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关键词:海绵城市;生态环境;雨水花园
中图分类号:S26文献标识码:A文章编号:16749944(2016)18016203
1引言
中国是水资源严重匮乏的国家之一,水资源人均占有量不足世界人均水平的1/3。近年来,随着城市化进程的不断加快,水资源短缺和污染问题在城市发展过程当中尤为突出。在城市生态系统中,某些城市存在城市供水不足,城市建设用水安全等问题,而有些城市的工业污水也造成城市生态系统恶化,生活用水得不到保障[2]。因此,合理有效地利用水资源,缓解城市用水压力,优化水资源利用、排放、净化模式就成为社会各界广泛关注和研究的重点问题。基于此,本文就针对海绵城市建设过程对雨水的处理利用问题进行分析,并提出一些合理化意见和建议[3]。
2海绵城市的内涵
海绵城市是指在城市发展建设过程中,充分发挥道路、城市水系、建筑以及绿地等设施对雨水的吸收、渗透、储存、净化和缓解作用,控制雨水径流,如同“海绵”一样,对于环境的变化和突发的自然灾害等方面具有良好的适应性,也就是“弹性”。“海绵城市”一词的提出是在新时期下,为了缓解和解决我国飞速发展的城市化与脆弱的城市水体矛盾而提出的,“渗、蓄、滞、用、排”五位一体,落实:“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的原则。
海绵城市的发展理念在国外提出较早,主要思想是解决城市雨水问题,它包括:低影响开发(LID)、最佳管理措施(BMP)、绿色基础设施(GI),相关理论研究的目的是有效控制农村以及城市的面状污染源\[3、4\],随后逐渐发展成为控制降雨径流量和水质的生态可持续的综合性措施。而其中又以低影响开发理论为核心,即基于生态文明和景观建设为主的雨水管理方法,主要是在一定的区域内利用软工程技术,通过植被自身的特点实现就地处理降水,直接减少地表雨水径流量[5]。也就是说从源头控制雨水径流,其具体的方法包括建设雨水花园、绿色屋顶、城市下凹绿地等设施;发挥城市绿地、道路、建筑对雨水的吸收、蓄存和缓释作用,有效改善城市内涝,削减地表径流,改善城市的生态环境[6]。
3海绵城市建设过程中应注意的主要问题相对于国外而言,我国海绵城市建设起步较晚,目前处于试点阶段[7]。但“海绵城市”的发展理念已成为新型城市价值转型的重要标志以及实现人与自然和谐共处的必经之路。正因为如此,在其发展过程中应该注意以下几个问题。
3.1海绵城市的建设要以保护城市生态系统为前提
雨水降落到地表以后,经过截留、渗透、调蓄形成地表雨水径流,最后流入汇渠。其中,渗透过程和地表雨水径流管理是核心问题,其影响因素为地表植被土壤和地面坡度大小。在提出海绵城市建设理念之前,城市规划考虑更多的是用地功能,对于雨水主要考虑的是排泄,即地下管网基础设施建设,而对于路面建设等,则是人为地割裂了雨水与地下的天然联系。在城市开发过程当中不透水的硬质路面会导致径流系数增加\[8、9\],通常情况下,林地的径流系数约为0.1~0.2,农田地的径流系数为0.5~0.6,城市的径流系数一般为0.9~1.0。因此,降水到达地表后难以下渗,形成了地表径流,造成了城市内涝。海绵城市就是克服了以往的不足,将雨水利用的几个基本功能综合起来进行考虑[10]。不过,在海绵城市建设过程中,对雨水的截留和调蓄设施是建设重点,在建设过程中,应充分尊重自然环境变化规律,最大限度地保护城市生态系统[11]。
3.2海绵城市建设应充分认识南北方自然环境差异
南北方城市建设差异较大,在进行海绵城市建设的过程当中,需结合城市的地理环境因素,具体情况具体分析。从宏观建设角度出发,南北方城市开发的着重点有所不同。对于北方城市来说,降雨量小,蒸发量大,如何存蓄更多的降水、并能及时地加以再利用是关键问题[10]。而南方城市因降雨量较大,河流、湖泊众多,排洪量远小于降水积蓄量,造成了地表径流,容易诱发城市内涝。因此,在进行海绵城市建设过程中应该因地制宜,选择合适的建设方案[12]。
3.3做好基础性研究和合理规划论证工作
对当地生态环境、城建分区应该注重基础性的研究和合理规划,这样才能使海绵城市建设具有系统性、基础性的准备,也会让海绵城市建设适应当地的自然环境和社会发展的需要。很多城市都将海绵城市的建设纳入城市基础设施建设的范畴之内,但是,如果海绵城市的规划不合理,将会导致城市功能区混乱,绿色海绵设施之间无法协调,丧失了海绵的“弹性”功能。如果对当地自然地理概况缺乏全面研究的话,更会使绿色海绵设施无法充分解决城市水体问题,严重的会使海绵城市建设徒劳一场。
4建议和对策
4.1大力提高城市的植被覆盖率
海绵城市的建设过程中,应大力提高城市的植被覆盖率。基本原则是城市生态建设和自然力的复原 \[8,11\]。而传统的城市发展理念强调城市的经济职能和社会职能,以“坚固耐用、经济美观”为原则,忽视了城市水体涵养功能和生态环境的作用,在建设中偏离了正确的发展模式。例如,硬质的街道不利于雨水的下渗,不合理的沟渠开发,城市河道缩减,对湖泊等水体围填侵占等。因此,建设海绵城市就需要增加绿化面积,从环境保护入手,改善城市生态系统[15]。地表绿化是对降水的就地直接吸纳,这是发挥城市“海绵”功能的最重要的一步。海绵城市的建设不仅仅是一个工程问题,更是一个环境问题。从工程学的角度来看,工程手段可以提高对降水的利用率,而从城市生态环境保护的角度出发,才能从开发战略、指导思想上彻底转变思路,把海绵城市的建设当作永久性的,战略性的事业去发展\[15、16\],总体来说就是要保证城市绿地的覆盖面积并使其得以有效保护,例如江苏省城区用地规划就充分考虑了这些特点。
4.2重视地理环境要素,将蓄水和雨水再利用作为重点针对南北方差异问题:在北方进行城市基础设施建设时,应将蓄水、降水再利用作为开发的重点。例如哈尔滨群力雨洪公园,就合理地解决了雨水的收集、调蓄、排泄,不仅合理利用了雨水资源,而且较好地解决了水污染问题。通过简单的挖方和填方,缓解低洼地积水问题,实现高地与低地相结合,高地种植旱生植被、低地建设鱼塘并种植喜湿植被,建设新颖的农业景观\[17,18\],缓解雨洪压力。此外,公园四周建造大小不一的水坑,收集城市降水,经过自然汇集、过滤后在低洼地汇聚供给鱼类饲养,将多余降水转移到调蓄地区,尤其是城市污水,在向异地转移过程中实现过滤和汇集来解决城市水污染问题\[18,19\],建立发达的地下管渠,实现蓄水地区与城市之间水体的自由调动。
对于南方城市建设而言,由于降水较多,应采用降水就地吸纳的方式,如贵州六盘水明湖湿地公园的建设理念就是典型代表,其核心是通过减缓城市排水速度来实现“海绵性”,传统的城市排水排洪工程主要以快速排水为主,而新型海绵城市的建设打破了这一束缚,明湖湿地公园位于市区内,通过恢复水城河两岸的植被减少地表径流,增加水体中的氧气含量。种植各种植物,促使富营养化的水体被生物吸收,缓解城市水体污染,同时,建立梯田式湿地\[20,21\],有效的减缓地表径流、削减洪峰、调节季节性降雨和城区空气质量\[22,23\]。
4.3加强海绵城市建设的基础性研究,完善相关政策
在海绵城市的建设之初,要对该城市自然地理概况做出分析,如城市地貌特征、降水量、地下水水情、地质概况等,这也是海绵城市建设的基础工作,具有海绵效应的城市绿色设施,如对绿色屋顶、冠层截流、绿色街道、生态沟、雨水花园、蓄水池等建设做到心中有数。
在保障措施上,首先要制定相关的规章,出台相应的指导意见,引导各地区建设符合本地区的具有可操作性的建设方案,并将海绵城市建设纳入法律体系,通过法律来保证海绵城市建设的落实和维护\[15,24\]。转变城市发展的观念,将城市发展和自然融为一体,划分合理的城市功能,实现城市建筑、排水、水利工程等多方面的衔接\[25,26\]。
5结语
本文主要阐述了海绵城市的概况、提出背景以及国内外发展现状。探讨在进行海绵城市建设过程当中应该注意的几个问问题,这些问题是不同角度、不同的发展阶段对海绵城市建设的基本要求。影响海绵城市发展的问题主要为自然环境因素,明确自然环境与基础设施建设之间的相互关系,可以促进海绵城市的发展,实现人与自然的和谐共处。
参考文献:
[1]陈献, 尤庆国, 张瑞美,等. 试论我国城市雨洪资源综合利用[J]. 水利发展研究,2016(3):3~7.
[2]鞠茂森. 关于海绵城市建设理念、技术和政策问题的思考[J]. 水利发展研究,2015(3):7~10.
[3]吴丹洁. 中国特色海绵城市的新兴趋势与实践研究[J]. 中国软科学,2016(1): 79~97.
关键词:海绵城市;技术特点;技术设施;问题;意见
海绵城市的建设有利于环节我国部分城市水资源短缺的现状,并且还能够加强雨水的回收和再利用,但是这项技术涉及的内容比较多,以至于在建设过程中出现了很多的问题,需要建设部门采取有效措施进行处理,保证海绵城市建设的质量。
1 海绵城市概述
我国多数的城市在给排水施工上都没有设置将刚防水排涝系统给设置好,在这方面还没有统一的规划,在管理上也有较大的漏洞,河湖水也被肆意地侵占,这些都是城市出现内涝早的主要原因。对于这种情况,应该再城市中建立有效的防干旱和防内涝的设施,不要再像以往一样,将地下排水设施规划的过于单一,应该着力建设成海绵城市。
1.1 什么是海绵城市
通俗的说,就是像海绵一样的城市,其具有较好的弹性,在面对自然灾害和较大的环境变化的时候,能有较强的抵御能力。在城市有降雨的时候,能够较快的吸收与水,对其进行存蓄,再经过净化,从而实现水的循环利用;在城市缺水的情况下,可以将这些水给释放出来,然后再对其进行利用,让城市能够很好地利用这些自然水。也就是建设一个雨水的开发系统。普通的城市在排水的时候主要是利用渠道或者泵站,这些被认定为灰色设施。而海绵城市在排水的时候,首先是利用雨水花园自己植草沟等排水,这些被认定为绿色排水设施。海绵城市在利用排水设施的同时,还将灰色设施很好地结合在一起,这样使城市的排水系统更加完善,能有效地缓解城市内涝情况,减轻了雨水对城市带来的危害,将城市风貌建设的更佳美观。
1.2 海绵城市建设的技术特点
建设海绵城市,主要应用的是冲击开发技术,这个技术没有过大的施工面积,通常都是采用分散式施工,所利用的也差不多都是绿化用地,还有人行道等设施。这样一来,即使有大雨雪我都能解将其进行分配式的排放。而且施工的时候可以利用LID将暴雨的径流给有效减少,并能对暴雨起到延迟的作用,再LID的设计上也是比较灵活的,不会对生态环境有所破坏,在景观绿化的基础上就能达到很好的雨水渗透效果,对地下水也起到了补充的作用。
2 海绵城市建设的技术设施
城市内涝、城市缺水干旱和水资源污染问题的解决是建设海绵城市的主要目的,控制径流量、洪峰流量、雨水回收利用进和电源面源污染等是这项设计中主要针对的内容。开发技术立足于控制目标低影响,按照功能可以分为水渗透、调节、储存和截面污染化等几类。具体的技术设施包括以下几种。
2.1 入渗系统
将不渗水面积减少,地下水的补充通过雨水下渗来增加,并从源头上对径流加以控制,使其达到控制径流量的目标。同时还具有削减他一定的峰值流量和净化雨水的作用。透水铺装、渗透塘、绿色屋顶、植草沟和渗井等使其对应的单项技术设施。
2.2 滞留系统
通过对雨水径流的最大化滞留,使洪峰流量减少,同时洪峰的到来也能得到延缓,从而促使控制洪峰流量的目标的实现。同时化具有净化下渗雨水的作用。湿塘、植被缓冲带和下沉式绿地是其对应的单项技术设施。
2.3 存储系统
通过对收集和存储雨水的加工和使用,有利于促进水资源综合利用效率的提高,在此基础上,实现雨水收集回收利用的目标。蓄水池和雨水罐是其对应的主要单项技术设施。
2.4 过滤系统
要净化初期径流储存下来的雨水,使场地对雨水的自然净化力得到强化,从而实现控制点源面污染的目标。绿色屋顶、植草沟和下沉式绿地是其对应的主要单项技术设施。
3 海绵城市建设中的现存问题与改进意见
3.1 现存问题
3.1.1 设计规范、标准缺乏设计院对绿色雨水基础设施的设计不熟悉,目前还没有关于低冲击开发和海绵城市建设的工程设计规范和系统评估体系。设计单位大多依靠经验,相应的规划设计缺乏依据,可能会造成低冲击开发的规模不符合设计要求或是维护管理不规范等问题。
3.1.2 政策、法规不完善海绵城市建设和低冲击开发在我国还属于推广阶段,目前我国此方面的政策法规还不完善,建设工程开展缓慢,已建成的大多为示范工程。同时现有的通知和文件又不具有强制性,因此需要政府出台相关政策法规推动其发展。
3.1.3 工程分散、管理难度大海绵城市建设以源头治理、分散控制为主要规划设计理念,因此一个实施低冲击开发的区域可能分布着数量巨大的工程设施,其相应的管理难度大,如果缺乏有效的管理,将难以发挥其功能与作用。
3.2 我国海绵城市建设的一些建议
3.2.1 重视水资源的规划。在城市发展战略规划中积极考虑水资源及生态环境问题,将水资源的管理与利用问题放在重要的地位,充分认识和利用水资源的资源功能和生态功能,注重开发和保护水资源在城市发展进程中的价值,培育和引导水产业发展。
3.2.2 制定支持海绵城市建设的政策法规。现有的通知和文件不具有强制效力,为进一步落实和深化海绵城市建设工作,还需要构建完备的水资源法律和政策体系,出台强制性的政策法规以促进低冲击开发的实施和管理利用的规范化。强制性内容既要包括针对业主和开发商的管制政策,针对规划师和工程师的设计要求,也要包括针对管理者和使用者的管理条例。在制定强制性法规的同时也制定相应的经济激励政策。对于市政工程和开发建设项目,可采取财政、专项资金补贴等形式鼓励工程技术的研发和使用。
3.2.3 推广低冲击开发技术和设计体系。应制定海绵城市建设的技术规范或导则,推广实用技术,将规划设计规范化和标准化,为设计人员提供简单便捷的工程设计工具,降低技术的应用难度,推动低冲击开发模式的推广与利用。同时引进国外海绵城市建设中的新技术,提高其性能,降低使用的成本。
3.2.4 强化多部门多专业的协作。海绵城市建设不是一个部门一个专业就能完成的,它需要多部门多专业的共同参与。海绵城市的建设需要统筹协调规划、国土、排水、道路、交通、园林、水文等部门;融合不同专业背景的技术人员协作;注重从开发前的场地设计到地块规划设计,再到运行和使用指引和开发后维护的连续性;强化规划和建设过程中设计、管理、技术、资金上的衔接。
结束语
综上所述,海绵城市的构建有利于提高预防雨涝灾害,还能够解决城市水资源短缺的问题。在社会经济的飞速发展过程中,严重的破坏了生态环境,影响了人与自然的和谐相处。因此为了解决这个问题,建设海绵城市的理论和技术显得尤为重要,受到和社会和人们的广泛关注。尽管我国的海绵城市理论和技术还不是很先进,在贯彻和落实过程中还存在很多的问题,但在一定程度上缓解了我国部分城市水资源短缺的问题,因此还要进一步加强技术的完善和改进。
参考文献
[1]徐振强.中国特色海绵城市的政策沿革与地方实践[J].上海城市管理,2015(1).
[2]王文亮,李俊奇,王二松,章林伟,曹燕进,徐慧纬.海绵城市建设要点简析[J].建设科技,2015(1).
【关键词】 重庆市 海绵城市 应用 探讨
随着城市建设的快速发展,城市人口密度增大,城市建筑用地面积增大,土地资源变得尤为珍贵,而为了城市建设发展的需要,很多土地被钢筋混凝土所覆盖,硬化地面遍布城市各个角落。柏油马路、水泥建筑,这些均会导致城市土壤岩层被压实,土壤透水能力下降等一系列破坏影响,使得在出现大量降雨时,城市排水负担过重。长此以往,城市排水系统功能丧失,造成城市居民生活灾难,导致洪涝安全隐患,严重时甚至会造成水污染、洪流等城市灾难。而山地城市重庆,在结合其自然环境、地理面貌水资源环境特征后,提出建设透水吸水、防洪排涝的“海绵城市”体系,为维护城市生态健康排水、完善城市绿地建设起到了积极作用。
1 重庆市海绵城市建设的应用现状
1.1 维护城市透水渗水功能
海绵城市的建立就要先从重视城市绿化开始,利用已建成的城市硬质地面周围绿地环境,草坪花园等设施,合理增强地表渗水透水性。例如重庆在海绵城市试点建设中运用到的主要措施就是在绿地内及周围采用植草沟的方法,在雨水传输过程中逐渐减少地表径流,加强地表“呼吸”作用。除此之外,重庆市还采取了一种污染控制技术,例如在建筑或者水泥马路周围使用一种具有特殊性质的土壤聚合物,其作用是使细沙之间的粘性增强,在雨水冲击时,能够保持很好的稳固性,很大程度上避免了水土流失现象,提高土壤渗水性,弥补原有土地渗水不充分的特点,同时也避免了水质污染。
1.2 防洪减涝,保障城市安全
在城市建筑建设中,将防洪减涝的设施与城市基础公共设施结合,保障暴雨期间城市能够正常运作,不会导致洪水灾难突发。例如重庆市城市规划建设中,坡度较大的地方很多,可在形成较大坡度的地区的路肩或建筑设施上建造能够承载路面水流流径的排水渠。并且可以设计水流流速阶梯,这样可以缓解水流流速过大的情况,防止洪峰出现。
1.3 保水滞水,缓解城市水危机
在干旱和暴雨洪水这两个极端模式下,海绵城市的建设就起到了一个多面化的积极作用。在干旱期间,“城市海绵体”通过暴雨期间集聚的雨水,保障城市部分用水正常,防止城市出现水危机。例如重庆市利用小型花园景观来应对大量降雨,例如花坛、水池,在暴雨出现时,可以短暂的积水蓄水,不仅能够缓解城市排水系统压力,还能为后期城市用水提供部分水资源。
1.4 充足地下水,维护城市水循环
重庆市还采取了“城市海绵体”能够过滤净化雨水的功能,有效保障了地下水维持充足的状态。例如重庆市利用道路两旁的绿化带,在暴雨袭来时,可以让雨水短暂滞留,并且对泥土起到过滤净化作用,为之后的排水、净水工作提供便利。
1.5 修复水环境,促进城市与自然和谐发展
将城市景观水资源系统与地下水资源系统相结合,采取防污染与生态修复的手段,将城市海绵体的承载能力提高,达到净化城市水体体质以及促进城市与自然和谐发展的目的。例如重庆市建立的大坡度径流控制滤池系统,在雨水经过排水系统时,滤池上方会铺设砂砾以此来分级过滤流经的泥水,从而达到净化泥水,防止雨水过度污染,避免造成城市地下水污染及排水系统不畅等问题。
2 重庆市海绵城市建设的启示
2.1 加强绿地建设,完善绿地系统
由重庆市的山地模式来看,应该注重加强功能健全、渗水透水性能良好的绿地系统。在保持原有绿地生态的同时,要注重自然生态要素的建立。提高绿化覆盖率以及绿地分布范围,对于一些地区,要加强绿地建设。例如充分利用滨江岸线、山脊、陡崖等一些具备山水城市自然地貌的地方来建设城市绿化,同时保留原有地的生物多样性,结合当地地貌结构以及物种种群来建立丰富多样的绿地海绵生态结构。同时也要加强城市山地公园与滨水公园的建设,积极发展绿地建筑及居民绿地开发,打造成熟绿地的海绵格局。
2.2 增设透水区域
提高城市透水地面的透水标准,要注重发展居民用地、马路、公园以及一些城市基本设施建设等硬化地面,在其周围铺设带有透水性质的地面铺装。例如铺设一些具备透水性质的混凝土、瓷砖、以及路面水泥等。铺装地面应高于绿地设施,引导雨水由铺装地面流向绿地。建立科学的引流设施,使超过铺装地面渗透能力的水量能够及时流向绿地,均匀分布渗水透水压力。
2.3 完善雨水利用系统模式建设
根据重庆市各个地方不同的地形、水资源分布情况以及当地用水情况,要建立不同的雨水利用系统。雨水利用系统设施的建立应该与城市排水系统、防洪体系、生态环境、人造景观等城市设施的建造规划相结合。一些天然水洼地、池塘可以被用来作为一些调蓄蓄水池,以缓解城市洪峰,降低城市蓄水排水系统的工程造价。当然这其中也要注意雨水收集的季节性特征,以达到雨水利用最大化。收集来的雨水经过进一步的处理,可以用以绿地用水、路面冲洗或进一步储存等。
3 结语
重庆市作为长江上游经济中心,其城市建设与发展担负着重要的责任。而如今城市建设步伐加快,城市建筑周期变短,海绵城市的建设推广也面临着更加艰难的挑战。海绵城市建立的有效性还需要在实践中不断地改进。新的开发建设就需要新的技术手段,海绵城市的建设也同样需要一套新的建设理念,新的技术手段以及新的管理制度。重庆市的山体特征对于海绵城市的建设需求与要求更加的急迫与严格,因此需要在已有经验上,不断完善探索,为重庆市以及全国海绵城市建设提供技术支持。
参考文献:
关键词:海绵城市;雨水系统;低影响;结构;开发;保护
引言
城市建设的现代化程度,直接反映了经济建设的现代化程度。在城市建设中,城市规划对于城市建设的总体水平具有重要影响。在现代化城市建设中,虽然城市建设的总体水平有了一定程度的提高,但是,在遇到自然灾害的时候,就会直接考验城市建设的基础性工程。优化排水系统,建设海绵城市和低影响开发雨水系统,是解决城市水循环问题的关键。海绵城市建设与低影响雨水系统构建,是新时期城市建设的重要目标,是解决城市综合性治理和提高城市应对自如灾害的重要思路。
1.系统模式构建的目的和意义
现代化的城市需要建设具有自然净化功能的设施,需要将水的循环纳入到自然的保护范围内。城市水系统建设需要与城市规划,排水设计和道路交通以及园林建设等方面紧密结合。海绵城市与低影响开发雨水系统是提高水生态环境的必要工程,是构建城市发展进程的重要内容。系统模式采用的技术中,既有工程性的开发建设方法,也有非工程的开发建设措施,其核心目的就是保障城市用水安全,有效利用水资源,合理对待地理条件,防止城市水灾害。系统的整体设计为组合系统,具有多种功能,能够提供多项水服务,是城市总体规划与建设的重点工程。
2.海绵城市和低影响开发雨水系统解析
2.1海绵城市建设的理论
城市化建设需要把生态文明理念放在首位。海绵城市的提出,就是从生态文明的角度对城市建设与环境资源进行了一定的设计。海绵城市实际上就是指城市要像海绵一样,能够具有适应环境变化和抵御自然灾害的弹性,在下雨的时候,既具有雨水存储的功能,也具有雨水释放的功能。在设计系统工程时,要充分利用自然的途径,同时与人工措施相结合,最大限度的实现雨水的合理存储和科学净化。海绵城市系统建设要把自然降水,地表水和地下水进行设计上的区分,让水资源形成一个完成的循环系统。海绵城市建设能够保护好河流与湖泊,对坑塘与沟渠都有一定的帮助。在建设中要对自然水文特征有充分的了解,对生态环境进行细致的修复,保障水体和自然环境的稳定状态。在开发建设中,对雨水系统和排放系统进行与城市建设的匹配,在存储和调节,传输与净化的过程中,控制好总流量和各个阶段的峰值,将收集与排放系统有机对接,按照标准形成系统构建。海绵城市是系统化的构建过程,需要掌握好建设的理论与原则,更要做好必要的监督。
2.2低影响开发雨水系统的设计理念
低影响开发实际上就是指在开发水系统的过程中,要保护好场地的水文特征,是一种低影响的设计理念,也是城市建设中当前采用的有效方式。低影响开发的核心理论就是维护好开放前后的水文特征,在径流总量、峰值流量和峰现时间上,能够保持一定的稳定性。我国城市开发过程中,开发强度较大,对水文特征的破坏也很大。在低影响设计中,要采用分散式的源头削减措施,是开发前与开发后的峰值流量保持不变。这点与国外的一些国家存在一定的差异,这是因为国外的开发中,一般没有高强度的开发,对水文特征的影响较小。低影响开发需要与多个部门进行联系,例如道路交通部门,建筑与城市规划部分,园林与排水部门,水文管理部门等。低影响开发是各个部门联动的机制。低影响开发的技术性要求很高,需要从设计的源头入手,在建设的中期和末期,都要给予设计与建设上技术性推进。低影响开发雨水系统是保障城市具有海绵功能的重要设计理念。
2.3海绵城市与低影响开发雨水系统的构建方式
海绵城市与低影响开发雨水系统的构建是一项系统性的工程,在设计和建设中,需要对城市各个层级和相关的规划进行目标性的设计,也需要对规划控制的指标进行内容上的界定。在开发设计中,要从横向和纵向对设计进行规划,在建设中,考虑建筑的年限与类型,小区建设的整体情况,道路的设计,绿地与广场之间的关系,水开放的空间和封闭的空间进行充分的了解。在低影响开发雨水系统上,控制好目标与规划,利用好气候和土地的自然条件,对低影响开发雨水系统的流程和设计进行组合式的统一。在建设中,要掌握好经济技术分析的成果,对设计方案与现实情况进行比对。低影响开发雨水系统的建设是在城市正常运行的前提下进行的工作。这就需要在构建的同时,要保证好城市建设的基础性产业运行,在构建的过程中,降低对正常生产要素的干扰。
3.系统模式应用的具体规划与区域建设
3.1对城市进行总体规划
3.1.1明确重点开发区域
每个城市的水文地质条件都不同,在水系统的功能布局和地质特性上,具有短期的规划和长期的规划。在进行开发设计时,要把重点区域进行一定的控制,在保证综合治理的前提下,对重点区域的年径流量进行控制。这是总体规划中必要的工作。
3.1.2保护好敏感区域
在城市规划中,是生态的敏感区域分布在城市的各个角落。对敏感区域要实行禁止建设和限制建设的划分。低影响开发雨水系统与城市雨水灌渠系统要实现整体上衔接,这是该项技术应用的前提条件,也是各个系统之间形成对接的基础。保护好敏感区域,就使得其他区域的建设更具实力,就会保证建设的稳定性。
3.1.3合理控制地表形态
城市规模的扩大,会促进城市空间的增长,在低影响开发水系统的建设中,就要明确城市边缘,以适应城市扩大后的水系统情况。要对土地面积有一定的认知,要对透水和不透水的土地进行了解,要掌握地表径流的情况,对地形和汇水分区进行必要的认知。在保证自然径流通道畅通的情况下,延长汇流的路径,控制径流的雨水量。
3.2实施水系专项规划
3.2.1明确水系的保护范围
城市水系的保护要根据城市水系的生态环境进行设计,在各个水域和岸线上紧密联系,划定敏感区域,油壶河湖水系的布局,合理规范排放与存储的关系。在城市河道中,将有关联的地方连接,形成水系之间的相通关系,控制好地域之间的差别与联系。明确水系的专项规划,能够让水系的保护范围在控制的条件内,在建设施工时,就不容易造成偏差。
3.2.2做好绿地系统规划
对于海绵城市而言,城市绿地是重要的场地,城市绿地对于低影响开发目标具有重要的意义。在城市绿地上,能够创造出足够的空间预留,可以保证绿地在水系统中,处于弹性的状态。在绿地中,要明确绿地的用途,例如是公园绿地,还是生产绿地,是附属绿地还是防护绿地。在水生态的空间和绿地的布局上,要充分发挥绿地是渗透功能,在绿地与周边水域的衔接处,做好一定的设计,保证绿地对汇水区的要求。
3.2.3关注排水防涝措施
低影响开发雨水系统的作用很多,其中对防治内涝的综合体系具有重要的作用。在设计时需要与防内涝设计同步,将城市的排水系统和防涝综合规划相适应,对控制和开发的目标进行指标上的控制。对系统进行评估,精确规划控制目标,对各个节点之间的关系仔细梳理,是防治方式与防治系统能够实现对接。在雨水的资源利用上和目标控制上,保持系统之间的必要联系。
3.3修复性详细规划
3.3.1明确城市用地分类
在低影响开发雨水系统的设计过程中,要对城市的用地分类进行了解,对城市用地分类进行了解就是为了更好的规避建设中的矛盾。城市用地分类一般可以分为居住用地,公共管理用地,商业用地,工业用地,交通设施用地,公用设施用地等。对城市用地进行了解,就是为了能够有效应对开发设计中的难点,进行更好的规划。低影响开发雨水系统需要做好不同地块之间的衔接,所有对用地类型进行了解,能够充分发挥系统的作用,避免影响用地上的矛盾。
3.3.2合理面对约束条件
城市建设中各个类型的设施很多,每个设施都是对应着一定的城市服务。在低影响开发系统的设计中,要注意设计与约束条件之间的限制,对建设的时间和顺序进行分类设计,对布局和城市规模进行必要的分析,在设计和建设中,要符合城市建设的其他方案,在各个专业的相关配合上,掌握好必要的原则和方法。例如规模的大小,类型的确定,资金的安排等等问题。合理面对约束条件,就是为了能够更好的把握建设条件。
3.3.3落实各类衔接设施
在工程建设中,低影响开发雨水系统要做好与各类设施的衔接。城市规划中,绿地和建筑,或者道路与相关结构之间,需要进行各个部分的衔接,衔接的目的就是为了保证工程与建设能够符合建设的要求。在城市建设中,很多城市的建设时期不同,城市的新旧程度也不同,在基础设施建设上的差异,给工程建设带来的一定的难度。在进行衔接设施的操作中,就要明确城市建设的具体规划,根据图纸进行设计,在衔接工程中,进行细致的验收。
4.系统的技术路线案例分析
4.1系统的主要技术环节
4.1.1分析自然条件
技术应用的前提是对自然环境的充分了解。在海绵城市低影响开发雨水系统构建的模式研究上,要做好对水资源条件的了解,例如地形地貌、排水分区、用水供需情况等。在城市各类管网和园林绿地的建设中,注意调查其分布情况。对自然条件的掌握,能够促进技术应用的准确性,能够保证技术应用的过程,具有稳定的状态。
4.1.2优化设施建设
在选择与优化基础设施上,需要运用综合性的眼光。在开发技术和设施保护上,要结合城市景观的规划设计。低影响开发雨水系统的重点就是利用自然资源进行疏通,人工设施建设作为辅助的方式。在具体的技术执行上,就要掌握好各种条件的恢复和利用,在已经被侵占的系统上,进行必要的整改,让设施能够更加完善,发挥更积极的作用。
4.1.3组合系统选择
低影响开发技术在系统的构建上,要保持系统的组合关系。城市建设具有不同的差异,城市建设的各个时期采用的方式,也具有一定的区分。在新系统的构建中,要注意与原有系统的对接。使用组合系统的方式,就是为了能够更好的保证系统之间对资源的利用和对生态环境的充分保护。同时,组合系统能够突出经济适用,能够保证专业之间的合理配置。
4.1.4分解指标体系
低影响开发雨水系统的技术框架要结合各个指标的特点进行。对于指标体系要进行分解执行。在分解的过程中,确定好单项和组合指标的应用。在建设中开发和约束控制指标。在控制中,掌握好相应的方法。低影响开发雨水系统的分解方法对于有效设计系统具有重要的意义。该系统在建设中分解是为了能够从整体上控制各个关键部分的操作。分解是相对的,分解的作用就是为了能够更好的掌握整体上的设计。
4.2系统建设的案例分析
4.2.1案例一,北京市某住宅区低影响开发雨水系统建设项目
(1)项目基本情况。该项目位于北京的顺义区,项目占地234平方千米,景观湖占地18平方千米,绿地和高尔夫球场占地70平方千米。项目的优点是项目的自然生态环境较好,适合低影响开发雨水系统建设。但是,项目的弊端就是项目所在地是河滩淹没区,地势低洼,建设期间周边没有配套的市政雨水和污水的管线,容易造成内涝的风险高。另一个主要问题是中心景观的水体自净能力差,水体的营养化会造成水发臭、耗水量高等多种问题。
(2)项目的低影响开发雨水系统设计方案。项目采用的多功能调蓄水体,在雨水湿地和花园建设上,能从总体规划入手。项目实现了总量减排,内涝防治,防治径流污染和雨水资源再利用等目标。整个项目有效控制了成本,方案与执行之间形成的良好对接。项目实现了径流总量减排、内涝防治、径流污染、雨水资源化利用等多个目标。但是,该项目没有建设雨水灌渠系统,是通过有效的场地竖向设计实现的雨水地表组织排放,道路和绿地可以作为超标雨水径流排放通道。
(3)项目的综合效益。本项目主要是利用低影响开发设施代替灌渠系统,投资成本与传统开发模式持平,提高了小区的防治内涝的能力。低影响开发雨水系统,可以有效控制径流污染,能够使入户的径流雨水水质提高,人工土壤渗滤和湿地循环净化系统明显改善。在自然景观和水体效果上,植物和动物都有了良好的生存空间。
4.2.2案例二,上海绿地雨水控制项目
(1)项目基本情况。项目在一所花园单位,该地区有雨水湿地,雨水汇集面积约2000平方米,主要的汇集第位绿地草坪和高处园路,常年的水体面积是400平方米,平均深度为0.8米最大蓄水量为480立方米。在园中种植了植物,如睡莲和鸢尾等,蓄水池的底部是泥土,周围放置了一些石子和石块,这样可以有效改善水质。在水体设计上上采用的多功能净化的设计。该项目实现了城市景观与低影响开发雨水系统的一直性和统一性。
(2)项目设计方案。该项目采用了新型材料,建设了透水性路面,采用的材料是高粘度浅色结合料,铺设厚度为4cm,压实后混合料空隙率能够达到20%。雨水能够深入到排水沟,就会流向水景处。铺设沥青路面,能够改善水质,还能够解决路面积水的问题,为下沉式的绿地提供洁净的水资源,这样就会让雨水收集后再进行综合利用。
(3)项目的综合效益。项目利用了一定的工艺技术和生物技术,对于净化道路的雨水,起到的关键作用。在实际年流量上,总控制率能够达到85%,道路排水综合设计能够有效利用道路雨水,可以降低绿化带绿化需水量。不仅如此,还能够减少因径流污染对城市环境的污染。
结论与展望
关键词:海绵城市;城市湿地;景观设计
随着城市的飞速发展,城市中基础设施建设的步伐加快。城市中的路面建设亦随之发展扩大,路面的建设材料大多是沥青、混凝土等防水材料,导致城市中的雨水不能通过地面渗透到地下,又因为城市中的建设管理跟不上发展需要,防洪泄水系统不健全,导致雨季时,城市面临暴雨不能及时的通过管道排出,从而发生城市内涝。2014年国务院颁布了《海绵城市建设技术指南》,提出了海绵理论,为城市建设提供了理论基础,未解决城市生态问题提供了良好的决策,因此,运用海绵理论对城市湿地进行景观设计,是现阶段城市生态建设的重要任务。
1“海绵城市”的理论概述
海绵城市的表面意思是指希望城市能如同海绵一样,很好地适应环境的变化和面对各种自然灾害,具有良好的吸收和恢复能力。其主要作用是通过对下雨时的水进行吸收、储存,然后雨后加以利用释放,达到城市生态系统的良性循环。海绵城市的建设应该遵循生态系统平衡的原则,将自然存在的和人工建设相结合,在保障城市安全的前提下,实现城市最大限度的储水,再将雨水进行释放,从而维护了城市生态系统的平衡,避免了城市在暴雨时出现洪涝灾害。这样不仅可以促进城市对雨水资源的利用,而且可以保护城市的生态环境。
2基于“海绵城市”理论对城市湿地进行景观设计
2.1设计原则
2.1.1生态平衡的原则。城市湿地景观设计时应以生态随着城市的飞速发展,城市中基础设施建设的步伐加快。城市中的路面建设亦随之发展扩大,路面的建设材料大多是沥青、混凝土等防水材料,导致城市中的雨水不能通过地面渗透到地下,又因为城市中的建设管理跟不上发展需要,防洪泄水系统不健全,导致雨季时,城市面临暴雨不能及时的通过管道排出,从而发生城市内涝。2014年国务院颁布了《海绵城市建设技术指南》,提出了海绵理论,为城市建设提供了理论基础,未解决城市生态问题提供了良好的决策,因此,运用海绵理论对城市湿地进行景观设计,是现阶段城市生态平衡为基础,坚持保护生态环境和维持生态系统平衡的原则,合理地对城市的湿地进行开发和景观设计,将对城市生态环境的影响降到最低。2.1.2具备防洪功能的原则。城市湿地建设除了为人们提供休闲和娱乐的场所等功能,还应该具备一定的防洪储水的能力,是城市水循环系统的重要组成结构。雨季来临时,城市湿地能够具有吸水储水的功能,作为城市的储水基地,为整个城市在雨季建立一道安全防线。2.1.3与城市相结合的原则。城市湿地景观设计是城市景观设计的重要组成部分,在进行城市湿地景观设计时,要和整个城市的景观设计融合,利用点、线、面的设计方法,将城市湿地景观设计与城市相结合、统一,使整个城市的水体系统、景观设计更加完善。
2.2设计方法
在城市湿地景观设计中,汇集储存雨水的景观主要包括湖水、地面、绿地以及建筑,湖水可以直接吸收储存雨水,地面、绿地和建筑主要是通过汇集雨水,然后将雨水排放。可以优化集水景观,充分发挥其对雨水收集和净化的功能,减少雨水的径流,降低污染物的汇聚,从而保障雨水最终的汇集质量。其主要设计方法如下:2.2.1改善地面的铺设材质,提升地面的渗水能力。大多数地面采用沥青和混凝土等防水材料,这样的地面阻止了雨水的渗透,阻碍了水循环。因此,在进行地面铺设时,可根据不同景观的需要及功能对地面进行铺设。如部分地方可铺设透水混凝土或者砌体材料,也可铺设鹅卵石、碎石等材料,这样可以提高地面的渗透能力。在对地面进行铺设时,也可设计不同材料或者色彩的组合,不仅为景观带来美化的效果,也可以使地面能够集水渗水,促进水的循环。2.2.2改变绿地的建设方式,提高绿地的储水能力。在城市湿地景观设计时,都会建设相应的绿地,在绿地中种植乔木、灌木和草类等植物,这些植物不仅可以储存净化水分,还可以保护环境,减少水土的流失。在进行湿地绿地建设时,应该最大限度地保护天然绿地,使绿地具有自然之美。而人工绿地的建设部分,可以根据周围的环境进行设计,依据绿地的地理位置及地形特点,设计一些具有凹式形状的绿地,这样不仅可以使绿地在下雨时汇集雨水,也可以过滤雨水中所带的树叶等杂物,使之慢慢地渗透到地表,补充地下水。在下凹式绿地建设时可以建设“雨水花园”,即在下雨时形成雨水花园,在绿地中种植不同的植物,这样在雨季可以形成独具一格的湿地景观。在为下凹式绿地选择种植植物时,一定要结合湿地景观设计,选择具有吸附净化能力的,能在短时间内具有一定的耐涝、耐旱能力的本土植物。在城市湿地景观建设中的建筑屋顶主要功能是承接雨水。因此,针对建筑物屋顶的集水功能,可在其屋顶种植绿植进行覆盖,这不仅为湿地提供了一种独特的景观,还可以达到净化雨水的功能,促进雨水参与大气水循环。在屋顶上种植如爬山虎等依附生长的绿色植物,覆盖在屋顶,当雨水降临时,落在屋顶的雨水一部分被该植物吸收储存,一部分在阳关的照射下通过蒸腾作用挥发进入到大气中参与水循环。根据建设物的形态设计绿植,使之与湿地环境更好地融入在一起。
3城市湿地景观建设对海绵城市建设的作用
城市湿地景观建设是组成城市整体绿化系统的重要组成部分。城市湿地的建设不仅保持了生态系统的平,还使得整个湿地景观的生态系统接近于自然景观,从而维持大自然动植物之间的平衡和协调。城市湿地主要分为2种:一种是自然湿地,一种是人工湿地。在“海绵城市”的建设过程中,城市湿地景观建设不仅能够在雨季暴雨天气和河流涨水的时期具有储水的作用,还能够通过土壤、微生物以及植物净化雨水,通过植物分解雨水中的污染物,从而达到净化雨水的作用。城市湿地是天然的蓄水池,能够储存大量的水。因此,可以利用城市湿地存储水资源,将储存的水资源用来灌溉、养殖、绿化,从而提高了水资源的利用率,维护了生态环境系统的平衡,促进了经济的发展,城市的进步。通过城市湿地进行蓄水,还能够提高湿地周围环境的空气湿度、补充地下水资源。因此不论是自然湿地还是人工湿地,都能够促进生态平衡进而海绵城市建设的进程,使城市达到可持续发展的目标。
4结语
随着“海绵城市”概念的提出,城市湿地景观设计促进了海绵城市的建设,在海绵城市的建设中起着重要的作用。城市湿地是城市中雨水的汇集和储存之地,不仅能够美化城市,为人们提供良好的绿色的休闲环境,还能够保护环境,储水防洪,保持生物多样性,维持生态平衡。形成一个完整的水循环系统是“海绵城市”建设中的重要战略,在其建设规划中把湿地景观建设融入到“海绵城市”建设中来,使整个城市在自然中进行人工建设,将人工和自然相结合,依靠大自然的力量对城市湿地进行景观设计,有效地管理和规划自然资源,促进“海绵城市”的建设和发展的进程。
参考文献:
[1]李思逸,史梓潇.基于海绵城市建设的城市湿地景观设计[J].建筑工程技术与设计,2016(15):25-28.
[2]卢树彬.基于“海绵城市”建设的城市湿地景观设计[J].城市建筑,2016,32(20):208-208.
[3]任璐,冯飞.试述“海绵城市”建设的城市湿地景观设计[J].智能城市,2016(10):15-16.
关键词:低影响开发;道路设计
1 海绵城市与低影响开发
海绵城市就像一块海绵那样,能把雨水留住,让水循环利用起来。即指遇到有降雨时能够就地或就近吸收、存蓄、渗透、净化雨水,补充地下水、调节水循环;在干旱缺水时有条件将蓄存的水释放出来,并加以利用,从而让水在城市中的迁移活动更加“自然”,同时丰富城市景观,增强城市生态功能,让城市更加宜居。
海绵城市遵循“渗、滞、蓄、净、用、排”的六字方针,把雨水的渗透、滞留、集蓄、净化、循环使用和排水紧密结合,统筹考虑内涝防治、径流污染控制、雨水资源化利用和水生态修复等多个目标。海绵城市建设既要实现生态目标,也要满足城市功能。因此,低影响开发设施建设必须要以建筑与小区、绿地与广场、城市道路等城市基础设施作为载体,城市规划、设计、施工及工程管理等各部门、各专业统筹配合,突破传统的“以排为主”的城市雨水管理理念,通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种生态化技术,构建低影响开发雨水系统。
2 城市道路建设在低影响开发中的重要性
随着城市建设的发展和城市规模的扩大,大量的硬化地面减弱了雨水的渗透,雨季降雨量大时容易形成洪峰,导致城市部分区域积水;导致城市热岛效应、温室效应加剧,极端气象条件和极端水文条件增多。
城市道路是城市空间的重要组成部分,在城市建设中占有很重要的地位,在不断加快的城市化进程中,道路面积不断增加,道路硬化用地面积占城市建设用地面积约15~20%。道路路基范围收集到的雨水量非常可观,而目前这些资源都无法得到有效利用,如果能在现有雨水直接利用与间接利用的研究基础上,针对绿化带用水特点,研究新型路面材料、雨水就地渗蓄、利用方式,就近收集道路径流作为地下水、路边绿化带的补充水源,对推动低影响开发建设有着非常重要的意义。
3 低影响开发城市道路建设设计方式
3.1 城市道路实施现状
目前在城市道路建设过程中,以满足城市道路功能为目的,在雨水控制和利用思路上主要体现“排”上,忽略了对生态的保护和环境的影响;这种以“路面横坡收集-雨水口-市政管网”为主的道路雨水排放方式, 主要缺陷有:①道路雨水经市政排水管网直接进入河道,道路绿地不能有效地滞蓄雨水,不能对地下水进行补充;②绿化带不能有效蓄留雨水,因经常性的浇灌绿化成为道路用水大户,每年都消耗大量自来水,加剧了我国水资源严重短缺的现状;③雨季地表径流量大幅增加,造成洪涝灾害;④雨季地表水排水不畅,路面积水严重,面层湿滑,引发交通事故。
3.2 城市道路路面材料的选择
城市道路路面传统做法一般采用水泥混凝土和沥青混凝土。为城市建设需要、改善生态环境,2012年前后建设部了《透水沥青混凝土技术规程》和《透水砖路面技术规程》,规范规定透水混凝土路面应满足道路路面使用功能,并满足透水、抗滑、降噪要求。透水沥青路面组合形式分为三种,分别是①路面水进入表面层后排入临近排水设施、②路面水由面层进入基层(或垫层)后排入临近排水设施、③路面水进入路面后渗入路基。前两类主要用于需要减小降雨时路表径流和降低道路两侧噪音的新建和改建道路,解决了“排”和降低路面径流和噪音的问题,但是未解决“渗、滞、蓄、净”的问题。第三种形式路面水渗入路基,但规范要求路基土渗透系数大于或等于7×10-5cm/s的公园、小区道路、广场和中轻型荷载要求的道路可采用该路面形式,也就是说在城市道路快速路、主干路、次干路等车流量大的重型和超重型荷载条件下不能采用透水路面。随着低影响开发建设被越来越多的部门重视,建议相关部门共同研究环保、强度高的沥青路面材料。
透水人行道要求土基应具有一定的渗透性能,土的渗透系数不小于1.0×10-3mm/s,且渗透面距离地下水位应大于1m。人行道及绿化带满足“渗、滞、蓄、净”相对容易一些,但人行道与绿化带毕竟才占总道路面积25~40%,为满足道路车行道整体功能,靠近车行道的绿化带和人行道也都设置了防水系统,不能有效解决“渗、滞、蓄、净”的问题,所以整体解决道路路基范围内“渗、滞、蓄、净”是处理低影响开发建设的重要内容。
3.3 低影响开发建设城市道路设计理念更替
3.3.1 道路横坡及绿化带设计方式选择
城市道路传统设计方式是将道路做成向车行道外侧倾斜排水至道路雨水口后汇入雨水管系统,绿化带做成高于车行道25~40cm的凸起形式。为有效解决城市道路“渗、滞、蓄、净”的问题,建议将车行道做成向中央绿化带倾斜的形式,向绿化带方向排水;绿化带做成低于车行道5~10cm的凹型形式,以便于收集雨水,在绿化带下方设置碎石盲沟,在盲沟底面,超过路基工作区深度范围后设置碎石层,反向路基底渗流。
同时在设计中减少道路雨水口篦子的设置、减小雨水管径,并采取智能开关控制形式,仅在雨量较大、地面水不能有效排除时打开雨水篦子开关,收集雨水至雨水管排水系统。
通过此设计方式的转变,道路路面雨水通过简单的雨水管收集变为路面渗透、绿化带渗沟“渗、滞、蓄”并反向路基渗流、雨水管收集等三种流向。
3.3.2 道路人行道设计方式选择
人行道人行荷载较低,在设计中可以采用透水人行道板铺砌,基层采用透水混凝土铺砌,垫层采用碎石层。为减小对路基工作区的影响,在靠近车行道侧设置隔离层,在人行道范围内设置30cm左右的碎石沟,深度结合路基工作区深度确定,将人行道范围内雨水与路基底面碎石渗水层连接,有效处理雨水渗流。如人行道侧有路侧绿化带的,也可以按照绿化带降低收集雨水的方式处理,并设置渗沟与底层渗水层连接。
3.3.3 边坡支护方式的选择
在山区地方,道路边坡也占据道路红线范围的很大比例,道路边坡的稳定性、生态处置是低影响城市开发建设重要内容。道路路基防护一般分配坡面防护和冲刷防护,有植草防护、灰浆防护、护面墙、挡土墙、混凝土预制板等防护方式。
在城镇化背景下,低影响城市开发越来越重要,生态护坡在城市建设中得到更多的应用,植草、平铺草皮、植树等模式在城市道路建设中运用广泛。而对于石质边坡的处置就比较麻烦,边坡开挖对生态环境破坏严重,如何处理石质边坡支护问题是海绵城市建设急需解决的问题。建议对于石质边坡在设计中应根据岩层性质及走向,合理确定边坡坡比,并适当放缓坡率,采取方格网植草、窗式护面墙植草、挂网喷土植草等生态支护方式;避免采用喷浆、抹面等方式。并在边坡坡脚设置排水沟,沟底设置碎石盲沟,与道路基础底面碎石渗水层连接,有效处理雨水渗流。
4 结语
住房城乡建设部组织编制的《海绵城市建设技术指南―――低影响开发雨水系统构建(试行)》于2014 年10 月实施,为深入开展海绵城市建设提供了指导和依据。低影响开发雨水系统建设涉及到整个城市系统,应该通过当地政府把涉及到的规划、排水、道路、园林、交通、项目业主、施工单位和其他一些单位协调起来,明确目标,落实政策和具体措施。力争做到城市像海绵体一样,遇雨吸水、蓄水,需要时“释放”利用,实现雨水资源化、涵养地下水、降低面源污染、减轻城市洪涝和排水系统压力、改善和修复城市水环境,使得“逢雨必涝,雨停即旱”的状况将得到有效改善。
参考文献
[1]住房和城乡建设部.《 海绵城市建设技术指南 ――低影响开发雨水系统构建 》2014年10月
[2]仇保兴,海绵城市(LID)的内涵、途径与展望,2015年1月
关键词:海绵城市;城市园林设计;理论运用
正文:
海绵城市主要是一种较为创新的城市雨水管理理念,可以有效的防止治理城市发生内涝或者雨洪现象,此方法有一点的“弹性”,所以我们把海绵城市也可以理解为“水弹性城市”。如今随着人们生活水平的提升,对各类资源的大力开发利用导致了很严重的生态环境问题。而海绵城市的建设发展可以把城市变成海绵那样,适应气候环境的变化,在下雨时吸水,在需要水资源时防水,所以对其应用发展有着一定的现实意义。
1海绵城市建设基本原则
1.1优化规划
在城市园林设计中对于海绵城市理论的应用,其主要组成部分是城市雨水、雨水管渠以及超标雨水径流排放系统,他们三个是相互配合应用的,所以对于城市园林设计中海绵城市的建设规划尤其重要,要保证城市雨水系统、雨水管渠以及超标雨水径流排放系统的协调统一、衔接到位。具体规划过程中还要做到:并绿色结合灰色、源头减排结合末端调节,切实注重海绵城市规划建设的发展性和复杂性特点,相关政府部门以及其他部门要全力配合,加强合作,保证海绵城市规划的科学有效性。
1.2注重生态性
对于城市园林设计中海绵城市理论的应用发展,其主要要求以及具体出发点就是注重城市的生态性。之前我们总会将城市的管道工程、沟渠工程以及泵站工程等的建设叫做灰色设施,而海绵城市的设计建设过程中要灵活运用对城市系统低影响的绿色雨水设施,以此为城市的建设发展创造出社会以及环境效益。特别是在一些老城区,由于雨水设施都比较陈旧和落后,所以通常会出现雨水径流现象,所以要建设低影响开发的雨水设施和系统,以此保证雨水设施取得更好的效果。海绵城市的设计发展就是在生态性原则的指导下建设出低影响开发的城市雨水系统。
1.3安全第一
安全第一,无论是什么工程的建设。对于海绵城市的建设发展也是如此,要以城市居民生命财产安全以及生命安全为重。在设计海绵城市的过程中,要切实了解当地的水资源情况以及具体降水特点,严格按照本城市对水环境保护及对城市内涝治理的实际要求,设计规划出科学合理的海绵城市。
1.4注重设计的系统性
对于海绵城市的建设发展,其系统性比较强,所以对其具体设计施工要认真分析好城市水循环的各个环节以及城市现有水设施和之前城市水资源的开采程度等等,进而按照本城市的实际发展要求,对海绵城市进行科学合理的设计。比如英国的排水系统,主要以全面综合的规划设计为其基本前提,以保证城市排水系统和本城市整体环境系统的协调性。
2海绵城市角度来看城市园林设计分析
2.1城市道路规划
对于海绵城市的建设发展,其道理规划方法主要有道理的景观绿化以及人行道雨水排放等。其中针对城市道路的景观绿化,对于道路的本凹陷绿地,其主要有将路面雨水径流到城市绿化带的作用,以此形成一个绿色的存储系统,来降低降雨入渗和净化。对于城市道理渗透便道的使用可以在一定程度上强化道路的雨水渗透功能,要特别注意的是如果城市道路的路面污染比较严重,就要特别仔细的考虑是否使用渗透路面。除此之外,对于城市道理人行道的路面雨水径流消化,通常对其使用LID树池型的方式。
2.2海绵城市景观设计的技术方法
2.2.1自然排水系统自然排水系统其主要原理是从现有的排水系统,使雨水在街上成集水管不同,则直接排放到河流或湖泊,但将按地下水补充浸润过滤保留雨水,土壤和植物。包括有植物、地表洼地和渗透空间、人工改良土壤、本地土壤以及排水管道组成。在这其中,植物的抗涝可以切实有效的增强过滤和雨水渗透。
2.2.2雨水花园在海绵城市的建设发展中国,雨水花园主要是指在浅凹陷种植灌木、花木,以及其他工程措施植物中的区域,雨水花园注意利用了过滤器土壤和植物,保证雨水的渗透,切实降低径流。雨水花园把雨水管理系统和城市景观的设计很好的结合在了一起,在解决雨水问题的同时又美化了城市环境。现阶段我们主要研究的问题是怎样保证雨水花园建设的针对性,有效减少雨水污染。
2.2.3可渗透路面城市园林设计中对于海绵城市理论的应用,可渗透路面主要是通过不同技术手段的应用将之前不可渗的路面变为可渗透的水面,是一种直接减少地表径流的工程性措施。对于可渗透路面的应用是一种对现有雨水环境的缓和措施,可以很好的减少对其他雨洪水技术的应用,以此源头性的解决所存在的问题。现阶段主要有水泥砖块以及可渗透沥青、可渗透混凝土等渗透材料的应用研究。总而言之,在城市园林设计过程中,海绵城市理论的应用发挥着不可替代的作用,可以减少城市园林建设成本,降低园林运行管理难度,促使所设计的城市园林更加自然、美观,充分展现城市园林具有的多元化功能。
参考文献:
[1]刘书影.园林生态学研究进展——海绵城市理论及其在风景园林规划中的应用研究[J].农技服务,2016,05:248.
近年来,随着城市建设的快速发展,我国不少城市市区河湖由于被侵占而缩窄或淤积,导致蓄洪、泄洪能力降低,甚至在城市发展过程中部分河湖被填埋。城市防洪排涝存在的问题还在于规划建设不同步。城市规划建设“重地表、轻地下”,排水设施明显落后于城市发展。城市排水系统先天不足,存在城市排水标准低、地下管网落后、城市地面硬化率过高、排水能力严重不足等现象。部分公众防洪意识淡薄,人为挤占防洪排涝设施,肆意在河道上乱搭乱建,致使其泄洪能力锐减,形成了大雨大涝、小雨小涝的局面。
实践证明,人类如果敬畏天地,尊重自然,人与自然便能够和谐相处,大自然回馈给人类的则是风调雨顺。所以,在城市建设方面,必须充分体现尊重生态自然理念,坚持绿色发展,这样才能从根本上减少城市内涝等灾害发生,使城市焕发生机。
首先,需要从小处着手,也就是从居民或者单体建筑已有的设施着手,提升城市的排水、蓄水能力。实际上,这方面已有很多成功经验可以借鉴。从20世纪末开始,瑞士在全国大力推行“雨水工程”。这是一个花费小、成效高、实用性强的雨水利用计划。通常来说,城市中的建筑物都建有从房顶连接地下的雨水管道,雨水经过管道直通地下水道,然后排入江河湖泊。瑞士则以一家一户为单位,在原有的房屋上动了一点儿“小手术”:在墙上打个小洞,用水管将雨水引入室内的蓄水池,然后再用小水泵将收集到的雨水送往房屋各处。
瑞士以“花园之国”著称,风沙不多,冒烟的工业几乎没有,因此雨水比较干净。居民靠小水泵将沉淀过滤后的雨水打上来,用以冲洗厕所、擦洗地板、浇花,甚至还可用来洗涤衣物、清洗蔬菜水果等。如今在瑞士,许多建筑物和住宅外部都装有专用雨水流通管道,内部建有蓄水池,雨水经过处理后使用。一般用户除饮用之外的其他生活用水,用这个雨水利用系统基本可以解决。瑞士政府还采用税收减免和补助津贴等政策鼓励民众建设这种节能型房屋,从而使雨水得到循环利用,节省了不少水资源。
其次,分隔区域建设,在小的区域内建设自有的海绵体。现有城市建设之所以不能有效排水,在于城市海绵体建设的不平衡。传统城市建设的思路主要是,一个区域以路面建设为主,另一个区域以集中排水、蓄水为主。碰到高强度降水,当区域排水、蓄水量不足时,就造成水淹现象。这种建设思路不只是造成城市排水不畅,而且造成城市发展的不平衡。
城市建设发展和管理,必须树立生态文明理念,坚持科学和可持续发展的绿色发展观。党的十和十八届五中全会提出了生态文明和绿色发展的理念。要完善生态文明制度体系,树立生态文明的主流价值观。转变经济发展方式,让“绿水青山就是金山银山”的理念深入人心。同时,统筹协调眼前与长远、保护与发展、经济利益与生态效应。生态文明既要生态优、环境好,也要经济强、百姓富。这就需要因地制宜、因势利导,探索适合本地特色、适宜人与自然和谐共处,经济生态化、生态经济化的城市绿色发展之路。
最后,要积极学习借鉴国外城市防洪排涝先进经验,破解我国城市的内涝“顽疾”。下水道系统是大城市应对暴雨的第一道防线。新加坡、纽约、东京等城市为此专门成立了综合的城市水道管理机构,专职负责城市下水道系统建设。同时,持续加大对城市防洪排涝基础设施建设投入力度。为打造高效科学的城市排涝体系,纽约市在借鉴联邦政府保险法的基础上,强制性出台了城市防内涝的地方性法律。伦敦地方社区和政府部门公布的规划政策明确要求,规划者在其公布文件中要考虑洪灾风险及管理。伦敦注重秉承生态环保理念,深挖城市防洪排涝潜力,通过大力推动采用先进的“可持续排水系统”技术来管理地表和地下水。东京从20世纪80年代开始大力兴建大型地下水库,以循环利用雨水,缓解城市排涝压力。
关键词:海绵城市;城市发展;绿色接到;景观设计
海绵城市是近年来被人们提出,并逐渐体现出其实用效果的一种城市设计理念。海绵城市设计理念,是一种将生态循环系统融入到城市规划、城市设计、城市建设中的一种理念,旨在让城市更好地发展,构造更加完美的城市日常生活环境[1]。海绵城市理念比较关注水循环的利用,并且十分尊崇生态环境至上的思想,是城市公共空间系统建设十分关键的一个组成部分,不仅具有自然属性,同时还具有社会属性等,可以保护城市的生态环境,下文将对相关内容进行分析。
一、海绵城市发展的意义
海绵城市理念是近年来被提出的一种理念,利用海绵城市理念,让城市有海绵的特性,让城市可以高效率收集雨水,并在必要的时候释放雨水,构建科学化的雨水收集、雨水使用体系[2]。还可以通过海绵城市的方式对城市建筑物、城市道路、城市绿化等进行相对系统地整合、治理,提升城市的水资源收集能力,并利用自然界中的各种力量来帮助城市实现自我调节。海绵城市在建设的过程当中,比较提倡利用环保透水材料进行铺装,不论是地上还是地下,都会通过分布式的建设系统来构建水资源利用系统,而且这种建设所需要的资金投入量也比较大[3]。虽然前期项目资金以及人力的支出比较多,但是从长远的角度来考虑,能够带来的好处是巨大的。
二、海绵城市背景下绿色街道植物造景以及绿色街道绿化
城市道路绿化是提升城镇绿化程度的关键组成部分,同时也是城市绿地系统建设骨架,覆盖了城市大面积的路面,可以有效减少沙尘对城市的影响,净化城市有害气体,起到美化环境的作用。下文将从多个角度出发,对相关问题进行研究。道路两边的植物,因为会受到汽车尾气、严寒、酷暑等多种外部不良条件的影响,所以其生存环境比较残酷。针对该情况,在选择植物种类时,必须要保证植物的基本生存要求与当地街道的实际情况相吻合,选择适应性比较强而且比较容易管理的植物[4]。从目前发展情况来看,我国的道路绿化带经常使用各种大色块手法,比较追求整体上的视觉效果。但是因为来往的车辆比较多,行道树经常因为各种原因出现问题,人工浇灌不能保证可以浇灌到所有的行道树,所以必须要在设计的过程中加入一些喷灌设备或者是雨水收集系统等,提升行道树的生存质量。主要从雨水收集的角度去分析相关问题,因为目前国内出台的相关规定要求,道路的标高必须要超过绿地[5],通过这种方式让雨水流入到道路两边的陆地当中,从上至下的实现雨水渗透。与此同时,还要将自行车道上的雨水引入到树池当中,事先在树池中构建过滤系统或者是雨水处理系统,让流经的雨水都可以储存到树池内部,从侧面增加了周围地区的需水量,便于行道树渗透浇灌,还可以有效延长其浇灌时间。
1.绿色街道景观立面设计
为了从根本上提升道路附近位置硬质地表所汇集的雨水可以真正地流入到绿化植池当中,相关工作人员必须要设立科学合理的绿化种植池竖向标高,通过竖向标高的形式来处理种植池和路面铺装之间的关系。在设计绿化种植池时,要保证绿化种植池的高度比周围位置道路以及周围位置的硬质地表低,具体的下沉深度可以按照工程项目所在地区的实际水温情况以及土壤渗透率等加以分析,明确雨水、洪涝灾害等控制目标,通常可以将其控制在50mm-100mm的范围内,最大也不能使其超过200mm。路缘石要和周围道路的高度持平,方便雨水流入到其中。如果路缘石的高度超出了周围道路以及硬质地表,可以根据情况适当地设置一些缺口,缺口的高度通常均在50mm左右。通过设置缺口的方式,让雨水更快地流入种植池当中。工作人员还可以在入口的位置铺设一些鹅卵石,避免因为雨水冲刷等问题,给项目使用质量带来负面影响。工作人员可以将溢流口设置到种植池当中,而且雨水口的高程要明显高出种植池,但是还要控制其低于地面。如果降雨量比较大[6],还可以将绿化种植池当中超出额定标准的雨水排入到当地城市的雨水管道当中。城市在降雨时会自然产生雨水径流,这些雨水径流会不断地冲刷路面上的各种污染物以及固体垃圾等,并将这些杂物冲到种植池当中,影响种植池的正常使用。据不完全统计、雨水径流所产生的污染物,不论是悬浮物还是重金属,都是不可避免的,而且前期情况会比较严重。针对该情况,可以通过初期弃流的方式来控制径流所带来的污染。综合上述各种情况来看,工作人员完全可以在绿化种植池雨水集中入口的位置来设置一些拦截污雨水的设备,以减少污雨水产生的不良影响。雨水是城市道路水资源主要补充来源,对提升地下水资源量具有十分重要的意义,也是生态雨水系统当中最为关键的一个组成部分。如果道路土壤的夯实度太高,土壤强度过大,会导致雨水下渗速度变慢,影响到绿色街道对雨水的吸收速度。针对该情况,在对道路进行设计时,必须要通过各种方式来提升土壤渗透速度以及整体渗透率。目前常见的处理办法包含下述几个方面:首先是尽量选择沙质土或者是砂质壤土,利用这两种土来完成项目建设,可以有效提升下渗速率;其次,还要关注机械使用环节,对于已经压实的土壤,可以利用各种机械设备对其进行处理,优化土壤夯实程度,提升土壤下渗率。针对部分渗透性不够理想的土质,在建设时可以适当地加入一些炉渣或者是一些膨胀的页岩,起到改善土壤结构的作用。
2.植物设计
植物设计是所有城市道路设计中最为关键的一个环节,因为不同雨水管理的景观设施内部,会有不同的雨水量处理模式。不同地区、不同季节雨水量不同,降雨情况难以估计,丰水期和少水期的差别也比较大。同时植物设计也会在一定程度上受到雨水管理景观设施坡度的影响,所以工作人员必须要按照植物水生的习惯以及特点来进行植物设计。在植物设计过程中,要根据项目所在地区的情况,判定选择水生植物、还是中生植物。在选择植物时,尽量选择本土植物,从根本上杜绝外来植物入侵;同时还要选择一些抗逆性比较强、吸附性比较强的植物。满足上述条件的植物不仅种植简单,后期养护所需要耗费的财力与人力也比较少,能够起到其应有的作用。在满足上述各种条件之后,再考虑植物的色彩、植物的质感以及植物的花期等综合性因素,择优选取。
3.景观设计
绿色街道设计,不仅要对城市道路雨水情况进行管理,同时还要尽量地满足各种城市道路景观美化效果。通过分析近年来的实际工作经验发现,绿色街道虽然可以满足自然水循环过程的需求,同时还可以通过各种纯天然的方式来提升景观效果。如果通过调查发现,某位置街道改造项目可以使用一些开花的植物,比如选用水仙等,要合理地搭配颜色,结合雨水塘等对其进行综合性设计,提升植物的观赏性以及植物的实用性[7]。雨水花园是一种完全通过人工进行挖掘的花园,有时也可以借助自然形成的绿地来吸收街道、建筑雨水。将这部分雨水引入到植物根系以及土壤当中,利用其中存在的微生物群落来实现综合性效果,并通过该方式来净化雨水,让雨水可以慢速度地渗入到土壤当中,起到涵养地下水的效果,为雨水利用的持续发展奠定基础。在雨水花园的设计初期,还需要注意充分了解当地气候状况,选择渗透性合适的土壤类型以及容易生长的低养护植物。雨水花园的建设尺度通常较小,并设置于生活性街道、住宅的旁边。在实际选址时,需要注意与建筑之间的最近距离应当在3m以上,这样能够防止水渗漏入建筑基础,或者地下室,从而造成倒灌、霉变问题。另外,雨水花园还应当远离大树,设置于光照充足的区域,保证在暴雨季节能够快速排干雨水。
三、结语
从上文提出的各种情况来看,海绵城市建设的主要目标就是节水、节省空间,保证水资源和城市空间均衡发展。对其进行系统性地整合处理,利用园林工程等自然界的力量,留住降水,对降水进行净化处理,保证这部分降水的可用性。园林工程不论是建设措施还是建设模式,都必须要满足当前目标城市的实际情况,采取最佳的工作方案进行设计。在海绵城市背景下的绿色街道景观设计方面,要综合考虑各种上文中所提出的因素,不论是景观设计、植物设计还是道路设计,都必须要以社会发展的实际情况为基础。上文首先阐述了海绵城市背景下绿色街道景观设计工作的要点,之后分别从多个角度论述了应当如何对绿色街道景观进行设计,希望可以为相关工作人员的日后工作奠定基础,提升设计质量。
作者:王军锋 李娟 姚章堂 单位:中粮工程科技 (郑) 有限公司
参考文献:
[1]于东飞,乔木,王云中,刘宝宝.基于GIS技术和“汇水小区”理念的城市雨水景观规划设计[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版),2015,(05):723-727.
[2]高菲.海绵城市建设———低影响开发绿色雨水设施的植物运用[J].中外建筑,2016,(07):115-117.
[3]马越,邓朝显,甘旭,梁行行,张哲.终端雨洪生态调蓄技术在海绵城市建设中的应用———沣西新城中心绿廊示范项目[J].净水技术,2016,(03):38-44+62
[4]李岩.基于海绵城市背景下的街道景观设计研究[J].建筑知识,2016,(09):160.
[5]张善峰,王剑云.让自然做功———融合“雨水管理”的绿色街道景观设计[J].生态经济,2011,(11):182-189+192.