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海绵城市的优势

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海绵城市的优势

海绵城市的优势范文第1篇

关键词:海绵城市;城市绿地;下沉式绿地;应用

城市内涝防治以及雨洪控制利用已经成为当前城市面临的热点问题,为从源头缓解城市内涝、削减城市径流污染负荷、节约水资源、保护和改善城市生态环境,国家提出了建设“海绵城市”的新理念,提倡构建低影响开发(LID)雨水系统。海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。海绵城市强调以“慢排缓释”和“源头分散式”控制为主要规划设计理念,为新型城镇化建设提供重要保障。与传统雨水利用相比,海绵城市更注重雨水的自然积存、自然渗透和自然净化,是一种绿色可持续的雨水排放模式。下沉式绿地是海绵城市的重要应用,经常被用于道路、停车场、学校周围,以降低地面径流量,减少洪涝灾害。下沉式绿地高程比周围地面略低,在绿地内设置有雨水溢流口,且雨水溢流口高程在绿地与地面高程之间。由于下沉式绿地高程较低,硬化地面上的雨水会逐渐流向绿地,在绿地上汇聚,绿地上的植物、土壤会截流和净化雨水,无法容蓄的雨水会排入雨水管网,作为地下水的补充。雨水不仅能够增加土壤中的水分,减少灌溉用水,而且雨水中有丰富的矿物质和微量元素,雨水渗透到土壤中,这些营养物质会转化成植物的肥料,有助于植物的生长。

1下沉式绿地优化设计

1.1竖向设计

设计下沉式绿地需要与环境相结合,应充分考虑周围建筑、道路高程等一系列因素,使雨水能够缓慢流入下沉式绿地中。道路周围的下沉式绿地一般设置在路缘石和人行横道之间,由于下沉式绿地靠近机动车道和人行横道,所以要合理设置绿地与雨水口、硬化地面的竖向衔接方式,保证人们出行的畅通和安全。首先,硬化地面应与下沉式绿地保持一定坡度,而且坡度不宜过大,使雨水通过地面缓慢流向绿地。然后,路缘石与地面高度要保持一致,如果路缘石高于地面,那么每块路缘石上都要设置缺口,并在缺口附近均匀铺设鹅卵石,使雨水分散进入绿地。最后,在绿地中或绿地与硬化地面衔接处设置雨水溢流口,并在雨水集中入口处栽种植被或覆盖保护膜,防止雨水长期冲刷造成土壤流失。

1.2景观效果设计

目前下沉式绿地的设计较为落后,不能有效地积蓄雨水,改善生态系统,所以应将海绵城市理论引入到绿地设计中,以增加绿地的观赏价值和使用价值。首先,可以在绿地周围建设池塘、园林、湿地,将绿地无法容蓄的水导向其他系统,且在土壤缺水时,可以用池塘的水灌溉。其次,在绿地上种植耐旱耐涝的植物,植物在雨季时可以吸收大量的雨水,在旱季时也不用灌溉。再次,在绿地上铺设色彩鲜艳的石头,在降水量过大时能够分流雨水,防止某个区域的降水量集中造成绿地的沉降。最后,细分面积较大的绿地,采用逐层沉降的方式,以减少土方工程的工程量和工程费用,并建造独特的绿地景观。

1.3植物淹水时间设计

植物如果淹水时间较长,就会因为根部无法呼吸而死亡,所以设计绿地系统时要考虑土壤的渗透性、绿地下沉高度和雨水口高度。提高土壤渗透能力的方法有:

①对施工过程中场地上不可避免被夯实的作业空间设计为硬质铺装,而预定的下沉式绿地区域尽量避免重型机械的碾压;②对已压实的土壤需要借助机械改善土壤夯实度,可以适量加入有机质、膨胀页岩、多孔陶粒等碎材来改良土壤结构;③土壤渗透性较差的地区可以通过添加炉渣等措施增大土壤渗透能力,缩短下沉式绿地中植物的淹水时间。此外,还应因地制宜地选择绿地下沉深度。对于渗透性能较好的砂土地区,可适当增大绿地下沉深度到150~300mm甚至更大,需确保植物淹水时间500mm。对于渗透性较差的黏土地区,植物长期淹水导致根部缺氧,会危害植物的生长,因此绿地下沉深度不宜>100mm,还可以适当缩小雨水溢流口高程与绿地高程的差值,使下沉绿地集蓄的雨水能够在24h内完全下渗。

2海绵城市绿地建设设计建议

海绵城市建设,不是重建一个城市,而是对城市原有生态系统的保护、生态恢复和修复、低影响开发等4"方面。突破传统、建设海绵城市,使城市绿地切实的发挥其生态作用。对于海绵城市建设,主要从以下几个方面提出绿地建设设计方案:

(1)在城市绿地建设时,统筹考虑绿地与周边区域的空间关系、竖向关系、雨水出路等,大力推行建设雨水花园、下沉式绿地、湿地公园,提高绿地的蓄水能力。在绿地或公园内部构建低影响开发系统,使其不仅服务周边市民的游憩,更服务于周边雨水的消纳与净化。

(2)城市广场及商业区等活动场地,一般面积较大、硬化程度较高,可以大力推行透水路面、植草沟、生态树池、建立生态滞留区等,同时利用广场地下空间设置雨水调蓄设施,储存下渗雨水,就近用于绿化浇洒等。

(3)在居住区可以大力推行屋顶绿化、竖向绿化、家庭绿地等,增加蓄水面积。在有条件的小区(家庭),可以试行家庭雨水收集利用系统,减少自来水的需求。

(4)对于城市道路,在满足道路交通安全等基本功能的基础上,充分利用道路自身及周边绿化空间推行下凹式绿地、透水路面、LID树池等低影响开发措施,削减径流水量、改善径流水质。利用道路景观绿化带构建下凹式绿地系统,道路雨水地表径流汇入绿化带进行储存、入渗和净化,超标雨水溢流排放。采用透水路面,强化雨水入渗,考虑到车行道污染相对较重、荷载较高,采用透水路面应当慎重;但非机动车道、人行道等,应大力推广透水路面。为尽可能多地消纳道路雨水径流,人行道树木可采用LID树池形式。

(5)在整个城市的绿地建设中,不应该把一块块的绿地孤立对待,整个城市的所有绿地应该形成一个整体,相互之间能够联系,整个城市绿地应该成为一个大的“海绵体”,起到合理利用水资源的作用。

海绵城市的优势范文第2篇

目前,我国99%的城市都是快排模式,雨水落到硬化地面只能从管道中集中快排。但是,强降雨一来就感觉修多大的管道都不够用,而且许多严重缺水的城市就这么让70%的雨水白白流失了。这个年均降雨量1935毫米、汛期暴雨集中的城区,一方面有26个易涝点,内涝严重;另一方面又严重缺水,70%以上的用水靠从区外调水。这说明城市排涝抗旱的思路必须调整,把雨水这个包袱变成城市解渴的财富。

【关键词】海绵城市 排水 雨水 管网

1.海绵城市的概念

海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的"弹性",下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水"释放"并加以利用。海绵城市建设应遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。在海绵城市建设过程中,应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性,协调给水、排水等水循环利用各环节,并考虑其复杂性和长期性。

建海绵城市就要有"海绵体"。城市"海绵体"既包括河、湖、池塘等水系,也包括绿地、花园、可渗透路面这样的城市配套设施。雨水通过这些"海绵体"下渗、滞蓄、净化、回用,最后剩余部分径流通过管网、泵站外排,从而可有效提高城市排水系统的标准,缓减城市内涝的压力。

海绵城市,能充分发挥城市绿地、道路、水系等对雨水吸纳、蓄渗和缓释作用,有效缓解城市内涝,削减城市径流污染负荷,节约水资源,保护和改善城市生态环境。

2.海绵城市建设的要求

建设海绵城市,首先要扭转观念。传统城市建设模式,处处是硬化路面。每逢大雨,主要依靠管渠、泵站等"灰色"设施来排水,以"快速排除"和"末端集中"控制为主要规划设计理念,往往造成逢雨必涝,旱涝急转。根据《海绵城市建设技术指南》,今后城市建设将强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等"绿色"措施来组织排水,以"慢排缓释"和"源头分散"控制为主要规划设计理念。

城市不同,特点和优势也不尽相同。因此打造"海绵城市"不能生硬照搬他人的经验做法,而应在科学的规划下,因地制宜采取符合自身特点的措施,才能真正发挥出海绵作用,从而改善城市的生态环境,提高民众的生活质量

3.为什么要建设海绵城市

海绵城市就是比喻城市像海绵一样,遇到有降雨时能够就地或者就近吸收、存蓄、渗透、净化雨水,补充地下水、调节水循环;在干旱缺水时有条件将蓄存的水释放出来,并加以利用,从而让水在城市中的迁移活动更加“自然”。

建设海绵城市,首先要扭转观念。传统城市建设模式,处处是硬化路面。每逢大雨,主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排水,以快速排除和末端集中控制为主要规划设计理念,往往造成逢雨必涝,旱涝急转。根据《指南》,今后的城市建设将强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水,以慢排缓释和源头分散控制为主要规划设计理念。

建设海绵城市就要有“海绵体”。城市“海绵体”既包括河、湖、池塘等水系,也包括绿地、花园、可渗透路面这样的城市配套设施。雨水通过这些“海绵体”下渗、滞蓄、净化、回用,最后剩余部分径流通过管网、泵站外排,从而可有效提高城市排水系统的标准,缓减城市内涝的压力。

建设海绵城市,关键在于不断扩大“海绵体”的规模并提升质量。

原有的“海绵体”要有效保护。过去,城市建设追求用地一马平川,往往会填湖平壑。根据《指南》,各地应最大限度地保护原有的河湖、湿地、坑塘、沟渠等“海绵体”不受开发活动的影响;受到破坏的“海绵体”也应通过综合运用物理、生物和生态等手段逐步修复,并维持一定比例的生态空间。

有条件的还应新建一定规模的“海绵体”。根据《指南》,海绵城市建设要以城市建筑、小区、道路、绿地与广场等建设为载体。比如,让城市屋顶“绿”起来,“绿色”屋顶在滞留雨水的同时还可以起到节能减排、缓解热岛效应的功效;道路、广场可以采用透水铺装,特别是城市中的绿地应充分“沉下去”。

海绵城市经济效益不可小觑

海绵城市建设非常注重对天然水系的保护利用,大大减少了建设排水管道和钢筋混凝土水池的工程量。调蓄设施又往往与城市既有的绿地、园林、景观水体相结合,‘净增成本’比较低,还能大幅减少水环境污染治理费用,降低城市内涝造成的巨额损失。

对于老旧城区占比较大的特大型城市,建设海绵城市是否现实?中国城市规划设计研究院城镇水务与工程研究院副院长谢映霞认为,相对于新城区,老旧城区确实面临空间条件有限、改造难度大等问题,但与建设大型地下调蓄池、大规模改造雨水管线等方案相比,多添置一些“海绵体”反而更具可行性。

在设计建设过程中,既有的老旧建筑可通过雨水管断接技术,利用社区内部的花坛、绿地等空间布置雨水花园、下沉式绿地;市政道路可结合道路绿化带、树池等绿化空间布置生态树池、植草沟等低影响开发设施;也可将老旧社区雨水管线接入周边公园、水体、集中绿地。

4.海绵城市的发展将会促进的产业

1) 园林、生态修复产业

根据各个城市特点进行生态建设和修复是海绵城市的核心之处,直接对园林和生态修复产业产生大量需求。

2) 管道、渗水材料

海绵城市的宗旨在于最大可能的吸水、蓄水、渗水及净水,前三者需要城市小区道路尽可能采用透水铺装,并完善配套的管网设施,这直接放大了透水混凝土及管材市场需求。

3) 市政工程及污水处理行业

海绵城市的宗旨在于最大可能的吸水、蓄水、渗水及净水,整个排水系统的建设直接拉动市政工程的需求,同时净水部分有一定程度的进入门槛。相信现有水务环保公司会凭借其工程建设以及污水处理的经验优势切入该市场。

5.海绵城市的建设展望

(1)城镇是水体污染最重要的源头,通过海绵城市建设使城市成为应对水污染的主战场,是解决水资源短缺的希望之地。

(2)海绵城市)概念内涵仍在发展之中,创建具有中国特色的海绵城市理论、规范、标准任重道远。住房和城乡建设部已经颁布了海绵城市建设技术指南,但这还远远不够,需要大家在实践中不断探索并适时修订。

(3)海绵城市(低影响开发)规划与智慧水务是协调海绵城市各单元有效运行的两大系统工程。如果说海绵城市规划是“推”,海绵智慧则是“拉”,“一推一拉”能够将整个海绵系统有效地协调起来,既不产生浪费,也不至于出现信息孤岛。因此,“一推一拉”两大系统是非常重要的系统设计。

(4)要把海绵城市系统从大到小划成四个子系统,即区域、城市、社区、建筑,这四层次系统低影响开发的侧重点不同,需要上下结合推进系统创新。

参考文献:

【1】仇保兴:海绵城市(LID)的内涵、途径与展望

海绵城市的优势范文第3篇

一、引言

城市作为一个巨系统,与生态环境存在相互作用的关系。由于城市化过多关注经济功能、忽视城市的生态功能,造成下垫面硬化,湿地、湖泊被部分填埋,绿地减少。此外,现有的管网设计多偏重末端集中控制,造成城市地表径流增大,既浪费了雨水资源又使城市埋下了内涝多发的隐患。实践表明,采取单一的工程措施很难全面解决城市旱涝、水体污染、绿地减少等问题,城市建设与管理亟需树立系统整合的理念,以此缓解城市化进程中带来的生态环境压力。在此背景下,海绵城市作为一种全新的建设理念,开始在我国推广。那么,如何建设海绵城市、避免一哄而上导致决策失误,首先要认知海绵城市的内涵及其建设的核心主旨。

二、海绵城市内涵及核心主旨

海绵城市的内涵可概括为通过保护河流、湖泊、湿地等“海绵体”,修复已被破坏的城市水生态系统,通过采取“慢排缓释”和“源头分散”的排水方式,进行技术创新,提高生态环境治理水平,保障城市水安全,解决水污染及生态退化等问题。海绵城市的本质在于解决城镇化与资源环境的协调问题,构建可持续、健康的水循环系统,最终目的是使城市具备能够“弹性”适应环境变化的能力。正如有关专家所言:诸多水问题的本质是水生态系统整体功能失调,从生态系统服务的角度出发,跨尺度构建水生态基础设施,并结合多类具体技术建设水生态基础设施,是“海绵城市”建设的核心。因此,从海绵城市的内涵及建设的核心主旨出发不难发现,海绵城市项目具有不同于一般项目的自身特点。这些特点决定了海绵城市建设项目的推进相比普通项目的推进,面临的问题更为复杂和隐性。

三、海绵城市PPP项目特点

第一,多层次特征。从城市雨洪管理绿色海绵技术到城镇海绵系统,再到综合水安全系统与水生态基础设施,每一项海绵城市的建设项目都要为实现微观实效-中观实效-宏观实效服务。第二,集成性特征。海绵城市PPP项目是海绵城市系统的各微观组成要素,面对的是动态的生态系统,与轨道交通、管线建设等不同,具有一定的稳定性和固定性特征,其内部运行机制更为复杂,集成性和隐性程度也更高。第三,动态性特征。海绵城市PPP项目具有一定的前瞻性和运行上的灵活性,为不断发展中出现的新问题及项目间的协调配合留有一定的动态发展余量。第四,公用性特征。海绵城市承载的雨水回收利用、污染控制、改善生态环境等职能使海绵城市PPP项目大多带有公用事业性质。第五,成本相对性特征。短期上,由于很多城市在生态规划、设计、建设等方面欠账过多,因此建设海绵城市的投入比较高;长期上,从理论上讲,综合经济收益高于运营成本,如果能在最初的规划阶段将这一理念融入建设过程中,其成本可大大降低,甚至比传统的以灰色基础为主体的城市建设设施更加节省成本,相对旧城区的改造成本也会更低。第六,不确定性特征。海绵城市项目生命周期较长,参与各方多且相互关系复杂,在立项、融资、建设、运营等环节会有很多不可测、不可控的因素出现。由于当事各方很难约定各种情形下的责权利,因此会呈现出资产专用性强、信息不对称等特征,导致不完全契约状态下风险和效率的不确定性且呈现动态化发展。

四、海绵城市建设面临的潜在问题

由于我国在海绵城市的理论与实践、技术与管理等方面处于起步阶段,加之海绵城市项目自身的特点,所以必须充分认识到海绵城市建设将面临项目选择、规划、设计、融资、运营、监管等方面的潜在问题。这些潜在的问题将会随着海绵城市建设的不断推进浮出水面,直接或间接地影响海绵城市的建设速度和实际成效。为了有效应对、妥善解决这些可能出现的潜在问题,应充分分析并探求相应的解决方法。

(一)项目选择

海绵城市PPP项目前期评价机制的不完善。2014年12月,国家发改委在《关于开展政府和社会资本合作的指导意见》中明确规定:“物有所值”审查结果将作为项目决策的重要依据。世界上很多国家运用资金价值(Value for Money,VFM)评价方法,对PPP项目进行评价,而我国PPP项目前期评价中VFM的评估体系尚不完善,对PPP项目本身所带来的社会福利和外部性考虑不足,缺乏大量影子r格与行业数据等基础数据。由于缺乏大量准确的基础数据积累支撑,定量VFM不仅成本高而且缺乏准确性。

(二)规划层面

第一,规划过程中控制参数的选择问题。虽然美国低影响开发、英国可持续排水系统管理、澳大利亚水敏感城市等为海绵城市建设提供了大量的案例和经验,但是海绵城市建设具有因地制宜的特点。从我国提出建设海绵城市到具体实践,目前还没有成功的本土化案例可供研究。因此在规划的过程中,调控参数标准的选择成为瓶颈,亟需政府部门、研究机构进行全面论证。

第二,两类系统的有机衔接问题。从系统衔接角度讲,多年来,我国的城市建设已经建成了大量灰色基础设施,如何在实际管理和操作层面实现海绵城市建设与现有灰色基础设施的衔接,如何将绿色建筑(海绵建筑)有机纳入海绵城市的发展战略中亟需进行深入论证。

(三)设计层面

低影响开发(Low Impact Development)是海绵城市建设的重要指导思想,其在我国的具体实施需要大量详细的海量数据支持。但是,我国很多部门和企业尚不具备低影响开发的设计能力。

(四)融资层面

社会资本对政府与社会资本合作模式普遍持谨慎态度。2014年7月,财政部第43号文件,提供了新一届政府对城市融资和地方债务治理的框架,其中明确提出将逐步剥离地方融资平台公司的政府融资职能,推广使用政府与社会资本合作模式(Public-Private Partnerships)。虽然中央和地方政府大力推行政府与社会资本合作的创新型项目投融资模式,但是社会资本对此却普遍持谨慎态度,其中的原因之一即海绵城市PPP项目的融资环境存在很大的不确定性。这种不确定性具体表现在海绵城市建设项目融资主体的地位和权责不清晰,无法律层面界定。特别是随着地方融资平台公司的政府融资职能逐步剥离,需要与PPP模式下的特殊项目公司(Special Purpose Vehicle,SPV)实现市场机制下的分工合作,要求必须针对海绵城市各类项目的特点以及不同企业的自身条件和优势,探索不同阶段、面对不同主体下的运行模式,否则将很难形成持续的市场化推进力。

五、海绵城市项目在我国实行存量资产证券化的实践操作层面缺乏可行性论证和实证研究

(一)建设运营模式

1.政府购买服务型,项目公司进行设计、建设、资金筹措和运营。这一类型的项目有可能出现项目资产所有权所属对运营服务价格管理的有效性问题,如果处理不当会加大财政支出以及公私部门之间风险分配的纠纷,有悖于海绵城市PPP模式实现政府建设与管理成本的最小化和社会效益的最大化。而关于所有权的配置问题,即使是PPP模式做得比较成熟的发达国家对所有权配置的部分影响因素进行了理论研究,但是在实证研究方面还很欠缺。

2.消费者付费型。政府部门仅参与项目计划和许可,项目公司独立进行设计,资金筹措和运营通过收费收回投资和实现利润。需要注意的是,海绵城市涉及的生态水基础设施服务如何与消费者的间接付费合理联系是难点之一。宏观上讲,这是一个在分税制基础上跨区域的水生态系统治理问题,决定了社会资本进入海绵城市建设的方式、数量和质量。而方式、数量和质量将会直接影响海绵城市的进度和成效。

(二)监管层面

海绵城市建设涉及的水生态质量信息问题需要智慧城市系统大数据支撑和物联网技术下的智能监测与信息传导,以提高政府内部监督和社会外部监督的质量和效率。从我国目前推进智慧城市建设的进程看,很多城市还不具备提供大数据支撑和物联网技术的能力,由此必将为海绵城市项目的整体启动和运行带来影响。此外,从项目后评价层面的角度讲,PPP项目绩效指标多以问卷调查、模型计算归纳得出,很难动态纠正项目过程中的错漏,并且PPP的绩效指标体系也不尽完善。

六、对策

解决海绵城市建设面临的诸多潜在问题是多方参与的一个系统方案,涉及法律体系、公共政策、技术体系、管理机制、公众参与等多个层面,最终这些层面的问题都将归结于城市基础设施管理体制改革的问题,因此明确分类管理是重要前提。

第一,推进PPP项目VFM评价体系建设,建立适用于我国水生态基础设施的计算条件和指标参数,为VFM执行制定统一的量化范围和标准,科学计算以往管理体制下政府为海绵城市建设项目的支出总量和采取PPP模式政府的支出总量。第二,每个城市的自然地理条件和气象水文条件都有其各自的特点,要因地制宜科学论证具体项目立项的可行性,以分区目标、用地分类目标、用地控制指标为基础,综合考虑现有的灰色基础设施的运行能力与拟建的绿色基础设施的运行能力,在此基础上统筹考虑海绵城市所涵盖的灰色基础设施与绿色基础设施有机融合的问题。因此要设立协调机构,协调住建、水利、财政、环保、交通、农林、气象、规划等部门,建立区域协调管理机制,推进海绵城市建设。第三,加快开展LID技术应用研究及相关专业人才培养体系的建设工作,提高海绵城市建设本土化的设计能力。第四,推进城市基础设施建设分类管理。在过去的一段时间里,很多城市组建了投资建设公司,对基础设施企业的资产进行重组上市,但是这些举措都没能从根本上解决基础设施有效管理的问题,对社会资本进入公共项目的作用很有限。海绵城市建设同样面临这一问题,其所涉及的水生态基础设施系统不仅是城市基础设施系统的重要组成部分,而且海绵城市建设的一部分项目属于非盈利性质,有些又属于盈利性质,因此必须区分海绵城市的项目组成并实行分类管理。比如,以非盈利性质项目为主的政府投资建设管理与以盈利性质项目为主的社会资本投资建设必须分离管理,即以城司为代表的地方融资平台和SPV共生的局面,并以法律的形式明确各主体权责,保障海绵城市PPP模式的政府一方、项目一方和社会资本一方等各主体的利益。同时,要建立和完善产权交易和经营权有偿转让机制,促使政府投资从经营性水生态基础设施领域稳妥、有序地部分退出。此外还应完善金融市场,特别是要与发展银行、保险、信托、证券交易所等金融机构加强合作,开展海绵城市项目在我国实行存量资产证券化的实证研究工作。第五,目前,一些发达国家已经制定了征收雨水排放费的法律法规。我国对于海绵城市项目的服务定价研究需要与监管环节相联系,结合实际数据研究并制定雨水排放标准,并对现有的财政政策、税收政策加以改进和完善,确保政府对海绵城市项目全生命周期的管理合理。第六,加快推进数字城市向智慧城市转变的进度,特别是要加快城市信息管理平台建设。海绵城市建设是智慧城市建设的重要组成部分。海绵城市建设项目库的信息应达到实时网上公开化,让公众能够分享海绵城市项目的规划、设计、融资、建设及运营信息,这对于推进社会资本投入、加快混合制经济发展将会产生明显的推动作用。第七,加强对海绵城市PPP项目的后评价实证研究工作,根据实际情况建立海绵城市PPP项目后评价指标体系,为进一步推广海绵城市建设积累理论与实践经验。

综上,在海绵城市建设的过程中,政府、规划部门、项目公司、业界和社会资本必须针对本地实际,在建设模式、技术体系、城市管理体制等方面积极创新实践,这是推M海绵城市建设的先决条件。

参考文献

[1]仇保兴.海绵城市(LID)的内涵、途径与展望[J].建设科技,2015(1):11-18.

[2]叶晓东.海绵城市实施途径及规划应对策略研究――以宁波市为例[J].上海城市规划,2016(2):51-57.

[3]俞孔坚,李迪华,袁弘等. “海绵城市”理论与实践[J].城市规划,2015(6):26-36.

[4]胡振.公私合作项目范式选择研究――以日本案例为研究对象[J].公共管理学报,2010(3):13-121.

[5]何常清.以控制指标的分区分类落实引导海绵城市建设[J].江苏城市规划,2016(2):38-39.

海绵城市的优势范文第4篇

关键词:水文效应;海绵城市;透水铺装;下沉式绿地;雨水

中图分类号:TU984

文献标识码:A文章编号:16749944(2016)12023403

1引言

张家口市作为一座快速发展中的中型城市,近年来在水文效应建设方面取得了较大进步。但随着城镇化建设的快速发展,城市雨洪管理也引起了社会各界的关注。因此,探讨基于海绵城市理念的张家口市在未来需要建设诸如透水铺装、下沉式绿地这样的有效水文效应措施,以改善城市水文建设,具有一定的现实意义。

2张家口市市区水文效应概况

张家口市主城区位于河北省的西北部地区,是蒙古高原与华北平原的主要过渡带,也是洋河流域山间盆地中的重要组成部分。该市主城区面积约为970 km2,预计在2020年实现2080 km2的城市面积扩建。该城市的水文特点鲜明,由于主城区南北两边具有最大为111.5m的高差,所以整个市区呈现不规则的河谷盆地特征。在张家口的主城区内拥有东西沙河、清水河,分布在城区的东西两方,自东西、南北贯穿整个主城区,水文条件相当丰富。

近年来,张家口市的城市建设发展非常迅速,但是随之而来的热岛效应、高程建筑障碍效应也影响到了城区汛期内的降雨量,其中尤以雷暴雨次数增加最为明显。随着城区面积的逐年扩大和旧城区改造工程的不断推进,张家口市渐渐出现了道路硬化、地表透水面积比重增大、城区截留、下渗损水量降低等现象,这也使得市区内的地下水汇集时间被大大滞后,增加了城市河流的径流系数和集流速度。如此一来,城市下游的洪水过程线就日益增高,造成了洪峰的提前出现和城市地表径流量的过分增加。

根据2015年的《河北省张家口市水资源评价报告》中显示,张家口市的水文条件,尤以地下水为主已经处于严重超采阶段,地下水水位逐年下降,且低洼排水问题也日益严重,对于张家口而言,也面临着空前的水文效应危机。所以,为了日益膨胀的城市人口数量和日益提升的市民生活需求,张家口市必须解决自身所存在的水文效应不利因素,缓解水资源分配不均及洪峰自然灾害所带来的城市潜在危机[1]。

3张家口市基于海绵城市建设的城市水文效应应对措施

就目前现状来看,张家口市所采用的依然是“雨水口―雨水管渠―市政管线”的传统水文管理模式。所以按照市内老城区的官方设计布局来看,设计管径偏小(DN60~DN100之间),整个市区的雨水管网普及率仅为70 %不到,这与城市的实际排雨水量存在较大差距。这就造成了张家口市市区地表雨水径流污染严重,例如汽车泄漏汽油、轮胎磨损、防冻剂、城市屋面材料所带来的污物都被排放到雨水管渠中,对雨水水质的污染非常明显。基于这种水文效应不利状况,张家口市建设海绵城市是相当有必要的。

3.1张家口市区降雨状况及雨水资源量

张家口市的降水集中在汛期(6~9月),这一期间降水量占到全年降水总量的70 %左右,10~12月则降雨量最少。按照我国的暴雨分级标准来看,张家口市在特大暴雨方面表现不明显,属于降雨比例比较缓和的地区。

按照张家口市的雨水资源总量来看,围绕这一数据来考虑建设海绵城市是相当重要的。特别是在“十二五”规划之后,张家口市希望在2020年前实现对雨水资源收集建设用地面积超过60000万m2,所以本文给出雨水收集资源总量的公式为:

Re=ψ×A×Ha。

其中ψ代表了张家口市的地表径流系数,一般常规取值为0.9,而A代表了城市市区的汇水面积,Ha则代表了张家口市一年的总降水量。所以将数据代入上述公式计算得出张家口市建设海绵城市后的每年雨水资源收集总量将达到3亿m3,这一数字对于城市雨水资源利用潜能的开发价值是很高的,值得尝试。

3.2透水铺装设计、应用及建议

3.2.1透水铺装的设计

将孔隙率较高且透水性较好的材料应用于道路路面建设就叫做透水铺装,它是海绵城市建设的基本工程要素之一。透水铺装可以使雨水很好地渗入到道路路面的内部,以达到贮存一定雨水的效果,随时便于管道排水,降低洪峰流量,削弱径流系数,使得城市洪涝灾害危险系数大幅度削弱。一般来说,透水铺装是由土基、垫层、基层、过滤层和面层所共同构成的。另外,透水铺装对缓解城市温室效应,降低路面温度也有好处,这样一来,道路的寿命也被大大延长。

透水铺装在设计方面所采纳的地表径流系数规范在0.05~0.5范围内,这一数据与它主要使用材料的孔隙率、透水特性有很大关系,也就是说,径流系数决定了道路路面雨水渗透量,由此可以确定透水铺装中路基层厚度的确认方法:

H=0.1I720k100T60n。

在上述确认方法的公式中,H就代表了透水基层的总厚度,而I表示城市平均的降雨强度(mm/h),k代表土基的饱和渗透系数,T表示降雨时间(min),最后n代表了道路路面蓄水层的孔隙率。根据该式来判断透水铺装的功能性非常有效果,而且它也可以帮助透水铺装工程选择材料,确保道路路面在降雨时及时下渗雨水,使路面有较高的抗压能力。

3.2.2透水铺装在张家口市的应用

在张家口市,透水铺装技术仍然处于起步阶段,但整体上所取得的效果还是较为明显的。考虑到张家口市湿陷性的土基结构,所以当土基处于干燥条件下,土体结构整体相对稳定。而如果土体的含水量增加到一定程度时,就很容易出现土体结构的破坏,使土基强度大幅度被削弱,对建筑及道路的沉陷带来很大危险。所以在张家口市的市区透水铺装时,应该考虑这些特殊的地质条件,并采取相应的防治策略。

就以对土基的湿陷性消除而言,张家口市所采用的是以3∶7为基础比例的灰土垫层法。该方法的技术核心就是分层夯实,按照路面土基的龄期不同而为其赋予不同的承载力、密实度与隔水性,确保它拥有较好的垫层优势。张家口市的灰土垫层一般设置在≥1.0 m的厚度范围内,并且采用了分层压实的方法,确保分层厚度始终≤200 mm。再者,城市路面还采用了冲击压实法对路基进行了补强,一定程度消除了路基由于被冲击碾压所存在的湿陷性。这种方法可以消除1.2 m左右的黄土湿陷性。

在基层的改进方面,考虑到张家口市地下水水位较深,而土基位置又通常高于地下水水位位置,所以可以见得土基受到地下水影响可能很小。因此专门针对土基的湿陷性来对基层雨水下渗问题进行对策,所以在条件允许的情况下为基层设计以DN50为基础的PVC排水盲管,并充分利用到市区内普遍的4 %土基顶部坡度,确保多余雨水能够顺基层流入到PVC排水盲管中,保证城市内许多人工景观和绿色植物带能够得到充分的水分灌溉。这也是利用到了张家口市在雨季中雨水过度饱和的自然因素,顺利将雨水排除并利用,同时也大大降低了对透水铺装结构的破坏性[2]。

3.3下沉式绿地的设计、应用及建议

下沉式绿地主要包括雨水湿地、生物滞留设施等等。在城市中,它一般表示的是低洼式的凹陷绿地,即高程低于周边路面高度约20 cm内的下沉区域。

3.3.1下沉式绿地的设计

下沉式绿地在设计过程中所需要考虑的设计参数很多,它也是海绵城市设计中的主要核心之一,以下对下沉式绿地的水量平衡进行分析得出:

W=S+U。

在公式中,W代表了下沉式绿地的总体水汇流量(m3),S代表了下沉式绿地在下沉时段的雨水下渗量(m3),U代表了在下沉时段的绿地蓄水量差值(m3)。因此可以得出雨水的渗蓄率公式为:

N=S+ΔU(PzF1Cn+PzF2)/1000×100 %。

在该公式中,所反映的正是下沉式绿地对降水方面的渗蓄能力,这其中Pz代表了城市降雨量(mm),F1代表了下沉式绿地服务范围内的集水面积(m2),F2代表了下沉式绿地的总面积(m2),Cn代表了绿地服务范围内的径流系数。

根据城市雨水的下渗量:

S=60KJF2T。

由此来计算土壤渗透率及渗蓄时间,则能够得出以下算式:

f=F1F2。

按照下沉式绿地的相关参数展开分析,并对其进行优化设计,所以说当下沉式绿地的坡度合适时,雨水就会顺利汇集于绿地之中。若能在路缘石附近设计300~500 mm宽度的开口,更利于雨水径流的流入。而如果下沉式绿地在雨水汇集形成饱和状态后,还可以通过雨水管渠来进行雨水排出。

3.3.2下沉式绿地在张家口市的应用

张家口市市区的土壤渗透系数较大,能够快速的对径流雨水进行吸收,所以对它的下沉式绿地设计可以直接采用原有土壤进行相关植物的栽入。在设计中,为下沉式绿地保持0.05~0.30 m的下凹深度,总体保证其高程小于路面高程。并在下沉式绿地中设置雨水口以随时收集降水时出现的溢流雨水。所以该市的雨水渗蓄f值保持在10 %以上范围。

在计算中,如果f值为负值,就说明市区的下沉式绿地不需要太大下凹深度也能进行雨水下渗,这也证明绿地的下渗效果相当出色。但当f值超过100 %时,就证明城市的下沉式绿地在渗蓄量上大于雨水收集面积的雨水,并且存在一定的收集富余量[3]。

4结语

基于海绵城市概念对张家口市的城市水文建设提出了相关设计及应用策略,弥补了传统治理下城市地表径流流量过大且地下水水位日益降低的问题。证明了海绵城市对于张家口未来的市区水文效应建设是相当必要的,这种低影响开发技术结合城市传统的雨水管理方法,让城市的水文生态环境在保持不变的情况下还能抵御更多自然灾害,真正实现了“水弹性城市”的标准。

收稿日期:20160505

作者简介:夏应冰(1991―),男,东华理工大学地球科学学院硕士研究生。

[HT][CDH01248*4/5]

参考文献:

[1]

褚永军.张家口市城市水文效应对策研究[J].河北建筑工程学院学报,2015(2):108~110.

海绵城市的优势范文第5篇

【关键词】完整社区;可持续研究;海绵城市;生态社区

1研究背景

1.1“完整社区”建设与发展背景

世界正在经历快速的城市化进程,随着城市的集聚,提高了人类的生产效率和生活品质,同时也带来了住房、交通、能源、就业、教育、医疗卫生与生态环境等方面的巨大挑战。社区是城市物质空间与社会组织体系中的基础单元。因此,设计与建设满足发展需要的新型城市社区至关重要。为满足新时代城市建设的需求,国内外一系列新的社区建设理念应运而生。欧美等西方发达国家由于较早经历城市化进程,在新型社区建设方面积累了一定的经验。作为可持续发展原则的延伸,以生态学概念为基础衍生的“生态社区”概念也受到广泛的关注与应用,例如,英国豪其顿生态住房项目,美国COTATICOHOUSING共享社区项目等。我国也提出了一系列新型社区理念。我国两院院士吴良镛提出,社区除了解决住房外,必须囊括服务、治理、卫生、教育、娱乐、文化等综合性内容,形成以人为核心,硬件与软件兼具的最基本生活场所———完整社区。随后,我国住房和城乡建设部于2019年12月23日工作会议中,首次将“完整社区”概念正式推出,以此助推社区基础设施和公共服务的完善,加速社区公共环境更新与特色社区文化营造,最终实现共建、共治、共享的社区体系。

1.2社区可持续绿色环境研究

社区作为城市的一部分,因其自身的功能属性而决定其与居民密切的相关性、互动性以及高参与度,使社区的建设更新中除了基础设施的改建外,更多地向景观绿化、空间更新、文化营建、游憩设施等侧重,随着人们对生活品质、环境品质的重视,社区生态环境的营建逐渐得到人们的关注。本文从社区海绵城市系统营造与社区绿色生态环境营造两方面进行阐述,结合案例解析我国目前在社区可持续绿色环境中的探索。

2社区海绵城市系统营造研究

2.1海绵社区概念解读

海绵社区,是能够像海绵一般进行吸水储水的社区环境。根据测算,海绵社区在适应环境变化以及应对自然灾害等方面较普通环境更具弹性与恢复力,具体表现为对雨水的吸、蓄、渗、净,并“释放”储备的水进行循环利用。海绵社区在海绵城市的建设中起着承上启下的作用,是海绵城市的基本细胞,也是先进的雨水收集利用的生态技术体系在新型城市居住社区的应用。海绵社区可以通过生态植草沟、下凹绿地、雨水花园、绿色屋顶、地下蓄渗、透水路面等途径和设施来实现社区对自然雨洪灾害后的“弹性和恢复力”。相较于传统社区,海绵社区能够使硬质景观与自然环境有机结合,并高效地蓄积、调配雨水,这也是如今社区设计与建设的主要方向。

2.2海绵社区的建设原则

2.2.1科学布局,合理规划海绵社区的建设应遵循海绵城市总体思路,科学布局并协调各环节,充分研究上位海绵城市规划,将海绵城市理念融入社区内街道、公共绿地、居住小区的设计中,规避因为考虑疏忽而造成的遗漏或建设浪费。2.2.2减少不透水地面,增加下渗现有的住宅小区街道与广场的不透水材质铺装比例较高,促使暴雨期间雨水径流快速达到峰值,从而提高市政排水系统的排水压力。海绵社区建设中提倡使用透水材质铺装,促进雨水下渗,使雨水以原始的方式渗透到地下,补充地下水,促进和恢复水系统的自然循环过程。2.2.3结合环境,因地制宜海绵城市背景下的社区建设是一个繁杂的工程,只有充分考虑并结合当地的自然环境、气候特征、降雨情况等客观因素,选用合适的符合当地情况的技术,才能做到用最少的代价实现低影响开发。2.2.4建设与管理相结合重视工程的建设过程,而项目后期的维护与管理几乎缺失,这是许多项目后续发展偏离既定规划效果的重要原因。实行建设与后期维护管理相结合的方式,对设计施工过程进行监督,及时发现问题及时整改,才能实现真正的设计目标。

2.3海绵社区的营造方法和路径

海绵社区的建设必须落实到海绵城市建设的层级上,营建方法可以运用五维立体化的方法:1)良好的制度建设:奖惩机制与分区测评机制的有序建立,设计过程管理与后期养护管理全过程控制;2)引入弹性社区理念和垂直绿化建筑理念;3)与景观更新机制有效结合;4)推行与倡导社区居民低碳生活;5)加快低影响开发智慧化推进,利用大数据与互联网解决生态问题,提高解决效率。海绵城市建设行动应在海绵社区中充分开展。首先,屋顶雨水可弃流流入高位花坛及雨水桶的雨水,同时,部分溢流流入下沉绿地,雨水桶内存储的雨水可供小区绿化使用。其次,道路、广场等硬质铺装雨水,可通过渗透铺装及管沟、下沉绿地、雨水花园等方式对雨水进行净化、消纳处理,超标准的雨水选择排入附近的雨水管道。新处理的雨水可分为两部分使用,一部分进入雨水管进行间接式利用,另一部分通过调蓄、存储后进入雨水池和景观水体,在过滤消毒后,集中用于植被灌溉、景观水体补水和道路浇等,实现水资源的可持续利用。

3社区绿色生态环境营建

3.1生态环境营建的优势

3.1.1生态自主循环景观建设初期,针对场地气候、温度、湿度、地下水、土壤等要素做全面的分析,利用土壤改良等方式搭建可持续的生态自主循环体系。3.1.2景观互动共享社区是城市组成中最重要的部分,大量的城市人口都集中于此,这里能够真切地反映一座城市的生活面貌。社区更新应着重考虑生态环境搭建与园林景观美化,不断丰富街区空间的色彩,增加季相变化互动感。打造可互动、可参与的共享式自然生境景观。3.1.3环境柔化调和在城市设计与建设的过程中,植物起到了至关重要的作用。它自身色彩多样,却犹如绘画中的黑白色一般,能够与各种城市界面相搭配。同时,它能够调和柔化不同建筑、构筑物之间的矛盾感,使原本冲突的硬质个体变得统一和谐,也使城市景观变得更加自然、美观。

3.2社区中的生态环境———以创智天地街区改造项目为例

生态环境主要包含温度、湿度、光照、水系、土壤、微生物、动植物等多个方面,而在社区中与人居活动最为密切的主要是温度、湿度、光照、植物景观4个方面。3.2.1温度和湿度近年来,随着气候的变化,上海地区夏季极端高温的天数越来越多,暖冬和冬季零下气温交替变化的情况也越来越多,同时,作为沿海城市,上海春季和夏季的空气湿度较高,秋季及冬季较为干燥。这一情况直接影响着人的四季体感,而以植物为主的社区生态环境则潜在并有效的做出贡献。以创智天地街区改造项目为例,社区范围内的道路尺度普遍较小,无法在道路空间实现绿量提升,设计以现状围墙作为依托,栽植攀缘植物,如藤本月季、紫藤等攀缘开花植物,将原先简陋、无特色的透空围墙打造成明快浪漫的街区特色花墙,打造特色花墙景观的同时,增加了设立的立面绿量,通过植物的吸收、蒸腾等生物作用,有效调节了道路空间的空气质量。3.2.2光照社区空间主要以市民的居住和日常通行为主要功能,有夏季遮阴、冬季采光的要求,所以,在植物的选择上多以落叶品种为主,尤其是建筑物的南侧因尽量避免遮挡,若存在不可避免的情况时,应控制植物与建筑物距离。创智天地作为改造项目,大学路行道树现状即为常绿树种香樟,并且与建筑立面距离固定,因此,改造时着重对下层空间进行梳理,尽可能地简化下部空间的绿化布置,并采用花箱进行补充配合,兼顾景观效果和空间体验感。3.2.3植物景观社区环境中的植物需着重考虑两方面的诉求:1)季相表现。社区中的主要人群均为长期居住于此的市民,因此,需要合理配置观花、观果、观叶、闻香、常绿等不同的感官体验和季相表现,采用多样化的植物配置营造丰富的社区生态环境。2)安全性。社区中的植物选择应禁止选择有毒有害植物,并且尽可能避免一些会造成过敏等问题的植物,如夹竹桃、悬铃木等。创智天地现场场地在改造前因植物种类的繁多而显得杂乱无章,没有主题性与逻辑性。针对不同场地的植被主题品种设计,应重点选择1~2个特色季相设计,并注意每个地块的错期观赏。在每个地块拥有特有亮点设计的基础上,能够提升场地生物多样性、改良优化自然生态环境并为游人带来绝佳的观赏体验。

4结语

在可持续绿色环境之外,“完整社区”还有更多维度的外延———社区街道空间、公共服务设施、社区运营、绿色低能耗建筑……近年来,世界各地城市社区公共空间建设向精细化、多维度、个性化方向发展,打破原来的固有模式和僵化的城市界面,创造新的共享空间。本文希望通过融入可持续发展理念抛砖引玉,引起更多专业人士的对于绿色景观基础设施的建设,最终让“完整社区”社区可以承载市民幸福生活,激发社区活力,构建和谐邻里关系。

【参考文献】

[1]张起帆.生态系统视野下的健康社区建设[J].宁夏社会科学,2021(6):162-168.

[2]刘禹汐.完整居住社区实践初探[J].城乡建设,2021(20):58-61.