绵城市,对雨水实施源头、过程、末端的全方位管理,对于保护生态、改善民生、促进经社会可持续发展具有重要意义。

中国的海绵城市建设,必须是“绿色”源头设施和“灰色”过程、末端设施的组合才能发挥最大效益[1]。“绿色”海绵设施是指下凹绿地、绿色屋顶和生态调蓄塘等结合景观建设的雨水管理设施;“灰色”海绵设施主要是指雨水泵站、雨水管网和调蓄池等市政雨水设施。两者相互补充,才构成了中国的雨水管理和海绵城市体系。

海绵城市建设过程中的城区海绵化改造,属于源头控制措施,是城市面源污染控制和雨洪管理的首道防线[2]。但是由于牵涉范围较广,老城区的海绵化改造推进往往会面临困难。由于设计资料缺失、设施陈旧、现场情况复杂等原因,使老城区的海绵化改造在设计、工程前期准备和施工过程中容易出现反复迁延和中居民不理解的问题,对项目实施造成影响。镇江市是全国首批海绵城市建设试点城市之一。试点区域位于城市主城区,陆地面积29平方公里,水域面积11.5平方公里,人口27.6万。镇江海绵城市建设项目对于老城区的源头控制方案主要是老旧小区海绵化改造工程。

通过对参与的镇江市老城区海绵化改造工程进行总结和探讨,希望能为今后的类似工作提供借鉴。

2 老城区海绵化改造工程实践

在老城区海绵化改造中,主要的改造对象是居民小区和学校。海绵工程内容包括下凹绿地、管道改造、雨水罐、透水铺装以及部分绿地贴等海绵措施。这些海绵措施通过有机组合,形成了不同小区和学校中的雨水花园、海绵广场、透水停车场等各具特色的海绵综合设施。

2.1 地面改造

地面海绵化改造是镇江老城区海绵化改造的主要内容,主要工程形式是地面透水铺装改造和下凹绿地改造。在大多数的老小区改造中,透水铺装的改造主要是采取“结构式透水”的铺装形式;而在学校和公共广场则采取了传统透水混凝土砖的铺装形式。结构式透水铺装采用的混凝土砖并不透水,而是通过砖缝实现透水。其做法是在级配碎石铺就的基层上,用10cm厚的混凝土预制砖作为面层砖体,砖与砖之间的缝隙宽度增加至8mm,在砖缝中填充级配为2-6mm的砾石作为透水结构。

结构透水铺装和透水混凝土在应用中各有优势[3]。结构透水铺装的优势包括两个方面:一是结构透水铺装的造价较低,与透水混凝土相比,造价不到其二分之一。二是结构透水铺装后期维护简单,价格低廉。与透水混凝土需要高压水枪冲洗或专门负压真空抽吸设备相比,结构透水通过表面清掏和冲洗即可;即使对砖缝中的砾石进行换填,成本也是较低的。透水混凝土的优势包括:一是铺装面平整;二是色彩多样,形式美观,能满足开放性公共区域的适用需求。在镇江的工程实践中,结构性透水铺装一般用于老小区地面改造,而透水混凝土铺装则多用于广场和学校的地面改造。

在老小区的海绵化改造中,下凹绿地是起到削峰调蓄作用的主要设施[4]。下凹绿地由下至上的结构为不透水土工膜、厚25-27cm的粗砾石层、厚3-5cm的细砾石层和60cm厚的生物过滤介质层。在下凹绿地中设有溢流井,井底有透水花管与之相连,下凹绿地中积蓄的雨水通过花管缓慢进入溢流井,再通过溢流井流到小区外的市政管网中,从而对雨水径流起到削峰作用。在每个溢流井都设有溢流口,溢流口低于地面10-15cm。当绿地中积蓄的雨水超过溢流口高度,则通过溢流进入管网,避免小区内发生内涝。

下凹绿地和透水铺装道路的关系如图1所示。透水路面下的基层和下凹绿地之间是水力连通的。通过透水铺装路面下渗的雨水最终也会汇集到下凹绿地中,再经由下凹绿地流到市政管网。透水铺装的改造有效地解决了路面积水的问题,而下凹绿地则是对雨水径流起到了缓流削峰的作用,两者相互配合,成为了老城区地面海绵化改造的主要工程措施。

2.2 屋顶绿化改造

城市化进程中,建筑用地对公共绿地的挤占,也是造成城市地表硬化的重要原因之一。在城市中,建筑物屋顶面积大约为一座城市面积的四分之一至三分之一左右,屋顶也被称为城市建筑的“第五面”[5]。可见在用地有限的城市中,进行建筑物屋顶海绵化改造,建设绿色屋顶,是海绵城市建设中的一项重要措施。绿色屋顶可以在一定程度上对雨水径流起到削峰和净化的作用,同时也能缓减城市热岛效应并美化城市环境。

镇江老城区绿色屋顶改造所面临的主要问题是屋顶大多年久失修,承重、排水等条件均较差,且屋顶上多有居民私自搭建的设施。在这种背景条件下,传统屋顶花园式的绿色屋顶改造由于对屋顶的承重、防水要求较高,在老城区的使用中受到限制。与之相对的,轻型屋顶植被绿化毯的形式凭借对屋顶结构要求低、形式灵活、后期管养方便等优势在老城区改造中得到广泛运用。

镇江运用的轻型屋顶绿化毯简称为“绿地贴”, 主要植物类型是佛甲草和锦竹草,其基质厚度约2-3cm,净重量为15-20kg/m2,保水重量为25-35kg/m2,适用于平屋顶改造。绿地贴能够对小雨起到一定的滞蓄作用,对10mm以下降雨可以做到不外排。绿地贴除了对雨水的削峰作用外,也能对建筑物室内温度起到一定的调节作用,在镇江的海绵城市改造工程中主要运用于社区学校和有条件的老小区建筑物屋顶绿化改造中。

2.3 雨水排水系统优化

老城区改造另一个重点雨水排水系统的优化[6]。在居民小区和社区学校,将原本接入污水管的建筑物雨水立管断接至下凹绿地,以达到雨水调蓄的目的。在雨水出流口,设置消能石,防止雨水径流对下凹绿地的冲刷,如图3所示。在场地允许的条件下,会在雨落管末端增加雨水罐,实现一定程度地雨水利用。

合流制管道溢流(Combined Sewer Overflow,CSO)是城市收纳水体面源污染的主要来源,随着我国污水处理能力的逐步提高,CSO已成为城市河流的主要污染源。通过雨污分流改造,能够有效改善因为CSO导致的水体面源污染。镇江除了针对社区进行雨污分流改造,也对市政雨水管网进行了排查,对一些错接、逆接的管道进行了改正。此外,镇江在2017年还有修建大管径雨水管道的计划,该管道管径预计为DN4000 mm,长度为5-7km,建成后其满管容量超过了6×105m3,兼具了雨水调蓄和转输的功能。

3 分析与探讨

我国的第一批海绵试点城市的建设期截止至2017年底,目前镇江市的海绵城市建设工作仍在进行。对镇江海绵城市项目建设中的老城区海绵化改造的经验进行阶段性总结,主要包括精细化设计、施工质量控制和注重公众参与等三个方面。

3.1 精细化设计

镇江海绵城市建设从顶层规划设计开始到每一个具体小区的海绵改造设计,都始终贯穿着精细化设计的理念[7]。镇江针对与洪管理的规划研究起步较早,已经根据当地多年的降雨记录总结了本地的降雨模型,并以此作为设计依据,这比套用一些通用的雨型公式更加符合当地的情况。

镇江市海绵城市建设的目标是至2017年底,在海绵城市建设试点区内:排水防涝标准达到有效应对30年一遇降雨;面源污染削减率达到60%;年径流总量控制率75%以上。顶层设计过程中,结合试点区内的汇水特征和积水点情况,将试点区划分为若干汇水区,并根据降雨模型模拟的结果将这些目标分解至各个汇水区,再从汇水区分解至各个居民社区内。汇水分区年径流总量目标分解如图4所示。

在居民社区层面上,结合小区的汇水特征、绿化率、可用空间等条件合理选取海绵工具并对径流控制、面源污染控制等目标进行模拟和校订,直至满足该小区的分解目标后,进入小区海绵化改造的方案设计阶段。在方案设计过程中,除了要考虑海绵设施的雨水管理功能,也用充分考虑其景观功能和居民诉求,杜绝过度设计。以下凹绿地为例,为了强化雨水下渗,下凹绿地改造中回填的介质土成分以沙土为主,介质土渗水性强,但营养物保持能力则不如原土。因此这种土适合种植草本植物和灌木,不适合种植乔木。这对小区的景观来说无疑是一种损失。针对这种情况,在满足径流控制指标的前提下,可对下凹绿地中的部分区域采用原土回填,用于种植乔木,使下凹绿地的雨水调蓄功能和景观功能都得到最大限度的发挥。

3.2 施工质量控制

施工质量是海绵设施发挥作用的重要保障。对于海绵设施施工质量的控制,必须从源头、过程和末端三个方面都予以重视才能保证海绵设施的质量。在源头上需要对海绵工程参建人员进行系统的海绵知识培训,建立对项目公司、现场负责人和施工人员的三级培训体系。由于老城区海绵改造项目多而小,往往是多个工地同时开工,这些工地施工内容和现场情况各有特点,如果不掌握一定的海绵理论知识,很难机械化地复制管理,因此对现场负责人的培训是必要的。此外,现场施工人员是海绵工程的实施者,对其进行一定的培训能更好地保证工程质量。例如一些绿化人员可能对绿地下凹的形式不理解,如果没有统一培训,往往会根据自身喜好将一些灌木种植区堆高,导致下凹绿地的调蓄功能下降。

在施工过程中的控制需要施工人员认真按图施工,质量巡视员及时发现问题并整改:一是要对施工控制指标严格控制。对于下凹绿地,主控包括各结构层厚度、绿地表面标高和溢流井口标高等。结构层厚度和绿地表面标高决定了下凹绿地的雨水调蓄能力;溢流井口标高则关系到大雨时小区内涝的问题,如果溢流井口标高过高,在大雨时就会造成涝水无法及时外排引起内涝,海绵设施也就失去了意义。而对于结构式透水装,需要把握砖缝宽度,砖缝太窄雨水渗透受限会造成路面积水,如果太宽又会影响路面功能。二是要注意施工顺序,以3.1节中提到的原土和介质存的下凹绿地施工为例,需要先回填原土区域,之后再回填介质土区域,其目的是防止回填过程中,原土覆盖在介质土表面,使介质土渗透性下降。同样在需要进行混凝土对侧壁抹面的下凹绿地或花坛,要先进行抹面施工,再逐层回填砾石层和土层,目的也是为了防止施工过程中混凝土堵塞雨水下渗面。

施工质量的末端控制包含三层含义,一是施工完成后及时进行工作面清理,防止下渗面被堵塞;二是在工程验收中不合格的工程要及时进行整改;三是要及时进行总结,镇江市的老城区海绵化改造过程中,已组织了多次“海绵回头看”活动,针对既往施工过程中的经验进行总结和梳理,为后续工程实施提供借鉴。

除此之外,镇江海绵城市建设工程针对海绵设施施工的全过程,提出了“智慧海绵”的管理模式,对整个施工过程的关键节点和相关资料,都会进行电子图片保存,并建立数据库,将来还会建立手机应用APP软件,既规范施工管理过程,也方便社会各界参与监督。

3.3 公众参与

老城区海绵化改造属于开放型的工程,与一些传统的封闭型工程或半封闭工程如污水处理厂建设、道路施工等不同[8]。它是直接在居民社区中进行的,与居民交互密切,工程的进展也受到居民态度的影响,因此在实施老城区海绵化改造过程中,一定要邀请公众参与,取得公众的理解和支持。

镇江市在进行老城区海绵化改造的过程中,通过公众媒体向社会普及海绵城市及雨洪管理的相关知识,让公众对海绵城市建设的必要性进行了解。同时,在进场施工过程中,采用宣传牌、宣传围挡等手段,向施工地点周围的民众宣传海绵城市相关知识,介绍工程内容和工期,完善公众意见反馈渠道。对于居民反馈的意见,进行及时处理,尽量减少施工对居民的影响。

对于预备进场的居民小区和学校等非开放区域,注重居民意见。从设计阶段就开始请业主方介入,组织业主见面会,与建设单位一同对设计方案进行评审,通过后才进行后续施工。进场前邀请居民代表参观已完工的海绵改造小区和改造中的小区,使居民切实看到海绵化改造给小区带来的改观,树立公众对老城区海绵化改造的信心,减少施工过程中的阻力。

4 结语

镇江市针对老城区的海绵化改造,主要是基于低影响开发理念进行的源头控制型海绵设施,包括下凹绿地、透水铺装和绿色屋顶等,此外也会针对性地进行现场排水系统优化。在建设过程中,通过精细化设计、施工质量控制和公众参与等理念进行管理,实现了环境效益和社会效益,老城区海绵化改造工程取得了当地居民的支持和认可。截止至2016年底,针对镇江市的源头老城区海绵化改造和建设工作已经基本完成,在2017年⒒嶙帕建设区域性雨水管网、雨水泵站和排口处理设备等灰色设施。随着“绿色”和“灰色”海绵体系建设完善,镇江市的雨洪管理水平将会得到明显提升。

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关键词 海绵城市 建设措施

中图分类号:TV213 文献标识码:A

1海绵城市的背景

我国年际降雨变化大,年内降雨季节不均匀,6-9月的降雨量占全年的60%-80%。受维度、海陆影响,东西南北地区气温和降水差异显著,南方靠近海洋水汽充足,北方靠近内陆水汽缺乏,季风由南向北减弱。气候变化不确定性造成夏季暴雨洪水现象不断发生。同时,因城市化迅速发展,多变的降雨现象恶变成了内涝灾害。近几年各地均出现暴雨频频,2015年全国20个省遭遇暴雨灾害,强度为历年罕见。说明城市内雨水排水系统的存在严重缺陷。此外,水污染事件也屡见不鲜。4月江西省新余仙女湖水质污染事件是今年第一起水污染大型事件。我国的水资源因水质污染也面临着严重短缺的现象。然城市对雨水的利用却不尽人意。传统城市排水模式以工程管道方式直排。力求雨水尽快排出,造成雨水不能在城市中下渗和蒸发,影响城市地下水补充,人为增大径流量,违背大自然的规律。

这样一个背景下,2014年我国住房城乡建设部编制了《海面城市建设技术指南》。旨在落实讲话和中央城镇化工作会议精神,大力推广“海绵城市”,促进自然积存、渗透、净化,节约水资源,已水生态基础设施为根本的建设。2015年有16个城市成为我国海绵城市首批试点,2016年先后有公布新加入试点城市名单。

2海绵城市的内涵概念

海绵城市(sponge city),指城市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。思想理念即人与自然和谐相处,排水防涝思路有一个新的格局,保证了城市和城市周围自然的原水文特征稳定,资源的可持续化。

3建设措施提出、思考

海绵城市的目标即是使城市拥有面对自然所造成的环境灾害等问题的弹性适应力,增强城市的综合承受能力。表象上缓解城市内涝等问题,实质改善城市的生态系统。为了加快海绵城市的建设,许多学者提出了各种措施。

3.1区域水生态系统的保护和修复

如今多数学者在“海绵城市”的建设上更倾向于低影响开发(LID)技术的应用,焦点在防洪内涝的雨水利用及管理问题上。诚然为重点之一,但解决问题的前提应是保护区域水循环过程。在现有城市中,海绵城市的建设要从部分走向整体。要对水生态系统进行区域划分,森林、河流、农田、城市生活区、城市市政区等,不同的区域采取不同保护与修复,建设园林相关的水生态基础设施,使城市基础设施跟上城市化发展,提高城市水涵养水源的能力。

3.2以海绵城市为指导进行城市规划

城市进行总体规划时,要把水文条件、因地制宜等放在第一位。此外,俞孔坚教授提出,要建设“海绵城市”,需进行跨尺度的生态规划。要研究水生态系统,不能只关注于水本身这一特殊的环境因子,因为其的流动和循环特点,与土地利用和各类景观要素相关联,受自然过程和人类活动的广泛影响。应从更高的层次进行研究,将视野从水体扩大到汇水区域或流域以及景观尺度。要认识水域、水体本身的服务对象不仅仅为水生态系统,而是整个生态系统。而跨尺度的水生态基础设施建设,从宏观上看,要研究水系统在区域或流域中的空间格局,即进行水生态安全格局分析;从中观上看,城市或者乡村的新区和功能区块,主要研究如何有效利用规划区域内的河道等;从微观层面,包括公园、小雨等区域和局域给水单元的具体“海绵体”。上述各层面需落实到土地利用和城市总体规划中。正是由于跨尺度设计,“海绵城市”才能综合解决城市生态问题。

3.3有效的雨水、中水回用

作为水循环中对人类最为重要的一步即为降雨。过去的排水将大量降雨直接排走增大了径流量,严重破坏了城市与周遭自然水文特征。在缺水时却又不能有效利用。仇保兴博士提出了建筑雨水利用与中水回用的办法。建筑中灰色水与黑色水分开处理。同时建设绿色屋顶、透水地面和雨水储罐收集雨水。除此之外,在建筑周围建设雨水花园、人工湿地等,目的在于恢复自然水生态系统的雨水渗水、净水、储水、用水。在独栋私人建筑可建设小型人工湿地。雨水城市蒸发量增大对空气质量的提高也有帮助。

3.4结合经验及时修改措施

古代人类在长期与水灾害斗争过程中积累的生态价值的实践经验,在城乡选址、水资源管理、水适应性等方面有杰出贡献,对如今海绵城市的建设有启示意义。海绵城市作为我国新出台的城市规划概念,在建设系统上有多方面不足,需要对古代技术的借鉴以及现代试点经验的不断完善。

4结语

海绵城市的提出对我国新型城市化建设规划起重要指导作用。在行之有效的前提,应加以推广。能使旧城市的可持续发展有上升空间,使城市质量总体提高。自然水生态系统的保护与修复得到进一步认可,人与自然和谐共处也能在良好的水生态系统中得以验证。

参考文献

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部.海绵城市建设技术指南:低影响开发雨水系统构建(试行)[M].中国建筑工业出版社,2015(7).

篇8

关键词:海绵城市;水生态文明;城市水生态;环境保护

中图分类号:F29 文献标识码:A

收录日期:2017年2月24日

近几年来,由于气候变化及环境承载能力的原因,使得我国城市水生态面临着两个极端:一方面是城市内涝严重;另一方面则是大部分城市缺水严重。因此,要保持城市健康持续发展,必须修复城市水生态。海绵城市建设是修复城市水生态的一条路径,能够解决我国城市水生态面临的上述两个极端。即在降雨的时候,通过建设“吸收、存储、渗透、净化”系统来吸收雨水,在干旱时用来补充地下水,调节水循环的一种城市建设系统。

最近几年,每当雨季来临,我国多个城市频繁出现城市内涝、水资源污染等问题。尽管季节性内涝严重,但同时大部分城市又是缺水的,水资源供应不足是制约城市发展的瓶颈。在我国660多个城市中,缺水的城市大约有400个,严重缺水的120个左右,以北方城市居多。即便是在水资源充足的长江流域,仍然有近60个城市缺水。如果按照联合国环境规划署的标准来评价,我国缺水的城市更多,年缺水量超过70亿立方米。

一、海绵城市概念与建设原则

海绵城市就是将城市的河流、湖泊以及地下水系统进行有机的结合和协调,通过相互之间的协调将城市水污染防治以及生态修复进行有机的结合,让城市的水生态系统能够像海绵一样在城市雨季的时候将雨水吸收起来,然后在城市干旱期将吸收的水分再还给城市,这种雨季和干旱期的水分吸收循环使用的方式能够有效地防止城市出现内涝灾害。

海绵城市的建设首先必须遵守生态优先的原则,城市的建设要求能够将自然环境和人工措施进行有机结合。海绵城市的建设首要的前提是保证城市能够有效地实现排水防涝,在安全的保证城市排水防滞的前提下,最大限度地实现城市雨水的区域积存、渗透和净化处理,促进城市雨水资源的可持续利用,推动城市生态环境保护工程发展。所以,在现阶段“海绵城市”的发展建设过程中,必须做到通透城市降水、地下水以及地表水的系统性,协调城市排水以及给水工程,推动城市水资源循环开发和利用;同时,“海绵城市”的发展还需要考虑到城市水生态的长期性和复杂性。

海绵城市的建立主要包括了城市河流、湖泊、池塘等水系,同时也包括了城市绿地建设、花园设计以及可渗透路面工程,海绵城市的建设要求城市雨水能够通过这些城市建筑实现雨水资源的下渗、滞蓄、净化以及回收利用,最后剩余的雨水部分进行外排。同时,对于一些特殊的城市来说,还需要建设一定规模的城市海绵体,通过城市海绵体的建设来提升城市建筑对雨水的收集作用,例如城市道路、广场建筑设施的建设以及城市绿地工程可以通过使用透水铺装来实现雨水的下沉收集和回收利用。借b国外做法,研究实施雨水排放收费制度,建立责任制。要按照海绵城市建设的目标要求,设置若干自然的、人工的工程项目,把目标要求工程化、具体化。

二、海绵城市建设的指导思想

海绵城市的核心思想是“一片天对一片地”,实现立体、多层次、多功能分流分滞,在基本遵循自然产汇流规律的基础上,城市建成后实现“一片天对一片地”,利用城市空间对降雨“化整为零”进行收集和储存:就地渗排,构建分散立体多层次、多功能的分流分滞系统。对所有新建或可改造的房屋屋顶进行屋顶绿化,可有效储存对应面积的雨水100~300毫米;对所有新建或可改造的绿地进行改造,实现旱可高效补灌,涝可快速渗排;修订地下消防水池国家标准,扩建地下消防水库,利用自然湖泊或新建人工蓄水池进行错峰调节,削减径流峰值。科学合理地将城市新建或可改造的广场、小区活动中心广场改成下陷式多功能广场,汛期作为分洪储水的人工景观湖,少雨季节恢复广场和活动中心,应对城市特大暴雨洪涝。

第一项任务:海绵体的建设。城市海绵体:既包括河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水系,也包括绿地、花园、可渗透路面这样的城市配套设施,海绵体的建设从点到线到面。要有效地保护现有河湖海绵体,要全面修复受损海绵体,要大力构建城市新海绵体。点状海绵体:蓄水池。在城市小区或公园里设置地下或半地下的雨水蓄积池,将小区屋顶的雨水、花园地面的产流收集起来,用于无雨日的绿地灌溉。线状海绵体:河湖水系。首先是做好河湖海绵体的拓展。增加河流系集蓄、滞留、承泄能力;在中下游建设生态缓冲带,在入河口恢复滩/湿地。做好河湖海绵体的连通。研究河湖连通的可能性及连通方案,提高城市水体流动性及调配灵活性。还有蓄洪区海绵功能开发以及海绵体整合。面状海绵体:绿地及透水地面系统。

第二项任务:排水设施建设――多尺度排水系统构建。小尺度排水系统建设:针对常见雨情,源头雨水控制,通过渗、蓄、滞策略排水。考虑城市用地布局、竖向设计和道路竖向设计对雨水综合利用和排放。中尺度排水系统:针对城市洪涝标准内雨情,通过中小河道、雨水管道、泵站提标改造、增设行泄通道、调蓄区、蓄涝区等策略,通过常规的雨水管渠系统收集排放。大尺度排水系统:针对超常雨情,设计暴雨重现期一般为50~100年一遇,由隧道、绿地、水系、调蓄池、道路等组成,通过地表排水通道或地下排水深隧,输送极端暴雨径流。

第三项任务:科学调度管理。在理清各部门职责的条件下,研究城市海绵体和排水系统联合调度的可能性及分工,制定海绵体个体与群体之间、上下游及左右岸之间分散滞蓄、缓释慢排的调度方案;研究通过海绵体渗、滞、蓄、净、用、排来实现城市生态补水的长效机制;最大限度地发挥海绵城市建设的防涝及生态补水功能。

三、以海绵城市思想构建水生态文明措施

海绵城市的建设使得城市雨水能够成为城市生态发展的宝贵资源,所以海绵城市的建设使得城市的发展从生态破坏逐渐地转变为生态恢复,这是建设海绵城市的最根本原则。现阶段,海绵城市建筑的发展和建设是一个庞大的系统性工程,一方面包含了城市雨水利用系统的多层次工程性措施;另一方面还包含了城市汛期洪水利用领域的其他非工程性措施。海绵城市建筑发展的工程性措施包括:

(一)从城市建筑工程性措施的角度来看,海绵城市的建设要求的是城市资源的有效利用和城市防洪减灾的要求,所以首先就要求海绵城市建筑工程性措施必须是多层次性的,需要从建筑雨水利用以及对环境的低影响开发的角度进行考虑。从源头选择减控措施,以此来应对城市较小重现期的降水,最大限度地将城市进行资源化利用,实现城市生态环境保护层面的要求。一方面包括城市防洪建筑工程基础设施;另一方面需要包括雨水入渗地下、回收利用和调控排放功能。

(二)要注重城市建筑雨水排水管道系统的完善和技术改进,使得城市建筑能够有效地调控、利用以及排除中等程度的重现期降水,降低城市中等程度重现期雨水径流的影响,满足城市防洪减灾的要求。

(三)通过城市地表径流通道、蓄水池工程以及城市河流湖泊等建筑设施的建设,更好地应对超过城市雨水管道网络排水设计要求的大幅度降水,在满足防洪减灾的前提下,要合理地兼顾城市生态环境保护的要求,通过城市水库、闸坝以及堤防等建筑工程来应对重大的重现期洪水。

(四)现阶段我国海绵城市构建的发展,一方面需要先进的技术支持,同时更重要的还需要法律法规的支持。具体来说,就是国家要制定各种法律法规,通过相应体制的改革和完善,逐步强化海绵城市发展和管理监督职能,通过这些措施的发展和完善来推动我国海绵城市朝着更加规范化和法制化的方向发展。逐步建立健全我国海绵城市建筑建设的法律法规以及国家政策体系,为海绵城市的发展提供可靠的国家制度保障,同时各级地方政府也要逐步改革和完善城市雨水管理机制,加大社会监督的管理力度,强化社会大众对海绵城市建筑建设项目立项、规划设计以及施工等环节的有效监督。

四、建议

(一)坚持规划先行。城市规划中应科学划定蓝线和绿线。城市开发建设应保护河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水生态敏感区,优先利用自然排水系统与低影响开发设施,实现雨水的自然积存、自然渗透、自然净化和可持续水循环,提高水生态系统的自然修复能力,维护城市良好的生态功能。

(二)加强组织领导。良好的组织领导,是开展海绵城市建设和水生态文明建设的前提和保证。海绵城市建设和水生态文明建设时间跨度长、涉及范围广、投入资金多,只有加强领导、精心筹划、严密组织、落实到位,才能保证海绵城市建设和水生态文明建设取得实效。

(三)坚持统筹推进。要坚持突出重点,统筹好自然与人工、城市与农村、流域与区域、海绵城市建设和水生态文明建设之间的关系。要坚持科学发展,将改善城乡人居环境、提升水安全保障能力、支撑经济社会可持续发展作为海绵城市建设和水生态文明建设的核心。

(四)加强资金投入。建立政府引导、地方为主、市场运作、社会参与的多元化筹资机制,用好国家、省、市的支持政策,积极争取中央及省的资金支持,有效整合地方财政资金。充分发挥政府投资的引导带动作用,积极探索并创新投融资机制。

主要参考文献:

[1]张宇,刘意等.济南水生态文明建设与海绵城市建设分析[J].山东水利,2015.11.

[2]邹宇,许乙青,邱灿红.南方多雨地区海绵城市建设研究――以湖南省宁乡县为例[J].经济地理,2015.9.

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关键词:海绵城市;绿地系统;雨水管理

1 引言

城市作为区域政治、经济、文化中心,近年来却频频出现“看海”的窘况,引发了社会各界对城市排水系统建设的广泛关注。而在城市综合防灾减灾体系中,城市绿地系统占有十分重要的位置,是城市规划和建设中的一个重要组成部分,它不仅具有美化城市环境、净化空气、平衡城市生态系统、为城市居民提供休憩游乐场所等作用,同时,在减轻城市内涝及雨水灾害也有较明显的作用[1]。在此背景下,海绵城市的概念应运而生,这是我国继园林城市、森林城市、生态城市、低碳城市等一系列政策引导的城市理念后出现的新概念[2]。因此基于海绵城市的城市绿地对降低城市径流污染,减轻城市内涝,保持城市水环境具有重要意义。笔者基于海绵城市的概念及内涵,提出了新型城市绿地雨水管理与传统城市绿地系统相结合的城市雨水管理模式。

2 海绵城市概念的提出及演进历程

2.1 海绵城市概念提出背景

随着城市化进程的不断加快,城市地表不透水面积不断增加,雨水下渗减少,地表径流增加,加之城市市政排水系统不完备,使得城市内涝现象越发严重。近年来,国内许多大中型城市屡遭暴雨而频现内涝灾害,如广州“5・7”暴雨,南京“7・18”暴雨,2016年夏,武汉、北京、重庆等多地再次遭遇暴雨袭击,重启“看海”模式。内城“看海”的景象所付出的代价却是众多遇难的生命和惨重的经济损失,雨洪问题已被推到了城市中生活的每一个人面前。

我国传统的城市建设却不能较好的解决城市内涝和洪水问题,其主要问题在于传统的管道排水设施、防洪设施、排水工程落后以及对雨水资源利用意识的缺乏。管道排水是我国传统的城市排水的主要方式,这种全人力的排水模式依然体现了人定胜天的思维模式。然而,随着人地观念更新,这种滞后的排水系统不能改善城市水生态服务功能,而引导城市可持续发展的有效途径,逐渐被专业领域的学者提出并推广,成为了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。

2.2 海绵城市概念及内涵

海绵城市顾名思义就是让城市具备像海绵一样的吸水能力,其概念的产生与发展也经历了漫长的过程,杨阳等人综合国内关于海绵城市的研究和讨论,将海绵城市的形成与发展归纳为概念雏形、实践探索、概念发展和概念形成四个阶段[2]。2013年12月,在召开中央城镇化工作会议时强调提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”。 2014年12月住建部、财政部、水利部便联合印发了《海绵城市建设技术指南―低影响开发雨水系统构建(试行)》(建城函[2014]275号),明确提出了海绵城市的概念及建设路径[6]。此后,仇保兴[7]在《海绵城市(LID)的内涵、途径与展望》中指出海绵城市即城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用,提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害的发生。最佳管理措施(BMPs)、低影响开发(LID)和绿色基础设施(GI)是海绵城市建设的理论基础,为构建“海绵城市”提供了战略指导和技术支撑[8]。海绵城市建设的目标主要包括:保护原有生态系统、恢复被破坏的水循环及生态特征以及推行低影响开发[7]。

3 城市绿地系统与城市绿地雨水管理的发展

3.1 城市绿地系统的产生与发展

城市绿地系统是城市生态系统的重要组成之一,伴随着城市的产生而产生,其出现便是为了调和人类改造自然建设城市的实际需要和作为自然产物对自然的依赖与保护心理之间的矛盾。对于城市绿地系统的定义,目前尚没有统一概念。李素英综合不同领域对城市绿地系统的定义得出城市绿地系统是城市绿色空间中以植被为主体,以土壤为基质,以自然和人为因素干扰为特征,在生物和非生物因子协同作用下所形成的有序整体[9]。此外,中国大百科全书中对此的释义为城市中由各种类型、各种规模的园林绿地组成的生态系统,用以改善城市环境,为城市居民提供游憩境域[10]。

城市绿地随着社会经济的进步而不断发展。早期社会生产力水平底下,经济水平落后,城市规模较小,这一时期的绿地主要出现在达官贵人的宅院之内,其主要功能为满足人们的观赏与休憩,主要以点状的形式分布于城市的各个区域。随着生产力的发展,到近代工业革命时期,工业企业不断增加,人口集聚现象日趋明显,为城市的快速发展奠定了基础。随着城市的快速增长,城市环境问题日渐凸显。于是,在英、法、美等国率先掀起了“城市公园运动”及“田园城市”理念,大量修建城市公@,使得城市绿地逐渐形成规模[11]。城市绿地系统理论也初现于这一阶段。随着信息产业革命的进行,生产力得到极大的解放,人民生活水平不断提高,对生活环境质量的要求也不断提高,对于城市建设城市绿化的要求也逐渐提高。因此,这一阶段的城市绿地系统建设更多的是根据城市规划要求结合城市特色,发展具有地方特色的城市绿地系统[12]。

3.2 传统城市绿地系统的不足

随着城市化进程的加快,人民生活质量的提高,传统的城市绿地系统已经不能满足城市发展的需要。一是现有城市绿地系统雨水管理功能尚未得到充分发挥。研究表明城市绿地系统有美化环境、休憩娱乐、调节气候、净化空气、水土保持、维护生物多样性等功能[9]。但传统城市绿地系统依然被作为休憩娱乐和环境美化等方面,其在雨水管理上的作用没有得到充分体现。传统的城市雨水管理多依赖市政雨水管网系统,注重雨水的收集与快速排放。但随着城市雨水管理观念的转变,雨水已不再是无用之物而是被视作一种资源而加以利用,因此传统的城市绿地系统并没有充分发挥其蓄水、排水和补充地下水的功能。二是传统城市绿地系统要素空间形态单一,金云峰等[13]在对国外的城市绿地系统结构中发现城市绿地系统要素空间形态主要呈现点、线、面3种形态。然而在我国的《城市用地分类与规划建设用地标准(GB50137-2011)》中,只是对点状要素进行了明确的规范和要求,因此说明我国当前的城市绿地系统要素主要为点状要素。要素单一且要素之间相互隔离使得城市绿地并没有成为一个整体系统,系统功能也不能得到充分发挥。

4 城市雨水管理c城市绿地系统的发展趋势

在当前建设海绵城市的背景下,将传统的城市雨水管理系统与现有城市绿地系统整合为城市绿地雨水管理系统是城市绿地与城市雨水管理发展的必然趋势。其原因如下。

(1)城市雨水管理系统与城市绿地系统的整合能够保证和促进各自功能的正常发挥,两者在功能上并不矛盾,而是相互促进的。传统城市雨水管理系统由于其蓄水的局限性往往不能及时将短时大量雨水输送出去,因此传统城市雨水管理系统输水功能结合城市绿地系统蓄水功能可实现其各自功能的最大化,因此两者满足实现整合的前提。

(2)两者的整合有助于提高空间的利用率,实现城市空间的高效可持续利用。无论是城市绿地系统建设和城市雨水管理系统建设都将占用大量的城市空间,而如果将两者进行空间整合,建立立体的城市可持续绿地雨水管理系统,将大大节约城市空间,提高城市空间利用率。同时,城市绿地系统的线状和面状布局本身也可实现更多的城市生态与社会服务功能,实际上,两者整合之后大幅度提高了城市空间的利用效率。

尽管现有的城市绿地系统与城市雨水管理系统可以实现空间整合,形成城市绿地雨水管理系统,但这种系统依然存在需要不断完善和提高的地方。首先,现有城市绿地系统,其本身的功能与结构尚不够完善,因此整合后的城市绿地雨水管理系统的整体性和连续性也有待进一步提高,这样才能保证其城市雨水管理功能的最大化。其次,现有的城市雨水管理规划与城市绿地建设规划的连接性不强,缺乏统一的城市绿地雨水管理规划,因为城市雨水问题不仅仅是城市排水系统或者城市绿地雨水管理系统的问题,应协调各个系统各个方面的整体功能,才能确保最大程度上解决城市雨水问题。因此,在海绵城市概念下的城市绿地雨水管理系统除了保证系统内部的有序性以外,还应保证其与其他系统的连续性。

5 结语

在建设海绵城市的理念下,现有城市雨水管理系统应当在空间上完成和城市绿地系统的整合,形成城市绿地雨水管理系统。不断完善城市绿地系统自身功能与结构并实现与城市雨水管理系统的良好对接,同时协调与城市其他系统的关系,实现雨水在复杂城市系统内的有序流动,只有这样,城市绿地雨水管理绿地系统才能整合城市间其他系统来共同解决城市的综合雨水问题。

参考文献:

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[9]李素英, 王计平, 任慧君, 城市绿地系统结构与功能研究综述[J]. 地理科学进展, 2010, 29(3): 377~384.

[10]胡乔木.中国大百科全书:建筑园林城市规划卷[M]. 北京: 中国大百科全书出版社, 1988.

[11]马建梅. 现代城市绿地系统结构研究[D]. 南京: 南京林业大学, 2005.

[12]卢 艳. 结合地方特色的城市绿地系统研究:以保定市为例[D]. 保定: 河北农业大学, 2007.

[13]金云峰, 周聪慧. 城市绿地系统规划要素组织研究[J]. 城市规划学刊, 2013(3): 86~92.

Study on Rainwater Utilization of UrbanGreen Land

System Based on the Sponge City Perspective

Zhou Wei , Zhang Kai, Zhang Lijuan

(Chengdu Huaxing Zhongzhi Engineering Consulting Co., Ltd., Chengdu, Sichuan 610047,China)

篇10

【关键词】:园林植物景观;海绵城市;建设;应用

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

海绵城市作为强调以生态方式收纳雨水的雨水管理概念,是传统排水防涝系统的加强和优化。在现代城市生态问题日益加剧、日渐突出的当下,海绵城市的建设迫在眉睫。海绵城市的建设涉及范围广,因此需要采取综合性的解决方案。海绵城市的构建遵循自然规律,将改善城市生态的规划理念与园林景观植物的设计相结合,打造出了既科学有效又外表美观的绿色基础设施,吸引了人们的眼球,促进了文化发展,也带来了一定的经济效益。因此,我们要提高对海绵城市的认识度,并大力支持海绵城市的建设,使我们的生存环境变得更美好。

篇11

【关键词】:雨水花园;海绵城市;应用

【引言】: 言:在提倡节能减排、建设可持续发展的生态型城镇、建设节约型和谐社会的重大战略背景下,雨水花园作为一种新型的生态技术,在我国的城市建设过程中具有广阔的应用前景。雨水花园的发展为构建“海绵城市”、“生态城市”、“低碳城市”等提供了有利的基础条件。

1 、雨水花园技术概述

雨水花园(rain garden)是在自然形成或人工挖掘的浅凹绿池内种植地被植物、花灌木甚至乔木等植物的专类工程设施。它可以收集来自于屋顶或地面的雨水,通过土壤和植物的过滤作用使之净化,并可以将雨水暂时蓄积起来,之后再慢慢的渗入土壤,从而减少地表净流量。雨水花园是一种兼具观赏价值、生态性、可持续性的雨洪控制与雨水利用设施。

2、海绵城市理念

所谓“海绵城市”,学术上称之为“低影响开发雨水系统构建”(Low Impact Design or Development,简称LID),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。

海绵城市建设的核心内容为减少地表径流、减少水土流失、减少面污染源、减少雨洪资源的损失、减少旱涝灾害以及增加雨水就地下渗、补充地下水资源,这也是海绵城市设计的具体指标及核心技术的关键。

3、 海绵城市的建设意义

“海绵城市”遵循着“渗、滞、蓄、净、用、排”的六字方针,将雨水的储存、循环利用和排放紧密结合,统筹考虑内涝防治,流经污染控制,雨水资源化利用和水生态系统修复等多个目标。“海绵城市”的建设具有重大意义:

(1)海绵城市的生态效益。

海绵城市建设可以最大限度的恢复被破坏的生态系统,控制面源污染,建立起绿色的排水系统,降低城市径流系数,恢复城市水文条件,同时提升生态景观效果及生态系统的服务价值。

(2)海绵城市的社会效益。

海绵城市的社会效益主要体现在其公共服务价值,既可以丰富城市公共开放空间,服务城市各类人群;又可以构建绿色宜居的生态环境,提升城市品质与城市整体形象;还可以改善人居环境,缓解水资源供需矛盾。

(3)海绵城市的经济效益。

海绵城市建设涉及技术服务、材料、工程、仪器、管理以及居民生活等多个领域,会拉动新一轮城市建设热潮,带动生态工程开发与城市园林产业建设,同时也会带动其他相关行业的快速发展,催生新兴产业,带来新的经济增长点。

4雨水花园在海绵城市中的应用

雨水花园作为海绵城市建设中的一重要雨洪管理途径,其应用领域既有公共空间,又有私家庭院,既有道路一类的线性空间,又有居住区校园类的面状空间。不同的场地类型,决定了雨水花园的应用方式也不同。同时,通过景观化处理手段进行合理搭配,使雨水花园充满生机与活力,既有雨水调蓄功能,又具有很高的观赏价值。

4.1雨水花园的植物选择

一个雨水花园就是一个小型的生态系统,既要满足生态功能,也要满足观赏功能,植物选择应满足以下要求:

(1)优先选择本地乡土植物,适当引进外来植物,不可选用入侵性植物。

(2)选择生长力旺盛,耐涝且耐旱的植物。

(3)选择根系发达、茎繁叶茂、净化能力强、维护成本低的植物。

(4)选择具有较高观赏价值或特性的植物。如芳香植物吸引蜜蜂、蝴蝶等昆虫,丰富生态群落及景观效果。

4.2雨水花园的应用方式

(1)对于道路等线性景观,雨水花园的布置也应该线性展开。利用道路固有的排水坡度及雨水收集口进行引导,设立道路分隔带绿地,在雨水径流过程中,经过道路进入到分隔带之后,雨水花园就可以利用储水和净化等功能,实现减少雨水径流量以及降低雨洪污染等作用,进而实现雨水的再次利用。此类雨水花园选择的植物除了需要耐旱耐惩猓还需具有根系发达、净化能力强的能力,且植物配置应与道路的整体景观效果相一致。

(2)对于建筑集中且有大面积不透水铺装的场地(如停车场等),应考虑分散式的雨洪管理办法,利用地形的起伏引导雨水径流,导入附近的雨水花园中,同时可以形成多级雨水滞留池系统。这种雨水花园的种植设计应随意而自然,植物种类以乡土树种为主,尽可能选择长势旺盛、既耐湿又耐旱的植物,植物品种也应尽可能丰富。

(3)对于校园、庭院及小区内小面积场地,一般采用集中处理的方式,在场地中心或某一位置设置雨水花园。利用管道、沟渠等设施及地表径流将屋顶、道路等硬质场地中的雨水引入雨水花园中。植物选择上同样考虑耐湿又耐旱的多年生乡土植物,并尽可能丰富品种。考虑到该类雨水花园人流活动相对集中,雨水花园的设计还应该考虑交通因素,建设成生态功能与实用功能相结合的生态景观。

4.3雨水花园的功能及意义

(1)通过滞蓄削减洪峰流量、减少雨水外排,保护下游管道、构筑物和水体。

(2)利用植物截流、土壤渗滤净化雨水,减少污染。

(3)充分利用径流雨量涵养地下水,也可对处理后的雨水加以收集利用,缓解水资源的短缺。

(4)经过合理的设计及妥善的维护能改善小区的环境,为鸟类、蝴蝶等动物提供食物和栖息地,达到良好的景观效果。

(5)雨水花园可以有效地保护环境、净化环境、美化环境,在进行雨洪调节的同时净化水质,恢复水循环,是构成“海绵城市”的主力军, 与海绵城市共同实现生态效益、社会效益、经济效益和艺术价值的最大化。

结束语

随着现代化城市的建设,生态环境遭受到严重破坏,水资源的节约与利用成为当今城市建设热门话题。而雨水花园技术具有结构简单、造价低、效果明显等优点,在“海绵城市”建设中应得到进一步的推广应用。

参考文献:

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关键词 海绵城市;低影响开发技术;地域性;雨水花园;浙江嘉兴

中图分类号 TU992 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)11-0162-05

A Pilot Study on Rainwater System with Low Impact Development System in Jiaxing City

SHEN Pei-yu WANG Yu-jia ZHOU Hai-ju XU Hai-shun

(Nanjing Forestry University,Nanjing Jiangsu 210037)

Abstract According to the city waterlogging and water shortage in Jiaxing City,under the new normal condition of planning transformation,the water governance in Jiaxing will change mentality and use the concept of foreign low impact development(LID) to carry on the reform of sponge city.In this paper,based on the background of sponge city construction of Jiaxing,the operation of Jiangshuigang green road and the parking lot of Shaoyuan were analyzed,finally summarized the references significances of experimental research on regional parameters.

Key words sponge city;low impact development technology(LID);regional;rainwater garden;Jiaxing Zhejiang

嘉兴市位于浙江北部著名的杭嘉湖平原,襟江带湖,自古为富庶繁华之地,也是我国近代史上重要的革命根据地。嘉兴虽为江南水乡,河流密布,水系发达,但近年来其因水环境破坏引起的水质型缺水问题相当严重(图1),嘉兴目前可利用水资源总量大大低于全国和全省平均水平,其中以地表径流污染为代表的非点源性污染日益严重。与此同时,嘉兴在城市建设过程中,大量自然地面逐步被包括道路在内的硬化面所取代。其不(弱)透水下垫面不断增加(根据嘉兴市第一次地理国情普查报告,截至2015年,嘉兴的104.35 km2建成区内,不透水下垫面(全硬化)面积达56.01 km2,弱透水下垫面(绿色屋顶等)面积达到6.89 km2,不(弱)透水下垫面占比约60%),而且在嘉兴市平原河网地区,降雨量大而集中(多年平均约980 mm),城市内涝问题也不断加剧。

1 国内海绵城市建设情况

1.1 体情况

住房和城乡建设部的《海绵城市建设技术指南》(以下简称《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]。中国住房和城乡建设部在2014年10月编制了《海绵城市建设技术指南―低影响开发雨水系统构建(试行)》,部分内容涉及海绵城市绿地的规划设计与建设。该导则主要参考了美国关于低影响开发(LID)雨水系统等方面的理论研究与实践经验。

LID理念的核心是通过合理的场地设计,模拟场地开发前的自然水文条件,采用源头调控的近自然生态设计策略与技术措施,营造出一个具有良好水文功能的场地,最大限度地减少和降低土地开发导致的场地水文变化及其对生态环境的影响。与BMPs(美国20世纪70年代提出的雨水管理技术体系,最初主要针对非点源污染的控制,通过最佳管理措施来预防或控制非点源污染)相比,LID强调通过分散式、小规模调控措施对雨水径流源头进行控制,更多体现的是一种贯穿于整个场地规划设计过程的场地开发方式和设计策略[2]。

LID体系包含结构性措施和非结构性措施2种策略。结构性措施主要通过小型雨水设施将雨水回收利用,包括生物滞留池、下沉式绿地、植草沟、绿色屋顶等(表1)。结构性措施主要包括以下内容:①渗透。采用植被或可透水路面材料,增强地面透水性;②滞留。利用植被、土壤良好的吸水能力滞留雨水,使雨水径流总量减少;③蓄水。通过蓄水池、水塘等收集雨水,不仅能减少雨水径流,还能作为灌溉用水或经过处理后作为生活用水;④过滤净化。通过植被和土壤的过滤、吸附和微生物降解等作用,清除雨水中的污染物[3]。非结构性措施包括街道和建筑的合理布局、增加植被面积等。

2015年2月,国家财政部、住建部、水利部联合发文确定了包括嘉兴在内的16座城市为海绵城市建设试点。

2015年10月,国务院办公厅颁布《关于推进海绵城市建设的指导意见》(〔2015〕75号),从国家层面战略性地推进我国海绵城市建设,明确指出推广海绵型公园和绿地,增强公园和绿地系统的城市“海绵体”功能,并首次提出了径流总量控制的海绵城市量化工作指标: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的工作目标。海绵城市应具有像海绵一样吸纳、净化和利用雨水的功能,以及应对气候变化、极端降雨的防灾减灾、维持生态的能力[4]。

1.2 嘉兴试点

目前,嘉兴已建成多处于其他江南地区海绵城市建设有较强参考性的试点。从“点”的层级上,已建成如晴湾佳苑、勺园停车场、嘉兴植物园、再生水厂等试点。从“线”的层级上,已建成蒋水港、湘家荡等试点。从“面”的层级,已建成以南湖为中心的18.44 km2示范区。在政策方案上,编制了《嘉兴市海绵城市建设技术规范》。

2 旧城改造案例――嘉兴市蒋水港绿道

2.1 场地简介

本试点位于嘉兴市南湖区蒋水港,改造时间为2012―2013年。蒋水港河道全长约2.5 km,改造区域北至南湖大桥、南至长盐桥新气象路段(约600 m)。到目前为止,北至南湖大桥、南至长盐桥新气象路段均已经改造完成(图2)。其中亲水河道的构成分为4个水深区,正常水位分别为1.0、1.4、1.8、2.6 m(图3)。

2.2 LID在蒋水港绿道中的体现

嘉兴城市以硬化路面为主,不(弱)透水下垫面占比约60%,且硬化路面的排水也以强排快排的形式,增加了排涝压力。同时,道路对沿线周边的水体污染十分严重。路面雨水径流中,除含有重金属、碳氢化合物等对环境危害性大的污染物质以外[5],车辆运行带来的油类等污染物[6]、行人抛弃的废物、从庭院和其他开阔地上冲刷到街道上的碎屑和污染物等最终都将在雨水淋洗、冲刷作用下迁移至水环境中,并对这些水域产生很大危害。在周边有生态敏感保护区和重要水源保护区的地方,道路污染物对水质、生物及生物多样性的潜在威胁更需要认真对待[7]。

LID技术主要是尽量把雨水入渗到地面以下,一方面减少了雨水的排放,降低了城市的内涝风险;另一方面减少了初期雨水对河道的污染。而在蒋水港绿道工程建设中,具体应用的低影响开发技术有以下几种形式。

2.2.1 绿地建雨水花园,从源头解决周边硬化路面排水和削减污染。蒋水港绿道在施工中通过适当改造,在绿地中建设雨水花园。雨水花园是一种下凹式绿地,下凹式绿地是一种生态型雨水渗透设施,具有投资少、蓄渗效果明显、截留净化径流雨水、不易堵塞等优点,它既可设置在城区范围内的建筑物、街道、广场等不透水地面周边,用于收集蓄渗小面积汇水区域的径流雨水,又能在立交桥附近、市郊等空旷区域大规模应用,从而提高立交桥及整个城市的防洪能力[8]。

2.2.2 雨水花园渗透层构造及参数。在雨水花园中,原有的壤土被换成了渗透系数大的材料如砾石、砂、煤渣等。雨水花园的主要作用为滞留、下渗及处理雨水。其主要构造及设计参数为蓄水层0.25 m,种植土及人工填料层0.5 m(孔隙率0.3)、砂层0.1 m、砾石层0.2 m(图4)。同时,雨水花园中设置雨水溢流设施,将暴雨时的雨水排入雨水管道或河道。蒋水港绿道改造过程中将周边硬化路面雨水引入绿道内绿地,可通过改造人形道侧石(拆除侧石或侧石开口)形式,将雨水排入绿地。

通过现场调研与前期资料收集可知,图4、5所示的雨水花园地下层的主要构造及设计参数可能适用于以嘉兴为代表的江南地区的雨水花园,这些构造及参数将对后期的地域性参数化研究有借鉴意义。

2.2.3 雨水花园植物选择。在植物生长环境方面,根据雨水花园中种植区不同的水淹情况可将雨水花园种植区分为蓄水区、缓冲区、边缘区(图6)。植物在这3个分区中的配植要充分考虑到不同植物的耐淹、耐旱特性。边缘区无蓄水能力,植物物N需要有较强的耐旱能力,对植物的耐淹能力无特别要求,可选用一般较耐寒的植物,与周边植物景观相衔接;缓冲区有一定的蓄水容积,对植物的耐淹特性有一定的要求,同时要求植物有一定的耐旱能力和抗雨水冲刷能力;蓄水区植物物种耐淹能力和抗污染能力、净化能力要求最高,同时要求在非雨季的干旱条件下也要有一定的耐旱能力[9]。

调研发现,蒋水港绿道雨水花园采用下凹式绿地的做法,中间下凹部分铺有较大块的卵石,卵石中种有一些耐水湿植物。在坡道上还种植一些灌木及地被植物,植草沟也普遍分布。雨季来临时,雨水顺着植草沟流到下凹式绿地中,起到滞留下渗及净化处理雨水的作用(图7)。

调研过程中,小组成员对蒋水港绿道雨水花园中使用到的植物材料进行了分类与总结(表2):通过观察绿道不同区域不同植物的生长状况,可以初步判断绿道采用植物的耐水性与耐旱性,由此指导雨水花园地域性植物的选择。

2.3 生态浮岛

调研发现,蒋水港河道中央及岸边置有生态浮岛。生态浮岛适用于没有空间建设雨水塘或雨水湿地的场所,可通过对生态的重新构造,提升河道的自净能力,同时也提升景观效果(图8)。

2.4 总结

嘉兴生态绿道网是一种线形绿色开敞空间,通常沿着河滨带情况较多,内设可供行人和骑车者进入的景观游憩路线,连接主要的公园、自然保护区、风景名胜区、历史古迹和城乡居住区等,有利于更好地保护和利用自然资源、历史文化资源,并为居民提供充足的游憩和交往空间。

运用低影响开发技术建成的绿道,将面临着与传统绿地养护不同的管理挑战。传统绿地养护仅限于修剪、施肥及保洁,由于具有嘉兴特色的绿道需要的养护措施广泛,所以在绿道养护方面嘉兴也有不少实际经验,雨水排入了绿道,因而每隔几次降雨均需进行养护。另外,雨水塘、雨水湿地内需要定期清淤,水生植物到秋季需进行收割等。

3 生态停车场改造案例――勺园停车场

3.1 场地简介

嘉兴勺园停车场位于嘉兴南湖景区的南部、南溪西路北侧(图9),建设总面积约5 200 m2,是供园内参观时停车所用。其中,停车位面积约1 169 m2,通道面积约1 670 m2,停车场共有85个停车位, 是勺园内重要的交通枢纽地。此处独特的设计,有利于地面径流,防止地面过多积水从而影响园区的营业与使用。

3.2 低影响开发技术在勺园中的体现

3.2.1 铺设专用透水混凝土。勺园生态停车场的表层是使用透水混凝土铺设的,结构见图10。20 cm厚的透水混凝土表层,形成了透水路面和透水停车位。这样的新型混凝土可以让雨水较为快速地流入地下,防止“快排水”带来的水体快速流失以及由于雨水过量而导致的洪涝积水的现象。另外,一方面这一举措也可以有效补充地下水,缓解城市的地下水位急剧下降等城市环境问题。这样的做法不仅保护了地下水,节约了水资源,而且更能够有效缓解因水滞留在路面表层而带来的油类化合物污染地下环境的问题,维护了城市的生态平衡。

调研过程中,小组成员进行了试验。将约20 mL的水浇在停车场路面,模拟雨水下渗,试验发现地面不会像普通的水泥地一样马上变深色,浇下去的水也不会马上四处溢流开来打湿地表,而是慢慢下渗,吸收效果显著(图11)。

3.2.2 植浅草沟。勺园停车场在停车位之间的绿地中植浅草沟,并配以侧石开口(图12)。植草沟沟顶宽0.5~2.0 m,深度0.05~0.25 m,边坡(垂直∶水平)1∶3~4,纵向坡度0.3%~5.0%。植\草沟具有输水功能,具有一定的截污净化功能。这样有利于将硬质停车场中未能及时排出的雨水排入一旁的绿地中,通过植浅草沟的下渗吸收更多雨水,加快雨水排放,避免雨量过大带来的雨水堆积给使用者带来不便的现象(图13)。

植浅草沟的植物一般选用当地适种的草坪地被,在保证排水给予过滤的同时也能够带来景观上的美好感受,为停车场增添一定的视觉效果。

3.2.3 铺排地下网状排水盲管。除了地上部分的精心设计,勺园停车场的地下部分更是进行了多样的设计与处理。停车场在地下布设了将近1 km的网状排水盲管(图14)。盲管能够收集地上的渗水,进行统一处理,也可在雨量较大时,调节地下水,减缓地下水的压力,这对解决目前城市中经常出现的积水问题有很大的作用。

3.2.4 地下雨水调蓄池。勺园停车场在地底更是设置了一个巨大的地下雨水调蓄池(图15)。在多雨的季节,城市往往会因长时间的强降雨导致地下水的大量积聚,而现有的地下网管不能满足排水需求,不仅会带来严重的洪涝灾害,更会将大量雨水带来的河流污水排入地下,从而对污水厂造成一定的危害。而这样的调蓄池既可以减缓污水的冲击,减少污水厂的压力,也可以在一定程度上减小城市的内涝问题。

3.3 总结

每当下雨天,落在停车场地表的雨水首先通过透水材质浇筑的地表渗入土中;当土壤含水量过高时,专门用于集排土中渗水的盲管就会发挥作用,把多余的雨水排放到停车场北侧的排水管道内,地下调蓄池也可以帮助蓄、排水。

自2014年起,经过设置透水路面、建设透水停车位、安装地下网状盲管,并设计了下凹式绿地和植草浅沟等一系列改造后,勺园停车场已能在一定程度上控制雨水径流。据统计,整个项目年径流总量控制率达80%,控制雨量达24 mm。

4 结论与启示

在水质型水资源缺水的大背景下,雨水不应该是负担,而应是宝贵的资源。为了应对城市水问题,嘉兴的城市建设理念从破坏生态转向恢复生态。海绵城市的建设相对于传统的市政雨水管理系统有很大的优势。一是在雨水治理理念上变革,从原来的末端治理转变为源头治理;二是雨水就地收集处理,减少径流;三是从原来的单一下水管网建设转而利用好河湖蓄水、道路渗水等多种方式建设。

总体而言,我国海绵城市建设尚处于起步阶段,理论研究在很大程度上依旧滞后于实践,尤其是在本土化、地域性等方面的研究亟待重视,这对以后的研究方向有指导意义。

5 参考文献

[1] 住房城乡建设部.海绵城市建设技术指南[S].北京:[出版者不详],2014.

[2] 徐海顺,蔡永利,赵兵,等.城市新区海绵城市规划理论方法及实践[M].北京:中国建筑工业出版社,2016.

[3] 车武,欧岚,刘红,等.屋面雨水土壤层渗透净化研究[J].给水排水,2001(9):38-41.

[4] 王文亮,李俊奇,王二松,等.海绵城市建设要点简析[J].建设科技2015(1):19-20.

[5] 赵剑强,闫敏,刘珊,等.城市路面径流污染的调查[J].中国给排水,2001(1):33-35.

[6] 郑远,贾璐,杜豫川,等.道路路表径流污染处理体系研究[J].城市道桥与防洪,2007(8):155-157,211.

[7] 车伍,申丽勤,李俊奇.城市道路设计中的新型雨洪控制利用技术[J].公路,2008(11):30-34.

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关键词:海绵城市;城市发展;绿色接到;景观设计

海绵城市是近年来被人们提出,并逐渐体现出其实用效果的一种城市设计理念。海绵城市设计理念,是一种将生态循环系统融入到城市规划、城市设计、城市建设中的一种理念,旨在让城市更好地发展,构造更加完美的城市日常生活环境[1]。海绵城市理念比较关注水循环的利用,并且十分尊崇生态环境至上的思想,是城市公共空间系统建设十分关键的一个组成部分,不仅具有自然属性,同时还具有社会属性等,可以保护城市的生态环境,下文将对相关内容进行分析。

一、海绵城市发展的意义

海绵城市理念是近年来被提出的一种理念,利用海绵城市理念,让城市有海绵的特性,让城市可以高效率收集雨水,并在必要的时候释放雨水,构建科学化的雨水收集、雨水使用体系[2]。还可以通过海绵城市的方式对城市建筑物、城市道路、城市绿化等进行相对系统地整合、治理,提升城市的水资源收集能力,并利用自然界中的各种力量来帮助城市实现自我调节。海绵城市在建设的过程当中,比较提倡利用环保透水材料进行铺装,不论是地上还是地下,都会通过分布式的建设系统来构建水资源利用系统,而且这种建设所需要的资金投入量也比较大[3]。虽然前期项目资金以及人力的支出比较多,但是从长远的角度来考虑,能够带来的好处是巨大的。

二、海绵城市背景下绿色街道植物造景以及绿色街道绿化

城市道路绿化是提升城镇绿化程度的关键组成部分,同时也是城市绿地系统建设骨架,覆盖了城市大面积的路面,可以有效减少沙尘对城市的影响,净化城市有害气体,起到美化环境的作用。下文将从多个角度出发,对相关问题进行研究。道路两边的植物,因为会受到汽车尾气、严寒、酷暑等多种外部不良条件的影响,所以其生存环境比较残酷。针对该情况,在选择植物种类时,必须要保证植物的基本生存要求与当地街道的实际情况相吻合,选择适应性比较强而且比较容易管理的植物[4]。从目前发展情况来看,我国的道路绿化带经常使用各种大色块手法,比较追求整体上的视觉效果。但是因为来往的车辆比较多,行道树经常因为各种原因出现问题,人工浇灌不能保证可以浇灌到所有的行道树,所以必须要在设计的过程中加入一些喷灌设备或者是雨水收集系统等,提升行道树的生存质量。主要从雨水收集的角度去分析相关问题,因为目前国内出台的相关规定要求,道路的标高必须要超过绿地[5],通过这种方式让雨水流入到道路两边的陆地当中,从上至下的实现雨水渗透。与此同时,还要将自行车道上的雨水引入到树池当中,事先在树池中构建过滤系统或者是雨水处理系统,让流经的雨水都可以储存到树池内部,从侧面增加了周围地区的需水量,便于行道树渗透浇灌,还可以有效延长其浇灌时间。

1.绿色街道景观立面设计

为了从根本上提升道路附近位置硬质地表所汇集的雨水可以真正地流入到绿化植池当中,相关工作人员必须要设立科学合理的绿化种植池竖向标高,通过竖向标高的形式来处理种植池和路面铺装之间的关系。在设计绿化种植池时,要保证绿化种植池的高度比周围位置道路以及周围位置的硬质地表低,具体的下沉深度可以按照工程项目所在地区的实际水温情况以及土壤渗透率等加以分析,明确雨水、洪涝灾害等控制目标,通常可以将其控制在50mm-100mm的范围内,最大也不能使其超过200mm。路缘石要和周围道路的高度持平,方便雨水流入到其中。如果路缘石的高度超出了周围道路以及硬质地表,可以根据情况适当地设置一些缺口,缺口的高度通常均在50mm左右。通过设置缺口的方式,让雨水更快地流入种植池当中。工作人员还可以在入口的位置铺设一些鹅卵石,避免因为雨水冲刷等问题,给项目使用质量带来负面影响。工作人员可以将溢流口设置到种植池当中,而且雨水口的高程要明显高出种植池,但是还要控制其低于地面。如果降雨量比较大[6],还可以将绿化种植池当中超出额定标准的雨水排入到当地城市的雨水管道当中。城市在降雨时会自然产生雨水径流,这些雨水径流会不断地冲刷路面上的各种污染物以及固体垃圾等,并将这些杂物冲到种植池当中,影响种植池的正常使用。据不完全统计、雨水径流所产生的污染物,不论是悬浮物还是重金属,都是不可避免的,而且前期情况会比较严重。针对该情况,可以通过初期弃流的方式来控制径流所带来的污染。综合上述各种情况来看,工作人员完全可以在绿化种植池雨水集中入口的位置来设置一些拦截污雨水的设备,以减少污雨水产生的不良影响。雨水是城市道路水资源主要补充来源,对提升地下水资源量具有十分重要的意义,也是生态雨水系统当中最为关键的一个组成部分。如果道路土壤的夯实度太高,土壤强度过大,会导致雨水下渗速度变慢,影响到绿色街道对雨水的吸收速度。针对该情况,在对道路进行设计时,必须要通过各种方式来提升土壤渗透速度以及整体渗透率。目前常见的处理办法包含下述几个方面:首先是尽量选择沙质土或者是砂质壤土,利用这两种土来完成项目建设,可以有效提升下渗速率;其次,还要关注机械使用环节,对于已经压实的土壤,可以利用各种机械设备对其进行处理,优化土壤夯实程度,提升土壤下渗率。针对部分渗透性不够理想的土质,在建设时可以适当地加入一些炉渣或者是一些膨胀的页岩,起到改善土壤结构的作用。

2.植物设计

植物设计是所有城市道路设计中最为关键的一个环节,因为不同雨水管理的景观设施内部,会有不同的雨水量处理模式。不同地区、不同季节雨水量不同,降雨情况难以估计,丰水期和少水期的差别也比较大。同时植物设计也会在一定程度上受到雨水管理景观设施坡度的影响,所以工作人员必须要按照植物水生的习惯以及特点来进行植物设计。在植物设计过程中,要根据项目所在地区的情况,判定选择水生植物、还是中生植物。在选择植物时,尽量选择本土植物,从根本上杜绝外来植物入侵;同时还要选择一些抗逆性比较强、吸附性比较强的植物。满足上述条件的植物不仅种植简单,后期养护所需要耗费的财力与人力也比较少,能够起到其应有的作用。在满足上述各种条件之后,再考虑植物的色彩、植物的质感以及植物的花期等综合性因素,择优选取。

3.景观设计

绿色街道设计,不仅要对城市道路雨水情况进行管理,同时还要尽量地满足各种城市道路景观美化效果。通过分析近年来的实际工作经验发现,绿色街道虽然可以满足自然水循环过程的需求,同时还可以通过各种纯天然的方式来提升景观效果。如果通过调查发现,某位置街道改造项目可以使用一些开花的植物,比如选用水仙等,要合理地搭配颜色,结合雨水塘等对其进行综合性设计,提升植物的观赏性以及植物的实用性[7]。雨水花园是一种完全通过人工进行挖掘的花园,有时也可以借助自然形成的绿地来吸收街道、建筑雨水。将这部分雨水引入到植物根系以及土壤当中,利用其中存在的微生物群落来实现综合性效果,并通过该方式来净化雨水,让雨水可以慢速度地渗入到土壤当中,起到涵养地下水的效果,为雨水利用的持续发展奠定基础。在雨水花园的设计初期,还需要注意充分了解当地气候状况,选择渗透性合适的土壤类型以及容易生长的低养护植物。雨水花园的建设尺度通常较小,并设置于生活性街道、住宅的旁边。在实际选址时,需要注意与建筑之间的最近距离应当在3m以上,这样能够防止水渗漏入建筑基础,或者地下室,从而造成倒灌、霉变问题。另外,雨水花园还应当远离大树,设置于光照充足的区域,保证在暴雨季节能够快速排干雨水。

三、结语

从上文提出的各种情况来看,海绵城市建设的主要目标就是节水、节省空间,保证水资源和城市空间均衡发展。对其进行系统性地整合处理,利用园林工程等自然界的力量,留住降水,对降水进行净化处理,保证这部分降水的可用性。园林工程不论是建设措施还是建设模式,都必须要满足当前目标城市的实际情况,采取最佳的工作方案进行设计。在海绵城市背景下的绿色街道景观设计方面,要综合考虑各种上文中所提出的因素,不论是景观设计、植物设计还是道路设计,都必须要以社会发展的实际情况为基础。上文首先阐述了海绵城市背景下绿色街道景观设计工作的要点,之后分别从多个角度论述了应当如何对绿色街道景观进行设计,希望可以为相关工作人员的日后工作奠定基础,提升设计质量。

作者:王军锋 李娟 姚章堂 单位:中粮工程科技 (郑) 有限公司

参考文献:

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篇14

关键词:低影响开发;海绵城市;景观;场地规划设计

中图分类号:TU992

文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2017)13-0088-04

1 项目背景

前海深港现代服务业合作区位于《深圳城市总体规划(2008-2020)》中所确定的深圳城市“双中心”之一的“前海中心”的核心区域,定位为未来整个珠三角的“曼哈顿”。深圳太子湾前海片区作为深圳市发展的示范区域,作为深圳市海绵城市建设成片推广区,争取至2030年全部符合海绵城市目标要求。笔者针对片区的发展提出基于低影响开发技术规划的分析与研究(图1)。

2 现状分析与策略

2.1 片区内涝

深圳属亚热带海洋性气候的临海城市,暴雨发生频率高,短时强降水或过程雨量偏大的天气过程容易引发内涝的发生。建设规划区域内开发强度大,建筑密度高,硬化面积广,雨水无法下渗,也是引起内涝的重要因素。此外,排水管网的排水能力不足,在地势低处产生内涝(图2)。

针对深圳前海及太子湾用地现状,结合周边地形、竖向规划、排水分区等,联系内涝产生的原因,准确识别内涝问题,针对性提出解决方案。构建多系统模型,应对城市内涝,为太子湾片区和前海片区的竖向设计、排水沟渠设计和局部节点大雨量的道路行洪设计,提供分析支撑。

2.2 土壤返盐碱的问题

太子湾片区分别于2007年和2013年启动填海工程,海水对土壤的渗透作用导致植被生长状况不佳,填海使用的土壤基质盐碱化严重(图3)。

基地内部土壤基质采用填海造陆,容易封存咸水,保存于原海底岩土层或填土层中的咸水,造成土壤盐碱化,影响地下水化学性质。

对于填海及周边的区域,要滞蓄加有序排放,多维度清洗表层土壤。根据土地中盐碱含量进行绿化分区,针对盐碱地采取相应的适应和生物修复措施。植被的选取应以苗源充足、成本低廉、抗逆性强、防治费用低为原则。铺设地下排水管网应考虑滤水排盐。土壤盐碱度逐渐降低。

应限制地下水开采、人工补给地下水、充分利用当地雨水资源。采用集雨措施、排盐工程、土体结构规划、底泥改性和生物有机肥等相关措施。种植耐盐碱的树种以减少地表水分的蒸发、防止土壤表面积盐,又可以降低地下水位和盐份,改良土壤的物理性状,增加有机质和土壤微生物,降低土壤pH值,从而彻底改善周围土壤和生态环境。

2.3 水质性缺水与雨水再利用

前海片区近5年居民生活用水与商业服务业用水分别占总用水比例的42%和28%,工业用水仅占22%,环卫绿化用水量占1%左右。片区内再生水回用对象除工业用水、绿化浇洒、环卫和道路清扫用水外,回用于冲厕与商业性公共建筑的空调循环冷却补水具有很大的发展空间。

应合理控制和引导高开发地区不透水用地的地表径流,通过增加场地蓄和排的能力,辅助再生水的收集与使用。

2.4 太子湾片区沿海污水零排放情况

太子湾片区填海形成的土地地势较平,透水性较差,缺少排水压差,一旦遇到天文大潮,加以台风等叠加,排水难度大、面源污染严重、地表洼地蓄水和下渗能力减弱将导致局部大量超标积水(图4)。此外,填海形成的土地改变了海岸线的长度、形态和地貌,影响地表水的流速和泄洪能力,降水时地表径流增加,峰值流量增多,峰值出现时间提前,导致大量淡水资源流失和局部水灾(图5)。

应合理设置植物生态浅沟、下凹式绿地,适当采用生态透水铺装材料,回补地下水。通过合理的分级导流措施将不同降雨量情况下的超标雨水净化回用。

3 规划原则及指导思想

3.1 指标量化可控

规划将设立目标层、措施层和管理层,将控制指标分解至地块层面,并对地块内、道路及公园绿地等海绵措施进行量化建设指引,分级细化海绵管控指标和工程措施。

3.2 措施显效可见

海绵建设措施的组合的不仅要考虑到能够到达控制目标,还要考虑其适宜性、经济性、显效性,通过多系统模型选择针对地块高密度开发、滨海抗盐碱、污水零外排特点的高效率新技术的海绵措施。

3.3 全流程易核查

研究将规划、建设、管理、运营、投融资的全流程的技术服务和支撑,通过规划、导则、审查、实施、评估等环节的介入,达到一张蓝图落实到底的目标,使得海绵建设全流程的各环节能落地易核查。

3.4 全周期可监测

基地海绵城市建设应当从项目的设计阶段开始贯穿到施工、管理、运营、维护的全生命周期。在全生命周期内,全程运用全周期的理念,在设计阶段结合运维要求,使用持续测量和验证发现改进机会,对数据进行分析和校正。可以通过不断检测生态草沟中不同植物对减缓雨水径流的不同效果,来调整下一阶段应该选择的合适植物。

4 技术思路

4.1 多系统模型的构建

首先,需要对示范区的现状水文特征进行模型评估,进而确定海绵建设目标;其次,根据示范区的详细蓝图规划,综合考虑示范区的空g布局、景观要求、经济性、维护管理等因素,进行海绵建设设施的初步布局,并进行模型评估;第三,将海绵建设初步方案的模拟结果与海绵建设目标进行对比,根据对比结果进行海绵建设布局方案的优化调整,并再次进行模拟;最后,反复调整直至结果达到海绵建设目标,最终得到海绵建设设施的布局方案。

采用SWMM可有效模拟海绵建设开发模式下的城市区域水文状态,应对城市内涝,为太子湾片区和前海片区的竖向设计、排水沟渠设计和局部节点大雨量的道路行洪设计,提供分析支撑。为城市区域内各建设项目海绵建设设施的布局与优化提供技术支持和依据。

4.2 片区径流控制目标和指标体系构建

4.2.1 径流控制目标的确定

年径流总量控制率的选取是一个技术指标与产出之间平衡的一个过程。年径流总量控制率越高,需要的投入也越大。随着控制率增大,径流调蓄量也有所增加。

分析基地规划设计条件和相关参数,结合基地自身特征分析,制定汇水区划分原则,由浅入深划分;根据方法选取模型参数。根据本底模型与常规开发模型模拟结果,初步设定规划目标。通过模型试算的方法,深入研究影响径流总量和峰值流量的关键因素,确定规划目标值。

4.2.2 径流污染控制目标的确定

要控制分流制径流污染物总量,也要控制合流制溢流的频次或污染物总量。结合深圳市城市水环境质量要求、径流污染特征等确定径流污染综合控制目标和污染物指标,污染物指标可采用悬浮物(SS)、化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)等。一般可采用SS作为径流污染物控制指标,低影响开发雨水系统的年SS总量去除率一般可达到40%~60%。

4.2.3 指标体系构建

为引导和约束开发单元内各建设项目采用低影响开发技术,保障控制目标的实现,针对基地土壤返盐碱、填海区域的污水零排放、内涝、水质性缺水及雨水再利用的问题, 构建开发引导控制指标体系。初步建议包含但不限于以下指标:年径流总量控制率、雨水径流污染物控制率、峰值流量、非传统水源利用率、土壤盐碱土盐度控制指标、内涝控制标准等。

4.3 片区海绵城市控制指标分解

以整体径流总量控制率及径流污染控制率为目标,通过水文、水力计算与模型模拟等方法或通过加权平均的方法对年径流总量控制率进行逐层分解,分解至地块单位面积控制具体指标。在明确目标可达性后,结合周边用地、绿地、水域等,确定低影响开发设施,注重用地功能、高效利用现有设施,并将海绵设施进行布局,计算其径流系数及调蓄容积,据此得出地块单元内年径流总量控制率和径流污染控制率,再通过综合计算校核整体目标达成情况,最终将控制目标落实。

4.4 基于模型构建的海绵设施多方案比选

海绵建设模型的构建基于示范区详细蓝图规划。相比传统开发模式,海绵建设模式是在示范区的下垫面因地制宜、综合应用多种海绵建设设施进行雨水径流的控制。根据示范区用地规划和雨水管网规划,结合径流组织,将示范区划分为若干汇水区。

海绵建设模型根据基地相关情况定义下沉式绿地、雨水花园、绿化屋面、透水铺装、调蓄水箱/水池/模块、植草浅沟、截留式净化溢流设施、雨水收集回用设施、污水再生利用设施(处理、管网、调蓄)、地下室覆土、土壤改良、特性植物选育、道路附属雨水滞蓄净化设施、排水管网及市政调蓄系统设施等多种海绵建设设施等,对各类海绵建设设施的参数进行设置。针对存水区植被覆盖百分比、配置土壤层孔隙率、田间持水率、枯萎点选取参数;雨水花园、绿色屋顶、下凹绿地和低影响树池的土壤水力传导率等分别取值;路面层孔隙比、蓄水层孔隙比、绿色屋顶的入渗率、排水层中绿色屋顶蓄水率等进行取值。

以达到海绵城市强制性控制要求为目标,综合考虑海绵设施经济性、适宜性等因素,对各项海绵设施规模和比例进行方案比选,对设施清单遴选、设施占地面积、设施占下垫面比例进行合理配比,使示范区地块的设施选择具有弹性操作空间。

4.5 划、建设、管理、运营全生命周期的实施路径

基于海绵城市规划成果,建立以数学模型为核心的审查决策支持工具,利用系统化、多情景模拟评估技术手段,对设计方案的综合效益进行科学评估,从建设伊始即考虑到最终验收、考核评估、维护管理等问题。

在项目设计阶段,提供一套科学、合理、高效的地块海绵城市建设审批方法,为高规格完成项目海绵城市建设目标提供技术支撑。

项目建设中,通过督导工程实施情况,定时工地巡视,及时发现问题,做好工程施工事中控制。项目完成后,采取合理措施指导工程验收、试验,所有工程的验收必须符合国家相关设计规范、标准的要求,同时满足工程设计和管理要求,达到海绵城市控制性指标和考核指标。项目运行监测评估阶段,制定项目的海绵城市评估体系、模拟与监测布点方案。

提出城市海绵城市建设效益评估的指标体系和效益测算表,能够为海绵城市建设、投资、运营和决策提供依据。通过从设计、实施、评估一系列流程及控制,最终为项目海绵城市建设提供技术支撑。

5 建设成本和收益的问题

5.1 建设成本

通过《海绵城市建设技术指南》对各海绵设施的估价,可完成海绵城市建设的成本估算。成本的控制在于设计阶段对设计的合理把握以及工程施工事中控制。

5.1.1 成本费用

海绵建设结合片区排水工程进行,雨洪管理工程投资都是在排水工程基础上所增加的投资,包括各种类型的雨水利用设施及其相关的电气设备和庭院屋面排水系统,但不包括用于装饰或介绍工程特点而花费的费用。

5.1.2 运营费用

海绵建设成本效益主要体现在项目使用和维护阶段,在项目使用所带来的经济效益、社会效益和环境效益方面。

5.1.3 维护费用

传统设施中滞留区和人工湿地的维护费约为建造成本的3%~6%,洼地雨洪管理的低影响开发的维护费约为建造成本的5%~7%。但是,生物滞留区和洼地的大部分维护可以融入到日常景观维护工作中,不需要特别设备;而湿地和水池的维护则需要大型笨重的设备,用以移除沉积物、油类、废物以及前池和开放式池塘中生长的植被。

5.2 经济效益

5.2.1 渗透补充地下水的效益

由于低影响雨水综合利用的实施,通过增加透水面积、绿化植草面积、渗透管沟、洼地、渗水井等设施,增加了雨水入渗量,有效回补地下水。

5.2.2 因消除污染而减少的社会损失

美国环保署研究结果表明,每投入1元环保费用,可减少3元的环境资源损失,即投入产出比为1∶3。海绵建设资金投入虽然不是完全意义上的环保费,但其减少的环境资源损失也会接近3元。

5.2.3 城市洪涝减缓而减少的损失

城市内涝必然造成不同程度的经济损失。

5.2.4 土地增值

传统设计将地上建筑与其他设施分开设计,海绵建设所应用的生物滞留等技术则可以融入景观设计,实现建筑主体与附属设施的综合设计。

5.3 环境效益

海绵建设的雨洪管理技术由于采用了生态化、低能化、可持续运行的设施,不仅能保护开发区域水环境、改善建筑设施外部生态环境、提高建筑物内部的环境质量,还可以减少城市热岛效应,为居民提供舒适的居住和工作环境,并改善城市的生态环境。

5.4 社会效益

海绵城市建设通过城市污水再生回用和雨水资源开发利用,可节约优质水资源,缓解水资源供需矛盾,为城市提供大量环境景观用水,重建水生态环境,进一步削减污染物排放量、改善水体环境。

另外,海绵建设通过引导建设项目开展城区雨洪利用工作,可降低洪峰流量,维护自然水文循环,增加地下水补给,调节片区气候,改善区域生态环境。通过规划实施,引导拟建项目采用低影响开发模式,实现雨水的综合管理与控制,_到开发建设后径流系数不增加的目标。

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