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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】海绵城市 村镇广场 雨水景观 优化设计
【中图分类号】TU2 【文献标识码】A
以低影响开发模式为建设内涵的“海绵城市建设”已成为近年来我国学术与实践研究的热点话题,我国在借鉴国际雨洪管理技术的基础上,结合自身特点,提出了海绵城市的建设理念。“海绵城市”概念的产生源自于行业内和学术界习惯用“海绵”来比喻城市在适应气候变化与环境时具备良好的“弹性”特征,海绵城市建设倡导将自然途径与人工措施相结合的雨涝调蓄能力,传统的雨水就地排放思路开始向雨水自然调蓄方向转变①。近年来,车伍②、王思思③、王建龙④等人在介绍国外雨洪管理模式及方法、国内雨洪应用案例及雨洪与景观设计结合方面有深入探讨。俞孔坚及其北京大学研究团队提出生态海绵城市并实践了用生态基础设施来综合解决城市水问题和绿色城市的构建⑤。台湾水利署基于LID技术在新近的《流域综合治理计划》中提出构建“海绵城市”⑥。2014年11月住房和城乡建设部《海绵城市建设技术指南》,海绵城市的建设需要将城市中大量的不透水区向透水区或部分透水区转变,恢复原有的水文循环过程。村镇广场在村镇聚落中具备社交场所、组织交通、城市名片与美化环境等功能,是村镇公共空间的重要组成部分,然而目前村镇广场的硬质铺装比例大,下垫面结构与排水方式对村镇可持续发展建设有较大影响,因此建设海绵型村镇广场景观的优化设计尤为重要。
“海绵城市”与“低影响开发”的辨析
“低影响开发”概念起源于20世纪80年代末90年代初美国的雨洪管理理念,并于2000年发展成为全美的雨洪管理范本。“海绵城市”是我国借鉴国外先进的雨洪管理与低影响土地开发理念基础上,提出适合我国国情的城市建设与雨洪治理理念。因此,有必要将“低影响开发”与“海绵城市”进行释义辨析。
概念辨析。低影响开发的雨水管理技术是美国马里兰州乔治王子郡的环境资源部的首创,是一种新型土地开发方法,与自然管理雨水方式接近,以恢复与维持一个地区的水文生态功能为目标。海绵城市是我国借鉴国外先进的雨洪管理理念基础上,提出的适合我国国情的一种顺应自然、与自然和谐共生的城市建设与土地开发、管理、保护等方法。第九届中国城镇水务发展大会提出了海绵城市以改变我国传统的城市粗放型建设理念为依托,满足城镇化与资源环境的可持续发展内涵。海绵城市的建设目标是通过保护原有的水生态系统,运用低影响开发技术恢复水文环境,“让城市弹性适应环境变化与自然灾害”。改变就地排放的排水防涝思路,倡导开发前后的水文特征维持不变。
由此可见,“低影响开发”与“海绵城市”在本质上都以改善水生态为出发点的。“低影响开发”在具体的水文技术方法、法定规范与土地开发手段上更加具体、明确,可操作性强。“海绵城市”在吸收“低影响开发”(以下简称LID)理念基础上,紧密结合城镇化建设中的实际问题,从国家战略高度出发,在城市规划顶层设计中层层落实、明确要求,相比LID,内涵更宽、任务更重、更加迫切实施。
适用范围。美国低影响开发(LID)理念适用于大于5000平方英尺的所有联邦项目,主要在中小尺度的街区、广场、居住社区应用较多。近年来,LID理论与方法逐步向全美与欧洲扩展,适用范围逐步扩大到与城市设计、规划相结合,形成了水敏感城市设计(WSUN)、低影响城市设计与方法(LIUDD)、可持续城市排水系统(SUDS)的理论与方法,目前在流域尺度的雨洪模拟管理和保护开发也开始研发与应用。
海绵城市相比LID适用范围更加广阔,从区域水生态环境保护到城市规划区的海绵城市设计及旧区改造均有涉及。借鉴国际上低影响开发建设模式的成功经验,并吸纳了我国相关政策法规的要求和低影响开发雨水系统的工程实践经验,适用于以下三个方面:一是指导海绵城市建设各层级规划编制过程中低影响开发内容的落实;二是指导新建、改建、扩建项目配套建设低影响开发设施的设计、实施与维护管理;三是指导城市规划、排水、道路交通、园林等有关部门指导和监督海绵城市建设有关工作⑦。
海绵城市视角下的村镇广场景观空间环境的问题
课题组在2013~2014年间对河北周边村镇广场进行实地调研,对城镇级综合型广场、乡级主题型广场和村级休闲型广场进行专项研究,从促进或阻碍海绵因子、功能因子、文化因子层面定量统计,分析满意度。调研发现,城镇级、乡级综合型广场景观的整体满意度最高,文化代表性强,能够凸显城镇地域特色。然而,在城镇及乡村的海绵城市建设以及海绵文化的传播还尚未全面展开,还存在以下不足:
广场下垫面结构及排水方式引起的积水与水污染问题。广场是城镇公共空间的重要组成部分,传统的城市管网排水系统在广场下垫面结构中处于主导地位并大量存在,随着城镇化进程的加快,村镇广场建设量也不断增加,使得村镇的不透水下垫面激增、径流量加大、城郊村镇内涝及污染不断加重。常见的解决方法是扩大排水管径,增加泵站数量及排水能力来避免内涝,然而,建设经验表明这并不能从根本上解决洪水及水污染问题。调研发现,由于建设规格及排水系统较为完善,城镇、乡级的主要广场内部较少发生内涝及水污染,然而途径广场内部的污水及雨水更多地汇集到广场周围的道路及低洼地段。村级广场问题较多,由于排水管道陈旧,施工工艺较差,部分村级广场成为雨季内涝高发地段,有些地面铺装工艺差,出现缺口、内陷、剥落等问题,加剧了径流污染及内涝问题。
绿化植被(透水下垫面)面积不足或单一,夏季缺少遮荫场所。目前国内并没有对村镇广场的绿化率划定统一标准,《城市绿化规划建设指标的规定》(1994)中规定城市绿化覆盖率为不少于35%。非园林城市的广场建设也主要以此作为标准进行开发建设。传统的城市广场绿化设计是以满足广场的各类功能需求为目的的,适当运用园林小品和硬质铺装等园林手段,最终形成美观、实用的广场环境。然而作为透水下垫面的广场绿化植被对雨水的滞留有重要作用,将靠近广场硬质区的绿化做下沉式处理可以有效地吸收、过滤与滞留雨水。调研发现,大部分的村镇广场没有考虑这一问题,许多绿化区周围用不透水石材围合起来作为座椅供人使用,导致雨季大量雨水无法排入绿化池内,加大径流量。此外,绿化面积不足也是广场的主要问题。
广场设施功能单一或缺乏维护。村镇广场是公共设施的主要承载空间。公共设施不仅能够为市民创造出愉悦感、快乐感以及对村镇生活的思考,而且能够促进人与人的接触和交流。一方面展现了村镇的文化和历史,一方面也能激发人们参与意识、创造力和想象力。调研发现,村镇广场设施普遍存在一体化设计、功能单一或缺乏维护的问题,设施满意度最低,人们普遍认为不方便,可休息的地方太少。
海绵生态文化的普世性不足,应加大宣传力度。“海绵城市”的生态文化理念在我国行业内部刚刚兴起,社会大众对海绵生态文化认知度不高,对其恢复生态环境、改善城市水资源问题的积极作用并不了解。调研发现,大众对城市内涝与水污染问题的解决途径尚以传统的排水设施不足或缺乏为主,而对新兴的雨水滞留、雨水回用、雨水景观等设计理念不了解。因此在海绵城市建设过程中,应着重加大海绵生态文化的宣传力度,使雨水文化口口相传,提高社会各界的生态文化意识。
海绵型村镇广场景观空间优化设计思路
海绵型村镇广场景观空间优化设计构架。海绵型村镇广场景观优化不应仅限于雨水景观的优化设计,还应同时考虑植被、场地、材料、文化及教育等整体景观环境的优化与提升。根据美国可持续景观评价标准、我国生态景观建设标准等,提出建设可持续的海绵型村镇广场景观空间优化设计构架:第一步,优化设计前评估,对场地内部水文、植被、群落生境、材料与文化进行系统评估,确定场地需要保留与改造的区域,同时增设公众参与设计环节,对场地中功能设施及景观环境进行综合评估。第二步,用地适宜性分析,根据场地自然、人文与现状条件,结合地域特点确定场地适宜建设区、较适宜建设区及不适宜建设区。第三步,优化设计目标,以建设海绵城市、美丽乡村为总体目标定位,侧重生态与人文两方面解决现存问题,以达到可持续的广场景观目标。第四步,优化目标分解,将总体目标分解为五个方面:水生态系统改善,可从雨水景观设计方法解决;植被、土壤及群落生境改善,可从植被生境修复设计解决;场地设计侧重功能优化与完善;材料生态化可应用新能源、可再生及本土化材料来完善;文化及环境教育需重视生态意识及文化保护在场地优化中的要义。第五步,施工及运营维护机制,需要考虑场地优化建设中应加强控制污染及使用可再生能源的问题。
海绵型村镇广场雨水景观设计途径。以维持与恢复水文生态本底为目标定位的海绵型村镇广场景观,在设计构架上应加强雨水设施与景观要素之间的衔接与完善,将海绵生态文化理念融入广场文化理念中,使人们在广场景观环境中更加舒适、愉悦地体验自然魅力与人类智慧的交融。海绵型村镇广场雨水景观设计途径:第一步,用地适宜性分析。第二步,按照我国《海绵城市建设指南》中对我国各地区年径流量控制率的规定,制定海绵型村镇广场雨水景观优化目标。第三步,雨水系统设计。根据现场具体情况,确定水文与气象,测定雨水的体积来管理现场。第四步,典型现存设计选项。根据测定雨水的体积与现状条件选择雨水设施来进行现场设计,从场地源头开始对雨水进行管理,可将雨水渗透/滞留设施、雨水径流传输设施、雨水调蓄设施通过任意组合来达到设计目标。第五步,雨水设施景观化设计。雨水设施景观化是海绵型村镇广场景观优化设计的关键,可通过雨水设施功能多元化、雨水植被设计景园化以及海绵生态文化地域化的设计策略来实现。
海绵型村镇广场景观空间优化设计策略
雨水设施功能多元化。村镇广场中的雨水渗透/滞留设施在满足雨水径流就地渗透/滞留的功能以外,还可结合城市广场的游憩空间、场地边界绿化带、停车场绿化带、情景化铺装来实现丰富的广场景观品质。村镇广场中的雨水径流传输主要通过明渠流与漫地流的方式来实现,设施主要由植草沟、雨水管渠等构成。广场中的雨水传输设施可具备分割空间场地、景观雕塑、游憩设施等多种功能来满足人们的户外活动需求。村镇广场的雨水调蓄设施位于雨水径流汇集的末端,为多功能调蓄设施。当村镇发生强降雨或防洪排涝有较高需求时,可作为雨水径流调蓄池,有效减低雨水径流,减轻村镇防洪压力。雨水调蓄设施平时可作为下沉广场提供多种游憩功能供人适用。
雨水植被设计景园化。在我国,现代村镇广场的植被设计主要以学习西方广场的现代造景手法为主,以几何形式的排列组合来配合场地道路与活动场地,或以群落式的布置方式作为场地集中绿地的体现,此外,每逢国家节日村镇大型花坛蜂拥而至,展出结束,花已凋零。这些与我国传统的天人合一、因借自然的园林植被设计手法有很大差异。与传统广场旱地植被不同的是,雨水植被可有效净化与降低雨水径流中的污染物,削减雨水总径流及峰值流量,具备重要的生态功能与美学价值。目前国内外学者对于雨水植被类型、组合方式、地域特性以及净化效果均有较为深入的研究,然而,在雨水植被的景观环境营造中涉及尚少。笔者认为海绵型村镇广场的植被设计应采用低维护、低成本的本土植被,借鉴我国传统园林的造园手法,使场地中雨水植被与旱地植被巧妙融合,创造优雅怡人的景园效果。
海绵生态文化地域化。海绵生态文化是城市回归自然本真的一种体现,是当前环境治理、城镇开发与改造的精神动力。海绵生态文化是我国海绵城市建设进程中的核心文化理念,在学术界与业界已得到广泛关注,调研发现人们对新兴的海绵城市、雨水景观等设计文化理念知之甚少,对村镇水污染与内涝治理尚停留在依赖城市排水设施的基础上,因此在村镇建设中宣扬海绵生态文化理念,提高大众的生态意识尤为迫切。海绵生态文化的传播应体现地域性的特点,在我国不同地域的村镇广场具备风格各异的水文与地形特征,根据不同地域类型的村镇广场来划分不同的海绵生态文化分区,可以加深大众对海绵生态文化的认知度与理解力,对村镇广场的独特性与多样性有一定的推动意义。
结语
我国的“海绵城市”理论是在吸收借鉴国外雨洪理念基础上逐步发展起来的,2014年《海绵城市建设技术指南》的提出将海绵城市理论与建设实施提高到国家战略规划高度,对我国解决城镇化与资源环境协调发展实现城市永续目标有里程碑式战略意义。本文通过对河北村镇广场进行专题调研,梳理现存问题,提出建设海绵型村镇广场景观设计思路与构架,对村镇广场雨水景观化途径与策略展开详细讨论。目前,我国的雨洪景观理念与实践尚属起步阶段,还存在水文数据不透明、雨洪径流模拟与计算技术滞后、项目落地阻力大等问题,需要不断积累实践经验,提高本土雨洪景观理论与技术能力,加大海绵生态文化传播力度,早日实现我国海绵城市开发建设的良性发展目标。
(作者分别为天津大学仁爱学院建筑系博士研究生、讲师,河北工业大学建筑与艺术设计学院博士研究生、讲师;本文系2014年底河北省社会科学发展研究课题“新型城镇化背景下河北省农村社区生态规划策略研究”阶段性成果,项目编号:2014040707)
【注释】
①⑦住房城乡建设部:《海绵城市建设技术指南―低影响开发雨水系统构建(试行)》,2014年10月。
②车伍,张{,赵杨:“我国排水防涝及海绵城市建设中若干问题分析”,《建设科技》,2015年第1期。
③苏义敬,王思思,车伍等:“基于‘海绵城市’理念的下沉式绿地优化设计”,《南方建筑》,2014年第3期,第39~43页。
④王建龙,车伍,易红星:“基于低影响开发的雨水管理模型研究及进展”,《中国给水排水》,2010年第9期,第50~54页。
⑤莫琳,俞孔坚:“构建城市绿色海绵―生态雨洪调蓄系统规划研究”,《城市发展研究》,2012年第5期,第4~8页。
现代城市的建筑面积在逐渐扩大,绿地的面积越来越少,因而城市的蓄水功能也变得越来越差,一旦遇到强降雨则会极易出现“水城”现象。基于此,本文就对海绵城市的相关概述、景观设计中构建海绵城市的具体原则进行了简要的阐述,并就简单的案例对海绵城市在城市园林设计中具体应用进行了简要的分析,以期实现城市的旱涝平衡。
【关键词】
景观设计;构建海绵城市;应用分析
1引言
“海绵城市”设计的目标即为要求城市整体在应对环境的变化或者遭受自然灾害(特别是面对干旱以及洪涝灾害)时具有较好弹性,当雨量较大时,能够有效的进行吸水、渗水以及储水,而当处于干旱时,则能够有效的释放水源。显而易见,这样的城市设计理念对生态原则进行了优先的考虑,并且有效的将自然途径跟人工途径结合在一起,在保证城市排水防涝安全的前提下,最大限度的积存、渗透了城市区域内的雨水,并且能够起到一定的净水作用,使得雨水资源得到了很好的利用。
2海绵城市的相关概述
有句俗语:“时间就像海绵里的水,只要愿意挤总会有的。”这不难说明海绵城市的相关概念其实跟海绵有着密不可分的关联,即海绵具有较强的吸水性,能够吸附的水分较多,而海绵城市的概念也是如此。近年来,城市建设脚步的不断加快,城市建筑空间越来越多,草木以及花园的空间则越来越少,使得城市的蓄水功能逐渐下降,而在城市建设中,在景观设计中要注重运用海绵城市的理念,从而有效提高城市的蓄水能力。在景观设计中,运用到海绵城市时,务必要包含有“海绵体”,其不但包含河湖这样蓄水池,同时也涵盖了城市配套设施,比如绿地、花园,或是可渗透地面。雨水从海绵体往下渗漏,可以起到滞蓄、精华以及回收功效,剩下水资源通过不同的渠道外排,促进城市排水系统建设更好的发挥功效。
3景观设计中构建海绵城市应遵循的原则
3.1整体规划原则
建设海绵城市时,务必要从整体布局出发,为了有效的发挥建设项目的作用,务必要做好前期的规划设计工作,对于城市的雨水系统要充分的了解。在实际工作中,应落实海绵城市建设、低影响开发雨水系统构建的内容,本着先规划后建设的原则,充分的将规划的科学性以及权威性展现出来,充分发挥出规划的控制以及引领的作用。
3.2生态优先原则
海绵城市的理论可以说是依赖生态性而得以实现的。在开发建设城市时,应将河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等较为敏感的水生态区,优先纳入自然排水系统,有效确保雨水能够自然的积存、自然的渗透以及净化,实现水的循环利用,使得水生态系统的自然修复能力有所提高,对城市良好的生态功能进行维护。
3.3安全防范原则
所谓的减少人工的干预并不是指放弃人工蓄、排水措施,需从对人民生命财产安全以及社会经济安全保护的角度出发,对工程以及非工程措施进行综合的应用,从而使得低影响开发设施的建设质量以及管理水平有所提高,将安全隐患消除,使得城市的防灾减灾的能力有所增强,确保城市的水安全。
3.4因地制宜
由于我国的地域辽阔,地面的环境也十分的复杂,不同地域气候条件相差较大,所以,确定低影响开发的控制目标以及指标时,要按照当地的自然地理条件、水文地质特点、水资源禀赋状况、降雨规律、水环境保护与内涝防治要求等,科学规划布局和选用下沉式绿地、植草沟、雨水湿地、透水铺装、多功能调蓄等低影响开发设施及其组合系统。
3.5统筹建设
尽管“海绵城市”的理论出现的时间较长,然而在具体的建筑层面其还属于一种新的事物,所以地方政府的建设要与中央总体规划保持统筹一致。在各类建设项目中严格落实各层级相关规划中确定的低影响开发控制目标、指标和技术要求,统筹建设。低影响开发设施应与建设项目的主体工程同时规划设计、同时施工、同时投入使用。
4海绵城市在城市园林设计中的总体规划
城市总体规划(含分区规划)应结合所在地区的实际情况,开展低影响开发的相关专题研究,在绿地率、水域面积率等相关指标基础上,增加年径流总量控制率等指标,纳入城市总体规划。
4.1工程案例
某工程部分建筑屋顶采用绿色屋顶,不仅美观,而且可以有效削减径流雨水,对城市内涝灾害防控和径流污染控制具有积极作用。停车场应用草格铺砌,广场应用透水砖铺砌,可有效下渗雨水。停车场和广场周围绿地部分采用下沉式绿地和雨水花园,停车场和广场超渗径流雨水可流入其周围的下沉式绿地和雨水花园内下渗。绿地应用了下沉式绿地、植草沟、雨水花园等低影响开发设施。这些设施的建设不但可以有效控制地表径流,而且还能消纳周围部分硬质地面径流雨水,效果显著。
4.2海绵城市在构建景观设计中的的具体应用
4.2.1保护水生态敏感区
应将河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水生态敏感区纳入城市规划区中的非建设用地(禁建区、限建区)范围,划定城市蓝线,并与低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统相衔接。
4.2.2集约开发利用土地
合理确定城市空间增长边界和城市规模,防止城市无序化蔓延,提倡集约型开发模式,保障城市生态空间。
4.2.3合理控制不透水面积
合理设定不同性质用地的绿地率、透水铺装率等指标,防止土地大面积硬化。
4.2.4合理控制地表径流
根据地形和汇水分区特点,合理确定雨水排水分区和排水出路,保护和修复自然径流通道,延长汇流路径,优先采用雨水花园、湿塘、雨水湿地等低影响开发设施控制径流雨水。
4.2.5明确低影响开发策略和重点建设区域
应根据城市的水文地质条件、用地性质、功能布局及近远期发展目标,综合经济发展水平等其他因素提出城市低影响开发策略及重点建设区域,并明确重点建设区域的年径流总量控制率目标
4.3城市绿地系统专项规划
城市绿地是建设海绵城市、构建低影响开发雨水系统的重要场地。城市绿地系统规划应明确低影响开发控制目标,在满足绿地生态、景观、游憩和其他基本功能的前提下,合理地预留或创造空间条件,对绿地自身及周边硬化区域的径流进行渗透、调蓄、净化,并与城市雨水管渠系统、超标雨水径流排放系统相衔接,要点如下:
4.3.1提出不同类型绿地的低影响开发控制目标和指标
根据绿地的类型和特点,明确公园绿地、附属绿地、生产绿地、防护绿地等各类绿地低影响开发规划建设目标、控制指标(如下沉式绿地率及其下沉深度等)和适用的低影响开发设施类型。
4.3.2合理确定城市绿地系统低影响开发设施的规模和布局
应统筹水生态敏感区、生态空间和绿地空间布局,落实低影响开发设施的规模和布局,充分发挥绿地的渗透、调蓄和净化功能。
4.3.3城市绿地应与周边汇水区域有效衔接
在明确周边汇水区域汇入水量,提出预处理、溢流衔接等保障措施的基础上,通过平面布局、地形控制、土壤改良等多种方式,将低影响开发设施融入到绿地规划设计中,尽量满足周边雨水汇入绿地进行调蓄的要求。
4.3.4应符合园林植物种植及园林绿化养护管理技术要求
可通过合理设置绿地下沉深度和溢流口、局部换土或改良增强土壤渗透性能、选择适宜乡土植物和耐淹植物等方法,避免植物受到长时间浸泡而影响正常生长,影响景观效果。
4.3.5合理设置预处理设施
径流污染较为严重的地区,可采用初期雨水弃流、沉淀、截污等预处理措施,在径流雨水进入绿地前将部分污染物进行截流净化。
4.3.6充分利用多功能调蓄设施调控排放径流雨水
有条件地区可因地制宜规划布局占地面积较大的低影响开发设施,如湿塘、雨水湿地等,通过多功能调蓄的方式,对较大重现期的降雨进行调蓄排放。
5结语
总而言之,我国已经进入了城市化发展的快速阶段,“海绵城市”理念与跟我国可持续发展战略的方针相符,在缓解城市内涝、干旱等问题方面发挥着重要作用,为了促进新型城市的建设,务必要对此开展统一的规划、建设。
作者:王玉艳 单位:中方县规划设计室
参考文献
[1]徐静.现代海绵城市概念于景观设计中的运用探究[J].建筑工程技术与设计,2015(31):12.
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海绵城市并非新鲜事。
按照北京建筑大学雨水系统与水环境教育部重点实验室教授车伍的说法,海绵城市是中国特色的称呼,国际通用术语为“低影响开发”(LID)。
而早在2015年4月国家海绵城市试点出台之前,深圳、北京、上海、常德、镇江等城市已自行开展了试点,经过多年实践,有的已较为成熟。
比如,深圳的光明新区2011年10月就被住建部列为国家低冲击开发雨水综合利用示范区。再比如,北京奥林匹克公园建造了一整套雨水控制利用工程,使得该区域成为吸水、净水能力很强的“海绵体”。
然而,海绵城市却成为“热闹事”。
2015年4月,财政部、住建部和水利部联合了16个海绵城市建设试点名单。目前,16个试点的海绵城市建设均在推进之中。南宁、鹤壁、镇江、济南、常德、重庆、厦门、嘉兴等地已有项目开工建设。 四川省内江市新城区,谢家河湿地公园。该市依托新城区不断加快“海绵城市”建设,让城市具备内涝防治的“海绵”功能
非试点城市的脚步也未停歇。上海正在抓紧编制一套上海建设“海绵城市”的综合指标体系。这一指标体系涉及建筑小区、绿化、道路和水务等多个系统,包括正在土地出让阶段即对开发商提出排水设计方面的要求。
安徽更是提出,到2020年,所有大中城市及60%以上的县城基本达到海绵城市建设标准要求,城市建成区年径流控制率达80%。
此次海绵城市的建设“很急切”
据悉,此次国家海绵城市建设试点城市评选竞争激烈,全国130多个城市参与竞争,34个城市进入初选名单,最终仅16个城市列入海绵城市试点名单。
中央财政对海绵城市建设试点给予专项资金补助,连补三年,直辖市每年6亿元,省会城市每年5亿元,其他城市每年4亿元。
据本刊记者了解,此次参评的城市需要满足以下几个条件:人民政府需要成立工作领导小组;城市发展对排水防涝基础设施建设、调蓄雨洪和应急管理能力需求强烈;试点区域面积原则上不少于15平方公里,多年平均降雨量不低于400毫米;已编制或修编城市水系统、园林绿地系统、道路交通等专项规划,并与城市总体规划相协调。
在满足硬性条件的基础上,再通过对各城市的竞争性指标进行考核打分,按分数高低评出前16名城市。据评委透露,在竞争性审核中,除了考虑各个城市在海绵城市建设上总体思路是否清晰、地方政府的重视程度、项目可行性等指标之外,还看重其在投融资模式上的创新性。
中国城市规划设计研究院水务工程规划院副院长谢映霞认为,这次评选出来的16个城市具有一定的代表性,囊括了东西部各个地区。
对于海绵城市试点以二、三线城市为主,国务院参事、住建部原副部长仇保兴接受媒体采访时解释,主要是因为这些城市行动较早,有的在几年前就已经开始建设,多个海绵城市项目已经先行,而一线城市体量过大,尽管有试点但比例小。
海绵城市试点期为三年,也就是说,到2017年国家需要对试点城市建设情况进行验收。
2015年7月,住建部了《海绵城市建设绩效评价与考核办法(试行)》,各地将依据试行办法中水生态、水环境、水资源、水安全等6个方面的指标,对“海绵城市”建设效果进行绩效评价与考核。
接受本刊采访的多位专家均认为,此次海绵城市的建设“很急切”。试点城市从申报到评选,只有不到三个月的时间;而在试点城市数量上,最初的名额只有六七个,但最后结果为16个;财务补助数额也从当初的50多亿元增加到了200亿元左右。
“三年的试点期显得有些短,每个试点城市都涉及到上百个项目,怎么让这些项目有序的安排和落地,是非常紧迫和困难的。”车伍告诉《t望东方周刊》。
给城市重新装修
“我对海绵城市有一个比喻,相当于用生态的方法给城市重新装修。通过控制城市开发强度,减少对城市原有水生态环境的破坏。”中国水工业互联网站CEO张颖泉告诉《t望东方周刊》。
屋顶经过绿化,雨水先浇灌屋顶上的植物再排走;道路采用渗透铺装,雨水渗入地下,补充地下水;道路、屋顶、广场上的雨水,先排入下沉式的绿地、湿地或者新建蓄水池,使雨水先蓄存起来,日后再利用,用来浇灌、洗车、冲厕所等,这都属于“生态装修”。
深圳大学建设工程生态技术研究所教授佘年认为,海绵城市建设实质上是对过去粗放经济模式的补救和修正。“海绵城市建设的难点之一就是人们理念上的转变。”他对《t望东方周刊》说。
目前中国大部分城市排水方式是采用快排模式,依靠管渠、泵站等设施,追求“快速排除”和“末端集中”控制;而海绵城市则以“慢排缓释”、“源头分散”控制为主要规划设计理念。
“过去我们的理念是重地下,把管道加粗加密,忽视了其实自然界具有天然的调节功能,我们现在要做的就是增大自然界的调节能力,减少人类的支出。”上海交通大学农业与生物学院副院长车生泉告诉《t望东方周刊》。
专家们同时也认为,现在很多城市摩拳擦掌开展建设,然而海绵城市并不简单,是一个系统工程,需要将城乡作为一个有生命的整体来看待,要求对水系统、园林绿地系统、道路系统、建筑小区系统进行整体规划、建设与管理。
比如,在佘年看来,不少城市对海绵城市的内涵还缺少理解,“运动式的速度”令人担忧,“海绵城市不是简单地建几个透水铺装,修几个下凹式绿地,做几个雨水花园那么简单。”
据车生泉介绍,海绵城市建设前,首先需要对城市的水文、土壤、地面径流、雨水下渗速度等进行精细测量,并构建数据模型。但遗憾的是,目前有些城市还没有搞清楚现状,就已经开工了。
边摸索边进行
海绵城市建设已经启动,可无论是从人才、经验储备,还是法律法规的完善方面,都略显不足。 南宁市大力推进“海绵城市”试点建设,力争两年之内还市民“水清岸绿”。图为航拍的老口水利枢纽工程。该工程通过给南宁内河补水,提升内河水质
“设计工作是打造海绵城市中最高端的工作,涉及气象水文计算、建模等诸多工作。但是,我国的市政设计院和建筑设计院基本上都没有接触过海绵城市的设计工作,对此缺乏了解和实践,因此在这方面的设计只能边摸索边进行。”张颖夏说。
施工单位也需要慢慢适应。“海绵城市在施工过程中很注重细节,精工细作,可以说是对原先施工方法的颠覆。”佘年说。比如,做透水铺装时,为避免泥沙堵塞透水铺装,其中使用的鹅卵石需要全部清洗干净;铺设碎石前要先将地块边缘固定,防止泥土进入。对于施工队来说,这些要求很“奇怪”。
而摸着石头过河,可以说是很多城市的现状。
重庆两江新区建设管理局局长杨治洪接受媒体采访时说,国外的海绵城市建设没有大型山地海绵城市建设的范例,重庆作为典型山地城市,建设的最大难点,就是大到相关政策和规划管控,小到透水路面下排水管网的面积和口径大小,都没有经验可循。
住建部的《海绵城市建设技术指南》虽然明确了城市规划、工程设计、建设、维护及管理过程中海绵城市构建的内容、要求和方法,但中国城市规划设计研究院水务工程规划院副院长谢映霞承认,由于中国国土面积大,各个区域的情况不同,指南只是一个宏观的指导,不一定完全适合每个城市。
此外,目前一些相关政策法规没有跟上海绵城市建设的步伐。比如,海绵城市的一个主要目标是控制面源污染,但最近的《水污染防治行动计划》对城市区域而言,重点还是控制点源污染,也就是控制工业污染和生活污水。针对雨水径流污染(面源污染的主要表现形式),计划只提到:“有条件的地区要推进初期雨水收集、处理和资源化利用。”
全国不少城市的绿地追求大场面,耗水又耗能,这与海绵城市的宗旨完全背道而驰,造成这个现象的原因之一是相关规范标准的编制和修编落后于时展。例如,《城市绿地设计规范》(GB50420-2007)中规定“绿地外部的地表排水不应引入绿地内”。这就使得设计人员不考虑绿地在城市中应承担的削峰减流、控制径流污染的重要作用,从而对雨水仅采取“重排轻蓄”的简单处理方式。
没有资金保障,都是纸上谈兵
海绵城市建设的另一个问题,就是资金。
本刊记者对各地海绵城市投资情况进行了梳理后发现:16个试点城市中,镇江投资80亿元,池州投入211.62亿元,济南投入148.75亿元,嘉兴投资44亿元,厦门投资99.72亿元。而整个海绵城市建设试点,中央财政的专项资金补助在200亿元左右。所以,从各地的预计投入可以看出,仅靠中央财政对试点城市的支持是远远不够的。
“海绵城市既要建设,又要运营、维护,各个阶段都需要花钱,如果没有统筹的规划,长期的资金保障,一切都是纸上谈兵。”济邦投资咨询有限公司董事长张燎告诉《t望东方周刊》。
为了拉动社会资本进入,此次试点城市评选中鼓励各地创新投融资模式。按照规定,国家对采用PPP模式达到一定比例的城市,将按补助基数奖励10%。
作为试点的贵州省贵安新区总投资将达46.7亿元,其中,中央财政专项补助资金12亿元,贵安新区管理委员会出资5亿元,剩余29.7亿元拟通过PPP模式筹措及通过财政奖补方式撬动。
据镇江市给排水管理处行业监督科科长曹德圣向《t望东方周刊》介绍,镇江的海绵城市的投资渠道分三块,一块是政府出资,比如城司这样的政府投资平台;第二块是由各个社会主体实施的项目,比如开发商;还有一块就是采用PPP模式,大概占到30%左右。
张燎认为,海绵城市建设的一个难点在于,钱花得分散又缺少赢利点。规划、水利、园林、路政等各个部门都在花钱,而海绵城市建设又属于公用事业性质,在这种情况下,采用PPP模式吸引社会资本参与,对于决策者来说是个挑战。
实际上,对于PPP模式是否适用于海绵城市建设,各方观点不一。张燎认为,PPP模式在客观上是可行的,但是在实际操作中有一些问题需要特别注意。比如,项目如何进行打包设计、效果评价机制怎么制定,这都需要考虑清楚。
而在张颖泉看来,中国不像欧美一些国家已征收暴雨管理费,国内海绵城市并没有一个持续的资金回报途径,现阶段要慎重推进。
新区老城的不同路径
什么样的城市适合建设海绵城市?
车生泉告诉本刊记者,海绵城市适用于任何土壤和气候条件,无论是南方还是北方,大城市还是小城市,老城区还是新城区都可以建设。只不过,针对每个城市的不同需求和特点,侧重点各有不同。
比如,东部水资源丰富地区更注重径流污染及径流峰值控制,而西部水资源缺乏的城市或地区,应以雨水资源的回收与利用为主。但即便同一个城市,在不同区域也需要对症下药。以北京为例,在亦庄经济开发区大片低洼区域可以以内涝控制为主,旧城区则应以合流制溢流污染控制和排水能力提高为主。
张颖泉认为,如果城区的建设在规划阶段就将海绵城市理念融入,大力发展绿色基础设施,其建设成本可大大降低。“在新城区以绿色基础设施为主,要比传统管网建设节省三分之一到二分之一的投入。”
相较于新城区,在老城区进行海绵城市的改造难度要稍大一些。
济南近日确定将舜玉花园小区作为海绵城市试点,据媒体报道,其现在面临的主要问题在于既有建筑小区存在时间很长,很多基础资料都不健全,情况比较复杂。
接受本刊采访的多位专家也提醒:海绵城市是要改变原有的高强度土地开发模式,所以决不是大拆大建,而是对现有问题进行生态修复。
此外,专家们也认为,海绵城市可以解决城市内涝问题,这种说法有夸大之嫌。“雨水来临时,首先是一个个海绵体发挥作用,等到海绵体已经饱和,那么再下雨就需要传统的管渠系统。”谢映霞认为,海绵城市对大排水系统不是取代,而是一种补充。
想单依靠绿色基础设施建设就解决“看海”问题是不现实的。绿色雨水基础设施在减少径流总量、减少径流污染等方面起到的作用是无可争议的,但是遇到大暴雨,雨水根本来不及下渗,若没有管渠系统的快速排放,城市还是会面临内涝的问题。
关键词:海绵城市;城市湿地;景观设计
随着城市的飞速发展,城市中基础设施建设的步伐加快。城市中的路面建设亦随之发展扩大,路面的建设材料大多是沥青、混凝土等防水材料,导致城市中的雨水不能通过地面渗透到地下,又因为城市中的建设管理跟不上发展需要,防洪泄水系统不健全,导致雨季时,城市面临暴雨不能及时的通过管道排出,从而发生城市内涝。2014年国务院颁布了《海绵城市建设技术指南》,提出了海绵理论,为城市建设提供了理论基础,未解决城市生态问题提供了良好的决策,因此,运用海绵理论对城市湿地进行景观设计,是现阶段城市生态建设的重要任务。
1“海绵城市”的理论概述
海绵城市的表面意思是指希望城市能如同海绵一样,很好地适应环境的变化和面对各种自然灾害,具有良好的吸收和恢复能力。其主要作用是通过对下雨时的水进行吸收、储存,然后雨后加以利用释放,达到城市生态系统的良性循环。海绵城市的建设应该遵循生态系统平衡的原则,将自然存在的和人工建设相结合,在保障城市安全的前提下,实现城市最大限度的储水,再将雨水进行释放,从而维护了城市生态系统的平衡,避免了城市在暴雨时出现洪涝灾害。这样不仅可以促进城市对雨水资源的利用,而且可以保护城市的生态环境。
2基于“海绵城市”理论对城市湿地进行景观设计
2.1设计原则
2.1.1生态平衡的原则。城市湿地景观设计时应以生态平衡为基础,坚持保护生态环境和维持生态系统平衡的原则,合理地对城市的湿地进行开发和景观设计,将对城市生态环境的影响降到最低。2.1.2具备防洪功能的原则。城市湿地建设除了为人们提供休闲和娱乐的场所等功能,还应该具备一定的防洪储水的能力,是城市水循环系统的重要组成结构。雨季来临时,城市湿地能够具有吸水储水的功能,作为城市的储水基地,为整个城市在雨季建立一道安全防线。2.1.3与城市相结合的原则。城市湿地景观设计是城市景观设计的重要组成部分,在进行城市湿地景观设计时,要和整个城市的景观设计融合,利用点、线、面的设计方法,将城市湿地景观设计与城市相结合、统一,使整个城市的水体系统、景观设计更加完善。
2.2设计方法
在城市湿地景观设计中,汇集储存雨水的景观主要包括湖水、地面、绿地以及建筑,湖水可以直接吸收储存雨水,地面、绿地和建筑主要是通过汇集雨水,然后将雨水排放。可以优化集水景观,充分发挥其对雨水收集和净化的功能,减少雨水的径流,降低污染物的汇聚,从而保障雨水最终的汇集质量。其主要设计方法如下:2.2.1改善地面的铺设材质,提升地面的渗水能力。大多数地面采用沥青和混凝土等防水材料,这样的地面阻止了雨水的渗透,阻碍了水循环。因此,在进行地面铺设时,可根据不同景观的需要及功能对地面进行铺设。如部分地方可铺设透水混凝土或者砌体材料,也可铺设鹅卵石、碎石等材料,这样可以提高地面的渗透能力。在对地面进行铺设时,也可设计不同材料或者色彩的组合,不仅为景观带来美化的效果,也可以使地面能够集水渗水,促进水的循环。2.2.2改变绿地的建设方式,提高绿地的储水能力。在城市湿地景观设计时,都会建设相应的绿地,在绿地中种植乔木、灌木和草类等植物,这些植物不仅可以储存净化水分,还可以保护环境,减少水土的流失。在进行湿地绿地建设时,应该最大限度地保护天然绿地,使绿地具有自然之美。而人工绿地的建设部分,可以根据周围的环境进行设计,依据绿地的地理位置及地形特点,设计一些具有凹式形状的绿地,这样不仅可以使绿地在下雨时汇集雨水,也可以过滤雨水中所带的树叶等杂物,使之慢慢地渗透到地表,补充地下水。在下凹式绿地建设时可以建设“雨水花园”,即在下雨时形成雨水花园,在绿地中种植不同的植物,这样在雨季可以形成独具一格的湿地景观。在为下凹式绿地选择种植植物时,一定要结合湿地景观设计,选择具有吸附净化能力的,能在短时间内具有一定的耐涝、耐旱能力的本土植物。在城市湿地景观建设中的建筑屋顶主要功能是承接雨水。因此,针对建筑物屋顶的集水功能,可在其屋顶种植绿植进行覆盖,这不仅为湿地提供了一种独特的景观,还可以达到净化雨水的功能,促进雨水参与大气水循环。在屋顶上种植如爬山虎等依附生长的绿色植物,覆盖在屋顶,当雨水降临时,落在屋顶的雨水一部分被该植物吸收储存,一部分在阳关的照射下通过蒸腾作用挥发进入到大气中参与水循环。根据建设物的形态设计绿植,使之与湿地环境更好地融入在一起。
3城市湿地景观建设对海绵城市建设的作用
城市湿地景观建设是组成城市整体绿化系统的重要组成部分。城市湿地的建设不仅保持了生态系统的平,还使得整个湿地景观的生态系统接近于自然景观,从而维持大自然动植物之间的平衡和协调。城市湿地主要分为2种:一种是自然湿地,一种是人工湿地。在“海绵城市”的建设过程中,城市湿地景观建设不仅能够在雨季暴雨天气和河流涨水的时期具有储水的作用,还能够通过土壤、微生物以及植物净化雨水,通过植物分解雨水中的污染物,从而达到净化雨水的作用。城市湿地是天然的蓄水池,能够储存大量的水。因此,可以利用城市湿地存储水资源,将储存的水资源用来灌溉、养殖、绿化,从而提高了水资源的利用率,维护了生态环境系统的平衡,促进了经济的发展,城市的进步。通过城市湿地进行蓄水,还能够提高湿地周围环境的空气湿度、补充地下水资源。因此不论是自然湿地还是人工湿地,都能够促进生态平衡进而海绵城市建设的进程,使城市达到可持续发展的目标。
4结语
随着“海绵城市”概念的提出,城市湿地景观设计促进了海绵城市的建设,在海绵城市的建设中起着重要的作用。城市湿地是城市中雨水的汇集和储存之地,不仅能够美化城市,为人们提供良好的绿色的休闲环境,还能够保护环境,储水防洪,保持生物多样性,维持生态平衡。形成一个完整的水循环系统是“海绵城市”建设中的重要战略,在其建设规划中把湿地景观建设融入到“海绵城市”建设中来,使整个城市在自然中进行人工建设,将人工和自然相结合,依靠大自然的力量对城市湿地进行景观设计,有效地管理和规划自然资源,促进“海绵城市”的建设和发展的进程。
作者:余劲松 单位:重庆金三维园林市政工程有限公司
参考文献:
[1]李思逸,史梓潇.基于海绵城市建设的城市湿地景观设计[J].建筑工程技术与设计,2016(15):25-28.
[2]卢树彬.基于“海绵城市”建设的城市湿地景观设计[J].城市建筑,2016,32(20):208-208.