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海绵城市的原理

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海绵城市的原理

海绵城市的原理范文第1篇

关键词:海绵城市;城市公园;景观设计

1.引言

随着经济社会的快速发展,我国城市化进入高速发展阶段,然而传统的战胜自然、改造自然的城市发展模式打破了城市与自然生态进程的均衡态势[1],使雨水径流污染、洪涝灾害、水资源匮乏等环境问题日益严峻[2]。而海绵城市理念的提出就是针对这些问题从根本上削减城市径流污染负荷、缓解城市内涝、节约水资源、保护改善城市生态环境等[2]。城市化的快速发展使得人类活动和生态环境矛盾日益加重,作为集游憩、休闲和娱乐多功能为一体的城市公共绿地,城市公园已不能满足人们对于城市环境的要求。以生态理念为指导来建设发展公园逐渐成为发展趋势[3]。海绵城市理念的提出,能以生态途径从源头上解决城市问题,改善城市环境。本文以台山市北新区石花北公园景观设计为例,以海绵城市为设计理念,将场地打造为一个以雨水收集为景观特色的生态城市公园。

2.海绵城市概念与原理

《指南》对“海绵城市”进行明确定义:城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用[4]。美国在20世纪70年代提出了“最佳管理措施”[5];在此基础上,美国东部马里兰州的乔治王子县和西北地区的西雅图、波特兰市于20世纪90年代末期共同提出了“低影响开发”理念;1999年美国可持续发展委员会提出绿色基础设施理念[6]。上述三种理念都为“海绵城市”的构建提供了战略指导和技术支持[4]。

3.海绵城市的应用———以台山市北新区石花北公园景观设计为例

3.1项目概况

项目位于台山市北新区的东南角,地块呈三角形,座落于在石花山北麓。规划范围东起陈宜禧路,西至顺安路,北面以石花北路为界,南面与石花山旅游风景区自然景观连成一体。场地位于石花山北麓,现状植被类型较为丰富,主要以林地、灌木丛和草地为主。西部有水塘分布,北部和西部靠近城市道路处有部分裸地,局部零散分布有少量废弃建筑。

3.2景观规划设计理念

3.2.1整体思路

提取蜿蜒曲水作为主题元素,以“水舞石花•融汇葱华”为设计主题。“水舞石花”展现多水汇聚湿地生态场地特色,以连续湿地水带为核心设计布局,结合公园地貌特征,提取湿地梯田结合山体布局;“融汇葱华”体现绿色生态、和谐自然的生机活力。

3.2.2设计重点

水体是核心部分,因此我们在设计时尽量控制水体面积和水量,并通过技术手段,按功能的不同将水体类型细分成原生态湿地区、湿地体验区、湿地展示区,增加趣味性。我们依据原地形设计跌水景观,在得到良好景观效果同时,使丰枯水期时景观水面积得到有效控制,减少补水压力。除此外我们还采用“湿地泡”,“雨水花园”,“草沟”对雨水进行收集及净化处理,进一步优化水面效果。

3.3海绵城市规划理念应用

该项目主要采用海绵城市生态设计理念,最大限度保留场地“依山抱水”山水格局和现状植被,通过对场地自然条件、自然过程以及当地气候特点的分析,对场地进行设计。通过采用“LID”技术措施恢复场地吸收和滞纳雨水功能,构建具有自然生命力“雨水花园”系统,保持场地开发前后水文状况基本不变。通过集中式场地布局方式,达到对场地资源的最小干预。构建“绿化隔离带+功能区+生态涵养区”功能结构模式,在保护场地自然环境资源基础上充分满足人们的休闲活动需求。山体自然雨水经过路边的生态植草沟,缓解暴雨径流,排入山体各级阶梯式跌水湿地泡池内,在湿地泡池内种植种类丰富的水生植物进行自然净化水体,最终排到最大湖中,部分雨水在此过程中自然渗透至土壤,对地下水进行自然补充。建筑周边的“雨水花园”设置溢流口,排至湖内,湖体最低点处设置溢流口,确保在雨水量大的时期,能够把多余的雨水经过市政管道泄流,不产生内涝。最大湖水作为雨水处理系统蓄水池,经过雨水回用系统对雨水和湖水处理后对绿化灌溉循环利用,实现原位收集,自然净化,就近利用和回补地下水。

4.小结

该项目案例使用了海绵城市理念最大限度保留场地“依山抱水”的山水格局和现状植被,采用最小人工干预的手法在场地现状水塘和低洼地的基础上构建“雨水花园”,通过地形梳理,在现状地形基础上,形成大量下洼式绿地,蓄存雨水径流,将雨水资源滞留在场地上,让场地雨时吸水,旱时贮水,成为一个兼顾旱涝问题的弹性系统,在满足生态效益的同时,也带来良好的城市景观,形成具有生命力的水生态系统。这种方式是海绵城市技术在城市公园中的一次成功应用,对于我们探索城市公园景观设计提供了重要的技术支持。

参考文献:

[1]胡楠,李雄,戈晓宇.因水而变———从城市绿地系统视角谈对海绵城市体系的理性认知[J].中国园林,2015,06:21-25.

[2]王国荣,李正兆,张文中.海绵城市理论及其在城市规划中的实践构想[J].山西建筑,2014,36:5-7.

[3]刘鸿琳,王跃.基于生态设计理念的城市公园景观规划研究─—以宜昌市六泉湖公园景观规划为例[J].规划师,2011,11:92-95.

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

海绵城市的原理范文第2篇

1 项目概况

该园林景观项目处于我国陕西省北部的榆林市榆阳区,园林景观和榆阳区巨丰小区融为一体,该地和相邻,一年四季的气候较为分明,年降水量略低于我国平均水平,适合种植的植物主要为灌木类,该地区南部与中部的地势较低,东部和北部地势较高,整体凹凸不平,项目总面积为23452m2,园林景观的面积约为20000m2。该园林景观采取了海绵城市建设理念,对水资源的收集与再利用格外重视,在设计中,引入了我国古典园林的传统元素,雕塑、浮雕的设计为明显的清雅风,且在铺装上具有鲜明的中国风纹样,如中国结等。在保证生态效益的同时体现出和谐的美感,让功能与景观得到结合,让场地优势得到发挥,并体现出人文特色。

2 海绵城市建设理念的具体实践

2.1 雨水收集

为保证雨水的利用率,并预防暴雨引起的雨洪现象,该园林内部的大部分树池都为下凹式,可以让植物可以得到雨水的直接回灌。雨季到来时,利用抬高设计的透水路面可以让雨水流入绿地渗透,而没有流入绿地的雨水会流到路面附近的雨水槽或是下凹绿地里面,通过植物的过滤会进入到园林景观中的人工湖,还有一部分会在净化处理之后被储存到蓄水箱里,将其利用到景观当中。

2.2 微地形处理

微地形处理一方面能够收集、储蓄与净化雨水,另一方面可以丰富园林景观的设计。将下凹式的雨水沟设置在水岸旁边,让雨水流到绿地,完成雨水灌溉,植物过滤后会再次流入水系之中,实现再次利用[1]。在设计雨水沟时,该园林景观考虑到整体美观性,在雨水沟表面增加了一些装饰元素,利用这些装饰可以让其和自然景观完美融合。同时,因为该园林所在地形凹凸不平,在设置蓄水池和排水沟时就很好结合了自然特点,降低成本投入。

2.3 透水地面

在该园林景观的设计中,为解决地面径流带来的不良影响,在景观内部使用了很多的透水铺装,铺装的面积与径流的能力是具有密切联系的,一般情况下,二者之间是成正比的。因此,在非机动车的路面都采用了透水材料。而为了园林景观具有更好的观赏性,由卵石、植草砖等材料组合留出了下渗空隙。其整体地面可分为五层,即土基、透水基层、透水垫层、透水找平层和透水砖面层,微孔设计的渗透水砖可以保证良好的下渗率。因为该地区有风沙现象,园林负责人规定了管理人员在维护时将地面清扫干净,以保证透水地面可以发挥良好的效果。

2.4 园林水景

2.4.1壁流水景。在该园林景观内,在主入口处设计了壁流水景,在壁面上端,会有水流出,沿着墙面垂直流下,水体本身并不厚,所以会在流过墙面时呈紧贴状态,好似小型瀑布一般,极其富有观赏性[2]。同时,流经墙面上设计了“女娲补天”的浮雕,在水体流经时,浮雕会显现出来,让其和景观具有更好的协调性。这种设计对水资源与电力资源的要求程度较低,且在该园林景观中,收集雨水、过滤雨水的设施和壁流水景是相连的,具有生态效益和经济效益。

2.4.2 人工湖。因为该园林景观地形本身凹凸不平,所以在修建人工湖时充分利用了地势特点,设计在了土层细腻且地势低洼的地方,人工湖面积较大,在园林景观的中心区域。考虑到渗透力的影响,在湖体底部设计了防漏层。人工湖周边为浅滩设计,在浅滩外围,种植了大量的抗旱花卉和多种灌木,让整体更具美感。考虑到冬季的寒冷,在设计驳岸时选择了砌石型,其基质较为稳固且埋设深度较浅,大约在近水面30m,可以满足施工标准和防冻要求。值得一提的是,如果园林景观的主要功能为成人锻炼和儿童嬉戏,可设计薄水景观。

2.5 生态停车场

园区之内大约有200 多个室外停车位,利用植草砖铺设,停车位之中存在长方形草坪,让整个园林景观的绿化面积得到扩大。柔性垫层和平道牙可以让雨水经过停车位后方草坡流到园林草沟之中。以5个停车位作为基本单位,2个单位之间种植大树,在提升停车安全性的同时,增加整体停车场的美感,让其具有生态化和人性化。

海绵城市的原理范文第3篇

关键词:沥青路面;病害;防治措施

中图分类号: TF526 文献标识码: A

Abstract: the asphalt concrete pavement because of its good flatness, smooth driving comfort, low noise, easy maintenance and is widely applied in the construction of urban roads. But, in the urban road asphalt pavement have been completed, the early crack, rutting, water damage, aging, such as package, goes on, loose disease seriously affect the performance of road is the number, the emergence of these diseases seriously affected the driving speed, driving safety, increased car wear, shorten the service life of asphalt pavement, is becoming more and more drawn attention of the industry.

Key words: asphalt pavement; Disease; Prevention and control measures

一、沥青混凝土路面主要病害

目前杭州、嘉兴等地区沥青混凝土路面主要病害有裂缝、车辙、水破坏、老化、拥包、推移、松散等1、裂缝:沥青混凝土路面裂缝主要有纵向裂缝和横向裂缝两种。纵向裂缝的产生主要是由于地基和填土在横向不可避免的不均匀性所造成的,由于土质台阶处理不规范、分层填筑厚度及压实度控制不严,尤其在有表面水渗入的情况下,这些地段往往是纵向裂缝的高发区。横向裂缝的产生往往是由于温度应力的作用而产生的疲劳裂缝。面层裂缝一旦发生冲刷、唧浆就会产生以缝为中心的下陷形变,同时引起裂缝两侧产生新裂缝甚至碎裂破坏。

2、车辙:对比分析城市道路的各种病害,发现车辙破坏极其严重,它影响行车舒适性、安全性。车辙分为结构型车辙、失稳型车辙、磨耗型车辙、压实型车辙。

3、水破坏:所谓水破坏即降水透入路面结构层后使路面产生早期破坏的现象,它是目前沥青混凝土路面早期病害中最常见也是破坏力最大的一种病害。水破坏的主要破坏形式有:网裂、坑洞、唧浆、辙槽等。

4、老化:路面老化是指沥青混合料在一定温度、车载、水等作用下,由于化学反应,沥青胶质化或碳化,使沥青失去原有功能,从而减轻了沥青与骨料的粘附力,最终导致路面损坏。

5、拥包、推移: 路面拥包、推移跟沥青混合料温度敏感性有直接关系,是指沥青混合料在高温情况下,在一定荷载作用下,路面随轮胎痕迹向两侧推移,最终形成路面拥包现象。

6、松散:松散是由于沥青混凝土表面层中的集料颗粒脱落,从表面向下发展的渐进过程。集料颗粒与裹覆沥青之间丧失粘结力是颗粒脱落的主要原因。

二、沥青混凝土路面主要病害的原因

1、设计的原因

(1)结构设计不合理, 如基层厚度不足、 面层分层及材料配合比设计不当、 面层厚度设计不合理。

(2)路面、 基层、 底基层的排水设计 考虑不周。

(3)地基处理设计不合理, 地基沉降未达到允许的工后沉降等。

2、施工的原因

(1)在软土地基上修筑路基, 未加处理, 导致路基失稳或估量沉陷,导致路面破坏或不能正常使用。

(2)路基压实度不足, 路面施工质量低劣 ,压实度不足,导致路面出现纵向裂缝、横向裂缝、沉陷等。

(3)路面基层的施工质量低劣,由于抢工期、 赶进度,不能按照施工规范严格施工, 放松了对工程质量的控制, 刚性或半刚性基层没有合理的龄期,使得基层出现网裂 ,反射到面层, 面层出现网裂 , 水从裂缝 渗入到路基,在行车荷载作用下路面发生破坏。

3、沥青路面原材料的原因

(1)沥青含蜡量高, 黏度低, 延度小, 温度敏感性高, 使得许多沥青 路面结构在远小于使用寿命的年限内破坏。

(2)矿料质量差, 压碎值、 磨耗值不符合规范要求, 造成沥青混合料 稳定度低, 引起沥青路面早期的剥落。 矿料杂质较多, 使矿料和沥青的 粘附性下降。矿料呈酸性, 而混合料中却未添加抗剥落剂。

(3)矿料的级配和孔隙率不合理,当沥青路面的实际孔隙率在 7%以下时, 沥青面层中的水在荷载作用下一般不会产生动水压力, 不容 易造成水损害。排水性混合料的路面孔隙率大于 15%时, 水能够在孔 隙中自由流动, 也不容易造成水损害。但是, 当路面实际孔隙率在 7%一15%之间时,水容易计入混合料内部,并在荷载作用下产生动水压 力, 造成沥青混合料的水损害破坏。

4、管理的原因

(1)路面设计方案未经仔细研究 , 试验不够 。

(2)为严格实施招投标, 一些无施工经验、 无路面施工设备和技术 力量的施工队伍承担路面施工, 监理也未严格监理。

(3)工期紧迫, 搞献礼工程, 不能科学的按施工技术规范要求施工。质量管理不严,发生质量问题时,不能认真吸取教训、严肃对待。技术水平低,对采用新技术、新工艺、新设备开发研究不够

三、病害预防措施

沥青混凝土路面早期病害不能彻底消除,但是可以通过优化设计、加强施工管理、提高现场施工质量等措施去预防,将其危害降到最低,从而延长沥青混凝土路面的使用寿命。

1、裂缝

(1)在路基施工过程别在路基拓宽地段、路桥(涵)衔接处严格控制填土厚度及填料的均匀性,并保证达到规范要求的压实度,可有效防止裂缝的形成。

(2)沥青往往随着时间增长而老化,沥青面层的抗裂缝能力会逐年降低,所以采用优质沥青会明显减少温度裂缝。试验证明,在其它条件相同的情况下,采用较稀(针入度大)的沥青有利于减少温度裂缝。

(3)沥青面层常有因基层施工质量不高而引起的反射裂缝。

2、车辙

(1)粗集料应粗糙且有较多的破碎裂面。

(2)根据当地气候条件选用合适标号的沥青

(3)施工时基层和沥青混合料面层的压实度应分别达到98%和95%或96%,可采用改性沥青混合料。

3、水破坏

(1)选择合适的混凝土类型。沥青面层各层应尽量使用空隙率≯5%的密实型沥青混凝土。

(2)使用优质沥青及抗剥落剂以增强沥青与碎石的粘附性。

(3)提高施工质量。施工前原材料的选用必须规格、均匀、合理,配合比设计必须严密。严格控制沥青混合料拌合温度、出场温度及碾压温度,混合料拌合温度过高会容易造成沥青老化,与集料的粘附性也会明显降低,严重时会造成面层局部色泽不一致等现象。

(4)严格控制超载车辆。根据《城市道路管理条例》履带车、铁轮车或者超重、超高、超长车辆需要在城市道路上行驶的,事先须征得市政工程行政主管部门同意,并按照公安交通管理部门指定的时间、路线行驶。

(5)优化设计。沥青面层层间应使用防水材料,在沥青面层表面涂上防水材料,形成一种不透水的薄膜封层,能使沥青面层中因降雨而聚集的水大大减少。

4、老化

(1)提高沥青等级、添加改性剂如SBS、同时适当增加抗老化剂。

(2)改善混合料级配、提高抗载、抗车辙能力。

(3)添加一定比例的纤维。

5、拥包、推移

(1)加强路面基层施工质量,提高基层平整度是有效防治病害的条件之一。同时,沥青面层铺筑前透层油的洒布尤为重要,透层油洒布前首先必须认真清扫基层表面浮土及杂物并且保证透层油洒布的均匀性和设计用量,提高基层与面层的粘结力。

(2)有效阻止超载车辆。随着油价上涨等原因,近年来超载车辆越来越多,与设计荷载相比超载十分严重。在重荷载重复作用下,特别在车辆启动或刹车频繁的叉路口及转弯处沥青路面很快产生破坏,推移、裂缝尤为常见。

6、松散

(1)选用合格的原材料,特别严格控制细集料含泥量及矿粉掺量以增强沥青混合料的粘结力。

(2)严格控制施工温度及压实效果。

(3)严格控制沥青混合料均匀性,防止混合料离析。

海绵城市的原理范文第4篇

关键词:园林绿地;海绵城市;建设

海绵城市是一个复杂的城市系统,而园林绿地便是该系统中的重要组成部分,能够为城市建设与自然提供一个和谐相处的途径,在海绵城市中具有绿化环境和调节水系统的功能,有效实现和保证了海绵城市的平衡发展与建设,由此可见园林绿地与城市发展有着密切关系,直接影响了城市的健康可持续发展。在海绵城市建设和发展中实现园林绿地,不但能够有效提高海绵城市建设质量,还能够有效提高海绵城市建设中的自然水文稳定性,预防和避免了内涝等发生,有效解决了雨水超标问题。

1海绵城市中园林绿地层次的规划

第一,冠层,即绿地树木的冠层(主要是指乔木)、主要功能是滞留雨水,在海绵城市建设标准中,要求乔木的覆盖率必须70%;第二,表土层,即园林绿地的表土,主要功能疏渗地面雨水,其速度和流量等因素是决定雨水疏渗效率的关键,表土疏渗效率不高,将导致雨水径流在地面上,所以要适当增加地表植被层次,以促进根系生长来固定城市雨水;第三,根际层,即园林绿地根际部分,主要功能是滞留雨水,并且还具有一定活力,其根际发达,有效增加了园林绿地的雨水疏渗量[2]。

2海绵城市中园林绿地的建设

(1)绿地地形的建设。第一,对即将实施园林绿地建设的自然地形及植被进行有效保护;第二,根据自然地形及植被进行园林绿地的规划、设计和建设,并合理有效地控制绿地地形,充分发挥园林绿地功能;第三,建设人员要充分利用自然海绵体,对园林绿地中的水塘和水池进行合理的小范围改动;第四,要根据实际需要构建小型拦水坝,以实现对雨水的滞留和疏导,同时在地形设计中,要将园林园路建设成平台且均高于两侧的绿地,以实现有效排渗雨水。(2)绿地水体的建设。第一,建设过程中一般遵循降峰减流原则,鼓励蓄水小坝的建设(包括水体和水景等);第二,在建设园路和洼地时,要在其周围设置相应的排水系统,另外还根据园林绿地整体建设需要适量增加地下蓄水池,要保证绿地水体面积>20%。(3)下沉式绿地的建设。下沉式绿地是指园林绿地中下沉式的绿地,其状态主要表现为下凹和低势,下沉区域主要位于绿地和硬化地面之间,下沉的标准要与绿地总体高程相差5~25cm,即低于绿地5~25cm,因为下沉绿地的下凹性,决定土壤和植物配置是实现下沉绿地疏渗功能的关键,所以一般会放置改良黏性高的土壤和栽种两栖植物。

3海绵城市中园林绿地的生态铺装及屋顶的绿化设计

(1)海绵城市中园林绿地的生态铺装。海绵城市建设的主要表现便是园林绿地生态铺装,生态铺装不但能够充分体现出海绵体的特征,还能提高海绵城市的吸水和蓄水功能,更能够有效解决大雨径流等突发性问题。所以有必要了解园林绿地的生态铺装,关于生态铺装可以从以下几方面进行了解:第一,园林生态铺装具有服务性,其自身的自然的铺装、园林绿地和园林河湖水体等都是园林生态铺装服务对象,一般出现并覆盖在海绵城市地面上;第二,园林绿地生态铺装是海绵城市实现园林绿化中使用水体最多和堤岸覆盖率最高的部分;第三,人工覆盖的设计依据和方式,可以根据生态铺装状态变化而产生,进而实现原有排水渠的改造;第四,为实现自然化的园林绿地生态铺装,要求相关技术人员基于人工水渠基础,利用植树种草方式,实现园林绿地生态铺装的自然体应用。(2)海绵城市中屋顶的绿化设计。第一,植被层的截水设计,该设计要基于植被距离10cm的基础上进行,设计的雨水截留量为3mm;第二,土壤层的截水设计,该设计要基于屋顶土壤基质高、空隙小且植被距离为10cm的基础上进行,设计的雨水截留量为8mm;第三,蓄水层的截水设计,该设计主要针对蓄水层结构,且基于蓄水层为容器的基础上,实现雨水截留量为30mm的设计;第四,蓄水系统的截水设计,该设计原理主要是通构建屋顶排水系统,实现对溢出雨水的收集,并将其存入到蓄水池内,以实现后期备用。

4结语

综上所述,海绵城市建设不但适应了中国社会主义可持续发展要求及需求,还实现了城市、人与自然的和谐相处,更有效解决了城市排水难、排水污、排水浪费等问题,实现了充分利用自然降水与最大限度节约水资源,保证了城市的平衡可持续发展。园林绿地作为海绵城市体系的重要组成部分,对海绵城市建设与发展起着关键性作用,在海绵城市建设中实现园林绿地,能够实现自然降水在城市运营中的有效循环,有效预防和避免了洪灾的发生,保障了城市运营的经济效益和社会效益。

参考文献

1余凤生.城市绿地海绵化建设问题的思考[J].园林,2015(9)

海绵城市的原理范文第5篇

关键词:水资源;海绵城市;风景园林学

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)40-0226-02

一、序言

水是一种可循环利用的持续性资源,是维系我们日常生活的生命之源,是城市园林绿地中不可或缺的景观要素。我国城市公园绿地对雨水的利用起步晚,未形成系统有效的雨水利用策略,如今,水资源的紧缺、水资源浪费、城市内涝、生态环境的退化等问题,严重影响到社会经济生活。随着我国城市内涝问题的加重,雨水景观利用问题在2013年被提高到空前的高度,提出在全国推行低影响开发建设模式,鼓励雨水自然、生态的处理方式。因此,如何将城市建设发展与水资源的利用结合起来,更好地做到遵循自然、顺应自然,并实现雨水利用带来生态效益、经济效益以及社会效益,是城市生态环境建设面临的关键问题。

二、国内外海绵城市的动态

(一)国外海绵城市

国外海绵城市的研究主要体现在雨洪的利用上。美、德、澳、日、英、新西兰等发达国家走在探索的前列,改变以往国外城市集雨工程快速、高效的排水做法,在雨水系统资源收集、管理、循环利用上,并成立了国际雨水集流利用系统协会,各个国家研究制定了不同性质的国家级地方政策法规,并在实践基础上形成较为成熟的技术体系。日本政府十分重视国家的水资源匮乏问题,20世纪80年代开始推行雨水贮留渗透计划。80年代末民间“日本雨水贮留渗透技术协会”成立。90年代颁布“第二代城市下水总体规划”,把雨水渗沟、渗塘及透水地面纳入城市总体规划中。1996年开始对地下储雨装置给予一定的雨水利用补助金,并形成制度。德国是最早对城市雨水采用政府管制制度的国家,上个世纪初期就已经了“对未受污染雨水的分散回灌系统的建设和测量”,1989年就出台了雨水利用设施标准(DIN1989),它以德联邦水法、建设法规和地方法规形式对水资源循环利用提出要求,引导水资源保护与综合利用;采用经济手段控制排污量,征收雨水费用(也称为管道使用费);技术上,德国城市雨水利用主要体现在屋面雨水集蓄系统、雨水截污与渗透系统、生态小区雨水利用系统等三种形式。受美国BMPs影响,德国采用雨水系统的措施类型是“湿地过滤沟系统(MR)”。目前德国“第三代”雨水利用技术及标准已经实施,柏林等一些城市已将城市雨水利用和城市环境、城市生态建设等结合起来进行设计,已建或正在建成一批各具特色的生态小区雨水利用系统。目前在政府的引导下,德国雨洪利用技术已经进入标准化,已经形成针对低影响开发的雨水管理较为系统的法律法规、技术指引和经济激励政策。美国城市雨洪管理的发展分为三个阶段:第一阶段水量调控。20世纪30年代,主要重点是控制洪、减灾和疏浚河道;第二阶段是水质改善。从20世纪30年代至80年代,重点是点源污染的控制、防治水土流失、滨水区环境的保护和完善《联邦水污染控制法》等。1972年,美国联邦水污染控制法修正案首次提出最佳管理措施的概念(BMPs),核心理念是对非点源水体的污染控制和源头控制与研究,技术处理上强调工程和非工程、生态与自然措施结合的方法;第三个阶段可持续发展。20世纪80年代至今,重点是控制非点源、雨水循环、健康福利、全方位多维度综合运用等。1990年,美国马里兰州乔治王子县环境资源署提出了低影响开发(LID)的理念与技术体系,它是弥补BMPs技术上的缺陷,在BMPs基础上形成的雨水控制利用的综合技术体系。LID是一种基于微观尺度控制的场地设计策略,其原理是通过渗透、过滤、蒸发、截留等方法模拟雨水的自然水文过程,将径流控制源头,减轻城市排水管负担,结合景观设计,创造出优美的空间环境。澳大利亚在1994年提出水敏感城市设计(WSUD),2000年就政府与规划部门召开了“水敏性城市设计――城市区域的可持续排水系统”会议,它与BMPs相比,包含内容更为广泛和全面,核心是城市生态系统,注重水质的保护和改善,把雨洪管理与城市给排水和城市规划设计相结合,倡导多目标的发展方式,维持城市水资源的良性循环发展。英国1999年提出可持续的排水系统(SUDS),该系统从宏观的角度优化集水区域,全面考虑雨水径流的水质、水量、景观和生态价值等因子,通过过滤式沉淀槽、洼沟等与BMPs技术措施结合,改善城市整体水循环和区域水生态系统。

(二)国内海绵城市

我国城市的雨水系统研究开始于20世纪末21世纪初,结合国外成熟的雨洪控制系统技术在北京、上海、深圳等大城市作为试点,水利部于2001年颁布了《雨水集蓄利用工程技术规范》,标志着雨水系统控制技术的初步成熟。2004年,深圳市引入低影响开发理念,与美国土木工程师协会、联邦环保局开展相关技术交流与研究,签署包括流域管理、面源污染控制和低冲击开发的技术交流与合作协议框架。编制城市绿地等雨水利用工程的地方技术规范,积极探索在城市发展转型,建设“低影响开发城市雨水系统研究与示范”项目的光明新区,转变城市雨水系统从快排为主到“渗、滞、蓄、用、排”的建设理念,为探索城市可持续发展奠定基础。2014年2月出台的《住房和城乡建设部城市建设司2014年工作要点》中明确提出:加快城市基础设施建设,提高设施运行管理水平。切实加强城市暴雨内涝防治工作。一是实施“城市排水(雨)综合规划纲要”并编制“全国城市排水规划的设施建设。二是围绕加快推进雨污分流改造,提高城市排水能力,推进低冲击发展和建设模式,加快建设海绵型城市的政策措施。海绵城市是指城市可以像海绵一样,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、渗水、蓄水、净化水,需要时将蓄存的水释放并加以利用。它强调以弹性、慢排缓释和控制源头分散为理念,整合降水、地下水循环系统性、地表径流等给排水各个环节,以应对复杂的自然环境、人工环境,为建设新型城镇化提供重要保障。城市绿地是维持城市生态系统的一部分,是城市的海绵体。绿地是城市最重要的透水性下垫面,承担着城市雨水径流渗透、城市水循环的平衡、生态环境的修复等作用。海绵城市建设其实就是构建一个低影响雨水系统,通过渗透、停滞、积蓄、净化、排水等其他技术手段,使水循环径流更加顺畅、自然。我国在城市绿地建设中强调“大”字优先,违背城市可透性的基本原则,忽视城市生态系统平衡,出现大尺度的硬质铺装广场、大水面等,造成大量的水资源浪费。

三、对高校风景园林专业教育提出的挑战策略

风景园林学是规划、设计、保护、建设和管理户外自然和人工境域的学科;是以维护人类居住和生态环境的健康与安全为目标,如何有效保护和恢复人类生存所需的户外自然境域?作为高校的风景园林专业,应该把构建生态安全系统、可持续性发展的城市和水循环系统纳入教学中,并更新园林设计教学理念、技术实践研究和掌握风景园林行业规范标准等,从以下方面入手。

(一)加强基础学科教育,培养高质量的工程技术人才

规划设计是风景园林学科解决现实问题的重要途径,但不是唯一的,加大投入基础学科研究,要立足于社会发展的需求,拓展风景园林学科领域。从基于建筑学视觉到BMPs、LID、MR、WSUD、SUDS、LIUDD等水文水力学的风景园林规划设计方法,再到雨水处理、植被选择、后期维护管理、国家政策法规、技术规范制定等都需要在实践需求去完善解决,缩小学科专业与社会需求之间差距。

(二)更新教学内容与理念

改变以往的教学体系课程,增加一些水文水力学相关的课程,聘请一些在风景园林规划设计方面与雨洪管理、雨水收集、水生态生态环境、水文学方面有实战经验的教授授课。对风景园林专业教师队伍进行培训,加强对雨洪利用的研究,编写与之相关的教材,更新教学理念,开设相关课程设计。

(三)扩大学科交融

本学科的融合需要市政工程管理、建筑学、生态学、农学、城市规划学、给排水、经济学、艺术学、历史学、风景园林学、管理学等专业门类的知识,交替运用逻辑思维和形象思维,综合应用各种科学和艺术手段,更好地协调人和自然之间的关系。

(四)多渠道拓宽实践平台

国内一些较出名的园林设计公司、设计院和企业已经与高等院校开展合作,向生态修复、环境治理等交叉、新兴领域扩展,开拓水生态修复领域的市场,实现双赢。建立长期校外实习和就业实践合作关系,为学生提供专业实习实践,是提前了解行业现状的重要平台。

四、结语

在国家新的政策下,国家确定16个城市成为海绵城市建设试点,根据《海绵城市建设技术指南》,今后城市建设将以海绵城市为目标,发挥利用雨水资源的优势,强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等生态措施来组织排水,以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念。因此,风景园林专业人员正成为“海绵城市”建设的重要力量,不仅面临着机遇,也面临着更多的挑战。作为一个园林专业教育工作者希望在新时期、新形势政策、新技术理念的指导下深刻理解风景园林专业的特征,明确专业的主要培养方向,掌握与本专业相关的多学科知识,拓宽眼界,强化专业素质的培养,培养出更加适应社会需要具有扎实知识和技能的风景园林专业人才。