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海綿城市特點

時間:2023-10-10 15:58:48

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海綿城市特點

第1篇

關鍵詞:海綿城市;山地城市;徑流控制

中圖分類號:TU-0 文獻標識碼:A 文章編號:1671-9107(2015)12-0062-02

近年來,隨著我國城鎮化建設進程的不斷加快,多個城市遇雨即澇、遇干則旱的問題逐漸受到城市規劃建設部門的重視,而作為我國中西部地區重點城市———重慶市的這種現象更是受到社會各界的廣泛關注。海綿城市的核心理念是指在建設城市過程中,通過“源頭控制”、“中途轉輸”、“末端調蓄”措施,讓城市能夠在雨量大時蓄水,雨量小時排水,從而發揮調蓄作用,減少城市內旱澇現象的發生[1]。隨著海綿城市概念不斷被我國學者探討研究,我國政府部門也開始將海綿城市建設工作納入近年來實踐的重點,2014年,重慶市兩江新區悅來新城作為16個海綿城市試點之一[2-3],按照海綿城市的建設要求,進行積極探索,為促進城市排水規劃設計等提供支持。

1重慶市的氣候及城市特點

1.1雨季時間較長、降雨量大

重慶市位于我國西南部長江中上游地區,該地區地貌以丘陵為主,屬于典型的“喀斯特地貌”,也因此土壤蓄水層較薄,不適宜存水。且重慶地區屬于亞熱帶季風性氣候,降水量較多,隨著近年來重慶地區城鎮化建設速度不斷加快,水土流失現象逐漸加劇,這都進一步促成了重慶市的降雨量不斷增加;有數據表明,2010年以來重慶市每年的降雨量要明顯高過2010年以前,這為重慶市內部排澇工作增加了難度。

1.2城市土質變硬、遇雨即澇

重慶市是典型的山地城市,而且隨著重慶市城市化建設的范圍不斷擴大,城市中不透水性路面范圍也開始越來越廣,城市排水越來越難。雖然部分雨水能夠通過地下排水網進行排解,但是部分地勢較低的地區往往經常發生內澇現象,一旦內澇現象發生,不僅嚴重阻礙了交通,也造成了較大的經濟損失。另外由于重慶的山地地形特征,降雨時地表沖刷較大,由此產生的徑流污染較為嚴重,因此可以說,海綿城市在重慶山地城市建設應用迫在眉睫。

2海綿城市在重慶市建設應用現狀

目前,我國在海綿城市建設方面的技術研究已經開展,且部分技術已在重慶市試點地區應用,下面針對海綿城市在重慶市試點地區建設中的應用現狀進行分析。

2.1海綿城市建設技術措施介紹

目前來看,重慶市在海綿城市的技術研究成果主要包括特細沙源區面源污染控制、復雜地質條件下源區促滲減流技術、大坡度道路徑流路肩帶滲濾技術、組合模塊式大坡度徑流控制濾池系統、徑流入湖強化側向流生物濾池凈化、道側綠地徑流滯控技術及微型水景滯存技術[4],下面對這七項技術成果進行簡單的介紹。(1)特細沙源區面源污染控制技術,是指在建筑及道路的建設中使用的一種土壤聚合物,通過這種聚合物來讓細沙粘性增強,從而有效避免水土流失及保證穩固性;并且這項技術還能夠有效避免土壤水分滲透不充分的弊端,從而提高地面的滲水性能。(2)復雜地質條件下源區促滲減流技術,是指針對已經建成的硬質地面地表,應該有效利用硬質地面附近的綠地、草坪等設施,來減少地表徑流,重慶試點建設過程中主要采取的措施就是在綠地中采用植草溝等,在轉輸過程中逐步減少地表徑流。(3)大坡度道路徑流路肩帶滲濾技術,是指針對城市中地形坡度較大的地區,在路肩建設能夠承載路面徑流的排水渠,并通過排水渠的梯級設計來緩解水流速度,有效緩沖洪峰流量和洪峰時間。(4)組合模塊式大坡度徑流控制濾池系統,也稱之為塘床系統,是指在水流進入排水系統之后,通過在濾池上面鋪設的砂礫來對泥水進行分級過濾,從而防止由于雨水過度污染而造成的城市排水不暢。(5)徑流入湖強化側向流生物濾池凈化技術,是指利用生物體系來對雨水進行凈化,尤其是針對大量流進湖中的雨水,從而讓雨水有充分利用的可能性,為城鎮干旱季節的到來儲備更加充足的水資源,并有效控制面源污染。(6)道側綠地徑流滯控技術,是指利用道路兩旁的綠化帶來讓雨水形成滯留,并初步對泥水進行過濾,為下一步的排水及凈水工作帶來便利,尤其是道路兩旁綠地暫時的存水性,能夠有效緩解地面排水壓力。(7)微型水景滯存技術,是指利用小型的城市綠地景觀來對大量降雨時地表的雨水進行暫時的存儲,比如花壇、水池等等,并且這項技術還能夠有效利用小型景觀中的生物對雨水進行凈化,有利于后期的水資源利用及城市排水工作的順利進行。

2.2海綿城市建設成果檢驗

目前來看,上述七項技術在重慶市海綿城市建設中已經逐步開始應用,通過利用監控設施對試點地區與普通城市地區的地表雨水排放速度進行比較發現,在同一降雨量的前提下,試點地區的雨水在20min以內就已經排放干凈,而普通城市地區在降雨一個小時以后地表仍然有大量存水。其次,根據《海綿城市建設績效評價與考核辦法(試行)》中的相關規定,對重慶市兩江新區的海綿城市試點與普通街道的排水過程進行檢測,發現試點城區內的水量排泄非常順利,而且也幾乎沒有排水死角,另外還對試點的排水時間進行測試,雖然也有部分地區排水時間與預計時間要長一些,但是并不影響雨水接下來的排放程序。從上述測試中可以看出,重慶市海綿城市建設確實取得了較好的效果。

3海綿城市在重慶山地城市建設應用帶來的啟示

通過對重慶市海綿城市建設的現狀分析來看,海綿城市建設能夠較好的起到促進城市建設與水資源生態環境保護之間的相互作用,以達到緩解城市水資源壓力、提高山區城市的蓄水功能以及改善城市生態環境、減少內澇可能性的目的。在對重慶地區海綿城市建設的現狀進行分析的過程中,得到以下啟示。

3.1技術創新應持續加強

從上述海綿城市建設的技術措施來看,雖然已經初步研發了幾項有利于海綿城市建設的技術成果,但是徑流聚散工程過程影響因素較多,其中水文、土壤侵蝕、水資源研究等相互交錯影響,一方面通過降雨時間空間的分布研究,將充分利用計算機模擬如GIS、HSPF、SCS、PLOAD及SWMM等技術的不斷發展,與分段集蓄利用、優化配置各種徑流調控技術措施相結合,不斷創新突破,方能較高精度的解決海綿城市的建設遭遇的瓶頸。因此,相關研究院校機構等應針對重慶山地城市的實際需求,加強海綿城市建設技術的不斷創新,從而為海綿城市建設提供有力的技術保障。

3.2不同政府職能部門之間加強協作

海綿城市建設需要市政、規劃、建設、園林等各個部門之間的統一部署、統一規劃、統籌協作。目前我國已經先后出臺了《綠色生態住宅小區建設技術規程》以及《綠色建筑評價標準》,以及正在編寫的《重慶市海綿城市技術細則》等,政府以及相關機構還需要進一步加強不同政府職能部門之間的協作,如在控制性詳細規劃中確定透水鋪裝區域,合理控制透水地面面積比例等,市政、園林部門應在綠地規劃中協調下凹式綠地建設,建設部門應根據用地功能、地質條件等綜合考慮技術措施以控制海綿城市建設目標,在為海綿城市的政策建設工作提供良好氛圍,保證海綿城市技術應用的最佳實踐效果[5-7]。

3.3市政基礎數據收集范圍應逐步擴大

隨著海綿城市建設范圍的不斷加大,國內一些城市例如遼寧沈陽市、江蘇鎮江市、浙江嘉興市、山東濟南市等也已經開展了一系列研究與實踐,應廣泛開展經驗技術交流,促進海綿城市發展建設。目前來看,我國現在海綿城市建設的試點主要在長江流域,這主要是由于我國長江流域普遍降水量大,該地域土質較硬,海綿城市建設需求比較迫切的原因導致的;但是實際上海綿城市建設的需求不僅僅在長江流域,同樣在東部沿海其他城市有著迫切的需求。另外,不同地域的城市降水情況不同,地形地貌等地質條件不同[8],試點范圍的擴大也能夠為海綿城市建設政策的進一步完善提供更大范圍的基礎數據。

4結語

隨著開發建設周期的縮短,海綿城市建設的任務也日益艱巨,海綿城市不是某一項政策提議,而是真正的用實踐來證明海綿城市的時效性。這不僅需要新理論、新技術體系、新的開發建設模式的建立,還需要一系列配套的技術及管理、監控措施,包括新的規范標準的制定,傳統規劃、設計、觀念的改變,政府不同職能管理協作,合理的監測評估等。海綿城市建設是一個多目標、多層次的長期的系統性的建設工程,重慶典型山地特征對海綿城市建設需求更要迫切,需要在當前的經驗積累基礎上,不斷探索完善,改善生態水環境,為其他城市建設海綿城市提供借鑒和支撐,促進社會及經濟和諧發展,為新型城鎮化提供重要保障。

參考文獻:

[1]住房城鄉建設部.海綿城市建設技術指南———低影響開發雨水系統構建[S].2014.

[2]劉春雪.重慶兩江新區:建“海綿城市”解“城里看海”[N].新華每日電訊,2015-03-31(7).

[3]劉宇斌.建設海綿城市,倡導生態文明[N].人民日報.2015-01-29(4).

[4]張亦筑.“海綿城市”對雨水“吸放自如”[N].重慶日報.2015-04-02(3).

[5]張旺,龐靖鵬.海綿城市建設應作為新時期城市治水的內容[J].水利發展研究,2014(9):5-7.

[6]車伍,馬震,王思思,等.中國城市規劃體系中的雨洪控制利用專項規劃[J].中國給水排水,2013,29(2):8-12.

[7]董淑秋,韓志剛.基于生態城構建的雨水利用規劃[J].生態城市,2011(12):37-41.

第2篇

[關鍵詞]:京津冀地區;濱水景觀;特點;景觀設計原則;設計方法

[引言]:海綿城市理念是近些年來興起的一種城市雨水洪澇管理理念,也就是城市可以很好的適應環境變化,運用良好的系統抵御雨水洪澇災害的侵襲,并把雨水進行合理的儲存、凈化,需要時可以釋放利用。對此,也有人把海綿城市理念稱之為“水彈性城市理念”,意思是城市的水資源具有彈性,可以合理的進行調節。對于我國的京津冀地區來講,海綿城市理念非常的適用,通過有效的應用各種城市綠化景觀植物和城市微地形景觀系統提高城市的整體環境質量,有效的改善城市環境。因此,我們需要對于濱水景觀的特點和景觀設計的原則、京津冀地區城市道路綠化設計方法問題進行有效分析。

1濱水景觀的特點和景觀設計的原則

1.1濱水景觀的特點

濱水景觀具有多樣化的特點,可以建立起各類的設施,使得其具有綜合應用的能力。濱水景觀還具有開放性的特點,是各類人群主要的活動場所。除此之外,濱水景觀具有生態敏感性的特點。因此,需要對于建設出眾多的生態景觀植被,為城市帶來源源不斷的新鮮空氣,滿足人們進行高品質生活的需求。

1濱水景觀設計的原則

濱海景觀在設計時需要遵循以下方面的原則。比如:完整性的原則、空間層次性的原則、生態原則、防洪原則[1]。

2京津冀地區城市道路綠化設計方法

2.1有效鄉土植被的應用

2.1.1充分展現出鄉土植物的文化內涵

充分在城市道路綠化景觀營造中表現出鄉土植物的文化內涵,發掘出鄉土植物的內在價值具有重要的意義。具體來講,京津冀地區具有自己的歷史與發展的特點。因此,其進行園林綠化工作時,需要將選用的鄉土植物文化內涵與京津冀地區城市的文化內涵進行有效的融合,通過科學的塑造鄉土植物群落,表現出城市獨有的文化特征與環境氛圍,全面提高城市鄉土植物文化景觀的觀賞性,使其煥發出勃勃生機,為促進城市綠化事業的發展與進步,使得城市與自然環境更加的協調做出應有的貢獻,全面提高城市的協調發展能力[2]。

1.1.2依據鄉土植物特點進行科學化營造

在進行鄉土植物應用的時候,我們需要了解鄉土植物的氣候特點、需要生長的土壤特點,并且依據京津冀地域位置氣候水文條件,植物的季節性特點,秋冬春三季干旱少雨,并且冬季水面結冰植被景觀差,夏季則雨水豐富內澇嚴重,土壤鹽堿化嚴重,追求生態景觀,滿足海綿城市的發展趨勢等等因素,進行鄉土植物的科學選擇。比如:具有較強抗鹽堿性和抗干旱特點的灌木、喬木、花卉、水生植物等等來進行道路景觀的營造。

2.1.3加強鄉土植物的觀賞性

我們應用鄉土植物提高城市道路綠化景觀質量與水平時,需要綜合性的應用多種鄉土植物,充分的展示出鄉土植物的觀賞性。具體來講,依據城市園林綠化的需要,選擇出適宜性的多種鄉土植物,一方面可以促進城市道路綠化工作的質量與水平,保持城市園林生態系統的協調與平衡,另一方面可以為城市園林綠化工作打好基礎[3]。

2.2綠化景觀的科學搭配

我們選用的鄉土植物需要與城市道路景觀進行有效搭配,即進行微地形的有效構建、將各種類型的植被在上面進行種植,提高京津冀地區道路景觀的質量和水平。比如:第一,雨水入滲花園的應用。雨水入滲花園是一個擁有大量植被的草溝,作用是滲入大量的降水,主要由一個草溝和各種各樣的植被組成。第二,暴雨水路緣石擴展池的應用。暴雨水路緣石擴展池的作用是捕獲收集雨水、其植被會對雨水進行有效的減速和過濾,有時還可以讓一部分的雨水滲入地下。第三,草溝的改造性應用。改造后的草溝是一個天然或者是后期人工建造的優良排水渠道和排鹽渠道,可以輸送暴雨水徑流、對于水中的污染物和沉積物還可以起到很好的沉淀作用,同時對于京津冀地區鹽堿化類型的土壤進行有效排鹽。第四,透水性鋪面的應用。所謂透水性鋪面是指一種硬質路的表面,它可以通過透水性瀝青和透水性混凝土及透水性路面磚進行雨水的滲透、傳輸等來達到路面積水的減少,保證道路路面可以正常的行走[4]。第五,暴雨水樹的應用。暴雨水樹是專門栽培在人行道兩旁中的人行道樹木,其主要的作用是美化環境和有強降水時讓雨水進入到樹木所在的樹坑內或者是進入樹木所在的可以進行雨水滲透的區域。需要強調的是,我們要加強對于暴雨水樹的管理,保障樹坑內沒有垃圾的殘留和認為的破壞,這樣可以使其在強降雨時發揮出應有的作用。第六,暴雨水樹渠的應用。暴雨水樹渠是位于人行道路旁邊的一種樹木及底下溝渠的和稱,它通過多個氣孔與人行道進行有效的連接,當降水發生時、通過地表徑流的作用、城市道路上的水就可以通過這些氣孔進入暴雨水樹渠的底下溝渠中,達到排除道路積水的效果。第七,暴雨水排水井。暴雨水排水井主要接收暴雨水樹渠帶來的積水,并把其中的一部分通過氣孔排放給土壤和周圍的植被,并把大部分的水進行保存,達到雨水收集的作用,是一個良好的蓄水區域,把暴雨水排水井和其他的水資源凈化設備連接在一起就可以將大量的降水凈化為飲用水,進行循環利用[5]。

結論:

對于海綿城市概念在城市濱水景觀設計中的應用問題進行分析,有利于應用有效的鄉土植被和科學的城市道路景觀,提高京津冀地區城市生態環境的質量和水平,使其朝著海綿城市方向發展,更好的滿足人們對于高品質生存環境的需求。

[參考文獻]:

[1]李圓.城市濱水區景觀規劃設計應用分析[J].低碳世界,2016,(28):187-188.

[2]張志遠.現代海綿城市概念于景觀設計中的應用[J].河南建材,2016,(03):256-257.

[3]王玉艷.景觀設計中構建海綿城市應用分析[J].低碳世界,2016,(13):141-142.

第3篇

關鍵詞:海綿城市理念;城市道路景觀;設計方法

城市道路景觀對環境的改變相當重要,想要建設成為海綿城市,道路景觀的設計需要遵循客觀的規律,有益于整個城市的發展。

1海綿城市理念和城市道路景觀基本概念

海綿城市,僅僅從字面上的意思就能夠猜出,作為一個城市能夠像海綿一樣,對于水的吸收能力強,也可以過濾雨水,面對自然環境時,能夠應對自如。新聞報道中,屢次出現,夏季因為暴雨的原因,很多下水道來不及排泄雨水,造成大水漫灌,整個城市處在水中,也造成很大的經濟損失,所以,目前對于海綿城市的建設,大家還很關注。海綿城市可以調節自然和人之間的關系,還可以防范突發暴雨洪水。因此,城市的排澇思維需要轉變。對此,城市道路景觀是可以進行這方面的調節,城市道路景觀其實就是城市環境的部分,具備的高效率和安全等特點,讓人覺得有舒服的感覺。

2傳統城市道路雨水的處理

在過去,因為對于生態環境問題考慮不周到,對于海綿城市的建設也沒有清晰的概念,在傳統的道路設計中,簡單的機動車道和人行車道,綠化帶位置偏高,下雨時,很難留存住雨水,基本全部排進下水道,這種方式只求快速排水,為了防止災害,但是,近年來的大暴雨之后,國內的某些城市還是出現了內澇現象,但是在內澇完之后,水資源還是緊缺,可以看出這種方式不適合現在的需求。原因:首先城市的快速發展,地面越來越多的是柏油馬路,地表面積越來越少,綠化和樹林也很少。在下暴雨的時候,很難積蓄住水。而且地面的水很難下滲,導致排水管道壓力變大,城市的綠化也沒有很好地起到作為蓄水池的作用。

3海綿城市理念的城市道路景觀設計策略

3.1城市綠色景觀組成模塊

基于海綿城市的設計理念,道路景觀的設計應該要做到對自然的保護和最小限度的干預,對于建筑材料的低使用,所以在設計上需要幾種方式。透水人行道是設計在馬路表面的一種方式,雨水可以直接滲透到地下土壤。所以,在設計的時候,可以讓其具有滲透和排水的功能,能夠補充地下水,快速排水也不會造成內澇,不影響交通。同樣的還有吸水的功能,可以減輕排水道的壓力。樹池的設計,在道路景觀的建設中,樹池可以讓樹木的根張開的更大更深,也是道路景觀中最為重要的因素。因為,行道樹需要成長,對于土壤的要求也很嚴格,可以選擇有很好吸水和排水功能的砂石土壤。種植可以選肥沃和過濾性比較好的土層。路緣石擴展帶一般是軟質土壤的景觀區,在街道路邊擴展形成,一般的形狀都根據道路實際情況決定。

3.2社區道路景觀建設

道路景觀設計不能僅僅注意馬路邊,還有社區內部的馬路和街道,雖然不是那么吸引人注意,但還是需要建設和注意。減少小區街道的寬度,不是縮小道路的寬度,而是加大綠化的面積,縮小水泥或者柏油覆蓋的寬度,讓原本的土路出現,既能夠防止暴雨出現的水澇,又加強吸水能力,街道附近的小氣候環境都會變好,道路寬度縮小也會大大減少車禍的產生。利用多余的空間,可以使得雨水滲透更加快速。

3.3生態林蔭道景觀建設

生態林蔭道設計的目的是建立起有中央綠化帶的形式,可以提高雨水的處理功能。但是目前的城市為了擴大交通的便捷性,主干道的設計很寬,大面積的不滲透地面,導致雨水難以下滲,也導致了城市的內澇。中央綠化帶的設計寬度不能太小,最低不小于1.5m,同樣,高度也不能太高,如果太高就破壞了道路景觀的連續性,對司機可能造成影響,太低也會起不到防止暈眩的功能,高度控制在1~1.5m左右最佳。設計上,也要設置多重的綠化分隔帶,在發揮雨水處理方面的功能的同時,也可以協調城市快速路與生活型街道之間關系,起到很好的分隔作用。

第4篇

關鍵詞 海綿城市 建設措施

中圖分類號:TV213 文獻標識碼:A

1海綿城市的背景

我國年際降雨變化大,年內降雨季節不均勻,6-9月的降雨量占全年的60%-80%。受維度、海陸影響,東西南北地區氣溫和降水差異顯著,南方靠近海洋水汽充足,北方靠近內陸水汽缺乏,季風由南向北減弱。氣候變化不確定性造成夏季暴雨洪水現象不斷發生。同時,因城市化迅速發展,多變的降雨現象惡變成了內澇災害。近幾年各地均出現暴雨頻頻,2015年全國20個省遭遇暴雨災害,強度為歷年罕見。說明城市內雨水排水系統的存在嚴重缺陷。此外,水污染事件也屢見不鮮。4月江西省新余仙女湖水質污染事件是今年第一起水污染大型事件。我國的水資源因水質污染也面臨著嚴重短缺的現象。然城市對雨水的利用卻不盡人意。傳統城市排水模式以工程管道方式直排。力求雨水盡快排出,造成雨水不能在城市中下滲和蒸發,影響城市地下水補充,人為增大徑流量,違背大自然的規律。

這樣一個背景下,2014年我國住房城鄉建設部編制了《海面城市建設技術指南》。旨在落實講話和中央城鎮化工作會議精神,大力推廣“海綿城市”,促進自然積存、滲透、凈化,節約水資源,已水生態基礎設施為根本的建設。2015年有16個城市成為我國海綿城市首批試點,2016年先后有公布新加入試點城市名單。

2海綿城市的內涵概念

海綿城市(sponge city),指城市在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。思想理念即人與自然和諧相處,排水防澇思路有一個新的格局,保證了城市和城市周圍自然的原水文特征穩定,資源的可持續化。

3建設措施提出、思考

海綿城市的目標即是使城市擁有面對自然所造成的環境災害等問題的彈性適應力,增強城市的綜合承受能力。表象上緩解城市內澇等問題,實質改善城市的生態系統。為了加快海綿城市的建設,許多學者提出了各種措施。

3.1區域水生態系統的保護和修復

如今多數學者在“海綿城市”的建設上更傾向于低影響開發(LID)技術的應用,焦點在防洪內澇的雨水利用及管理問題上。誠然為重點之一,但解決問題的前提應是保護區域水循環過程。在現有城市中,海綿城市的建設要從部分走向整體。要對水生態系統進行區域劃分,森林、河流、農田、城市生活區、城市市政區等,不同的區域采取不同保護與修復,建設園林相關的水生態基礎設施,使城市基礎設施跟上城市化發展,提高城市水涵養水源的能力。

3.2以海綿城市為指導進行城市規劃

城市進行總體規劃時,要把水文條件、因地制宜等放在第一位。此外,俞孔堅教授提出,要建設“海綿城市”,需進行跨尺度的生態規劃。要研究水生態系統,不能只關注于水本身這一特殊的環境因子,因為其的流動和循環特點,與土地利用和各類景觀要素相關聯,受自然過程和人類活動的廣泛影響。應從更高的層次進行研究,將視野從水體擴大到匯水區域或流域以及景觀尺度。要認識水域、水體本身的服務對象不僅僅為水生態系統,而是整個生態系統。而跨尺度的水生態基礎設施建設,從宏觀上看,要研究水系統在區域或流域中的空間格局,即進行水生態安全格局分析;從中觀上看,城市或者鄉村的新區和功能區塊,主要研究如何有效利用規劃區域內的河道等;從微觀層面,包括公園、小雨等區域和局域給水單元的具體“海綿體”。上述各層面需落實到土地利用和城市總體規劃中。正是由于跨尺度設計,“海綿城市”才能綜合解決城市生態問題。

3.3有效的雨水、中水回用

作為水循環中對人類最為重要的一步即為降雨。過去的排水將大量降雨直接排走增大了徑流量,嚴重破壞了城市與周遭自然水文特征。在缺水時卻又不能有效利用。仇保興博士提出了建筑雨水利用與中水回用的辦法。建筑中灰色水與黑色水分開處理。同時建設綠色屋頂、透水地面和雨水儲罐收集雨水。除此之外,在建筑周圍建設雨水花園、人工濕地等,目的在于恢復自然水生態系統的雨水滲水、凈水、儲水、用水。在獨棟私人建筑可建設小型人工濕地。雨水城市蒸發量增大對空氣質量的提高也有幫助。

3.4結合經驗及時修改措施

古代人類在長期與水災害斗爭過程中積累的生態價值的實踐經驗,在城鄉選址、水資源管理、水適應性等方面有杰出貢獻,對如今海綿城市的建設有啟示意義。海綿城市作為我國新出臺的城市規劃概念,在建設系統上有多方面不足,需要對古代技術的借鑒以及現代試點經驗的不斷完善。

4結語

海綿城市的提出對我國新型城市化建設規劃起重要指導作用。在行之有效的前提,應加以推廣。能使舊城市的可持續發展有上升空間,使城市質量總體提高。自然水生態系統的保護與修復得到進一步認可,人與自然和諧共處也能在良好的水生態系統中得以驗證。

參考文獻

[1] 中華人民共和國住房和城鄉建設部.海綿城市建設技術指南:低影響開發雨水系統構建(試行)[M].中國建筑工業出版社,2015(7).

第5篇

關鍵詞:海綿城市;園林景觀;生態系統;濕地

在中央城鎮會議上發表了講話:“在提升城市排水系統時要優先考慮把有限的雨水留下來,優先考慮利用自然力量排水,建設自然積存、自然滲透、自然凈化的‘海綿城市’”。海綿城市,是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在適應環境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的“彈性”,也可稱之為“水彈性城市”。

1 海綿城市的建設

海綿城市的建設應遵循生態優先的原則,將自然途徑與人工措施相結合,在確保城市排水防澇安全的前提下,最大限度地實現雨水在城市區域的積存、滲透和凈化,促進雨水資源的利用和生態環境保護。作為園林規劃設計的服務對象已擴展到大地綜合體,是多個生態系統的鑲嵌體,由人類文化圈和生物圈相互作用而形成[1]。

2 園林景觀在“海綿城市”建設中的重要作用

海綿城市,就是要讓水在城市中的遷移活動更加“自然”。海綿城市強調優先利用植草溝、雨水花園、下沉式綠地、生態濕地、透水路面等措施組織排放徑流雨水,以“慢排緩釋”和“源頭分散式”控制為主要的園林設計理念。

2.1 通過園林景觀手法實現低影響開發

低影響開發,其主要是通過對雨水的滲透、儲存、調節、傳輸、截污凈化等功能,有效地控制徑流總量、徑流峰值和徑流污染。要真正落實海綿城市建設與低影響開發雨水系統建設的要求,就要對城市空間進行重新認識、利用,因此,必須將此提升到城市規劃層面以及職能部門相互配合的操作層面,即“規劃引領”、“生態優先”。也就是說,要以各層級規劃為控制途徑,一方面保護現有可能影響城市水生態的敏感區域,限制開發;另一方面將低影響開發這一理念植根于新開發或需要改造的城區。實現低影響開發的園林景觀手法主要包括下沉式綠地、綠地水體、生態鋪裝、屋頂綠化等。

(1)下沉式綠地的典型結構為綠地高程低于周圍硬化地面高程5~25cm,雨水溢流口高于綠地且低于硬化地面。廣義的下沉式綠地還包括洼地、雨水花園、雨水塘、雨水濕地、多功能調蓄等生態雨水設施,可作為海綿城市蓄水功能的重要措施。

(2)綠地水體包括低洼處水體、水景、溪流的景觀蓄水小壩、蓄水池等,在園林景觀規劃設計中可設法適當增加,達到降峰減流的目的。

(3)覆蓋城市地面的除了綠地以外,還有建筑和各種地面鋪裝,如果這2部分都能接近綠地海綿體雨水吸納水平,就基本達到海綿城市的建設要求。在人行廣場、停車場等地區,大量采用具有滲水性能的面層鋪裝,滲水地面不僅可以減少地面的熱量反射,還能保持土壤的生態功效。雨時能較快消除道路、廣場的積水;集中降雨時能減輕城市排水設施的負擔,防止河流泛濫和水體污染[2]。

(4)截留雨水的措施不僅只在于地面,屋面雨水的處理同樣重要。在承重、防水和坡度合適的屋面打造綠色屋頂,更加有利于屋面完成雨水的減排和凈化,帶來極大的生態效益、環保效益。簡單式的屋頂綠化僅以地被植物和低矮灌木為主,種植土覆土淺、結構承載力小投資小、安全性好、易于推廣,因而推廣前景可觀。

2.2 園林植物的滯留系統

園林植物越多、樹木越高、樹冠越密、層次越多、葉片越細,滯留的雨水越多,生態效益越好,留蓄雨水的量越大,海綿體就越有效。因此,植物配置首先要考慮綠地上的喬木覆蓋率和多層植物覆蓋率。植物的配置形式以自然多層次混合植物群落為主體,喬灌木3層搭配,避免大面積使用單一植物的配置形式。植被覆蓋度高、層次豐富、枝葉密集則雨水下落到表土的速度減緩,疏滲能力則高,反之則低。

3 園林景觀的規劃設計要符合因地制宜和經濟適用的原則

我國地域幅員遼闊,地面環境復雜,各地氣候差異較大。因此,應根據本地自然地理條件、水文地質特點、水資源稟賦狀況、降雨規律、水環境保護與內澇防治要求等,合理確定低影響開發控制目標與指標,科學規劃布局和選用下沉式綠地、植草溝、雨水濕地、透水鋪裝、多功能調蓄等低影響開發設施及其組合系統。

4 結語

在海綿城市建設過程中,園林景觀發揮著重要作用,但是海綿城市的理念更應該滲透到城市建設的各個方面,才能更好地實現雨洪資源的利用,修復城市生態,改善城市居住環境。

參考文獻

第6篇

關鍵詞:海綿城市;立體綠化

中圖分類號:TU986

文獻標識碼:A 文章編號:16749944(2017)11002503

1 海綿城市建設背景

在城鎮化進程過程中,城鎮面積持續擴張及其體量不斷增長,給城市帶來了嚴峻的水資源問題。一方面城市用水量增加使地下水位不斷下降,飲用水資源變得越來越緊缺;另一方面城區洪澇災害頻繁發生,嚴重威脅居民生命財產安全。在沒有充足淡水補給情況下,如何充分利用雨水資源補償日常淡水消耗將成為建設未來城鎮生態的關鍵任務。

中央城鎮化工作會議的講話中強調:“提升城市排水系統時要優先考慮把有限的雨水留下來,優先考慮更多利用自然力量排水,建設自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市”。建設完善的城市雨水收集利用系統對于節約用水、蓄洪排澇、修復城市水環境,特別是改善缺水城市的生態環境、解決居民用水緊張、推動水資源可持續發展具有重要的意義。

海綿城市建設重點在于最大限度提高綠地系統的雨水調蓄、水體凈化功能,旨在建造眾多“海綿體”。因此,建設公園綠地成為海綿城市建設的重要途徑,并結合周邊水系、市政道路設施,在如何利用公園綠地、街頭綠化吸納雨水徑流的基礎上,為城市街區提供雨水滯留、緩釋空間,為城市景觀用水提供補給空間是建設海綿城市的核心任務[1]。

1.1 海綿城市的建設現狀

為了有效解決城市街區雨洪內澇頻發、地表徑流污染帶來的水資源流失與水生態環境惡化問題,發達國家最先按照自然排水方式提出可持續發展的雨洪管理體系,制定各種技術措施[2~4]。例如:英國建立“可持續城市排水系統”(SUDS)[5]管理降雨徑流,實現城市水體的良性循環;澳大利亞針對城市水循環建立“水敏感性城市設計”(WSUD)體系[6];新西蘭也在城市水體管理理念下,整合已有管理經驗,發展建立了“低影響城市設計與開發”(LIUDD)體系[7]。

我國城市雨洪控制管理起步于20世紀80年代。在實施初期注重如何集中利用雨水,近年來雨水控制技術逐漸從利用發展到如何調控雨洪及實現污染水體徑流控制。在2013年各級政府明確提出通過在中心城區建設下沉式綠地與城市濕地公園,提升城市綠地匯聚雨水與蓄洪排澇能力,同時兼顧城區地下水補償與水體凈化等生態功能。雖然在發達城市區進行前期探索,從實施效果看目前城市海綿城市技術的實踐主要是構建濕地、潛流濕地對雨水進行局部收集與水體凈化,尚缺乏整體規劃和系統性設計,導致城市水資源匱乏。鑒于我國海綿城市建設初期出現諸多問題,住房和城鄉建設部于2014年了《海綿城市建設技術指南――低影響開發雨水系統構建(試行)》。該技術指南從目標、指標、過程、手段、管理方面對我國海綿城市構建進行規范指導(表1)。此外,財政部陸續發出“關于開展中央財政支持海綿城市建設試點的通知”、“關于組織申報2015年海綿城市建設試點城市的通知”,加大資金投入力度促進海綿城市建設。特別是黨的十后中國多省份都掀起了建立海綿城市熱潮,總投資超過數十億元。

1.2 海綿城市建設技術措施

構建海綿城市實質是利用現存各類基礎設施,添加各種類型的"海綿體"來提高城市的蓄洪滯洪能力。城市"海綿體"不僅涉及河、湖、池塘等地表水系,也包括公園綠地、建筑物、路面等城市基礎設施。在雨水下滲過程中"海綿體"要完成滯蓄、凈化、排水與回用功能[8],見表1。對于無法蓄存的雨水可通過市政管網將其排出,從而達到提高城市生態質量,根治城市內澇的目標[9]。

海d城市建設目標應達到三個生態功能,①降雨過程中能夠及時消納并存貯雨水;②通過海綿體滲濾提升存貯水質;③枯雨期可以充分回收利用存貯雨水。根據《海綿城市建設技術指南――低影響開發雨水系統構建》原則,各類低影響開發設施包括透水鋪裝、綠色屋頂、下沉式綠地、生物滯留設施、滲透塘、滲井、濕塘、雨水濕地、蓄水池、雨水罐、調節塘、調節池、植草溝、滲管/渠、植被緩沖帶、初期雨水棄流設施、人工土壤滲濾等[10]。總體原則是系統性地統籌自然降水、地表水和地下水分配關系;考慮其復雜性和長期性協調給水、排水等水循環利用各環節。具體做法是將城區分割成若干區域,各區域具備雨水立體化截留、消納功能。

圍繞各區域雨水截留消納功能,區域低影響開發技術具體細分為截留技術、促滲技術和調蓄技術[11](表2)。其中,截留技術是利用基底材料或者結構的孔道曲折度,延緩雨水在材料孔隙網內徑流速度,通過延長雨水匯集路徑達到延緩徑流目的的技術,例如利用綠色屋頂或者植物群落冠層截留等。地表促滲技術是通過優化地面材料或結構的連通性,讓雨水在空隙結構滲透至場地底部,同時利用不同孔隙對下滲雨水進行過濾凈化。如透水鋪裝和綠色停車場等。調蓄技術是指對儲存一定量的雨水徑流進行凈化,當雨水儲量達到設施飽和量時,多余雨水通過溢流口進入市政雨水管網。在干旱時儲水設施可向周邊綠地提供水資源,如生態溝、雨水花園、調蓄池、人工濕地等。 相比于傳統的雨水徑流收集利用技術,上述3種低影響開發技術,能夠更充分地體現綠色建筑的生態性、可持續性、低能耗和低投資特點,在雨水收集利用中具有重要的應用前景。雖然區域低影響開發技術能夠整體優化經濟、社會及環境效益,但是低影響開發技術還不夠完善,需要在如何利用控制雨水方面進行深入研究。

2 立體綠化的作用

由于城市人口稠密導致交通堵塞,熱島效應使眾多城市面臨環境危機。有研究表明,當綠化覆蓋率達到30%以上時,城市熱島效應得到一定程度緩解作用;當綠化覆蓋率達到40%以上時,熱島面積可減少3/4;當綠化覆蓋率達到60%以上時,熱島效應將基本被控制。需要指出的是在城市土地利用率趨于飽和的情況下,預留較多空地作為海綿體是非常困難的。因此,進行立體綠化是實現城市綠化覆蓋率大面積提高的重要措施和手段,可有效解決城市綠化用地的緊張狀況。

與傳統地面綠化相比,立體綠化注重在立體空間進行綠化覆蓋。例如利用建筑物外墻、屋頂空間進行多層次、各種實際功能的綠化布設。這種做法將傳統的二維消納雨水模式(通過地面徑流)轉向三維多層(多階段)消納雨水方式。不僅延長徑流空間,還美化居住環境。立體綠化場所涉及到屋頂花園、高層建筑和立交橋的立面、坑塘洼地濕地草地、下凹式廣場、地下管廊系統、河道邊坡綠化等。根據低影響開發原則,在場地開發過程中采用源頭、分散式措施可以最大程度維持場地開發前的水文特征,并能有效提高對徑流雨水的滲透、調蓄、凈化、利用和排放能力。

以屋頂綠化為例,在降雨過程中屋頂水會流入城市街道,最后匯集到排水管網。對屋頂進行綠化后,屋面植被和土壤的吸收和過濾能力增強,使雨水徑流放緩。被吸收的水分將在長時間內通過蒸發作用緩釋土層含水量,使城市水文循環過程從瞬態排放轉向穩態釋放。具體表現為在短時間內城市強降雨導致的內澇、洪水被消減。有研究表明在土壤基層厚度為250 mm條件下,其蓄水層(飽和儲水)厚度可達100 mm,可以吸納150~200 mm降雨量。當遭遇100 mm暴雨時,屋面植物、泥土蓄水層可以完全吸收降雨[12]。圍繞立體綠化,還可以利用屋頂開發都市農業。這其中,不占用土地與道路,在少量投資前提下施工便捷。其可以增加農作物種植面積,降低建筑物散熱量,緩解城市熱島效應,同時滯塵降噪,還可以消化一部分有機生活垃圾,減小垃圾填埋焚燒帶來的二次環境污染。此外,屋頂農業同樣可以延長雨水到達地面的時間,避免發生城市雨洪災害。針對屋頂農業發展,還需積極使用立體綠化新材料、新技術。植物根系生長對屋頂防水會產生破壞,必須采用耐根穿刺防水基材。針對立體綠化種植基質使用改良土、有機基質、無機基質。排(蓄)水板材料使用塑料凹凸排(蓄)水板、格柵排水板、塑料纖維絲狀排水板、陶粒等排水材料。

由于屋頂存在大量綠色植物,植物莖葉表面氣孔可以滯塵、殺菌和吸收低濃度污染物及增加空氣中負離子數量。據測算花園式屋頂綠化平均滯塵量為12.3 g/(m2?年),簡單式屋頂綠化平均滯塵量為8.5 g/(m2?年)。此外,種植媒介(土壤)還可以衰減各種低頻聲波,植被莖葉則可阻止高頻聲波傳播。試驗結果表明種植媒介厚度為120 mm時種植屋面的隔音量能高達40 dB。比較淺的種植媒介也能隔離約10 dB的噪音。這樣種植屋面系統可形成有效隔音屏障,減少建筑物內部的噪音,特別適合在機場、工廠等噪音大的場所應用。

3 結語

海綿城市建設不僅要完善市政管渠系統,還應該依靠現有自然水體系統,并盡可能恢復原始生態系統,將雨水徑流和消納存儲有機結合,才能從根本上管理城區雨洪,提升水環境保護質量。

在海綿城市具體實施中,立體綠化是城市常規綠化的重要補充。立體綠化不僅能優化景觀效果,緩解城市綠化用地緊張,減緩熱島效應,還能保溫隔熱,節約能源,滯留雨水,緩解城市內澇。城市建設只有因地制宜地進行規劃設計,借助地方特色生態系統,才能真正發揮人工海綿體作用,創建優美城市生態環境。

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第7篇

[關鍵詞]海綿城市;園林工程;應用研究 文章編號:2095-4085(2017)02-0165-02

水資源分布失衡的狀況在我國的表現非常突出,一些區域經常會由于供水失衡出現缺水狀況,所以說為了從根本上解決城市內澇問題,就應當加強對水資源的保護。在這種情況下,海綿城市理念的問世迅速緩解了該問題,并且加快了城市可持續發展的進程。城市園林綠地作為城市居民平時互相溝通、娛樂的關鍵場地,在其建設過程中引入海綿城市建設模式有助于改善園林建設中的欠缺之處,增強園林綠地的整體性能。

1海綿城市理念及其在我國的發展現狀研究

所謂“海綿城市”,指的是城市可以像海綿一樣,在迎合環境變換以及應對自然災害等一系列問題上具備良好的“彈性”,并且在降雨的時候吸水、蓄水、滲水、凈水等,必要時把自身存儲的水分釋放并加以利用。在此基礎上提出了海綿城市建設理念,即為把自然渠道同人工措施有機結合,同時秉承生態優先的原則,在保證城市排水防洪安全性的基礎上,最大限度完成雨水在城區的積存、滲透以及凈化工作,進一步推動水資源的合理利用及布局,最終為生態環境穩定性的保持提供保障。

海綿城市建設理念在我國園林工程建設中早已獲得了一定應用,并且取得了一定成效。首先,其使得水資源的分布更加廣泛,這給地區的發展提供了有力保障。現如今,由于國內社會經濟的迅速發展、進步,國內很多地區的水環境污染現象越發嚴重,再加上眾多工廠企業的興起,給水資源造成了巨大的污染。在引人海綿城市理念進行建設后,則有效緩解了水污染、局部缺水等問題;其次,海綿城市建設方法的引入,使得園林景觀綠意盎然、山水交融。近來,國內政府更加注重生態文明的構建,在城市建設環節中突出了對綠色生態的構建。隨著城市綠地規模的迅速擴展,為城市居民提供了充足的休閑地點。除此之外,這一建設格局也更好地反映出了海綿城市的景觀氛圍,進而為地區經濟進步提供了重要保障。

2海綿城市理念在園林工程中的應用

2.1居住用地選取逐級單元式網狀徑流控制對策

一般而言,居住區都是在那些地勢相對緩和、海拔不高的地方修建起來的,所以說綠地和住宅布局容易構成組團式,這種布局也會對住宅區的徑流起到關鍵性的作用,令徑流的產流點上升,同時十分分散。在居住區的規劃設計過程中需要不斷增加凈水設備、改善水質,并且還應當采取針對性措施令雨水的滲透量得到提升,然后按照基本狀況適當增添緩排設施。例如,基于LID的雨水徑流控制模式是為滿足各級居住綠地形成的組團式而專門設計的,以小單元為區域劃分出的網狀徑流管理系統。降水前期,屋面一些水分會消失,之后部分雨水通過落水管滑落到外部高位花壇或者生物滯留地帶,地標徑流飽和后一些溢出的降水會經由地面引流槽等專門的引流路線流入滯留池或者多功能的調蓄場所,最終實現多元化的根本目標。各組團的LID設計理念各異,然而,它們一致的功效均對更有效地處理當地汛期降水的緩排工作和雨水的充分利用起到積極作用。

2.2廣場用地選取逐級滯留滲透對策

依據廣場地形的基本情況,臺地式廣場的地表徑流量相當大,因為廣場的人類活動較為頻仍,所以徑流水質狀況相對較差,并且由于上下臺地的落差非常大,又無形中提高了徑流的沖刷力度。我們在對廣場進行規劃設計的時候,需要改變傳統直排、快排的方式,按照各臺地的基本特征,采取層疊式、分散式的雨水管控策略,這樣做能夠有效地對當地25mm及以下的中小雨徑流量做出有效處理,從而強化雨水滲透能力,提升廣場周圍徑流的水分質量。此外,我們還必須充分考慮到廣場內部的植被存在一定的遮陰作用,所以在工程建設實施中應當種植各類植被,為階梯式景觀群落的達成提供有力保障。比如說,像停車場及步行廣場等地可采用滲水性較強的面層進行鋪裝,除了能夠削弱地面熱量反射的影響外,還能夠使土地的生態功能更強,為城市排水設施壓力的進一步減輕創造良好條件。

2.3公園綠地選取分級調蓄緩排對策

這一措施主要包括以下兩方面內容。首先,分級濕塘模式。這一模式主要是指按照基本需求在山頂及山腰等地段構建起濕塘,目的是減緩徑流速度。在陡坡處則按照LID技術措施進行改善,坡度低平的地段可以增加多個坡面,同時按照地形地勢特點對徑流采取分層控制,進而構建起自上而下的水景和雨洪調蓄系統;其次,階地式生物滯留設施模式。這一模式原理為在滿足土地理化性質的前提下,在山腰等地段設計配置階地式的生物滯留設施,以盡量削弱雨水侵蝕作用。在坡度低平區可以種植普通的綠色植物,不僅能夠減輕雨水對土壤的侵蝕,也可以形成獨特的自然景觀。

第8篇

關鍵詞:雨水資源;節能;海綿城市;環保

中圖分類號:TU984

文獻標識碼:A 文章編號:16749944(2017)10017802

1 引言

近幾十年來,我國水利事業高速發展,全國各地出現了大大小小的水庫電站。然而這些水庫電站只能對在空間上已經相對集中的水資源進行利用,而相對不集中的城市降水卻沒有很好地給人們帶來方便,反而在某種程度上形成危害。以2016年為例,南方地區先后出現20多次強降雨過程,全國降水量比往年同期多23%,最大點日雨量達493 mm。雖然我國具有豐富的雨水資源,年均總量超過6萬億m3。然而,我國大部分城市大量雨水資源白白流失,雨水利用率竟不到1%。甚至,我有40%以上的人口生活在缺水地區,有400多座城市缺水,其中108座嚴重缺水,1.6億人的城市居民受影響。任何活動都離不開水的參與,水資源不能好好控制并加以利用,已是一個關系到未來國家命脈的問題。

事實上,我國尤其是南方有著豐富的降水,平均年降水量在800 mm以上,而浙江、福建、海南、廣東等部分地區的年降水量甚至超過1600 mm。如果能將這些豐富的雨水資源充分利用,將是一筆不菲的經濟收入。同時,這種直接利用自然資源的方式,基本不會對環境產生負面影響,對我國的能源結構優化也起著一定的作用。針對這種雨水資源泛濫,卻不能有效利用的現象,提出了一種有效利用雨水資源的方案,實現了雨水的多層次利用。

2 城市雨水綜合利用方案

2.1 方案原理

2.1.1 能量守恒定律

能量既不會憑空產生,也不會憑空消失,它只會從一種形式轉化為另一種形式,或者從一個物體轉移到其他物體,而能量的總量保持不變。在地球與雨水組成的封閉系統中,當雨水從高處下落時,引起系統勢能的減少,根據能量守恒定律,雨水勢能的減少必然會引起其他能量的增加。

2.1.2 發電設備工作原理

水輪機是一種水力機械,也就是在液體和固體之間進行機械能的轉換。水輪機以水作為工作介質,主要將水的動能和勢能轉變為水輪機的旋轉機械能,這種機械能再通過主軸傳遞出去[1]。

2.1.3 海綿城市

建海綿城市首先要有“海綿體”。城市“海綿體”既包括河、湖、池塘等水系,也包括綠地、花園、可滲透路面這樣的城市配套設施。雨水通過這些海綿體“下滲、滯蓄、凈化、回用”,最后剩余部分徑流通過管網、泵站外排,從而可有效提高城市排水系統的標準,緩減城市內澇的壓力。

2.2 方案詳細說明

該方案采用的主要載體由集水裝置、照明系統、燈柱、發電設備、儲電設備、集水系統六大部分組成(圖1)。在燈柱頂端設集水裝置,并將燈桿設置為空心圓柱,在空心圓柱底端設置有將機械能轉化為電能的裝置及儲電設備,并且在柱底設置集水管道,將雨水二次利用于灌溉等。集水裝置收集到的雨水從上端下泄時具有足夠的機械能,當其到達底端時,使發電裝置產生一定的電能,將這部分電能存儲在蓄電池中供路燈照明(圖2)。

2.2.1 集水裝置

集水裝置整體為漏斗狀,有一定的集水體積,為了具有一定的美觀性并改善照明情況,可以將漏斗四周設計為荷葉片狀。漏斗下端設有出水口,相當于沖擊式水輪機的噴嘴。出水口處有開合裝置,該裝置受感應裝置控制,當集水達到一定的高度,壓力達到設定值時,出水口開放,水流高速下泄,沖擊水輪機葉片,帶動發電。

2.2.2 燈柱改進

與傳統燈柱比較,在空心圓柱內部設有細長圓管,用與引導雨水下泄,空心燈柱的管徑厚度需滿足強度要求。為方便發電設備和儲電設備的安放并且增大路燈的穩定性,可適當增大燈柱下部直徑,對于燈柱高度,同一街道燈具安裝高度必須一致(發光中心到地面高度)[2]。

2.2.3 發電設備

發電設備為微型水力發電機,安裝在燈柱底部。集水漏斗至燈柱底部有一定的水頭落差,從引水管道出來的射流沿轉輪圓周切線方向沖擊輪葉,驅動轉輪旋轉,將動能轉換為旋轉機械能。針對不同水頭水源,從10 m左右到100 m的水頭都可以,水量相對要求不大。根據水頭落差并且配合對應的水管要求,可以達到多種功率。使用蓄電池將降雨時產生的電能儲存起來,在需要時供路燈照明。

2.2.4 集水系統

在每個燈柱底部設有出水管道,將發電后的雨水收集,統一進入儲水設備。下降的雨水通過集水系統匯集進入蓄水池,或者與“海綿城市”工程地下管道系統相通。收集的雨水用于日常綠化帶的灌溉、公共廁所沖水、灑水車取水等,當降雨量超過蓄水池容量時,通過感應開關打開池底閥門,將多余的雨水排入城市排水系統。

3 海綿城市系統

“海綿城市”是以“自然積存、自然滲透、自然凈化”為特征,字里行間反映出與傳統的工程思維下“水適應人”的治水思路截然不同。城市應該是一種“人適應水”的景觀,即“水適應性景觀”。 “海綿”即是以景觀為載體的水生態基礎設施完整的土地生命系統,自身具備復雜而豐富的生態系統服務功能,這是“生態系統服務”理論的核心思想,聚焦到“水問題”上,這一理論表明,城市的每一寸土地都具備一定的雨洪調蓄、水源涵養、雨污凈化等功能,這也是“海綿城市”構建的基礎。它提供給人類最基本的生態系統服務,是城市發展的剛性骨架。從水安全格局到水生態基礎設施,它不僅僅維護了城市雨澇調蓄、水源保護和涵養、地下水回補、雨污凈化、棲息地修復、土壤凈化等重要的水生態過程,而且它是可以在空間上被科學辨識并落地操作的。所以,“海綿”不是一個虛的概念,它對應著的是實實在在的景觀格局[3]。城市雨水綜合利用方案與海綿城市系統巧妙結合,解決了城市降水量時空分布不均帶來的不利影響。

4 雨水利用綜合效益分析

首先,該方案將發電設備和日常公共設施相結合,將雨水的能量充分利用,轉化為電能,并且雨水這一天然資源,有著無盡的供應來源,天然環保零成本,且收集方便,無需處理即刻利用;其次,發電后的雨水通過收集二次利用,增加了廢水的利用價值,實現了水源的可循環利用;再者,結合“海綿城市”系統,實現雨水在城市區域的積存、滲透和凈化,促進雨水資源的利用和生態環境保護。這樣既產生了一部分電能,又節約了大量的水資源,實現了雨水資源的多次利用,符合當前我國提倡的經濟、環保、綠色的發展理念[4]。

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第9篇

關鍵詞:海綿城市;綠地規劃;綠地設計

中圖分類號:TU984 文獻標志碼:A 文章編號:2095-2945(2017)19-0101-02

近年來,城市的快速發展給社會帶來繁榮經濟的同時,也給城市帶來一系列的環境問題,人們的居住環境遭到過度的開發、土地遭到破壞、綠地的效用越來越不明顯。這些現象都使得整個城市禁受自然生態的能力下降,只要出現下雨天,整個城市就像進入了海景景觀內,土地的硬化帶來了城市的癱瘓。為了轉變這種情況,發展和改善城市的生態環境,實現雨水的重復利用和積存,促進城市的生態文明建設,就必須發展合理的綠地規劃設計,將城市可持續發展戰略落到實處。

1 海綿城市內涵

海綿城市是指城市可以像一塊海綿一樣,能夠將水資源良好的收集和釋放。即下雨天時將雨水吸收、滲透、蓄存、凈化,以此實現水資源的保存和重復利用,又不會對城市生態環境造成威脅,可以良好地適應自然天氣和自然災害,在需要水資源的時候釋放,在不需要的時候蓄存,具有良好的彈性。

這一理念是以整合水資源的整體調度、源頭分散供給為重點的,使得整個城市的地下水循環系統實現合理分配,既保證了自然環境的協調,又保障了人工環境的優化。建設海綿城市,就是建立一個合理的水資源調配系統,實現合理的水資源循環,為城市的綠地建設提供水資源的供給,例如道路兩旁綠地、公園綠地等,保障其水循環的自然順暢,地表徑流持良性發展,城市綠地環境更加優質。

2 國內海綿城市發展

我國針對城市雨水循環系統的研究最早開始于20世紀末21世紀初,首先將北京、上海、深圳等大型城市作為雨水循環系統技術的試點,2001年頒布的《雨水集蓄利用工程技術規范》,更標志著我國雨水系統控制技術的初步成熟。

深圳市于2004年從美國引進低影響的開發理念,與美國土木工程師協會等方面進行技術交流合作,編制了城市綠地等雨水利用工程的地方技術規范,將此規范應用于城市的城市雨水系統建設中,并取得了新的建設理念,即“滲、滯、蓄、用、排”,這為以后城市綠地規劃建設可持續發展提供了理念保證。

3 城市空間中綠地景觀設計策略

(1)下沉式綠地。城市的公園綠地能夠改善城市的局部氣候環境,為城市提供氧氣、溫濕環境、優良景觀,為城市居民日常生活增添一抹優質的綠色環境,利于居民的身體健康。儲存、回用、入滲、排水、管路等五個主要部分構成了城市公園綠地中的雨水系統。下沉式綠地這一工程技術設施的應用,能夠增強雨水的利用,將雨水進行蓄存和凈化。下沉式綠地的優點就在于它的土質疏松、土壤透氣性穩定,比一般的植被草地滲透率高15~20個百分點,能夠將雨水的蓄存提升到一定高度。城市綠地的植被覆蓋率高,這利于雨水滲透到地下補給為地下水,設計的優化應將凈化入滲系統引入,將很大程度上提高雨水的利用率。綠地設計上應該加入路面高于綠地高度、雨水口高于綠地高度的規劃,其中雨水口連接管道,形成一個雨水優良流動的下沉式綠地系統。假如下雨,雨水就會將抵達綠地,將綠地澆灌,綠地會吸收、滲透、儲存一部分,而綠地吸收儲存不了的多余的雨水就會流入雨水口內,雨水口連接的管道會將多余的雨水匯入城市河流或其他地方,這樣保證了雨水在綠地上的使用和儲存,更使得河流和地下水實現補給,減少了城市中雨水過多造成水泄不通的現象,也不會對綠地植被造成破壞。

(2)下沉式道路。城市道路的存在是為了城市的交通、市民行走,是城市空間建設的重要組成部分,但也是雨水最愛匯聚的地方,幾乎所有的雨水在道路上匯聚,就逃不過在道路表面的徑流,如果道路上的雨水匯聚不為重視的設計,就會造成“海景”景觀的現象。在城市道路上的設計也采用下沉的模式,即在道路兩邊的人行橫道鋪設透水設施,道路行車中間的中分帶和道路兩側的綠化帶應該低于道路路面的高度,假如雨水較多的情況下,長時間的雨水浸泡會對路面的路基造成安全威脅,影響交通安全,所以要在靠近路基的一側用混凝土或其他設施擋住雨水的浸泡,防止雨水滲透的影響,保證路基及交通安全。在綠地的空間設施允許的情況下,可以將綠地中間設置一個給雨水緩沖的空間,利用這個緩沖空間將其與下沉式綠地聯為一個整體,將雨水通過緩沖空間流入周邊的其他綠地環境,實現雨水的吸收、滲透,也將道路上多余的雨水進行了儲存。要在此設計中引起重視的是,在城市道路上的初期地表徑流的雨水中,含有大量的污染物,例如城市廢棄物、重金屬塵埃、路面垃圾材料等,這些污染物一旦滲入雨水,而初級雨水再匯入城市綠地植被中,將會危害綠地植被的生長,更嚴重地會污染地下水,對地下水造成二次污染,破壞整個水循環的系統。所以,雨水的初級處理在設計中是必不可少的,需要用雨水初級凈化設施對雨水中的污染物進行過濾,才能夠流入綠地植被。

(3)下沉式廣場。城市的廣場為城市居民提供日常娛樂、休閑的活動空間,同時也在城市雨水匯聚的場所中占有重要位置,因此廣場上的雨水處理也是一大重點。在設計廣場時,應將廣場周圍的綠地高度適當降低,高度低于廣場的整體高度,以此將雨水匯聚狀況減少,全部匯入周圍的綠地中,保證綠地對雨水的吸收和儲存。在這一部分中,綠地植被的設計應加入灌木、喬木、花卉等,在為廣場的整體景觀提分的同時,可以更加充分地改善地表雨水的滲透能力,加強雨水的吸收,營造良好的廣場生態環境。廣場的透水層應在先進生態技術允許范圍內使用低碳環保的材料,加強雨水下滲程度,保證雨水的充分匯集和收集儲存。在利用先進透水材料的同時,適當設置有坡度的排水路面,或者用與景觀相符的管道將多余的雨水匯入管道排出去,以防止雨水被綠地植被的過度吸收。對于初級雨水可能有污染的狀況,在廣場上設置兩種不同的水質匯聚區域,將初級雨水和其他雨水進行分離,利用初級雨水凈化設施對初級雨水進行凈化,同時可以保證處理后的雨水和正常雨水都可以進入綠地被吸收儲存。廣場的范圍有些會有限制,于是有些雨水的滲透和流失并不能保證立馬見效,此時就需要在綠地范圍內種植耐干旱同時耐水濕的植被,這種植被生命力強,對多水多旱狀況都能夠適應,符合現代城市的氣候特點,也能夠保證廣場范圍內整體植被的景觀視覺效果。在廣場周邊范圍內設置檢測水量裝備也是有必要的,裝置能夠對雨水分配進行調制,減少沒有及時通過下沉式綠地裝置的雨水對植被的過度浸泡狀況發生,將浸泡時間盡量縮短,提高植被的生長環境質量,保證廣場景觀效果。

(4)下沉式立交橋區。有些城市的立交橋下也有著綠化帶,而一般的路面兩側高度都隨著立交虻惱體高度而有些縱坡弧度。這種狀況一旦下雨,就會造成路面范圍內的雨水長時間匯聚沒辦法及時排出,造成道路交通的不安全。在這一部分綠地設計中,可以將路面高度適當提高,使綠化帶的高度降低,下雨時使雨水匯入綠化帶,而不是積在路面。綠化帶內可以種植一些草木花卉、灌木叢等,或者設置一些山石景觀,使得城市立交橋在繁忙的道路交通外可以有一份城市外的愜意。

(5)下沉式居住區。居住區是整座城市建設的中心部分,大量城市居民在此地居住,給居住區的重要性加上重要的一筆。居住區的綠地建設是整個城市綠地環境中的重要組成部分,它的設計關系到大量居民們的日常生活、身心健康,所以設計要求會更加嚴格。居住區的整體設計應以更加及時的排水為主。在主次道路、人行道、休息娛樂區的地下鋪設透水裝置,并且要在大范圍的綠地面積上使得綠地高度低于這些道路高度,使居住區內的積水較少到最小值。設計中建議在綠地中種植耐干旱耐水濕的樹木,保證雨水的及時吸收排出。另外在綠地范圍內設置排水口,若雨水量過大,排水口就會起到及時排散多余雨水的作用。可以在居住區內設置一些自然山石、小湖等,便于積水的分散排出的同時增加居住區的景觀視覺效果,既實用又美觀。

4 結束語

隨著眾多城市化問題的日益涌現,人們也意識到生態環境保護與自身生存生活之間的緊密聯系,向往高品質、高優化、人與自然和諧統一關系的生活,追求對城市雨水資源的合理利用。在這種情況下,使下沉式綠地設施參與到海綿城市綠地設計規劃中,就顯得尤為重要了。這種生態基礎設施能夠實現城市綠地的多功能化,明顯改善城市小氣候環境,提升城市整體綠地布局的合理化,在海綿城市建設中發揮著不可替代的作用。只有充分利用好這一生態基礎設施,才能夠真正使海綿城市發揮其應有的作用,保護好地下水循環系統,實現水資源的可持續利用,建立生態文明的城市社會。

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