时间:2023-09-01 09:18:29
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【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.
关键词:海绵城市;人居环境;绿色环保;城市品位
在当前追求绿色生态的大环境下,人们越发注重城市发展与自然环境、人居环境的和谐统一,更加讲求对天然水资源、植被资源、雨水资源等资源的合理利用。在全面释放城市活力的基础上,追求高质量的绿色可持续发展,水资源的重要性不言而喻,因此对水资源合理利用的研究,对于制定全面合理的城市发展规划、提升整个城市的人居环境将有很大的现实意义。
1海绵城市的相关概述
《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建(试行)》,对海绵城市的概念给出了明确的定义,即城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害方面具有良好的弹性,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄积的水“释放”并加以利用,提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害的发生。海绵城市的建设主要包括三个方面的内容:一是保护原有生态系统。二是恢复和修复受破坏的水体及其他自然环境。三是运用低影响开发措施建设城市生态环境。海绵城市的基础设施除了自然河流、湖泊、林地等外,还包括城市绿地,要求在满足绿地功能的前提下,通过研究适宜绿地的低影响开发控制目标、指标、规模、布局方式,与周边汇水区有效衔接模式,植物及优化管理技术等,可以显著提高城市绿地对雨水的管控能力。
2海绵城市人居环境构造中的绿色因素
2.1城市绿色的可持续发展
城市绿地系统与海绵城市体系在规划阶段相互指导。绿地系统是对各种城市绿地进行定性、定位、定量的统筹安排,形成具有合理结构的绿地空间系统。海绵城市体系的规划强调城市绿地系统对雨水径流量、峰值流量与径流污染的控制能力,对城市绿地的建设提出了更多要求。城市绿地布局、规模与建设情况也会反过来影响海绵城市体系的规划,两者在规划阶段相互指导。
2.2生态雨水管控系统的构建
生态绿地对雨水管控的生态功能部分契合了海绵城市对雨水管控要求。城市绿地具有雨水的渗透、滞留、蓄集和净化功能,这与海绵城市要求的对雨水的渗透、滞留、蓄集、净化、利用和排放与管控措施部分吻合,城市绿地是海绵城市体系的主要组成部分。
2.3城市地下建设体系的形成
海绵城市体系下城市绿地建设标准,符合城市绿地生态化和节约型园林的要求。城市绿地的生态化和节约型园林要求城市绿地要充分利用天然降水,减少雨水的地表径流,减少对地下水的依赖。海绵城市建设要采取的雨水管控措施符合节约型园林建设的要求,促进了节约型园林和绿地生态化的发展。
3构建海绵城市人居环境的营造路径
3.1城市绿地系统与雨水控制系统的融合
城市绿地系统可有效地控制雨水径流量,实现对雨水的回收再利用,但是在控制雨水径流方面,由于海绵城市体系对城市雨水管渠系统仍具有较强的依赖性,因此城市绿地系统在海绵城市体系中承担辅助角色。根据国内试点城市的经验,城市绿地系统在海绵城市体系中对雨水径流量的控制率约为30%~40%,城市绿地系统在海绵城市体系中发挥一定的辅助作用,对雨水的处理能力低于海绵城市体系对城市绿地系统的预期。不能为了消纳多年不遇的雨水,而使生长多年的树木被浸泡而死,同时也不能只顾绿地的消纳功能,只种耐水湿植物而降低了植物多样性。不能只做一些排水植草沟、雨水湿地花园而减少乔木种植量,降低了绿地应当以乔木为主的生态功能。在实际工作中,要科学地处理好绿地对多年不遇的一次性雨水消纳功能与千百年绿地乔灌木形成的生态为主的多种功能熟轻熟重的关系。
3.2雨水管控模式的综合建立
根据城市降雨过程,低影响开发雨水管控技术主要分为截留技术、渗透技术和调蓄技术3种。现结合南阳市的绿地状况提出如下具体方法:透水地面方面,园路、广场、树穴周围等需铺装的地方,采用透水地面,增加雨水下渗。渗透井方面,在绿地中分散布置小型渗水井,利用碎石等材料的空隙,贮有的雨水向四周的土壤中扩散。渗水边沟方面,在绿地道路旁建造渗水边沟,当降雨量大或降雨时间长时,减少降水的流失。坡地蓄水沟方面,在园林中坡地较大的地段,每隔一定高程建平行水沟,沟的两边在径向上相互搭接。地下雨水收集管网方面在地下埋设多孔管材,管材周围填弃碎石或其它多孔材料,利于雨水的渗透。生态草沟方面,在大型绿地的中部或广场、停车场边缘,设置生态草沟,有效收集下沉雨水,减少地表径流。挡土墙方面,在山坡或陡峭地形上,设置挡土墙,将坡地作成梯田或鱼鳞坑,有效阻挡雨水。在坡度较大的山路或园路上,每间隔一段距离作一段平台,平台四周适当围合,中间铺砂、石子等透水材料。雨水湿地花园方面,雨水湿地花园也称“生物滞留区域”,指在园林绿地中种有树木的低洼区,由树皮或地被植物作为覆盖。通过雨水滞留下渗来补充地下水,并降低暴雨地表径流的洪峰,还可通过吸附降解离子交换和挥发等过程减少污染。并使之逐步渗入土壤,涵养地下水或补充景观用水、厕所用水等。
3.3城市环保与居住环境的优化
在台风的影响下,会对海绵城市景观设计带来更大的挑战。因此,要从多方面强化在植被、绿色生态建筑等方面的整体融合度。在具体的设计中,突出海绵城市气候特点,形成不同时令景观的多方面呈现。譬如,在露天花草的衬托下,对于一些开花效果良好的植被进行整体的设计管理。其中,在植被的选择中,可以使用桫椤和银杉2种,还可以结合运用白豆杉、水杉、野荔枝等植被,并结合岭南地区的长苞铁杉、野龙眼等不同的植被,形成一种绿色的生态构建方式。同时,在植被类型的选择中,可以选择相应的热带雨林植物,形成常绿阔叶林、中亚热带典型植被等,并对于北纬度地带性植被,形成常绿阔叶林等混搭的方式,这样,可以实现在海绵城市绿色生态植被管理与运用的综合性,形成常绿针叶林、竹林、灌木以及草坡等生态要素的营造,更好地体现出一种乐观向上、积极的生态模式,及时进行加固护理处理方式。在台风等强热带风暴的影响中,就要对绿色树木进行整体的支撑检查,在进行原有枝条加固的基础上,对于缺损的,要依据树木的大小规格以及生长态势、树种特性以及现场种植的条件等,形成不同的综合管理模式。因此,在支柱与树干之间运用橡胶、草绳等柔软的东西,提升海绵城市绿色景观设计的综合作用。
关键词:海绵城市建设、生态、工程技术、新概念
2012年,海绵城市这个概念首次被提出,就引起了不小的反响。海绵城市(LID)指的是城市能够像海绵一样,在降水时,利用一些绿化植物的保水功能和蓄水池等收集雨水,实现放内涝及蓄水抗旱等功能。从而有效缓解城市水资源短缺与城市内涝之间的矛盾,并助力于修复城市水生态环境。构建海绵城市的经济效益不可小觑。海绵城市建设非常注重对天然水系的保护利用,相比于建设排水管道和钢筋混凝土水池的工程量,海绵城市建设在劳动力成本上又有了一大突破,调蓄设施往往与城市既有的绿地、园林、景观水体等相结合,“净增成本”减少。倘若海绵城市概念能够得以广泛实施,必然是现代社会的一大生态革命。
一、海绵城市建设中出现的问题及解决办法
1新旧观念的对抗
从资源利用角度来看,不难发现,传统城市建设大都采用“以求应供”的模式,导致大量资源的不合理堆滞浪费。而海绵城市的建设模式却如它的名字一般,有弹性地“以供应求”。从根本上与传统的城市雨洪管理模式区别开来,也就使得大部分企业难以适应,从而成为海绵城市建设中的一大阻碍。传统的城市雨洪管理建设设施在社会生活中随处可见,地面下纵横交错的下水道正是最好的体现。仔细想想,我们不难发现:雨水直接变成了废水。事实上,随着温室效应的加强,全球气候变暖,水资源的逐步稀缺,雨水——资源回收率及其低的天然水资源,是具有超能的创造力的。不仅仅是经济上的效益,生态上带来的益处简直是国人的福音。所以,深入贯彻落实“海绵思想”不失为一个好方法。海绵思想,即有弹性的思想,以海绵城市为出发点,不拘泥与时代,不拘泥于生活。以此逐步构建生态和谐的社会。
2规模化系统的建立难题
此规模化系统大抵可以定义为建立在全国各地的完善的雨水湿地、下沉式绿地、植被缓冲等具有自然积存、自然渗透、自然净化功能的海绵城市系统和城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统。但是就目前来说,大多中小型城市都没有足够的资金投入及管理意识,加之很多中小企业根本没有能力来试水,前期投入资金的缺乏,相关技术经验的不足,市场行情的不确定性都为海绵城市的持续推进构成了一种隐形障碍。以生态文明建设为中心,从政府出发,企业为辅。借鉴于以往的“先富带动后富”,依旧可以采用“公带私,大带小”的管理经营策略。正所谓“大树底下好乘凉”,但是,这并不意味着盲目跟从,在发展中创新才是根本。
3各领域间的配合问题
生态建设的促进与利益的分工化及其合理化。随着社会经济科技的发展,可持续发展战略正在生态文明建设道路上显得越发不可忽视,而海绵城市这种概念直观地体现了“循环”的意义。这是一场传统与新治的较量,各个领域。各个企业间的合作是必不可少的。然而,海绵城市由于落实的反差性,在城乡规划具体实施中不占优势,使它成为了一种单一的概念。国家鼓励中小企业的全面推进生态文明建设。相关技术捐赠、开设海绵城市专题讨研会、项目外包、组织交流沟通等均可以尝试一番。
二、海绵城市建设相关技术问题及解决办法
1科技研发的滞后性
海绵城市建设在中国是一个新生事物,现有的雨洪管理经验和技术利用率不高,从“零”开始研发,需要大量的实验积累与经验海绵城市建设及相关技术问题分析杨振雷西安市第二市政工程公司陕西西安710075分析,专业人才的需求量很大,但专业研发人才却很少,以致海绵城市的持续推进受阻。培养人才是关键,可以先从教育界入手,新增大学生生态文明建设之类的专业,加强对环境维护、给排水等专业的重视,注重实践。
2低影响开发技术的选择
一般情况下,规划定位的目标是海绵城市建设过程中的关键因素,从径流峰值控制、径流污染控制等条件中筛选,开发出系统海绵体。既是要点,更是难点。因地制宜,分析各个城市的区域位置、气候特点、降雨规律、水文特点等,作出不同的规划定位目标,并在此过程中,遵循资源节约、经济适用、环境保护的原则,合理选择低影响开发雨水技术,例如,针对降水较多的南方城市,侧重点应该在雨水的储蓄与排放,而较之降水较少的北方城市,侧重点则是雨水的净化与利用。
3突袭式建设的挑战
作为一种新概念,我们可以亲切地把海绵城市叫做一个时代的衍生物,生态文明建设的促进与利益的分工化及其合理化一直是一项有意义的挑战。接纳新事物的同时也就意味着旧模式的没落,反之,旧模式的正常运行,就是新模式最大的阻碍。政府及时制定出有关海绵城市的政策已经成为刻不容缓的事情,鼓励海绵城市的推进,出面筹集资金等都行之有效。
海绵城市在我国的生态文明建设道路上一抹清泉般骤然冲击到社会这股浪潮中,是时代的战利品,也是时代的附属品。在国土、排水、道路、交通等各个方面都将起着举足轻重的作用,虽然面临的挑战不少。但是,一旦成功覆盖实施,在可持续发展战略的衬映下,对建设美丽中国具有非同寻常的意义,也必然会使绿色生态家园在这个时代火树银花般精彩绽放。
作者:杨振雷 单位:西安市第二市政工程公司
【参考文献】
[1]俞孔坚,李迪华,袁弘,等.“海绵城市”理论与实践[J].城市规划,2015,39(6):26-36.
关键词:低冲击开发;海绵城市;雨水利用;排水管理;综合利用模式 文献标识码:A
中图分类号:TU99 文章编号:1009-2374(2016)33-0109-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.33.054
随着我国改革开放步伐不断推进,城市化进程明显加速,尤其是近年来施行的“城镇化”战略布局,进一步促进了城市基础建设的发展,但是相应的城市洪涝灾害、雨水径流污染、城市排水污染、水资源面源污染以及水资源匮乏等问题严重制约城镇化发展,对我国城市生态和谐发展提出极大的挑战。为了从根源上解决城市排水管理与水资源匮乏问题,有效提高雨水利用率,节约城市水资源,对城市生态环境进行妥善管理与改善,我国提出了“海绵城市”发展理论,从而通过充分利用雨水资源,解决城市水资源污染与匮乏难题。本文结合城市排水管理和面源污染处理技术的发展趋势,探索了“海绵城市”理论在城市生态和谐规划和建设中的实践应用。
1 低冲击开发雨水模式理论
低冲击开发雨水模式又称为低影响开发雨水模式(Low Impact Development),是20世纪90年代由美国西雅图、波特兰市等城市共同提出的一种城市水资源保护与改善方案。低冲击开发雨水原理是通过设计小规模的、分散的水资源源头控制,从而对城市强降雨所产生的径流、面源污染进行有效处理,并且使开发区实现开发前与开发后的水文环境和循环状态基本相似。低冲击开发雨水模式是一种以城市生态环境为基础,以城市发展与建设为依托,实现雨水径流控制与雨水开发利用的综合管理。
低冲击开发水模式的核心在于如下三点:(1)以城市生态环境为根基,实现城市发展与自然共生;(2)以雨水尤其是暴雨径流源头管理为主,实现雨水资源再利用;(3)充分尊重和利用本地区的地貌特征、水文环境、气候类型等自然特性,尽量减少对本地区的环境扰动与破坏。城市建设是一项源于自然、依赖自然,但又不断改变着自然,对自然进行重新设计的工程。为了保证城市的健康发展,必须实现城市建设与自然发展动态平衡,低冲击开发雨水模式就是尽可能减少城市原有环境的破坏,实现城市雨水资源有效控制与利用。
相关统计数据表明,低冲击开发雨水模式能够有效减少城市暴雨径流的30%~80%,延迟暴雨径流峰值约5~30分钟,从而对城市抗洪防涝,减轻城市排水网络压力,均起到重要作用。相比传统的雨水控制与开发模式,低冲击开发雨水模式更加侧重与自然环境的和谐发展,因此更适合科学发展观的城镇化发展战略,为我国城市生态和谐规划提供重要依据。
2 “海绵城市”理论
“海绵城市”理论源于行业内惯用“海绵”来比喻城市排水及雨水吸附能力,随后采用“海绵”描述城市或土地调整雨水积蓄的能力,因此“海绵城市”概念在学术界得到广泛的应用。尽管对“海绵城市”的定义并不一致,但是“海绵城市”理论的核心思想都是旨在城市的洪涝调节能力。近年来,国家越来越重视“海绵城市”理论的研究与应用探索,先后在2014年和2015年了《海绵城市建设技术指南》《海绵城市试点工程建设指南》等官方文件,大力推动了我国海绵城市的探索与实践。“海绵城市”理论是在低冲击开发雨水模式、水敏感性城市规划等理论基础上发展而来的综合性城市生态规划与建设理论,为城市雨水管理、生态规划与建设、自然发展等提供重要支撑。“海绵城市”理论将城市水环境和水生态作为根基,重点研究基于水环境和水生态的跨地域、跨尺度的城市规划与建设等系统性问题。城市水问题的根本在于水生态环境整体功能的失调,例如大量的雨水没有进入预定的排水网,而是形成城市内涝;水体面源污染问题严重等。因此,“海绵城市”理论不单单关注水资源本身,而是综合考量水资源环境、水生态系统、水资源基础设施、城市排水网络等,并结合多种具体技术指导城市建设。
传统城市建设中雨水处理侧重于雨水单向管理,即雨水过多时通过城市排水系统将城市内涝积水排到周边管渠,甚至直接排放到农村简易沟渠,以牺牲周边地区为代价达到雨水管理目的。雨水过低甚至干旱时,综合利用周边水资源引入、人工降雨等缓解城市水资源匮乏。因此,传统城市雨水管理模式浪费了大量雨水资源,而解决洪涝或干旱问题时,通过周边沟渠的排出与引入,又会增加城市水资源面源污染风险。“海绵城市”在应对城市洪涝和干旱等环境变化时,具有良好的弹性,能够利用各种自然环境的优势,抵消自然环境的劣势。城市雨水过多时海绵城市能将多余的雨水资源吸收、过滤、净化,存储,实现雨水资源再利用;城市干旱时可通过释放存储的雨水资源缓解城市干旱,同时降低城市对周边地区水资源的依赖程度。所以“海绵城市”在处理城市雨水资源方面具有独特优势,通过自然途径和人工基础设施干预,可进一步提高城市防涝抗旱的能力,对城市生态发展具有重要意义。
3 低冲击开发雨水模式在“海绵城市”理论城市规划中的实践
低冲击开发雨水模式与“海绵城市”理论在处理雨水资源方面具有一致性,而且“海绵城市”许多实现的途径必须依靠低冲击开发雨水技术,因此二者对城市规划与建设具有重要影响。自从低冲击开发雨水理论和“海绵城市”理论提出后,我国已经开展了相关技术试点工程,如北京中关村生命科学园、黑龙江哈尔滨群力国家湿地公园、天津桥园湿地系统、秦皇岛滨海生态修复城市海绵系统等,通过试点工程的建设与实施,进一步验证了低冲击开发雨水模式和“海绵城市”理论的正确性和可行性。本小节将结合我国城市规划和建设实际情况,探索基于低冲击开发雨水模式在构建“海绵城市”中的应用。
3.1 城市道路规划
城市道路是城市交通运输的“大动脉”,是城市发展的重要支撑,因此城市道路规划对城市发展具有重要意义。城市道路越来越宽阔,一旦遭遇暴雨,道路面水流量较大,道路及周边垃圾等污染物随雨水流动,极易造成面污染,对城市雨水资源产生影响。另外,暴雨导致城市内涝,道路积水严重,会严重影响城市交通,尤其是在恶劣天气下将会对城市居民带来不便。因此,城市道路规划是关乎城市生态健康发展的关键。
利用低冲击开发雨水模式对城市道路进行规划,在保证城市道路畅通和基本功能的基础上,要加强道路两侧及周边绿化建设,通过建设道路绿地、透水路面、低冲击开发雨水树池等,减少道路雨水流量,增强道路吸收雨水能力。利用道路周边绿化带建设下凹的海绵系统,促进雨水径流进入海绵系统,并对雨水进行过滤、净化和存储。绿地的应用,有效控制了道路雨水污染,从而提高了城市雨水环境和质量。
构建新型透水路面,可提高暴雨径流渗入城市道路海绵系统的能力。透水路面要优先考虑应用在人行道,同时配合使用低冲击开发雨水模式树池,这样可保证暴雨后人行道雨水径流能在较短时间内彻底排干,方便行人雨后行走。在城市道路污染严重的地段,要慎重考虑透水路面的使用,道路海绵系统要强化雨水过滤和净化功能,提高道路污染下雨水的水质。
3.2 城市水系统规划
城市天然雨水常用的净化场地主要有湿地、河塘、湖水等,利用天然水系净化雨水不仅净化效果显著,而且不需要过多人工建筑设施的干预,在城市规划和建设中节约成本。在海绵城市建设中,城市水系统是一项重要的基础性建设。利用城市现有的湿地、河塘、湖水等水系统作为雨水净化场,将城市广场、绿地、公园等建设成具有一定城市雨水存储和过滤功能的雨水滞纳场地,形成完善的城市水系统。
为实现城市水系统的作用,需要从以下三个方面入手:(1)严禁居民或相关单位私自填埋城市低洼河沟和小型池塘,防止因河塘填埋造成城市防洪抗旱功能下降。对于已经填埋的池塘或河沟,应综合考虑城市规划的需求,并结合城市生态发展的实际情况,适当进行填埋恢复及生态重建;(2)突破传统城市规划理念,开放城市广场、公园、绿地等设施的建设,尽量将这些设施与城市水系统构建联系,提高城市广场、绿地、公园等公共场所的雨水吸纳与排水能力,形成城市水系统的重要辅助支撑;(3)充分考虑城市水系统建设与周边生态环境的融合,将城市空间布局、地域环境、雨水管理等因素纳入城市水系统构建条件,在充分利用城市生态环境下推广水系统的构建与利用。
3.3 城市雨水管理规划
从微观角度来看,低冲击开发雨水模式在城市雨水管理中主要是依赖水生态基础设施的建设。以城市河塘来说,要实现雨水管理,首先要将城市雨水径流引入城市河塘,形成城市雨水的汇集区。此外,为保证河塘的蓄水能力,还要确保具有良好的排洪渠道,而且排洪时并不会牺牲周边或农村排水系统。城市河塘还要具备雨水净化能力,这样就形成了雨水吸纳雨水存储雨水净化雨水再利用的良性循环。
在雨水管理规划中要充分利用城市各个地形的优势,达到因地制宜的雨水管理效果。在利用低冲击开发雨水模式进行海绵城市建设的过程中,要充分尊重自然,敬畏自然,良性科学地利用自然,注重自然环境和生态环境的双重保护,实现城市的生态和谐发展。
4 结语
低冲击开发雨水模式和海绵城市理论是城市现代化规划和建设的重要进步,在生态城市的建设和实施具有重要意义。在城市规划中,充分利用低冲击开发雨水模式和海绵城市理论,构建完善的城市雨水管理系统,充分发挥城市雨水在城市水资源管理中的重要作用,为构建生态和谐健康发展的现代化城市提供理论依据。本文通过分析低冲击开发雨水模式在城市规划中的应用,探索了海绵城市建设,为推动我国生态城市建设提供有力支撑。
参考文献
[1] 邹韵.基于低冲击开发理念的城市雨水利用策略研究 [D].哈尔滨工业大学,2013.
[2] 裴古中.低冲击开发技术在城市建设中的应用[J].市 政技术,2014,32(5).
最早,现在的济南城还是一片荒野。真正的老济南,在章丘。那是一座早已废弃的古城,除了遗址,什么也没剩下――平陵城,建于春秋时期,繁荣于两汉,至唐元和十年,经历了1000余年的历史。
王莽诞生,曹操任职的济南,就是这个平陵。“先有平陵城,后有济南府”,后来的济南府,其历史比平陵城短了不少。
漫长的1000余年里,进了平陵,就是进了济南城。
济南城西迁后,又是漫长的年月,经历了历下古城、齐州州城、明清府城,只有进了泺源门,跨入珍珠泉畔,走进济南老城,才算进了济南城。
19世纪60年代,为了抵御捻军,济南城外南、东、西三面开始筑圩,这是老城史上最大的一次扩建,城区面积增加了数倍。此后,当你到了现今的历山路、文化路、杆石桥普利门等区域合围的内部,就是进了济南城。
1904年,老济南在中国近代史上完成了一次充满现代意味的西迁――自开商埠。这之后,当你从津浦铁路上风尘仆仆下了火车,走出远东第一的济南火车站,一头撞进灯红酒绿的商埠区,也是进了济南城。
后来,济南延伸的步伐不断加快,向东,向西,向北,像一匹脱缰的野马,在广袤的山区和平原上游荡,现代文明囊括了无数杂质,新的旧的文化被糅合成一个整体。无数个村庄成为历史,一个个卫星新城拔地而起,诠释着济南新的外延。
城和乡,本没有必然的界限。
不断扩展的城市,有多少故事在发生?30年前的野地,如今已是繁华都市的核心部位;现在的野地,又会是谁的都城?
堵城风云:
海绵城市与我们的生活
济南,曾因老舍的文章,后来凭借大明湖畔夏雨荷声名鹊起,而现在,它上头条的手段有俩:一是雾霾,二是拥堵。
去年底的一次全国主要城市拥堵排名中,济南勇夺冠军,青岛第二,齐鲁两大明星城市勇冠华夏。进入2016年,济南终于迎来了全城扒路的,南城5条路同时进行海绵城市改造施工,南城已堵瘫。于是,此路不通的告示满天飞,一城市民守着方向盘,无法挪步。
一边是不断外扩,向东,越过了港沟,越过了孙村,直抵章丘;向西,飞越了段店,直抵长清,东西绵延百余里。另一边,主城区越来越拥堵,大明湖趵突泉,想看一眼不容易,近在咫尺却又远隔天涯。
海绵城市试点,毕竟是好事,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,这样的城市结构,让人想起了9年前那场心有余悸的洪水――这座城市终于可以告慰亡灵,向城市内涝开战。堵就堵吧,忍一忍就过去了。
其实,为了寻求更合理的城市布局,济南人进行了无数尝试。在《2003年一2020年济南市城市总体规划方案》中,济南市确定了空间发展战略:东拓、西进、南控、北跨、中疏,城市规模扩充至400平方公里。拓展发展空间、规划建设新区、改善提升老城的要求,是城市建设重大战略调整的进程。
之后很多年的城市建设,按照这十字方针,有条不紊进行。只是,东西拓进,许多空城拔地而起,后期的基础设施还没有跟进。跨越黄河的想法左右了济南人上百年,却从未有真正实质性的改观,黄河,依旧是贴在城市的一块冻疮。
特大城市满天飞的当代中国
大城市、特大城市、超大城市,新一轮城市扩容正在中国全面展开。许多特大城市晋升超大城市,空出来的名额就被更多的大城市填补,作为中国核心城市的第二梯队,济南成为特大城市的候选者。
联合国将市区常住人口在100万人以上定义为特大城市,1980年,中国首次将城市划分为四个等级:市区常住非农业人口100万以上为特大城市。而今在中国,特大城市对人口有了新的规定:500万人以上。
我国“城市病”的成因是多元的,有规划布局不完善、功能定位不合理、管理方式不科学等原因;从深层次看,有政绩考核体系、财税体制不完善等体制机制性原因。
大城市的门是单向的,城外的人想进去,城里的人不愿出来。人们为什么愿意生活在大城市?大城市的“魔力”从何而来?
关键词:海绵城市;重点;机遇
0 引言
2014年10月,住建部《海绵城市建设技术指南》(试行),探索构建城市雨水开发体系,以根治城市内涝顽疾。目前,一些省份已经开始试点。从实践情况看,《指南》的出台不代表万事大吉了,城市要告别“城中看海”的窘境,还任重道远。海绵城市的技术体系还远未建立,实践操作还有待细化,产业支撑也还没有创立,也就是说万里才走了第一步。海绵城市究竟如何从纸上蓝图变成现实?下面本人结合多年工作和理论学习实践,浅谈几点个人看法,不足之处敬请同行指正。
1 什么是海绵城市?
1.1海绵城市的基本定义
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。
1.2海绵城市对我们传统城乡建设理念的影响
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,提出建设海绵城市理念也是经历了反复阵痛而达成的这一成果,得来不易。
1.3海绵城市技术的应用领域
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。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。
2 海绵城市建设的重点
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:
2.1要扭转观念,遏制城市无限制硬化趋势。传统城市建设模式,处处是硬化路面。每逢大雨,主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排水,以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念,往往造成逢雨必涝,旱涝急转。海绵城市建设应遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,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,并考虑其复杂性和长期性。根据《海绵城市建设技术指南》,今后城市建设将强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水,以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念。根据财政部网站消息,我国建设海绵城市试点工作已经展开,首批有16个城市进入试点,按行政区划序列排列,他们分别是:迁安、白城、镇江、嘉兴、池州、厦门、萍乡、济南、鹤壁、武汉、常德、南宁、重庆、遂宁、贵安新区和西咸新区。
2.2要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。
2.3要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。
2.4要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。
2.6要兼顾历史文化和普通居民的利益。建立尊重自然、顺应自然的低影响开发模式,保护原有水生态系统,恢复被破坏水生态。有关专家同时指出:可以把海绵城市与智慧城市结合起来,把各种各样的分布式的能源、绿色设施和海绵设施协同起来,促进智慧排水、雨水收集、管道检测以及反应和水循环利用、地表水污染的实时监测和反应、暴雨预警和水生态、水系统的智慧应对。
2.5要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。
3海绵城市建设带来的重大机遇
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。
【关键词】生态旅游城市湿地生态文化生态环境资源保护
湿地是地球上三大重要生态系统之一,被誉为“地球之肾”和“天然物种库”,是保障国家生态安全和经济社会可持续发展的重要战略资源。城市湿地作为一个特殊的生态系统,具有重要的生态环境和社会服务功能,在城市的环境调节、资源供应、灾害防治,以及人居环境美化等方面都有着不可或缺的作用。随着人口的剧增,城市化的快速发展,导致城市湿地面积急剧减少,并且呈现出严重破碎化和生态急剧退化的趋势,严重地影响了城市的生态、人文和人居环境。从生态文化的视角科学认识湿地,合理开发和保护湿地资源体系,是实现城市可持续发展面临的重要课题。
一 城市湿地的概念及其特点
由于湿地性质的复杂性、种类的多样性和分布的广泛性,科学界对此至今还没有一个统一的定义。国际上使用比较广泛的是《湿地公约》中关于湿地的定义:“湿地系指不问其为天然或人工、长久或暂时之沼泽地、泥炭地或水域地带,带有静止或流动,为淡水、半咸水或咸水水体者,包括低潮时水深不超过6米的水域。”这是一个以管理为目的的广义的湿地定义。从定义可以看出,湿地是一类既不同于水体、又不同于陆地的特殊过渡类型生态系统,为水生、陆生生态系统界面相互延伸扩展的重叠的生态交错带,最突出的特征是由水因素主导的生态系统。
城市湿地是一个新的概念,诞生也就十来年,它是城市化进程中针对日益恶化的环境提出来的。对于城市湿地的内涵有多种理解,但其共同的观点是:城市湿地是分布于城市(镇),受城市影响,在生态学属性、景观格局和功能服务等方面已明显不同于自然湿地的人工、半人工或城市建设中残留的自然湿地。由于湿地类型多样,城市湿地包括了城市区域之内的海岸与河口、河岸、浅水湖沼、水源保护区、自然和人工池塘,以及污水处理厂等具有水陆过渡性质的生态系统。
城市湿地是以自然景观为主的城市公共开放空间,与乡村或荒野的“自然湿地”相比,具有三个方面的特点:一是社会和生态服务功能为主。物质生产功能弱化,非物质生产功能相对增强。二是安全防护地位突出。由于城市人口聚集、经济发达,城市湿地在环境调节和自然灾害防控方面的意义更为突出。三是文化教育优势体现。提供体闲娱乐和环境教育方面服务。因此,城市湿地是城市生态基础设施或绿色基础设施的重要组成部分,是城市生态安全的保障和城市文明的象征。城市湿地保护与恢复不仅影响到城市的水安全和生态安全,而且可以充分彰显城市特色,提升城市文化品位。
二 城市湿地体现的生态文化价值
城市湿地分布在城市及其周边地区,与其他城市系统不同,具有人与自然和谐共处的特殊功能,从生态文化方面总结,具有较高的环境保护、观赏游憩和文化科学等价值。
1.生态保护价值
湿地和绿化系统共同构成城市之“肺”,是城市生态系统的重要组成部分,在生态保护方面具有不可替代的作用。湿地在控制防洪和净化水质中发挥着重要作用, 是蓄水防洪的天然“海绵”,在降水季节分配和年度分配不均匀的情况下,通过天然和人工湿地的调节,避免洪涝灾害发生,保证城市生产和生活水源的稳定供给。
对于整个城市来说,湿地的蒸发可调节区域小气候,减少城市的“热岛”和“干岛”效应。据观测,湿地蒸发是水面蒸发的2~3倍。蒸发量越多,导致湿地区域气温越低。强烈蒸发还可导致近地层空气湿度增加,从而降低周围地区的气温。同时,通过湿地植物的吸收可以改善城市空气质量,降低噪声。利用湿地的水净化功能建立与污水处理相配套的湿地系统,不仅能有效地净化污水,同时还可利用污水中的水肥资源促进水生植物的增产,节约资源,使城市污水再生利用或资源化,达到良好的生态、经济和社会效应。
2.观赏游憩价值
城市湿地作为一种生态系统和景观类型,水体、坡岸和陆地相结合的水陆镶嵌格局,使城市具有显著的景观特异性,体现出城市的景观多样性,表现出赏心悦目的自然风光,让人感觉舒适怡然,满足人们的亲水心理。城市湿地一般来说是城市中自然环境受人干预最轻的区域,是城市居民和旅游者回归自然的良好场所。无论是在湿地公园中散步、骑车、划船和其他健身活动一般都能得到比城市其他空间更佳的健身效果。
城市湿地景观中的水体以其活跃性和穿透力成为景观组织中最富有生气的要素,集中体现了城市深厚的文化积蕴和丰富的物质文明。在人类活动的作用下,它不仅是单纯的物质景观,更是城市中的文化景观。通过对湿地特有文化资源的发掘和更新,能够很好地保护城市的文化生态。以城市河流水系为景观构架,建造和发展湿地斑块为镶嵌,能够充分展现水系交融、绿色辉映的生态网络。利用湿地建设的滨水景观能给人以强烈视觉效应的滨水景象。通过节点的对位、景观通道的引导,形成有韵律的空间序列,使湿地空间结构与城市整体空间结构相呼应。
3.文化科学价值
一、相关概念阐述
1.植物园的涵义
植物园这一称谓是伴随近代欧洲植物学的兴起而产生的一个专业术语,就我国来说,植物园这一称谓实际上是一个外来的术语。这一术语产生以后,在世界各地产生了不同的解释和含义。虽然人们对其含义和解释不尽相同,当前对其定义的认同中,由国际植物园保护组织提出的:“拥有活植物收集区、并对收集区内的植物进行记录管理、使之可用于科学研巧、保护、展示和教育的机构。”这一定义最为受到人们的认同。根据这一定义,我们可以看出,植物园实际上具有非常丰富的内涵,是集公益性、科普性、艺术性、以及科学性等多重属性于一身的一种准研究机构。
2.海绵城市概述
海绵城市指的是城市能够像海绵一样,在应对自然灾害和适应环境变化方面具有良好的“水资源弹性”,换言之就是在下雨时能够蓄水、集水、净水、渗水,并在需要的时候将蓄、集、净化的水资源释放并进行利用的雨洪管理理念。前国家住建部副部长仇保兴在《海绵城市(LID)的内涵、途径与展望》一文中指出:“海绵城市的本质是改变传统城市建设理念,实现与资源环境的协调和发展”。按照海绵城市的内涵和理念,其建设主要突出三个特征,一是保护原有的水生态系统;二是对已被破坏的水生态加以修复;三是采取低影响开发措施建设城市生态环境。海绵城市从本质上来说在于实现人与水生态、水环境、水资源、水循环的和谐共处。
3.集雨型绿地涵义
所谓的集雨型绿地指的是通过因地制宜的规划设计,对雨水利用的相关技术和设施进行合理安排,从而在一定降水量下消纳绿地自身产生的雨水径流,或者聚集一定量的绿地本身范围之外的雨水的绿地类型。简言之,就是通过利用海绵城市的技术使得此类绿地在满足原有绿地基本功能的前提下,强化绿地管控自身范围内以及一定范围外的雨水的能力。从功能上来说,集雨型绿地的功能主要分为三个。一是使得绿地范围内的季节性降水下渗以补偿地下水;二是通过采用低影响开发措施对屋顶以及绿地范围外的道路、广场雨水径流进行收集;三是对蓄存的雨水进行利用。
二、海绵城市系统视角下的集雨型植物园规划设计相关理论探讨
1.植物园的功能定位
首先,综合。植物园的功能从定位上来说主要追求全面性,也即是突出综合。一般来说,在规划设计中,植物园除了要具有收集、引种、展示植物(尤其是湿生、水生植物)这一传统植物园的功能之外,还要具有一定的水资源弹性,能够创造出可以有效平衡枯水期和丰水期带来的景观矛盾的最近似于自然的湿生和水生环境,进而实现植物园内部水资源的收集、净化以及利用。其次,主旨。主旨比较简单,就是在植物园的规划设计之初,根据实际情况确定植物园相应的主题特色园以及主题园组群。就集雨型植物园来说尤其需要注意的是要有专门的区域展示植物在低影响开发设施下的生长状态。最后,其他功能。集雨型植物园的规划设计除了要满足消纳园内一定量的雨水外,还要满足消纳园外一定量的广场和建筑雨水径流的需求,经过院内的低影响开发设施特殊的种植池的净化以后可以对吸收的雨水加以利用。
2.植物园规划原则
首先,低影响原则。植物园的设计最核心的命题在于协调好人与自然水生环境之间的关系。因此,在植物园的规划设计之初,应该对场地的自然状况进行深入的调查 和评估,具体来说植物园规划设计初期要注意场地范围内各项水体,也即是能够及时涵养和渗透水源的区域。而在规划设计后期则要注意因地制宜保护区域内的自然排水特征,在此基础上对园区不同功能需求的区域采取针对性的雨水管理措施。其次,科学性原则。集雨型植物园的科学性主要集中在科学的规划设计、科学的大众植物知识的普及教育,以及科学的植物学研究等方面。其规划设计的科学性原则就是要在规划设计中按照这些要求开展规划设计工作,确保植物园能够满足植物学研究、植物知识科普的需要。再次,艺术性原则。植物园最终是要向公众开放的,因此,要强调游览时的趣味性和观赏性。因此,植物园的规划设计要遵循一定的艺术原则,无论是院内的植物搭配、建筑、各种场地的位置均需要对虚实、疏密等加以考虑,以实现远景、近景的协调。最后,地域性原则。地域性特色则要求植物园规划设计时尽可能考虑当地的文化地域特色,在构景中突出本土特色。例如,本土特色植物,现有建筑等。3.植物园低影响开发措施首先,渗透系统。渗透系统的作用在于引导地表雨水径流向下流动,其主要涉及到地表径流汇集、土壤基质的吸水和透水功能等。因此,在规划设计时要根据场地的现场地勘报告,因地制宜开展渗透系统规划设计。其次,净化系统。植物园对雨水的净化主要是通过生物生态法来实现的,也即是通过人工湿地来实现。根据污水在湿地床中的流动方向,湿地可以分为水平潜流湿地、表流湿地、以及垂直潜流湿地,水平与垂直潜流湿地的净化效果最为明显。再次,传输系统。传输系统所起的作用是将雨水汇集到处理雨水的其他系统设施中。常见的传输系统设施有植被渠、植被沟。此类传输系统相对于传统的混凝土的明、暗渠而言具有成本低、可减缓雨水径流速度的优势。最后,存蓄与回用系统。存蓄与回用系统指的是在丰水期将雨水进行处理和预处理后暂时储存起来,并在之后适时、适地加以回用的系统。存储系统主要分为地上和地下两种,地上主要是可以与屋顶连接的雨水桶,地下主要是大型储水箱体。
三、海绵城市系统视角下的集雨型植物园规划设计案例——两个个集雨型植物园案例简介
1.上海辰山植物园规划设计分析
首先,项目基本概况。辰山植物园地处上海市松江区余山山系中的辰山,因此得名辰山植物园,该园由上海市政府、国家林业局和中国科学院共建,是一座集科研、游赏、科普等功能为一体的综合性植物园,其占地总面积为207公顷,距上海市中心区的距离大约为35公里.其次,植物园的功能定位。在功能定位上辰山植物园突出了综合性原则。植物园整体功能定位比较全面,没有偏向于某一主体功能定位,而是将其定位于游赏、科普、科研为一体的集雨型植物园,功能定位上突出综合性。再次,突出科普性。在植物园的规划设计中,在绿环围绕的中心设计了中心植物专类园区,其中以水生类植物、湿生类植物为专类园区的主要植物,同时也是辰山植物园主要的展示区,植物专类园区在突出江南水乡植物主题的同时也强调了科普性,在该园的特殊水生植物园的科普池中,就收集种植了诸如水稻等对人类有较大影响的水生植物。第四,规划设计的艺术性。规划设计的艺术性是辰山植物园的一大特色,也是集雨型植物园规划设计的一个重要原则。规划设计的艺术性主要着眼于提高植物园的可观赏性,同时也兼顾解决一定的生态问题。辰山植物园规划设计中,在对场地进行地勘和评估的基础上,提取了三个最突出的设计元素:植物、山、水,分别对应园区的中心植物专类园区、辰山、以及专门用于引种外来植物的绿环这三个最为重要的空间设计要素,对这三个设计要素的合力规划产生了明显的效果,不仅使得园区的观赏性大大增加,同时还有效解决了场地中存在的水质低劣、土壤碱性偏重、以及地形不丰富造成的生境单一等问题。第五,优秀的水循环以及雨水管理规划设计。水循环和雨水管理规划设计是辰山植物园规划设计中一大亮点。在植物园的西北侧有集中处理污水的设施;园区内的东湖、南湖、西湖等几个水体之间均相互连通,当丰水期园区水位过高时可以将多余的水排出园区,而在枯水期园区水源不足时则由净化后的水加以补充,这就在很大程度上实现了对院内水位的调控。而对雨水的管理辰山植物园则主要通过控制雨水径流污染和径流量来实现。在径流量的控制方面,绿环带区域地形变化的丰富性以及断面结构保证了雨水能够及时下渗,在经过地表和地表下的碎石层之后,雨水经由铺设在地下的渗管汇集到地下蓄水池中,这些被汇集起来的雨水在经过绿环的初步净化以后可以作为园区植物枯水期的灌溉用水加以回收利用。此外,辰山植物园内的温室等建筑物顶也对雨水的滞留起着一定的正面作用,与地表对径流的控制一起形成对雨水循环的有效控制。在径流污染的控制方面,植物园规划设计时通过对集雨面进行分层设计,很好地实现了对地表径流污水的水质改善。雨水在经过植被层、透水层、腐殖层、渗水层、透水层、储水层、以及土工布等之后得到较好的改善,达到较好的水质状态,从而改善植物园内的水体水质。上海市辰山植物园的规划设计是集雨型植物园规划设计的一个典范之作,无论是从整体规划设计层面,还是雨水的收集管理等方面,植物园对细节的考虑与规划设计都是超前的、科学的,是目前国内植物园中比较符合海绵城市理念的集雨型植物园,对今后我国海绵城市建设过程中,集雨型植物园的规划设计有极强的借鉴意义。
2.哈尔滨群力国家城市湿地公园规划设计剖析
首先,项目基本情况介绍。哈尔滨群力国家城市湿地公园(下文简称群力湿地公园)地处哈尔滨市群力新区内,占地面积大约为34公顷,建成于2010年11月。其总体规划图如下图2所示。其次,湿地公园规划设计的自然性原则。该湿地公园所在区域原本是片被保护起来的湿地,在公园项目开工建设以前,为了恢复这一区域的生态,花了一年的时间进行先期整治。在项目规划设计中,该公园的规划设计者们充分按照集雨型植物园规划设计的自然性原则,最大限度地对原有湿地进行保留,减少人工对湿地水体的加工程度。项目规划中保留了原有湿地的绝大部分作为确保湿地生境演替的基础,这种遵循自然的规划设计理念一方面降低了项目的工程量和成本,另一方面用自然力量来塑造景观本身更加凸显了公园的自然性。这与周围城市充满了人工元素的环境相比形成了巨大的反差,为人们提供了可供游览的一个理想的自然之地,无形中体现了公园的可观赏性。再次,公园规划设计的艺术性。规划设计的艺术性是群力国家湿地公园的一个突出特点,该公园以周围的过滤净化带作为设计的重点和核心,采取艺术性的设计手法塑造了观赏性极强的景观。通过地形塑造形成了高低不同且错落有致的山丘,以及面积和水深不同的水泡,这两种空间设计元素的不但大大丰富了公园周边的景观层次,为广大公众提供观赏游玩的空间和场所,同时的净化过滤渗透设计有效地将城市周围的雨水径流在汇入公园内部自然湿地前进行了一定的净化处理。而不同深度的水泡不仅为不同种类的水生、湿生植物的生长提供了适宜的生境,同时也为游客在游览过程中参与亲水活动提供了平台。最后,公园较高的可游览性。群力国家湿地公园的位置决定了其一个重要的功能就是为人们提供休闲游览的理想场所,因此其在规划设计上着重体现了公园景观的可游览性。整个公园的游线安排、以及路网的规划设计和上下层流线的穿插使得游客可以采取多种方式游览公园增加了游览的趣味性;穿梭于山林水泡之间、创造出一种贴近自然的游憩体验;而空中栈桥、观鸟塔等建筑的融入,使人可远眺全园的美景,体会湿地带给人的舒适与震撼。在经过一连串的低影响开发系统的规划设计之后,不仅使得群力湿地公园这块城市自然湿地的自然生态系统得到了恢复,同时还在城市雨洪管理中发挥了重要的积极作用,不但可以收集、涵养、存储和利用雨水,甚至还可以补偿地下水。与此同时,本土的生物多样性在这里得到了最大限度的保全,园内种植植物多是以呈现植物的野外自然状态为主。此外,公园内的道路铺装也采用了有利于雨水下渗的材料,园区的建筑景观小品等也主要采用的是原生态材质来进行建造,整体景观形态在充满现代感的同时也体现出了对自然的敬意。
四、结语