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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇海綿城市的方法,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:海綿城市;理念;規劃
海綿城市,下雨時吸水,干旱時放水,自主調節城市干濕度。較為官方正式的海綿城市概念是指全新的城市雨澇管理概念,是城市適應環境變化、應對雨澇災害的一種城市建設方式。
1海綿城市的優勢
(1)滲、排:通過透水鋪裝、下洼式綠地、滲渠等滲透措施可以使部分雨水滲入城市地下,補充城市地區的地下水資源,有效緩解城市地下水位下降的問題,提高城市的地下水位。(2)蓄、滯:在城市缺水問題突出的情況下,可以通過雨水罐、蓄水池蓄積部分清潔雨水。同時,通過建造調蓄池和雨水花園還可以滯留部分雨水,減少峰值流量,緩解排水管道的壓力,減少城市內澇問題和控制溢流污染。(3)凈、用:貯存下來的雨水可以用于城市綠化和澆灑道路,從而在一定程度上緩解城市缺水問題。通過合理的凈化措施凈化貯存的雨水后,還可以將雨水用于沖廁、洗車等,從而減少自來水的用量,進一步緩解了城市缺水問題。
2海綿城市規劃原則
2.1以實際出發為原則
對于每一個城市建設來講,都有著屬于自己地域和環境的特點,而海綿城市理念的提出,需要依靠于城市建設的先天環境問題,在相關的規定中也明確了實現海綿城市建設需要結合當地的實際情況,例如城市的經濟狀況、當地的水環境、雨水資源等問題都是需要考慮的因素。
2.2生態優先安全為重原則
生態優先是海綿城市建設當中最為重要的基本原則,也就意味著建設海綿城市就要時刻以當地的生態問題作為重點考慮的對象,安全為重不僅僅意味著水資源的保護問題,最為重要的是海綿城市建設需要得到一定的安全保障,在構建海綿城市的基礎上要加強城市基礎設施的保護。
2.3規范化建設原則
任何一個項目的建設都需要依據科學合理的規范化目標與方案,對于現代城市建設來講,海綿城市的建設需要依靠于一個完整的城市規劃方案,設計的方案不僅要著眼于生態與建設的平衡,還要根據當地的水文和水利的數據進行分析,針對海綿城市建設中的各項功能或設施所起到的作用以及將來會面臨的問題都要考慮其中,例如建造的費用、是否與城市經濟發展保持平衡、維護問題等等。
3海綿城市規劃方法
3.1水系濕地規劃
水系濕地作為城市的凈化器對城市環境保護、氣候調節、生態平衡有著重要作用。(1)劃定限建區和禁建區,通過法制等強制手段劃分藍線和綠線,讓這些天然海綿體保持良好的調洪能力以及海綿吞吐能力。(2)修復自然生態,通過淤泥疏浚、生態砌岸、水植物培育等來修復綠色生態系統。但要注意重建設的同時更要重管理,充分發揮自然與人工水系濕地的蓄水、補水、凈水作用,建設海綿城市,保護生態環境,減少旱澇災害,造福城市居民。(3)生態走廊的構建,有利于海綿城市發展的生態走廊,例如河流、水渠和植物等,并通過生態走廊來加強多個生態板塊之間的聯系,形成系統性的生態海綿體;另一方面也使得生態環境形成必須的網絡和通道,方便搜集和利用雨水。
3.2城市道路
現如今城市道路越建越寬廣、越建越氣派、越建越堅實,但不可忽視的是這些道路并不滲水,甚至嚴重阻礙雨水的排泄,造成城市內澇。因此城市道路在建設中應該注意完善下水道系統,牢固井蓋安全,充分利用透水透氣材料建設城市交通道路,減少旱澇災害,真正實現海綿城市的建設。近年來,深圳市開始大力提倡完善城市下水管道系統,建立完善的小水管道體系,減少城市內澇,充分利用雨水,緩解城市用水緊張等問題。
3.3地塊內部
作為城市建設必不可少的一部分,地塊內部的規劃在海綿城市的建設中也發揮著重要作用。地塊規劃應根據城市的實際情況,有的放矢,合理安排每一部分用地。建設海綿城市,就要注重綠化、園林、濕地、湖泊等方面的建設,因此在建設過程中,在保證城市正常有序運行的基礎上,應把此部分作為重點建設對象,實現合理規劃海綿城市。
關鍵詞:園林工程;海綿城市;應用
DOI:10.14051/ki.xdyy.2016.04.127
雖然我國的淡水資源居世界前茅,但是水資源的分布及其不均勻,并且由于我國人口眾多,導致人均水資源十分匱乏,城市的地下水位一年比一年低,關于水的難題也逐漸進入了人們的視線,所以我國推行了低影響開發的雨水體系,像海綿一樣能夠自如地吸水以及釋放水,這種雨水的排放模式十分符合我國的可持續發展的原則。下面我們就簡要探討一下如何利用園林工程來更好地發展海綿城市。
1海綿城市
所謂海綿城市,就是讓城市具有和海綿類似的一些特性,即城市能夠很好地收集雨水以及釋放雨水,城市的雨水收集以及利用的整個體系,并且將城市的建筑物和道路以及綠化工程都做一個比較系統的整治,加大城市收集水的能力,從而利用自然界的力量來幫助城市能夠更好地自我調節。海綿有2個方面的特性:第一,能夠自如地吸收、保存、釋放水分;第二,其經過壓縮之后能夠反彈,從而恢復到原來的形狀。海綿城市的效果就是像海綿一樣,不僅能夠自如地吸收、保存和釋放水分,還能很好地釋放水分來保持原來的形態不發生變化。海綿城市主要有3個內容:第一,城市通過改造自身的各項基礎設施,來改善城市的排水體系,從而使得城市水能夠很好的循環,即收集存儲水的同時,還能夠凈化水,從而加以利用;第二,城市的排水系統能夠很好地減少甚至避免洪澇對整個城市的影響以及破壞;第三,通過園林工程的建設,能夠將城市環境以及自然環境有機地結合在一起,避免在城市建設過程中對生態環境產生不同程度的影響。綜合起來就是通過海綿城市的建設,能夠讓城市自如地應對可能出現的不同程度的降雨以及洪澇災害,從而維護人與自然的和諧,由相關資料可知,海綿城市的目標就是在地下儲存以及滲透70%的水分,如果不能實現,就不算是一個合格的現代化城市。
2園林工程如何應用到海綿城市當中
2.1統籌規劃城市的山水林田湖
通過園林工程來治理山水林田湖,提升城市水的管理能力,增加綠地面積,加大對山體的維護,將綠地和港渠以及水體有機結合起來,并且使用相關的凈化手段。
2.2保護城市中的湖泊以及濕地,提升海綿城市的儲存能力
城市中的湖泊濕地是最佳的雨水儲存場地,所以,城市建設中要利用園林工程來建設河濱的濕地以及植被緩沖帶等低影響的開發體系,在國內外的園林工程建設中,最著名的就是日本的多自然型河道的建設,以及瑞士和德國的河流回歸自然的改造建設,其能夠幫助我們很好地建設海綿城市。
2.3通過城市的排水體系來計算園林工程中綠地的承載能力
綠地的建設不能為了水而去做水,綠地的主要功能還是生態景觀以及供市民進行身心的放松,所以,要利用園林工程使其盡可能地合理以及承載能力最大化,并且要合理地保留出一定的空間,來滲透綠地旁邊的硬化地區的徑流,并和城市的雨水管渠體系很好地結合在一起。
2.4下凹綠地的建設
因為很多城市的用地都十分緊張,所以導致城市主干道的綠帶都十分狹窄,綠帶的寬度都是1~4.5m,很難進行下凹綠地的建設,所以在園林工程的應用中,首先要了解城市的初雨棄流的時間,然后通過初雨工程來進行凈化,讓一部分道路的雨水進入道路隙的地下凹綠地或者雨水塘以及景觀的水體中,從而實現徑流的減少以及收集和利用雨水的目的,在人行道的樹池建設中,可以使用條狀的連接方法,不能整體進行下凹綠地的建設,但是可以在某些部位進行下凹綠地的建設,在綠帶中的下凹綠地中,不能缺少的就是初雨棄流的設備,從而保障污水不會進入綠地以及地下水中,避免造成污染。在綠地中應該有溢流口,從而便于暴雨時實現溢流的排放。對于以前的綠地方案,全部進行下凹綠地的建設不太現實,綠地的容量有最大值,如果土壤的穩定入滲系數太小,植物就會出現長時間淹水的情況,嚴重阻礙植物的生長,所有下凹綠地的建設一定要利用科學的方法,再結合城市的規劃合理進行。
3結語
綜合上述,海綿城市建設的原則就是節水,以及空間的均衡,還要系統地進行整治,通過園林工程利用自然界的力量,更好地保留水分以及滲透和凈化,所以園林工程的建設措施以及模式都要符合各個城市的實際情況而采取最佳的方案,不能只注重眼前的短期效果,從而在最大程度上推動我國海綿城市的發展。
參考文獻
1胡必成.中國水資源貧乏與水資源浪費的矛盾分析[J].遼寧工程技術大學學報社會科學版,2013(15)
關鍵詞:海綿城市;城市規劃;方法
近年來隨著城市化現代化進程的不斷推進,我國的城市建設步入了高速發展的新時期,不僅城市數量得到了飛速的增長,城市的規模也愈發的巨大。尤其是那些位于平原的大型城市,其城市發展的思路多為以單個核心為基點,不斷向外擴張,在發展滿足需求的同時也留下了很多的隱患,其中多雨季節城市的內澇和徑流污染的問題尤為突出,更有甚者已經成為了威脅國民經濟生產和人民生命財產安全的中大問題。另一方面由于城市建設的快速發展,在廣場、路面和建筑的屋頂等部位大量的應用了非滲水硬質鋪裝,導致了原本水資源就匱乏的地區由于地表大量被大量的硬質鋪裝覆蓋,降水無法滲透到地下,進一步加劇了水資源的匱乏程度。這些問題不僅是困擾我國城市建設的核心問題,在世界范圍也存在著諸多類似的情況,在這種情況下,“海綿城市”的建設思想應運而生,為了解決現有城市規劃帶來的問題,那么我們首先來了解下什么是海綿城市。
1海綿城市的基本概念
海綿城市這一概念最初的目的是在于降低城市開發過程中對于各種水生態環境的影響,其出發點在于通過局部的措施以及分散控制,對強降雨產生的內澇和水體污染進行控制,使得被開發的地區的水文情況盡可能的接近自然狀態。具體來講海綿城市的建設理念是從對城市地下土壤的含水量控制、雨水的回收利用以及地表水流量的控制等方面出發,提高城市抗擊內澇的能力并加大對雨水的滲透等。充分利用滲透、滯留、儲蓄、凈化、排放等規劃和技術上的措施,盡最大可能的減少城市開發對自然生態環境帶來的影響,使得整體的城市環境像海綿一樣在降雨過多時可以通過城市內自身的開放水體和土壤將雨水快速的進行排放和儲存,當城市降雨量較少或者遇到干旱的時節時,城市開放水體和土壤中儲存的水量可以有效的緩解市政綠地的灌溉需求。
2我國當前城市規劃與海綿城市規劃間存在的差距
“海綿城市”作為一種通過人工模擬自然循環方式來達到減少城市開發影響的規劃思想,其本身具有較強的專業性和系統性,需要定量定性的對城市總圖的規劃布局進行分析,并且結合GIS等專業的軟件的數據分析對城市的豎向規劃進行從新的整合,這些都是目前我國在成是規劃過程中所容易忽視的方面。
2.1城市豎向規劃欠缺
在我國現行的城市規劃編制體系當中對于城市豎向規劃的要求還較少,往往將規劃的重心放在區域的劃分和軸線的制訂上,往往忽視了城市豎向規劃對于城市雨洪管理的作用。雖然當前在進行局部的城市規劃中,會對區域內的道路與場地的標高梳理,但是當講視野放大到整個城市的層面上,目前我國的城市規劃中還缺乏對城市整體豎向統籌的措施,各片區內往往籠統的劃定標高范圍,當遇到強降雨時在各板塊的交界處會因為豎向設計的不協調,導致局部積水。
2.2城市規劃中定性分析多于定量分析
海綿城市的規劃從技術上要求在進行城市規劃之前,需要對目標區域展開詳盡的調查和定量的分析,確定目標規劃區域的建設容量,并對周邊的水域、積水區和生態敏感地帶進行數字化的分析,從而確定規劃的主體與方向。當前我國在進行城市規劃的過程中,往往更加注重規劃區域各功能組織的分析,并通過先關策劃和調研對場地內適宜做何種功能進行確定,雖然在邏輯上行得通,但大多偏向于主觀的判斷,例如在城市整體規劃中常常會根據市政道路的等級對市政給排水管網進行分類,越是主要的道路其給排水管網的直接就約大,這種“一刀切”的方式缺少了對于相應地區降雨和供水量的科學定量分析,造成了局部容量過剩或容量有虧欠。
2.3總體規劃和專項規劃之間存在一定的沖突
我國城市在進行規劃編制時采用的是總體規劃先行編制,各項專項規劃相對于整體規劃而言在時間上略微滯后,規劃人員往往先考慮功能的劃分,之后確定道路的等級和市政設施等,對于下位規劃的考慮處在一種理想的狀態。然而海綿城市的建設要求城市的總圖規劃和各專項規劃協同進行,各專項規劃都要向總圖規劃提出相應的意見和要求,而在總體規劃的制訂過程中需要對個專項規劃進行統一協調,這樣才能在具體實施的過程中較高程度的實現總體規劃的目標。
3基于海綿城市理念的城市規劃方法
3.1基于海綿城市理念規劃的基本原則
(1)規劃引領:落實海綿城市建設發展理念,先規劃后建設,突出城市規劃的權威性和科學性,展示規劃設計的引導和控制作用。(2)生態優先:海綿城市的開發建設應在原有的生態環境下保護,優先利用自然生態排水系統與低影響雨水開發構建設施,實現雨水的自然滲透、自然凈化、自然積存以及可持續水循環,提高城市雨水系統的自然恢復能力和生態功能。(3)安全為重:以社會經濟安全以及人民生命財產為出發點,提高低影響開發設。施的管理水平和建設質量,消除雨水安全隱患,增強城市災害減災控制能力,保障城市雨水安全。(4)因地制宜:根據當地水環境資源現狀、地質特點、水文條件、地理條件、降雨規律、水環境保護和內澇防治要求等,確定低影響開發雨水控制目標,合理的規劃布局以及選用下沉式綠地、植草溝、透水鋪裝、調蓄池、雨水花園等生態設施進行組合形成完整的低影響開發系統。
3.2基于海綿城市理念規劃設計的控制目標
海綿城市建設,就是要爭取把70%以上的雨水在當地滲透、積蓄以及加以利用;而達不到海綿城市的建設整體雨水控制目標,不是一個適合人們居住的好城市,也不是一個現代化的城市。隨著海面城市的提出和規劃設計生態理念的改變,城市的雨水并非一定要全部排走,而是盡可能地保留收集利用,作為“海綿城市”,雨水排放量應小于30%。老天爺送給我們的水,我們至少要通過滲透、自留、蓄水、凈化、使用、排放等方式利用70%以上。因此在海綿城市的建設中主要是通過滲、凈、滯、排、蓄、用等策略來實施的。具體來講主要對一下四個方面進行控制如圖1。
4展望
城市規劃作為城市建設的先行階段在我國的城市建筑中占有重要的地位,近年來隨著“海綿城市”、“雨水花園”等環境友好性的規劃理念越來越流行,我國原有的城市理念和設計手段越來越跟不上城市規劃更新的要求。水作為生命起源中最重要的因素,理應得到全體人類的重視,推行基于“海綿城市”理念下的規劃設計方法不僅是對人來賴以生存的地球的尊重,更是可持續傳承人類文明的需求,希望通過本文對于“海綿城市”理念以及其規劃方式的圖解示意,為我國城市規劃的提高貢獻出一份微薄之力,為實際的規劃設計提供一定的幫助。
作者:張圣杰 單位:從化市規劃建筑設計室
參考文獻
一、引言
城市作為一個巨系統,與生態環境存在相互作用的關系。由于城市化過多關注經濟功能、忽視城市的生態功能,造成下墊面硬化,濕地、湖泊被部分填埋,綠地減少。此外,現有的管網設計多偏重末端集中控制,造成城市地表徑流增大,既浪費了雨水資源又使城市埋下了內澇多發的隱患。實踐表明,采取單一的工程措施很難全面解決城市旱澇、水體污染、綠地減少等問題,城市建設與管理亟需樹立系統整合的理念,以此緩解城市化進程中帶來的生態環境壓力。在此背景下,海綿城市作為一種全新的建設理念,開始在我國推廣。那么,如何建設海綿城市、避免一哄而上導致決策失誤,首先要認知海綿城市的內涵及其建設的核心主旨。
二、海綿城市內涵及核心主旨
海綿城市的內涵可概括為通過保護河流、湖泊、濕地等“海綿體”,修復已被破壞的城市水生態系統,通過采取“慢排緩釋”和“源頭分散”的排水方式,進行技術創新,提高生態環境治理水平,保障城市水安全,解決水污染及生態退化等問題。海綿城市的本質在于解決城鎮化與資源環境的協調問題,構建可持續、健康的水循環系統,最終目的是使城市具備能夠“彈性”適應環境變化的能力。正如有關專家所言:諸多水問題的本質是水生態系統整體功能失調,從生態系統服務的角度出發,跨尺度構建水生態基礎設施,并結合多類具體技術建設水生態基礎設施,是“海綿城市”建設的核心。因此,從海綿城市的內涵及建設的核心主旨出發不難發現,海綿城市項目具有不同于一般項目的自身特點。這些特點決定了海綿城市建設項目的推進相比普通項目的推進,面臨的問題更為復雜和隱性。
三、海綿城市PPP項目特點
第一,多層次特征。從城市雨洪管理綠色海綿技術到城鎮海綿系統,再到綜合水安全系統與水生態基礎設施,每一項海綿城市的建設項目都要為實現微觀實效-中觀實效-宏觀實效服務。第二,集成性特征。海綿城市PPP項目是海綿城市系統的各微觀組成要素,面對的是動態的生態系統,與軌道交通、管線建設等不同,具有一定的穩定性和固定性特征,其內部運行機制更為復雜,集成性和隱性程度也更高。第三,動態性特征。海綿城市PPP項目具有一定的前瞻性和運行上的靈活性,為不斷發展中出現的新問題及項目間的協調配合留有一定的動態發展余量。第四,公用性特征。海綿城市承載的雨水回收利用、污染控制、改善生態環境等職能使海綿城市PPP項目大多帶有公用事業性質。第五,成本相對性特征。短期上,由于很多城市在生態規劃、設計、建設等方面欠賬過多,因此建設海綿城市的投入比較高;長期上,從理論上講,綜合經濟收益高于運營成本,如果能在最初的規劃階段將這一理念融入建設過程中,其成本可大大降低,甚至比傳統的以灰色基礎為主體的城市建設設施更加節省成本,相對舊城區的改造成本也會更低。第六,不確定性特征。海綿城市項目生命周期較長,參與各方多且相互關系復雜,在立項、融資、建設、運營等環節會有很多不可測、不可控的因素出現。由于當事各方很難約定各種情形下的責權利,因此會呈現出資產專用性強、信息不對稱等特征,導致不完全契約狀態下風險和效率的不確定性且呈現動態化發展。
四、海綿城市建設面臨的潛在問題
由于我國在海綿城市的理論與實踐、技術與管理等方面處于起步階段,加之海綿城市項目自身的特點,所以必須充分認識到海綿城市建設將面臨項目選擇、規劃、設計、融資、運營、監管等方面的潛在問題。這些潛在的問題將會隨著海綿城市建設的不斷推進浮出水面,直接或間接地影響海綿城市的建設速度和實際成效。為了有效應對、妥善解決這些可能出現的潛在問題,應充分分析并探求相應的解決方法。
(一)項目選擇
海綿城市PPP項目前期評價機制的不完善。2014年12月,國家發改委在《關于開展政府和社會資本合作的指導意見》中明確規定:“物有所值”審查結果將作為項目決策的重要依據。世界上很多國家運用資金價值(Value for Money,VFM)評價方法,對PPP項目進行評價,而我國PPP項目前期評價中VFM的評估體系尚不完善,對PPP項目本身所帶來的社會福利和外部性考慮不足,缺乏大量影子r格與行業數據等基礎數據。由于缺乏大量準確的基礎數據積累支撐,定量VFM不僅成本高而且缺乏準確性。
(二)規劃層面
第一,規劃過程中控制參數的選擇問題。雖然美國低影響開發、英國可持續排水系統管理、澳大利亞水敏感城市等為海綿城市建設提供了大量的案例和經驗,但是海綿城市建設具有因地制宜的特點。從我國提出建設海綿城市到具體實踐,目前還沒有成功的本土化案例可供研究。因此在規劃的過程中,調控參數標準的選擇成為瓶頸,亟需政府部門、研究機構進行全面論證。
第二,兩類系統的有機銜接問題。從系統銜接角度講,多年來,我國的城市建設已經建成了大量灰色基礎設施,如何在實際管理和操作層面實現海綿城市建設與現有灰色基礎設施的銜接,如何將綠色建筑(海綿建筑)有機納入海綿城市的發展戰略中亟需進行深入論證。
(三)設計層面
低影響開發(Low Impact Development)是海綿城市建設的重要指導思想,其在我國的具體實施需要大量詳細的海量數據支持。但是,我國很多部門和企業尚不具備低影響開發的設計能力。
(四)融資層面
社會資本對政府與社會資本合作模式普遍持謹慎態度。2014年7月,財政部第43號文件,提供了新一屆政府對城市融資和地方債務治理的框架,其中明確提出將逐步剝離地方融資平臺公司的政府融資職能,推廣使用政府與社會資本合作模式(Public-Private Partnerships)。雖然中央和地方政府大力推行政府與社會資本合作的創新型項目投融資模式,但是社會資本對此卻普遍持謹慎態度,其中的原因之一即海綿城市PPP項目的融資環境存在很大的不確定性。這種不確定性具體表現在海綿城市建設項目融資主體的地位和權責不清晰,無法律層面界定。特別是隨著地方融資平臺公司的政府融資職能逐步剝離,需要與PPP模式下的特殊項目公司(Special Purpose Vehicle,SPV)實現市場機制下的分工合作,要求必須針對海綿城市各類項目的特點以及不同企業的自身條件和優勢,探索不同階段、面對不同主體下的運行模式,否則將很難形成持續的市場化推進力。
五、海綿城市項目在我國實行存量資產證券化的實踐操作層面缺乏可行性論證和實證研究
(一)建設運營模式
1.政府購買服務型,項目公司進行設計、建設、資金籌措和運營。這一類型的項目有可能出現項目資產所有權所屬對運營服務價格管理的有效性問題,如果處理不當會加大財政支出以及公私部門之間風險分配的糾紛,有悖于海綿城市PPP模式實現政府建設與管理成本的最小化和社會效益的最大化。而關于所有權的配置問題,即使是PPP模式做得比較成熟的發達國家對所有權配置的部分影響因素進行了理論研究,但是在實證研究方面還很欠缺。
2.消費者付費型。政府部門僅參與項目計劃和許可,項目公司獨立進行設計,資金籌措和運營通過收費收回投資和實現利潤。需要注意的是,海綿城市涉及的生態水基礎設施服務如何與消費者的間接付費合理聯系是難點之一。宏觀上講,這是一個在分稅制基礎上跨區域的水生態系統治理問題,決定了社會資本進入海綿城市建設的方式、數量和質量。而方式、數量和質量將會直接影響海綿城市的進度和成效。
(二)監管層面
海綿城市建設涉及的水生態質量信息問題需要智慧城市系統大數據支撐和物聯網技術下的智能監測與信息傳導,以提高政府內部監督和社會外部監督的質量和效率。從我國目前推進智慧城市建設的進程看,很多城市還不具備提供大數據支撐和物聯網技術的能力,由此必將為海綿城市項目的整體啟動和運行帶來影響。此外,從項目后評價層面的角度講,PPP項目績效指標多以問卷調查、模型計算歸納得出,很難動態糾正項目過程中的錯漏,并且PPP的績效指標體系也不盡完善。
六、對策
解決海綿城市建設面臨的諸多潛在問題是多方參與的一個系統方案,涉及法律體系、公共政策、技術體系、管理機制、公眾參與等多個層面,最終這些層面的問題都將歸結于城市基礎設施管理體制改革的問題,因此明確分類管理是重要前提。
第一,推進PPP項目VFM評價體系建設,建立適用于我國水生態基礎設施的計算條件和指標參數,為VFM執行制定統一的量化范圍和標準,科學計算以往管理體制下政府為海綿城市建設項目的支出總量和采取PPP模式政府的支出總量。第二,每個城市的自然地理條件和氣象水文條件都有其各自的特點,要因地制宜科學論證具體項目立項的可行性,以分區目標、用地分類目標、用地控制指標為基礎,綜合考慮現有的灰色基礎設施的運行能力與擬建的綠色基礎設施的運行能力,在此基礎上統籌考慮海綿城市所涵蓋的灰色基礎設施與綠色基礎設施有機融合的問題。因此要設立協調機構,協調住建、水利、財政、環保、交通、農林、氣象、規劃等部門,建立區域協調管理機制,推進海綿城市建設。第三,加快開展LID技術應用研究及相關專業人才培養體系的建設工作,提高海綿城市建設本土化的設計能力。第四,推進城市基礎設施建設分類管理。在過去的一段時間里,很多城市組建了投資建設公司,對基礎設施企業的資產進行重組上市,但是這些舉措都沒能從根本上解決基礎設施有效管理的問題,對社會資本進入公共項目的作用很有限。海綿城市建設同樣面臨這一問題,其所涉及的水生態基礎設施系統不僅是城市基礎設施系統的重要組成部分,而且海綿城市建設的一部分項目屬于非盈利性質,有些又屬于盈利性質,因此必須區分海綿城市的項目組成并實行分類管理。比如,以非盈利性質項目為主的政府投資建設管理與以盈利性質項目為主的社會資本投資建設必須分離管理,即以城司為代表的地方融資平臺和SPV共生的局面,并以法律的形式明確各主體權責,保障海綿城市PPP模式的政府一方、項目一方和社會資本一方等各主體的利益。同時,要建立和完善產權交易和經營權有償轉讓機制,促使政府投資從經營性水生態基礎設施領域穩妥、有序地部分退出。此外還應完善金融市場,特別是要與發展銀行、保險、信托、證券交易所等金融機構加強合作,開展海綿城市項目在我國實行存量資產證券化的實證研究工作。第五,目前,一些發達國家已經制定了征收雨水排放費的法律法規。我國對于海綿城市項目的服務定價研究需要與監管環節相聯系,結合實際數據研究并制定雨水排放標準,并對現有的財政政策、稅收政策加以改進和完善,確保政府對海綿城市項目全生命周期的管理合理。第六,加快推進數字城市向智慧城市轉變的進度,特別是要加快城市信息管理平臺建設。海綿城市建設是智慧城市建設的重要組成部分。海綿城市建設項目庫的信息應達到實時網上公開化,讓公眾能夠分享海綿城市項目的規劃、設計、融資、建設及運營信息,這對于推進社會資本投入、加快混合制經濟發展將會產生明顯的推動作用。第七,加強對海綿城市PPP項目的后評價實證研究工作,根據實際情況建立海綿城市PPP項目后評價指標體系,為進一步推廣海綿城市建設積累理論與實踐經驗。
綜上,在海綿城市建設的過程中,政府、規劃部門、項目公司、業界和社會資本必須針對本地實際,在建設模式、技術體系、城市管理體制等方面積極創新實踐,這是推M海綿城市建設的先決條件。
參考文獻
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海綿城市建設難在哪里?如何讓一些城市告別“一下雨就看海”的尷尬境地?8月2日下午,由中國建筑工業出版社與北京大學建筑與景觀設計學院主辦,《景觀設計學》雜志、景觀中國網協辦的《海綿城市――理論與實踐》新書會上,記者采訪了該書的作者、北京大學建筑與景觀設計學院院長俞孔堅教授。作為住房和城鄉建設部海綿城市建設技術指導專家委員會副主任委員的俞孔堅,不論是在理論上還是在實踐上,都是海綿城市的先行者。
俞孔堅認為,海綿城市是一個綜合性的平臺,是以“自然積存、自然滲透、自然凈化”為特征,以構建跨尺度水生態基礎設施為核心,通過區域性的城市防洪體系的構建,生物多樣性的保護和棲息地的恢復,文化遺產的保護,綠色出行網絡構建等,最終綜合地解決洪澇、干旱、擁堵等一系列“城市病”。
海綿城市的建設不能一蹴而就,當前還有一些問題制約著海綿城市的建設和發展。一是理解不到位,將海綿城市混同于LID(低影響開發理念),而沒有從區域、城市和街區等多個尺度系統去解決問題。二是部門隔閡。有些城市的部門觀念陳舊,怕淹了自家的一畝三分地,“小腳園林”價值觀根深蒂固,阻礙海綿建設工程。三是被商家錯誤引導,誤以為滲透鋪地磚和管道及蓄水罐就可以代表海綿城市。四是投資渠道不暢,只熱衷爭取國家補助,沒意識到這是每個城市的義務。五是誤以為建設成本很高,被社會投資商夸大工程,PPP模式不健全。六是資本主導,技術落后,國有大公司壟斷工程,缺乏技術支持。
俞孔堅特別指出,海綿城市要疏通自然之筋絡,建立生態基礎設施,投資并不比城市綠化工程大,卻能提高城市的價值。因地制宜建造的雨洪公園,通過挖填方的平衡技術,建造出深淺不一的水坑和高矮不同的土丘,沿四周布置雨水進水管,低洼地承接和過濾雨水,形成了蜂窩狀的海綿系統,減小城市排水管壓力。建立這樣的公園,造價不到一般公園的四分之一。
比如,廣州天河智慧城里的大觀濕地公園,就是結合地勢因地制宜開挖出連串濕地泡為海綿蓄水體中心,通過“滲、滯、蓄、凈、用、排”等綜合措施,將公園建設成為集水質凈化、雨洪調蓄生態循環,以及休憩科普旅游基地于一體的多功能生態濕地公園,在暴雨到來之時,整個公園能夠從容應對。
在俞孔堅看來,建設海綿城市有三大關鍵策略――消納、減速與適應。消納對應的海綿哲學是就地調節水旱,不轉嫁異地;減速對應的是讓水由狂野變得平靜,自凈并滋育萬物;適應對應的是以柔克剛、和諧共生。三大關鍵策略組合運用才能形成“源頭消納滯蓄,過程減速消能,末端彈性適應”的生態防洪和雨洪管理工程模式。
在《海綿城市――理論與實踐》一書中,俞孔堅從哲學高度,深刻反思了依賴單一目標導向的“灰色”工程所導致的各種城市病,提出了系統全面的雨和水的價值觀,以及系統地解決以水為核心的生態與環境問題的方法論――通過建立生態基礎設施(即綠色海綿系統),綜合地解決城市水及其他生態與環境問題,并將保障和提高生態系統服務作為海綿城市建設的目標,而不僅僅是就事論事地實現雨水管控目標。
在俞孔堅看來,建設海綿城市要將本土性與國際性相結合,并應用古今中外豐富的海綿技術遺產,尤其是創造性地吸取中國五千年的鄉土農業、城鎮建設和鄉土水工遺產的經驗和智慧,建設真正綠色的海綿城市,從而避免高投入和高維護成本的灰色海綿工程。
鏈接:4個海綿化項目
黑龍江省哈爾濱群力雨洪公園,利用城市雨洪,為城市提供了多重生態系統服務。
貴州省六盤水明湖濕地,公園讓原來被污染和渠化的河道恢復原有的生機。
關鍵詞:海綿城市;綠地系統;城市規劃
中圖分類號:TU986
文獻標識碼:A 文章編號:16749944(2017)09002602
1 引言
我國城市正處于快速發展階段,對城市品質的提升提出了新的要求,即建設一座可持續發展,具有示范意義的生態城市。城市發展應充分利用現有的自然條件和歷史文化資源,利用有利條件,建設高標準的生態系統,提升環境質量與品位,突出城市特色。運用海綿城市的理念,指導城市綠地系統規劃,對城市綠化品質提升具有引領作用。
2 海綿城市相關內容
海綿城市是指城市能夠像海綿一樣,在面臨環境的變化和因雨水產生自然災害時,能夠有良好的“彈性”。城市能夠良好的吸水、蓄水、滲水、凈水,也可以將蓄存的水釋放并加以利用,補充地下水,調節水循環。這是我國在解決城市雨洪問題方面提出的一種新型模式。這種新型的城市建設模式,分析其主要的原因就是近幾年來我國多個城市雨洪問題頻頻發生,城市水問題日益成為國民所關注的重點問題,這也就引起了國家對于城市水危機的重視以及對優化城市排水系統的反思與建設。
由于人類在城市建設過程中急于求成,忽略了城市生態環境問題,從而導致嚴重水污染,加劇了我國水資源的短缺,城市用水安全也受到了嚴重影響,同樣還面臨著水生物棲息地喪失等多種問題,面對這一系列問題的發生,我國的傳統建設模式由于排水設施和防洪措施的落后以及對雨水資源循環利用意識的薄弱,使得我們完全不足以應對內澇災害等問題所帶來的影響,更加無法改善和緩解城市的水生態問題,因此必須針對這些制定應對的措施。在相關的行業和領域對城市水問題綜合管理與應用的共同研究與探討之下,國家提出了“海綿城市”這一理念,并了相關的建設要求,許多城市紛紛投身于建設海綿城市的行列當中。
建設海綿城市,最重要的就是要遵循生態優先原則,即將自然方式與人工途徑相結合,在確保城市排水防澇的前提之下,能夠最大限度地將雨水在城市區域內存儲、滲透和凈化,從而在促進雨水資源利用的同時保護生態環境。生態環境是首位,不能為了城市的建設而損害我們賴以生存的環境,否則便會得不償失。
綜合以上的種種問題和理念,本文所提到的“海綿城市”正是近些年來我國城市規劃以及相關行業內的熱門話題和前沿思想。隨著關注程度越來越高,更加促進了這一建設理念的形成,相關領域的配合加速了海綿城市的建設與發展。
3 城市綠地系統規劃相關內容
3.1 建立系統性的思維
在綠地系統規劃中,必須把握好整體性的原則,不能著眼于簡單的功能而單獨布局,而應該將各種綠地視為綠地系統的有機組成部分,將區域內的點狀、線狀、面狀綠地根據功能統一規劃布局,做到功能上的整體效益最大化。
3.2 建立循序漸進的方法
結合綠地現有條件,制約綠地建設的因素較多,在這種條件下,綠地系統規劃必須遵循漸進性的原則,分階段地實施,才能保證綠地系統規劃能夠得到有效的實施。具體地說,應該首先把重點放在人口高度密集、綠地嚴重不足的地方,結合城市改造等多種手段增加綠地的面積,逐漸改善這些地區的生態環境。在此基礎上再逐步擴展到周邊地段,階段性地改善綠地狀況。
3.3 樹立可實施性原則
城市綠地系統規劃不能只停留在城市綠地系統總體規劃階段,不應該只要求在城市規劃總圖上完成人均公園綠地面積和城市綠地率這兩方面的硬指標,因此在規劃中要通過加強對城市綠地建設過程中各個環節的政策設計,將土地空間和各種生態政策相結合,以政策設計為核心縮小綠地系統規劃從編制到實施的距離。
4 海綿城市在綠地系統規劃實踐
根據現狀資源調研分析,響水城區水系發達、河網密布,劃充分利用優越自然資源條件,以河流、防護林帶、主要交通道路等形成城市綠網骨架,形成對城市街區的綠色包圍和穿插,并保持主城區內外綠地之間的有機銜接和貫通。規劃重點突出“古淮生態鎮,響灌水綠城”城市特色,通過“水綠生態網架”綠地系統的建設,打造具有濃郁蘇北水鄉風情、獨特人文環境的生態宜居城市。
4.1 規劃目標
將城市總體規劃與海綿城市體系相結合,通過城市用地規劃、雨水工程規劃、道路交通規劃、綠地系統規劃等規劃內容,逐步構建并完善低影響開發雨水系統。從區域環境的自然本底出發,充分保護和利用城鄉依托的區域大環境各種自然要素,形成城鄉一體的生態綠地系統,建設“城、田、海”的水綠型生態城市基本構架。基于生態安全和區域協同發展,通過梳理“帶―廊―徑”的線狀系統,布置綠化重要節點,使得縣域形成“點、線、面”結合,多層次、多功能、立體化、網絡式的生態結構體系。
4.2 規劃結構
針對于響水城市特點,海綿城市體系的布局主要以點、線狀為主,同時結合城市的改造,利用較少的用地集中解決問題,針對于城市規劃區,海綿城市體系布局可更加的全面化與多元化。城市綠地系統通過把點狀綠地、帶狀綠地以及面狀綠地有機地聯系在一起,以形成穩定的綠色空間。綠地系統采用線系統與面系統結合的方式,構筑生態型、多層次、多功能、立體化、網絡式的生態綠地空間結構體系。
(1)線系統為“五帶五廊多徑”。“帶―廊―徑”為線狀區域生態綠地系統的等級結構。“帶”為區域綠地系統的“骨架”;“廊”為區域生態綠地系統的“主動脈”;“徑”為鏈接區域內部生態綠地系統的“毛細血管”。
線系統的建設重點是積極構筑生態廊道。生態廊道指相鄰兩源之間最易聯系的低阻力通道。構筑縣域灌河、南潮河、唐豫河、中山河、黃響河、通榆河、響坎河和陳坎河為主要的河流生態廊道。326省道、307省道、337省道、金海路、連鹽高速公路、226省道則為主要的道路生態廊道。保護措施的建設重點是注重打造交通防護綠廊 、河海防護綠廊、高壓走廊防護綠廊。
(2)面系統為“兩區、六鎮、六園”。“兩區”即響水主城區和港城2個生態城區;“六鎮”即小尖、黃圩、運河、雙港、南河和大有6個衛星城鎮;“六園”即響水湖和東鳴湖綜合公園、特色主題公園、現代農業示范園區、灌江口沿海風景區、黃河故道風景區和古云梯關風景區等6處大型公園。
面系統建設在縣域范圍內加強中心城區、中心鎮、中心村和各類自然保護區、文化古跡保護區等的綠化建設,強化植被恢復力度,以江蘇省級園林城市、國家園林城市綠地指標為依據,形成城鄉統籌、城市與自然協調、人與自然共生的縣域大環境綠化格局。
4.3 綠地系統規劃
(1)規劃增綠,結合城市改造,集中增設公共綠地。根據總體規劃要求,未來城區發展可以結合改造,進一步加強可以結合城區綜合環境改造與整治,把規劃中盡量騰出的土地用于綠化建設。規劃可增加的城區公園綠地建設項目主要包括灌河濱河風光帶、通榆河風光帶、響坎河帶狀公園、美鱸路游園、軍民路游園、幸福路游園、雙園路街旁綠地和廣場綠地等帶狀公園和社區公園綠地,通過新增的公園綠地進一步完善城區綠地類型與空間布局,形成合理的服務半徑覆蓋區,提高城區居民進行綠地游憩休閑的均好性和開放性。
(2)見縫插綠,增加城區口袋公園項目的規劃建設。城區由于人口密集,綠地占地面積小,導致了戶外公園綠地遠遠滿足不了廣大市民的戶外活動需求,而大型公共綠地的建設條件又十分有限,因此可以結合城區用地改造和綜合環境整治,增加口袋公園項目,主要包括各種小型綠地、小公園、街心花園、社區小型運動場所等。口袋公園不僅能彌補城區內公園綠地的不足,隨時為城區居民提供溫馨、和諧的室外交流場所。同時具有投資少、見效快、方便市民的優勢,規劃城區口袋公園項目可重點圍繞城區現狀居住用地、公共管理服務用地和商業服務業用地的附屬綠地建設展開,特別是針對現狀建筑密集區域采取“整治增綠、拆違建綠、見縫插綠、拆墻透綠”等工程方法,進一步提升城區綠化美化綠化水平,從而能不斷改善城區微觀景觀環境,提高城區居民生活質量。
(3)立體造綠,加強城區垂直綠化、屋頂綠化的建設。垂直綠化和屋頂綠化的建設,是在短期內有效增加綠化的面積,改善城市生態環境與景觀的有力措施。通過對城區公共建筑的改造,進一步加強城區公共建筑的立面、窗臺、圍墻、廊架等立體綠化,不僅可以極大地拓展城^綠化空間,緩解城市用地緊張的矛盾,同時其對于保護、改善城市生態環境等方面亦具有巨大的生態價值,有效地增加城區的綠化面積,進一步突出城區綠化特色和亮點。
5 結語
在建設過程中,海綿城市與綠地系統規劃相互指導。海綿城市對綠地系統規劃進行統籌安排,使之形成合理的綠地空間系統,海綿城市的建設滿足城市生態防護及環境美化等功能,對城市雨水收集及利用有良好的示范效應,更大程度發揮了城市綠地系統的作用。城市綠地系統規劃的建設同樣也會對海綿城市的建設有一定的影響,它會使海綿城市的建設內容更加完善,作用更加突出。
參考文獻:
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關鍵詞:海綿城市;給排水科學與工程;科教融合;降雨
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)10-0053-02
一、海綿城市建設的內容
海綿城市,是城市降水管理一種新型模式,它是指城市在遭受氣候變化和降雨等自然災害時,能夠表現出很強的自我修復能力,抵御一些突發的自然災害。2013年,在就城鎮化建設中指出:“在提升城市排水系統時要優先考慮把有限的雨水留下來,優先考慮利用自然力量排水,建設自然積存、自然滲透、自然凈化的‘海綿城市’”。這就要求我們順應自然,建設自然,加強對城市成天環境的保護與利用,創造合適生態空間。通過合理地運用雨洪原理,創新新形勢下的城市給排水工作,讓我們合理去利用水資源,把其轉化成有利方面,解決城市缺水問題和環境惡化,促進城市健康有序發展,實現發展綠色城市,營造環保人文的新環境。
二、建設海綿城市對于促進城市發展的重要意義
1.海綿城市建設有利于緩解城市缺水問題。海綿城市,就像海綿一樣,可以對于涵養水源、保護環境起到關鍵作用。隨著城鎮化建設的推進,很多城市出現了水資源短缺的問題,這極大影響了城市的發展和社會的穩定,對于建設現代化城市有極大的阻礙作用。在全國城市當中,多數一線城市開始出現了缺水的現狀,尤其在北京、天津、河北地區,城市缺水問題已經上升為一個關鍵問題。有關資料顯示,在降水中,將近一多半的雨水可以被土壤吸收,一小部分水作為徑流水流失走。但是由于城市為公共交通讓步,很多地方都地面硬化,造成大多數水白白流失,極少部分被土壤吸收。故而,推進海綿城市建設可以緩解城市缺水這一問題,即通過把水涵養起來轉化為地下水供給人們利用,以減少缺水對人們生活的影響。
2.海綿城市建設有利于減少城市洪澇災害。2016年是近10年來降水最多的一年,連續幾天的特大降雨造成許多城市成為“威尼斯小鎮”。出現這種現象,主要是城市排水設施跟不上城市發展的需要。這種情況下推進海綿城市建設成為解決這一問題的關鍵。通過海綿城市建設,將“排水、滲漏、儲存、滯留”等處理降水的設施有機的結合在一起,讓城市降水不單單通過排水這單一手段來解決,通過綜合手段來治理,極大地增強城市防洪排澇的能力,很大程度的減少城市洪澇災害的發生。
3.海綿城市建設有利于提高城市人文和自然環境。由于地面硬化導致城市地下水位降低,城市缺少自然資源對氣候的凈化和吸附,造成空氣質量降低和城市溫度的顯著提高,產生熱島效應,這些都嚴重影響了居民的安全生活。海綿城市的建設必然需要對城市進行科學的規劃和分析,創造出適合城市發展的自然資源和生態環境。這些不僅可以提高城市抵御降水的能力,同時可以提高城市的自然環境,促進城市發展成自然美麗宜居的環境,提高城市居民的生活質量,使城市人民能夠享受到海綿城市給生活帶來的便利。
三、海綿城市是科研與教學密切融合的標志
1.我們利用給排水的知識和原理,解決城市洪澇和缺水的重大難題。通常的雨水系統通常是及時、快速的處理城市表面徑流,讓降水快速的流到出城市,減少降水對城市的危害,也就是說,擴大城市排水設施建設,增大下水管道的管徑,將雨水排放出去,但是這種指導思想忽略了對表面徑流雨水的利用,會進一步加劇城市缺水問題。地下水不能得到很好的補給,造成城市用水困難,需要從周邊縣調水來解決,這就造成水資源的緊張,增加國家公共設施開支。這就需要我們給排水工程的學生開動腦筋,充分利用現學的技術和知識,把城市降雨轉變為我們所需要的水資源。通過根據不同地區下墊面特征和土壤性狀,采用不同雨水收集方式和吸收方式,對中小型降雨實現就地入滲和利用,對大型降雨實現就地滯留,在滯留后進行延期排放,錯開城市排水設施使用的高峰期,緩解城市排水設施的壓力。這種模式在新加坡已經開始實現了。新加坡作為著名熱帶國家,降水量處于世界前列,每天都有數場“說來就來”的瓢潑大雨,但是它極少出現洪澇災害。因為他們國家設計了雨水收集與城市排水系統共同調節的設施,預先規劃城市排水系統。在遇到暴雨同時加強雨水疏導,建立大型雨水儲集設施,來應對特大降水。積極建立地面下滲,讓雨水能夠迅速被土壤吸收,增加城市地下水的需水量。
2.遵循城市規劃和自然環境相統一的設計原理,增加城市抵抗風險能力。從20世紀開始,歐洲西方國家開始注重綠色基礎設施建設。盡管不同國家綠色基礎設計建設不盡相同,但是惱體理念上看,都是加強綠地、濕地、公園及雨水貯存滲透設施的建設。在城市開發和土地利用過程中,利用自然環境中植被防御自然災害和水質凈化這一特性,大力實施城市儲水滲透設施建設和人工濕地的建設。增加城市的植被覆蓋率,讓城市融入到自然環境當中。海綿城市是我們給排水工程的一種創新,它的實現正是對于給排水的專業知識的融合和發展,是一種新的模式下的城市管理和規劃。如何進行科教融合促進本科生創新和實踐能力培養,提高本科生的教學,這就需要我們教育工作者認真考慮。
四、科教融合促進學生創新和實踐能力,需要培養正確的科研態度
本科教學是本科生走入社會的一個重要學習階段,這就需要我們創新本科教學思路,增加科研促進本科教學的影響力。科研工作是一個自我實現發展的重要手段。科研工作要求我們樹立正確的科研態度,不能存在一絲一毫的偏差。要求我們統籌兼顧,具備縝密思想,充分考慮需要面臨的問題和潛在困難,提前做好打算,在實施當中避免重新設計,減少資源和人力物力的浪費,實現設計項目又好又快的發展。這就要求我們教師將科研態度融入到本科教學當中,培養學生的自我思考、自我創新能力,積極去統籌考慮實驗設計的原理,保證實驗項目能夠順利的開展。
1.科教融合促進本科教學,需要積O參與到社會實踐中去。“實踐是檢驗真理的唯一標準”這句話突出強調了實踐在驗證自己觀點和設計是否合理的重要性。我們本科教學對于社會實踐這一方面投入的力度不夠,學生只能在書本上面學習有關給排水的知識,通過自己假想來設計城市規劃,這種模式很不利于學生的發展。因為書本和實踐是有一定誤差的,需要學生充分考慮一些實際的情況,積極的把知識運用到實踐當中去。只有學生參與到社會實踐中去,他們才會真正體會到課本知識的重要性,這對于培養學生自主學習能力和促進學習積極性具有很大作用。
2.科研融合促進本科教學,需要創新教師傳授知識方法和思路。本科教學一般都是教師課堂上講解,學生在下面聽講的模式。由于大學上課人數增多,教室面積過大,使學生在課堂上聽課效率顯著降低。這就要求我們教師去創新傳授知識的方法和思路,通過豐富有趣的課堂知識,通過視頻和PPT向學生展示本課程需要掌握的內容。同時要注重學生的興趣的培養,引導學生在課堂上積極發言和提問,以便于教師及時發現學生不懂的知識和問題。同時要鼓勵學生上臺講解課程和知識,讓學生真正融入到課堂當中,增加學生自信心和學習的熱情。
海綿城市建設是一場重要的城市革命,它需要給排水工程在海綿城市建設中發揮重要作用。我們應該積極去發現目前建設海綿城市所需要的知識和能力,創新城市排水的方法和策略,利用專業知識和技能,來盡快實現海綿城市建設目標,同時海綿城市建設是需要多學科、多技術、多部門、多人才來參與的革命,需要多方面的協調配合,需要統籌各個平臺的工作,使其相互滲透和交融,這一工作也符合現代城市管理的發展方向。
參考文獻:
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Integration of Research and Teaching to Promote the Undergraduates' Innovation and Practice Ability
―Taking the Sponge City Construction as a Case
QIU Fu-guo
(Beijing University of Civil Engineering and Architecture,Beijing 100044,China)
關鍵詞:海綿城市;城市綠地;下沉式綠地;應用
城市內澇防治以及雨洪控制利用已經成為當前城市面臨的熱點問題,為從源頭緩解城市內澇、削減城市徑流污染負荷、節約水資源、保護和改善城市生態環境,國家提出了建設“海綿城市”的新理念,提倡構建低影響開發(LID)雨水系統。海綿城市是指城市能夠像海綿一樣,在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。海綿城市強調以“慢排緩釋”和“源頭分散式”控制為主要規劃設計理念,為新型城鎮化建設提供重要保障。與傳統雨水利用相比,海綿城市更注重雨水的自然積存、自然滲透和自然凈化,是一種綠色可持續的雨水排放模式。下沉式綠地是海綿城市的重要應用,經常被用于道路、停車場、學校周圍,以降低地面徑流量,減少洪澇災害。下沉式綠地高程比周圍地面略低,在綠地內設置有雨水溢流口,且雨水溢流口高程在綠地與地面高程之間。由于下沉式綠地高程較低,硬化地面上的雨水會逐漸流向綠地,在綠地上匯聚,綠地上的植物、土壤會截流和凈化雨水,無法容蓄的雨水會排入雨水管網,作為地下水的補充。雨水不僅能夠增加土壤中的水分,減少灌溉用水,而且雨水中有豐富的礦物質和微量元素,雨水滲透到土壤中,這些營養物質會轉化成植物的肥料,有助于植物的生長。
1下沉式綠地優化設計
1.1豎向設計
設計下沉式綠地需要與環境相結合,應充分考慮周圍建筑、道路高程等一系列因素,使雨水能夠緩慢流入下沉式綠地中。道路周圍的下沉式綠地一般設置在路緣石和人行橫道之間,由于下沉式綠地靠近機動車道和人行橫道,所以要合理設置綠地與雨水口、硬化地面的豎向銜接方式,保證人們出行的暢通和安全。首先,硬化地面應與下沉式綠地保持一定坡度,而且坡度不宜過大,使雨水通過地面緩慢流向綠地。然后,路緣石與地面高度要保持一致,如果路緣石高于地面,那么每塊路緣石上都要設置缺口,并在缺口附近均勻鋪設鵝卵石,使雨水分散進入綠地。最后,在綠地中或綠地與硬化地面銜接處設置雨水溢流口,并在雨水集中入口處栽種植被或覆蓋保護膜,防止雨水長期沖刷造成土壤流失。
1.2景觀效果設計
目前下沉式綠地的設計較為落后,不能有效地積蓄雨水,改善生態系統,所以應將海綿城市理論引入到綠地設計中,以增加綠地的觀賞價值和使用價值。首先,可以在綠地周圍建設池塘、園林、濕地,將綠地無法容蓄的水導向其他系統,且在土壤缺水時,可以用池塘的水灌溉。其次,在綠地上種植耐旱耐澇的植物,植物在雨季時可以吸收大量的雨水,在旱季時也不用灌溉。再次,在綠地上鋪設色彩鮮艷的石頭,在降水量過大時能夠分流雨水,防止某個區域的降水量集中造成綠地的沉降。最后,細分面積較大的綠地,采用逐層沉降的方式,以減少土方工程的工程量和工程費用,并建造獨特的綠地景觀。
1.3植物淹水時間設計
植物如果淹水時間較長,就會因為根部無法呼吸而死亡,所以設計綠地系統時要考慮土壤的滲透性、綠地下沉高度和雨水口高度。提高土壤滲透能力的方法有:
①對施工過程中場地上不可避免被夯實的作業空間設計為硬質鋪裝,而預定的下沉式綠地區域盡量避免重型機械的碾壓;②對已壓實的土壤需要借助機械改善土壤夯實度,可以適量加入有機質、膨脹頁巖、多孔陶粒等碎材來改良土壤結構;③土壤滲透性較差的地區可以通過添加爐渣等措施增大土壤滲透能力,縮短下沉式綠地中植物的淹水時間。此外,還應因地制宜地選擇綠地下沉深度。對于滲透性能較好的砂土地區,可適當增大綠地下沉深度到150~300mm甚至更大,需確保植物淹水時間500mm。對于滲透性較差的黏土地區,植物長期淹水導致根部缺氧,會危害植物的生長,因此綠地下沉深度不宜>100mm,還可以適當縮小雨水溢流口高程與綠地高程的差值,使下沉綠地集蓄的雨水能夠在24h內完全下滲。
2海綿城市綠地建設設計建議
海綿城市建設,不是重建一個城市,而是對城市原有生態系統的保護、生態恢復和修復、低影響開發等4"方面。突破傳統、建設海綿城市,使城市綠地切實的發揮其生態作用。對于海綿城市建設,主要從以下幾個方面提出綠地建設設計方案:
(1)在城市綠地建設時,統籌考慮綠地與周邊區域的空間關系、豎向關系、雨水出路等,大力推行建設雨水花園、下沉式綠地、濕地公園,提高綠地的蓄水能力。在綠地或公園內部構建低影響開發系統,使其不僅服務周邊市民的游憩,更服務于周邊雨水的消納與凈化。
(2)城市廣場及商業區等活動場地,一般面積較大、硬化程度較高,可以大力推行透水路面、植草溝、生態樹池、建立生態滯留區等,同時利用廣場地下空間設置雨水調蓄設施,儲存下滲雨水,就近用于綠化澆灑等。
(3)在居住區可以大力推行屋頂綠化、豎向綠化、家庭綠地等,增加蓄水面積。在有條件的小區(家庭),可以試行家庭雨水收集利用系統,減少自來水的需求。
(4)對于城市道路,在滿足道路交通安全等基本功能的基礎上,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樹池等低影響開發措施,削減徑流水量、改善徑流水質。利用道路景觀綠化帶構建下凹式綠地系統,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,采用透水路面應當慎重;但非機動車道、人行道等,應大力推廣透水路面。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。
(5)在整個城市的綠地建設中,不應該把一塊塊的綠地孤立對待,整個城市的所有綠地應該形成一個整體,相互之間能夠聯系,整個城市綠地應該成為一個大的“海綿體”,起到合理利用水資源的作用。
【關鍵詞】海綿城市 村鎮廣場 雨水景觀 優化設計
【中圖分類號】TU2 【文獻標識碼】A
以低影響開發模式為建設內涵的“海綿城市建設”已成為近年來我國學術與實踐研究的熱點話題,我國在借鑒國際雨洪管理技術的基礎上,結合自身特點,提出了海綿城市的建設理念。“海綿城市”概念的產生源自于行業內和學術界習慣用“海綿”來比喻城市在適應氣候變化與環境時具備良好的“彈性”特征,海綿城市建設倡導將自然途徑與人工措施相結合的雨澇調蓄能力,傳統的雨水就地排放思路開始向雨水自然調蓄方向轉變①。近年來,車伍②、王思思③、王建龍④等人在介紹國外雨洪管理模式及方法、國內雨洪應用案例及雨洪與景觀設計結合方面有深入探討。俞孔堅及其北京大學研究團隊提出生態海綿城市并實踐了用生態基礎設施來綜合解決城市水問題和綠色城市的構建⑤。臺灣水利署基于LID技術在新近的《流域綜合治理計劃》中提出構建“海綿城市”⑥。2014年11月住房和城鄉建設部《海綿城市建設技術指南》,海綿城市的建設需要將城市中大量的不透水區向透水區或部分透水區轉變,恢復原有的水文循環過程。村鎮廣場在村鎮聚落中具備社交場所、組織交通、城市名片與美化環境等功能,是村鎮公共空間的重要組成部分,然而目前村鎮廣場的硬質鋪裝比例大,下墊面結構與排水方式對村鎮可持續發展建設有較大影響,因此建設海綿型村鎮廣場景觀的優化設計尤為重要。
“海綿城市”與“低影響開發”的辨析
“低影響開發”概念起源于20世紀80年代末90年代初美國的雨洪管理理念,并于2000年發展成為全美的雨洪管理范本。“海綿城市”是我國借鑒國外先進的雨洪管理與低影響土地開發理念基礎上,提出適合我國國情的城市建設與雨洪治理理念。因此,有必要將“低影響開發”與“海綿城市”進行釋義辨析。
概念辨析。低影響開發的雨水管理技術是美國馬里蘭州喬治王子郡的環境資源部的首創,是一種新型土地開發方法,與自然管理雨水方式接近,以恢復與維持一個地區的水文生態功能為目標。海綿城市是我國借鑒國外先進的雨洪管理理念基礎上,提出的適合我國國情的一種順應自然、與自然和諧共生的城市建設與土地開發、管理、保護等方法。第九屆中國城鎮水務發展大會提出了海綿城市以改變我國傳統的城市粗放型建設理念為依托,滿足城鎮化與資源環境的可持續發展內涵。海綿城市的建設目標是通過保護原有的水生態系統,運用低影響開發技術恢復水文環境,“讓城市彈性適應環境變化與自然災害”。改變就地排放的排水防澇思路,倡導開發前后的水文特征維持不變。
由此可見,“低影響開發”與“海綿城市”在本質上都以改善水生態為出發點的。“低影響開發”在具體的水文技術方法、法定規范與土地開發手段上更加具體、明確,可操作性強。“海綿城市”在吸收“低影響開發”(以下簡稱LID)理念基礎上,緊密結合城鎮化建設中的實際問題,從國家戰略高度出發,在城市規劃頂層設計中層層落實、明確要求,相比LID,內涵更寬、任務更重、更加迫切實施。
適用范圍。美國低影響開發(LID)理念適用于大于5000平方英尺的所有聯邦項目,主要在中小尺度的街區、廣場、居住社區應用較多。近年來,LID理論與方法逐步向全美與歐洲擴展,適用范圍逐步擴大到與城市設計、規劃相結合,形成了水敏感城市設計(WSUN)、低影響城市設計與方法(LIUDD)、可持續城市排水系統(SUDS)的理論與方法,目前在流域尺度的雨洪模擬管理和保護開發也開始研發與應用。
海綿城市相比LID適用范圍更加廣闊,從區域水生態環境保護到城市規劃區的海綿城市設計及舊區改造均有涉及。借鑒國際上低影響開發建設模式的成功經驗,并吸納了我國相關政策法規的要求和低影響開發雨水系統的工程實踐經驗,適用于以下三個方面:一是指導海綿城市建設各層級規劃編制過程中低影響開發內容的落實;二是指導新建、改建、擴建項目配套建設低影響開發設施的設計、實施與維護管理;三是指導城市規劃、排水、道路交通、園林等有關部門指導和監督海綿城市建設有關工作⑦。
海綿城市視角下的村鎮廣場景觀空間環境的問題
課題組在2013~2014年間對河北周邊村鎮廣場進行實地調研,對城鎮級綜合型廣場、鄉級主題型廣場和村級休閑型廣場進行專項研究,從促進或阻礙海綿因子、功能因子、文化因子層面定量統計,分析滿意度。調研發現,城鎮級、鄉級綜合型廣場景觀的整體滿意度最高,文化代表性強,能夠凸顯城鎮地域特色。然而,在城鎮及鄉村的海綿城市建設以及海綿文化的傳播還尚未全面展開,還存在以下不足:
廣場下墊面結構及排水方式引起的積水與水污染問題。廣場是城鎮公共空間的重要組成部分,傳統的城市管網排水系統在廣場下墊面結構中處于主導地位并大量存在,隨著城鎮化進程的加快,村鎮廣場建設量也不斷增加,使得村鎮的不透水下墊面激增、徑流量加大、城郊村鎮內澇及污染不斷加重。常見的解決方法是擴大排水管徑,增加泵站數量及排水能力來避免內澇,然而,建設經驗表明這并不能從根本上解決洪水及水污染問題。調研發現,由于建設規格及排水系統較為完善,城鎮、鄉級的主要廣場內部較少發生內澇及水污染,然而途徑廣場內部的污水及雨水更多地匯集到廣場周圍的道路及低洼地段。村級廣場問題較多,由于排水管道陳舊,施工工藝較差,部分村級廣場成為雨季內澇高發地段,有些地面鋪裝工藝差,出現缺口、內陷、剝落等問題,加劇了徑流污染及內澇問題。
綠化植被(透水下墊面)面積不足或單一,夏季缺少遮蔭場所。目前國內并沒有對村鎮廣場的綠化率劃定統一標準,《城市綠化規劃建設指標的規定》(1994)中規定城市綠化覆蓋率為不少于35%。非園林城市的廣場建設也主要以此作為標準進行開發建設。傳統的城市廣場綠化設計是以滿足廣場的各類功能需求為目的的,適當運用園林小品和硬質鋪裝等園林手段,最終形成美觀、實用的廣場環境。然而作為透水下墊面的廣場綠化植被對雨水的滯留有重要作用,將靠近廣場硬質區的綠化做下沉式處理可以有效地吸收、過濾與滯留雨水。調研發現,大部分的村鎮廣場沒有考慮這一問題,許多綠化區周圍用不透水石材圍合起來作為座椅供人使用,導致雨季大量雨水無法排入綠化池內,加大徑流量。此外,綠化面積不足也是廣場的主要問題。
廣場設施功能單一或缺乏維護。村鎮廣場是公共設施的主要承載空間。公共設施不僅能夠為市民創造出愉悅感、快樂感以及對村鎮生活的思考,而且能夠促進人與人的接觸和交流。一方面展現了村鎮的文化和歷史,一方面也能激發人們參與意識、創造力和想象力。調研發現,村鎮廣場設施普遍存在一體化設計、功能單一或缺乏維護的問題,設施滿意度最低,人們普遍認為不方便,可休息的地方太少。
海綿生態文化的普世性不足,應加大宣傳力度。“海綿城市”的生態文化理念在我國行業內部剛剛興起,社會大眾對海綿生態文化認知度不高,對其恢復生態環境、改善城市水資源問題的積極作用并不了解。調研發現,大眾對城市內澇與水污染問題的解決途徑尚以傳統的排水設施不足或缺乏為主,而對新興的雨水滯留、雨水回用、雨水景觀等設計理念不了解。因此在海綿城市建設過程中,應著重加大海綿生態文化的宣傳力度,使雨水文化口口相傳,提高社會各界的生態文化意識。
海綿型村鎮廣場景觀空間優化設計思路
海綿型村鎮廣場景觀空間優化設計構架。海綿型村鎮廣場景觀優化不應僅限于雨水景觀的優化設計,還應同時考慮植被、場地、材料、文化及教育等整體景觀環境的優化與提升。根據美國可持續景觀評價標準、我國生態景觀建設標準等,提出建設可持續的海綿型村鎮廣場景觀空間優化設計構架:第一步,優化設計前評估,對場地內部水文、植被、群落生境、材料與文化進行系統評估,確定場地需要保留與改造的區域,同時增設公眾參與設計環節,對場地中功能設施及景觀環境進行綜合評估。第二步,用地適宜性分析,根據場地自然、人文與現狀條件,結合地域特點確定場地適宜建設區、較適宜建設區及不適宜建設區。第三步,優化設計目標,以建設海綿城市、美麗鄉村為總體目標定位,側重生態與人文兩方面解決現存問題,以達到可持續的廣場景觀目標。第四步,優化目標分解,將總體目標分解為五個方面:水生態系統改善,可從雨水景觀設計方法解決;植被、土壤及群落生境改善,可從植被生境修復設計解決;場地設計側重功能優化與完善;材料生態化可應用新能源、可再生及本土化材料來完善;文化及環境教育需重視生態意識及文化保護在場地優化中的要義。第五步,施工及運營維護機制,需要考慮場地優化建設中應加強控制污染及使用可再生能源的問題。
海綿型村鎮廣場雨水景觀設計途徑。以維持與恢復水文生態本底為目標定位的海綿型村鎮廣場景觀,在設計構架上應加強雨水設施與景觀要素之間的銜接與完善,將海綿生態文化理念融入廣場文化理念中,使人們在廣場景觀環境中更加舒適、愉悅地體驗自然魅力與人類智慧的交融。海綿型村鎮廣場雨水景觀設計途徑:第一步,用地適宜性分析。第二步,按照我國《海綿城市建設指南》中對我國各地區年徑流量控制率的規定,制定海綿型村鎮廣場雨水景觀優化目標。第三步,雨水系統設計。根據現場具體情況,確定水文與氣象,測定雨水的體積來管理現場。第四步,典型現存設計選項。根據測定雨水的體積與現狀條件選擇雨水設施來進行現場設計,從場地源頭開始對雨水進行管理,可將雨水滲透/滯留設施、雨水徑流傳輸設施、雨水調蓄設施通過任意組合來達到設計目標。第五步,雨水設施景觀化設計。雨水設施景觀化是海綿型村鎮廣場景觀優化設計的關鍵,可通過雨水設施功能多元化、雨水植被設計景園化以及海綿生態文化地域化的設計策略來實現。
海綿型村鎮廣場景觀空間優化設計策略
雨水設施功能多元化。村鎮廣場中的雨水滲透/滯留設施在滿足雨水徑流就地滲透/滯留的功能以外,還可結合城市廣場的游憩空間、場地邊界綠化帶、停車場綠化帶、情景化鋪裝來實現豐富的廣場景觀品質。村鎮廣場中的雨水徑流傳輸主要通過明渠流與漫地流的方式來實現,設施主要由植草溝、雨水管渠等構成。廣場中的雨水傳輸設施可具備分割空間場地、景觀雕塑、游憩設施等多種功能來滿足人們的戶外活動需求。村鎮廣場的雨水調蓄設施位于雨水徑流匯集的末端,為多功能調蓄設施。當村鎮發生強降雨或防洪排澇有較高需求時,可作為雨水徑流調蓄池,有效減低雨水徑流,減輕村鎮防洪壓力。雨水調蓄設施平時可作為下沉廣場提供多種游憩功能供人適用。
雨水植被設計景園化。在我國,現代村鎮廣場的植被設計主要以學習西方廣場的現代造景手法為主,以幾何形式的排列組合來配合場地道路與活動場地,或以群落式的布置方式作為場地集中綠地的體現,此外,每逢國家節日村鎮大型花壇蜂擁而至,展出結束,花已凋零。這些與我國傳統的天人合一、因借自然的園林植被設計手法有很大差異。與傳統廣場旱地植被不同的是,雨水植被可有效凈化與降低雨水徑流中的污染物,削減雨水總徑流及峰值流量,具備重要的生態功能與美學價值。目前國內外學者對于雨水植被類型、組合方式、地域特性以及凈化效果均有較為深入的研究,然而,在雨水植被的景觀環境營造中涉及尚少。筆者認為海綿型村鎮廣場的植被設計應采用低維護、低成本的本土植被,借鑒我國傳統園林的造園手法,使場地中雨水植被與旱地植被巧妙融合,創造優雅怡人的景園效果。
海綿生態文化地域化。海綿生態文化是城市回歸自然本真的一種體現,是當前環境治理、城鎮開發與改造的精神動力。海綿生態文化是我國海綿城市建設進程中的核心文化理念,在學術界與業界已得到廣泛關注,調研發現人們對新興的海綿城市、雨水景觀等設計文化理念知之甚少,對村鎮水污染與內澇治理尚停留在依賴城市排水設施的基礎上,因此在村鎮建設中宣揚海綿生態文化理念,提高大眾的生態意識尤為迫切。海綿生態文化的傳播應體現地域性的特點,在我國不同地域的村鎮廣場具備風格各異的水文與地形特征,根據不同地域類型的村鎮廣場來劃分不同的海綿生態文化分區,可以加深大眾對海綿生態文化的認知度與理解力,對村鎮廣場的獨特性與多樣性有一定的推動意義。
結語
我國的“海綿城市”理論是在吸收借鑒國外雨洪理念基礎上逐步發展起來的,2014年《海綿城市建設技術指南》的提出將海綿城市理論與建設實施提高到國家戰略規劃高度,對我國解決城鎮化與資源環境協調發展實現城市永續目標有里程碑式戰略意義。本文通過對河北村鎮廣場進行專題調研,梳理現存問題,提出建設海綿型村鎮廣場景觀設計思路與構架,對村鎮廣場雨水景觀化途徑與策略展開詳細討論。目前,我國的雨洪景觀理念與實踐尚屬起步階段,還存在水文數據不透明、雨洪徑流模擬與計算技術滯后、項目落地阻力大等問題,需要不斷積累實踐經驗,提高本土雨洪景觀理論與技術能力,加大海綿生態文化傳播力度,早日實現我國海綿城市開發建設的良性發展目標。
(作者分別為天津大學仁愛學院建筑系博士研究生、講師,河北工業大學建筑與藝術設計學院博士研究生、講師;本文系2014年底河北省社會科學發展研究課題“新型城鎮化背景下河北省農村社區生態規劃策略研究”階段性成果,項目編號:2014040707)
【注釋】
①⑦住房城鄉建設部:《海綿城市建設技術指南―低影響開發雨水系統構建(試行)》,2014年10月。
②車伍,張{,趙楊:“我國排水防澇及海綿城市建設中若干問題分析”,《建設科技》,2015年第1期。
③蘇義敬,王思思,車伍等:“基于‘海綿城市’理念的下沉式綠地優化設計”,《南方建筑》,2014年第3期,第39~43頁。
④王建龍,車伍,易紅星:“基于低影響開發的雨水管理模型研究及進展”,《中國給水排水》,2010年第9期,第50~54頁。
⑤莫琳,俞孔堅:“構建城市綠色海綿―生態雨洪調蓄系統規劃研究”,《城市發展研究》,2012年第5期,第4~8頁。
“《指南》得來不易”
《決策》:作為長期倡導海綿城市建設的業內人士,您如何看待《指南》的出臺?
劉波:海綿城市的技術理念和產業體系在歐美已經發展了20多年,不僅極大地改善了城鄉環境,并且形成了完備的產業體系,成為綠色經濟新的增長點,帶動了就業和經濟發展。
近幾年來,海綿城市技術在我國還處于理念推廣階段,設計體系、工程技術體系還沒有適應海綿城市建設的需要,形成社會共識和市場需求還需要一定時間。
但不可否認的是,《指南》的是中國城鄉建設史上一個里程碑的事件,標志著我國城鄉生態環境建設邁入了一個新的起點,展現了我國生態環境建設光明的前景。相關的技術體系、產業體系也會逐步建立起來,對我國經濟發展轉型起到促進作用,粗放型的城市建設發展模式也將逐步退出歷史舞臺。
海綿城市比喻城市像海綿一樣,國外稱為低影響開發(LID),即指遇到有降雨時城市社區能夠就地或就近吸收、存蓄、滲透、凈化雨水,補充地下水、調節水循環;在干旱缺水時有條件將蓄存的水釋放出來,并加以利用,從而讓水在城市中的遷移活動更加“自然”,同時豐富城市景觀,增強城市生態功能,讓城市更加宜居。
海綿城市技術將改變傳統的城市建設技術路線,降低人類活動對環境的影響,達到城市可持續發展的目的。
《決策》:海綿城市對我們傳統城鄉建設理念會帶來怎樣的影響?
劉波:改革開放30多年來,我國城鄉建設長期處于粗放發展階段,過度硬化與大拆大建伴隨著城鄉建設的全過程。在水與城市可持續發展的關系問題上,缺乏系統科學的研究和安排,使城鄉水生態環境領域逐漸積累了一些深層次的矛盾和問題,城市發展已面臨諸多窘境。
城市內澇、城市天坑、熱島效應、霧霾等一些城市病態現象持續出現,給城鄉居民帶來嚴重的生命財產損失,社會全員勞動生產率普遍降低,碳排放增加,流域治理能力不足,地表水和地下水水質改善進展緩慢;城市應對極端氣候的能力普遍降低,多地城市備受霧霾襲擾,引發民眾詬病。
在造成嚴重的城鄉生態環境問題的同時,也給經濟發展造成巨大阻礙。所以,《指南》也是經歷了反復陣痛而達成的這一成果,得來不易。
《決策》:海綿城市適用于哪些領域?
劉波:海綿城市技術有著廣泛的適用領域,是生態建設和生態修復的基礎技術,它反映了社會對水資源的可持續利用與管理,以及對生態環境的延續性的高度關切,海綿城市技術就是這種關切的表達。
社會應該如何利用雨水資源?如何看待洪水?在經濟社會發展中我們如何處理水、土壤、空氣的辯證關系?這些問題都能在海綿城市技術中找到答案。
海綿城市技術最重要的原則就是以社區(匯水區)為單元,包括工業、農業社區,雨水就地蓄留處理,完成地上地下的循環。如果每一個城鄉社區都完成了這一使命,那么美麗中國的夢想就實現了。
當然這是一個較長時期的過程。我估計5-10年初見成效,10-15年大見成效,但我們必須從現在起就有所作為。
有必要強調的是,在建設生態社區時,我們不能孤立地看待社區生態功能,要看到社區(匯水區)與濕地、河湖的關系,也要看到大的流域關系,這樣我們在社區生態建設時才不至于迷茫,避免投資浪費,達到投資效益。
除了水資源利用外,海綿城市技術在生態修復領域具有很強的實用性,在社區生態、農田水利、高速公路和鐵路、大型機場、重金屬土壤污染、河道治理、農田水利等領域都有很好的修復效果。
研究表明,海綿城市技術也是治理熱島效應和霧霾的最佳手段。在石油、燃氣管道的生態修復治理領域,也將發揮重要作用。
“破除體制與
部門利益牽絆”
《決策》:海綿城市是一項系統工程,從體制上看需要破除哪些障礙?
劉波:推進海綿城市建設工作要做好頂層設計,要將海綿城市建設納入國家綠色發展的戰略框架。首先要做好戰略規劃,包括法律體系、財稅政策、管理體制、技術與產業體系、人才培養、公眾參與等環節綜合考慮實施,海綿城市技術才有發展的巨大空間。如果受到體制與部門利益牽絆,任何好的發展路徑都會夭折。
所以,我們不能只依靠住建部一家來完成這一使命,需要全社會都來支持這一領域的發展。海綿城市技術是城鄉生態建設的基礎技術和方法,也是實現城鄉水資源可持續利用與管理的基本途徑,其最終目標是實現城鄉可持續發展。
我們不僅要在宏觀層面解決流域性法律缺位的問題、行政管理分散的“九龍治水”的體制問題、財稅政策和投融資政策支持空乏的問題,而且,還要從微觀層面解決技術規范和標準問題、流域性的水生態建設規劃問題、市場和企業培育問題、人才培養問題等等,最后實現我國生態工業騰飛的戰略目標。
《決策》:從試點城市來看,應該怎樣推進海綿城市建設?
劉波:海綿城市技術只代表一種技術體系和方法,而不能代表城市發展的全部內涵。我們要利用海綿城市技術,達到城市水資源可持續利用與管理,最終實現城市可持續發展的戰略目標。在推進海綿城市建設時,我們要從如下幾方面入手:
一是遏制城市無限制硬化趨勢。為解決我國城市面積成倍擴張,城市地表無限制硬化而帶來的城市生態環境問題。各流域城市政府應以2014年城市硬化面積為基準,每年減少城市硬化面積3-5%,國家應將這一指標納入各流域城市政府的年度考核體系。同時,對農村地區城鎮化過程中的地面硬化情況進行管理,維護農村地區的生態環境。
二是積極實施城市生態修復。從現在起,試點城市要有步驟地開展城市生態修復工作,推進截污、控污工程,建立雨水收集和利用系統,開發、改造城市社區建筑物、道路、綠化帶、停車場、廣場、公園等公共設施蓄留雨水的生態功能。盡可能恢復城市原有河道、湖塘、溝渠,減弱城市熱島效應,提高城市雨水滲透率。重視城市地下管網的普查、檢測和修復工作,防止城市地質災害。
海綿城市技術普及以后,原有城市生活污水量會大大減少,雨水進入污水管道的情況會逐步改善,污水處理廠處理污水的能力與效益均會提高,污水直排進入河道、土壤和地下水的狀況也會得到改善。
三是高度重視水資源戰略規劃,將水資源及生態環境規劃納入城市發展戰略規劃,支持、鼓勵公民和社會組織參與和監督水生態規劃的制定和實施過程。確立水生態規劃在城鄉規劃中的基礎地位,充分認識和利用水資源的資源功能和生態功能,注重開發和保護水資源在城市發展進程中的歷史文化價值,培育和引導親水產業健康發展。
四是建立科學的流域管理行政體制。充分理解一個城市的發展與流域上下游地區發展之間的內在邏輯,任何城市開發措施都要照顧到本地區和上下游地區人民的合理訴求,積極參與流域地區的環境與發展對話,制定流域治理行動計劃及時間表。
五是構建完備的水資源法律和政策體系。將立法先行與政策配套相結合,積極開展水生態法律和政策調研工作,認真總結實踐經驗,支持構建我國完備的水資源法律和政策體系,立法機構應借助水利改革的契機,率先構建流域管理法律法規體系。
“催生萬億產業機遇”
《決策》:海綿城市建設需要大量投資,這對產業發展來說將帶來哪些機遇?
劉波:海綿城市建設首先帶來我國綠色技術創新,我國工程設計界長期以來沿用灰色排水方案,造成城鄉社區大量的硬化地面,生態環境受到破壞。實施海綿城市技術以后,新的技術規范和技術體系建立起來,需要大量的轉型人才,高校要更新教材,設立新的專業,以滿足社會需求。
社會資本被引導到綠色科技領域投資,大量的企業創新轉型,相應的產業技術裝備也會跟進,形成新的綠色產業鏈,帶動就業及經濟增長。另外,海綿城市建設也將在我國節能減排領域發揮關鍵性的作用,并帶動產業轉型,綠色生態產業將成為我國的支柱產業。
以北京市為例,北京市現有2萬多個社區,假設每個社區投資500萬元進行生態修復,僅北京市的投資就是一個很大的數字。有專家估計,我國城鄉生態修復領域的投資,將從最初的幾千億元發展到成熟期的數萬億元,市場規模龐大,生態工業體系將得到完善。
這些投資帶來的直接效果,就是城鄉生態環境的改善,綠色GDP成為經濟增長的原動力,國家經濟呈現健康勢頭。
《決策》:現在,中央和一些地方也開始行動起來了,如何看待各地海綿城市的探索和實踐?
劉波:2015年1月27日,中國海綿城市技術創新聯盟在陜西省西安市西咸新區正式成立,組建了國內第一個專家顧問團隊和大型海綿城市實驗區。今后,類似的技術團隊和探索實驗將在全國各地開花結果,城市創新發展將成為我國城鄉發展的主旋律。
關鍵詞:海綿城市;生態循環;園林設計
在這個鋼筋混凝土包圍著的城市里,地面所用材質的特殊性,使得降雨不能及時排到地下中,需要經過圍、堵、截的方式進行導水,大量的雨水匯集往往會產生洪澇災害,威脅著人類的安全,然而洪澇災害也同時影響著居民生活用水的使用,同時地下水位開始驟減,土地沙漠化日益加重,長期缺水導致了一些土地缺失了透水性。海綿城市理論在城市園林設計中的應用,可以讓城市可以擁有海綿的特性,將下雨產生的積水和匯聚成的河流通過先通過凈化,在城市中實現用水循環,重新供給居民生活使用,也可以經過滲透,留存等方法將水吸收,通過凈化將水留住并循環至地下,如此以來城市地面上既不會出現大面積的積水,不會因為臨時停電停水讓居民的正常用水生活受到影響,也可以通過草地,樹林將水滲透到地下。
1海綿城市的基本理念
海綿城市理論來源于海綿,它突破了傳統的“以導水和排水為準”的城市理念,通過樹林、草地、濕地等可以吸水的特性,以道路、廣場、城市綠地為載體等經過吸水和滲透、存水等方面,消化城市積水的同時,一并補充地下水位。這種“海綿城市”的理論,既可以緩解城市用水緊張和地下水位流失的狀態,還能避免城市中應出現的大量積水和大量雨水的匯集導致了洪水,泥石流的情況,維護了生態系統平衡,保障了人民的生活安全。
2海綿城市的優勢
海綿城市理論在城市園林設計中有很大的影響,它既可以很好的解決生態水循環的問題,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,循環使用。本文主要從生態環境和人民的生活環境來簡要對海綿城市理論的應用優勢進行分析:(1)減少洪澇災害。每年我國各地區尤其是雨季充沛地區會出現大量的洪澇災害,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生的不必要經費;(2)平衡地下、地上水位。目前我國地區的地下水位屬于缺失狀態,很多農村地區的井眼相繼干涸,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的生態循環;(3)降低不透水面積。我國現期的沙漠化越來越嚴重,地表出現了大面積干涸,這跟人們的砍伐習慣有很大關系,植被越來越少,土地水得不到供給,土地硬化規模越來越大。“海綿城市”理論是根據不同的地區特性,設立綠地和植被,加強循環用水,規避土地大面積硬化,增加土地透水面積;(4)提高雨水利用率。當前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,“海綿城市”理論提出雨水循環利用,通過建設人工湖、池塘、綠地等自然景觀,提高城區的雨水滲透技術,凈化地面水體,通過良好的水體環境滲透到地下,改善城區的積水問題和生態水環境。
3海綿城市理論在城市園林設計的應用
在城市園林設計中,“海綿城市”理論得到了越來越廣泛的應用,道路設計開始引進滲透性強的鋪裝材料,嵌草路面材料、道路瀝青、多孔混凝土的使用等,目前城市正處在遇水沖擊,城市無法起到吸水、凈水,而洪澇和干旱的狀況還會影響城市居民日常用水的矛盾中,城市的突發斷水斷電都將會對居民生活受到很大影響。參考日本國家的先進設計經驗,日本國家處于亞歐板塊和太平洋板塊,兩個板塊的碰撞會使得日本成為地震高發國家,日本一些相關設計人員總結了地震經驗后,在每所城市的公園和密集人群聚集區建立了雨水存儲池,通過雨水一系列凈化處理,可以在斷水斷電,地震頻發的時候,供給整座城市2-3天的生活用水量,參考發達國家的先進技術,我們主要應從以下幾個方面著重園林設計:(1)城市園林道路設計。為保障園林設計雨水滲透的高效性,道路設計采用以下幾點措施:①選用具有滲透性能的瀝青,在道路結構設計上保證雨水的滲透,控制短時表面徑流量;②結合地形,可適當的將人行道或者非機動車道改成隨地形走向的線型,以便增大道路兩側的綠化面積,同時選擇吸水性較強的植被,緩解雨水的瞬時徑流量;③道路分隔綠化帶采用“下凹式綠地”設計,引導道路雨水進入下凹式綠帶,同時經特殊配比的種植土,可涵養一部分雨水,多余的再由溢水口排走,保證植被的生長條件;④嚴格按著“海綿”設計理論,選擇滲透性強的鋪裝材料,嵌草路面、草皮,多孔混凝土等。尤其是公園和樹林邊,可以采用木屑、卵石等材料;(2)城市園林建筑物設計。園林建筑物設計中,應發揮建筑物“海綿”性能,在建筑物密集區建造一個雨水收集地,在雨季可以通過建筑物自身的雨水管和排水系統將雨水統一匯入到濾水口,經過一系列凈化將雨水排至蓄水池,在全工程中選用的材料應該是滲透功能較強的特性,也可以為了便捷直接將凈化后的雨水引入到植被種植區;(3)城市園林人工湖、濕地設計。在城市園林設計中,加入人工湖的設計既可以增加城市一片風景,還可以成為雨水匯集區,根據不同地區的降水量設定好人工湖的水位,并進行監督管控,同時應該控制湖內藻類植物的生長,保持湖面清潔。對于南方城市,雨季比較充沛的地區,可以增加濕地設計,將城市導入的雨水進行短暫的存儲,在濕地周圍種植一些植被或水生植物,通過植被不同種類間的相互搭配達到凈化和增添城市景觀的效果;(4)城市園林綠地、樹林設計。城市園林對綠地和樹林的規模設計既可以讓雨水得到循環,還可以為城市增設一道綠色的風景線,設計師們可以根據地形和城市規劃,研究出每種植被和樹木的根部走向,在根系匯集區建立一個集水池。在城市園林設計中還應該關注到城市地下管網存在位置,根據起伏多變的地形來設置高低不同的綠地和植被,既可以讓植被有充足的水分吸收,還可以給人們良好的視覺享受。當然基于所有的前期是,設計人員應該對植被的特性和對水體環境的吸收做好掌握,不同的植被和樹木的選擇都將會對“海綿城市理論”的應用產生影響。
4結語
目前“海綿城市”理論雖已提出,但我國相比于發達國家的一些設計和實施,還有些差距,相關部門應對園林設計進行控制,建立行業設計標準,為以后系統的設計提供參考,“海綿城市”理論在城市園林設計中的應用,既可以解決城市積水和生活用水受阻的問題,通過海綿吸水的特性,可以經過若干循環及時補充地下水位,通過園林設計中選擇滲透性能的材料,高吸收的植被,既可以為我們居住環境帶來綠色生機、解決城市積水問題,還可以循環用水,維護生態系統環境。
參考文獻
[1]陳碩,王佳琪.海綿城市理論及其在風景園林規劃中的應用[J].農業與技術,2016,36(03):128-131.
[2]董淑秋,韓志剛.基于“生態海綿城市”構建的雨水利用規劃研究[J].城市發展研究.2011,18(12):37-41.
【關鍵詞】海綿城市;雨水資源化
一、海綿城市的發展概況
現有的許多關于雨水資源化的設計與研究基本上都是從具體的工程及項目的角度入手來進行研究的,但是從整體上和多目標來解決雨水的問題并不是一個單一的工程或者一個具體的方法能做到的,這需要一個整體的理論體系和系統操作。因此,這就需要從城市發展規劃的前瞻性地層面來分析雨水資源化的方向,構建雨水的利用格局。在我國,這方面的研究才剛開始起步,僅僅停留在具體的小措施水平上,而發達國家已經從工程技術的層次發展到與景觀生態設計相結合的程度。城市整體規劃以及城市景觀規劃設計應該為提供解決問題的平臺,但是傳統的規劃主要是將雨水通過管道收集到污水處理廠進行處理,這樣不僅增加了排水設施的工作壓力增大也加重了處理設備的負荷。我國目前城市的雨水還沒有被納入規劃,這樣就造成了雨水設施的隨意性較大,沒有充分利用好雨水的價值。
海綿城市的建設是以小區和城市道路或者綠地等為依托,并涉及城市建設的方方面面。海綿城市在保護城市環境以及生態文明等方面體現出的價值是不可估量的,因此要真正落實海綿城市的要求,不僅僅需要政府職能部門的密切配合,也需要每一個市民的積極參與。
我國海綿城市的建設還處于起步階段,在城市中對雨水還屬于小尺度的應用,以工程設施的探討為主,而在更大尺度上的考慮,也僅僅限于雨水的儲存排除和利用的水平。而設計者往往不愿意更多從城市整體的建設的角度去思考,而政府部門又由于種種原因不能做出正確的判斷,或者難以給出一個合理有效的方案,因此我國在建設海綿城市方面還沒有一個整體的系統的理論和實踐的經驗或指導思想,還停留在一個概念的階段。但是也有地方的成功案例令人眼前一亮,這里的成功經驗是指在治理的過程中引入新的理論和實踐。陜西西咸新區灃西新城在推行雨水綜合利用上邁出了堅實的一步,該地區在城市綠地建設上采取了下沉式綠地的做法,他們稱此為“植生滯留槽”,即在城市道路邊低幾公分區域種植灌木花草,鋪上粗砂礫石,再把我們平常看到的下水道格柵設置在灌木花草間,保證所有道路范圍內綠地都能有效收集到雨水。在房屋建筑上,采用雨水花園、生態綠地等工藝,用人工挖掘的淺凹綠地,匯聚吸收來自屋頂或地面的雨水;在景觀綠地內,采用生態濕地、生態雨洪系統等工藝,將臨近的市政道路、小區的雨水匯流至綠地內。
二、城市雨水資源化系統特點
城市在形成和發展過程中有復雜性、動態性等特征,雨水在 資源化利用過程中又有作為資源的部分特點。因此,城市雨水資源化系統有以下特點。
(一)尺度性
尺度性即指區域性。城市從興起到現在,不同的城市職能不同,同一城市各個分區又具備不同的功能,因此正確把握研究尺度、合理選擇研究區域至關重要,從而為不同區制定不同的可行性方案,特別是對典型區、特殊區的利用研究。
(二)綜合性
雨水的降落具有不穩定性,時空差異性。城市的下墊面又分為不透水地面和透水地面,不同的降雨過程在不同的城市區 域往往會形成不同的徑流和下滲,所以綜合考慮不同功能區如居民區、工業區、文教區的土地利用和建筑特點才能對雨水的利用作出合理的規劃,達到雨水利用最大的目的。如日本于1992 年頒布了“第二代城市下水總體規劃”正式將雨水滲溝、滲塘及透水地面作為城市總體規劃的組成部分,要求新建和改建的大型公共建筑群必須設置雨水就地下滲設施。
(三)效益性
(1)經濟效益。雨水的收集能夠在工業、農業、日常生活中產生巨大的經濟效益。工業方面,收集的雨水經簡單凈化后可用作設備冷卻循環水,提高經濟效益,增加國民收入;農業方面,雨水可直接引入農田,同時建立雨水集蓄系統解決干旱時節農作物灌溉問題,從而提高糧食產量,增加農民收入;日常生活方面,可將收集的雨水并入中水系統,用于家庭洗車、沖廁等,這樣間接減少了對地下水的開采,達到采補平衡。
(2)社會效益。城市雨水利用是城市防洪的重要內容。雨水利用能夠調節洪峰時的徑流量,減少洪澇災害。美國加州富雷斯諾市的LeakyAreas地下回灌系統,在1971- 1980年期間, 回灌總量為1. 338億立方米,回灌量占該市年用量的1/5大幅減少了城市雨水徑流量[4]。
(3)生態效益。雨水資源可用作城市園林綠化區的生態用 水,同時下滲的雨水又可彌補下降嚴重的地下水,緩解地下“漏斗”區和地面沉降。此外,對雨水利用程度的提高相應地會減輕對周邊水的污染,改善水循環系統和城市生態環境。
三、利用雨水的重要意義
雨水收集后不僅可以減輕暴雨期間城市的排水壓力,減少水污染,還可以節省優質自來水,從而解決城市水資源短缺,把資源利用、預防洪澇、城市景觀和環境改善等功能融為一體,一方面雨水利用可以減緩洪澇災害、改善生態環境。通過建立完整的雨水利用系統(由河流水系、坑塘、濕地、綠色水道和下滲系統共同構成),就可以有效調節雨水徑流的高峰流量,待最大流量下降后,再將雨水慢慢排出,大大減輕城市排水管網的壓力,減緩洪澇災害的發生,同時還可減少排水設施投資,而且采用雨水滲透設施,使雨水滲透至地下,不僅涵養了地下水,還可增加淺層土壤的含水量,調節氣候,從而遏制城市熱島效應、干島效應;建立分散式或集中式雨水集蓄滲透設施,如集雨深井等,將雨水回灌地下,可緩解地下水位下降,避免因地下水過度開采而導致地面沉降等的發生;一方面雨水利用可以減少污染物排放。雨水沖刷屋頂、路面等硬質鋪裝后,其污染比較嚴重,通過坑塘、濕地和綠化通道等沉淀和凈化,再排到雨水管網或河流,就會起到攔截雨水徑流和沉淀懸浮物的作用;一方面雨水利用能實現雨水資源化。通過保護河流水系的自然形態、增加坑塘濕地等下滲系統,可以保障地表水和地下水的健康循環和交換,可以間接地補充城市水資源;而且通過凈化之后的雨水,也可以直接補充水資源用于非飲用水。
四、結束語
為緩解我國城市水資源緊缺的現狀和解決水澇現象嚴重的問題,需制定科學、合理的城市雨水利用規劃,實現投入資金的合理安排和使用。同時鼓勵采用高效率的雨水利用系統和技術創新 ,進一步促進雨水利用工程技術的相關規范、標準的制定和管理制度的建設,推動雨水利用產業的發展。
五、參考文獻: