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海绵城市的概念及其作用精选(十四篇)

发布时间:2023-09-20 09:46:26

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篇海绵城市的概念及其作用,期待它们能激发您的灵感。

海绵城市的概念及其作用

篇1

Abstract: The city wetland patches have the ability of self-repair and sustainable development, and play an important role in improving the urban ecological environment at city landscape restoration. Based on discussion of Sponge City, and Elastic Restoration theory, this paper takes the wetland patches restoration in Dounan district of Dianchi Lake as an example to analyze the importance of urban wetland elasticity landscape patches, describes the relationship between urban elasticity landscape patches and ecological environment construction of the city, and proposes the ideas and methods about reorganization of landscape patches, water network repairing, etc. It is aimed to find the entry point of the implementation with the landscape toughness development and sponge city, in order to build more way to get a solution to restore elasticity and toughness of the city.

关键词: 景观斑块;弹性修复;海绵城市;湿地

Key words: landscape patches;elastic restoration;sponge city;wetland

中图分类号:F205 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)20-0181-04

1 背景

城市景观是自然与人力在不同条件相互作用的产物。一个城市长期生产力、繁荣度和宜居性,从根本上由城市的可持续性(承载能力)和弹性(应对能力)决定。[1]我国以农业立国,在历史长河中,城市被良田所围绕,对于自然灾害与环境问题具有一定的防御能力。随着经济发展,昔日城市中的绿地斑块如农田、湿地、林地等被各类建筑、道路、广场等人工斑块所代替。城市化地表斑块变化的一个重要特征是不透水斑块取代了透水良好的自然斑块,自然水过程受到影响,城市环境恶化失去原有弹性,导致城市生态系统严重退化[2]。

过度开发使得城市景观破碎化,许多涵养水源的绿色弹性空间相继消失,城市绿网破坏,河流、湖泊等水体受到污染甚至断流。如此矛盾的局面正需要城市规划师在城市规划中找到人与自然和谐共处的关键点,建设具有良好生态基础设施系统的城市[3],保护好城市的弹性景观斑块,通过绿色、蓝色以及灰色廊道的连接形成生态屏障,组建城市韧性(抵抗灾害的能力),从而创造弹性宜居的城市环境。

2 相关概念辨析

城市过度发展,生态环境变化,水土流失、洪涝灾害等“城市病”被广泛关注,传统观念中被认为是废弃物的雨水,也被重新审视,[4]人们逐渐意识到雨水作为一种可循环资源,影响城市居民的日常生活,关系城市的生态健康状况,塑造城市的景观斑块,组织城市的缓冲空间。城市绿色缓冲空间往往是城市弹性斑块的有机构成体,反作用于城市景观及生态系统,确保了城市的物、能平衡与资源的良性循环。(如图1)

2.1 海绵城市与弹性景观

海绵城市(Sponge City)是指城市能像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“韧性”与“回弹”能力,有效保护和修复城市水生态,缓解城市内涝,削减城市径流污染负荷,涵养城市水资源,复兴城市水文化[5]。在一定程度上提升城市生态系统功能减少城市洪涝灾害发生。西方国家对雨水的利用由来已久,形成了最佳管理实践(Best Management Practices,简称BMPs)、低影响开发(Low Impact Development,简称LID)、水敏型城市设计(Water Sensitive Urban Design,简称WSUD)、绿色(雨洪)基础设施(Green Infrastructure,简称GI)等措施。这些都是海绵城市(Sponge City)雨水管理的重要理论基础。(如表1)。

弹性景观(Resilient Landscapes)是城市中用于抵抗自然灾害,维持城市生态系统稳定的重要韧性空间,强调基于人工参与的同时注重自然生态系统自我修复的能力。合理设计城市的弹性景观斑块,将不同功能的生态空间与雨水管理、生物栖息、公共休闲和审美需求相结合,连接城市“绿色”和“蓝色”斑块,为城市生态环境搭建起重要的生态保障屏障。城市湿地斑块构成城市景观,组织城市能源循环,如“海绵”一般,在应对城市生态失衡与自然灾难时,为城市生物提供安全庇护港,保护生物的多样性,保证城市景观的稳定与持续发展。

2.2 湿地斑块与弹性修复

湿地斑块是城市生态系统的重要组成部分,具有城市其他生态系统不可替代的多种生态服务功能,被认为是陆地生态系统的最佳利用方式。[10]国内许多学者认为,湿地(Wetland)是陆生生态系统和水生生态系统之间的过渡带,是一种复杂的生态系统。城市湿地(Urban Wetland)是指位于城市中,由水文、地貌、植物、动物等要素构成的,要素之间相互联系相互作用形成的具有防洪、污水净化和气候调节等特定功能的一种水陆生态系统。[11-12]湿地斑块对城市的建设贡献主要在于连接了城市(人工斑块)与水域(自然斑块),形成了半自然半人工的中间过渡地带,是重要的城市水陆枢纽与弹性缓冲空间,是城市与自然间的天然屏障,具有以下的生态学意义:

2.2.1 疏导水流,涵养水源

对于城市,湿地斑块无疑是良好的水流“储藏器”,随着城市无序扩张,河渠硬化,防浪堤高筑屡见不鲜。城市给、排水不畅,下雨时地表径流增大,形成快速排水模式,水资源难以保存。[13]城市污水处理不当,水体受到污染,湿地斑块支离破碎,蓄水能力严重不足,导致城市土地河流的水源安全问题。

2.2.2 净化水体,形成良性水网

湿地的植物,在长期自然演替过程中,对水体中的污染物有着一定的过滤、吸附和降解作用。“以绿养水”的生态支持模式[14],在其自身生态承载力允许条件下,会促进水循环,形成良性水网络。在城市生态环境中,许多湿地斑块以及绿地斑块被河流廊道等联系成绿网,对城市水流起到层层净化的作用,形成天然依水而生的缓冲空间。

2.2.3 可持续发展,形成城市综合“海绵体”

可持续发展,需要可持续经济,首要就是对环境的低影响开发,低成本维护,低干扰管理,让城市可以自由的呼吸,要做到这一点最重要是城市中水的资源化,从而进行景观的弹性组织与资源循环利用。[15]水流的循环利用带来的是能流的循环持续,既促进了城市的物质、能量循环,又可以调节城市的自然环境。[16]

将湿地的弹性修复融入城市建设中,恢复景观斑块在应对城市问题中的稳定作用,从广义的角度理解海绵城市理论,发挥城市绿河流湿地等水陆交界面对雨水的吸纳、缓解作用,充分发挥城市绿地斑块对自然灾害的预防和缓解的能力,采用融、滞、消、散等措施,建设具有自然缓解、自然容纳、自然重构的城市综合“海绵体”(如图2)。[17]

总体来说,湿地的弹性修复设计,需要城市在防御自然灾难时做到以下4方面内容:

①了解水资源的重要性及在城市生态系统中扮演的角色,形成城市应对自然灾害的屏障和缓冲空间;②调节城市旱涝的基础上,加强绿地应对灾害的能力;③以城市绿色空间涵养水源,从而调节城市生态,减少自然灾害;④形成绿色弹性景观斑块,化对抗为共生,使城市生态自我修复能力提升。

3 城市的弹性景观――湿地斑块修复设计

3.1 研究区概况

云南滇池是城市发展中与湖争地,导致城市生态破坏的例子。1950年-1970年随着“围湖造田”运动,滇池先后萎缩近30km2水域。1990年“防浪堤”建造工程的启动,阻断水陆能量交流,沿湖湿地斑块严重破坏,城市生态系统失稳,蓄水、净水能力下降,自然灾害频发,昆明城市人居环境受到严重威胁。

研究区位于滇池湖岸东侧水陆交接处,北纬24°53′11″-24°53′34″,东经102°46′4″-102°46′30″,面积约24hm2,是斗南片区城市空间与滇池水域空间最后的生态屏障。研究区全年平均降雨789.6mm,有旱、雨季之分,降雨量集中于5-10月占全年降水量的86%-90%。随着斗南片区发展,城市生活生产废水肆意排放,导致滇池水体富营养化,维持该地区生态平衡的弹性景观――湿地斑块,在“造田”运动中消失殆尽,植被减少,生物生存环境受到威胁,研究区主要面临以下城市问题(如图3):

①湿地退化,蓄水困难,内涝严重,交通受限。研究区较为平坦,在雨季后存在内涝问题,主要道路被雨水淹没,严重影响区域交通。湿地斑块退化,场地无法储存雨水,造成二次污染。

②水体富营养,水陆交接面硬化,生态失稳。作为水陆媒介的驳岸系统有着重要的生态学作用。研究区均为水泥驳岸,阻隔水陆物质能量传递,造成湿地景观斑块弹性缺失,水体富营养化严重。

③水体分离,排水困难,湿地斑块缺乏弹性。研究区水体分离,水网不联通,不能引导排水,造成雨季水体倒灌,植被受损,动物生境破坏,湿地斑块弹性不足,应对措施不够,无法达到湿地生态系统的自我修复与稳定。

3.2 弹性修复设计与措施

弹性修复,即在分析场地存在的主要城市问题基础上,运用生态设计、柔性恢复等方式进行场地各个景观斑块的修复和重建设计,以较低影响,增强其景观与生态系统应对生态扰动、人类活动及自然灾害时自我修复与重回稳定的能力。

通过对景观斑块的研究比较,依据研究区独特的水文、地理气候等条件,进行湿地生态系统的韧性修复,形成城市中良好的弹性景观斑块。尊重场地原有景观记忆,延续场地景观斑块的演变脉络,减少对场地的破坏。通过水体网络的重构组织场地绿地斑块的修复与更新引导场地产业的转型达到湿地景观斑块的韧性修复,做到低成本修复、少管理维护和弱生态破坏,营造良性、有序的城市景观过渡带。柔化城市边界,促进水陆生态系统物、能循环,形成依托于滇池周边城市的弹性湿地景观斑块。(如图4)基于对水陆交接带湿地斑块修复设计的研究,主要有以下几种方式:

3.2.1 整合地形,构建湿地骨架,通过水网联通形成弹性蓄水空间

在原有肌理基础上,根据场地降水、污染物种类等影响因素,利用研究区原有鱼塘,缓和边形成曲线水陆界面,增加水岸边长,创造供湿地鸟类等生物生存的小环境。增加观赏度的同时活化了水岸,使水、陆之间的物质、能量传递界面增长。

梳理地形,将研究区低洼内涝地块整理开发形成“湿地泡”,设置长淹没区、半淹没区域、偶尔淹没区域,与边界原有鱼塘链接形成净化网络,恢复湿地斑块的生态功能,创造动植物的生活生境,形成应对雨水的弹性空间。

3.2.2 软化驳岸,路网修复,形成多级式水体净化模式

进行水循环交流,将防浪堤岸进行适度开口,形成沿堤内流湿地泡,在防浪堤外增加立体绿化,形成水陆生态廊道,解决水泥堤岸高筑的生态隔离问题,同时也阻止雨水倒灌造成的堤顶路塌方,路网断裂。运用厂区拆卸废料加工形成空中景观高架系统,为湿地恢复提供空间,借鉴海绵城市理论形成水网净化系统,通过过滤池、氧化池、潜流湿地净化泡、表流湿地净化泡、末端强化池等多级式水体净化池,形成弹性可淹没区,收纳雨水,在必要时业区转型后的花卉大棚浇灌使用。

3.2.3 更新地块产业,借鉴海绵城市等理论,形成水循环系统及景观修复机制

海绵城市是关于水循环的智慧,城市湿地作为弹性景观的重要组成部分,作为城市绿地斑块的缓冲空间,为城市的生态健康及经济发展做出贡献。在研究区中依据不同条件,设置雨水的储存装置利用自然集水槽与大棚集水设施,从源头留住雨水。

通过产业更新,在温室大棚区通过立体绿化、无土栽培等技术栽植花卉、中草药等植物。防止浇灌废料中氮、磷等物质流入场地水系统,抬高厂区地平面在其底部形成1m的水槽用于收集雨水与浇灌用水,应用生态、物理等水处理方法,由湿地泡净化后排入研究区水网系统,既能够保证水体的自然循环,又能够最大限度的保护湿地、湖泊的水体安全。在湿地内部形成完整水循环系统,从而完成湿地斑块的景观修复,达到城市水陆交界带的柔性回归。

3.3 小结

对滇池斗南片区湿地斑块的修复研究,通过梳理研究区存在的主要生态问题,找到湿地斑块恢复的切入点,重构湿地斑块水网,以海绵城市理论研究入手,形成水循环系统网络,组织湿地斑块的柔性恢复,为动植物生存创造条件。另一方面,将研究区融入城市环境,尊重场地记忆,促使产业转型,把斗南片区的经济支柱产业――花卉贸易与地块产业衔接,形成特色鲜明集聚科研与生态旅游为一体的城市弹性斑块,达到水陆交接面湿地与城市发展的和谐,使城市中的景观斑块得到弹性修复,韧性重构及景观更新。

4 结语

城市发展对自然的掠夺造成绿地斑块支离破碎,水生态恶化、生物生境缺失,城市失去弹性和应对灾害的韧性。海绵城市理念对城市建设带来了健康发展的契机,为僵硬的城市加入地下和地上水系统的互动[18]。城市中的弹性景观空间、绿地斑块等在应对自然灾害时扮演着城市保卫者的角色。湿地作为城市景观斑块的一员,人们更应该意识到保护城市弹性空间与水环境安全的重要性与必要性。在城市弹性空间的景观修复研究中应该站在建设广义的“城市海绵体”水循环的角度上,对绿地斑块进行组织与重构,尊重场地精神,保证场地内部与外部生态循环的自我稳定。

湿地斑块是城市水岸空间的有机组成部分,提供城市中动物生存的必要环境。对城市湿地景观斑块的修复研究,既能对城市景观斑块的弹性进行重构,也能对城市的水安全、水循环和水环境进行恢复,达到城市生态系统的自我稳定与长久发展。湿地景观是海绵城市组成的一个重要环节,斑块间的连接性十分重要。单一的湿地仅仅是城市众多弹性景观斑块中的一员,对水循环、水网络的影响有限,需要在城市规划与设计中考虑绿色生态斑块、蓝色水体斑块与灰色基础设施斑块的连通性,通过韧性修复与设计形成统一的综合网络,才能使弹性斑块在城市的资源循环及应对自然灾害中达到生态效益的最大化。

参考文献:

[1]托尼黄,王健斌.生态型景观,水敏型城市设计和绿色基础设施[J].中国园林,2014(04):20-24.

[2]Grimm,N.B., Faeth,S.H., Golubiewski, N.E., etal. Global

Change and the Ecology of Cities[J]. Science,2008(319): 756-760.

[3]俞孔坚,张媛,刘云千.生态基础设施先行:武汉五里界生态城设计案例探析[J].规划师,2012(10):26-29.

[4]刘颂,章亭亭.西方国家可持续雨水系统设计的技术进展及启示[J].中国园林,2010(08):44-48.

[5]车生泉,谢长坤,陈丹,等.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.

[6]沃夫冈・F・盖格,陈立欣,张保利,等.海绵城市和低影响开发技术――愿景与传统[J].景观设学,2015(02):10-21.

[7]Lloyd ,S. D., Water Sensitive Urban Design in the Australian Context[R]. CRC For Catchment Hydrology, 2001.

[8]吴伟,付喜娥.绿色基础设施概念及其研究进展综述[J].国际城市规划,2009(05):67-71.

[9]仇保兴.海绵城市(LID)的内涵、途径与展望[J].建设科技,2015(01):11-18.

[10]曹新向,翟秋敏,郭志永.城市湿地生态系统服务功能及其保护[J].水土保持研究,2005(01):145-148.

[11]王建华,吕宪国.城市湿地概念和功能及中国城市湿地保护[J].生态学杂志,2007(04):555-560.

[12]仇保兴.城市湿地公园的社会、经济和生态意义[J].中国园林,2006(05):5-8.

[13]刘滨谊,张德顺,刘晖,戴睿.城市绿色基础设施的研究与实践[J].中国园林,2013(03):6-10.

[14]洪菊华,宋文静.辽河生态恢复规划与实践研究――以沈阳市辽河干流生态恢复规划为例[J].价值工程,2016(07):24-27.

[15]王春晓,林广思.城市绿色雨水基础设施规划和实施 以美国费城为例[J].风景园林,2015(05):25-30.

[16]潮洛蒙,李小凌,俞孔坚.城市湿地的生态功能[J].城市问题,2003(03):9-12.

篇2

关键字:海绵城市;绿色基础设施

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)14-0074-02

近年来,我国城市化发展迅速,城市规模不断扩张,建筑密度不断增加,从而导致了地表不透水面积的增加和透水面积的减少。这种发展模式打破了水在自然界的循环方式。恩格斯曾经说过:“我们不要过分陶醉于我们人类对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利,自然界都对我们进行着报复。”[1]基于此,上述发展模式带来的弊端也日益凸显:暴雨造成江河上洪峰不断;强降雨过后雨水排放系统瘫痪,城市大面积内涝;爆增的径流更是造成灾害与污染,严重影响城市的正常生活。2016年入夏以来,我国多省份遭遇持续暴雨袭击,多地洪涝成灾。为提高城市雨洪管理能力,国家先后相关政策,要求建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市。[2]

什么是绿色基础设施?绿色基础设施是指大自然被人类作为一个基础性的绿色网络,并且为社会、经济和环境的健康发展提供一个生态框架。[3]绿色基础设施综合体使不同的生态技术形成技术互补,包含了雨洪管理、减缓气候变暖、生物多样性、食物生产以及健康的生活环境等。绿色基础设施包含了各种规模的城市绿地网络,大至城市森林、人工湿地、社区生态公园以及滨水景观等,小至屋顶花园、垂直绿化和绿色幕墙等。

一、绿色基础设施在海绵城市中的意义

2014年10月,我国住房和城乡建设部了《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建(试行)》,标志着我国对于城市建设有了新的发展规划模式:以植被浅沟、雨水公园、人工湿地等“绿色基础设施”的生态治水模式结合传统的管渠、泵站等“灰色基础设施”。[4]这种生态治水优先的模式也带来更好的社会、生态和经济效益。

绿色基础设施景观可以利用地势将雨洪导入到地势较低且能容纳较多雨水的地理环境中。这些有一定蓄洪能力的雨水塘成为海绵城市的“执行者”,更是“参与者”。绿色基础建设景观还可以最大限度地恢复被破坏的水生环境,使水循环系统更加完善。在旱季,绿色基础建设的必要在于保持水土;在雨季,公园、湿地等绿色基础建设成为可吸收洪泛的地区。雨水为池塘提供部分水源,并在蓄满时汇入河畔或其他水域;反之,在河流水位高涨的情况下,河里的水可被输送回公园、湿地等绿色基础建设的水景区域中。这些平凡却起到正面作用的景观,是打破传统限制,解决海绵城市项目设计的新契机。绿色基础建设景观带来的经济效益更是明显。在传统的景观设计中,雨水的处理往往是通过管道直接排放至下水道来实现的,尤其是在老城区,路网结构复杂多变,地下管网的设计、施工、管理更是费用惊人。如果可以利用透水景观(碎石、沙地、下沉式绿地等)以及其他管道、设备实现收集雨水、汇集雨水、存储雨水、净化雨水、利用雨水,那么不但可以循环利用雨水资源,并且利于有规律地泄洪,减少地表径流带来的污染。

二、绿色基础设施在海绵城市中的作用

绿色基础设施在海绵城市中能起到调控雨洪、蓄集雨洪以及净化雨洪的作用。池塘、湿地、公园等绿色基础建设都可以成为可吸收洪泛的地区,不仅有助于缓解城市内涝,还能减少流域下游的洪水量。[5]

2016年6月21日,赣州市部分地区降雨近百毫米,市区却没有出现明显内涝,赣州市这一切都得益于宋代建造的福寿沟。这套现在看起来都相当先进的排水系统利用连接城内数百口水塘,增加城市暴雨时的雨水调控容量,减少街道被淹没的面积与时间,最终达到调蓄的目的。除此以外,城市湿地由于其独特的水文特点,更是城市中天然的“蓄水池”,并且有着天然的净化功能。它可以沉降雨洪中携带的沉积物,并且有效地转化和分解雨水中的有毒物质和营养物质。例如,哈尔滨的群力雨洪湿地公园,收集的雨水首先通过外层的水塘进行沉淀与过滤,再进入内层的核心湿地区域进行更深层次的净化。[6]经过多层过滤,蓄积的雨水可以为周边的绿化浇灌、成为水景用水或是下渗补充地下水,达到水循环、再利用的目的。

三、绿色基础设施在海绵城市中的景观设计策略

1.改变地表形式。快速的城市化带来大量不透水的地表,而水的循环需要透水的地表结构。面对更多的城市沥青路面和硬质铺地,既有的城市水网面对爆增的水流处理量显得力不从心。在避开特殊区域的情况下(如电缆电线放置区域),绿色基础建设的景观设可以适当加强地表的渗透性。为了避免景观的单一性,景观设计师可以轮换采用3―5种材质,如碎石、鹅卵石、沙地或木材等,来加强雨水的渗透性,以便收集雨水。[7]在某些特别的项目中,设计师更是可以有效地利用原有特殊的地貌来达到渗水的目的。例如,法国的鲍登斯街区的改造利用了它的历史性元素。基地的石灰质地面充满了裂缝,非常有利于地表渗水。加上生态沟渠的修缮,加快了雨水下渗的速度。[8]

2.有效利用地势。绿地是绿色基础设施中不可或缺的一部分,更是涵养水源的好帮手。在绿色基础建设景观设计中,不改变景观的自然状体为原则,地形地精确利用给雨水的汇集、导入赋予新的用途。景观设计师更可以根据场地周围的情况进行合理的竖向变化与设计。

3.下凹地区。土地下凹的部分可以成为一系列蓄水功能的空间。景观设计师可以根据其潜在的使用功能采取不同的处理方法。在某些低陷的空间里,设计师可以把它们挖掘得更深并且做好局部的防水设计,以便可以更加长久地调节、存储水量。①逐级跌落。竖向设计中,景观设计师以重力作用为原理,利用高差来实现雨水的收集与存储。也可作为容纳爆增雨水的临时性空间。②地势变化。不同的地势变化在绿色基础建设中带来不同的雨水管理效果。人流量较多的场所应避免雨水积蓄,即使遭到水淹,也可以在短时期内迅速排干,如林荫道等。反之,地势变化较大,水流随着自然流向的方式,使城市的雨水、污水快速地排入地下管网中。上文提到的赣州市福寿沟,利用城市高差并人为加大坡度等方法(正常下水道坡度的4倍),增大径流流速,形成强大的水流,将泥沙排入江中。[9]③打破“公@”边界。绿色基础设施作为城市中绿地的生态网络,并不是独立单一的存在,而是与周边环境紧密相连的绿色网络设施。为了保持绿色基础设施内部与外部的视觉连续性,绿色基础设施景观设计不应该存在任何界定的边界。在与周围的传统设备相互协作的模式下,绿色基础设施的雨洪管理范围不再局限在原有的区域中。这就涉及到城市多部门之间的相互协作,包括城市规划、土地开发、园林设计等多个单位。[10]不同单位如何合理分配雨水花园、小型人工湿地、雨水塘、绿色街道、生态街区等绿色基础设施的建设管理,成为政府、单位以及个人的新挑战。

四、小结

海绵城市是一个解决雨洪管理的系统工程,应与绿色基础设施的景观设计结合起来,二者起到相辅相成的作用。绿色基础设施给海绵城市带来社会、生态、经济效益的同时,其景观设计在调蓄雨洪、净化水资源、维持地区水平衡等方面发挥重要的作用。海绵城市的景观设计也不再单一地考虑其原有的视觉效果,而是结合地表铺装、地形地势来有效地管理雨洪。在合理发挥各部门的综合效用下,加强绿色基础设施的整体规划与协调,为海绵城市的创建打下良好的基础。

参考文献:

[1](德)恩格斯.自然辩证法[M].马克思恩格斯选集(第四卷).人民出版社,1995.

[2]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,(6):21-25.

[3]吴伟,付喜娥.绿色基础设施概念及其研究进展综述[J].国际城市规划,2009,(5):67-71.

[4]仝贺,王建龙,车伍,李俊奇,聂爱华.基于海绵城市理念的城市规划方法探讨[J].南方建筑,2015,(4):108-114.

[5]孟永刚,王向阳,章茹.基于“海绵城市”建设的城市湿地景观设计[J].生态经济,2016,(4):224-227.

[6]俞孔坚.建筑与洪涝共生――哈尔滨群力湿地公园[J].建筑学报,2012,(10):69-69.

[7]卞俊腾.基于海绵城市理念的滨水景观设计探讨[J].城市建筑,2016,(5):258.

[8](法)苏菲.巴尔波.海绵城市[M].广西师范大学出版社,2015.

[9]韩高峰,黄仪荣.城市安全视角下排水系y建设的探讨――基于福寿沟的启示[J].现代城市研究,2013,(12):72-76.

[10]林伟斌,林伟光,连彦,何天友,郑郁善.纽约市GI建设对我国海绵城市建设的启示.[J].重庆工商大学学报(自然科学版),2016,(6):102-106.

篇3

从2006年开始,现任中国科学院地理科学与资源研究所副研究员的张彪就参与了北京市绿地资源、湿地资源以及城市生态状况调查等项目研究,取得了大量一手数据和研究成果,并在多个国内外知名刊物杂志上发表。十年来,张彪埋头于北京市绿色空间与城市生态文明的关系研究,兢兢业业地寻求着更为理想的“绿地模式”。

打基石,稳中求进

不积跬步,无以至千里,不积小流,无以成江海。世上没有一蹴而就的事情,对于科研来说更是如此。

1998年,张彪考入东北师范大学城市与环境学院经济地理专业,本科阶段的他在这里初步奠定了城乡二元结构与地理空间分析方面的基础:2002年,张彪进入中国环境科学研究院环境科学专业攻读研究生,跟随著名区域生态学专家、现任环保部南京所所长高吉喜,在区域环境质量与生态安全方面有所积累:2006年,张彪选择继续深造,在中国科学院地理科学与资源研究所师从著名生态学家李文华院士,在生态服务功能与生态补偿领域进行了深入研究。

“博士之前,我更多地是在积累知识,这一时期才真正开始开展自己的研究。”从进入中国科学院地理科学与资源研究所开始,张彪就参与了北京市森林资源资产的价值化方法研究。整整3年,张彪以北京市的森林生态系统为研究对象,着重研究了其水源涵养功能和土壤保持能力。在收集大量数据,进行科学模拟之后,他对不同区县、不同森林类型以及不同海拔和坡位上的森林涵养水源的功能及其差异进行了比较分析,并对不同区位条件上森林生态系统的土壤保持能力开展了综合评价。

这些研究内容,形成了张彪博士论文《北京市森林资源的生态系统服务及其空间异质性研究》的主体构架。虽然初出茅庐,他所做出的努力还是推动了人们对森林生态服务的空间差异性认识,有利于较小尺度上森林资源价值的核算和不同区位条件下森林保护与补偿,为北京市森林资源的建设与管理提供了参考依据。

毕业之后,张彪进入中国科学院地理资源研究所的资源生态与生物资源研究室工作,重点针对城市绿地的生态服务功能与区域生态红线管控开展了系统研究,相继主持参与国家自然科学基金“北京城市绿地生态系统调蓄雨水径流的时空作用规律及其调控对策研究”、国家科技支撑项目“中国森林生物多样性监测预警及观测网络构建技术”、环保部”生态环境状况评价技术规范”和“生态红线区域经济社会状况与保护成效评估”等课题研究,相继参与张家港、湖州市、深圳市、北京市等地方生态文明规划与自然资源负债表编制工作,在城市绿色空间功能模拟与图式表达、区域生态资产核算与生态补偿等方面取得一系列研究成果。探规律,优化布局

“2050年全球三分之二的人口将生活在城市,中国城市化水平将进一步提升,研究探索城市生态文明的建设途径迫在眉睫。”张彪说:“实现城市的生态文明不是一件简单的事情,绝非大多数人以为的多建绿地就可以做到。”

众所周知,绿色空间对于保障城市生态安全和生态文明的实现至关重要,可是它的作用具体体现在哪些方面,其生态服务功能的机制和规律是怎样的,这些都有待科研人员探索。

张彪的科研之路起于对森林资源的研究,其后,他将研究对象扩展到整个绿色空间。“近年来我们致力于北京城市绿色空间的生态服务功能研究,目的是解析北京城市绿色空间生态服务功能的生态学机制及其规律,并探索绿色空间布局优化模式。”他这么概括自己的工作内容。

在他看来,北京市现有大量公共绿地,空间开阔、占地面积大,这些绿地可以在北京雨水极不均匀的情况下接收滞留大量的雨水资源。因此,充分发挥城市绿地滞蓄暴雨功能,是有效利用降雨、增加入渗、减小暴雨径流和河道防洪负担并改善水生态环境的重要措施,是今后城市化发展过程中充分利用雨水资源、减轻城市防洪负担的有效途径。而且在雨水下渗的同时,也能充分利用绿地土壤的净化能力,对城区地表径流导致的面源污染控制具有重要意义。

张彪等人以2009年北京城市园林绿地调查数据为基础,采用径流系数法计算得到北京城市绿地生态系统调洪净污1.54亿m3,与2006年北京市生态景观用水量(1.61亿m3)大体相当。“这说明绿地对雨水径流的调蓄作用不可忽视。”张彪说,“我们采用影子价格法,计算得到北京市绿地年调蓄雨水径流价值13.44亿元,其中绿地暴雨缓排价值11.9亿元,如果按照二类养护标准计算[6元/(m2・a)],北京绿地年养护成本17.83亿元,考虑到绿地同时具有其他重要生态服务价值,也说明了加强城市绿地建设的生态重要性。

除此之外,张彪还做了大量的相关研究,如绿地防灾避险功能、蒸腾降温功能等。在国内外知名刊物近百篇,其中,被SCI/SSCl收录论文20篇,出版中英文学术专著6部,拥有4项计算机软件著作权,并多次获得环保部、科技部等部委以及浙江省、北京市等省市奖励。他的研究成果表明,除了众所周知的景观美学与休闲游憩功能以外,北京城市G色空间还具有重要的控制暴雨径流、降温增湿、吸收污染物、净化环境等生态功能,以及防灾避险、房产增值、节能减排等社会经济功能。研究证实,北京城市绿色空间能控制17%~23%暴雨径流,夏季能使周围环境降温0.8~C~4.80°C,并且公园绿地能使1.38公里范围内的房产价格增值10.9%左右。

亮数据,文明生态

基于本领域的优秀研究成果,张彪获得了国家自然科学基金的资助。在“北京城市绿地生态系统调蓄雨水径流的时空作用规律及其调控对策研究”启动之初,他就制定了一套方案:先获取北京城区高精度多时相遥感影像数据和绿地调查数据并进行处理,综合分析绿色空间格局变化以及暴雨内涝特征:再基于典型样地调查,开展绿地调蓄雨水径流实验观测,获取不同绿地类型的雨水径流系数:然后,基于经典生态场理论,建立绿地调蓄雨水功能评估模型,分析北京城区绿地调蓄雨水功能潜力及其变化特征:最后探讨提升绿地调蓄雨水功能的绿地格局优化对策。

而在执行过程中,他的计划未能实施。“我们原计划将经典生态场理论引入生态服务功能研究中,用场强、场势与场幅等生态场指标来表示绿地斑块调蓄雨水功能。”张彪解释说:“但是在具体研究过程中发现,虽然不同绿地斑块单元的滞蓄雨水能力可以用场强表示,可这种滞蓄能力的作用范围无法确定。因此,基于目前的科学认识和实践经验来看,采用场幅来表示绿地斑块滞蓄雨水能力的影响范围还难以令人信服。”