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5篇海绵城市建设背景,期待它们能激发您的灵感。
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:
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[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.
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.
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。
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
[1]尹路.从绿地系统视角浅议海绵城市系统规划――以科尔沁右翼前旗科尔沁镇绿地系统规划为例[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2016(05):59-60.