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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,避免影響城市的發展,最主要的是通過園林綠地,實現海綿城市的優質建設,確保自然水文在城市建設中的穩定性,避免發生內澇問題,解決了雨水超標的問題。
1海綿城市對園林綠地的需求
城市的現代化發展建設,影響了水體的自然循環,無法實現自然狀態下的雨水循環,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定。城市建設中,提出海綿思想,目的是促進自然水體的循環,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,降低內澇的發生機率,還能豐富地下水的含量,實現水資源在自然狀態下的循環,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展。
2海綿城市中園林綠地的建設
2.1規劃綠地層次
綠地是園林規劃中的重要項目,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,發揮著蓄水調節的作用,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,根據海綿體的要求,喬木覆蓋率≥70%,培養細密的葉片,提高雨水的滯留量;(2)表土疏滲,園林綠地的表土狀態,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,如果表土疏滲不當,就會影響雨水在地面上的狀態,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,根際發達,增加了雨水的疏滲量,構建良好的根際環境。
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的安置,可以根據實際情況,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,表現為下凹、低勢狀態,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,經常處于浸水的狀態,所以栽種兩棲植物,適應短期水淹的狀態,可用的植物有水杉、楓楊等。
2.3園林的生態鋪裝
園林綠地的生態鋪裝,也是海綿城市的建設表現,生態鋪裝,具有海綿體的特征,保證生態鋪裝能夠表現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,在園林生態鋪裝方面,使用最多的水體、堤岸覆蓋,根據海綿城市園林生態鋪裝的狀態,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,提倡生態鋪裝的自然體應用。
2.4屋頂的綠化設計
屋頂的綠化設計,在園林綠化的海綿城市建設中,占有很少的比重,但是發揮著很大的作用[4]。園林綠地中,屋頂的綠化設計,主要集中在建筑方面,其可優化海綿城市的建設,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20~35mm的截水量;(4)蓄水系統截水,是指屋頂的排水系統,收集溢出的雨水,可以導入到蓄水池內,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,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,提高海綿城市的調節能力,一方面消耗雨水,另一方面實現雨水的循環利用。
4結束語
海綿城市,改善了城市建設的方式,響應可持續發展的號召,實現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,實現有效的循環,杜絕發生洪災,保障城市運營的經濟效益。
參考文獻
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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?;诖?,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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關鍵詞: 海綿城市;綠色基礎設施;低影響開發;雨水資源利用;控制指標
Key words: sponge city;green infrastructure;low impact development;utilization of rainwater resource;control index
中圖分類號:TU984.11+1 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)05-0021-03
0 引言
根據外國關于雨洪、綠色建筑及城市內澇相關技術,我國因地制宜提出了海綿城市的相關建設理念。海綿城市從根本上說就是雨水的自然調蓄,而相關技術則是將傳統的就地排放的思路調整,將自然途徑與人工措施相結合[1],從而形成的低影響開發雨水系統(LID)。海綿城市在被提出之時是用來保護城市原有的“海綿體”,包括河、湖、池塘等水系,也包括綠地、花園,可滲透路面這樣的城市配套設施,使這些“海綿體”在應對氣候環境和自然災害等方面發揮“彈性”作用,無論是雨季還是非雨季都能起到調控的作用[2]。最近幾年,國內外相關學者也做出了不同程度的研究,美國環保局(EPA)有利用綠色基礎設施代替LID的趨勢[3],國內王思思[4]、車伍等人利用傳統的國內雨洪調蓄措施與國外雨洪管理模式相結合。目前關于海綿城市建設中最亟待解決的問題是如何地雨水綜合管理利用,減少城市內澇,為城市著“綠裝”。在海綿城市建設熱潮下,就昆明市中心城區規劃建設用地建設海綿城市的迫切性和存在問題加以分析,在科學規劃、政策傾斜、資金支持、管理運營等方面提供相應對策和建議。
1 昆明市建設海綿城市刻不容緩
隨著城市化與城鄉統籌的進一步推進,城市規模大幅度拓展,昆明城鄉發展與建設在土地資源、生態環境等空間承載方面的壓力會更加突出。建設海綿城市,不論是在水資源、防洪排澇安全還是在水環境保護、水生態恢復、緩解熱島效應上都具有非常重要的作用,是應對城市規模不斷擴大所帶來的這些問題的綜合解決方案。昆明市海綿城市建設可以增加地下水補給量、涵養水源,改善昆明水循環[5],恢復天然水循環系統;當下雨時,雨水下滲使地下水變為蓄水模式,增加了其水位高度,一方面緩解了地下水漏斗區擴展漫延,另一方面緩解了地下水位的持續下降,最終要的是削弱了雨水在徑流峰值的流量,減輕了雨水對城市及周圍帶來的自然災害,保障昆明城市排水安全;改變昆明現有的城市排水系統采用快排模式,增強城市地表雨水下滲能力,緩解昆明水資源短缺問題;同時能夠減少河道侵占和徑流污染,加強入滇河道水生態系統保護,改善滇池水環境,進而降低城市熱島效應,改善城市人居環境。
2 昆明市建設海綿城市存在問題
2.1 昆明是一個嚴重缺水的城市
昆明市水資源分布不均勻,雨季雨水約占昆明總降雨資源的85%;而昆明市人均水資源的用量約為300立方米,低于京津唐地區,甚至與國外嚴重缺水的以色列(人均水資源260立方米)相差無幾,與國際人均水資源1700立方米相距甚遠。昆明城市缺水問題極為嚴重,用水嚴重依賴流域外調水引水工程。
2.2 年徑流總量快速增長,內澇淹水頻發
結合解放后昆明中心城區建設用地規模的增長情況,估算傳統開發模式下,至2020年中心城區建設用地在開發后,對應的徑流量大幅增加為未開發狀態的6.0倍,比未開況下增加約5.0倍。以2014年的情況來看,年徑流總量比天然情況下增加了2億立方米,約為中心城區年用水總量的三分之二,約為牛欄江引水工程遠期年調水量的三分之一。
圖1中為歷年昆明城市建成區規模逐步增長的同時,建成區年徑流總量的增長情況,由1950年至2013年,昆明建成區的徑流總量增長了50倍。年徑流總量的大幅增加帶來了各種各樣的問題,包括影響了城市所在區域的水循環、涉水安全問題、水資源短缺、水環境污染、水生態退化、加劇城市熱島效應等。昆明市的雨水資源化利用問題已成為制約其經濟和社會發展的重要因素,必予以高度重視。
2.3 昆明中心城區老舊小區較多
昆明市一些老、舊城區的排水系統一般為合流制,設計標準低,綠化率低,雨季不能將雨水及時下排,往往造成嚴重的內澇問題,改造難度較大。昆明中心城區老舊小區的雨水收集利用要根據小區的實際情況推行雨洪回收利用系統,雨水收集利用后可提高抗暴雨能力,可降低水處理、排洪排污、管道輸送維護費用,同時也可實現小區內綠化澆灌、景觀用水、清潔衛生等其他功效。
2.4 缺乏城市雨水管理的綜合考慮
昆明市在規劃、開發、運行、管理及可持續發展方面,普遍缺乏系統、全面和行之有效的政策及激勵機制,需要借鑒國內外其他城市雨洪管理利用的先進經驗,高度重視城市雨水資源利用工作,出臺相應政策法規和科學合理的資金補助等激勵機制。昆明現有的雨水利用地方規范性文件效力低,法律保障力度不夠,影響城市雨水資源利用工作的推進,對下一步開展海綿城市建設來說缺少具體的政策指導。昆明市雖已編制了《昆明市城市排水(雨水)防澇綜合規劃》,從規劃層面對低影響開發利用雨水資源提出了相關要求,但僅靠單項專業規劃來指導海綿城市的建設和低影響開發雨水系統的構建是遠遠不夠的。
3 昆明市海綿城市建設具體措施
3.1 嚴格要求新建區的建設
建議成立工作組,協調規劃、住建、水務、滇管、園林等相關部門,針對十三五期間的新增用地全面落實海綿城市建設要求,新建區域海綿城市建設時建議采取廣義下沉式綠地和綠化屋頂為主,將源頭分散式雨水徑流控制作為調蓄容積的主要措施,實現地塊開發后的外排徑流量與地塊開發前持平,不增加下游片區的內澇淹水風險;在可能的情況下,適當考慮對在建項目、已批未建項目提出補充海綿城市建設相關內容的要求。確保到2017年,昆明市海綿城市建設先行先試建設取得成效。
3.2 有序完成建成區的改造
昆明市考慮到海綿城市建設的社會影響,根據自身條件,建成區改造建議按照改造綠地、修建海綿型道路和廣場、公共設施用地、行政辦公用地、商業用地、居住用地的順序,對已開發地塊進行海綿城市改造,結合城鎮棚戶區和城鄉危房改造、老舊小區有機更新等現狀改造,靈活采取透水鋪裝、下沉綠地、雨水收集回用系統、屋頂綠化、道路生物滯留槽、干塘、濕塘等多種措施相結合的方式以實現改造地塊滿足年徑流總量控制率的要求,緩解舊城區排水系統壓力,減輕現狀內澇淹水問題。對建成區進行逐級、逐步的滾動改造以實現地塊年徑流總量控制率要求,是未來昆明市海綿城市建設的主要內容。
3.3 優先推行綠色雨水基礎設施建設
昆明市在海綿城市的推廣上應著重放在海綿型公園及綠地上,增強其城市基本的調控能力,例如建設下凹式綠地、雨水花園、河岸生態濾池、人工濕地等[6]。加強對自然水體的保護以及非硬化地面的建設,禁止將其硬化是原有的海綿體的能力受到破壞,是城市內自然水體能夠自然流通,構成良性水循環系統,從根本上解決水環境問題。建設海綿城市的重中之重為將原有的破壞的河道恢復其功能,實施生態修復,營造多樣性生物生存環境。
3.4 創新發展雨水資源化利用產業
昆明市需要創新城市雨水管理理念,應積極開展再生水利用及雨水資源化利用的基礎研究,以及新設施設備、新工藝的研發并實現產業化。污水、雨水資源化利用應從工業園區再生水利用、市政工程項目雨水資源化利用及區域性雨水資源化利用等方面同步規劃建設。雨水收集利用后可降低因外流域調水(牛欄江-滇池補水工程)、污水處理、管道輸送、排污排洪的成本,減少市政管網維護費用。這項產業可促使雨水的收集沒備的生產、運行管理、中水利用等方面產業鏈的形成,為昆明市水資源供給途徑,減少對城市公園或綠地的灌溉次數,節約灌溉用水量,提高水資源利用效率,緩解水資源緊缺難題,節省投資費用。
4 建議
4.1 加強規劃引領
昆明市相關部門要盡快制定昆明市海綿城市建設實施方案,積極組織專家編制昆明市雨洪利用專項規劃,修訂與海綿城市建設相關的技術指南、技術導則等基礎技術文件。將雨水年徑流總量控制率作為剛性控制指標融入城市總體規劃、控制性詳細規劃及道路、綠地、市政工程等相關專項規劃編制中[7],為下一步推進海綿城市的建設進行方向把控和提供技術支撐。
4.2 完善支持政策
根據國家試行的海綿城市建設技術指南,昆明市應結合自身水文、水環境特征以及城市雨洪管理水文控制指標,設立徑流總量控制、徑流污染控制、雨水資源化利用三大類指標考核體系,建立完善海綿城市建設項目績效考核u估制度[8],確保項目績效情況得到科學客觀地考核。各級政府應該將海綿城市建設作為重點民生工程,創新投融資機制,充分發揮開發性、政策性金融作用,鼓勵相關金融機構積極加大對海綿城市建設的信貸支持力度。在中央財政補助力度有限的情況下,推廣運用PPP和政府購買服務等模式[9],通過財政資金激勵、撬動大量企業投資和社會投資,籌措其余建設資金推動項目建設。
4.3 強化人才保障
海綿城市建設涉及面廣,需要從投資、設計、建設到管理運營等各方面儲備人才。昆明市海綿城市建設需要重點加強技術人才的保障,通過引入專業技術人才、現場培訓、與國內優先開展海綿城市建設的北京、鎮江、南寧等城市交流經驗等方式,增加海綿城市建設領域的專業技術人才數量,提高專業技術人才素養。各個高校應該通過對建筑、規劃、環境、市政、生態等交叉學科的系統培養,造就具有可持續發展理念、綜合分析和工程實踐能力的創新人才。
4.4 重視能力建設
昆明市應在區別海綿城市建設項目的經營性與非經營性屬性的基礎上,注重能力建設,創新建管機制。建立政府與社會資本風險、收益與共的合作機制[5],采取政府購買服務、財政“以獎代補”等多種形式,吸引社會資本積極參與到海綿城市的“投、融、建、管、營”中。制定市場化、長效化的低影響開發設施運營維護管理辦法,規范標準化海綿城市建設工程的監測、評估、分析、研究等一系列工作,嚴格績效考核并按效付費。
5 結論
海綿城市建設不只是對城市基礎設施、城市水系統的變革和創新,更是現代化的城市管理模式,涉及到城市建設、更新、改造、維護的方方面面。昆明市以海綿城市建設為契機,利用多種低影響開發措施,綜合管理利用雨水資源,可改變“逢雨即澇,雨后即旱”的現象,實現城鎮化和環境資源協調發展,提升城市人居環境,當好全省生態文明建設得排頭兵,起到全省建設海綿城市示范引領作用。
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引言:主席高度重視城市化發展的質量,并且發表了“加強海綿城市建設”的講話,明確指出要大力構建“海綿城市”。目前海綿城市理念在多個發達國家,如美國、加拿大、新加坡、日本等都發揮了巨大的功效,我國海綿城市理念的提出相對較晚,要善于借鑒發達國家的成功經驗。建設海綿城市,是實現城市建設和自然生態系統協調發展重大舉措,從根本上解決“城市病”,推動我國城市發展早日走上生態化、持續化的道路,實現城市發展的可持續。
一、海綿城市的概念和特征
1.海綿城市的概念
我國《海綿城市建設技術指南―――低影響開發雨水系統構建》中對海綿城市的概念進行明確了定義: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。在這一“吸”一“收”的過程中實現了城市內部良性的水循環系統,還能自動吸收水系統的污染物質,保持城市水土。
2.海綿城市的特征
第一,注重城鎮化和自然環境的協調發展,在對城市地下水、自來水等進行存儲、排放、使用時不是依靠傳統的地下管道而是依靠城市自然環境綜合利用各種措施吸收、存儲大氣降水和地下水,進而緩解城市的洪澇問題;第二,讓城市“彈性適應”環境變化與自然災害,海綿城市建設思路不僅注重恢復和保持城市內部的水系統,更注重原有自然生態系統的保護,重視城市系統的自我調節;第三,轉變了排水防澇思路,海綿城市徹底摒棄了“快排式”傳統的排水模式,在城市排澇過程中始終堅持“滲、滯、蓄、凈、用、排”的六字方針;第四,開發前后的水文特征基本不變,海綿城市構建了一個良性的水系統。
二、分析“海綿城市”對城市環境的作用
根據《指南》的相關規定,海綿城市建設規劃實施的主要內容包括以下幾點::一是充分保護城市原有生態系統;二是對已經受到破壞的自然環境及水體進行修復;三是低影響開發。海綿城市的建設對解決城市內澇問題、調節地下水、凈化水中污染物質、維護自然生態環境的多樣性、美化城市環境等發揮了巨大功效。
1.緩解城市內澇問題
海綿城市建設理念在城市發展過程中的應用,起初就是從解決城市雨洪問題出發,發揮著雨洪調蓄、雨水資源收集利用與地下水涵養等作用,完善城市雨水管理體系。海綿城市的建設,改變了以往單純使用市政地下排水管道和泵站的現狀,側重于依靠城市自然生態系統來吸收、存儲、排放降水,綜合利用自然生態調節和人為調節措施來緩解城市內澇問題。
群力雨洪公園是海綿城市建設理念運用的一大成功案例。該區域在歷史上是洪澇災害多發區,在對其進行設計的過程中,以保護濕地為原則,巧妙的將其打造成收集雨水、儲蓄雨洪、下滲雨水、補充城市地下水、涵養水源、凈化水中污染物質、增加生物多樣性等功能于一體的濕地公園。在具體實施的環節中,盡量保持原有的濕地區域,群力雨洪公園成功的運用了海綿城市建設理念,濕地公園的開發,為調節濕地公園的生態系統發揮了巨大的作用。
群力雨洪公園的成功案例實現了緩解城市內澇帶來的問題和危害,增強城市排水系統的能力,通過協調市政道路和地下排水管之間的關系,增大城市的綠色植被覆蓋率,完善城市水系統等措施來達到排澇的目的,確保在雨季時城市市民依然享受安逸的生活。
2.形成良性的水循環系統
海綿城市的建立,不僅有效的減輕城市洪澇災害,還能夠緩解我國水資源不足、水質惡化的局面,為建立良性的水生態系統提供助力。
武夷新區踐行“海綿城市”在此方面取得了非常成功的效果。其主要理念體現在以下幾個方面:一是注重對森林生態的修復工作,閩北地區原生態的森林在被人為的濫砍亂伐之后正呈現急劇下降的趨勢,鼓勵當地林農還林于上,加大對林業種植的補貼力度;二是城市生態修復同樣不可忽視,一些貼近地面的建筑如廣場、硬地、建筑等工程在材料的選擇上采用通氣、透水性較好的;三是恢復和修復自然生態環境,保持生態物種的多樣性,擴大生態用地的面積,凈化水資源,淡化水質,減少暴雨對城市的影響。
筆者認為,海綿城市就像被放大了的“濕地”一樣,最大程度的修復城市原有的水生態系統,注重開發雨水的滲透、調蓄、凈化、利用等綜合作用,實現雨洪資源的有效利用,使地表徑流和地下徑流維持著一定的徑流量。森林植被、濕地等大大提升地下水的涵養能力,凈化水質,吸收水中的污染物質,確保居民生產和生活用水的安全性,促進雨水資源的利用和生態環境保護,同時實現地表水、地下水和自然降水三者之間的平衡循環。
3.保持城市水土
不可否認,城市水土保持是實現涵養水源、防風固沙、提供動植物棲息地等的關鍵,而海綿城市的建設,又能夠給城市水土保持工作的雨水控制環節提供便捷。在建設海綿城市的過程中,做到了開發前后的水文特征基本不變,始終堅持低影響開發的原則,城市水土保持離不開對雨水的控制。
比如,我國投資建設的重慶海綿城市,其建立了完整的防水控制,也因為重慶地處高原,山地較多,在進行海綿城市建設的時候發展了綠化工程,讓綠色植被對城市的水土進行保持。雨水較多季節植被能夠吸收水分,保持水源,對于雨水能夠做到有效控制。并且,綠色植被與重慶城市的人文特征相符,也是海綿城市與其人文氣息相得益彰構建之處。
鑒于此,筆者從海綿城市建設和城市水土保持出發提出以下建議:一是結合海綿城市建立起合適的雨水控制利用設施,做到真正的系統優化;二是加強對水土保持工作的監測,糾正雨水控制期雨水控制的不當之處;三是注重低影響開發理念和水土保持臨時排水措施相結合;四是政府部門要積極引進和開發雨水利用控制系統的新工藝、新技術、新手段等。
4.改善城市的人文和自然景觀
在實施“建設海綿城市”的規劃策略時,對居住區和城市道路進行分割,增大了建設綠地的用地面積,合理的修建了廣場,廣場鋪裝多采用透水式鋪裝,城市道路人行道也采用了透水式鋪裝的方法,增強了城市內部的水循環系統;另外,城市內濕地、公園面積增大,提供了良好的生態環境。
比如,嘉興海綿城市的建設,便是對居住區和城市道路進行有效規劃,開墾綠地面積,增加綠化建設,讓百姓在享受到其“海綿”作用的同時還能夠欣賞到美麗景色,增添了城市的人文氣息,美化了城市的自然景觀,可以說是一箭雙雕。嘉興海綿城市建設是全國海綿城市建設的標桿,也得到了全國各地的爭相效仿。
結語:
海綿城市的建設是實現城市化和自然生態系統協調發展的有效途徑,有力克服了城市化發展過程中的問題。當前,無論城市規模的大小,建設海綿城市已經是大勢所趨,其推動了新型城鎮的建設,在城市化發展中貫徹落實了以人為本的思想理念。
參考文獻
隨著人類利用自然,改造自然活動的加強,人類對自然的干預活動越來越劇烈,近年來,中國城市問題越來越嚴重,尤其是城市水問題。北方許多城市處于缺水的困境之中;而南方地區很多城市內澇問題嚴重,給國家和人民造成了嚴重的損失?!胺暧瓯貪?,城市看海”現象層出不窮。究其原因,就是城市對水資源的利用不合理。2015年4月,財政部網站公布了中國海綿城市建設試點16個城市名單,池州是其中之一。
1.城市內澇原因
在原始自然的條件下,大部分的雨水由地面吸收并滲入地下,然后由地表和植物表面被蒸發,回到大氣中,多余的雨水從地表緩慢地匯集于溪流江河,排人湖泊海洋。但是,城市的開發建設改變了這種自然循環,由于不透水屋面和地面隨著城市化的進程而持續不斷地快速增加,能夠吸收雨水的地面和水面急劇減少,地下水的滲入更是匱乏,從而導致地表徑流的不斷增加,加大內澇威脅。無法流人土地的雨水在地面匯集形成徑流排人市政排水系統,但地表徑流的增加,意味著更多原本清潔的雨水經城市地表的污染物所污染,并且排水管道的壓力也隨之增加。
2.海綿城市建設機制
海綿城市,就是要讓水在城市中的遷移活動更加“自然”,使城市開發建設后的水文特征接近開發前,有效緩解城市內澇、削減城市徑流污染負荷、節約水資源、保護和改善城市生態環境。
城市的建筑多,綠地少,排水及雨水收集系統不發達等情況都造成了城市內澇防治以及雨洪控制利用成為當前城市面臨的的熱點問題,依賴大規?;A設施和管網建設的傳統雨水排放思路已經無法滿足現代城市雨水管理的要求,國內外許多城市開始實踐新型雨洪管理的理念,將雨洪蓄滲工程技術與城市綠地景觀相結合設計,構建以自然積存、自然滲透、自然凈化為目標的“海綿城市(LID)”。
城市綠地具有改善城市生態環境功能,比如:凈化空氣、水體和土壤;改善城市小氣候,調節溫濕度;降低噪聲等,同時綠地率也是衡量一個城市的重要指標之一?,F代化城市都有許多的城市問題,比如內澇。這與城市具有建筑物多、綠地少、路面硬化度高等特點有關,同時也與城市生態系統的缺失有關,如綠地、河湖多數僅僅是景觀,不少城市的河湖風華不似當年,河湖調蓄功能大大下降,城市之腎不能正常代謝。下水道再完善,河道承接能力不足,內澇依然不可根治。土壤成為城市的稀有資源,綠地系統蓄水性弱,硬化路面滲水性差,城市之肺不能正常呼吸。
3.池州概況及其城市綠地現狀
池州位于安徽省西南部,北與安慶市隔江相望,南接黃山市,西南與江西省九江市為鄰,東和東北分別與蕪湖市、銅陵市、宣城市接壤。池州是長江南岸重要的濱江港口城市,省級歷史文化名城、皖江城市帶承接產業轉移示范區城市、全國雙擁模范城市,也是安徽省“兩山一湖”(黃山、九華山、太平湖)旅游區的重要組成部分,皖南國際文化旅游示范區核心區域。2015年池州確定為海綿城市建設試點城市。
池州市具有園林城市、森林城市的稱號,綠地面積大,三面環山,具有得天獨厚的條件。建設海綿城市,歸根結底是要恢復水在自然和城市中的正常循環。這需要保護好河塘溝渠濕地等城市內原有的自然水系,維持好自然水系的水文功能,合理建設一些公園、草坪和人工蓄水池等設施,在城市地面硬化中采用一些透水鋪裝材料,并增加城市綠地、植草溝、人工濕地等可透水地面。池州市區的主要水系,清溪河、平天湖并沒有得到很好地利用,平天湖景區缺乏好的管理,很多地方植物情況比較糟糕;清溪河作為市區的重要河道,兩岸的居住區生活用水直接排放到水體中,污染比較嚴重。而且河道駁岸多是用的硬質材料建造,周邊綠地都高于道路,綠地不能儲存很多水分,雨水不能得到很好的利用,水循環不合理。
4.池州市海綿城市綠地建設設計建議
海綿城市建設,不是重建一個城市,而是對城市原有生態系統的保護、生態恢復和修復、低影響開發等三個方面。突破傳統、建設海綿城市,使城市綠地切實的發揮其生態作用。對于池州海綿城市建設,主要從以下幾個方面提出綠地建設設計方案:
(1)在城市綠地建設時,統籌考慮綠地與周邊區域的空間關系、豎向關系、雨水出路等,大力推行建設雨水花園、下沉式綠地、濕地公園,提高綠地的蓄水能力。在綠地或公園內部構建低影響開發系統,使其不僅服務周邊市民的游憩,更服務于周邊雨水的消納與凈化。
(2)城市廣場及商業區等活動場地,一般面積較大、硬化程度較高,可以大力推行透水路面、植草溝、生態樹池、建立生態滯留區等,同時利用廣場地下空間設置雨水調蓄設施,儲存下滲雨水,就近用于綠化澆灑等。
(3)在居住區可以大力推行屋頂綠化、豎向綠化、家庭綠地等,增加蓄水面積。在有條件的小區(家庭),可以試行家庭雨水收集利用系統,減少自來水的需求。
(4)對于城市道路,在滿足道路交通安全等基本功能的基礎上,充分利用道路自身及周邊綠化空間推行下凹式綠地、透水路面、LID樹池等低影響開發措施,削減徑流水量、改善徑流水質。利用道路景觀綠化帶構建下凹式綠地系統,道路雨水地表徑流匯人綠化帶進行儲存、人滲和凈化,超標雨水溢流排放。采用透水路面,強化雨水入滲,考慮到車行道污染相對較重、荷載較高,采用透水路面應當慎重;但非機動車道、人行道等,應大力推廣透水路面。為盡可能多地消納道路雨水徑流,人行道樹木可采用LID樹池形式。
中圖分類號:TU984
文獻標識碼:A文章編號:16749944(2016)12023403
1引言
張家口市作為一座快速發展中的中型城市,近年來在水文效應建設方面取得了較大進步。但隨著城鎮化建設的快速發展,城市雨洪管理也引起了社會各界的關注。因此,探討基于海綿城市理念的張家口市在未來需要建設諸如透水鋪裝、下沉式綠地這樣的有效水文效應措施,以改善城市水文建設,具有一定的現實意義。
2張家口市市區水文效應概況
張家口市主城區位于河北省的西北部地區,是蒙古高原與華北平原的主要過渡帶,也是洋河流域山間盆地中的重要組成部分。該市主城區面積約為970 km2,預計在2020年實現2080 km2的城市面積擴建。該城市的水文特點鮮明,由于主城區南北兩邊具有最大為111.5m的高差,所以整個市區呈現不規則的河谷盆地特征。在張家口的主城區內擁有東西沙河、清水河,分布在城區的東西兩方,自東西、南北貫穿整個主城區,水文條件相當豐富。
近年來,張家口市的城市建設發展非常迅速,但是隨之而來的熱島效應、高程建筑障礙效應也影響到了城區汛期內的降雨量,其中尤以雷暴雨次數增加最為明顯。隨著城區面積的逐年擴大和舊城區改造工程的不斷推進,張家口市漸漸出現了道路硬化、地表透水面積比重增大、城區截留、下滲損水量降低等現象,這也使得市區內的地下水匯集時間被大大滯后,增加了城市河流的徑流系數和集流速度。如此一來,城市下游的洪水過程線就日益增高,造成了洪峰的提前出現和城市地表徑流量的過分增加。
根據2015年的《河北省張家口市水資源評價報告》中顯示,張家口市的水文條件,尤以地下水為主已經處于嚴重超采階段,地下水水位逐年下降,且低洼排水問題也日益嚴重,對于張家口而言,也面臨著空前的水文效應危機。所以,為了日益膨脹的城市人口數量和日益提升的市民生活需求,張家口市必須解決自身所存在的水文效應不利因素,緩解水資源分配不均及洪峰自然災害所帶來的城市潛在危機[1]。
3張家口市基于海綿城市建設的城市水文效應應對措施
就目前現狀來看,張家口市所采用的依然是“雨水口―雨水管渠―市政管線”的傳統水文管理模式。所以按照市內老城區的官方設計布局來看,設計管徑偏?。―N60~DN100之間),整個市區的雨水管網普及率僅為70 %不到,這與城市的實際排雨水量存在較大差距。這就造成了張家口市市區地表雨水徑流污染嚴重,例如汽車泄漏汽油、輪胎磨損、防凍劑、城市屋面材料所帶來的污物都被排放到雨水管渠中,對雨水水質的污染非常明顯?;谶@種水文效應不利狀況,張家口市建設海綿城市是相當有必要的。
3.1張家口市區降雨狀況及雨水資源量
張家口市的降水集中在汛期(6~9月),這一期間降水量占到全年降水總量的70 %左右,10~12月則降雨量最少。按照我國的暴雨分級標準來看,張家口市在特大暴雨方面表現不明顯,屬于降雨比例比較緩和的地區。
按照張家口市的雨水資源總量來看,圍繞這一數據來考慮建設海綿城市是相當重要的。特別是在“十二五”規劃之后,張家口市希望在2020年前實現對雨水資源收集建設用地面積超過60000萬m2,所以本文給出雨水收集資源總量的公式為:
Re=ψ×A×Ha。
其中ψ代表了張家口市的地表徑流系數,一般常規取值為0.9,而A代表了城市市區的匯水面積,Ha則代表了張家口市一年的總降水量。所以將數據代入上述公式計算得出張家口市建設海綿城市后的每年雨水資源收集總量將達到3億m3,這一數字對于城市雨水資源利用潛能的開發價值是很高的,值得嘗試。
3.2透水鋪裝設計、應用及建議
3.2.1透水鋪裝的設計
將孔隙率較高且透水性較好的材料應用于道路路面建設就叫做透水鋪裝,它是海綿城市建設的基本工程要素之一。透水鋪裝可以使雨水很好地滲入到道路路面的內部,以達到貯存一定雨水的效果,隨時便于管道排水,降低洪峰流量,削弱徑流系數,使得城市洪澇災害危險系數大幅度削弱。一般來說,透水鋪裝是由土基、墊層、基層、過濾層和面層所共同構成的。另外,透水鋪裝對緩解城市溫室效應,降低路面溫度也有好處,這樣一來,道路的壽命也被大大延長。
透水鋪裝在設計方面所采納的地表徑流系數規范在0.05~0.5范圍內,這一數據與它主要使用材料的孔隙率、透水特性有很大關系,也就是說,徑流系數決定了道路路面雨水滲透量,由此可以確定透水鋪裝中路基層厚度的確認方法:
H=0.1I720k100T60n。
在上述確認方法的公式中,H就代表了透水基層的總厚度,而I表示城市平均的降雨強度(mm/h),k代表土基的飽和滲透系數,T表示降雨時間(min),最后n代表了道路路面蓄水層的孔隙率。根據該式來判斷透水鋪裝的功能性非常有效果,而且它也可以幫助透水鋪裝工程選擇材料,確保道路路面在降雨時及時下滲雨水,使路面有較高的抗壓能力。
3.2.2透水鋪裝在張家口市的應用
在張家口市,透水鋪裝技術仍然處于起步階段,但整體上所取得的效果還是較為明顯的。考慮到張家口市濕陷性的土基結構,所以當土基處于干燥條件下,土體結構整體相對穩定。而如果土體的含水量增加到一定程度時,就很容易出現土體結構的破壞,使土基強度大幅度被削弱,對建筑及道路的沉陷帶來很大危險。所以在張家口市的市區透水鋪裝時,應該考慮這些特殊的地質條件,并采取相應的防治策略。
就以對土基的濕陷性消除而言,張家口市所采用的是以3∶7為基礎比例的灰土墊層法。該方法的技術核心就是分層夯實,按照路面土基的齡期不同而為其賦予不同的承載力、密實度與隔水性,確保它擁有較好的墊層優勢。張家口市的灰土墊層一般設置在≥1.0 m的厚度范圍內,并且采用了分層壓實的方法,確保分層厚度始終≤200 mm。再者,城市路面還采用了沖擊壓實法對路基進行了補強,一定程度消除了路基由于被沖擊碾壓所存在的濕陷性。這種方法可以消除1.2 m左右的黃土濕陷性。
在基層的改進方面,考慮到張家口市地下水水位較深,而土基位置又通常高于地下水水位位置,所以可以見得土基受到地下水影響可能很小。因此專門針對土基的濕陷性來對基層雨水下滲問題進行對策,所以在條件允許的情況下為基層設計以DN50為基礎的PVC排水盲管,并充分利用到市區內普遍的4 %土基頂部坡度,確保多余雨水能夠順基層流入到PVC排水盲管中,保證城市內許多人工景觀和綠色植物帶能夠得到充分的水分灌溉。這也是利用到了張家口市在雨季中雨水過度飽和的自然因素,順利將雨水排除并利用,同時也大大降低了對透水鋪裝結構的破壞性[2]。
3.3下沉式綠地的設計、應用及建議
下沉式綠地主要包括雨水濕地、生物滯留設施等等。在城市中,它一般表示的是低洼式的凹陷綠地,即高程低于周邊路面高度約20 cm內的下沉區域。
3.3.1下沉式綠地的設計
下沉式綠地在設計過程中所需要考慮的設計參數很多,它也是海綿城市設計中的主要核心之一,以下對下沉式綠地的水量平衡進行分析得出:
W=S+U。
在公式中,W代表了下沉式綠地的總體水匯流量(m3),S代表了下沉式綠地在下沉時段的雨水下滲量(m3),U代表了在下沉時段的綠地蓄水量差值(m3)。因此可以得出雨水的滲蓄率公式為:
N=S+ΔU(PzF1Cn+PzF2)/1000×100 %。
在該公式中,所反映的正是下沉式綠地對降水方面的滲蓄能力,這其中Pz代表了城市降雨量(mm),F1代表了下沉式綠地服務范圍內的集水面積(m2),F2代表了下沉式綠地的總面積(m2),Cn代表了綠地服務范圍內的徑流系數。
根據城市雨水的下滲量:
S=60KJF2T。
由此來計算土壤滲透率及滲蓄時間,則能夠得出以下算式:
f=F1F2。
按照下沉式綠地的相關參數展開分析,并對其進行優化設計,所以說當下沉式綠地的坡度合適時,雨水就會順利匯集于綠地之中。若能在路緣石附近設計300~500 mm寬度的開口,更利于雨水徑流的流入。而如果下沉式綠地在雨水匯集形成飽和狀態后,還可以通過雨水管渠來進行雨水排出。
3.3.2下沉式綠地在張家口市的應用
張家口市市區的土壤滲透系數較大,能夠快速的對徑流雨水進行吸收,所以對它的下沉式綠地設計可以直接采用原有土壤進行相關植物的栽入。在設計中,為下沉式綠地保持0.05~0.30 m的下凹深度,總體保證其高程小于路面高程。并在下沉式綠地中設置雨水口以隨時收集降水時出現的溢流雨水。所以該市的雨水滲蓄f值保持在10 %以上范圍。
在計算中,如果f值為負值,就說明市區的下沉式綠地不需要太大下凹深度也能進行雨水下滲,這也證明綠地的下滲效果相當出色。但當f值超過100 %時,就證明城市的下沉式綠地在滲蓄量上大于雨水收集面積的雨水,并且存在一定的收集富余量[3]。
4結語
基于海綿城市概念對張家口市的城市水文建設提出了相關設計及應用策略,彌補了傳統治理下城市地表徑流流量過大且地下水水位日益降低的問題。證明了海綿城市對于張家口未來的市區水文效應建設是相當必要的,這種低影響開發技術結合城市傳統的雨水管理方法,讓城市的水文生態環境在保持不變的情況下還能抵御更多自然災害,真正實現了“水彈性城市”的標準。
收稿日期:20160505
作者簡介:夏應冰(1991―),男,東華理工大學地球科學學院碩士研究生。
[HT][CDH01248*4/5]
參考文獻:
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中圖分類號:TU984 文獻標志碼:A 文章編號:2095-2945(2017)19-0101-02
近年來,城市的快速發展給社會帶來繁榮經濟的同時,也給城市帶來一系列的環境問題,人們的居住環境遭到過度的開發、土地遭到破壞、綠地的效用越來越不明顯。這些現象都使得整個城市禁受自然生態的能力下降,只要出現下雨天,整個城市就像進入了海景景觀內,土地的硬化帶來了城市的癱瘓。為了轉變這種情況,發展和改善城市的生態環境,實現雨水的重復利用和積存,促進城市的生態文明建設,就必須發展合理的綠地規劃設計,將城市可持續發展戰略落到實處。
1 海綿城市內涵
海綿城市是指城市可以像一塊海綿一樣,能夠將水資源良好的收集和釋放。即下雨天時將雨水吸收、滲透、蓄存、凈化,以此實現水資源的保存和重復利用,又不會對城市生態環境造成威脅,可以良好地適應自然天氣和自然災害,在需要水資源的時候釋放,在不需要的時候蓄存,具有良好的彈性。
這一理念是以整合水資源的整體調度、源頭分散供給為重點的,使得整個城市的地下水循環系統實現合理分配,既保證了自然環境的協調,又保障了人工環境的優化。建設海綿城市,就是建立一個合理的水資源調配系統,實現合理的水資源循環,為城市的綠地建設提供水資源的供給,例如道路兩旁綠地、公園綠地等,保障其水循環的自然順暢,地表徑流持良性發展,城市綠地環境更加優質。
2 國內海綿城市發展
我國針對城市雨水循環系統的研究最早開始于20世紀末21世紀初,首先將北京、上海、深圳等大型城市作為雨水循環系統技術的試點,2001年頒布的《雨水集蓄利用工程技術規范》,更標志著我國雨水系統控制技術的初步成熟。
深圳市于2004年從美國引進低影響的開發理念,與美國土木工程師協會等方面進行技術交流合作,編制了城市綠地等雨水利用工程的地方技術規范,將此規范應用于城市的城市雨水系統建設中,并取得了新的建設理念,即“滲、滯、蓄、用、排”,這為以后城市綠地規劃建設可持續發展提供了理念保證。
3 城市空間中綠地景觀設計策略
(1)下沉式綠地。城市的公園綠地能夠改善城市的局部氣候環境,為城市提供氧氣、溫濕環境、優良景觀,為城市居民日常生活增添一抹優質的綠色環境,利于居民的身體健康。儲存、回用、入滲、排水、管路等五個主要部分構成了城市公園綠地中的雨水系統。下沉式綠地這一工程技術設施的應用,能夠增強雨水的利用,將雨水進行蓄存和凈化。下沉式綠地的優點就在于它的土質疏松、土壤透氣性穩定,比一般的植被草地滲透率高15~20個百分點,能夠將雨水的蓄存提升到一定高度。城市綠地的植被覆蓋率高,這利于雨水滲透到地下補給為地下水,設計的優化應將凈化入滲系統引入,將很大程度上提高雨水的利用率。綠地設計上應該加入路面高于綠地高度、雨水口高于綠地高度的規劃,其中雨水口連接管道,形成一個雨水優良流動的下沉式綠地系統。假如下雨,雨水就會將抵達綠地,將綠地澆灌,綠地會吸收、滲透、儲存一部分,而綠地吸收儲存不了的多余的雨水就會流入雨水口內,雨水口連接的管道會將多余的雨水匯入城市河流或其他地方,這樣保證了雨水在綠地上的使用和儲存,更使得河流和地下水實現補給,減少了城市中雨水過多造成水泄不通的現象,也不會對綠地植被造成破壞。
(2)下沉式道路。城市道路的存在是為了城市的交通、市民行走,是城市空間建設的重要組成部分,但也是雨水最愛匯聚的地方,幾乎所有的雨水在道路上匯聚,就逃不過在道路表面的徑流,如果道路上的雨水匯聚不為重視的設計,就會造成“海景”景觀的現象。在城市道路上的設計也采用下沉的模式,即在道路兩邊的人行橫道鋪設透水設施,道路行車中間的中分帶和道路兩側的綠化帶應該低于道路路面的高度,假如雨水較多的情況下,長時間的雨水浸泡會對路面的路基造成安全威脅,影響交通安全,所以要在靠近路基的一側用混凝土或其他設施擋住雨水的浸泡,防止雨水滲透的影響,保證路基及交通安全。在綠地的空間設施允許的情況下,可以將綠地中間設置一個給雨水緩沖的空間,利用這個緩沖空間將其與下沉式綠地聯為一個整體,將雨水通過緩沖空間流入周邊的其他綠地環境,實現雨水的吸收、滲透,也將道路上多余的雨水進行了儲存。要在此設計中引起重視的是,在城市道路上的初期地表徑流的雨水中,含有大量的污染物,例如城市廢棄物、重金屬塵埃、路面垃圾材料等,這些污染物一旦滲入雨水,而初級雨水再匯入城市綠地植被中,將會危害綠地植被的生長,更嚴重地會污染地下水,對地下水造成二次污染,破壞整個水循環的系統。所以,雨水的初級處理在設計中是必不可少的,需要用雨水初級凈化設施對雨水中的污染物進行過濾,才能夠流入綠地植被。
(3)下沉式廣場。城市的廣場為城市居民提供日常娛樂、休閑的活動空間,同時也在城市雨水匯聚的場所中占有重要位置,因此廣場上的雨水處理也是一大重點。在設計廣場時,應將廣場周圍的綠地高度適當降低,高度低于廣場的整體高度,以此將雨水匯聚狀況減少,全部匯入周圍的綠地中,保證綠地對雨水的吸收和儲存。在這一部分中,綠地植被的設計應加入灌木、喬木、花卉等,在為廣場的整體景觀提分的同時,可以更加充分地改善地表雨水的滲透能力,加強雨水的吸收,營造良好的廣場生態環境。廣場的透水層應在先進生態技術允許范圍內使用低碳環保的材料,加強雨水下滲程度,保證雨水的充分匯集和收集儲存。在利用先進透水材料的同時,適當設置有坡度的排水路面,或者用與景觀相符的管道將多余的雨水匯入管道排出去,以防止雨水被綠地植被的過度吸收。對于初級雨水可能有污染的狀況,在廣場上設置兩種不同的水質匯聚區域,將初級雨水和其他雨水進行分離,利用初級雨水凈化設施對初級雨水進行凈化,同時可以保證處理后的雨水和正常雨水都可以進入綠地被吸收儲存。廣場的范圍有些會有限制,于是有些雨水的滲透和流失并不能保證立馬見效,此時就需要在綠地范圍內種植耐干旱同時耐水濕的植被,這種植被生命力強,對多水多旱狀況都能夠適應,符合現代城市的氣候特點,也能夠保證廣場范圍內整體植被的景觀視覺效果。在廣場周邊范圍內設置檢測水量裝備也是有必要的,裝置能夠對雨水分配進行調制,減少沒有及時通過下沉式綠地裝置的雨水對植被的過度浸泡狀況發生,將浸泡時間盡量縮短,提高植被的生長環境質量,保證廣場景觀效果。
(4)下沉式立交橋區。有些城市的立交橋下也有著綠化帶,而一般的路面兩側高度都隨著立交虻惱體高度而有些縱坡弧度。這種狀況一旦下雨,就會造成路面范圍內的雨水長時間匯聚沒辦法及時排出,造成道路交通的不安全。在這一部分綠地設計中,可以將路面高度適當提高,使綠化帶的高度降低,下雨時使雨水匯入綠化帶,而不是積在路面。綠化帶內可以種植一些草木花卉、灌木叢等,或者設置一些山石景觀,使得城市立交橋在繁忙的道路交通外可以有一份城市外的愜意。
(5)下沉式居住區。居住區是整座城市建設的中心部分,大量城市居民在此地居住,給居住區的重要性加上重要的一筆。居住區的綠地建設是整個城市綠地環境中的重要組成部分,它的設計關系到大量居民們的日常生活、身心健康,所以設計要求會更加嚴格。居住區的整體設計應以更加及時的排水為主。在主次道路、人行道、休息娛樂區的地下鋪設透水裝置,并且要在大范圍的綠地面積上使得綠地高度低于這些道路高度,使居住區內的積水較少到最小值。設計中建議在綠地中種植耐干旱耐水濕的樹木,保證雨水的及時吸收排出。另外在綠地范圍內設置排水口,若雨水量過大,排水口就會起到及時排散多余雨水的作用??梢栽诰幼^內設置一些自然山石、小湖等,便于積水的分散排出的同時增加居住區的景觀視覺效果,既實用又美觀。
4 結束語
隨著眾多城市化問題的日益涌現,人們也意識到生態環境保護與自身生存生活之間的緊密聯系,向往高品質、高優化、人與自然和諧統一關系的生活,追求對城市雨水資源的合理利用。在這種情況下,使下沉式綠地設施參與到海綿城市綠地設計規劃中,就顯得尤為重要了。這種生態基礎設施能夠實現城市綠地的多功能化,明顯改善城市小氣候環境,提升城市整體綠地布局的合理化,在海綿城市建設中發揮著不可替代的作用。只有充分利用好這一生態基礎設施,才能夠真正使海綿城市發揮其應有的作用,保護好地下水循環系統,實現水資源的可持續利用,建立生態文明的城市社會。
參考文獻:
[1]俞孔堅,李迪華,袁弘,等.“海綿城市”理論與實踐[J].城市規劃,2015,39(6):26-36.
[2]宋曉猛,張建云,占車生,等.氣候變化和人類活動對水文循環影響研究進展[J].水利學報,2013,44(7):779-790.
1.彈性城市概念
彈性這一觀念最早起源于生態學,由美國一位學者提出。彈性城市大體上指的是城市能夠順應新的環境,在其發展過程中遇到困難以及自然災害后自身能夠迅速恢復,并且不會影響后期的發展。
2.彈性城市建設的必要性
城市環境日趨惡劣,究其原因是外源問題與內源問題并存,隨著大自然持續被人們破壞、下墊面性質的改變,混凝土,石塊,柏油馬路以及工業化石燃料的污染等,環境污染加劇,未來的洪水、風暴、熱浪、瘟疫等自然災害恐會日趨頻繁且愈加劇烈,對人們的日常生活、學習、以及財產等有著極大威脅。災難隨時都可能發生,對于生活在同一個城市的群體而言,有必要打造屬于自己的彈性城市。
3.三個視角看彈性城市建設
3.1從生態彈性視角來看
生態是動植物在自然環境下生存的一個狀態,大自然賜予我們空氣、水、土地等,我們就利用它來生活,中國正處于城市化轉型階段,生態環境問題層出不窮,特別是城市擴張與蔓延,基礎設施超負荷運,產業結構失衡等,當衛生疫情或自然災害等外來沖擊時,表現極大的脆弱性?,F在進行如火如荼的海綿城市建設,就是希望城市能夠在應對外來壓力時進行自我調控,伸縮自如,有彈性的自我調整,自我恢復,從而很好地應對外來沖擊,自然災害。
3.2從工程彈性視角來看
城市物質空間環境不斷變動,有些工程是固定性的,也有一部分是未知的,面臨的是未知的環境,不斷變化的自然環境和人為環境以及風險性的把控。在面對這些問題時,工程也是具有確定和不確定的彈性在內的。工程彈性的系統也極其重要。
3.3從社會彈性視角來看
社會全球化在發展進程中,發展速度過于迅猛,優勝劣汰太快,致使人人都是緊繃的狀態。城市發展的不確定性,人們相互的關系,社會各階層間的關系,都處于緊繃的常態。對于社會而言,緊繃可能造成群體性乃至社會團體的一個激化,誘發群體性沖突,對于個人而言,人的行為是不可把控的一個彈性概念,可能會有進步的、積極的影響,但稍有不甚就可能產生危害。對于社會而言,如果缺乏彈性,過于剛性,社會就會缺乏生氣,死氣沉沉;如果缺乏剛性,沒有必要的規制,又必然引起混亂,甚至造成危機,當兩者相對均衡的情況下,就為緩解、消弭社會緊張創造了一個有利的社會環境,才有能力應對變化。
4.國內外發展現狀
4.1國內發展現狀
國內目前對于彈性城市的認識不夠,正處于起步階段,政府各部門也有了新的認識,畢竟學術研究有限,對于彈性城市的建設缺少科學的思想體系和方法指導。已經_始有學者進行實驗性的研究,例如,哈爾濱群力雨洪公園、常德市江北區內環水系綜合治理工程、北京首鋼工業改造雨水利用綜合規劃等,也有很多城市進行雨污分流改造,雨水調蓄池建設等,中國目前正逐步城市化,各種高樓林立,硬質鋪裝過多,生活中人為干擾過大,排水系統不行,以及自然災害的侵襲等,這種情況下海綿城市理念應運而生,海綿城市就是試圖把城市建設成海綿一樣,有其收縮性,在城市化發展中遇到的問題以及自然災害來襲時能最大限度地降低其損失,或是受到損失后很短時間內恢復,這是城市該具有的包容性來面對氣候,能源、環境等各種危機,提前做好彈性規劃比災后恢復更能減少損失。有彈性的城市才有能力應對一系列突發、未知的情形,才有可能獲得持續的發展。
4.2國外發展概況
聯合國開發署于2010年11月開啟了氣候變化彈性倡議,聯合國減災署于2012年啟動了亞洲城市應對氣候變化彈性網絡。為了促進彈性城市的研究,國際上自發組建了彈性聯盟、彈性組織和彈性城市組織等專業性的學術或產業交流合作組織。面對當前城市的復雜性和不確定性,為了提升城市對外界影響的彈性適應能力,彈性城市成為美國近期的規劃話題熱點,與歐洲的緊湊城市和美國的城市精明增長相比,彈性城市的理念正逐漸在美國和歐洲規劃界得到廣泛認同。美國直接將彈性城市作為規劃頂層,而歐洲將彈性城市作為城市更新的核心組成部分。聯合國減災署在2013年3月的報告中指出,建議在全世界范圍建設“彈性城市”,來應對自然災害。
城市可持續能力評價方面,城市彈性的評測方法與工具的開發主要還是集中在國外,實際應用于城市彈性評價的相當有限。彈性城市的建設,首先要將城市的彈性進行科學的評估,因此,國際上研究的焦點之一就是彈性城市指標測度的構建,當前的主要研究成果與進展包括:彈性城市指標測度的構建,彈性城市指標體系,性能力指數,應對氣候變化的彈性指數,彈性城市全球化標準指標,于設計的彈性城市指標體系,應對氣候變化彈性指標體系。
一、加強城建檔案中聲像檔案的宣傳工作,提高人們對海綿城市的認知
聲像檔案是城建檔案的一部分,通過聲像檔案的宣傳能更好的讓市民了解和感知海綿城市建設的重大意義,從而能夠積極支持海綿城市建設工作。海綿城市建設涉及多個方面的改造和建設,新項目的規劃設計,施工建設和運行評估以及對城市排水管道,花壇,人行道鋪裝,公園綠化,小區改造等設施的建設勢必或多或少對城市的正常運行造成影響,干擾居民的正常生活,避免不了因為市民的不了解而發出抱怨甚至抵抗情緒,成為推進海綿城市建設的障礙。所以,通過城建聲像檔案的宣傳,利用報刊,圖片,視頻和專題片等形式,讓市民對海綿城市建設有更深的了解,理解海綿城市建設的真正內涵,將這項惠民工程深入民意,得民心,更好推進城市海綿建設順利進行。
二、加強城建檔案的利用,確保海綿城市建設各項目的工程質量
海綿城市建設大部分為隱蔽工程建設,地下管網錯綜復雜,而海綿城市建設將進行雨污分流,對現有的地下管網必將進行大規模的改造。在改造過程中,原有的地下設施必然會被重新設計規劃,這就需要對地下原有管網有一個直觀的認知。城建檔案能準確的反應原有地下管網的施工細節,建設過程,少走彎路,保證這些隱蔽工程在海綿城市建設中發揮應有的作用,從而強化對城市徑流雨量的排放控制和管理,從而實現緩解城市內澇,削減徑流污染負荷,提高雨水資源化水平,降低暴雨內澇控制成本,改善城市景觀等多重目標。三、完善海綿城市建設過程中檔案資料的收集整理海綿城市建設是近幾年來立足于我國的基本國情提出的新概念,是解決城市發展與自然生態進程均衡的綜合全面的解決方案。在瑞士,美國,新加坡等國家都有完善的雨水收集和排水系統,而在我們國家,還是一個新興起的事物,正進行試點改造,逐步推廣。因此,加強海綿城市建設的檔案收集整理工作,對其他城市的建設起推廣復制做借鑒,新技術,新措施,新材料,新工藝,新思路,新概念都將成為其他海綿城市建設可利用的財富。要做好海綿城市建設的檔案收集整理工作有一下幾點建議。(一)領導要重視城建檔案建設,各部門積極配合,團結合作城建檔案是在城市規劃,建設,管理等有關活動中形成并歸檔的科學技術文件材料,是城市自然面貌和城市建筑物,構筑物,地上和地下管線的各項建設的真實記錄。這就要求領導重視,加強與各部門的聯系,檔案工作者加入施工組織中,及時了解海綿城市建設的重點,熱點和施工進度,有超前的介入意識,有針對性,有目的,有計劃的開展施工檔案的收集工作,主動與各部門建立溝通聯絡,信息互通。海綿城市建設不是單一的一個或者一批工程,它是一種理念,是系統工程。為此,領導需多次召開海綿城市建設專題會議,明確工作目標,并將海綿城市建設檔案收集工作落實到人,為海綿城市建設匯集大量有價值的資料。(二)規范海綿城市建設的檔案管理檔案工作是一種嚴謹細致的工作,檔案資料是在施工過程所形成的文字記錄,包括圖紙,表格,音像,隱蔽工程記錄等等,是工程進行檢查,維護,管理使用改建和擴建的依據。海綿城市建設初期本著“對歷史負責,為現實服務,替未來著想”的原則,結合《城建檔案業務服務規范》,根據實際情況,編制《海綿城市建設檔案編制指南》從工程施工組織設計(或施工方案),圖紙會審,技術交底記錄,施工試驗報告,施工記錄,竣工圖等等多個方面進行跟蹤整理,形成完整有價值的檔案資料,為全系統管理和高效利用海綿城市建設提供依據。(三)做好海綿城市建設檔案工作人才的培養收集海綿城市建設檔案資料是城建檔案部門的職責所在,要做好海綿城市建設的檔案工作,本著檔案資料從城市建設中來,又服務于城市建設的原則,就需要有了解和掌握一定海綿城市建設專業知識和檔案工作的人才,兩者緊密結合才能更好地完善海綿城市建設資料的收集。所以,檔案工作者要多學習專業的施工知識,避免隔行如隔山的窘況,從多渠道進行知識的積累,為自己充電,做到既懂工程建設,又懂檔案管理的高效率高質量的兩棲人才??傊>d城市建設目標是為了讓城市“彈性適應”環境變化和自然災害,利用雨水源頭控制和綜合利用設施,提高綠色基礎設施建設比例。城建檔案在海綿城市建設的浪潮中,保駕護航,有機耦合,相輔而成。海綿城市建設中檔案的收集利用,不僅符合城建檔案的發展要求,同時也給城建檔案工作帶來挑戰。在今后的海綿城市建設中城建檔案必將發揮新鮮活力,大放異彩。
參考文獻
中圖分類號:TU984
文獻標識碼:A 文章編號:1674-9944(2017)13-0040-03
1 引言
為貫徹落實講話及中央城鎮化工作會議精神,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”[1]。2014年11月,《海綿城市建設技術指南》;2014年底至2015年初,海綿城市建設試點工作全面鋪開,并產生第一批16個試點城市。一時間,“海綿城市”這一概念進入人們的視野?!昂>d城市”即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。海綿城市建設應遵循生態優先等原則,將自然途徑與人工措施相結合,在確保城市排水防澇安全的前提下,最大限度地實現雨水在城市區域的積存、滲透和凈化,促進雨水資源的利用和生態環境保護[2]。
2 場地概述
三亞市地處于海南省的南部,屬于國內唯一的熱帶季風氣候城市,一年中降水量不均勻,干濕兩季較為明顯,同心家園五期位于三亞河附近,由于臨春河濕地和三亞河共生所衍生的豐富的熱帶植物和動物構成的食物鏈,常年的熱帶濕地為此處帶來了無數水禽水鳥的長期棲息,在同心家園路上眺望三亞河和東岸濕地,往往能看到白鷺齊飛的優美景象。
同心家園五期周邊綠地的建設可以將雨水儲存轉化為可用的淡水資源,是有效緩解三亞旱季水資源短缺的途徑。同時在設計的過程中更多的加入屬于三亞地方的元素,將城市建設與地方文化相結合,建立具有地域特色的城市海綿體。
3 規劃設計
3.1 場地分析
3.1.1 周邊環境分析
場地四面環水,三亞河20年一遇水位為4.23 m,50年一遇水位為4.50 m[3],每日基本最低潮水高程為0.4 m,最水位為1.8 m。在場地東西側是居住區,主要使用人群為周邊居民,且老人和兒童居多。由圖1可知,場地西南角高程相對較高,除此之外場地較為平坦,內部梯度變化差異較小,生境多樣性指數較低,且之場地內硬質鋪裝較多,遇到中至大型降雨,雨水難以存儲且雨水下滲緩慢。針對這一現狀,在設計中應注意雨水收集及場地地形變化。
3.1.2 場地生境現狀分析
由圖2可知,雖場地內植物種類較多,但分布較為雜亂,加之場地內無水系,且地勢平緩,導致場地內生境結構較為單一。通過計算,得出場地綠地率僅為38.69%,低于三亞41.59%的平均綠地水平;且根據18.96 m2的三亞人均公園綠地面積得出場地大約可容納 490人。因此在設計中,應在增加綠地面積的前提下豐富場地地形,結合地形設計安排植被以營造豐富穩定的生境。
場地位于三亞河下游,相對地勢平坦,水流流速較慢,但由于場地的特殊性,場地北面受河水沖刷作用較強;且場地西北面河道受淤泥阻塞影響,水流流速過慢。但目前場地周邊綠植島嶼較多,雖聯系性較差,但其布局結構完全具備構造連通性的帶狀濕地廊道的潛力。
3.1.3 問題和解決策略
場地面臨的問題,一是如何構建合適的海綿城市系統,二是如何在海綿城市系統下與現有場地現狀協調,三是如何根據周圍居民需要構建特色海綿城市系統,四是如何讓場地保持在海綿城市系統下的可持續發展。根據這四個問題提出三大解決策略:第一,建立符合三亞雨洪水位線的海綿城市系統,由于場地位于三亞河河流之間,四面環水,在建立海綿城市系統過程中需要考慮三亞年遇水位以及潮汐水位的變化來構建海綿城市系統中的高差變化,再通過吸滲水的海綿城市系統實現雨水收集與利用。第二,海綿城市下的濕地合理利用,通過濕地的生態調節改善場地的環境,可以有效的補充水源,同時濕地也為動植物提供良好的生態環境,豐富公園生態多樣性[4]。第三,完善海綿城市理念下建成公園的監測與管理,通過監測與管理完善海綿城市的理論。
3.2 設計策略
3.2.1 設計構思
根據海綿城市理論,雨水花園、生態停車場、人工濕地等景觀是海綿城市常見的設計形式。將海綿城市的6大核心要點滲、滯、蓄、凈、用、排[5]與三亞黎族文化、熱帶植物相結合,建立具有功能完善又富有場地特色的城市公園(圖3)。
3.2.2 公園海綿城市系統建立
滲:滲就是將雨水滲透到土地中,在場地中,通過建立雨水花園和透水鋪裝將雨水滲透到地表之下,在設計中運用滲的原理建設有高差變化的雨水花園,將自然生態的美與海綿城市的作用相協調。
滯:滯是將雨水滯留在地表之上,一般運用雨水塘和綠地的高差變化將雨水滯留,在場地中因為需要考慮到年遇水位的問題,在設計的過程中,將雨水塘建立在濕地植物圈層之后,當年遇水位超過濕地植物圈層的高度后,雨水塘的高差可以充分減少水位淹沒場地的危險性。
蓄:通過地表下層的市政雨水管收集滲透下的雨水。
凈:通過人工濕地的建立,運用植物凈化儲存的雨水,而在場地中除了現有的人工濕地外,也多設計了一條人工濕地,除了建設特色景觀的作用外,也起到凈水的作用。
用:因為儲存的雨水除了應用到附近居民區的用水之外,也可在場地自身運用雨水,通過建立水景,形成場地的內循環,既能形成特色景觀也能起到節約用水的作用。
三亞的黎族特色符號和場地的景觀相結合,既能弘揚少數民族文化,也能將景觀的文化層面提升到一定的高度。黎族特色符號運用的雨水花園的亭子中,既能提供休憩場所,也能讓居民在休憩過程中感受黎族文化的魅力。
除此之外的公園其他地塊的設計中,除了考慮到景觀效果與功能性之外也充分地運用到了海綿城市的功能,場地建設了植草渠步道,步道除了為場地提供一條生態步道之外,在建設的過程也運用到了透水鋪裝與植草渠,將透水和滯水與步道功能美觀性相結合。場地中設計的運動娛樂場地也運用到了透水鋪裝,兒童娛樂區使用沙地,不僅能快速滲透雨水也能減緩兒童在娛樂休閑過程中導致的身體傷害。
在場地的設計過程中運用了大量的地形變化,形成豐富的高差效果,不僅能營造變化多樣的空間,同時也能通過有變化的地形有效對抗場地不同水位的變化(圖4、5)。
3.2.3 植物營造
保留場地原有部分植物,選用鄉土植物,以實現對場地及周邊生態最小干擾。通過選用抗逆性強,抗風性強,能忍受較大水位變化,對含鹽量,溫度及pH值的要求低的植物品種。最大限度減少前期投入及后期養護。
通過調查分析,通過不同區域功能的劃分,在各區域選取針對性植物,為流域水體的凈化和生物保育提供良好條件,以促進區域生態建設,形成可持續發展的生態廊道。
基于場地及周邊整體生態性考慮,將場地及周邊綠地作為整體,依次劃分為緩沖區、淤泥區、保留區、保護區以及開發利用區(場地)。緩沖區位于場地上游,主要承擔水質凈化,沉降泥沙以及減緩流域流速作用。因此區域內多選擇莖葉發達植物以阻擋水流沉降泥沙。淤泥區淤泥堆積導致場地左側河道流速過慢,且河道水位受極端天氣影響較大,存在一定安全隱患,因此設想清除河道淤泥的基礎上,在該河道設立小型溢流堰,以穩定河道水位,并對水體進行曝氧增強水體活力。保留區與場地聯系緊密,可作為場地的延伸,以增強與場地間的生態聯系,加強區域整體生態穩定性。因此在植物的選擇上應與場地植物相類似。保護區位于整體下游,人為干擾較小,可作為動植物的保護區域。并可在保護區設立原木為鳥類提供落腳處。
基于對開發利用區(場地)各部分自然基地、周邊環境和功能需求考慮,將場地劃分為防汛種植區,濕地保育區,水陸交錯區,休憩活動區這四個區域。防汛種植區位于場地東北側,是以防汛為主的綠地種植坡地,主要種植喬木灌木,并在水陸交錯帶種植一定水生植物。
濕地保育區散布于場地中,是場地中生境最為復雜的區域,因此在此區域需多樣種植多種植物,且層次需豐富。而水陸交錯區在一年中水位變化頻繁,因此在該區域選取植物,以耐水濕的濕生植物為主。休憩活動區內植物種植需注重景觀性,對此植物在色彩搭配及喲斡造上有一定要求。
4 結語
隨著海綿城市理論在中國的發展,基于海綿城市理論的城市建設愈來愈受到重視,在新時代的背景之下,如何結合實際情況營造滿足區域需求的海綿城市是一個值得思考的問題。通過分析海綿城市理論特點,提出相關地域性營造策略:首先,應優先考慮綠地防洪排澇條件,通過水生態設施與景觀相結合的方法,在滿足場地使用需求的同時自然得處理場地乃至區域水問題;其次,需關注綠地生境的營造,通過改善區域水系統等方式,逐漸在場地構造出具有一定復雜度及穩定性的生態環境;最后,應將地域文化特征融入綠地的設計之中,挖掘區域歷史文化脈絡,強化場地文化內涵,最終呈現出具有地域特色的生態濕地公園。
參考文獻:
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[2]住房與城鄉建設部.海綿城市建設技術指南[R].北京:住房城鄉建設部,2014.
1自貢市海綿城市建設
1.1海綿城市建設理念
海綿城市建設主要是指通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種技術途徑,提高對徑流雨水的滲透、調蓄、凈化、利用和排放,構建低影響開發雨水系統,維持或恢復城市的“海綿”功能,實現城市良好的水文循環。海綿城市構建的雨水系統是一種綠色可持續的雨水排放利用模式,它注重雨水自然滲透、自然積存和自然凈化,實現從源頭到末端的全過程控制。
1.2自貢市海綿城市建設
1.2.1自貢市海綿城市建設進程。2015-02,市委副書記、市長劉永湘在《政府工作報告》中首次提出“建設海綿城市”的概念,將生態自貢建設等與海綿城市建設緊密結合起來。隨后《自貢市海綿城市建設實施方案》(2015—2017)制定完成,劃定了覆蓋面積達36.3km2的“海綿體”試點建設區域。市城鄉建設住房保障局等相關部門有針對性地提出有自貢特色的“海綿城市”建設方法、標準和規范。1.2.2釜溪復合綠道海綿體建設。釜溪復合綠道的建設構造了自然空間中無處不在的“海綿體”,且整個綠道也是一個巨大的海綿體。釜溪河復合綠道示范段總占地面積190hm2,綠化和水系面積為總面積的80%,園區90%以上的面積可透水、滲水。經相關測算,該綠地系統每年可吸收雨水達1.7×104m3。1.2.2.1透水鋪裝。釜溪河復合綠道中隨處可見紅色多孔輕質混凝土地面,它是由骨料、高標號水泥等拌制而成的。粗骨料表面包覆著由薄漿料相互黏結而成孔穴均勻分布的一層蜂窩狀結構,所以,具有透氣、透水和質量輕的特點。混凝土顆粒間的孔隙具有較強的滲透作用,有利于搜集雨水。1.2.2.2下凹式綠地在釜溪河復合綠道示范段,隨處可見大片下凹式綠地。它可以減緩水流速度,延長雨水蓄存時間,是天然的“蓄水池”。而收集到的雨水通過植物的吸收凈化和填料的過濾吸附,滲入土壤補給地下水。剩下的雨水則排入專設蓄水槽,在干旱時為植物等補水,實現雨水的“慢排緩釋”。1.2.2.3人工濕地、人工湖。在釜溪河復合綠道,人工濕地景觀共9處,占地面積達1.0×105m2。人工濕地和人工湖都在低洼處,既能保證濕地的“吸水”功能,又能提升綠道的景觀效果。雨天,雨水從收集口進入收集管網,經凈化處理后流進湖泊,70%以上的水經雨水收集匯流,形成濕地水循環系統。1.2.2.4生物凈化水體。釜溪河復合綠道中天然留存形成的雨水濕地,充分利用物理、水生植物和微生物等的作用來凈化雨水,具有高效控制徑流污染的效果。比如,其中的梭魚草、風車草、荷花和水蔥等10余種水生植物就是最好的天然“凈化器”。“滲、滯、蓄、凈、用、排”6大措施在海綿城市具體建設中形成交互系統,相互貫通。比如,雨水凈化的作用和理念就在雨水調蓄的過程中一并進行。釜溪復合綠道的建設,就是釜溪河治理和利用與海綿城市建設緊密結合的具體體現。這種建設思路不僅可以實現對城市和河流的低成本開發、利用,還能逐步實現河流的凈化,緩解河流污染。
2釜溪河概況
2.1釜溪河基本情況
釜溪河是唯一穿越自貢城市中心區的河流,它是沱江的一級支流,由西源旭水河和北源威遠河在境內的雙河口處匯成干流,下游有長灘河和鎮溪河匯入,在富順李家灣匯入沱江,干流長73.2km。從旭水河源頭算起,釜溪河在自貢境內長190km,流域總面積3490km2。
2.2釜溪河污染來源
釜溪河主要污染來源是工業污染、人口生活污染、畜禽養殖污染和面源水污染排放4大類。2.2.1工業污染。自貢素以“千年鹽都”“恐龍之鄉”“南國燈城”享譽中外,是四川省重要的工業城市,國民經濟保持平穩較快增長。但這也意味著工業廢水的排放量不容小覷,僅2014年,自貢市工業廢水的排放量就多達1684萬噸,廢氣排放量達206億標立方米。2.2.2畜禽養殖污染。隨著人們生活水平的提高,畜禽養殖業也在迅猛發展,人們大量養殖牛、羊、兔、鵝等節糧型草食畜禽。但該產業的快速發展加劇了廢物和污水的排放,一些環境意識較差的養殖戶甚至將廢物和污水直接排放到河流中,使其成為了農村三大面源污染之一,嚴重影響了農村的生態環境。2.2.3人口生活污染物。生活污染源主要包括生活廢水、生活垃圾、生活用煤和生活噪聲等人類生活產生的污染物發生源。這主要是城市規模不斷擴大,人口越來越密集而產生更多的生活污染造成的。這些生活垃圾通過直接或間接的方式進入河流,造成的河流污染非常嚴重。2.2.4面源水污染。面源水污染是指降雨和地表徑流沖刷大氣和地表中的污染物,并將其帶入受納水體,使受納水體遭受污染的情況。自貢市多餐飲攤、馬路菜場、路邊小型洗車修車點,這些都是潛在的污染;再加上自貢市是重要的工業城市,廢氣排放量比較大,這些污染源通過城市雨水管道或者雨水沖刷隨地表水體徑流進入河流,最后造成水體水質污染。
3二者結合的理論依據
按照中央新時期的四大治水方針,自貢市水務局提出的“十三五”期間的治水思路為:“以生態自貢建設為抓手,以水資源管理為重點實現水利發展支撐和保障社會經濟健康發展。逐步實現從注重水工程建設向注重水資源保護利用和工程的建后管護轉變等?!?016-02-25,自貢市水務系統出臺《水污染防治行動計劃水務工作方案》,提出了“以保護和改善水環境質量為核心,以‘政府統領、企業施治、市場驅動、公眾參與’為原則,以督查檢查、從嚴執法為手段,經過15年的時間,消滅釜溪河出口斷面劣Ⅴ類水質和黑臭水體?!庇纱丝梢钥闯?,生態自貢的建設會向注重水資源的保護和利用轉變,而對釜溪河的治理和利用也是相關部門工作中不可缺少的部分。因此,應將釜溪河的保護和利用與海綿城市建設緊密結合,以便更好地實現對釜溪河的治理和利用。建設海綿城市就要有“海綿體”,城市“海綿體”包括河湖池塘等水系和綠地花園可滲透路面這樣的城市配套設施。釜溪河正是自貢市“海綿體”中的重要組成部分,釜溪河復合綠道的建設就是自貢市海綿城市海綿體建設的良好示范之一。釜溪河的水流資源可在海綿城市建設系統中發揮“滯、蓄、凈、用、排”一系列作用,而河流污染問題也可在這一系統中逐步解決,從而實現生態治水和低影響開發河流資源。因此,自貢海綿城市建設與釜溪河水資源利用應緊密結合。
4總結和建議
為了提高對釜溪河的治理效率,加快海綿城市的建設進程,對釜溪河的綜合治理和利用應與海綿城市建設緊密結合。但是,在此過程中,應注意以下幾個問題。4.1加強前期研究。自貢市海綿城市建設是一項系統工程,應根據自貢市的自然條件、排水現狀、水環境質量等綜合條件規劃和推進。相關部門應以低影響開發為理念,進行雨水控制和利用專項規劃研究,以提升其實用性和針對性。在研究過程中,要充分考慮釜溪河所起到的示范帶動作用,展現其生態價值。4.2強化規劃管理。在城市各專項規劃編制中,應落實低影響開發的具體要求,比如總體規劃和水系、綠地、排水防澇道路交通規劃等,都應充分落實低影響開發的具體要求。同時,規劃部門要加強監管,確保低影響開發的落實,加大對釜溪河的治理力度,控制污染源,使其在海綿城市建設中的規劃更加合理。4.3統籌工程建設。海綿城市的建設涉及城市規劃、國土、排水、道路、交通、園林和水文等眾多部門,各部門之間應建立高效、暢通的溝通協調機制,確保海綿城市建設項目的落實。對于釜溪河的相關項目建設,應適應海綿城市建設具體要求,各部門之間要及時進行有效的溝通和協調,推進海綿城市建設進程。4.4強化管理維護。相關部門應根據各部門職責分工推進海綿城市建設相關進程,認真落實,做好監管,并不斷強化管理維護。4.5開展民眾宣傳活動,提升民眾參與意識。海綿城市建設政府能推動的是一部分,民眾參與發揮著很大的作用,比如環保意識的增強可減少污染來源,在家中集水節水廢水利用等小舉措也會大大推進建設進程。所以,應多開展民眾宣傳活動,提升民眾的參與意識。釜溪河在自貢的經濟發展和人們生活中發揮著重要作用。作為自貢的母親河,釜溪河應緊跟自貢市建設發展的步伐,順應自貢市生態環境的建設要求,與海綿城市建設緊密結合,共同打造自貢的美好生態環境。
作者:石蘭輝 周巧慧 趙晟杉 李雅諾 張淑娟 單位:四川理工學院
參考文獻