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5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).