海綿城市的應用范文

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海綿城市的應用

篇1

關鍵詞:園林工程;海綿城市;應用

DOI:10.14051/ki.xdyy.2016.04.127

雖然我國的淡水資源居世界前茅,但是水資源的分布及其不均勻,并且由于我國人口眾多,導致人均水資源十分匱乏,城市的地下水位一年比一年低,關于水的難題也逐漸進入了人們的視線,所以我國推行了低影響開發(fā)的雨水體系,像海綿一樣能夠自如地吸水以及釋放水,這種雨水的排放模式十分符合我國的可持續(xù)發(fā)展的原則。下面我們就簡要探討一下如何利用園林工程來更好地發(fā)展海綿城市。

1海綿城市

所謂海綿城市,就是讓城市具有和海綿類似的一些特性,即城市能夠很好地收集雨水以及釋放雨水,城市的雨水收集以及利用的整個體系,并且將城市的建筑物和道路以及綠化工程都做一個比較系統(tǒng)的整治,加大城市收集水的能力,從而利用自然界的力量來幫助城市能夠更好地自我調(diào)節(jié)。海綿有2個方面的特性:第一,能夠自如地吸收、保存、釋放水分;第二,其經(jīng)過壓縮之后能夠反彈,從而恢復到原來的形狀。海綿城市的效果就是像海綿一樣,不僅能夠自如地吸收、保存和釋放水分,還能很好地釋放水分來保持原來的形態(tài)不發(fā)生變化。海綿城市主要有3個內(nèi)容:第一,城市通過改造自身的各項基礎設施,來改善城市的排水體系,從而使得城市水能夠很好的循環(huán),即收集存儲水的同時,還能夠凈化水,從而加以利用;第二,城市的排水系統(tǒng)能夠很好地減少甚至避免洪澇對整個城市的影響以及破壞;第三,通過園林工程的建設,能夠將城市環(huán)境以及自然環(huán)境有機地結合在一起,避免在城市建設過程中對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不同程度的影響。綜合起來就是通過海綿城市的建設,能夠讓城市自如地應對可能出現(xiàn)的不同程度的降雨以及洪澇災害,從而維護人與自然的和諧,由相關資料可知,海綿城市的目標就是在地下儲存以及滲透70%的水分,如果不能實現(xiàn),就不算是一個合格的現(xiàn)代化城市。

2園林工程如何應用到海綿城市當中

2.1統(tǒng)籌規(guī)劃城市的山水林田湖

通過園林工程來治理山水林田湖,提升城市水的管理能力,增加綠地面積,加大對山體的維護,將綠地和港渠以及水體有機結合起來,并且使用相關的凈化手段。

2.2保護城市中的湖泊以及濕地,提升海綿城市的儲存能力

城市中的湖泊濕地是最佳的雨水儲存場地,所以,城市建設中要利用園林工程來建設河濱的濕地以及植被緩沖帶等低影響的開發(fā)體系,在國內(nèi)外的園林工程建設中,最著名的就是日本的多自然型河道的建設,以及瑞士和德國的河流回歸自然的改造建設,其能夠幫助我們很好地建設海綿城市。

2.3通過城市的排水體系來計算園林工程中綠地的承載能力

綠地的建設不能為了水而去做水,綠地的主要功能還是生態(tài)景觀以及供市民進行身心的放松,所以,要利用園林工程使其盡可能地合理以及承載能力最大化,并且要合理地保留出一定的空間,來滲透綠地旁邊的硬化地區(qū)的徑流,并和城市的雨水管渠體系很好地結合在一起。

2.4下凹綠地的建設

因為很多城市的用地都十分緊張,所以導致城市主干道的綠帶都十分狹窄,綠帶的寬度都是1~4.5m,很難進行下凹綠地的建設,所以在園林工程的應用中,首先要了解城市的初雨棄流的時間,然后通過初雨工程來進行凈化,讓一部分道路的雨水進入道路隙的地下凹綠地或者雨水塘以及景觀的水體中,從而實現(xiàn)徑流的減少以及收集和利用雨水的目的,在人行道的樹池建設中,可以使用條狀的連接方法,不能整體進行下凹綠地的建設,但是可以在某些部位進行下凹綠地的建設,在綠帶中的下凹綠地中,不能缺少的就是初雨棄流的設備,從而保障污水不會進入綠地以及地下水中,避免造成污染。在綠地中應該有溢流口,從而便于暴雨時實現(xiàn)溢流的排放。對于以前的綠地方案,全部進行下凹綠地的建設不太現(xiàn)實,綠地的容量有最大值,如果土壤的穩(wěn)定入滲系數(shù)太小,植物就會出現(xiàn)長時間淹水的情況,嚴重阻礙植物的生長,所有下凹綠地的建設一定要利用科學的方法,再結合城市的規(guī)劃合理進行。

3結語

綜合上述,海綿城市建設的原則就是節(jié)水,以及空間的均衡,還要系統(tǒng)地進行整治,通過園林工程利用自然界的力量,更好地保留水分以及滲透和凈化,所以園林工程的建設措施以及模式都要符合各個城市的實際情況而采取最佳的方案,不能只注重眼前的短期效果,從而在最大程度上推動我國海綿城市的發(fā)展。

參考文獻

1胡必成.中國水資源貧乏與水資源浪費的矛盾分析[J].遼寧工程技術大學學報社會科學版,2013(15)

篇2

關鍵詞:風景園林;生態(tài)城市發(fā)展建設;海綿城市

中圖分類號:TU984

文獻標識碼:A 文章編號:1674-9944(2017)07-0077-05

1 引言

生態(tài)城市是在城市發(fā)展的基礎上,依托于城市建設而不斷發(fā)展的人文生態(tài)系統(tǒng)。發(fā)展標準并不是一成不變的,隨著生態(tài)技術發(fā)展,生態(tài)城市將會被注入更加科學化、多樣化的內(nèi)涵和標準。生態(tài)城市不僅反映了人類謀求自身發(fā)展的意愿,也反映了人類對人與自然關系認識的提高[1]。而城市景觀的發(fā)展與居民生活息息相關,生態(tài)城市建設除了提供良好的生態(tài)環(huán)境以外,對城市的資源、經(jīng)濟、居民生活質量發(fā)展具有重要意義。

2 城市水問題

2.1 城市排水存在的問題

水是區(qū)域生態(tài)過程規(guī)劃中重要的環(huán)節(jié),直接決定生態(tài)規(guī)劃格局的生態(tài)因子[1]。海綿城市建設是生態(tài)城市水環(huán)境資源利用方面的新型發(fā)展理念,傳統(tǒng)城市建設模式雨洪管理中存在一些問題:①主要依靠硬性設施來外排徑流雨水,增加了市政雨水管網(wǎng)及水體容納排澇設施壓力。②降雨初期,沒有經(jīng)過植物層的凈化,大量污染物隨雨水入河,影響城市水環(huán)境質量。同時雨水大量流失,浪費了大量水資源。③排不出水,但實際又缺水的矛盾。

2.2 傳統(tǒng)城市給排水存在的局限性

近年來,我國大中城市頻繁出現(xiàn)逢雨必澇、地下水補給不足、炎熱干旱等痼疾,對城市居民生活形成惡劣的影響。提起內(nèi)澇、城市看海、地下水供給不足等問題,人們都會認為是下水道設計不夠好,或者是過于陳舊。其實一個重要的原因是由于城市發(fā)展速度過快,原本可以滲透雨水的水溝、綠地全部被硬質化了,變成了房屋、停車場、道路,雨水無處可去,就形成了積水。傳統(tǒng)城市雨洪管理模式的建設目標是實現(xiàn)城市雨水徑流的快速排放,避免城市雨洪問題干擾正常的城市秩序、影響人居生活。因此,不再出現(xiàn)“城中看海”(圖1)這種問題,不僅僅需要的是大修城市地下管道這些事情,還需要一種在澇時能吸收水,在干旱炎熱時又能吐出水的“海綿城市”,這也與生態(tài)城市的發(fā)展方向相契合。

3 海綿城市理念與生態(tài)城市發(fā)展建設的關系

海綿城市發(fā)展體系通過結合生態(tài)城市總體規(guī)劃,控制徑流總量,逐步構建并完善低影響開發(fā)雨水系統(tǒng),其中以城市綠地系統(tǒng)為主要載體構建海綿城市體系,不僅便于應用低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)的技術措施,也有助于實現(xiàn)生態(tài)城市建設中低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)的建設目標。在規(guī)劃階段生態(tài)城市綠地系統(tǒng)與海綿城市體系可相互指導,但兩者的結構布局存在差異。海綿城市發(fā)展體系的規(guī)劃強調(diào)城市綠地系統(tǒng)對雨水徑流量、峰值流量與徑流污染的控制能力,進而對城市綠地的建設提出了更高的要求(圖2)。生態(tài)城市綠地布局、規(guī)模與建設情況也會反過來影響海綿城市體系的規(guī)劃,兩者在規(guī)劃階段相互指導。

由于海綿城市體系在用地范圍的布局上不只限于城市建設用地范圍,而是站在更大的維度上來處理城市雨洪問題。海綿城市體系的結構分布解決存在雨水徑流與雨水污染問題的區(qū)域,均衡了城市中雨水難排的情況。針對局部地段的少量雨水徑流,海綿城市體系可通過建設“雨水花園”控制雨水徑流。針對大面積的城市易澇區(qū),海綿城市體系可通過建設“暴雨花園”實現(xiàn)控制雨水峰值流量、削弱污染的雙重目標。對于城市已建成區(qū),海綿城市體系的布局以點狀、線狀為主,從多個角度結合軟化改造、而不是在城區(qū)大改大造,相對更多樣化、全面化。

4 海綿城市建設概述

4.1 概念和構建原則

4.1.1 概念

海綿城市在澇時能吸收水,在旱時炎熱時又能吐出水,并對水體進行綠色凈化。從源頭植物層開始到末端的全過程控制雨水系統(tǒng)。相對之前的舊模式,自然滲透和自然凈化,需要時再將儲存的水釋放并加以利用,是構建海綿城市的切入點,水循環(huán)收集與釋放更是一種綠色可持續(xù)的雨水排放模式(圖3)。

4.1.2 基本原則

低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建的基本原則是生態(tài)優(yōu)先、規(guī)劃引領、安全為重、因地制宜、統(tǒng)籌建設[2]。要真正地落實這一基本原則,要把更多問題考慮進來。包括城市基礎設施安全運行和生態(tài)城市水安全的問題,水文條件各地區(qū)差異性,和各方案的可實施性和操作性。不同地區(qū)可根據(jù)自身的水文條件、水安全要求、水資源的不同狀況,從實際出發(fā)確定符合自身需要的生態(tài)海綿城市的發(fā)展路線。

4.2 建設海綿城市的指導思想

4.2.1 轉變城市建設的觀念

建設海綿城市,首先要轉變傳統(tǒng)的觀念。在傳統(tǒng)城市建設模式中,城市道路逐漸被硬化,雨水無處可去。排水功能主要依靠管道這些“灰色”硬質設施,以“快儲快排”為主要理念,往往造成逢雨必澇,無雨就旱的極端局面。而現(xiàn)在海綿城市的建設理念則要求讓城市回歸自然,強調(diào)優(yōu)先利用雨水花園、屋頂綠化、植草溝這些軟質綠色的低影響設施來儲存雨水,以慢排儲存,先利用綠色植物的源頭設施對雨水進行調(diào)蓄凈化和回收利用,最后在利用了雨水資源的同時也解決了城市雨澇的問題。

4.2.2 對城市中建設的“海綿體”進行改造

生態(tài)城市發(fā)展下,對城市中建設的海綿體進行改造主要途徑有3個方面:保護城市原有的生態(tài)系統(tǒng);生態(tài)修復和恢復;低影響開發(fā)[3]。首先,保護原有生態(tài)系統(tǒng),不受現(xiàn)代開發(fā)活動的影響和破壞,例如城市公園、大型濕地、原有的河流、湖泊、濕地等。其次,在生態(tài)修復方面,對已經(jīng)受到破壞的“海綿體”,應運用綜合手段逐步慢慢地進行修復,使其水文特征和生態(tài)功能逐步得以恢復。再著,通過生物滯留帶、下沉式綠地、雨水花園、屋頂綠化、垂直綠化、透水鋪裝等低影響技術措施,加強雨水儲存。以城市建筑、道路、綠地、廣場等建設為載體擴大綠化規(guī)模,設置包括垂直綠化在內(nèi)的多種綠化形式,通過構建生態(tài)廊道來保護城市生態(tài)多樣性,改善城市的生態(tài)環(huán)境[4,5],為改善生物生存環(huán)境和水資源調(diào)控提供必要的生態(tài)通道;通過建設人工濕地等措施來修復水生態(tài)環(huán)境,濕地一直都有“城市之腎”的美稱,生態(tài)城市建設人工濕地,對保護城市水系統(tǒng)生態(tài)環(huán)境有著至關重要的作用。

5 建設海綿城市的具體措施

5.1 雨水花園

雨水花園是自然或人工后天挖掘的下沉式綠地,收集匯合雨水把雨水儲存起來(圖4)。通過雨水花園中的植物和沙石過濾層分解儲存使雨水得到凈化。慢慢滲入土壤,涵養(yǎng)地下水水源,或進行中水利用之后,達到補給景觀綠化用水、廁所用水等的用水標準。雨水花園利用植物、土壤層滲透凈化雨水、過濾雨水雜質,可改善小環(huán)境,緩解城市“熱島效應”,為鳥類、蜜蜂等動物提供食物和棲息地,給人以新的親近大自然的感受。

最表層是植物層,第一層也稱蓄水層。表層植物可通過光合作用,吸收利用氮、磷等物質,植物根系對污染物質,特別是重金屬的攔截和吸附作用,選擇根系發(fā)達、莖葉繁茂、凈化能力強的植物再深層的覆蓋層和種植土壤層,可滯留削減洪峰流量、減少雨水排放,凈化水源??蛇^濾雜質和涵養(yǎng)水源,以導致雨水過濾到砂層和礫石層通過穿孔管收集水源。

5.2 生態(tài)滯留帶

生態(tài)滯留帶是一塊活的“海綿體”,表現(xiàn)形式為條形或者長條形,雨水篦子換成豁口導入植物中,減慢雨水流動速度,把雨水儲存起來,成為活的“海綿體”(圖5)。生態(tài)滯留帶在植物的選擇上應優(yōu)先選用本土植物,選用耐澇又可抗旱的植物。本土植物能更好地適應當?shù)氐臍夂蚝退粒蛟旄玫纳鷳B(tài)滯留帶景觀。

5.3 綠色屋頂

綠色屋頂是指建筑屋頂?shù)牟糠只蛉孔鳛榫G化的一種改造景觀措施。由植物部分、植物生長基質部分以及屋頂防水結構層一起所組成的一種景觀屋頂形式(圖6)。綠色屋頂在雨水控制上,在建筑屋頂?shù)脑搭^上來減少雨水徑流總量、削減洪峰流量。增加屋頂雨水停滯時間,降低屋頂雨水徑流流速,以及凈化屋頂雨水水質。綠色屋頂還可減少建筑制冷、降低制熱能源消耗。

5.4 垂直綠化

垂直綠化,綠化范圍是指對建筑物外表面及室內(nèi)垂直方向上的建筑豎向綠化(圖7)。作為一種裝飾實用技術,附屬在建筑主體之上,需要融合于周圍的環(huán)境,不僅僅是植物彼此生長間融洽,更要做到與周邊的環(huán)境相融合,最重要的是能豐富生態(tài)城市的自然景觀,完善整個城市的生態(tài)系統(tǒng)。

雖然垂直綠化成為建設海綿城市不可或缺的重要部分不能計入綠地率等經(jīng)濟技術指標中,但是毋庸置疑的是對整個生態(tài)城市發(fā)展建設和景觀綠化構成呼應效果。據(jù)北京市園林科學研究所觀測推算,綠化覆蓋率達30%時,氣溫可下降8%;綠化覆蓋率達40%時,氣溫可下降10%。同時太陽福射經(jīng)過植物后,60%~80%會被植物所吸收,這樣就削弱了熱源的作用,從而使周邊溫度降低3~8 ℃。與此同時,在相對濕度為47%~53%時,人體最為舒適,當處于干燥環(huán)境中時,植物葉子還具有蒸騰作用能夠增加其周圍的濕度。數(shù)據(jù)可以表明在全球氣候變暖的今天,垂直綠化也有降溫增濕的作用,另外對空氣環(huán)境影響而言,也起到了通風防風,凈化空氣的效果。

5.5 透水鋪裝的應用

現(xiàn)我國城市市場的硬質地面材料常見主要分為:砌塊磚、水泥路、植草磚和塑膠地面等(表1)。

現(xiàn)在我國的城市人行道使用的透水鋪裝以透水磚為主(圖8),透水地面由于滲透蒸發(fā)能力強,在下雨天可以將雨水滲透到土壤層,防止路面徑流緩減市政排水的壓力;天晴時蒸發(fā)作用可以降溫,改善路面上方的微氣候,對于緩減城市熱島效應有明顯的作用。塑膠橡膠多用于游憩和兒童場地,但不好維護,有一定吸水性(圖9)。所以在實際使用時透水面磚是一種生態(tài)的,有利于生態(tài)的鋪裝材料(表2)。6 海綿城市理念對于生態(tài)城市發(fā)展建設的意義

6.1 社會意義

6.1.1 經(jīng)濟性、生態(tài)性

老舊城區(qū)改造面臨空間改造條件有限、改造難度大等問題。相比建設大型地下雨水儲蓄池、大規(guī)模改造雨水管道等硬性灰色方案,設置改造軟性的海綿設施不妨為更好的方法。在改造設計中,可通過兩個大方面進行改造。一是原有的老舊建筑雨水管斷接技術,集中貯存雨水,將雨水管線接入周邊城市綠地中,也可利用小區(qū)已有內(nèi)部的花壇、綠地、雨水池等建筑設施空間布置雨水花園、生態(tài)滯留帶;二是城市道路可結合城市道路綠化帶、樹池、花池等綠化空間,布置成生態(tài)樹池、生態(tài)停車場等低影響開發(fā)設施,有效地對老城區(qū)雨水管理加以蓄、留、滲、排等。

6.1.2 海綿城市建設對于減少城市內(nèi)澇也有明顯改善

通過海綿城市的建設,能很大程度上減輕城市防洪排澇的壓力,將防、排、蓄、滲、滯等措施合理地結合起來。有利于減少城市洪澇災害的發(fā)生,城市生態(tài)水系統(tǒng)需要海綿城市的措施加以解決,維護城市居民安定的生態(tài)生活環(huán)境。可減少雨水滲透的時間,緩解雨水的壓力,補給地下水,有效減輕城市內(nèi)澇。

6.1.3 海綿城市的建設可改善城市水資源短缺的問題

經(jīng)濟發(fā)展越來越快,我國城鎮(zhèn)化的速度也越來越快,隨著城市人口不斷增多,城鎮(zhèn)化水平的不斷提高,許多城市水資源匱乏的問題日益突出。通過海綿城市建設,為實現(xiàn)自然生態(tài)雨水收集的有效再利用,在很大程度上緩解城市用水資源難、排水難的壓力。

6.2 經(jīng)濟意義

海綿城市建設跟以往不同偏向重視對已有的對天然水系保護利用,減少了巨大的管道改造工程量,減少工程資金投入,提高了經(jīng)濟效益。另外還減少了城市水災發(fā)生的可能性,以及避免水災所帶來的城市經(jīng)濟損失。建設的海綿城市建設的儲水設施與城市已有的生態(tài)景觀、綠地、景觀水體緊密結合,豐富完善城市生態(tài)系統(tǒng)。成本相對管道的修理與改建較低,還能大大減少城市水環(huán)境污染治理維修費用,降低城市內(nèi)澇所帶來的損失。

6.3 生態(tài)意義

建設海綿城市應用有利于城市生態(tài)環(huán)境的發(fā)展與建設。海綿城市強調(diào)增加綠地,多進行的是軟化改造,降低城市地面的硬化比例,對硬質地面材料也有相應要求。有研究表明,城市越來越多的地面硬化,第一時間直接阻斷了雨水補給地下水的途徑,讓雨水白白流失了,實際上又是缺水的,使地下水水位難以回升越來越低。軟化改造還可以增加城市綠色空間,改善人居環(huán)境,提高綠地率,促進城市生態(tài)建設。

7 結語

我國提出的海d城市體系主要參考了美、德等國的雨洪管理理論研究與實踐經(jīng)驗,和近年來我國頻繁出現(xiàn)的城中看海的現(xiàn)象。在海綿城市理念指導下的生態(tài)城市建設不僅可以滿足城市綠地的生態(tài)環(huán)境發(fā)展、游憩娛樂、文化教育、環(huán)境美化等基本功能,同時還可以有效地輔助城市水利設施處理城市雨洪問題,發(fā)揮出生態(tài)城市中綠地系統(tǒng)更大的潛力。生態(tài)城市的構建也會反過來影響海綿城市體系的規(guī)劃,使海綿城市體系的結構布局更為合理、構建過程更為流暢、作用效果更為明顯。海綿城市體系的構建不要求大改大建,更多的是一種軟化的改造手段,以最小的資金投入取得最佳的建設結果。生態(tài)城市綠地系統(tǒng)雖可作為海綿城市體系的重要載體,但是由于海綿城市體系對城市雨水管渠系統(tǒng)具有較強的依賴性。 隨著生態(tài)城市建設的發(fā)展,也會探索出更多合適的海綿城市建設手段和新的發(fā)展方向。

參考文獻:

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篇3

1.1下凹綠地

通過蔡劍波等人的研究結果可以發(fā)現(xiàn),下凹綠地可以有效降低雨水的徑流速度及徑流系數(shù),但要注意下凹綠地的深度不宜大于1.5m,以免導致積水太深,不利于植物的生長與人民生活的便利。

1.2路基安全防護綠化帶建設不合理會影響道路

路基的穩(wěn)定,因為綠化帶中水分會滲透進入路基之中,對地基產(chǎn)生一定的破壞作用。為了降低這方面的影響,確保道路的穩(wěn)固,可以采用以下措施:①在綠地與路基相連接處,添加防水設置;②設置阻水墻,常用材質為混凝土;③在綠地下凹前建立緩沖地域,便于降低徑流速度,減少滲水影響。

1.3布置進水口及滲透管(或溢流口)

側石切口的作用是將道路及其附近區(qū)域內(nèi)的雨水進行收集,將其排入綠地下凹處,完成對雨水的生態(tài)管理,其在“綠色海綿”系統(tǒng)中充當雨水進入口的作用。如果雨水徑流量過大,超過“綠色海綿”的處理上限,就可以通過滲透管或者溢流口將多余的雨水排入其它雨水管理設施中,從而保證雨水管理工作的全面實施。

1.4土壤具有一定的滲透性

土壤除了要具備保證植物生長所必需的營養(yǎng)以外,還應有適當?shù)臐B透性。因此在施工建設以前要檢測分析土壤的性質,構建“綠色海綿”通常選用砂質土,因其滲透性好,便于雨水滲入地下。但如果土壤為粘質土或壤土,則需要改善土質。

1.5種植土上鋪設覆蓋材料

道路上車輛川流不息,排出了大量尾氣,嚴重污染了空氣和雨水,而“綠色海綿”會將雨水滯留,為了避免被污染的雨水污染種植土壤,可以選擇一些當?shù)孛烙^的且不污染環(huán)境的材料構建覆蓋層,保護土壤。

2“綠色海綿”在城市道路中的應用

2.1行道樹綠帶

樹池式行道樹,即在人行道上采用樹穴種樹的方式進行綠化,并依據(jù)人行道的具體寬度,確定覆蓋形式。同時其還通過使用透水材料鋪設人行道,便于雨水進入土壤被植物吸收,進而對其凈化、存儲,形成“綠色海綿”系統(tǒng)。在人行道上以連接帶的形式種植行道樹,并用側石將其劃分為不同區(qū)域,進而再次建立一個“綠色海綿系統(tǒng)”。由于人行道的本職作用是便于路人行走,因此連接帶的規(guī)模有一定的限制,所以一般綠地構建的模型都是池壁垂直和底部平坦的下凹樣式。同時,由于行道樹的遮蔽,樹下光照較少,因此在選擇樹下植被時要選擇適合背光處生長的喜陰植被,如麥冬草等喜陰植物。

2.2分車綠帶

道路中的分車綠帶主要作用是處理道路上的雨水。為了實現(xiàn)道路綠化生態(tài)美觀的建設要求,道路綠化建設多以“綠色海綿”和常見植被作為綠化帶的主要構成部分。其綠化帶中“綠色海綿”和綠化植被的建設規(guī)??蓞⒖籍?shù)亟邓?,?jīng)專業(yè)排水機構分析商定后確定?!熬G色海綿”的長度與雨水徑流流速成正比。為了降低雨水徑流流速,可建立“景觀壩”用以降低徑流速度。在分隔帶側石上留30~40cm寬的雨水匯集口,便于將“綠色海綿”搜集的雨水匯集,注意溝底的坡度,橫向坡度可以傾斜而縱向坡度要稍微緩和?!熬G色海綿”的構造方式自由,只需注意根據(jù)干濕帶的地質不同選擇相應的綠化植物。

2.3路側綠帶

人行道與道路紅線中間的綠帶即路側綠帶,其目的是處理人行道及其附近的雨水。靠近人行道的路側綠帶的設計要求限制很少,只需注意“綠色海綿”系統(tǒng)的綠地地形,應是淺寬面狀的下凹綠地?!熬G色海綿”的邊坡根據(jù)情況可設計為傾斜或者垂直形狀,底部則是平底或者有一定坡度,同時根據(jù)綠化帶的規(guī)模決定是否建設“景觀壩”,綠地景觀的形狀并無太多要求,可以根據(jù)實際情況進行建設。

2.4植物選擇

①盡可能地選擇本土植物作為園林綠化植被,也可以挑選一些合適的、已被馴化的其它地域植被;②選擇根系強健,莖葉茂盛、能有效凈化污染的植物;③選擇生命力強、適應性強的植物;④選擇可和諧共生的植被群,以免不同植株間存在競爭關系,影響植被的生長發(fā)育,保持綠化景觀的持續(xù)旺盛。同時由于不同地域的地理環(huán)境影響,綠地的含水量并不是一定的,含水量隨著季節(jié)而發(fā)生變化,夏季降水量較大植被發(fā)揮調(diào)蓄作用,而冬季降水量較少,因此,所選植被要具備抗旱和抗?jié)?種能力。

3結語

現(xiàn)階段海綿城市建設在我國已被大規(guī)模實施和推廣,社會各界人們都在為城市化的健康發(fā)展而努力。項目規(guī)劃者更要以嚴謹科學的工作態(tài)度完成海綿城市的建設,充分發(fā)揮其所應具備的功效。

參考文獻:

[1]邁克•懷特.雨水公園:雨水管理在景觀設計中的應用[M].張光磊,張瑞梨譯.桂林:廣西師范大學出版社,2015.

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【關鍵詞】:海綿城市,園林景觀綠化,滲透式路面,雨水

1 海綿城市概述

海綿城市就是以國外比較先進的雨洪管理思想為依據(jù),與我國國情相適應且貼近于自然發(fā)展的一種新型的管理方法,目的就是為了可以在一定程度上實現(xiàn)對土地、資源的合理開發(fā)和利用,保護生態(tài)環(huán)境。海綿城市有其獨有的六字方針,它們分別是“滲、蓄、滯、排、凈、用”,就是要將城市中雨水的滲透、蓄積、凈化、滯留、外排和循環(huán)利用相結合,全面確保城市無積水、無污水,做到對自然資源的合理利用。從而在城市遇到降水時,各個地區(qū)的“海綿體”就會發(fā)揮其應有作用,深度做到對雨水的吸收和利用。

2 在園林景觀中海綿城市建設理念的實踐應用與分析

2.1 海綿思想的構想

將城市海綿思想融入到了園林景觀綠化中去,以園林中雨水的管理作為園林景觀的設計主題,注重綠色、環(huán)保,從而使海d城市的思想能夠全面的體現(xiàn)在園林景觀當中。核心在于將園林中水作為園林項目的中心出發(fā)點,而整個景觀中的綠化以及一些輔的設備則好像是一塊具有彈性的巨大海綿,當處于雨季經(jīng)常產(chǎn)生降雨的時候,海綿就會發(fā)揮其他特殊的性質將水充分的吸收,等到雨季過去以后又會將吸收的水分擠出來進行利用,灌溉園區(qū)中的植物。在園區(qū)中,我們時??梢钥匆娨恍┓植季鶆虻挠晁畢R聚平面,利用依稀而景觀化的處理,將這些平面進行連接形成一個整體的水系,綠化、停車場、廣場中的雨水通過滲透流入下凹式綠地,設置下凹式綠地的最大儲存量,當遇到雨季,下凹式綠地中的水位超過限位線以后,就會通過管道排放到市政管網(wǎng)中去。

2.2 實際建設中的應用

園林景觀綠化項目主要以雨水滲透、凈化、儲蓄等系統(tǒng)作為主要實踐依據(jù),深入貫穿海綿城市建設的六大方針,從花園式綠地、道路和地面鋪裝以及生態(tài)停車場等方面分別對其依據(jù)進行了分析和闡述,從實踐中最大化的完成生態(tài)景觀設計目標,達到了維護生態(tài)、節(jié)約資源、美化環(huán)境的作用。

(1)園林景觀綠化花園式綠地方面應用

在花園式綠地建造方面融入海綿城市建設思想,將其打造成雨水花園,也就是在低沖擊理念下所開發(fā)和挖掘的人工下凹式綠地,在雨季可以將雨水進行聚集,并在沙土和植物的共同作用下將其進一步的凈化,隨之滲入到地表內(nèi)部成為地下涵養(yǎng)水,或者把凈化后的雨水供給園林澆灌和景觀水使用,使雨水得到最大化的利用,減少對水資源的浪費,從而促進生態(tài)化和自然化景觀發(fā)展,更進一步的實現(xiàn)城市持續(xù)發(fā)展。在園林景觀綠化項目當中是以景觀水池為輔助,花園式綠地為主體的園林建設思想。把景觀水池安放在花園的附近,并且用斜坡式道路將兩者相結合,這樣花園式綠地在對雨水進行收集和凈化之后不但可以為景觀水池提供供給,給予人們視覺和感官上的享受,還可以提升對自然資源的利用率。此外,可以在景觀水池的周圍用鵝卵石等進行鋪設,且周圍多培植一些美人蕉、千屈菜、再力花、花菖蒲等凈化能力較強的植物,按高低進行插放,將花園營造出一種層次感清晰的水景景觀,這樣在雨水多時可以給予人一種清新、舒爽的體驗,在雨水少時也可以營造出一種旱溪美景,使雨水

在植物的作用下得到凈化,供景觀水池和澆灌使用。

(2)園林景觀綠化滲透式路面和鋪地應用

滲透式路面是一種能夠將雨水通過面層向下層滲透的路面,在雨水充足的地區(qū)以及雨季來臨的時候又是非常的明顯。園區(qū)中路面優(yōu)先選擇為滲透式路面,在廣場、人行道以及各種行車道上面都可以使用。主要的實施方式有三種可供選擇,透水磚路面、透水混凝土路面以及嵌草磚路面,另外還要結合廣場的地形地貌進行鋪設,要能夠達到不論降雨多大都不會積水的效果。園林景觀綠化中使用的方式多為透水磚路面,材料主要為多孔混凝土,主要鋪設的地點為人行路和廣場鋪裝,這種方式的優(yōu)勢十分明顯,不但能夠達到透水的效果,還十分的美觀,同時整體的費用投入相對較低,而且還十分的環(huán)保。

(3)園林景觀綠化生態(tài)停車場應用

生態(tài)停車場采用井字植草專用磚進行鋪設,整體顏色為綠色,這種磚的使用強度很高,完全能夠承受人員的踩踏以及小型車輛的行駛,同時磚的正中心位置又可以鋪設草皮,相鄰的兩個停車位之間有一道長條形狀的草坪進行分割,這種方式可以在滿足使用要求的情況下最大限度的提高園林景觀的綠化面積。停車場中主要使用的是平道牙以及柔性墊層,同時下雨時停車場內(nèi)的雨水又可以通過后面的草皮引入生態(tài)草溝。每一個車位都會設立道牙,從而規(guī)定車輛進入車位的形式軌跡,避免車輛壓壞草坪,在每六個車位之間都會留出一定的空隙,在這些空隙上種植一些品相較好的景觀樹,使停車場整體景觀效果更加和諧統(tǒng)一。

(4)雨水利用應用

采用海綿城市的先進技術做法,在雨水的回收和利用率是非常之高,雨水經(jīng)過水生植物進行初級的凈化,然后就可以用于一些景觀水池和生態(tài)水溝用水,另外這些水還可以使用于綠化管護中的澆灌,不但能夠為廣場的生態(tài)平衡做出貢獻,還可以省去很大一部分后期的綠化維護費用。

3 結語

在園林景觀綠化中,把海綿城市建設思想融入到其中,并在規(guī)劃和建設時期進行深入的探索和實踐,以“慢排緩釋”和“源頭分散”控制為主要理念,實現(xiàn)了對雨水的科學循環(huán)管理,為我國可持續(xù)發(fā)展奠定了良好的基礎。城市海綿建設理念是極具使用價值和生態(tài)價值的,也為以后海綿思想在其他景觀建設和城市建設中的應用提供了寶貴的經(jīng)驗和實踐性,從而為我國進一步實現(xiàn)生態(tài)建設、改善生態(tài)環(huán)境提供了依據(jù),進而促使了我國海綿城市建設的進程。

【參考文獻】

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[3]鄧思連.園林景觀在“海綿城市”建設中的應用[J].現(xiàn)代園藝,2016(16):134.

篇5

關鍵詞:園林綠地;海綿城市;建設

園林綠地,是海綿城市體系的主要部分,提倡城市建設與自然的和諧相處,規(guī)劃園林綠地的同時,保障海綿城市的平衡建設,避免影響城市的發(fā)展,最主要的是通過園林綠地,實現(xiàn)海綿城市的優(yōu)質建設,確保自然水文在城市建設中的穩(wěn)定性,避免發(fā)生內(nèi)澇問題,解決了雨水超標的問題。

1海綿城市對園林綠地的需求

城市的現(xiàn)代化發(fā)展建設,影響了水體的自然循環(huán),無法實現(xiàn)自然狀態(tài)下的雨水循環(huán),導致雨水囤積在地表,流動非常緩慢,影響了城市的安全與穩(wěn)定。城市建設中,提出海綿思想,目的是促進自然水體的循環(huán),緩解地面的雨水,加快雨水的吸收與處理速度[1]。海綿城市建設中,最主要的方法是園林綠地的建設,而且海綿城市本身對園林綠地就有一定的需求,通過園林綠地,緩解了排水管道的建設壓力,輔助消化地表的雨水,降低內(nèi)澇的發(fā)生機率,還能豐富地下水的含量,實現(xiàn)水資源在自然狀態(tài)下的循環(huán),改善園林綠地在海綿城市中的應用,滿足海綿城市對園林綠地的需求,積極推進園林綠地的建設與發(fā)展。

2海綿城市中園林綠地的建設

2.1規(guī)劃綠地層次

綠地是園林規(guī)劃中的重要項目,承載著海綿城市的建設思想。海綿城市時,提倡“滲、滯、蓄、凈、用、排”六個建設項目,主要利用園林綠地,實現(xiàn)海綿城市的建設[2]。海綿城市中的園林綠地,最首要的工作是確定園林綠地的用量,確定了綠地用量后,才能改善園林綠地的質量,促使其符合海綿城市的建設要求。園林綠地中,綠量越多,越能提高留蓄雨水的能力,輔助發(fā)揮海綿體的功能。綠地用量中,提出綠量和層次的控制方式。園林綠地,占有一定的空間,其在空間層次上,發(fā)揮著蓄水調(diào)節(jié)的作用,按照由上到下的層次,其可分為3個部分,分析如:(1)冠層滯留,綠地樹木的冠層,能夠滯留較多的雨水,起到高效的蓄水作用,園林綠地中,盡量增加喬木的覆蓋率,根據(jù)海綿體的要求,喬木覆蓋率≥70%,培養(yǎng)細密的葉片,提高雨水的滯留量;(2)表土疏滲,園林綠地的表土狀態(tài),關系到海綿城市的建設效果,表土疏滲的速率、流量等,決定了雨水疏滲的狀態(tài),如果表土疏滲不當,就會影響雨水在地面上的狀態(tài),過多的雨水以徑流的方式存在,所以增加地表的植被層次,促進根系生長,便于固定城市雨水;(3)根際滯留,園林綠地的根際部分,要具備一定的活力,根際發(fā)達,增加了雨水的疏滲量,構建良好的根際環(huán)境。

2.2園林綠地的建設

海綿城市中,園林綠地的建設,主要表現(xiàn)在綠地地形、綠地水體、下沉式綠地三個方面,分析如:(1)綠地地形,地形建設中,先要保護好自然地形、植被,在此基礎上,再規(guī)劃園林綠地的設計與建設,綠地地形控制中,充分利用自然的海綿體,適度改造園林綠地周圍的水塘、水池等,構建小型攔水壩,便于滯留或疏導雨水,地形設計中,園林園路的平臺,均要高于兩側綠地,方便雨水的排滲;(2)綠地水體,其在園林綠地中的建設,提倡降峰減流,建設景觀蓄水小壩,如水體、水景等,園林綠地的園路、洼地,都要考慮周圍排水系統(tǒng)的安置,可以根據(jù)實際情況,增加地下蓄水池,園林綠地水體的面積,高于20%,不論是永久綠地,還是設計的臨時綠地,都要規(guī)劃好相關指標;(3)下沉式綠地,是指園林綠地中,下沉式的綠地,表現(xiàn)為下凹、低勢狀態(tài),綠地的總體高程,需要高于硬化地面,一般以5~25cm為標準,雨水溢流口,需要在綠地和硬化地面之間,下沉式綠地建設中,比較重要的是土壤、植物的配置,土壤必須具有疏松透水的特性,改良黏性比較大的土壤,確保其具備疏滲的標準,因為下沉式綠地中,經(jīng)常處于浸水的狀態(tài),所以栽種兩棲植物,適應短期水淹的狀態(tài),可用的植物有水杉、楓楊等。

2.3園林的生態(tài)鋪裝

園林綠地的生態(tài)鋪裝,也是海綿城市的建設表現(xiàn),生態(tài)鋪裝,具有海綿體的特征,保證生態(tài)鋪裝能夠表現(xiàn)出綠地海綿體的特性,吸納雨水,解決大雨徑流的問題。例如:園林生態(tài)鋪裝中的自然地鋪裝,綠地、河湖水體等,都是可進行鋪裝服務的對象,覆蓋在海綿城市的地面上[3]。園林綠化中的海綿城市建設,在園林生態(tài)鋪裝方面,使用最多的水體、堤岸覆蓋,根據(jù)海綿城市園林生態(tài)鋪裝的狀態(tài),設計人工覆蓋的方式,改造原有的排水渠,借助人工修建的方式,全面覆蓋附近河道,為了提前生態(tài)鋪裝的自然化,還要在人工水渠的基礎上,采取植樹種草的方式,提倡生態(tài)鋪裝的自然體應用。

2.4屋頂?shù)木G化設計

屋頂?shù)木G化設計,在園林綠化的海綿城市建設中,占有很少的比重,但是發(fā)揮著很大的作用[4]。園林綠地中,屋頂?shù)木G化設計,主要集中在建筑方面,其可優(yōu)化海綿城市的建設,屋頂綠化設計,需要具有截留雨水的作用,具體的設計途徑有:(1)植被層截水,屋頂綠化,要具備10cm的植被條件,截留2~5mm的雨水;(2)土壤層截水,屋頂土壤的基質、空隙等,達到10cm的距離,截留5~10mm的雨水;(3)蓄水層截水,設計結構蓄水層,采取蓄水層做為容器,實現(xiàn)20~35mm的截水量;(4)蓄水系統(tǒng)截水,是指屋頂?shù)呐潘到y(tǒng),收集溢出的雨水,可以導入到蓄水池內(nèi),方便后期使用。

3園林綠地在海綿城市建設中的建議

針對園林綠地中的海綿城市建設,提出幾點建議,如:(1)海綿城市中,建設園林綠地時,綜合考慮綠地、環(huán)境、城市空間的相互關系,在不影響城市建設的前提下,消化并凈化城市雨水;(2)活動比較頻繁的園林綠地,需要增加蓄水面積,推行家庭雨水收集系統(tǒng)的建設,提高海綿城市的建設能力,緩解家庭的用水需求,為了不影響園林綠地的活動方式,采取地下雨水調(diào)蓄的方式,設計地下空間管道,儲存雨水后,重新應用到綠地澆灌上;(3)海綿城市內(nèi),園林綠地不能獨立存在,而是應該連接成一個整體,構成全面的海綿體,科學的利用雨水資源,提高海綿城市的調(diào)節(jié)能力,一方面消耗雨水,另一方面實現(xiàn)雨水的循環(huán)利用。

4結束語

海綿城市,改善了城市建設的方式,響應可持續(xù)發(fā)展的號召,實現(xiàn)人與自然的和諧相處,重點解決了城市排水的問題,充分利用自然降水。海綿城市建設中,比較重要的是園林綠地,在園林綠地的作用下,促使自然降水在城市運營中,實現(xiàn)有效的循環(huán),杜絕發(fā)生洪災,保障城市運營的經(jīng)濟效益。

參考文獻

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[2]季冬蘭,李婷,甄斌.武漢園林綠地中海綿城市建設的思考[J].華中建筑,2015,09∶125-127.

[3]馬華青.海綿城市建設途徑研究———以園林綠化建設為例[J].林業(yè)科技通訊,2015,09∶62-63.

篇6

【關鍵詞】:海綿城市;城市園林;設計分析

1、海綿城市概述

海綿城市就是以國外比較先進的雨洪管理思想為依據(jù),與我國國情相適應且貼近于自然發(fā)展的一種新型的管理方法,目的就是為了可以在一定程度上實現(xiàn)對土地、資源的合理開發(fā)和利用,保護生態(tài)環(huán)境。海綿城市有其獨有的六字方針,它們分別是“滲、蓄、滯、排、凈、用”,就是要將城市中雨水的滲透、蓄積、凈化、滯留、外排和循環(huán)利用相結合,全面確保城市無積水、無污水,做到對自然資源的合理利用。從而在城市遇到降水時,各個地區(qū)的“海綿體”就會發(fā)揮其應有作用,深度做到對雨水的吸收和利用。海綿城市在實質上來講是一個比較宏觀性的概念,它所包含的內(nèi)容關乎到城市的各個方面,涵蓋范圍甚廣,其中與其聯(lián)系最為密切的還是城市園林景觀?,F(xiàn)階段,我國在進行園林景觀規(guī)劃的過程中只有極少數(shù)引用了海綿城市建設理念,并沒有得到廣泛的應用。因此,就需要在此實踐中不斷探索和研究,使其既可以在改善生態(tài)環(huán)境和美化城市的同時規(guī)劃和建設出更具有“呼吸式”的園林景觀。

2、海綿城市的優(yōu)勢

海綿城市理論在城市園林設計中有很大的影響,它既可以很好的解決生態(tài)水循環(huán)的問題,還可以給這個鋼筋混凝土城市中增添了一抹新色,讓人們在工作之余,可以享有很舒適和愜意的生活環(huán)境,另一方面,雨水通過樹林、綠地、湖泊的收集存留在蓄水池中,既可以提供給居民生活使用,還可以用來澆灌植被,循環(huán)使用。本文主要從生態(tài)環(huán)境和人民的生活環(huán)境來簡要對海綿城市理論的應用優(yōu)勢進行分析:(1)減少洪澇災害。每年我國各地區(qū)尤其是雨季充沛地區(qū)會出現(xiàn)大量的洪澇災害,尤其是一些城市地勢較低,海綿城市理論的提出從根本上保證了人民的安全,還省去了一些抗洪產(chǎn)生的不必要經(jīng)費;(2)平衡地下、地上水位。目前我國地區(qū)的地下水位屬于缺失狀態(tài),很多農(nóng)村地區(qū)的井眼相繼干涸,在這個鋼筋混凝土城市中,自然降水無法通過地面滲透到地下和地表,海綿城市的理論是在城市園林設計中建立廣場,綠地,森林,人工湖泊等,其具有滲透性,可以更好的補充地下水位,地上水和地表水形成系統(tǒng)的生態(tài)循環(huán);(3)降低不透水面積。我國現(xiàn)期的沙漠化越來越嚴重,地表出現(xiàn)了大面積干涸,這跟人們的砍伐習慣有很大關系,植被越來越少,土地水得不到供給,土地硬化規(guī)模越來越大?!昂>d城市”理論是根據(jù)不同的地區(qū)特性,設立綠地和植被,加強循環(huán)用水,規(guī)避土地大面積硬化,增加土地透水面e;(4)提高雨水利用率。當前大多數(shù)北方城市正處于地面積水嚴重,地表和地下水位降低的矛盾狀態(tài),“海綿城市”理論提出雨水循環(huán)利用,通過建設人工湖、池塘、綠地等自然景觀,提高城區(qū)的雨水滲透技術,凈化地面水體,通過良好的水體環(huán)境滲透到地下,改善城區(qū)的積水問題和生態(tài)水環(huán)境。

3、海綿城市理論在城市園林設計的應用

3.1花園式綠地方面

在花園式綠地建造方面融入海綿城市建設思想,將其打造成雨水花園,也就是在低沖擊理念下所開發(fā)和挖掘的人工下凹式綠地,在雨季可以將雨水進行聚集,并在沙土和植物的共同作用下將其進一步的凈化,隨之滲入到地表內(nèi)部成為地下涵養(yǎng)水,或者把凈化后的雨水供給園林澆灌和景觀水使用,使雨水得到最大化的利用,減少對水資源的浪費,從而促進生態(tài)化和自然化景觀發(fā)展,更進一步的實現(xiàn)城市持續(xù)發(fā)展。在此項目當中是以景觀水池為輔助,花園式綠地為主體的園林建設思想。把景觀水池安放在花園的附近,并且用斜坡式道路將兩者相結合,這樣花園式綠地在對雨水進行收集和凈化之后不但可以為景觀水池提供供給,給予人們視覺和感官上的享受,還可以提升對自然資源的利用率。此外,可以在景觀水池的周圍用鵝卵石等進行鋪設,且周圍多培植一些美人蕉、千屈菜、馬藺、大花萱草等凈化能力較強的植物,按高低進行插放,將花園營造出一種具有清晰層次感的景觀,這樣在雨水多時可以給予人一種清新、舒爽的體驗,在雨水少時也可以營造出一種旱溪美景,使雨水在植物的作用下得到凈化,供景觀水池和澆灌使用。

3.2生物處理凈化

生物處理凈化主要是利用生物所帶有的凈化功能來分解雨水中的污染物,在城市園林中,大多是通過植物來完成雨水的初步凈化的。植物對于水體的凈化主要有兩種方式:一是利用植物的富集作用,植物對元素的富集濃度是水中的幾十倍甚至上百倍,因此可以吸收雨水中存在的各種元素以及雜質,實現(xiàn)對雨水的凈化。二是植物具有代謝解毒的作用,可以將雨水中的一些有害物質吸收。另外,一些微生物構成的水塘也具有凈水功能和二次過濾的功能,而且生物凈化后的雨水還可以形成雨水再利用的凈化系統(tǒng)。在植物選擇方面要注意選擇既能耐濕又能耐旱的種類,喬灌草地被搭配種植,形成層次豐富的立面景觀,這樣無論在積水還是干旱的情況下都能呈現(xiàn)植物造景之美。

3.3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(tài)系統(tǒng)、恢復原來被破壞的生態(tài)系統(tǒng)、低影響開發(fā)。但是,在建設海綿園林的過程中會產(chǎn)生很多的問題,有的“海綿體”吸收能力小,有的在投入使用過程中就已經(jīng)發(fā)生了損壞,造成這些影響的主要原因就是工作人員的不重視,他們忽略了對當?shù)氐膶嶋H情況進行考察,沒有進行具體的分析,而且隨意選擇“海綿體”。由于我國地大物博、幅員遼闊、每個地區(qū)的環(huán)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(xiàn)出海綿體的作用,工作人員應該根據(jù)城市的實際情況,比如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(jù)工作人員的調(diào)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。

結束語

綜上所述,隨著我國城市化進程步伐的加快和人們生活水平的提高,人們對于居住景觀的設計要求也越來越高,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,這樣才能夠從多層次的角度去滿足人們的需求,建造出人們喜聞樂見的海綿園林。

【參考文獻】:

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關鍵詞:海綿城市;海綿體;武漢

一、武漢建設海綿城市建設現(xiàn)狀

海綿城市指的是將城市比喻為海綿一般,具有良好的“彈性”,以很好的應對自然災害與適應環(huán)境的變化,可以實現(xiàn)城市的良性水文循環(huán)。武漢市在長期的城鎮(zhèn)化過程中形成了大量的硬質鋪裝,改變了城鎮(zhèn)化區(qū)域原有的自然生態(tài)本底和水文特征。由于武漢市城鎮(zhèn)化之前的土地具有較高的入滲系數(shù),大量的降雨可以滲入地下,而城市建設形成的屋面、路面、廣場地面等則基本不透水,使城區(qū)僅有很少量雨水能滲入地下,絕大部分形成地表徑流需要排出城區(qū)。但是,在快速城鎮(zhèn)化過程中,城市擴張使城市原來設計的排水能力被大大超越,導致城區(qū)“逢雨必澇”;雨水被排出城區(qū)后,地面快速變干,缺少可供蒸發(fā)的水分,導致城區(qū)“雨后即旱”。城市建設引起的這種水文過程變化,又會導致城區(qū)水生態(tài)惡化、水資源緊缺等許多生態(tài)問題。武漢市在建設海綿城市過程中,不同的行業(yè)領域發(fā)揮著各自不同的作用。政府在其中始終扮演著城市的決策者的角色,起著主導作用,充分發(fā)揮著城市總體規(guī)劃的指導作用,科學的協(xié)調(diào)規(guī)劃、國土、道路、交通、園林等部門,從實際出發(fā),制定出低影響、可控制的科學建設目標,將可持續(xù)發(fā)展的理念作為指導,將建設任務落到實處。各從業(yè)人員認真學習和嚴格落實各政府部門在建設規(guī)劃中確定的低影響開發(fā)控制的目標、指標和技術要求。

二、武漢市建設海綿城市面臨的問題

(一)城市“綠色海綿體”稀缺。城市化進程的加快,是導致海綿體逐漸減少的主要原因。城市建設用地的不斷擴大,一些房地產(chǎn)開發(fā)商為了謀求短期利益的最大化,無節(jié)制的開發(fā)土地。各種商業(yè)建筑越來越多,城市綠地不斷減少。在城市能夠吸收雨水的海綿體非常欠缺。房地產(chǎn)開發(fā)的速度太快,房價不斷上漲,許多人熱衷于房地產(chǎn)事業(yè),城市水泥地面不斷增多。同時,政府方面也沒有注意到城市綠色海綿體缺失的問題,缺少相關的環(huán)境保護政策。所以,在我國現(xiàn)代化進程中,追逐經(jīng)濟效益的同時,也存在一些解決不當?shù)膯栴},勢必會影響城市的可持續(xù)發(fā)展。(二)城市生態(tài)水系統(tǒng)不完善。海綿城市建設的主要內(nèi)容就是進行道路、廣場的透水鋪裝,下沉式綠地建設、城市自然水生態(tài)系統(tǒng)修復,雨水的收集、蓄存、凈化、利用、排放設施建設。這些建設內(nèi)容需要大量的人力、物力的投入,因此,海綿城市建設相當于一個龐大的城市水生態(tài)系統(tǒng),首要問題就是如何通過這個系統(tǒng)把城市分散各板塊的水資源整合、利用起來。根據(jù)武漢市政府的目標,武漢市城市綠地在接下來幾年里需要突破37%,地下水供給量從326×104m3達到647×104m3,這是一項長期的任務,需要持久的努力。因此,如何整合水生態(tài)水資源并將其形成功能性劃分明確的系統(tǒng)管理將是武漢建設海綿城市面臨的最大困難之一。(三)城市用地緊缺。海綿體的建設必不可少的需要犧牲部分城市建設用地。因為海綿體的建設過程中需要還原城市綠地的面積,通過自然生態(tài)系統(tǒng)再次利用雨水、存蓄、回收的功能。但是城市用地也是十分寶貴的,目前存在的交通堵塞、生態(tài)環(huán)境惡化等問題都是城市建設用地不斷減少的原因。所以海綿體建設的另一個挑戰(zhàn)就是城市建設用地的減少帶來的相關沖突。武漢是一個歷史悠久的城市,也是人們旅游的熱點城市之一。旅游事業(yè)的發(fā)展也是武漢市收入的主要來源之一。武漢市政府在保護風景名勝的過程中,也做出了許多努力。比如限制開發(fā)生態(tài)用地。武漢市在建設大橋和隧道時,遇到了很多阻力。城市的東部和西部的城市建設用地也十分緊張,存在著許多的人地矛盾。綜上所述,在海綿體建設的過程中,土地資源的爭奪也是面臨的一大挑戰(zhàn)。

三、武漢市發(fā)展海綿城市的對策

(一)加大海綿體建設。海綿城市的建設,關鍵在于不斷提高“海綿體”的規(guī)模和質量。為了確保海綿體能夠充分的發(fā)揮自身功能,增加海綿體規(guī)模的方法主要有:將城市建筑用地的表面改成可以滲入的物質,增加城市綠色景觀,增加公園、植被等面積?;謴统鞘械木G地面積,還要充分的保護城市原有的生態(tài)系統(tǒng)平衡。對于受到損害的海綿體還要進行保護。提高人們保護海綿體的意識,認識到建設海綿體對武漢城市建設是必不可少的。(二)整合生態(tài)水系統(tǒng)。城市整個生態(tài)水系統(tǒng)規(guī)劃,是將城市的雨水、污水、再生水以及所有水系統(tǒng)整合起來,形成致力于雨水蓄存管理、水資源利用、水污染治理、水環(huán)境改善,構建成一個有效、安全、無污染的生態(tài)水系統(tǒng)。生態(tài)水系統(tǒng)的構建主要圍繞水資源的節(jié)能減排、水污染控制解決、水環(huán)境生態(tài)改善展開進行,通過水循環(huán)再利用、控制污染源、改善生態(tài)等手段,使生態(tài)水系統(tǒng)得到良好的整合,從而達到建設海綿城市的最初目的。(三)合理利用城郊空間。在雨季,海綿體能夠充分吸收地表無法吸收的多余水分。在旱季,海綿體能夠蒸發(fā)水分,降低城市的溫度,維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡。在實際建設過程中不能僅僅局限于城市地區(qū),而應該結合城市周邊地區(qū)的環(huán)境也進行海綿體的建設。武漢的地理環(huán)境周圍有大范圍的濕地等天然的海綿體。我們可以將城市周邊的山谷、濕地、山林綜合起來規(guī)劃。充分利用周邊的地理環(huán)境來舒緩城市用地的壓力。通過多角度、多層次的方法來建設武漢地區(qū)的海綿體。此外,可以將山谷和山林地區(qū)沿著等高線建設水壩,在高處將雨水攔下,匯入地下徑流以這種方法來補充地下水。這種方法還提高了城市周邊地區(qū)水資源的積蓄功能。此外還可以充分的保護城郊地區(qū)的山體,儲備更多的水資源促進城郊植被的快速生長,減少水土流失等自然災害。

四、結論

在實際建設過程中不能僅僅局限于城市地區(qū),而應該結合城市周邊地區(qū)的環(huán)境也進行海綿城市建設。還可以修建蓄水池,將雨水通過綠地或植被將雨水滲入地下,補充地下水位。因為海綿城市建設過程中需要還原城市綠地的面積,通過自然生態(tài)系統(tǒng)再次利用雨水、存蓄、回收的功能。利用海綿體的形式多種多樣,對于受到損害的海綿體還要進行保護。提高人們海綿城市建設的意識,認識到發(fā)展海綿城市對武漢城市建設是必不可少的。

作者:謝菲 單位:武漢工程大學法商學院

參考文獻:

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【關鍵詞】海綿城市 對策思考 福建省

繼廈門成為我國第一批海綿城市試點之一之后,在2016年海綿城市試點審查中,福州排名第一,成功地成為我國第二批海綿城市試點之一。對于福州這樣一個逢雨必澇的城市,建設海綿城市更是勢在必行。

一、海綿城市新概念

海綿城市這個叫法源自于業(yè)內(nèi)和學術界的一個表達方式,就是用海綿來描述一些具有吸收能力的城市,這幾年更是用海綿這個概念來形容城市或土地具有吸收調(diào)節(jié)能力。海綿城市是一個比喻,用來表示形容可以合理開發(fā)利用城市降雨的一個系統(tǒng),意思是有雨水的時候,城市就如海綿吸水一樣,可以對雨水進行接受、保存、過濾,并使雨水更加干凈,這樣就可以對地下水進行自然補給,促進水資源循環(huán)利用。在干旱季節(jié)里,通過排放地下水庫的水,達到緩解干旱、補充城市水資源的功能。

原有的城市設計的雨水排放,主要是采用排水管和集中污化處理的方式來處理雨水。新型海綿城市更注重于采用多種方式排放回收雨水,比如采用綠地排水溝、凹式綠化帶和其他更自然的方式來促使雨水的快速消散和回收利用。因此要積極促進城市建設綠色環(huán)保建筑,綠色環(huán)保建筑是海綿城市建設的根本基石。從每個小區(qū)開始,建設各種下沉式綠化帶和雨水排放花園,房屋屋面也可以設置排水收集系統(tǒng),同時輔助建設各種小型儲水裝備,這些都有助于促進雨水的排放回收,達到對地下水進行補充的目的,總之就是利用各種方式把整個城市建設得更為綠色環(huán)保,更好的對水資源進行回收利用。

二、如何建設海綿城市對策思考

(一)制定適合我省特色的政策,為海綿城市建設提供政策支持

首先要制定一個適合海綿城市建設的可持續(xù)發(fā)展的政策架構,因此要做一個整體的規(guī)劃設計,從整個的政策法律體系、以及具體的財政稅收政策、還有整個行業(yè)產(chǎn)業(yè)的管理、以及相關產(chǎn)業(yè)的結構調(diào)整,甚至到技術人才的培養(yǎng),整個社會的參與程度等等都需要通盤考慮。海綿城市建設很有發(fā)展?jié)摿?,但是必須要有具體政策和實施措施支持,否則這個工作難以開展和維系。所以要借助水資源管理體系改革機遇,根據(jù)海綿城市建設制定相關的配套政策措施。首先進行水資源的調(diào)查和立法工作,進行匯總總結之后,積極構建整個水資源管理和使用的政策方案,可以從如何實施保障、如何劃分責任、如何籌集資金、如何進行制度管理這幾個方面著手,建設完善的水資源法律和政策體系。要從立法規(guī)劃指導的基礎做起,建立水域管理法規(guī)體系。省級管理應當抓住海綿城市建設概念,對全省的湖泊、江河流域、森林水系進行范圍標識管理。各級縣市要根據(jù)海綿城市建設的理念來指導城市建設規(guī)劃,根據(jù)這個整體建設規(guī)劃制定具體目標,在城市建設中留足生態(tài)透水綠地,盡量減少硬化地面,保護好城市的原生水生態(tài)系統(tǒng)。我省應以國家的《海綿城市建設指南》為指導,制定出一套符合國家標準的海綿城市建設方案,與之相適應的是要制定適當?shù)恼吖膭罱ㄔO新技術的應用研究和開發(fā),在建筑行業(yè)推廣先進施工技術和新型的建筑材料,努力培養(yǎng)出和海綿城市建設相關的新興產(chǎn)業(yè)和先進企業(yè),實現(xiàn)城市建設的供給側改革,改善城市居民和城市水系的關系,實現(xiàn)和諧發(fā)展。

(二)加快城市生態(tài)文明建設,促進海綿城市建設發(fā)展

近年來,我們的城市擴張速度很快,同時城市的地面硬化程度也在不斷增加。因此有必要對此進行約束,可以采取措施逐年減少硬化地面,同時根據(jù)這個措施制定一個相應的年化指標,并且每年進行考核。對發(fā)展中的農(nóng)村也要進行地面硬化指標管理,避免在城鎮(zhèn)化工程中盲目加大地面硬化程度。

福建城市比較多丘陵、山脈,城市水系發(fā)達,因此疏通河道尤為重要。利用自然下沉式綠化帶可以盡快疏散雨水,因此可以在城市多建立下沉式的綠化帶或者綠地。完善城市下水道建設,城市下水道被稱為“城市的良心”,因此看不見的隱蔽工程尤為重要。我們大多數(shù)城市的下水道建設很落后,所以可以在城市建設地下管廊,鋪設大直徑管道排水,同時鋪設電力、電信、自來水、燃氣、廣播電視等等市政部門的專用管道,這樣可以避免重復開挖路面,同時提高了消防抗災能力。

(三)引入創(chuàng)新技術為為海綿城市建設提供技術支持

海綿城市建設是一個全新的理念,因此有必要引入創(chuàng)新技術進行城市建設,如在污水處理問題上可以加強對雨水的收集和凈化,可以采用一些生物凈化的辦法,或者通過對雨水的過濾來凈化雨水,達到雨水回收的目的,可以建立一些制度來實施。對城市污水的處理也要盡量要就近處理。因此,有必要建立雨水的回收利用系統(tǒng),利用城市的建筑屋面、道路排水、以及城市的各種綠化地帶、還有公園綠地,對雨水進行收集凈化回收利用,同時把原有的城市水系重新恢復,比如城市原有的內(nèi)河、水渠、池塘、湖泊,都應該重新修整重建,這樣可以有效解決城市熱島效應問題。同時要注意對城市的地下管網(wǎng)進行維修檢查,避免因強降雨或者其它地質災害造成損失。推廣這些新技術建設海綿城市,可以改善地下水資源,改善土壤環(huán)境,減少城市生活和工業(yè)污水的排放,從而改善整個城市的水資源狀況。

因此要建立全民惜水的社會環(huán)境,讓大家都意識到水資源的重要性,并且從立法上開始建立對水資源的保護和規(guī)范節(jié)約使用的制度,同時要鼓勵大家有全民監(jiān)督的意識,讓大家都參與到對水資源的保護利用的事項中來,甚至從水資源的規(guī)劃開始就應有專門的組織監(jiān)督建設,除了合理保護利用水資源,還可以引申出相關的親水產(chǎn)業(yè)和親水文化,豐富城市文化生活。

(四)建立健全投融資機制,為海綿城市建設提供資金支持

海綿城市的建設離不開大量資金的投入,除了財政補貼的支持外,應當大力利用市場的投融資功能,可以向社會市場融資融券,比如發(fā)行中長期債券,采用PPP模式,為建設海綿城市提供資金支持。建設海綿城市離不開社會的支持,因此要對現(xiàn)有的城市投融資模式進行創(chuàng)新,政府對這些公共項目的建設除了進行政府投資外,也可以對社會資本進行引導進入,政府加強監(jiān)管監(jiān)督,促使海綿城市建設順利完成。

(五)學習借鑒國外先進經(jīng)驗,建設有福建本土特色的海綿城市

國外對于海綿城市的建設有相當多的經(jīng)驗,因此我們可以借鑒國外的先進經(jīng)驗,形成我們自己的特色。例如在英國這個比較缺水的國家,政府就鼓勵建設各種雨水收集設施,同時也注意提高大城市的排水能力,政府積極鼓勵市民們在各家各戶的屋頂上花園里建設各種雨水收集設施,對一些大型的公共建筑和商業(yè)建筑,也建設雨水收集設施,這些都可以很有效地解決他們的水資源收集利用問題;法國是一個降雨比較多的海洋性氣候國家,因此他們更注重對洪澇災害的防治和對雨水進行收集處理循環(huán)使用,因此他們更注重對城市的海綿化建設,只有把城市建設成了注重生態(tài)循環(huán)的海綿城市,才能解決了洪澇災害又合理利用了雨水資源;日本是一個綠色國家,東京這個大城市就遍布各種公園,適合各種需求,為了保護這些城市綠色空間,日本制定了大量的相關法律和法規(guī),可以長期有效的保護這些綠色空間,大量的綠色空間不僅凈化了空氣,而且還極大地保護地下水資源。這些經(jīng)驗對我們都很有實際借鑒意義,我省在建設海綿城市中,可以綜合考慮參考這些經(jīng)驗,根據(jù)實際情況,建設有本土特色的海綿城市。

參考文獻

[1]肖化順.城市生態(tài)廊道及其規(guī)劃的理論探討[J].中國林業(yè)調(diào)查規(guī)劃,2015.2.

篇9

關鍵詞:綠色建筑;海綿城市;低影響開發(fā);可持續(xù)

1引言

綠色建筑理念在我國城鄉(xiāng)規(guī)劃建設發(fā)展中對建筑節(jié)能、低碳城市發(fā)展做出了重要貢獻。早在2006年,我國就頒布了第一部關于指導綠色建筑建設發(fā)展的《綠色建筑評價標準》,2015年又有了新的修訂版,在原有基礎上對標準的適用范圍、評價種類、評價方法、指標體系都進行了修訂。強調(diào)了對綠色建筑技術、管理的提高和創(chuàng)新的鼓勵。綠色建筑結合了生態(tài)建筑、生物氣候建筑等理念對建筑全生命周期的發(fā)展進行了詮釋[1]。近年我國各地發(fā)生的城市內(nèi)澇誘發(fā)了許多次生災害,已成為城市化發(fā)展中非常棘手的熱點問題。海綿城市是指通過加強城市規(guī)劃建設管理,充分發(fā)揮建筑物、道路、綠化、水體等生態(tài)系統(tǒng)對雨水的吸納、滲透、緩釋的作用,有效控制雨水徑流,實現(xiàn)自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發(fā)展方式[2]。海綿城市是即田園城市之后又一城市規(guī)劃理念的概括,是對城市發(fā)展中表現(xiàn)出具有某種吸收性能的現(xiàn)象的形象比喻,后來發(fā)展成為解決城市關于水資源問題的綜合概念集成[3]。2014年底我國頒布了《海綿城市建設技術指南》,該指南在編制過程中與《綠色建筑評價標準》等規(guī)范進行了有效銜接。在2015年與2016年陸續(xù)評審劃分了兩批海綿城市建設試點城市。綠色建筑與海綿城市在技術路線與設計策略上有所不同,但是在建設生態(tài)城市的可持續(xù)發(fā)展理念上有諸多相通之處[4]。是與發(fā)展低碳城市建設一脈相承的模式,都是在不斷探討可持續(xù)生態(tài)化城市建設模式中發(fā)展而來。在解決當前城市建設中的水資源及其相關的問題時,勢必要堅持將低影響開發(fā)理念、綠色發(fā)展方式融入城市建設當中。

2海綿城市的產(chǎn)生綠色建筑在技術研究與指標

體系構建中對建筑環(huán)境中水資源使用進行了細致的劃分。在綠色建筑一系列技術導則、實施細則中對制定水的專項計劃進行了嚴格要求,尤其是在場地設計與節(jié)水設計控制指標體系中[5][6]。無論是綠色建筑評價標識還是設計標識,綠色建筑對水的使用與節(jié)約是貫穿在建筑從勘探設計到施工建造再到后期竣工使用,乃至拆除中的。綠色建筑側重在區(qū)域的建筑建造與運營中強調(diào)水資源在使用過程中的注意要素。無論是直接取用水還是間接的其他活動,都要確保減少對水資源的破壞。在使用的過程中去除對水的無作用使用,或者竟可能減少浪費,同時采取有效措施提高單位水的使用效率,達到水資源利用最大化。應對水的滲透、儲蓄中對資源的迫害,提高水的分類處理,對自來水廠與中水系統(tǒng)都有一定要求[7]。從生物水資源與建筑營造活動角度來看,強調(diào)城市建造對水資源的改造,更多的從水資源如何適應人類的生活與生產(chǎn)需求角度考慮解決辦法。我國人均淡水資源占有率很低,水資源可利用量、以及人均的水資源數(shù)量極為有限[8]。海綿城市豐富了水資源使用與城市發(fā)展之間和諧發(fā)展的途徑。而且提供了解決水問題可行的新思路。注重挖掘人類活動融入自然本身,即“人適應水”的理念[3],在適應自然環(huán)境的建造規(guī)劃中開辟水適應性的景觀。把建造生態(tài)城市實現(xiàn)LID所需的城市管廊與豐富的吸水、蓄水、凈水下墊層比喻為“海綿”,是一種非常形象的利于推廣這一理念的生動行為。海綿城市同樣注重水資源的保護與節(jié)約利用,但并非是城市發(fā)展缺水所致,而恰恰是暴雨、洪澇造成的水患這一“城市病”,以及越來越嚴重的地表水污染問題。城市干旱地區(qū),需要節(jié)約用水,可以減少浪費、污染,對污水進行處理排放,可以儲蓄雨水,可以凈化污水二次利用,可以調(diào)用水資源豐富地區(qū)的水。降雨豐富的地區(qū),更需要控制儲蓄水,及時疏導水資源,解決滲水途徑。解決水資源問題的途徑不單單在水資源本身,還有周圍環(huán)境與人類活動。海綿城市整合了人類活動對水資源的需求與解決水問題技術集成。提供了由點到面,面面結合,再由面致點的解決與水相關的“城市病”問題的思路。大到城市規(guī)劃中的國土資源各方面水利工程、市政管網(wǎng)、濕地公園,小到住宅區(qū)域建筑散水、下沉式綠色,協(xié)調(diào)整合的點、面更為寬廣。從大氣循環(huán)的角度考慮水體的蒸發(fā)到降雨、儲蓄、疏流、滲透凈化的可持續(xù)、間斷性利用,更加體現(xiàn)低碳城市建設內(nèi)涵。傳統(tǒng)的雜亂、單一的控制、治理水資源方式,產(chǎn)生了一系列不科學的工程型措施,對整個水資源系統(tǒng)有一定的破壞。海綿城市就是把城市看成一個宏觀的個體,主動式的去完成對水的吸入、凈化與釋放。

3用水、儲水與凈水

圖3滲水地面設計(圖片來源:攝于2016年)圖4蓄水池與滯留帶設計(圖片來源:攝于2016年)綠色建筑從保護場地內(nèi)原有的自然植被、濕地、水域角度因地制宜的進行設計建造[9]。設計之初不能破壞場地水資源,同時進行源頭補償性的設計。對場地內(nèi)綠地率與人均公共綠地面積進行了規(guī)定,綠地設計有利于增加滲水渠道、保護水土流失、凈化水質、補充儲水地帶。使用水的過程中要求結合節(jié)水規(guī)范,對用水量進行額定設計[10]。對市政管網(wǎng)的設計、施工技術進行規(guī)范。對水的使用從設備上進行主動式的干擾,分類型的對生產(chǎn)、生活、景觀用水進行智能化量化控制。在儲水、凈水設計中,更多的是從提高非傳統(tǒng)水源利用率角度進行設計[11]。儲水設計與景觀設計結合對雨水進行收集。在傳統(tǒng)過多的硬化路面設計中,進行滲水設計。對濕地、儲水池等的凈化采取主動式的設備控制結合水生動、植物同時進行。海綿城市對水資源的積蓄、滲透、凈化采取綜合的措施,具體可擴展為滲、滯、蓄、凈、用、排等。海綿城市建設理念依然從人與自然和諧相處的可持續(xù)理念出發(fā),要求建造開發(fā)前后生態(tài)環(huán)境原有的水文特征、資源狀況保持一致,同時預防可能產(chǎn)生的極端狀況,對設計降雨量、年徑流總量控制率等指標進行控制[12][13][14]。也是對綠色建筑下墊面層補償式設計的補充。用水前期要從城市規(guī)劃的角度進行宏觀設計,在總體規(guī)劃、控制性詳細規(guī)劃階段都要滿足一定技術要求。儲水與凈化水資源是互相穿插交替進行的。側重點在于對雨量充沛與人口密度、建筑密度、城市體量高度集中的地區(qū)雨水的疏導、儲存、滲透、凈化。從保持水文特征平衡的角度概括為低影響城市設計和開發(fā)理念-LID。即對區(qū)域內(nèi)全年不外排的雨量、下墊面層的徑流總值與徑流峰值、徑流污染控等進行有效調(diào)控[15]。低影響開發(fā)的含義最初強調(diào)從源頭控制,但是我國城市土地開發(fā)強度普遍較大,僅僅依靠源頭控制難以實現(xiàn)開發(fā)前后徑流總量和峰值流量等維持基本不變[16]。所以還必須借助于中途、末端等綜合措施,所以海綿城市LID已延伸至源頭、中途和末端不同尺度的控制措施。

4結語

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關鍵詞:海綿城市;氣象概念;問題思考;池州市

中圖分類號:TU984

文獻標識碼:A文章編號:16749944(2017)12016004

1引言

隨著我國城鎮(zhèn)化的發(fā)展,氣候變化對城市的影響日益顯現(xiàn)出來。我國相當多的城市不僅面臨著缺水問題,還面臨著城市內(nèi)澇,每到夏季,受強降水侵襲,“城市看海”在多地出現(xiàn)。城市建設帶來的水資源緊缺、水安全威協(xié)、水生態(tài)惡化等問題已成為當下城市急需解決的難題。如何科學規(guī)劃城市的空間布局,使城市在遭遇氣象災害時經(jīng)得住考驗,值得我們思考。因此,海綿城市建設已成為新型城鎮(zhèn)化建設的迫切需求。

海綿城市是一種形象的表述,是指城市能夠像海綿一樣,在適應環(huán)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]。自2015年4月國家啟動海綿城市試點項目以來,目前全國海綿城市建設如火如荼。池州市作為全國首批海綿城市建設試點城市,各項建設順利推進,一些建成的示范區(qū),水患大為降低,減少了城市居民生命與財產(chǎn)損失。因此,有必要總結海綿城市建設中如何將城市氣象災害減少到最低限度的成功經(jīng)驗。鑒于海綿城市建設技術在國內(nèi)尚屬起步階段,示范項目建設和推廣實踐較少,筆者結合工作實踐,就海綿城市建設中的氣象問題進行了探討。

2“海綿城市”中涉及的氣象概念

2.1雨水與降水

目前,我國城市排水基本上采取的是快排模式,雨水落到地面匯集后,通過地下管道排出。這種以“快速排除”和“末端集中”控制為目標的建設模式[2],往往容易造成逢雨必澇,澇旱急轉,雨水的循環(huán)利用考慮較少。建設海綿城市,就是利用工程措施解決雨水資源流失、城市內(nèi)澇災害頻發(fā)等一系列問題,減少市政管網(wǎng)壓力和投資。優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來,涵養(yǎng)城市水資源,補充城市地下水,促進城市水循環(huán)。由此可見,海綿城市具有兩大功效:一是防治城市內(nèi)澇,二是雨水的收集利用。

顯然,這里的“雨水”實際上就是氣象上所說的降水。降水是水自然循環(huán)的重要環(huán)節(jié),是地下、地表徑流的唯一源泉,也是人類水資源的唯一來源。建設海綿城市,首要問題就是要摸清楚城市降水的底,在防治城市內(nèi)澇和雨水收集利用上做文章。海綿城市依據(jù)的重要數(shù)據(jù)是城市水循環(huán)中自然降雨量的多少,這是涉及氣象的核心問題。

2.2年徑流總量控制率與設計降雨量

在《海綿城市設計技術指南》中,有兩個術語c氣象關系十分密切,即年徑流總量控制率和設計降雨量。

作為海綿城市的設計和考核指標,年徑流總量控制率是根據(jù)多年日降雨量統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析計算,通過自然和人工強化的滲透、儲存、蒸發(fā)(騰)等方式,場地內(nèi)累計全年得到控制(不外排)的雨量占全年總降雨量的百分比。而設計降雨量是為實現(xiàn)一定的年徑流總量控制目標(年徑流總量控制率),用于確定低影響開發(fā)設施設計規(guī)模的降雨量控制值[3],一般通過當?shù)囟嗄耆战涤曩Y料統(tǒng)計數(shù)據(jù)獲取,通常用日降雨量來表示。

2.3城市內(nèi)澇

海綿城市建設是針對城市內(nèi)澇現(xiàn)狀提出來的。城市內(nèi)澇是指在城市區(qū)域遭遇暴雨或短時強降水天氣后發(fā)生的氣象衍生災害。當城市地區(qū)降水量過多,超過其排水能力時,往往形成低洼地段積水,當積水過深、范圍過大,影響到城市交通、居民生活和生產(chǎn)活動時即形成內(nèi)澇氣象災害。

根治內(nèi)澇的關鍵是要保護和恢復城市內(nèi)原有的河湖、濕地、坑塘等具有集水涵養(yǎng)功能的自然“海綿體”,通過科學規(guī)劃,完善城市排水防澇系統(tǒng),打造人工濕地、雨水花園、下沉式綠地、“綠色”屋頂?shù)热斯ぁ昂>d體”,就地蓄留和消化雨洪,提高城市防御內(nèi)澇的能力。

2.4暴雨強度公式

城市內(nèi)澇在很大程度上是由暴雨造成的。城市排水系統(tǒng)的工程預算和相關設施建設與其設計的流量,特別是暴雨形成的流量息息相關。一般說來,設計流量的合理計算依賴于所采用的暴雨強度公式的精準程度,其計算結果直接影響城市排水工程的安全性與經(jīng)濟性。

暴雨強度公式是描述降雨量、降雨歷時和重現(xiàn)期三者之間數(shù)學關系的經(jīng)驗公式,它依據(jù)水文氣象頻率分析的理論,基于已有的降雨記錄數(shù)據(jù),采用數(shù)理統(tǒng)計的方法得到的城市暴雨量、暴雨強度、降雨歷時、時間空間的分布等,是科學表達城市降雨規(guī)律的一種方法[4]。

目前我國城市建設所采用的暴雨強度公式多為20世紀80年代初期編制,受當時氣象資料、觀測站點及計算條件所限,準確性大大降低。近30年來,在氣候變暖的背景下,極端的暴雨頻率、暴雨強度和局地強降雨特征發(fā)生了變化,現(xiàn)行的暴雨強度公式已不能客觀反映當?shù)乇┯甑膶嶋H情況,因此,有必要重新修訂和編制適用性更強、精度更高的暴雨強度公式,以適應“海綿城市”建設的需要。

2.5降水監(jiān)測和內(nèi)澇風險預警

降水監(jiān)測是城市內(nèi)澇風險預警的前提。由于城市各區(qū)域內(nèi)地形地貌不同,遭遇強降水時,各處的內(nèi)澇程度也不盡相同。因此,有必要開展易澇點的實地調(diào)查和研究,圈定易發(fā)洪澇及積澇點,劃分高風險區(qū)域。要利用區(qū)域自動氣象站的實時雨量觀測數(shù)據(jù)分析雨情,為內(nèi)澇風險預警提供參考依據(jù)。同時要根據(jù)強降水的監(jiān)測,及時強降雨臨近預報和城市內(nèi)澇風險預警信息。

隨著海綿城市建設的深入,越來越多城市的氣象部門在開發(fā)研究以城市內(nèi)澇仿真模擬為基礎的城市內(nèi)澇風險預警系統(tǒng)。在城市遇到強降水時,可根據(jù)自動雨量站的逐時雨量、應用數(shù)值預報產(chǎn)品、雷達估測、預測降水產(chǎn)品等,結合城市河道、路面、地下管道等多種不同地理信息,模擬出城市積水深度,并實現(xiàn)城區(qū)分區(qū)預警,全面提升城市內(nèi)澇災害的預報預警服務能力。

2.6城市干旱與缺水

城市缺水的主要原因是少雨干旱,此外,城市地面硬化面積的增加,使城市內(nèi)能夠涵養(yǎng)水源的綠地、濕地、河流、湖泊面積減少,破壞了自然水循環(huán),加上地下水過度開發(fā),城市水資源便會出現(xiàn)緊缺。

解決城市缺水問題,應順應自然,在確保城市排水防澇安全的前提下,最大限度地實現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化,補充地下水、調(diào)節(jié)水循環(huán)。同時,應加強生態(tài)綠地等“海綿體”建設,涵養(yǎng)水資源。在干旱缺水時,可發(fā)揮“海綿體”的功效,讓這些涵養(yǎng)和蓄存的水資源能夠“釋放”出來,并加以利用。

當然,在城市干旱缺水嚴重時,氣象部門開展人工影響天氣,選擇合適時機,適時啟動增雨作業(yè),在一定程度上也可緩解城市旱情和缺水問題。

2.7城市熱島效應

城市熱島效應,是指城市市區(qū)的氣溫高于郊外的一種氣候現(xiàn)象。由于城市的工業(yè)、公共設施與居民等耗費大量燃料,使城市成為一個重要熱源。無論從早上到日落以后,市區(qū)的氣溫都比周邊地區(qū)高,相對于溫度較低的農(nóng)村,城市好像是一個“熱島”[5]。

減輕熱島效應的關鍵是改造城市的生態(tài)環(huán)境,最有效的措施是增加城市的綠化面積,增加市區(qū)的水體容積,營造新的小氣候。開展城市綠化既可美化環(huán)境,又可調(diào)節(jié)空氣溫度、濕度是改善城市氣候的途徑之一。城市水體的熱容量大,在吸收相同熱量的情況下,升溫值最小,表現(xiàn)出比其他下墊面的溫度低;水面蒸發(fā)吸熱,也可降低水體的溫度[6],在一定程度上能夠緩解熱島效應。

3池州市海綿城市建設分析

3.1自然氣候

池州市位于安徽省西南部,長江中下游南岸,市域地形為東南高、西北低,自南向北呈階梯分布;境內(nèi)有三大水系十條河流,江河湖水面348.4 km2,占總面積的4%,水資源極為豐富。池州市屬暖濕性亞熱帶季風氣候,季風特征明顯,雨量充沛,但是自然降雨的季節(jié)分布卻極不均勻,根據(jù)池州地面氣象站的觀測資料發(fā)現(xiàn),池州市每年2~11月均有暴雨發(fā)生,其中5~8月為暴雨多發(fā)時段,暴雨日數(shù)占全年的78.9%。近50年的氣象統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,池州市的年平均降水量為1556.1 mm,其中總暴雨1107 場次。由于其地理位置和環(huán)境十分復雜,天氣復雜多變,池州市降水年際變化大,春、夏季易澇、秋、冬季易旱,總的說來,旱、澇年份多于風調(diào)雨順的年份。

3.2背景與現(xiàn)狀

作為中國第一個國家生B經(jīng)濟示范區(qū),池州市擁有園林城市、森林城市的稱號,具有得天獨厚的“海綿城市”架構,市區(qū)內(nèi)綠化面積大,水體容積大,水域面積占中心城區(qū)面積的11.7%,濕地面積達11 km2,天然“海綿體”碩大豐滿。然而,伴隨城市在短期內(nèi)的急劇擴張,快速的城鎮(zhèn)化擠占河湖,城市建設侵占雨水通道和雨洪調(diào)蓄空間,河流行洪能力減弱;同時,由于城市排水系統(tǒng)不完善,原有城市排水管網(wǎng)規(guī)劃設計標準偏低,排水基礎設施滯后,嚴重降低了城市調(diào)蓄水量的能力,在遇有強降水條件下,無法及時排除地面積水。加上城區(qū)受到長江洪水和上游山洪的雙重威脅,一方面,下游城區(qū)段直接受長江水位頂托;另一方面,上游山洪未得到有效控制,澇情顯得尤為嚴重,城區(qū)內(nèi)不少易澇點往往不堪重負,積水成澇。

據(jù)池州防汛部門統(tǒng)計,近幾十年來,池州主城區(qū)多次發(fā)生水災,內(nèi)澇嚴重時,中心城區(qū)易澇點高達200多個,主要積水區(qū)域有30多處,多表現(xiàn)為市政道路、居民小區(qū)積水,阻斷城市交通,帶來嚴重損失。由此可見,池州市海綿城市建設的重點是要解決好城市的內(nèi)澇問題。

3.3規(guī)劃目標

為積極保護和改善城市環(huán)境現(xiàn)狀,引導海綿城市建設示范區(qū)及其他新建的建設項目實踐低影響開發(fā)建設模式,池州市在成功申報全國首批海綿城市建設試點城市過程中,制定了《池州市海綿城市建設水系及濕地規(guī)劃》,根據(jù)規(guī)劃,選取中心城區(qū)核心區(qū)域18.5 km2的范圍,輔之點、線示范,先行先試。示范區(qū)覆蓋池州市主要建成區(qū)(老城區(qū))和典型新城區(qū)(天堂湖新區(qū))。其中,老城區(qū)10.68 km2,占比57%;天堂湖新區(qū)為7.82 km2,占比42%。試點區(qū)域人口17.6萬人。同時,專門編制了3年實施計劃,計劃建設水生態(tài)水安全系統(tǒng)等5 大類117 個項目。到2017年底,示范區(qū)年徑流總量控制率72%,對應設計降雨量24.2 mm/d,城市內(nèi)澇防治標準達30年一遇,城市防洪標準達100年一遇,基本建成現(xiàn)代雨水控制利用系統(tǒng)和海綿城市建設長效管理機制。

此外,池州市天然擁有豐富的水系,城市內(nèi)河管道復雜,平天湖、天堂湖、月亮湖和秋浦河、白洋河、清溪河所構成的“三湖三河”六塊“大海綿”,為池州市打造“海綿城市”提供了充足的自然優(yōu)勢,方便在降雨的時候充分將雨水留住。在這樣的前提條件下,通過科學規(guī)劃,優(yōu)質施工,可以為雨洪創(chuàng)造足夠的蓄洪空間并進行資源化利用,充分發(fā)揮自然海綿體系功能,既能在多雨時避免洪澇,又能在干旱時緩解缺水,真正構建名副其實的“海綿城市”。

2017年6月綠色科技第12期

4海綿城市建設中的氣象思考

海綿城市建設是一個全新的課題,如何在海綿城市建設中更好地發(fā)揮氣象的作用,有如下思考。