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开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇海绵城市的方法,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:海绵城市;理念;规划
海绵城市,下雨时吸水,干旱时放水,自主调节城市干湿度。较为官方正式的海绵城市概念是指全新的城市雨涝管理概念,是城市适应环境变化、应对雨涝灾害的一种城市建设方式。
1海绵城市的优势
(1)渗、排:通过透水铺装、下洼式绿地、渗渠等渗透措施可以使部分雨水渗入城市地下,补充城市地区的地下水资源,有效缓解城市地下水位下降的问题,提高城市的地下水位。(2)蓄、滞:在城市缺水问题突出的情况下,可以通过雨水罐、蓄水池蓄积部分清洁雨水。同时,通过建造调蓄池和雨水花园还可以滞留部分雨水,减少峰值流量,缓解排水管道的压力,减少城市内涝问题和控制溢流污染。(3)净、用:贮存下来的雨水可以用于城市绿化和浇洒道路,从而在一定程度上缓解城市缺水问题。通过合理的净化措施净化贮存的雨水后,还可以将雨水用于冲厕、洗车等,从而减少自来水的用量,进一步缓解了城市缺水问题。
2海绵城市规划原则
2.1以实际出发为原则
对于每一个城市建设来讲,都有着属于自己地域和环境的特点,而海绵城市理念的提出,需要依靠于城市建设的先天环境问题,在相关的规定中也明确了实现海绵城市建设需要结合当地的实际情况,例如城市的经济状况、当地的水环境、雨水资源等问题都是需要考虑的因素。
2.2生态优先安全为重原则
生态优先是海绵城市建设当中最为重要的基本原则,也就意味着建设海绵城市就要时刻以当地的生态问题作为重点考虑的对象,安全为重不仅仅意味着水资源的保护问题,最为重要的是海绵城市建设需要得到一定的安全保障,在构建海绵城市的基础上要加强城市基础设施的保护。
2.3规范化建设原则
任何一个项目的建设都需要依据科学合理的规范化目标与方案,对于现代城市建设来讲,海绵城市的建设需要依靠于一个完整的城市规划方案,设计的方案不仅要着眼于生态与建设的平衡,还要根据当地的水文和水利的数据进行分析,针对海绵城市建设中的各项功能或设施所起到的作用以及将来会面临的问题都要考虑其中,例如建造的费用、是否与城市经济发展保持平衡、维护问题等等。
3海绵城市规划方法
3.1水系湿地规划
水系湿地作为城市的净化器对城市环境保护、气候调节、生态平衡有着重要作用。(1)划定限建区和禁建区,通过法制等强制手段划分蓝线和绿线,让这些天然海绵体保持良好的调洪能力以及海绵吞吐能力。(2)修复自然生态,通过淤泥疏浚、生态砌岸、水植物培育等来修复绿色生态系统。但要注意重建设的同时更要重管理,充分发挥自然与人工水系湿地的蓄水、补水、净水作用,建设海绵城市,保护生态环境,减少旱涝灾害,造福城市居民。(3)生态走廊的构建,有利于海绵城市发展的生态走廊,例如河流、水渠和植物等,并通过生态走廊来加强多个生态板块之间的联系,形成系统性的生态海绵体;另一方面也使得生态环境形成必须的网络和通道,方便搜集和利用雨水。
3.2城市道路
现如今城市道路越建越宽广、越建越气派、越建越坚实,但不可忽视的是这些道路并不渗水,甚至严重阻碍雨水的排泄,造成城市内涝。因此城市道路在建设中应该注意完善下水道系统,牢固井盖安全,充分利用透水透气材料建设城市交通道路,减少旱涝灾害,真正实现海绵城市的建设。近年来,深圳市开始大力提倡完善城市下水管道系统,建立完善的小水管道体系,减少城市内涝,充分利用雨水,缓解城市用水紧张等问题。
3.3地块内部
作为城市建设必不可少的一部分,地块内部的规划在海绵城市的建设中也发挥着重要作用。地块规划应根据城市的实际情况,有的放矢,合理安排每一部分用地。建设海绵城市,就要注重绿化、园林、湿地、湖泊等方面的建设,因此在建设过程中,在保证城市正常有序运行的基础上,应把此部分作为重点建设对象,实现合理规划海绵城市。
关键词:园林工程;海绵城市;应用
DOI:10.14051/ki.xdyy.2016.04.127
虽然我国的淡水资源居世界前茅,但是水资源的分布及其不均匀,并且由于我国人口众多,导致人均水资源十分匮乏,城市的地下水位一年比一年低,关于水的难题也逐渐进入了人们的视线,所以我国推行了低影响开发的雨水体系,像海绵一样能够自如地吸水以及释放水,这种雨水的排放模式十分符合我国的可持续发展的原则。下面我们就简要探讨一下如何利用园林工程来更好地发展海绵城市。
1海绵城市
所谓海绵城市,就是让城市具有和海绵类似的一些特性,即城市能够很好地收集雨水以及释放雨水,城市的雨水收集以及利用的整个体系,并且将城市的建筑物和道路以及绿化工程都做一个比较系统的整治,加大城市收集水的能力,从而利用自然界的力量来帮助城市能够更好地自我调节。海绵有2个方面的特性:第一,能够自如地吸收、保存、释放水分;第二,其经过压缩之后能够反弹,从而恢复到原来的形状。海绵城市的效果就是像海绵一样,不仅能够自如地吸收、保存和释放水分,还能很好地释放水分来保持原来的形态不发生变化。海绵城市主要有3个内容:第一,城市通过改造自身的各项基础设施,来改善城市的排水体系,从而使得城市水能够很好的循环,即收集存储水的同时,还能够净化水,从而加以利用;第二,城市的排水系统能够很好地减少甚至避免洪涝对整个城市的影响以及破坏;第三,通过园林工程的建设,能够将城市环境以及自然环境有机地结合在一起,避免在城市建设过程中对生态环境产生不同程度的影响。综合起来就是通过海绵城市的建设,能够让城市自如地应对可能出现的不同程度的降雨以及洪涝灾害,从而维护人与自然的和谐,由相关资料可知,海绵城市的目标就是在地下储存以及渗透70%的水分,如果不能实现,就不算是一个合格的现代化城市。
2园林工程如何应用到海绵城市当中
2.1统筹规划城市的山水林田湖
通过园林工程来治理山水林田湖,提升城市水的管理能力,增加绿地面积,加大对山体的维护,将绿地和港渠以及水体有机结合起来,并且使用相关的净化手段。
2.2保护城市中的湖泊以及湿地,提升海绵城市的储存能力
城市中的湖泊湿地是最佳的雨水储存场地,所以,城市建设中要利用园林工程来建设河滨的湿地以及植被缓冲带等低影响的开发体系,在国内外的园林工程建设中,最著名的就是日本的多自然型河道的建设,以及瑞士和德国的河流回归自然的改造建设,其能够帮助我们很好地建设海绵城市。
2.3通过城市的排水体系来计算园林工程中绿地的承载能力
绿地的建设不能为了水而去做水,绿地的主要功能还是生态景观以及供市民进行身心的放松,所以,要利用园林工程使其尽可能地合理以及承载能力最大化,并且要合理地保留出一定的空间,来渗透绿地旁边的硬化地区的径流,并和城市的雨水管渠体系很好地结合在一起。
2.4下凹绿地的建设
因为很多城市的用地都十分紧张,所以导致城市主干道的绿带都十分狭窄,绿带的宽度都是1~4.5m,很难进行下凹绿地的建设,所以在园林工程的应用中,首先要了解城市的初雨弃流的时间,然后通过初雨工程来进行净化,让一部分道路的雨水进入道路隙的地下凹绿地或者雨水塘以及景观的水体中,从而实现径流的减少以及收集和利用雨水的目的,在人行道的树池建设中,可以使用条状的连接方法,不能整体进行下凹绿地的建设,但是可以在某些部位进行下凹绿地的建设,在绿带中的下凹绿地中,不能缺少的就是初雨弃流的设备,从而保障污水不会进入绿地以及地下水中,避免造成污染。在绿地中应该有溢流口,从而便于暴雨时实现溢流的排放。对于以前的绿地方案,全部进行下凹绿地的建设不太现实,绿地的容量有最大值,如果土壤的稳定入渗系数太小,植物就会出现长时间淹水的情况,严重阻碍植物的生长,所有下凹绿地的建设一定要利用科学的方法,再结合城市的规划合理进行。
3结语
综合上述,海绵城市建设的原则就是节水,以及空间的均衡,还要系统地进行整治,通过园林工程利用自然界的力量,更好地保留水分以及渗透和净化,所以园林工程的建设措施以及模式都要符合各个城市的实际情况而采取最佳的方案,不能只注重眼前的短期效果,从而在最大程度上推动我国海绵城市的发展。
参考文献
1胡必成.中国水资源贫乏与水资源浪费的矛盾分析[J].辽宁工程技术大学学报社会科学版,2013(15)
关键词:海绵城市;城市规划;方法
近年来随着城市化现代化进程的不断推进,我国的城市建设步入了高速发展的新时期,不仅城市数量得到了飞速的增长,城市的规模也愈发的巨大。尤其是那些位于平原的大型城市,其城市发展的思路多为以单个核心为基点,不断向外扩张,在发展满足需求的同时也留下了很多的隐患,其中多雨季节城市的内涝和径流污染的问题尤为突出,更有甚者已经成为了威胁国民经济生产和人民生命财产安全的中大问题。另一方面由于城市建设的快速发展,在广场、路面和建筑的屋顶等部位大量的应用了非渗水硬质铺装,导致了原本水资源就匮乏的地区由于地表大量被大量的硬质铺装覆盖,降水无法渗透到地下,进一步加剧了水资源的匮乏程度。这些问题不仅是困扰我国城市建设的核心问题,在世界范围也存在着诸多类似的情况,在这种情况下,“海绵城市”的建设思想应运而生,为了解决现有城市规划带来的问题,那么我们首先来了解下什么是海绵城市。
1海绵城市的基本概念
海绵城市这一概念最初的目的是在于降低城市开发过程中对于各种水生态环境的影响,其出发点在于通过局部的措施以及分散控制,对强降雨产生的内涝和水体污染进行控制,使得被开发的地区的水文情况尽可能的接近自然状态。具体来讲海绵城市的建设理念是从对城市地下土壤的含水量控制、雨水的回收利用以及地表水流量的控制等方面出发,提高城市抗击内涝的能力并加大对雨水的渗透等。充分利用渗透、滞留、储蓄、净化、排放等规划和技术上的措施,尽最大可能的减少城市开发对自然生态环境带来的影响,使得整体的城市环境像海绵一样在降雨过多时可以通过城市内自身的开放水体和土壤将雨水快速的进行排放和储存,当城市降雨量较少或者遇到干旱的时节时,城市开放水体和土壤中储存的水量可以有效的缓解市政绿地的灌溉需求。
2我国当前城市规划与海绵城市规划间存在的差距
“海绵城市”作为一种通过人工模拟自然循环方式来达到减少城市开发影响的规划思想,其本身具有较强的专业性和系统性,需要定量定性的对城市总图的规划布局进行分析,并且结合GIS等专业的软件的数据分析对城市的竖向规划进行从新的整合,这些都是目前我国在成是规划过程中所容易忽视的方面。
2.1城市竖向规划欠缺
在我国现行的城市规划编制体系当中对于城市竖向规划的要求还较少,往往将规划的重心放在区域的划分和轴线的制订上,往往忽视了城市竖向规划对于城市雨洪管理的作用。虽然当前在进行局部的城市规划中,会对区域内的道路与场地的标高梳理,但是当讲视野放大到整个城市的层面上,目前我国的城市规划中还缺乏对城市整体竖向统筹的措施,各片区内往往笼统的划定标高范围,当遇到强降雨时在各板块的交界处会因为竖向设计的不协调,导致局部积水。
2.2城市规划中定性分析多于定量分析
海绵城市的规划从技术上要求在进行城市规划之前,需要对目标区域展开详尽的调查和定量的分析,确定目标规划区域的建设容量,并对周边的水域、积水区和生态敏感地带进行数字化的分析,从而确定规划的主体与方向。当前我国在进行城市规划的过程中,往往更加注重规划区域各功能组织的分析,并通过先关策划和调研对场地内适宜做何种功能进行确定,虽然在逻辑上行得通,但大多偏向于主观的判断,例如在城市整体规划中常常会根据市政道路的等级对市政给排水管网进行分类,越是主要的道路其给排水管网的直接就约大,这种“一刀切”的方式缺少了对于相应地区降雨和供水量的科学定量分析,造成了局部容量过剩或容量有亏欠。
2.3总体规划和专项规划之间存在一定的冲突
我国城市在进行规划编制时采用的是总体规划先行编制,各项专项规划相对于整体规划而言在时间上略微滞后,规划人员往往先考虑功能的划分,之后确定道路的等级和市政设施等,对于下位规划的考虑处在一种理想的状态。然而海绵城市的建设要求城市的总图规划和各专项规划协同进行,各专项规划都要向总图规划提出相应的意见和要求,而在总体规划的制订过程中需要对个专项规划进行统一协调,这样才能在具体实施的过程中较高程度的实现总体规划的目标。
3基于海绵城市理念的城市规划方法
3.1基于海绵城市理念规划的基本原则
(1)规划引领:落实海绵城市建设发展理念,先规划后建设,突出城市规划的权威性和科学性,展示规划设计的引导和控制作用。(2)生态优先:海绵城市的开发建设应在原有的生态环境下保护,优先利用自然生态排水系统与低影响雨水开发构建设施,实现雨水的自然渗透、自然净化、自然积存以及可持续水循环,提高城市雨水系统的自然恢复能力和生态功能。(3)安全为重:以社会经济安全以及人民生命财产为出发点,提高低影响开发设。施的管理水平和建设质量,消除雨水安全隐患,增强城市灾害减灾控制能力,保障城市雨水安全。(4)因地制宜:根据当地水环境资源现状、地质特点、水文条件、地理条件、降雨规律、水环境保护和内涝防治要求等,确定低影响开发雨水控制目标,合理的规划布局以及选用下沉式绿地、植草沟、透水铺装、调蓄池、雨水花园等生态设施进行组合形成完整的低影响开发系统。
3.2基于海绵城市理念规划设计的控制目标
海绵城市建设,就是要争取把70%以上的雨水在当地渗透、积蓄以及加以利用;而达不到海绵城市的建设整体雨水控制目标,不是一个适合人们居住的好城市,也不是一个现代化的城市。随着海面城市的提出和规划设计生态理念的改变,城市的雨水并非一定要全部排走,而是尽可能地保留收集利用,作为“海绵城市”,雨水排放量应小于30%。老天爷送给我们的水,我们至少要通过渗透、自留、蓄水、净化、使用、排放等方式利用70%以上。因此在海绵城市的建设中主要是通过渗、净、滞、排、蓄、用等策略来实施的。具体来讲主要对一下四个方面进行控制如图1。
4展望
城市规划作为城市建设的先行阶段在我国的城市建筑中占有重要的地位,近年来随着“海绵城市”、“雨水花园”等环境友好性的规划理念越来越流行,我国原有的城市理念和设计手段越来越跟不上城市规划更新的要求。水作为生命起源中最重要的因素,理应得到全体人类的重视,推行基于“海绵城市”理念下的规划设计方法不仅是对人来赖以生存的地球的尊重,更是可持续传承人类文明的需求,希望通过本文对于“海绵城市”理念以及其规划方式的图解示意,为我国城市规划的提高贡献出一份微薄之力,为实际的规划设计提供一定的帮助。
作者:张圣杰 单位:从化市规划建筑设计室
参考文献
一、引言
城市作为一个巨系统,与生态环境存在相互作用的关系。由于城市化过多关注经济功能、忽视城市的生态功能,造成下垫面硬化,湿地、湖泊被部分填埋,绿地减少。此外,现有的管网设计多偏重末端集中控制,造成城市地表径流增大,既浪费了雨水资源又使城市埋下了内涝多发的隐患。实践表明,采取单一的工程措施很难全面解决城市旱涝、水体污染、绿地减少等问题,城市建设与管理亟需树立系统整合的理念,以此缓解城市化进程中带来的生态环境压力。在此背景下,海绵城市作为一种全新的建设理念,开始在我国推广。那么,如何建设海绵城市、避免一哄而上导致决策失误,首先要认知海绵城市的内涵及其建设的核心主旨。
二、海绵城市内涵及核心主旨
海绵城市的内涵可概括为通过保护河流、湖泊、湿地等“海绵体”,修复已被破坏的城市水生态系统,通过采取“慢排缓释”和“源头分散”的排水方式,进行技术创新,提高生态环境治理水平,保障城市水安全,解决水污染及生态退化等问题。海绵城市的本质在于解决城镇化与资源环境的协调问题,构建可持续、健康的水循环系统,最终目的是使城市具备能够“弹性”适应环境变化的能力。正如有关专家所言:诸多水问题的本质是水生态系统整体功能失调,从生态系统服务的角度出发,跨尺度构建水生态基础设施,并结合多类具体技术建设水生态基础设施,是“海绵城市”建设的核心。因此,从海绵城市的内涵及建设的核心主旨出发不难发现,海绵城市项目具有不同于一般项目的自身特点。这些特点决定了海绵城市建设项目的推进相比普通项目的推进,面临的问题更为复杂和隐性。
三、海绵城市PPP项目特点
第一,多层次特征。从城市雨洪管理绿色海绵技术到城镇海绵系统,再到综合水安全系统与水生态基础设施,每一项海绵城市的建设项目都要为实现微观实效-中观实效-宏观实效服务。第二,集成性特征。海绵城市PPP项目是海绵城市系统的各微观组成要素,面对的是动态的生态系统,与轨道交通、管线建设等不同,具有一定的稳定性和固定性特征,其内部运行机制更为复杂,集成性和隐性程度也更高。第三,动态性特征。海绵城市PPP项目具有一定的前瞻性和运行上的灵活性,为不断发展中出现的新问题及项目间的协调配合留有一定的动态发展余量。第四,公用性特征。海绵城市承载的雨水回收利用、污染控制、改善生态环境等职能使海绵城市PPP项目大多带有公用事业性质。第五,成本相对性特征。短期上,由于很多城市在生态规划、设计、建设等方面欠账过多,因此建设海绵城市的投入比较高;长期上,从理论上讲,综合经济收益高于运营成本,如果能在最初的规划阶段将这一理念融入建设过程中,其成本可大大降低,甚至比传统的以灰色基础为主体的城市建设设施更加节省成本,相对旧城区的改造成本也会更低。第六,不确定性特征。海绵城市项目生命周期较长,参与各方多且相互关系复杂,在立项、融资、建设、运营等环节会有很多不可测、不可控的因素出现。由于当事各方很难约定各种情形下的责权利,因此会呈现出资产专用性强、信息不对称等特征,导致不完全契约状态下风险和效率的不确定性且呈现动态化发展。
四、海绵城市建设面临的潜在问题
由于我国在海绵城市的理论与实践、技术与管理等方面处于起步阶段,加之海绵城市项目自身的特点,所以必须充分认识到海绵城市建设将面临项目选择、规划、设计、融资、运营、监管等方面的潜在问题。这些潜在的问题将会随着海绵城市建设的不断推进浮出水面,直接或间接地影响海绵城市的建设速度和实际成效。为了有效应对、妥善解决这些可能出现的潜在问题,应充分分析并探求相应的解决方法。
(一)项目选择
海绵城市PPP项目前期评价机制的不完善。2014年12月,国家发改委在《关于开展政府和社会资本合作的指导意见》中明确规定:“物有所值”审查结果将作为项目决策的重要依据。世界上很多国家运用资金价值(Value for Money,VFM)评价方法,对PPP项目进行评价,而我国PPP项目前期评价中VFM的评估体系尚不完善,对PPP项目本身所带来的社会福利和外部性考虑不足,缺乏大量影子r格与行业数据等基础数据。由于缺乏大量准确的基础数据积累支撑,定量VFM不仅成本高而且缺乏准确性。
(二)规划层面
第一,规划过程中控制参数的选择问题。虽然美国低影响开发、英国可持续排水系统管理、澳大利亚水敏感城市等为海绵城市建设提供了大量的案例和经验,但是海绵城市建设具有因地制宜的特点。从我国提出建设海绵城市到具体实践,目前还没有成功的本土化案例可供研究。因此在规划的过程中,调控参数标准的选择成为瓶颈,亟需政府部门、研究机构进行全面论证。
第二,两类系统的有机衔接问题。从系统衔接角度讲,多年来,我国的城市建设已经建成了大量灰色基础设施,如何在实际管理和操作层面实现海绵城市建设与现有灰色基础设施的衔接,如何将绿色建筑(海绵建筑)有机纳入海绵城市的发展战略中亟需进行深入论证。
(三)设计层面
低影响开发(Low Impact Development)是海绵城市建设的重要指导思想,其在我国的具体实施需要大量详细的海量数据支持。但是,我国很多部门和企业尚不具备低影响开发的设计能力。
(四)融资层面
社会资本对政府与社会资本合作模式普遍持谨慎态度。2014年7月,财政部第43号文件,提供了新一届政府对城市融资和地方债务治理的框架,其中明确提出将逐步剥离地方融资平台公司的政府融资职能,推广使用政府与社会资本合作模式(Public-Private Partnerships)。虽然中央和地方政府大力推行政府与社会资本合作的创新型项目投融资模式,但是社会资本对此却普遍持谨慎态度,其中的原因之一即海绵城市PPP项目的融资环境存在很大的不确定性。这种不确定性具体表现在海绵城市建设项目融资主体的地位和权责不清晰,无法律层面界定。特别是随着地方融资平台公司的政府融资职能逐步剥离,需要与PPP模式下的特殊项目公司(Special Purpose Vehicle,SPV)实现市场机制下的分工合作,要求必须针对海绵城市各类项目的特点以及不同企业的自身条件和优势,探索不同阶段、面对不同主体下的运行模式,否则将很难形成持续的市场化推进力。
五、海绵城市项目在我国实行存量资产证券化的实践操作层面缺乏可行性论证和实证研究
(一)建设运营模式
1.政府购买服务型,项目公司进行设计、建设、资金筹措和运营。这一类型的项目有可能出现项目资产所有权所属对运营服务价格管理的有效性问题,如果处理不当会加大财政支出以及公私部门之间风险分配的纠纷,有悖于海绵城市PPP模式实现政府建设与管理成本的最小化和社会效益的最大化。而关于所有权的配置问题,即使是PPP模式做得比较成熟的发达国家对所有权配置的部分影响因素进行了理论研究,但是在实证研究方面还很欠缺。
2.消费者付费型。政府部门仅参与项目计划和许可,项目公司独立进行设计,资金筹措和运营通过收费收回投资和实现利润。需要注意的是,海绵城市涉及的生态水基础设施服务如何与消费者的间接付费合理联系是难点之一。宏观上讲,这是一个在分税制基础上跨区域的水生态系统治理问题,决定了社会资本进入海绵城市建设的方式、数量和质量。而方式、数量和质量将会直接影响海绵城市的进度和成效。
(二)监管层面
海绵城市建设涉及的水生态质量信息问题需要智慧城市系统大数据支撑和物联网技术下的智能监测与信息传导,以提高政府内部监督和社会外部监督的质量和效率。从我国目前推进智慧城市建设的进程看,很多城市还不具备提供大数据支撑和物联网技术的能力,由此必将为海绵城市项目的整体启动和运行带来影响。此外,从项目后评价层面的角度讲,PPP项目绩效指标多以问卷调查、模型计算归纳得出,很难动态纠正项目过程中的错漏,并且PPP的绩效指标体系也不尽完善。
六、对策
解决海绵城市建设面临的诸多潜在问题是多方参与的一个系统方案,涉及法律体系、公共政策、技术体系、管理机制、公众参与等多个层面,最终这些层面的问题都将归结于城市基础设施管理体制改革的问题,因此明确分类管理是重要前提。
第一,推进PPP项目VFM评价体系建设,建立适用于我国水生态基础设施的计算条件和指标参数,为VFM执行制定统一的量化范围和标准,科学计算以往管理体制下政府为海绵城市建设项目的支出总量和采取PPP模式政府的支出总量。第二,每个城市的自然地理条件和气象水文条件都有其各自的特点,要因地制宜科学论证具体项目立项的可行性,以分区目标、用地分类目标、用地控制指标为基础,综合考虑现有的灰色基础设施的运行能力与拟建的绿色基础设施的运行能力,在此基础上统筹考虑海绵城市所涵盖的灰色基础设施与绿色基础设施有机融合的问题。因此要设立协调机构,协调住建、水利、财政、环保、交通、农林、气象、规划等部门,建立区域协调管理机制,推进海绵城市建设。第三,加快开展LID技术应用研究及相关专业人才培养体系的建设工作,提高海绵城市建设本土化的设计能力。第四,推进城市基础设施建设分类管理。在过去的一段时间里,很多城市组建了投资建设公司,对基础设施企业的资产进行重组上市,但是这些举措都没能从根本上解决基础设施有效管理的问题,对社会资本进入公共项目的作用很有限。海绵城市建设同样面临这一问题,其所涉及的水生态基础设施系统不仅是城市基础设施系统的重要组成部分,而且海绵城市建设的一部分项目属于非盈利性质,有些又属于盈利性质,因此必须区分海绵城市的项目组成并实行分类管理。比如,以非盈利性质项目为主的政府投资建设管理与以盈利性质项目为主的社会资本投资建设必须分离管理,即以城司为代表的地方融资平台和SPV共生的局面,并以法律的形式明确各主体权责,保障海绵城市PPP模式的政府一方、项目一方和社会资本一方等各主体的利益。同时,要建立和完善产权交易和经营权有偿转让机制,促使政府投资从经营性水生态基础设施领域稳妥、有序地部分退出。此外还应完善金融市场,特别是要与发展银行、保险、信托、证券交易所等金融机构加强合作,开展海绵城市项目在我国实行存量资产证券化的实证研究工作。第五,目前,一些发达国家已经制定了征收雨水排放费的法律法规。我国对于海绵城市项目的服务定价研究需要与监管环节相联系,结合实际数据研究并制定雨水排放标准,并对现有的财政政策、税收政策加以改进和完善,确保政府对海绵城市项目全生命周期的管理合理。第六,加快推进数字城市向智慧城市转变的进度,特别是要加快城市信息管理平台建设。海绵城市建设是智慧城市建设的重要组成部分。海绵城市建设项目库的信息应达到实时网上公开化,让公众能够分享海绵城市项目的规划、设计、融资、建设及运营信息,这对于推进社会资本投入、加快混合制经济发展将会产生明显的推动作用。第七,加强对海绵城市PPP项目的后评价实证研究工作,根据实际情况建立海绵城市PPP项目后评价指标体系,为进一步推广海绵城市建设积累理论与实践经验。
综上,在海绵城市建设的过程中,政府、规划部门、项目公司、业界和社会资本必须针对本地实际,在建设模式、技术体系、城市管理体制等方面积极创新实践,这是推M海绵城市建设的先决条件。
参考文献
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[5]何常清.以控制指标的分区分类落实引导海绵城市建设[J].江苏城市规划,2016(2):38-39.
海绵城市建设难在哪里?如何让一些城市告别“一下雨就看海”的尴尬境地?8月2日下午,由中国建筑工业出版社与北京大学建筑与景观设计学院主办,《景观设计学》杂志、景观中国网协办的《海绵城市――理论与实践》新书会上,记者采访了该书的作者、北京大学建筑与景观设计学院院长俞孔坚教授。作为住房和城乡建设部海绵城市建设技术指导专家委员会副主任委员的俞孔坚,不论是在理论上还是在实践上,都是海绵城市的先行者。
俞孔坚认为,海绵城市是一个综合性的平台,是以“自然积存、自然渗透、自然净化”为特征,以构建跨尺度水生态基础设施为核心,通过区域性的城市防洪体系的构建,生物多样性的保护和栖息地的恢复,文化遗产的保护,绿色出行网络构建等,最终综合地解决洪涝、干旱、拥堵等一系列“城市病”。
海绵城市的建设不能一蹴而就,当前还有一些问题制约着海绵城市的建设和发展。一是理解不到位,将海绵城市混同于LID(低影响开发理念),而没有从区域、城市和街区等多个尺度系统去解决问题。二是部门隔阂。有些城市的部门观念陈旧,怕淹了自家的一亩三分地,“小脚园林”价值观根深蒂固,阻碍海绵建设工程。三是被商家错误引导,误以为渗透铺地砖和管道及蓄水罐就可以代表海绵城市。四是投资渠道不畅,只热衷争取国家补助,没意识到这是每个城市的义务。五是误以为建设成本很高,被社会投资商夸大工程,PPP模式不健全。六是资本主导,技术落后,国有大公司垄断工程,缺乏技术支持。
俞孔坚特别指出,海绵城市要疏通自然之筋络,建立生态基础设施,投资并不比城市绿化工程大,却能提高城市的价值。因地制宜建造的雨洪公园,通过挖填方的平衡技术,建造出深浅不一的水坑和高矮不同的土丘,沿四周布置雨水进水管,低洼地承接和过滤雨水,形成了蜂窝状的海绵系统,减小城市排水管压力。建立这样的公园,造价不到一般公园的四分之一。
比如,广州天河智慧城里的大观湿地公园,就是结合地势因地制宜开挖出连串湿地泡为海绵蓄水体中心,通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等综合措施,将公园建设成为集水质净化、雨洪调蓄生态循环,以及休憩科普旅游基地于一体的多功能生态湿地公园,在暴雨到来之时,整个公园能够从容应对。
在俞孔坚看来,建设海绵城市有三大关键策略――消纳、减速与适应。消纳对应的海绵哲学是就地调节水旱,不转嫁异地;减速对应的是让水由狂野变得平静,自净并滋育万物;适应对应的是以柔克刚、和谐共生。三大关键策略组合运用才能形成“源头消纳滞蓄,过程减速消能,末端弹性适应”的生态防洪和雨洪管理工程模式。
在《海绵城市――理论与实践》一书中,俞孔坚从哲学高度,深刻反思了依赖单一目标导向的“灰色”工程所导致的各种城市病,提出了系统全面的雨和水的价值观,以及系统地解决以水为核心的生态与环境问题的方法论――通过建立生态基础设施(即绿色海绵系统),综合地解决城市水及其他生态与环境问题,并将保障和提高生态系统服务作为海绵城市建设的目标,而不仅仅是就事论事地实现雨水管控目标。
在俞孔坚看来,建设海绵城市要将本土性与国际性相结合,并应用古今中外丰富的海绵技术遗产,尤其是创造性地吸取中国五千年的乡土农业、城镇建设和乡土水工遗产的经验和智慧,建设真正绿色的海绵城市,从而避免高投入和高维护成本的灰色海绵工程。
链接:4个海绵化项目
黑龙江省哈尔滨群力雨洪公园,利用城市雨洪,为城市提供了多重生态系统服务。
贵州省六盘水明湖湿地,公园让原来被污染和渠化的河道恢复原有的生机。
关键词:海绵城市;绿地系统;城市规划
中图分类号:TU986
文献标识码:A 文章编号:16749944(2017)09002602
1 引言
我国城市正处于快速发展阶段,对城市品质的提升提出了新的要求,即建设一座可持续发展,具有示范意义的生态城市。城市发展应充分利用现有的自然条件和历史文化资源,利用有利条件,建设高标准的生态系统,提升环境质量与品位,突出城市特色。运用海绵城市的理念,指导城市绿地系统规划,对城市绿化品质提升具有引领作用。
2 海绵城市相关内容
海绵城市是指城市能够像海绵一样,在面临环境的变化和因雨水产生自然灾害时,能够有良好的“弹性”。城市能够良好的吸水、蓄水、渗水、净水,也可以将蓄存的水释放并加以利用,补充地下水,调节水循环。这是我国在解决城市雨洪问题方面提出的一种新型模式。这种新型的城市建设模式,分析其主要的原因就是近几年来我国多个城市雨洪问题频频发生,城市水问题日益成为国民所关注的重点问题,这也就引起了国家对于城市水危机的重视以及对优化城市排水系统的反思与建设。
由于人类在城市建设过程中急于求成,忽略了城市生态环境问题,从而导致严重水污染,加剧了我国水资源的短缺,城市用水安全也受到了严重影响,同样还面临着水生物栖息地丧失等多种问题,面对这一系列问题的发生,我国的传统建设模式由于排水设施和防洪措施的落后以及对雨水资源循环利用意识的薄弱,使得我们完全不足以应对内涝灾害等问题所带来的影响,更加无法改善和缓解城市的水生态问题,因此必须针对这些制定应对的措施。在相关的行业和领域对城市水问题综合管理与应用的共同研究与探讨之下,国家提出了“海绵城市”这一理念,并了相关的建设要求,许多城市纷纷投身于建设海绵城市的行列当中。
建设海绵城市,最重要的就是要遵循生态优先原则,即将自然方式与人工途径相结合,在确保城市排水防涝的前提之下,能够最大限度地将雨水在城市区域内存储、渗透和净化,从而在促进雨水资源利用的同时保护生态环境。生态环境是首位,不能为了城市的建设而损害我们赖以生存的环境,否则便会得不偿失。
综合以上的种种问题和理念,本文所提到的“海绵城市”正是近些年来我国城市规划以及相关行业内的热门话题和前沿思想。随着关注程度越来越高,更加促进了这一建设理念的形成,相关领域的配合加速了海绵城市的建设与发展。
3 城市绿地系统规划相关内容
3.1 建立系统性的思维
在绿地系统规划中,必须把握好整体性的原则,不能着眼于简单的功能而单独布局,而应该将各种绿地视为绿地系统的有机组成部分,将区域内的点状、线状、面状绿地根据功能统一规划布局,做到功能上的整体效益最大化。
3.2 建立循序渐进的方法
结合绿地现有条件,制约绿地建设的因素较多,在这种条件下,绿地系统规划必须遵循渐进性的原则,分阶段地实施,才能保证绿地系统规划能够得到有效的实施。具体地说,应该首先把重点放在人口高度密集、绿地严重不足的地方,结合城市改造等多种手段增加绿地的面积,逐渐改善这些地区的生态环境。在此基础上再逐步扩展到周边地段,阶段性地改善绿地状况。
3.3 树立可实施性原则
城市绿地系统规划不能只停留在城市绿地系统总体规划阶段,不应该只要求在城市规划总图上完成人均公园绿地面积和城市绿地率这两方面的硬指标,因此在规划中要通过加强对城市绿地建设过程中各个环节的政策设计,将土地空间和各种生态政策相结合,以政策设计为核心缩小绿地系统规划从编制到实施的距离。
4 海绵城市在绿地系统规划实践
根据现状资源调研分析,响水城区水系发达、河网密布,划充分利用优越自然资源条件,以河流、防护林带、主要交通道路等形成城市绿网骨架,形成对城市街区的绿色包围和穿插,并保持主城区内外绿地之间的有机衔接和贯通。规划重点突出“古淮生态镇,响灌水绿城”城市特色,通过“水绿生态网架”绿地系统的建设,打造具有浓郁苏北水乡风情、独特人文环境的生态宜居城市。
4.1 规划目标
将城市总体规划与海绵城市体系相结合,通过城市用地规划、雨水工程规划、道路交通规划、绿地系统规划等规划内容,逐步构建并完善低影响开发雨水系统。从区域环境的自然本底出发,充分保护和利用城乡依托的区域大环境各种自然要素,形成城乡一体的生态绿地系统,建设“城、田、海”的水绿型生态城市基本构架。基于生态安全和区域协同发展,通过梳理“带―廊―径”的线状系统,布置绿化重要节点,使得县域形成“点、线、面”结合,多层次、多功能、立体化、网络式的生态结构体系。
4.2 规划结构
针对于响水城市特点,海绵城市体系的布局主要以点、线状为主,同时结合城市的改造,利用较少的用地集中解决问题,针对于城市规划区,海绵城市体系布局可更加的全面化与多元化。城市绿地系统通过把点状绿地、带状绿地以及面状绿地有机地联系在一起,以形成稳定的绿色空间。绿地系统采用线系统与面系统结合的方式,构筑生态型、多层次、多功能、立体化、网络式的生态绿地空间结构体系。
(1)线系统为“五带五廊多径”。“带―廊―径”为线状区域生态绿地系统的等级结构。“带”为区域绿地系统的“骨架”;“廊”为区域生态绿地系统的“主动脉”;“径”为链接区域内部生态绿地系统的“毛细血管”。
线系统的建设重点是积极构筑生态廊道。生态廊道指相邻两源之间最易联系的低阻力通道。构筑县域灌河、南潮河、唐豫河、中山河、黄响河、通榆河、响坎河和陈坎河为主要的河流生态廊道。326省道、307省道、337省道、金海路、连盐高速公路、226省道则为主要的道路生态廊道。保护措施的建设重点是注重打造交通防护绿廊 、河海防护绿廊、高压走廊防护绿廊。
(2)面系统为“两区、六镇、六园”。“两区”即响水主城区和港城2个生态城区;“六镇”即小尖、黄圩、运河、双港、南河和大有6个卫星城镇;“六园”即响水湖和东鸣湖综合公园、特色主题公园、现代农业示范园区、灌江口沿海风景区、黄河故道风景区和古云梯关风景区等6处大型公园。
面系统建设在县域范围内加强中心城区、中心镇、中心村和各类自然保护区、文化古迹保护区等的绿化建设,强化植被恢复力度,以江苏省级园林城市、国家园林城市绿地指标为依据,形成城乡统筹、城市与自然协调、人与自然共生的县域大环境绿化格局。
4.3 绿地系统规划
(1)规划增绿,结合城市改造,集中增设公共绿地。根据总体规划要求,未来城区发展可以结合改造,进一步加强可以结合城区综合环境改造与整治,把规划中尽量腾出的土地用于绿化建设。规划可增加的城区公园绿地建设项目主要包括灌河滨河风光带、通榆河风光带、响坎河带状公园、美鲈路游园、军民路游园、幸福路游园、双园路街旁绿地和广场绿地等带状公园和社区公园绿地,通过新增的公园绿地进一步完善城区绿地类型与空间布局,形成合理的服务半径覆盖区,提高城区居民进行绿地游憩休闲的均好性和开放性。
(2)见缝插绿,增加城区口袋公园项目的规划建设。城区由于人口密集,绿地占地面积小,导致了户外公园绿地远远满足不了广大市民的户外活动需求,而大型公共绿地的建设条件又十分有限,因此可以结合城区用地改造和综合环境整治,增加口袋公园项目,主要包括各种小型绿地、小公园、街心花园、社区小型运动场所等。口袋公园不仅能弥补城区内公园绿地的不足,随时为城区居民提供温馨、和谐的室外交流场所。同时具有投资少、见效快、方便市民的优势,规划城区口袋公园项目可重点围绕城区现状居住用地、公共管理服务用地和商业服务业用地的附属绿地建设展开,特别是针对现状建筑密集区域采取“整治增绿、拆违建绿、见缝插绿、拆墙透绿”等工程方法,进一步提升城区绿化美化绿化水平,从而能不断改善城区微观景观环境,提高城区居民生活质量。
(3)立体造绿,加强城区垂直绿化、屋顶绿化的建设。垂直绿化和屋顶绿化的建设,是在短期内有效增加绿化的面积,改善城市生态环境与景观的有力措施。通过对城区公共建筑的改造,进一步加强城区公共建筑的立面、窗台、围墙、廊架等立体绿化,不仅可以极大地拓展城^绿化空间,缓解城市用地紧张的矛盾,同时其对于保护、改善城市生态环境等方面亦具有巨大的生态价值,有效地增加城区的绿化面积,进一步突出城区绿化特色和亮点。
5 结语
在建设过程中,海绵城市与绿地系统规划相互指导。海绵城市对绿地系统规划进行统筹安排,使之形成合理的绿地空间系统,海绵城市的建设满足城市生态防护及环境美化等功能,对城市雨水收集及利用有良好的示范效应,更大程度发挥了城市绿地系统的作用。城市绿地系统规划的建设同样也会对海绵城市的建设有一定的影响,它会使海绵城市的建设内容更加完善,作用更加突出。
参考文献:
[1]胡 楠,李 雄,戈晓宇.因水而变――从城市绿地系统视角谈对海绵城市体系的理性认知[J].中国园林,2015(6).
关键词:海绵城市;给排水科学与工程;科教融合;降雨
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)10-0053-02
一、海绵城市建设的内容
海绵城市,是城市降水管理一种新型模式,它是指城市在遭受气候变化和降雨等自然灾害时,能够表现出很强的自我修复能力,抵御一些突发的自然灾害。2013年,在就城镇化建设中指出:“在提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑利用自然力量排水,建设自然积存、自然渗透、自然净化的‘海绵城市’”。这就要求我们顺应自然,建设自然,加强对城市成天环境的保护与利用,创造合适生态空间。通过合理地运用雨洪原理,创新新形势下的城市给排水工作,让我们合理去利用水资源,把其转化成有利方面,解决城市缺水问题和环境恶化,促进城市健康有序发展,实现发展绿色城市,营造环保人文的新环境。
二、建设海绵城市对于促进城市发展的重要意义
1.海绵城市建设有利于缓解城市缺水问题。海绵城市,就像海绵一样,可以对于涵养水源、保护环境起到关键作用。随着城镇化建设的推进,很多城市出现了水资源短缺的问题,这极大影响了城市的发展和社会的稳定,对于建设现代化城市有极大的阻碍作用。在全国城市当中,多数一线城市开始出现了缺水的现状,尤其在北京、天津、河北地区,城市缺水问题已经上升为一个关键问题。有关资料显示,在降水中,将近一多半的雨水可以被土壤吸收,一小部分水作为径流水流失走。但是由于城市为公共交通让步,很多地方都地面硬化,造成大多数水白白流失,极少部分被土壤吸收。故而,推进海绵城市建设可以缓解城市缺水这一问题,即通过把水涵养起来转化为地下水供给人们利用,以减少缺水对人们生活的影响。
2.海绵城市建设有利于减少城市洪涝灾害。2016年是近10年来降水最多的一年,连续几天的特大降雨造成许多城市成为“威尼斯小镇”。出现这种现象,主要是城市排水设施跟不上城市发展的需要。这种情况下推进海绵城市建设成为解决这一问题的关键。通过海绵城市建设,将“排水、渗漏、储存、滞留”等处理降水的设施有机的结合在一起,让城市降水不单单通过排水这单一手段来解决,通过综合手段来治理,极大地增强城市防洪排涝的能力,很大程度的减少城市洪涝灾害的发生。
3.海绵城市建设有利于提高城市人文和自然环境。由于地面硬化导致城市地下水位降低,城市缺少自然资源对气候的净化和吸附,造成空气质量降低和城市温度的显著提高,产生热岛效应,这些都严重影响了居民的安全生活。海绵城市的建设必然需要对城市进行科学的规划和分析,创造出适合城市发展的自然资源和生态环境。这些不仅可以提高城市抵御降水的能力,同时可以提高城市的自然环境,促进城市发展成自然美丽宜居的环境,提高城市居民的生活质量,使城市人民能够享受到海绵城市给生活带来的便利。
三、海绵城市是科研与教学密切融合的标志
1.我们利用给排水的知识和原理,解决城市洪涝和缺水的重大难题。通常的雨水系统通常是及时、快速的处理城市表面径流,让降水快速的流到出城市,减少降水对城市的危害,也就是说,扩大城市排水设施建设,增大下水管道的管径,将雨水排放出去,但是这种指导思想忽略了对表面径流雨水的利用,会进一步加剧城市缺水问题。地下水不能得到很好的补给,造成城市用水困难,需要从周边县调水来解决,这就造成水资源的紧张,增加国家公共设施开支。这就需要我们给排水工程的学生开动脑筋,充分利用现学的技术和知识,把城市降雨转变为我们所需要的水资源。通过根据不同地区下垫面特征和土壤性状,采用不同雨水收集方式和吸收方式,对中小型降雨实现就地入渗和利用,对大型降雨实现就地滞留,在滞留后进行延期排放,错开城市排水设施使用的高峰期,缓解城市排水设施的压力。这种模式在新加坡已经开始实现了。新加坡作为著名热带国家,降水量处于世界前列,每天都有数场“说来就来”的瓢泼大雨,但是它极少出现洪涝灾害。因为他们国家设计了雨水收集与城市排水系统共同调节的设施,预先规划城市排水系统。在遇到暴雨同时加强雨水疏导,建立大型雨水储集设施,来应对特大降水。积极建立地面下渗,让雨水能够迅速被土壤吸收,增加城市地下水的需水量。
2.遵循城市规划和自然环境相统一的设计原理,增加城市抵抗风险能力。从20世纪开始,欧洲西方国家开始注重绿色基础设施建设。尽管不同国家绿色基础设计建设不尽相同,但是恼体理念上看,都是加强绿地、湿地、公园及雨水贮存渗透设施的建设。在城市开发和土地利用过程中,利用自然环境中植被防御自然灾害和水质净化这一特性,大力实施城市储水渗透设施建设和人工湿地的建设。增加城市的植被覆盖率,让城市融入到自然环境当中。海绵城市是我们给排水工程的一种创新,它的实现正是对于给排水的专业知识的融合和发展,是一种新的模式下的城市管理和规划。如何进行科教融合促进本科生创新和实践能力培养,提高本科生的教学,这就需要我们教育工作者认真考虑。
四、科教融合促进学生创新和实践能力,需要培养正确的科研态度
本科教学是本科生走入社会的一个重要学习阶段,这就需要我们创新本科教学思路,增加科研促进本科教学的影响力。科研工作是一个自我实现发展的重要手段。科研工作要求我们树立正确的科研态度,不能存在一丝一毫的偏差。要求我们统筹兼顾,具备缜密思想,充分考虑需要面临的问题和潜在困难,提前做好打算,在实施当中避免重新设计,减少资源和人力物力的浪费,实现设计项目又好又快的发展。这就要求我们教师将科研态度融入到本科教学当中,培养学生的自我思考、自我创新能力,积极去统筹考虑实验设计的原理,保证实验项目能够顺利的开展。
1.科教融合促进本科教学,需要积O参与到社会实践中去。“实践是检验真理的唯一标准”这句话突出强调了实践在验证自己观点和设计是否合理的重要性。我们本科教学对于社会实践这一方面投入的力度不够,学生只能在书本上面学习有关给排水的知识,通过自己假想来设计城市规划,这种模式很不利于学生的发展。因为书本和实践是有一定误差的,需要学生充分考虑一些实际的情况,积极的把知识运用到实践当中去。只有学生参与到社会实践中去,他们才会真正体会到课本知识的重要性,这对于培养学生自主学习能力和促进学习积极性具有很大作用。
2.科研融合促进本科教学,需要创新教师传授知识方法和思路。本科教学一般都是教师课堂上讲解,学生在下面听讲的模式。由于大学上课人数增多,教室面积过大,使学生在课堂上听课效率显著降低。这就要求我们教师去创新传授知识的方法和思路,通过丰富有趣的课堂知识,通过视频和PPT向学生展示本课程需要掌握的内容。同时要注重学生的兴趣的培养,引导学生在课堂上积极发言和提问,以便于教师及时发现学生不懂的知识和问题。同时要鼓励学生上台讲解课程和知识,让学生真正融入到课堂当中,增加学生自信心和学习的热情。
海绵城市建设是一场重要的城市革命,它需要给排水工程在海绵城市建设中发挥重要作用。我们应该积极去发现目前建设海绵城市所需要的知识和能力,创新城市排水的方法和策略,利用专业知识和技能,来尽快实现海绵城市建设目标,同时海绵城市建设是需要多学科、多技术、多部门、多人才来参与的革命,需要多方面的协调配合,需要统筹各个平台的工作,使其相互渗透和交融,这一工作也符合现代城市管理的发展方向。
参考文献:
[1]刘飞,王岩.海绵城市建设的难点与技术要点探析[J].园林科技,2015,(4).
[2]陈华.关于推进海绵城市建设若干问题的探析[J].净水技术,2016,35(1):102-106.
Integration of Research and Teaching to Promote the Undergraduates' Innovation and Practice Ability
―Taking the Sponge City Construction as a Case
QIU Fu-guo
(Beijing University of Civil Engineering and Architecture,Beijing 100044,China)
关键词:海绵城市;城市绿地;下沉式绿地;应用
城市内涝防治以及雨洪控制利用已经成为当前城市面临的热点问题,为从源头缓解城市内涝、削减城市径流污染负荷、节约水资源、保护和改善城市生态环境,国家提出了建设“海绵城市”的新理念,提倡构建低影响开发(LID)雨水系统。海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。海绵城市强调以“慢排缓释”和“源头分散式”控制为主要规划设计理念,为新型城镇化建设提供重要保障。与传统雨水利用相比,海绵城市更注重雨水的自然积存、自然渗透和自然净化,是一种绿色可持续的雨水排放模式。下沉式绿地是海绵城市的重要应用,经常被用于道路、停车场、学校周围,以降低地面径流量,减少洪涝灾害。下沉式绿地高程比周围地面略低,在绿地内设置有雨水溢流口,且雨水溢流口高程在绿地与地面高程之间。由于下沉式绿地高程较低,硬化地面上的雨水会逐渐流向绿地,在绿地上汇聚,绿地上的植物、土壤会截流和净化雨水,无法容蓄的雨水会排入雨水管网,作为地下水的补充。雨水不仅能够增加土壤中的水分,减少灌溉用水,而且雨水中有丰富的矿物质和微量元素,雨水渗透到土壤中,这些营养物质会转化成植物的肥料,有助于植物的生长。
1下沉式绿地优化设计
1.1竖向设计
设计下沉式绿地需要与环境相结合,应充分考虑周围建筑、道路高程等一系列因素,使雨水能够缓慢流入下沉式绿地中。道路周围的下沉式绿地一般设置在路缘石和人行横道之间,由于下沉式绿地靠近机动车道和人行横道,所以要合理设置绿地与雨水口、硬化地面的竖向衔接方式,保证人们出行的畅通和安全。首先,硬化地面应与下沉式绿地保持一定坡度,而且坡度不宜过大,使雨水通过地面缓慢流向绿地。然后,路缘石与地面高度要保持一致,如果路缘石高于地面,那么每块路缘石上都要设置缺口,并在缺口附近均匀铺设鹅卵石,使雨水分散进入绿地。最后,在绿地中或绿地与硬化地面衔接处设置雨水溢流口,并在雨水集中入口处栽种植被或覆盖保护膜,防止雨水长期冲刷造成土壤流失。
1.2景观效果设计
目前下沉式绿地的设计较为落后,不能有效地积蓄雨水,改善生态系统,所以应将海绵城市理论引入到绿地设计中,以增加绿地的观赏价值和使用价值。首先,可以在绿地周围建设池塘、园林、湿地,将绿地无法容蓄的水导向其他系统,且在土壤缺水时,可以用池塘的水灌溉。其次,在绿地上种植耐旱耐涝的植物,植物在雨季时可以吸收大量的雨水,在旱季时也不用灌溉。再次,在绿地上铺设色彩鲜艳的石头,在降水量过大时能够分流雨水,防止某个区域的降水量集中造成绿地的沉降。最后,细分面积较大的绿地,采用逐层沉降的方式,以减少土方工程的工程量和工程费用,并建造独特的绿地景观。
1.3植物淹水时间设计
植物如果淹水时间较长,就会因为根部无法呼吸而死亡,所以设计绿地系统时要考虑土壤的渗透性、绿地下沉高度和雨水口高度。提高土壤渗透能力的方法有:
①对施工过程中场地上不可避免被夯实的作业空间设计为硬质铺装,而预定的下沉式绿地区域尽量避免重型机械的碾压;②对已压实的土壤需要借助机械改善土壤夯实度,可以适量加入有机质、膨胀页岩、多孔陶粒等碎材来改良土壤结构;③土壤渗透性较差的地区可以通过添加炉渣等措施增大土壤渗透能力,缩短下沉式绿地中植物的淹水时间。此外,还应因地制宜地选择绿地下沉深度。对于渗透性能较好的砂土地区,可适当增大绿地下沉深度到150~300mm甚至更大,需确保植物淹水时间500mm。对于渗透性较差的黏土地区,植物长期淹水导致根部缺氧,会危害植物的生长,因此绿地下沉深度不宜>100mm,还可以适当缩小雨水溢流口高程与绿地高程的差值,使下沉绿地集蓄的雨水能够在24h内完全下渗。
2海绵城市绿地建设设计建议
海绵城市建设,不是重建一个城市,而是对城市原有生态系统的保护、生态恢复和修复、低影响开发等4"方面。突破传统、建设海绵城市,使城市绿地切实的发挥其生态作用。对于海绵城市建设,主要从以下几个方面提出绿地建设设计方案:
(1)在城市绿地建设时,统筹考虑绿地与周边区域的空间关系、竖向关系、雨水出路等,大力推行建设雨水花园、下沉式绿地、湿地公园,提高绿地的蓄水能力。在绿地或公园内部构建低影响开发系统,使其不仅服务周边市民的游憩,更服务于周边雨水的消纳与净化。
(2)城市广场及商业区等活动场地,一般面积较大、硬化程度较高,可以大力推行透水路面、植草沟、生态树池、建立生态滞留区等,同时利用广场地下空间设置雨水调蓄设施,储存下渗雨水,就近用于绿化浇洒等。
(3)在居住区可以大力推行屋顶绿化、竖向绿化、家庭绿地等,增加蓄水面积。在有条件的小区(家庭),可以试行家庭雨水收集利用系统,减少自来水的需求。
(4)对于城市道路,在满足道路交通安全等基本功能的基础上,充分利用道路自身及周边绿化空间推行下凹式绿地、透水路面、LID树池等低影响开发措施,削减径流水量、改善径流水质。利用道路景观绿化带构建下凹式绿地系统,道路雨水地表径流汇入绿化带进行储存、入渗和净化,超标雨水溢流排放。采用透水路面,强化雨水入渗,考虑到车行道污染相对较重、荷载较高,采用透水路面应当慎重;但非机动车道、人行道等,应大力推广透水路面。为尽可能多地消纳道路雨水径流,人行道树木可采用LID树池形式。
(5)在整个城市的绿地建设中,不应该把一块块的绿地孤立对待,整个城市的所有绿地应该形成一个整体,相互之间能够联系,整个城市绿地应该成为一个大的“海绵体”,起到合理利用水资源的作用。
【关键词】海绵城市 村镇广场 雨水景观 优化设计
【中图分类号】TU2 【文献标识码】A
以低影响开发模式为建设内涵的“海绵城市建设”已成为近年来我国学术与实践研究的热点话题,我国在借鉴国际雨洪管理技术的基础上,结合自身特点,提出了海绵城市的建设理念。“海绵城市”概念的产生源自于行业内和学术界习惯用“海绵”来比喻城市在适应气候变化与环境时具备良好的“弹性”特征,海绵城市建设倡导将自然途径与人工措施相结合的雨涝调蓄能力,传统的雨水就地排放思路开始向雨水自然调蓄方向转变①。近年来,车伍②、王思思③、王建龙④等人在介绍国外雨洪管理模式及方法、国内雨洪应用案例及雨洪与景观设计结合方面有深入探讨。俞孔坚及其北京大学研究团队提出生态海绵城市并实践了用生态基础设施来综合解决城市水问题和绿色城市的构建⑤。台湾水利署基于LID技术在新近的《流域综合治理计划》中提出构建“海绵城市”⑥。2014年11月住房和城乡建设部《海绵城市建设技术指南》,海绵城市的建设需要将城市中大量的不透水区向透水区或部分透水区转变,恢复原有的水文循环过程。村镇广场在村镇聚落中具备社交场所、组织交通、城市名片与美化环境等功能,是村镇公共空间的重要组成部分,然而目前村镇广场的硬质铺装比例大,下垫面结构与排水方式对村镇可持续发展建设有较大影响,因此建设海绵型村镇广场景观的优化设计尤为重要。
“海绵城市”与“低影响开发”的辨析
“低影响开发”概念起源于20世纪80年代末90年代初美国的雨洪管理理念,并于2000年发展成为全美的雨洪管理范本。“海绵城市”是我国借鉴国外先进的雨洪管理与低影响土地开发理念基础上,提出适合我国国情的城市建设与雨洪治理理念。因此,有必要将“低影响开发”与“海绵城市”进行释义辨析。
概念辨析。低影响开发的雨水管理技术是美国马里兰州乔治王子郡的环境资源部的首创,是一种新型土地开发方法,与自然管理雨水方式接近,以恢复与维持一个地区的水文生态功能为目标。海绵城市是我国借鉴国外先进的雨洪管理理念基础上,提出的适合我国国情的一种顺应自然、与自然和谐共生的城市建设与土地开发、管理、保护等方法。第九届中国城镇水务发展大会提出了海绵城市以改变我国传统的城市粗放型建设理念为依托,满足城镇化与资源环境的可持续发展内涵。海绵城市的建设目标是通过保护原有的水生态系统,运用低影响开发技术恢复水文环境,“让城市弹性适应环境变化与自然灾害”。改变就地排放的排水防涝思路,倡导开发前后的水文特征维持不变。
由此可见,“低影响开发”与“海绵城市”在本质上都以改善水生态为出发点的。“低影响开发”在具体的水文技术方法、法定规范与土地开发手段上更加具体、明确,可操作性强。“海绵城市”在吸收“低影响开发”(以下简称LID)理念基础上,紧密结合城镇化建设中的实际问题,从国家战略高度出发,在城市规划顶层设计中层层落实、明确要求,相比LID,内涵更宽、任务更重、更加迫切实施。
适用范围。美国低影响开发(LID)理念适用于大于5000平方英尺的所有联邦项目,主要在中小尺度的街区、广场、居住社区应用较多。近年来,LID理论与方法逐步向全美与欧洲扩展,适用范围逐步扩大到与城市设计、规划相结合,形成了水敏感城市设计(WSUN)、低影响城市设计与方法(LIUDD)、可持续城市排水系统(SUDS)的理论与方法,目前在流域尺度的雨洪模拟管理和保护开发也开始研发与应用。
海绵城市相比LID适用范围更加广阔,从区域水生态环境保护到城市规划区的海绵城市设计及旧区改造均有涉及。借鉴国际上低影响开发建设模式的成功经验,并吸纳了我国相关政策法规的要求和低影响开发雨水系统的工程实践经验,适用于以下三个方面:一是指导海绵城市建设各层级规划编制过程中低影响开发内容的落实;二是指导新建、改建、扩建项目配套建设低影响开发设施的设计、实施与维护管理;三是指导城市规划、排水、道路交通、园林等有关部门指导和监督海绵城市建设有关工作⑦。
海绵城市视角下的村镇广场景观空间环境的问题
课题组在2013~2014年间对河北周边村镇广场进行实地调研,对城镇级综合型广场、乡级主题型广场和村级休闲型广场进行专项研究,从促进或阻碍海绵因子、功能因子、文化因子层面定量统计,分析满意度。调研发现,城镇级、乡级综合型广场景观的整体满意度最高,文化代表性强,能够凸显城镇地域特色。然而,在城镇及乡村的海绵城市建设以及海绵文化的传播还尚未全面展开,还存在以下不足:
广场下垫面结构及排水方式引起的积水与水污染问题。广场是城镇公共空间的重要组成部分,传统的城市管网排水系统在广场下垫面结构中处于主导地位并大量存在,随着城镇化进程的加快,村镇广场建设量也不断增加,使得村镇的不透水下垫面激增、径流量加大、城郊村镇内涝及污染不断加重。常见的解决方法是扩大排水管径,增加泵站数量及排水能力来避免内涝,然而,建设经验表明这并不能从根本上解决洪水及水污染问题。调研发现,由于建设规格及排水系统较为完善,城镇、乡级的主要广场内部较少发生内涝及水污染,然而途径广场内部的污水及雨水更多地汇集到广场周围的道路及低洼地段。村级广场问题较多,由于排水管道陈旧,施工工艺较差,部分村级广场成为雨季内涝高发地段,有些地面铺装工艺差,出现缺口、内陷、剥落等问题,加剧了径流污染及内涝问题。
绿化植被(透水下垫面)面积不足或单一,夏季缺少遮荫场所。目前国内并没有对村镇广场的绿化率划定统一标准,《城市绿化规划建设指标的规定》(1994)中规定城市绿化覆盖率为不少于35%。非园林城市的广场建设也主要以此作为标准进行开发建设。传统的城市广场绿化设计是以满足广场的各类功能需求为目的的,适当运用园林小品和硬质铺装等园林手段,最终形成美观、实用的广场环境。然而作为透水下垫面的广场绿化植被对雨水的滞留有重要作用,将靠近广场硬质区的绿化做下沉式处理可以有效地吸收、过滤与滞留雨水。调研发现,大部分的村镇广场没有考虑这一问题,许多绿化区周围用不透水石材围合起来作为座椅供人使用,导致雨季大量雨水无法排入绿化池内,加大径流量。此外,绿化面积不足也是广场的主要问题。
广场设施功能单一或缺乏维护。村镇广场是公共设施的主要承载空间。公共设施不仅能够为市民创造出愉悦感、快乐感以及对村镇生活的思考,而且能够促进人与人的接触和交流。一方面展现了村镇的文化和历史,一方面也能激发人们参与意识、创造力和想象力。调研发现,村镇广场设施普遍存在一体化设计、功能单一或缺乏维护的问题,设施满意度最低,人们普遍认为不方便,可休息的地方太少。
海绵生态文化的普世性不足,应加大宣传力度。“海绵城市”的生态文化理念在我国行业内部刚刚兴起,社会大众对海绵生态文化认知度不高,对其恢复生态环境、改善城市水资源问题的积极作用并不了解。调研发现,大众对城市内涝与水污染问题的解决途径尚以传统的排水设施不足或缺乏为主,而对新兴的雨水滞留、雨水回用、雨水景观等设计理念不了解。因此在海绵城市建设过程中,应着重加大海绵生态文化的宣传力度,使雨水文化口口相传,提高社会各界的生态文化意识。
海绵型村镇广场景观空间优化设计思路
海绵型村镇广场景观空间优化设计构架。海绵型村镇广场景观优化不应仅限于雨水景观的优化设计,还应同时考虑植被、场地、材料、文化及教育等整体景观环境的优化与提升。根据美国可持续景观评价标准、我国生态景观建设标准等,提出建设可持续的海绵型村镇广场景观空间优化设计构架:第一步,优化设计前评估,对场地内部水文、植被、群落生境、材料与文化进行系统评估,确定场地需要保留与改造的区域,同时增设公众参与设计环节,对场地中功能设施及景观环境进行综合评估。第二步,用地适宜性分析,根据场地自然、人文与现状条件,结合地域特点确定场地适宜建设区、较适宜建设区及不适宜建设区。第三步,优化设计目标,以建设海绵城市、美丽乡村为总体目标定位,侧重生态与人文两方面解决现存问题,以达到可持续的广场景观目标。第四步,优化目标分解,将总体目标分解为五个方面:水生态系统改善,可从雨水景观设计方法解决;植被、土壤及群落生境改善,可从植被生境修复设计解决;场地设计侧重功能优化与完善;材料生态化可应用新能源、可再生及本土化材料来完善;文化及环境教育需重视生态意识及文化保护在场地优化中的要义。第五步,施工及运营维护机制,需要考虑场地优化建设中应加强控制污染及使用可再生能源的问题。
海绵型村镇广场雨水景观设计途径。以维持与恢复水文生态本底为目标定位的海绵型村镇广场景观,在设计构架上应加强雨水设施与景观要素之间的衔接与完善,将海绵生态文化理念融入广场文化理念中,使人们在广场景观环境中更加舒适、愉悦地体验自然魅力与人类智慧的交融。海绵型村镇广场雨水景观设计途径:第一步,用地适宜性分析。第二步,按照我国《海绵城市建设指南》中对我国各地区年径流量控制率的规定,制定海绵型村镇广场雨水景观优化目标。第三步,雨水系统设计。根据现场具体情况,确定水文与气象,测定雨水的体积来管理现场。第四步,典型现存设计选项。根据测定雨水的体积与现状条件选择雨水设施来进行现场设计,从场地源头开始对雨水进行管理,可将雨水渗透/滞留设施、雨水径流传输设施、雨水调蓄设施通过任意组合来达到设计目标。第五步,雨水设施景观化设计。雨水设施景观化是海绵型村镇广场景观优化设计的关键,可通过雨水设施功能多元化、雨水植被设计景园化以及海绵生态文化地域化的设计策略来实现。
海绵型村镇广场景观空间优化设计策略
雨水设施功能多元化。村镇广场中的雨水渗透/滞留设施在满足雨水径流就地渗透/滞留的功能以外,还可结合城市广场的游憩空间、场地边界绿化带、停车场绿化带、情景化铺装来实现丰富的广场景观品质。村镇广场中的雨水径流传输主要通过明渠流与漫地流的方式来实现,设施主要由植草沟、雨水管渠等构成。广场中的雨水传输设施可具备分割空间场地、景观雕塑、游憩设施等多种功能来满足人们的户外活动需求。村镇广场的雨水调蓄设施位于雨水径流汇集的末端,为多功能调蓄设施。当村镇发生强降雨或防洪排涝有较高需求时,可作为雨水径流调蓄池,有效减低雨水径流,减轻村镇防洪压力。雨水调蓄设施平时可作为下沉广场提供多种游憩功能供人适用。
雨水植被设计景园化。在我国,现代村镇广场的植被设计主要以学习西方广场的现代造景手法为主,以几何形式的排列组合来配合场地道路与活动场地,或以群落式的布置方式作为场地集中绿地的体现,此外,每逢国家节日村镇大型花坛蜂拥而至,展出结束,花已凋零。这些与我国传统的天人合一、因借自然的园林植被设计手法有很大差异。与传统广场旱地植被不同的是,雨水植被可有效净化与降低雨水径流中的污染物,削减雨水总径流及峰值流量,具备重要的生态功能与美学价值。目前国内外学者对于雨水植被类型、组合方式、地域特性以及净化效果均有较为深入的研究,然而,在雨水植被的景观环境营造中涉及尚少。笔者认为海绵型村镇广场的植被设计应采用低维护、低成本的本土植被,借鉴我国传统园林的造园手法,使场地中雨水植被与旱地植被巧妙融合,创造优雅怡人的景园效果。
海绵生态文化地域化。海绵生态文化是城市回归自然本真的一种体现,是当前环境治理、城镇开发与改造的精神动力。海绵生态文化是我国海绵城市建设进程中的核心文化理念,在学术界与业界已得到广泛关注,调研发现人们对新兴的海绵城市、雨水景观等设计文化理念知之甚少,对村镇水污染与内涝治理尚停留在依赖城市排水设施的基础上,因此在村镇建设中宣扬海绵生态文化理念,提高大众的生态意识尤为迫切。海绵生态文化的传播应体现地域性的特点,在我国不同地域的村镇广场具备风格各异的水文与地形特征,根据不同地域类型的村镇广场来划分不同的海绵生态文化分区,可以加深大众对海绵生态文化的认知度与理解力,对村镇广场的独特性与多样性有一定的推动意义。
结语
我国的“海绵城市”理论是在吸收借鉴国外雨洪理念基础上逐步发展起来的,2014年《海绵城市建设技术指南》的提出将海绵城市理论与建设实施提高到国家战略规划高度,对我国解决城镇化与资源环境协调发展实现城市永续目标有里程碑式战略意义。本文通过对河北村镇广场进行专题调研,梳理现存问题,提出建设海绵型村镇广场景观设计思路与构架,对村镇广场雨水景观化途径与策略展开详细讨论。目前,我国的雨洪景观理念与实践尚属起步阶段,还存在水文数据不透明、雨洪径流模拟与计算技术滞后、项目落地阻力大等问题,需要不断积累实践经验,提高本土雨洪景观理论与技术能力,加大海绵生态文化传播力度,早日实现我国海绵城市开发建设的良性发展目标。
(作者分别为天津大学仁爱学院建筑系博士研究生、讲师,河北工业大学建筑与艺术设计学院博士研究生、讲师;本文系2014年底河北省社会科学发展研究课题“新型城镇化背景下河北省农村社区生态规划策略研究”阶段性成果,项目编号:2014040707)
【注释】
①⑦住房城乡建设部:《海绵城市建设技术指南―低影响开发雨水系统构建(试行)》,2014年10月。
②车伍,张{,赵杨:“我国排水防涝及海绵城市建设中若干问题分析”,《建设科技》,2015年第1期。
③苏义敬,王思思,车伍等:“基于‘海绵城市’理念的下沉式绿地优化设计”,《南方建筑》,2014年第3期,第39~43页。
④王建龙,车伍,易红星:“基于低影响开发的雨水管理模型研究及进展”,《中国给水排水》,2010年第9期,第50~54页。
⑤莫琳,俞孔坚:“构建城市绿色海绵―生态雨洪调蓄系统规划研究”,《城市发展研究》,2012年第5期,第4~8页。
“《指南》得来不易”
《决策》:作为长期倡导海绵城市建设的业内人士,您如何看待《指南》的出台?
刘波:海绵城市的技术理念和产业体系在欧美已经发展了20多年,不仅极大地改善了城乡环境,并且形成了完备的产业体系,成为绿色经济新的增长点,带动了就业和经济发展。
近几年来,海绵城市技术在我国还处于理念推广阶段,设计体系、工程技术体系还没有适应海绵城市建设的需要,形成社会共识和市场需求还需要一定时间。
但不可否认的是,《指南》的是中国城乡建设史上一个里程碑的事件,标志着我国城乡生态环境建设迈入了一个新的起点,展现了我国生态环境建设光明的前景。相关的技术体系、产业体系也会逐步建立起来,对我国经济发展转型起到促进作用,粗放型的城市建设发展模式也将逐步退出历史舞台。
海绵城市比喻城市像海绵一样,国外称为低影响开发(LID),即指遇到有降雨时城市社区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。
海绵城市技术将改变传统的城市建设技术路线,降低人类活动对环境的影响,达到城市可持续发展的目的。
《决策》:海绵城市对我们传统城乡建设理念会带来怎样的影响?
刘波:改革开放30多年来,我国城乡建设长期处于粗放发展阶段,过度硬化与大拆大建伴随着城乡建设的全过程。在水与城市可持续发展的关系问题上,缺乏系统科学的研究和安排,使城乡水生态环境领域逐渐积累了一些深层次的矛盾和问题,城市发展已面临诸多窘境。
城市内涝、城市天坑、热岛效应、雾霾等一些城市病态现象持续出现,给城乡居民带来严重的生命财产损失,社会全员劳动生产率普遍降低,碳排放增加,流域治理能力不足,地表水和地下水水质改善进展缓慢;城市应对极端气候的能力普遍降低,多地城市备受雾霾袭扰,引发民众诟病。
在造成严重的城乡生态环境问题的同时,也给经济发展造成巨大阻碍。所以,《指南》也是经历了反复阵痛而达成的这一成果,得来不易。
《决策》:海绵城市适用于哪些领域?
刘波:海绵城市技术有着广泛的适用领域,是生态建设和生态修复的基础技术,它反映了社会对水资源的可持续利用与管理,以及对生态环境的延续性的高度关切,海绵城市技术就是这种关切的表达。
社会应该如何利用雨水资源?如何看待洪水?在经济社会发展中我们如何处理水、土壤、空气的辩证关系?这些问题都能在海绵城市技术中找到答案。
海绵城市技术最重要的原则就是以社区(汇水区)为单元,包括工业、农业社区,雨水就地蓄留处理,完成地上地下的循环。如果每一个城乡社区都完成了这一使命,那么美丽中国的梦想就实现了。
当然这是一个较长时期的过程。我估计5-10年初见成效,10-15年大见成效,但我们必须从现在起就有所作为。
有必要强调的是,在建设生态社区时,我们不能孤立地看待社区生态功能,要看到社区(汇水区)与湿地、河湖的关系,也要看到大的流域关系,这样我们在社区生态建设时才不至于迷茫,避免投资浪费,达到投资效益。
除了水资源利用外,海绵城市技术在生态修复领域具有很强的实用性,在社区生态、农田水利、高速公路和铁路、大型机场、重金属土壤污染、河道治理、农田水利等领域都有很好的修复效果。
研究表明,海绵城市技术也是治理热岛效应和雾霾的最佳手段。在石油、燃气管道的生态修复治理领域,也将发挥重要作用。
“破除体制与
部门利益牵绊”
《决策》:海绵城市是一项系统工程,从体制上看需要破除哪些障碍?
刘波:推进海绵城市建设工作要做好顶层设计,要将海绵城市建设纳入国家绿色发展的战略框架。首先要做好战略规划,包括法律体系、财税政策、管理体制、技术与产业体系、人才培养、公众参与等环节综合考虑实施,海绵城市技术才有发展的巨大空间。如果受到体制与部门利益牵绊,任何好的发展路径都会夭折。
所以,我们不能只依靠住建部一家来完成这一使命,需要全社会都来支持这一领域的发展。海绵城市技术是城乡生态建设的基础技术和方法,也是实现城乡水资源可持续利用与管理的基本途径,其最终目标是实现城乡可持续发展。
我们不仅要在宏观层面解决流域性法律缺位的问题、行政管理分散的“九龙治水”的体制问题、财税政策和投融资政策支持空乏的问题,而且,还要从微观层面解决技术规范和标准问题、流域性的水生态建设规划问题、市场和企业培育问题、人才培养问题等等,最后实现我国生态工业腾飞的战略目标。
《决策》:从试点城市来看,应该怎样推进海绵城市建设?
刘波:海绵城市技术只代表一种技术体系和方法,而不能代表城市发展的全部内涵。我们要利用海绵城市技术,达到城市水资源可持续利用与管理,最终实现城市可持续发展的战略目标。在推进海绵城市建设时,我们要从如下几方面入手:
一是遏制城市无限制硬化趋势。为解决我国城市面积成倍扩张,城市地表无限制硬化而带来的城市生态环境问题。各流域城市政府应以2014年城市硬化面积为基准,每年减少城市硬化面积3-5%,国家应将这一指标纳入各流域城市政府的年度考核体系。同时,对农村地区城镇化过程中的地面硬化情况进行管理,维护农村地区的生态环境。
二是积极实施城市生态修复。从现在起,试点城市要有步骤地开展城市生态修复工作,推进截污、控污工程,建立雨水收集和利用系统,开发、改造城市社区建筑物、道路、绿化带、停车场、广场、公园等公共设施蓄留雨水的生态功能。尽可能恢复城市原有河道、湖塘、沟渠,减弱城市热岛效应,提高城市雨水渗透率。重视城市地下管网的普查、检测和修复工作,防止城市地质灾害。
海绵城市技术普及以后,原有城市生活污水量会大大减少,雨水进入污水管道的情况会逐步改善,污水处理厂处理污水的能力与效益均会提高,污水直排进入河道、土壤和地下水的状况也会得到改善。
三是高度重视水资源战略规划,将水资源及生态环境规划纳入城市发展战略规划,支持、鼓励公民和社会组织参与和监督水生态规划的制定和实施过程。确立水生态规划在城乡规划中的基础地位,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历史文化价值,培育和引导亲水产业健康发展。
四是建立科学的流域管理行政体制。充分理解一个城市的发展与流域上下游地区发展之间的内在逻辑,任何城市开发措施都要照顾到本地区和上下游地区人民的合理诉求,积极参与流域地区的环境与发展对话,制定流域治理行动计划及时间表。
五是构建完备的水资源法律和政策体系。将立法先行与政策配套相结合,积极开展水生态法律和政策调研工作,认真总结实践经验,支持构建我国完备的水资源法律和政策体系,立法机构应借助水利改革的契机,率先构建流域管理法律法规体系。
“催生万亿产业机遇”
《决策》:海绵城市建设需要大量投资,这对产业发展来说将带来哪些机遇?
刘波:海绵城市建设首先带来我国绿色技术创新,我国工程设计界长期以来沿用灰色排水方案,造成城乡社区大量的硬化地面,生态环境受到破坏。实施海绵城市技术以后,新的技术规范和技术体系建立起来,需要大量的转型人才,高校要更新教材,设立新的专业,以满足社会需求。
社会资本被引导到绿色科技领域投资,大量的企业创新转型,相应的产业技术装备也会跟进,形成新的绿色产业链,带动就业及经济增长。另外,海绵城市建设也将在我国节能减排领域发挥关键性的作用,并带动产业转型,绿色生态产业将成为我国的支柱产业。
以北京市为例,北京市现有2万多个社区,假设每个社区投资500万元进行生态修复,仅北京市的投资就是一个很大的数字。有专家估计,我国城乡生态修复领域的投资,将从最初的几千亿元发展到成熟期的数万亿元,市场规模庞大,生态工业体系将得到完善。
这些投资带来的直接效果,就是城乡生态环境的改善,绿色GDP成为经济增长的原动力,国家经济呈现健康势头。
《决策》:现在,中央和一些地方也开始行动起来了,如何看待各地海绵城市的探索和实践?
刘波:2015年1月27日,中国海绵城市技术创新联盟在陕西省西安市西咸新区正式成立,组建了国内第一个专家顾问团队和大型海绵城市实验区。今后,类似的技术团队和探索实验将在全国各地开花结果,城市创新发展将成为我国城乡发展的主旋律。
关键词:海绵城市;生态循环;园林设计
在这个钢筋混凝土包围着的城市里,地面所用材质的特殊性,使得降雨不能及时排到地下中,需要经过围、堵、截的方式进行导水,大量的雨水汇集往往会产生洪涝灾害,威胁着人类的安全,然而洪涝灾害也同时影响着居民生活用水的使用,同时地下水位开始骤减,土地沙漠化日益加重,长期缺水导致了一些土地缺失了透水性。海绵城市理论在城市园林设计中的应用,可以让城市可以拥有海绵的特性,将下雨产生的积水和汇聚成的河流通过先通过净化,在城市中实现用水循环,重新供给居民生活使用,也可以经过渗透,留存等方法将水吸收,通过净化将水留住并循环至地下,如此以来城市地面上既不会出现大面积的积水,不会因为临时停电停水让居民的正常用水生活受到影响,也可以通过草地,树林将水渗透到地下。
1海绵城市的基本理念
海绵城市理论来源于海绵,它突破了传统的“以导水和排水为准”的城市理念,通过树林、草地、湿地等可以吸水的特性,以道路、广场、城市绿地为载体等经过吸水和渗透、存水等方面,消化城市积水的同时,一并补充地下水位。这种“海绵城市”的理论,既可以缓解城市用水紧张和地下水位流失的状态,还能避免城市中应出现的大量积水和大量雨水的汇集导致了洪水,泥石流的情况,维护了生态系统平衡,保障了人民的生活安全。
2海绵城市的优势
海绵城市理论在城市园林设计中有很大的影响,它既可以很好的解决生态水循环的问题,还可以给这个钢筋混凝土城市中增添了一抹新色,让人们在工作之余,可以享有很舒适和惬意的生活环境,另一方面,雨水通过树林、绿地、湖泊的收集存留在蓄水池中,既可以提供给居民生活使用,还可以用来浇灌植被,循环使用。本文主要从生态环境和人民的生活环境来简要对海绵城市理论的应用优势进行分析:(1)减少洪涝灾害。每年我国各地区尤其是雨季充沛地区会出现大量的洪涝灾害,尤其是一些城市地势较低,海绵城市理论的提出从根本上保证了人民的安全,还省去了一些抗洪产生的不必要经费;(2)平衡地下、地上水位。目前我国地区的地下水位属于缺失状态,很多农村地区的井眼相继干涸,在这个钢筋混凝土城市中,自然降水无法通过地面渗透到地下和地表,海绵城市的理论是在城市园林设计中建立广场,绿地,森林,人工湖泊等,其具有渗透性,可以更好的补充地下水位,地上水和地表水形成系统的生态循环;(3)降低不透水面积。我国现期的沙漠化越来越严重,地表出现了大面积干涸,这跟人们的砍伐习惯有很大关系,植被越来越少,土地水得不到供给,土地硬化规模越来越大。“海绵城市”理论是根据不同的地区特性,设立绿地和植被,加强循环用水,规避土地大面积硬化,增加土地透水面积;(4)提高雨水利用率。当前城市正处于地面积水严重,地表和地下水位降低的矛盾状态,“海绵城市”理论提出雨水循环利用,通过建设人工湖、池塘、绿地等自然景观,提高城区的雨水渗透技术,净化地面水体,通过良好的水体环境渗透到地下,改善城区的积水问题和生态水环境。
3海绵城市理论在城市园林设计的应用
在城市园林设计中,“海绵城市”理论得到了越来越广泛的应用,道路设计开始引进渗透性强的铺装材料,嵌草路面材料、道路沥青、多孔混凝土的使用等,目前城市正处在遇水冲击,城市无法起到吸水、净水,而洪涝和干旱的状况还会影响城市居民日常用水的矛盾中,城市的突发断水断电都将会对居民生活受到很大影响。参考日本国家的先进设计经验,日本国家处于亚欧板块和太平洋板块,两个板块的碰撞会使得日本成为地震高发国家,日本一些相关设计人员总结了地震经验后,在每所城市的公园和密集人群聚集区建立了雨水存储池,通过雨水一系列净化处理,可以在断水断电,地震频发的时候,供给整座城市2-3天的生活用水量,参考发达国家的先进技术,我们主要应从以下几个方面着重园林设计:(1)城市园林道路设计。为保障园林设计雨水渗透的高效性,道路设计采用以下几点措施:①选用具有渗透性能的沥青,在道路结构设计上保证雨水的渗透,控制短时表面径流量;②结合地形,可适当的将人行道或者非机动车道改成随地形走向的线型,以便增大道路两侧的绿化面积,同时选择吸水性较强的植被,缓解雨水的瞬时径流量;③道路分隔绿化带采用“下凹式绿地”设计,引导道路雨水进入下凹式绿带,同时经特殊配比的种植土,可涵养一部分雨水,多余的再由溢水口排走,保证植被的生长条件;④严格按着“海绵”设计理论,选择渗透性强的铺装材料,嵌草路面、草皮,多孔混凝土等。尤其是公园和树林边,可以采用木屑、卵石等材料;(2)城市园林建筑物设计。园林建筑物设计中,应发挥建筑物“海绵”性能,在建筑物密集区建造一个雨水收集地,在雨季可以通过建筑物自身的雨水管和排水系统将雨水统一汇入到滤水口,经过一系列净化将雨水排至蓄水池,在全工程中选用的材料应该是渗透功能较强的特性,也可以为了便捷直接将净化后的雨水引入到植被种植区;(3)城市园林人工湖、湿地设计。在城市园林设计中,加入人工湖的设计既可以增加城市一片风景,还可以成为雨水汇集区,根据不同地区的降水量设定好人工湖的水位,并进行监督管控,同时应该控制湖内藻类植物的生长,保持湖面清洁。对于南方城市,雨季比较充沛的地区,可以增加湿地设计,将城市导入的雨水进行短暂的存储,在湿地周围种植一些植被或水生植物,通过植被不同种类间的相互搭配达到净化和增添城市景观的效果;(4)城市园林绿地、树林设计。城市园林对绿地和树林的规模设计既可以让雨水得到循环,还可以为城市增设一道绿色的风景线,设计师们可以根据地形和城市规划,研究出每种植被和树木的根部走向,在根系汇集区建立一个集水池。在城市园林设计中还应该关注到城市地下管网存在位置,根据起伏多变的地形来设置高低不同的绿地和植被,既可以让植被有充足的水分吸收,还可以给人们良好的视觉享受。当然基于所有的前期是,设计人员应该对植被的特性和对水体环境的吸收做好掌握,不同的植被和树木的选择都将会对“海绵城市理论”的应用产生影响。
4结语
目前“海绵城市”理论虽已提出,但我国相比于发达国家的一些设计和实施,还有些差距,相关部门应对园林设计进行控制,建立行业设计标准,为以后系统的设计提供参考,“海绵城市”理论在城市园林设计中的应用,既可以解决城市积水和生活用水受阻的问题,通过海绵吸水的特性,可以经过若干循环及时补充地下水位,通过园林设计中选择渗透性能的材料,高吸收的植被,既可以为我们居住环境带来绿色生机、解决城市积水问题,还可以循环用水,维护生态系统环境。
参考文献
[1]陈硕,王佳琪.海绵城市理论及其在风景园林规划中的应用[J].农业与技术,2016,36(03):128-131.
[2]董淑秋,韩志刚.基于“生态海绵城市”构建的雨水利用规划研究[J].城市发展研究.2011,18(12):37-41.
【关键词】海绵城市;雨水资源化
一、海绵城市的发展概况
现有的许多关于雨水资源化的设计与研究基本上都是从具体的工程及项目的角度入手来进行研究的,但是从整体上和多目标来解决雨水的问题并不是一个单一的工程或者一个具体的方法能做到的,这需要一个整体的理论体系和系统操作。因此,这就需要从城市发展规划的前瞻性地层面来分析雨水资源化的方向,构建雨水的利用格局。在我国,这方面的研究才刚开始起步,仅仅停留在具体的小措施水平上,而发达国家已经从工程技术的层次发展到与景观生态设计相结合的程度。城市整体规划以及城市景观规划设计应该为提供解决问题的平台,但是传统的规划主要是将雨水通过管道收集到污水处理厂进行处理,这样不仅增加了排水设施的工作压力增大也加重了处理设备的负荷。我国目前城市的雨水还没有被纳入规划,这样就造成了雨水设施的随意性较大,没有充分利用好雨水的价值。
海绵城市的建设是以小区和城市道路或者绿地等为依托,并涉及城市建设的方方面面。海绵城市在保护城市环境以及生态文明等方面体现出的价值是不可估量的,因此要真正落实海绵城市的要求,不仅仅需要政府职能部门的密切配合,也需要每一个市民的积极参与。
我国海绵城市的建设还处于起步阶段,在城市中对雨水还属于小尺度的应用,以工程设施的探讨为主,而在更大尺度上的考虑,也仅仅限于雨水的储存排除和利用的水平。而设计者往往不愿意更多从城市整体的建设的角度去思考,而政府部门又由于种种原因不能做出正确的判断,或者难以给出一个合理有效的方案,因此我国在建设海绵城市方面还没有一个整体的系统的理论和实践的经验或指导思想,还停留在一个概念的阶段。但是也有地方的成功案例令人眼前一亮,这里的成功经验是指在治理的过程中引入新的理论和实践。陕西西咸新区沣西新城在推行雨水综合利用上迈出了坚实的一步,该地区在城市绿地建设上采取了下沉式绿地的做法,他们称此为“植生滞留槽”,即在城市道路边低几公分区域种植灌木花草,铺上粗砂砾石,再把我们平常看到的下水道格栅设置在灌木花草间,保证所有道路范围内绿地都能有效收集到雨水。在房屋建筑上,采用雨水花园、生态绿地等工艺,用人工挖掘的浅凹绿地,汇聚吸收来自屋顶或地面的雨水;在景观绿地内,采用生态湿地、生态雨洪系统等工艺,将临近的市政道路、小区的雨水汇流至绿地内。
二、城市雨水资源化系统特点
城市在形成和发展过程中有复杂性、动态性等特征,雨水在 资源化利用过程中又有作为资源的部分特点。因此,城市雨水资源化系统有以下特点。
(一)尺度性
尺度性即指区域性。城市从兴起到现在,不同的城市职能不同,同一城市各个分区又具备不同的功能,因此正确把握研究尺度、合理选择研究区域至关重要,从而为不同区制定不同的可行性方案,特别是对典型区、特殊区的利用研究。
(二)综合性
雨水的降落具有不稳定性,时空差异性。城市的下垫面又分为不透水地面和透水地面,不同的降雨过程在不同的城市区 域往往会形成不同的径流和下渗,所以综合考虑不同功能区如居民区、工业区、文教区的土地利用和建筑特点才能对雨水的利用作出合理的规划,达到雨水利用最大的目的。如日本于1992 年颁布了“第二代城市下水总体规划”正式将雨水渗沟、渗塘及透水地面作为城市总体规划的组成部分,要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置雨水就地下渗设施。
(三)效益性
(1)经济效益。雨水的收集能够在工业、农业、日常生活中产生巨大的经济效益。工业方面,收集的雨水经简单净化后可用作设备冷却循环水,提高经济效益,增加国民收入;农业方面,雨水可直接引入农田,同时建立雨水集蓄系统解决干旱时节农作物灌溉问题,从而提高粮食产量,增加农民收入;日常生活方面,可将收集的雨水并入中水系统,用于家庭洗车、冲厕等,这样间接减少了对地下水的开采,达到采补平衡。
(2)社会效益。城市雨水利用是城市防洪的重要内容。雨水利用能够调节洪峰时的径流量,减少洪涝灾害。美国加州富雷斯诺市的LeakyAreas地下回灌系统,在1971- 1980年期间, 回灌总量为1. 338亿立方米,回灌量占该市年用量的1/5大幅减少了城市雨水径流量[4]。
(3)生态效益。雨水资源可用作城市园林绿化区的生态用 水,同时下渗的雨水又可弥补下降严重的地下水,缓解地下“漏斗”区和地面沉降。此外,对雨水利用程度的提高相应地会减轻对周边水的污染,改善水循环系统和城市生态环境。
三、利用雨水的重要意义
雨水收集后不仅可以减轻暴雨期间城市的排水压力,减少水污染,还可以节省优质自来水,从而解决城市水资源短缺,把资源利用、预防洪涝、城市景观和环境改善等功能融为一体,一方面雨水利用可以减缓洪涝灾害、改善生态环境。通过建立完整的雨水利用系统(由河流水系、坑塘、湿地、绿色水道和下渗系统共同构成),就可以有效调节雨水径流的高峰流量,待最大流量下降后,再将雨水慢慢排出,大大减轻城市排水管网的压力,减缓洪涝灾害的发生,同时还可减少排水设施投资,而且采用雨水渗透设施,使雨水渗透至地下,不仅涵养了地下水,还可增加浅层土壤的含水量,调节气候,从而遏制城市热岛效应、干岛效应;建立分散式或集中式雨水集蓄渗透设施,如集雨深井等,将雨水回灌地下,可缓解地下水位下降,避免因地下水过度开采而导致地面沉降等的发生;一方面雨水利用可以减少污染物排放。雨水冲刷屋顶、路面等硬质铺装后,其污染比较严重,通过坑塘、湿地和绿化通道等沉淀和净化,再排到雨水管网或河流,就会起到拦截雨水径流和沉淀悬浮物的作用;一方面雨水利用能实现雨水资源化。通过保护河流水系的自然形态、增加坑塘湿地等下渗系统,可以保障地表水和地下水的健康循环和交换,可以间接地补充城市水资源;而且通过净化之后的雨水,也可以直接补充水资源用于非饮用水。
四、结束语
为缓解我国城市水资源紧缺的现状和解决水涝现象严重的问题,需制定科学、合理的城市雨水利用规划,实现投入资金的合理安排和使用。同时鼓励采用高效率的雨水利用系统和技术创新 ,进一步促进雨水利用工程技术的相关规范、标准的制定和管理制度的建设,推动雨水利用产业的发展。
五、参考文献: