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關鍵詞:海綿城市;生態環境;雨水花園
中圖分類號:S26文獻標識碼:A文章編號:16749944(2016)18016203
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。
參考文獻:
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[3]吳丹潔. 中國特色海綿城市的新興趨勢與實踐研究[J]. 中國軟科學,2016(1): 79~97.
關鍵詞:海綿城市;技術特點;技術設施;問題;意見
海綿城市的建設有利于環節我國部分城市水資源短缺的現狀,并且還能夠加強雨水的回收和再利用,但是這項技術涉及的內容比較多,以至于在建設過程中出現了很多的問題,需要建設部門采取有效措施進行處理,保證海綿城市建設的質量。
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
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【關鍵詞】 重慶市 海綿城市 應用 探討
隨著城市建設的快速發展,城市人口密度增大,城市建筑用地面積增大,土地資源變得尤為珍貴,而為了城市建設發展的需要,很多土地被鋼筋混凝土所覆蓋,硬化地面遍布城市各個角落。柏油馬路、水泥建筑,這些均會導致城市土壤巖層被壓實,土壤透水能力下降等一系列破壞影響,使得在出現大量降雨時,城市排水負擔過重。長此以往,城市排水系統功能喪失,造成城市居民生活災難,導致洪澇安全隱患,嚴重時甚至會造成水污染、洪流等城市災難。而山地城市重慶,在結合其自然環境、地理面貌水資源環境特征后,提出建設透水吸水、防洪排澇的“海綿城市”體系,為維護城市生態健康排水、完善城市綠地建設起到了積極作用。
1 重慶市海綿城市建設的應用現狀
1.1 維護城市透水滲水功能
海綿城市的建立就要先從重視城市綠化開始,利用已建成的城市硬質地面周圍綠地環境,草坪花園等設施,合理增強地表滲水透水性。例如重慶在海綿城市試點建設中運用到的主要措施就是在綠地內及周圍采用植草溝的方法,在雨水傳輸過程中逐漸減少地表徑流,加強地表“呼吸”作用。除此之外,重慶市還采取了一種污染控制技術,例如在建筑或者水泥馬路周圍使用一種具有特殊性質的土壤聚合物,其作用是使細沙之間的粘性增強,在雨水沖擊時,能夠保持很好的穩固性,很大程度上避免了水土流失現象,提高土壤滲水性,彌補原有土地滲水不充分的特點,同時也避免了水質污染。
1.2 防洪減澇,保障城市安全
在城市建筑建設中,將防洪減澇的設施與城市基礎公共設施結合,保障暴雨期間城市能夠正常運作,不會導致洪水災難突發。例如重慶市城市規劃建設中,坡度較大的地方很多,可在形成較大坡度的地區的路肩或建筑設施上建造能夠承載路面水流流徑的排水渠。并且可以設計水流流速階梯,這樣可以緩解水流流速過大的情況,防止洪峰出現。
1.3 保水滯水,緩解城市水危機
在干旱和暴雨洪水這兩個極端模式下,海綿城市的建設就起到了一個多面化的積極作用。在干旱期間,“城市海綿體”通過暴雨期間集聚的雨水,保障城市部分用水正常,防止城市出現水危機。例如重慶市利用小型花園景觀來應對大量降雨,例如花壇、水池,在暴雨出現時,可以短暫的積水蓄水,不僅能夠緩解城市排水系統壓力,還能為后期城市用水提供部分水資源。
1.4 充足地下水,維護城市水循環
重慶市還采取了“城市海綿體”能夠過濾凈化雨水的功能,有效保障了地下水維持充足的狀態。例如重慶市利用道路兩旁的綠化帶,在暴雨襲來時,可以讓雨水短暫滯留,并且對泥土起到過濾凈化作用,為之后的排水、凈水工作提供便利。
1.5 修復水環境,促進城市與自然和諧發展
將城市景觀水資源系統與地下水資源系統相結合,采取防污染與生態修復的手段,將城市海綿體的承載能力提高,達到凈化城市水體體質以及促進城市與自然和諧發展的目的。例如重慶市建立的大坡度徑流控制濾池系統,在雨水經過排水系統時,濾池上方會鋪設砂礫以此來分級過濾流經的泥水,從而達到凈化泥水,防止雨水過度污染,避免造成城市地下水污染及排水系統不暢等問題。
2 重慶市海綿城市建設的啟示
2.1 加強綠地建設,完善綠地系統
由重慶市的山地模式來看,應該注重加強功能健全、滲水透水性能良好的綠地系統。在保持原有綠地生態的同時,要注重自然生態要素的建立。提高綠化覆蓋率以及綠地分布范圍,對于一些地區,要加強綠地建設。例如充分利用濱江岸線、山脊、陡崖等一些具備山水城市自然地貌的地方來建設城市綠化,同時保留原有地的生物多樣性,結合當地地貌結構以及物種種群來建立豐富多樣的綠地海綿生態結構。同時也要加強城市山地公園與濱水公園的建設,積極發展綠地建筑及居民綠地開發,打造成熟綠地的海綿格局。
2.2 增設透水區域
提高城市透水地面的透水標準,要注重發展居民用地、馬路、公園以及一些城市基本設施建設等硬化地面,在其周圍鋪設帶有透水性質的地面鋪裝。例如鋪設一些具備透水性質的混凝土、瓷磚、以及路面水泥等。鋪裝地面應高于綠地設施,引導雨水由鋪裝地面流向綠地。建立科學的引流設施,使超過鋪裝地面滲透能力的水量能夠及時流向綠地,均勻分布滲水透水壓力。
2.3 完善雨水利用系統模式建設
根據重慶市各個地方不同的地形、水資源分布情況以及當地用水情況,要建立不同的雨水利用系統。雨水利用系統設施的建立應該與城市排水系統、防洪體系、生態環境、人造景觀等城市設施的建造規劃相結合。一些天然水洼地、池塘可以被用來作為一些調蓄蓄水池,以緩解城市洪峰,降低城市蓄水排水系統的工程造價。當然這其中也要注意雨水收集的季節性特征,以達到雨水利用最大化。收集來的雨水經過進一步的處理,可以用以綠地用水、路面沖洗或進一步儲存等。
3 結語
重慶市作為長江上游經濟中心,其城市建設與發展擔負著重要的責任。而如今城市建設步伐加快,城市建筑周期變短,海綿城市的建設推廣也面臨著更加艱難的挑戰。海綿城市建立的有效性還需要在實踐中不斷地改進。新的開發建設就需要新的技術手段,海綿城市的建設也同樣需要一套新的建設理念,新的技術手段以及新的管理制度。重慶市的山體特征對于海綿城市的建設需求與要求更加的急迫與嚴格,因此需要在已有經驗上,不斷完善探索,為重慶市以及全國海綿城市建設提供技術支持。
參考文獻:
關鍵詞:海綿城市;雨水系統;低影響;結構;開發;保護
引言
城市建設的現代化程度,直接反映了經濟建設的現代化程度。在城市建設中,城市規劃對于城市建設的總體水平具有重要影響。在現代化城市建設中,雖然城市建設的總體水平有了一定程度的提高,但是,在遇到自然災害的時候,就會直接考驗城市建設的基礎性工程。優化排水系統,建設海綿城市和低影響開發雨水系統,是解決城市水循環問題的關鍵。海綿城市建設與低影響雨水系統構建,是新時期城市建設的重要目標,是解決城市綜合性治理和提高城市應對自如災害的重要思路。
1.系統模式構建的目的和意義
現代化的城市需要建設具有自然凈化功能的設施,需要將水的循環納入到自然的保護范圍內。城市水系統建設需要與城市規劃,排水設計和道路交通以及園林建設等方面緊密結合。海綿城市與低影響開發雨水系統是提高水生態環境的必要工程,是構建城市發展進程的重要內容。系統模式采用的技術中,既有工程性的開發建設方法,也有非工程的開發建設措施,其核心目的就是保障城市用水安全,有效利用水資源,合理對待地理條件,防止城市水災害。系統的整體設計為組合系統,具有多種功能,能夠提供多項水服務,是城市總體規劃與建設的重點工程。
2.海綿城市和低影響開發雨水系統解析
2.1海綿城市建設的理論
城市化建設需要把生態文明理念放在首位。海綿城市的提出,就是從生態文明的角度對城市建設與環境資源進行了一定的設計。海綿城市實際上就是指城市要像海綿一樣,能夠具有適應環境變化和抵御自然災害的彈性,在下雨的時候,既具有雨水存儲的功能,也具有雨水釋放的功能。在設計系統工程時,要充分利用自然的途徑,同時與人工措施相結合,最大限度的實現雨水的合理存儲和科學凈化。海綿城市系統建設要把自然降水,地表水和地下水進行設計上的區分,讓水資源形成一個完成的循環系統。海綿城市建設能夠保護好河流與湖泊,對坑塘與溝渠都有一定的幫助。在建設中要對自然水文特征有充分的了解,對生態環境進行細致的修復,保障水體和自然環境的穩定狀態。在開發建設中,對雨水系統和排放系統進行與城市建設的匹配,在存儲和調節,傳輸與凈化的過程中,控制好總流量和各個階段的峰值,將收集與排放系統有機對接,按照標準形成系統構建。海綿城市是系統化的構建過程,需要掌握好建設的理論與原則,更要做好必要的監督。
2.2低影響開發雨水系統的設計理念
低影響開發實際上就是指在開發水系統的過程中,要保護好場地的水文特征,是一種低影響的設計理念,也是城市建設中當前采用的有效方式。低影響開發的核心理論就是維護好開放前后的水文特征,在徑流總量、峰值流量和峰現時間上,能夠保持一定的穩定性。我國城市開發過程中,開發強度較大,對水文特征的破壞也很大。在低影響設計中,要采用分散式的源頭削減措施,是開發前與開發后的峰值流量保持不變。這點與國外的一些國家存在一定的差異,這是因為國外的開發中,一般沒有高強度的開發,對水文特征的影響較小。低影響開發需要與多個部門進行聯系,例如道路交通部門,建筑與城市規劃部分,園林與排水部門,水文管理部門等。低影響開發是各個部門聯動的機制。低影響開發的技術性要求很高,需要從設計的源頭入手,在建設的中期和末期,都要給予設計與建設上技術性推進。低影響開發雨水系統是保障城市具有海綿功能的重要設計理念。
2.3海綿城市與低影響開發雨水系統的構建方式
海綿城市與低影響開發雨水系統的構建是一項系統性的工程,在設計和建設中,需要對城市各個層級和相關的規劃進行目標性的設計,也需要對規劃控制的指標進行內容上的界定。在開發設計中,要從橫向和縱向對設計進行規劃,在建設中,考慮建筑的年限與類型,小區建設的整體情況,道路的設計,綠地與廣場之間的關系,水開放的空間和封閉的空間進行充分的了解。在低影響開發雨水系統上,控制好目標與規劃,利用好氣候和土地的自然條件,對低影響開發雨水系統的流程和設計進行組合式的統一。在建設中,要掌握好經濟技術分析的成果,對設計方案與現實情況進行比對。低影響開發雨水系統的建設是在城市正常運行的前提下進行的工作。這就需要在構建的同時,要保證好城市建設的基礎性產業運行,在構建的過程中,降低對正常生產要素的干擾。
3.系統模式應用的具體規劃與區域建設
3.1對城市進行總體規劃
3.1.1明確重點開發區域
每個城市的水文地質條件都不同,在水系統的功能布局和地質特性上,具有短期的規劃和長期的規劃。在進行開發設計時,要把重點區域進行一定的控制,在保證綜合治理的前提下,對重點區域的年徑流量進行控制。這是總體規劃中必要的工作。
3.1.2保護好敏感區域
在城市規劃中,是生態的敏感區域分布在城市的各個角落。對敏感區域要實行禁止建設和限制建設的劃分。低影響開發雨水系統與城市雨水灌渠系統要實現整體上銜接,這是該項技術應用的前提條件,也是各個系統之間形成對接的基礎。保護好敏感區域,就使得其他區域的建設更具實力,就會保證建設的穩定性。
3.1.3合理控制地表形態
城市規模的擴大,會促進城市空間的增長,在低影響開發水系統的建設中,就要明確城市邊緣,以適應城市擴大后的水系統情況。要對土地面積有一定的認知,要對透水和不透水的土地進行了解,要掌握地表徑流的情況,對地形和匯水分區進行必要的認知。在保證自然徑流通道暢通的情況下,延長匯流的路徑,控制徑流的雨水量。
3.2實施水系專項規劃
3.2.1明確水系的保護范圍
城市水系的保護要根據城市水系的生態環境進行設計,在各個水域和岸線上緊密聯系,劃定敏感區域,油壺河湖水系的布局,合理規范排放與存儲的關系。在城市河道中,將有關聯的地方連接,形成水系之間的相通關系,控制好地域之間的差別與聯系。明確水系的專項規劃,能夠讓水系的保護范圍在控制的條件內,在建設施工時,就不容易造成偏差。
3.2.2做好綠地系統規劃
對于海綿城市而言,城市綠地是重要的場地,城市綠地對于低影響開發目標具有重要的意義。在城市綠地上,能夠創造出足夠的空間預留,可以保證綠地在水系統中,處于彈性的狀態。在綠地中,要明確綠地的用途,例如是公園綠地,還是生產綠地,是附屬綠地還是防護綠地。在水生態的空間和綠地的布局上,要充分發揮綠地是滲透功能,在綠地與周邊水域的銜接處,做好一定的設計,保證綠地對匯水區的要求。
3.2.3關注排水防澇措施
低影響開發雨水系統的作用很多,其中對防治內澇的綜合體系具有重要的作用。在設計時需要與防內澇設計同步,將城市的排水系統和防澇綜合規劃相適應,對控制和開發的目標進行指標上的控制。對系統進行評估,精確規劃控制目標,對各個節點之間的關系仔細梳理,是防治方式與防治系統能夠實現對接。在雨水的資源利用上和目標控制上,保持系統之間的必要聯系。
3.3修復性詳細規劃
3.3.1明確城市用地分類
在低影響開發雨水系統的設計過程中,要對城市的用地分類進行了解,對城市用地分類進行了解就是為了更好的規避建設中的矛盾。城市用地分類一般可以分為居住用地,公共管理用地,商業用地,工業用地,交通設施用地,公用設施用地等。對城市用地進行了解,就是為了能夠有效應對開發設計中的難點,進行更好的規劃。低影響開發雨水系統需要做好不同地塊之間的銜接,所有對用地類型進行了解,能夠充分發揮系統的作用,避免影響用地上的矛盾。
3.3.2合理面對約束條件
城市建設中各個類型的設施很多,每個設施都是對應著一定的城市服務。在低影響開發系統的設計中,要注意設計與約束條件之間的限制,對建設的時間和順序進行分類設計,對布局和城市規模進行必要的分析,在設計和建設中,要符合城市建設的其他方案,在各個專業的相關配合上,掌握好必要的原則和方法。例如規模的大小,類型的確定,資金的安排等等問題。合理面對約束條件,就是為了能夠更好的把握建設條件。
3.3.3落實各類銜接設施
在工程建設中,低影響開發雨水系統要做好與各類設施的銜接。城市規劃中,綠地和建筑,或者道路與相關結構之間,需要進行各個部分的銜接,銜接的目的就是為了保證工程與建設能夠符合建設的要求。在城市建設中,很多城市的建設時期不同,城市的新舊程度也不同,在基礎設施建設上的差異,給工程建設帶來的一定的難度。在進行銜接設施的操作中,就要明確城市建設的具體規劃,根據圖紙進行設計,在銜接工程中,進行細致的驗收。
4.系統的技術路線案例分析
4.1系統的主要技術環節
4.1.1分析自然條件
技術應用的前提是對自然環境的充分了解。在海綿城市低影響開發雨水系統構建的模式研究上,要做好對水資源條件的了解,例如地形地貌、排水分區、用水供需情況等。在城市各類管網和園林綠地的建設中,注意調查其分布情況。對自然條件的掌握,能夠促進技術應用的準確性,能夠保證技術應用的過程,具有穩定的狀態。
4.1.2優化設施建設
在選擇與優化基礎設施上,需要運用綜合性的眼光。在開發技術和設施保護上,要結合城市景觀的規劃設計。低影響開發雨水系統的重點就是利用自然資源進行疏通,人工設施建設作為輔助的方式。在具體的技術執行上,就要掌握好各種條件的恢復和利用,在已經被侵占的系統上,進行必要的整改,讓設施能夠更加完善,發揮更積極的作用。
4.1.3組合系統選擇
低影響開發技術在系統的構建上,要保持系統的組合關系。城市建設具有不同的差異,城市建設的各個時期采用的方式,也具有一定的區分。在新系統的構建中,要注意與原有系統的對接。使用組合系統的方式,就是為了能夠更好的保證系統之間對資源的利用和對生態環境的充分保護。同時,組合系統能夠突出經濟適用,能夠保證專業之間的合理配置。
4.1.4分解指標體系
低影響開發雨水系統的技術框架要結合各個指標的特點進行。對于指標體系要進行分解執行。在分解的過程中,確定好單項和組合指標的應用。在建設中開發和約束控制指標。在控制中,掌握好相應的方法。低影響開發雨水系統的分解方法對于有效設計系統具有重要的意義。該系統在建設中分解是為了能夠從整體上控制各個關鍵部分的操作。分解是相對的,分解的作用就是為了能夠更好的掌握整體上的設計。
4.2系統建設的案例分析
4.2.1案例一,北京市某住宅區低影響開發雨水系統建設項目
(1)項目基本情況。該項目位于北京的順義區,項目占地234平方千米,景觀湖占地18平方千米,綠地和高爾夫球場占地70平方千米。項目的優點是項目的自然生態環境較好,適合低影響開發雨水系統建設。但是,項目的弊端就是項目所在地是河灘淹沒區,地勢低洼,建設期間周邊沒有配套的市政雨水和污水的管線,容易造成內澇的風險高。另一個主要問題是中心景觀的水體自凈能力差,水體的營養化會造成水發臭、耗水量高等多種問題。
(2)項目的低影響開發雨水系統設計方案。項目采用的多功能調蓄水體,在雨水濕地和花園建設上,能從總體規劃入手。項目實現了總量減排,內澇防治,防治徑流污染和雨水資源再利用等目標。整個項目有效控制了成本,方案與執行之間形成的良好對接。項目實現了徑流總量減排、內澇防治、徑流污染、雨水資源化利用等多個目標。但是,該項目沒有建設雨水灌渠系統,是通過有效的場地豎向設計實現的雨水地表組織排放,道路和綠地可以作為超標雨水徑流排放通道。
(3)項目的綜合效益。本項目主要是利用低影響開發設施代替灌渠系統,投資成本與傳統開發模式持平,提高了小區的防治內澇的能力。低影響開發雨水系統,可以有效控制徑流污染,能夠使入戶的徑流雨水水質提高,人工土壤滲濾和濕地循環凈化系統明顯改善。在自然景觀和水體效果上,植物和動物都有了良好的生存空間。
4.2.2案例二,上海綠地雨水控制項目
(1)項目基本情況。項目在一所花園單位,該地區有雨水濕地,雨水匯集面積約2000平方米,主要的匯集第位綠地草坪和高處園路,常年的水體面積是400平方米,平均深度為0.8米最大蓄水量為480立方米。在園中種植了植物,如睡蓮和鳶尾等,蓄水池的底部是泥土,周圍放置了一些石子和石塊,這樣可以有效改善水質。在水體設計上上采用的多功能凈化的設計。該項目實現了城市景觀與低影響開發雨水系統的一直性和統一性。
(2)項目設計方案。該項目采用了新型材料,建設了透水性路面,采用的材料是高粘度淺色結合料,鋪設厚度為4cm,壓實后混合料空隙率能夠達到20%。雨水能夠深入到排水溝,就會流向水景處。鋪設瀝青路面,能夠改善水質,還能夠解決路面積水的問題,為下沉式的綠地提供潔凈的水資源,這樣就會讓雨水收集后再進行綜合利用。
(3)項目的綜合效益。項目利用了一定的工藝技術和生物技術,對于凈化道路的雨水,起到的關鍵作用。在實際年流量上,總控制率能夠達到85%,道路排水綜合設計能夠有效利用道路雨水,可以降低綠化帶綠化需水量。不僅如此,還能夠減少因徑流污染對城市環境的污染。
結論與展望
關鍵詞:海綿城市;城市濕地;景觀設計
隨著城市的飛速發展,城市中基礎設施建設的步伐加快。城市中的路面建設亦隨之發展擴大,路面的建設材料大多是瀝青、混凝土等防水材料,導致城市中的雨水不能通過地面滲透到地下,又因為城市中的建設管理跟不上發展需要,防洪泄水系統不健全,導致雨季時,城市面臨暴雨不能及時的通過管道排出,從而發生城市內澇。2014年國務院頒布了《海綿城市建設技術指南》,提出了海綿理論,為城市建設提供了理論基礎,未解決城市生態問題提供了良好的決策,因此,運用海綿理論對城市濕地進行景觀設計,是現階段城市生態建設的重要任務。
1“海綿城市”的理論概述
海綿城市的表面意思是指希望城市能如同海綿一樣,很好地適應環境的變化和面對各種自然災害,具有良好的吸收和恢復能力。其主要作用是通過對下雨時的水進行吸收、儲存,然后雨后加以利用釋放,達到城市生態系統的良性循環。海綿城市的建設應該遵循生態系統平衡的原則,將自然存在的和人工建設相結合,在保障城市安全的前提下,實現城市最大限度的儲水,再將雨水進行釋放,從而維護了城市生態系統的平衡,避免了城市在暴雨時出現洪澇災害。這樣不僅可以促進城市對雨水資源的利用,而且可以保護城市的生態環境。
2基于“海綿城市”理論對城市濕地進行景觀設計
2.1設計原則
2.1.1生態平衡的原則。城市濕地景觀設計時應以生態隨著城市的飛速發展,城市中基礎設施建設的步伐加快。城市中的路面建設亦隨之發展擴大,路面的建設材料大多是瀝青、混凝土等防水材料,導致城市中的雨水不能通過地面滲透到地下,又因為城市中的建設管理跟不上發展需要,防洪泄水系統不健全,導致雨季時,城市面臨暴雨不能及時的通過管道排出,從而發生城市內澇。2014年國務院頒布了《海綿城市建設技術指南》,提出了海綿理論,為城市建設提供了理論基礎,未解決城市生態問題提供了良好的決策,因此,運用海綿理論對城市濕地進行景觀設計,是現階段城市生態平衡為基礎,堅持保護生態環境和維持生態系統平衡的原則,合理地對城市的濕地進行開發和景觀設計,將對城市生態環境的影響降到最低。2.1.2具備防洪功能的原則。城市濕地建設除了為人們提供休閑和娛樂的場所等功能,還應該具備一定的防洪儲水的能力,是城市水循環系統的重要組成結構。雨季來臨時,城市濕地能夠具有吸水儲水的功能,作為城市的儲水基地,為整個城市在雨季建立一道安全防線。2.1.3與城市相結合的原則。城市濕地景觀設計是城市景觀設計的重要組成部分,在進行城市濕地景觀設計時,要和整個城市的景觀設計融合,利用點、線、面的設計方法,將城市濕地景觀設計與城市相結合、統一,使整個城市的水體系統、景觀設計更加完善。
2.2設計方法
在城市濕地景觀設計中,匯集儲存雨水的景觀主要包括湖水、地面、綠地以及建筑,湖水可以直接吸收儲存雨水,地面、綠地和建筑主要是通過匯集雨水,然后將雨水排放。可以優化集水景觀,充分發揮其對雨水收集和凈化的功能,減少雨水的徑流,降低污染物的匯聚,從而保障雨水最終的匯集質量。其主要設計方法如下:2.2.1改善地面的鋪設材質,提升地面的滲水能力。大多數地面采用瀝青和混凝土等防水材料,這樣的地面阻止了雨水的滲透,阻礙了水循環。因此,在進行地面鋪設時,可根據不同景觀的需要及功能對地面進行鋪設。如部分地方可鋪設透水混凝土或者砌體材料,也可鋪設鵝卵石、碎石等材料,這樣可以提高地面的滲透能力。在對地面進行鋪設時,也可設計不同材料或者色彩的組合,不僅為景觀帶來美化的效果,也可以使地面能夠集水滲水,促進水的循環。2.2.2改變綠地的建設方式,提高綠地的儲水能力。在城市濕地景觀設計時,都會建設相應的綠地,在綠地中種植喬木、灌木和草類等植物,這些植物不僅可以儲存凈化水分,還可以保護環境,減少水土的流失。在進行濕地綠地建設時,應該最大限度地保護天然綠地,使綠地具有自然之美。而人工綠地的建設部分,可以根據周圍的環境進行設計,依據綠地的地理位置及地形特點,設計一些具有凹式形狀的綠地,這樣不僅可以使綠地在下雨時匯集雨水,也可以過濾雨水中所帶的樹葉等雜物,使之慢慢地滲透到地表,補充地下水。在下凹式綠地建設時可以建設“雨水花園”,即在下雨時形成雨水花園,在綠地中種植不同的植物,這樣在雨季可以形成獨具一格的濕地景觀。在為下凹式綠地選擇種植植物時,一定要結合濕地景觀設計,選擇具有吸附凈化能力的,能在短時間內具有一定的耐澇、耐旱能力的本土植物。在城市濕地景觀建設中的建筑屋頂主要功能是承接雨水。因此,針對建筑物屋頂的集水功能,可在其屋頂種植綠植進行覆蓋,這不僅為濕地提供了一種獨特的景觀,還可以達到凈化雨水的功能,促進雨水參與大氣水循環。在屋頂上種植如爬山虎等依附生長的綠色植物,覆蓋在屋頂,當雨水降臨時,落在屋頂的雨水一部分被該植物吸收儲存,一部分在陽關的照射下通過蒸騰作用揮發進入到大氣中參與水循環。根據建設物的形態設計綠植,使之與濕地環境更好地融入在一起。
3城市濕地景觀建設對海綿城市建設的作用
城市濕地景觀建設是組成城市整體綠化系統的重要組成部分。城市濕地的建設不僅保持了生態系統的平,還使得整個濕地景觀的生態系統接近于自然景觀,從而維持大自然動植物之間的平衡和協調。城市濕地主要分為2種:一種是自然濕地,一種是人工濕地。在“海綿城市”的建設過程中,城市濕地景觀建設不僅能夠在雨季暴雨天氣和河流漲水的時期具有儲水的作用,還能夠通過土壤、微生物以及植物凈化雨水,通過植物分解雨水中的污染物,從而達到凈化雨水的作用。城市濕地是天然的蓄水池,能夠儲存大量的水。因此,可以利用城市濕地存儲水資源,將儲存的水資源用來灌溉、養殖、綠化,從而提高了水資源的利用率,維護了生態環境系統的平衡,促進了經濟的發展,城市的進步。通過城市濕地進行蓄水,還能夠提高濕地周圍環境的空氣濕度、補充地下水資源。因此不論是自然濕地還是人工濕地,都能夠促進生態平衡進而海綿城市建設的進程,使城市達到可持續發展的目標。
4結語
隨著“海綿城市”概念的提出,城市濕地景觀設計促進了海綿城市的建設,在海綿城市的建設中起著重要的作用。城市濕地是城市中雨水的匯集和儲存之地,不僅能夠美化城市,為人們提供良好的綠色的休閑環境,還能夠保護環境,儲水防洪,保持生物多樣性,維持生態平衡。形成一個完整的水循環系統是“海綿城市”建設中的重要戰略,在其建設規劃中把濕地景觀建設融入到“海綿城市”建設中來,使整個城市在自然中進行人工建設,將人工和自然相結合,依靠大自然的力量對城市濕地進行景觀設計,有效地管理和規劃自然資源,促進“海綿城市”的建設和發展的進程。
參考文獻:
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關鍵詞:低影響開發;道路設計
1 海綿城市與低影響開發
海綿城市就像一塊海綿那樣,能把雨水留住,讓水循環利用起來。即指遇到有降雨時能夠就地或就近吸收、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”,同時豐富城市景觀,增強城市生態功能,讓城市更加宜居。
海綿城市遵循“滲、滯、蓄、凈、用、排”的六字方針,把雨水的滲透、滯留、集蓄、凈化、循環使用和排水緊密結合,統籌考慮內澇防治、徑流污染控制、雨水資源化利用和水生態修復等多個目標。海綿城市建設既要實現生態目標,也要滿足城市功能。因此,低影響開發設施建設必須要以建筑與小區、綠地與廣場、城市道路等城市基礎設施作為載體,城市規劃、設計、施工及工程管理等各部門、各專業統籌配合,突破傳統的“以排為主”的城市雨水管理理念,通過“滲、滯、蓄、凈、用、排”等多種生態化技術,構建低影響開發雨水系統。
2 城市道路建設在低影響開發中的重要性
隨著城市建設的發展和城市規模的擴大,大量的硬化地面減弱了雨水的滲透,雨季降雨量大時容易形成洪峰,導致城市部分區域積水;導致城市熱島效應、溫室效應加劇,極端氣象條件和極端水文條件增多。
城市道路是城市空間的重要組成部分,在城市建設中占有很重要的地位,在不斷加快的城市化進程中,道路面積不斷增加,道路硬化用地面積占城市建設用地面積約15~20%。道路路基范圍收集到的雨水量非常可觀,而目前這些資源都無法得到有效利用,如果能在現有雨水直接利用與間接利用的研究基礎上,針對綠化帶用水特點,研究新型路面材料、雨水就地滲蓄、利用方式,就近收集道路徑流作為地下水、路邊綠化帶的補充水源,對推動低影響開發建設有著非常重要的意義。
3 低影響開發城市道路建設設計方式
3.1 城市道路實施現狀
目前在城市道路建設過程中,以滿足城市道路功能為目的,在雨水控制和利用思路上主要體現“排”上,忽略了對生態的保護和環境的影響;這種以“路面橫坡收集-雨水口-市政管網”為主的道路雨水排放方式, 主要缺陷有:①道路雨水經市政排水管網直接進入河道,道路綠地不能有效地滯蓄雨水,不能對地下水進行補充;②綠化帶不能有效蓄留雨水,因經常性的澆灌綠化成為道路用水大戶,每年都消耗大量自來水,加劇了我國水資源嚴重短缺的現狀;③雨季地表徑流量大幅增加,造成洪澇災害;④雨季地表水排水不暢,路面積水嚴重,面層濕滑,引發交通事故。
3.2 城市道路路面材料的選擇
城市道路路面傳統做法一般采用水泥混凝土和瀝青混凝土。為城市建設需要、改善生態環境,2012年前后建設部了《透水瀝青混凝土技術規程》和《透水磚路面技術規程》,規范規定透水混凝土路面應滿足道路路面使用功能,并滿足透水、抗滑、降噪要求。透水瀝青路面組合形式分為三種,分別是①路面水進入表面層后排入臨近排水設施、②路面水由面層進入基層(或墊層)后排入臨近排水設施、③路面水進入路面后滲入路基。前兩類主要用于需要減小降雨時路表徑流和降低道路兩側噪音的新建和改建道路,解決了“排”和降低路面徑流和噪音的問題,但是未解決“滲、滯、蓄、凈”的問題。第三種形式路面水滲入路基,但規范要求路基土滲透系數大于或等于7×10-5cm/s的公園、小區道路、廣場和中輕型荷載要求的道路可采用該路面形式,也就是說在城市道路快速路、主干路、次干路等車流量大的重型和超重型荷載條件下不能采用透水路面。隨著低影響開發建設被越來越多的部門重視,建議相關部門共同研究環保、強度高的瀝青路面材料。
透水人行道要求土基應具有一定的滲透性能,土的滲透系數不小于1.0×10-3mm/s,且滲透面距離地下水位應大于1m。人行道及綠化帶滿足“滲、滯、蓄、凈”相對容易一些,但人行道與綠化帶畢竟才占總道路面積25~40%,為滿足道路車行道整體功能,靠近車行道的綠化帶和人行道也都設置了防水系統,不能有效解決“滲、滯、蓄、凈”的問題,所以整體解決道路路基范圍內“滲、滯、蓄、凈”是處理低影響開發建設的重要內容。
3.3 低影響開發建設城市道路設計理念更替
3.3.1 道路橫坡及綠化帶設計方式選擇
城市道路傳統設計方式是將道路做成向車行道外側傾斜排水至道路雨水口后匯入雨水管系統,綠化帶做成高于車行道25~40cm的凸起形式。為有效解決城市道路“滲、滯、蓄、凈”的問題,建議將車行道做成向中央綠化帶傾斜的形式,向綠化帶方向排水;綠化帶做成低于車行道5~10cm的凹型形式,以便于收集雨水,在綠化帶下方設置碎石盲溝,在盲溝底面,超過路基工作區深度范圍后設置碎石層,反向路基底滲流。
同時在設計中減少道路雨水口篦子的設置、減小雨水管徑,并采取智能開關控制形式,僅在雨量較大、地面水不能有效排除時打開雨水篦子開關,收集雨水至雨水管排水系統。
通過此設計方式的轉變,道路路面雨水通過簡單的雨水管收集變為路面滲透、綠化帶滲溝“滲、滯、蓄”并反向路基滲流、雨水管收集等三種流向。
3.3.2 道路人行道設計方式選擇
人行道人行荷載較低,在設計中可以采用透水人行道板鋪砌,基層采用透水混凝土鋪砌,墊層采用碎石層。為減小對路基工作區的影響,在靠近車行道側設置隔離層,在人行道范圍內設置30cm左右的碎石溝,深度結合路基工作區深度確定,將人行道范圍內雨水與路基底面碎石滲水層連接,有效處理雨水滲流。如人行道側有路側綠化帶的,也可以按照綠化帶降低收集雨水的方式處理,并設置滲溝與底層滲水層連接。
3.3.3 邊坡支護方式的選擇
在山區地方,道路邊坡也占據道路紅線范圍的很大比例,道路邊坡的穩定性、生態處置是低影響城市開發建設重要內容。道路路基防護一般分配坡面防護和沖刷防護,有植草防護、灰漿防護、護面墻、擋土墻、混凝土預制板等防護方式。
在城鎮化背景下,低影響城市開發越來越重要,生態護坡在城市建設中得到更多的應用,植草、平鋪草皮、植樹等模式在城市道路建設中運用廣泛。而對于石質邊坡的處置就比較麻煩,邊坡開挖對生態環境破壞嚴重,如何處理石質邊坡支護問題是海綿城市建設急需解決的問題。建議對于石質邊坡在設計中應根據巖層性質及走向,合理確定邊坡坡比,并適當放緩坡率,采取方格網植草、窗式護面墻植草、掛網噴土植草等生態支護方式;避免采用噴漿、抹面等方式。并在邊坡坡腳設置排水溝,溝底設置碎石盲溝,與道路基礎底面碎石滲水層連接,有效處理雨水滲流。
4 結語
住房城鄉建設部組織編制的《海綿城市建設技術指南―――低影響開發雨水系統構建(試行)》于2014 年10 月實施,為深入開展海綿城市建設提供了指導和依據。低影響開發雨水系統建設涉及到整個城市系統,應該通過當地政府把涉及到的規劃、排水、道路、園林、交通、項目業主、施工單位和其他一些單位協調起來,明確目標,落實政策和具體措施。力爭做到城市像海綿體一樣,遇雨吸水、蓄水,需要時“釋放”利用,實現雨水資源化、涵養地下水、降低面源污染、減輕城市洪澇和排水系統壓力、改善和修復城市水環境,使得“逢雨必澇,雨停即旱”的狀況將得到有效改善。
參考文獻
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[2]仇保興,海綿城市(LID)的內涵、途徑與展望,2015年1月
關鍵詞:海綿城市;城市園林設計;理論運用
正文:
海綿城市主要是一種較為創新的城市雨水管理理念,可以有效的防止治理城市發生內澇或者雨洪現象,此方法有一點的“彈性”,所以我們把海綿城市也可以理解為“水彈性城市”。如今隨著人們生活水平的提升,對各類資源的大力開發利用導致了很嚴重的生態環境問題。而海綿城市的建設發展可以把城市變成海綿那樣,適應氣候環境的變化,在下雨時吸水,在需要水資源時防水,所以對其應用發展有著一定的現實意義。
1海綿城市建設基本原則
1.1優化規劃
在城市園林設計中對于海綿城市理論的應用,其主要組成部分是城市雨水、雨水管渠以及超標雨水徑流排放系統,他們三個是相互配合應用的,所以對于城市園林設計中海綿城市的建設規劃尤其重要,要保證城市雨水系統、雨水管渠以及超標雨水徑流排放系統的協調統一、銜接到位。具體規劃過程中還要做到:并綠色結合灰色、源頭減排結合末端調節,切實注重海綿城市規劃建設的發展性和復雜性特點,相關政府部門以及其他部門要全力配合,加強合作,保證海綿城市規劃的科學有效性。
1.2注重生態性
對于城市園林設計中海綿城市理論的應用發展,其主要要求以及具體出發點就是注重城市的生態性。之前我們總會將城市的管道工程、溝渠工程以及泵站工程等的建設叫做灰色設施,而海綿城市的設計建設過程中要靈活運用對城市系統低影響的綠色雨水設施,以此為城市的建設發展創造出社會以及環境效益。特別是在一些老城區,由于雨水設施都比較陳舊和落后,所以通常會出現雨水徑流現象,所以要建設低影響開發的雨水設施和系統,以此保證雨水設施取得更好的效果。海綿城市的設計發展就是在生態性原則的指導下建設出低影響開發的城市雨水系統。
1.3安全第一
安全第一,無論是什么工程的建設。對于海綿城市的建設發展也是如此,要以城市居民生命財產安全以及生命安全為重。在設計海綿城市的過程中,要切實了解當地的水資源情況以及具體降水特點,嚴格按照本城市對水環境保護及對城市內澇治理的實際要求,設計規劃出科學合理的海綿城市。
1.4注重設計的系統性
對于海綿城市的建設發展,其系統性比較強,所以對其具體設計施工要認真分析好城市水循環的各個環節以及城市現有水設施和之前城市水資源的開采程度等等,進而按照本城市的實際發展要求,對海綿城市進行科學合理的設計。比如英國的排水系統,主要以全面綜合的規劃設計為其基本前提,以保證城市排水系統和本城市整體環境系統的協調性。
2海綿城市角度來看城市園林設計分析
2.1城市道路規劃
對于海綿城市的建設發展,其道理規劃方法主要有道理的景觀綠化以及人行道雨水排放等。其中針對城市道路的景觀綠化,對于道路的本凹陷綠地,其主要有將路面雨水徑流到城市綠化帶的作用,以此形成一個綠色的存儲系統,來降低降雨入滲和凈化。對于城市道理滲透便道的使用可以在一定程度上強化道路的雨水滲透功能,要特別注意的是如果城市道路的路面污染比較嚴重,就要特別仔細的考慮是否使用滲透路面。除此之外,對于城市道理人行道的路面雨水徑流消化,通常對其使用LID樹池型的方式。
2.2海綿城市景觀設計的技術方法
2.2.1自然排水系統自然排水系統其主要原理是從現有的排水系統,使雨水在街上成集水管不同,則直接排放到河流或湖泊,但將按地下水補充浸潤過濾保留雨水,土壤和植物。包括有植物、地表洼地和滲透空間、人工改良土壤、本地土壤以及排水管道組成。在這其中,植物的抗澇可以切實有效的增強過濾和雨水滲透。
2.2.2雨水花園在海綿城市的建設發展中國,雨水花園主要是指在淺凹陷種植灌木、花木,以及其他工程措施植物中的區域,雨水花園注意利用了過濾器土壤和植物,保證雨水的滲透,切實降低徑流。雨水花園把雨水管理系統和城市景觀的設計很好的結合在了一起,在解決雨水問題的同時又美化了城市環境。現階段我們主要研究的問題是怎樣保證雨水花園建設的針對性,有效減少雨水污染。
2.2.3可滲透路面城市園林設計中對于海綿城市理論的應用,可滲透路面主要是通過不同技術手段的應用將之前不可滲的路面變為可滲透的水面,是一種直接減少地表徑流的工程性措施。對于可滲透路面的應用是一種對現有雨水環境的緩和措施,可以很好的減少對其他雨洪水技術的應用,以此源頭性的解決所存在的問題。現階段主要有水泥磚塊以及可滲透瀝青、可滲透混凝土等滲透材料的應用研究。總而言之,在城市園林設計過程中,海綿城市理論的應用發揮著不可替代的作用,可以減少城市園林建設成本,降低園林運行管理難度,促使所設計的城市園林更加自然、美觀,充分展現城市園林具有的多元化功能。
參考文獻:
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近年來,隨著城市建設的快速發展,我國不少城市市區河湖由于被侵占而縮窄或淤積,導致蓄洪、泄洪能力降低,甚至在城市發展過程中部分河湖被填埋。城市防洪排澇存在的問題還在于規劃建設不同步。城市規劃建設“重地表、輕地下”,排水設施明顯落后于城市發展。城市排水系統先天不足,存在城市排水標準低、地下管網落后、城市地面硬化率過高、排水能力嚴重不足等現象。部分公眾防洪意識淡薄,人為擠占防洪排澇設施,肆意在河道上亂搭亂建,致使其泄洪能力銳減,形成了大雨大澇、小雨小澇的局面。
實踐證明,人類如果敬畏天地,尊重自然,人與自然便能夠和諧相處,大自然回饋給人類的則是風調雨順。所以,在城市建設方面,必須充分體現尊重生態自然理念,堅持綠色發展,這樣才能從根本上減少城市內澇等災害發生,使城市煥發生機。
首先,需要從小處著手,也就是從居民或者單體建筑已有的設施著手,提升城市的排水、蓄水能力。實際上,這方面已有很多成功經驗可以借鑒。從20世紀末開始,瑞士在全國大力推行“雨水工程”。這是一個花費小、成效高、實用性強的雨水利用計劃。通常來說,城市中的建筑物都建有從房頂連接地下的雨水管道,雨水經過管道直通地下水道,然后排入江河湖泊。瑞士則以一家一戶為單位,在原有的房屋上動了一點兒“小手術”:在墻上打個小洞,用水管將雨水引入室內的蓄水池,然后再用小水泵將收集到的雨水送往房屋各處。
瑞士以“花園之國”著稱,風沙不多,冒煙的工業幾乎沒有,因此雨水比較干凈。居民靠小水泵將沉淀過濾后的雨水打上來,用以沖洗廁所、擦洗地板、澆花,甚至還可用來洗滌衣物、清洗蔬菜水果等。如今在瑞士,許多建筑物和住宅外部都裝有專用雨水流通管道,內部建有蓄水池,雨水經過處理后使用。一般用戶除飲用之外的其他生活用水,用這個雨水利用系統基本可以解決。瑞士政府還采用稅收減免和補助津貼等政策鼓勵民眾建設這種節能型房屋,從而使雨水得到循環利用,節省了不少水資源。
其次,分隔區域建設,在小的區域內建設自有的海綿體。現有城市建設之所以不能有效排水,在于城市海綿體建設的不平衡。傳統城市建設的思路主要是,一個區域以路面建設為主,另一個區域以集中排水、蓄水為主。碰到高強度降水,當區域排水、蓄水量不足時,就造成水淹現象。這種建設思路不只是造成城市排水不暢,而且造成城市發展的不平衡。
城市建設發展和管理,必須樹立生態文明理念,堅持科學和可持續發展的綠色發展觀。黨的十和十八屆五中全會提出了生態文明和綠色發展的理念。要完善生態文明制度體系,樹立生態文明的主流價值觀。轉變經濟發展方式,讓“綠水青山就是金山銀山”的理念深入人心。同時,統籌協調眼前與長遠、保護與發展、經濟利益與生態效應。生態文明既要生態優、環境好,也要經濟強、百姓富。這就需要因地制宜、因勢利導,探索適合本地特色、適宜人與自然和諧共處,經濟生態化、生態經濟化的城市綠色發展之路。
最后,要積極學習借鑒國外城市防洪排澇先進經驗,破解我國城市的內澇“頑疾”。下水道系統是大城市應對暴雨的第一道防線。新加坡、紐約、東京等城市為此專門成立了綜合的城市水道管理機構,專職負責城市下水道系統建設。同時,持續加大對城市防洪排澇基礎設施建設投入力度。為打造高效科學的城市排澇體系,紐約市在借鑒聯邦政府保險法的基礎上,強制性出臺了城市防內澇的地方性法律。倫敦地方社區和政府部門公布的規劃政策明確要求,規劃者在其公布文件中要考慮洪災風險及管理。倫敦注重秉承生態環保理念,深挖城市防洪排澇潛力,通過大力推動采用先進的“可持續排水系統”技術來管理地表和地下水。東京從20世紀80年代開始大力興建大型地下水庫,以循環利用雨水,緩解城市排澇壓力。
關鍵詞:海綿城市;城市發展;綠色接到;景觀設計
海綿城市是近年來被人們提出,并逐漸體現出其實用效果的一種城市設計理念。海綿城市設計理念,是一種將生態循環系統融入到城市規劃、城市設計、城市建設中的一種理念,旨在讓城市更好地發展,構造更加完美的城市日常生活環境[1]。海綿城市理念比較關注水循環的利用,并且十分尊崇生態環境至上的思想,是城市公共空間系統建設十分關鍵的一個組成部分,不僅具有自然屬性,同時還具有社會屬性等,可以保護城市的生態環境,下文將對相關內容進行分析。
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:
[1]于東飛,喬木,王云中,劉寶寶.基于GIS技術和“匯水小區”理念的城市雨水景觀規劃設計[J].西安建筑科技大學學報(自然科學版),2015,(05):723-727.
[2]高菲.海綿城市建設———低影響開發綠色雨水設施的植物運用[J].中外建筑,2016,(07):115-117.
[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.
[5]張善峰,王劍云.讓自然做功———融合“雨水管理”的綠色街道景觀設計[J].生態經濟,2011,(11):182-189+192.