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海绵城市研究背景

时间:2023-07-25 17:17:45

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篇海绵城市研究背景,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。

海绵城市研究背景

第1篇

观规划角度提出建议,以期更好地推动海绵城市研究与发展。

【关键词】:海绵城市;水生态基础设施;生态优先;雨水利用

1、海绵城市的提出背景

城市化的不断加深则带来一系列生态环境问题,其中水生态危机尤为突出。城市面临的水生态问题远不止洪涝灾害,还有水资源短缺和水安全问题与之并存。反观我国传统城市建设模式,在应对内涝洪灾和水安全问题的能力却存在明显不足。

因此,在我国水生态环境恶化和新型城镇化建设的时代背景下,海绵城市作为人与自然和谐共存的有效途径,被专业领域学者提出和推广,并成为国家和地方政府解决城市雨洪综合管理的指导方针和战略目标。

2、海绵城市概念及意义

我国《指南》中对海绵城市的概念进行明确定义: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。该简单概念背后隐含的深层内涵,可以具体分解为:一是,海绵城市面对洪涝或者干旱时能灵活应对和适应各种水环境危机的韧力,体现了弹性城市应对自然灾害的思想;二是,海绵城市要求基本保持开发前后的水文特征不变;三是,海绵城市要求保护水生态环境,将雨水作为资源合理储存起来,以解城市不时缺水之需。现代化城市建设过程当中,海绵城市的应用有利于解决水资源短缺、内涝频繁发生、水生态恶化等突出问题,为建设海绵城市提供重要保障[1-2]。

3、海绵城市发展历程

3.1国外研究发展历程

通过国外文献研究发现,海绵城市的概念最早被澳大利亚研究学者用来隐喻城市对周边乡村人口的吸附效应。近年来,多有学者运用该概念来形象比喻城市吐纳雨水的能力。Ignacio F. Bunster-Ossa用海绵城市来形容城市像海绵一样处理雨洪自然事件问题的弹性能力,并以三个案例说明了从规划到设计不同尺度的具体雨洪管理设计方法,包含雨洪滞留和过滤等景观手法的应用。2015年 1 月,美国《晨报》(Morning Edition)也展_了建设海绵城市的讨论 。国际上关于“海绵城市”的相关理念与政策很多,尽管这些理念的名称不同,但所采取的工程措施基本涵盖:透水铺砖、雨水花园、绿色屋顶、植草沟等雨水渗透、滞留设施,以及生物滞留池、湿地等雨水贮存设施。

3.2国内研究发展历程

通过研究国内文献研究发现,国内关于海绵城市概念最早可追溯到2003年,北京大学俞孔坚和李迪华教授共同出版的《城市景观之路:与市长交流》一书中最早将“海绵”的概念比喻自然湿地、河流等对城市旱涝灾害的调蓄能力。

在我国海绵城市概念发展的整个过程中,出现了多种概念名称叫法,主要有绿色海绵、海绵体城市、生态海绵城市等,这些概念在改变传统雨水排放模式、提高城市自然蓄水排水的能力、运用生态途径解决城市水环境问题等方面展开了不同程度的探讨研究,与海绵城市有着异曲同工的紧密联系,最终在国家政策层面确定了海绵城市概念的统一和完善[1-2]。

4、海绵城市构建途径与措施

主要分为水生态系统功能主体保护与修复和源头管理与控制技术(区域低影响开发)。其中,水生态系统功能主体保护与修复主要包括:识别水资源保护生态斑块、保护水系网络及生态系统、修复已破坏的水生态斑块及网络、源头管理与控制技术(区域低影响开发)等。根据城市降雨过程,区域低影响开发技术主要分为截留技术、促渗技术和调蓄技术3种。其中,截留技术是通过材料或者结构,将降雨过程中雨水形成径流的速度减缓,通过增加雨水汇集的面积来达到延缓径流目的的技术,如绿色屋顶及植物群落冠层截留等 [1-2]。

5、研究进展现状概述(共识与争议)

5.1三点共识

海绵城市理论产生至今,学术界达成了以下三点共识:

(1)海绵城市的建设是一个长期的过程。(2)内涝和水体黑臭等一系列问题虽然最终表现在水体上,但是其产生原因涉及人类活动特别是城市建设的方方面面,不能“就水论水”。解决问题必须在统一规划的引领下完成,不是单一部门。(3)国外经验是值得借鉴和总结的,但同时要注意的是,国内外城市规模、密度、居住习惯和发展水平不同导致的差异值得重点关注。

5.2七点争议

2014年10月,《海绵城市建设技术指南》的颁布,使海绵城市圈形成了“灰色”“绿色”“灰-绿结合”三派鼎立的局面。争议焦点大致总结为以下七点:(1)城市海绵概念可行性(2)绿地用来调节径流的可行性(3)绿地承担滞洪作用的可行性(4)城市保存雨水和充实地下水的方式(5)海绵城市解决水质污染问题的可行性。(6)建设海绵城市是否更省钱。(7)海绵概念是否可发展。

积极利用绿色海绵体保护和储留雨水是一项积极善意的发展,但前提条件是城市拥有充足的绿地,雨水没有被污染。城市海绵体对治理洪涝能起多大作用,需要实事求是、因地制宜地分析。我们不能把海绵城市当做是解决城市洪涝问题必须且唯一的灵丹妙药,应该打破僵化的思维方式,站在更高的层面、更大的时空尺度上来观察雨洪管理的问题

结束语

雨水不是负担,而是宝贵的资源。在城市景观设计中,将水资源、土地资源等生态平衡纳入设计理念中,建立海绵城市是我国城市建设发展的必然趋势,而我国当前所面临的资源

问题和环境问题日益严峻,进一步表明我国建设海绵城市的必要性,因此,只有更好的将海绵城市设计与城市景观设计结合起来,才能有效解决城市地表水存储问题,减少城市生态环境恶化现象,进而促进我国现代化城市的可持续发展。

【参考文献】

[1] 仇保兴.海绵城市 (LID) 的内涵、途径与展望 [J]. 给水排水,2015,41(3):1-7.

第2篇

Abstract: Through expounding the background of sponge city and the concept of sponge city, this paper further studies the connotation of sponge city and rain flood management, discusses the status quo of urban construction at home and abroad and analyzes the way and technology of sponge city construction. And combined with the cases at home and abroad, in the case of urban construction in china, this paper thinks about how to better construct the sponge.

关键词: 海绵城市;雨洪管理;低影响开发;技术

Key words: sponge city;the rain flood management;low impact development;technology

中图分类号:TU992 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)10-0214-02

0 引言

近些年,我国频繁地发生城市内涝,同时,忽视生态环境,导致水资源遭到严重污染、水资源短缺。另外,我国传统城市建设模式在面对出现的各种水环境问题时,表现出明显不足之处。主要归咎于:①城市排水单一的使用工程管道式灰色排水基础设施;②防洪规划和排水工程规划的落后;③对于雨水再利用的意识薄弱,天然雨水利用率极低,不到10%[1]。这些问题已经无法依靠某一单独的管理部门去解决了,而是需要一个更为系统、综合的解决方法,“海绵城市”理论便是基于这样一个背景下提出的。

所以研究的目的就是通过对海绵城市建设的内涵、国内外研究进展、国内外案例分析等来梳理海绵城市建设主要是其中雨洪管理方面的要点,对目前我国海绵城市建设提出一些建议,以期对之后海绵城市建设起到参考作用。并且在进行研究时,对于国外的成功经验不能一股脑地“拿进来”,一定要结合我国国情,有针对性地进行研究,更好地用于我国海绵城市建设。

1 关于“海绵城市”的内涵

《指南》对“海绵城市”进行了如下定义: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[1]。其内涵可以具体解释为3部分:①海绵城市就是在面对洪涝和干旱等自然灾害时,可以灵活应对和适应水环境危机。②海绵城市在雨水管理前后其水文特征是基本保持不变的,主要通过低影响开发(LID)思想以及相关技术来实现。③海绵城市通过不同方式将雨水收集起来加以利用,体现了对雨水资源可持续的综合管理思想。

2 海绵城市建设的现状

2.1 国外海绵城市发展现状 国外对于城市雨水管理的实践与研究大量兴起于20 世纪的八九十年代,并在二十年内取得了可观的进步和发展[2]。以美国、澳大利亚、英国、德国和日本等为代表,主要包括美国的最佳管理措施(best management practice,BMP)和低影响开发技术(low impact development,LID);澳大利亚的水敏性城市设计(water sensitivity urban design,WSUD);英国的可持续城市排水系统(sustainable urban drainage system,SUDS);日本的健全水循环体系;以及德国柏林推行“雨水费”制度。另外,除了雨水管理的理念和技术,国外还推出了一系列法规及奖励政策,比如20世纪90年代,美国联邦政府制定了《家污染物排放削减许可制度》;设立绿色屋顶专项基金及优惠[3]。

2.2 国内海绵城市发展现状 我国城市雨水控制技术起步于20世纪80年代,初期主要集中在雨水利用,近年来雨水控制技术重心逐渐转向雨洪调控及污染控制[4]。2014年10月,住房和城乡建设部了《海绵城市建设技术指南―――低影响开发雨水系统构建(试用)》。2015年1月,启动了镇江、嘉兴、厦门、济南、武汉、常德、南宁等 16 个试点城市的海绵城市建设。

3 海绵城市构建途径与技术

3.1 水生态系统的主体保护与修复

①划定区域。划定需要保护的生态斑块比如湖泊、河流、湿地及水源涵养区,同时还有农田及原野,严加保护和识别。②进行保护。并且制定相应的法律法规,引导、规划和约束各类开发、利用、保护水资源和水生态的行为[5]。对于确需建设的项目应上报各相关部门批准后,予以实行;而对那些不符合岸线控制利用和保护管理规划的一切行为都应依法查处。另外,已经遭受到破坏的绿地、森林等雨水调控功能性强的斑块、水体面积和体积及水质我们需要通过各项技术加以修复。

3.2 低影响开发技术 低影响开发(LID)就是根据自然界中的水文条件原理,从源头对雨水进行管理和控制的一种雨水管理方式。

3.2.1 截留技术 截留技术就是通过不同方式,使雨水汇集面积增加,减慢雨水形成径流的时间,以此达到延缓径流的目的。

①绿色屋顶。绿色屋顶的结构包括四部分:植物层、土壤层、过滤层、排水层。对于不同的植物和介质层,绿色屋顶在夏天可以滞留70%~90%的降雨,冬季可以滞留25%~40%的降雨[6]。②冠层截留。根据上海交通大学对上海市156个植物群落中植物滞留能力的研究,发现植物截留主要分树冠、枝干及其土壤,其对雨水的截留能力分别约为9%~12%、2%及40%,并且针叶植物冠层截留率要高过阔叶植物[7]。

3.2.2 促渗技术 促渗技术就是通过使用一些透水性的结构和材料来增加雨水的下渗量,同时材料或是结构具有一定的过滤净化作用。①透水铺装。透水铺装其系统的结构,从上到下依次为:面层、基层、底基层、垫层。透水性铺装材料主要有五种:包括透水沥青、透水混凝土、透水地砖、沙砾网格和嵌草网格。②绿色停车场。绿色停车场就是能够汇集来自机动车的零件磨损产生的重金属、汽车排放物以及周边径流汇集所产生的污染,进行初期处理减少面源污染。③绿色街道。绿色街道就是包括雨水种植沟、雨水种植池、路牙石扩展池、雨水渗透园与透水性铺装等设施,来保护地表和地下的水资源、使污染物减少,使雨水外排减少的道路雨水管理方式。

3.2.3 调蓄技术 调蓄技术就是在降暴雨时能收集雨水并对其净化,在干旱时能向周边绿地提供水资源。

①植草沟。植草沟是指种植植被的景观性地表沟渠排水系统,地表径流以较低的流速经植草沟滞留、植物过滤和渗透的作用,雨水径流中的多数悬浮颗粒污染物和部分溶解态污染物得以有效去除[8]。植草沟的结构从上到下为植被层、种植土层、过滤层、渗排水管以及砾石层。根据上海交通大学对5条不同结构参数的生态植草沟进行模拟降雨径流实验,生态植草沟中对径流污染物净化效果最佳的结构组合是:20cm种植土+30cm砌块砖+10cm砾石[9]。

②雨水花园。雨水花园也叫生物滞留池,指在低洼区域种不同植物的工程设施,通过土壤以及植物的过滤作用来净化雨水,并将雨水暂时滞留后慢慢渗入土壤以此来减少径流量。自上而下包括:蓄水层、树皮覆盖层、植被及种植土层、人工填料层、砾石层,其总厚度在50~80cm合适。

③多功能调蓄池。多功能雨水调蓄池具有雨水调节和雨水贮存功能。主要是为了调蓄暴雨峰流量,同时将雨水的排洪、减涝、利用与城市的生态环境和其他一些社会功能更好地结合,使城市土地资源更高效地利用的一种综合性性设施。

4 案例分析

4.1 德国沙恩豪斯社区雨洪管理系统 沙恩豪斯社区位于奥斯菲尔敦,总面积约为150公顷,人口大概是9000,降雨偏少,属于较干旱的地区。社区在规划设计以及建造的过程中运用低影响开发技术,比如可再生能源、节能建筑、雨洪管理和开放空间多功能利用等等。

社区的雨洪管控系统有3个等级,首先一级组团生态设施接收来自建筑屋面、道路的雨水径流,主要设施包括生态沟和雨水花园;二级处理设施接收各个组团间的雨水,主要是通过大型生态沟进入多功能蓄渗池、小型景观湿地,最终再一起进入三级中型湖泊湿地。雨水的利用率高达95%,十分有效地缓解了城市的排水设施压力,同时还补充了地下水部分。

4.2 哈尔滨群力国家城市湿地公园 哈尔滨群力国家城市湿地公园场地原本是一片湿地,然而周边的道路建设和高密度城市的发展,导致该湿地的水源即将枯竭,造成湿地退化,并将消失的情况。该项目的设计策略就是将面临消失的湿地转化为一个雨洪公园。设计保留了场地中部的一大片区域作为自然演替区。沿其四周通过挖填方,人为地制造出一系列深深浅浅的的土坑和高矮不一的土丘,成为一条美丽的“蓝-绿项链”,使之形成了自然和城市之间的一层过滤膜和体验界面。然后沿四周布置雨水进水管,尽量收集城市雨水,让经过水泡系统经沉淀和过滤后的雨水进入核心区的自然湿地,同时还在山丘上种植了很多白桦林,一个个水泡中主要是乡土水生和湿生植物群落。让整个场地焕然一新,成为城市周边一处宜人地带。

5 我国海绵城市建设发展的思考

海绵城市技术要把握的最重要的原则就是以汇水区为单元,包括工业、农业社区,雨水就地蓄留处理,要在源头控制,完成地上与地下的水循环。并且在建设海绵社区时,我们要看到汇水区和湿地、河流和湖泊的关系,还要看到大的流域关系,要综合地看待社区生态功能。要将海绵城市的技术综合利用起来,形成一个系统,将利用率达到最高。笔者建议,还应加强相关的立法工作,尽快完善法规体系建设,比如运用收费、补贴、奖励和罚款等经济手段,提高落实低影响开发技术措施的积极性,通过各种渠道普及相关知识,转变公众观念,增强公众的生态意识,城市的建设不只是靠管理建设部门或是专家学者,更重要地是要让公众参与进来,让公众有这个意识,这是非常重要的。

所以在海d城市建设的过程中,我们需要适时的向回看、不要完全被现代科学技术所束缚,要重拾尊重自然、模拟自然的智慧方法,更好地发挥现代科技优势,解决人类生存的问题,因为任何的发展,不管是科学技术还是城市建设,只有在尊重自然的前提下,才会是可持续的。

参考文献:

[1]李俊奇.城市雨水的资源化与可持续发展[J].环境经济,2004(10):26-28.

[2]杨林霞.国内外海绵型城市建设比较研究[J].黄河科技大学学报,2015,17(5):72-73.

[3]廖朝轩,高爱国,黄恩浩.国外雨水管理对我国海绵城市建设的启示[J].水资源保护,2016,32(1):43-45.

[4]傅文,王云才.以水保护为核心的绿色基础设施系统构建研究――烟台市福山区南部地区绿色基础设施体系规划案例探析[A].中国风景园林学会.中国风景园林学会2013年会论文集(上册)[C].中国风景园林学会,2013:6.

[5]朱党生,王晓红,张建永.水生态系统保护与修复的方向和措施[J].中国水利,2015(22):9-13.

[6]刘保莉,曹文志.可持续雨洪管理新策略:低影响开发雨洪管理[J].太原师范学院学报:自然科学版,2009,8(2):111-115.

[7]车生泉,谢长坤,陈丹,于冰沁.海绵城市理论与技术发展沿革及构建途径[J].中国园林,2015(06):11-15.

第3篇

关键词:城市化;海绵城市;景观设计要点;探讨

海绵城市构建是一个多学科融合的复杂工程,其在构建过程中所涉及的景观设计要点极其重要。通过对温州海绵城市构建过程中景观设计要点进行探析,以期提高城市景观设计的实用性,同时推动温州海绵城市的构建,进而减少诸如内涝这样的生态环境问题。

1海绵城市的基本内容

1.1海绵城市的含义

海绵城市是新一代城市雨洪管理的概念,主要是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”,因此“海绵城市”也可称之为“水弹性城市”。它的主要功能是下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,等到需要的时候再将蓄存的水“释放”并加以利用。

1.2海绵城市构建的背景

温州作为我国浙江省的沿海城市,在夏秋季节常常遇到台风、暴雨、泥石流等自然灾害,并给当地经济的发展和人民生活带来了比较严重的影响。加上城市地面主要是依靠管渠、泵站等设施进行排水,长期如此,就使得温州这一城市路面容易出现逢雨必涝,旱涝急转。为了避免温州一到下雨天或者遇到台风天气就出现这样的情况,海绵城市在构建过程中景观的设计则更加注重利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水,同时以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念,这样既避免了洪涝,又有效地收集了雨水。

2海绵城市构建过程中景观设计的相关要点

2.1道路景观的绿化设计

道路作为城市发展中的重要廊道,也使得在海绵城市构建过程中,发挥着重要的作用。而最需要考虑的是温州城市道路景观的绿化设计。所谓绿化设计,则是指在城市的道路隔离带或路侧绿化带的设计中,要设置相应的植草沟、植树沟,并根据季节的变化种植不同的植物,这样不仅可以起到净化空气的作用,还使得雨季到来的时候,截留雨水。而当雨水过于饱和的时候,则进行有效的储存,这样能在干旱季节的时候,给道路周边的植物进行灌溉。

2.2道路景观的材质设计

道路景观设计是温州海绵城市建设中非常重要的内容,除了对景观的绿化设计加以重视外,还要慎重选择合适材质。为了有效应对城市内涝问题,道路景观最好选择可渗透的路面。可渗透路面是通过各种技术手段使不可渗的路面变为可渗透的水面,从而直接减少地表径流的工程性措施。这一措施一方面增加了透水混凝土和透水面砖的使用面积,从而有效地促进水体渗入地下。

2.3广场景观的人性化设计

近几年,随着我们生活水平的逐渐提高,以及对于自由活动空间的需求加大,温州城市广场这一景观也迅速地出现在建设之中。同样作为海绵城市构建中的一大景观,其在设计过程中既要考虑实用性又要考虑人性化。从实用性的角度上考虑,广场在地砖的选择上最好是能够透水的,而且地砖下面还要铺装一层透水混凝土,这样才利于雨水的渗透。而从人性化的角度上考虑,城市广场本来就具有休闲、娱乐、观赏等功能,因此在设计的时候,要注意将休闲设施等项目纳入整个海绵城市的构建中,并在一些配饰的选择上采用不同色彩和样式的组合,进而提高广场的美观性和艺术性。

2.4自然景观的调节设计

每一座城市都是由不同的景观组成的,而所有的城市景观中,自然景观是最具有自动调节功能的,因此注重自然景观的调节设计是最利于温州海绵城市构建的。城市自然景观主要是由河湖、湿地等组成的,它们作为海绵城市天然的雨水滞纳净化场地,可以有效调节局域性的雨洪管理,甚至还能对局部的气候进行调节。鉴于自然景观的重要性,有效扩建城市河湖,湿地等景观建设的面积也就显得尤为重要,尤其是在雨水比较集中的区域,更应该有意识地增加自然景观的建设项目,从而发挥自然景观所具有的调节作用。

3结语

当下,我国环境问题变得越来越严峻,尤其是每当夏季雨水增多的时候,诸如温州这样的沿海城市很容易在一夜之间就成为了“水城”,从而对百姓的生产生活造成了巨大的破坏。海绵城市的构建能够较好地调节城市的环境问题。

作者:潘崇仁 单位:浙江佳境规划建筑设计研究院有限公司温州分公司

参考文献:

第4篇

关键词: 海绵城市 低影响开发技术 水文功能 景观设计

一、“海绵城市”调研背景及意义

现当代我国城市生态环境出现诸多问题,其中有一个问题是最离不开人们日常生活的,那就是水污染问题。据调研分析,42%的城市饮用水源地受到严重污染;63%的城市受到不同程度的污染。全国约有1.7亿人饮用受有机物污染的水。水体受到污染和城市植被覆盖率具有一定关系,我国城市建成区绿化覆盖率、绿地率分别为39.59%,35.72%。在城市建成区绿化率方面的国际标准是50%以上才合适。这说明随着城市工业污染的不断加重,过慢的绿地增长速度不利于城市生态环境的发展。当今城市环境非常缺少洁净的水资源、缺少绿化景观,所以建立一种新型的生态景观城市必须具备雨水的海绵技术、拥有自己的水的净化系统和良好的土壤净化技术。“海绵城市”是符合这种新型的生态景观城市建设要求的。那么如何理解“海绵城市”呢?

目前国内有“海绵城市”应用的实例,例如其在六盘水市河道的应用。没应用前的河道污染严重、破坏了湿地的水文功能。通过将河道改造成一个生态廊桥,将其支流改造成活的生命体,然后将两者节点形成一系列的海绵体以便吸收雨水和污水,目的是截留雨水和地面的污水,这样湖里的富营养和污染就不会出现,水就会变得清澈见底,经过三年改造,现在整个河道焕然一新,强大的水文功能使两岸植被丰富,生态环境优美。由此可见,对海绵城市湿地水文功能的研究和湿地水资源的合理保护和分配是十分重要的;对海绵城市湿地不同种类的植物特性和应用的研究也是十分重要的,研究“海绵城市”中的水文功能与景观设计的关系和融合更是重中之重。

二、“海绵城市”水文情况与景观设计建设现状调查

“海绵城市”是指城市像海绵一样,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。建设具有自然积存、自然渗透、自然净化功能的海绵城市是生态文明建设的重要内容,是实现城镇化和环境资源协调发展的重要体现,也是城市建设的重大任务。

1.分析“海绵城市”建设成功的例子

美国汉诺威康斯伯格生态社区,由于当地地下水位较高,kronsberg城区是汉诺威重要的地下水储存地,这也是汉诺威政府一直迟迟没有在kronsberg城区进行建设的原因之一。该项目提出了“近自然的水管理”概念和方法,目标是通过一些接近自然的排水方式尽可能地将雨水就地滞留并下渗,最大限度地减少流失量,让城区的雨水流失量和地下水保持在未开发前的状态。整个雨水规划中的几个大型雨水滞留区都很好地结合地形设计,由于地势东高西低,在场地的西边缘最低洼处,规划了一个可作为公园绿地使用的大型滞水区域,下暴雨时可滞留大量雨水从而起到防洪作用,平时是可进入的休闲绿地。雨水顺应东高西低的地势沿地表可形成溪流景观。

2.嘉兴“海绵城市”建设情况

经过调研,作为江南水乡城市,海宁水系发达,河流密布,但水资源相对有限。统计显示,嘉兴多年平均水资源总量仅20.76亿立方米,居全省倒数第二。2013年嘉兴人均水资源量仅为476.1立方米,低于人均500立方米的国际严重缺水标准,利用再生水和雨水资源是嘉兴寻找非传统水的重要出路。不仅如此,从上世纪90年代到本世纪初,由于多种原因,嘉兴水质情况总体颇让人担忧。

早在2011年,国家水专项办公室把嘉兴列为示范城市,并设立了“河网城市雨水径流污染控制与生态利用关键技术研究与工程示范”研究课题,主要内容是研究如何利用低影响开发技术服务于嘉兴建设海绵城市。

6月调研时正好是梅雨时节,这让嘉兴部分城市道路积水严重。但是在嘉兴勺园停车场,宽阔的停车场的地面却无积水,雨水快速渗透地面,被“吸收”了。秘密就在脚下那片看似平常、但有别于传统混凝土的路面:停车场的路面铺设了专用透水混凝土,底下安装了1公里多长的网状盲管。下渗雨水被土壤吸收后,再经管网流进调蓄池进一步调蓄渗透后,达标排入河道。由此就有效收集了雨水,既降低了路面积水的程度,利于人们雨天出行,又将雨水进行了二次利用,缓解了城市用水的压力。

除了对勺园生态停车场的实地调研外,我们还对蒋水港绿道、长绿道等在建的低影响开发示范工程进行实地调研。这两个地区经过改造后现在整个河道焕然一新,植被的多样性丰富了许多。我们不难发现河岸的植物高度由河及岸呈现出由低向高的排列,这利用梯田高度和植物高低的落差逐级下渗,使河水经过层层过滤,得到净化;更重要的是这种梯田式的景观设计有防洪作用还可净化湿地之间的高差,使人放松身心。近看河水,我们发现河水变得比原来清澈了许多,通过分析我们发现这得益于两岸的植被种植。植被将河道改造成一个生态廊桥,将其改造成活的生命体,然后两岸的植被形成一系列海绵体以便吸收雨水和污水,目的是截留雨水和地面的污水,这样河里的富营养和污染就不会出现,水就会变得清澈见底。

那么是哪些植物有截留雨水和地面的污水的功能呢?通过分析和查阅资料,我们发现有几种植物可调节河川径流、提供水源、改善水质等作用,其独特的水文功能对维持流域生态系统的健康和改善区域生态环境具有十分重要的意义。在这里举两种植物的例子:

花畦:池底覆以土壤并种植吸附污染物的湿生植物,具有调节与改善水质的功能。

植草沟:用植被覆盖的集水、排水渠,主要用于疏散暴雨径流和移除污染物,改善水质,保留植被维护景观品质,提供生物栖息的空间,且植草沟设置及维持保养的费用低于传统的地下管线。

通过这些拥有独特水文功能的植物不但可截留雨水和地面的污水,净化河道的水源,还可维持水生生态系统的稳定性,开放的水域还达到供亲水及视觉美化的效果。强大的水文功能会使这两个低影响开发建设示范工程实验地的水质越来越好,生态环境越来越优美,达到人与自然和谐相处的目的。

三、结语

“海绵城市”的生态系统中不同高低、不同作用的植物组合是拥有水文功能的基础,结合地形与当地环境通过美学角度将植物的高低落差和不同的作用进行科学的组合与设计是水文功能发挥作用的必要条件。根据这个出发点,景观设计所从事的内容就包括在一个限定的地域环境下,用科学的方法通过美学角度将不同功能、不同作用、不同高度和颜色的植物有序搭配并种植起来,既能给所在地区净化空气、涵养水土,又能起到稳定生态环境,美化生态环境的目的。这说明在“海绵城市”的建设中,景观设计与水文功能是相互交融、息息相关的。这两者的美好结合体现了“可持续发展”理念,既具有功能性,又具有自然生态美观性;不仅能维持良好的生态环境为人类的生存提供更舒适的生存空间,而且对于当今城市建设具有积极意义。

“海绵城市”这种全新的城市建设理念遵循了自然法则,最大限度地提高了在经济建设和新型城镇化建设中的生态效益,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。在“海绵城市”实施建设过程中,应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性,协调给水、排水等水循环利用各环节,并考虑该系统的复杂性和长期性。

参考文献:

[1]车伍,张伟,王建龙,等.低影响开发与绿色雨水基础设施:解决城市严重雨洪问题措施[J].建设科技,2010(11).

[2]李秀娴.浅谈海绵城市的建设[J].江西建材.2015(9).

[3]陈家刚.生态文明与社会公平[J].新华文摘,2008(2).

第5篇

关键词:海绵城市;低影响开发;技术方法

中图分类号:TU986

文献标识码:A文章编号:16749944(2017)05015104

1引言

由于气候变迁和城市过度开发,城市洪涝、水资源短缺等雨洪问题逐渐成为制约城市发展的重要因素。在全面建设生态文明的背景下,中国提出大力建设“海绵城市”的新举措[1]。随着2014年10月《海绵城市建设技术指南》的颁布,全国海绵城市建设工作全面铺开。徐州作为江苏省的试点城市应运而生。

徐州地处华北平原东南部,年平均降雨量仅821.3 mm。其中,最大径流量集中在6~7月,所以季节性缺水和区域性内涝经常发生。因此,有效提升水资源的管理水平成为徐州等季节性缺水和区域性内涝型城市发展的重要课题。

2设计区域概述

徐州市泰山,海拔185.30 m,是徐州地区的最高山体。泰山西坡山体公园,则地处泰山西坡山脚,总长度1.0 km,总占地面积5 hm2。该项目于2015年进行全国统一招标,拟按照海绵城市建设要求实施,整体提升山体的储水蓄水能力,建成后将成为徐州地区首个山体海绵示范点,并已于2017年1月底完成施工。

区域整体植被以侧柏林为主,长势较好。因长期受到雨水冲刷,表层零星形成了大小不一的陂塘。由于徐州地区降水较为集中,为避免山体洪涝和道路积水对社会产生危害,早年间沿西坡山脚修筑了一条长度为1.0 km的硬质泄洪沟。该泄洪沟能够有效地拦截西坡雨水,同时收集周边道路雨水,随后将其快速的排往市政雨水管(图1)。随着“海绵城市”概念的提出,这种直接将雨水快速排掉的做法已不能达到与时俱进的要求,违背了生态可持续发展的原则。它既不能缓解暴雨对市政雨水管道带来的压力,也不能充分利用雨水资源。因此,提升西坡公园的储水蓄水能力迫在眉睫。

3研究方案

3.1研究结构

整体研究结构分为四部分,第一步明确土壤地质及

图1泰山西坡山体公园雨后状况

下垫面,得出土壤渗透系数;第二步确定汇水面域;第三步根据徐州年径流控制率确定设计降雨量;第四步计算汇水量。最后根据所得的数据及西坡实际情况确定海绵体形式。

3.1.1土壤及下垫面

勘探单位根据现场实际情况,以100 m为间距,在项目地分别布置10组勘探点,深度控制在3 m以内。从山体表层至底基层得到结果如图2。通过对勘探资料分析,发现腐殖土渗透性较好,黏土一般,灰岩无任何渗透性。因杂填土不在本次设计范围内故不做具体分析。

3.1.2汇水面域

利用ArcGIS水文工具,划分积水盆地,提取泰山汇水线。得出项目地可利用的雨水径流面共分为3个汇水区,经计算得出一号汇水区S1=5 hm2,二号汇水区S2=1.3 hm2,三号汇水区S3=35 hm。

3.1.3设计降雨量

根据我国大陆地区年径流总量控制率分布图,徐州年径流总量控制率在70%~85%之间[2],因徐州地区降雨量少,故本次设计取最大年径流控制率85%作为设计降雨量的参考标准。通过统计徐州地区近30年日降雨量,最后得出徐州年径流总量控制率对应的设计降雨量为43 mm。

雨量径流系数。因S1、S3为绿地,径流系数取0.15;S2为混凝土和沥青路面,径流系数取0.9。再结合《室外排水设计规范》(GB50014)的容积法V=10HωF,式中:V为设计调蓄容积,m3;H为设计降雨量,mm;ω为综合雨量径流系数;F为汇水面积,hm2。最后分别计算出一号汇水区V1=322.5 m3,二号汇水区V2=503.1 m3,三号汇水区V3=2257.5 m3。至此,该区域总汇水量为3083.1 m3。

理想状态下,径流总量控制目标应以开发建设后径流排放量接近开发建设前自然地貌r的径流外排量为标准[2]。而自然地貌往往按照绿地考虑,故本项目中,绿地汇水量不计算在其中。结合以上分析,本项目有效汇水总量为503.1 m3。

3.2海绵体形式确定

通过以上分析及汇水量数据的提取,再结合竖向及雨水汇流走向,最终确定了海绵体形式――海绵绿带,以生态系统为基础,将生态储水与景观相结合。设计的海绵绿带分别收集泰山路东侧雨水及泰山山体西坡滞留雨水,并将收集到的雨水部分用做水景观,部分滞留后自然渗透,补给地下水。

4海绵体分析

4.1泄洪沟改造

根据以上对海绵技术的研究,同时为了保留原有泄洪沟的功能,只在泄洪沟端头,破除泄洪沟,并结合周边地形,设计成跌水式生物滞留塘。

4.2水路系统

结合现状地形,在项目中使用植草沟串联生物滞留塘的方式,形成整体海绵绿带。设计植草沟宽度0.8~1.5 m不等,深度20~30 cm,面层按照配比要求放置粒径5~15 cm的卵石,并且局部点缀徐州本土地区绵羊石,让整体植草沟在形式上更能体现徐州本土特色;植草沟周边局部膨大部位则设计成生物滞留塘,在雨量大的月份,滞留一部分雨水,自然形成水景观如图6中深色部分。

以之前计算的数据为参考依据,设计完后的植草沟及生物滞留塘,共能收水494.6 m3。与本项目计算的收水量503.1 m3基本达到汇、收平衡。为了更好的利用这一片区的雨水,在设计好的3组生物滞留塘旁,分别设置了3组蓄水池,收集因短时间内暴雨强度过大而造成的过量雨水。整个收水过程是“收水―过滤―蓄水―用水”。当蓄水池储蓄容量达到设计上限时,一则可将储存的雨水用做它用,如灌溉等;二则,无法收集的雨水将滞留在生物滞留塘中,形成水景观。最后当滞留的雨水高度超过生物滞留塘中设计的景观挡水坎的最高点时,雨水将会自然溢流至泄洪沟,最终排向湖泊,补给湖水。至此,海绵城市中的渗、滞、蓄、净、用、排会在整个项目中都有所体现。

4.3道路系统

整体道路设计分为两级。一级为慢行系统,宽2.5 m,兼自行车行驶功能;二级为游园路性质,宽1.6 m,以步行功能为主。道路系统从基层到面层全部选用透水材料,减少地表径流,减轻雨洪压力。

一级慢行系统,采用锈红色透水混凝土。做法结构由上到下分别为150厚透水混凝土,100厚碎石垫层,素土夯实。在整个透水混凝土设计中,考虑到成本因素,采用底层100厚原色透水混凝土,面层50厚锈红色透水混凝土的设计方法。二级游园路,则采用透水砖面层,做法结构由上到下分别为60厚陶瓷透水砖,30厚1∶6干硬性水泥砂浆,100厚透水混凝土,100厚素土夯实。按照CJJ/T135-2009《透水水泥混凝土路面技术规程》及JC/T945-2005《透水砖》的规定,在常温下,透水混凝土的透水系数不能低于0.5 mm/s,强度等不低于C20,透水砖的透水系数则不能低于0.01 mm/s。根据规定,中标施工单位经过试验适配出最佳配合比,铺设整体道路。由于山体自然形成了大小不一的陂塘,为了使道路系统更加连贯,设计通过石桥连接植草沟两侧道路,营造了一种小桥流水的意境。

4.4植物系统

整体植物设计本着经济、适用的原则,以保留泰山自身原生态为出发点,分别选用了乌桕、栾树、青桐、黄连木等色相变化明显、适合山体生长的乔木为骨干树种,结合原有侧柏林,营造丰富的秋季景观;在下木选择上,以多年生籽播花卉为主,同时搭配既耐荫又常绿的八角金盘、大花萱草、花叶蔓长春,让整个西坡四季有景可观;而对于植草沟和生物滞留带旁,则种植了在徐州地区长势较好的两栖植物黄菖蒲和水生鸢尾,配合观赏

草,打造泰山西坡别样风情。

5结语

泰山西坡海绵体的建设,将会为未来其他海绵体的设计提供参考依据。特别是和徐州处在同纬度的城市,都可以以此为蓝本。该项目是徐州地区首次尝试建设山体海绵,也是在探索、试验的过程中一步一步摸索前进。就建成后效果而言,能够满足海绵城市的前期要求。当然,建成后如何养护,则是项目后期的难点。比如建好的植草沟、生物滞留塘的养护方法,是按照传统形式上的植物来养护,还是每次暴雨过后,都需要清理一遍。再者,透水材料如何保证长久的渗透性?在北方的冬季会不会出现冻害问题?这些疑问都只能在建成后的泰山西坡山体公园的养护过程中,一步一步寻求最佳解决方案。实践证明,该技术方法能够在海绵城市前期方案中起到预测作用。

参考文献:

第6篇

关键词:水文效应;海绵城市;透水铺装;下沉式绿地;雨水

中图分类号:TU984

文献标识码:A文章编号:16749944(2016)12023403

1引言

张家口市作为一座快速发展中的中型城市,近年来在水文效应建设方面取得了较大进步。但随着城镇化建设的快速发展,城市雨洪管理也引起了社会各界的关注。因此,探讨基于海绵城市理念的张家口市在未来需要建设诸如透水铺装、下沉式绿地这样的有效水文效应措施,以改善城市水文建设,具有一定的现实意义。

2张家口市市区水文效应概况

张家口市主城区位于河北省的西北部地区,是蒙古高原与华北平原的主要过渡带,也是洋河流域山间盆地中的重要组成部分。该市主城区面积约为970 km2,预计在2020年实现2080 km2的城市面积扩建。该城市的水文特点鲜明,由于主城区南北两边具有最大为111.5m的高差,所以整个市区呈现不规则的河谷盆地特征。在张家口的主城区内拥有东西沙河、清水河,分布在城区的东西两方,自东西、南北贯穿整个主城区,水文条件相当丰富。

近年来,张家口市的城市建设发展非常迅速,但是随之而来的热岛效应、高程建筑障碍效应也影响到了城区汛期内的降雨量,其中尤以雷暴雨次数增加最为明显。随着城区面积的逐年扩大和旧城区改造工程的不断推进,张家口市渐渐出现了道路硬化、地表透水面积比重增大、城区截留、下渗损水量降低等现象,这也使得市区内的地下水汇集时间被大大滞后,增加了城市河流的径流系数和集流速度。如此一来,城市下游的洪水过程线就日益增高,造成了洪峰的提前出现和城市地表径流量的过分增加。

根据2015年的《河北省张家口市水资源评价报告》中显示,张家口市的水文条件,尤以地下水为主已经处于严重超采阶段,地下水水位逐年下降,且低洼排水问题也日益严重,对于张家口而言,也面临着空前的水文效应危机。所以,为了日益膨胀的城市人口数量和日益提升的市民生活需求,张家口市必须解决自身所存在的水文效应不利因素,缓解水资源分配不均及洪峰自然灾害所带来的城市潜在危机[1]。

3张家口市基于海绵城市建设的城市水文效应应对措施

就目前现状来看,张家口市所采用的依然是“雨水口―雨水管渠―市政管线”的传统水文管理模式。所以按照市内老城区的官方设计布局来看,设计管径偏小(DN60~DN100之间),整个市区的雨水管网普及率仅为70 %不到,这与城市的实际排雨水量存在较大差距。这就造成了张家口市市区地表雨水径流污染严重,例如汽车泄漏汽油、轮胎磨损、防冻剂、城市屋面材料所带来的污物都被排放到雨水管渠中,对雨水水质的污染非常明显。基于这种水文效应不利状况,张家口市建设海绵城市是相当有必要的。

3.1张家口市区降雨状况及雨水资源量

张家口市的降水集中在汛期(6~9月),这一期间降水量占到全年降水总量的70 %左右,10~12月则降雨量最少。按照我国的暴雨分级标准来看,张家口市在特大暴雨方面表现不明显,属于降雨比例比较缓和的地区。

按照张家口市的雨水资源总量来看,围绕这一数据来考虑建设海绵城市是相当重要的。特别是在“十二五”规划之后,张家口市希望在2020年前实现对雨水资源收集建设用地面积超过60000万m2,所以本文给出雨水收集资源总量的公式为:

Re=ψ×A×Ha。

其中ψ代表了张家口市的地表径流系数,一般常规取值为0.9,而A代表了城市市区的汇水面积,Ha则代表了张家口市一年的总降水量。所以将数据代入上述公式计算得出张家口市建设海绵城市后的每年雨水资源收集总量将达到3亿m3,这一数字对于城市雨水资源利用潜能的开发价值是很高的,值得尝试。

3.2透水铺装设计、应用及建议

3.2.1透水铺装的设计

将孔隙率较高且透水性较好的材料应用于道路路面建设就叫做透水铺装,它是海绵城市建设的基本工程要素之一。透水铺装可以使雨水很好地渗入到道路路面的内部,以达到贮存一定雨水的效果,随时便于管道排水,降低洪峰流量,削弱径流系数,使得城市洪涝灾害危险系数大幅度削弱。一般来说,透水铺装是由土基、垫层、基层、过滤层和面层所共同构成的。另外,透水铺装对缓解城市温室效应,降低路面温度也有好处,这样一来,道路的寿命也被大大延长。

透水铺装在设计方面所采纳的地表径流系数规范在0.05~0.5范围内,这一数据与它主要使用材料的孔隙率、透水特性有很大关系,也就是说,径流系数决定了道路路面雨水渗透量,由此可以确定透水铺装中路基层厚度的确认方法:

H=0.1I720k100T60n。

在上述确认方法的公式中,H就代表了透水基层的总厚度,而I表示城市平均的降雨强度(mm/h),k代表土基的饱和渗透系数,T表示降雨时间(min),最后n代表了道路路面蓄水层的孔隙率。根据该式来判断透水铺装的功能性非常有效果,而且它也可以帮助透水铺装工程选择材料,确保道路路面在降雨时及时下渗雨水,使路面有较高的抗压能力。

3.2.2透水铺装在张家口市的应用

在张家口市,透水铺装技术仍然处于起步阶段,但整体上所取得的效果还是较为明显的。考虑到张家口市湿陷性的土基结构,所以当土基处于干燥条件下,土体结构整体相对稳定。而如果土体的含水量增加到一定程度时,就很容易出现土体结构的破坏,使土基强度大幅度被削弱,对建筑及道路的沉陷带来很大危险。所以在张家口市的市区透水铺装时,应该考虑这些特殊的地质条件,并采取相应的防治策略。

就以对土基的湿陷性消除而言,张家口市所采用的是以3∶7为基础比例的灰土垫层法。该方法的技术核心就是分层夯实,按照路面土基的龄期不同而为其赋予不同的承载力、密实度与隔水性,确保它拥有较好的垫层优势。张家口市的灰土垫层一般设置在≥1.0 m的厚度范围内,并且采用了分层压实的方法,确保分层厚度始终≤200 mm。再者,城市路面还采用了冲击压实法对路基进行了补强,一定程度消除了路基由于被冲击碾压所存在的湿陷性。这种方法可以消除1.2 m左右的黄土湿陷性。

在基层的改进方面,考虑到张家口市地下水水位较深,而土基位置又通常高于地下水水位位置,所以可以见得土基受到地下水影响可能很小。因此专门针对土基的湿陷性来对基层雨水下渗问题进行对策,所以在条件允许的情况下为基层设计以DN50为基础的PVC排水盲管,并充分利用到市区内普遍的4 %土基顶部坡度,确保多余雨水能够顺基层流入到PVC排水盲管中,保证城市内许多人工景观和绿色植物带能够得到充分的水分灌溉。这也是利用到了张家口市在雨季中雨水过度饱和的自然因素,顺利将雨水排除并利用,同时也大大降低了对透水铺装结构的破坏性[2]。

3.3下沉式绿地的设计、应用及建议

下沉式绿地主要包括雨水湿地、生物滞留设施等等。在城市中,它一般表示的是低洼式的凹陷绿地,即高程低于周边路面高度约20 cm内的下沉区域。

3.3.1下沉式绿地的设计

下沉式绿地在设计过程中所需要考虑的设计参数很多,它也是海绵城市设计中的主要核心之一,以下对下沉式绿地的水量平衡进行分析得出:

W=S+U。

在公式中,W代表了下沉式绿地的总体水汇流量(m3),S代表了下沉式绿地在下沉时段的雨水下渗量(m3),U代表了在下沉时段的绿地蓄水量差值(m3)。因此可以得出雨水的渗蓄率公式为:

N=S+ΔU(PzF1Cn+PzF2)/1000×100 %。

在该公式中,所反映的正是下沉式绿地对降水方面的渗蓄能力,这其中Pz代表了城市降雨量(mm),F1代表了下沉式绿地服务范围内的集水面积(m2),F2代表了下沉式绿地的总面积(m2),Cn代表了绿地服务范围内的径流系数。

根据城市雨水的下渗量:

S=60KJF2T。

由此来计算土壤渗透率及渗蓄时间,则能够得出以下算式:

f=F1F2。

按照下沉式绿地的相关参数展开分析,并对其进行优化设计,所以说当下沉式绿地的坡度合适时,雨水就会顺利汇集于绿地之中。若能在路缘石附近设计300~500 mm宽度的开口,更利于雨水径流的流入。而如果下沉式绿地在雨水汇集形成饱和状态后,还可以通过雨水管渠来进行雨水排出。

3.3.2下沉式绿地在张家口市的应用

张家口市市区的土壤渗透系数较大,能够快速的对径流雨水进行吸收,所以对它的下沉式绿地设计可以直接采用原有土壤进行相关植物的栽入。在设计中,为下沉式绿地保持0.05~0.30 m的下凹深度,总体保证其高程小于路面高程。并在下沉式绿地中设置雨水口以随时收集降水时出现的溢流雨水。所以该市的雨水渗蓄f值保持在10 %以上范围。

在计算中,如果f值为负值,就说明市区的下沉式绿地不需要太大下凹深度也能进行雨水下渗,这也证明绿地的下渗效果相当出色。但当f值超过100 %时,就证明城市的下沉式绿地在渗蓄量上大于雨水收集面积的雨水,并且存在一定的收集富余量[3]。

4结语

基于海绵城市概念对张家口市的城市水文建设提出了相关设计及应用策略,弥补了传统治理下城市地表径流流量过大且地下水水位日益降低的问题。证明了海绵城市对于张家口未来的市区水文效应建设是相当必要的,这种低影响开发技术结合城市传统的雨水管理方法,让城市的水文生态环境在保持不变的情况下还能抵御更多自然灾害,真正实现了“水弹性城市”的标准。

收稿日期:20160505

作者简介:夏应冰(1991―),男,东华理工大学地球科学学院硕士研究生。

[HT][CDH01248*4/5]

参考文献:

[1]

褚永军.张家口市城市水文效应对策研究[J].河北建筑工程学院学报,2015(2):108~110.

第7篇

关键词:SWMM模型;老城区;低影响开发;布设比例;优化模拟

中图分类号:TU992 文献标识码:A 文章编号:1672-1683(2017)04-0039-05

Abstract:[JP+3]The urban water logging takes place in the old city area frequently because of its high density of buildings and other characteristics of construction.Responding to this problem,this study used the LID module in SWMM model and chose Infiltration Trench,Permeable Pavement,Rain Barrel,and Bio-Retention Cell for simulation and analysis.We placed different proportions of LID measures (0.1%~15%)on the study area in design storm conditions with different return periods,so as to find the optimal proportions.At last,we combined these proportions to tentatively explore combination optimization.The results showed that the LID measures′ effect on design storms would diminish after their layout reached a certain proportion,which should be the optimal proportion.But the optimal proportions of individual measures cannot be directly applied to the combination scheme because of the interaction between individual measures.The combination optimization still needs further study.

Key words:SWMM model;old city area;LID;layout proportion;optimization simulation

S着近年来城市的快速扩张,城市内涝频发、水资源短缺以及水环境恶化等现象不断加剧[1]。为此基于美国、英国、澳大利亚等西方发达国家先进雨洪管理经验[2-3]的“海绵城市”理念应运而生,而主张进行雨水源头控制从而降[HJ2.27mm]低内涝风险的低影响开发理念则是海绵城市建设的重要内容[4]。应用低影响开发措施构建城市小海绵体,是当前海绵城市建设的热点,杭州、上海等地[5-6]都在进行低影响开发模式的探索,无论是从规划层面到后期的政策制度保障,还是对国外低影响开发技术的学习,这些探索在海绵城市建设的优化实践中并没有明确的指导作用。LID措施如今虽已广泛用于具体的模拟应用[7-8]当中,但已有应用只是根据经验选择LID措施的布设比例,简单得出LID措施能够削减降雨径流的结论,并未提出布设比例的优化方法。目前仍然缺少LID布设比例优化方面的研究。

老城区普遍具有建筑密度高、地表透水性差、绿化面积小、水面率不高以及管道排水标准低等特点,是发生城市内涝的高危地区。加上在老城区进行大规模的水系拓浚或管网改造较为困难,所以在海绵城市建设中应给以老城区足够的重视。

鉴于低影响开发措施应用中存在的上述问题,研究首先模拟老城区现状情况下的降雨径流,设置不同比例的LID措施后再进行模拟比较,通过对LID布设比例与降雨径流削减效果的关系进行分析,寻找最佳布设比例,以期为低影响开发措施的优化布设提供依据与方法思路。

1 研究区模型构建

1.1 研究区概化

研究区域位于长江三角洲地区某市,该市所处地区属亚热带季风气候区,降雨充沛。境内地势平坦,起伏不大,又河网密布,是典型的平原河网地区。研究区属于该市的老城区,小区建筑较为密集且顶部承受荷载的能力变得相对较低。道路广场等透水性差;城市绿化面积小,产生的大部分地表径流只能通过管网排出,增大了内涝发生的可能性。

为避免水闸、泵站等工程措施的影响以及各汇水区之间产汇流过程的相互影响,选取该市中心城区的一独立汇水区域作为本次的研究区域。研究区域面积4.84 km2,共划分为146个子汇水区。利用研究区雨水管网资料和水系河道资料,共概化雨水管道104条,河道24段和126个节点。结合其土地利用情况,采用ENVI软件对遥感图像进行监督分类,确定各子汇水区的不透水面积比例,并利用面积加权法确定研究区不透水面积约为20%。研究区概化图见图1。

1.2 LID措施及相关参数的选取

1.2.1 LID措施及主要参数选择

本次模拟采用SWMM模型。SWMM模型中的LID模块提供了生物滞留网格、雨水桶、渗渠、渗透铺装、绿色屋顶、植被浅沟、雨水花园等低影响开发措施的模拟。

老城区建筑密度高,屋顶面积比例大,但考虑到老旧建筑的强度和防渗排水问题,以及植被浅沟和雨水花园的占地问题,在此并未模拟其他三种低影响开发措施。经初步比选,选择生物滞留网格、雨水桶、渗渠和渗透铺装4种最适用于老城区改造的低影响开发措施进行模拟分析。LID参数的选取主要根据模型用户手册及其它文献[9-11]设置。

渗渠采用砾石等渗透结构,能够捕获径流并将其渗透到地下,对透水率有一定的补偿作用 [12]。渗渠表层蓄水深度取5 mm,糙率0.15;储水层厚度150 mm,孔隙比0.4;排水层排水指数取0.5。

渗透铺装对应于传统的硬质地面铺装,一般采用多孔材料搭建排水渗透层,尽量恢复天然状态,减小地面径流,削减洪峰[13],还有利于改善城市的生态环境。渗透铺装表层蓄水深度取2 mm,糙率0.15;铺装层厚度120 mm,孔隙率0.15;储水层厚度300 mm,孔隙比0.5。

雨水桶是一种屋面雨水的收集装置,可以有效减小地面径流。雨水收集后处理回用,能在一定程度上减小雨水集中处理的压力,缓解水资源短缺的状况。雨水桶高度设为800 mm,排水指数0.5,排水偏移高度150 mm。

生物滞留网格是利用植物、土壤和微生物滞蓄雨水、净化雨水的一种低影响开发措施。生物滞留网格规模较小、经济,适宜分散布置[14],适用于较高密度的建筑区。生物滞留网格表层蓄水深度取150 mm;土壤层厚度300 mm,孔隙率取0.4;存储层厚300 mm,孔隙比0.5。

1.2.2 模型相关参数的选取

本次研究主要基于SWMM模型进行老城区的降雨径流模拟,根据研究区的下垫面条件,模型的降雨下渗过程选择霍顿模型,计算采用动力波演算方法。模型相P参数主要参考SWMM模型用户手册和其它文献[15-19]选取率定。

(1)子汇水区参数中的各子汇水区面积和不透水面积比例、各子汇水区坡度等需根据研究区下垫面土地利用和排水管网情况,借助于GIS确定。

(2)漫流宽度。漫流宽度是模型产汇流计算中十分重要的参数,在SWMM模型用户手册中定义为面积与最大地表漫流长度的比值,但在城市排水工程中,由于各子汇水区地形等的不均性,难以直观测量漫流长度和漫流宽度,因此难以精确计算[20]。在概化时先按照SWMM模型用户手册计算得到漫流宽度W,由排水管道在子汇水区不规则性得到形状倾斜因子r(取值0~1),进而利用(2-r)W调参[9]。

(3)下渗参数。结合研究区土壤类型,Horton下渗模型参数取土壤最大下渗率16.93 mm/h,最小下渗率1.27 mm/h。

(4)地表洼蓄及糙率。其它参数如透水地表洼蓄量取15 mm,糙率取0.15,不透水地表洼蓄量取1 mm,糙率取0.013。

(5)管渠参数和节点参数。主要由实测的管道与河道资料确定,管道糙率取0.013,河道糙率取0.02。

1.3 设计暴雨

选取研究区1965年-2015年共51年的降雨资料,采用年最大值法对不同时段的降雨资料整理分析,进行适线排频计算。选择研究区1991年6月30日22时到7月1日22时的24 h降雨过程作为典型暴雨过程,按同频率法缩放得到2年、5年和10年一遇设计暴雨过程,见图2。

2 低影响开发措施优化模拟

2.1 LID优化场景设置与分析

为分析所选LID措施对老城区降雨径流的削减作用,将选定的4种LID措施分别单独设置在各子汇水区,并通过模拟计算得到不同的LID布设比例(0.1%~15%)在不同重现期下的径流系数,绘制径流系数与布设比例的关系曲线见图3-图6。

由图3-图6分析可知,针对不同重现期的降雨,LID措施均能在一定程度上起到削减径流的效果。但LID措施对径流系数的削减并不是随着布设面积的增加呈线性增长。在研究区布设的渗渠达到一定比例时,径流系数曲线出现拐点,再继续增大布设面积,径流系数减小的速度大大降低。随着降雨重现期由2年一遇提高到10年一遇,LID措施对径流系数的削减速度有所减小,径流系数曲线出现拐点的位置向后移动。分析径流系数曲线,选择拐点处的LID措施布设比例,可以为优化LID措施的布局以及利用最小的占地得到最佳改造效果提供依据。

总结图3-图6可知,2年重现期下4种LID措施单独布设的最佳比例分别为:渗渠0.1%,渗透铺装1%,雨水桶2%,生物滞留网格2.5%;5年重现期下4种LID措施单独布设的最佳比例分别为:渗渠0.2%,渗透铺装1.5%,雨水桶3.5%,生物滞留网格5%;10年重现期下4种LID措施单独布设的最佳比例分别为:渗渠0.3%,渗透铺装2%,雨水桶4%,生物滞留网格7%。

由研究结果,虽然几种LID措施的布设比例与降雨径流的削减效果曲线具有相同的趋势,但由于LID措施参数的设置可存在差异,也会因所处地区不同而不同,因此最佳布设比例并不是定值,且同一重现期下不同措施的最佳布设比例也有所差别。文章所做研究仅为LID布设提供思路。

2.2 最佳布设比例的LID结果分析

由上小节研究结果可知,几种LID措施的布设存在最佳比例,不同重现期下的LID措施的最佳布设比例不同,因此分别就3种重现期,针对无LID的情况和最佳布设比例的几种LID方案进行模拟比较,结果见表1-表3。

由表1得出,2年一遇重现期下,研究区的径流系数达0.644,加入最佳布设比例的LID措施后,对现状降雨径流的削减作用显著,径流系数减小到0.515~0.566,减小率达12.1%~20.1%,径流量由28.3万m3减小到22.6~24.8万m3。最佳布设比例的各LID措施对5年一遇重现期降雨和10年一遇重现期降雨有类似的削减效果,在此不作赘述。

由结果可以看出,无论采取哪种最佳比例的LID措施,积水节点数基本稳定,变化不大。在较低重现期下,尤其是2年一遇的积水点数目,反映研究区排水管网存在隐患,容易成为内涝高发地。以最佳布设比例的LID降雨径流模拟结果为指导,针对低重现期积水点进行改造,有利于减轻内涝风险。

2.3 组合方案初探

完成单项LID措施的布设比例优化研究后,将几种措施的单独最佳布设比例进行组合(参数与单独设置时保持相同),对基于最佳比例的LID组合进行初步探索。模拟结果见表4。

将各种措施的最佳比例组合,将得到更小的径流系数,径流系数削减的效果并不理想,究其原因主要为:在各种LID措施以最佳比例单独布设时,径流系数已接近其能得到的最小值,并且受到研究区不透水面积的限制,组合后,部分LID措施实际上并没有发挥作用。

在制定组合方案时,并没有考虑到组合后各个LID措施间的相互影响,仅仅利用单项LID措施的最佳布设比例并不能取得组合方案的最佳效果。因此,在组合方案的优化方面尚需进行深入的研究,考虑多种因素以实现最佳布设。

3 结论

(1)文章基于SWMM模型中的LID模块对一老城区进行了LID布设比例的优化模拟。经过对老城区建筑特点的分析,选择了4种LID措施。经模拟发现,各种LID措施的布设达到一定比例(记为最佳布设比例)后对降雨径流的削减效果减缓,这种关系可用于指导LID措施的布设优化。

(2) 在较低重现期下,以最佳比例布设不同 LID措施后,模拟降雨径流得到稳定积水点,可用于指导城市排水管网的改造,缓解城市内涝。

(3)由于受到不透水面积的限制和各LID措施间的相互影响等因素,并不能简单的将各个单项措施进行组合以取得最佳效果,组合优化方法尚有待深入研究。

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第8篇

关键词:建筑工程设计;节能;建筑设计;研究

众所周知,节能已经成为了当今社会各个领域发展的重要战略主题,其是实现社会可持续发展的必要条件,建筑行业也不例外。节能型建筑不仅能够有效的降低工程的成本投入,还能够更好的提高建筑的舒适度。为此,相关的人员在实际的设计过程中,要充分的将“低碳环保”作为建筑过程中的重要理念去执行,从而保证建筑的施工质量和使用效果。

1建筑工程设计中的节能建筑设计的重要意义和必要性

近年来,我国城市现代化建设进程不断加快,城市中的建筑数量与日剧增,其在给人们生产和生活带来便利的同时,也消耗了巨大的能源。这使得社会资源紧缺的局面更为严重,进一步的凸显出了社会建设和人类环境和资源之间的矛盾。因此,在这样的情况下,建筑施工单位应该充分的意识到到节约资源的重要性和必要性,加强对房屋建筑的节能设计,从而进一步促进人与自然的可持续发展。但是我国的人口比较多,人均资源占有量比较小,我们要根据我国的实际情况,选择合理的节能方式,对建筑工程的施工进行合理的设计和规划,从而在一定程度上,有效提高建筑能源的利用率。

2建筑工程设计中的节能建筑设计的研究策略和具体措施

2.1节能建筑的朝向选择。在实际的建筑设计的过程中,我们要意识到建筑的朝向不仅关系着自然的光照效果,还会影响建筑的通风效果。我们必须对建筑朝向的设计给予足够的重视。为此,我们在对建筑朝向进行选择的过程中,要能够对周边的环境进行合理和全面的了解,对建筑物与周边建筑之间的距离进行科学合理的设置。对建筑所在地的地域环境进行充分和全面的分析,保证良好的光照和通风条件,进而实现真正的节能。例如:通常情况下,我国北方地区经常会将建筑设计成南北向来实现有效的光照需求。而南方地区经常会利用当地的主导方向来实现自然通风的需求。2.2节能门窗的设计与优化。我们在设计门窗的时候,要严格的设计门窗的比例,保证其合理性。众所周知,门窗是建筑的重要组成部分,因此,我们在设计门窗的时候,不仅要考虑其外形的美观,还要有效的注重其通风、和保温以及气密性。如果其气密性不够好,就会产生大量的能耗,无法实现有效的保温。随着科学技术的发展和应用,吸热玻璃和隔音玻璃以及反光玻璃也在市场上逐渐推广和普及,而且其在实际的应用过程中取得了较好的成果。因此,我们要能够有效的将其应用在节能建筑的设计过程中,实现对材料的有效节能。我们从图1中,能够看到这是一种节能门窗,通过百叶窗的设计和应用,实现了对光照和通风的有效调节,从而提高房屋使用的舒适度。2.3墙体和屋面的节能设计。建筑结构涵盖了多方面的内容和因素,墙体和屋面就是非常重要的组成部分。针对于墙体的设计,相关的人员应该从材料入手,充分利用一些保温效果好而且光线效果好的材料来建筑的墙体进行设计,这样能够实现不仅能够实现良好的保温效果,而且还可以利用余热来有效的改善环境,实现节能。针对于屋面的设计,我们可以采用到铺实的屋面保温设计方案,通过对其应用,实现良好的保温效果,也在一定程度上,提高了建筑物的使用寿命和耐久性。2.4合理的选用节能材料。在实际的施工过程中,我们不难发现,建筑材料是建筑施工过程中必不可少的物质,我们要想有效的实现建筑设计的节能,就应该加强对节能材料的使用。为了满足节能的需求,相关的工作人员应该从多个角度进行入手,要在满足高效、经济、健康和节能的基础上来选择合理的建筑施工材料。随着科学技术的不断发展,科学家会研发出更多的节能和高效的材料,我们应该跟上时代和科学技术的步伐,对这些节能材料进行合理的使用,从而实现良好的节能效果。2.5节能建筑中的遮阳设计。通过对相关材料的调查,我们发现,现在节能建筑中的遮阳基本形式主要为以下几种:①水平式的遮阳,这样的设计方式就是直接对从窗户上方照射的阳光进行遮挡,其遮光的高度角比较大,主要应用在南朝向的遮阳设计上。②垂直式的遮阳设计,这种遮阳设计主要是为了遮挡从窗户两侧斜射进来的阳光,其遮挡的高度角比较小,非常适合在东北和西北方向窗户的遮阳。③综合式遮阳设计,这种这样的设计方式和遮阳效果都较为突出,其能够有效的遮挡中等高度角的阳关。这种方式比较实用东南和西南方向的窗口遮阳。除此之外,还有很多节能遮阳的方式,相关的施工单位要能够根据实际的这样需求以及施工的现场情况来对相关的方式进行合理的选择,从而有效的实现冬季光照足够,同时避免室内热量的散发,夏季可以防止阳光的直接照射,并且防止温度大幅度上升的效果。2.6建筑设计中的绿化系统的植物的设计。我们在实际的设计过程中,应该意识到通过绿化系统植物的合理设计能够起到降噪和净化空气的作用。因此,相关的建筑节能设计人员应该重视绿化系统植物的植入和应用。通过绿化植物的融合,能够实现减排和降低能耗的重要目的。这种绿化系统主要分为三种方式:①在屋顶上进行绿化;②垂直绿化;③式空中花园绿化。针对于屋顶的绿化,我们可以将屋顶设计为斜坡,然后在其上面种植一些绿色植物,但是我们也要对屋面的荷载给予有效的考虑,从防止荷载过大对屋面造成影响。针对于垂直绿化,其主要采用的爬山虎之类的植物来在外墙边进行种植,使其能够充分的爬满和覆盖到建筑的外墙上,这样不仅能够有效避免阳光对墙体的直接照射,还可以有效的降低污染,改善空气的质量。而最后一种空中花园的绿化方式是指在有限的绿化空间内,利用盆栽来增加绿化的空间面积,进而实现净化空气的目的,而且也实现了对环境美化。图2是著名的法国生态屋,我们从这个图片中能够看到,其对建筑设计绿色系统节能的优化效果,他们采用在屋顶和建筑周围都种植一些绿色植物的方式,来进行建筑节能的设计,不仅保护了环境,净化了空气,还能够使得建筑的外形更加美观。2.7建筑设计中的加入海绵城市设计专篇。为了全面贯彻落实近年来国家和各省市关于海绵城市建设的要求,结合各地区气候特点,充分利用自然资源,推行低影响开发建设模式,贯彻“建设自然积存、自然渗透、自然进化的海绵城市”理念,建筑设计应基于对地块的整体功能布局及周边情况的特点分析,遵循节约资源,保护环境,因地制宜,经济适用的原则,提出相应的海绵设置引导,配置好地块建筑、道路、绿地与广场等关系,并与水、结构、绿建、景观等专业等密切配合,具体落实到地块控制指标当中,因地制宜地做好场地设计,节能减排,水的循环利用,从而切实做到优化建筑的节能设计。

3结语

综上所述,建筑工程设计中的节能建筑的合理设计和优化不仅能够有效的保护资源,节约环境,还能够提高人们使用的舒适度,为人们的生产和生活提供更大的便利条件。为此,相关的人员在实际的设计过程中,应该加强对建筑工程各个环节设计的优化和完善,从而实现更好的节能设计,促进建筑行业更快更好的发展,也为我国的社会和经济的可持续发展提供有力的保证。

作者:樊俊 单位:广东省国际工程建筑设计有限公司

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第9篇

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第10篇

关键词:生态景观设计;雨水花园;城市环境;设计应用

随着全球经济的不断发展,人们开始越来越重视自身所处的的生存环境,因此设计与构造海绵城市已经成为很多城市发展中的一个重要方向。其中“雨水花园”的建造就是实现与建设海绵城市的重要举措和技术措施。并且,在建设城市生态环境时,雨水花园主要是就城市水资源应用问题的雨水、洪水控制对策。雨水花园通过合理的收集与处理雨水,确保雨水利用渗透向自然循环中回流。在重新整理分配水资源后,就能够充分的应用地下水。因此,在我国现代化城市建设中,为了构建环保、生态的环境系统,应该积极的引用“雨水花园”策略。

一、雨水花园产生背景及含义

我们都清楚,因为当代城市建设的紧张用地问题,现今的自然土地资源被大量的开发与应用,很多动植物及农林地被人类开发、占据,原有土地已经逐渐被不透水路面所取代,变成了城市的基本下垫面,此种现象的出现,对自然降水的雨水渗透产生了较大的影响,导致地表径流不断集中,城市洪水情况出现,这样对自然界水循环系统也会带来较大的影响。此外随着全球水资源的不断枯竭,这种大面积不透水材料被铺筑到城市中,从城市下水管道会流走很多雨水资源,不会往地下渗透而补充地下水,进而对整个世界生态环境的和谐统一产生了严重的影响和伤害。所谓“雨水花园”,指的是很多浅凹绿地,通过这些浅凹绿地对来自地面或者屋顶的雨水进行收集,一部分为天然所成,也有一部分为人工完成。浅凹绿地能够通过植物的综合作用实现对雨水的净化,它有着相对广泛的用途,在城市的各种公共绿地建设中都得到了广泛的应用。通过浅凹绿地,部分雨水能够渗入到土壤中,使地下水能够被有效的涵养,还能够通过收集来的这些雨水当作厕所用水和景观用水使用,这种雨水开发方式是一种生态可持续、低影响的水资源应用方式。为雨水应用的绿色基础设施,进而实现雨水控制和雨水净化的一种专项工程措施,为促进城市向着更加生态化发展与建设提供了一定的帮助作用。

二、在城市环境设计雨水花园具体应用分析

(一)合理的选择场地

把降水尽快的渗透到地下土壤中,是规划、建设雨水花园的主要目的,所以,选择位置时,需要综合考虑地质条件、周围建筑、绿地系统布局规划、竖向标高等因素,其中,选择与规划地址意义非常重大:

1.在平原地区,在区域中心为最佳地势平坦区域,需要在雨水径流距离比较短的中心区域选择设置雨水花园,以区域核心为重点。由于在径流的过程中,雨水一定要有坡降,径流距离小,竖向标高就不会出现过大变化,因此,需要控制好雨水花园地势,可以将土方用量减少。

2.在敞开位置设计、建设雨水花园,同四周建筑需要保持相应距离建筑地基下的地基含水率会雨水花园中降水渗滤的影响,它会降低持力层的承载力,导致墙体开裂、地基沉降问题出现。所以通常规定雨水花园场地和四周地层建筑距离控制在3米以上,同高层建筑的距离要更大。并需要调查研究场地土壤条件,目的将雨水渗透设施正确的设置出来,防止对建筑物、构筑物和基础设施的正常应用带来影响。

3.在选择“雨水花园”地址时,应该地下水位过高场地、低洼场地有效的避开,并在土壤渗透系数高的地块上进行设置、建设。在选择雨水花园地址时,必须要考虑土壤渗透能力,所以在建造雨水花园时,绝对不可以选择坑塘、排水不畅、低洼地段。

(二)土壤方面要求

在建造城市雨水花园时,必须要充分考虑场地内土壤的渗透性。所以,只有保证雨水花园的土壤成本需求,才可以有效的完成设计与建设。其中,砂质土壤、砂土比较适合建设雨水花园,通常石子、石骨子夹沙土、石骨子可以作为一般场地范围内的土壤,其土质透水性好、土质疏松。在检测土壤渗透率时,需要将一个20-40厘米深的小坑挖设出来,在24小时内如果能够渗透完毕雨水,证明可以在此地建设雨水花园。通常情况下,会围绕雨水收集型与雨水渗透型控制要求雨水花园的土壤。雨水集散型土壤会较高的要求土壤构造级别,砂土土质最为优越,土壤成分比例是:粘土不高于25%,并规定渗透系数要高于0.3%,砂土35%-60%,所以在选择土壤类型时,必须要同雨水花园的设计类型结合起来,进而有针对性的进行建设。

(三)合理的设置建筑结构

主要由5个部分一同构成了雨水花园,从下到上依次为:砾石垫层、砂滤层、人工填料层、种植层、蓄水层和覆盖层。按照雨水花园的不同类型,可以设计成蓄水型雨水花园与渗透型雨水花园,所以可以按照实际类型,将其内部构造设计为防渗型和可渗型两种。在规定了渗透率后,可以同雨水花园相结合,把穿孔管设置到雨水花园底部,然后把雨水排入到市政管道或者水体中。

(四)正确的配置植被

在构造雨水花园时,植被在其中发挥重要作用。首先,考虑植被景观性,不断在某种程度将雨水花园的自然趣味增加,并且在增添社区居民生活意境和提升城市绿量等方面都发挥着重要作用,其次植被的抗侵蚀能力和保水固土能力。因为植被的存在,雨水花园会将地表径流大大减少,进而能够把土壤的抗侵蚀能力与粗糙程度有效提升。因为植被根系发达,可以疏松土壤,在某种程度上将土壤的入渗性增强。需要综合统筹考虑雨水花园的植被配置方案,不但要考虑植被的花期、姿态、高度、质感和色彩,还应该考虑其抗旱性与抗涝性,只有一同满足这两方面条件,才可以将这些植被应用到雨水花园的建造中,为了将雨水花园的景观作用和雨洪调控作用充分的发挥出来,在选择植被时,必须要高度关注以下几个要求:

1.将符合地域特色的乡土植物作为雨水花园建设中的主要植被来应用,外来植被为辅。

2.对植被生长的年限也有规定,最好选择多年生的植被,且兼具抗寒性与抗涝性。

3.尽量对不同季节生长的植物进行选择,进而能够将雨水花园的季节性和自然性展现出来,

4.在选择植物种类时,需要根据变化而定,应该按照雨水花园的尺度控制植物种类和数量。

5.尽量应用花香性植被,能够有效吸引蝴蝶、蜜蜂小动物,进而将良好的活动场所为场地创建出来。

三、建设雨水花园的意义

(一)经济效益

建设雨水花园能够将全新的水资源为城市用水提供出来,将城市用水成本大大降低,进而创造更多的经济效益。文章以东北地区的四个园区绿地为例,在园区的基础设施建设中将雨水花园的雨水收集和应用设施纳入进去。按照污水处理费用及开发区的新鲜水费用对应用雨水的经济效益进行核算。在此,均按抚顺地区价格标准计算四个开发区的雨水应用量,1.45元/t的新鲜水价格,按照1.20元/t计算雨水回用处理费,按照3.12元/t计算工业污水处理费。通过计算得知,通过雨水花园的构建,将开发区新鲜水费能够降低11.9%,经济效益十分明显。

(二)生态效益

雨水花园为生态技术的基本体现和应用,它具有不菲的生态价值,在构建了雨水花园后,它在净化水质、雨水渗透、调节雨洪、综合应用水资源方面都发挥着重要作用。在构建了雨水花园后,对增加城市水面、增加城市绿地面积、调节城市气候都带来了巨大帮助。雨水花园的生态教育意义非常明显。以前市民不够了解雨水花园的有关理论和技术,因为这同他们的生活联系不够紧密。然而在建成了雨水花园之后,将多彩丰富的游览体验为游人提供出来,构建起活泼生动的场所。近些年,在大量的普及了雨水花园以后,将会在某种程度上提升市民的生态认识意识,将一个完美的雨水花园景观在城市中营造出来,进而把一个贴近自然的自然环境机遇为市民提供出来,使人们能够从一个全新的角度出发认识雨水。例如,雨水花园内的人工湿地景观,凭借自然植物与清澈的水面形象,将传统雨水集聚的泥泞环境进行了有效的改善。可以说,市民的人口素质在潜移默化的受到雨水花园的影响,在很大程度上对市民的生态意识进行了科普性教育。

(三)艺术效益

1.内部景观形态

雨水花园自身的设计内涵即为其内部景观形态,设计建设雨水花园这种生态性绿地园林,主要目的是改善自然条件和恢复原有自然水循环。通过雨水花园内涵能够展现出保护自然、再现自然和尊重自然的发展观,通过自然美能够有效的展现出雨水花园的美。

2.外部景观形态

自然野态之美是雨水花园的外在景观美。尽管雨水花园属于人造景色,然而由于其特殊的生态特征,反而将大自然内的趣味呈现了出来。粗放管理雨水公园,不会将人工雕琢的痕迹弄出来,能够更好的显现出质朴感。雨水环境构造的室外环境,可以将一个休憩的场所和自然的角落为市民提供出来,给人们追求祥和安宁的生活提供更为多样的选择,进而对市民不断增长的乡野与自然风情需求给予充分的满足。这种景观凭借洒脱的自然形态将一种纯净且天然的心灵感受呈现给市民。凭借优美的视野,将更好的促进人与自然相接触,更好的美化城市内部环境。

结语:

综上所述,进入21世纪以来,我国城市经济发展速度不断加快,传统的城市面貌已经完全被改变,这在某种程度上尽管提升了我国城市化发展水平。但是随之而来的压力也是巨大的,在城市环境中设计中,因为种种漏洞的存在,使的生态环境恶化状况不断加重,严重的威胁了人们的生存环境。其中,雨水难以得到有效的处理和利用就是导致生态环境被污染的重要部位之一。那么在雨水花园出现了以后,就很好的解决了这方面的问题,在现代化城市绿地设计中,雨水花园不但能够收集雨水,增加趣味,美化环境,还可以将艺术品位提升因此,在积极设计与建设雨水花园的同时,还需要关注相关的设备设施。实际上,雨水花园设计与建设非常简单,不用对过多的技术性东西进行掌握就能够完成相应的建设,因此,更重要的是掌握其设计和建设原理,多考虑设施方面,进而才会将一个更加富有活力的城市环境打造出来。

参考文献

[1]刘星,秦启宪,王姗姗.雨水花园设计营造2011年第八届中国(重庆)国际园林博览会上海园[J].上海建设科技.2012(01):856-857.

[2]杨锐,王丽蓉.雨水花园:雨水利用的景观策略[J].城市问题.2011(12):841-842.

[3]朱鹤烽.东北生态小区屋面雨水综合利用与净化试验研究[D].东北师范大学.2011.

[4]宋珊珊.基于低影响开发的场地规划与雨水花园设计研究[D].北京林业大学.2015.

第11篇

关键词:时政资源;思想品德;九年级复习课;有效整合

新课标背景下,要求将时政资源和九年级思想品德复习课有效整合,以此提升复习课教学的实效性。结合实际情况,从学生掌握的知识内容出发,利用时事新闻设计新课导入环节,借助时事新闻热点设计问题教学情境,不断开发时政资源,延伸教学内容,通过复习教学反思与总结,拓展学生学习的知识面,从而促进学生综合能力的提升。

一、时政资源与思想品德课整合的意义

新课标背景下,提出了“教材不再只是简单传授知识内容,也不再是为学生提供记忆知识的仓库,而是提供教学使用的材料,让教师与学生成为材料的主人,同时,创造新材料、新教学模式。在课堂教学过程中,教师应合理设计教学活动,改变传统的简单、机械教学观念,开发创造教学活动过程……”的理念,即要求教师在教学过程中树立新的教学观念,敢于探索,灵活运用新的教学资源,通过采用多媒体等资源方式,将时政资源自身动态开发的内容直观、形象地呈现出来,以此丰富教学内容,增强教材知识点的说服力,激发学生学习知识的兴趣。教师要引导学生在日常学习中注重党与国家工作重点、宣传重点和社会热点问题,培养学生的综合能力,从而获得良好的效果。

二、时政资源在九年级思想品德复习课中的有效实践

1.利用时事新闻设计导课环节

著名特级教师于漪曾说过:“在课堂教学过程中,要想培养、激发学生的求学欲望,必须要适当导入新课环节,以此吸引学生的注意力。”教育心理学认为,在短短几十分钟的课堂教学中,开始上课的十几分钟教学效果是最佳的,能够为新课导入做好铺垫。教师借助时事新闻本身具有的新奇性、时代性和鲜活性等特点,在导入新课过程中可以快速集中学生的注意力,激发学生学习思想品德课程的兴趣,营造良好的课堂教学气氛,以此提升思想品德课程的课堂教学有效性。

例如,在“文化”这一专题内容的复习过程中,导课环节先将全部学生分成若干小组,然后由其中一个小组学生播报新闻:《鼓浪屿拿到“申遗入场券”,世遗大会2017年进行审议》;另外一组学生介绍自己心目中的这张“最美的名片”――鼓浪屿。其余学生认真观看,寻找内容的关键词。具体措施如下:

第一小组播报新闻内容:厦门网2015年7月15日:经过7年的努力,鼓浪屿终于拿到了“申遗入场券”!2008年,厦门市正式启动鼓浪屿申报世界文化遗产工作。2012年,鼓浪屿被列入世界文化遗产中国预备名单。今年5月11日,全国文化遗产专家就我国2017年申报世界文化遗产项目进行投票表决,鼓浪屿获第一名。第二小组介绍鼓浪屿:鼓浪屿位于厦门岛西南隅,四季如春。在小道上漫步,不时会听到悦耳的钢琴声,悠扬的小提琴,轻快的吉他声,动人优美的歌声。音乐,成为鼓浪屿特别绚丽的风景线……未来的鼓浪屿按照“文化社区+文化景区”的定位,将建设成高尚、优雅、精致的世界级文化创意名岛,成为“美丽厦门”的精华版。

而在问题设置方面,应仔细认真思考,找出本次教学的新闻眼,结合复习内容,思考鼓浪屿“打造世界级文创名岛”的意义。在这次案例教学中,教师应改变以前夸夸其谈中华文化的观念,摒弃直接提问学生观看新闻之后的看法。通过学生较为熟悉,且比较感兴趣的时事新闻作为教学切入点,有目的、有意识地指导学生带着问题思考发展文化产业、建设文化强国的意义,认识世界文化是人类的共同财富,理解中华文化与世界其他文化交流、和谐共进的意义,指向明确,层层递进,潜移默化,防止学生回答问题没有深入研究,无法掌握教学的重点内容。

2.结合时事热点,引用问题情境教学

建构主义理论核心认为“知识不能单纯被动接受,而是通过认知主体的积极构建形成”,知识建构需要情境的支持,所以,将知识转变成创设问题情境,在建构主义理论的引导下形成的一种教学方式。这就需要教师按照课程教学标准和教学目标适当插入与本次教学有关的时事新闻,合理创设问题情境,指导学生带着问题自主思考,主动探究,找出解决问题的答案,以此掌握教学知识,培养学生学习能力,形成良好的心理品质。

例如,在“心理品质”这一专题内容的复习过程中,教师展示时事材料及问题:“同安一中17岁的黄雅萍获评2016年全国‘最美中学生’。她在9岁时,腿部被查出恶性肿瘤,当时的她经过一晚思想斗争,自己签字同意做截肢手术。现在,每天六点,她准时起床,穿戴好义肢,吃完饭,自己搭6:50的公交车上学,每当碰到老人时,她也会站起来给老人家让座。这位喜欢帮助别人的女孩还特别爱笑。”思考:黄雅萍“美”在哪里?我们应该怎样向她学习?通过结合时事热点,创设问题情境,引导学生将时事素材与知识点整合,理解掌握了“学会自立、培养自强精神,与人为善,树立和践行社会主义核心价值观”等知识点,达成复习课的教学目标。

3.开发时政资源,延伸教学内容

教师在教学过程中,不仅要结合教材内容,又要高于教材内容,同时,还要来源于教材内容并突破教材内容,多元化开发时政新闻的课程资源,从而延伸教学内容,拓宽教学知识面。

例如,针对“科教兴国”这一专题内容的复习,可在时政资源中穿插屠呦呦通过挖掘我国传统中医药中的青蒿素进行创新研究,为世界医学作出贡献,获得诺贝尔奖的事例,同时结合我国互联网+相关背景材料,引导学生博学笃思,求知创新,以此进一步巩固科教兴国战略的含义、实施此战略的关键和意义等知识要点。针对“生态文明”这一专题内容的复习,时政资源可挖掘关于厦门和福州已入选“海绵城市”建设试点城市,引导学生关注和了解海绵城市建设,巩固生态文明发展理念、可持续发展新理念等知识要点,从而提高专题复习效果。

4.复习教学的反思与总结

时政资源和九年级思想品德复习课有效整合,作为课程教学维持生机的源头活水,同时,也代表着时政资源教育的适应性,经过有效的整合以后,拓宽教学内容,以此开阔了学生的学习视野,促进学生综合能力的提升。

在九年级思想品德复习课中,教师应利用时事新闻设计导课环节,让学生带着问题进入设计的问题中寻找解决问题的答案,让学生掌握教学的重点、难点,结合时事热点,引用问题情境教学,培养学生分析问题、解决问题能力,同时,开发时政资源,延伸教学内容,拓宽教学知识面,提升课堂效率。

参考文献:

[1]陈玉梅.时政资源与九年级思想品德复习课有效整合研究:以《灿烂的中华文化复习课》为例[J].中学课程辅导(教学研究),2015(10):85-86.

第12篇

关键词:人防工程建设;城市建设;经济建设;抵御灾害;相互结合 文献标识码:A

中图分类号:TU198 文章编号:1009-2374(2017)11-0214-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.108

近些年来,城市化的进程正在迅速加快。面对新的形势,人防工程不仅有助于抵御灾害,同时也提升了城市建设的综合质量,也体现了国家对民生建设的重视。因此要进一步促进人防工程建设,就必须利用自身特点及优势,紧密结合城市建设,不断改善与提高自身在城市中的作用,体现存在的价值,谋求稳定、长远的发展,最终构筑平战兼顾、功能完善、防护能力强大的人防工程体系。

1 建设人防工程的现存问题

根据国际战略格局及战争方式的变化,为了打赢高技术、高信息化条件下局部战争的需要,国家确立了新时期军事战略方针,先后颁布了《中华人民共和国人民防空法》(1997年1月1日施行)和《人民防空工程战术技术要求》(2003年11月)等法律法规和有关技术规范,提出了各个城市全面建设人防工程的要求,而在此大背景下,城市建设在落实人防工程配套建设的过程中也出现了不少问题,有些甚至影响到了先进城市建设理念的落实和推广。

1.1 人防建设意识淡薄,人防知识缺乏

目前,国内正处于经济快速发展的阶段,国人更多的是关注经济效益及物质生活,缺乏可持续发展及统筹全局的战略眼光,忽视环境保护、人文素质、科学技术等方面的内容,也包括居安思危的国家安全理念。在大多数城市建设行为中,人防工程建设被视为负担,并通过各种手段回避及减少建设任务。普通民众对人防地下室也缺乏足够的认识,对建设中存在的问题无法发现和监督或是发现了不予理睬。相对消防、环保等建设内容,人防工程建设的基本意识还未在人民大众中形成。

1.2 人防工程建设还处于被动和无序的状态

由于人防工程是根据上诉法规在一般城市建设开发中进行强制性配套建设的,人防工程建设本身存在一定的被动性,长期的被动性建设则带来了无序的局面,人防工程的布局存在区域性的不均衡,人防工程类型存在严重的不齐全,使得人防工程建设无法形成一个完善的体系,大大降低了综合防御效能。

1.3 相关技术落后、人防设备更新缓慢

自从2000年以来,与人防相关的技术措施,设备材料等鲜有更新换代,与目前快速发展的社会背景形成了巨大的反差,也与相关企业及部门每年在人防建设中获得的利益不成正比,这导致了人防工程造价高,综合效益低的不利局面,制约了人防工程建设的发展。

1.4 相关政策不完善

城市建设在不断提出新的要求和理念,从之前的节能、环保,到后来的绿色建设,再到现在的海绵城市,城市建设形态在不断完善提升,但是由于人防相关政策的滞后或者不完善,导致了开发建设者在权衡利弊之后,选择了人防建设成本较低的方式,放弃了较先进理念的设计方案。例如:某大型综合体项目,设置了大面积空中绿化带,大面积架空的首层交通枢纽空间,体现了绿色建筑的先进理念,但是由于空中绿化带及首层交通枢纽空间根据相关人防政策规定,需要配建大量的人防建筑面积,使得建设成本及设计难度大幅提高,而面临被取消的局面。从这个层面来讲,人防建设已经阻碍了城市建设质量的提升,也势必影响到自身的建设与

发展。

2 探求完善建议

人防建设以及城市建设应当确保相互结合,在最大限度内发挥人防建设的价值与意义。从现状看,人防工程应当密切结合平时与战时的双重功能,在人防建设的全过程中都要融入城市建设的基本理念。随着时代进步,人防工程建设也应当摆脱单一的建设内容,进而提升人防建设的综合效益。完善现阶段的人防工程建设应当依照如下的基本思路:

2.1 加强宣传教育,增强人防意识

贯彻落实党和国家宣传思想工作方针,结合人防建设的发展需要,开展人防宣传工作以及初级中学和全社会的人防教育,保证人防事业的健康发展。加强人防宣传队伍建设,巩固和扩大人防宣传领域,加强与新闻单位和有关部门的联系,把人防宣传与国防教育、法制教育、文化教育等结合起来,使人防宣传工作更具稳定性、广泛性和有效性。通过宣传教育,提高人防工作及人防部门的知名度,增强人民群众的国防观念和人防意识,力争做到人人了解人防、关心人防、支持人防。

有条件的城市,人防主管部门可争取建设独立的人防宣传教育基地,向民众提供参观、学习、模拟演练等义务活动;无建设条件的城市,可在人防主管部门办公场所内,争取100~200平方米的中心办公区域,设置人防展示大厅,让过往的民众感受和了解各种人防设施、设备及功能,向民众说明人防建设的必要性和原则。

2.2 完善人防工程规划体系,促进与城市建设规体系的衔接

城市防护是城市在组织经济和市民生活的功能之外的一项重要功能,而人民防空是城市防护的一个重要部分。人防工程规划应能使规划期内的人防工程建设尽可能满足城市防护需求,具有较高的防护效益。人防工程规划确定了城市在规划期内的人防工程发展水平、建设重点、布局和步骤,是搞好城市人防工程建设、增强城市防护功能的主要保证;人防工程规划应在城市总体规划的基础上,针对人防工程做定点、定位、定量的初步要求,保证人防工程建设有序、有重点、合理的发展,避免被动型、随意性、不均衡性,减少浪费,提高工程平战利用率,有效扭转被动建设的局面,使人防工程的建设和分布呈现计划性;人防工程规划可以保证人防工程建设和城市建设的同步、协调发展,特别是和城市地下空间开发规划保持协调一致。

人防工程规划是城市总体规划的重要组成部分,是城市建设的法规性文件,人防工程规划与城市总体规具有同等法律效力,是城市建设的法规性文件,各有关部门要认真贯彻执行。各级人防主管部门应完善本市、本区人防工程规划,加强人防工程规划管理,抓住土地划拨的规划建设源头,明确人防配建内容,进而与地下空间规划、绿地广场规划、交通规划等各领域、各阶段的专项规划紧密结合,融入到城市规划的日常管理中,将人防建设条件作为规划审批条件之一,确实落实人防工程规划成果。

2.3 加强人防机构建设和人才培养计划,加大人防科研技术研究开发力度

落实各行政级别人防机构的成立,建立健全人防机构。加大人防相关的科技人员的培养力度,根据人防事业发展的需要,有计划地引进和培养高级专业技术人才。

改善科研环境,建立现代化的人防科研、人才培养和理论研究体系,以科技振兴人防事业,紧紧依靠科学技术,不断提高人防建设的效益和质量。重点针对现代高技术局部战争条件下人防面临的新情况、新问题,结合各地区人防建设中存在的实际问题和实际情况,对工程设计、维护管理、加固改造、口部处理、防护功能设置、平战结合转换、人防技术和设备、通信警报等进行专项课题研究,并设立专项研究机构及小组;研制适用于人防工程的新型材料,提高人防工程抗力,重点精确打击及其次生灾害效应的防护;加强提高现有人防工程综合生存能力的研究;加强重点经济目标防护的防护理论和技术研究。

为确保以上两项内容的实施,应从人防建设的经费中有计划的抽取一部分,作为人才培养及科研活动的运行经费,以一部分的量产换取人防工程更加合理、有效的建设效果,为将来质的提升打好基础,甚至实现人防品质提升的常态化。

2.4 遵循以人为本的宗旨,提升人防工程综合价值

新时代城市建设的核心原则是以人文本,同时注重可持续发展,尽管人防工程建设的基本条件由国际环境及国家相关政策决定,但是如果偏离了城市建设的主要原则,有悖于城市建设的核心价值,则会寸步难行。

新时期人防工程建设,要兼顾战备效益、社会效益、经济效益和环境效益,建设者要有全局观念和长远目光,从实际出发,贯彻平战结合方针,把城市建设和人防建设很好地结合起来,城市各项基础设施建设包括城区改造、地下空间开发利用、重要经济目标等都必须与人防工程建设相结合,实现一笔投资多重效益,拓宽整体平战结合服务领域。除指挥工程外,其他人防工程类型要最大限度地综合利用,为繁荣城市经济、方便人民生活服务,创造良好效益,吸引更多的建设资金,使人防工程建设形成良性循环。

针对一些具有先进意义的城市建设理念及方案,人防建设不得墨守成规、固步自封,应积极调整完善相关政策规定,在满足人防要求的情况下,给予尽可能的配合及优待,并积极从中寻找共同点,实现人防工程的综合价值。

3 结语

根据现阶段国际形势及国家综合实力,加快人防建设步伐,做好防空袭准备,适应打赢高技术局部战争的要求,十分必要。各有关部门应增强对人防建设重要性、紧迫性的认识,重视和支持人防建设,履行人防建设的职责和义务。同时,建设者也应认识到人防工程建设的艰难性和复杂性,在不断完善提升人防功能的同时,也应紧跟城市建设的步伐,与时俱进,在整个城市建设活动中不断提升人防工程的综合价值,探寻人防工程在其他领域存在的意义,保持长期及稳定的发展,促使量到质的提升,实现人防向民防的转变。

参考文献