發布時間:2024-01-18 15:59:14
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篇海綿城市的生態效益,期待它們能激發您的靈感。
【關鍵詞】:雨水花園;海綿城市;應用
【引言】: 言:在提倡節能減排、建設可持續發展的生態型城鎮、建設節約型和諧社會的重大戰略背景下,雨水花園作為一種新型的生態技術,在我國的城市建設過程中具有廣闊的應用前景。雨水花園的發展為構建“海綿城市”、“生態城市”、“低碳城市”等提供了有利的基礎條件。
1 、雨水花園技術概述
雨水花園(rain garden)是在自然形成或人工挖掘的淺凹綠池內種植地被植物、花灌木甚至喬木等植物的專類工程設施。它可以收集來自于屋頂或地面的雨水,通過土壤和植物的過濾作用使之凈化,并可以將雨水暫時蓄積起來,之后再慢慢的滲入土壤,從而減少地表凈流量。雨水花園是一種兼具觀賞價值、生態性、可持續性的雨洪控制與雨水利用設施。
2、海綿城市理念
所謂“海綿城市”,學術上稱之為“低影響開發雨水系統構建”(Low Impact Design or Development,簡稱LID),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。
海綿城市建設的核心內容為減少地表徑流、減少水土流失、減少面污染源、減少雨洪資源的損失、減少旱澇災害以及增加雨水就地下滲、補充地下水資源,這也是海綿城市設計的具體指標及核心技術的關鍵。
3、 海綿城市的建設意義
“海綿城市”遵循著“滲、滯、蓄、凈、用、排”的六字方針,將雨水的儲存、循環利用和排放緊密結合,統籌考慮內澇防治,流經污染控制,雨水資源化利用和水生態系統修復等多個目標。“海綿城市”的建設具有重大意義:
(1)海綿城市的生態效益。
海綿城市建設可以最大限度的恢復被破壞的生態系統,控制面源污染,建立起綠色的排水系統,降低城市徑流系數,恢復城市水文條件,同時提升生態景觀效果及生態系統的服務價值。
(2)海綿城市的社會效益。
海綿城市的社會效益主要體現在其公共服務價值,既可以豐富城市公共開放空間,服務城市各類人群;又可以構建綠色宜居的生態環境,提升城市品質與城市整體形象;還可以改善人居環境,緩解水資源供需矛盾。
(3)海綿城市的經濟效益。
海綿城市建設涉及技術服務、材料、工程、儀器、管理以及居民生活等多個領域,會拉動新一輪城市建設熱潮,帶動生態工程開發與城市園林產業建設,同時也會帶動其他相關行業的快速發展,催生新興產業,帶來新的經濟增長點。
4雨水花園在海綿城市中的應用
雨水花園作為海綿城市建設中的一重要雨洪管理途徑,其應用領域既有公共空間,又有私家庭院,既有道路一類的線性空間,又有居住區校園類的面狀空間。不同的場地類型,決定了雨水花園的應用方式也不同。同時,通過景觀化處理手段進行合理搭配,使雨水花園充滿生機與活力,既有雨水調蓄功能,又具有很高的觀賞價值。
4.1雨水花園的植物選擇
一個雨水花園就是一個小型的生態系統,既要滿足生態功能,也要滿足觀賞功能,植物選擇應滿足以下要求:
(1)優先選擇本地鄉土植物,適當引進外來植物,不可選用入侵性植物。
(2)選擇生長力旺盛,耐澇且耐旱的植物。
(3)選擇根系發達、莖繁葉茂、凈化能力強、維護成本低的植物。
(4)選擇具有較高觀賞價值或特性的植物。如芳香植物吸引蜜蜂、蝴蝶等昆蟲,豐富生態群落及景觀效果。
4.2雨水花園的應用方式
(1)對于道路等線性景觀,雨水花園的布置也應該線性展開。利用道路固有的排水坡度及雨水收集口進行引導,設立道路分隔帶綠地,在雨水徑流過程中,經過道路進入到分隔帶之后,雨水花園就可以利用儲水和凈化等功能,實現減少雨水徑流量以及降低雨洪污染等作用,進而實現雨水的再次利用。此類雨水花園選擇的植物除了需要耐旱耐懲猓還需具有根系發達、凈化能力強的能力,且植物配置應與道路的整體景觀效果相一致。
(2)對于建筑集中且有大面積不透水鋪裝的場地(如停車場等),應考慮分散式的雨洪管理辦法,利用地形的起伏引導雨水徑流,導入附近的雨水花園中,同時可以形成多級雨水滯留池系統。這種雨水花園的種植設計應隨意而自然,植物種類以鄉土樹種為主,盡可能選擇長勢旺盛、既耐濕又耐旱的植物,植物品種也應盡可能豐富。
(3)對于校園、庭院及小區內小面積場地,一般采用集中處理的方式,在場地中心或某一位置設置雨水花園。利用管道、溝渠等設施及地表徑流將屋頂、道路等硬質場地中的雨水引入雨水花園中。植物選擇上同樣考慮耐濕又耐旱的多年生鄉土植物,并盡可能豐富品種。考慮到該類雨水花園人流活動相對集中,雨水花園的設計還應該考慮交通因素,建設成生態功能與實用功能相結合的生態景觀。
4.3雨水花園的功能及意義
(1)通過滯蓄削減洪峰流量、減少雨水外排,保護下游管道、構筑物和水體。
(2)利用植物截流、土壤滲濾凈化雨水,減少污染。
(3)充分利用徑流雨量涵養地下水,也可對處理后的雨水加以收集利用,緩解水資源的短缺。
(4)經過合理的設計及妥善的維護能改善小區的環境,為鳥類、蝴蝶等動物提供食物和棲息地,達到良好的景觀效果。
(5)雨水花園可以有效地保護環境、凈化環境、美化環境,在進行雨洪調節的同時凈化水質,恢復水循環,是構成“海綿城市”的主力軍, 與海綿城市共同實現生態效益、社會效益、經濟效益和藝術價值的最大化。
結束語
隨著現代化城市的建設,生態環境遭受到嚴重破壞,水資源的節約與利用成為當今城市建設熱門話題。而雨水花園技術具有結構簡單、造價低、效果明顯等優點,在“海綿城市”建設中應得到進一步的推廣應用。
參考文獻:
【關鍵詞】:海綿城市;綠色街道;低影響開發
1、城市道路系統的研究背景
1.1城市暴雨內澇現象
近年來,我內眾多大中型城市在暴雨過后頻頻陷入內澇災害,造成城市基本機能的癱瘓和市民生活的極度不便,而內澇之后城市水資源短缺的問題同樣突出。
1.2傳統城市道路雨水處理的問題
城市雨水徑流產生和排放的一個重要場所就是城市道路,傳統城市道路的排水設計思路主要是雨水沿路面的橫縱坡度產生徑流,通過雨水口收集后由雨管排至水體。而隨著城市化的發展,這種“以排為主,利用滯后”的排水方式問題日益凸顯,越來越不能適應現代化城市的需求。
2、海綿城市綠色道路系統分析
2.1海綿城市與綠色街道理論
2.1.1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[1]。
2.1.2綠色街道理論
綠色街道的實質是生物滯留池等暴雨徑流管理設施在街道層面的應用。其對綠色的界定大多從暴雨徑流管理的角度,強調綠色街道去除地表徑流污染、補充地下水,減少暴雨徑流量,以及美化社區環境,改善街道物理環境的功能[2]。
2.2海綿城市道路c傳統道路的區別
傳統城市道路的硬質面積占道路面積的75%左右,道路綠帶面積僅占25%左右,透水鋪裝率不足30%,路緣石和綠化帶高出路面10-20厘米,雨水口設置在機動車道或者非機動車道上,綠化帶只能吸收自身區域的雨水,雨水口僅收集路面雨水,不能有效的實現雨水排放,容易造成路面積水,甚至內澇。
海綿城市道路采用LID 技術設施,不僅可以保證道路的通行,還能在解決道路排水問題的同時防止雨水對路面穩定性造成破壞。
3、海綿城市綠色道路系統規劃設計
3.1綠色街道設計原則:建設具生態功能的綠色街道
3.1.1 LID(低影響開發)理念
LID(低影響開發)是建設海綿城市的核心手段,其基本原理是在人工系統的開發建設活動中,盡最大可能減少對自然生態系統的破壞,強調保持場地開發前后水文特征不變[3]。
3.1.2 綠色街道的生態效益
綠色街道作為海綿城市雨水管理設施的一部分,不僅具有緩解城市內澇的作用,還能恢復自然水循環的蒸發、滲透和生物利用的功能,因此具有極高的生態效益。
3.2綠色街道組成模塊設計策略
3.2.1人行道設計
傳統的人行道在雨天容易路面濕滑、積水,影響出行的安全性和舒適度;同時也加劇了城市的熱島效應、阻止了地下水資源補給。透水人行道是一種可以使雨水透過鋪裝表面,不經過地下排水管道而直接滲透進入下層土壤的人工鋪筑的人行道路。透水人行道應滿足雨水滲透性和使用性兩方面的要求。其中雨水滲透性要求滿足滲透排水功能和生態蓄水功能;使用性方面需要具有足夠的強度、抗低溫能力和足夠的水穩定性。
3.2.2樹池設計
樹池作為雨水收集和排放的設施,首先應考慮到樹木生長的需要,許多行道樹種不具備很強的抗澇性,因此在綠色街道樹池的設計建造之初,必須對場地內原始土壤進行檢測。因此按照不同地域的氣候特點,應考慮土壤蓄水和排水能力后降雨量偏大的地區,應該使用沙土或砂質壤土。
3.3.3路緣石設計
路緣石是設置在中間分隔帶、兩側分隔帶及路側帶兩側的條形構造物。以下對幾種路緣石的優缺點進行分析。
(1)開口路緣石
開口路緣石在新建和改造項目中應用廣泛,加工簡單,開口的長度可以根據本地瞬時降雨量進行靈活調整。由于開口破壞了路緣石整體性,一定程度上會妨礙交通安全。
(2)預制穿孔路緣石
預制穿孔路緣石石適合安放在新開發的地塊上,鑰諑愿哂諑訪姹旮擼方便雨水流通過。其優點是占用道路空間小,不妨礙人行和車行交通。缺點是不具備過濾沉積物的作用,開口易堵塞,需要定期維護,維護人工成本高。
(3)溢流路緣石
溢流路緣石是可以最大限度地將來自街道的雨水均分散到道路旁的處理設施中,同時不需要很高的維護成本[4]。
3.3.4停車場設計
傳統停車場功能單一,設計時主要考慮如何利用有限場地以停放更多數量的車輛,而忽視了場地本身應具有的其他功能。海綿城市背景下的生態停車場應以促進城市雨水的生態循環作為設計的主要目標,建立具備雨水凈化、收集、再利用功能的綠色停車場。生態停車場的布局設計有很多限制因素,如功能定位、場地規模、氣候情況等。因此挖掘停車場的生態功能,需要依照不同的場地條件進行設計。
結論:
綠色街道的核心功能是利用景觀生態學的手段緩解城市水問題,城市道路低影響開發雨水系統對于緩解城市洪澇災害、控制徑流污染、凈化城市水質、補充地下水源具有重要的作用。當下海綿城市建設在全國范圍內如火如荼地展開,在看到全社會為解決城市問題積極努力的同時,設計者更不應該盲目,要對各技術問題進行認真思考,使海綿城市的理念真正落到實處,長期發揮其應有的作用。
【參考文獻】:
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關鍵詞:城市道路設計;生態;海綿城市道路理念;技術
中圖分類號:U412.37
前言:當前,人類社會所面臨的環境問題日益嚴重,生態環保理念深入人心,在這樣的背景下,海綿城市道路設計理念應運而生。顧名思義,海綿城市道路設計理念指的就是城市能夠像海綿一樣富有彈性,從而提升城市道路對各種自然災害的適應性。海綿城市道路設計理念遵循生態設計原則,在道路設計中的應用至關重要。基于以上,本文簡要研究了城市道路設計中海綿生態理念與相關技術。
1海綿城市建設的重要性
1.1在防雨防洪基礎上實現對雨水資源的充分利用
基于海綿城市道路設計理念的城市道路設計的目的是改善城市排水狀況,從而更好的為城市人民提供服務,在保證城市道路防洪防水性能的基礎上,能夠充分利用豐富的雨水資源,具體來說如下:①防洪防水:基于海綿城市道路設計理念的城市道路設計能夠有效提升城市道路的排水能力,在暴雨來襲的時候,保證城市道路的排水要求,這是海綿城市道路建設的根本性目標[1];②雨水資源的利用:海綿的吸水性體現的是海綿城市道路設計的防水防洪性能,而海綿的排水性則體現的是海綿城市道路設計的供水性能,海綿城市道路能夠存儲雨水,在水資源不足的時候,充分發揮海綿的排水特性,滿足城市人民生產生活的用水需求,實現了對雨水資源的充分利用。
1.2改善生態環境
改善生態環境是海綿城市道路設計的重要價值和意義,隨著經濟的發展和社會的進步,生態觀念深入人心,城市道路設計的生態性日益受到重視,我國城市建設的重點就是要保護生態環境,國家出臺了相關政策來改善生態環境,海綿城市道路設計理念應運而生[2]。在傳統城市道路建設模式中,大多是硬化路面的設計方式,每逢大雨或暴雨來臨,大都依靠排水管道和泵站來進行排水,通過雨水的快速排出和末端控制為主要控制手段,這種設計方式很容易造成逢雨必澇,旱澇急轉的問題,《海綿城市建設技術指南》中強調優先利用綠色組織進行排水,例如雨水花園、植草溝、下沉式綠地等,這種排水方式實現了對雨水緩慢排釋、分散源頭的排水效果,這種排水方式不僅能夠避免洪澇災害,還能夠有效緩解城市污染問題,改善城市污染現狀,對于城市環境保護、生活質量改善等方面有著重要的意x。
2海綿道路設計的低影響開發概述
海綿道路能夠像海綿一樣留住雨水,促進雨水的循環利用,當降雨來臨的時候,海綿道路不僅能夠吸收、存儲、滲透雨水,還能夠有效凈化雨水,將雨水補充到地下水中,優化并調節城市的水循環系統。而在干旱時節,海綿城市道路能過像海綿一樣將吸收、存儲的水釋放出來,實現對雨水的循環利用,使得城市用水貼近自然生態,同時對于豐富城市景觀也有著重要的作用,有效改善了城市的生態功能,提升了城市的宜居性。
海綿城市道路設計能夠將雨水的滲透、滯留、存儲、凈化、利用以及排水結合起來,能夠將城市防洪防澇、污染控制、水資源凈化以及修復生態等多個目標統籌到一起,不僅實現了道路的使用功能,同時實現道路的生態功能[3]。在低影響開發過程中,將城市道路設計與城市建筑、綠地、廣場、小區等結合起來,統籌作為載體,城市規劃部門、道路設計部門以及道路施工部門等各個專業部門協同配合,打破傳統城市道路設計以排水為主的觀念,通過生態化技術構建低影響雨水開發系統,充分實現城市道路的生態效益。
3海綿道路設計技術分析
3.1路面材料選擇
在傳統的城市道路設計中,大多選用瀝青混凝土和水泥混凝土等作為路面材料,出于環保性和生態性的考慮,國建建設部出臺的《透水瀝青混凝土技術規程》中明確規定了城市道路不僅要滿足使用功能,同時還要滿足透水、降噪等生態功能。海面道路設計應當積極選用透水性強、凈水效果好、滯留水能力強的環保路面材料,當前一些環保性路面材料的承載能力較弱,因此僅僅能夠適用于小區道路、公園道路等荷載較小的道路,對于城市主干道、快速路等難以適應,這就要求環保部門和城市道路建設部門要積極研發新型的環保路面材料[4]。
3.2道路橫坡及綠化帶設計
傳統城市道路設計方式中,道路一般向外側傾斜,便于雨水匯入到排水管道中,綠化帶一般比道路高出25-40厘米,呈現出凸起的形式。在海綿道路設計中,為了實現城市道路的滲水功能、滯留水功能、存儲水功能和凈化水功能,海綿城市道路設計為向綠化帶傾斜的形式,當降雨的時候,雨水會流向綠化帶,這就增加了綠化帶滯留雨水的能力,而對于綠化帶的設計來說,為了保證能夠順利接受道路橫坡匯集來的雨水,其設計高度低于城市道路5-15厘米,呈現凹型,此外,在綠化帶下方設置碎石盲溝,超過路基深度設置碎石層,以此來保證雨水的有效滲透,避免洪澇。此外,在海綿城市道路設計設計中,雨水口篦子減少,雨水管徑降低,采用智能控制方式,在暴雨來臨、雨量較大的時候開啟,保證城市道路的排水功能[5]。
3.3人行道設計
相較于主干道、快速路等城市道路來說,人行道的荷載較小,因此可以采用滲透性材料,路面采用透水人行道板,路基采用透水混凝土、墊層則采用碎石層,這就有效增加了人行道的透水性。如果在人行道周圍有綠化帶,可以設置滲溝與綠化帶的滲水層相連,保證綠化帶對雨水的利用和滯留。
3.4邊坡支護設計
在傳統城市道路設計中,石質邊坡不僅施工麻煩,且對生態環境破壞嚴重,海綿道路設計應當采用綠色邊坡,例如采取窗式護面墻植草支護方式、網格植草支護方式等,以此來提升城市道路的生態效益。
結論:綜上所述,海綿城市道路設計理念指的就是城市能夠像海綿一樣富有彈性,從而提升城市道路對各種自然災害的適應性。本文簡要介紹了海綿城市道路設計這一生態化城市道路設計理念,并探討了海綿道路設計技術,旨在為相關城市道路生態化設計實踐提供參考。
參考文獻:
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【關鍵詞】海綿城市;園林景觀
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
隨著城市的發展及新型城鎮化的不斷推進,自然生態平衡日漸被破壞,城市存水、凈水能力持續降低,導致地表徑流量增加、地下水污染及水位降低、洪澇災害頻發、河流水系生態惡化等問題。例如,近年來很多城市在汛期,都出現了“逢雨必澇”、“城內看海”的痼疾,極大地影響了城市的可持續發展。近幾年,在不斷探索和研究的過程中,相關人士提出了海綿城市(sponge city)的概念,并在城市園林景觀設計中積極融入海綿城市概念,取得了良好的經濟效益與生態效益。
1. 海綿城市的概念
澳大利亞研究者最早提出“海d城市”理論,如今,國外已經建成了比較完善的“海綿城市”系統(如圖1),實現了綠色水循環和良好的雨洪管理。我國在2013年提出建設自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市,采用滲、滯、蓄、凈、用、排等措施,將70%的降雨就地消納和利用,從而最大程度地保護自然水文循環,增強城市應對環境變化與自然災害的能力,實現內澇防治、徑流污染控制、雨水資源化利用和水生態修復等目標。
2. 海綿城市的建設規劃
2.1原則。
(1)安全原則。
海綿城市應該與城市防洪排澇的標準相互結合,構建一個安全的城市雨水控制系統,以提高城市雨洪管理能力,確保城市供水、用水安全和水生態平衡。
(2)生態原則。
在規劃和建設海綿城市時,要充分考慮保護城市生態安全,比如公園、綠地、湖泊、河流、溝渠等海綿體,要優先使用自然系統進行“滲、滯、蓄、凈、用、排”,從而有效保護和修復生態環境。
(3)因地制宜原則。
要根據不同地區的地質、水文條件,分析影響水資源開發與控制的因素,并因地制宜的去選用影響因子比較低的開發設施或系統。
(4)統籌建設原則。
海綿城市的建造需要多個部門、多個專業協調去運作,并做到分工負責,遵照同設計、同施工、同投產使用的原則,確定影響因子低的因素,統籌規劃。
2.2海綿城市的規劃目標。
(1)提高雨水利用。海綿城市通過集蓄和滲透,可以實現雨水資源的合理利用,降低地表徑流系數。另外,通過池塘、自然水體、濕地等海綿體,吸收、滲透、儲蓄、凈化雨水;在非降雨期間,可以將這些雨水“釋放”出來進行循環使用,從而達到雨水資源的循環利用和生態環境保護的目的(如圖2)。
(2)改善城市景觀。將海綿城市的理念運用到城市園林的設計中,既能提升城市園林景觀的觀賞性、實用性,也能保護自然資源,改善水環境和水文地質條件,促進城市可持續發展。
3. 海綿城市理論下的城市園林設計
3.1加強城市園林設計規劃。
每個城市都有自己獨特的地域和環境條件,氣候、水文及植被覆蓋等也存在很大差異,在對城市園林景觀進行規劃時,應結合城市建設布局、自然生態條件、地域文化等,因地制宜地進行規劃。“海綿城市”注重保護和修復自然生態環境,強調低影響開發,是一種高效、和諧的人類棲境,能使各類物質、能量、信息得到充分而高效的應用,促進自然生態環境良性循環,因此,應將海綿城市理論融入到園林設計規劃中,充分發揮園林景觀在保護自然、提高綠化覆蓋率、美化城市環境、改善水生態環境的作用。
圖 2“海綿城市”水循環示意圖
3.2科學設計雨水集蓄系統。
(1)增設道路滲濾溝。如今,城市建筑和混凝土道路數量越來越多,土地硬化和水資源破壞問題比較突出,這不僅嚴重破壞了自然生態的平衡,也極大地降低了城市存水、凈水能力,導致地表徑流量增加、水生態環境惡化等問題。另外,傳統的城市采用快排模式、泄洪能力設計偏低等,在強降雨來臨時,往往因泄洪不及時,而引發城市內澇。在修建城市道路的時候,可借鑒海綿城市理論,在道路兩側增設滲濾溝。這樣,在降雨的時候,就可以將雨水收集起來進行循環處理與利用。
(2)應用滲透性鋪裝。滲透性鋪裝可以促進地面滲水、排水功能得到充分發揮。與水泥混凝土路面相比較,滲透性鋪裝既能節約物料,降低成本,也符合園林生態化設計理念,有效保護和修復生態環境。在進行鋪裝設計時,為增加穩定性和透水性,應在地面上鋪設砂礫墊層,在此基礎上,主路可鋪設磚層,兩側及輔道可鋪設石子路,從而更好地實現雨水的“滲、滯、蓄”雨洪管理目標。
(3)構建園林生態水渠和雨水緩坡。在園林景觀內,可依據園林景觀的自然條件,建設生態水渠,以實現觀賞和雨水蓄集的目的。生態水渠可分為明渠和暗渠,明渠采用砂礫、石子和透水土工布進行鋪設,暗渠時在園林景觀建設時便預留排水溝,實現雨水滲透吸儲。
3.3科學設計雨水儲蓄體系。
(1)集雨型綠地。集雨型綠地的植物配置,一般選擇耐濕澇植物,這類植物具有良好的儲水功能,當多余的雨水導入集雨型綠地后,能夠得到良好的蓄積。同時,集雨型綠地也可稱為園林景觀的一部分。在雨季持續時間較長的南方,可大量建設此類集雨型綠地和小型濕地。
(2)人工湖。人工湖在城市園林景觀中,是必不可少的部分。人工湖既是園林景觀的一部分,能提升園林景觀的靈動和意趣,也是雨水儲蓄的“海綿體”。在平常的時候,應嚴格控制人工湖的水位,確保在下雨時,可以充分發揮出雨水儲蓄的功能。另外,還要配置具有自潔能力的水生植物,以保持湖水清潔,降低維護成本。
(3)地下儲水池。規劃設計園林景觀時,可在地下設置多個專門的儲水池,并與生態水渠、道路滲濾溝、雨水緩坡等相連接,這樣,各個“海綿體”收集的雨水,都可以流到地下儲水池中,并進行處理,以供二次利用。
3.4建立合理的雨水凈化系統。
(1)采取土壤滲透凈化。例如,利用草坪、土壤等進行雨水滲濾凈化,然后,再通過次級凈化池或滲濾池中收集。
(2)生物處理凈化。利用生物自身具有的凈化功能,對雨水中的污染物進行分解,以達到雨水凈化的目的。在園林景觀設計中,一般是借助植物進行雨水凈化,例如,利用植物的富集作用,吸收雨水中的各種元素及雜質;利用植物的代謝作用,對雨水中的有害物質進行吸收分解。此外,還可采用微生物凈化方法來實現雨水循環利用。
4. 海綿城市理念應用到園林設計中的對策
(1)轉變工作人員的設計理念。
受到傳統園林設計觀念的影響,設計人員在設計排水系統時,主要采用的是水泵、管渠等等,對于園林道路面e的設計過大。尤其是有些設計人員遵循末端集中排水的原則,導致了許多園林出現了大雨必澇的現象。海綿城市的原理主要是利用自然排水,優先選用一些低影響設施區排水,比如下沉式綠地等,注重源頭分散控制,而不是末端集中法。因此,為了滿足現代化園林設計的要求,必須轉變設計人員的設計觀念。
(2)合理選擇“海綿體”。
海綿園林的作用主要有三個,包括保護園林原有的生態系統、恢復原來被破壞的生態系統、低影響開發。但是,在建設海綿園林的過程中會產生很多的問題,由于我國地大物博、幅員遼闊、每個地區的環境和氣候各有不同,存在著很大的差異,每個城市的降水量也不同。所以為了充分的展現出海綿體的作用,工作人員應該根據城市的實際情況、年平均降水量,來去選擇合適的“海綿體”,對“海綿體”進行嚴格的質量檢查,施工單位根據工作人員的調查情況,在去進行合理的采購,這樣可以從根本上保證“海綿體”的質量。
(3)進行低影響園林景觀開發。
首先要做到基礎設施和市政設施穩定的融合,降雨之后,要采取源頭分散的控制方法,將排水量和徑流系數作為控制參數,合理的利用各種技術,比如設置透水鋪裝、蓄水池、碎石溝、滲透渠等海綿設施。在削減徑流的過程中,要做到有效緩解管網承受的雨水壓力,建立分布合理的排水網絡,促進基礎設施和市政設施的完美融合。其次就是根據園林氣候和水土特征,合理選擇具有雨水集蓄作用的植物,并進行科學配置,增強園林景觀的立體感、美觀度,確保水循環良性運行和水資源利用最大化。
5. 結語
現今人們對于居住景觀的設計要求越來越高,在進行城市園林設計中,必須要結合海綿城市的概念,做到合理設計景觀、合理選擇“海綿體”、轉變工作人員的設計觀念,這樣才能夠合理建造海綿園林,多角度去滿足人們的需求。
參考文獻
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關鍵詞:海綿城市;生態環境;風景園林規劃;海綿城市;技術應用
中圖分類號:S60 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20160230057
1 風景園林生態學研究進展
關于風景園林生態學的研究,著名科學家錢學森教授在1958年3月曾經發表文章“不到園林怎知春色如許――談園林學”。直到1999年末錢學森教授已發表各類論述有關園林、城市學的書稿、書信百余封,這意味著老一輩科學家們對于中國的城市、建筑、園林景觀建設的高度重視,同時為中國城市的建設指出了方向。在最近20a,雖然中國發展迅速,但也從側面帶來一系列污染、破壞問題。以人文景觀為例,開發公園增加旅游資源,取得經濟效益,但這使得其他城市紛紛仿效,大力打造各種城市公園,以致于公園建成后的經營難以為繼;目前,全國城市中開發的人造景觀公園,成功率大概占總數的20%,其余的均為開發不當。
隨著科技的不斷進步,城市化建設不斷加快,風景園林生態學也在不斷的完善。生態自然觀點的提出為城市化建設與自然之間的處理關系提供了新的解決思路和解決方法。在中央城鎮會議上發表了講話:“在提升城市排水系統時要優先考慮把有限的雨水留下來,優先考慮利用自然力量排水,建設自然積存、自然滲透、自然凈化的‘海綿城市’”。社會經濟的高速發展和生態環境的嚴重污染產生的不對等結構使得風景園林規劃中越來越重視生態環境的彈性和自我調節能力,在整個生態環境中的建設中多方向的環境質量改善的措施在不斷的頒布和實施。其中2015年國家頒布了“海綿城市”的試點項目,并通過評審選出了海綿城市的試點城市他們分別是:遷安、白城、鎮江、嘉興、池州、廈門、萍鄉、濟南、鶴壁、武漢、常德、南寧、重慶、遂寧、貴安新區和西咸新區。經過專家組的仔細審評確定的海綿城市試點城市目的是通過建設試點城市來觀察海綿城市在生態環境改善中所起的作用,完善海綿城市并使它更大作用的發揮生態建設在環境治理中的作用,使海綿城市理論在風景園林規劃中更為廣泛的推廣,海綿城市的技術的完善提供相關的技術數據和實踐經驗,使海綿城市理論在風景園林規劃中的應用更為科學、合理、經濟,通過最直接、簡單有效的方法,得到最大的生態效益。作為園林規劃設計的服務對象擴展到大地綜合體,是多個生態系統的鑲嵌體由人類文化圈和生物圈相互作用而形成的 [1]。
城市化之前,因為土壤的涵水和緩沖作用,大量的雨水在短時間內并不會迅速的匯入地表水系,河流的水位也不會在短時間內大起大落。城市的建設開發之后,的土壤面積在不斷地減少,由于雨水無法滲入土壤,進入地下水系而形成的只能在城市地表水流徑流,被人們稱為“雨水徑流”。眾所周知在森林、濕地、丘陵、農田等自然環境中,并不會因為正常的降水形成積水災,這是因為雨水通過地表的土壤可以直接滲入地下土壤中,進入地下的水系循環系統內,在城市化不斷發展的進程中,因為城市的道路、硬質鋪裝景觀、建筑面積的大量非滲透性的表面積在不斷的擴大,以及對城市中河流、湖泊等自然水體的侵占、圍湖造田,河道建設過程中大量采取硬質鋪裝的處理等,城市原本的生態系統遭受到了極大的破壞。面對正在不斷惡化的城市生態環境,霧霾等惡劣天氣的影響,在2014年2月《住房和城鄉建設部城市建設司2014年工作要點》中明確:“督促各地加快雨污分流改造,提高城市排水防澇水平,大力推行低影響開發建設模式.加快研究建設海綿型城市的政策措施”。2014年11月. 《海綿城市建設技術指南》:2014年底~2015年初,海綿城市建設試點工作全面鋪開,并產生第1批16個試點城市。“海綿城市”的產生源于業內和學術界,他們常用“海綿”的吸附特性來比喻園林內對水和污染物的吸附能力。例如澳大利亞人口研究學者布吉(Budge)應用海綿來比喻城市對人ISI的吸附現[2]。“海綿城市”的提出在某種程度上是借鑒國外的經驗,同時結合本國的發展特點,進行試點城市的建設。通過不斷的研究和實踐,現在的“海綿城市”理論和技術正不斷的完善和進步,早在2003年俞孔堅曾提出“河流兩側的自然濕地如同海綿.調節河水之豐儉,緩解旱澇災害[3]。但是提出這個理論僅僅是針對河道的調洪和蓄水而提出的,現在“海綿城市”的概念轉移到城市甚至是整個地帶區域的宏觀理論。
2 海綿城市與生態系統的關系
在生態系統的循環中主要的循環包括大氣循環、水循環、碳循環等。其中最為重要的就是水系統的循環,水循環是推動整個生態系統循環的根本動力,只有在水循環的前提條件下才能實現動植物的生長,物質能量的流動,從而使生態系統能夠正常的運轉。
在生水系統循環的過程中,解決地表水徑流是解決城市中一下雨就看海的窘況的關鍵。現代工業的不斷發展,使得新材料在社會建設中發揮著重要的作用,使得樓房的高度在不斷提高,建筑的結構也在不斷的提升,城市的路網不斷的向外延展,城市的面積不斷的擴大,整個城市形成一個有機的整體,這種有機體被視作是一個整體的生態環境,這種生態的環境在某種程度上對自然造成了一定的破壞,在更大的層面破壞了自然本身的生態系統。如果我們利用自然過程,收獲其提供的免費服務,而不是去剝奪它的能力,那么另一種城市形態,乃至另一種城市文明的生活方式將赫然在目:人們會在街道旁或者公園種植蔬菜和糧食;洪水也會被城市所利用而非被拒于高墻之外;廢物和廢水會被自然過程吸收和凈化;鳥類和其他本地物種會和人類共同棲息在我們的后院;人們會欣賞真實的自然之美而非訓話或高強度人工維護下的自然[4]。面對這越來越嚴重的問題,海綿城市的理論提出成為了解決這個問題的關鍵。
3 海綿城市與風景園林規劃的關系
風景園林規劃在城市規劃后期的建設作用越來越被人們所重視,綠地規劃為人們提供城市生活所必須的綠色活動場地,降低城市的煙塵,噪音,溫室氣體等,還能為城市提供充足的氧氣、水分和適合人類居住的環境。
海綿城市的建設過程中,最為主要的就是景觀規劃的合理性。在合理規劃的前提下才能充分的發揮城市景觀生態對城市空氣質量、城市水土保持等生態環境建設中的作用。通過風景園林的規劃設計,使得城市作為一個生態的整體,抵抗外界的干擾,形成更穩定的生態系統。城市園林不能墨守陳規地采用原來的建設方式,被動地實施養護、管理,應該以生態學的理論重新認識和建設園林并了解風景園林生態學對風景園林的影響和作用,認識園林植物在風景園林規劃中所起到的重要作用,特別是要處理好生態植物與園林植物的群落關系,人與生態群落之間的關系,進一步加強園林綠化與經濟效益的認識。只有這樣才能充分發揮生態在風景園林規劃中的作用。
4 海綿城市在城市建設中的應用
我國城市的大部分河道中依然是傳統模式的建設方式,當面臨城市遭遇雨水沖擊時,城市河道的作用,也根本起不到吸水、蓄水、凈水、供水的海綿體能,也不能減少城市內澇和季節性干旱對城市日常生活中水循環的干擾。這并不是中國自己的專利,比中國還要早的提出相類似的理論的還有很多國家,例如美國提出來的低影響開發(LID)、澳大利亞所提出的水敏感城市設計(WSUD)、還有英國提出的可持續排水系統(SuDS)、法國提出的替代性技術(ATs)等。這些理論所闡述的共同點就是減輕雨水循環對城市自然水文特征的影響,同時改善雨水的水體質量。
對于雨水進入河道的相關治理技術不斷的發展和提出的過程中,產生了很多專門進行河道水體質量檢測的相關技術標準,隨著技術的不斷提高,人工智能的不斷開發和完善,使得現代技術對水體質量檢測的標準也不斷的升級。表1,是通過雨洪管理規劃軟件的基本設計指標,這個指標就是目前比較優秀的雨洪管理軟件,由于開發較晚、設計理念相對成熟、商業化運作等,IWM Toolkit 的指標總體較突出[5]。
通過表1的監控測算數據,能夠清晰的反應出lWM Toolkit 的直觀性,所以能夠在市場占有率更為廣泛。
4.1 LID思維模式的引入
專家們在不斷探索著人與自然和諧共處的自然理水方式。20世紀的美國就曾提出的一種較為先進的雨水管理模式,指在場地開發過程中采用源頭、分散式措施維持場地開發前的水文特征,其核心是維持場地開發前后水文特征不變,包括徑流總量、峰值流量、峰現時間等[6]。LID的核心就是雨水調蓄方式,其中它主要包括雨水的入滲、蒸發、滯留、蓄集等。所采用的基本措施有生物滯留帶、綠色屋頂、植草溝、雨水花園、儲水池、透水路面等。借著這一思潮,政府職能部門提出了建設“海綿城市”這個理念。
4.2 綠色屋頂和雨水花園相結合
按照各物種自身的生物學特性,充分利用空間資源,讓各種生物有機地組合成一個和諧、有序、穩定的群落[7]。綠地空間設計的最主要的方式是垂直綠化,而屋頂花園的雨水收集是生態學在風景園林規劃中的重要應用。屋頂雨水污染程度輕,在綠色屋頂的過濾之后,雨水的凈化標準完全可以滿足灌溉要求。可以通過收集系統的收集直接進行存儲,為以后在枯水期的時候供給社區綠化灌溉、澆灑道路、沖洗廁所以及車輛清洗等使用。這種模式的優點在于豎向的綠化和橫向的綠化有機的結合起來了,形成一個整體,在雨水的凈化處理時,收集儲存形成一個行之有效的雨水收集系統。雨水花園的結構由內而外一般為礫石層、砂層、種植土壤層、覆蓋層和蓄水層。同時設有穿孔管收集雨水,溢流管以排除超過設計蓄水量的積水,這樣既能夠滿足對雨水的收集和利用同時也不會因為雨水的過量而造成植物的生長環境改變對植物的影響,同時能夠避免對生態系統的破壞。
4.3 鋪設透水裝置
在人行廣場、停車場等地區,大量采用具有滲水性能的面層鋪裝,滲水地面不僅可以減少地面的熱量反射,還能保持土壤的生態功效。雨時能較快消除道路、廣場的積水現象;當集中降雨時能減輕城市排水設施的負擔,防止河流泛濫和水體污染[8]。
以上這些設施可構成一個雨水循環系統,自然降雨通過綠色屋頂和雨水收集裝置,利用管道導入地下過濾器,城市廣場水滲入蓄水池中城市道路水進入到附近的植被草溝,最終水分通過地下的雨水管網都匯集到生態置留塘中,置留塘水面蒸發,形成降雨,近而形成水循環。這樣可以有效地控制雨水徑流,減輕雨水徑流污染,并且收集儲存的雨水還可以用于景觀灌溉等用途,相應地減少了對可飲用水的消耗。
以北京奧林匹克公園為例,整個公園是一個很好的“海綿體”,有效利用了之前提到的設施,園區包含雨洪收集、再生水利用、循環過濾凈化、濕地凈化等各種工程設施,總水系面積84.2hm2,總蓄水量130萬m3,這些工程設施的外在形式表現為公園內的景觀路面、休閑綠地、下沉花園、龍形水系、森林公園等,既做到了節水養水,同時還營造了一道亮麗的景觀帶。
據了解,整個園區的透水鋪裝地面約17hm2,下凹式地形17hm2,滯蓄雨水,減少灌溉量,水系滯蓄16.5hm2,雨洪集水池9個,容積7200m3 ,下沉花園蓄洪溝調蓄8000m3,滲濾、收集管網長60多km。整個奧林匹克公園每年的用水量超過1700萬m3,其中利用再生水就有800萬m3,將近全年總用水量的1/2。
5 風景園林規劃在園林景觀中的結合
景觀生態學和風景園林學結合的范圍隨著社會和科學技術的不斷發展而不斷的擴大。近些年來,隨著風景園林規劃設計范疇的擴大,更多的生態學技術以及生態系統服務手段被引入了風景園林規劃設計中。如廢舊工廠改造中廢物處理[9]。隨著風景園林規劃設計的對象和范圍的擴大,除現有的主要以生物種群、群落生態學以外,生態系統和生態學等理論將逐漸應用在風景園林景觀規劃設計當中;隨著風景園林景觀規劃設計中尺度的擴大,在陸生生態學、淡水生態學、濕地生態學、海洋生態學等生態學科中,將在濱水生態設計、濕地保護設計、海島景觀設計中也同樣起到十分重要的作用;隨著風景園林景觀規劃設計工作的不斷發展,在大地生態學、景觀生態學、城市規劃生態學、經濟生態學、數學生態學、污染生態學等學科中的交叉學科,生態學和風景園林景觀規劃設計關系更加密切;隨著風景園林景觀規劃設計成果的不斷創新和科學性要求的提高,在生態學技術手段和風景園林景觀規劃設計的前期勘察和數據整理收集過程中的應用,也會大大地提高,更多的生態學的技術手段將會出現在風景園林景觀規劃設計的整個設計、施工過程中。
6 小結
生態規劃與設計已經成為國內外風景園林學科發展的重點和研究的熱點之一[10]。實踐所證明,風景園林景觀規劃和生態設計是一體的、協調的,在人類的需求與自然生態關系中,是將人類和自然資源的開發、利用及轉化的影響降低到最低程度的重要途徑之一。建議國家和地方政府給予更多的支持和投入,特別是需要提高基金項目資助的范圍和力度,同時加強與國際上先進的技術進行交流與合作,從而達到園林景觀規劃與生態設計層面推動我國園林景觀生態學科的研究和應用,使得我國的園林景觀生態學能夠達到世界頂級的水平。
參考文獻
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[3]俞孔堅,李迪華.城市蓄觀之路――與市長們交流[M].北京:中國建筑工業出版社,2005:149-155.
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[9] Mary G Padua.劉君譯.工業的力量――歧江公園:一個打破常規的公園設計[J].中國園林,2003(9).
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