发布时间:2024-01-18 15:59:14
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篇海绵城市的生态效益,期待它们能激发您的灵感。
【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:
【关键词】:海绵城市;绿色街道;低影响开发
1、城市道路系统的研究背景
1.1城市暴雨内涝现象
近年来,我内众多大中型城市在暴雨过后频频陷入内涝灾害,造成城市基本机能的瘫痪和市民生活的极度不便,而内涝之后城市水资源短缺的问题同样突出。
1.2传统城市道路雨水处理的问题
城市雨水径流产生和排放的一个重要场所就是城市道路,传统城市道路的排水设计思路主要是雨水沿路面的横纵坡度产生径流,通过雨水口收集后由雨管排至水体。而随着城市化的发展,这种“以排为主,利用滞后”的排水方式问题日益凸显,越来越不能适应现代化城市的需求。
2、海绵城市绿色道路系统分析
2.1海绵城市与绿色街道理论
2.1.1海绵城市的概念
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[1]。
2.1.2绿色街道理论
绿色街道的实质是生物滞留池等暴雨径流管理设施在街道层面的应用。其对绿色的界定大多从暴雨径流管理的角度,强调绿色街道去除地表径流污染、补充地下水,减少暴雨径流量,以及美化社区环境,改善街道物理环境的功能[2]。
2.2海绵城市道路c传统道路的区别
传统城市道路的硬质面积占道路面积的75%左右,道路绿带面积仅占25%左右,透水铺装率不足30%,路缘石和绿化带高出路面10-20厘米,雨水口设置在机动车道或者非机动车道上,绿化带只能吸收自身区域的雨水,雨水口仅收集路面雨水,不能有效的实现雨水排放,容易造成路面积水,甚至内涝。
海绵城市道路采用LID 技术设施,不仅可以保证道路的通行,还能在解决道路排水问题的同时防止雨水对路面稳定性造成破坏。
3、海绵城市绿色道路系统规划设计
3.1绿色街道设计原则:建设具生态功能的绿色街道
3.1.1 LID(低影响开发)理念
LID(低影响开发)是建设海绵城市的核心手段,其基本原理是在人工系统的开发建设活动中,尽最大可能减少对自然生态系统的破坏,强调保持场地开发前后水文特征不变[3]。
3.1.2 绿色街道的生态效益
绿色街道作为海绵城市雨水管理设施的一部分,不仅具有缓解城市内涝的作用,还能恢复自然水循环的蒸发、渗透和生物利用的功能,因此具有极高的生态效益。
3.2绿色街道组成模块设计策略
3.2.1人行道设计
传统的人行道在雨天容易路面湿滑、积水,影响出行的安全性和舒适度;同时也加剧了城市的热岛效应、阻止了地下水资源补给。透水人行道是一种可以使雨水透过铺装表面,不经过地下排水管道而直接渗透进入下层土壤的人工铺筑的人行道路。透水人行道应满足雨水渗透性和使用性两方面的要求。其中雨水渗透性要求满足渗透排水功能和生态蓄水功能;使用性方面需要具有足够的强度、抗低温能力和足够的水稳定性。
3.2.2树池设计
树池作为雨水收集和排放的设施,首先应考虑到树木生长的需要,许多行道树种不具备很强的抗涝性,因此在绿色街道树池的设计建造之初,必须对场地内原始土壤进行检测。因此按照不同地域的气候特点,应考虑土壤蓄水和排水能力后降雨量偏大的地区,应该使用沙土或砂质壤土。
3.3.3路缘石设计
路缘石是设置在中间分隔带、两侧分隔带及路侧带两侧的条形构造物。以下对几种路缘石的优缺点进行分析。
(1)开口路缘石
开口路缘石在新建和改造项目中应用广泛,加工简单,开口的长度可以根据本地瞬时降雨量进行灵活调整。由于开口破坏了路缘石整体性,一定程度上会妨碍交通安全。
(2)预制穿孔路缘石
预制穿孔路缘石石适合安放在新开发的地块上,钥诼愿哂诼访姹旮撸方便雨水流通过。其优点是占用道路空间小,不妨碍人行和车行交通。缺点是不具备过滤沉积物的作用,开口易堵塞,需要定期维护,维护人工成本高。
(3)溢流路缘石
溢流路缘石是可以最大限度地将来自街道的雨水均分散到道路旁的处理设施中,同时不需要很高的维护成本[4]。
3.3.4停车场设计
传统停车场功能单一,设计时主要考虑如何利用有限场地以停放更多数量的车辆,而忽视了场地本身应具有的其他功能。海绵城市背景下的生态停车场应以促进城市雨水的生态循环作为设计的主要目标,建立具备雨水净化、收集、再利用功能的绿色停车场。生态停车场的布局设计有很多限制因素,如功能定位、场地规模、气候情况等。因此挖掘停车场的生态功能,需要依照不同的场地条件进行设计。
结论:
绿色街道的核心功能是利用景观生态学的手段缓解城市水问题,城市道路低影响开发雨水系统对于缓解城市洪涝灾害、控制径流污染、净化城市水质、补充地下水源具有重要的作用。当下海绵城市建设在全国范围内如火如荼地展开,在看到全社会为解决城市问题积极努力的同时,设计者更不应该盲目,要对各技术问题进行认真思考,使海绵城市的理念真正落到实处,长期发挥其应有的作用。
【参考文献】:
[1]赵慧芳.城市道路雨水就地利用技术研究[D].北京:北京林业大学,2008.
[2]李强,贾博,权海源,苏月,赵萌.绿色街道理论与设计[J].建筑学报,2013(9):147.
[3]胡楠,李雄,戈晓宇.因水而变――从城市绿地系统视角谈对海绵城市体系的理性认知[J].中国园林,2015,31(6):22.
关键词:城市道路设计;生态;海绵城市道路理念;技术
中图分类号:U412.37
前言:当前,人类社会所面临的环境问题日益严重,生态环保理念深入人心,在这样的背景下,海绵城市道路设计理念应运而生。顾名思义,海绵城市道路设计理念指的就是城市能够像海绵一样富有弹性,从而提升城市道路对各种自然灾害的适应性。海绵城市道路设计理念遵循生态设计原则,在道路设计中的应用至关重要。基于以上,本文简要研究了城市道路设计中海绵生态理念与相关技术。
1海绵城市建设的重要性
1.1在防雨防洪基础上实现对雨水资源的充分利用
基于海绵城市道路设计理念的城市道路设计的目的是改善城市排水状况,从而更好的为城市人民提供服务,在保证城市道路防洪防水性能的基础上,能够充分利用丰富的雨水资源,具体来说如下:①防洪防水:基于海绵城市道路设计理念的城市道路设计能够有效提升城市道路的排水能力,在暴雨来袭的时候,保证城市道路的排水要求,这是海绵城市道路建设的根本性目标[1];②雨水资源的利用:海绵的吸水性体现的是海绵城市道路设计的防水防洪性能,而海绵的排水性则体现的是海绵城市道路设计的供水性能,海绵城市道路能够存储雨水,在水资源不足的时候,充分发挥海绵的排水特性,满足城市人民生产生活的用水需求,实现了对雨水资源的充分利用。
1.2改善生态环境
改善生态环境是海绵城市道路设计的重要价值和意义,随着经济的发展和社会的进步,生态观念深入人心,城市道路设计的生态性日益受到重视,我国城市建设的重点就是要保护生态环境,国家出台了相关政策来改善生态环境,海绵城市道路设计理念应运而生[2]。在传统城市道路建设模式中,大多是硬化路面的设计方式,每逢大雨或暴雨来临,大都依靠排水管道和泵站来进行排水,通过雨水的快速排出和末端控制为主要控制手段,这种设计方式很容易造成逢雨必涝,旱涝急转的问题,《海绵城市建设技术指南》中强调优先利用绿色组织进行排水,例如雨水花园、植草沟、下沉式绿地等,这种排水方式实现了对雨水缓慢排释、分散源头的排水效果,这种排水方式不仅能够避免洪涝灾害,还能够有效缓解城市污染问题,改善城市污染现状,对于城市环境保护、生活质量改善等方面有着重要的意x。
2海绵道路设计的低影响开发概述
海绵道路能够像海绵一样留住雨水,促进雨水的循环利用,当降雨来临的时候,海绵道路不仅能够吸收、存储、渗透雨水,还能够有效净化雨水,将雨水补充到地下水中,优化并调节城市的水循环系统。而在干旱时节,海绵城市道路能过像海绵一样将吸收、存储的水释放出来,实现对雨水的循环利用,使得城市用水贴近自然生态,同时对于丰富城市景观也有着重要的作用,有效改善了城市的生态功能,提升了城市的宜居性。
海绵城市道路设计能够将雨水的渗透、滞留、存储、净化、利用以及排水结合起来,能够将城市防洪防涝、污染控制、水资源净化以及修复生态等多个目标统筹到一起,不仅实现了道路的使用功能,同时实现道路的生态功能[3]。在低影响开发过程中,将城市道路设计与城市建筑、绿地、广场、小区等结合起来,统筹作为载体,城市规划部门、道路设计部门以及道路施工部门等各个专业部门协同配合,打破传统城市道路设计以排水为主的观念,通过生态化技术构建低影响雨水开发系统,充分实现城市道路的生态效益。
3海绵道路设计技术分析
3.1路面材料选择
在传统的城市道路设计中,大多选用沥青混凝土和水泥混凝土等作为路面材料,出于环保性和生态性的考虑,国建建设部出台的《透水沥青混凝土技术规程》中明确规定了城市道路不仅要满足使用功能,同时还要满足透水、降噪等生态功能。海面道路设计应当积极选用透水性强、净水效果好、滞留水能力强的环保路面材料,当前一些环保性路面材料的承载能力较弱,因此仅仅能够适用于小区道路、公园道路等荷载较小的道路,对于城市主干道、快速路等难以适应,这就要求环保部门和城市道路建设部门要积极研发新型的环保路面材料[4]。
3.2道路横坡及绿化带设计
传统城市道路设计方式中,道路一般向外侧倾斜,便于雨水汇入到排水管道中,绿化带一般比道路高出25-40厘米,呈现出凸起的形式。在海绵道路设计中,为了实现城市道路的渗水功能、滞留水功能、存储水功能和净化水功能,海绵城市道路设计为向绿化带倾斜的形式,当降雨的时候,雨水会流向绿化带,这就增加了绿化带滞留雨水的能力,而对于绿化带的设计来说,为了保证能够顺利接受道路横坡汇集来的雨水,其设计高度低于城市道路5-15厘米,呈现凹型,此外,在绿化带下方设置碎石盲沟,超过路基深度设置碎石层,以此来保证雨水的有效渗透,避免洪涝。此外,在海绵城市道路设计设计中,雨水口篦子减少,雨水管径降低,采用智能控制方式,在暴雨来临、雨量较大的时候开启,保证城市道路的排水功能[5]。
3.3人行道设计
相较于主干道、快速路等城市道路来说,人行道的荷载较小,因此可以采用渗透性材料,路面采用透水人行道板,路基采用透水混凝土、垫层则采用碎石层,这就有效增加了人行道的透水性。如果在人行道周围有绿化带,可以设置渗沟与绿化带的渗水层相连,保证绿化带对雨水的利用和滞留。
3.4边坡支护设计
在传统城市道路设计中,石质边坡不仅施工麻烦,且对生态环境破坏严重,海绵道路设计应当采用绿色边坡,例如采取窗式护面墙植草支护方式、网格植草支护方式等,以此来提升城市道路的生态效益。
结论:综上所述,海绵城市道路设计理念指的就是城市能够像海绵一样富有弹性,从而提升城市道路对各种自然灾害的适应性。本文简要介绍了海绵城市道路设计这一生态化城市道路设计理念,并探讨了海绵道路设计技术,旨在为相关城市道路生态化设计实践提供参考。
参考文献:
[1]何定举,王世槐,高亚雄,王文奇,王宠惠. 基于海绵城市理念的透水性城市道路路面应用研究[J]. 山西建筑,2015,17:112-113.
【关键词】海绵城市;园林景观
Practice of Sponge City Construction Idea in Landscape Architecture
Zhou Li-jun
(East China Architectural Design and Research Institute LimitedShanghai200041)
【Abstract】With the improvement of people's living standards and aesthetic taste, as well as green, the concept of ecological development increasingly popular people, more and more people began to pay attention to the living environment, the pursuit of harmony between man and nature. This also made a better request for urban landscape design. Sponge city in the urban landscape design due to a number of factors led to the development of design behind the development of the city, the need for its reform. "Sponge city" is a low-impact development of the rainwater system, integrated a new generation of urban rainwater management concept, its protection in the region under the premise of natural water ecological balance, can break the urbanization and resource and environmental problems, Natural harmony symbiosis. In the process of urban landscape design and construction, the integration and application of sponge theory will enhance the function and function of landscape, so that it can achieve the goal of rainwater resources recycling and ecological environment protection while beautifying the city.
【Key words】Sponge city;Landscape
随着城市的发展及新型城镇化的不断推进,自然生态平衡日渐被破坏,城市存水、净水能力持续降低,导致地表径流量增加、地下水污染及水位降低、洪涝灾害频发、河流水系生态恶化等问题。例如,近年来很多城市在汛期,都出现了“逢雨必涝”、“城内看海”的痼疾,极大地影响了城市的可持续发展。近几年,在不断探索和研究的过程中,相关人士提出了海绵城市(sponge city)的概念,并在城市园林景观设计中积极融入海绵城市概念,取得了良好的经济效益与生态效益。
1. 海绵城市的概念
澳大利亚研究者最早提出“海d城市”理论,如今,国外已经建成了比较完善的“海绵城市”系统(如图1),实现了绿色水循环和良好的雨洪管理。我国在2013年提出建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市,采用渗、滞、蓄、净、用、排等措施,将70%的降雨就地消纳和利用,从而最大程度地保护自然水文循环,增强城市应对环境变化与自然灾害的能力,实现内涝防治、径流污染控制、雨水资源化利用和水生态修复等目标。
2. 海绵城市的建设规划
2.1原则。
(1)安全原则。
海绵城市应该与城市防洪排涝的标准相互结合,构建一个安全的城市雨水控制系统,以提高城市雨洪管理能力,确保城市供水、用水安全和水生态平衡。
(2)生态原则。
在规划和建设海绵城市时,要充分考虑保护城市生态安全,比如公园、绿地、湖泊、河流、沟渠等海绵体,要优先使用自然系统进行“渗、滞、蓄、净、用、排”,从而有效保护和修复生态环境。
(3)因地制宜原则。
要根据不同地区的地质、水文条件,分析影响水资源开发与控制的因素,并因地制宜的去选用影响因子比较低的开发设施或系统。
(4)统筹建设原则。
海绵城市的建造需要多个部门、多个专业协调去运作,并做到分工负责,遵照同设计、同施工、同投产使用的原则,确定影响因子低的因素,统筹规划。
2.2海绵城市的规划目标。
(1)提高雨水利用。海绵城市通过集蓄和渗透,可以实现雨水资源的合理利用,降低地表径流系数。另外,通过池塘、自然水体、湿地等海绵体,吸收、渗透、储蓄、净化雨水;在非降雨期间,可以将这些雨水“释放”出来进行循环使用,从而达到雨水资源的循环利用和生态环境保护的目的(如图2)。
(2)改善城市景观。将海绵城市的理念运用到城市园林的设计中,既能提升城市园林景观的观赏性、实用性,也能保护自然资源,改善水环境和水文地质条件,促进城市可持续发展。
3. 海绵城市理论下的城市园林设计
3.1加强城市园林设计规划。
每个城市都有自己独特的地域和环境条件,气候、水文及植被覆盖等也存在很大差异,在对城市园林景观进行规划时,应结合城市建设布局、自然生态条件、地域文化等,因地制宜地进行规划。“海绵城市”注重保护和修复自然生态环境,强调低影响开发,是一种高效、和谐的人类栖境,能使各类物质、能量、信息得到充分而高效的应用,促进自然生态环境良性循环,因此,应将海绵城市理论融入到园林设计规划中,充分发挥园林景观在保护自然、提高绿化覆盖率、美化城市环境、改善水生态环境的作用。
图 2“海绵城市”水循环示意图
3.2科学设计雨水集蓄系统。
(1)增设道路渗滤沟。如今,城市建筑和混凝土道路数量越来越多,土地硬化和水资源破坏问题比较突出,这不仅严重破坏了自然生态的平衡,也极大地降低了城市存水、净水能力,导致地表径流量增加、水生态环境恶化等问题。另外,传统的城市采用快排模式、泄洪能力设计偏低等,在强降雨来临时,往往因泄洪不及时,而引发城市内涝。在修建城市道路的时候,可借鉴海绵城市理论,在道路两侧增设渗滤沟。这样,在降雨的时候,就可以将雨水收集起来进行循环处理与利用。
(2)应用渗透性铺装。渗透性铺装可以促进地面渗水、排水功能得到充分发挥。与水泥混凝土路面相比较,渗透性铺装既能节约物料,降低成本,也符合园林生态化设计理念,有效保护和修复生态环境。在进行铺装设计时,为增加稳定性和透水性,应在地面上铺设砂砾垫层,在此基础上,主路可铺设砖层,两侧及辅道可铺设石子路,从而更好地实现雨水的“渗、滞、蓄”雨洪管理目标。
(3)构建园林生态水渠和雨水缓坡。在园林景观内,可依据园林景观的自然条件,建设生态水渠,以实现观赏和雨水蓄集的目的。生态水渠可分为明渠和暗渠,明渠采用砂砾、石子和透水土工布进行铺设,暗渠时在园林景观建设时便预留排水沟,实现雨水渗透吸储。
3.3科学设计雨水储蓄体系。
(1)集雨型绿地。集雨型绿地的植物配置,一般选择耐湿涝植物,这类植物具有良好的储水功能,当多余的雨水导入集雨型绿地后,能够得到良好的蓄积。同时,集雨型绿地也可称为园林景观的一部分。在雨季持续时间较长的南方,可大量建设此类集雨型绿地和小型湿地。
(2)人工湖。人工湖在城市园林景观中,是必不可少的部分。人工湖既是园林景观的一部分,能提升园林景观的灵动和意趣,也是雨水储蓄的“海绵体”。在平常的时候,应严格控制人工湖的水位,确保在下雨时,可以充分发挥出雨水储蓄的功能。另外,还要配置具有自洁能力的水生植物,以保持湖水清洁,降低维护成本。
(3)地下储水池。规划设计园林景观时,可在地下设置多个专门的储水池,并与生态水渠、道路渗滤沟、雨水缓坡等相连接,这样,各个“海绵体”收集的雨水,都可以流到地下储水池中,并进行处理,以供二次利用。
3.4建立合理的雨水净化系统。
(1)采取土壤渗透净化。例如,利用草坪、土壤等进行雨水渗滤净化,然后,再通过次级净化池或渗滤池中收集。
(2)生物处理净化。利用生物自身具有的净化功能,对雨水中的污染物进行分解,以达到雨水净化的目的。在园林景观设计中,一般是借助植物进行雨水净化,例如,利用植物的富集作用,吸收雨水中的各种元素及杂质;利用植物的代谢作用,对雨水中的有害物质进行吸收分解。此外,还可采用微生物净化方法来实现雨水循环利用。
4. 海绵城市理念应用到园林设计中的对策
(1)转变工作人员的设计理念。
受到传统园林设计观念的影响,设计人员在设计排水系统时,主要采用的是水泵、管渠等等,对于园林道路面e的设计过大。尤其是有些设计人员遵循末端集中排水的原则,导致了许多园林出现了大雨必涝的现象。海绵城市的原理主要是利用自然排水,优先选用一些低影响设施区排水,比如下沉式绿地等,注重源头分散控制,而不是末端集中法。因此,为了满足现代化园林设计的要求,必须转变设计人员的设计观念。
(2)合理选择“海绵体”。
海绵园林的作用主要有三个,包括保护园林原有的生态系统、恢复原来被破坏的生态系统、低影响开发。但是,在建设海绵园林的过程中会产生很多的问题,由于我国地大物博、幅员辽阔、每个地区的环境和气候各有不同,存在着很大的差异,每个城市的降水量也不同。所以为了充分的展现出海绵体的作用,工作人员应该根据城市的实际情况、年平均降水量,来去选择合适的“海绵体”,对“海绵体”进行严格的质量检查,施工单位根据工作人员的调查情况,在去进行合理的采购,这样可以从根本上保证“海绵体”的质量。
(3)进行低影响园林景观开发。
首先要做到基础设施和市政设施稳定的融合,降雨之后,要采取源头分散的控制方法,将排水量和径流系数作为控制参数,合理的利用各种技术,比如设置透水铺装、蓄水池、碎石沟、渗透渠等海绵设施。在削减径流的过程中,要做到有效缓解管网承受的雨水压力,建立分布合理的排水网络,促进基础设施和市政设施的完美融合。其次就是根据园林气候和水土特征,合理选择具有雨水集蓄作用的植物,并进行科学配置,增强园林景观的立体感、美观度,确保水循环良性运行和水资源利用最大化。
5. 结语
现今人们对于居住景观的设计要求越来越高,在进行城市园林设计中,必须要结合海绵城市的概念,做到合理设计景观、合理选择“海绵体”、转变工作人员的设计观念,这样才能够合理建造海绵园林,多角度去满足人们的需求。
参考文献
[1]周葵. 海绵城市理论在园林设计中的渗透[J]. 中国林业产业,2017,(02):81.
[2]亓新慧,张琦. 基于海绵城市理念的城市园林设计探析[J]. 中国林业产业,2017,(01):88.
关键词:海绵城市;生态环境;风景园林规划;海绵城市;技术应用
中图分类号:S60 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20160230057
1 风景园林生态学研究进展
关于风景园林生态学的研究,著名科学家钱学森教授在1958年3月曾经发表文章“不到园林怎知春色如许――谈园林学”。直到1999年末钱学森教授已发表各类论述有关园林、城市学的书稿、书信百余封,这意味着老一辈科学家们对于中国的城市、建筑、园林景观建设的高度重视,同时为中国城市的建设指出了方向。在最近20a,虽然中国发展迅速,但也从侧面带来一系列污染、破坏问题。以人文景观为例,开发公园增加旅游资源,取得经济效益,但这使得其他城市纷纷仿效,大力打造各种城市公园,以致于公园建成后的经营难以为继;目前,全国城市中开发的人造景观公园,成功率大概占总数的20%,其余的均为开发不当。
随着科技的不断进步,城市化建设不断加快,风景园林生态学也在不断的完善。生态自然观点的提出为城市化建设与自然之间的处理关系提供了新的解决思路和解决方法。在中央城镇会议上发表了讲话:“在提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑利用自然力量排水,建设自然积存、自然渗透、自然净化的‘海绵城市’”。社会经济的高速发展和生态环境的严重污染产生的不对等结构使得风景园林规划中越来越重视生态环境的弹性和自我调节能力,在整个生态环境中的建设中多方向的环境质量改善的措施在不断的颁布和实施。其中2015年国家颁布了“海绵城市”的试点项目,并通过评审选出了海绵城市的试点城市他们分别是:迁安、白城、镇江、嘉兴、池州、厦门、萍乡、济南、鹤壁、武汉、常德、南宁、重庆、遂宁、贵安新区和西咸新区。经过专家组的仔细审评确定的海绵城市试点城市目的是通过建设试点城市来观察海绵城市在生态环境改善中所起的作用,完善海绵城市并使它更大作用的发挥生态建设在环境治理中的作用,使海绵城市理论在风景园林规划中更为广泛的推广,海绵城市的技术的完善提供相关的技术数据和实践经验,使海绵城市理论在风景园林规划中的应用更为科学、合理、经济,通过最直接、简单有效的方法,得到最大的生态效益。作为园林规划设计的服务对象扩展到大地综合体,是多个生态系统的镶嵌体由人类文化圈和生物圈相互作用而形成的 [1]。
城市化之前,因为土壤的涵水和缓冲作用,大量的雨水在短时间内并不会迅速的汇入地表水系,河流的水位也不会在短时间内大起大落。城市的建设开发之后,的土壤面积在不断地减少,由于雨水无法渗入土壤,进入地下水系而形成的只能在城市地表水流径流,被人们称为“雨水径流”。众所周知在森林、湿地、丘陵、农田等自然环境中,并不会因为正常的降水形成积水灾,这是因为雨水通过地表的土壤可以直接渗入地下土壤中,进入地下的水系循环系统内,在城市化不断发展的进程中,因为城市的道路、硬质铺装景观、建筑面积的大量非渗透性的表面积在不断的扩大,以及对城市中河流、湖泊等自然水体的侵占、围湖造田,河道建设过程中大量采取硬质铺装的处理等,城市原本的生态系统遭受到了极大的破坏。面对正在不断恶化的城市生态环境,雾霾等恶劣天气的影响,在2014年2月《住房和城乡建设部城市建设司2014年工作要点》中明确:“督促各地加快雨污分流改造,提高城市排水防涝水平,大力推行低影响开发建设模式.加快研究建设海绵型城市的政策措施”。2014年11月. 《海绵城市建设技术指南》:2014年底~2015年初,海绵城市建设试点工作全面铺开,并产生第1批16个试点城市。“海绵城市”的产生源于业内和学术界,他们常用“海绵”的吸附特性来比喻园林内对水和污染物的吸附能力。例如澳大利亚人口研究学者布吉(Budge)应用海绵来比喻城市对人ISI的吸附现[2]。“海绵城市”的提出在某种程度上是借鉴国外的经验,同时结合本国的发展特点,进行试点城市的建设。通过不断的研究和实践,现在的“海绵城市”理论和技术正不断的完善和进步,早在2003年俞孔坚曾提出“河流两侧的自然湿地如同海绵.调节河水之丰俭,缓解旱涝灾害[3]。但是提出这个理论仅仅是针对河道的调洪和蓄水而提出的,现在“海绵城市”的概念转移到城市甚至是整个地带区域的宏观理论。
2 海绵城市与生态系统的关系
在生态系统的循环中主要的循环包括大气循环、水循环、碳循环等。其中最为重要的就是水系统的循环,水循环是推动整个生态系统循环的根本动力,只有在水循环的前提条件下才能实现动植物的生长,物质能量的流动,从而使生态系统能够正常的运转。
在生水系统循环的过程中,解决地表水径流是解决城市中一下雨就看海的窘况的关键。现代工业的不断发展,使得新材料在社会建设中发挥着重要的作用,使得楼房的高度在不断提高,建筑的结构也在不断的提升,城市的路网不断的向外延展,城市的面积不断的扩大,整个城市形成一个有机的整体,这种有机体被视作是一个整体的生态环境,这种生态的环境在某种程度上对自然造成了一定的破坏,在更大的层面破坏了自然本身的生态系统。如果我们利用自然过程,收获其提供的免费服务,而不是去剥夺它的能力,那么另一种城市形态,乃至另一种城市文明的生活方式将赫然在目:人们会在街道旁或者公园种植蔬菜和粮食;洪水也会被城市所利用而非被拒于高墙之外;废物和废水会被自然过程吸收和净化;鸟类和其他本地物种会和人类共同栖息在我们的后院;人们会欣赏真实的自然之美而非训话或高强度人工维护下的自然[4]。面对这越来越严重的问题,海绵城市的理论提出成为了解决这个问题的关键。
3 海绵城市与风景园林规划的关系
风景园林规划在城市规划后期的建设作用越来越被人们所重视,绿地规划为人们提供城市生活所必须的绿色活动场地,降低城市的烟尘,噪音,温室气体等,还能为城市提供充足的氧气、水分和适合人类居住的环境。
海绵城市的建设过程中,最为主要的就是景观规划的合理性。在合理规划的前提下才能充分的发挥城市景观生态对城市空气质量、城市水土保持等生态环境建设中的作用。通过风景园林的规划设计,使得城市作为一个生态的整体,抵抗外界的干扰,形成更稳定的生态系统。城市园林不能墨守陈规地采用原来的建设方式,被动地实施养护、管理,应该以生态学的理论重新认识和建设园林并了解风景园林生态学对风景园林的影响和作用,认识园林植物在风景园林规划中所起到的重要作用,特别是要处理好生态植物与园林植物的群落关系,人与生态群落之间的关系,进一步加强园林绿化与经济效益的认识。只有这样才能充分发挥生态在风景园林规划中的作用。
4 海绵城市在城市建设中的应用
我国城市的大部分河道中依然是传统模式的建设方式,当面临城市遭遇雨水冲击时,城市河道的作用,也根本起不到吸水、蓄水、净水、供水的海绵体能,也不能减少城市内涝和季节性干旱对城市日常生活中水循环的干扰。这并不是中国自己的专利,比中国还要早的提出相类似的理论的还有很多国家,例如美国提出来的低影响开发(LID)、澳大利亚所提出的水敏感城市设计(WSUD)、还有英国提出的可持续排水系统(SuDS)、法国提出的替代性技术(ATs)等。这些理论所阐述的共同点就是减轻雨水循环对城市自然水文特征的影响,同时改善雨水的水体质量。
对于雨水进入河道的相关治理技术不断的发展和提出的过程中,产生了很多专门进行河道水体质量检测的相关技术标准,随着技术的不断提高,人工智能的不断开发和完善,使得现代技术对水体质量检测的标准也不断的升级。表1,是通过雨洪管理规划软件的基本设计指标,这个指标就是目前比较优秀的雨洪管理软件,由于开发较晚、设计理念相对成熟、商业化运作等,IWM Toolkit 的指标总体较突出[5]。
通过表1的监控测算数据,能够清晰的反应出lWM Toolkit 的直观性,所以能够在市场占有率更为广泛。
4.1 LID思维模式的引入
专家们在不断探索着人与自然和谐共处的自然理水方式。20世纪的美国就曾提出的一种较为先进的雨水管理模式,指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,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[6]。LID的核心就是雨水调蓄方式,其中它主要包括雨水的入渗、蒸发、滞留、蓄集等。所采用的基本措施有生物滞留带、绿色屋顶、植草沟、雨水花园、储水池、透水路面等。借着这一思潮,政府职能部门提出了建设“海绵城市”这个理念。
4.2 绿色屋顶和雨水花园相结合
按照各物种自身的生物学特性,充分利用空间资源,让各种生物有机地组合成一个和谐、有序、稳定的群落[7]。绿地空间设计的最主要的方式是垂直绿化,而屋顶花园的雨水收集是生态学在风景园林规划中的重要应用。屋顶雨水污染程度轻,在绿色屋顶的过滤之后,雨水的净化标准完全可以满足灌溉要求。可以通过收集系统的收集直接进行存储,为以后在枯水期的时候供给社区绿化灌溉、浇洒道路、冲洗厕所以及车辆清洗等使用。这种模式的优点在于竖向的绿化和横向的绿化有机的结合起来了,形成一个整体,在雨水的净化处理时,收集储存形成一个行之有效的雨水收集系统。雨水花园的结构由内而外一般为砾石层、砂层、种植土壤层、覆盖层和蓄水层。同时设有穿孔管收集雨水,溢流管以排除超过设计蓄水量的积水,这样既能够满足对雨水的收集和利用同时也不会因为雨水的过量而造成植物的生长环境改变对植物的影响,同时能够避免对生态系统的破坏。
4.3 铺设透水装置
在人行广场、停车场等地区,大量采用具有渗水性能的面层铺装,渗水地面不仅可以减少地面的热量反射,还能保持土壤的生态功效。雨时能较快消除道路、广场的积水现象;当集中降雨时能减轻城市排水设施的负担,防止河流泛滥和水体污染[8]。
以上这些设施可构成一个雨水循环系统,自然降雨通过绿色屋顶和雨水收集装置,利用管道导入地下过滤器,城市广场水渗入蓄水池中城市道路水进入到附近的植被草沟,最终水分通过地下的雨水管网都汇集到生态置留塘中,置留塘水面蒸发,形成降雨,近而形成水循环。这样可以有效地控制雨水径流,减轻雨水径流污染,并且收集储存的雨水还可以用于景观灌溉等用途,相应地减少了对可饮用水的消耗。
以北京奥林匹克公园为例,整个公园是一个很好的“海绵体”,有效利用了之前提到的设施,园区包含雨洪收集、再生水利用、循环过滤净化、湿地净化等各种工程设施,总水系面积84.2hm2,总蓄水量130万m3,这些工程设施的外在形式表现为公园内的景观路面、休闲绿地、下沉花园、龙形水系、森林公园等,既做到了节水养水,同时还营造了一道亮丽的景观带。
据了解,整个园区的透水铺装地面约17hm2,下凹式地形17hm2,滞蓄雨水,减少灌溉量,水系滞蓄16.5hm2,雨洪集水池9个,容积7200m3 ,下沉花园蓄洪沟调蓄8000m3,渗滤、收集管网长60多km。整个奥林匹克公园每年的用水量超过1700万m3,其中利用再生水就有800万m3,将近全年总用水量的1/2。
5 风景园林规划在园林景观中的结合
景观生态学和风景园林学结合的范围随着社会和科学技术的不断发展而不断的扩大。近些年来,随着风景园林规划设计范畴的扩大,更多的生态学技术以及生态系统服务手段被引入了风景园林规划设计中。如废旧工厂改造中废物处理[9]。随着风景园林规划设计的对象和范围的扩大,除现有的主要以生物种群、群落生态学以外,生态系统和生态学等理论将逐渐应用在风景园林景观规划设计当中;随着风景园林景观规划设计中尺度的扩大,在陆生生态学、淡水生态学、湿地生态学、海洋生态学等生态学科中,将在滨水生态设计、湿地保护设计、海岛景观设计中也同样起到十分重要的作用;随着风景园林景观规划设计工作的不断发展,在大地生态学、景观生态学、城市规划生态学、经济生态学、数学生态学、污染生态学等学科中的交叉学科,生态学和风景园林景观规划设计关系更加密切;随着风景园林景观规划设计成果的不断创新和科学性要求的提高,在生态学技术手段和风景园林景观规划设计的前期勘察和数据整理收集过程中的应用,也会大大地提高,更多的生态学的技术手段将会出现在风景园林景观规划设计的整个设计、施工过程中。
6 小结
生态规划与设计已经成为国内外风景园林学科发展的重点和研究的热点之一[10]。实践所证明,风景园林景观规划和生态设计是一体的、协调的,在人类的需求与自然生态关系中,是将人类和自然资源的开发、利用及转化的影响降低到最低程度的重要途径之一。建议国家和地方政府给予更多的支持和投入,特别是需要提高基金项目资助的范围和力度,同时加强与国际上先进的技术进行交流与合作,从而达到园林景观规划与生态设计层面推动我国园林景观生态学科的研究和应用,使得我国的园林景观生态学能够达到世界顶级的水平。
参考文献
[1]王祥荣.生态园林与城市环境保护[J].中国园林,1998,14(2):14-16.
[2]Budge T.Sponge Cities and Small Towns:a NewEconomic Partnership[M]∥Rogers M F,Jones D R.TheChanging Nature of Australia’s Country Towns.Ballarat,Australia:Victorian Universities Eegional ff,esearch Network Press,2006.
[3]俞孔坚,李迪华.城市蓄观之路――与市长们交流[M].北京:中国建筑工业出版社,2005:149-155.
[4]俞孔坚.景观作为新城市形态和生活的生态基础设施[J].南方建筑,2011(3).
[5]鞠茂森.海绵城市建设水资源综合规划技术lWM Toolkit介绍[J].城市建设理论研究, 2015(8).
[6]邢薇, 赵冬泉, 陈吉宁,等. 基于低影响开发(LID)的可持续城市雨水系统[J].中国给水排水,2012,27(20):13-16.
[7]王祥荣.生态园林与城市环境保护[J].中国园林,1998,14(2):14-16
[8]侯立柱, 冯绍元, 韩志文,等. 透水砖铺装地面垫层结构对城市雨水入渗过程的影响[J]. 中国农业大学学报, 2006, 11(4):83-88.
[9] Mary G Padua.刘君译.工业的力量――歧江公园:一个打破常规的公园设计[J].中国园林,2003(9).
【关键词】北方缺水型城市;水资源的利用;可持续的利用
引言:
水资源的合理利用是一个有重大研究价值的话题,非常值得研究和挖掘出新的方式和方法,从而解决全人类的用水状况。我国是一个典型的水资源缺乏国家,水资源的合理利用对我国有重要影响。面对现在严峻的水资源缺乏的形式,我们必须合理的规划和利用好水资源,这是我们社会主义生态文明建设的必然要求,也是我国发展社会主义经济建设的必然要求。
1.我国现在面临的水资源匮乏的现状和存在的问题
1.1 我国水资源分布的现状
我国平均水资源总量为28124亿平方米,北方为5358亿平方米,仅占全国年水资源的百分之十九。可以说我国南北方的水资源分布极不均匀。从水资源的面积和总量来说,北方的淮河,黄河,海河,辽河流域,占全国总面积的百分之三十八,但是水资源的总量却仅占全国水资源的百分之八。从水资源的人均占有量来说,西北地区的人均占有量小于五百立方米,但是对淮河流域和西北部分的内陆河的水资源的利用和开发利用率却已经接近百分之六十,远远大于对于流域的水资源的开发利用极限。
1.2 我国水资源利用存在的问题
随着北方各地经济的发展,北方大部分城市普遍存在着水资源短缺、水资源浪费、水资源污染、地下水开采过量等一系列问题。我国北方地区是用水大户,自建国以来每年的用水量都是逐年递增。据不完全统计,预计到2050年,地下水的利用率将超过百分之六十四,全国的地表水利用率也将过半,其中,仅黄淮海平原的缺水量就将超过三百亿立方米。现在北方地区主要缺水区仅农业需水量这一项,就达到了2200亿立方米,缺水量大约300亿立方米。在城市发展的路上,我们 积极解决用水、跨流域调水、限制地下水开采利用、将废水重新利用变废为宝、充分利用雨水。
2.对水资源合理利用的一些设想
2.1 构建出水资源的生态循环系统
建立水资源在一个城市的生态循环系统,可以更好的达到经济效益和社会效益和环境效益和水生态效益的均衡发展。从而达到污水处理和生态景观和再生水的有效循环,实现零浪费,把每一滴水都重新利用起来。将这个系统利用起来有以下几点需要注意:
第一、“海绵路”的建设。海绵路是一种像海绵一样可以将地面上的积水迅速的吸收,从而实现路面积水直接渗透到地下。现在大部分的城市修筑的都是水泥、沥青等硬化地面,这会造成地面的过于干燥,使城市的扬尘污染严重。地面的平均温度升高,加速城市的热岛效应,但是海绵路正好解决了这个问题,通过透水性比较好的天然石子,透水性地砖,透水性陶瓷路面等材料的运用,可以保证城市路面的湿润。在德国从60年代起,就在城市和乡村开始铺设“海绵路”,在日本东京也有一部分的人行道采用了透水的柏油路面,在我国的北京和沈阳也有成功的案例,不仅美观还可以排雨、防滑。
第二、建设下凹式绿地。下凹式绿地是用于收集由径流雨水形成的小面积汇水的,可以在城市的郊区和高架桥上面运用,从而提高立交桥的防洪能力。下凹式绿地,可以截留净化径流雨水,渗透效果明显。可以充分把降雨和降雪形成的天然水就地转化为地下水,节省大量的绿地用水,并且,有效缓解城市用水紧张的状况,迅速平衡地下水过度利用的缺口。绿地是城市的重要组成部分,对绿地进行规划和改造,可以用很少的投资就能控制雨水径流污染并且缓解城市雨水泄洪的压力。
2.2 实现对雨水的有效收集和合理运用
雨水就像是一面双刃剑,用不好它是灾难,但是一旦运用的好了,他就是一件神奇的循环器。在现有的利用雨水资源的方法中有以下几种方法,一、利用屋顶等有利于雨水集蓄的集雨面,建立雨水蓄水利用系统。把收集到的水用于浇灌、洗衣及冲厕等用水系统当中。二、将屋顶进行绿化,从而减少雨水径流损失的雨量,也可以减轻污染和城市的热岛效应,从而调节建筑的温度,美化城市环境。三、通过广场作为集雨面,将收集到的水用于绿化、广场喷泉用水和公共设施等。雨水集蓄利用技术,是通过收集―输水―储存等渠道利用雨水资源的一种方法,包括生活污水也可以经过处理,从而产生达到规定标准的水,从而在一定的范围重复使用的非饮用水。现在,许多的国家都在运用这一技术,从而减少对可饮用水的浪费,实现非饮用水的循环利用。
2.3 建立合理的水资源利用开发政策向导
建立好一系列的经济政策。倡导“谁污染,谁付费”的理念,使排污的费用标准高于治理的成本,将水资源的污染在源头截止。合理的调控水价,通过阶梯式的收费,使公民自觉做到节约用水。通过水权市场和排污市场,促进水资源的有效利用同时降低治污的成本;建立一系列的行政管理制度。引进高科技行业,减少水资源的消耗,同时增加产值。建立水资源的检测体系,水资源检测体系是一项管理水资源的基础设施,它通过对水资源的状态进行检测,将形成的信息进行分析处理,从而总结出水资源的各项指标信息。
3.总结
水,是人类赖以生存的源头。是人类创造出繁荣文明的根本。它传承历史的灵魂,哺育着人类的文明。为城市文化的昌盛和经济的发展提供飞翔的翅膀,为城镇村落的流传增添活力。在日常的生活当中我们要做到广泛的宣传节约水资源、保护水资源的意识,增强公民对安全用水的警戒。珍惜每一滴水,利用好每一滴水,不要让世界最后一滴水变为世界的眼泪!
参考文献:
[1]宁方峰,韩燕.浅析对水资源管理工作的认识[J].地下水.2012,10(2):18-22.
[2]门宝辉,赵燮京,梁川.我国北方地区水资源可持续利用状况评价[J].南水北调与水利科技.2014,8(12):24-27.
关键词:海绵城市;绿化改建;园林绿化;城市建设;生态
在我国城市化进程的加快的过程中,改善生态环境已成为人类社会迫在眉睫的首要问题。海绵城市可以使城市生态系统自然、良性、可持续性循环,建设新型生态文明城市。在海绵城市建设中,城市园林绿化具有举足轻重的作用,连接、贯穿于海绵城市建设的始终,而园林绿化的改建提升在整个城市园林绿化建设中占有很大的比重,如何在园林绿化改建提升中因地制宜地应用海绵城市建设理论则成为其中的重点、难点。
1 海绵城市理论的提出与内涵
2012年4月,在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中,首次提出了“海绵城市”的概念;2013年12月12日,在中央城镇化工作会议上提出:建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”。2014年住建部《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建(试用)》(以下简称《指南》),文中指出海绵城市是城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用,为各地新型城镇化建设中海绵城市的建设提供了指导。
2 园林绿化改建提升在海绵城市建设中功能及应用内涵
园林绿化改建提升是现代城市园林绿化建设发展中的重要组成部分,对改善城市生态环境具有重要的作用。在海绵城市的建设中需要对多专业进行统筹规划,而园林绿化由于对各专业的纽带连接作用,贯穿于海绵城市建设的始终。海绵城市的建设中,不可避免地要对原有绿化进行改建提升,使其更加符合现代生态文明城市发展的方向。城市园林绿化改建提升作为城市城市园林绿化的一个重要组成部分,对于建设海绵城市具有重要的作用。
随着城市土地资源的日趋紧张,城区新建绿地的建设空间逐渐紧缩,海绵城市建设会更多地与城市园林G化改建提升相结合,在原有绿地的基础上加强排水、调蓄等设施建设,结合不同绿地的特点与周边环境协调一致,努力消除因给排水、调蓄等设施不足而造成的一雨就涝、水资源流失等问题,增加地下水资源以及雨水的二次利用,加快解决城市内涝、雨水收集利用等问题,增强小区绿化、公园绿地、道路绿化带等的雨水消纳利用功能。
3 海绵城市建设在园林绿化改建提升中的建设应用
在已建城市园林绿化改建提升中,引入海绵城市建设的理论与技术,使其自然地融入周边的生态环境中,更好地发挥作用,形成“景观安全格局”,以尽可能少的用地、最佳的格局、最有效地维护景观中各种生态过程的健康和安全,从而构建成低影响开发雨水系统。
在城市园林绿化改建中,建设海绵城市不是对原有绿化的全盘否定,而是在最大限度地保护原有绿地生态环境的基础上,利用原有绿地的不同构成形式与特点,对受到破坏的水体、林地等自然环境采用生态的手段进行恢复和修复。在具体实施中,通过具体的园林景观施工方法,让水系统的生态功能发挥出来,将海绵城市建设理论落实到具体的“海绵体”建设上,包括公园、小区、道路等区域和局域集水单元的建设。按照新区标准进行规划,通过改造地块的建设提升周边老区对径流的控制能力。
海绵城市建设的技术方法具有多种,且每种往往具有补充地下水、集蓄利用、削减峰值流量及净化雨水等多个功能,可实现径流总量、径流峰值和径流污染等多个控制目标。因此实际建设过程中,应根据城市总规、专项规划及详规明确的控制目标,结合汇水区特征和设施的主要功能、经济性、适用性、景观效果等因素灵活选用各种技术及其组合系统。
4 在园林绿化改建提升中应用海绵城市建设理论的具体措施
4.1 控制不透水铺装面积
透水铺装被誉为“会呼吸的”地面铺装,本身具有良好的生态效益,研究表明,透水铺装径流削减能力为40%~90%,比无收集措施时提高约10%,洪峰削减能力在20%~80%,可以大大缓解城市排水压力,控制城市水体污染,维持城市水资源平衡。
在园林绿化改建提升中合理控制开发强度,在城市中保留足够的生态用地,控制城市不透水面积比例,规划硬化铺装时,选用透水材料,采用透水式的铺装设计,减少地表径流,增加雨水下渗,建立绿色可持续的雨水排放模式,充分利用水资源。建设透水铺装时,由于车行道污染相对较重、荷载较高,采用透水路面应结合道路、交通、水利及其功能等现场实际综合考虑,选用透水材料应慎重考虑。但在非机动车道、人行道、广场、停车场等荷载轻、强度低的铺装改建中,大力推广透水铺装,使雨水通过透水铺装系统有组织地汇流与传输后引入城市低影响开发设施,从而维持城市生态平衡,体现了人与环境和谐共生的可持续发展理念。
4.2 因地制宜,设计下沉式地形
下沉式地形可汇集周围硬化地表产生的降雨径流,再利用其上的植被、土壤、微生物等的作用,截流和净化小流量雨水径流。在园林绿化改建提升中,利用原有绿地的地形设计,在绿地低洼处,设置下沉式绿地,可以有效收集下沉雨水,减少地表径流。在实际施工中,利用原有地形高低起伏变化,顺着地势走向,在高程较低处因地制宜的采用下沉式设计,并可结合水景、亭台等设计形式,营造良好的下沉式设计的景观效果与实用性。因此,城市绿化改建中要特别注意保护和利用现有城市生态系统中的洼地、池塘、湖泊等“海绵体”,结合城市绿地进行综合设计,在不增加用地面积、少量建设成本的条件下,能够实现绿地多功能化、就地消纳雨水径流、减少外排雨水量、雨水资源化利用、改善生态环境等多种目标。
4.3 充分利用原有绿地的边坡、边沟
在城市绿地的中部、边缘或广场、停车场、道路的边缘,常常地势较低,形成自然的排水通道,因此在园林绿化改建提升中,利用原有绿地的边坡、边沟设计,在沟底及沟壁采用植物措施和其他工程措施相结合的设计方式,设置生态草沟,收集绿地、广场和道路上的降雨径流,对污染径流进行过滤、渗透、吸附及生物降解等一系列作用,以达到就地净化处理、控制径流污染、促进雨水下渗、延缓瞬间径流系数的目的,同时,还能降低工程造价,提高了生态草沟景观效果与生态效益。
4.4 建设地下集水管网,增强雨水收集利用
在园林绿化改建提升中,要结合城市中长期综合规划,结合现场实际情况,在改建绿地地下改造、建设地下雨水收集管网,将雨水进行下渗和收集,最大程度地把雨水保留下来,减少了城市对市政管网的依赖,从而能减少管道铺装投入,减少对雨水进行综合利用。
4.5 选用适宜的园林植物
关键词:城市建设;森林化;雾霾;生态;内涝
中图分类号:X321 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20160432222
1 建设自然生态城市的必要性
近几年来频发的雾霾天气,应客观反思快速发展的工业化、城镇化过程中存在的问题,应尽快将生态理念融入城市建设和经济社会发展全过程,加快城乡绿化步伐,提升城乡一体化绿化建设水平。
城市园林绿化是建设美丽中国的重要组成部分。要保持树种的多样性,大量的多功能综合型绿地,不但能够有效防止水土流失和土地荒漠化,而且能防风固沙、减轻PM2.5的危害,减少扬尘和降低噪音污染,提供人类呼吸必需的氧气、缓解视觉疲劳、提供自然、健康、生态、宜居的环境。
2 自然生态城市构建中出现的问题及建议
“城乡一体化”应把生态建设放到首位,坚持绿色生态、健康宜居、可持续发展有机结合。在公园绿地建设和养护中积极倡导海绵、自然、生态、节约理念,建设雨水花园和下凹式绿地建设,使用透水材料;营造道路绿化景观,应注重选择乡土植物,科学配置园林植物群落减少投资和后期养护成本。建设多功能苗圃型生态景观防护林带,营造碳汇林,打造“城乡一体化”景观,助推美丽乡村建设,建设森林式家园。
在城市建设中,要把园林绿化生态功能放到首位,但现在大多数城市建设,还存在着对园林绿化的生态功能认识不够的问题,这样影响了园林绿化在城市建设中的综合效果,尤其是越来越严重的雾霾问题,城市园林绿化没有发挥出应有的作用。现在有些城市中园林绿化缺乏自然生态意识,单一注重景观效果,忽视了生态功能。而自然生态确是生物群落赖以生存繁衍的重要指标之一。现在国家园林生态城市考核指标不但要考察建成区绿地率、绿化覆盖率、人均公园绿地面积,同时应考虑园林绿化在城市环境中的降尘除霾、净化空气的作用效果。
调整城市园林绿化的功能方向,将城市园林绿化与生态环境提升到首位,从传统的“景观效益、经济效益、社会效益”转变为“生态效益、景观效益、社会效益”,制定生态远景规划,划定城市生态“红线”,以生态环境建设和生态功能建设为依据,大力发展自然生态工程建设,解决建成区环境质量差、居民游憩困难的问题。
以自然生态环境建设和生态功能为重要抓手,推进城市生态绿地系统建设规划,扩大城乡森林化进程,扩展湖泊、湿地等自然生态空间,将城市中的公园、街头绿地、水系、景观绿带、道路建设等纳入海绵城市建设生态网络,使城市建设自然生态化,材料低碳环保节能,便道、广场绿地推广吸水透水蓄水功能,建成自然、多样的绿色景观体系,形成自然生态节能环保宜居的园林空间,最大限度的发挥生态系统自身潜力,净化空气、防御大气污染、改善环境质量等功能。
把森林建设理念注入城市建设中,让森林的生态功能发挥到最大化,立体种植:上层有高大的乔木,中有低矮的灌木,地表有草本地被植物群落,立面有垂直绿化(藤本),屋顶阳台也要充分利用,拉伸绿化纵深,增加绿量,用以改善城市日益严重的环境污染。
加快旧城改造,棚户区建设,解放部分建设用地。疏通城市水脉,增加水源涵养区面积,走出城市生态景观建设瓶颈。
3 海绵生态城的未来发展战略
以自然生态环境建设和生态功能为重要抓手,推进城市生态绿地系统建设规划,扩大城乡森林化进程,扩展湖泊、湿地等自然生态空间,将城市中的公园、街头绿地、水系、景观绿带、道路建设等纳入海绵城市建设生态网络,使城市建设自然生态化,材料低碳环保节能,便道、广场绿地推广吸水透水蓄水功能,建成自然多样的绿色景观体系,形成自然生态节能环保宜居的园林空间,最大限度的发挥生态系统自身潜力,净化空气、防御大气污染、改善环境质量等功能。
海绵城市建设逐步影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统、超标雨水径流排放系统3大领域;投资方向有小区、城市道路、绿地、湿地、公园、城市水系等领域的生态功能的恢复和建设等。海绵城市建设会对城市建设森林化,园林绿化的生态修复,市政管网、便道、广场等蓄水、渗水环保材料的生产;公园、绿地、水系、湿地的自然生态建设;雨污风流、污水处理、中水利用、防洪排涝等相关产业要求更高,更加严格。
总之,“稳增长、保生态和惠民生”,向绿色生态,节能环保,健康宜居,可持续发展方向转变,并赋予城市灵魂符号,让生活远离雾霾。把城市建在森林中,让绿化森林化成为城市绿地建设潮流。
参考文献
关键词:海绵城市;城市公园;景观设计
1.引言
随着经济社会的快速发展,我国城市化进入高速发展阶段,然而传统的战胜自然、改造自然的城市发展模式打破了城市与自然生态进程的均衡态势[1],使雨水径流污染、洪涝灾害、水资源匮乏等环境问题日益严峻[2]。而海绵城市理念的提出就是针对这些问题从根本上削减城市径流污染负荷、缓解城市内涝、节约水资源、保护改善城市生态环境等[2]。城市化的快速发展使得人类活动和生态环境矛盾日益加重,作为集游憩、休闲和娱乐多功能为一体的城市公共绿地,城市公园已不能满足人们对于城市环境的要求。以生态理念为指导来建设发展公园逐渐成为发展趋势[3]。海绵城市理念的提出,能以生态途径从源头上解决城市问题,改善城市环境。本文以台山市北新区石花北公园景观设计为例,以海绵城市为设计理念,将场地打造为一个以雨水收集为景观特色的生态城市公园。
2.海绵城市概念与原理
《指南》对“海绵城市”进行明确定义: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[4]。美国在20世纪70年代提出了“最佳管理措施”[5];在此基础上,美国东部马里兰州的乔治王子县和西北地区的西雅图、波特兰市于20世纪90年代末期共同提出了“低影响开发”理念;1999年美国可持续发展委员会提出绿色基础设施理念[6]。上述三种理念都为“海绵城市”的构建提供了战略指导和技术支持[4]。
3.海绵城市的应用———以台山市北新区石花北公园景观设计为例
3.1项目概况
项目位于台山市北新区的东南角,地块呈三角形,座落于在石花山北麓。规划范围东起陈宜禧路,西至顺安路,北面以石花北路为界,南面与石花山旅游风景区自然景观连成一体。场地位于石花山北麓,现状植被类型较为丰富,主要以林地、灌木丛和草地为主。西部有水塘分布,北部和西部靠近城市道路处有部分裸地,局部零散分布有少量废弃建筑。
3.2景观规划设计理念
3.2.1整体思路
提取蜿蜒曲水作为主题元素,以“水舞石花•融汇葱华”为设计主题。“水舞石花”展现多水汇聚湿地生态场地特色,以连续湿地水带为核心设计布局,结合公园地貌特征,提取湿地梯田结合山体布局;“融汇葱华”体现绿色生态、和谐自然的生机活力。
3.2.2设计重点
水体是核心部分,因此我们在设计时尽量控制水体面积和水量,并通过技术手段,按功能的不同将水体类型细分成原生态湿地区、湿地体验区、湿地展示区,增加趣味性。我们依据原地形设计跌水景观,在得到良好景观效果同时,使丰枯水期时景观水面积得到有效控制,减少补水压力。除此外我们还采用“湿地泡”,“雨水花园”,“草沟”对雨水进行收集及净化处理,进一步优化水面效果。
3.3海绵城市规划理念应用
该项目主要采用海绵城市生态设计理念,最大限度保留场地“依山抱水”山水格局和现状植被,通过对场地自然条件、自然过程以及当地气候特点的分析,对场地进行设计。通过采用“LID”技术措施恢复场地吸收和滞纳雨水功能,构建具有自然生命力“雨水花园”系统,保持场地开发前后水文状况基本不变。通过集中式场地布局方式,达到对场地资源的最小干预。构建“绿化隔离带+功能区+生态涵养区”功能结构模式,在保护场地自然环境资源基础上充分满足人们的休闲活动需求。山体自然雨水经过路边的生态植草沟,缓解暴雨径流,排入山体各级阶梯式跌水湿地泡池内,在湿地泡池内种植种类丰富的水生植物进行自然净化水体,最终排到最大湖中,部分雨水在此过程中自然渗透至土壤,对地下水进行自然补充。建筑周边的“雨水花园”设置溢流口,排至湖内,湖体最低点处设置溢流口,确保在雨水量大的时期,能够把多余的雨水经过市政管道泄流,不产生内涝。最大湖水作为雨水处理系统蓄水池,经过雨水回用系统对雨水和湖水处理后对绿化灌溉循环利用,实现原位收集,自然净化,就近利用和回补地下水。
4.小结
该项目案例使用了海绵城市理念最大限度保留场地“依山抱水”的山水格局和现状植被,采用最小人工干预的手法在场地现状水塘和低洼地的基础上构建“雨水花园”,通过地形梳理,在现状地形基础上,形成大量下洼式绿地,蓄存雨水径流,将雨水资源滞留在场地上,让场地雨时吸水,旱时贮水,成为一个兼顾旱涝问题的弹性系统,在满足生态效益的同时,也带来良好的城市景观,形成具有生命力的水生态系统。这种方式是海绵城市技术在城市公园中的一次成功应用,对于我们探索城市公园景观设计提供了重要的技术支持。
参考文献:
[1]胡楠,李雄,戈晓宇.因水而变———从城市绿地系统视角谈对海绵城市体系的理性认知[J].中国园林,2015,06:21-25.
[2]王国荣,李正兆,张文中.海绵城市理论及其在城市规划中的实践构想[J].山西建筑,2014,36:5-7.
[3]刘鸿琳,王跃.基于生态设计理念的城市公园景观规划研究─—以宜昌市六泉湖公园景观规划为例[J].规划师,2011,11:92-95.
[4]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.
关键词:人工湿地;效益;展望
收稿日期:2011-05-08
作者简介:包 君(1989―),男,安徽六安人,河海大学商学院大学生。
中图分类号:X171.1
文献标识码:A
文章编号:1674-9944(2011)06-0092-02
1 引言
人工湿地是指通过选择一定的地理位置与地形,并模拟天然湿地的结构与功能的人工生态系统。它充分利用基质、植物和微生物这个复合生态系统的物理、生物和化学的3重协调作用,通过吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化和养分吸收等来实现对废水的高效净化。人工湿地利用自然水体及生物生态系统处理污水,能够形成床体内部物质的良好循环并具有较好的生态效益,经济效益和社会效益。
2 城市人工湿地的效益
2.1 生态效益
2.1.1 沉积、降解污染物,处理和净化城市污水
人工湿地污水处理系统是人为地在有一定长宽比和底面坡度的洼地上用土壤和填料混合组成填料床,设计上采用表面流,潜流和垂直流3种不同方式,并在床体表面种植凤眼莲、大i、黑藻、大聚藻、芦苇、伞草、灯心草、黄菖蒲等具有性能好,成活率高,抗水性强,生长周期长,美观及具有经济价值的水生植物形成一个独特的动植物生态体系。利用这一人工的生态体系实现对污水中有机物,氮,磷等的去除,从而达到净化污水的目的。
污水的净化机理主要依赖于土壤,微生物与藻类及植物净化机理3大机理。人工湿地的基质一般由土壤、细沙、粗砂、砾石、碎瓦片或灰渣等构成。基质一方面为植物和微生物提供生长介质,另一方面通过沉淀、过滤和吸附以及离子交换、偶合作用等去除污染物。各类污水中最先出现并对污物起吸收与降解作用的群体是微生物。湿地优势菌属主要为假单胞菌属、产碱杆均属和黄杆菌属。这些菌属生长快速、分解有机物快、降解能力强。藻类为微生物提供良好生存环境,也是湿地生态系统中生物量的主要组成成分,在贮存和转移养分方面起关键作用。人工湿地的这3大成分间相辅相成,综合作用。通过物理沉积、化学反应、生化反应以及植物吸收等综合协调作用,显示出对有机污染物的强大去除能力。一般人工湿地BOD 的去除率在85%~95%,对COD 的去除率可达80% 以上。
生物代谢是湿地系统去除有机物的基本过程。水体中的各种微生物将有机物氧化为稳定的终产物,如CO2,H2O,NH3,NO-3,NO-2,N2 等小分子和离子。降解后的CO2,N2释放到空气中,NH3,NO-3,NO-2能被湿地植物( 芦苇、黄菖蒲等) 吸收,降解效率高。人工湿地对氮的去除主要靠氨化及硝化菌硝化和反硝化菌的反硝化作用。硝化作用是在好氧菌的作用下先由亚硝酸菌将氨氮氧化成NO-2,再由硝酸菌将亚硝酸盐进一步氧化为NO-3。反硝化是在无氧条件下进行,由反硝化菌利用硝酸盐中的氧进行呼吸,氧化分解有机物,将硝酸氮还原为N2和N2O,排出系统。对磷的去除作用包括基质的吸收、过滤和沉淀、植物和藻类的吸收、微生物去除等。统计数据表明,与其他污水处理工艺相比,人工湿地对富营养化污水具有更好的净化能力。SS去除率可达90%以上,N 和P 的去除率可分别达到90%和60%以上。如表1所示。
表1 深圳沙田人工湿地污水处理效果[7]
2.1.2 保护城市生物多样性,具有良好的生物功能
城市人工湿地为城市原有的动物提供丰富的食物和良好的生存繁衍空间,对物种保存和保护城市物种多样性发挥着重要作用。城市人工湿地与城市常见景观差异较大,形成了城市殊的生物环境,适于各类生物的生存、繁衍。突出其保护生物多样性的特点。如上海市湿地有50 多种淡水鱼类,鸟类共有5 目5 科6 种,植被中挺水、浮水和沉水3个类型100 余种,对保护城市生物多样性及营造舒适城市环境具有重要作用。
2.1.3 调蓄洪水,防止自然灾害
城市人工湿地在控制洪水,调节水流方面功能十分显著。人工湿地是蓄水防洪的天然“海绵”。在暴雨和河流涨水期能够储存过量的降水,避免或减轻洪涝灾害影响。此外人工湿地在城市蓄水、调节河川径流、补给地下水和维持区域水平衡中发挥着重要作用,保证工农业生产有稳定的水源供给。
2.1.4 减少城市环境压力,调节气候
人工湿地能有效吸收二氧化硫、氮氧化物等气体,通过湿地植物的光合作用增加氧气、净化空气,减轻城市热岛效应和污染,同时调节城市气温、湿度等,能较好地调节城市小气候,改善城市的居住环境。
2.2 经济效益
(1)为城市提供水资源。一座日处理污水万立方米的人工湿地除去系统自身运营的需水量后,每年大约可获得达到养殖标准的净水万立方米。这些湿地处理后的水可用于饮用水水源和景观用水,亦可用作冲厕、洗车、灌概、绿化及工业回用等。丰富了城市的水资源,降低企业用水成本,在一定程度上缓解城市的用水压力。
(2)提供了丰富的动植物产品。湿地中的鱼类,藕、菱、芡、茨菰、虾、贝、藻类等是富有营养的副食品。动植物资源有些可以药用,有些是工业原料。例如芦苇就是重要造纸原料。形成规模的芦苇地可直接提供经济价值。
(3)城市污水处理费用降低。人工湿地的污水处理费用一般为每吨污水0.1~0.2元,此价格是传统二级处理的1/10~1/5。此外,基建投资也少得多,通常是传统二级污水处理的1/5~1/2。
(4)随着生活水平的提高,自然的临水生活已成为新世纪人们所推崇的一种居住方式,房屋建设人工湿地的水面积也成为一个优势,形成直接经济价值。
2.3 社会效益
随着现代城市的快速发展,越来越多的居民渴望回归自然,城市湿地以其自身独特的特点正好满足了城市居民这种心理需求。人工湿地创造的优美的风景、幽静的环境和清新的空气,不仅使人感到情绪镇定、心情畅快,而且有益于人们的健康与长寿,同时还陶冶了情操、激发了灵感。为人们提供良好的交流和休闲活动场所,增进相互间的了解。人工湿地在丰富城市水文化、美化环境、提供休憩空间等方面有着不可替代的社会效益。同时湿地生态系统及多样的动植物群落为教育和科研提供了对象、材料和试验基地。
3 结语
城市人工湿地为城市建设带来了诸多的卓有成效的效益,其中生态效益尤为突出。突出的效益使得人工湿地有着广阔的应用前景。在今后的湿地建设中,应以整个区域、城市的生态环境为背景进行分析、研究,从实际净化效能入手,分阶段、分步骤循序渐进地试验和实施。做好人工湿地的建设和保护工作,应充分利用报纸,媒体等各种手段提高全民素质,让公众参与保护湿地;政府加大湿地保护力度,控制和降低污染,保护城市湿地生态功能;加快城市湿地园林建设,加大科研力度,设法改善目前国内人工湿地处理系统普遍存在着的诸如占地面积大、处理负荷低、卫生条件落后、冬季效果低等缺点。在湿地建设中,注意植物搭配的合理性,避免盲目引进外来物种。努力促进城市人工湿地在生态,经济和社会效益方面获得最优,达到改善城市环境,营造绿色环保生活的美好目标。
参考文献:
[1] 李 杰,钟成华,邓春光.人工湿地研究进展[J].安徽农业科学,2007(6):16~17.
[2] 张洪刚,洪剑明.人工湿地中植物的作用[J].湿地科学,2006(2):61~62.
[3] 李连发.人工湿地植物的选择[J].南方农业,2010(5):73~74.
[4] 张建国,何 方.人工湿地城市之肾[J].百科知识,2006(9):48~50.
[5] 宋志文,毕学军,曹 军.人工湿地及其在我国小城市污水处理中的应用[J].生态学杂志,2003(3):133~134.
[6] 柳文丽.人工湿地在中国的研究进展[J].四川环境,2010(5):67~68.
[7] 陈新建.城市湿地建设与污水处理关系研究[J],安徽农业科学,2010(16):59~62.
Benefits of Urban Artificial Wetlands
Bao Jun,Yao Qian,Liu Juan(Commercial college of Hehai university,Jiangsu Changzhou, 213022,China)
关键词:立体绿化; “十三五”;发展趋势;上海市
中图分类号:TU986,S73
文献标识码:A 文章编号:16749944(2016)07005704
1 引言
上海市土地制约和绿地建设的矛盾难以调和,亟需大力发展可替代的绿化资源,它应具有生态效益高、不受用地限制等特征,因此,立体绿化近年来广受关注。在“十三五”规划的开局之年,对上海市立体绿化的未来发展趋势进行分析与研究,是必要且极具现实意义的。
1 上海市立体绿化的发展动态
2.1 生态效益与城市愿景
立体绿化的生态效益十分显著,主要表现为以下几个方面:①固碳作用。通过光合作用,吸收二氧化碳;②调节微气候。具有明显的降温增湿作用,通常可降低墙体表面温度15 ℃,室内温度2~4 ℃,增加湿度8%~12%;③净化空气,杀灭细菌。滞尘作用十分明显,某些植物具有杀菌功能;④美化城市环境。尤其是常规绿地无法涉足的场地。
立体绿化是助力上海市实现城市愿景的有力保障。根据已公布的《上海市城市总体规划(2015~2040)纲要概要》,上海市的发展愿景表述为“追求卓越的全球城市,一座创新之城、生态之城、人文之城”。“生态之城”已明确作为上海市的战略目标,包含“发展绿色产业和绿色建筑”,实现“提高环境质量”、“维护生态环境安全”和“能耗与碳排放下降”等子目标。立体绿化是一种绿色产业,同时也是绿色建筑的重要组成部分,其生态效益能够推动这些目标的实现,势必受到社会的广泛关注和政策的大力支持。
2.2 市场前景与政策支持
上海市立体绿化资源总量巨大,开发前景广阔。2013年上海市中心城(外环线以内)未建公共绿地约3887 hm2,全市可绿化屋顶面积超过3000 hm2,主要集中在中心城,若考虑垂直绿化等其他形式,立体绿化资源将达到未建公共绿地的数倍。在中心城开发公共绿地,存在天价动迁费问题,而立体绿化不存在这一问题,相反会随着建筑建设量的增多而同步增长。立体绿化在缓解绿地用地矛盾、改善城市生态、美化城市环境方面具有明显的优势,一直受到市政府的大力支持。上海市“十二五”期间的立体绿化已累计建成163.5 hm2,“十三五”期间,计划新建200 hm2以上[1]。
从城市规划层面来看,立体绿化具有战略意义。《上海市生态空间规划2016-2040》已明确将立体绿化面积作为一项重要的评估指标,规划“通过中心城产业用地转型及多层次立体绿化建设,提升中心城环境品质,构建中心城城市森林”。《上海市立体绿化专项实施规划》已编制完成,将明确立体绿化的规划目标和空间布局,落实相关区县实施任务计划,提出相关配套措施,保障生态空间规划的逐步落实到位[2]。
3 上海市立体绿化的现状问题梳理
3.1 低附加值阻碍行业发展
当前,立体绿化存在附加值较低的问题。其成本与常规绿化并无多少差异,功能上也不存在优势,因此人们对立体绿化并不重视。本市立体绿化企业反映,在超过一半的项目实施过程中,感受到业主单位对立体绿化漠不关心,常因管理问题造成施工进度落后和苗木损耗[3]。
究其原因,首先应从认识层面进行检视。人们对立体绿化的认识还处在深化过程中,目前有两种较常见的错误倾向,可概括为“表象化”与“局限性”,对深入发掘立体绿化的附加值有阻碍作用。“表象化”是指将事物的外在形式等同于事物的本质,提到“立体绿化”即把它等同于“屋顶绿化”、“垂直绿化”等。设计人员会因此陷于先入为主的泥潭,其结果是设计出更多的“绿化过的屋顶”和“绿化过的立面”,难以发掘新的需求。“局限性”是指自我局限于事物本身来认识事物,割裂了立体绿化与建筑、城市、人和环境的普遍联系。从行业自身来看,常将立体绿化限定于建筑的节能表皮或装饰物,较少从海绵城市、生态城市等领域探索立体绿化的可能性。从相关行业来看,很多建筑在设计之初即缺乏对立体绿化的考虑,造成施工和养护的困难。立体绿化本应是绿色建筑、海绵城市、生态城市等有机整体的不可或缺的组成部分,只有将绿化、建筑、城市、环境和人的需求广泛联系起来,才能顺应时代需求,不断创新,这才是提高附加值的根本途径。
3.2 企业技术与服务能力较为薄弱
在技术与管理方面,上海市立体绿化企业普遍存在如下问题[3]:一方面,企业中专门从事立体绿化的技术人员数量严重不足,相关从业人员立体绿化技能不强,表现为对标准规范、技术规程的理解和实际应用水平不高。虽然上海市于2010年和2014年分别了《屋顶绿化技术规范》和《立体绿化技术规程》,但企业中的技术人员仍存在未全面掌握这些标准和技术规程的现象,在立体绿化的实施过程中,施工人员也表现出对关键技术操作熟练程度不够的问题,在新材料和新技术的了解和应用上,也难以和国外企业一较高低。另一方面,目前立体绿化企业较重视设计和施工,规模较小的企业在后期养护业务方面投入不足,行业整体的维护人员数量和能力尚不能满足市场的需求。
3.3 市政项目养护松懈,配套政策应加强引导
在立体绿化的实施方面,商业项目与市政项目存在较大差异。商业项目主要依靠业主投资,立体绿化能够提升环境品质,进而提高店铺租金和地产价值,因此商业项目的业主积极性较高,在建设立体绿化后,一些商业广场考虑到自身商业形象,立体绿化养护较好。但在市政项目中,资金主要靠市区两级财政补贴,但却因为管理松懈,后续养护责任落实不到位,绿化大面积枯黄的现象时有发生。
对于配套政策,立体绿化企业多数希望得到力度更大、范围更广的政策扶持:如将现有政策规定的立体绿化面积部分折算公共绿地面积改为一比一折算,从而推动更多的业主、企业积极建设立体绿化;此外,立体绿化企业希望扩大补贴对象的范围,如将项目补贴资金部分转移,对立体绿化企业建设量进行折算,直接补贴到建设企业手中[4]。
政府在研究配套政策时,应明确公建项目中立体绿化的养护职责,细化罚则。对作出创新研发的企业应给予多种形式的奖励和支持,通过提高服务水平增加业务量,引导企业朝着技术进步的方向努力。
4 未来五年立体绿化的发展趋势分析
4.1 规划设计层面
4.1.1 从消费者的多元需求出发
“十二五”期间,上海市立体绿化还处于政府主导的推广阶段,“十三五”期间,这一局势将转变为以市场为主导,根据消费者的多元需求提供多样化的产品。一方面,人们对城市的生活环境质量越来越关注,PM2.5浓度已成为每日监测的指标,国内绕空气过滤净化的产品销量巨大。另一方面,绿色环保理念深入人心,通过立体绿化来改善环境的市场需求与日俱增,个性化要求也逐年提高。
未来五年,立体绿化市场将具有多样化的特征,它将不再是一片匀质、乏味的绿色,而将具有多样化的形式、色彩及功能。近两年来,上海、杭州等城市相继在高架上采用月季作为悬挂绿化,周边城市相继效仿,就是这一趋势的端倪。高架上的月季维护工作和程序较为复杂,人工成本高,除日常浇水追肥外,还需在盛花期后修剪花蕾,维护工作在夜间进行,并需事先通过交管部门批准。如果说在高架这种非休闲场所里都需要、且能够设置月季,那么在其他场所设置花卉、色叶植物就更不成问题了。商场、写字楼、学校、医院等立体绿化的既有客户群,将对立体绿化提出更多的个性化要求,具备多彩、花香、保健等高附加值的立体绿化,将成为企业必须开发的核心产品。
4.1.2 业务向宏观规划领域延伸
立体绿化业务将拓展至整个城市的尺度。近期编制完成的《上海市立体绿化专项实施规划》就是这一趋势的体现。一方面,改善城市气候环境的需求十分迫切。随着极端天气的频发,城市热岛效应在短期内难以解决,人们不得不寻求避免在“水深火热”中讨生活的途径。另一方面,从规划层面落实立体绿化,力度大、范围广,将从根本上改善城市微气候,具有显著的生态效益。未来政府招标的规划设计项目中,必然会出现包含改善城市微气候的内容和要求。随着国内外企业同台竞争的加剧,凭借实时监测和遥感数据来说话,综合热力学分析、微气候模拟、特种植物研发等技术,通过建设量和资金的最优组合,将一个区域的微气候改善到理想的区间,是企业未来技术研发的主攻方向。因此,如何进一步开发立体绿化的生态功能,如何从规划层面将这些功能以百倍、千倍的乘数效应扩大发挥,是未来5年的各相关行业研究的重点。
4.1.3 面向多系统的融入式发展
未来五年,立体绿化将与绿色建筑、海绵城市、智慧城市等系统进一步融合,立体绿化将不再作为一种附属物,而是与这些系统紧密结合,发挥立体绿化生态效益的同时,融合各类系统的主导功能,呈现你中有我,我中有你的融入式发展模式。独立存在的立体绿化将成为历史,一套城市生态智慧系统将初具雏形。
在绿色建筑方面,建筑的设计理念将首先从绿色生态环境出发,而非传统的空间功能和表皮设计,出发点的不同将彻底改变建筑的形式和结构。从2013年建成的意大利米兰“垂直森林”双子塔,可以窥见未来绿色建筑的发展趋势,超高层的建筑与大型乔木、灌木相结合,建筑与“立体绿化”融为一体,去掉所谓的“立体绿化”后,建筑随之失去存在的意义。未来五年,立体绿化将不再是一层屋顶草皮或框架上的盆栽,它将摆脱传统观念、建造结构、场所空间的束缚,如流水一般化于无形,但又无处不在、无处不绿。
在海绵城市和智慧城市领域,立体绿化也将呈现出融入式的发展趋势。立体绿化将成为拦蓄、利用城市雨水的重要环节。目前,具有独立的雨水储存利用系统的立体绿化,已有样品实验成功,它由太阳能驱动,十分绿色环保。在立体绿化的后期维护和管理方面,引入智慧城市先进技术势在必行。未来五年,立体绿化将从规划层面深入推广落实,在总量达到一定程度后,日常管理维护势必通过物联网技术以降低人工成本,接入智慧网络的立体绿化还将成为微气候监测、大数据共享的综合数据信息平台,在可持续创新的大背景下,将发挥出以百倍、千倍计的系统效益。
4.2 经济技术层面
4.2.1 自我维持的生命系统
当前,立体绿化的最大问题在于后期维护方面,在室外环境维持植株的生命最难解决。上海夏季酷热,冬季结冰,对植物和设备元件都是不小的考验。世博展览中心和宝钢大舞台的立体绿化,在世博会期间曾惊艳一时,但会后由于人为的疏于养护,也曾大面积枯黄,作为新闻见诸报端。立体绿化本身是生命体,是否能够自我维持,是立体绿化成功的关键。自我维持不是说丝毫不用人工养护,而是应该在能量、物质方面有一定的自给能力,不同气象环境下具有一定的防护能力。在能量方面,立体绿化应该使用太阳能、风能等绿色能源,并具有储存和转化这些能量的功能;在物质方面,主要是雨水的收集和利用。有非常多的植物都能适应上海的气候和垂直绿化环境,只要做到在市政停水断电的情况下,也能通过自身的能源、物质系统保障植物的供水,就能够避免许多因人为疏忽带来的后期维护问题。
4.2.2 兼具生态效益与经济效益
立体绿化的经济效益至今都是人们较少谈论的议题。人们最常讨论的是,立体绿化能够降低室温,起到节能减排的作用,但这只是一个实验数据,上海城市生活的实际情况是,室外空气温度整体很高,只要开着窗,室内温度就不可能降低。只有从规划层面铺开建设立体绿化,才能对城市的整体气候环境起到作用,这也从侧面反映了立体绿化需要财政补贴才能推广的原因,即点状的立体绿化建设,生态效益十分有限,投入与产出不成正比,这是立体绿化较难在居住社区推广的主要原因。
未来5年,立体绿化在经济效益方面应有所突破,宜结合城市农业、休闲园艺等多种热点,与多种业态进行融合。例如,2014年,上海市闵行区某知名购物广场建设了占地3000m2的“屋顶农庄”,为市民提供亲手栽植果蔬并收获果实的体验,针对不同时令和季节,提供不同的栽植品种,由客户购买小苗并租赁养殖器皿,农场工作人员可以进行日常管护,植物成熟时通知客户来收菜,目前蔬果已多达百种。运营两年来拥有年均20万人次的客流量,无疑是十分成功的[5]。客户大都是周边的居民,通过种菜的活动增强了社区居民的友谊,也为商家凝聚了人气,立体绿化与商场形成了共赢的业态组合模式,开拓了居住社区的立体绿化新市场。
4.2.3 强调生态防治功能
未来5年,在立体绿化建设量逐年扩大的同时,应注意蚊虫的生态防治。近年来,我国城市公共安全领域出现了新的问题与挑战,以登革热为代表的蚊虫携带病原体传播的疾病有增长的趋势。上海市小区环境中的蚊虫数量不在少数,病原体的主要携带者为白纹伊蚊,在全市范围分布广泛。白纹伊蚊繁殖力极强,小型积水也能滋生,防治的最好方法是“生态防治法”,主要手段为避免积存雨水、污水。立体绿化首先应避免积水的问题。室内垂直绿化常配套废水收集装置,位于垂直绿化基座底部,会存在积水问题,除及时排除外,还可考虑设计其他方式,如结合观赏鱼缸,养殖一些灭蚊观赏鱼类,如孔雀鱼,可有效灭除蚊子虫卵及幼虫,还可利用养鱼水浇灌植物,达到增强观赏效果、蚊虫生态防治、资源循环利用的三重效果。其次,在植物的选择上,可选择搭配具有驱蚊效果且适应上海气候的植物品种。
4.3 创造新的需求
4.3.1 模块化带来的无穷可能
传统的绿地景观植物一旦落地生根就难以改变,其种类、季相只能由景观设计师和业主提前预设,不存在受众、客户自行调整的可能,而且一经实施,景观的特色在数年内基本会保持一致。立体绿化的模块化结构单元,决定其能够具有传统绿地景观所不具有的特殊优势,即更换和组合。例如,立体绿化可以随季节进行更替,一年四季都能体验到植物最美的一面。而且经过一季的展示,价值较高的植物可以回收养护,等到来年再次投入市场,即便过去的客户不再订购此类产品,还会有其他客户希望进行尝试,如此循环利用可以有效降低购买成本,创造更多的消费者和市场价值。深入细分既有的需求,将其进行合理的搭配,可提供的立体绿化产品将多到不可计数,这其中蕴含着巨大商机。
模块化的结构单元还便于搭建成不同的构筑物形式。目前建筑设计领域较为前卫的有机形态建筑,多使用金属、玻璃或混凝土模块作为建筑表皮,虽然建筑形态是有机的,但建造的逻辑却是模块化的,模块化的立体绿化正好能适应这一建造逻辑,随着人们对无生命建材的视觉疲劳,立体绿化必然将作为新的选择。立体绿化应适应未来的市场需求,开发出更为灵活多样的模块结构。
4.3.2 “立体绿化+”,未来绿色科技新景观
立体绿化可以说是一种动态的景观,它可以搬来挪去,可以随人们的意愿,走进传统绿地景观不能涉足的人类活动场所,基于与人类更亲密的接触机会和自身的技术含量,将萌生出全新的绿色科技新景观。例如,在夏日炎炎的室外公共场所,如配备了立体绿化的公共候车亭,立体绿化通过自身的探测系统,监测到室外温度过高,空气湿度过低,候车亭中还有人在等车,随即打开净水喷雾加湿系统,为场所降温,并启动雨水循环利用系统,给自己浇水,完成一次与外部环境的交互活动。这些技术本身已十分成熟,但如果将之与立体绿化相结合,会带来全新的绿色科技体验。“立体绿化+”的开发模式,将引发新一轮绿色科技的应用创新,成为未来五年的新热点和新景观。
5 结语
“十三五”期间是上海市立体绿化发展的黄金五年,政策扶持力度将进一步加大,各种市场机遇多于技术瓶颈,只要顺应市民需求,追求核心技术,抓住市场机遇,提高立体绿化的附加值,优化后期养护管理,就完全有机会开拓出更为广阔的市场前景,营造出生态改善、技术创新、行业发展的多赢局面,未来的“城市森林”已隐约出现。
参考文献:
[1]陆月星.加快立体绿化发展,建设生态宜居城市:上海市立体绿化发展概况和前景展望[J].国土绿化,2014(10).
[2]方 岩.上海市立体绿化推进情况及发展构想[R].上海:2014上海建筑绿化技术高峰论坛,2014.
[3]盛露鸣.上海市立体绿化企业现状与发展[J].上海绿化市容,2015(2).
关键词:“海绵城市”理念:下沉式绿化带:渗蓄能力
城市内涝已成为人们关注的热点问题。据统计,在过去的3年中,中国有超过360个城市遭遇内涝,但与此同时有1 100个城市严重缺水。2014年11月3日,中华人民共和国住房和城乡建设部的《海绵城市建设技术指南》中明确指出,过去城市对雨水追求“一排了之”,城市排水标准偏低和雨水利用系统缺乏是造成资源成为灾害的主要原因。《指南》要求建立“渗、蓄、滞、用、排”五位一体的新型城市雨水处理系统,留住80%左右的雨水,有利于改善城市的生态效益,避免“城中看海”现象的发生。而在“海绵城市”构建的框架中,道路交通系统作为城市三大空间之一,是内涝出现的高发地带。城市道路绿化带进行下沉式设计,使之变成存水的海绵体,对建立科学完善的城市绿地水循环系统,以及治理城市内涝顽疾具有重大意义。
莫琳等提倡构建城市的“绿色海绵”系统:仇保兴认为城市本身需要转型,“海绵城市”便是重要手段。各大新闻媒体也相继宣传“海绵城市”、“生态排水”建设理念。当“海绵城市”构建已经上升为城市构建理念时,各个城市下沉式绿化便成为绿地设计的新时尚。然而这种城市绿地构建理念是否适合中国各地城市的建设值得进一步思考。虽然下沉式绿地能补充地下水,充分利用雨水资源,缓解城市内涝灾害,但是下沉式绿地设计会受到绿地下沉深度、土壤渗透系数、绿地服务汇水面面积、设计暴雨重现期、周边设施类型等多种因素的制约。为此,本研究探讨了下沉式道路绿化带的雨水渗蓄效应以及适用地区,以期为适合建设下沉式道路绿化带的城市提供参考。
1.下沉式城市道路绿化带的概念
根据《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建》的概念,下沉式道路绿化带是指将城市道路两侧的绿化带和中间隔离的绿化带设计成低于道路表面50~300mm,这样能最有效地将道路上灰尘和雨水收集进道路两边的绿化带,具有一定的调蓄容积,可以利用植物、微生物和土壤吸收、渗透、净化和调蓄小流量的地面径流。下沉式道路绿化带内还应设置排放多余径流雨水的溢流口,为确保较大流量的地表径流顺利排放,溢流口的顶部标高一般应低于路面30~100 mm。
下沉式道路绿化带的功能特点主要有3个方面:一是消减路面径流,缓解道路因暴雨引发的滞洪灾害;二是减轻道路扬尘,风和雨水可以有效地将路面灰尘带人下沉式道路绿化带,净化有机污染物,减轻路面污染;三是节约绿地灌溉用水,储蓄降水和路面径流,补充土壤水资源量和地下水资源量,有助于节约城市用水。
下沉式城市道路绿化带主要有两种设计方式,一种是设计有排水系统的下沉式绿化带,另一种是设计有兼顾雨水收集和再利用功能的下沉式绿化带。第一种在绿化带中设计有溢流口、排水管道等排水设施,当路面径流较大,绿化带储蓄能力不足时,雨水可通过高出绿化带高程低于路面高程的溢流口进入地下排水系统。这种设计比较适用于常年降水量较大、大雨暴雨频率高持续时间长的区域。第二种设计有雨水收集和处理设施,在绿化带设计渗水沟、雨水收集管、蓄水池、泵站及回灌等设施,路面和周边雨水排入绿化带,然后通过绿地过滤和净化,最后进入蓄水池,多余的雨水进入地下排水系统,收集的雨水可以用于绿化带的养护和道路的清理等,这种设计比较适用于降水较充沛及需要控制径流量的区域。
2.下沉式城市道路绿化带雨水蓄渗能力分析
由于中国各地气候不同,降雨量、土壤渗透系数差异较大,国家或地方对下沉式绿地设计的标准也不完全相同,绿地雨水渗蓄能力计算方式和相关系数也不同。所以本研究选取湖南省长沙市作为雨水渗蓄能力计算点,采用《长沙雨水计算技术导则》中的数据和公式作为依据,计算分析长沙市区域内下沉式道路绿化带对道路及周边径流的消减效果,并总结出长沙市道路下沉式绿化带的面积比例设计、竖向设计以及植物选择。
可见,当道路绿化带下沉深度在200-300 mm时就能满足雨水渗蓄需求,设计少于200 mm的也能吸收一定量的雨水,剩余的雨水可以通过溢流口进入存蓄装置,也可以排入雨水管道。
长沙城区的地势较为平坦,道路设计坡度也较小,比较适合设计下沉式道路绿化带,最好将道路设计在较高地势处,有利于雨水流向地势较低的下沉式绿化带和周边绿地。为了减少地表径流,在人行道和非机动车道处采取生态路面处理。而且需要合理设计下沉式绿化带与路面及雨水口的衔接方式。首先,路缘石设计高度最好不高于路面,尽量与路面平齐,如需高出路面也要设计缺口以保证雨水流入下沉绿地;其次,在绿化带近路面侧要铺20-30 cm宽的卵石,防止绿化带土壤被冲刷,土层层次从下到上采用砾石、沙、土壤、覆盖物进行铺设能更有利于雨水下渗;最后,雨水溢流口的高程应低于路面,可设计在绿化带中间或两侧,而且要做防堵塞处理。
4.2下沉式道路绿化率设计
下沉式绿化带占全部面积的百分比对雨水的排水率影响特别明显,根据公式(9),设其土壤稳定入渗系数K为1×10-6m/s,路面径流系数ψ为0.9,水利坡度J设为垂直下渗为1,时间t取60 min,变量绿化带比率厂分别取值10%、20%、30%、40%、50%,得出不同的暴雨重现期下道路绿化带的下沉深度h如图3。
由图3可见,随着绿化率的增加,所需要的下沉深度减小,且在前面降幅大于后面,当f达到30%以上时下沉深度减少较少。当道路绿化率低于20%时所需要的下沉深度超过下沉绿化带设计的临界值,可能不利于植物的生长。而最符合长沙道路绿化率标准也能满足下沉式绿化带功能需求的绿化率是30%左右。当厂为30%时,满足暴雨重现期1、3、5、10 a的下沉深度分别为147、186、204、229 mm,符合下沉深度规范设计,渗蓄效果明显。而在长沙城区,道路绿化率普遍高于20%,很多地区都达到30%,但是基本属于高程绿地,无法渗蓄路面雨水,设计只需要将现有的绿地改造成下沉式绿化带就能留住大部分道路80%的雨水。
4.3植物优化设计
植物的选择与设计是影响下沉式道路绿化带渗蓄功能的重要因素之一,不仅要满足道路景观的美感效果,还要考虑下沉式绿化带植物的特殊生长条件。在长沙可考虑的植物如表2所示。在下沉式绿化带下沉深度和绿化面积比例设计后要确定最不利情况下植物的耐水淹时间。造成植物水淹时间长短的因素主要有两方面:一方面是土壤的入渗率决定的,使用建筑垃圾做绿化带的填埋土方或施工过程中对土壤过分夯实可能导致入渗速率过低,植物水淹时间过长;另一方面是雨水口设计高度不合理或者是雨水口易被堵塞,导致蓄水深度过高,延长植物耐水淹时间。
因此,合理设计下沉深度和施工中避免土壤原有的入渗率至关重要。在植物的选择方面遵循以下4点:一是优先选择本土植物,适当搭配外来物种;二是尽量选择自我修复能力强、根系发达、滞尘净化能力强的植物;三是选用抗逆性强、耐旱、耐瘠薄和短时间耐涝的植物;四是选择可相互搭配种植的植物。
[关键词] 城市规划;海绵城市理念;实践建设
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 11. 095
[中图分类号] TU984 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2017)11- 0191- 02
0 前 言
社会的进步发展使得城市规划的重要性越来越突出,尤其是对我国而言城市规划更是核心内容。但由于自然灾害因素,我国城市化进程严重受制,造成大量的经济损失。基于此,国家提出海绵城市理念,该理念积极影响着城市生态环境发展,且能够改善城市水灾害问题,如水资源匮乏、城市洪涝等灾害,可以说,我国要实现可持续发展战略与海绵城市建设息息相关。
1 海绵城市概述
海绵城市将城市喻为“海绵”,是以高效利用城市水资源为核心,简言之,海绵城市就是建立一个雨水开发系统,通过该系统使城市水资源实现良性循环,包括如滞留、净化、下渗等措施,以此增强城市渗透调蓄及净化排放径流雨水的能力,从而确保城市水资源的充足性。简单来说,该理念是以城市水资源利用现状为基础,构建雨水全过程控制系统,可有效避免水资源浪费,实现高效科学的水资源利用,特别是在雨水处理方面提倡自然处理,简言之,海绵城市是一种可持续的绿色雨水排放系统。
海绵城市建设途径实质上并不复杂,比如保护原有生态系统、恢复修复生态等。具体来说分为两个方面:其一,强化保护城市现有雨水滞纳区,如河网水系、绿地和湿地等,并且当城市规划设计中发现有水系统被破坏时,要积极应用生态手段加以修复,充分增强城市雨水滞纳处理能力;其二,则是加强影响较低的技术,包括如雨水花园、绿色屋顶等,以此提高城市净化积存雨水的能力。
2 城市规划设计中海绵城市理念的实践建设策略
2.1 建设完善的水系统
实质上,水资源系统如河流、湖泊等都具有净化能力,故此,城市规划设计建设过程中,要加强对湖泊、河流等城市雨水天然净化工厂的利用,通过此来实现水系统的完善建设。首先,城市规划过程中要对原有湖海水系进行保护,使之在实现自我净化的同时,能够高效处理城市雨水。简单来说,就是避免城市原有水系被污染严重的水资源流入,造成其自然净化系统崩坏。现阶段,由于生活杂物、工业污水等,我国城市水系统备受侵害,自我净化能力大打折扣,这就更需要管理部门针对城市实际情况,积极建设海绵城市恢复水系统自我净化能力,如严格管理管制排污企业、附近居民等,从根本上证水系统的良性循环。
2.2 建设人工生态海绵体
实质上,并非所有城市都拥有丰富的天然海绵体,部分城市甚至可以是严重匮乏天然海绵体,这就对海绵城市建设不利,故此,城市规划设计中必须关注人工生态海绵体的建设,通过各种科学合理的人工改造手段,促进城市排涝蓄洪等能力提高。也就是说城市规划设计中要实现海绵城市理念,不一定要完全依靠城市原本生态环境,而是通过人工建设绿地园林等手段,充分改善城市污染现状,或是改造构建完善的城市水系统,利用大型水网生态系统调节城市自然水体。除此之外,城市规划设计过程中还要更新传统居民区、工业区等建设模式,比如以分散小规模的下沉式绿地来替代传统集中式绿地,进而提高城市水资源系统的利用效率。同时也可通过改造城市原有绿地园林,在城市规划设计过程中做出相应的改进,从根本上提升绿地生态效益,使城市水系统实现良性循环。
2.3 城市雨洪管理海绵技术
建设海绵城市,其实就是通过合理规划城市内部水生态设施,促使城市海绵功能全面发挥,比如建设城市湿地来达到防治城市雨洪灾害的目的,同时湿地内可设计雨水集中区,以便高效合理的管理雨水灾害,且形成镶嵌式的海绵结构形式。也就是说在城市规划设计期间,一方面要建立整合多处系统化湿地系统,另一方面则要提供适合该系统内生物居住的环境,使其原有生态环境不被破坏的同时,能够创造更优质的城市居住环境。总之,构建湿地系统时要加强水质净化、地下水回雨水等环节,特别是要合理设置潜流整合功能,确保被净化后的雨水能够充分汇入湿地,促进地下水资源的良性循环。
2.4 完善城市道路规划
海绵城市理念的提出是由于城市水资源污染等问题的日益加剧,故此,从这一点来说其具有解决城市洪涝灾害及其径流污染负荷的能力,将该理念应用于城市规划设计中无疑是实现我国可持续发展战略的有效手段之一。现阶段,道路占的水径流量在城市建设中相对较大,不但会严重污染城市水资源,更是城市雨水的主要污染源之一。所以,加强城市道路规划建设和完善非常重要,甚至可以说是实现海绵城市建设的核心。一方面,路面交通要充分确保通畅,不能影响城市道路正常功能。比如,以下凹式绿化带替代道路两侧的绿化建设,前者相对后者而言,能够有效改善减少路面雨水径流质量和径流量,使水资源质量得到最大化提高。此外,城市道路规划过程中应用海绵城市理念还可辅以LED树池、透水路面等手段。另一方面,则是道路景观绿化带的合理利用。下凹式道路绿化带主要作用是直接将雨水径流汇入地下,这种设计对道路正常功能毫无影响,不但能够实现雨水储存,还能在储存过程中自然渗透、净化雨水。
3 促进海绵城市与城市规划融合的建议
首先,将海绵城市理念与城市总规、专项规划等相结合,也就是说城市规划期间,既要注重生态化,又要充分落实城市总体规划目标,并对城市“绿线”“蓝线”等开发边界进行合理划定,以此保护原有自然资源如河流、湖泊等。其次,加强海绵城市试点建设,重点突出公众参与。海绵城市的成功创建能够有效提高城市雨洪利用能力和气候变化应对能力,这一点对存在内涝风险和缺水的城市中至关重要。建议可针对某些具备较大雨洪利用潜力的城市小区等,进行海绵城市建设项目试点工作,但试点要根据实际充分考虑城市建设各方要求,再以先M的技术手段、理念方法将海绵城市理念融入城市总体建设规划中,进而提高海绵城市建设的效率。并且还要引导城市居民监督海绵城市建设,让公众形成低影响开发理念,积极支持参与到海绵城市建设中。再次,完善海绵城市建设的支持政策。比如,针对尚未建设但已划拨或出让的地块,予以资金激励、设计条件变更等措施,将海绵城市建设的相关要求内容融入其各方设计中,特别是建设合格的需加以激励。而针对未出让地块则既要坚持传统硬性指标,又要引入海绵城市建设的指标。最后,则是要加强城市建设部门与水利部门的联动,在城市规划行政审批内纳入海绵城市相关指标。
4 结 语
通过上文的分析可知,城市规划设计中应用海绵城市理念,是改善城市生态环境最直接有效的措施,但从当前海绵城市建设现状来说,我国尚处于初期发展阶段,故而,要真正完全建设海绵城市,不但需要相关部门的高度重视和关注,还需要加强对该理念的学习贯彻,从根源上先保证理念的进步发展,然后再针对其来整合管理城市,通过建设完善的城市水系统、合理完善城市道路规划、建设人工生态海绵体等手段,充分确保城市水资源的良性循环。
主要参考文献
[1]彭明.海绵城市理论及其在城市规划中的实践构想[J].建材与装饰,2016(5):73-74.
[2]张旭.海绵城市理论及其在城市规划中的实践构想分析[J].科技经济导刊,2016(6):128.
[3]笪玮,李虹,马波.海绵城市理论及其在城市规划中的实践管窥[J].中国房地产业,2016(7):62-63.
关键词: 海绵城市 低影响开发技术 水文功能 景观设计
一、“海绵城市”调研背景及意义
现当代我国城市生态环境出现诸多问题,其中有一个问题是最离不开人们日常生活的,那就是水污染问题。据调研分析,42%的城市饮用水源地受到严重污染;63%的城市受到不同程度的污染。全国约有1.7亿人饮用受有机物污染的水。水体受到污染和城市植被覆盖率具有一定关系,我国城市建成区绿化覆盖率、绿地率分别为39.59%,35.72%。在城市建成区绿化率方面的国际标准是50%以上才合适。这说明随着城市工业污染的不断加重,过慢的绿地增长速度不利于城市生态环境的发展。当今城市环境非常缺少洁净的水资源、缺少绿化景观,所以建立一种新型的生态景观城市必须具备雨水的海绵技术、拥有自己的水的净化系统和良好的土壤净化技术。“海绵城市”是符合这种新型的生态景观城市建设要求的。那么如何理解“海绵城市”呢?
目前国内有“海绵城市”应用的实例,例如其在六盘水市河道的应用。没应用前的河道污染严重、破坏了湿地的水文功能。通过将河道改造成一个生态廊桥,将其支流改造成活的生命体,然后将两者节点形成一系列的海绵体以便吸收雨水和污水,目的是截留雨水和地面的污水,这样湖里的富营养和污染就不会出现,水就会变得清澈见底,经过三年改造,现在整个河道焕然一新,强大的水文功能使两岸植被丰富,生态环境优美。由此可见,对海绵城市湿地水文功能的研究和湿地水资源的合理保护和分配是十分重要的;对海绵城市湿地不同种类的植物特性和应用的研究也是十分重要的,研究“海绵城市”中的水文功能与景观设计的关系和融合更是重中之重。
二、“海绵城市”水文情况与景观设计建设现状调查
“海绵城市”是指城市像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,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。建设具有自然积存、自然渗透、自然净化功能的海绵城市是生态文明建设的重要内容,是实现城镇化和环境资源协调发展的重要体现,也是城市建设的重大任务。
1.分析“海绵城市”建设成功的例子
美国汉诺威康斯伯格生态社区,由于当地地下水位较高,kronsberg城区是汉诺威重要的地下水储存地,这也是汉诺威政府一直迟迟没有在kronsberg城区进行建设的原因之一。该项目提出了“近自然的水管理”概念和方法,目标是通过一些接近自然的排水方式尽可能地将雨水就地滞留并下渗,最大限度地减少流失量,让城区的雨水流失量和地下水保持在未开发前的状态。整个雨水规划中的几个大型雨水滞留区都很好地结合地形设计,由于地势东高西低,在场地的西边缘最低洼处,规划了一个可作为公园绿地使用的大型滞水区域,下暴雨时可滞留大量雨水从而起到防洪作用,平时是可进入的休闲绿地。雨水顺应东高西低的地势沿地表可形成溪流景观。
2.嘉兴“海绵城市”建设情况
经过调研,作为江南水乡城市,海宁水系发达,河流密布,但水资源相对有限。统计显示,嘉兴多年平均水资源总量仅20.76亿立方米,居全省倒数第二。2013年嘉兴人均水资源量仅为476.1立方米,低于人均500立方米的国际严重缺水标准,利用再生水和雨水资源是嘉兴寻找非传统水的重要出路。不仅如此,从上世纪90年代到本世纪初,由于多种原因,嘉兴水质情况总体颇让人担忧。
早在2011年,国家水专项办公室把嘉兴列为示范城市,并设立了“河网城市雨水径流污染控制与生态利用关键技术研究与工程示范”研究课题,主要内容是研究如何利用低影响开发技术服务于嘉兴建设海绵城市。
6月调研时正好是梅雨时节,这让嘉兴部分城市道路积水严重。但是在嘉兴勺园停车场,宽阔的停车场的地面却无积水,雨水快速渗透地面,被“吸收”了。秘密就在脚下那片看似平常、但有别于传统混凝土的路面:停车场的路面铺设了专用透水混凝土,底下安装了1公里多长的网状盲管。下渗雨水被土壤吸收后,再经管网流进调蓄池进一步调蓄渗透后,达标排入河道。由此就有效收集了雨水,既降低了路面积水的程度,利于人们雨天出行,又将雨水进行了二次利用,缓解了城市用水的压力。
除了对勺园生态停车场的实地调研外,我们还对蒋水港绿道、长绿道等在建的低影响开发示范工程进行实地调研。这两个地区经过改造后现在整个河道焕然一新,植被的多样性丰富了许多。我们不难发现河岸的植物高度由河及岸呈现出由低向高的排列,这利用梯田高度和植物高低的落差逐级下渗,使河水经过层层过滤,得到净化;更重要的是这种梯田式的景观设计有防洪作用还可净化湿地之间的高差,使人放松身心。近看河水,我们发现河水变得比原来清澈了许多,通过分析我们发现这得益于两岸的植被种植。植被将河道改造成一个生态廊桥,将其改造成活的生命体,然后两岸的植被形成一系列海绵体以便吸收雨水和污水,目的是截留雨水和地面的污水,这样河里的富营养和污染就不会出现,水就会变得清澈见底。
那么是哪些植物有截留雨水和地面的污水的功能呢?通过分析和查阅资料,我们发现有几种植物可调节河川径流、提供水源、改善水质等作用,其独特的水文功能对维持流域生态系统的健康和改善区域生态环境具有十分重要的意义。在这里举两种植物的例子:
花畦:池底覆以土壤并种植吸附污染物的湿生植物,具有调节与改善水质的功能。
植草沟:用植被覆盖的集水、排水渠,主要用于疏散暴雨径流和移除污染物,改善水质,保留植被维护景观品质,提供生物栖息的空间,且植草沟设置及维持保养的费用低于传统的地下管线。
通过这些拥有独特水文功能的植物不但可截留雨水和地面的污水,净化河道的水源,还可维持水生生态系统的稳定性,开放的水域还达到供亲水及视觉美化的效果。强大的水文功能会使这两个低影响开发建设示范工程实验地的水质越来越好,生态环境越来越优美,达到人与自然和谐相处的目的。
三、结语
“海绵城市”的生态系统中不同高低、不同作用的植物组合是拥有水文功能的基础,结合地形与当地环境通过美学角度将植物的高低落差和不同的作用进行科学的组合与设计是水文功能发挥作用的必要条件。根据这个出发点,景观设计所从事的内容就包括在一个限定的地域环境下,用科学的方法通过美学角度将不同功能、不同作用、不同高度和颜色的植物有序搭配并种植起来,既能给所在地区净化空气、涵养水土,又能起到稳定生态环境,美化生态环境的目的。这说明在“海绵城市”的建设中,景观设计与水文功能是相互交融、息息相关的。这两者的美好结合体现了“可持续发展”理念,既具有功能性,又具有自然生态美观性;不仅能维持良好的生态环境为人类的生存提供更舒适的生存空间,而且对于当今城市建设具有积极意义。
“海绵城市”这种全新的城市建设理念遵循了自然法则,最大限度地提高了在经济建设和新型城镇化建设中的生态效益,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝的前提下,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”实施建设过程中,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,并考虑该系统的复杂性和长期性。
参考文献:
[1]车伍,张伟,王建龙,等.低影响开发与绿色雨水基础设施:解决城市严重雨洪问题措施[J].建设科技,2010(11).
[2]李秀娴.浅谈海绵城市的建设[J].江西建材.2015(9).
[3]陈家刚.生态文明与社会公平[J].新华文摘,2008(2).