發布時間:2023-11-29 17:20:28
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇海綿城市建設背景,期待它們能激發您的靈感。
關鍵詞:雨水花園;生態效應;雨洪管理;可持續發展
0 引言
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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論文關鍵詞:北京私家園林,海綿城市,理水,風景園林
經實地考察與歷史資料匯總,總結了北京西郊八處私家園林的歷史演變和水系的景觀結構。
1.1 北京市西郊私家園林歷史演變
承澤園,始建于雍正三年(1725),沒落于(1911),為清果親王允禮的園林;蔚秀園,始建時間不詳,最早記為載為道光十六年(1836),沒落于咸豐十年(I860),為清定郡王載銓的園林;淑春園,始建時間不詳,最早記載為康熙二十六年(1687),沒落于咸豐十年(1860),為清大臣和珅的宅園;鳴鶴園,始建時間不詳,最早記載為嘉慶七年(1802),于咸豐十年(1860)沒落,是清惠親王愉的宅園;鏡春園,始建時間不詳,最早記載為嘉慶七年(1802),于咸豐十年(1860)沒落,屬清莊靜公主;朗潤園,始建時間不詳,最早記載為嘉慶年間(1795)民國初年(1912)改建,屬清慶郡王瑤;勺園,始建于萬歷40年(1612)至42年(1614)年間,咸牟十年(1860)沒落,屬明官員米萬鐘;治貝子園,始建時間不詳,最早記載為光緒中葉(1871-1908),宣統八年(1916)沒落,屬淸貝子載治。
1.2 北京市西郊私家園林水系結構
承澤園在昆明湖二龍閘出水口和萬泉河的匯合之處,園內從西向東有兩條河縱貫全園。蔚秀園從南引萬泉河水入園,全園湖面約十余處,大小形狀各不相同,形成回環水系。淑春園屬原永定河的古河道,以“水”為脈,全園都分局著分散的水面,水景變化多端。鳴鶴園的水面富于變化,東側較規則有序,西側相較更為自由活潑,顯示了傳統園林的多層次變化。鏡春園建筑位于中央,四周湖水圍繞,全園觀景以靜觀為主,動觀輔之。朗潤園布局則為曲水和土山環繞全園,中心形成一島,建筑集中修剪于島上,四面臨水。勺園景觀以水景為主,水面或堤橋分隔,或環水而筑,形成許多不同水景空間。治貝子園設置轆車盧轉井,通過這種工程向石槽注水,形成“曲水流觴”之美景。
2 北京市西郊私家園林的理水藝術
楊鴻勛先生在《江南園林論》中總結傳統園林理水藝術,有池塘、湖泊、溪流、江河、濠濮、泉水等類型[1]。北京私家園林的水景可歸入以上類型之中。
2.1 池塘型水系
池塘型水系是簡單的水池,多為長方形,顯出人工氣息和靜謐氛圍。如半畝園早先的方池,寸園內形如硯臺的小池“硯沼”都是屬于這一類型。再如鳴鶴園和蔚秀園中都設有獨立的金魚池。另外,許多的京城宅園的設計中常在庭院內設一“月牙河”,形狀似彎月,如崇禮宅園、馬家花園等。
2.2 湖泊型水系
湖泊型的水系在北京私園中也經常出現,其大小各不相等。但無論大小,其岸大多都是曲折蜿蜒,且多為疊石形成駁岸。湖泊型的水系經常做源頭和尾流以及水灣等部位,同時在端頭架設小橋,形成更豐富的層次,如可園、那家花園、蓮園等。大湖當中還要設置島嶼、長堤、水灘,從而形成更為豐富的景深,小學德育論文如淑春園、鳴鶴園,都是富有自然流轉之意的。同時,與中國自然地形的呼應,北京園林的水系流向也經常是以西北為源頭,流向東南的。
2.3 溪流型水系
溪流即蜿蜒的較狹窄的河道,許多花園都用它繞假山、亭榭,增加趣味。如藏園東部就有溪流潺潺而下,再如意園內也有小溪曲折縈繞。清華園、達園均設長溪流經全園,以此彰顯水脈漫長,源源不盡。
2.4 濠濮型水系
濠濮型的水系可概括為兩側山巒疊石夾一水的形態。京郊規模較大的私家園林,如勺園、清華園、自怡園、朗潤園、蔚秀園等,擁有變化繁復的水景,可泛舟游覽。園中之水與人工假山通常互相倚靠,相輔相成。山水的關系最常見的有兩種,一種是山與水彼此獨立,疊石位于水池的盡頭,山體走勢與水的流向垂直,并與主建筑遙遙相對,形成“遠山”的效果,如張伯駒的似園。另一種是山水彼此平行展開,咫尺相望,似有無盡之感,如清代西郊清華園北部山池、 民國禮士胡同李家花園后院石池等[2]。
3 對海綿城市建設的啟示
3.1 功能完善的水系統
小水系聯合形成大水系,大水系之間再聯合形成更大的水網。在整個體系中,每一個私家園林就像是組織,其中的各個水面就像是細胞,而三山五園地區就像是器官,整個城市就像是個體。細胞組成組織,組織形成器官,器官又組成人體。由此可見,要實現海綿城市,就要一步一步細化,將整個城市的“吸水”落實到每一個雨水花園細胞的“吸水”。完整的水網結構建立之后,還要求水體有完善的功能。城市的低洼地,可以學習古典園林,就近收集滯留雨水。同時人工修建的排水溝渠是地面上的排水系統,保證雨水就近排放。城外的自然大河可為城市提供充足的水源,與大海相連的,則可以調控整個城市的水量。在整個過程中,暗溝主要用于人口密集的區域,大多在雨洪排放的起始段設置,路邊的排水溝渠相互勾連,引導雨水進入城內的排水河道。這些河道應具有較強的蓄水作用,足以抵御暴雨徑流所帶來的威脅。
3.2 富有詩意的景觀
在中國傳營造中,雨水基設施的功能、形式與文化相得益彰,是傳統文化價值取向的表現[3]。北京西郊的私家園林,是園林,也是水網系統,擔任著北京市水源地這一角色,其主要功能在于蓄水,大到城市當中的主要蓄水區,小到一個雨水花園的蓄水區,都可以在進行借鑒。在滿足工程目的的同時,融入設計師的思考,使海綿城市上升一個層次,成為山水城市。同時不應盲目的挖湖堆山,大興土木,違背園林的初衷。
4 總結
海綿城市建設,應先分析自然水文變化過程,通過對水系的完整規劃整理,保證水系網絡完整性和水體功能的完善度。在滿足水域的面積,河網的密度的同時營造兼有游賞和調蓄雨洪雙重功能的城市空間。城市園林綠地應在改善城市環境條件的同時形成富有詩意的綠地景觀,構建山水城市特色人居環境。孟兆禎院士說,園林建設是“從來多古意,可以賦新詩。”[4]在海綿城市建設的背景下,我們應借鑒古代北京城市水系規劃與建設的優秀經驗,變管網排水系統為綜合治理。增加水道、濕地的面積,恢復河網的生態功能。建設以水定城,注重景觀,水與綠相互結合的海綿城市。
【參考文獻】
[1]楊鴻勛.江南園林論[M].上海:上海人民出版社,1994.
如今,鎮江作為財政部PPP項目試點和住建部海綿城市建設試點確定的雙示范城市,其海綿城市系統工程尚未完成,仍在如火如荼推進中,但聲名遠播的示范樣板工程已吸引上百個考察團體慕名前來參觀和學習,一時間成為鎮江這座現代城市的新名片。
示范項目背景
地下管廊和排澇系統存在短板,暴雨使水質變壞
海綿城市,顧名思義是指讓城市像海綿一樣,降雨時能隨時就地吸收、儲蓄、凈化雨水,同時補充地下水,干旱少雨時再將儲蓄起來的雨水釋放使用,從而讓雨水在城市肌體實現自然循環和利用。
據鎮江市住建局負責人介紹,該市開展類似海綿城市建設的嘗試由來已久。早在2007年,海綿城市概念尚未誕生,鎮江便開始吸取美英等國雨水系統構建方面經驗,開展本土化探索。
之后,鎮江引入美國的低影響開發 (LID)采用源頭削減、過程控制、末端處理的方法進行滲透、過濾、蓄存和滯留,防治內澇災害,以分散式小規模措施對雨水徑流進行源頭控制,通過合理的場地開發方式,模擬自然水文條件并通過綜合性措施從源頭上降低開發導致的水文條件的顯著變化和雨水徑流對生態環境的影響,比較適合鎮江市當時的客觀情況。
另外,近些年來,鎮江市開展“一湖九河”整治,其中最令管理部門頭疼的是,只要下大雨,金山湖和幾條城區河道的水質會明顯變差,特別是直通金山湖的雨水排污口污水滾滾,更被當地百姓詬病。
還有一個大背景是,國內城市建設的地下管廊和排澇系統存在短板,一下暴雨,便會出現內澇,城區“看海”成為日常一景,城市內澇受到越來越多的關注。
鎮江市聘請美國荷瑞然環境咨詢公司,一支國際化頂尖雨水管理評估和設計專家團隊,對鎮江市海綿城市試點區――22平方公里的陸地面積和11.5平方公里的水域面積,進行項目頂層設計。
鎮江市住建局副局長、市海綿城市建設指揮部辦公室副主任胡堅說,鎮江海綿城市建設試點區域位于主城區,其功能定位集合商業、金融、文化、旅游等為一體的城市綜合區域。市里聘請專家團隊從源頭專項達標工程、排水防澇專項達標工程、水環境質量提升工程、海綿城市建設綜合達標工程、海綿城市亮點工程等多個方面,采用綠色、灰色和藍色多種措施,對海綿項目進行設計;并將22平方公里陸地試點區分為17個大匯水區分別開展綜合達標工程,從而確保城市徑流控制75%、面源削減60%、有效應對30年一遇降雨等海綿城市建設目標的實現。
示范項目概況
總投資25.85億元,2017年底全面完成
鎮江海綿城市建設PPP項目總投資25.85億元,其中,中央財政專項投資12億元,項目公司投資13.85億元,項目公司的特許經營期限為23年。建設內容包括海綿工程建設中的源頭、中端和末端的建設項目,源頭項目包括道路的LID整治、老小區LID整治、公園建設等;中端項目包括雨污水管網建設、調蓄池建設等;末端項目包括雨污水泵站建設、污水處理廠建設等,項目建設涵蓋了海綿工程建設的灰色和綠色項目。
據中國光大水務有限公司工作人員介紹,今年4月18日,他們簽約了鎮江市海綿城市建設PPP項目,成為項目的社會資本合作方。根據PPP項目方案,項目資本金占總投資的1/3,即4.62億元,由鎮江市水業總公司代表鎮江市政府出資30%,由社會資本出資70%,雙方共同完成資本金出資,注冊組建新項目公司,新公司將通過融資手段籌集9.23億元,用于鎮江海綿城市項目建設。
項目公司光大海綿城市發展(鎮江)有限公司副總經理諸宇剛告訴記者,目前鎮江市海綿城市項目進展情況是,試點區已建成海綿城市面積為6.5 平方公里,在建面積10 平方公里;建成區在建海綿城市面積25平方公里,正迅速開展工作。
諸宇剛說,根據項目規劃,截至2017年底,鎮江市試點區要全面完成海綿城市建設項目,在海綿城市建設試點22平方公里區域內達到如下指標:年徑流總量目標控制率達75%以上,對應設計24小時降雨量不低于25.5毫米;排水防澇標準達到有效應對30年一遇降雨;防洪標準達到“長流規”標準(相當于50年一遇);面源污染削減率達到60%,有效削減合流制溢流污染,旱季雨水管道無污水外排,地表水水質達標率75%;受納水體水質達Ⅳ類以上;70%的海綿城市建設(LID)項目,在2017年度投入一年運營期。截至2025年底,建成區全面建成海綿城市(LID),將城市建設成為“水清岸綠、魚蝦洄游、環境優美”的生態文明城市。
胡堅告訴記者,在國家海綿城市建設試點驗收標準的基礎上,鎮江創新性地提出了海綿城市建設的“3+2”目標,即以有效應對30年一遇降雨、面源污染削減60%、年徑流總量控制率75%為三大主要目標,同時兼顧雨水利用、提升海綿景觀功能的輔助目標。
示范項目亮點
創造“海綿+N”運作模式,方便居民生活
鎮江財政局黨組成員、總會計師孫明祥告訴記者,市財政局確立了項目運營利潤率管控標準,將暴利上限定在合同約定的1.3倍,競標者報價利潤率不得高于實施方案確定的上限。同時,想方設法找“最優惠”的資金,通過招標海綿城市項目融資資金成本比同期銀行基準利率低10個百分點。此外,采用全過程跟蹤審計,從傳統的以財務審計為主,轉移到以質量、進度和造價為主。
孫明祥說,他們重點從該項目雙示范的角度,剖析海綿城市建設作為國家發展戰略層面的重要意義,希望投資人通過鎮江項目先行先試的優勢,形成可復制和推廣的鎮江經驗,將鎮江海綿PPP公司打造成為區域性海綿城市建設的投融資平臺,通過輸出管理、技術和資本來占領國內海綿城市建設市場,吸引更多的投資人參與項目的投資競爭。
建行鎮江分行、中行鎮江分行及農行鎮江分行等金融機構稱,他們就融資成本、期限和貸款條件等提交了鎮江海綿城市PPP融資方案,初步達成貸款期限不少于20年。
另外,該項目一大亮點是,國有資本占比僅為30%,而社會資本占比高達70%,這與當前各地海綿城市建設試點PPP模式中大多以本地國企控股或獨資形成鮮明對比。鎮江財政局黨組成員、總會計師孫明祥對此表示,PPP模式的最大價值在于借助社會資本實現提高效率、降低成本的目的,鎮江做法顯然體現了PPP模式的核心價值,對社會資本的吸引力自然更強。
他說,在項目開始前就制定詳細的項目績效評價體系,等于給社會資本吃下一顆“定心丸”,對PPP模式中合作雙方嚴格監管,規范項目進程績效評定,實現雙方利益最大化,將政府的監管引導職能和社會資本的高效率融合到一起,才能真正發揮出PPP模式的最佳優勢。
另一大亮點是在項目實施過程中創造出了“海綿+N”運作模式,比如該市濱新村第二社區、解放路南段拓寬改造、花山灣五區老小區等項目改造上,創新融合“城建+海綿”優勢,以管線下地、屋頂平改坡、雨落水管改造、樓道公共照明改造等為主,導入“海綿”元素,避免二次開挖影響居民生活。
關鍵詞:海綿城市;立體綠化
中圖分類號:TU986
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。
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關鍵詞:海綿城市;城市綠地;系統;規劃
城市綠地系統的規劃是城市建設中的一個重要環節,不但能夠滿足人民群眾對于生活環境質量的要求,還能為城市解決降水分流的問題,此外,對城市預防洪澇災害有重要意義。近年來,城市建設以及管理理念發生了很大程度的變化,城市綠地規劃面臨新的問題,在海綿城市背景下,對城市綠地建設進行系統性的規劃勢在必行。
1 城市綠地系統規劃的重要性
“綠地”作為城市規劃專門術語,在國家現行標準《城市用地分類與規劃建設用地標準》(GB50137-2011)中指城市建設用地類型,其中包括公共綠地、生產和防護綠地兩個類型。城市綠地是指用以栽植樹木花草和布置配套設施,基本上由綠色植物所覆蓋,并賦以一定的功能與用途的場地。狹義的城市綠地,指面積較小、設施較少或沒有設施的綠化地段,區別于面積較大、設施較為完善的“公園”。合理化、規范化、科學化的城市綠地規劃能夠提高城市自然生態質量,有利于對人們生活環境的保護,還能提高城市生活的質量。調試環境心理,增加城市建設的美學效果,增加城市的經濟效益,有利于城市預防洪澇等自然災害,凈化空氣污染。
2 城市綠地規劃中存在的問題
2.1 對城市綠地規劃認識不到位,形式化嚴重
城市綠地系統化規劃的主要目的在于科學、規范地進行城市場地建設,不但滿足人們的審美需求,還能預防城市洪澇等自然災害。然而就目前的城市綠地規劃現狀來看,過于重視審美要求,而忽略了城市綠地建設其他的作用。近年來,在城市發展中,一邊是過于重視審美要求的綠地規劃,一邊是大規模的濫砍濫伐,造成綠地中遮陰樹木明顯減少,此外,在強調綠地的美化作用和圖案時,整形修剪的花灌木、草坪以及創意平平的雕塑占據大量的空間,造成綠地空間的浪費。更有甚者,在面對上級主管部門的檢查時,一味地應付對待,采用噴漆、掛假花等方式達到目的。這種種行為導致城市綠地規劃形式化嚴重,沒有積極發揮城市綠地建設的主要意義,歸根結底,是人們對于城市綠地建設理念的誤讀和認識不全。
2.2 在城市綠地規劃中,缺乏長遠發展的理念
現階段的城市綠地建設中,普遍存在一個現象,大張旗鼓地喊口號“用三到五年時間創造生態化園林城市”,然而,城市綠地建設是一個長久性的工程,一味地追求眼前的效益,既不能讓城市綠地建設科學發展,又違背了可持續發展的內涵。一些城市出現了很多從農村引進或者購買樹木進城的現象,也就有了所謂的“大樹進城”現象,可以將城市區域內的綠地建設覆蓋率大幅度上升,可是因為缺乏長期性的規劃,導致“大樹進城”現象只能解一時之需,而不能長遠發展。
2.3 在城市綠地規劃中,缺乏科學理論的指導
城市綠地系統進行規劃,需要科學的理論指導和專業的技術手段是前提,如果沒有一定的理論做指導,則綠地系統規劃就像一盤散沙,導致在綠地系統整體規劃上,出現雜亂無章的現象,例如已經規劃的地域出現再規劃或者絲毫不考慮當地的地域特征、地理位置、氣候條件等因素,只是一味地想當前,按照自身的想法進行城市綠地系統規劃。就我國目前的城市綠地系統規劃來看,依然處于主管和概括描述的階段,例如在物種的選擇和搭配,生態過程等方面,需要大量科研分析和相應技術的運用,現在綠化工作中主觀決斷比較多,量化分析比較少,容易造成決策失誤。
目前國內的理論研究和技術運用同國外相比還有一定差距,國內也有一些相關學者對城市生態和綠地系統也進行了相應的研究,但由于中間結合環節的原因,并未在實際規劃建設中得到充分應用,建設生態化城市不僅只是一個口號,更需要科學的決策以及理論和技術支持。尤其在我國目前城市用地緊張,資金有限的情況下,更需要謹慎、科學的決策和實施,通過系統性的綠地分局、合理的種類配置,用有限的投入取得更好的生態環境效益和社會效益。
3 海綿城市背景下城市綠地系統規劃的優化措施
3.1 轉變綠地系統規劃理念
城市綠地建設對城市雨水有滲透、滯留和凈化的作用,是城市綠地部分生態功能的體現。傳統綠地系統規劃雖然也強調綠地生態功能以及效益,重視綠地系統規劃的科學性,而在海綿城市背景下,綠地系統規劃以原有的規劃為基礎,不斷深入微觀層面的綠地空間建設雨水循環的作用,促使在綠地系統規劃中更加全面地考慮當地環境因素、氣候條件以及地理特征,保障了城市綠地系統規劃的質與量。此外,還需確定具有海綿效應的綠地比重以及城市綠地的數量,在此基礎上,進而促使城市綠地與自然河道、樹木園林以及其他具有海綿效應的用地空間盡可能實現具有聯系的循環系統,從而進一步強化綠地建設技術對規劃目標是現代的保障。
3.2 強化綠地功能和增加綠地類型
不同的綠地類型其所構成的形態不同,因此也導致后期綠地的功能有所不同,而由于不同區域之間雨水量數以及城市水質有所不同,導致對海綿城市背景下的城市綠地系統規劃以及城市綠地建設提出新的機遇和挑戰。原有的城市綠地規劃對城市中的降雨量能達到一定的儲存,但是當降雨量變大的時候,雨水就會排出城市,這對久旱缺雨的城市無疑是種浪費。相反,連綿不斷一直降雨的城市,在遇到這種情況時,則會考慮城市綠地的排水以及滲透功能,由此可見,原有的城市綠地系統規劃中的綠地類型中只有如濕地、下沉式綠地等具有明顯的存儲、調節作用。針對這種情況,需要對城市綠地系統規劃的雨水存儲預計排出功能進行研究,并建設一些新的綠地類型。
3.3 不斷加強城市綠地建設技術
城市綠地建設離不開相應的技術做指導,專業的綠地建設技術不但會大大提升綠地建設的工作效率,還會大幅度地提高了綠地建設的質量,因此要不斷加強城市綠地建設的技術力量。在海綿城市背景下,新的城市綠地建設技術要在綠地系統整體規劃下,著重考慮不同植物群落、不同綠地類型、不同規劃目的綠地的建設技術的差異。通過在實踐中對城市海綿效應的不斷認識和全面了解,對海綿城市背景下城市綠地建設中各方面因素進行完善,直至成熟,進而促進城市綠地建設的進一步發展,為城市建設做好保障。
4 結束語
綜上所述,隨著我國經濟的不斷發展以及科學技術的進步,城市建設發展日趨成熟,城市綠地系統規劃作為城市建設中的一部分,對城市建設的發展有著至關重要的作用。近年來,海綿城市的概念不斷深化,人們也越來越注重城市綠地建設在城市中的作用,城市綠地建設不止只是為了滿足人們的審美觀念,而是上升到具有一定實際意義的層次,例如對城市洪澇等自然災害的預防等,要不斷對城市綠地建設進行完善,從而促進城市的快速發展。
參考文獻
[1]尹路.從綠地系統視角淺議海綿城市系統規劃――以科爾沁右翼前旗科爾沁鎮綠地系統規劃為例[J].中小企業管理與科技(中旬刊),2016(05):59-60.