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海绵城市的特征范文1
关键词 海绵城市 建设措施
中图分类号:TV213 文献标识码:A
1海绵城市的背景
我国年际降雨变化大,年内降雨季节不均匀,6-9月的降雨量占全年的60%-80%。受维度、海陆影响,东西南北地区气温和降水差异显著,南方靠近海洋水汽充足,北方靠近内陆水汽缺乏,季风由南向北减弱。气候变化不确定性造成夏季暴雨洪水现象不断发生。同时,因城市化迅速发展,多变的降雨现象恶变成了内涝灾害。近几年各地均出现暴雨频频,2015年全国20个省遭遇暴雨灾害,强度为历年罕见。说明城市内雨水排水系统的存在严重缺陷。此外,水污染事件也屡见不鲜。4月江西省新余仙女湖水质污染事件是今年第一起水污染大型事件。我国的水资源因水质污染也面临着严重短缺的现象。然城市对雨水的利用却不尽人意。传统城市排水模式以工程管道方式直排。力求雨水尽快排出,造成雨水不能在城市中下渗和蒸发,影响城市地下水补充,人为增大径流量,违背大自然的规律。
这样一个背景下,2014年我国住房城乡建设部编制了《海面城市建设技术指南》。旨在落实讲话和中央城镇化工作会议精神,大力推广“海绵城市”,促进自然积存、渗透、净化,节约水资源,已水生态基础设施为根本的建设。2015年有16个城市成为我国海绵城市首批试点,2016年先后有公布新加入试点城市名单。
2海绵城市的内涵概念
海绵城市(sponge city),指城市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。思想理念即人与自然和谐相处,排水防涝思路有一个新的格局,保证了城市和城市周围自然的原水文特征稳定,资源的可持续化。
3建设措施提出、思考
海绵城市的目标即是使城市拥有面对自然所造成的环境灾害等问题的弹性适应力,增强城市的综合承受能力。表象上缓解城市内涝等问题,实质改善城市的生态系统。为了加快海绵城市的建设,许多学者提出了各种措施。
3.1区域水生态系统的保护和修复
如今多数学者在“海绵城市”的建设上更倾向于低影响开发(LID)技术的应用,焦点在防洪内涝的雨水利用及管理问题上。诚然为重点之一,但解决问题的前提应是保护区域水循环过程。在现有城市中,海绵城市的建设要从部分走向整体。要对水生态系统进行区域划分,森林、河流、农田、城市生活区、城市市政区等,不同的区域采取不同保护与修复,建设园林相关的水生态基础设施,使城市基础设施跟上城市化发展,提高城市水涵养水源的能力。
3.2以海绵城市为指导进行城市规划
城市进行总体规划时,要把水文条件、因地制宜等放在第一位。此外,俞孔坚教授提出,要建设“海绵城市”,需进行跨尺度的生态规划。要研究水生态系统,不能只关注于水本身这一特殊的环境因子,因为其的流动和循环特点,与土地利用和各类景观要素相关联,受自然过程和人类活动的广泛影响。应从更高的层次进行研究,将视野从水体扩大到汇水区域或流域以及景观尺度。要认识水域、水体本身的服务对象不仅仅为水生态系统,而是整个生态系统。而跨尺度的水生态基础设施建设,从宏观上看,要研究水系统在区域或流域中的空间格局,即进行水生态安全格局分析;从中观上看,城市或者乡村的新区和功能区块,主要研究如何有效利用规划区域内的河道等;从微观层面,包括公园、小雨等区域和局域给水单元的具体“海绵体”。上述各层面需落实到土地利用和城市总体规划中。正是由于跨尺度设计,“海绵城市”才能综合解决城市生态问题。
3.3有效的雨水、中水回用
作为水循环中对人类最为重要的一步即为降雨。过去的排水将大量降雨直接排走增大了径流量,严重破坏了城市与周遭自然水文特征。在缺水时却又不能有效利用。仇保兴博士提出了建筑雨水利用与中水回用的办法。建筑中灰色水与黑色水分开处理。同时建设绿色屋顶、透水地面和雨水储罐收集雨水。除此之外,在建筑周围建设雨水花园、人工湿地等,目的在于恢复自然水生态系统的雨水渗水、净水、储水、用水。在独栋私人建筑可建设小型人工湿地。雨水城市蒸发量增大对空气质量的提高也有帮助。
3.4结合经验及时修改措施
古代人类在长期与水灾害斗争过程中积累的生态价值的实践经验,在城乡选址、水资源管理、水适应性等方面有杰出贡献,对如今海绵城市的建设有启示意义。海绵城市作为我国新出台的城市规划概念,在建设系统上有多方面不足,需要对古代技术的借鉴以及现代试点经验的不断完善。
4结语
海绵城市的提出对我国新型城市化建设规划起重要指导作用。在行之有效的前提,应加以推广。能使旧城市的可持续发展有上升空间,使城市质量总体提高。自然水生态系统的保护与修复得到进一步认可,人与自然和谐共处也能在良好的水生态系统中得以验证。
参考文献
[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部.海绵城市建设技术指南:低影响开发雨水系统构建(试行)[M].中国建筑工业出版社,2015(7).
海绵城市的特征范文2
关键词:海绵城市;生态环境;雨水花园
中图分类号:S26文献标识码:A文章编号:16749944(2016)18016203
1引言
中国是水资源严重匮乏的国家之一,水资源人均占有量不足世界人均水平的1/3。近年来,随着城市化进程的不断加快,水资源短缺和污染问题在城市发展过程当中尤为突出。在城市生态系统中,某些城市存在城市供水不足,城市建设用水安全等问题,而有些城市的工业污水也造成城市生态系统恶化,生活用水得不到保障[2]。因此,合理有效地利用水资源,缓解城市用水压力,优化水资源利用、排放、净化模式就成为社会各界广泛关注和研究的重点问题。基于此,本文就针对海绵城市建设过程对雨水的处理利用问题进行分析,并提出一些合理化意见和建议[3]。
2海绵城市的内涵
海绵城市是指在城市发展建设过程中,充分发挥道路、城市水系、建筑以及绿地等设施对雨水的吸收、渗透、储存、净化和缓解作用,控制雨水径流,如同“海绵”一样,对于环境的变化和突发的自然灾害等方面具有良好的适应性,也就是“弹性”。“海绵城市”一词的提出是在新时期下,为了缓解和解决我国飞速发展的城市化与脆弱的城市水体矛盾而提出的,“渗、蓄、滞、用、排”五位一体,落实:“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的原则。
海绵城市的发展理念在国外提出较早,主要思想是解决城市雨水问题,它包括:低影响开发(LID)、最佳管理措施(BMP)、绿色基础设施(GI),相关理论研究的目的是有效控制农村以及城市的面状污染源\[3、4\],随后逐渐发展成为控制降雨径流量和水质的生态可持续的综合性措施。而其中又以低影响开发理论为核心,即基于生态文明和景观建设为主的雨水管理方法,主要是在一定的区域内利用软工程技术,通过植被自身的特点实现就地处理降水,直接减少地表雨水径流量[5]。也就是说从源头控制雨水径流,其具体的方法包括建设雨水花园、绿色屋顶、城市下凹绿地等设施;发挥城市绿地、道路、建筑对雨水的吸收、蓄存和缓释作用,有效改善城市内涝,削减地表径流,改善城市的生态环境[6]。
3海绵城市建设过程中应注意的主要问题相对于国外而言,我国海绵城市建设起步较晚,目前处于试点阶段[7]。但“海绵城市”的发展理念已成为新型城市价值转型的重要标志以及实现人与自然和谐共处的必经之路。正因为如此,在其发展过程中应该注意以下几个问题。
3.1海绵城市的建设要以保护城市生态系统为前提
雨水降落到地表以后,经过截留、渗透、调蓄形成地表雨水径流,最后流入汇渠。其中,渗透过程和地表雨水径流管理是核心问题,其影响因素为地表植被土壤和地面坡度大小。在提出海绵城市建设理念之前,城市规划考虑更多的是用地功能,对于雨水主要考虑的是排泄,即地下管网基础设施建设,而对于路面建设等,则是人为地割裂了雨水与地下的天然联系。在城市开发过程当中不透水的硬质路面会导致径流系数增加\[8、9\],通常情况下,林地的径流系数约为0.1~0.2,农田地的径流系数为0.5~0.6,城市的径流系数一般为0.9~1.0。因此,降水到达地表后难以下渗,形成了地表径流,造成了城市内涝。海绵城市就是克服了以往的不足,将雨水利用的几个基本功能综合起来进行考虑[10]。不过,在海绵城市建设过程中,对雨水的截留和调蓄设施是建设重点,在建设过程中,应充分尊重自然环境变化规律,最大限度地保护城市生态系统[11]。
3.2海绵城市建设应充分认识南北方自然环境差异
南北方城市建设差异较大,在进行海绵城市建设的过程当中,需结合城市的地理环境因素,具体情况具体分析。从宏观建设角度出发,南北方城市开发的着重点有所不同。对于北方城市来说,降雨量小,蒸发量大,如何存蓄更多的降水、并能及时地加以再利用是关键问题[10]。而南方城市因降雨量较大,河流、湖泊众多,排洪量远小于降水积蓄量,造成了地表径流,容易诱发城市内涝。因此,在进行海绵城市建设过程中应该因地制宜,选择合适的建设方案[12]。
3.3做好基础性研究和合理规划论证工作
对当地生态环境、城建分区应该注重基础性的研究和合理规划,这样才能使海绵城市建设具有系统性、基础性的准备,也会让海绵城市建设适应当地的自然环境和社会发展的需要。很多城市都将海绵城市的建设纳入城市基础设施建设的范畴之内,但是,如果海绵城市的规划不合理,将会导致城市功能区混乱,绿色海绵设施之间无法协调,丧失了海绵的“弹性”功能。如果对当地自然地理概况缺乏全面研究的话,更会使绿色海绵设施无法充分解决城市水体问题,严重的会使海绵城市建设徒劳一场。
4建议和对策
4.1大力提高城市的植被覆盖率
海绵城市的建设过程中,应大力提高城市的植被覆盖率。基本原则是城市生态建设和自然力的复原 \[8,11\]。而传统的城市发展理念强调城市的经济职能和社会职能,以“坚固耐用、经济美观”为原则,忽视了城市水体涵养功能和生态环境的作用,在建设中偏离了正确的发展模式。例如,硬质的街道不利于雨水的下渗,不合理的沟渠开发,城市河道缩减,对湖泊等水体围填侵占等。因此,建设海绵城市就需要增加绿化面积,从环境保护入手,改善城市生态系统[15]。地表绿化是对降水的就地直接吸纳,这是发挥城市“海绵”功能的最重要的一步。海绵城市的建设不仅仅是一个工程问题,更是一个环境问题。从工程学的角度来看,工程手段可以提高对降水的利用率,而从城市生态环境保护的角度出发,才能从开发战略、指导思想上彻底转变思路,把海绵城市的建设当作永久性的,战略性的事业去发展\[15、16\],总体来说就是要保证城市绿地的覆盖面积并使其得以有效保护,例如江苏省城区用地规划就充分考虑了这些特点。
4.2重视地理环境要素,将蓄水和雨水再利用作为重点针对南北方差异问题:在北方进行城市基础设施建设时,应将蓄水、降水再利用作为开发的重点。例如哈尔滨群力雨洪公园,就合理地解决了雨水的收集、调蓄、排泄,不仅合理利用了雨水资源,而且较好地解决了水污染问题。通过简单的挖方和填方,缓解低洼地积水问题,实现高地与低地相结合,高地种植旱生植被、低地建设鱼塘并种植喜湿植被,建设新颖的农业景观\[17,18\],缓解雨洪压力。此外,公园四周建造大小不一的水坑,收集城市降水,经过自然汇集、过滤后在低洼地汇聚供给鱼类饲养,将多余降水转移到调蓄地区,尤其是城市污水,在向异地转移过程中实现过滤和汇集来解决城市水污染问题\[18,19\],建立发达的地下管渠,实现蓄水地区与城市之间水体的自由调动。
对于南方城市建设而言,由于降水较多,应采用降水就地吸纳的方式,如贵州六盘水明湖湿地公园的建设理念就是典型代表,其核心是通过减缓城市排水速度来实现“海绵性”,传统的城市排水排洪工程主要以快速排水为主,而新型海绵城市的建设打破了这一束缚,明湖湿地公园位于市区内,通过恢复水城河两岸的植被减少地表径流,增加水体中的氧气含量。种植各种植物,促使富营养化的水体被生物吸收,缓解城市水体污染,同时,建立梯田式湿地\[20,21\],有效的减缓地表径流、削减洪峰、调节季节性降雨和城区空气质量\[22,23\]。
4.3加强海绵城市建设的基础性研究,完善相关政策
在海绵城市的建设之初,要对该城市自然地理概况做出分析,如城市地貌特征、降水量、地下水水情、地质概况等,这也是海绵城市建设的基础工作,具有海绵效应的城市绿色设施,如对绿色屋顶、冠层截流、绿色街道、生态沟、雨水花园、蓄水池等建设做到心中有数。
在保障措施上,首先要制定相关的规章,出台相应的指导意见,引导各地区建设符合本地区的具有可操作性的建设方案,并将海绵城市建设纳入法律体系,通过法律来保证海绵城市建设的落实和维护\[15,24\]。转变城市发展的观念,将城市发展和自然融为一体,划分合理的城市功能,实现城市建筑、排水、水利工程等多方面的衔接\[25,26\]。
5结语
本文主要阐述了海绵城市的概况、提出背景以及国内外发展现状。探讨在进行海绵城市建设过程当中应该注意的几个问问题,这些问题是不同角度、不同的发展阶段对海绵城市建设的基本要求。影响海绵城市发展的问题主要为自然环境因素,明确自然环境与基础设施建设之间的相互关系,可以促进海绵城市的发展,实现人与自然的和谐共处。
参考文献:
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[3]吴丹洁. 中国特色海绵城市的新兴趋势与实践研究[J]. 中国软科学,2016(1): 79~97.
海绵城市的特征范文3
关键词:海绵城市;山地城市;径流控制
中图分类号:TU-0 文献标识码:A 文章编号:1671-9107(2015)12-0062-02
近年来,随着我国城镇化建设进程的不断加快,多个城市遇雨即涝、遇干则旱的问题逐渐受到城市规划建设部门的重视,而作为我国中西部地区重点城市———重庆市的这种现象更是受到社会各界的广泛关注。海绵城市的核心理念是指在建设城市过程中,通过“源头控制”、“中途转输”、“末端调蓄”措施,让城市能够在雨量大时蓄水,雨量小时排水,从而发挥调蓄作用,减少城市内旱涝现象的发生[1]。随着海绵城市概念不断被我国学者探讨研究,我国政府部门也开始将海绵城市建设工作纳入近年来实践的重点,2014年,重庆市两江新区悦来新城作为16个海绵城市试点之一[2-3],按照海绵城市的建设要求,进行积极探索,为促进城市排水规划设计等提供支持。
1重庆市的气候及城市特点
1.1雨季时间较长、降雨量大
重庆市位于我国西南部长江中上游地区,该地区地貌以丘陵为主,属于典型的“喀斯特地貌”,也因此土壤蓄水层较薄,不适宜存水。且重庆地区属于亚热带季风性气候,降水量较多,随着近年来重庆地区城镇化建设速度不断加快,水土流失现象逐渐加剧,这都进一步促成了重庆市的降雨量不断增加;有数据表明,2010年以来重庆市每年的降雨量要明显高过2010年以前,这为重庆市内部排涝工作增加了难度。
1.2城市土质变硬、遇雨即涝
重庆市是典型的山地城市,而且随着重庆市城市化建设的范围不断扩大,城市中不透水性路面范围也开始越来越广,城市排水越来越难。虽然部分雨水能够通过地下排水网进行排解,但是部分地势较低的地区往往经常发生内涝现象,一旦内涝现象发生,不仅严重阻碍了交通,也造成了较大的经济损失。另外由于重庆的山地地形特征,降雨时地表冲刷较大,由此产生的径流污染较为严重,因此可以说,海绵城市在重庆山地城市建设应用迫在眉睫。
2海绵城市在重庆市建设应用现状
目前,我国在海绵城市建设方面的技术研究已经开展,且部分技术已在重庆市试点地区应用,下面针对海绵城市在重庆市试点地区建设中的应用现状进行分析。
2.1海绵城市建设技术措施介绍
目前来看,重庆市在海绵城市的技术研究成果主要包括特细沙源区面源污染控制、复杂地质条件下源区促渗减流技术、大坡度道路径流路肩带渗滤技术、组合模块式大坡度径流控制滤池系统、径流入湖强化侧向流生物滤池净化、道侧绿地径流滞控技术及微型水景滞存技术[4],下面对这七项技术成果进行简单的介绍。(1)特细沙源区面源污染控制技术,是指在建筑及道路的建设中使用的一种土壤聚合物,通过这种聚合物来让细沙粘性增强,从而有效避免水土流失及保证稳固性;并且这项技术还能够有效避免土壤水分渗透不充分的弊端,从而提高地面的渗水性能。(2)复杂地质条件下源区促渗减流技术,是指针对已经建成的硬质地面地表,应该有效利用硬质地面附近的绿地、草坪等设施,来减少地表径流,重庆试点建设过程中主要采取的措施就是在绿地中采用植草沟等,在转输过程中逐步减少地表径流。(3)大坡度道路径流路肩带渗滤技术,是指针对城市中地形坡度较大的地区,在路肩建设能够承载路面径流的排水渠,并通过排水渠的梯级设计来缓解水流速度,有效缓冲洪峰流量和洪峰时间。(4)组合模块式大坡度径流控制滤池系统,也称之为塘床系统,是指在水流进入排水系统之后,通过在滤池上面铺设的砂砾来对泥水进行分级过滤,从而防止由于雨水过度污染而造成的城市排水不畅。(5)径流入湖强化侧向流生物滤池净化技术,是指利用生物体系来对雨水进行净化,尤其是针对大量流进湖中的雨水,从而让雨水有充分利用的可能性,为城镇干旱季节的到来储备更加充足的水资源,并有效控制面源污染。(6)道侧绿地径流滞控技术,是指利用道路两旁的绿化带来让雨水形成滞留,并初步对泥水进行过滤,为下一步的排水及净水工作带来便利,尤其是道路两旁绿地暂时的存水性,能够有效缓解地面排水压力。(7)微型水景滞存技术,是指利用小型的城市绿地景观来对大量降雨时地表的雨水进行暂时的存储,比如花坛、水池等等,并且这项技术还能够有效利用小型景观中的生物对雨水进行净化,有利于后期的水资源利用及城市排水工作的顺利进行。
2.2海绵城市建设成果检验
目前来看,上述七项技术在重庆市海绵城市建设中已经逐步开始应用,通过利用监控设施对试点地区与普通城市地区的地表雨水排放速度进行比较发现,在同一降雨量的前提下,试点地区的雨水在20min以内就已经排放干净,而普通城市地区在降雨一个小时以后地表仍然有大量存水。其次,根据《海绵城市建设绩效评价与考核办法(试行)》中的相关规定,对重庆市两江新区的海绵城市试点与普通街道的排水过程进行检测,发现试点城区内的水量排泄非常顺利,而且也几乎没有排水死角,另外还对试点的排水时间进行测试,虽然也有部分地区排水时间与预计时间要长一些,但是并不影响雨水接下来的排放程序。从上述测试中可以看出,重庆市海绵城市建设确实取得了较好的效果。
3海绵城市在重庆山地城市建设应用带来的启示
通过对重庆市海绵城市建设的现状分析来看,海绵城市建设能够较好的起到促进城市建设与水资源生态环境保护之间的相互作用,以达到缓解城市水资源压力、提高山区城市的蓄水功能以及改善城市生态环境、减少内涝可能性的目的。在对重庆地区海绵城市建设的现状进行分析的过程中,得到以下启示。
3.1技术创新应持续加强
从上述海绵城市建设的技术措施来看,虽然已经初步研发了几项有利于海绵城市建设的技术成果,但是径流聚散工程过程影响因素较多,其中水文、土壤侵蚀、水资源研究等相互交错影响,一方面通过降雨时间空间的分布研究,将充分利用计算机模拟如GIS、HSPF、SCS、PLOAD及SWMM等技术的不断发展,与分段集蓄利用、优化配置各种径流调控技术措施相结合,不断创新突破,方能较高精度的解决海绵城市的建设遭遇的瓶颈。因此,相关研究院校机构等应针对重庆山地城市的实际需求,加强海绵城市建设技术的不断创新,从而为海绵城市建设提供有力的技术保障。
3.2不同政府职能部门之间加强协作
海绵城市建设需要市政、规划、建设、园林等各个部门之间的统一部署、统一规划、统筹协作。目前我国已经先后出台了《绿色生态住宅小区建设技术规程》以及《绿色建筑评价标准》,以及正在编写的《重庆市海绵城市技术细则》等,政府以及相关机构还需要进一步加强不同政府职能部门之间的协作,如在控制性详细规划中确定透水铺装区域,合理控制透水地面面积比例等,市政、园林部门应在绿地规划中协调下凹式绿地建设,建设部门应根据用地功能、地质条件等综合考虑技术措施以控制海绵城市建设目标,在为海绵城市的政策建设工作提供良好氛围,保证海绵城市技术应用的最佳实践效果[5-7]。
3.3市政基础数据收集范围应逐步扩大
随着海绵城市建设范围的不断加大,国内一些城市例如辽宁沈阳市、江苏镇江市、浙江嘉兴市、山东济南市等也已经开展了一系列研究与实践,应广泛开展经验技术交流,促进海绵城市发展建设。目前来看,我国现在海绵城市建设的试点主要在长江流域,这主要是由于我国长江流域普遍降水量大,该地域土质较硬,海绵城市建设需求比较迫切的原因导致的;但是实际上海绵城市建设的需求不仅仅在长江流域,同样在东部沿海其他城市有着迫切的需求。另外,不同地域的城市降水情况不同,地形地貌等地质条件不同[8],试点范围的扩大也能够为海绵城市建设政策的进一步完善提供更大范围的基础数据。
4结语
随着开发建设周期的缩短,海绵城市建设的任务也日益艰巨,海绵城市不是某一项政策提议,而是真正的用实践来证明海绵城市的时效性。这不仅需要新理论、新技术体系、新的开发建设模式的建立,还需要一系列配套的技术及管理、监控措施,包括新的规范标准的制定,传统规划、设计、观念的改变,政府不同职能管理协作,合理的监测评估等。海绵城市建设是一个多目标、多层次的长期的系统性的建设工程,重庆典型山地特征对海绵城市建设需求更要迫切,需要在当前的经验积累基础上,不断探索完善,改善生态水环境,为其他城市建设海绵城市提供借鉴和支撑,促进社会及经济和谐发展,为新型城镇化提供重要保障。
参考文献:
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海绵城市的特征范文4
【关键词】海绵城市;园林景观
Practice of Sponge City Construction Idea in Landscape Architecture
Zhou Li-jun
(East China Architectural Design and Research Institute LimitedShanghai200041)
【Abstract】With the improvement of people's living standards and aesthetic taste, as well as green, the concept of ecological development increasingly popular people, more and more people began to pay attention to the living environment, the pursuit of harmony between man and nature. This also made a better request for urban landscape design. Sponge city in the urban landscape design due to a number of factors led to the development of design behind the development of the city, the need for its reform. "Sponge city" is a low-impact development of the rainwater system, integrated a new generation of urban rainwater management concept, its protection in the region under the premise of natural water ecological balance, can break the urbanization and resource and environmental problems, Natural harmony symbiosis. In the process of urban landscape design and construction, the integration and application of sponge theory will enhance the function and function of landscape, so that it can achieve the goal of rainwater resources recycling and ecological environment protection while beautifying the city.
【Key words】Sponge city;Landscape
随着城市的发展及新型城镇化的不断推进,自然生态平衡日渐被破坏,城市存水、净水能力持续降低,导致地表径流量增加、地下水污染及水位降低、洪涝灾害频发、河流水系生态恶化等问题。例如,近年来很多城市在汛期,都出现了“逢雨必涝”、“城内看海”的痼疾,极大地影响了城市的可持续发展。近几年,在不断探索和研究的过程中,相关人士提出了海绵城市(sponge city)的概念,并在城市园林景观设计中积极融入海绵城市概念,取得了良好的经济效益与生态效益。
1. 海绵城市的概念
澳大利亚研究者最早提出“海d城市”理论,如今,国外已经建成了比较完善的“海绵城市”系统(如图1),实现了绿色水循环和良好的雨洪管理。我国在2013年提出建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市,采用渗、滞、蓄、净、用、排等措施,将70%的降雨就地消纳和利用,从而最大程度地保护自然水文循环,增强城市应对环境变化与自然灾害的能力,实现内涝防治、径流污染控制、雨水资源化利用和水生态修复等目标。
2. 海绵城市的建设规划
2.1原则。
(1)安全原则。
海绵城市应该与城市防洪排涝的标准相互结合,构建一个安全的城市雨水控制系统,以提高城市雨洪管理能力,确保城市供水、用水安全和水生态平衡。
(2)生态原则。
在规划和建设海绵城市时,要充分考虑保护城市生态安全,比如公园、绿地、湖泊、河流、沟渠等海绵体,要优先使用自然系统进行“渗、滞、蓄、净、用、排”,从而有效保护和修复生态环境。
(3)因地制宜原则。
要根据不同地区的地质、水文条件,分析影响水资源开发与控制的因素,并因地制宜的去选用影响因子比较低的开发设施或系统。
(4)统筹建设原则。
海绵城市的建造需要多个部门、多个专业协调去运作,并做到分工负责,遵照同设计、同施工、同投产使用的原则,确定影响因子低的因素,统筹规划。
2.2海绵城市的规划目标。
(1)提高雨水利用。海绵城市通过集蓄和渗透,可以实现雨水资源的合理利用,降低地表径流系数。另外,通过池塘、自然水体、湿地等海绵体,吸收、渗透、储蓄、净化雨水;在非降雨期间,可以将这些雨水“释放”出来进行循环使用,从而达到雨水资源的循环利用和生态环境保护的目的(如图2)。
(2)改善城市景观。将海绵城市的理念运用到城市园林的设计中,既能提升城市园林景观的观赏性、实用性,也能保护自然资源,改善水环境和水文地质条件,促进城市可持续发展。
3. 海绵城市理论下的城市园林设计
3.1加强城市园林设计规划。
每个城市都有自己独特的地域和环境条件,气候、水文及植被覆盖等也存在很大差异,在对城市园林景观进行规划时,应结合城市建设布局、自然生态条件、地域文化等,因地制宜地进行规划。“海绵城市”注重保护和修复自然生态环境,强调低影响开发,是一种高效、和谐的人类栖境,能使各类物质、能量、信息得到充分而高效的应用,促进自然生态环境良性循环,因此,应将海绵城市理论融入到园林设计规划中,充分发挥园林景观在保护自然、提高绿化覆盖率、美化城市环境、改善水生态环境的作用。
图 2“海绵城市”水循环示意图
3.2科学设计雨水集蓄系统。
(1)增设道路渗滤沟。如今,城市建筑和混凝土道路数量越来越多,土地硬化和水资源破坏问题比较突出,这不仅严重破坏了自然生态的平衡,也极大地降低了城市存水、净水能力,导致地表径流量增加、水生态环境恶化等问题。另外,传统的城市采用快排模式、泄洪能力设计偏低等,在强降雨来临时,往往因泄洪不及时,而引发城市内涝。在修建城市道路的时候,可借鉴海绵城市理论,在道路两侧增设渗滤沟。这样,在降雨的时候,就可以将雨水收集起来进行循环处理与利用。
(2)应用渗透性铺装。渗透性铺装可以促进地面渗水、排水功能得到充分发挥。与水泥混凝土路面相比较,渗透性铺装既能节约物料,降低成本,也符合园林生态化设计理念,有效保护和修复生态环境。在进行铺装设计时,为增加稳定性和透水性,应在地面上铺设砂砾垫层,在此基础上,主路可铺设砖层,两侧及辅道可铺设石子路,从而更好地实现雨水的“渗、滞、蓄”雨洪管理目标。
(3)构建园林生态水渠和雨水缓坡。在园林景观内,可依据园林景观的自然条件,建设生态水渠,以实现观赏和雨水蓄集的目的。生态水渠可分为明渠和暗渠,明渠采用砂砾、石子和透水土工布进行铺设,暗渠时在园林景观建设时便预留排水沟,实现雨水渗透吸储。
3.3科学设计雨水储蓄体系。
(1)集雨型绿地。集雨型绿地的植物配置,一般选择耐湿涝植物,这类植物具有良好的储水功能,当多余的雨水导入集雨型绿地后,能够得到良好的蓄积。同时,集雨型绿地也可称为园林景观的一部分。在雨季持续时间较长的南方,可大量建设此类集雨型绿地和小型湿地。
(2)人工湖。人工湖在城市园林景观中,是必不可少的部分。人工湖既是园林景观的一部分,能提升园林景观的灵动和意趣,也是雨水储蓄的“海绵体”。在平常的时候,应严格控制人工湖的水位,确保在下雨时,可以充分发挥出雨水储蓄的功能。另外,还要配置具有自洁能力的水生植物,以保持湖水清洁,降低维护成本。
(3)地下储水池。规划设计园林景观时,可在地下设置多个专门的储水池,并与生态水渠、道路渗滤沟、雨水缓坡等相连接,这样,各个“海绵体”收集的雨水,都可以流到地下储水池中,并进行处理,以供二次利用。
3.4建立合理的雨水净化系统。
(1)采取土壤渗透净化。例如,利用草坪、土壤等进行雨水渗滤净化,然后,再通过次级净化池或渗滤池中收集。
(2)生物处理净化。利用生物自身具有的净化功能,对雨水中的污染物进行分解,以达到雨水净化的目的。在园林景观设计中,一般是借助植物进行雨水净化,例如,利用植物的富集作用,吸收雨水中的各种元素及杂质;利用植物的代谢作用,对雨水中的有害物质进行吸收分解。此外,还可采用微生物净化方法来实现雨水循环利用。
4. 海绵城市理念应用到园林设计中的对策
(1)转变工作人员的设计理念。
受到传统园林设计观念的影响,设计人员在设计排水系统时,主要采用的是水泵、管渠等等,对于园林道路面e的设计过大。尤其是有些设计人员遵循末端集中排水的原则,导致了许多园林出现了大雨必涝的现象。海绵城市的原理主要是利用自然排水,优先选用一些低影响设施区排水,比如下沉式绿地等,注重源头分散控制,而不是末端集中法。因此,为了满足现代化园林设计的要求,必须转变设计人员的设计观念。
(2)合理选择“海绵体”。
海绵园林的作用主要有三个,包括保护园林原有的生态系统、恢复原来被破坏的生态系统、低影响开发。但是,在建设海绵园林的过程中会产生很多的问题,由于我国地大物博、幅员辽阔、每个地区的环境和气候各有不同,存在着很大的差异,每个城市的降水量也不同。所以为了充分的展现出海绵体的作用,工作人员应该根据城市的实际情况、年平均降水量,来去选择合适的“海绵体”,对“海绵体”进行严格的质量检查,施工单位根据工作人员的调查情况,在去进行合理的采购,这样可以从根本上保证“海绵体”的质量。
(3)进行低影响园林景观开发。
首先要做到基础设施和市政设施稳定的融合,降雨之后,要采取源头分散的控制方法,将排水量和径流系数作为控制参数,合理的利用各种技术,比如设置透水铺装、蓄水池、碎石沟、渗透渠等海绵设施。在削减径流的过程中,要做到有效缓解管网承受的雨水压力,建立分布合理的排水网络,促进基础设施和市政设施的完美融合。其次就是根据园林气候和水土特征,合理选择具有雨水集蓄作用的植物,并进行科学配置,增强园林景观的立体感、美观度,确保水循环良性运行和水资源利用最大化。
5. 结语
现今人们对于居住景观的设计要求越来越高,在进行城市园林设计中,必须要结合海绵城市的概念,做到合理设计景观、合理选择“海绵体”、转变工作人员的设计观念,这样才能够合理建造海绵园林,多角度去满足人们的需求。
参考文献
[1]周葵. 海绵城市理论在园林设计中的渗透[J]. 中国林业产业,2017,(02):81.
[2]亓新慧,张琦. 基于海绵城市理念的城市园林设计探析[J]. 中国林业产业,2017,(01):88.
海绵城市的特征范文5
关键词:海绵城市;城市规划;城市道路
中图分类号:TU984;TU99 文献标识码:A
一、海绵城市的理论
建设海绵城市,即构建低影响开发雨水系统,主要是指通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种技术途径,实现城市良性水文循环,提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力,维持或恢复城市的“海绵”功能。传统城市建设模式主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来组织排放径流雨水,以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念,这不仅增加市政雨水管网及收纳水体、排涝设施压力,而且降雨初期大量污染物随径流雨水入河影响水环境质量。另外大量雨水外排,也是水资源的一种浪费。海绵城市构建从源头到末端的全过程控制雨水系统,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。
二、海绵城市理论在城市规划中的实践
本文将结合我国南方某城市阐述海绵城市理论的实践。
(一)水系湿地规划
河湖水系、坑塘湿地等是城市天然的雨水滞纳净化场地。尤其是城区水面率高的城市,要在河道两侧控制不小于5 m~50 m的绿化带,为河滨植被缓冲带、河滨湿地、雨水滞留塘等低影响开发系统的构建提供条件。首先应加强对现有水系湿地的保护,尤其是城市低洼区的河沟、坑塘等,严禁盲目填埋,增加内涝风险。对历史填埋的河道水系,特别是在因缺乏调蓄水体导致内涝风险较高的区域,应结合城市建设进行生态恢复。
针对该城市水路并行、城河相依的城市格局,应充分利用河道与道路之间的绿化带,建设植被缓冲带,并设置横向地表泄水通道将地块雨水引入缓冲带。在河滨绿化带较宽、地势低洼的区域应构建湿地系统,强化对雨水的调蓄与净化。对于相对封闭的河沟、坑塘等,应辅以适当的工程措施,设置雨水滞留塘。
(二)绿地广场规划
该城市生态绿城建设规划提出至2020年,城镇绿化覆盖40%以上(其中建成区绿化覆盖率45%以上),城市人均公园绿地面积达到13O。充分挖掘绿地、广场、公园等城市开敞空间滞蓄、净化雨水的潜力,使之成为城市径流污染的处理场地、超标暴雨的临时滞纳空间。
为突破传统、建设海绵城市,在湿地公园规划设计中,统筹考虑了公园与周边区域的空间关系、竖向关系、雨水出路等,在公园内部构建低影响开发系统,使公园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。
(三)城市道路规划
城市道路雨水径流量大,污染严重,是城市污染的主要来源。在满足道路交通安全等基本功能的基础上,应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。
(四)地块内部规划
低影响开发的核心理念即是采用小规模源头分散措施控制降雨径流水量和水质,因此建设海绵城市的重点即是在地块内推广低影响开发。适用于地块内部的低影响开发设施主要有绿色屋顶、下凹式绿地、透水路面、雨水花坛等。
该城市的大型小区进行了雨水综合利用尝试,但仍采用传统的加药处理工艺,初期弃流雨水直排河道,既不节能,也不能有效控制径流污染。应改变传统思路,根据水环境特征及河道水质控制目标要求,更加注重利用低影响开发设施来控制降雨径流污染,提升雨水利用率。对于已建地块,尤其是排水管道标准较低、内涝风险较高的老小区和城中村,根据实施条件,有选择地采用低影响开发设施提高内涝防范能力。
三、推进海绵城市建设的几点建议
推动海绵城市建设意义重大,任务艰巨,为贯彻落实讲话精神,提出以下建议。
(一)水利部门应在海绵城市建设中发挥主导作用
海绵城市建设与水资源配置、非常规水资源利用、城市防洪排涝、水生态环境建设等工作密切相关。水利部门应在海绵城市建设中发挥主导作用,把海绵城市建设作为解决我国城市水问题的重要抓手,协调住建、环保等有关部门推进海绵城市建设,并逐步把雨洪资源纳入到城市水资源配置体系当中去。
(二)推动出台海绵城市建设的指导意见
海绵城市建设是一个复杂的系统工程,涉及到城市规划、供水、防洪、排涝、环境保护等多个方面,必须统筹规划,综合实施。目前,海绵城市建设的理念正逐步为人们所接受,国内很多城市已经开展了海绵城市建设的探索。提出我国建设海绵城市的总体目标、思路和具体措施,引导全国海绵城市建设的开展,提高城市水安全保障能力。
(三)积极开展海绵城市建设试点
建议选取基础工作比较好的、雨洪资源利用潜力大的城市小区、园区、高校等开展海绵城市建设试点,并在资金和项目上给予一定的支持。试点地区要从实际情况出发,充分考虑当地的水资源条件和防洪排涝、环境保护等方面的要求,采用先进的理念、技术方法和手段,积极探索海绵城市建设模式和实现路径。要及时总结经验,加强宣传交流,切实起到示范作用,以点带面,为全国海绵城市建设提供借鉴。
(四)研究制定支持海绵城市建设的政策法规
根据城市雨洪综合利用的公益性特点,借鉴国外发达国家经验,为推进海绵城市建设,在国家层面应研究制定强制和鼓励城市雨洪综合利用的政策法规,限制城市建设中过多地采用不透水路面和屋顶,强制在市政工程建设和开发建设项目中采取雨洪利用措施,采取财政补贴、设置专项资金等形式鼓励城市雨洪综合利用工程技术研发、生产和使用,促进海绵城市产业化发展。
结语
综上,在我国海绵城市建设仍刚刚起步,需要各部门齐心协力、同抓共管,需要在城市开发建设的各个环节贯彻落实低影响开发理念,需要全社会共同参与。
参考文献
[1]王国荣,杨宇栋. 城市内涝地区改造对策研究――以常州为例[J]. 江苏城市规划. 2013(02)
[2]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[J]. 中国给水排水. 2010(18)
海绵城市的特征范文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)