時間:2023-09-08 16:59:27
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中圖分類號:TU984;TU99 文獻標識碼:A
建設(shè)海綿城市,即構(gòu)建低影響開發(fā)雨水系統(tǒng),主要是指通過“滲、滯、蓄、凈、用、排”等多種技術(shù)途徑,實現(xiàn)城市良性水文循環(huán),提高對徑流雨水的滲透、調(diào)蓄、凈化、利用和排放能力,維持或恢復(fù)城市的“海綿”功能。傳統(tǒng)城市建設(shè)模式主要依靠管渠、泵站等“灰色”設(shè)施來組織排放徑流雨水,以“快速排除”和“末端集中”控制為主要規(guī)劃設(shè)計理念,這不僅增加市政雨水管網(wǎng)及收納水體、排澇設(shè)施壓力,而且降雨初期大量污染物隨徑流雨水入河影響水環(huán)境質(zhì)量。另外大量雨水外排,也是水資源的一種浪費。海綿城市構(gòu)建從源頭到末端的全過程控制雨水系統(tǒng),與傳統(tǒng)雨水利用相比,海綿城市更注重雨水的自然積存、自然滲透和自然凈化,是一種綠色可持續(xù)的雨水排放模式。
二、海綿城市理論在城市規(guī)劃中的實踐
本文將結(jié)合我國南方某城市闡述海綿城市理論的實踐。
(一)水系濕地規(guī)劃
河湖水系、坑塘濕地等是城市天然的雨水滯納凈化場地。尤其是城區(qū)水面率高的城市,要在河道兩側(cè)控制不小于5 m~50 m的綠化帶,為河濱植被緩沖帶、河濱濕地、雨水滯留塘等低影響開發(fā)系統(tǒng)的構(gòu)建提供條件。首先應(yīng)加強對現(xiàn)有水系濕地的保護,尤其是城市低洼區(qū)的河溝、坑塘等,嚴禁盲目填埋,增加內(nèi)澇風(fēng)險。對歷史填埋的河道水系,特別是在因缺乏調(diào)蓄水體導(dǎo)致內(nèi)澇風(fēng)險較高的區(qū)域,應(yīng)結(jié)合城市建設(shè)進行生態(tài)恢復(fù)。
針對該城市水路并行、城河相依的城市格局,應(yīng)充分利用河道與道路之間的綠化帶,建設(shè)植被緩沖帶,并設(shè)置橫向地表泄水通道將地塊雨水引入緩沖帶。在河濱綠化帶較寬、地勢低洼的區(qū)域應(yīng)構(gòu)建濕地系統(tǒng),強化對雨水的調(diào)蓄與凈化。對于相對封閉的河溝、坑塘等,應(yīng)輔以適當?shù)墓こ檀胧?,設(shè)置雨水滯留塘。
(二)綠地廣場規(guī)劃
該城市生態(tài)綠城建設(shè)規(guī)劃提出至2020年,城鎮(zhèn)綠化覆蓋40%以上(其中建成區(qū)綠化覆蓋率45%以上),城市人均公園綠地面積達到13O。充分挖掘綠地、廣場、公園等城市開敞空間滯蓄、凈化雨水的潛力,使之成為城市徑流污染的處理場地、超標暴雨的臨時滯納空間。
為突破傳統(tǒng)、建設(shè)海綿城市,在濕地公園規(guī)劃設(shè)計中,統(tǒng)籌考慮了公園與周邊區(qū)域的空間關(guān)系、豎向關(guān)系、雨水出路等,在公園內(nèi)部構(gòu)建低影響開發(fā)系統(tǒng),使公園不僅服務(wù)周邊市民的游憩,更服務(wù)于周邊雨水的消納與凈化。
(三)城市道路規(guī)劃
城市道路雨水徑流量大,污染嚴重,是城市污染的主要來源。在滿足道路交通安全等基本功能的基礎(chǔ)上,應(yīng)充分利用道路自身及周邊綠化空間推行下凹式綠地、透水路面、LID樹池等低影響開發(fā)措施,削減徑流水量、改善徑流水質(zhì)。利用道路景觀綠化帶構(gòu)建下凹式綠地系統(tǒng),道路雨水地表徑流匯入綠化帶進行儲存、入滲和凈化,超標雨水溢流排放。采用透水路面,強化雨水入滲,考慮到車行道污染相對較重、荷載較高,采用透水路面應(yīng)當慎重;但非機動車道、人行道等,應(yīng)大力推廣透水路面。為盡可能多地消納道路雨水徑流,人行道樹木可采用LID樹池形式。
(四)地塊內(nèi)部規(guī)劃
低影響開發(fā)的核心理念即是采用小規(guī)模源頭分散措施控制降雨徑流水量和水質(zhì),因此建設(shè)海綿城市的重點即是在地塊內(nèi)推廣低影響開發(fā)。適用于地塊內(nèi)部的低影響開發(fā)設(shè)施主要有綠色屋頂、下凹式綠地、透水路面、雨水花壇等。
該城市的大型小區(qū)進行了雨水綜合利用嘗試,但仍采用傳統(tǒng)的加藥處理工藝,初期棄流雨水直排河道,既不節(jié)能,也不能有效控制徑流污染。應(yīng)改變傳統(tǒng)思路,根據(jù)水環(huán)境特征及河道水質(zhì)控制目標要求,更加注重利用低影響開發(fā)設(shè)施來控制降雨徑流污染,提升雨水利用率。對于已建地塊,尤其是排水管道標準較低、內(nèi)澇風(fēng)險較高的老小區(qū)和城中村,根據(jù)實施條件,有選擇地采用低影響開發(fā)設(shè)施提高內(nèi)澇防范能力。
三、推進海綿城市建設(shè)的幾點建議
推動海綿城市建設(shè)意義重大,任務(wù)艱巨,為貫徹落實講話精神,提出以下建議。
(一)水利部門應(yīng)在海綿城市建設(shè)中發(fā)揮主導(dǎo)作用
海綿城市建設(shè)與水資源配置、非常規(guī)水資源利用、城市防洪排澇、水生態(tài)環(huán)境建設(shè)等工作密切相關(guān)。水利部門應(yīng)在海綿城市建設(shè)中發(fā)揮主導(dǎo)作用,把海綿城市建設(shè)作為解決我國城市水問題的重要抓手,協(xié)調(diào)住建、環(huán)保等有關(guān)部門推進海綿城市建設(shè),并逐步把雨洪資源納入到城市水資源配置體系當中去。
(二)推動出臺海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見
海綿城市建設(shè)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及到城市規(guī)劃、供水、防洪、排澇、環(huán)境保護等多個方面,必須統(tǒng)籌規(guī)劃,綜合實施。目前,海綿城市建設(shè)的理念正逐步為人們所接受,國內(nèi)很多城市已經(jīng)開展了海綿城市建設(shè)的探索。提出我國建設(shè)海綿城市的總體目標、思路和具體措施,引導(dǎo)全國海綿城市建設(shè)的開展,提高城市水安全保障能力。
(三)積極開展海綿城市建設(shè)試點
建議選取基礎(chǔ)工作比較好的、雨洪資源利用潛力大的城市小區(qū)、園區(qū)、高校等開展海綿城市建設(shè)試點,并在資金和項目上給予一定的支持。試點地區(qū)要從實際情況出發(fā),充分考慮當?shù)氐乃Y源條件和防洪排澇、環(huán)境保護等方面的要求,采用先進的理念、技術(shù)方法和手段,積極探索海綿城市建設(shè)模式和實現(xiàn)路徑。要及時總結(jié)經(jīng)驗,加強宣傳交流,切實起到示范作用,以點帶面,為全國海綿城市建設(shè)提供借鑒。
(四)研究制定支持海綿城市建設(shè)的政策法規(guī)
根據(jù)城市雨洪綜合利用的公益性特點,借鑒國外發(fā)達國家經(jīng)驗,為推進海綿城市建設(shè),在國家層面應(yīng)研究制定強制和鼓勵城市雨洪綜合利用的政策法規(guī),限制城市建設(shè)中過多地采用不透水路面和屋頂,強制在市政工程建設(shè)和開發(fā)建設(shè)項目中采取雨洪利用措施,采取財政補貼、設(shè)置專項資金等形式鼓勵城市雨洪綜合利用工程技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)和使用,促進海綿城市產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
結(jié)語
綜上,在我國海綿城市建設(shè)仍剛剛起步,需要各部門齊心協(xié)力、同抓共管,需要在城市開發(fā)建設(shè)的各個環(huán)節(jié)貫徹落實低影響開發(fā)理念,需要全社會共同參與。
參考文獻
[1]王國榮,楊宇棟. 城市內(nèi)澇地區(qū)改造對策研究――以常州為例[J]. 江蘇城市規(guī)劃. 2013(02)
【中圖分類號】 C912.81 【文獻標識碼】A
【DOI】10.16619/ki.rmltxsqy.2016.21.005
自本世紀以來,隨著我國城市化進程加快,導(dǎo)致了河流、湖泊、綠地等生態(tài)環(huán)境不同程度地受損,如地面不透水硬化面積增加,破壞了城市原有的自然生態(tài)系統(tǒng)和水文特征。城市開發(fā)建設(shè)后,原本可以大量滲入地下的雨水在短時間內(nèi)形成徑流,經(jīng)管渠、泵站等灰色基礎(chǔ)設(shè)施快速排放,往往造成排水系統(tǒng)不堪重負而發(fā)生內(nèi)澇,大量雨水不能入滲和有效利用。在傳統(tǒng)的雨水“快排”模式中,除蒸發(fā)和少量的下滲外,徑流的排放量超過80%,造成了雨水資源的大量流失和城市內(nèi)澇,帶來了城市洪澇和缺水的雙重問題。我國的城市普遍存在內(nèi)澇、水生態(tài)環(huán)境惡化、水資源流失、水環(huán)境污染、水安全缺乏保障等一系列問題。
“海綿城市(Sponge City)”是指城市能夠像海綿一樣,在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)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。在海綿城市建設(shè)過程中,應(yīng)統(tǒng)籌自然降水、地表水和地下水的系統(tǒng)性,協(xié)調(diào)給水、排水等水循環(huán)利用各環(huán)節(jié),并考慮其復(fù)雜性和長期性。海綿城市建設(shè)是實現(xiàn)城市雨水可持續(xù)管理的重要途徑,首先是保護和恢復(fù)城鄉(xiāng)重要海綿體,如河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等水生態(tài)敏感區(qū)域;保護水源涵養(yǎng)地、林地、草地等具有較高雨水調(diào)蓄能力的綠地要素,維持城市的自然水文特征。其次是合理控制開發(fā)強度,并通過低影響開發(fā)設(shè)施,促進雨水的滲透、儲存和凈化,最大限度地維持或恢復(fù)城市開發(fā)前的自然水文循環(huán),實現(xiàn)城市雨水的可持續(xù)管理。海綿城市與智慧城市、園林城市、生態(tài)園林城市、生態(tài)城市、宜居城市、氣候適應(yīng)性城市、韌性城市等發(fā)展模式有機結(jié)合,營造自然生態(tài)的、可持續(xù)發(fā)展的城市。
國外海綿城市建設(shè)相關(guān)領(lǐng)域的研究與實踐
國外海綿城市建設(shè)的相關(guān)領(lǐng)域研究與實踐始于20世紀60年代,代表性的理論和實踐包括美國的最佳管理措施(BMPs)、綠色基礎(chǔ)設(shè)施(GI)和低影響開發(fā)(LID)德國的自然開放式排水系統(tǒng)(NDS),英國可持續(xù)排水系統(tǒng)(SUDS)澳大利亞的水敏感性城市設(shè)計(WSUD)歐盟的水框架指令(EUWFD)等。
最佳管理措施(Best Management Practices, BMPs)。20世紀60年代,美國開始重視雨水徑流(污染)控制和合流制排水系統(tǒng)污染控制的研究,以改善水質(zhì)環(huán)境。20世紀70年代,美國提出“最佳管理措施”即雨水管理技術(shù)體系,首次被引用在1972年通過的聯(lián)邦水污染控制法修正案(Water Pollution Control Act Amendment)中,并在1987年的《清潔水法修正案》(the amendment to the Clean Water Act, CWA)中制定了促進全美范圍內(nèi)關(guān)于非典源污染控制的條款,自1970年代以后成為歐美地區(qū)城市開發(fā)、暴雨管理、排水減災(zāi)等相關(guān)措施的主要依據(jù)原則。美國環(huán)保局(EPA)將BMPs定義為“在特定條件下用于控制雨水徑流量并改善雨水徑流水質(zhì)的技術(shù)、措施和工程設(shè)施最具成本效益的方式”。①1997年,美國國會頒布新的《清潔水法修正案》,為管理水污染物確立了基本框架,包括設(shè)計暴雨的洪峰流量控制和水質(zhì)控制。1998年,美國土木工程學(xué)會和聯(lián)合國教科文組織(1999年)將“可持續(xù)的城市水資源系統(tǒng)”定義為“其設(shè)計和管理可以滿足現(xiàn)在和將來社會的需要,同時也可以維持他們生態(tài)、環(huán)境和水文循環(huán)的完整性”。同時,美國綠色建筑協(xié)會(USGBC)的能源和環(huán)境設(shè)計先鋒獎(LEED)中也規(guī)定了和暴雨管理規(guī)劃相關(guān)的標準。例如,當?shù)乇聿煌杆娣e小于50%時,必須實施暴雨管理規(guī)劃,以保證開發(fā)后的洪峰流量和水量不超過開發(fā)前的標準(1~2年一遇24小時);而不透水面積大于50%時,開發(fā)后的洪水徑流總量比開發(fā)前的總量少25%(2年一遇24小時)。上述法律、法規(guī)和政策制定的目的即為促進和監(jiān)督BMPs的實施和應(yīng)用②。BMPs既是暴雨暴雨徑流控制、沉積物控制、土壤侵蝕控制技術(shù),也是防止和減少非典源污染的管理決策。其目標除了抑制暴雨地表徑流洪峰流量之外,還可以增加水資源的利用并且改善暴雨期間水質(zhì)污染。減少洪水損害、最小化徑流、減少土壤的侵蝕、保持地下水補給、減少面源污染、保證生物多樣性和河道的完整性,減少污染徑流,提高水體的服務(wù)功能,保障公共安全。BMPs的基本目標是通過加雨徑流的控制來緩解城市建設(shè)與水生態(tài)環(huán)境之間的矛盾。為了實現(xiàn)此目標,美國對城市雨水徑流控制的要求提出了明確的規(guī)定和通用的計算方法(SCS方法、合理化公式、改善的合理化公式)。在區(qū)域和城市尺度,新澤西雨水管理手冊提出了RSWMP規(guī)劃流程和導(dǎo)則(Regional Stormwater Management Plans, RSWMP),包括規(guī)劃委員會的建立、水資源和環(huán)境規(guī)劃部門的組織與協(xié)調(diào)、規(guī)劃的制定與評估等步驟。
自然開放式排水系統(tǒng)(Natural Drainage System, NDS)。20世紀80年代,德國逐步建立和完善了雨洪利用的行業(yè)標準與管理條例。1989年,德國出臺《雨水利用設(shè)施標準》,標志著雨水利用技術(shù)的初步成熟。自然開放式排水系統(tǒng)(Natural Drainage System, NDS)作為一種設(shè)計策略,其目標是針對城市水生態(tài)環(huán)境的問題,降低雨水徑流的量,聯(lián)通雨水設(shè)施廊道,削減初期雨水中的污染物含量。
首先,NDS對于徑流流量的控制所采用的常用方法是徑流的暫時性滯留,以推遲洪峰徑流,并使排放到雨水管網(wǎng)的徑流流速在可控制的范圍內(nèi)(與開發(fā)前的徑流速率相當)。其次,為保護河流等水系廊道的完整性,保護區(qū)域及緩沖區(qū)域的范圍、長度及保護的等級需要明確。最后,考慮到降雨量、水質(zhì)和環(huán)境舒適度等環(huán)境因素,德國規(guī)劃管理部門針對不同用地類型制定了與之相適應(yīng)的環(huán)保政策、依據(jù)和保障及設(shè)計標準。例如,對于商業(yè)區(qū),德國聯(lián)邦及各州法律規(guī)定受污染的降雨徑流經(jīng)處理達標后才允許排放,而新建成區(qū)域則需要考慮雨水的回收與利用問題,減少雨水排放量,以減免雨水排放的費用。NDS系統(tǒng)在德國的城市社區(qū)尺度實踐案例眾多,例如位于漢諾威的康斯伯格社區(qū)(Kronsberg, Hannover)即為雨洪管理工程措施和風(fēng)景園林設(shè)計相互結(jié)合的典型實踐案例。該社區(qū)在雨水收集上采用了過濾式沉淀槽、滲透型地面、植被滲透淺溝、雨水花園、人工濕地等多種方式收集和調(diào)蓄雨水。建成后的康斯伯格社區(qū)的徑流量(19mm/年)接近未開發(fā)前的自然狀態(tài)(14mm/年),僅僅為傳統(tǒng)社區(qū)徑流量(165mm/年)的1/9。
可持續(xù)城市水資源系統(tǒng)(Sustainable Drainage System, SUDS)。上世紀末,英國牛津的羅伯特?布雷(Robert Brey)開啟了可持續(xù)城市排水系統(tǒng)(Sustainable Drainage System, SUDS)的研究、設(shè)計和應(yīng)用,代表了英國針對城市內(nèi)澇等環(huán)境問題提出的可持續(xù)性城市排水系統(tǒng),關(guān)鍵性技術(shù)包括源頭控制設(shè)施、滲透性鋪裝、雨水滯留池、雨水滲透溝渠和綠地屋頂、過濾植被帶、地下儲水設(shè)施等③,其目標是:1)保護和改善水質(zhì),城市水資源管理的重心由“利用”轉(zhuǎn)為“控制”;2)協(xié)調(diào)社區(qū)的居民需求與水環(huán)境之間的關(guān)系;3)利用城市水系統(tǒng)為野生動植物提供棲息地;4)鼓勵地下水的自然性回灌等。SUDS的設(shè)計目的是促進雨水滲入地下,或者在源頭控制雨水進入雨水設(shè)施,以模仿自然式的排水方式。近十年已在英國及歐洲多個城市應(yīng)用。2004年,英國規(guī)劃與環(huán)境部門合作發(fā)行了SUDS建設(shè)指南,并在2009年進行了更新,該建設(shè)指南中的地方標準包括康沃爾郡、臨界流域、地區(qū)、高速公路等多個尺度中SUDS設(shè)施??滴譅柨UDS建設(shè)指南則將所有可達的公共開放空間和城鄉(xiāng)綠地均納入到可持續(xù)排水系統(tǒng)之內(nèi)④。
綠色基礎(chǔ)設(shè)施(Green Infrastructure,GI)。1999年8月,美國保護基金會(The Conservation Fund)和農(nóng)業(yè)部林務(wù)局(The USDA Forest Service)首次明確提出了綠色基礎(chǔ)設(shè)施的定義,即綠色基礎(chǔ)設(shè)施是國家自然生命保障系統(tǒng),是一個由多要素組成的相互聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò),這些要素包括:1)水系、濕地、林地、野生生物棲息地及自然區(qū);2)綠色通道、公園及自然環(huán)境保護區(qū);3)農(nóng)場、牧場和森林;3)荒野和其他支持本土物種生存的空間;它們共同維護自然生態(tài)進程,長期保持清潔的空氣和水資源,并有助于社區(qū)和人群提高健康狀態(tài)和生活質(zhì)量。⑤綠色基礎(chǔ)設(shè)施理念認為城市問題產(chǎn)生的根源是土地開發(fā)和保護戰(zhàn)略對生態(tài)系統(tǒng)乃至社會產(chǎn)生的一系列影響,強調(diào)從產(chǎn)生實際問題的源頭開始實施管理,并應(yīng)用一系列的生態(tài)技術(shù)以消減問題的嚴重性。
2008年美國環(huán)境保護署(United States Environment Protection Agency,USEPA)在《2008綠色基礎(chǔ)設(shè)施行動策略》中將GI定義為“利用和模仿自然的進程來滲透、通過植物或蒸騰作用重新讓水返回環(huán)境或者是在暴雨、地表徑流等產(chǎn)生的地方重新利用它們”。至此,GI將作為“基礎(chǔ)設(shè)施”的本意解釋,即一系列結(jié)合自然系統(tǒng)和工程系統(tǒng)的產(chǎn)品、技術(shù)和措施,突出模仿自然水系統(tǒng)過程,從而達到改善環(huán)境質(zhì)量和提供公共設(shè)施服務(wù)的目的,它應(yīng)該和其他城市基礎(chǔ)設(shè)施一樣,能夠引導(dǎo)城市發(fā)展⑥。塞巴斯蒂安?莫法特(Sebastian Moffatt)編寫了加拿大《城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施導(dǎo)則》(A Guide to Green Infrastructure for Canadian Municipalities);沃姆斯利(Walmsley)結(jié)合美國新澤西州的案例,提出了綠色基礎(chǔ)設(shè)施的5個設(shè)計標準。
2011年,美國城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施總體規(guī)劃(NYC Green Infrastructure Plan-NYC and NYCDEP 2011)在城市雨水徑流方面提出了新的綠色基礎(chǔ)設(shè)施的概念,并提出了傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施和綠色基礎(chǔ)設(shè)施之間關(guān)系及如何有效銜接。其初衷是由于現(xiàn)代城市擴張迅速,大量土地由林地、農(nóng)地等自然、半自然類型轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)開發(fā)用地,自然空間的大面積消失和破碎化,綠地空間的生態(tài)服務(wù)功能嚴重退化,使原本以郊野和自然區(qū)域為基質(zhì)、以城市為斑塊的格局出現(xiàn)了關(guān)系反轉(zhuǎn)。而應(yīng)對這一轉(zhuǎn)變的途徑是將破碎的綠地斑塊通過廊道連接成為可持續(xù)發(fā)展所依賴的“基礎(chǔ)設(shè)施”。
2011年,紐約市政府了2030年紐約城市的新規(guī)劃(Greener Greater New York),對城市雨洪管理體系進行了分類,其中2項目標與城市水資源的管理相關(guān):其一是將用于休閑娛樂的景觀水體比例由48%提升至90%;其二是提升城市社區(qū)、自然系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施的抗災(zāi)能力,推廣綠色基礎(chǔ)設(shè)施和雨水管理設(shè)施,并實施灰色基礎(chǔ)設(shè)施的升級(抵御10年一遇標準降雨的目標),如擴建管網(wǎng)或者修建控制合流溢流(CSO)污染的控制設(shè)施,以達到灰色基礎(chǔ)設(shè)施和綠色基礎(chǔ)設(shè)施的耦合⑦。
低影響開發(fā)(Low Impact Development, LID)。20世紀90年代,基于BMPs最佳管理措施的理論和技術(shù),美國馬里蘭州的喬治王子縣(Prince George's County)及西北地區(qū)的西雅圖(Seattle)和波特蘭(Portland)共同提出了新的雨水管理、控制和利用技術(shù)綜合體系⑧,即低影響開發(fā),一種以模擬自然排水方式為核心的雨洪管理技術(shù)⑨。2000年,美國國會修訂了《清潔法案》,并對城市雨水污染的評價與監(jiān)測、雨水資源管理和雨水徑流污染控制的技術(shù)體系,以及合流制排水系統(tǒng)和雨水處理技術(shù)等作了規(guī)定,其中就包括雨污分流系統(tǒng)、合流制儲存設(shè)施和實施低影響開發(fā)技術(shù),以減少暴雨徑流流入排水系統(tǒng)等灰色基礎(chǔ)設(shè)施的負荷。LID措施有效補充了BMPs體系并在一定程度上彌補了BMPs體系的缺陷。LID作為一種場地設(shè)計策略和城市土地保護及發(fā)展戰(zhàn)略,是一種基于微觀尺度控制措施發(fā)展而來的雨水管理技術(shù),其原理是通過分散性的、均勻分布的、小規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施對雨水徑流進行源頭控制,并通過滲透、過濾、存儲、蒸發(fā)及徑流截取等設(shè)計技術(shù),實現(xiàn)對暴雨徑流及污染的控制,緩解或修復(fù)開發(fā)所造成的難以避免的水文擾動,最大程度地降低土地開發(fā)對城市水文條件和生態(tài)環(huán)境的影響。2003年,美國西雅圖市的高點社區(qū)(High Point,面積約53hm2)開始了為期6年的重建工程,引入了低影響開發(fā)LID的多項措施,以自然開放式的排水系統(tǒng)(NDS, Natural Drainage System)的設(shè)計手法使具有高人口密度的城市居住空間在人居、休憩、環(huán)境改善、徑流控制和雨水利用等多個方面取得了良好的平衡,獲得2007年美國城市土地學(xué)會ULI全球卓越獎。
水敏感性城市設(shè)計(Water Sensitive Urban Design, WSUD)。20世紀末,澳大利亞政府及管理機構(gòu)提出了水敏感性城市設(shè)計的理念,并先后于2000年和2007年召開以“水敏性城市設(shè)計”為主題的城市發(fā)展會議。水敏感性城市設(shè)計是澳大利亞對傳統(tǒng)城市開發(fā)措施的改進,其強調(diào)通過城市規(guī)劃和設(shè)計的綜合分析來減少城市建設(shè)對自然水循環(huán)的負面影響,并保護水生生態(tài)系統(tǒng)的健康穩(wěn)定,旨在城市開發(fā)設(shè)計過程中控制和管理開發(fā)后的水體循環(huán),以保護水環(huán)境的自然狀態(tài)及可持續(xù)發(fā)展,同時將雨洪作為一種資源加以利用,實現(xiàn)城市防洪、雨水污染控制、雨水資源利用、水環(huán)境生態(tài)保護、城市景觀綜合效益提升等。
WSUD體系將城市水循環(huán)視為一個有機的整體,力圖實現(xiàn)雨洪管理、飲用水供應(yīng)和污水管理的一體化。該體系認為城市的灰色基礎(chǔ)設(shè)施和建筑形式應(yīng)當與場地的自然特征相一致,并將自然降雨和城市污水視為一種可以利用的資源。其關(guān)鍵性的原則包括:1)保護現(xiàn)有的自然特征和生態(tài)環(huán)境;2)維持集水區(qū)的自然水文條件;3)保護地表和地下水水質(zhì);4)降低供水管網(wǎng)系統(tǒng)和雨水管網(wǎng)的負荷;5)減少排放到自然環(huán)境中的污水;6)將雨水和污水的收集、凈化、利用與風(fēng)景園林相結(jié)合,以提升美學(xué)、社會、文化和生態(tài)價值。
WSUD反映了面對城市內(nèi)澇等環(huán)境危機時在城市規(guī)劃、設(shè)計和建設(shè)過程中發(fā)生的根本性的策略轉(zhuǎn)變,使雨水及污水資源的管理和利用由傳統(tǒng)的單一排放模式轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)的循環(huán)和控制模式。WSUD水敏性城市設(shè)計在澳大利亞應(yīng)用廣泛,如應(yīng)用在澳大利亞墨爾本東南約35公里的林恩布魯克房地產(chǎn)項目(Lynbrook Estate)。
歐盟水框架指令(Water Framework Directive, WFD)。2000年底,歐盟開始實施水框架指令(Water Framework Directive, WFD),是歐洲國家第一份正式的系統(tǒng)性的關(guān)于城市水資源平衡及可持續(xù)利用的官方文件,作為一個強有力的規(guī)章制度,歐盟水框架指令為英國、德國等歐洲多個國家水規(guī)劃和管理提供了參考標準。近10年來較新的水管理策略還包括《滲透標準區(qū)域水法》(Regulation for Infiltration in regional water law)及2010年出臺新的《暴雨管理方法》(Stormwater Act)等。
這些規(guī)章頒布的主要目的是保護和改善河流、湖泊、地下水及沿海的水資源,在整個歐洲實施綜合流域管理,以達到保護水生態(tài)環(huán)境的目標,并且提供了可以參考的理論和技術(shù)框架,使自然水資源得以可持續(xù)的開發(fā)和利用。其基本目標是:1)保護和增強水生生態(tài)環(huán)境系統(tǒng);2)在有效的水資源保護的基礎(chǔ)上,推進可持續(xù)的水資源利用;3)為平衡、平等、持續(xù)的水資源利用提供充足的地表水和地下水;4)為保護和改善水生生態(tài)環(huán)境,減少和避免污染物的排放;5)減少旱澇和水澇災(zāi)害;6)保護陸地和海域水體;7)建立保護區(qū)域和生物棲息地。
為確保國家內(nèi)部及國際合作,成員國必須在行政安排、排放標準、環(huán)保技術(shù)、經(jīng)濟措施、管理機構(gòu)等方面均做出適當?shù)膮f(xié)調(diào)⑩。EUWFD規(guī)定,每個流域建立的措施和方案均必須保證地下水的供給平衡,并將水域保護和污染控制緊密結(jié)合,將河流和湖泊等水生態(tài)系統(tǒng)視為一個整體進行統(tǒng)一的管理和監(jiān)測,而非根據(jù)行政范圍實施。
2004年,法國將《歐盟水框架指令》轉(zhuǎn)換為國內(nèi)立法,并確立了水資源管理的4個基本目標,即恢復(fù)水體的良好生態(tài)狀況、減少甚至消除有害物質(zhì)的排放、在保障政策制定和監(jiān)督過程中引入公眾的參與、考慮關(guān)于用水服務(wù)的成本補償原則。為此,法國制定了詳細的執(zhí)行進展和時間計劃,以明確目標和可操作的方案。
西方發(fā)達國家城市雨水管理經(jīng)驗對我國海綿城市建設(shè)的啟示
英、美、澳、德、日等國家針對城市化過程中所面臨的內(nèi)澇頻發(fā)、徑流污染加劇、水資源流失、水生態(tài)環(huán)境惡化等突出問題,分別形成了效仿自然排水方式的城市雨洪可持續(xù)發(fā)展和管理體系,相應(yīng)的措施和技術(shù)也得到了長足發(fā)展和實踐應(yīng)用。其雨水管控方法、理論體系、法律法規(guī)和實踐效果既存在相似性也存在差異性。
我們應(yīng)借鑒西方發(fā)達國家已經(jīng)成熟的雨水管理措施,更好地推進海綿城市建設(shè)?;谖覈F(xiàn)有雨水管理法律法規(guī)不完善、管理制度不健全、市場激勵機制缺乏、技術(shù)力量薄弱及公眾意識薄弱等現(xiàn)狀,筆者對我國海綿城市的建設(shè)有如下思考和建議:
建立健全的雨水管理法律法規(guī)體系。將海綿城市建設(shè)和低影響開發(fā)理念融入規(guī)范性文件,確定在推進海綿城市建設(shè)過程中以雨洪管控、削減污染為主要目標,規(guī)定新建、改建、擴建工程均應(yīng)進行低影響開發(fā)技術(shù)的設(shè)計和建設(shè),并增加降雨徑流總量控制性目標的相關(guān)規(guī)定。新建區(qū)域應(yīng)進行雨水綜合調(diào)控規(guī)劃和工程設(shè)計,且城鄉(xiāng)綠地功能提升、低影響技術(shù)應(yīng)用應(yīng)與主體工程同時設(shè)計、施工和投入使用。
在相關(guān)法律法規(guī)等規(guī)范性文件中增加關(guān)于雨水管理的鼓勵或懲罰性規(guī)定。在低影響開發(fā)技術(shù)推廣初期,建議制定雨水管理激勵機制,將應(yīng)用低影響開發(fā)技術(shù)區(qū)域的面積按照相應(yīng)比例換算為綠化面積,間接提升該區(qū)域的容積率;也可根據(jù)該區(qū)域?qū)搅骺偭靠刂频男Ч麑I(yè)主給予相應(yīng)補貼,鼓勵開發(fā)商的環(huán)境友好行為。在低影響開發(fā)技術(shù)推廣后期,建議制定雨水排放違規(guī)收費辦法,當該區(qū)域的徑流總量控制率未達到相應(yīng)的控制目標時,有關(guān)執(zhí)法部門應(yīng)結(jié)合其實際徑流總量以及該區(qū)域面積等,收取相應(yīng)的雨水排放費用。建立海綿城市建設(shè)評價體系,嚴格按照海綿城市建設(shè)、雨水管理相關(guān)法律法規(guī)以及技術(shù)導(dǎo)則的詳細內(nèi)容進行評分,并與相應(yīng)的激勵、懲罰機制掛鉤。
多部門、多學(xué)科協(xié)同開展雨水管控工作。城市雨水管理工作涉及多個部門,包括水務(wù)部門、環(huán)保部門、規(guī)劃部門、市容綠化部門及國土資源部門等相關(guān)部門。建議在進行雨水管理和海綿城市建設(shè)時,確定組織和負責部門,并形成聯(lián)動工作機制,成立由生態(tài)專家、水文專家、風(fēng)景園林師、建筑師等組成的專家工作組,協(xié)助相關(guān)部門開展雨水管理工作。
加強雨水管控技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用推廣。針對各城市的區(qū)域氣候特點和環(huán)境狀況,從中心城區(qū)、城郊區(qū)域、衛(wèi)星城及鄉(xiāng)村地區(qū)的城鄉(xiāng)梯度,老城區(qū)、新城區(qū)和新建區(qū)的時間梯度,商務(wù)區(qū)、居住區(qū)、工業(yè)區(qū)、農(nóng)業(yè)區(qū)等功能類型,研究不同梯度和功能類型的場地特征、環(huán)境狀況,研發(fā)上述類型中各類綠地適用的雨水低影響開發(fā)的技術(shù)體系和模式,包括雨洪管控的綠地空間規(guī)劃設(shè)計技術(shù)體系,雨水花園、生態(tài)植草溝、下凹綠地等技術(shù)優(yōu)化和集成,綠地中綠色與灰色基礎(chǔ)設(shè)施空間耦合技術(shù),綠地空間雨洪調(diào)控功能增效提能技術(shù),等等。
強化公眾的雨水管理和利用意識。當前,群眾對于雨水管理、綠色基礎(chǔ)設(shè)施、低影響開發(fā)等理論缺乏認知和重視度,應(yīng)結(jié)合低影響開發(fā)示范工程,創(chuàng)建海綿城市示范教育基地,加強海綿城市、低影響開發(fā)、綠色基礎(chǔ)設(shè)施等理論和實踐措施的宣傳??蒲袉挝缓头钦M織可以通過發(fā)表文章、項目展示等方式,加大宣傳力度。政府也可通過頒布雨水管理最佳試點等獎勵方式,鼓勵業(yè)主重視海綿城市建設(shè);配合試點推廣活動,編印相關(guān)的宣傳手冊、環(huán)保購物袋等宣傳品,免費向公眾發(fā)放;通過電視臺、網(wǎng)站和報紙等媒體,及時宣傳海綿城市建設(shè)工作動態(tài)和成果。
注釋
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1城市園林綠化和海綿城市
隨著低碳理念在城市化建設(shè)過程中的廣泛應(yīng)用,城市建設(shè)工程和自然生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系也發(fā)生了一定的改變。在自然界生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)過程當中,存在多種循環(huán)系統(tǒng),其中水循環(huán)是一個非常重要的組成部分,自然界中無論是物質(zhì)能量的轉(zhuǎn)換還是動植物的正常生長發(fā)育都和水循環(huán)有著非常密切的聯(lián)系,這也就充分說明了水循環(huán)對于整個生態(tài)系統(tǒng)的正常運行起著至關(guān)重要的作用。在工程的建設(shè)過程中,只有具有很好的水循環(huán)系統(tǒng),才能對降水實現(xiàn)有效的循環(huán)。但是如果降水只能在地表進行匯集的話,那么就很容易引發(fā)一定的城市內(nèi)澇現(xiàn)象發(fā)生,可見水循環(huán)的重要性。在對城市園林進行設(shè)計的時候,只有對其進行最為科學(xué)合理的設(shè)計,才能實現(xiàn)人與動植物之間的共同生存與發(fā)展,不斷促進與大自然界的和諧共處。而海綿城市理念的合理應(yīng)用就可以使得城市園林綠化進行更為科學(xué)合理的設(shè)計與規(guī)劃,從而使得城市園林的凈化作用得到更好的發(fā)揮,構(gòu)建其一個更加穩(wěn)定的城市生態(tài)系統(tǒng)。
2海綿城市理論下的城市園林設(shè)計
2.1加強城市園林設(shè)計規(guī)劃,實現(xiàn)因地制宜
在對城市園林進行設(shè)計的過程中,由于各個城市的環(huán)境不同,其植被、降雨情況以及土壤的性質(zhì)都存在一定的差異,所以在具體設(shè)計過程中應(yīng)該和這些情況進行充分的結(jié)合,這就要求設(shè)計人員應(yīng)該在設(shè)計過程中嚴格遵守相關(guān)的規(guī)定與要求。遵守海綿城市建設(shè)過程中的主旨,注意建設(shè)過程中的各個關(guān)鍵點,最大限度實現(xiàn)園林設(shè)計的科學(xué)性和合理性。2.1.1道路滲濾溝設(shè)計在對城市園林進行設(shè)計在對園林進行設(shè)計的過程中,應(yīng)該充分結(jié)合當?shù)氐慕邓?,如果降水量非常大就會給土地的滲透性帶來一定的壓力,這就要求在具體的設(shè)計的過程中還應(yīng)該對雨水的收集問題引起足夠的重視,可以創(chuàng)建一定的道路滲濾溝,在具體設(shè)計的時候應(yīng)該充分結(jié)合綠地坡度的具體情況來進行設(shè)計與建設(shè)。2.1.2滲透性鋪裝設(shè)計在城市園林工程設(shè)計的時候,只有做好對滲透性的鋪裝設(shè)計,才能有效發(fā)揮地面的滲水工呢過和排水功能,大大節(jié)約了各種物料的使用,而且還可以更好地滿足生態(tài)化設(shè)計的實際要求,從而使得自然環(huán)境和園林設(shè)計兩者可以更加和諧的發(fā)展。通常情況下,在鋪裝設(shè)計過程中都會采用在地面上鋪設(shè)一層砂礫層以有效增加路面的透水性和穩(wěn)定性。如果是主路的話最好是鋪設(shè)磚層以更好地方便人們的行走,對于兩側(cè)的輔道可以采用石子進行鋪設(shè),其也就有非常好的透水性。2.1.3園林生態(tài)水渠和雨水緩坡在具體設(shè)計過程中,還可以充分結(jié)合園林內(nèi)部的實際地勢來設(shè)計一定的生態(tài)水渠,這樣其不僅可以作為園林景觀的一個組成部分,同時還可以對雨水實現(xiàn)很好的回收。水渠主要包括暗渠和明渠兩種,暗渠在建設(shè)的過程中通常情況下會留出一定的排水溝使得水流可以順勢而下,而明渠則主要采用透水性能比較好的沙石材料來進行鋪設(shè),然后起到很好的導(dǎo)流作用。
2.2雨水儲蓄系統(tǒng)的合理設(shè)計
2.2.1集雨型綠地集雨型綠地的建設(shè)的過程中,在對植物進行配置的時候最好選用那些不怕濕澇的植被,在將多余雨水充分導(dǎo)入到這種綠地的前提之下,還可以實現(xiàn)對雨水的有效存貯,同時也是整個城市園林景觀的一個組成部分,當然也可以暫時以濕地的形式存在。2.2.2人工湖在城市園林景觀設(shè)計過程中適當加入一定的人工湖不僅可以有效增加整個園林的意境,而且人工湖還對雨水具有一定的存儲功能。當然在具體實施過程中需要注意的是,應(yīng)該將湖水的水位控制在一個合理的范圍之內(nèi),從而在下雨的時候有足夠的儲水空間。另外,還應(yīng)該注意對人工湖當中各種水生植物的配置,從而使得泥沙進入到湖里之后,其便可以對水質(zhì)進行有效的凈化。
2.3雨水凈化系統(tǒng)的合理設(shè)計
2.3.1土壤滲透凈化土壤的一個重要功能就是其可以實現(xiàn)對雨水的有效凈化處理,例如雨水在經(jīng)過草坪的滲透之后就可以實現(xiàn)很好的凈化,大多數(shù)的雨水都是在收集的同時進行土壤的滲濾凈化,滲濾過的雨水會被排入次級凈化池或者滲濾池中循環(huán)利用。2.3.2生物處理凈化該項技術(shù)主要是對生物可以有效分解污染物的這一功能進行了充分的利用,在城市園林設(shè)計過程中,首先應(yīng)該充分利用各種植物對雨水的凈化作用,其主要體現(xiàn)在以下幾個方面:①可以充分利用植被比較密集的地區(qū),由于植物元素的密集濃度要遠遠高于水的密集濃度,所以可以對雨水中各種雜質(zhì)和元素進行有效的吸收與凈化;②由于植物具有一定的解毒作用,所以還可以對雨水當中的部分有害物質(zhì)進行一定的分解??偠灾?,在對城市園林進行設(shè)計的過程中,不但應(yīng)該充分應(yīng)用海綿城市理念,還應(yīng)該充分結(jié)合該城市的具體生態(tài)環(huán)境,不斷提升雨水的收集和凈化功能,同時還應(yīng)該對各種植物進行科學(xué)合理的配置,有效促進城市園林各項功能的實現(xiàn)。
參考文獻
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引言
隨著當前社會的不斷發(fā)展,城市規(guī)模越來越大,這種城市規(guī)模的擴大必然會帶來較多的城市問題,比如洪澇災(zāi)害以及水資源短缺就是其中比較有代表性的一個方面,針對這一方面的問題,相應(yīng)的優(yōu)化處理是極為必要的,尤其是對于城市整體水環(huán)境的營造,更是需要引起足夠的重視,海綿城市理論的應(yīng)用落實就是解決該問題的一個重要途徑。在城市發(fā)展規(guī)劃中合理運用海綿城市理論,不僅僅需要從整體性方面進行分析,還需要重點從局部以及各個細節(jié)入手進行探索,尤其是對于各個市政工程項目的建設(shè)來說,同樣需要注重海綿城市理論的有效落實,提升城市運行效果。
1.海綿城市理論概述
海綿城市是指運用多種技術(shù)手段構(gòu)建較為理想的低影響開發(fā)雨水系統(tǒng),進而也就能夠促進城市水循環(huán)的良性發(fā)展,其中比較常見的應(yīng)用手段有“滲、滯、蓄、凈、用、排”等,如此也就能夠較好提升城市對于水資源的調(diào)控能力,尤其是對于城市雨水的滲透、凈化以及利用,更是能夠較好的在降低城市洪澇災(zāi)害問題發(fā)生的基礎(chǔ)上,有效提升其水資源利用效率。針對這種海綿城市的構(gòu)建運行來說,其區(qū)別于以往的灌渠排水方式,能夠更好地借助于各類管網(wǎng)以及收納水體進行整體構(gòu)建,如此也就能夠較好提升其運行效率,并且也不存在對于城市水體的污染和不良影響,是一種綠色可持續(xù)發(fā)展的雨水排放以及應(yīng)用模式。針對海綿城市理論的具體落實應(yīng)用來看,其涉及到的建設(shè)途徑和具體方向也是比較多的,需要在相應(yīng)設(shè)計規(guī)劃中注意的問題也比較多,其中需要切實做好生態(tài)環(huán)境的保護、低影響開發(fā)以及生態(tài)恢復(fù)等工作,最大程度上保障城市運轉(zhuǎn)的高效性水平。從應(yīng)用實踐中分析而言,這種海綿城市理論的應(yīng)用在工程建設(shè)中確實表現(xiàn)出了較為理想的作用價值,能夠有效提升其最終的城市可持續(xù)發(fā)展效果,值得進行深入推廣運行,并且也已經(jīng)成為了當前我國很多城市發(fā)展的重要方向所在。
2.海綿城市的具體應(yīng)用方式
2.1公共建筑項目
理想的海綿城市構(gòu)建優(yōu)勢。針對公共建筑項目中海綿城市理論的具體應(yīng)用落實來看,其可以采用的方式和手段是多方面的,比如可以采用綠色屋頂?shù)姆绞竭M行公共建筑項目頂部設(shè)計構(gòu)建,促使其能夠較好針對雨水資源進行匯總收集,此外,雨水花園的構(gòu)建同樣具備該方面的作用表現(xiàn);針對公共建筑項目周圍的輔助設(shè)施而言,同樣需要進行海綿城市理論的有效落實,比如對于透水鋪裝方式的施工建設(shè)以及生態(tài)停車場等工程項目的構(gòu)建,都能夠有助于海綿城市的作用提升,值得進行規(guī)劃應(yīng)用。
2.2市政道路項目
城市中的道路工程項目是必不可少的一個重要組成部分,基于這種市政道路項目的有效構(gòu)建來說,同樣需要考慮海綿城市理論的相關(guān)落實要點,如此才能夠切實提升海綿城市的整體運行效果。針對市政道路項目中海綿城市理論的應(yīng)用來說,其不僅僅可以通過構(gòu)建透水道路的方式來提升市政道路項目在后續(xù)應(yīng)用過程中的排水效果,降低降雨帶來的不良影響和威脅,還可以通過設(shè)置下凹綠地的方式進行市政道路項目的優(yōu)化,比如對于美人蕉、菖蒲以及黃昌等植物的應(yīng)用就能夠表現(xiàn)出較為理想的積極作用效果,在具體植物選擇過程中,盡可能的選擇一些耐旱耐澇的植株。
2.3公園綠地項目
基于海綿城市理論在工程項目建設(shè)中的有效應(yīng)用來說,公園綠地項目無疑是較為關(guān)鍵的一個方面,也是影響效果體現(xiàn)較為直接的一環(huán),針對這種公園綠地項目的有效構(gòu)建來說,為了提升其海綿城市的應(yīng)用特點,需要首先保障相應(yīng)的綠色植被應(yīng)用具備著理想的作用效果,尤其是對于植草溝以及滯留塘的合理構(gòu)建,更是能夠表現(xiàn)出較為理想的作用價值,當然,在這些基本結(jié)構(gòu)的配置過程中,同樣需要注意選擇耐旱耐澇的植物進行栽培,最大程度上提升其作用價值;此外,在公園綠地項目中,還可以通過構(gòu)建地下蓄水池的方式來進行水資源的調(diào)節(jié),更好地提升其回收雨水以及回補地下水的效果。
2.4水系濕地項目
在整個城市的發(fā)展過程中,為了提升其可持續(xù)發(fā)展水平,水系濕地項目已經(jīng)成為了必不可少的一個重要組成部分,這種水系濕地項目同樣也直接關(guān)系到整個海綿城市的構(gòu)建運行效果。具體到水系濕地項目的規(guī)劃構(gòu)建過程中來看,圍繞著海綿城市理論的應(yīng)用和落實,其可以采取的措施和構(gòu)建手段也是多方面的,比如可以通過充分運用自然水體的方式來提升水系濕地項目的作用效果,還可以通過構(gòu)建人為的穩(wěn)定塘、調(diào)蓄池以及人工濕地的方式進一步優(yōu)化提升海綿城市的運行水平。
3海綿城市理論在工程建設(shè)中應(yīng)用注意事項
3.1明確建設(shè)途徑
對于現(xiàn)階段海綿城市理論的實際應(yīng)用來看,其可以采取的具體措施和手段是多方面的,可以著眼于整個城市中各個工程項目的建設(shè)進行優(yōu)化,這也就需要首先明確相應(yīng)的海綿城市工程建設(shè)途徑,如此才能夠保障后續(xù)的施工建設(shè)工作以及整體規(guī)劃設(shè)計具備理想的方向性和可靠性。在當前海綿城市工程建設(shè)中,其涉及到的可用途徑主要有綠化水平的提升,透水性鋪裝的推廣運用、雨水生態(tài)管理模式的應(yīng)用等多種手段,而對于相應(yīng)的城市透水網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的布置和構(gòu)建,更是能夠體現(xiàn)出較為理想的作用價值。針對各類不同的建設(shè)途徑進行具體分析,了解其在海綿城市構(gòu)建中能夠發(fā)揮出來的積極作用和價值,并且避免相互之間出現(xiàn)明顯的矛盾,最終也就能夠提升海綿城市構(gòu)建水平。
3.2明確規(guī)劃任務(wù)
對于海綿城市理論在工程建設(shè)中的合理應(yīng)用還需要重點從目標以及任務(wù)入手進行分析,明確具體的規(guī)劃任務(wù),進而才能夠以此為目標進行分析設(shè)計,促使透水型海綿城市得到較好的全面構(gòu)建,避免海綿城市的最終運行效果受損。在當前的海綿城市構(gòu)建中,其主要的目標和任務(wù)就是建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的城市水資源體系,促使整個城市的運轉(zhuǎn)能夠體現(xiàn)出最為有效的可持續(xù)特點,尤其是要重點把握好透水率的提升,促使海綿城市具備理想的水資源儲存以及應(yīng)用價值。
3.3落實相關(guān)要點
在海綿城市的具體構(gòu)建過程中,為了提升其整體規(guī)劃構(gòu)建有序性和最大化價值,還需要把握好其中涉及到的各個要點內(nèi)容,尤其是對于一些重點工程項目,及其涉及到的各個具體設(shè)施,更是需要進行充分把關(guān),提升其滲透以及凈水效果。結(jié)合當前海綿城市的構(gòu)建來看,其中應(yīng)用效果最為理想的措施和要點主要就是圍繞著上述公共建筑項目、市政道路項目、公園綠地項目以及水系濕地項目等進行有效落實。
4結(jié)束語
綜上所述,對于海綿城市理論在工程項目建設(shè)中的合理應(yīng)用和落實來看,其積極作用和價值是比較突出的,這種海綿城市理論的應(yīng)用必須要重點把握好公共建筑項目、市政道路項目、公園綠地項目以及水系濕地項目等,圍繞著這些工程項目進行優(yōu)化設(shè)計,最終才能夠有效提升其整體滲水以及排水效果。
參考文獻
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在我國城市化進程的加快的過程中,改善生態(tài)環(huán)境已成為人類社會迫在眉睫的首要問題。海綿城市可以使城市生態(tài)系統(tǒng)自然、良性、可持續(xù)性循環(huán),建設(shè)新型生態(tài)文明城市。在海綿城市建設(shè)中,城市園林綠化具有舉足輕重的作用,連接、貫穿于海綿城市建設(shè)的始終,而園林綠化的改建提升在整個城市園林綠化建設(shè)中占有很大的比重,如何在園林綠化改建提升中因地制宜地應(yīng)用海綿城市建設(shè)理論則成為其中的重點、難點。
1 海綿城市理論的提出與內(nèi)涵
2012年4月,在《2012低碳城市與區(qū)域發(fā)展科技論壇》中,首次提出了“海綿城市”的概念;2013年12月12日,在中央城鎮(zhèn)化工作會議上提出:建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”。2014年住建部《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南――低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建(試用)》(以下簡稱《指南》),文中指出海綿城市是城市能夠像海綿一樣,在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)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,為各地新型城鎮(zhèn)化建設(shè)中海綿城市的建設(shè)提供了指導(dǎo)。
2 園林綠化改建提升在海綿城市建設(shè)中功能及應(yīng)用內(nèi)涵
園林綠化改建提升是現(xiàn)代城市園林綠化建設(shè)發(fā)展中的重要組成部分,對改善城市生態(tài)環(huán)境具有重要的作用。在海綿城市的建設(shè)中需要對多專業(yè)進行統(tǒng)籌規(guī)劃,而園林綠化由于對各專業(yè)的紐帶連接作用,貫穿于海綿城市建設(shè)的始終。海綿城市的建設(shè)中,不可避免地要對原有綠化進行改建提升,使其更加符合現(xiàn)代生態(tài)文明城市發(fā)展的方向。城市園林綠化改建提升作為城市城市園林綠化的一個重要組成部分,對于建設(shè)海綿城市具有重要的作用。
隨著城市土地資源的日趨緊張,城區(qū)新建綠地的建設(shè)空間逐漸緊縮,海綿城市建設(shè)會更多地與城市園林G化改建提升相結(jié)合,在原有綠地的基礎(chǔ)上加強排水、調(diào)蓄等設(shè)施建設(shè),結(jié)合不同綠地的特點與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)一致,努力消除因給排水、調(diào)蓄等設(shè)施不足而造成的一雨就澇、水資源流失等問題,增加地下水資源以及雨水的二次利用,加快解決城市內(nèi)澇、雨水收集利用等問題,增強小區(qū)綠化、公園綠地、道路綠化帶等的雨水消納利用功能。
3 海綿城市建設(shè)在園林綠化改建提升中的建設(shè)應(yīng)用
在已建城市園林綠化改建提升中,引入海綿城市建設(shè)的理論與技術(shù),使其自然地融入周邊的生態(tài)環(huán)境中,更好地發(fā)揮作用,形成“景觀安全格局”,以盡可能少的用地、最佳的格局、最有效地維護景觀中各種生態(tài)過程的健康和安全,從而構(gòu)建成低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)。
在城市園林綠化改建中,建設(shè)海綿城市不是對原有綠化的全盤否定,而是在最大限度地保護原有綠地生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上,利用原有綠地的不同構(gòu)成形式與特點,對受到破壞的水體、林地等自然環(huán)境采用生態(tài)的手段進行恢復(fù)和修復(fù)。在具體實施中,通過具體的園林景觀施工方法,讓水系統(tǒng)的生態(tài)功能發(fā)揮出來,將海綿城市建設(shè)理論落實到具體的“海綿體”建設(shè)上,包括公園、小區(qū)、道路等區(qū)域和局域集水單元的建設(shè)。按照新區(qū)標準進行規(guī)劃,通過改造地塊的建設(shè)提升周邊老區(qū)對徑流的控制能力。
海綿城市建設(shè)的技術(shù)方法具有多種,且每種往往具有補充地下水、集蓄利用、削減峰值流量及凈化雨水等多個功能,可實現(xiàn)徑流總量、徑流峰值和徑流污染等多個控制目標。因此實際建設(shè)過程中,應(yīng)根據(jù)城市總規(guī)、專項規(guī)劃及詳規(guī)明確的控制目標,結(jié)合匯水區(qū)特征和設(shè)施的主要功能、經(jīng)濟性、適用性、景觀效果等因素靈活選用各種技術(shù)及其組合系統(tǒng)。
4 在園林綠化改建提升中應(yīng)用海綿城市建設(shè)理論的具體措施
4.1 控制不透水鋪裝面積
透水鋪裝被譽為“會呼吸的”地面鋪裝,本身具有良好的生態(tài)效益,研究表明,透水鋪裝徑流削減能力為40%~90%,比無收集措施時提高約10%,洪峰削減能力在20%~80%,可以大大緩解城市排水壓力,控制城市水體污染,維持城市水資源平衡。
在園林綠化改建提升中合理控制開發(fā)強度,在城市中保留足夠的生態(tài)用地,控制城市不透水面積比例,規(guī)劃硬化鋪裝時,選用透水材料,采用透水式的鋪裝設(shè)計,減少地表徑流,增加雨水下滲,建立綠色可持續(xù)的雨水排放模式,充分利用水資源。建設(shè)透水鋪裝時,由于車行道污染相對較重、荷載較高,采用透水路面應(yīng)結(jié)合道路、交通、水利及其功能等現(xiàn)場實際綜合考慮,選用透水材料應(yīng)慎重考慮。但在非機動車道、人行道、廣場、停車場等荷載輕、強度低的鋪裝改建中,大力推廣透水鋪裝,使雨水通過透水鋪裝系統(tǒng)有組織地匯流與傳輸后引入城市低影響開發(fā)設(shè)施,從而維持城市生態(tài)平衡,體現(xiàn)了人與環(huán)境和諧共生的可持續(xù)發(fā)展理念。
4.2 因地制宜,設(shè)計下沉式地形
下沉式地形可匯集周圍硬化地表產(chǎn)生的降雨徑流,再利用其上的植被、土壤、微生物等的作用,截流和凈化小流量雨水徑流。在園林綠化改建提升中,利用原有綠地的地形設(shè)計,在綠地低洼處,設(shè)置下沉式綠地,可以有效收集下沉雨水,減少地表徑流。在實際施工中,利用原有地形高低起伏變化,順著地勢走向,在高程較低處因地制宜的采用下沉式設(shè)計,并可結(jié)合水景、亭臺等設(shè)計形式,營造良好的下沉式設(shè)計的景觀效果與實用性。因此,城市綠化改建中要特別注意保護和利用現(xiàn)有城市生態(tài)系統(tǒng)中的洼地、池塘、湖泊等“海綿體”,結(jié)合城市綠地進行綜合設(shè)計,在不增加用地面積、少量建設(shè)成本的條件下,能夠?qū)崿F(xiàn)綠地多功能化、就地消納雨水徑流、減少外排雨水量、雨水資源化利用、改善生態(tài)環(huán)境等多種目標。
4.3 充分利用原有綠地的邊坡、邊溝
在城市綠地的中部、邊緣或廣場、停車場、道路的邊緣,常常地勢較低,形成自然的排水通道,因此在園林綠化改建提升中,利用原有綠地的邊坡、邊溝設(shè)計,在溝底及溝壁采用植物措施和其他工程措施相結(jié)合的設(shè)計方式,設(shè)置生態(tài)草溝,收集綠地、廣場和道路上的降雨徑流,對污染徑流進行過濾、滲透、吸附及生物降解等一系列作用,以達到就地凈化處理、控制徑流污染、促進雨水下滲、延緩瞬間徑流系數(shù)的目的,同時,還能降低工程造價,提高了生態(tài)草溝景觀效果與生態(tài)效益。
4.4 建設(shè)地下集水管網(wǎng),增強雨水收集利用
在園林綠化改建提升中,要結(jié)合城市中長期綜合規(guī)劃,結(jié)合現(xiàn)場實際情況,在改建綠地地下改造、建設(shè)地下雨水收集管網(wǎng),將雨水進行下滲和收集,最大程度地把雨水保留下來,減少了城市對市政管網(wǎng)的依賴,從而能減少管道鋪裝投入,減少對雨水進行綜合利用。
中圖分類號:TU984
文獻標識碼:A 文章編號:1674-9944(2017)13-0040-03
1 引言
為貫徹落實講話及中央城鎮(zhèn)化工作會議精神,2014年2月《住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部城市建設(shè)司2014年工作要點》中明確:“督促各地加快雨污分流改造,提高城市排水防澇水平,大力推行低影響開發(fā)建設(shè)模式,加快研究建設(shè)海綿型城市的政策措施”[1]。2014年11月,《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》;2014年底至2015年初,海綿城市建設(shè)試點工作全面鋪開,并產(chǎn)生第一批16個試點城市。一時間,“海綿城市”這一概念進入人們的視野?!昂>d城市”即城市能夠像海綿一樣,在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)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。海綿城市建設(shè)應(yīng)遵循生態(tài)優(yōu)先等原則,將自然途徑與人工措施相結(jié)合,在確保城市排水防澇安全的前提下,最大限度地實現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化,促進雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護[2]。
2 場地概述
三亞市地處于海南省的南部,屬于國內(nèi)唯一的熱帶季風(fēng)氣候城市,一年中降水量不均勻,干濕兩季較為明顯,同心家園五期位于三亞河附近,由于臨春河濕地和三亞河共生所衍生的豐富的熱帶植物和動物構(gòu)成的食物鏈,常年的熱帶濕地為此處帶來了無數(shù)水禽水鳥的長期棲息,在同心家園路上眺望三亞河和東岸濕地,往往能看到白鷺齊飛的優(yōu)美景象。
同心家園五期周邊綠地的建設(shè)可以將雨水儲存轉(zhuǎn)化為可用的淡水資源,是有效緩解三亞旱季水資源短缺的途徑。同時在設(shè)計的過程中更多的加入屬于三亞地方的元素,將城市建設(shè)與地方文化相結(jié)合,建立具有地域特色的城市海綿體。
3 規(guī)劃設(shè)計
3.1 場地分析
3.1.1 周邊環(huán)境分析
場地四面環(huán)水,三亞河20年一遇水位為4.23 m,50年一遇水位為4.50 m[3],每日基本最低潮水高程為0.4 m,最水位為1.8 m。在場地東西側(cè)是居住區(qū),主要使用人群為周邊居民,且老人和兒童居多。由圖1可知,場地西南角高程相對較高,除此之外場地較為平坦,內(nèi)部梯度變化差異較小,生境多樣性指數(shù)較低,且之場地內(nèi)硬質(zhì)鋪裝較多,遇到中至大型降雨,雨水難以存儲且雨水下滲緩慢。針對這一現(xiàn)狀,在設(shè)計中應(yīng)注意雨水收集及場地地形變化。
3.1.2 場地生境現(xiàn)狀分析
由圖2可知,雖場地內(nèi)植物種類較多,但分布較為雜亂,加之場地內(nèi)無水系,且地勢平緩,導(dǎo)致場地內(nèi)生境結(jié)構(gòu)較為單一。通過計算,得出場地綠地率僅為38.69%,低于三亞41.59%的平均綠地水平;且根據(jù)18.96 m2的三亞人均公園綠地面積得出場地大約可容納 490人。因此在設(shè)計中,應(yīng)在增加綠地面積的前提下豐富場地地形,結(jié)合地形設(shè)計安排植被以營造豐富穩(wěn)定的生境。
場地位于三亞河下游,相對地勢平坦,水流流速較慢,但由于場地的特殊性,場地北面受河水沖刷作用較強;且場地西北面河道受淤泥阻塞影響,水流流速過慢。但目前場地周邊綠植島嶼較多,雖聯(lián)系性較差,但其布局結(jié)構(gòu)完全具備構(gòu)造連通性的帶狀濕地廊道的潛力。
3.1.3 問題和解決策略
場地面臨的問題,一是如何構(gòu)建合適的海綿城市系統(tǒng),二是如何在海綿城市系統(tǒng)下與現(xiàn)有場地現(xiàn)狀協(xié)調(diào),三是如何根據(jù)周圍居民需要構(gòu)建特色海綿城市系統(tǒng),四是如何讓場地保持在海綿城市系統(tǒng)下的可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)這四個問題提出三大解決策略:第一,建立符合三亞雨洪水位線的海綿城市系統(tǒng),由于場地位于三亞河河流之間,四面環(huán)水,在建立海綿城市系統(tǒng)過程中需要考慮三亞年遇水位以及潮汐水位的變化來構(gòu)建海綿城市系統(tǒng)中的高差變化,再通過吸滲水的海綿城市系統(tǒng)實現(xiàn)雨水收集與利用。第二,海綿城市下的濕地合理利用,通過濕地的生態(tài)調(diào)節(jié)改善場地的環(huán)境,可以有效的補充水源,同時濕地也為動植物提供良好的生態(tài)環(huán)境,豐富公園生態(tài)多樣性[4]。第三,完善海綿城市理念下建成公園的監(jiān)測與管理,通過監(jiān)測與管理完善海綿城市的理論。
3.2 設(shè)計策略
3.2.1 設(shè)計構(gòu)思
根據(jù)海綿城市理論,雨水花園、生態(tài)停車場、人工濕地等景觀是海綿城市常見的設(shè)計形式。將海綿城市的6大核心要點滲、滯、蓄、凈、用、排[5]與三亞黎族文化、熱帶植物相結(jié)合,建立具有功能完善又富有場地特色的城市公園(圖3)。
3.2.2 公園海綿城市系統(tǒng)建立
滲:滲就是將雨水滲透到土地中,在場地中,通過建立雨水花園和透水鋪裝將雨水滲透到地表之下,在設(shè)計中運用滲的原理建設(shè)有高差變化的雨水花園,將自然生態(tài)的美與海綿城市的作用相協(xié)調(diào)。
滯:滯是將雨水滯留在地表之上,一般運用雨水塘和綠地的高差變化將雨水滯留,在場地中因為需要考慮到年遇水位的問題,在設(shè)計的過程中,將雨水塘建立在濕地植物圈層之后,當年遇水位超過濕地植物圈層的高度后,雨水塘的高差可以充分減少水位淹沒場地的危險性。
蓄:通過地表下層的市政雨水管收集滲透下的雨水。
凈:通過人工濕地的建立,運用植物凈化儲存的雨水,而在場地中除了現(xiàn)有的人工濕地外,也多設(shè)計了一條人工濕地,除了建設(shè)特色景觀的作用外,也起到凈水的作用。
用:因為儲存的雨水除了應(yīng)用到附近居民區(qū)的用水之外,也可在場地自身運用雨水,通過建立水景,形成場地的內(nèi)循環(huán),既能形成特色景觀也能起到節(jié)約用水的作用。
三亞的黎族特色符號和場地的景觀相結(jié)合,既能弘揚少數(shù)民族文化,也能將景觀的文化層面提升到一定的高度。黎族特色符號運用的雨水花園的亭子中,既能提供休憩場所,也能讓居民在休憩過程中感受黎族文化的魅力。
除此之外的公園其他地塊的設(shè)計中,除了考慮到景觀效果與功能性之外也充分地運用到了海綿城市的功能,場地建設(shè)了植草渠步道,步道除了為場地提供一條生態(tài)步道之外,在建設(shè)的過程也運用到了透水鋪裝與植草渠,將透水和滯水與步道功能美觀性相結(jié)合。場地中設(shè)計的運動娛樂場地也運用到了透水鋪裝,兒童娛樂區(qū)使用沙地,不僅能快速滲透雨水也能減緩兒童在娛樂休閑過程中導(dǎo)致的身體傷害。
在場地的設(shè)計過程中運用了大量的地形變化,形成豐富的高差效果,不僅能營造變化多樣的空間,同時也能通過有變化的地形有效對抗場地不同水位的變化(圖4、5)。
3.2.3 植物營造
保留場地原有部分植物,選用鄉(xiāng)土植物,以實現(xiàn)對場地及周邊生態(tài)最小干擾。通過選用抗逆性強,抗風(fēng)性強,能忍受較大水位變化,對含鹽量,溫度及pH值的要求低的植物品種。最大限度減少前期投入及后期養(yǎng)護。
通過調(diào)查分析,通過不同區(qū)域功能的劃分,在各區(qū)域選取針對性植物,為流域水體的凈化和生物保育提供良好條件,以促進區(qū)域生態(tài)建設(shè),形成可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)廊道。
基于場地及周邊整體生態(tài)性考慮,將場地及周邊綠地作為整體,依次劃分為緩沖區(qū)、淤泥區(qū)、保留區(qū)、保護區(qū)以及開發(fā)利用區(qū)(場地)。緩沖區(qū)位于場地上游,主要承擔水質(zhì)凈化,沉降泥沙以及減緩流域流速作用。因此區(qū)域內(nèi)多選擇莖葉發(fā)達植物以阻擋水流沉降泥沙。淤泥區(qū)淤泥堆積導(dǎo)致場地左側(cè)河道流速過慢,且河道水位受極端天氣影響較大,存在一定安全隱患,因此設(shè)想清除河道淤泥的基礎(chǔ)上,在該河道設(shè)立小型溢流堰,以穩(wěn)定河道水位,并對水體進行曝氧增強水體活力。保留區(qū)與場地聯(lián)系緊密,可作為場地的延伸,以增強與場地間的生態(tài)聯(lián)系,加強區(qū)域整體生態(tài)穩(wěn)定性。因此在植物的選擇上應(yīng)與場地植物相類似。保護區(qū)位于整體下游,人為干擾較小,可作為動植物的保護區(qū)域。并可在保護區(qū)設(shè)立原木為鳥類提供落腳處。
基于對開發(fā)利用區(qū)(場地)各部分自然基地、周邊環(huán)境和功能需求考慮,將場地劃分為防汛種植區(qū),濕地保育區(qū),水陸交錯區(qū),休憩活動區(qū)這四個區(qū)域。防汛種植區(qū)位于場地東北側(cè),是以防汛為主的綠地種植坡地,主要種植喬木灌木,并在水陸交錯帶種植一定水生植物。
濕地保育區(qū)散布于場地中,是場地中生境最為復(fù)雜的區(qū)域,因此在此區(qū)域需多樣種植多種植物,且層次需豐富。而水陸交錯區(qū)在一年中水位變化頻繁,因此在該區(qū)域選取植物,以耐水濕的濕生植物為主。休憩活動區(qū)內(nèi)植物種植需注重景觀性,對此植物在色彩搭配及喲斡造上有一定要求。
4 結(jié)語
隨著海綿城市理論在中國的發(fā)展,基于海綿城市理論的城市建設(shè)愈來愈受到重視,在新時代的背景之下,如何結(jié)合實際情況營造滿足區(qū)域需求的海綿城市是一個值得思考的問題。通過分析海綿城市理論特點,提出相關(guān)地域性營造策略:首先,應(yīng)優(yōu)先考慮綠地防洪排澇條件,通過水生態(tài)設(shè)施與景觀相結(jié)合的方法,在滿足場地使用需求的同時自然得處理場地乃至區(qū)域水問題;其次,需關(guān)注綠地生境的營造,通過改善區(qū)域水系統(tǒng)等方式,逐漸在場地構(gòu)造出具有一定復(fù)雜度及穩(wěn)定性的生態(tài)環(huán)境;最后,應(yīng)將地域文化特征融入綠地的設(shè)計之中,挖掘區(qū)域歷史文化脈絡(luò),強化場地文化內(nèi)涵,最終呈現(xiàn)出具有地域特色的生態(tài)濕地公園。
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隨著我國瀝青道路建設(shè)的增多,交通量的日益增大,使目前我國道路路面的質(zhì)量問題凸顯,早期破壞的現(xiàn)象如開裂、泛油、剝落、車轍等均很常見,這不僅使得道路正常維修期大大提前,直接影響了交通,也增大了養(yǎng)護管理資金的投入。
一、常見瀝青路面病害及成因
(一)瀝青路面的車轍和橫向移動
車轍是在行車載荷重復(fù)作用下,路面產(chǎn)生累積永久性的帶狀凹槽。影響瀝青路面車轍深度的主要因素是瀝青路面結(jié)構(gòu)和瀝青混凝土本身的內(nèi)在因素,以及氣候和交通量及交通組成等的外界因素。車轍產(chǎn)生的主要原因有:(1)瀝青混合料油石比過大;(2)表面磨損過度:(3)雨水侵入瀝青混凝土內(nèi)部;(4)由于基層含不穩(wěn)定夾層而導(dǎo)致路面橫向推擠形成波形車轍。
(二)瀝青路面的松散
松散是直接影響行車安全的路面病害,松散可能出現(xiàn)在整個路面表面。也可能在局部區(qū)域出現(xiàn),但由于行車作用,一般在輪跡帶比較嚴重。其產(chǎn)生的主要原因有:(1)局部路基和基層不均勻沉降引起路面破壞;(2)碎石中含有風(fēng)化顆粒,水侵入后引起瀝青剝離;(3)隨著使用時間的增多,瀝青結(jié)合料本身的粘結(jié)性能降低,促使面層與輪胎接觸部分的瀝青磨耗,造成瀝青含量減少,細集料散失;(4)機械損害或油污染。
(三)瀝青路面的裂縫
瀝青路面建成后,都會產(chǎn)生各種形式的裂縫。初期產(chǎn)生的裂縫對瀝青路面的使用性能基本上沒有影響,但隨著表面雨水的侵入,導(dǎo)致路面強度下降,在大量行車荷載作用下,使瀝青路面產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞。瀝青路面裂縫的形式是多種多樣的,裂縫從表現(xiàn)形式可分為橫向裂縫、縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫三種。影響裂縫的主要因素有:瀝青的品種和等級、瀝青混合料的組成、面層的厚度、基層材料的收縮性、土基和氣候條件等。
(四)瀝青路面的水損害
瀝青路面在存在水分的條件下,經(jīng)受交通荷載和溫度漲縮的反復(fù)作用,一方面水分逐步侵入到瀝青與集料的界面上,同時由于水動力的作用。瀝青膜漸漸地從集料表面剝離,并導(dǎo)致集料之間的粘結(jié)力喪失而發(fā)生路面破壞。瀝青路面產(chǎn)生水損害的原因主要有材料、設(shè)計、施工、土基和基層、超載車輛等原因。
(五)瀝青路面的凍脹和翻漿
瀝青路面產(chǎn)生凍脹和翻漿主要是在凍融時期,因為水的侵入和路基土的水穩(wěn)定性能差,由于冰凍的作用,路基上層積聚的水分凍結(jié)后引起路面脹起并開裂。道路翻漿是水、土質(zhì)、溫度、路面和行車荷載五個主要因素綜合作用的結(jié)果。其中水、土、溫度構(gòu)成翻漿的三個自然因素,缺少任何一個因素都不可能形成翻漿。
(六) 瀝青路面的沉陷
沉陷是路面變形中最普遍的一種,特點是面積大,涉及的結(jié)構(gòu)層次深,主要出現(xiàn)在挖方段和填挖交界處。其產(chǎn)生的主要原因是:(1)土質(zhì)路塹排水不暢,路床下部路基過濕潤而產(chǎn)生不均勻沉降,引起路面局部下沉;(2)路面強度不能適應(yīng)日益增長的交通量,易發(fā)生疲勞破壞:(3)路基或基層強度不足或填挖路基強度不一致,在車輛荷載作用下,路基或基層結(jié)構(gòu)遭破壞而引起沉陷;(4)橋頭路面沉降不均勻而引起沉陷并與橋面發(fā)生錯位。
(七)瀝青路面的泛油
泛油是瀝青混合料中的瀝青在天氣炎熱時向上遷移到路面表面,而在冷天時又不存在逆過程,因而瀝青積聚在路面表面,形成一層有光澤的瀝青膜的現(xiàn)象。其泛油的成因如下
(1)混合料組成設(shè)計不當?;旌狭现袨r青用量過多或空隙率過小,在車輛荷載反復(fù)作用下,多余瀝青由下部泛到路表形成面泛油。
(2)混合料拌和控制不嚴。細料含量過少,混合料比表面積較小,則瀝青用量相對較多,也易出現(xiàn)泛油。
(3)粘層油用量不當。噴灑過多或灑布不均勻也會局部出現(xiàn)泛油。
(4)施工質(zhì)量差。攤鋪時混合料產(chǎn)生離析,局部細料過分集中,也易泛油。
(5)水破壞。雨水滲入使下層瀝青與石料剝離,在水作用下瀝青膜剝落,上泛引起表層泛油。
二、瀝青路面病害原因及預(yù)防措施
(一)病害原因
瀝青路面在運營期間出現(xiàn)早期損壞現(xiàn)象,影響正常運營?,F(xiàn)在總結(jié)分析的原因可歸納為:
1車輛超載的影響。
隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展,城市道路上的貨車今天能夠量增長非???,某些部門從自身利益出發(fā),超載嚴重,甚至達到了令人無法想象的程度。超載嚴重是造成早期破壞的主要原因之一。
2施工與養(yǎng)護因素的影響
2.1材料選擇目前我國的城市道路大部分都選用優(yōu)質(zhì)進口瀝青,上面層采用改性瀝青,但在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),有些建設(shè)部門為了確保瀝青的質(zhì)量,在進行招標時將指標定得過高,以至于有些瀝青供應(yīng)商為了迎合主管部門的需要,在瀝青中加入某種成分以提高指標值,嚴重影響了瀝青路面的壽命。
2.2在實際生產(chǎn)中,施工人員一般都嚴格按照實驗室配合比中的骨料用量應(yīng)用于實際生產(chǎn)。但這種方法生產(chǎn)的混合料往往不到設(shè)計要求,有的甚至出現(xiàn)較大偏差,出現(xiàn)了“目標配合比設(shè)計”與“生產(chǎn)配合比設(shè)計”不相符的情況,其原因就在于骨料的吸水性上。我國現(xiàn)行的瀝青混凝土路面設(shè)計方法中,集料密度采用的是視密度,而在實際生產(chǎn)過程中,因為自然條件、環(huán)境因素的影響,使生產(chǎn)配合比與實驗室配合比出入很大。
2.3混合料的拌和、攤鋪和壓實 攤鋪和壓實兩項工作是路面施工的重要環(huán)節(jié)。攤鋪質(zhì)量不好往往伴隨著裂縫、車轍等病害的發(fā)生。攤鋪過程中除嚴格按《規(guī)范》要求施工外,還應(yīng)著重控制攤鋪溫度、供料速度與前進速度相協(xié)調(diào)、防止大料滾動離析等環(huán)節(jié)。碾壓過程應(yīng)遵循少量噴水,保持高溫,梯形迭進的原則。決不能片面追求平整度,進行低溫碾壓,降低壓實度標準;低溫碾壓易造成空隙率多大,壓實度不足,使路面滲水,導(dǎo)致早期破壞;過度碾壓易造成構(gòu)造深度偏小,甚至出現(xiàn)泛油病害,影響行車安全。碾壓過程要及時、迅速,并要保持碾壓要求。絕對不允許壓路機中途急停、轉(zhuǎn)向,一面發(fā)生推擠、擁包現(xiàn)象,從而影響平整度。
2.4路基施工缺陷的影響 有些城市道路早期破壞與路基施工質(zhì)量有關(guān),特別是軟土地區(qū)。路基軟土地基不穩(wěn)定、地基換填或擠淤處理不徹底、路基填筑壓實度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均勻沉降等都會導(dǎo)致路面的早期破壞。
2.5橋梁施工缺陷的影響 橋面瀝青路面早期破壞通常發(fā)生在那些預(yù)拱度設(shè)置不合理造成橋面瀝青面層厚度達不到設(shè)計要求、簡支梁橋伸縮縫施工質(zhì)量差的橋梁結(jié)構(gòu)上。由于橋面的變形條件和彈性狀態(tài)受橋梁的整體剛度和局部剛度控制,與一般路基上路面變形狀態(tài)不同,未達到設(shè)計厚度的瀝青面層往往受到剪切破壞。而且一旦有病害發(fā)生,便迅速擴展到全橋,很難局部修復(fù)。
2.6養(yǎng)護與管理 路面早期養(yǎng)護措施不及時、不完善等也是城市道路瀝青路面產(chǎn)生早期破壞的原因。允許超載車輛進入城市道路或?qū)Τd車輛控制不嚴則更是早期破壞的直接原因。
(二)預(yù)防措施
針對以上分析的瀝青路面病害的原因,主要從施工材料、設(shè)計、施工、養(yǎng)護和交通管理等5個方面采取相應(yīng)的預(yù)防措施。
1材料方面
合理確定瀝青路面結(jié)構(gòu),瀝青面層的裂縫主要由瀝青面層本身的低溫收縮引起的。選用低溫勁度小、延度大、溫度敏感性差、含蠟量低的優(yōu)質(zhì)瀝青,精選礦料,準確級配瀝青面層的礦料和合理配置瀝青混合料配合比。配制出性能優(yōu)良的瀝青混合料,控制瀝青用量,保證瀝青混合料性能優(yōu)良,均可有效減少裂縫。
2設(shè)計方面
精心設(shè)計,對地形復(fù)雜地段做好地質(zhì)調(diào)查工作。要特別注意加固地基,防止因地基軟弱而出現(xiàn)不均勻沉降,使用合格填料填筑路基,或?qū)μ盍线M行處理后再填筑路基,確保路基有足夠的強度和穩(wěn)定性,以保證路面具有穩(wěn)定的基礎(chǔ):選用抗沖刷性能好、干縮系數(shù)和溫度變形系數(shù)小及抗拉強度高的半剛性材料做基層:選用優(yōu)質(zhì)瀝青做瀝青面層;在穩(wěn)定度滿足要求的前提下,應(yīng)該選用針入度較大的瀝青做瀝青面層。
3施工方面
精心施工,選擇先進施工工藝和機械設(shè)備,制定完善的施工方案,確保壓實度達到規(guī)范要求,嚴格按設(shè)計要求進行軟基處理,提高軟基處理的施工質(zhì)量,嚴格控制半剛性基層施工碾壓時的含水量,混合料的含水量不能超過壓實需要的最佳含水量或控制在施工規(guī)范容許的范圍內(nèi);半剛性基層碾壓完成后。要及時養(yǎng)生,防止其產(chǎn)生裂縫反射到表面層,保護混合料的含水量不受損失;養(yǎng)生結(jié)束后,應(yīng)立即噴灑透層油,并盡快鋪筑瀝青面層。
4養(yǎng)護方面
嚴格養(yǎng)護管理,加強路面保潔,確保排水性能良好。及時對裂縫的進行科學(xué)的處理,避免病害的進一步擴展。
5加強交通管理
加強交通管理,限制大型超載車通行;在夏季連續(xù)高溫時段,運營管理單位可將重車安排在夜間、凌晨路表氣溫較低時段通過:禁止帶釘輪胎對路面的過度磨損或者更加嚴厲地限制使用。
三、結(jié)束語
瀝青路面中的病害給道路交通帶來各種各樣的隱患,這是一個不容忽視的問題,但這些病害不是不可克服的,只要我們認真選材,精心設(shè)計,把握住各個施工環(huán)節(jié),嚴格按照施工規(guī)范和操作規(guī)程進行施工,做好道路養(yǎng)護工作,加強變通管理,很多病害是可以避免或降低其破壞力的。
參考文獻:
[1] 張洪亮.高速公路瀝青路面早期損壞分析與防治對策 [M].北京:人民交通出版社,2004.
中圖分類號:TU99 文章編號:1009-2374(2016)33-0109-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.33.054
隨著我國改革開放步伐不斷推進,城市化進程明顯加速,尤其是近年來施行的“城鎮(zhèn)化”戰(zhàn)略布局,進一步促進了城市基礎(chǔ)建設(shè)的發(fā)展,但是相應(yīng)的城市洪澇災(zāi)害、雨水徑流污染、城市排水污染、水資源面源污染以及水資源匱乏等問題嚴重制約城鎮(zhèn)化發(fā)展,對我國城市生態(tài)和諧發(fā)展提出極大的挑戰(zhàn)。為了從根源上解決城市排水管理與水資源匱乏問題,有效提高雨水利用率,節(jié)約城市水資源,對城市生態(tài)環(huán)境進行妥善管理與改善,我國提出了“海綿城市”發(fā)展理論,從而通過充分利用雨水資源,解決城市水資源污染與匱乏難題。本文結(jié)合城市排水管理和面源污染處理技術(shù)的發(fā)展趨勢,探索了“海綿城市”理論在城市生態(tài)和諧規(guī)劃和建設(shè)中的實踐應(yīng)用。
1 低沖擊開發(fā)雨水模式理論
低沖擊開發(fā)雨水模式又稱為低影響開發(fā)雨水模式(Low Impact Development),是20世紀90年代由美國西雅圖、波特蘭市等城市共同提出的一種城市水資源保護與改善方案。低沖擊開發(fā)雨水原理是通過設(shè)計小規(guī)模的、分散的水資源源頭控制,從而對城市強降雨所產(chǎn)生的徑流、面源污染進行有效處理,并且使開發(fā)區(qū)實現(xiàn)開發(fā)前與開發(fā)后的水文環(huán)境和循環(huán)狀態(tài)基本相似。低沖擊開發(fā)雨水模式是一種以城市生態(tài)環(huán)境為基礎(chǔ),以城市發(fā)展與建設(shè)為依托,實現(xiàn)雨水徑流控制與雨水開發(fā)利用的綜合管理。
低沖擊開發(fā)水模式的核心在于如下三點:(1)以城市生態(tài)環(huán)境為根基,實現(xiàn)城市發(fā)展與自然共生;(2)以雨水尤其是暴雨徑流源頭管理為主,實現(xiàn)雨水資源再利用;(3)充分尊重和利用本地區(qū)的地貌特征、水文環(huán)境、氣候類型等自然特性,盡量減少對本地區(qū)的環(huán)境擾動與破壞。城市建設(shè)是一項源于自然、依賴自然,但又不斷改變著自然,對自然進行重新設(shè)計的工程。為了保證城市的健康發(fā)展,必須實現(xiàn)城市建設(shè)與自然發(fā)展動態(tài)平衡,低沖擊開發(fā)雨水模式就是盡可能減少城市原有環(huán)境的破壞,實現(xiàn)城市雨水資源有效控制與利用。
相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,低沖擊開發(fā)雨水模式能夠有效減少城市暴雨徑流的30%~80%,延遲暴雨徑流峰值約5~30分鐘,從而對城市抗洪防澇,減輕城市排水網(wǎng)絡(luò)壓力,均起到重要作用。相比傳統(tǒng)的雨水控制與開發(fā)模式,低沖擊開發(fā)雨水模式更加側(cè)重與自然環(huán)境的和諧發(fā)展,因此更適合科學(xué)發(fā)展觀的城鎮(zhèn)化發(fā)展戰(zhàn)略,為我國城市生態(tài)和諧規(guī)劃提供重要依據(jù)。
2 “海綿城市”理論
“海綿城市”理論源于行業(yè)內(nèi)慣用“海綿”來比喻城市排水及雨水吸附能力,隨后采用“海綿”描述城市或土地調(diào)整雨水積蓄的能力,因此“海綿城市”概念在學(xué)術(shù)界得到廣泛的應(yīng)用。盡管對“海綿城市”的定義并不一致,但是“海綿城市”理論的核心思想都是旨在城市的洪澇調(diào)節(jié)能力。近年來,國家越來越重視“海綿城市”理論的研究與應(yīng)用探索,先后在2014年和2015年了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》《海綿城市試點工程建設(shè)指南》等官方文件,大力推動了我國海綿城市的探索與實踐?!昂>d城市”理論是在低沖擊開發(fā)雨水模式、水敏感性城市規(guī)劃等理論基礎(chǔ)上發(fā)展而來的綜合性城市生態(tài)規(guī)劃與建設(shè)理論,為城市雨水管理、生態(tài)規(guī)劃與建設(shè)、自然發(fā)展等提供重要支撐?!昂>d城市”理論將城市水環(huán)境和水生態(tài)作為根基,重點研究基于水環(huán)境和水生態(tài)的跨地域、跨尺度的城市規(guī)劃與建設(shè)等系統(tǒng)性問題。城市水問題的根本在于水生態(tài)環(huán)境整體功能的失調(diào),例如大量的雨水沒有進入預(yù)定的排水網(wǎng),而是形成城市內(nèi)澇;水體面源污染問題嚴重等。因此,“海綿城市”理論不單單關(guān)注水資源本身,而是綜合考量水資源環(huán)境、水生態(tài)系統(tǒng)、水資源基礎(chǔ)設(shè)施、城市排水網(wǎng)絡(luò)等,并結(jié)合多種具體技術(shù)指導(dǎo)城市建設(shè)。
傳統(tǒng)城市建設(shè)中雨水處理側(cè)重于雨水單向管理,即雨水過多時通過城市排水系統(tǒng)將城市內(nèi)澇積水排到周邊管渠,甚至直接排放到農(nóng)村簡易溝渠,以犧牲周邊地區(qū)為代價達到雨水管理目的。雨水過低甚至干旱時,綜合利用周邊水資源引入、人工降雨等緩解城市水資源匱乏。因此,傳統(tǒng)城市雨水管理模式浪費了大量雨水資源,而解決洪澇或干旱問題時,通過周邊溝渠的排出與引入,又會增加城市水資源面源污染風(fēng)險?!昂>d城市”在應(yīng)對城市洪澇和干旱等環(huán)境變化時,具有良好的彈性,能夠利用各種自然環(huán)境的優(yōu)勢,抵消自然環(huán)境的劣勢。城市雨水過多時海綿城市能將多余的雨水資源吸收、過濾、凈化,存儲,實現(xiàn)雨水資源再利用;城市干旱時可通過釋放存儲的雨水資源緩解城市干旱,同時降低城市對周邊地區(qū)水資源的依賴程度。所以“海綿城市”在處理城市雨水資源方面具有獨特優(yōu)勢,通過自然途徑和人工基礎(chǔ)設(shè)施干預(yù),可進一步提高城市防澇抗旱的能力,對城市生態(tài)發(fā)展具有重要意義。
3 低沖擊開發(fā)雨水模式在“海綿城市”理論城市規(guī)劃中的實踐
低沖擊開發(fā)雨水模式與“海綿城市”理論在處理雨水資源方面具有一致性,而且“海綿城市”許多實現(xiàn)的途徑必須依靠低沖擊開發(fā)雨水技術(shù),因此二者對城市規(guī)劃與建設(shè)具有重要影響。自從低沖擊開發(fā)雨水理論和“海綿城市”理論提出后,我國已經(jīng)開展了相關(guān)技術(shù)試點工程,如北京中關(guān)村生命科學(xué)園、黑龍江哈爾濱群力國家濕地公園、天津橋園濕地系統(tǒng)、秦皇島濱海生態(tài)修復(fù)城市海綿系統(tǒng)等,通過試點工程的建設(shè)與實施,進一步驗證了低沖擊開發(fā)雨水模式和“海綿城市”理論的正確性和可行性。本小節(jié)將結(jié)合我國城市規(guī)劃和建設(shè)實際情況,探索基于低沖擊開發(fā)雨水模式在構(gòu)建“海綿城市”中的應(yīng)用。
3.1 城市道路規(guī)劃
城市道路是城市交通運輸?shù)摹按髣用}”,是城市發(fā)展的重要支撐,因此城市道路規(guī)劃對城市發(fā)展具有重要意義。城市道路越來越寬闊,一旦遭遇暴雨,道路面水流量較大,道路及周邊垃圾等污染物隨雨水流動,極易造成面污染,對城市雨水資源產(chǎn)生影響。另外,暴雨導(dǎo)致城市內(nèi)澇,道路積水嚴重,會嚴重影響城市交通,尤其是在惡劣天氣下將會對城市居民帶來不便。因此,城市道路規(guī)劃是關(guān)乎城市生態(tài)健康發(fā)展的關(guān)鍵。
利用低沖擊開發(fā)雨水模式對城市道路進行規(guī)劃,在保證城市道路暢通和基本功能的基礎(chǔ)上,要加強道路兩側(cè)及周邊綠化建設(shè),通過建設(shè)道路綠地、透水路面、低沖擊開發(fā)雨水樹池等,減少道路雨水流量,增強道路吸收雨水能力。利用道路周邊綠化帶建設(shè)下凹的海綿系統(tǒng),促進雨水徑流進入海綿系統(tǒng),并對雨水進行過濾、凈化和存儲。綠地的應(yīng)用,有效控制了道路雨水污染,從而提高了城市雨水環(huán)境和質(zhì)量。
構(gòu)建新型透水路面,可提高暴雨徑流滲入城市道路海綿系統(tǒng)的能力。透水路面要優(yōu)先考慮應(yīng)用在人行道,同時配合使用低沖擊開發(fā)雨水模式樹池,這樣可保證暴雨后人行道雨水徑流能在較短時間內(nèi)徹底排干,方便行人雨后行走。在城市道路污染嚴重的地段,要慎重考慮透水路面的使用,道路海綿系統(tǒng)要強化雨水過濾和凈化功能,提高道路污染下雨水的水質(zhì)。
3.2 城市水系統(tǒng)規(guī)劃
城市天然雨水常用的凈化場地主要有濕地、河塘、湖水等,利用天然水系凈化雨水不僅凈化效果顯著,而且不需要過多人工建筑設(shè)施的干預(yù),在城市規(guī)劃和建設(shè)中節(jié)約成本。在海綿城市建設(shè)中,城市水系統(tǒng)是一項重要的基礎(chǔ)性建設(shè)。利用城市現(xiàn)有的濕地、河塘、湖水等水系統(tǒng)作為雨水凈化場,將城市廣場、綠地、公園等建設(shè)成具有一定城市雨水存儲和過濾功能的雨水滯納場地,形成完善的城市水系統(tǒng)。
為實現(xiàn)城市水系統(tǒng)的作用,需要從以下三個方面入手:(1)嚴禁居民或相關(guān)單位私自填埋城市低洼河溝和小型池塘,防止因河塘填埋造成城市防洪抗旱功能下降。對于已經(jīng)填埋的池塘或河溝,應(yīng)綜合考慮城市規(guī)劃的需求,并結(jié)合城市生態(tài)發(fā)展的實際情況,適當進行填埋恢復(fù)及生態(tài)重建;(2)突破傳統(tǒng)城市規(guī)劃理念,開放城市廣場、公園、綠地等設(shè)施的建設(shè),盡量將這些設(shè)施與城市水系統(tǒng)構(gòu)建聯(lián)系,提高城市廣場、綠地、公園等公共場所的雨水吸納與排水能力,形成城市水系統(tǒng)的重要輔助支撐;(3)充分考慮城市水系統(tǒng)建設(shè)與周邊生態(tài)環(huán)境的融合,將城市空間布局、地域環(huán)境、雨水管理等因素納入城市水系統(tǒng)構(gòu)建條件,在充分利用城市生態(tài)環(huán)境下推廣水系統(tǒng)的構(gòu)建與利用。
3.3 城市雨水管理規(guī)劃
從微觀角度來看,低沖擊開發(fā)雨水模式在城市雨水管理中主要是依賴水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。以城市河塘來說,要實現(xiàn)雨水管理,首先要將城市雨水徑流引入城市河塘,形成城市雨水的匯集區(qū)。此外,為保證河塘的蓄水能力,還要確保具有良好的排洪渠道,而且排洪時并不會犧牲周邊或農(nóng)村排水系統(tǒng)。城市河塘還要具備雨水凈化能力,這樣就形成了雨水吸納雨水存儲雨水凈化雨水再利用的良性循環(huán)。
在雨水管理規(guī)劃中要充分利用城市各個地形的優(yōu)勢,達到因地制宜的雨水管理效果。在利用低沖擊開發(fā)雨水模式進行海綿城市建設(shè)的過程中,要充分尊重自然,敬畏自然,良性科學(xué)地利用自然,注重自然環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的雙重保護,實現(xiàn)城市的生態(tài)和諧發(fā)展。
4 結(jié)語
低沖擊開發(fā)雨水模式和海綿城市理論是城市現(xiàn)代化規(guī)劃和建設(shè)的重要進步,在生態(tài)城市的建設(shè)和實施具有重要意義。在城市規(guī)劃中,充分利用低沖擊開發(fā)雨水模式和海綿城市理論,構(gòu)建完善的城市雨水管理系統(tǒng),充分發(fā)揮城市雨水在城市水資源管理中的重要作用,為構(gòu)建生態(tài)和諧健康發(fā)展的現(xiàn)代化城市提供理論依據(jù)。本文通過分析低沖擊開發(fā)雨水模式在城市規(guī)劃中的應(yīng)用,探索了海綿城市建設(shè),為推動我國生態(tài)城市建設(shè)提供有力支撐。
參考文獻
[1] 鄒韻.基于低沖擊開發(fā)理念的城市雨水利用策略研究 [D].哈爾濱工業(yè)大學(xué),2013.
1、海綿城市概述
海綿城市就是以國外比較先進的雨洪管理思想為依據(jù),與我國國情相適應(yīng)且貼近于自然發(fā)展的一種新型的管理方法,目的就是為了可以在一定程度上實現(xiàn)對土地、資源的合理開發(fā)和利用,保護生態(tài)環(huán)境。海綿城市有其獨有的六字方針,它們分別是“滲、蓄、滯、排、凈、用”,就是要將城市中雨水的滲透、蓄積、凈化、滯留、外排和循環(huán)利用相結(jié)合,全面確保城市無積水、無污水,做到對自然資源的合理利用。從而在城市遇到降水時,各個地區(qū)的“海綿體”就會發(fā)揮其應(yīng)有作用,深度做到對雨水的吸收和利用。海綿城市在實質(zhì)上來講是一個比較宏觀性的概念,它所包含的內(nèi)容關(guān)乎到城市的各個方面,涵蓋范圍甚廣,其中與其聯(lián)系最為密切的還是城市園林景觀?,F(xiàn)階段,我國在進行園林景觀規(guī)劃的過程中只有極少數(shù)引用了海綿城市建設(shè)理念,并沒有得到廣泛的應(yīng)用。因此,就需要在此實踐中不斷探索和研究,使其既可以在改善生態(tài)環(huán)境和美化城市的同時規(guī)劃和建設(shè)出更具有“呼吸式”的園林景觀。
2、海綿城市的優(yōu)勢
海綿城市理論在城市園林設(shè)計中有很大的影響,它既可以很好的解決生態(tài)水循環(huán)的問題,還可以給這個鋼筋混凝土城市中增添了一抹新色,讓人們在工作之余,可以享有很舒適和愜意的生活環(huán)境,另一方面,雨水通過樹林、綠地、湖泊的收集存留在蓄水池中,既可以提供給居民生活使用,還可以用來澆灌植被,循環(huán)使用。本文主要從生態(tài)環(huán)境和人民的生活環(huán)境來簡要對海綿城市理論的應(yīng)用優(yōu)勢進行分析:(1)減少洪澇災(zāi)害。每年我國各地區(qū)尤其是雨季充沛地區(qū)會出現(xiàn)大量的洪澇災(zāi)害,尤其是一些城市地勢較低,海綿城市理論的提出從根本上保證了人民的安全,還省去了一些抗洪產(chǎn)生的不必要經(jīng)費;(2)平衡地下、地上水位。目前我國地區(qū)的地下水位屬于缺失狀態(tài),很多農(nóng)村地區(qū)的井眼相繼干涸,在這個鋼筋混凝土城市中,自然降水無法通過地面滲透到地下和地表,海綿城市的理論是在城市園林設(shè)計中建立廣場,綠地,森林,人工湖泊等,其具有滲透性,可以更好的補充地下水位,地上水和地表水形成系統(tǒng)的生態(tài)循環(huán);(3)降低不透水面積。我國現(xiàn)期的沙漠化越來越嚴重,地表出現(xiàn)了大面積干涸,這跟人們的砍伐習(xí)慣有很大關(guān)系,植被越來越少,土地水得不到供給,土地硬化規(guī)模越來越大?!昂>d城市”理論是根據(jù)不同的地區(qū)特性,設(shè)立綠地和植被,加強循環(huán)用水,規(guī)避土地大面積硬化,增加土地透水面e;(4)提高雨水利用率。當前大多數(shù)北方城市正處于地面積水嚴重,地表和地下水位降低的矛盾狀態(tài),“海綿城市”理論提出雨水循環(huán)利用,通過建設(shè)人工湖、池塘、綠地等自然景觀,提高城區(qū)的雨水滲透技術(shù),凈化地面水體,通過良好的水體環(huán)境滲透到地下,改善城區(qū)的積水問題和生態(tài)水環(huán)境。
3、海綿城市理論在城市園林設(shè)計的應(yīng)用
3.1花園式綠地方面
在花園式綠地建造方面融入海綿城市建設(shè)思想,將其打造成雨水花園,也就是在低沖擊理念下所開發(fā)和挖掘的人工下凹式綠地,在雨季可以將雨水進行聚集,并在沙土和植物的共同作用下將其進一步的凈化,隨之滲入到地表內(nèi)部成為地下涵養(yǎng)水,或者把凈化后的雨水供給園林澆灌和景觀水使用,使雨水得到最大化的利用,減少對水資源的浪費,從而促進生態(tài)化和自然化景觀發(fā)展,更進一步的實現(xiàn)城市持續(xù)發(fā)展。在此項目當中是以景觀水池為輔助,花園式綠地為主體的園林建設(shè)思想。把景觀水池安放在花園的附近,并且用斜坡式道路將兩者相結(jié)合,這樣花園式綠地在對雨水進行收集和凈化之后不但可以為景觀水池提供供給,給予人們視覺和感官上的享受,還可以提升對自然資源的利用率。此外,可以在景觀水池的周圍用鵝卵石等進行鋪設(shè),且周圍多培植一些美人蕉、千屈菜、馬藺、大花萱草等凈化能力較強的植物,按高低進行插放,將花園營造出一種具有清晰層次感的景觀,這樣在雨水多時可以給予人一種清新、舒爽的體驗,在雨水少時也可以營造出一種旱溪美景,使雨水在植物的作用下得到凈化,供景觀水池和澆灌使用。
3.2生物處理凈化
生物處理凈化主要是利用生物所帶有的凈化功能來分解雨水中的污染物,在城市園林中,大多是通過植物來完成雨水的初步凈化的。植物對于水體的凈化主要有兩種方式:一是利用植物的富集作用,植物對元素的富集濃度是水中的幾十倍甚至上百倍,因此可以吸收雨水中存在的各種元素以及雜質(zhì),實現(xiàn)對雨水的凈化。二是植物具有代謝解毒的作用,可以將雨水中的一些有害物質(zhì)吸收。另外,一些微生物構(gòu)成的水塘也具有凈水功能和二次過濾的功能,而且生物凈化后的雨水還可以形成雨水再利用的凈化系統(tǒng)。在植物選擇方面要注意選擇既能耐濕又能耐旱的種類,喬灌草地被搭配種植,形成層次豐富的立面景觀,這樣無論在積水還是干旱的情況下都能呈現(xiàn)植物造景之美。
3.3合理選擇“海綿體”
海綿園林的作用主要有三個,包括保護園林原有的生態(tài)系統(tǒng)、恢復(fù)原來被破壞的生態(tài)系統(tǒng)、低影響開發(fā)。但是,在建設(shè)海綿園林的過程中會產(chǎn)生很多的問題,有的“海綿體”吸收能力小,有的在投入使用過程中就已經(jīng)發(fā)生了損壞,造成這些影響的主要原因就是工作人員的不重視,他們忽略了對當?shù)氐膶嶋H情況進行考察,沒有進行具體的分析,而且隨意選擇“海綿體”。由于我國地大物博、幅員遼闊、每個地區(qū)的環(huán)境和氣候各有不同,存在著很大的差異,每個城市的降水量也不同。所以為了充分的展現(xiàn)出海綿體的作用,工作人員應(yīng)該根據(jù)城市的實際情況,比如年平均降水量來去選擇合適的“海綿體”,對“海綿體”進行嚴格的質(zhì)量檢查,施工單位根據(jù)工作人員的調(diào)查情況,在去進行合理的采購,這樣可以從根本上保證“海綿體”的質(zhì)量。
結(jié)束語
綜上所述,隨著我國城市化進程步伐的加快和人們生活水平的提高,人們對于居住景觀的設(shè)計要求也越來越高,在進行城市園林設(shè)計中,必須要結(jié)合海綿城市的概念,做到合理設(shè)計景觀、合理選擇“海綿體”、轉(zhuǎn)變工作人員的設(shè)計觀念,這樣才能夠從多層次的角度去滿足人們的需求,建造出人們喜聞樂見的海綿園林。
引言
近年來,伴隨著城市化進程的加快,經(jīng)濟得到了快速發(fā)展,但城市發(fā)展過程中面臨的一系列的生態(tài)與環(huán)境問題也日益加?。阂环矫妫Y源的過度開發(fā)和水質(zhì)嚴重污染,特別是北方地區(qū),大量河流出現(xiàn)斷流局面,濕地和湖泊面積大量消失,許多地方地下水位不斷下降,已面臨地下水資源枯竭的嚴重危機;另一方面,雨洪雨澇頻繁發(fā)生,綠化用水、工業(yè)用水等與城市用水競爭頻繁上演。如何留住雨水并回補地下水,強調(diào)自然積存、自然滲透、自然凈化為目標的海綿城市理論應(yīng)運而生。近兩年,國家連續(xù)頒布了多項海綿城市建設(shè)指導(dǎo)意見,標志著我國海綿城市建設(shè)從理論形成向?qū)嵺`應(yīng)用的過渡。海綿城市建設(shè)如何與景觀設(shè)計相結(jié)合,已經(jīng)成為亟待解決的問題之一。
一、海綿城市內(nèi)涵
《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南―――低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建 (試行)》對海綿城市的概念下了明確的定義:指城市能夠像海綿一樣,在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)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。
建設(shè)海綿城市,即構(gòu)建低影響開發(fā)雨水系統(tǒng),主要是指通過“滲、滯、蓄、凈、用、排”等多種技術(shù)途徑,實現(xiàn)城市良性水文循環(huán),提高對徑流雨水的滲透、調(diào)蓄、凈化、利用和排放能力,維持或恢復(fù)城市的“海綿”功能。解決城鎮(zhèn)化與資源環(huán)境的協(xié)調(diào)和諧、讓城市“彈性適應(yīng)”環(huán)境變化與自然災(zāi)害、轉(zhuǎn)變排水防澇思路、開發(fā)前后的水文特征基本不變是海綿城市建設(shè)的本質(zhì)內(nèi)涵。
二、國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀及案例
國內(nèi)發(fā)展狀況及案例:我國的海綿城市起步相對較晚,隨著國內(nèi)雨水問題的日益加重,雨水方面的研究和應(yīng)用才逐漸多起來:北京、大連、寧波、長沙、杭州、昆明等先后于2010年左右開始研究雨水收集、利用方案,涉及道路、綠地、濕地等多方面城市建設(shè),內(nèi)容涉獵下沉式綠地、生物滯留槽、雨水濕地、打孔立緣石、透水鋪裝等等。
2012年北京大學(xué)在《2012低碳城市與區(qū)域發(fā)展科技論壇》中首次提出“海綿城市”一詞;2014年住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)表《住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部城市建設(shè)司2014年工作要點》中首次提出海綿城市的概念;同年10月,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部出臺了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》。2015年,住房城鄉(xiāng)建設(shè)部宣布了海綿城市建設(shè)試點:西咸新區(qū)、武漢、重慶、貴安新區(qū)、遂寧、南寧、常德、鶴壁、濟南、萍鄉(xiāng)、廈門、池州、嘉興、鎮(zhèn)江、白城、遷安16個城市,至此,海綿城市建設(shè)在全國如火如荼的開展起來。
三、海綿城市景觀設(shè)計要點總結(jié)探討
海綿城市”的提出有其深厚的理論基礎(chǔ),又是一系列具體雨洪管理技術(shù)的集成和提煉,是大量實踐經(jīng)驗的總結(jié)和歸納。
1、道路景觀設(shè)計要點
道路作為城市城市發(fā)展中的重要廊道,在海綿城市的建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。這里主要對道路中的硬質(zhì)景觀(鋪裝樣式及鋪裝材料)和綠化景觀的設(shè)計要點進行分析總結(jié)。
綠化設(shè)計:在道路隔離帶或路測綠化帶設(shè)計中,設(shè)置植草溝、植物緩沖帶和下沉式綠地,對雨水進行截留,當設(shè)施內(nèi)雨水飽和時,可通過溢流口經(jīng)過濾處理后排入雨水集水池中,干旱時可向周邊綠地提供水資源。
硬質(zhì)鋪裝:指通過改變地面鋪裝材料自身的透水性或擴大材料之間相互銜接的縫隙面積,使雨水下滲到場地內(nèi)部。即一方面增加透水混凝土和透水面磚的使用面積,促進水體滲入地下,另一方面,增加汀步、石材拼接間的綠化面積等,以至當有降水時,雨水可順著材料自身的孔隙或之間的縫隙下滲留存;當沒有降水時,材料自身的孔隙或之間的縫隙又可作為土壤通風(fēng)換氣的通道,減少城市干島效應(yīng)的發(fā)生。
2、廣場景觀設(shè)計要點
廣場是城市中面積廣闊的場地,是市民進行政治、經(jīng)濟、文化等活動的空間。這里指的是不含自然水體的平面型廣場。
紀念性廣場由于其政治思想性更強一些,可以采用大面積透水瓷磚或者透水混凝土鋪裝,通過不同色彩和樣式的組合,形成不同的圖案,提高廣場的美觀性和藝術(shù)性;商業(yè)和游憩類的廣場,基于其休息、娛樂、觀賞等功能,結(jié)合運動、休閑設(shè)施和場地規(guī)劃,合理設(shè)置下沉式廣場、下沉式生物滯留帶。
3、水景(濕地)景觀設(shè)計要點
河湖水系、坑塘濕地等是城市天然的雨水滯納凈化場地,是生物多樣性保護和棲息地恢復(fù)的重要場地,可以調(diào)節(jié)局域性的雨洪管理、水質(zhì)凈化、地下水補充、棕地修復(fù)、生物棲息地的保育,甚至是局部微氣候調(diào)節(jié)等等。水景(濕地)景觀設(shè)計要點即構(gòu)建“水質(zhì)凈化(水景營造)-蓄滯水濕地(水景)-地下水回補”多級水景景觀。
由于景觀設(shè)計者所處的設(shè)計階段往往處在規(guī)劃階段的后期,因此這里不去研究宏觀層面水生態(tài)安全格局及中觀層面的“城鎮(zhèn)海綿系統(tǒng)“,只研究微觀層面的海綿體。設(shè)計要點主要有三種途徑:一是盡可能保護利用原有生態(tài)系統(tǒng)如河流、濕地、湖泊、坑塘,在其基礎(chǔ)上設(shè)計相應(yīng)的景觀設(shè)計;二是對遭到破壞的海綿體,采用生態(tài)方法進行景觀的修復(fù)和恢復(fù);三是在缺乏海綿體的場地內(nèi)新建新的海綿體。
雨水花園就是海綿城市建設(shè)中水景(濕地)景觀設(shè)計最小的海綿體之一。即在淺洼區(qū)域種植花草、灌木,甚至樹木等植物的工程性措施它可以減少徑流量、凈化雨水、美化環(huán)境。
結(jié)語
社會各界廣泛的關(guān)注和討論城市洪澇問題和一系列相關(guān)的生態(tài)和環(huán)境問題,海綿城市建設(shè)越來越受到國家重視,這是改變城市規(guī)劃建設(shè)理念的重大契機。本文主要探討了在海綿城市構(gòu)建的框架下,通過對海綿城市的解讀和國內(nèi)外案例的分析總結(jié),提出景觀設(shè)計方面的相關(guān)要點。希望為景觀工作者在海綿城市建設(shè)景觀設(shè)計中提供借鑒參考。
參考文獻