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海绵城市在景观设计中的应用十篇

发布时间:2024-04-25 22:09:56

海绵城市在景观设计中的应用篇1

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.

海绵城市在景观设计中的应用篇2

【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。

海绵城市在景观设计中的应用篇3

【关键词】:园林植物景观;海绵城市;建设;应用

海d城市是一种城市设计理念,主要是要求城市在面对自然灾害或者环境变化时,能够维持城市范围内的旱涝平衡[1]。海绵城市的设计理念在洪涝和干旱灾害方面得到了很好的体现。在雨水充沛的情况下,能发挥出吸水、渗水和储水功能,当发生干旱时,将这些吸收的水分进行充分的释放。这种设计理念在不打破生态原则的基础上,有效的将人工和自然途径相结合,不仅充分的利用了雨水资源,而且还保护了生态环境。

1、建设海绵城市的理念与意义

海绵城市是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性,就像海绵一样能够吸水,也成为水弹性城市。海绵城市用通俗的化来说就是低影响开发雨水系统构建。在城市各个地方用吸水材料作为海绵体进行城市建设和规划,这些材料可以放置在任何地方,比如草地、树林、泥地或者湖泊等。平时不会影响市民的正常休闲,在暴雨来临时,就发挥出其特性,将雨水囤积,避免发生洪水或者内涝,大大减少城市积水的几率。这些囤积的水在干旱时可以通过浇花、洗车等方式进行释放,充分利用,缓解水资源紧张的局面。海绵城市的建设在很大程度上降低了城市排水管道以及钢筋混凝土水池的工程量,使天然水系得到了有效的保护和利用,大幅减少了政府对水环境污染的治理费用,大大降低了因内涝给城市带来巨大损失,这在很大程度上给城市的经济带来了良好的效益。

2、海绵城市中园林景观设计的技术原则

海绵城市园林景观的设计中要以保护生态环境及资源为前提,将土地浪费及生态环境破坏情况最小化,实现土地资源优化及生态利益最大化。在处理排水管道与不可下渗地面时,要保证最大程度的实现水平衡,根据场地特征进行科学利用,充分保障自然水的畅通。为了使径流中所含的物质有充足的预处理过程,就要严格的控制排出和增长通过时间。根据小规模场地中设置分布式过滤、阻留等工程设施提供径流的过滤和储藏[2]。

3、园林景观植物在海绵城市建设中的作用

3.1净化空气,降沉降噪

园林景观植物为地球上的生命提供能源,只有植物才能通过光合作用,把光能转变成化学能,储存在光合作用产生的有机物中。绿色植物在光合作用中吸收空气中的二氧化碳,将二氧化碳和水转化为氧和贮存能量的有机物,同时释放出大量的氧气,维持了自然界的碳、氧平衡。同时,植物通过蒸腾作用,散失水分,这既可以增加空气湿度,增加降水,又能降低空气温度。园林景观植物规模大,结构复杂,稳定性好,起到了良好的防尘、防风的作用,而且降低了城市中各种生产和汽车等制造的噪音。

3.2实现低影响开发

通过对雨水的渗透、储藏、调节和传输同能实现低影响开发,使径流污染、径流峰值和径流总量得到了严格有效的控制。要想切实落实低影响开发雨水系统构建和海绵城市建设的要求,就必须以生态优先和规划引领为基础,重新对城市空间进行认识和利用,提升城市规划和各职能部门间的相互配合。对影响城市水生态的明爱区域要限制开发,有效的保护,同时根据低影响开发的理念,对新开发或者需要改造的城区进行规划和建设。绿地水体、屋顶绿化、下沉式绿地及生态铺装是实现低影响开发园林景观常用的手法。

3.3净化水质,保持生态平衡

水生态基础建设是海绵城市构建中最重要的部分,而污水的处理又关系着水生态的基础建设[3]。在传统的污水治理中,通常是采用构建单一的灰色基础设施,但是这些基础设施往往由于功能单一而无法完全解决复杂的水污染问题。通过管道将城市的污水直接排放到河水中,这就对水质造成了二次污染。绿色的基础设施完全对立于过去传统的灰色基础设施,通过建设园林景观植物对污水进行净化,对净化水质、防洪、气候调节及保护生态坏境及五中多样性做出了卓越的贡献,起到了重要的作用。特别是在湿地中的应用,湿地植物不仅能吸收水中的富营养物,而且能有效的抑制有害藻类的繁殖,净化水源,充分保持水中的生物平衡。

3.4补充地下水,防止洪涝等自然灾害

湿地不单能提高物种的多样性,起到净化水质的作用,而且还是方便储存的良好场所。传统的思维和做法是直接将其排放到河流中,并没有充分利用水资源的循环系统。不透水的铺装应用使土地蓄水能力逐渐降低,导致径流系数增大,从而形成洪涝灾害。园林景观植物的应用以保护生态环境为基础,合理解决超标径流系统,通过与城市雨水灌渠系统的相互配合严格控制水流。园林景观植物的叶脉及根均有一定的储水功能,通过在道路两旁建设生态滞留地,利用海绵城市的特性,在雨量大的情况下进行吸水、储水,降低径流系数,在干旱的天气通过蒸腾作用将吸收的水分释放出来,补充地下水以调节城市气候,降低热岛效应。除此之外,园林景观植物的根系对土地具有一定的固定作用,避免了水土流失和土质疏松,也降低了泥石流等灾害的发生情况。

结语

海绵城市作为强调以生态方式收纳雨水的雨水管理概念,是传统排水防涝系统的加强和优化。在现代城市生态问题日益加剧、日渐突出的当下,海绵城市的建设迫在眉睫。海绵城市的建设涉及范围广,因此需要采取综合性的解决方案。海绵城市的构建遵循自然规律,将改善城市生态的规划理念与园林景观植物的设计相结合,打造出了既科学有效又外表美观的绿色基础设施,吸引了人们的眼球,促进了文化发展,也带来了一定的经济效益。因此,我们要提高对海绵城市的认识度,并大力支持海绵城市的建设,使我们的生存环境变得更美好。

海绵城市在景观设计中的应用篇4

摘要:

生态校园建设的提出,是在微观层面上对海绵城市理论进行的积极探索,通过运用生态适应、低影响开发、弹性设计的建设原则,具体探析实现校园场地如海绵似对雨水进行调蓄管理的“海绵”设施的设计方法,从而实现校园区域内雨洪的自然积存、渗透与净化,有效改善校园及其周边的水生态和水环境。

关键词:

海绵城市;生态适应;低影响开发(LiD);弹性设计;雨洪管理

20世纪以来,随着工程技术的不断发展,灰色基础设施的大量建设导致城市水文条件发生巨大变化,一方面导致人类面临水资源的短缺而得不到有效补充,另一方面雨水资源以其处理成本经济、方法简单等优点,作为一种新的可利用水资源却得不到合理的利用,而成为城市洪涝灾害的主要诱因。因此,世界各国相继提出了“低影响开发”、“水敏感性规划设计”及“弹性城市”等先进的雨洪管理理念[1]。在此基础上演化而成的海绵城市理念对雨水资源的合理利用有重要意义。在校园景观规划建设中,要从生态的角度出发,利用雨水资源作为校园景观规划建设的补充用水完全契合生态校园的建设思路,既能达到节约成本、开源节流的经济效益,又能促进校园自然环境的生态循环,实现人与自然的和谐共处的可持续发展态势。

1海绵城市理念

海绵是一种多孔弹性材料,具有良好的吸附能力。行业内和学术界习惯用“海绵”来比喻事物的某种吸附功能,如城市对人口的吸附现象、大地的雨涝调蓄能力等[2-3]。由此含义演化而来的海绵城市是指通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,有效控制雨水径流,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式[4-5]。海绵城市的核心思想是让每一寸土地都具备一定的雨洪调蓄、水源涵养、雨污净化等功能[6]。因此,将大地视为“海绵”,将雨水就地资源化,而使得地表(大地)如海绵一般,重新获得自然的呼吸和自我的循环。校园作为海绵城市的微观层面,是具体落实海绵城市区域或局域的集水单元,通过对这一尺度对应的一系列“海绵”设施的探索设计,结合弹性景观设计方法,实现校园区域内雨洪的自然积存、自然渗透、自然净化,维持或恢复校园自然水文功能,发挥校园在改善周边水生态和水环境应有的生态功能。

2生态校园建设原则

(1)生态适应原则。生命发展与自然环境之间存在着生态适应关系。在生态校园建设的过程中,应该极大的尊重自然,遵循自然法则,将自然途径与人工措施相结合,在确保校园生态安全格局的前提下,进行科学合理的布局安排。

(2)低影响开发原则。建立尊重自然、顺应自然的低影响开发模式,尽量减少校园内不透水地面面积,连通地表水与地下水,加长径流流动的通道,延长汇流时间,利用土壤覆盖物和植物群落的作用对径流进行过滤并促使其下渗[7-9],保护和再生自然景观,最大限度的减少抗渗性影响,使校园区域尽量接近于开发前的自然水文循环状态。

(3)弹性设计原则。弹性设计的核心思想是可持续发展。在生态校园的建设过程中,对未来发展的不可预测大胆地预设前瞻性的认识和考虑,以满足未来发展变化和发展趋势。动态地适应生态校园建设不断发展变化的需求,以及能够对校园形成的多样性和复杂性做出一定程度的反映,使校园未来的发展变化涵盖在弹性设计的动态范围之内。营造一个集环境、生态、经济、文化、艺术乃至精神和谐发展的综合性的校园生态体系。

3生态校园的“海绵”设施

在校园规划区范围之内严格实施蓝线和绿线控制[6]。同时,在校园建设过程中,减少对场地的开发,将建筑、绿地、道路等配套设施以及水体“海绵”化,共同组成生态校园的“大地海绵系统”,实现开发前后区域水文特征的稳定,实现人与自然和谐并存和可持续发展。

3.1绿色园林建筑

校园建设中建筑物占据了大部分的场地。因此,在生态校园的建设过程中,提倡将建筑纳入生态“海绵”设施设计,通过垂直的绿色园林建筑改造[6],减少对校园场地内的湿地、水体等具有天然蓄水功能的生态区域过度开发造成破坏;在保证相同的建筑使用面积的基础上,多建设高层建筑,减少建筑的占地面积,减少铺装不透水表面;利用屋面绿色植物,充分收集雨水,实现中水回用,显著减少地表水径流量,并且通过绿色植物实现对二氧化碳的固定,有效减少校园碳排放。如深圳万科中心(图1)在设计中广泛采用绿色屋顶、渗透铺装、人工湿地、雨水花园等低影响开发措施,污水及建筑屋面部分的雨水100%收集,通过中水系统及多个人工湿地处理后用作景观水的补充、植物浇灌等,雨水收集利用率达到50%,雨水径流控制率达到90%[10]。上海世博较多场馆(图2)采用了以种植槽为主的墙体绿化,综合服务中心“空中花园”下的休闲场馆屋顶上铺设碎石粒,可以将屋顶的积水通过石粒带入地面。这样不仅能减低噪音,并在心理上减噪;还能进行生态保护,如调节温度与湿度、涵养水源、减少辐射等[11]。

3.2绿色透水道路

道路在场地中起着重要的串联作用,同时也是景观的重要组成部分。校园道路具有路网密度大、步行系统发达等特点[12]。结合生态校园建设原则,铺设透水性强的绿色道路,协调道路红线内地形设计及空间布局,利用不同等级道路的绿化带、车行道、人行道和停车场建设雨水滞留渗透设施,提高透水性地面覆盖比例,实现道路低影响开发控制目标[6]。道路的布局应适应场地的自然地形,尽可能平行于等高线布置,缩短路网总长度、减少道路宽度,避免破坏场地的自然排水路径。如深圳光明区“九纵八横”绿色道路,90余km三级绿道贯通成型,道路按绿色道路标准设计,采用透气砖、可再生沥青路面等透水材料,不仅能够维持水土平衡、区域水文特征稳定,还能消除“热岛效应”,维护生态平衡(图3)。

3.3绿地

绿地是校园师生户外活动的重要公共空间,同时也是雨水渗透的最佳透水面,可有效地控制雨水径流量、实现对雨水的回收再利用。根据绿地下渗速度、滞留的雨水容量、雨量以及径流速度等数据的科学分析和计算,应用填挖方就地平衡原理,设计下凹式绿地(图4)、雨水花园等景观,沿着绿地四周布置雨水进水口,收集校园的雨水径流,使其经过沉淀和过滤后进入绿地系统核心区;针对大面积的易涝区,可设计暴雨湿地花园实现控制雨水峰值流量、削弱污染的双重目标[13]。采用多样化微地形空间组合,采取与雕塑、水景、座椅、亭台、堆石等结合的方式,改变下沉式绿地景观形式单一。如哈尔滨群力雨洪公园(图5)沿场地四周创造出一系列高低不一的土丘和深浅不一的水坑,形成一条蓝绿相间的“海绵”带,收集雨水,使其经过滤、沉淀和净化后进入核心区的生态湿地[14]。

3.4水体

水是校园景观重要的设计要素之一。校园水体景观设置必须在维护场地原有的水文平衡的同时兼具良好的景观和休闲价值。水景观的规划设计可以与场地的雨水管理联系起来,建设景观水体多功能调蓄池,以调蓄暴雨峰流量为核心,把控制洪涝、雨水调蓄利用与景观建设生态友好地结合,合理利用场地及场地周边雨水资源,作为景观水补充水源,建设人工硬质建设,利用自然做工,使水体与自然环境融为一体,形成可持续发展的景观格局。如天津工业大学新校区人工湖(图6),雨季湖泊补充水采用经过下凹式绿地、暴雨湿地处理后的雨水,其他季节利用教学区绿色建筑收集的雨水[9]。

4结语

通过对校园的建筑、道路、绿地、水体的“海绵化”改造,设计绿色园林建筑、绿色透水道路、下凹式绿地、景观水体多功能调蓄池等,形成校园大地海绵系统,实现校园域内水文条件的稳定,雨洪的自然积存、渗透与净化,有效改善校园及其周边的水生态和水环境。“十”将生态文明建设提升到“五位一体”的战略高度,“十八届三中全会”重点提出加快建立生态文明制度[15]。当前,社会主义生态文明建设进入了攻坚克难阶段,国家财政部、建设部、水利部等部委联合在厦门、武汉等16个城市试点海绵城市建设,国务院办公厅全面部署推进海绵城市建设工作。校园作为教书育人,为社会培育人才的重要场所,理所应当在生态文明建设方面发挥思想引领、科技支撑和典型示范的社会功能。校园建设在维护自身发展需求的同时,既是实现对生态环境保护的“双赢”,又是对“海绵城市”理论认识的有效补充和有益探索,从而真正实现生态校园建设的可持续发展。

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[14]俞孔坚.海绵城市的三大关键策略:消纳、减速与适应[J].南方建筑,2015(3):4-7

海绵城市在景观设计中的应用篇5

关键词:海绵城市;生态环境;风景园林规划;海绵城市;技术应用

中图分类号:S60文献标识码:aDoi:10.11974/nyyjs.20160230057

1风景园林生态学研究进展

关于风景园林生态学的研究,著名科学家钱学森教授在1958年3月曾经发表文章“不到园林怎知春色如许――谈园林学”。直到1999年末钱学森教授已发表各类论述有关园林、城市学的书稿、书信百余封,这意味着老一辈科学家们对于中国的城市、建筑、园林景观建设的高度重视,同时为中国城市的建设指出了方向。在最近20a,虽然中国发展迅速,但也从侧面带来一系列污染、破坏问题。以人文景观为例,开发公园增加旅游资源,取得经济效益,但这使得其他城市纷纷仿效,大力打造各种城市公园,以致于公园建成后的经营难以为继;目前,全国城市中开发的人造景观公园,成功率大概占总数的20%,其余的均为开发不当。

随着科技的不断进步,城市化建设不断加快,风景园林生态学也在不断的完善。生态自然观点的提出为城市化建设与自然之间的处理关系提供了新的解决思路和解决方法。在中央城镇会议上发表了讲话:“在提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑利用自然力量排水,建设自然积存、自然渗透、自然净化的‘海绵城市’”。社会经济的高速发展和生态环境的严重污染产生的不对等结构使得风景园林规划中越来越重视生态环境的弹性和自我调节能力,在整个生态环境中的建设中多方向的环境质量改善的措施在不断的颁布和实施。其中2015年国家颁布了“海绵城市”的试点项目,并通过评审选出了海绵城市的试点城市他们分别是:迁安、白城、镇江、嘉兴、池州、厦门、萍乡、济南、鹤壁、武汉、常德、南宁、重庆、遂宁、贵安新区和西咸新区。经过专家组的仔细审评确定的海绵城市试点城市目的是通过建设试点城市来观察海绵城市在生态环境改善中所起的作用,完善海绵城市并使它更大作用的发挥生态建设在环境治理中的作用,使海绵城市理论在风景园林规划中更为广泛的推广,海绵城市的技术的完善提供相关的技术数据和实践经验,使海绵城市理论在风景园林规划中的应用更为科学、合理、经济,通过最直接、简单有效的方法,得到最大的生态效益。作为园林规划设计的服务对象扩展到大地综合体,是多个生态系统的镶嵌体由人类文化圈和生物圈相互作用而形成的[1]。

城市化之前,因为土壤的涵水和缓冲作用,大量的雨水在短时间内并不会迅速的汇入地表水系,河流的水位也不会在短时间内大起大落。城市的建设开发之后,的土壤面积在不断地减少,由于雨水无法渗入土壤,进入地下水系而形成的只能在城市地表水流径流,被人们称为“雨水径流”。众所周知在森林、湿地、丘陵、农田等自然环境中,并不会因为正常的降水形成积水灾,这是因为雨水通过地表的土壤可以直接渗入地下土壤中,进入地下的水系循环系统内,在城市化不断发展的进程中,因为城市的道路、硬质铺装景观、建筑面积的大量非渗透性的表面积在不断的扩大,以及对城市中河流、湖泊等自然水体的侵占、围湖造田,河道建设过程中大量采取硬质铺装的处理等,城市原本的生态系统遭受到了极大的破坏。面对正在不断恶化的城市生态环境,雾霾等恶劣天气的影响,在2014年2月《住房和城乡建设部城市建设司2014年工作要点》中明确:“督促各地加快雨污分流改造,提高城市排水防涝水平,大力推行低影响开发建设模式.加快研究建设海绵型城市的政策措施”。2014年11月.《海绵城市建设技术指南》:2014年底~2015年初,海绵城市建设试点工作全面铺开,并产生第1批16个试点城市。“海绵城市”的产生源于业内和学术界,他们常用“海绵”的吸附特性来比喻园林内对水和污染物的吸附能力。例如澳大利亚人口研究学者布吉(Budge)应用海绵来比喻城市对人iSi的吸附现[2]。“海绵城市”的提出在某种程度上是借鉴国外的经验,同时结合本国的发展特点,进行试点城市的建设。通过不断的研究和实践,现在的“海绵城市”理论和技术正不断的完善和进步,早在2003年俞孔坚曾提出“河流两侧的自然湿地如同海绵.调节河水之丰俭,缓解旱涝灾害[3]。但是提出这个理论仅仅是针对河道的调洪和蓄水而提出的,现在“海绵城市”的概念转移到城市甚至是整个地带区域的宏观理论。

2海绵城市与生态系统的关系

在生态系统的循环中主要的循环包括大气循环、水循环、碳循环等。其中最为重要的就是水系统的循环,水循环是推动整个生态系统循环的根本动力,只有在水循环的前提条件下才能实现动植物的生长,物质能量的流动,从而使生态系统能够正常的运转。

在生水系统循环的过程中,解决地表水径流是解决城市中一下雨就看海的窘况的关键。现代工业的不断发展,使得新材料在社会建设中发挥着重要的作用,使得楼房的高度在不断提高,建筑的结构也在不断的提升,城市的路网不断的向外延展,城市的面积不断的扩大,整个城市形成一个有机的整体,这种有机体被视作是一个整体的生态环境,这种生态的环境在某种程度上对自然造成了一定的破坏,在更大的层面破坏了自然本身的生态系统。如果我们利用自然过程,收获其提供的免费服务,而不是去剥夺它的能力,那么另一种城市形态,乃至另一种城市文明的生活方式将赫然在目:人们会在街道旁或者公园种植蔬菜和粮食;洪水也会被城市所利用而非被拒于高墙之外;废物和废水会被自然过程吸收和净化;鸟类和其他本地物种会和人类共同栖息在我们的后院;人们会欣赏真实的自然之美而非训话或高强度人工维护下的自然[4]。面对这越来越严重的问题,海绵城市的理论提出成为了解决这个问题的关键。

3海绵城市与风景园林规划的关系

风景园林规划在城市规划后期的建设作用越来越被人们所重视,绿地规划为人们提供城市生活所必须的绿色活动场地,降低城市的烟尘,噪音,温室气体等,还能为城市提供充足的氧气、水分和适合人类居住的环境。

海绵城市的建设过程中,最为主要的就是景观规划的合理性。在合理规划的前提下才能充分的发挥城市景观生态对城市空气质量、城市水土保持等生态环境建设中的作用。通过风景园林的规划设计,使得城市作为一个生态的整体,抵抗外界的干扰,形成更稳定的生态系统。城市园林不能墨守陈规地采用原来的建设方式,被动地实施养护、管理,应该以生态学的理论重新认识和建设园林并了解风景园林生态学对风景园林的影响和作用,认识园林植物在风景园林规划中所起到的重要作用,特别是要处理好生态植物与园林植物的群落关系,人与生态群落之间的关系,进一步加强园林绿化与经济效益的认识。只有这样才能充分发挥生态在风景园林规划中的作用。

4海绵城市在城市建设中的应用

我国城市的大部分河道中依然是传统模式的建设方式,当面临城市遭遇雨水冲击时,城市河道的作用,也根本起不到吸水、蓄水、净水、供水的海绵体能,也不能减少城市内涝和季节性干旱对城市日常生活中水循环的干扰。这并不是中国自己的专利,比中国还要早的提出相类似的理论的还有很多国家,例如美国提出来的低影响开发(LiD)、澳大利亚所提出的水敏感城市设计(wSUD)、还有英国提出的可持续排水系统(SuDS)、法国提出的替代性技术(ats)等。这些理论所阐述的共同点就是减轻雨水循环对城市自然水文特征的影响,同时改善雨水的水体质量。

对于雨水进入河道的相关治理技术不断的发展和提出的过程中,产生了很多专门进行河道水体质量检测的相关技术标准,随着技术的不断提高,人工智能的不断开发和完善,使得现代技术对水体质量检测的标准也不断的升级。表1,是通过雨洪管理规划软件的基本设计指标,这个指标就是目前比较优秀的雨洪管理软件,由于开发较晚、设计理念相对成熟、商业化运作等,iwmtoolkit的指标总体较突出[5]。

通过表1的监控测算数据,能够清晰的反应出lwmtoolkit的直观性,所以能够在市场占有率更为广泛。

4.1LiD思维模式的引入

专家们在不断探索着人与自然和谐共处的自然理水方式。20世纪的美国就曾提出的一种较为先进的雨水管理模式,指在场地开发过程中采用源头、分散式措施维持场地开发前的水文特征,其核心是维持场地开发前后水文特征不变,包括径流总量、峰值流量、峰现时间等[6]。LiD的核心就是雨水调蓄方式,其中它主要包括雨水的入渗、蒸发、滞留、蓄集等。所采用的基本措施有生物滞留带、绿色屋顶、植草沟、雨水花园、储水池、透水路面等。借着这一思潮,政府职能部门提出了建设“海绵城市”这个理念。

4.2绿色屋顶和雨水花园相结合

按照各物种自身的生物学特性,充分利用空间资源,让各种生物有机地组合成一个和谐、有序、稳定的群落[7]。绿地空间设计的最主要的方式是垂直绿化,而屋顶花园的雨水收集是生态学在风景园林规划中的重要应用。屋顶雨水污染程度轻,在绿色屋顶的过滤之后,雨水的净化标准完全可以满足灌溉要求。可以通过收集系统的收集直接进行存储,为以后在枯水期的时候供给社区绿化灌溉、浇洒道路、冲洗厕所以及车辆清洗等使用。这种模式的优点在于竖向的绿化和横向的绿化有机的结合起来了,形成一个整体,在雨水的净化处理时,收集储存形成一个行之有效的雨水收集系统。雨水花园的结构由内而外一般为砾石层、砂层、种植土壤层、覆盖层和蓄水层。同时设有穿孔管收集雨水,溢流管以排除超过设计蓄水量的积水,这样既能够满足对雨水的收集和利用同时也不会因为雨水的过量而造成植物的生长环境改变对植物的影响,同时能够避免对生态系统的破坏。

4.3铺设透水装置

在人行广场、停车场等地区,大量采用具有渗水性能的面层铺装,渗水地面不仅可以减少地面的热量反射,还能保持土壤的生态功效。雨时能较快消除道路、广场的积水现象;当集中降雨时能减轻城市排水设施的负担,防止河流泛滥和水体污染[8]。

以上这些设施可构成一个雨水循环系统,自然降雨通过绿色屋顶和雨水收集装置,利用管道导入地下过滤器,城市广场水渗入蓄水池中城市道路水进入到附近的植被草沟,最终水分通过地下的雨水管网都汇集到生态置留塘中,置留塘水面蒸发,形成降雨,近而形成水循环。这样可以有效地控制雨水径流,减轻雨水径流污染,并且收集储存的雨水还可以用于景观灌溉等用途,相应地减少了对可饮用水的消耗。

以北京奥林匹克公园为例,整个公园是一个很好的“海绵体”,有效利用了之前提到的设施,园区包含雨洪收集、再生水利用、循环过滤净化、湿地净化等各种工程设施,总水系面积84.2hm2,总蓄水量130万m3,这些工程设施的外在形式表现为公园内的景观路面、休闲绿地、下沉花园、龙形水系、森林公园等,既做到了节水养水,同时还营造了一道亮丽的景观带。

据了解,整个园区的透水铺装地面约17hm2,下凹式地形17hm2,滞蓄雨水,减少灌溉量,水系滞蓄16.5hm2,雨洪集水池9个,容积7200m3,下沉花园蓄洪沟调蓄8000m3,渗滤、收集管网长60多km。整个奥林匹克公园每年的用水量超过1700万m3,其中利用再生水就有800万m3,将近全年总用水量的1/2。

5风景园林规划在园林景观中的结合

景观生态学和风景园林学结合的范围随着社会和科学技术的不断发展而不断的扩大。近些年来,随着风景园林规划设计范畴的扩大,更多的生态学技术以及生态系统服务手段被引入了风景园林规划设计中。如废旧工厂改造中废物处理[9]。随着风景园林规划设计的对象和范围的扩大,除现有的主要以生物种群、群落生态学以外,生态系统和生态学等理论将逐渐应用在风景园林景观规划设计当中;随着风景园林景观规划设计中尺度的扩大,在陆生生态学、淡水生态学、湿地生态学、海洋生态学等生态学科中,将在滨水生态设计、湿地保护设计、海岛景观设计中也同样起到十分重要的作用;随着风景园林景观规划设计工作的不断发展,在大地生态学、景观生态学、城市规划生态学、经济生态学、数学生态学、污染生态学等学科中的交叉学科,生态学和风景园林景观规划设计关系更加密切;随着风景园林景观规划设计成果的不断创新和科学性要求的提高,在生态学技术手段和风景园林景观规划设计的前期勘察和数据整理收集过程中的应用,也会大大地提高,更多的生态学的技术手段将会出现在风景园林景观规划设计的整个设计、施工过程中。

6小结

生态规划与设计已经成为国内外风景园林学科发展的重点和研究的热点之一[10]。实践所证明,风景园林景观规划和生态设计是一体的、协调的,在人类的需求与自然生态关系中,是将人类和自然资源的开发、利用及转化的影响降低到最低程度的重要途径之一。建议国家和地方政府给予更多的支持和投入,特别是需要提高基金项目资助的范围和力度,同时加强与国际上先进的技术进行交流与合作,从而达到园林景观规划与生态设计层面推动我国园林景观生态学科的研究和应用,使得我国的园林景观生态学能够达到世界顶级的水平。

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海绵城市在景观设计中的应用篇6

关键词:城市快速道路;海绵城市;道路改造

1海绵城市概述

近年来,自然灾害屡有发生,尤其是洪涝灾害,其可预测性差,且预防措施具有局限性。洪涝灾害不仅威胁着人民的生命财产健康安全,还大幅影响了城市的经济发展速度,造成了极大损失。随着城市化进程的持续推进,一些城市的道路情况与其交通需要不适配,难以满足人们生产生活的相关需求。因此,为提升人民出行效率、提升生活质量、确保安全出行、提升人民生活幸福感,道路改造工作已经刻不容缓。海绵城市的建设理念是在现阶段对道路改造工作的一种指引,在改造中应用海绵城市建设理念,有利于提升改造质量,推进城市基础设施建设进程,提升建设效果。海绵城市是指降雨时将雨水收集起来,并开展一系列净化、储存工作,一些经过净化的雨水可以再次使用,秉持着保护生态环境的原则,借助人为干扰的办法提升对雨水等自然资源的利用率,进而减少资源浪费,确保城市排水顺利。海绵城市的构建可以很好地帮助城市合理利用资源,实现雨水资源与生活需要的有机结合,有利于保护环境,构建海绵城市的根本目的是实现人与自然的和谐共处以及城市与自然的共同发展。

2市政道路工程中海绵城市理念的重要意义

海绵城市理念在市政道路建设中的应用,可以切实提升资源利用水平,改善生态环境,具体表现如下:(1)改善生态环境。随着城市环境污染程度的提升,特别是雨季,雨水中的有害物质对城市环境的影响不容忽视。而海绵城市理念与市政道路工程的结合,可以切实改善这种情况,收集雨水、净化雨水、再利用雨水,不仅可以减轻污染,还可以节约资源,实现资源合理配置[1]。(2)有利于合理分配水资源。市政道路工程与海绵城市理念的结合有利于水资源的调配,这是因为在海绵城市的理念下,可以进一步完善城市排水系统,加强城市基础设施建设,缓解城市用水压力,确保水资源的合理利用,避免因雨水过多造成排水不畅的现象。此外,在雨季储存的雨水还可以应用于旱季,避免内部干旱,提升水资源利用率。

3海绵城市应用在市政道路中的设计原则

3.1道路干预最小化原则

在不改变原有道路设计和排水系统走向的情况下,在雨水入渠管道控制径流污染和大小,充分考虑城市道路功能和生态需求,建设具有生态特性的城市排水系统,同时,应用海绵城市建设理念时必须确保排水系统的基本功能使用正常。

3.2与道路排水系统连接原则

海绵系统作为道路排水系统的协助系统,必须与排水网及附近绿地连接,切实改善道路排水形式,增强道路透水性,将道路绿地海绵体的作用发挥到极致[2]。

3.3经济原则

结合道路建设方案,按照实际情况对道路进行分类,做到因地制宜。在确保道路基本交通功能和排水工程的前提下,尽量缩减资源投入,降低工程造价。

3.4景观规划原则

在实现海绵效应的基础上,应尽可能地做好景观规划,提升景观的视觉效果。做到景观与道路特征的协调统一,在保护生态的基础上,增强美观性及功能性。科学保护环境,协调生态发展与城市发展之间的关系。

4城市道路快速化改造项目海绵城市理念应用分析

4.1项目概况

某城市交通主干路总长度为14km,贯通城市东西,是极为重要的城市交通枢纽与过境通道。该城市交通公路负担了城市绝大部分的交通压力,为了让此公路更好地服务城市,发挥其城市枢纽作用,采用新型科学的技术对其改造拓宽。改造项目计划将公路改为地面双向四至八车道、双向六车道隧道、高架双向六车道,并利用现有的城市给排水设施将城市打造为现代化海绵城市。

4.2一般路段海绵城市的应用设计

一般路段的海绵城市工程设计较为简单,通常情况下在公路两旁借助边坡地势策划设计景观,并采用植草沟和透明给排水管道相结合的模式,将地形较低的位置设计为植草明沟,在明沟下方安置水管,该设计有利于收集雨水以及道路附近的地表径流,实现对水资源的收集、净化与利用,达到环境保护绿化城市的目的。此外,人行道的海绵城市工程建设是将人行道纵向设计,再利用道路周围的绿化带实现道路一侧反坡排水,收集并净化雨水,另一侧为正坡排水,将收集到的水排入非机动车道处的集水沟进行统一使用。海绵城市工程项目在非机动车道处的建设稍复杂,通常施工建设人员会将车道选用透水沥青材料设计建设为透水路面,道路为纵向设计,并在该车道的两旁建立集水沟,该设计能够在不影响道路美观与正常使用的前提下收集雨水。具体的建设计划如下:在道路集水沟处建设清淤井,每5~6m设置一个,将清淤井与集水渗蓄水罐连接,用以将收集的水投入城市环境建设中,并且以30m为一个单位在集水沟处修建溢水管,将溢水管与城市排水管道连接,保证在雨水过量的情况下该系统及时将雨水排除,避免城市地表雨水淤积,确保海绵系统正常运行[3]。与非机动车道不同,机动车道一般选择不透水材料铺设路面,同时在公路两侧设置集水沟,集水沟没20~30m处设置一个清淤井,使雨水流动汇集到路面两侧,经过清淤井过滤后流入集水装置中,再统一调集将收集并净化后的雨水经底部的出水管排出。并且,机动车道的海绵城市工程也装有溢水管,在雨水量较大的情况下,集水装置的集水井水位会快速上升,当水位达到一定高度时,集水沟收集到的雨水会经溢水管排进城市排水系统,一定程度上缓解了城市排水的压力,达到了利用雨水资源的目的,绿化了城市环境。一般路段海绵系统见图1。图1一般路段海绵城市系统

4.3高架路段海绵城市的应用设计

与其他公路一样,高架路段同样需要海绵城市建设。具体建设设计为借助高架桥桥墩安装集水井,再利用城市本身的雨水排水管道收集桥面的雨水,并经过雨水沉淀后将收集的雨水排入桥下的绿化带集水装置中,将集水装置中的水定时定量用于城市绿植的浇灌工作,既减轻了城市排水的压力,又节约了有限的水资源,高效且环保,实现了高架桥路段海绵城市工程的价值。高架路段海绵系统见图2。图2高架路段海绵城市系统

4.4雨水花园系统的应用设计

海绵城市建设工程可加入雨水花园系统,利用雨水管收集高架桥以及高架附近地区的雨水,并通过一系列简单处理净化收集的雨水,将净化过后的雨水用于城市景观的建设。同时,雨水花园系统需要在系统底部设计蓄水池,并将建设施工留下的某些废料投入其中。雨水花园系统使海绵城市工程更好地实现了对雨水的净化与利用,并且防止城市路面与高架桥梁的积水现象,缓解城市排水压力。

5结语

将海绵城市建设理念应用于城市道路改造中,既增强了城市道路消化雨水的能力,而且减少了对水资源的消耗,提升了淡水资源的利用率。海绵系统建成后,在极大程度上减少了人工灌溉道路的工作量和水资源消耗。低廉的维护成本提升了城市海绵道路排水系统的应用价值。海绵系统的复制性很强,推广力度很大,但在建设海绵系统时必须根据城市的实际情况调整建设策略,建设出契合实际的海绵系统,真正为节约资源、保护生态作出贡献。

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海绵城市在景观设计中的应用篇7

关键词:海绵城市;绿化改建;园林绿化;城市建设;生态

在我国城市化进程的加快的过程中,改善生态环境已成为人类社会迫在眉睫的首要问题。海绵城市可以使城市生态系统自然、良性、可持续性循环,建设新型生态文明城市。在海绵城市建设中,城市园林绿化具有举足轻重的作用,连接、贯穿于海绵城市建设的始终,而园林绿化的改建提升在整个城市园林绿化建设中占有很大的比重,如何在园林绿化改建提升中因地制宜地应用海绵城市建设理论则成为其中的重点、难点。

1海绵城市理论的提出与内涵

2012年4月,在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中,首次提出了“海绵城市”的概念;2013年12月12日,在中央城镇化工作会议上提出:建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”。2014年住建部《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建(试用)》(以下简称《指南》),文中指出海绵城市是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,为各地新型城镇化建设中海绵城市的建设提供了指导。

2园林绿化改建提升在海绵城市建设中功能及应用内涵

园林绿化改建提升是现代城市园林绿化建设发展中的重要组成部分,对改善城市生态环境具有重要的作用。在海绵城市的建设中需要对多专业进行统筹规划,而园林绿化由于对各专业的纽带连接作用,贯穿于海绵城市建设的始终。海绵城市的建设中,不可避免地要对原有绿化进行改建提升,使其更加符合现代生态文明城市发展的方向。城市园林绿化改建提升作为城市城市园林绿化的一个重要组成部分,对于建设海绵城市具有重要的作用。

随着城市土地资源的日趋紧张,城区新建绿地的建设空间逐渐紧缩,海绵城市建设会更多地与城市园林G化改建提升相结合,在原有绿地的基础上加强排水、调蓄等设施建设,结合不同绿地的特点与周边环境协调一致,努力消除因给排水、调蓄等设施不足而造成的一雨就涝、水资源流失等问题,增加地下水资源以及雨水的二次利用,加快解决城市内涝、雨水收集利用等问题,增强小区绿化、公园绿地、道路绿化带等的雨水消纳利用功能。

3海绵城市建设在园林绿化改建提升中的建设应用

在已建城市园林绿化改建提升中,引入海绵城市建设的理论与技术,使其自然地融入周边的生态环境中,更好地发挥作用,形成“景观安全格局”,以尽可能少的用地、最佳的格局、最有效地维护景观中各种生态过程的健康和安全,从而构建成低影响开发雨水系统。

在城市园林绿化改建中,建设海绵城市不是对原有绿化的全盘否定,而是在最大限度地保护原有绿地生态环境的基础上,利用原有绿地的不同构成形式与特点,对受到破坏的水体、林地等自然环境采用生态的手段进行恢复和修复。在具体实施中,通过具体的园林景观施工方法,让水系统的生态功能发挥出来,将海绵城市建设理论落实到具体的“海绵体”建设上,包括公园、小区、道路等区域和局域集水单元的建设。按照新区标准进行规划,通过改造地块的建设提升周边老区对径流的控制能力。

海绵城市建设的技术方法具有多种,且每种往往具有补充地下水、集蓄利用、削减峰值流量及净化雨水等多个功能,可实现径流总量、径流峰值和径流污染等多个控制目标。因此实际建设过程中,应根据城市总规、专项规划及详规明确的控制目标,结合汇水区特征和设施的主要功能、经济性、适用性、景观效果等因素灵活选用各种技术及其组合系统。

4在园林绿化改建提升中应用海绵城市建设理论的具体措施

4.1控制不透水铺装面积

透水铺装被誉为“会呼吸的”地面铺装,本身具有良好的生态效益,研究表明,透水铺装径流削减能力为40%~90%,比无收集措施时提高约10%,洪峰削减能力在20%~80%,可以大大缓解城市排水压力,控制城市水体污染,维持城市水资源平衡。

在园林绿化改建提升中合理控制开发强度,在城市中保留足够的生态用地,控制城市不透水面积比例,规划硬化铺装时,选用透水材料,采用透水式的铺装设计,减少地表径流,增加雨水下渗,建立绿色可持续的雨水排放模式,充分利用水资源。建设透水铺装时,由于车行道污染相对较重、荷载较高,采用透水路面应结合道路、交通、水利及其功能等现场实际综合考虑,选用透水材料应慎重考虑。但在非机动车道、人行道、广场、停车场等荷载轻、强度低的铺装改建中,大力推广透水铺装,使雨水通过透水铺装系统有组织地汇流与传输后引入城市低影响开发设施,从而维持城市生态平衡,体现了人与环境和谐共生的可持续发展理念。

4.2因地制宜,设计下沉式地形

下沉式地形可汇集周围硬化地表产生的降雨径流,再利用其上的植被、土壤、微生物等的作用,截流和净化小流量雨水径流。在园林绿化改建提升中,利用原有绿地的地形设计,在绿地低洼处,设置下沉式绿地,可以有效收集下沉雨水,减少地表径流。在实际施工中,利用原有地形高低起伏变化,顺着地势走向,在高程较低处因地制宜的采用下沉式设计,并可结合水景、亭台等设计形式,营造良好的下沉式设计的景观效果与实用性。因此,城市绿化改建中要特别注意保护和利用现有城市生态系统中的洼地、池塘、湖泊等“海绵体”,结合城市绿地进行综合设计,在不增加用地面积、少量建设成本的条件下,能够实现绿地多功能化、就地消纳雨水径流、减少外排雨水量、雨水资源化利用、改善生态环境等多种目标。

4.3充分利用原有绿地的边坡、边沟

在城市绿地的中部、边缘或广场、停车场、道路的边缘,常常地势较低,形成自然的排水通道,因此在园林绿化改建提升中,利用原有绿地的边坡、边沟设计,在沟底及沟壁采用植物措施和其他工程措施相结合的设计方式,设置生态草沟,收集绿地、广场和道路上的降雨径流,对污染径流进行过滤、渗透、吸附及生物降解等一系列作用,以达到就地净化处理、控制径流污染、促进雨水下渗、延缓瞬间径流系数的目的,同时,还能降低工程造价,提高了生态草沟景观效果与生态效益。

4.4建设地下集水管网,增强雨水收集利用

在园林绿化改建提升中,要结合城市中长期综合规划,结合现场实际情况,在改建绿地地下改造、建设地下雨水收集管网,将雨水进行下渗和收集,最大程度地把雨水保留下来,减少了城市对市政管网的依赖,从而能减少管道铺装投入,减少对雨水进行综合利用。

4.5选用适宜的园林植物

海绵城市在景观设计中的应用篇8

【关键词】:海绵城市、道路绿化、雨水下渗

正文:

1、“海绵城市”建设序幕

近年来,许多城市正面临诸多雨水问题。如内涝频发、径流污染、雨水资源大量流失、生态环境破坏等,这些问题影响着城市的正常秩序以及人民的生命财产安全。

严峻的形势促使政策的出台。2014年10月,住房和城乡建设部了《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建(试行)》。

指南中提出要充分发挥城市绿地、道路、水系等对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,建设自然积存、自然渗透、自然净化功能的海绵城市。为实现这一目标,需通过加强城市规划建设管理,并充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用。

自上而下的政策导向以及中央财政的扶持拉开了海绵城市建设的大幕。城市建设过程中“海绵城市”的设计理念已逐步在城市规划、设计、实施各环节得以体现。城市绿地有减缓雨水径流,渗蓄雨水的巨大潜力。道路绿地作为构成整个城市绿地网络的线性组成部分,是海绵城市建设的一大战场。

2、城市道路绿化现状

城市道路绿地是城市绿地的重要组成部分。不仅能起到改善城市生态环境、净化空气、减弱噪音等作用,还承担着美化城市街景,体现城市面貌的功能,具有重要的经济效益和社会效益。

对绿化苗木而言,道路绿地的生长环境较为恶劣,为保证城市道路绿化的苗木成活以及良好的景观效果,城市建设过程中,往往需要投入大量资金对道路绿化进行建设养护。靠天吃饭靠雨灌溉显然行不通,因此,传统道路绿地建设往往会构建一套自成体系的给水浇灌系统。保证了成活,还得保证景观效果。

传统道路绿化对景观效果的重视程度远大于其他因素,特别体现在树种的选择上。道路绿化树种大多要求选择冠大荫浓,姿态优美的品种,却鲜有对植物水淹耐受性的要求。

对道路绿地而言,当绿化效果被放大的无以复加时,道路绿地排水秉承快排的原则,也就不足为奇了。最常见的是绿地排水通过地形快速排入道路,再经由道路排水系统快速排入市政管道。

这样的排水方式太过于依赖市政管网,尤其是在暴雨天气,给市政管网带来的压力更为明显。

2.1给水系统源自市政管网。

城市道路绿地的给水系统一般是从市政管网接入,利用压力泵将市政管网中的水引入绿地中去,然后设计一套浇灌系统,通过喷灌、滴管等多种方式,将市政管网中的水供给给道路绿地。最常见的绿化浇灌系统通常是设置一条主干管及其附属设施。采用的浇灌方式常为快速取水阀人工浇灌,浇灌管道采用pe管,水源就近取自市政管道。绿化用水指标为5L/(m?・d),每天浇洒小时按6小时计。快速取水阀布置间距平均为50米,浇灌管道覆土不小于0.8m,浇灌管道通过道路时做大2号钢套管保护。

2.2排水系统去往市政管网

鉴于城市园林绿化带设计的高度、坡度并没有明确规范,就贴近自然而言,坡度设计是很好的选择。从景观上考虑,有起伏地形的绿化带更具欣赏价值。从生态上考虑,有层次的种植也更利于树种的生长。在这种原则的影响下,道路绿地的标高通常常会高于道路侧石,如此一来,降落到道路绿地中的雨水通常只经过简单渗透,就加入了城市雨水“快排”系统的大军。道路绿地排水经过少量渗透,经由道路上的雨篦,最终依赖市政管网快速排走。

2.3道路绿地的“海绵”功能未发挥充分。

在“海绵城市”建设的新背景下,观念仅仅停留在美化层面的绿化建设已显得不合时宜,尽可能的发挥道路绿地的“海绵功能”才是道路绿化建设的真正王道。

北京市曾经做了绿地高度对入渗量的影响试验,结果表明若绿地标高低于周围路面,其入渗量是高于路面时的3~4倍。相关数据表明,若使得绿地下凹,只要下凹深度达到10cm,则一年一遇的暴雨径流可100%拦蓄在绿地内,对二年一遇的暴雨也可以拦蓄81%。即使每年有2~3次暴雨会产生溢流,大部分雨水径流还是能被较长时间内被蓄渗在绿地中,蓄渗效果十分明显。

传统的道路绿地太过依赖于现有市政排水系统,轻视了绿地对雨水的渗蓄,道路绿地的“海绵”功能尚未得到关注和发挥。

3、海绵城市背景下道路绿化应对策略

海绵城市着力解决城市雨水问题,道路绿化也需要水。这二者之间可通过源头、端头、路径上的雨水利用等一系列措施联系起来。

传统道路绿化中,给水水源通常来自于市政管网,绿地排水系统端头也通常是管道直连入市政管网。在海绵城市着力解决城市中的雨水问题的背景下,道路绿化也应顺应趋势,应充分发挥自身的海绵效应,改变雨水排除路径,增强雨水下渗量以及绿地的渗蓄能力,增强道路绿地的复合型功能。

3.1给水系统源头可以采用以雨水存储系统和再生水以及达标的景观水体为主要补充水源,减少对市政水源的依赖。雨水存储系统的源头水体主要是可采用渗透塘、湿塘、调节塘等设施实现。通过绿地渗透及调蓄等功能的结合,保证雨水资源化利用。

3.2排水系统端头也可采用渗透塘、湿塘、调节塘、初期雨水弃流设施等(若有条件也可排入附近河道)。与给水系统的雨水储存措施类似,通过渗透调蓄之后的超标雨水再与灰色市政排水系统相接。

3.3采用植草沟等手段,增强绿地渗透作用。

低影响开发设施有较多种类,适用于市政道路绿地的设施有生态树池、植草沟、植被缓冲带生物滞留设施等,合理运用可加强道路绿地的渗透作用。以植草沟为例,这类覆盖植被的地表沟渠,可收集、输送和排放径流雨水,衔接其他各单项设施,并具有一定的雨水净化能力。因此,在场地竖向允许无关安全的条件下,与雨水管渠及超标雨水径流排放系统联合应用,甚至在一定条件下代替雨水管渠。

3.4运用透水铺装

在道路中运用透水铺装,也是改善雨水阻隔的一种方式。透水铺装按照面层材料不同运用于道路的不同位置。

透水沥青混凝土铺装路面可用于市政道路的非机动车道。透水砖铺装、嵌草砖可用于人行道以及车流量和荷载较小的道路。园林铺装中的鹅卵石、碎石铺装等可用于人行道,建筑小区的小径等。

4、道路绿化的用水要求

道路绿地对雨水的资源化利用,如回用于道路绿化用水及水系景观等,可实现城市用水的良性大循环。然而,通过海绵城市渗透设施留存下来的雨水是否可以不经处理的作为景观用水,水质是否能够达标,仍然面临诸多疑问。针对道路绿化用水的水质问题,应综合考虑各种影响水质的因素。

4.1路面污染:

机动车道路面常常承接汽油等汽车燃料,,路面污染严重。特别是含铅汽油在机动车中广泛使用,道路沿线两侧在一定范围内均受到来自汽车尾气排放的的铅污染。还有一些含铅的燃料,通过雨水冲刷,下渗、转运,最终抵达植物根系被吸收,严重影响绿化植物的长势。除此之外,铅污染还有可能通过食物链的传递富集,间接危害人类的身体健康。

4.2大气污染:

大气污染是现代社会的一大难题,它不断破坏着生态环境,危害着人类及动植物的健康。不仅如此,由于大气污染带来的酸雨,已成为一类不可避免的全球性污染源。酸雨对植物生长影响很大,据相关数据表明,雨水的ph值越低,对叶片的伤害越大。雨水的ph值越低,对根茎的影响甚至大于对叶片的伤害。如若灌溉的水质酸性太强,伤害植物根本,将对绿化植物的未来生长带来无法估计的伤害,绿化效果可想而知。

4.3大气污染:

道路的建设中,对场地的水资源会产生一定的影响。比如,施工排水会使周围地区的水位下降,工程堆土等土方堆填会阻断地下水流,因限制而使得局部地下水位升高。此外,施工过程中的生活污水可能对绿化用水造成污染,形成富营养化的水体,对道路绿化中得植物生长产生不利的影响。

结语:

海绵城市作为国务院的指导性意见已经应用到城市建设中,虽然我国起步较晚,经验缺乏,但是已有不少城市率先扛起海绵城市的大旗,投入到火热的建设中去。这些行动都将有助于进一步探讨城市的可持续发展,做好城市环境资源的保护利用,提升城市人民的生活品质。城市道路绿地作为城市绿地的重要组成部分,在新的“海绵城市”的大背景下,应发挥好线形的绿地通廊这一特点,积极探索低影响开发新模式,拓展道路绿地的复合型功能,创造出更加良好的城市道路绿地环境。作为城市的设计者和建设者,我们应深入的研究,让设计更合理,让建设更持续,让生活更美好。

【参考文献】:

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[2]郑段雅;周星宇;海绵城市控规技术导则编制探索[J];规划师;2016年05期

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海绵城市在景观设计中的应用篇9

关键词:低影响开发;海绵城市;景观;场地规划设计

中图分类号:tU992

文献标识码:a文章编号:1674-9944(2017)13-0088-04

1项目背景

前海深港现代服务业合作区位于《深圳城市总体规划(2008-2020)》中所确定的深圳城市“双中心”之一的“前海中心”的核心区域,定位为未来整个珠三角的“曼哈顿”。深圳太子湾前海片区作为深圳市发展的示范区域,作为深圳市海绵城市建设成片推广区,争取至2030年全部符合海绵城市目标要求。笔者针对片区的发展提出基于低影响开发技术规划的分析与研究(图1)。

2现状分析与策略

2.1片区内涝

深圳属亚热带海洋性气候的临海城市,暴雨发生频率高,短时强降水或过程雨量偏大的天气过程容易引发内涝的发生。建设规划区域内开发强度大,建筑密度高,硬化面积广,雨水无法下渗,也是引起内涝的重要因素。此外,排水管网的排水能力不足,在地势低处产生内涝(图2)。

针对深圳前海及太子湾用地现状,结合周边地形、竖向规划、排水分区等,联系内涝产生的原因,准确识别内涝问题,针对性提出解决方案。构建多系统模型,应对城市内涝,为太子湾片区和前海片区的竖向设计、排水沟渠设计和局部节点大雨量的道路行洪设计,提供分析支撑。

2.2土壤返盐碱的问题

太子湾片区分别于2007年和2013年启动填海工程,海水对土壤的渗透作用导致植被生长状况不佳,填海使用的土壤基质盐碱化严重(图3)。

基地内部土壤基质采用填海造陆,容易封存咸水,保存于原海底岩土层或填土层中的咸水,造成土壤盐碱化,影响地下水化学性质。

对于填海及周边的区域,要滞蓄加有序排放,多维度清洗表层土壤。根据土地中盐碱含量进行绿化分区,针对盐碱地采取相应的适应和生物修复措施。植被的选取应以苗源充足、成本低廉、抗逆性强、防治费用低为原则。铺设地下排水管网应考虑滤水排盐。土壤盐碱度逐渐降低。

应限制地下水开采、人工补给地下水、充分利用当地雨水资源。采用集雨措施、排盐工程、土体结构规划、底泥改性和生物有机肥等相关措施。种植耐盐碱的树种以减少地表水分的蒸发、防止土壤表面积盐,又可以降低地下水位和盐份,改良土壤的物理性状,增加有机质和土壤微生物,降低土壤pH值,从而彻底改善周围土壤和生态环境。

2.3水质性缺水与雨水再利用

前海片区近5年居民生活用水与商业服务业用水分别占总用水比例的42%和28%,工业用水仅占22%,环卫绿化用水量占1%左右。片区内再生水回用对象除工业用水、绿化浇洒、环卫和道路清扫用水外,回用于冲厕与商业性公共建筑的空调循环冷却补水具有很大的发展空间。

应合理控制和引导高开发地区不透水用地的地表径流,通过增加场地蓄和排的能力,辅助再生水的收集与使用。

2.4太子湾片区沿海污水零排放情况

太子湾片区填海形成的土地地势较平,透水性较差,缺少排水压差,一旦遇到天文大潮,加以台风等叠加,排水难度大、面源污染严重、地表洼地蓄水和下渗能力减弱将导致局部大量超标积水(图4)。此外,填海形成的土地改变了海岸线的长度、形态和地貌,影响地表水的流速和泄洪能力,降水时地表径流增加,峰值流量增多,峰值出现时间提前,导致大量淡水资源流失和局部水灾(图5)。

应合理设置植物生态浅沟、下凹式绿地,适当采用生态透水铺装材料,回补地下水。通过合理的分级导流措施将不同降雨量情况下的超标雨水净化回用。

3规划原则及指导思想

3.1指标量化可控

规划将设立目标层、措施层和管理层,将控制指标分解至地块层面,并对地块内、道路及公园绿地等海绵措施进行量化建设指引,分级细化海绵管控指标和工程措施。

3.2措施显效可见

海绵建设措施的组合的不仅要考虑到能够到达控制目标,还要考虑其适宜性、经济性、显效性,通过多系统模型选择针对地块高密度开发、滨海抗盐碱、污水零外排特点的高效率新技术的海绵措施。

3.3全流程易核查

研究将规划、建设、管理、运营、投融资的全流程的技术服务和支撑,通过规划、导则、审查、实施、评估等环节的介入,达到一张蓝图落实到底的目标,使得海绵建设全流程的各环节能落地易核查。

3.4全周期可监测

基地海绵城市建设应当从项目的设计阶段开始贯穿到施工、管理、运营、维护的全生命周期。在全生命周期内,全程运用全周期的理念,在设计阶段结合运维要求,使用持续测量和验证发现改进机会,对数据进行分析和校正。可以通过不断检测生态草沟中不同植物对减缓雨水径流的不同效果,来调整下一阶段应该选择的合适植物。

4技术思路

4.1多系统模型的构建

首先,需要对示范区的现状水文特征进行模型评估,进而确定海绵建设目标;其次,根据示范区的详细蓝图规划,综合考虑示范区的空g布局、景观要求、经济性、维护管理等因素,进行海绵建设设施的初步布局,并进行模型评估;第三,将海绵建设初步方案的模拟结果与海绵建设目标进行对比,根据对比结果进行海绵建设布局方案的优化调整,并再次进行模拟;最后,反复调整直至结果达到海绵建设目标,最终得到海绵建设设施的布局方案。

采用Swmm可有效模拟海绵建设开发模式下的城市区域水文状态,应对城市内涝,为太子湾片区和前海片区的竖向设计、排水沟渠设计和局部节点大雨量的道路行洪设计,提供分析支撑。为城市区域内各建设项目海绵建设设施的布局与优化提供技术支持和依据。

4.2片区径流控制目标和指标体系构建

4.2.1径流控制目标的确定

年径流总量控制率的选取是一个技术指标与产出之间平衡的一个过程。年径流总量控制率越高,需要的投入也越大。随着控制率增大,径流调蓄量也有所增加。

分析基地规划设计条件和相关参数,结合基地自身特征分析,制定汇水区划分原则,由浅入深划分;根据方法选取模型参数。根据本底模型与常规开发模型模拟结果,初步设定规划目标。通过模型试算的方法,深入研究影响径流总量和峰值流量的关键因素,确定规划目标值。

4.2.2径流污染控制目标的确定

要控制分流制径流污染物总量,也要控制合流制溢流的频次或污染物总量。结合深圳市城市水环境质量要求、径流污染特征等确定径流污染综合控制目标和污染物指标,污染物指标可采用悬浮物(SS)、化学需氧量(CoD)、总氮(tn)、总磷(tp)等。一般可采用SS作为径流污染物控制指标,低影响开发雨水系统的年SS总量去除率一般可达到40%~60%。

4.2.3指标体系构建

为引导和约束开发单元内各建设项目采用低影响开发技术,保障控制目标的实现,针对基地土壤返盐碱、填海区域的污水零排放、内涝、水质性缺水及雨水再利用的问题,构建开发引导控制指标体系。初步建议包含但不限于以下指标:年径流总量控制率、雨水径流污染物控制率、峰值流量、非传统水源利用率、土壤盐碱土盐度控制指标、内涝控制标准等。

4.3片区海绵城市控制指标分解

以整体径流总量控制率及径流污染控制率为目标,通过水文、水力计算与模型模拟等方法或通过加权平均的方法对年径流总量控制率进行逐层分解,分解至地块单位面积控制具体指标。在明确目标可达性后,结合周边用地、绿地、水域等,确定低影响开发设施,注重用地功能、高效利用现有设施,并将海绵设施进行布局,计算其径流系数及调蓄容积,据此得出地块单元内年径流总量控制率和径流污染控制率,再通过综合计算校核整体目标达成情况,最终将控制目标落实。

4.4基于模型构建的海绵设施多方案比选

海绵建设模型的构建基于示范区详细蓝图规划。相比传统开发模式,海绵建设模式是在示范区的下垫面因地制宜、综合应用多种海绵建设设施进行雨水径流的控制。根据示范区用地规划和雨水管网规划,结合径流组织,将示范区划分为若干汇水区。

海绵建设模型根据基地相关情况定义下沉式绿地、雨水花园、绿化屋面、透水铺装、调蓄水箱/水池/模块、植草浅沟、截留式净化溢流设施、雨水收集回用设施、污水再生利用设施(处理、管网、调蓄)、地下室覆土、土壤改良、特性植物选育、道路附属雨水滞蓄净化设施、排水管网及市政调蓄系统设施等多种海绵建设设施等,对各类海绵建设设施的参数进行设置。针对存水区植被覆盖百分比、配置土壤层孔隙率、田间持水率、枯萎点选取参数;雨水花园、绿色屋顶、下凹绿地和低影响树池的土壤水力传导率等分别取值;路面层孔隙比、蓄水层孔隙比、绿色屋顶的入渗率、排水层中绿色屋顶蓄水率等进行取值。

以达到海绵城市强制性控制要求为目标,综合考虑海绵设施经济性、适宜性等因素,对各项海绵设施规模和比例进行方案比选,对设施清单遴选、设施占地面积、设施占下垫面比例进行合理配比,使示范区地块的设施选择具有弹性操作空间。

4.5划、建设、管理、运营全生命周期的实施路径

基于海绵城市规划成果,建立以数学模型为核心的审查决策支持工具,利用系统化、多情景模拟评估技术手段,对设计方案的综合效益进行科学评估,从建设伊始即考虑到最终验收、考核评估、维护管理等问题。

在项目设计阶段,提供一套科学、合理、高效的地块海绵城市建设审批方法,为高规格完成项目海绵城市建设目标提供技术支撑。

项目建设中,通过督导工程实施情况,定时工地巡视,及时发现问题,做好工程施工事中控制。项目完成后,采取合理措施指导工程验收、试验,所有工程的验收必须符合国家相关设计规范、标准的要求,同时满足工程设计和管理要求,达到海绵城市控制性指标和考核指标。项目运行监测评估阶段,制定项目的海绵城市评估体系、模拟与监测布点方案。

提出城市海绵城市建设效益评估的指标体系和效益测算表,能够为海绵城市建设、投资、运营和决策提供依据。通过从设计、实施、评估一系列流程及控制,最终为项目海绵城市建设提供技术支撑。

5建设成本和收益的问题

5.1建设成本

通过《海绵城市建设技术指南》对各海绵设施的估价,可完成海绵城市建设的成本估算。成本的控制在于设计阶段对设计的合理把握以及工程施工事中控制。

5.1.1成本费用

海绵建设结合片区排水工程进行,雨洪管理工程投资都是在排水工程基础上所增加的投资,包括各种类型的雨水利用设施及其相关的电气设备和庭院屋面排水系统,但不包括用于装饰或介绍工程特点而花费的费用。

5.1.2运营费用

海绵建设成本效益主要体现在项目使用和维护阶段,在项目使用所带来的经济效益、社会效益和环境效益方面。

5.1.3维护费用

传统设施中滞留区和人工湿地的维护费约为建造成本的3%~6%,洼地雨洪管理的低影响开发的维护费约为建造成本的5%~7%。但是,生物滞留区和洼地的大部分维护可以融入到日常景观维护工作中,不需要特别设备;而湿地和水池的维护则需要大型笨重的设备,用以移除沉积物、油类、废物以及前池和开放式池塘中生长的植被。

5.2经济效益

5.2.1渗透补充地下水的效益

由于低影响雨水综合利用的实施,通过增加透水面积、绿化植草面积、渗透管沟、洼地、渗水井等设施,增加了雨水入渗量,有效回补地下水。

5.2.2因消除污染而减少的社会损失

美国环保署研究结果表明,每投入1元环保费用,可减少3元的环境资源损失,即投入产出比为1∶3。海绵建设资金投入虽然不是完全意义上的环保费,但其减少的环境资源损失也会接近3元。

5.2.3城市洪涝减缓而减少的损失

城市内涝必然造成不同程度的经济损失。

5.2.4土地增值

传统设计将地上建筑与其他设施分开设计,海绵建设所应用的生物滞留等技术则可以融入景观设计,实现建筑主体与附属设施的综合设计。

5.3环境效益

海绵建设的雨洪管理技术由于采用了生态化、低能化、可持续运行的设施,不仅能保护开发区域水环境、改善建筑设施外部生态环境、提高建筑物内部的环境质量,还可以减少城市热岛效应,为居民提供舒适的居住和工作环境,并改善城市的生态环境。

5.4社会效益

海绵城市建设通过城市污水再生回用和雨水资源开发利用,可节约优质水资源,缓解水资源供需矛盾,为城市提供大量环境景观用水,重建水生态环境,进一步削减污染物排放量、改善水体环境。

另外,海绵建设通过引导建设项目开展城区雨洪利用工作,可降低洪峰流量,维护自然水文循环,增加地下水补给,调节片区气候,改善区域生态环境。通过规划实施,引导拟建项目采用低影响开发模式,实现雨水的综合管理与控制,_到开发建设后径流系数不增加的目标。

参考文献:

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海绵城市在景观设计中的应用篇10

关键词:海绵城市;城市规划;生态环境;低影响开发技术

1海绵城市的内涵

海绵城市是指把城市建造成具有海绵功能的城市。通过低影响开发技术的系统运用,恢复传统粗放型建设破坏的生态环境,保护原有的水生态系统,减少径流,减轻暴雨对城市健康运行的影响。海绵城市理论与绿色基础设施技术主要区别在于它的宏观性。绿色基础设施技术关于雨水排水管理方法侧重于景观设计以及相应的技术创新,缺乏对生态环境系统水平的综合考虑。海绵城市理论强调生态优先,以整个生态系统为研究对象,建设一个绿色网络、水文网络的系统梳理,支撑起了海绵城市的骨架。在水文网络与景观基础上,将通过低影响开发技术,最终来实现海绵城市的建设。海绵城市是城市建设的一种新型理念,也是一个综合性的形象概念,通过建设可渗透路面与绿地等方式,使我们的城市具有像海绵一样有弹性,可以在降雨的时候吸水、渗水、蓄水、净水,在需要的时候将吸收到的雨水释放并加以有效利用,防止了城市洪涝灾害,减轻径流的污染负荷,从而实现了水资源循环利用、改善城市景观和城市气候微调等。将各种资源合理有效地统筹规划,以降低对生态系统的破坏,最终实现人与自然的和谐相处,建设成可持续发展的城市水循环系统。

2控制指标分析

建设低影响开发雨水系统,规划控制目标通常包括了径流污染控制、径流总量控制、雨水资源化利用和径流峰值控制等。湖州市作为一个平原城市,重点应放在径流峰值与径流污染控制目标上,径流污染与径流峰值控制来体现径流总量的控制目标,基于以下3个方面:①丰富的水资源,河网间距在1.2~2km之间,排涝设施规模与河网布局现状满足排涝的基本要求。②已建好的雨水管道设计标准通常采用一年一遇暴雨重现期,部分旧城区管道的标准更低,城市管网的排水压力很大,应该通过削峰来提升其防涝能力。③滞缓的河道水流,水环境容量很低,水功能区达标率现状仅为16.9%,然而老百姓对水环境质量的要求却越来越高,所以只有控制降雨径流污染,才可有效改善城市的水环境质量。雨水的资源化利用成为缓解城市水资源短缺的重要途径,也是建设低影响开发雨水系统的重要组成部分。如景观用水和市政绿化等各种用水,采用就近雨水作为补充水源,可以大大降低城市供水的压力。因此,应该根据水资源平衡分析,经技术经济比较后,分区域确定雨水资源化利用控制目标。

3海绵城市理论在城市规划中的实践

以我国的湖州市为例,对海绵城市理论的实践途径进行分析,湖州市位于我国的长江三角洲地区,城市内部水系统非常发达,水资源丰富,但仍然存在水容量限制等各种问题。

3.1水系湿地

水系湿地作为构建城市规划的核心环节,对海绵城市理论的应用有着十分重要的影响。河流和湖泊等水系是城市内天然的雨水净化区,起着非常重要的作用,所以,湖州市在进行城市规划时,首先要加强对现有水系湿地的保护,特别是其中低洼地区内的河沟等,避免盲目填补,增加内部的内涝风险。其次,应该结合城市建设的方向,实现对城市格局的合理规划,应该充分利用河道与道路之间的绿化带,设置地表泄水通道等,优化城市对雨水等自然灾害的防治控制和净化。

3.2绿地广场

绿地广场,是在城市规划过程中,充分利用现有绿地或新建的绿地和广场等开放空间,实现对雨水的净化,并将它打造成为城市径流污染的处理中心,发挥临时滞纳空间的作用。在湖州市传统的城市规划当中,对公园、广场、绿地等低影响开发相对较小,从而阻碍了城市抗洪涝能力的提升,也无法实现对径流污染的控制。因此,湖州市在对城市规划的过程中,应加强基础功能区的绿化广场的建设,或加强对湿地公园的设计建设,实现对绿地广场与周边区域内空间关系的有效处理,做好对雨水出路等相关内容的详细规划,以促进城市规划中的海绵城市理论的有效实施。

3.3城市道路

湖州市在我国长江三角洲地区,它的降雨量比较大,而且有较大的雨水径流量,污染也比较严重。因此,必须通过有效的城市道路规划,以保证城市内道路交通安全功能的有效发挥,实现城市道路资源的合理利用,最终对城市的合理规划产生积极的影响。一方面,湖州市可以加强对下沉式绿地、LiD树池等基础设施的建设,从而实现对雨水径流量的调节,并对径流的水质进行优化。另一方面,城市内也应当建设景观绿化带,可以有效地将地表雨水引入到绿化带内,起到净化、入渗的作用,同时缓解城市环境污染,为海绵城市的打造产生积极的影响。

3.4城市雨洪管理海绵技术

在海绵城市建设过程中,通过运用合理的城市水生态基础设施规划,发挥城市“海绵”的功能。以湖州市湿地建设为例,可以对雨洪灾害进行有效的控制,并可以在湿地内规划出雨水集合区域。通过对雨洪灾害的综合管理,形成了具有镶嵌式结构的海绵综合形式。因此,在城市规划的过程中,首先要建立多个系统化的湿地系统,并对其进行统一的整合;其次,应当为湿地系统的生物提供基础的生活环境,以确保不破坏它的生存环境,同时也为城市居民提供良好的生活环境。在湿地系统的建设中,要建设净化水质、蓄水池和地下水回雨水等一系列流程,特别是对潜流整合功能的设置。通过对土壤及其周围生态环境的净化,并对雨水进行有效的净化处理,使其被引入到湿地中,从而实现对地下水的补给。

4保障措施

4.1加强前期研究

海绵城市的建设是一项综合性的系统工程,根据自然条件、水环境质量与排水现状等,开展基于低影响开发理念的雨水控制和利用专项规划研究,特别是对地下水埋深、土壤渗透性与河网分布等存在的区域差异,应该分区域明确控目标体系和控制目标,并对各区域低影响开发措施的适用性进行分析。

4.2强化规划管理

城市总体规划和绿地、排水防涝、水系、道路交通等专项规划,应该落实低影响开发的具体要求;控制性详细规划应界定低影响开发设施用地,以及将低影响开发相关控制指标纳入到土地出让条件。规划部门要加强监管,对控制指标不达标,配套低影响开发设施没有落实的项目,不给办理核实手续。

4.3统筹工程建设

海绵城市建设涉及城市规划、国土、道路、水文、排水、园林、交通等多个相关专业,需要建立畅通高效的部门间沟通协调机制,以确保低影响开发设施的实施。

4.4强化管理维护

低影响开发设施的效益发挥,受到后期管理和维护的影响。城市道路、园林和排水等相关部门要按照职责分工负责对公共项目的低影响开发设施进行监管;其他的低影响开发设施,由该单位或其负责人负责维护和管理。

5结语

海绵城市理论在我国大部分城市中得到广泛的应用,为我国城市化进程的健康发展做出了巨大的贡献,也进一步促进了我国城市规划工作的开展,得到社会各界广泛关注。为建设海绵城市,建设低影响开发雨水系统,促进城市生态文明建设,本文分析了海绵城市的建设理念和实现途径;结合湖州市规划的实际情况,提出了重点控制指标;基于水系湿地、绿地广场、城市道路等城市空间,探讨了海绵城市的实施策略,最后提出保障措施。

作者:何平华单位:浙江天和建筑设计有限公司

参考文献: