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篇1
近年來,我國頻繁遭遇前所未有的水資源危機,城市內澇嚴重,下墊面過度硬化,自然綠地已經成為稀缺資源。我國水資源相對短缺,有一半以上的國土地處干旱、半干旱以及季節性干旱的半濕潤區,水資源時空分布不均勻,導致結構性缺乏更加嚴重。與此同時,我國大部分人口和產業集中在江河湖沿岸地區,甚至處于泛洪區內,加之大陸性季風氣候降雨集中等特點,使大多數城鄉地區不可避免地遭受洪澇災害威脅。水資源短缺與水災害頻發已經成為制約我國經濟發展的兩大重要因素。面對這一嚴峻形勢,我國半個多世紀以來,以工程措施改造水環境、解決水問題,取得很大成就。
在當前水資源矛盾尖銳的情況下,將雨水進行再利用,彌補先天水源不足,緩解城市水問題。我國雨水花園技術尚處于發展初期,收效微弱,利用率低。人們一直視雨水為廢棄物,長期以來“一排至之”的做法,不僅浪費了雨水資源,同時也破壞了城市水系統的循環性。在此背景下,我國急需建立一套“滲、滯、蓄、凈、用、排”的雨水循環利用系統,應對水危機,助力海綿城市建設進程。
1 雨水花園的理論基礎
1.1 可持續發展理論
可持續發展的理論源于人類對于未來社會的擔憂,最早應用于林業生產方面。1987年,世界環境與發展委員會的《我們共同的未來》,將其定義為既能滿足當代人的需要,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證。
從可持續發展理念出發,雨水利用將成為未來城市發展的重要參考因素。首先,城市水資源日益短缺,地下水的開采過度以及雨水的初級污染加劇了城市生態環境的破壞;其次,季風性氣候影響,許多城市內澇嚴重,給人民生產生活造成嚴重損失針對水資源短缺與城市雨洪災害兩大主要矛盾,實現雨水資源的收集與再利用,改善城市水循環系統,提升城市生態環境品質。
1.2 生態設計理論
18世紀下半葉,人類社會邁進工業時代,科學技術迅猛發展。與此同時,全球變暖、城市膨脹、環境污染、資源短缺等一系列城市問題威脅著人類的生存。美國建筑師麥克?哈格出版的《設計結合自然》,標志著生態設計時代的到來。與傳統設計相比,生態設計將重點放在城市環境方面,旨在構建結構合理、功能高效的人居環境。
在生態規劃設計理論的倡導下,要求規劃設計充分尊重自然原有肌理,保護城市生態環境,充分實現自然資源的再利用與再循環。雨水花園技術依據生態設計理念,結合規劃地的自然稟賦,使用鄉土植物,達到截留污染物、凈化雨水的作用,實現城市雨水資源的再利用。
1.3 綠色基礎設施理論
綠色基礎設施不同于傳統“灰色基礎設施”,是保護環境、生態、資源的有效途徑。
美國環境保護局將其定義為,為提高整體環境質量而設置的自然系統或仿自然人工設施,并將這一概念拓展到雨水徑流管理方面,通過自然系統或模擬自然系統的工程措施對徑流污染進行控制。
在城市傳統發展模式的作用下,城市雨水難以下滲,造成初級雨水徑流污染,形成較高的短時雨水徑流總量和徑流速度,致使城市洪澇災害的發生。與傳統工程設施相比,雨水花園技術不僅前期投資、后期維護成本低廉,而且與景觀設計相結合,實現美學、生態等多種功能。
2 雨水花園的類型與結構
2.1 雨水花園的類型
根據實施目標不同,雨水花園可以分為以控制徑流污染為目的和以控制徑流量為目的兩種類型。
第一,以控制徑流污染為目的的雨水花園,主要功能為處理污染較嚴重的初期雨水,一般適用于徑流污染比較嚴重的城市空間,例如停車場、城市廣場、城市道路等,結構比較復雜,需設計專門的底部排水溝渠。第二,以控制徑流量為目的的雨水花園,主要功能為減少區域內的雨水徑流總量,一般適用于處理雨水水質相對較好、匯流面積較小的城市空間,例如建筑屋面、附屬庭院、中小學校、居住小區等,構造相對簡單,造價低廉,無須設計專門的底部排水溝渠。
2.2 雨水花園的結構
雨水花園通過植物的截留與土壤的滲透蓄滯作用,達到凈化初期雨水污染、降低短時雨水徑流量以及收集地面匯流雨水的效果。一般其結構主要分為蓄水層、覆蓋層、植被與種植土層、人工填料層、礫石層等五部分。
第一,蓄水層主要為滯留和過濾雨水,同時將雨中的沉淀物留在該層。第二,覆蓋層主要為提高土壤滲透作用和凈化雨水,防止水土流失。第三,植被與種植土層主要為過濾與凈化雨水,選擇多年生植物,可短時間耐水澇。第四,人工填料層主要為滲水,其厚度應根據規劃地的降雨特性、服務面積確定,多為0.5~1.2m。第五,礫石層主要為排除多余的雨水,由穿孔管排入城市管道中。
3 雨水花園的規劃要點
3.1 雨水花園的選址
第一,規劃建設前必須對場地進行適宜性評價分析。在選址前,應對土壤采樣,進行性質分析實驗,避免將雨水花園建設于土壤滲透性差、土質松軟、保水量低的場地上,以免發生長時間的積水,對城市環境造成負面影響。第二,規劃場地應具有適宜的匯水面積,能容納短時驟增的雨水量。開工建設前,根據該地區相關室外排水技術規范計算場地內的雨水徑流量,在城市低洼地帶、易積水區設置雨水花園。例如,城市道路、廣場等空間,以便于發揮對雨水的控制與利用作用。第三,不能對場地建筑以及其他基礎設施造成損害。在開工建設前,應實地踏勘場地基礎條件、周邊環境特點,減少對基礎設施的影響。例如,在居住區雨水利用系統建設中,選址要求距離主體建筑物至少3m,避免浸泡建筑基礎。第四,規劃場地應保留一定面積的地上或地下空間。依據場地內的雨水徑流系數分析,確定雨水花園的建設規模。不同現狀條件的項目,所需的雨水花園建設規模不同,留有足夠面積的地上或地下空間,便于規劃建設。第五,雨水花園的選址與后期維護對環境存在一定要求。例如,雨水花園的選址盡量設置于南向,遠離高大喬木根系;場地高差系數小,減少人為施加土方量;控制周邊污染源,保障雨水水質中等,降低對雨水花園內種植物的影響。
3.2 雨水花園的規模
在確定雨水花園建設要求后,應采用量化分析法對雨水花園規模進行測算。依據水量平衡分析法,對規劃場地的地面雨水徑流量、匯流量、蓄水量、下滲量等運用數學科學算法,推演出所需雨水花園的表面積。依據多次流量模擬測試實驗,確定雨水花園的積蓄和下滲能力,以及應對暴雨強度測評系數,保證該規劃地水文條件各要素值動態平衡,指導雨水花園規劃方案的可行性與合理性。
4 結語
作為綠色基礎設施的重要組成部分,零散分布的雨水花園所能發揮的作用有限。當代設計師需要建設更多優秀的雨水案例,完善綠色基礎設施理念,增強普及性(下轉第頁)(上接第頁)與應用性。雨水花園的建設需要推廣到城市的各個角落,發揮各自特定的作用,促進城市生態環境的改善,應對水災害,適應水環境,平衡水生態,以小見大,為現代海綿城市建設添瓦助力。
參考文獻:
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篇2
一、海綿城市建設的背景
社會經濟要想長期穩定健康發展,需要城鎮化進程的推動。同時,城鎮化的發展也是區域和諧發展的重要支撐,是社會整體發展的客觀要求。不過,在城鎮化不斷深入發展的過程中,同時也會受到生態環境與自然資源的極大影響,而采取外延模式來促進城鎮化進程已很難取得良好效果。我國在2014年頒布的《國家新型城鎮化規劃》中已指出,在城鎮化的發展過程中,應當轉型為改進城鎮發展品質的全新發展模式,努力平衡城鎮發展中和生態環境、自然資源之間存在的矛盾,這樣才可以使社會長期、可持續發展。在“強化海綿城市建設”的系列講話中明確提出,構建生態文明社會和我國人民的生活以及民族未來發展有著不可忽視的關聯性。在2014年12月召開的城鎮化工作座談中提出,要構建自然存積、滲透以及凈化的海綿城市。在這一大背景下,我國建設部頒布實施了《海綿城市建設技術指南――低影響開發雨水系統構建》,為構建海綿城市提供了科學的指導。
二、海綿城市專項規劃理念及意義
(一)海綿城市專項規劃的理念
海綿城市指的是采取相應措施強化城市的規劃與管控,更加全面、深入地挖掘建筑工程、道路工程以及綠地等系統對自然降雨的吸納、蓄存、滲透以及緩釋等效用,使得自然降雨所帶來的地表徑流量得以有效管控,達到自然積存、滲透以及凈化的城市生態系統。海綿城市就是要將城市建設成如海綿一樣,可以更加優良地應對自然環境的改變,能夠在遭遇災害時有非常優良的“彈性”。在降雨過程中,將雨水吸納、蓄存、滲透等,而在城市需水時把所吸納的水資源再供給給城市。在海綿城市的建設過程中,要堅持將生態放在發展的前面,把自然途徑和人工技術更有機地融合,在保證城市防澇安全性的條件下,使雨水被有效蓄存、凈化,讓雨水更加高效、合理地被城市所利用,達到生態保護的目標。構建海綿城市時,要協調好雨水、地表徑流水以及城市地下水三者之間的系統性,同時也要兼顧不同水資源之間的復雜性及城市發展的長期性。海綿城市革新城市排洪防澇方式的示意圖,如圖1所示。
圖1海綿城市革新城市排洪防澇方式
(二)海綿城市專項規劃的意義
城市傳統的排洪防澇是采取快速排放、及時排放、就近排放等方式來實現的。而海綿城市的建設是通過滲透、滯留、蓄存、凈化、利用、排放六位一體的方式來實現對城市雨水的優化處理,使城市的排水工程更加具有生態化,對于城市與生態的長期、和諧發展具有重大意義。
(1)保護城市已有的生態系統。通過構建海綿城市,可以使城市已有的河流、湖泊、溝渠等生態系統得到極大的保護,使城市擁有更加充足的涵養水量,讓城市保有可以應對強降雨的林地、草地以及河流等,使城市自身的水文、地質環境能夠得以最大限度的維護。
(2)城市生態的恢復以及修復。通過建設海綿城市,利用生態保護的方式可以對易被破壞的生態加以恢復與修復,同時也能夠讓城市保有特定的生態環境空間。
(3)低影響開發。依據最小限度影響城市生態的思想,對城市進行規劃與建設,使城市開發的強度得以有效、科學地控制,讓城市擁有充足的生態用地,最大限度減少城市中不透水范圍,使城市的水生態得以高效保護。
三、海綿城市專項規劃的內容
在海綿城市的專項規劃中,要協調低影響開發雨水系統、雨水管渠系統和超標雨水地表徑流排放系統。低影響開發雨水系統能夠有效地對降雨進行滲透、蓄存以及凈化,使城市的地表雨水徑流得以有效控制,降低了雨水地表徑流的峰值,并減少雨水徑流所帶來的污染。雨水管渠系統指的是城市中傳統的排水工程,要和低影響開發雨水系統一起實現對降雨的匯集與排放。超標雨水地表徑流排放系統是當降雨量過大時,超出了管渠的排放能力而建設的徑流系統。通常在建設超標雨水地表徑流系統時,要結合城市自然水體、泄解通道或者隧道等自然與人工途徑結合的方式來實現。
四、結語
篇3
1.海綿城市的概念
海綿城市是指城市能夠像海綿一樣,在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的"彈性",下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水"釋放"并加以利用。海綿城市建設應遵循生態優先等原則,將自然途徑與人工措施相結合,在確保城市排水防澇安全的前提下,最大限度地實現雨水在城市區域的積存、滲透和凈化,促進雨水資源的利用和生態環境保護。在海綿城市建設過程中,應統籌自然降水、地表水和地下水的系統性,協調給水、排水等水循環利用各環節,并考慮其復雜性和長期性。
建海綿城市就要有"海綿體"。城市"海綿體"既包括河、湖、池塘等水系,也包括綠地、花園、可滲透路面這樣的城市配套設施。雨水通過這些"海綿體"下滲、滯蓄、凈化、回用,最后剩余部分徑流通過管網、泵站外排,從而可有效提高城市排水系統的標準,緩減城市內澇的壓力。
海綿城市,能充分發揮城市綠地、道路、水系等對雨水吸納、蓄滲和緩釋作用,有效緩解城市內澇,削減城市徑流污染負荷,節約水資源,保護和改善城市生態環境。
2.海綿城市建設的要求
建設海綿城市,首先要扭轉觀念。傳統城市建設模式,處處是硬化路面。每逢大雨,主要依靠管渠、泵站等"灰色"設施來排水,以"快速排除"和"末端集中"控制為主要規劃設計理念,往往造成逢雨必澇,旱澇急轉。根據《海綿城市建設技術指南》,今后城市建設將強調優先利用植草溝、雨水花園、下沉式綠地等"綠色"措施來組織排水,以"慢排緩釋"和"源頭分散"控制為主要規劃設計理念。
城市不同,特點和優勢也不盡相同。因此打造"海綿城市"不能生硬照搬他人的經驗做法,而應在科學的規劃下,因地制宜采取符合自身特點的措施,才能真正發揮出海綿作用,從而改善城市的生態環境,提高民眾的生活質量
3.為什么要建設海綿城市
海綿城市就是比喻城市像海綿一樣,遇到有降雨時能夠就地或者就近吸收、存蓄、滲透、凈化雨水,補充地下水、調節水循環;在干旱缺水時有條件將蓄存的水釋放出來,并加以利用,從而讓水在城市中的遷移活動更加“自然”。
建設海綿城市,首先要扭轉觀念。傳統城市建設模式,處處是硬化路面。每逢大雨,主要依靠管渠、泵站等“灰色”設施來排水,以快速排除和末端集中控制為主要規劃設計理念,往往造成逢雨必澇,旱澇急轉。根據《指南》,今后的城市建設將強調優先利用植草溝、雨水花園、下沉式綠地等“綠色”措施來組織排水,以慢排緩釋和源頭分散控制為主要規劃設計理念。
建設海綿城市就要有“海綿體”。城市“海綿體”既包括河、湖、池塘等水系,也包括綠地、花園、可滲透路面這樣的城市配套設施。雨水通過這些“海綿體”下滲、滯蓄、凈化、回用,最后剩余部分徑流通過管網、泵站外排,從而可有效提高城市排水系統的標準,緩減城市內澇的壓力。
建設海綿城市,關鍵在于不斷擴大“海綿體”的規模并提升質量。
原有的“海綿體”要有效保護。過去,城市建設追求用地一馬平川,往往會填湖平壑。根據《指南》,各地應最大限度地保護原有的河湖、濕地、坑塘、溝渠等“海綿體”不受開發活動的影響;受到破壞的“海綿體”也應通過綜合運用物理、生物和生態等手段逐步修復,并維持一定比例的生態空間。
有條件的還應新建一定規模的“海綿體”。根據《指南》,海綿城市建設要以城市建筑、小區、道路、綠地與廣場等建設為載體。比如,讓城市屋頂“綠”起來,“綠色”屋頂在滯留雨水的同時還可以起到節能減排、緩解熱島效應的功效;道路、廣場可以采用透水鋪裝,特別是城市中的綠地應充分“沉下去”。
海綿城市經濟效益不可小覷
海綿城市建設非常注重對天然水系的保護利用,大大減少了建設排水管道和鋼筋混凝土水池的工程量。調蓄設施又往往與城市既有的綠地、園林、景觀水體相結合,‘凈增成本’比較低,還能大幅減少水環境污染治理費用,降低城市內澇造成的巨額損失。
對于老舊城區占比較大的特大型城市,建設海綿城市是否現實?中國城市規劃設計研究院城鎮水務與工程研究院副院長謝映霞認為,相對于新城區,老舊城區確實面臨空間條件有限、改造難度大等問題,但與建設大型地下調蓄池、大規模改造雨水管線等方案相比,多添置一些“海綿體”反而更具可行性。
在設計建設過程中,既有的老舊建筑可通過雨水管斷接技術,利用社區內部的花壇、綠地等空間布置雨水花園、下沉式綠地;市政道路可結合道路綠化帶、樹池等綠化空間布置生態樹池、植草溝等低影響開發設施;也可將老舊社區雨水管線接入周邊公園、水體、集中綠地。
4.海綿城市的發展將會促進的產業
1) 園林、生態修復產業
根據各個城市特點進行生態建設和修復是海綿城市的核心之處,直接對園林和生態修復產業產生大量需求。
2) 管道、滲水材料
海綿城市的宗旨在于最大可能的吸水、蓄水、滲水及凈水,前三者需要城市小區道路盡可能采用透水鋪裝,并完善配套的管網設施,這直接放大了透水混凝土及管材市場需求。
3) 市政工程及污水處理行業
海綿城市的宗旨在于最大可能的吸水、蓄水、滲水及凈水,整個排水系統的建設直接拉動市政工程的需求,同時凈水部分有一定程度的進入門檻。相信現有水務環保公司會憑借其工程建設以及污水處理的經驗優勢切入該市場。
5.海綿城市的建設展望
(1)城鎮是水體污染最重要的源頭,通過海綿城市建設使城市成為應對水污染的主戰場,是解決水資源短缺的希望之地。
(2)海綿城市)概念內涵仍在發展之中,創建具有中國特色的海綿城市理論、規范、標準任重道遠。住房和城鄉建設部已經頒布了海綿城市建設技術指南,但這還遠遠不夠,需要大家在實踐中不斷探索并適時修訂。
(3)海綿城市(低影響開發)規劃與智慧水務是協調海綿城市各單元有效運行的兩大系統工程。如果說海綿城市規劃是“推”,海綿智慧則是“拉”,“一推一拉”能夠將整個海綿系統有效地協調起來,既不產生浪費,也不至于出現信息孤島。因此,“一推一拉”兩大系統是非常重要的系統設計。
(4)要把海綿城市系統從大到小劃成四個子系統,即區域、城市、社區、建筑,這四層次系統低影響開發的側重點不同,需要上下結合推進系統創新。
參考文獻:
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文獻標識碼:A 文章編號:16749944(2017)11002503
1 海綿城市建設背景
在城鎮化進程過程中,城鎮面積持續擴張及其體量不斷增長,給城市帶來了嚴峻的水資源問題。一方面城市用水量增加使地下水位不斷下降,飲用水資源變得越來越緊缺;另一方面城區洪澇災害頻繁發生,嚴重威脅居民生命財產安全。在沒有充足淡水補給情況下,如何充分利用雨水資源補償日常淡水消耗將成為建設未來城鎮生態的關鍵任務。
中央城鎮化工作會議的講話中強調:“提升城市排水系統時要優先考慮把有限的雨水留下來,優先考慮更多利用自然力量排水,建設自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市”。建設完善的城市雨水收集利用系統對于節約用水、蓄洪排澇、修復城市水環境,特別是改善缺水城市的生態環境、解決居民用水緊張、推動水資源可持續發展具有重要的意義。
海綿城市建設重點在于最大限度提高綠地系統的雨水調蓄、水體凈化功能,旨在建造眾多“海綿體”。因此,建設公園綠地成為海綿城市建設的重要途徑,并結合周邊水系、市政道路設施,在如何利用公園綠地、街頭綠化吸納雨水徑流的基礎上,為城市街區提供雨水滯留、緩釋空間,為城市景觀用水提供補給空間是建設海綿城市的核心任務[1]。
1.1 海綿城市的建設現狀
為了有效解決城市街區雨洪內澇頻發、地表徑流污染帶來的水資源流失與水生態環境惡化問題,發達國家最先按照自然排水方式提出可持續發展的雨洪管理體系,制定各種技術措施[2~4]。例如:英國建立“可持續城市排水系統”(SUDS)[5]管理降雨徑流,實現城市水體的良性循環;澳大利亞針對城市水循環建立“水敏感性城市設計”(WSUD)體系[6];新西蘭也在城市水體管理理念下,整合已有管理經驗,發展建立了“低影響城市設計與開發”(LIUDD)體系[7]。
我國城市雨洪控制管理起步于20世紀80年代。在實施初期注重如何集中利用雨水,近年來雨水控制技術逐漸從利用發展到如何調控雨洪及實現污染水體徑流控制。在2013年各級政府明確提出通過在中心城區建設下沉式綠地與城市濕地公園,提升城市綠地匯聚雨水與蓄洪排澇能力,同時兼顧城區地下水補償與水體凈化等生態功能。雖然在發達城市區進行前期探索,從實施效果看目前城市海綿城市技術的實踐主要是構建濕地、潛流濕地對雨水進行局部收集與水體凈化,尚缺乏整體規劃和系統性設計,導致城市水資源匱乏。鑒于我國海綿城市建設初期出現諸多問題,住房和城鄉建設部于2014年了《海綿城市建設技術指南――低影響開發雨水系統構建(試行)》。該技術指南從目標、指標、過程、手段、管理方面對我國海綿城市構建進行規范指導(表1)。此外,財政部陸續發出“關于開展中央財政支持海綿城市建設試點的通知”、“關于組織申報2015年海綿城市建設試點城市的通知”,加大資金投入力度促進海綿城市建設。特別是黨的十后中國多省份都掀起了建立海綿城市熱潮,總投資超過數十億元。
1.2 海綿城市建設技術措施
構建海綿城市實質是利用現存各類基礎設施,添加各種類型的"海綿體"來提高城市的蓄洪滯洪能力。城市"海綿體"不僅涉及河、湖、池塘等地表水系,也包括公園綠地、建筑物、路面等城市基礎設施。在雨水下滲過程中"海綿體"要完成滯蓄、凈化、排水與回用功能[8],見表1。對于無法蓄存的雨水可通過市政管網將其排出,從而達到提高城市生態質量,根治城市內澇的目標[9]。
海d城市建設目標應達到三個生態功能,①降雨過程中能夠及時消納并存貯雨水;②通過海綿體滲濾提升存貯水質;③枯雨期可以充分回收利用存貯雨水。根據《海綿城市建設技術指南――低影響開發雨水系統構建》原則,各類低影響開發設施包括透水鋪裝、綠色屋頂、下沉式綠地、生物滯留設施、滲透塘、滲井、濕塘、雨水濕地、蓄水池、雨水罐、調節塘、調節池、植草溝、滲管/渠、植被緩沖帶、初期雨水棄流設施、人工土壤滲濾等[10]。總體原則是系統性地統籌自然降水、地表水和地下水分配關系;考慮其復雜性和長期性協調給水、排水等水循環利用各環節。具體做法是將城區分割成若干區域,各區域具備雨水立體化截留、消納功能。
圍繞各區域雨水截留消納功能,區域低影響開發技術具體細分為截留技術、促滲技術和調蓄技術[11](表2)。其中,截留技術是利用基底材料或者結構的孔道曲折度,延緩雨水在材料孔隙網內徑流速度,通過延長雨水匯集路徑達到延緩徑流目的的技術,例如利用綠色屋頂或者植物群落冠層截留等。地表促滲技術是通過優化地面材料或結構的連通性,讓雨水在空隙結構滲透至場地底部,同時利用不同孔隙對下滲雨水進行過濾凈化。如透水鋪裝和綠色停車場等。調蓄技術是指對儲存一定量的雨水徑流進行凈化,當雨水儲量達到設施飽和量時,多余雨水通過溢流口進入市政雨水管網。在干旱時儲水設施可向周邊綠地提供水資源,如生態溝、雨水花園、調蓄池、人工濕地等。 相比于傳統的雨水徑流收集利用技術,上述3種低影響開發技術,能夠更充分地體現綠色建筑的生態性、可持續性、低能耗和低投資特點,在雨水收集利用中具有重要的應用前景。雖然區域低影響開發技術能夠整體優化經濟、社會及環境效益,但是低影響開發技術還不夠完善,需要在如何利用控制雨水方面進行深入研究。
2 立體綠化的作用
由于城市人口稠密導致交通堵塞,熱島效應使眾多城市面臨環境危機。有研究表明,當綠化覆蓋率達到30%以上時,城市熱島效應得到一定程度緩解作用;當綠化覆蓋率達到40%以上時,熱島面積可減少3/4;當綠化覆蓋率達到60%以上時,熱島效應將基本被控制。需要指出的是在城市土地利用率趨于飽和的情況下,預留較多空地作為海綿體是非常困難的。因此,進行立體綠化是實現城市綠化覆蓋率大面積提高的重要措施和手段,可有效解決城市綠化用地的緊張狀況。
與傳統地面綠化相比,立體綠化注重在立體空間進行綠化覆蓋。例如利用建筑物外墻、屋頂空間進行多層次、各種實際功能的綠化布設。這種做法將傳統的二維消納雨水模式(通過地面徑流)轉向三維多層(多階段)消納雨水方式。不僅延長徑流空間,還美化居住環境。立體綠化場所涉及到屋頂花園、高層建筑和立交橋的立面、坑塘洼地濕地草地、下凹式廣場、地下管廊系統、河道邊坡綠化等。根據低影響開發原則,在場地開發過程中采用源頭、分散式措施可以最大程度維持場地開發前的水文特征,并能有效提高對徑流雨水的滲透、調蓄、凈化、利用和排放能力。
以屋頂綠化為例,在降雨過程中屋頂水會流入城市街道,最后匯集到排水管網。對屋頂進行綠化后,屋面植被和土壤的吸收和過濾能力增強,使雨水徑流放緩。被吸收的水分將在長時間內通過蒸發作用緩釋土層含水量,使城市水文循環過程從瞬態排放轉向穩態釋放。具體表現為在短時間內城市強降雨導致的內澇、洪水被消減。有研究表明在土壤基層厚度為250 mm條件下,其蓄水層(飽和儲水)厚度可達100 mm,可以吸納150~200 mm降雨量。當遭遇100 mm暴雨時,屋面植物、泥土蓄水層可以完全吸收降雨[12]。圍繞立體綠化,還可以利用屋頂開發都市農業。這其中,不占用土地與道路,在少量投資前提下施工便捷。其可以增加農作物種植面積,降低建筑物散熱量,緩解城市熱島效應,同時滯塵降噪,還可以消化一部分有機生活垃圾,減小垃圾填埋焚燒帶來的二次環境污染。此外,屋頂農業同樣可以延長雨水到達地面的時間,避免發生城市雨洪災害。針對屋頂農業發展,還需積極使用立體綠化新材料、新技術。植物根系生長對屋頂防水會產生破壞,必須采用耐根穿刺防水基材。針對立體綠化種植基質使用改良土、有機基質、無機基質。排(蓄)水板材料使用塑料凹凸排(蓄)水板、格柵排水板、塑料纖維絲狀排水板、陶粒等排水材料。
由于屋頂存在大量綠色植物,植物莖葉表面氣孔可以滯塵、殺菌和吸收低濃度污染物及增加空氣中負離子數量。據測算花園式屋頂綠化平均滯塵量為12.3 g/(m2?年),簡單式屋頂綠化平均滯塵量為8.5 g/(m2?年)。此外,種植媒介(土壤)還可以衰減各種低頻聲波,植被莖葉則可阻止高頻聲波傳播。試驗結果表明種植媒介厚度為120 mm時種植屋面的隔音量能高達40 dB。比較淺的種植媒介也能隔離約10 dB的噪音。這樣種植屋面系統可形成有效隔音屏障,減少建筑物內部的噪音,特別適合在機場、工廠等噪音大的場所應用。
3 結語
海綿城市建設不僅要完善市政管渠系統,還應該依靠現有自然水體系統,并盡可能恢復原始生態系統,將雨水徑流和消納存儲有機結合,才能從根本上管理城區雨洪,提升水環境保護質量。
在海綿城市具體實施中,立體綠化是城市常規綠化的重要補充。立體綠化不僅能優化景觀效果,緩解城市綠化用地緊張,減緩熱島效應,還能保溫隔熱,節約能源,滯留雨水,緩解城市內澇。城市建設只有因地制宜地進行規劃設計,借助地方特色生態系統,才能真正發揮人工海綿體作用,創建優美城市生態環境。
參考文獻:
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1引言
中國是水資源嚴重匱乏的國家之一,水資源人均占有量不足世界人均水平的1/3。近年來,隨著城市化進程的不斷加快,水資源短缺和污染問題在城市發展過程當中尤為突出。在城市生態系統中,某些城市存在城市供水不足,城市建設用水安全等問題,而有些城市的工業污水也造成城市生態系統惡化,生活用水得不到保障[2]。因此,合理有效地利用水資源,緩解城市用水壓力,優化水資源利用、排放、凈化模式就成為社會各界廣泛關注和研究的重點問題。基于此,本文就針對海綿城市建設過程對雨水的處理利用問題進行分析,并提出一些合理化意見和建議[3]。
2海綿城市的內涵
海綿城市是指在城市發展建設過程中,充分發揮道路、城市水系、建筑以及綠地等設施對雨水的吸收、滲透、儲存、凈化和緩解作用,控制雨水徑流,如同“海綿”一樣,對于環境的變化和突發的自然災害等方面具有良好的適應性,也就是“彈性”。“海綿城市”一詞的提出是在新時期下,為了緩解和解決我國飛速發展的城市化與脆弱的城市水體矛盾而提出的,“滲、蓄、滯、用、排”五位一體,落實:“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”的原則。
海綿城市的發展理念在國外提出較早,主要思想是解決城市雨水問題,它包括:低影響開發(LID)、最佳管理措施(BMP)、綠色基礎設施(GI),相關理論研究的目的是有效控制農村以及城市的面狀污染源\[3、4\],隨后逐漸發展成為控制降雨徑流量和水質的生態可持續的綜合性措施。而其中又以低影響開發理論為核心,即基于生態文明和景觀建設為主的雨水管理方法,主要是在一定的區域內利用軟工程技術,通過植被自身的特點實現就地處理降水,直接減少地表雨水徑流量[5]。也就是說從源頭控制雨水徑流,其具體的方法包括建設雨水花園、綠色屋頂、城市下凹綠地等設施;發揮城市綠地、道路、建筑對雨水的吸收、蓄存和緩釋作用,有效改善城市內澇,削減地表徑流,改善城市的生態環境[6]。
3海綿城市建設過程中應注意的主要問題相對于國外而言,我國海綿城市建設起步較晚,目前處于試點階段[7]。但“海綿城市”的發展理念已成為新型城市價值轉型的重要標志以及實現人與自然和諧共處的必經之路。正因為如此,在其發展過程中應該注意以下幾個問題。
3.1海綿城市的建設要以保護城市生態系統為前提
雨水降落到地表以后,經過截留、滲透、調蓄形成地表雨水徑流,最后流入匯渠。其中,滲透過程和地表雨水徑流管理是核心問題,其影響因素為地表植被土壤和地面坡度大小。在提出海綿城市建設理念之前,城市規劃考慮更多的是用地功能,對于雨水主要考慮的是排泄,即地下管網基礎設施建設,而對于路面建設等,則是人為地割裂了雨水與地下的天然聯系。在城市開發過程當中不透水的硬質路面會導致徑流系數增加\[8、9\],通常情況下,林地的徑流系數約為0.1~0.2,農田地的徑流系數為0.5~0.6,城市的徑流系數一般為0.9~1.0。因此,降水到達地表后難以下滲,形成了地表徑流,造成了城市內澇。海綿城市就是克服了以往的不足,將雨水利用的幾個基本功能綜合起來進行考慮[10]。不過,在海綿城市建設過程中,對雨水的截留和調蓄設施是建設重點,在建設過程中,應充分尊重自然環境變化規律,最大限度地保護城市生態系統[11]。
3.2海綿城市建設應充分認識南北方自然環境差異
南北方城市建設差異較大,在進行海綿城市建設的過程當中,需結合城市的地理環境因素,具體情況具體分析。從宏觀建設角度出發,南北方城市開發的著重點有所不同。對于北方城市來說,降雨量小,蒸發量大,如何存蓄更多的降水、并能及時地加以再利用是關鍵問題[10]。而南方城市因降雨量較大,河流、湖泊眾多,排洪量遠小于降水積蓄量,造成了地表徑流,容易誘發城市內澇。因此,在進行海綿城市建設過程中應該因地制宜,選擇合適的建設方案[12]。
3.3做好基礎性研究和合理規劃論證工作
對當地生態環境、城建分區應該注重基礎性的研究和合理規劃,這樣才能使海綿城市建設具有系統性、基礎性的準備,也會讓海綿城市建設適應當地的自然環境和社會發展的需要。很多城市都將海綿城市的建設納入城市基礎設施建設的范疇之內,但是,如果海綿城市的規劃不合理,將會導致城市功能區混亂,綠色海綿設施之間無法協調,喪失了海綿的“彈性”功能。如果對當地自然地理概況缺乏全面研究的話,更會使綠色海綿設施無法充分解決城市水體問題,嚴重的會使海綿城市建設徒勞一場。
4建議和對策
4.1大力提高城市的植被覆蓋率
海綿城市的建設過程中,應大力提高城市的植被覆蓋率。基本原則是城市生態建設和自然力的復原 \[8,11\]。而傳統的城市發展理念強調城市的經濟職能和社會職能,以“堅固耐用、經濟美觀”為原則,忽視了城市水體涵養功能和生態環境的作用,在建設中偏離了正確的發展模式。例如,硬質的街道不利于雨水的下滲,不合理的溝渠開發,城市河道縮減,對湖泊等水體圍填侵占等。因此,建設海綿城市就需要增加綠化面積,從環境保護入手,改善城市生態系統[15]。地表綠化是對降水的就地直接吸納,這是發揮城市“海綿”功能的最重要的一步。海綿城市的建設不僅僅是一個工程問題,更是一個環境問題。從工程學的角度來看,工程手段可以提高對降水的利用率,而從城市生態環境保護的角度出發,才能從開發戰略、指導思想上徹底轉變思路,把海綿城市的建設當作永久性的,戰略性的事業去發展\[15、16\],總體來說就是要保證城市綠地的覆蓋面積并使其得以有效保護,例如江蘇省城區用地規劃就充分考慮了這些特點。
4.2重視地理環境要素,將蓄水和雨水再利用作為重點針對南北方差異問題:在北方進行城市基礎設施建設時,應將蓄水、降水再利用作為開發的重點。例如哈爾濱群力雨洪公園,就合理地解決了雨水的收集、調蓄、排泄,不僅合理利用了雨水資源,而且較好地解決了水污染問題。通過簡單的挖方和填方,緩解低洼地積水問題,實現高地與低地相結合,高地種植旱生植被、低地建設魚塘并種植喜濕植被,建設新穎的農業景觀\[17,18\],緩解雨洪壓力。此外,公園四周建造大小不一的水坑,收集城市降水,經過自然匯集、過濾后在低洼地匯聚供給魚類飼養,將多余降水轉移到調蓄地區,尤其是城市污水,在向異地轉移過程中實現過濾和匯集來解決城市水污染問題\[18,19\],建立發達的地下管渠,實現蓄水地區與城市之間水體的自由調動。
對于南方城市建設而言,由于降水較多,應采用降水就地吸納的方式,如貴州六盤水明湖濕地公園的建設理念就是典型代表,其核心是通過減緩城市排水速度來實現“海綿性”,傳統的城市排水排洪工程主要以快速排水為主,而新型海綿城市的建設打破了這一束縛,明湖濕地公園位于市區內,通過恢復水城河兩岸的植被減少地表徑流,增加水體中的氧氣含量。種植各種植物,促使富營養化的水體被生物吸收,緩解城市水體污染,同時,建立梯田式濕地\[20,21\],有效的減緩地表徑流、削減洪峰、調節季節性降雨和城區空氣質量\[22,23\]。
4.3加強海綿城市建設的基礎性研究,完善相關政策
在海綿城市的建設之初,要對該城市自然地理概況做出分析,如城市地貌特征、降水量、地下水水情、地質概況等,這也是海綿城市建設的基礎工作,具有海綿效應的城市綠色設施,如對綠色屋頂、冠層截流、綠色街道、生態溝、雨水花園、蓄水池等建設做到心中有數。
在保障措施上,首先要制定相關的規章,出臺相應的指導意見,引導各地區建設符合本地區的具有可操作性的建設方案,并將海綿城市建設納入法律體系,通過法律來保證海綿城市建設的落實和維護\[15,24\]。轉變城市發展的觀念,將城市發展和自然融為一體,劃分合理的城市功能,實現城市建筑、排水、水利工程等多方面的銜接\[25,26\]。
5結語
本文主要闡述了海綿城市的概況、提出背景以及國內外發展現狀。探討在進行海綿城市建設過程當中應該注意的幾個問問題,這些問題是不同角度、不同的發展階段對海綿城市建設的基本要求。影響海綿城市發展的問題主要為自然環境因素,明確自然環境與基礎設施建設之間的相互關系,可以促進海綿城市的發展,實現人與自然的和諧共處。
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二、海綿城市內涵及核心主旨
海綿城市的內涵可概括為通過保護河流、湖泊、濕地等“海綿體”,修復已被破壞的城市水生態系統,通過采取“慢排緩釋”和“源頭分散”的排水方式,進行技術創新,提高生態環境治理水平,保障城市水安全,解決水污染及生態退化等問題。海綿城市的本質在于解決城鎮化與資源環境的協調問題,構建可持續、健康的水循環系統,最終目的是使城市具備能夠“彈性”適應環境變化的能力。正如有關專家所言:諸多水問題的本質是水生態系統整體功能失調,從生態系統服務的角度出發,跨尺度構建水生態基礎設施,并結合多類具體技術建設水生態基礎設施,是“海綿城市”建設的核心。因此,從海綿城市的內涵及建設的核心主旨出發不難發現,海綿城市項目具有不同于一般項目的自身特點。這些特點決定了海綿城市建設項目的推進相比普通項目的推進,面臨的問題更為復雜和隱性。
三、海綿城市PPP項目特點
第一,多層次特征。從城市雨洪管理綠色海綿技術到城鎮海綿系統,再到綜合水安全系統與水生態基礎設施,每一項海綿城市的建設項目都要為實現微觀實效-中觀實效-宏觀實效服務。第二,集成性特征。海綿城市PPP項目是海綿城市系統的各微觀組成要素,面對的是動態的生態系統,與軌道交通、管線建設等不同,具有一定的穩定性和固定性特征,其內部運行機制更為復雜,集成性和隱性程度也更高。第三,動態性特征。海綿城市PPP項目具有一定的前瞻性和運行上的靈活性,為不斷發展中出現的新問題及項目間的協調配合留有一定的動態發展余量。第四,公用性特征。海綿城市承載的雨水回收利用、污染控制、改善生態環境等職能使海綿城市PPP項目大多帶有公用事業性質。第五,成本相對性特征。短期上,由于很多城市在生態規劃、設計、建設等方面欠賬過多,因此建設海綿城市的投入比較高;長期上,從理論上講,綜合經濟收益高于運營成本,如果能在最初的規劃階段將這一理念融入建設過程中,其成本可大大降低,甚至比傳統的以灰色基礎為主體的城市建設設施更加節省成本,相對舊城區的改造成本也會更低。第六,不確定性特征。海綿城市項目生命周期較長,參與各方多且相互關系復雜,在立項、融資、建設、運營等環節會有很多不可測、不可控的因素出現。由于當事各方很難約定各種情形下的責權利,因此會呈現出資產專用性強、信息不對稱等特征,導致不完全契約狀態下風險和效率的不確定性且呈現動態化發展。
四、海綿城市建設面臨的潛在問題
由于我國在海綿城市的理論與實踐、技術與管理等方面處于起步階段,加之海綿城市項目自身的特點,所以必須充分認識到海綿城市建設將面臨項目選擇、規劃、設計、融資、運營、監管等方面的潛在問題。這些潛在的問題將會隨著海綿城市建設的不斷推進浮出水面,直接或間接地影響海綿城市的建設速度和實際成效。為了有效應對、妥善解決這些可能出現的潛在問題,應充分分析并探求相應的解決方法。
(一)項目選擇
海綿城市PPP項目前期評價機制的不完善。2014年12月,國家發改委在《關于開展政府和社會資本合作的指導意見》中明確規定:“物有所值”審查結果將作為項目決策的重要依據。世界上很多國家運用資金價值(Value for Money,VFM)評價方法,對PPP項目進行評價,而我國PPP項目前期評價中VFM的評估體系尚不完善,對PPP項目本身所帶來的社會福利和外部性考慮不足,缺乏大量影子r格與行業數據等基礎數據。由于缺乏大量準確的基礎數據積累支撐,定量VFM不僅成本高而且缺乏準確性。
(二)規劃層面
第一,規劃過程中控制參數的選擇問題。雖然美國低影響開發、英國可持續排水系統管理、澳大利亞水敏感城市等為海綿城市建設提供了大量的案例和經驗,但是海綿城市建設具有因地制宜的特點。從我國提出建設海綿城市到具體實踐,目前還沒有成功的本土化案例可供研究。因此在規劃的過程中,調控參數標準的選擇成為瓶頸,亟需政府部門、研究機構進行全面論證。
第二,兩類系統的有機銜接問題。從系統銜接角度講,多年來,我國的城市建設已經建成了大量灰色基礎設施,如何在實際管理和操作層面實現海綿城市建設與現有灰色基礎設施的銜接,如何將綠色建筑(海綿建筑)有機納入海綿城市的發展戰略中亟需進行深入論證。
(三)設計層面
低影響開發(Low Impact Development)是海綿城市建設的重要指導思想,其在我國的具體實施需要大量詳細的海量數據支持。但是,我國很多部門和企業尚不具備低影響開發的設計能力。
(四)融資層面
社會資本對政府與社會資本合作模式普遍持謹慎態度。2014年7月,財政部第43號文件,提供了新一屆政府對城市融資和地方債務治理的框架,其中明確提出將逐步剝離地方融資平臺公司的政府融資職能,推廣使用政府與社會資本合作模式(Public-Private Partnerships)。雖然中央和地方政府大力推行政府與社會資本合作的創新型項目投融資模式,但是社會資本對此卻普遍持謹慎態度,其中的原因之一即海綿城市PPP項目的融資環境存在很大的不確定性。這種不確定性具體表現在海綿城市建設項目融資主體的地位和權責不清晰,無法律層面界定。特別是隨著地方融資平臺公司的政府融資職能逐步剝離,需要與PPP模式下的特殊項目公司(Special Purpose Vehicle,SPV)實現市場機制下的分工合作,要求必須針對海綿城市各類項目的特點以及不同企業的自身條件和優勢,探索不同階段、面對不同主體下的運行模式,否則將很難形成持續的市場化推進力。
五、海綿城市項目在我國實行存量資產證券化的實踐操作層面缺乏可行性論證和實證研究
(一)建設運營模式
1.政府購買服務型,項目公司進行設計、建設、資金籌措和運營。這一類型的項目有可能出現項目資產所有權所屬對運營服務價格管理的有效性問題,如果處理不當會加大財政支出以及公私部門之間風險分配的糾紛,有悖于海綿城市PPP模式實現政府建設與管理成本的最小化和社會效益的最大化。而關于所有權的配置問題,即使是PPP模式做得比較成熟的發達國家對所有權配置的部分影響因素進行了理論研究,但是在實證研究方面還很欠缺。
2.消費者付費型。政府部門僅參與項目計劃和許可,項目公司獨立進行設計,資金籌措和運營通過收費收回投資和實現利潤。需要注意的是,海綿城市涉及的生態水基礎設施服務如何與消費者的間接付費合理聯系是難點之一。宏觀上講,這是一個在分稅制基礎上跨區域的水生態系統治理問題,決定了社會資本進入海綿城市建設的方式、數量和質量。而方式、數量和質量將會直接影響海綿城市的進度和成效。
(二)監管層面
海綿城市建設涉及的水生態質量信息問題需要智慧城市系統大數據支撐和物聯網技術下的智能監測與信息傳導,以提高政府內部監督和社會外部監督的質量和效率。從我國目前推進智慧城市建設的進程看,很多城市還不具備提供大數據支撐和物聯網技術的能力,由此必將為海綿城市項目的整體啟動和運行帶來影響。此外,從項目后評價層面的角度講,PPP項目績效指標多以問卷調查、模型計算歸納得出,很難動態糾正項目過程中的錯漏,并且PPP的績效指標體系也不盡完善。
六、對策
解決海綿城市建設面臨的諸多潛在問題是多方參與的一個系統方案,涉及法律體系、公共政策、技術體系、管理機制、公眾參與等多個層面,最終這些層面的問題都將歸結于城市基礎設施管理體制改革的問題,因此明確分類管理是重要前提。
第一,推進PPP項目VFM評價體系建設,建立適用于我國水生態基礎設施的計算條件和指標參數,為VFM執行制定統一的量化范圍和標準,科學計算以往管理體制下政府為海綿城市建設項目的支出總量和采取PPP模式政府的支出總量。第二,每個城市的自然地理條件和氣象水文條件都有其各自的特點,要因地制宜科學論證具體項目立項的可行性,以分區目標、用地分類目標、用地控制指標為基礎,綜合考慮現有的灰色基礎設施的運行能力與擬建的綠色基礎設施的運行能力,在此基礎上統籌考慮海綿城市所涵蓋的灰色基礎設施與綠色基礎設施有機融合的問題。因此要設立協調機構,協調住建、水利、財政、環保、交通、農林、氣象、規劃等部門,建立區域協調管理機制,推進海綿城市建設。第三,加快開展LID技術應用研究及相關專業人才培養體系的建設工作,提高海綿城市建設本土化的設計能力。第四,推進城市基礎設施建設分類管理。在過去的一段時間里,很多城市組建了投資建設公司,對基礎設施企業的資產進行重組上市,但是這些舉措都沒能從根本上解決基礎設施有效管理的問題,對社會資本進入公共項目的作用很有限。海綿城市建設同樣面臨這一問題,其所涉及的水生態基礎設施系統不僅是城市基礎設施系統的重要組成部分,而且海綿城市建設的一部分項目屬于非盈利性質,有些又屬于盈利性質,因此必須區分海綿城市的項目組成并實行分類管理。比如,以非盈利性質項目為主的政府投資建設管理與以盈利性質項目為主的社會資本投資建設必須分離管理,即以城司為代表的地方融資平臺和SPV共生的局面,并以法律的形式明確各主體權責,保障海綿城市PPP模式的政府一方、項目一方和社會資本一方等各主體的利益。同時,要建立和完善產權交易和經營權有償轉讓機制,促使政府投資從經營性水生態基礎設施領域穩妥、有序地部分退出。此外還應完善金融市場,特別是要與發展銀行、保險、信托、證券交易所等金融機構加強合作,開展海綿城市項目在我國實行存量資產證券化的實證研究工作。第五,目前,一些發達國家已經制定了征收雨水排放費的法律法規。我國對于海綿城市項目的服務定價研究需要與監管環節相聯系,結合實際數據研究并制定雨水排放標準,并對現有的財政政策、稅收政策加以改進和完善,確保政府對海綿城市項目全生命周期的管理合理。第六,加快推進數字城市向智慧城市轉變的進度,特別是要加快城市信息管理平臺建設。海綿城市建設是智慧城市建設的重要組成部分。海綿城市建設項目庫的信息應達到實時網上公開化,讓公眾能夠分享海綿城市項目的規劃、設計、融資、建設及運營信息,這對于推進社會資本投入、加快混合制經濟發展將會產生明顯的推動作用。第七,加強對海綿城市PPP項目的后評價實證研究工作,根據實際情況建立海綿城市PPP項目后評價指標體系,為進一步推廣海綿城市建設積累理論與實踐經驗。
綜上,在海綿城市建設的過程中,政府、規劃部門、項目公司、業界和社會資本必須針對本地實際,在建設模式、技術體系、城市管理體制等方面積極創新實踐,這是推M海綿城市建設的先決條件。
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1海綿城市的背景
我國年際降雨變化大,年內降雨季節不均勻,6-9月的降雨量占全年的60%-80%。受維度、海陸影響,東西南北地區氣溫和降水差異顯著,南方靠近海洋水汽充足,北方靠近內陸水汽缺乏,季風由南向北減弱。氣候變化不確定性造成夏季暴雨洪水現象不斷發生。同時,因城市化迅速發展,多變的降雨現象惡變成了內澇災害。近幾年各地均出現暴雨頻頻,2015年全國20個省遭遇暴雨災害,強度為歷年罕見。說明城市內雨水排水系統的存在嚴重缺陷。此外,水污染事件也屢見不鮮。4月江西省新余仙女湖水質污染事件是今年第一起水污染大型事件。我國的水資源因水質污染也面臨著嚴重短缺的現象。然城市對雨水的利用卻不盡人意。傳統城市排水模式以工程管道方式直排。力求雨水盡快排出,造成雨水不能在城市中下滲和蒸發,影響城市地下水補充,人為增大徑流量,違背大自然的規律。
這樣一個背景下,2014年我國住房城鄉建設部編制了《海面城市建設技術指南》。旨在落實講話和中央城鎮化工作會議精神,大力推廣“海綿城市”,促進自然積存、滲透、凈化,節約水資源,已水生態基礎設施為根本的建設。2015年有16個城市成為我國海綿城市首批試點,2016年先后有公布新加入試點城市名單。
2海綿城市的內涵概念
海綿城市(sponge city),指城市在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。思想理念即人與自然和諧相處,排水防澇思路有一個新的格局,保證了城市和城市周圍自然的原水文特征穩定,資源的可持續化。
3建設措施提出、思考
海綿城市的目標即是使城市擁有面對自然所造成的環境災害等問題的彈性適應力,增強城市的綜合承受能力。表象上緩解城市內澇等問題,實質改善城市的生態系統。為了加快海綿城市的建設,許多學者提出了各種措施。
3.1區域水生態系統的保護和修復
如今多數學者在“海綿城市”的建設上更傾向于低影響開發(LID)技術的應用,焦點在防洪內澇的雨水利用及管理問題上。誠然為重點之一,但解決問題的前提應是保護區域水循環過程。在現有城市中,海綿城市的建設要從部分走向整體。要對水生態系統進行區域劃分,森林、河流、農田、城市生活區、城市市政區等,不同的區域采取不同保護與修復,建設園林相關的水生態基礎設施,使城市基礎設施跟上城市化發展,提高城市水涵養水源的能力。
3.2以海綿城市為指導進行城市規劃
城市進行總體規劃時,要把水文條件、因地制宜等放在第一位。此外,俞孔堅教授提出,要建設“海綿城市”,需進行跨尺度的生態規劃。要研究水生態系統,不能只關注于水本身這一特殊的環境因子,因為其的流動和循環特點,與土地利用和各類景觀要素相關聯,受自然過程和人類活動的廣泛影響。應從更高的層次進行研究,將視野從水體擴大到匯水區域或流域以及景觀尺度。要認識水域、水體本身的服務對象不僅僅為水生態系統,而是整個生態系統。而跨尺度的水生態基礎設施建設,從宏觀上看,要研究水系統在區域或流域中的空間格局,即進行水生態安全格局分析;從中觀上看,城市或者鄉村的新區和功能區塊,主要研究如何有效利用規劃區域內的河道等;從微觀層面,包括公園、小雨等區域和局域給水單元的具體“海綿體”。上述各層面需落實到土地利用和城市總體規劃中。正是由于跨尺度設計,“海綿城市”才能綜合解決城市生態問題。
3.3有效的雨水、中水回用
作為水循環中對人類最為重要的一步即為降雨。過去的排水將大量降雨直接排走增大了徑流量,嚴重破壞了城市與周遭自然水文特征。在缺水時卻又不能有效利用。仇保興博士提出了建筑雨水利用與中水回用的辦法。建筑中灰色水與黑色水分開處理。同時建設綠色屋頂、透水地面和雨水儲罐收集雨水。除此之外,在建筑周圍建設雨水花園、人工濕地等,目的在于恢復自然水生態系統的雨水滲水、凈水、儲水、用水。在獨棟私人建筑可建設小型人工濕地。雨水城市蒸發量增大對空氣質量的提高也有幫助。
3.4結合經驗及時修改措施
古代人類在長期與水災害斗爭過程中積累的生態價值的實踐經驗,在城鄉選址、水資源管理、水適應性等方面有杰出貢獻,對如今海綿城市的建設有啟示意義。海綿城市作為我國新出臺的城市規劃概念,在建設系統上有多方面不足,需要對古代技術的借鑒以及現代試點經驗的不斷完善。
4結語
海綿城市的提出對我國新型城市化建設規劃起重要指導作用。在行之有效的前提,應加以推廣。能使舊城市的可持續發展有上升空間,使城市質量總體提高。自然水生態系統的保護與修復得到進一步認可,人與自然和諧共處也能在良好的水生態系統中得以驗證。
參考文獻
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1、海綿城市的提出背景
城市化的不斷加深則帶來一系列生態環境問題,其中水生態危機尤為突出。城市面臨的水生態問題遠不止洪澇災害,還有水資源短缺和水安全問題與之并存。反觀我國傳統城市建設模式,在應對內澇洪災和水安全問題的能力卻存在明顯不足。
因此,在我國水生態環境惡化和新型城鎮化建設的時代背景下,海綿城市作為人與自然和諧共存的有效途徑,被專業領域學者提出和推廣,并成為國家和地方政府解決城市雨洪綜合管理的指導方針和戰略目標。
2、海綿城市概念及意義
我國《指南》中對海綿城市的概念進行明確定義:指城市能夠像海綿一樣,在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。該簡單概念背后隱含的深層內涵,可以具體分解為:一是,海綿城市面對洪澇或者干旱時能靈活應對和適應各種水環境危機的韌力,體現了彈性城市應對自然災害的思想;二是,海綿城市要求基本保持開發前后的水文特征不變;三是,海綿城市要求保護水生態環境,將雨水作為資源合理儲存起來,以解城市不時缺水之需。現代化城市建設過程當中,海綿城市的應用有利于解決水資源短缺、內澇頻繁發生、水生態惡化等突出問題,為建設海綿城市提供重要保障[1-2]。
3、海綿城市發展歷程
3.1國外研究發展歷程
通過國外文獻研究發現,海綿城市的概念最早被澳大利亞研究學者用來隱喻城市對周邊鄉村人口的吸附效應。近年來,多有學者運用該概念來形象比喻城市吐納雨水的能力。Ignacio F. Bunster-Ossa用海綿城市來形容城市像海綿一樣處理雨洪自然事件問題的彈性能力,并以三個案例說明了從規劃到設計不同尺度的具體雨洪管理設計方法,包含雨洪滯留和過濾等景觀手法的應用。2015年 1 月,美國《晨報》(Morning Edition)也展_了建設海綿城市的討論 。國際上關于“海綿城市”的相關理念與政策很多,盡管這些理念的名稱不同,但所采取的工程措施基本涵蓋:透水鋪磚、雨水花園、綠色屋頂、植草溝等雨水滲透、滯留設施,以及生物滯留池、濕地等雨水貯存設施。
3.2國內研究發展歷程
通過研究國內文獻研究發現,國內關于海綿城市概念最早可追溯到2003年,北京大學俞孔堅和李迪華教授共同出版的《城市景觀之路:與市長交流》一書中最早將“海綿”的概念比喻自然濕地、河流等對城市旱澇災害的調蓄能力。
在我國海綿城市概念發展的整個過程中,出現了多種概念名稱叫法,主要有綠色海綿、海綿體城市、生態海綿城市等,這些概念在改變傳統雨水排放模式、提高城市自然蓄水排水的能力、運用生態途徑解決城市水環境問題等方面展開了不同程度的探討研究,與海綿城市有著異曲同工的緊密聯系,最終在國家政策層面確定了海綿城市概念的統一和完善[1-2]。
4、海綿城市構建途徑與措施
主要分為水生態系統功能主體保護與修復和源頭管理與控制技術(區域低影響開發)。其中,水生態系統功能主體保護與修復主要包括:識別水資源保護生態斑塊、保護水系網絡及生態系統、修復已破壞的水生態斑塊及網絡、源頭管理與控制技術(區域低影響開發)等。根據城市降雨過程,區域低影響開發技術主要分為截留技術、促滲技術和調蓄技術3種。其中,截留技術是通過材料或者結構,將降雨過程中雨水形成徑流的速度減緩,通過增加雨水匯集的面積來達到延緩徑流目的的技術,如綠色屋頂及植物群落冠層截留等 [1-2]。
5、研究進展現狀概述(共識與爭議)
5.1三點共識
海綿城市理論產生至今,學術界達成了以下三點共識:
(1)海綿城市的建設是一個長期的過程。(2)內澇和水體黑臭等一系列問題雖然最終表現在水體上,但是其產生原因涉及人類活動特別是城市建設的方方面面,不能“就水論水”。解決問題必須在統一規劃的引領下完成,不是單一部門。(3)國外經驗是值得借鑒和總結的,但同時要注意的是,國內外城市規模、密度、居住習慣和發展水平不同導致的差異值得重點關注。
5.2七點爭議
2014年10月,《海綿城市建設技術指南》的頒布,使海綿城市圈形成了“灰色”“綠色”“灰-綠結合”三派鼎立的局面。爭議焦點大致總結為以下七點:(1)城市海綿概念可行性(2)綠地用來調節徑流的可行性(3)綠地承擔滯洪作用的可行性(4)城市保存雨水和充實地下水的方式(5)海綿城市解決水質污染問題的可行性。(6)建設海綿城市是否更省錢。(7)海綿概念是否可發展。
積極利用綠色海綿體保護和儲留雨水是一項積極善意的發展,但前提條件是城市擁有充足的綠地,雨水沒有被污染。城市海綿體對治理洪澇能起多大作用,需要實事求是、因地制宜地分析。我們不能把海綿城市當做是解決城市洪澇問題必須且唯一的靈丹妙藥,應該打破僵化的思維方式,站在更高的層面、更大的時空尺度上來觀察雨洪管理的問題
結束語
雨水不是負擔,而是寶貴的資源。在城市景觀設計中,將水資源、土地資源等生態平衡納入設計理念中,建立海綿城市是我國城市建設發展的必然趨勢,而我國當前所面臨的資源
問題和環境問題日益嚴峻,進一步表明我國建設海綿城市的必要性,因此,只有更好的將海綿城市設計與城市景觀設計結合起來,才能有效解決城市地表水存儲問題,減少城市生態環境惡化現象,進而促進我國現代化城市的可持續發展。
【參考文獻】
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1 海綿城市概述
我國多數的城市在給排水施工上都沒有設置將剛防水排澇系統給設置好,在這方面還沒有統一的規劃,在管理上也有較大的漏洞,河湖水也被肆意地侵占,這些都是城市出現內澇早的主要原因。對于這種情況,應該再城市中建立有效的防干旱和防內澇的設施,不要再像以往一樣,將地下排水設施規劃的過于單一,應該著力建設成海綿城市。
1.1 什么是海綿城市
通俗的說,就是像海綿一樣的城市,其具有較好的彈性,在面對自然災害和較大的環境變化的時候,能有較強的抵御能力。在城市有降雨的時候,能夠較快的吸收與水,對其進行存蓄,再經過凈化,從而實現水的循環利用;在城市缺水的情況下,可以將這些水給釋放出來,然后再對其進行利用,讓城市能夠很好地利用這些自然水。也就是建設一個雨水的開發系統。普通的城市在排水的時候主要是利用渠道或者泵站,這些被認定為灰色設施。而海綿城市在排水的時候,首先是利用雨水花園自己植草溝等排水,這些被認定為綠色排水設施。海綿城市在利用排水設施的同時,還將灰色設施很好地結合在一起,這樣使城市的排水系統更加完善,能有效地緩解城市內澇情況,減輕了雨水對城市帶來的危害,將城市風貌建設的更佳美觀。
1.2 海綿城市建設的技術特點
建設海綿城市,主要應用的是沖擊開發技術,這個技術沒有過大的施工面積,通常都是采用分散式施工,所利用的也差不多都是綠化用地,還有人行道等設施。這樣一來,即使有大雨雪我都能解將其進行分配式的排放。而且施工的時候可以利用LID將暴雨的徑流給有效減少,并能對暴雨起到延遲的作用,再LID的設計上也是比較靈活的,不會對生態環境有所破壞,在景觀綠化的基礎上就能達到很好的雨水滲透效果,對地下水也起到了補充的作用。
2 海綿城市建設的技術設施
城市內澇、城市缺水干旱和水資源污染問題的解決是建設海綿城市的主要目的,控制徑流量、洪峰流量、雨水回收利用進和電源面源污染等是這項設計中主要針對的內容。開發技術立足于控制目標低影響,按照功能可以分為水滲透、調節、儲存和截面污染化等幾類。具體的技術設施包括以下幾種。
2.1 入滲系統
將不滲水面積減少,地下水的補充通過雨水下滲來增加,并從源頭上對徑流加以控制,使其達到控制徑流量的目標。同時還具有削減他一定的峰值流量和凈化雨水的作用。透水鋪裝、滲透塘、綠色屋頂、植草溝和滲井等使其對應的單項技術設施。
2.2 滯留系統
通過對雨水徑流的最大化滯留,使洪峰流量減少,同時洪峰的到來也能得到延緩,從而促使控制洪峰流量的目標的實現。同時化具有凈化下滲雨水的作用。濕塘、植被緩沖帶和下沉式綠地是其對應的單項技術設施。
2.3 存儲系統
通過對收集和存儲雨水的加工和使用,有利于促進水資源綜合利用效率的提高,在此基礎上,實現雨水收集回收利用的目標。蓄水池和雨水罐是其對應的主要單項技術設施。
2.4 過濾系統
要凈化初期徑流儲存下來的雨水,使場地對雨水的自然凈化力得到強化,從而實現控制點源面污染的目標。綠色屋頂、植草溝和下沉式綠地是其對應的主要單項技術設施。
3 海綿城市建設中的現存問題與改進意見
3.1 現存問題
3.1.1 設計規范、標準缺乏設計院對綠色雨水基礎設施的設計不熟悉,目前還沒有關于低沖擊開發和海綿城市建設的工程設計規范和系統評估體系。設計單位大多依靠經驗,相應的規劃設計缺乏依據,可能會造成低沖擊開發的規模不符合設計要求或是維護管理不規范等問題。
3.1.2 政策、法規不完善海綿城市建設和低沖擊開發在我國還屬于推廣階段,目前我國此方面的政策法規還不完善,建設工程開展緩慢,已建成的大多為示范工程。同時現有的通知和文件又不具有強制性,因此需要政府出臺相關政策法規推動其發展。
3.1.3 工程分散、管理難度大海綿城市建設以源頭治理、分散控制為主要規劃設計理念,因此一個實施低沖擊開發的區域可能分布著數量巨大的工程設施,其相應的管理難度大,如果缺乏有效的管理,將難以發揮其功能與作用。
3.2 我國海綿城市建設的一些建議
3.2.1 重視水資源的規劃。在城市發展戰略規劃中積極考慮水資源及生態環境問題,將水資源的管理與利用問題放在重要的地位,充分認識和利用水資源的資源功能和生態功能,注重開發和保護水資源在城市發展進程中的價值,培育和引導水產業發展。
3.2.2 制定支持海綿城市建設的政策法規。現有的通知和文件不具有強制效力,為進一步落實和深化海綿城市建設工作,還需要構建完備的水資源法律和政策體系,出臺強制性的政策法規以促進低沖擊開發的實施和管理利用的規范化。強制性內容既要包括針對業主和開發商的管制政策,針對規劃師和工程師的設計要求,也要包括針對管理者和使用者的管理條例。在制定強制性法規的同時也制定相應的經濟激勵政策。對于市政工程和開發建設項目,可采取財政、專項資金補貼等形式鼓勵工程技術的研發和使用。
3.2.3 推廣低沖擊開發技術和設計體系。應制定海綿城市建設的技術規范或導則,推廣實用技術,將規劃設計規范化和標準化,為設計人員提供簡單便捷的工程設計工具,降低技術的應用難度,推動低沖擊開發模式的推廣與利用。同時引進國外海綿城市建設中的新技術,提高其性能,降低使用的成本。
3.2.4 強化多部門多專業的協作。海綿城市建設不是一個部門一個專業就能完成的,它需要多部門多專業的共同參與。海綿城市的建設需要統籌協調規劃、國土、排水、道路、交通、園林、水文等部門;融合不同專業背景的技術人員協作;注重從開發前的場地設計到地塊規劃設計,再到運行和使用指引和開發后維護的連續性;強化規劃和建設過程中設計、管理、技術、資金上的銜接。
結束語
綜上所述,海綿城市的構建有利于提高預防雨澇災害,還能夠解決城市水資源短缺的問題。在社會經濟的飛速發展過程中,嚴重的破壞了生態環境,影響了人與自然的和諧相處。因此為了解決這個問題,建設海綿城市的理論和技術顯得尤為重要,受到和社會和人們的廣泛關注。盡管我國的海綿城市理論和技術還不是很先進,在貫徹和落實過程中還存在很多的問題,但在一定程度上緩解了我國部分城市水資源短缺的問題,因此還要進一步加強技術的完善和改進。
參考文獻
[1]徐振強.中國特色海綿城市的政策沿革與地方實踐[J].上海城市管理,2015(1).
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1、建設海綿城市的理念與意義
海綿城市是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在適應環境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的彈性,就像海綿一樣能夠吸水,也成為水彈性城市。海綿城市用通俗的化來說就是低影響開發雨水系統構建。在城市各個地方用吸水材料作為海綿體進行城市建設和規劃,這些材料可以放置在任何地方,比如草地、樹林、泥地或者湖泊等。平時不會影響市民的正常休閑,在暴雨來臨時,就發揮出其特性,將雨水囤積,避免發生洪水或者內澇,大大減少城市積水的幾率。這些囤積的水在干旱時可以通過澆花、洗車等方式進行釋放,充分利用,緩解水資源緊張的局面。海綿城市的建設在很大程度上降低了城市排水管道以及鋼筋混凝土水池的工程量,使天然水系得到了有效的保護和利用,大幅減少了政府對水環境污染的治理費用,大大降低了因內澇給城市帶來巨大損失,這在很大程度上給城市的經濟帶來了良好的效益。
2、海綿城市中園林景觀設計的技術原則
海綿城市園林景觀的設計中要以保護生態環境及資源為前提,將土地浪費及生態環境破壞情況最小化,實現土地資源優化及生態利益最大化。在處理排水管道與不可下滲地面時,要保證最大程度的實現水平衡,根據場地特征進行科學利用,充分保障自然水的暢通。為了使徑流中所含的物質有充足的預處理過程,就要嚴格的控制排出和增長通過時間。根據小規模場地中設置分布式過濾、阻留等工程設施提供徑流的過濾和儲藏[2]。
3、園林景觀植物在海綿城市建設中的作用
3.1凈化空氣,降沉降噪
園林景觀植物為地球上的生命提供能源,只有植物才能通過光合作用,把光能轉變成化學能,儲存在光合作用產生的有機物中。綠色植物在光合作用中吸收空氣中的二氧化碳,將二氧化碳和水轉化為氧和貯存能量的有機物,同時釋放出大量的氧氣,維持了自然界的碳、氧平衡。同時,植物通過蒸騰作用,散失水分,這既可以增加空氣濕度,增加降水,又能降低空氣溫度。園林景觀植物規模大,結構復雜,穩定性好,起到了良好的防塵、防風的作用,而且降低了城市中各種生產和汽車等制造的噪音。
3.2實現低影響開發
通過對雨水的滲透、儲藏、調節和傳輸同能實現低影響開發,使徑流污染、徑流峰值和徑流總量得到了嚴格有效的控制。要想切實落實低影響開發雨水系統構建和海綿城市建設的要求,就必須以生態優先和規劃引領為基礎,重新對城市空間進行認識和利用,提升城市規劃和各職能部門間的相互配合。對影響城市水生態的明愛區域要限制開發,有效的保護,同時根據低影響開發的理念,對新開發或者需要改造的城區進行規劃和建設。綠地水體、屋頂綠化、下沉式綠地及生態鋪裝是實現低影響開發園林景觀常用的手法。
3.3 凈化水質,保持生態平衡
水生態基礎建設是海綿城市構建中最重要的部分,而污水的處理又關系著水生態的基礎建設[3]。在傳統的污水治理中,通常是采用構建單一的灰色基礎設施,但是這些基礎設施往往由于功能單一而無法完全解決復雜的水污染問題。通過管道將城市的污水直接排放到河水中,這就對水質造成了二次污染。綠色的基礎設施完全對立于過去傳統的灰色基礎設施,通過建設園林景觀植物對污水進行凈化,對凈化水質、防洪、氣候調節及保護生態壞境及五中多樣性做出了卓越的貢獻,起到了重要的作用。特別是在濕地中的應用,濕地植物不僅能吸收水中的富營養物,而且能有效的抑制有害藻類的繁殖,凈化水源,充分保持水中的生物平衡。
3.4 補充地下水,防止洪澇等自然災害
濕地不單能提高物種的多樣性,起到凈化水質的作用,而且還是方便儲存的良好場所。傳統的思維和做法是直接將其排放到河流中,并沒有充分利用水資源的循環系統。不透水的鋪裝應用使土地蓄水能力逐漸降低,導致徑流系數增大,從而形成洪澇災害。園林景觀植物的應用以保護生態環境為基礎,合理解決超標徑流系統,通過與城市雨水灌渠系統的相互配合嚴格控制水流。園林景觀植物的葉脈及根均有一定的儲水功能,通過在道路兩旁建設生態滯留地,利用海綿城市的特性,在雨量大的情況下進行吸水、儲水,降低徑流系數,在干旱的天氣通過蒸騰作用將吸收的水分釋放出來,補充地下水以調節城市氣候,降低熱島效應。除此之外,園林景觀植物的根系對土地具有一定的固定作用,避免了水土流失和土質疏松,也降低了泥石流等災害的發生情況。
結語
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以低影響開發模式為建設內涵的“海綿城市建設”已成為近年來我國學術與實踐研究的熱點話題,我國在借鑒國際雨洪管理技術的基礎上,結合自身特點,提出了海綿城市的建設理念。“海綿城市”概念的產生源自于行業內和學術界習慣用“海綿”來比喻城市在適應氣候變化與環境時具備良好的“彈性”特征,海綿城市建設倡導將自然途徑與人工措施相結合的雨澇調蓄能力,傳統的雨水就地排放思路開始向雨水自然調蓄方向轉變①。近年來,車伍②、王思思③、王建龍④等人在介紹國外雨洪管理模式及方法、國內雨洪應用案例及雨洪與景觀設計結合方面有深入探討。俞孔堅及其北京大學研究團隊提出生態海綿城市并實踐了用生態基礎設施來綜合解決城市水問題和綠色城市的構建⑤。臺灣水利署基于LID技術在新近的《流域綜合治理計劃》中提出構建“海綿城市”⑥。2014年11月住房和城鄉建設部《海綿城市建設技術指南》,海綿城市的建設需要將城市中大量的不透水區向透水區或部分透水區轉變,恢復原有的水文循環過程。村鎮廣場在村鎮聚落中具備社交場所、組織交通、城市名片與美化環境等功能,是村鎮公共空間的重要組成部分,然而目前村鎮廣場的硬質鋪裝比例大,下墊面結構與排水方式對村鎮可持續發展建設有較大影響,因此建設海綿型村鎮廣場景觀的優化設計尤為重要。
“海綿城市”與“低影響開發”的辨析
“低影響開發”概念起源于20世紀80年代末90年代初美國的雨洪管理理念,并于2000年發展成為全美的雨洪管理范本。“海綿城市”是我國借鑒國外先進的雨洪管理與低影響土地開發理念基礎上,提出適合我國國情的城市建設與雨洪治理理念。因此,有必要將“低影響開發”與“海綿城市”進行釋義辨析。
概念辨析。低影響開發的雨水管理技術是美國馬里蘭州喬治王子郡的環境資源部的首創,是一種新型土地開發方法,與自然管理雨水方式接近,以恢復與維持一個地區的水文生態功能為目標。海綿城市是我國借鑒國外先進的雨洪管理理念基礎上,提出的適合我國國情的一種順應自然、與自然和諧共生的城市建設與土地開發、管理、保護等方法。第九屆中國城鎮水務發展大會提出了海綿城市以改變我國傳統的城市粗放型建設理念為依托,滿足城鎮化與資源環境的可持續發展內涵。海綿城市的建設目標是通過保護原有的水生態系統,運用低影響開發技術恢復水文環境,“讓城市彈性適應環境變化與自然災害”。改變就地排放的排水防澇思路,倡導開發前后的水文特征維持不變。
由此可見,“低影響開發”與“海綿城市”在本質上都以改善水生態為出發點的。“低影響開發”在具體的水文技術方法、法定規范與土地開發手段上更加具體、明確,可操作性強。“海綿城市”在吸收“低影響開發”(以下簡稱LID)理念基礎上,緊密結合城鎮化建設中的實際問題,從國家戰略高度出發,在城市規劃頂層設計中層層落實、明確要求,相比LID,內涵更寬、任務更重、更加迫切實施。
適用范圍。美國低影響開發(LID)理念適用于大于5000平方英尺的所有聯邦項目,主要在中小尺度的街區、廣場、居住社區應用較多。近年來,LID理論與方法逐步向全美與歐洲擴展,適用范圍逐步擴大到與城市設計、規劃相結合,形成了水敏感城市設計(WSUN)、低影響城市設計與方法(LIUDD)、可持續城市排水系統(SUDS)的理論與方法,目前在流域尺度的雨洪模擬管理和保護開發也開始研發與應用。
海綿城市相比LID適用范圍更加廣闊,從區域水生態環境保護到城市規劃區的海綿城市設計及舊區改造均有涉及。借鑒國際上低影響開發建設模式的成功經驗,并吸納了我國相關政策法規的要求和低影響開發雨水系統的工程實踐經驗,適用于以下三個方面:一是指導海綿城市建設各層級規劃編制過程中低影響開發內容的落實;二是指導新建、改建、擴建項目配套建設低影響開發設施的設計、實施與維護管理;三是指導城市規劃、排水、道路交通、園林等有關部門指導和監督海綿城市建設有關工作⑦。
海綿城市視角下的村鎮廣場景觀空間環境的問題
課題組在2013~2014年間對河北周邊村鎮廣場進行實地調研,對城鎮級綜合型廣場、鄉級主題型廣場和村級休閑型廣場進行專項研究,從促進或阻礙海綿因子、功能因子、文化因子層面定量統計,分析滿意度。調研發現,城鎮級、鄉級綜合型廣場景觀的整體滿意度最高,文化代表性強,能夠凸顯城鎮地域特色。然而,在城鎮及鄉村的海綿城市建設以及海綿文化的傳播還尚未全面展開,還存在以下不足:
廣場下墊面結構及排水方式引起的積水與水污染問題。廣場是城鎮公共空間的重要組成部分,傳統的城市管網排水系統在廣場下墊面結構中處于主導地位并大量存在,隨著城鎮化進程的加快,村鎮廣場建設量也不斷增加,使得村鎮的不透水下墊面激增、徑流量加大、城郊村鎮內澇及污染不斷加重。常見的解決方法是擴大排水管徑,增加泵站數量及排水能力來避免內澇,然而,建設經驗表明這并不能從根本上解決洪水及水污染問題。調研發現,由于建設規格及排水系統較為完善,城鎮、鄉級的主要廣場內部較少發生內澇及水污染,然而途徑廣場內部的污水及雨水更多地匯集到廣場周圍的道路及低洼地段。村級廣場問題較多,由于排水管道陳舊,施工工藝較差,部分村級廣場成為雨季內澇高發地段,有些地面鋪裝工藝差,出現缺口、內陷、剝落等問題,加劇了徑流污染及內澇問題。
綠化植被(透水下墊面)面積不足或單一,夏季缺少遮蔭場所。目前國內并沒有對村鎮廣場的綠化率劃定統一標準,《城市綠化規劃建設指標的規定》(1994)中規定城市綠化覆蓋率為不少于35%。非園林城市的廣場建設也主要以此作為標準進行開發建設。傳統的城市廣場綠化設計是以滿足廣場的各類功能需求為目的的,適當運用園林小品和硬質鋪裝等園林手段,最終形成美觀、實用的廣場環境。然而作為透水下墊面的廣場綠化植被對雨水的滯留有重要作用,將靠近廣場硬質區的綠化做下沉式處理可以有效地吸收、過濾與滯留雨水。調研發現,大部分的村鎮廣場沒有考慮這一問題,許多綠化區周圍用不透水石材圍合起來作為座椅供人使用,導致雨季大量雨水無法排入綠化池內,加大徑流量。此外,綠化面積不足也是廣場的主要問題。
廣場設施功能單一或缺乏維護。村鎮廣場是公共設施的主要承載空間。公共設施不僅能夠為市民創造出愉悅感、快樂感以及對村鎮生活的思考,而且能夠促進人與人的接觸和交流。一方面展現了村鎮的文化和歷史,一方面也能激發人們參與意識、創造力和想象力。調研發現,村鎮廣場設施普遍存在一體化設計、功能單一或缺乏維護的問題,設施滿意度最低,人們普遍認為不方便,可休息的地方太少。
海綿生態文化的普世性不足,應加大宣傳力度。“海綿城市”的生態文化理念在我國行業內部剛剛興起,社會大眾對海綿生態文化認知度不高,對其恢復生態環境、改善城市水資源問題的積極作用并不了解。調研發現,大眾對城市內澇與水污染問題的解決途徑尚以傳統的排水設施不足或缺乏為主,而對新興的雨水滯留、雨水回用、雨水景觀等設計理念不了解。因此在海綿城市建設過程中,應著重加大海綿生態文化的宣傳力度,使雨水文化口口相傳,提高社會各界的生態文化意識。
海綿型村鎮廣場景觀空間優化設計思路
海綿型村鎮廣場景觀空間優化設計構架。海綿型村鎮廣場景觀優化不應僅限于雨水景觀的優化設計,還應同時考慮植被、場地、材料、文化及教育等整體景觀環境的優化與提升。根據美國可持續景觀評價標準、我國生態景觀建設標準等,提出建設可持續的海綿型村鎮廣場景觀空間優化設計構架:第一步,優化設計前評估,對場地內部水文、植被、群落生境、材料與文化進行系統評估,確定場地需要保留與改造的區域,同時增設公眾參與設計環節,對場地中功能設施及景觀環境進行綜合評估。第二步,用地適宜性分析,根據場地自然、人文與現狀條件,結合地域特點確定場地適宜建設區、較適宜建設區及不適宜建設區。第三步,優化設計目標,以建設海綿城市、美麗鄉村為總體目標定位,側重生態與人文兩方面解決現存問題,以達到可持續的廣場景觀目標。第四步,優化目標分解,將總體目標分解為五個方面:水生態系統改善,可從雨水景觀設計方法解決;植被、土壤及群落生境改善,可從植被生境修復設計解決;場地設計側重功能優化與完善;材料生態化可應用新能源、可再生及本土化材料來完善;文化及環境教育需重視生態意識及文化保護在場地優化中的要義。第五步,施工及運營維護機制,需要考慮場地優化建設中應加強控制污染及使用可再生能源的問題。
海綿型村鎮廣場雨水景觀設計途徑。以維持與恢復水文生態本底為目標定位的海綿型村鎮廣場景觀,在設計構架上應加強雨水設施與景觀要素之間的銜接與完善,將海綿生態文化理念融入廣場文化理念中,使人們在廣場景觀環境中更加舒適、愉悅地體驗自然魅力與人類智慧的交融。海綿型村鎮廣場雨水景觀設計途徑:第一步,用地適宜性分析。第二步,按照我國《海綿城市建設指南》中對我國各地區年徑流量控制率的規定,制定海綿型村鎮廣場雨水景觀優化目標。第三步,雨水系統設計。根據現場具體情況,確定水文與氣象,測定雨水的體積來管理現場。第四步,典型現存設計選項。根據測定雨水的體積與現狀條件選擇雨水設施來進行現場設計,從場地源頭開始對雨水進行管理,可將雨水滲透/滯留設施、雨水徑流傳輸設施、雨水調蓄設施通過任意組合來達到設計目標。第五步,雨水設施景觀化設計。雨水設施景觀化是海綿型村鎮廣場景觀優化設計的關鍵,可通過雨水設施功能多元化、雨水植被設計景園化以及海綿生態文化地域化的設計策略來實現。
海綿型村鎮廣場景觀空間優化設計策略
雨水設施功能多元化。村鎮廣場中的雨水滲透/滯留設施在滿足雨水徑流就地滲透/滯留的功能以外,還可結合城市廣場的游憩空間、場地邊界綠化帶、停車場綠化帶、情景化鋪裝來實現豐富的廣場景觀品質。村鎮廣場中的雨水徑流傳輸主要通過明渠流與漫地流的方式來實現,設施主要由植草溝、雨水管渠等構成。廣場中的雨水傳輸設施可具備分割空間場地、景觀雕塑、游憩設施等多種功能來滿足人們的戶外活動需求。村鎮廣場的雨水調蓄設施位于雨水徑流匯集的末端,為多功能調蓄設施。當村鎮發生強降雨或防洪排澇有較高需求時,可作為雨水徑流調蓄池,有效減低雨水徑流,減輕村鎮防洪壓力。雨水調蓄設施平時可作為下沉廣場提供多種游憩功能供人適用。
雨水植被設計景園化。在我國,現代村鎮廣場的植被設計主要以學習西方廣場的現代造景手法為主,以幾何形式的排列組合來配合場地道路與活動場地,或以群落式的布置方式作為場地集中綠地的體現,此外,每逢國家節日村鎮大型花壇蜂擁而至,展出結束,花已凋零。這些與我國傳統的天人合一、因借自然的園林植被設計手法有很大差異。與傳統廣場旱地植被不同的是,雨水植被可有效凈化與降低雨水徑流中的污染物,削減雨水總徑流及峰值流量,具備重要的生態功能與美學價值。目前國內外學者對于雨水植被類型、組合方式、地域特性以及凈化效果均有較為深入的研究,然而,在雨水植被的景觀環境營造中涉及尚少。筆者認為海綿型村鎮廣場的植被設計應采用低維護、低成本的本土植被,借鑒我國傳統園林的造園手法,使場地中雨水植被與旱地植被巧妙融合,創造優雅怡人的景園效果。
海綿生態文化地域化。海綿生態文化是城市回歸自然本真的一種體現,是當前環境治理、城鎮開發與改造的精神動力。海綿生態文化是我國海綿城市建設進程中的核心文化理念,在學術界與業界已得到廣泛關注,調研發現人們對新興的海綿城市、雨水景觀等設計文化理念知之甚少,對村鎮水污染與內澇治理尚停留在依賴城市排水設施的基礎上,因此在村鎮建設中宣揚海綿生態文化理念,提高大眾的生態意識尤為迫切。海綿生態文化的傳播應體現地域性的特點,在我國不同地域的村鎮廣場具備風格各異的水文與地形特征,根據不同地域類型的村鎮廣場來劃分不同的海綿生態文化分區,可以加深大眾對海綿生態文化的認知度與理解力,對村鎮廣場的獨特性與多樣性有一定的推動意義。
結語
我國的“海綿城市”理論是在吸收借鑒國外雨洪理念基礎上逐步發展起來的,2014年《海綿城市建設技術指南》的提出將海綿城市理論與建設實施提高到國家戰略規劃高度,對我國解決城鎮化與資源環境協調發展實現城市永續目標有里程碑式戰略意義。本文通過對河北村鎮廣場進行專題調研,梳理現存問題,提出建設海綿型村鎮廣場景觀設計思路與構架,對村鎮廣場雨水景觀化途徑與策略展開詳細討論。目前,我國的雨洪景觀理念與實踐尚屬起步階段,還存在水文數據不透明、雨洪徑流模擬與計算技術滯后、項目落地阻力大等問題,需要不斷積累實踐經驗,提高本土雨洪景觀理論與技術能力,加大海綿生態文化傳播力度,早日實現我國海綿城市開發建設的良性發展目標。
(作者分別為天津大學仁愛學院建筑系博士研究生、講師,河北工業大學建筑與藝術設計學院博士研究生、講師;本文系2014年底河北省社會科學發展研究課題“新型城鎮化背景下河北省農村社區生態規劃策略研究”階段性成果,項目編號:2014040707)
【注釋】
①⑦住房城鄉建設部:《海綿城市建設技術指南―低影響開發雨水系統構建(試行)》,2014年10月。
②車伍,張{,趙楊:“我國排水防澇及海綿城市建設中若干問題分析”,《建設科技》,2015年第1期。
③蘇義敬,王思思,車伍等:“基于‘海綿城市’理念的下沉式綠地優化設計”,《南方建筑》,2014年第3期,第39~43頁。
④王建龍,車伍,易紅星:“基于低影響開發的雨水管理模型研究及進展”,《中國給水排水》,2010年第9期,第50~54頁。
篇12
1.引言
當今中國正面臨著水資源短缺,水質污染,洪水,城市內澇,地下水位下降,水生物柄息地喪失等各種各樣的水危機,問題非常嚴重。在這樣的背景下,2014年10月中華人民共和國住房和城鄉建設部了《海綿城市建設技術指南》(以下簡稱《指南》),其總體目標是強化城市徑流雨水源頭減排的剛性約束,使城市開發建設后的水文特征接近開發前,有效緩解城市內澇等。因此,海綿城市建設又被稱為低影響設計和低影響開發。20世紀90年代的澳大利亞出現了一種城市規劃新方法――水敏性城市設計(WSUD),如今WSUD為解決城市水體、污水和暴雨雨水等問題提供了更多的商業機會,并轉向關注水體污染、水土流失、城市內澇等近年來影響人們生活的城市水問題。《水敏性城市設計評估選項》(以下簡稱《選項》)編寫于2009年,并隨水源提倡法案條文(National Water Initiative(NWI))的發展而得到了一定的發展。
《指南》建設流程和內容已成為海綿城市建設試點的參考依據,通過對《選項》的評估過程和方法進行介紹,并比較研究國外雨洪管理體系,促進中國海綿城市的建設。比較方面包括二者的目標、場地類型、具體設施三個方面。我國在海綿城市建設過程中應當注重不同基址條件對海綿城市建設的適宜性,因而還補充介紹了WSUD的評估選項和內容,以說明在海綿城市設計階段的場地評估對海綿城市建設的必要性。
2.設計目標
WSUD的目標設定包括以下幾個方面:從功能角度出發,注重雨水措施的生態多功能性。“水質”目標包括減少污染荷載及環境保護的多重目標。“水量”目標包括對徑流持續時長、洪水頻率、峰值流量和徑流總量控制。“養護”目標包括敏感區域維護和自然排水系統養護等目標。“水供給”目標包括飲用水需求和供給縮減及可持續循環。我國《指南》的目標設定于規劃階段,目標包括徑流總量控制、徑流峰值控制、徑流污染控制、雨水資源化利用。其中低影響開發雨水系統的徑流總量控制一般采用年徑流總量控制率作為控制目標。且徑流總量控制目標以開發建設后徑流排放量接近開發建設前自然地貌的徑流排放量為標準。
《指南》的目標著重于雨洪徑流總量控制,目前徑流污染強調對懸浮物(SS)年總量進行控制,在污染嚴重的區域并具有過量的有害化學成分類型的情況下,其原有功能會受到影響的同時也可能發生二次污染。因此用地類型應當具體到實際項目中,宜結合專業分析軟件與單項設施事先進行適宜性評價。
3.具體設施
最佳管理實踐(BMP):是指在WSUD中具有保護、收集、治理、傳送、存儲和再利用水資源的結構和非結構性元素。WSUD結合了工程和非工程措施,并且能夠影響開發過程中居民的用水行為。導則將工程性BMP分為了兩個種類集群,包括“飲用水需求縮減技術”以及“暴雨雨水管理技術”,并對其特征進行介紹。
《指南》中將具體設施按功能分為滲透、存儲、淵節、傳輸和截污凈化設施。指南列出了每種設施的施工做法。在實際建設項目中,應當注重設施中不同土壤類型的滲水能力需要與設計目標的降雨頻率相適應,以確保在規定時間內各個設施能夠將其中的雨水排空以承擔下次降水事件;此外《指南》中欠缺對每種措施所承擔的污染物去除功能的量化評估方法。
4.場地類型
最佳規劃實踐(BPP):指WSUD的基址評價,規劃和設計部分,是由在城市范圍內能夠達到特定的管理目標的最佳實踐規劃方法所構成的。它基于基址的物理和自然屬性以及容量評價,將水體和相關環境管理目標融入規劃和設計中。
《選項》中將BPP所涉及的場地類型劃分為:公共開放空間網絡;房屋、道路布局;街道景觀等幾種場地類型。《指南》巾的場地類型分類也囊括了所有城市室外用地類型,針對各實際情況提出了參考設計理念,并提供了設施規模計算方法,此方法已運用于大量理論研究中。
基于現有的BMP,在具體的發展類型和用地規模中則可以在現有工程技術成果中選用適當的BMP達成WSUD設計目標。與中國海綿城市建設導則不同之處在于,該導則同時也將飲用水供需縮減技術與雨洪管埋技術同時加入到了WSUD中,每項技術措施各自對應各種類型的場地提供了一系列是否適宜的建議,并由等級評分的方式決定是否選擇某項具體措施。
5.WSUD選項的評估
《選項》的特點在于其WSUD選項評估,可以分為對WSUI)選項的價值評估和WSUD評估過程。WSUD選項的價值評估方法利用了三重底線對各個選項進行評估,但這種方法若進行量化則更佳;在WSUD評估過程中,將評估尺度分為了三個等級,第一等級是廣域評估,作用是保證WSUD達成總體目標:即現有成果是甭達到總體水文影響最小化、是否保護環境的特定生態功能、是否具有備用水源、是否達到總污水處理目標、總成本是否最低等;第二等級是局部范圍評估,該評估確定的是具體目標(包括水質,水文和飲用水,污水減排目標等)所對應措施的類型。第三等級是詳細評估,即塒詳細設計要素的評估以及檢查與導則不相符的技術措施。評估過程由第一等級逐級發展至第三等級。
5.1局部范圍水敏性城市設計目標的評估
在局部范圍WSUD目標評估中,導則將評估過程以不同的技術類型分為兩部分:“暴雨雨水管理技術”評估和“飲用水縮減技術”評估。在前者的評估中,評估方法分為兩步,第一步是WSUD措施針對特殊的基址的可行性、適宜性和威脅性的基址評估。基址評估利用評分系統來衡量WSUD措施實施的危險因子的重要性,如果危險閃子得分高,其重要性也會隨之提升,危險因子包括平均坡度、年均降水量、土壤滲透能力等。并且對每一項危險因子進行權重分配再合計總分,從而得出該項評估結果。根據不同的分數段又推出了低、中、高實施風險所分別對應的評估等級和與其形成正比的所需信息量(圖1)。
第二步則需確定WSUD所采用的過濾凈化技術是否能達到相應過濾目標。例如在暴雨過濾凈化評價中,單一過濾設施都應有多種功能和形態,該導則羅列出不同占地面積的治理設施所能承擔的過濾和凈化能力,其研究成果顯示其面積與所承擔的過濾功能數量和可過濾的污染物粒徑以及限制因素數量成正比。所以需要根據設計方法措施的限制性因素因地制宜地選擇合適的對象及規模。
5.2綜合化的暴雨、雨水和污水評價
在局部評估過程之后則是整個設計方案的綜合化評估。WSUD綜合化適宜性評估項是基于水質、水量、水供應、污水、環境設施的WSUD總體目標而設立的,選擇適當的BMP并進一步進行量化評估,以確定最適合解決基址特定問題的措施,量化評估中得分過低的項目需要對其必要性進行判斷。
針對分值低的特定低分BMP則需要對其缺欠功能進行補充,并對為每個BMP重新進行適宜度量化評分,具體設施正如前文所述分為兩個方面,“飲用水縮減技術”以及“暴雨雨水管理技術”。用這些具體BMP設施再次與以上評價方面一一對應,分析評估其適宜性,得出的評價結果對整個WSUD項目都有參考性的價值(圖2)。
《選項》以評估的方式將基于實際條件的BPP所對應下的BMP與最初的總體WSUD設計目標相互融合,一旦在評估過程中發現某些BPP與整個項目不相符合,則會進行調整和重新評估,即第三等級詳細評估的任務。
6.結論
經過對《指南》和《選項》的目標、設施、場地三個方面的相同與不同之處的分析,應當認識到我國海綿城市還處于初期建設階段并且詳細介紹了后者的評估過程和方法,從而得出《選項》對我國《指南》所具有的借鑒性意義。
(1)從二者的設計目標量的比較可知,在總體目標的設定階段益將目標設定得更為充分,需要考慮污染較為嚴重和降水頻率較高的條件下,降雨事件對設施排水的不利影響;并在污染物凈化目標方面加以完善,以保證設計目標對項目的整個生命周期發揮導向作用。
(2)由于《指南》中的各種技術措施相比于《選項》缺乏系統的評估及評估方法的介紹,其在不同條件下的凈化能力、使用壽命、建設成本、適應能力等各項數據據應經過專業評估和實驗得出,為項目各個目標提供參考數據。
篇13
一、海綿城市發展的意義
海綿城市理念是近年來被提出的一種理念,利用海綿城市理念,讓城市有海綿的特性,讓城市可以高效率收集雨水,并在必要的時候釋放雨水,構建科學化的雨水收集、雨水使用體系[2]。還可以通過海綿城市的方式對城市建筑物、城市道路、城市綠化等進行相對系統地整合、治理,提升城市的水資源收集能力,并利用自然界中的各種力量來幫助城市實現自我調節。海綿城市在建設的過程當中,比較提倡利用環保透水材料進行鋪裝,不論是地上還是地下,都會通過分布式的建設系統來構建水資源利用系統,而且這種建設所需要的資金投入量也比較大[3]。雖然前期項目資金以及人力的支出比較多,但是從長遠的角度來考慮,能夠帶來的好處是巨大的。
二、海綿城市背景下綠色街道植物造景以及綠色街道綠化
城市道路綠化是提升城鎮綠化程度的關鍵組成部分,同時也是城市綠地系統建設骨架,覆蓋了城市大面積的路面,可以有效減少沙塵對城市的影響,凈化城市有害氣體,起到美化環境的作用。下文將從多個角度出發,對相關問題進行研究。道路兩邊的植物,因為會受到汽車尾氣、嚴寒、酷暑等多種外部不良條件的影響,所以其生存環境比較殘酷。針對該情況,在選擇植物種類時,必須要保證植物的基本生存要求與當地街道的實際情況相吻合,選擇適應性比較強而且比較容易管理的植物[4]。從目前發展情況來看,我國的道路綠化帶經常使用各種大色塊手法,比較追求整體上的視覺效果。但是因為來往的車輛比較多,行道樹經常因為各種原因出現問題,人工澆灌不能保證可以澆灌到所有的行道樹,所以必須要在設計的過程中加入一些噴灌設備或者是雨水收集系統等,提升行道樹的生存質量。主要從雨水收集的角度去分析相關問題,因為目前國內出臺的相關規定要求,道路的標高必須要超過綠地[5],通過這種方式讓雨水流入到道路兩邊的陸地當中,從上至下的實現雨水滲透。與此同時,還要將自行車道上的雨水引入到樹池當中,事先在樹池中構建過濾系統或者是雨水處理系統,讓流經的雨水都可以儲存到樹池內部,從側面增加了周圍地區的需水量,便于行道樹滲透澆灌,還可以有效延長其澆灌時間。
1.綠色街道景觀立面設計
為了從根本上提升道路附近位置硬質地表所匯集的雨水可以真正地流入到綠化植池當中,相關工作人員必須要設立科學合理的綠化種植池豎向標高,通過豎向標高的形式來處理種植池和路面鋪裝之間的關系。在設計綠化種植池時,要保證綠化種植池的高度比周圍位置道路以及周圍位置的硬質地表低,具體的下沉深度可以按照工程項目所在地區的實際水溫情況以及土壤滲透率等加以分析,明確雨水、洪澇災害等控制目標,通常可以將其控制在50mm-100mm的范圍內,最大也不能使其超過200mm。路緣石要和周圍道路的高度持平,方便雨水流入到其中。如果路緣石的高度超出了周圍道路以及硬質地表,可以根據情況適當地設置一些缺口,缺口的高度通常均在50mm左右。通過設置缺口的方式,讓雨水更快地流入種植池當中。工作人員還可以在入口的位置鋪設一些鵝卵石,避免因為雨水沖刷等問題,給項目使用質量帶來負面影響。工作人員可以將溢流口設置到種植池當中,而且雨水口的高程要明顯高出種植池,但是還要控制其低于地面。如果降雨量比較大[6],還可以將綠化種植池當中超出額定標準的雨水排入到當地城市的雨水管道當中。城市在降雨時會自然產生雨水徑流,這些雨水徑流會不斷地沖刷路面上的各種污染物以及固體垃圾等,并將這些雜物沖到種植池當中,影響種植池的正常使用。據不完全統計、雨水徑流所產生的污染物,不論是懸浮物還是重金屬,都是不可避免的,而且前期情況會比較嚴重。針對該情況,可以通過初期棄流的方式來控制徑流所帶來的污染。綜合上述各種情況來看,工作人員完全可以在綠化種植池雨水集中入口的位置來設置一些攔截污雨水的設備,以減少污雨水產生的不良影響。雨水是城市道路水資源主要補充來源,對提升地下水資源量具有十分重要的意義,也是生態雨水系統當中最為關鍵的一個組成部分。如果道路土壤的夯實度太高,土壤強度過大,會導致雨水下滲速度變慢,影響到綠色街道對雨水的吸收速度。針對該情況,在對道路進行設計時,必須要通過各種方式來提升土壤滲透速度以及整體滲透率。目前常見的處理辦法包含下述幾個方面:首先是盡量選擇沙質土或者是砂質壤土,利用這兩種土來完成項目建設,可以有效提升下滲速率;其次,還要關注機械使用環節,對于已經壓實的土壤,可以利用各種機械設備對其進行處理,優化土壤夯實程度,提升土壤下滲率。針對部分滲透性不夠理想的土質,在建設時可以適當地加入一些爐渣或者是一些膨脹的頁巖,起到改善土壤結構的作用。
2.植物設計
植物設計是所有城市道路設計中最為關鍵的一個環節,因為不同雨水管理的景觀設施內部,會有不同的雨水量處理模式。不同地區、不同季節雨水量不同,降雨情況難以估計,豐水期和少水期的差別也比較大。同時植物設計也會在一定程度上受到雨水管理景觀設施坡度的影響,所以工作人員必須要按照植物水生的習慣以及特點來進行植物設計。在植物設計過程中,要根據項目所在地區的情況,判定選擇水生植物、還是中生植物。在選擇植物時,盡量選擇本土植物,從根本上杜絕外來植物入侵;同時還要選擇一些抗逆性比較強、吸附性比較強的植物。滿足上述條件的植物不僅種植簡單,后期養護所需要耗費的財力與人力也比較少,能夠起到其應有的作用。在滿足上述各種條件之后,再考慮植物的色彩、植物的質感以及植物的花期等綜合性因素,擇優選取。
3.景觀設計
綠色街道設計,不僅要對城市道路雨水情況進行管理,同時還要盡量地滿足各種城市道路景觀美化效果。通過分析近年來的實際工作經驗發現,綠色街道雖然可以滿足自然水循環過程的需求,同時還可以通過各種純天然的方式來提升景觀效果。如果通過調查發現,某位置街道改造項目可以使用一些開花的植物,比如選用水仙等,要合理地搭配顏色,結合雨水塘等對其進行綜合性設計,提升植物的觀賞性以及植物的實用性[7]。雨水花園是一種完全通過人工進行挖掘的花園,有時也可以借助自然形成的綠地來吸收街道、建筑雨水。將這部分雨水引入到植物根系以及土壤當中,利用其中存在的微生物群落來實現綜合性效果,并通過該方式來凈化雨水,讓雨水可以慢速度地滲入到土壤當中,起到涵養地下水的效果,為雨水利用的持續發展奠定基礎。在雨水花園的設計初期,還需要注意充分了解當地氣候狀況,選擇滲透性合適的土壤類型以及容易生長的低養護植物。雨水花園的建設尺度通常較小,并設置于生活性街道、住宅的旁邊。在實際選址時,需要注意與建筑之間的最近距離應當在3m以上,這樣能夠防止水滲漏入建筑基礎,或者地下室,從而造成倒灌、霉變問題。另外,雨水花園還應當遠離大樹,設置于光照充足的區域,保證在暴雨季節能夠快速排干雨水。
三、結語
從上文提出的各種情況來看,海綿城市建設的主要目標就是節水、節省空間,保證水資源和城市空間均衡發展。對其進行系統性地整合處理,利用園林工程等自然界的力量,留住降水,對降水進行凈化處理,保證這部分降水的可用性。園林工程不論是建設措施還是建設模式,都必須要滿足當前目標城市的實際情況,采取最佳的工作方案進行設計。在海綿城市背景下的綠色街道景觀設計方面,要綜合考慮各種上文中所提出的因素,不論是景觀設計、植物設計還是道路設計,都必須要以社會發展的實際情況為基礎。上文首先闡述了海綿城市背景下綠色街道景觀設計工作的要點,之后分別從多個角度論述了應當如何對綠色街道景觀進行設計,希望可以為相關工作人員的日后工作奠定基礎,提升設計質量。
作者:王軍鋒 李娟 姚章堂 單位:中糧工程科技 (鄭) 有限公司
參考文獻:
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[3]馬越,鄧朝顯,甘旭,梁行行,張哲.終端雨洪生態調蓄技術在海綿城市建設中的應用———灃西新城中心綠廊示范項目[J].凈水技術,2016,(03):38-44+62
[4]李巖.基于海綿城市背景下的街道景觀設計研究[J].建筑知識,2016,(09):160.