海綿城市建設的背景范文
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論文關鍵詞:北京私家園林,海綿城市,理水,風景園林
經實地考察與歷史資料匯總,總結了北京西郊八處私家園林的歷史演變和水系的景觀結構。
1.1 北京市西郊私家園林歷史演變
承澤園,始建于雍正三年(1725),沒落于(1911),為清果親王允禮的園林;蔚秀園,始建時間不詳,最早記為載為道光十六年(1836),沒落于咸豐十年(I860),為清定郡王載銓的園林;淑春園,始建時間不詳,最早記載為康熙二十六年(1687),沒落于咸豐十年(1860),為清大臣和珅的宅園;鳴鶴園,始建時間不詳,最早記載為嘉慶七年(1802),于咸豐十年(1860)沒落,是清惠親王愉的宅園;鏡春園,始建時間不詳,最早記載為嘉慶七年(1802),于咸豐十年(1860)沒落,屬清莊靜公主;朗潤園,始建時間不詳,最早記載為嘉慶年間(1795)民國初年(1912)改建,屬清慶郡王瑤;勺園,始建于萬歷40年(1612)至42年(1614)年間,咸牟十年(1860)沒落,屬明官員米萬鐘;治貝子園,始建時間不詳,最早記載為光緒中葉(1871-1908),宣統八年(1916)沒落,屬淸貝子載治。
1.2 北京市西郊私家園林水系結構
承澤園在昆明湖二龍閘出水口和萬泉河的匯合之處,園內從西向東有兩條河縱貫全園。蔚秀園從南引萬泉河水入園,全園湖面約十余處,大小形狀各不相同,形成回環水系。淑春園屬原永定河的古河道,以“水”為脈,全園都分局著分散的水面,水景變化多端。鳴鶴園的水面富于變化,東側較規則有序,西側相較更為自由活潑,顯示了傳統園林的多層次變化。鏡春園建筑位于中央,四周湖水圍繞,全園觀景以靜觀為主,動觀輔之。朗潤園布局則為曲水和土山環繞全園,中心形成一島,建筑集中修剪于島上,四面臨水。勺園景觀以水景為主,水面或堤橋分隔,或環水而筑,形成許多不同水景空間。治貝子園設置轆車盧轉井,通過這種工程向石槽注水,形成“曲水流觴”之美景。
2 北京市西郊私家園林的理水藝術
楊鴻勛先生在《江南園林論》中總結傳統園林理水藝術,有池塘、湖泊、溪流、江河、濠濮、泉水等類型[1]。北京私家園林的水景可歸入以上類型之中。
2.1 池塘型水系
池塘型水系是簡單的水池,多為長方形,顯出人工氣息和靜謐氛圍。如半畝園早先的方池,寸園內形如硯臺的小池“硯沼”都是屬于這一類型。再如鳴鶴園和蔚秀園中都設有獨立的金魚池。另外,許多的京城宅園的設計中常在庭院內設一“月牙河”,形狀似彎月,如崇禮宅園、馬家花園等。
2.2 湖泊型水系
湖泊型的水系在北京私園中也經常出現,其大小各不相等。但無論大小,其岸大多都是曲折蜿蜒,且多為疊石形成駁岸。湖泊型的水系經常做源頭和尾流以及水灣等部位,同時在端頭架設小橋,形成更豐富的層次,如可園、那家花園、蓮園等。大湖當中還要設置島嶼、長堤、水灘,從而形成更為豐富的景深,小學德育論文如淑春園、鳴鶴園,都是富有自然流轉之意的。同時,與中國自然地形的呼應,北京園林的水系流向也經常是以西北為源頭,流向東南的。
2.3 溪流型水系
溪流即蜿蜒的較狹窄的河道,許多花園都用它繞假山、亭榭,增加趣味。如藏園東部就有溪流潺潺而下,再如意園內也有小溪曲折縈繞。清華園、達園均設長溪流經全園,以此彰顯水脈漫長,源源不盡。
2.4 濠濮型水系
濠濮型的水系可概括為兩側山巒疊石夾一水的形態。京郊規模較大的私家園林,如勺園、清華園、自怡園、朗潤園、蔚秀園等,擁有變化繁復的水景,可泛舟游覽。園中之水與人工假山通常互相倚靠,相輔相成。山水的關系最常見的有兩種,一種是山與水彼此獨立,疊石位于水池的盡頭,山體走勢與水的流向垂直,并與主建筑遙遙相對,形成“遠山”的效果,如張伯駒的似園。另一種是山水彼此平行展開,咫尺相望,似有無盡之感,如清代西郊清華園北部山池、 民國禮士胡同李家花園后院石池等[2]。
3 對海綿城市建設的啟示
3.1 功能完善的水系統
小水系聯合形成大水系,大水系之間再聯合形成更大的水網。在整個體系中,每一個私家園林就像是組織,其中的各個水面就像是細胞,而三山五園地區就像是器官,整個城市就像是個體。細胞組成組織,組織形成器官,器官又組成人體。由此可見,要實現海綿城市,就要一步一步細化,將整個城市的“吸水”落實到每一個雨水花園細胞的“吸水”。完整的水網結構建立之后,還要求水體有完善的功能。城市的低洼地,可以學習古典園林,就近收集滯留雨水。同時人工修建的排水溝渠是地面上的排水系統,保證雨水就近排放。城外的自然大河可為城市提供充足的水源,與大海相連的,則可以調控整個城市的水量。在整個過程中,暗溝主要用于人口密集的區域,大多在雨洪排放的起始段設置,路邊的排水溝渠相互勾連,引導雨水進入城內的排水河道。這些河道應具有較強的蓄水作用,足以抵御暴雨徑流所帶來的威脅。
3.2 富有詩意的景觀
在中國傳營造中,雨水基設施的功能、形式與文化相得益彰,是傳統文化價值取向的表現[3]。北京西郊的私家園林,是園林,也是水網系統,擔任著北京市水源地這一角色,其主要功能在于蓄水,大到城市當中的主要蓄水區,小到一個雨水花園的蓄水區,都可以在進行借鑒。在滿足工程目的的同時,融入設計師的思考,使海綿城市上升一個層次,成為山水城市。同時不應盲目的挖湖堆山,大興土木,違背園林的初衷。
4 總結
海綿城市建設,應先分析自然水文變化過程,通過對水系的完整規劃整理,保證水系網絡完整性和水體功能的完善度。在滿足水域的面積,河網的密度的同時營造兼有游賞和調蓄雨洪雙重功能的城市空間。城市園林綠地應在改善城市環境條件的同時形成富有詩意的綠地景觀,構建山水城市特色人居環境。孟兆禎院士說,園林建設是“從來多古意,可以賦新詩。”[4]在海綿城市建設的背景下,我們應借鑒古代北京城市水系規劃與建設的優秀經驗,變管網排水系統為綜合治理。增加水道、濕地的面積,恢復河網的生態功能。建設以水定城,注重景觀,水與綠相互結合的海綿城市。
【參考文獻】
[1]楊鴻勛.江南園林論[M].上海:上海人民出版社,1994.
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關鍵詞:海綿城市;城市綠地;系統;規劃
城市綠地系統的規劃是城市建設中的一個重要環節,不但能夠滿足人民群眾對于生活環境質量的要求,還能為城市解決降水分流的問題,此外,對城市預防洪澇災害有重要意義。近年來,城市建設以及管理理念發生了很大程度的變化,城市綠地規劃面臨新的問題,在海綿城市背景下,對城市綠地建設進行系統性的規劃勢在必行。
1 城市綠地系統規劃的重要性
“綠地”作為城市規劃專門術語,在國家現行標準《城市用地分類與規劃建設用地標準》(GB50137-2011)中指城市建設用地類型,其中包括公共綠地、生產和防護綠地兩個類型。城市綠地是指用以栽植樹木花草和布置配套設施,基本上由綠色植物所覆蓋,并賦以一定的功能與用途的場地。狹義的城市綠地,指面積較小、設施較少或沒有設施的綠化地段,區別于面積較大、設施較為完善的“公園”。合理化、規范化、科學化的城市綠地規劃能夠提高城市自然生態質量,有利于對人們生活環境的保護,還能提高城市生活的質量。調試環境心理,增加城市建設的美學效果,增加城市的經濟效益,有利于城市預防洪澇等自然災害,凈化空氣污染。
2 城市綠地規劃中存在的問題
2.1 對城市綠地規劃認識不到位,形式化嚴重
城市綠地系統化規劃的主要目的在于科學、規范地進行城市場地建設,不但滿足人們的審美需求,還能預防城市洪澇等自然災害。然而就目前的城市綠地規劃現狀來看,過于重視審美要求,而忽略了城市綠地建設其他的作用。近年來,在城市發展中,一邊是過于重視審美要求的綠地規劃,一邊是大規模的濫砍濫伐,造成綠地中遮陰樹木明顯減少,此外,在強調綠地的美化作用和圖案時,整形修剪的花灌木、草坪以及創意平平的雕塑占據大量的空間,造成綠地空間的浪費。更有甚者,在面對上級主管部門的檢查時,一味地應付對待,采用噴漆、掛假花等方式達到目的。這種種行為導致城市綠地規劃形式化嚴重,沒有積極發揮城市綠地建設的主要意義,歸根結底,是人們對于城市綠地建設理念的誤讀和認識不全。
2.2 在城市綠地規劃中,缺乏長遠發展的理念
現階段的城市綠地建設中,普遍存在一個現象,大張旗鼓地喊口號“用三到五年時間創造生態化園林城市”,然而,城市綠地建設是一個長久性的工程,一味地追求眼前的效益,既不能讓城市綠地建設科學發展,又違背了可持續發展的內涵。一些城市出現了很多從農村引進或者購買樹木進城的現象,也就有了所謂的“大樹進城”現象,可以將城市區域內的綠地建設覆蓋率大幅度上升,可是因為缺乏長期性的規劃,導致“大樹進城”現象只能解一時之需,而不能長遠發展。
2.3 在城市綠地規劃中,缺乏科學理論的指導
城市綠地系統進行規劃,需要科學的理論指導和專業的技術手段是前提,如果沒有一定的理論做指導,則綠地系統規劃就像一盤散沙,導致在綠地系統整體規劃上,出現雜亂無章的現象,例如已經規劃的地域出現再規劃或者絲毫不考慮當地的地域特征、地理位置、氣候條件等因素,只是一味地想當前,按照自身的想法進行城市綠地系統規劃。就我國目前的城市綠地系統規劃來看,依然處于主管和概括描述的階段,例如在物種的選擇和搭配,生態過程等方面,需要大量科研分析和相應技術的運用,現在綠化工作中主觀決斷比較多,量化分析比較少,容易造成決策失誤。
目前國內的理論研究和技術運用同國外相比還有一定差距,國內也有一些相關學者對城市生態和綠地系統也進行了相應的研究,但由于中間結合環節的原因,并未在實際規劃建設中得到充分應用,建設生態化城市不僅只是一個口號,更需要科學的決策以及理論和技術支持。尤其在我國目前城市用地緊張,資金有限的情況下,更需要謹慎、科學的決策和實施,通過系統性的綠地分局、合理的種類配置,用有限的投入取得更好的生態環境效益和社會效益。
3 海綿城市背景下城市綠地系統規劃的優化措施
3.1 轉變綠地系統規劃理念
城市綠地建設對城市雨水有滲透、滯留和凈化的作用,是城市綠地部分生態功能的體現。傳統綠地系統規劃雖然也強調綠地生態功能以及效益,重視綠地系統規劃的科學性,而在海綿城市背景下,綠地系統規劃以原有的規劃為基礎,不斷深入微觀層面的綠地空間建設雨水循環的作用,促使在綠地系統規劃中更加全面地考慮當地環境因素、氣候條件以及地理特征,保障了城市綠地系統規劃的質與量。此外,還需確定具有海綿效應的綠地比重以及城市綠地的數量,在此基礎上,進而促使城市綠地與自然河道、樹木園林以及其他具有海綿效應的用地空間盡可能實現具有聯系的循環系統,從而進一步強化綠地建設技術對規劃目標是現代的保障。
3.2 強化綠地功能和增加綠地類型
不同的綠地類型其所構成的形態不同,因此也導致后期綠地的功能有所不同,而由于不同區域之間雨水量數以及城市水質有所不同,導致對海綿城市背景下的城市綠地系統規劃以及城市綠地建設提出新的機遇和挑戰。原有的城市綠地規劃對城市中的降雨量能達到一定的儲存,但是當降雨量變大的時候,雨水就會排出城市,這對久旱缺雨的城市無疑是種浪費。相反,連綿不斷一直降雨的城市,在遇到這種情況時,則會考慮城市綠地的排水以及滲透功能,由此可見,原有的城市綠地系統規劃中的綠地類型中只有如濕地、下沉式綠地等具有明顯的存儲、調節作用。針對這種情況,需要對城市綠地系統規劃的雨水存儲預計排出功能進行研究,并建設一些新的綠地類型。
3.3 不斷加強城市綠地建設技術
城市綠地建設離不開相應的技術做指導,專業的綠地建設技術不但會大大提升綠地建設的工作效率,還會大幅度地提高了綠地建設的質量,因此要不斷加強城市綠地建設的技術力量。在海綿城市背景下,新的城市綠地建設技術要在綠地系統整體規劃下,著重考慮不同植物群落、不同綠地類型、不同規劃目的綠地的建設技術的差異。通過在實踐中對城市海綿效應的不斷認識和全面了解,對海綿城市背景下城市綠地建設中各方面因素進行完善,直至成熟,進而促進城市綠地建設的進一步發展,為城市建設做好保障。
4 結束語
綜上所述,隨著我國經濟的不斷發展以及科學技術的進步,城市建設發展日趨成熟,城市綠地系統規劃作為城市建設中的一部分,對城市建設的發展有著至關重要的作用。近年來,海綿城市的概念不斷深化,人們也越來越注重城市綠地建設在城市中的作用,城市綠地建設不止只是為了滿足人們的審美觀念,而是上升到具有一定實際意義的層次,例如對城市洪澇等自然災害的預防等,要不斷對城市綠地建設進行完善,從而促進城市的快速發展。
參考文獻
[1]尹路.從綠地系統視角淺議海綿城市系統規劃――以科爾沁右翼前旗科爾沁鎮綠地系統規劃為例[J].中小企業管理與科技(中旬刊),2016(05):59-60.
篇3
關鍵詞:海綿城市;水生態文明;城市水生態;環境保護
中圖分類號:F29 文獻標識碼:A
收錄日期:2017年2月24日
近幾年來,由于氣候變化及環境承載能力的原因,使得我國城市水生態面臨著兩個極端:一方面是城市內澇嚴重;另一方面則是大部分城市缺水嚴重。因此,要保持城市健康持續發展,必須修復城市水生態。海綿城市建設是修復城市水生態的一條路徑,能夠解決我國城市水生態面臨的上述兩個極端。即在降雨的時候,通過建設“吸收、存儲、滲透、凈化”系統來吸收雨水,在干旱時用來補充地下水,調節水循環的一種城市建設系統。
最近幾年,每當雨季來臨,我國多個城市頻繁出現城市內澇、水資源污染等問題。盡管季節性內澇嚴重,但同時大部分城市又是缺水的,水資源供應不足是制約城市發展的瓶頸。在我國660多個城市中,缺水的城市大約有400個,嚴重缺水的120個左右,以北方城市居多。即便是在水資源充足的長江流域,仍然有近60個城市缺水。如果按照聯合國環境規劃署的標準來評價,我國缺水的城市更多,年缺水量超過70億立方米。
一、海綿城市概念與建設原則
海綿城市就是將城市的河流、湖泊以及地下水系統進行有機的結合和協調,通過相互之間的協調將城市水污染防治以及生態修復進行有機的結合,讓城市的水生態系統能夠像海綿一樣在城市雨季的時候將雨水吸收起來,然后在城市干旱期將吸收的水分再還給城市,這種雨季和干旱期的水分吸收循環使用的方式能夠有效地防止城市出現內澇災害。
海綿城市的建設首先必須遵守生態優先的原則,城市的建設要求能夠將自然環境和人工措施進行有機結合。海綿城市的建設首要的前提是保證城市能夠有效地實現排水防澇,在安全的保證城市排水防滯的前提下,最大限度地實現城市雨水的區域積存、滲透和凈化處理,促進城市雨水資源的可持續利用,推動城市生態環境保護工程發展。所以,在現階段“海綿城市”的發展建設過程中,必須做到通透城市降水、地下水以及地表水的系統性,協調城市排水以及給水工程,推動城市水資源循環開發和利用;同時,“海綿城市”的發展還需要考慮到城市水生態的長期性和復雜性。
海綿城市的建立主要包括了城市河流、湖泊、池塘等水系,同時也包括了城市綠地建設、花園設計以及可滲透路面工程,海綿城市的建設要求城市雨水能夠通過這些城市建筑實現雨水資源的下滲、滯蓄、凈化以及回收利用,最后剩余的雨水部分進行外排。同時,對于一些特殊的城市來說,還需要建設一定規模的城市海綿體,通過城市海綿體的建設來提升城市建筑對雨水的收集作用,例如城市道路、廣場建筑設施的建設以及城市綠地工程可以通過使用透水鋪裝來實現雨水的下沉收集和回收利用。借b國外做法,研究實施雨水排放收費制度,建立責任制。要按照海綿城市建設的目標要求,設置若干自然的、人工的工程項目,把目標要求工程化、具體化。
二、海綿城市建設的指導思想
海綿城市的核心思想是“一片天對一片地”,實現立體、多層次、多功能分流分滯,在基本遵循自然產匯流規律的基礎上,城市建成后實現“一片天對一片地”,利用城市空間對降雨“化整為零”進行收集和儲存:就地滲排,構建分散立體多層次、多功能的分流分滯系統。對所有新建或可改造的房屋屋頂進行屋頂綠化,可有效儲存對應面積的雨水100~300毫米;對所有新建或可改造的綠地進行改造,實現旱可高效補灌,澇可快速滲排;修訂地下消防水池國家標準,擴建地下消防水庫,利用自然湖泊或新建人工蓄水池進行錯峰調節,削減徑流峰值。科學合理地將城市新建或可改造的廣場、小區活動中心廣場改成下陷式多功能廣場,汛期作為分洪儲水的人工景觀湖,少雨季節恢復廣場和活動中心,應對城市特大暴雨洪澇。
第一項任務:海綿體的建設。城市海綿體:既包括河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等水系,也包括綠地、花園、可滲透路面這樣的城市配套設施,海綿體的建設從點到線到面。要有效地保護現有河湖海綿體,要全面修復受損海綿體,要大力構建城市新海綿體。點狀海綿體:蓄水池。在城市小區或公園里設置地下或半地下的雨水蓄積池,將小區屋頂的雨水、花園地面的產流收集起來,用于無雨日的綠地灌溉。線狀海綿體:河湖水系。首先是做好河湖海綿體的拓展。增加河流系集蓄、滯留、承泄能力;在中下游建設生態緩沖帶,在入河口恢復灘/濕地。做好河湖海綿體的連通。研究河湖連通的可能性及連通方案,提高城市水體流動性及調配靈活性。還有蓄洪區海綿功能開發以及海綿體整合。面狀海綿體:綠地及透水地面系統。
第二項任務:排水設施建設――多尺度排水系統構建。小尺度排水系統建設:針對常見雨情,源頭雨水控制,通過滲、蓄、滯策略排水。考慮城市用地布局、豎向設計和道路豎向設計對雨水綜合利用和排放。中尺度排水系統:針對城市洪澇標準內雨情,通過中小河道、雨水管道、泵站提標改造、增設行泄通道、調蓄區、蓄澇區等策略,通過常規的雨水管渠系統收集排放。大尺度排水系統:針對超常雨情,設計暴雨重現期一般為50~100年一遇,由隧道、綠地、水系、調蓄池、道路等組成,通過地表排水通道或地下排水深隧,輸送極端暴雨徑流。
第三項任務:科學調度管理。在理清各部門職責的條件下,研究城市海綿體和排水系統聯合調度的可能性及分工,制定海綿體個體與群體之間、上下游及左右岸之間分散滯蓄、緩釋慢排的調度方案;研究通過海綿體滲、滯、蓄、凈、用、排來實現城市生態補水的長效機制;最大限度地發揮海綿城市建設的防澇及生態補水功能。
三、以海綿城市思想構建水生態文明措施
海綿城市的建設使得城市雨水能夠成為城市生態發展的寶貴資源,所以海綿城市的建設使得城市的發展從生態破壞逐漸地轉變為生態恢復,這是建設海綿城市的最根本原則。現階段,海綿城市建筑的發展和建設是一個龐大的系統性工程,一方面包含了城市雨水利用系統的多層次工程性措施;另一方面還包含了城市汛期洪水利用領域的其他非工程性措施。海綿城市建筑發展的工程性措施包括:
(一)從城市建筑工程性措施的角度來看,海綿城市的建設要求的是城市資源的有效利用和城市防洪減災的要求,所以首先就要求海綿城市建筑工程性措施必須是多層次性的,需要從建筑雨水利用以及對環境的低影響開發的角度進行考慮。從源頭選擇減控措施,以此來應對城市較小重現期的降水,最大限度地將城市進行資源化利用,實現城市生態環境保護層面的要求。一方面包括城市防洪建筑工程基礎設施;另一方面需要包括雨水入滲地下、回收利用和調控排放功能。
(二)要注重城市建筑雨水排水管道系統的完善和技術改進,使得城市建筑能夠有效地調控、利用以及排除中等程度的重現期降水,降低城市中等程度重現期雨水徑流的影響,滿足城市防洪減災的要求。
(三)通過城市地表徑流通道、蓄水池工程以及城市河流湖泊等建筑設施的建設,更好地應對超過城市雨水管道網絡排水設計要求的大幅度降水,在滿足防洪減災的前提下,要合理地兼顧城市生態環境保護的要求,通過城市水庫、閘壩以及堤防等建筑工程來應對重大的重現期洪水。
(四)現階段我國海綿城市構建的發展,一方面需要先進的技術支持,同時更重要的還需要法律法規的支持。具體來說,就是國家要制定各種法律法規,通過相應體制的改革和完善,逐步強化海綿城市發展和管理監督職能,通過這些措施的發展和完善來推動我國海綿城市朝著更加規范化和法制化的方向發展。逐步建立健全我國海綿城市建筑建設的法律法規以及國家政策體系,為海綿城市的發展提供可靠的國家制度保障,同時各級地方政府也要逐步改革和完善城市雨水管理機制,加大社會監督的管理力度,強化社會大眾對海綿城市建筑建設項目立項、規劃設計以及施工等環節的有效監督。
四、建議
(一)堅持規劃先行。城市規劃中應科學劃定藍線和綠線。城市開發建設應保護河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等水生態敏感區,優先利用自然排水系統與低影響開發設施,實現雨水的自然積存、自然滲透、自然凈化和可持續水循環,提高水生態系統的自然修復能力,維護城市良好的生態功能。
(二)加強組織領導。良好的組織領導,是開展海綿城市建設和水生態文明建設的前提和保證。海綿城市建設和水生態文明建設時間跨度長、涉及范圍廣、投入資金多,只有加強領導、精心籌劃、嚴密組織、落實到位,才能保證海綿城市建設和水生態文明建設取得實效。
(三)堅持統籌推進。要堅持突出重點,統籌好自然與人工、城市與農村、流域與區域、海綿城市建設和水生態文明建設之間的關系。要堅持科學發展,將改善城鄉人居環境、提升水安全保障能力、支撐經濟社會可持續發展作為海綿城市建設和水生態文明建設的核心。
(四)加強資金投入。建立政府引導、地方為主、市場運作、社會參與的多元化籌資機制,用好國家、省、市的支持政策,積極爭取中央及省的資金支持,有效整合地方財政資金。充分發揮政府投資的引導帶動作用,積極探索并創新投融資機制。
主要參考文獻:
[1]張宇,劉意等.濟南水生態文明建設與海綿城市建設分析[J].山東水利,2015.11.
[2]鄒宇,許乙青,邱燦紅.南方多雨地區海綿城市建設研究――以湖南省寧鄉縣為例[J].經濟地理,2015.9.
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【關鍵詞】:雨水花園;海綿城市;應用
【引言】: 言:在提倡節能減排、建設可持續發展的生態型城鎮、建設節約型和諧社會的重大戰略背景下,雨水花園作為一種新型的生態技術,在我國的城市建設過程中具有廣闊的應用前景。雨水花園的發展為構建“海綿城市”、“生態城市”、“低碳城市”等提供了有利的基礎條件。
1 、雨水花園技術概述
雨水花園(rain garden)是在自然形成或人工挖掘的淺凹綠池內種植地被植物、花灌木甚至喬木等植物的專類工程設施。它可以收集來自于屋頂或地面的雨水,通過土壤和植物的過濾作用使之凈化,并可以將雨水暫時蓄積起來,之后再慢慢的滲入土壤,從而減少地表凈流量。雨水花園是一種兼具觀賞價值、生態性、可持續性的雨洪控制與雨水利用設施。
2、海綿城市理念
所謂“海綿城市”,學術上稱之為“低影響開發雨水系統構建”(Low Impact Design or Development,簡稱LID),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。
海綿城市建設的核心內容為減少地表徑流、減少水土流失、減少面污染源、減少雨洪資源的損失、減少旱澇災害以及增加雨水就地下滲、補充地下水資源,這也是海綿城市設計的具體指標及核心技術的關鍵。
3、 海綿城市的建設意義
“海綿城市”遵循著“滲、滯、蓄、凈、用、排”的六字方針,將雨水的儲存、循環利用和排放緊密結合,統籌考慮內澇防治,流經污染控制,雨水資源化利用和水生態系統修復等多個目標。“海綿城市”的建設具有重大意義:
(1)海綿城市的生態效益。
海綿城市建設可以最大限度的恢復被破壞的生態系統,控制面源污染,建立起綠色的排水系統,降低城市徑流系數,恢復城市水文條件,同時提升生態景觀效果及生態系統的服務價值。
(2)海綿城市的社會效益。
海綿城市的社會效益主要體現在其公共服務價值,既可以豐富城市公共開放空間,服務城市各類人群;又可以構建綠色宜居的生態環境,提升城市品質與城市整體形象;還可以改善人居環境,緩解水資源供需矛盾。
(3)海綿城市的經濟效益。
海綿城市建設涉及技術服務、材料、工程、儀器、管理以及居民生活等多個領域,會拉動新一輪城市建設熱潮,帶動生態工程開發與城市園林產業建設,同時也會帶動其他相關行業的快速發展,催生新興產業,帶來新的經濟增長點。
4雨水花園在海綿城市中的應用
雨水花園作為海綿城市建設中的一重要雨洪管理途徑,其應用領域既有公共空間,又有私家庭院,既有道路一類的線性空間,又有居住區校園類的面狀空間。不同的場地類型,決定了雨水花園的應用方式也不同。同時,通過景觀化處理手段進行合理搭配,使雨水花園充滿生機與活力,既有雨水調蓄功能,又具有很高的觀賞價值。
4.1雨水花園的植物選擇
一個雨水花園就是一個小型的生態系統,既要滿足生態功能,也要滿足觀賞功能,植物選擇應滿足以下要求:
(1)優先選擇本地鄉土植物,適當引進外來植物,不可選用入侵性植物。
(2)選擇生長力旺盛,耐澇且耐旱的植物。
(3)選擇根系發達、莖繁葉茂、凈化能力強、維護成本低的植物。
(4)選擇具有較高觀賞價值或特性的植物。如芳香植物吸引蜜蜂、蝴蝶等昆蟲,豐富生態群落及景觀效果。
4.2雨水花園的應用方式
(1)對于道路等線性景觀,雨水花園的布置也應該線性展開。利用道路固有的排水坡度及雨水收集口進行引導,設立道路分隔帶綠地,在雨水徑流過程中,經過道路進入到分隔帶之后,雨水花園就可以利用儲水和凈化等功能,實現減少雨水徑流量以及降低雨洪污染等作用,進而實現雨水的再次利用。此類雨水花園選擇的植物除了需要耐旱耐懲猓還需具有根系發達、凈化能力強的能力,且植物配置應與道路的整體景觀效果相一致。
(2)對于建筑集中且有大面積不透水鋪裝的場地(如停車場等),應考慮分散式的雨洪管理辦法,利用地形的起伏引導雨水徑流,導入附近的雨水花園中,同時可以形成多級雨水滯留池系統。這種雨水花園的種植設計應隨意而自然,植物種類以鄉土樹種為主,盡可能選擇長勢旺盛、既耐濕又耐旱的植物,植物品種也應盡可能豐富。
(3)對于校園、庭院及小區內小面積場地,一般采用集中處理的方式,在場地中心或某一位置設置雨水花園。利用管道、溝渠等設施及地表徑流將屋頂、道路等硬質場地中的雨水引入雨水花園中。植物選擇上同樣考慮耐濕又耐旱的多年生鄉土植物,并盡可能豐富品種。考慮到該類雨水花園人流活動相對集中,雨水花園的設計還應該考慮交通因素,建設成生態功能與實用功能相結合的生態景觀。
4.3雨水花園的功能及意義
(1)通過滯蓄削減洪峰流量、減少雨水外排,保護下游管道、構筑物和水體。
(2)利用植物截流、土壤滲濾凈化雨水,減少污染。
(3)充分利用徑流雨量涵養地下水,也可對處理后的雨水加以收集利用,緩解水資源的短缺。
(4)經過合理的設計及妥善的維護能改善小區的環境,為鳥類、蝴蝶等動物提供食物和棲息地,達到良好的景觀效果。
(5)雨水花園可以有效地保護環境、凈化環境、美化環境,在進行雨洪調節的同時凈化水質,恢復水循環,是構成“海綿城市”的主力軍, 與海綿城市共同實現生態效益、社會效益、經濟效益和藝術價值的最大化。
結束語
隨著現代化城市的建設,生態環境遭受到嚴重破壞,水資源的節約與利用成為當今城市建設熱門話題。而雨水花園技術具有結構簡單、造價低、效果明顯等優點,在“海綿城市”建設中應得到進一步的推廣應用。
參考文獻:
篇5
關鍵詞:低影響開發;海綿城市;景觀;場地規劃設計
中圖分類號:TU992
文獻標識碼:A 文章編號:1674-9944(2017)13-0088-04
1 項目背景
前海深港現代服務業合作區位于《深圳城市總體規劃(2008-2020)》中所確定的深圳城市“雙中心”之一的“前海中心”的核心區域,定位為未來整個珠三角的“曼哈頓”。深圳太子灣前海片區作為深圳市發展的示范區域,作為深圳市海綿城市建設成片推廣區,爭取至2030年全部符合海綿城市目標要求。筆者針對片區的發展提出基于低影響開發技術規劃的分析與研究(圖1)。
2 現狀分析與策略
2.1 片區內澇
深圳屬亞熱帶海洋性氣候的臨海城市,暴雨發生頻率高,短時強降水或過程雨量偏大的天氣過程容易引發內澇的發生。建設規劃區域內開發強度大,建筑密度高,硬化面積廣,雨水無法下滲,也是引起內澇的重要因素。此外,排水管網的排水能力不足,在地勢低處產生內澇(圖2)。
針對深圳前海及太子灣用地現狀,結合周邊地形、豎向規劃、排水分區等,聯系內澇產生的原因,準確識別內澇問題,針對性提出解決方案。構建多系統模型,應對城市內澇,為太子灣片區和前海片區的豎向設計、排水溝渠設計和局部節點大雨量的道路行洪設計,提供分析支撐。
2.2 土壤返鹽堿的問題
太子灣片區分別于2007年和2013年啟動填海工程,海水對土壤的滲透作用導致植被生長狀況不佳,填海使用的土壤基質鹽堿化嚴重(圖3)。
基地內部土壤基質采用填海造陸,容易封存咸水,保存于原海底巖土層或填土層中的咸水,造成土壤鹽堿化,影響地下水化學性質。
對于填海及周邊的區域,要滯蓄加有序排放,多維度清洗表層土壤。根據土地中鹽堿含量進行綠化分區,針對鹽堿地采取相應的適應和生物修復措施。植被的選取應以苗源充足、成本低廉、抗逆性強、防治費用低為原則。鋪設地下排水管網應考慮濾水排鹽。土壤鹽堿度逐漸降低。
應限制地下水開采、人工補給地下水、充分利用當地雨水資源。采用集雨措施、排鹽工程、土體結構規劃、底泥改性和生物有機肥等相關措施。種植耐鹽堿的樹種以減少地表水分的蒸發、防止土壤表面積鹽,又可以降低地下水位和鹽份,改良土壤的物理性狀,增加有機質和土壤微生物,降低土壤pH值,從而徹底改善周圍土壤和生態環境。
2.3 水質性缺水與雨水再利用
前海片區近5年居民生活用水與商業服務業用水分別占總用水比例的42%和28%,工業用水僅占22%,環衛綠化用水量占1%左右。片區內再生水回用對象除工業用水、綠化澆灑、環衛和道路清掃用水外,回用于沖廁與商業性公共建筑的空調循環冷卻補水具有很大的發展空間。
應合理控制和引導高開發地區不透水用地的地表徑流,通過增加場地蓄和排的能力,輔助再生水的收集與使用。
2.4 太子灣片區沿海污水零排放情況
太子灣片區填海形成的土地地勢較平,透水性較差,缺少排水壓差,一旦遇到天文大潮,加以臺風等疊加,排水難度大、面源污染嚴重、地表洼地蓄水和下滲能力減弱將導致局部大量超標積水(圖4)。此外,填海形成的土地改變了海岸線的長度、形態和地貌,影響地表水的流速和泄洪能力,降水時地表徑流增加,峰值流量增多,峰值出現時間提前,導致大量淡水資源流失和局部水災(圖5)。
應合理設置植物生態淺溝、下凹式綠地,適當采用生態透水鋪裝材料,回補地下水。通過合理的分級導流措施將不同降雨量情況下的超標雨水凈化回用。
3 規劃原則及指導思想
3.1 指標量化可控
規劃將設立目標層、措施層和管理層,將控制指標分解至地塊層面,并對地塊內、道路及公園綠地等海綿措施進行量化建設指引,分級細化海綿管控指標和工程措施。
3.2 措施顯效可見
海綿建設措施的組合的不僅要考慮到能夠到達控制目標,還要考慮其適宜性、經濟性、顯效性,通過多系統模型選擇針對地塊高密度開發、濱海抗鹽堿、污水零外排特點的高效率新技術的海綿措施。
3.3 全流程易核查
研究將規劃、建設、管理、運營、投融資的全流程的技術服務和支撐,通過規劃、導則、審查、實施、評估等環節的介入,達到一張藍圖落實到底的目標,使得海綿建設全流程的各環節能落地易核查。
3.4 全周期可監測
基地海綿城市建設應當從項目的設計階段開始貫穿到施工、管理、運營、維護的全生命周期。在全生命周期內,全程運用全周期的理念,在設計階段結合運維要求,使用持續測量和驗證發現改進機會,對數據進行分析和校正。可以通過不斷檢測生態草溝中不同植物對減緩雨水徑流的不同效果,來調整下一階段應該選擇的合適植物。
4 技術思路
4.1 多系統模型的構建
首先,需要對示范區的現狀水文特征進行模型評估,進而確定海綿建設目標;其次,根據示范區的詳細藍圖規劃,綜合考慮示范區的空g布局、景觀要求、經濟性、維護管理等因素,進行海綿建設設施的初步布局,并進行模型評估;第三,將海綿建設初步方案的模擬結果與海綿建設目標進行對比,根據對比結果進行海綿建設布局方案的優化調整,并再次進行模擬;最后,反復調整直至結果達到海綿建設目標,最終得到海綿建設設施的布局方案。
采用SWMM可有效模擬海綿建設開發模式下的城市區域水文狀態,應對城市內澇,為太子灣片區和前海片區的豎向設計、排水溝渠設計和局部節點大雨量的道路行洪設計,提供分析支撐。為城市區域內各建設項目海綿建設設施的布局與優化提供技術支持和依據。
4.2 片區徑流控制目標和指標體系構建
4.2.1 徑流控制目標的確定
年徑流總量控制率的選取是一個技術指標與產出之間平衡的一個過程。年徑流總量控制率越高,需要的投入也越大。隨著控制率增大,徑流調蓄量也有所增加。
分析基地規劃設計條件和相關參數,結合基地自身特征分析,制定匯水區劃分原則,由淺入深劃分;根據方法選取模型參數。根據本底模型與常規開發模型模擬結果,初步設定規劃目標。通過模型試算的方法,深入研究影響徑流總量和峰值流量的關鍵因素,確定規劃目標值。
4.2.2 徑流污染控制目標的確定
要控制分流制徑流污染物總量,也要控制合流制溢流的頻次或污染物總量。結合深圳市城市水環境質量要求、徑流污染特征等確定徑流污染綜合控制目標和污染物指標,污染物指標可采用懸浮物(SS)、化學需氧量(COD)、總氮(TN)、總磷(TP)等。一般可采用SS作為徑流污染物控制指標,低影響開發雨水系統的年SS總量去除率一般可達到40%~60%。
4.2.3 指標體系構建
為引導和約束開發單元內各建設項目采用低影響開發技術,保障控制目標的實現,針對基地土壤返鹽堿、填海區域的污水零排放、內澇、水質性缺水及雨水再利用的問題, 構建開發引導控制指標體系。初步建議包含但不限于以下指標:年徑流總量控制率、雨水徑流污染物控制率、峰值流量、非傳統水源利用率、土壤鹽堿土鹽度控制指標、內澇控制標準等。
4.3 片區海綿城市控制指標分解
以整體徑流總量控制率及徑流污染控制率為目標,通過水文、水力計算與模型模擬等方法或通過加權平均的方法對年徑流總量控制率進行逐層分解,分解至地塊單位面積控制具體指標。在明確目標可達性后,結合周邊用地、綠地、水域等,確定低影響開發設施,注重用地功能、高效利用現有設施,并將海綿設施進行布局,計算其徑流系數及調蓄容積,據此得出地塊單元內年徑流總量控制率和徑流污染控制率,再通過綜合計算校核整體目標達成情況,最終將控制目標落實。
4.4 基于模型構建的海綿設施多方案比選
海綿建設模型的構建基于示范區詳細藍圖規劃。相比傳統開發模式,海綿建設模式是在示范區的下墊面因地制宜、綜合應用多種海綿建設設施進行雨水徑流的控制。根據示范區用地規劃和雨水管網規劃,結合徑流組織,將示范區劃分為若干匯水區。
海綿建設模型根據基地相關情況定義下沉式綠地、雨水花園、綠化屋面、透水鋪裝、調蓄水箱/水池/模塊、植草淺溝、截留式凈化溢流設施、雨水收集回用設施、污水再生利用設施(處理、管網、調蓄)、地下室覆土、土壤改良、特性植物選育、道路附屬雨水滯蓄凈化設施、排水管網及市政調蓄系統設施等多種海綿建設設施等,對各類海綿建設設施的參數進行設置。針對存水區植被覆蓋百分比、配置土壤層孔隙率、田間持水率、枯萎點選取參數;雨水花園、綠色屋頂、下凹綠地和低影響樹池的土壤水力傳導率等分別取值;路面層孔隙比、蓄水層孔隙比、綠色屋頂的入滲率、排水層中綠色屋頂蓄水率等進行取值。
以達到海綿城市強制性控制要求為目標,綜合考慮海綿設施經濟性、適宜性等因素,對各項海綿設施規模和比例進行方案比選,對設施清單遴選、設施占地面積、設施占下墊面比例進行合理配比,使示范區地塊的設施選擇具有彈性操作空間。
4.5 劃、建設、管理、運營全生命周期的實施路徑
基于海綿城市規劃成果,建立以數學模型為核心的審查決策支持工具,利用系統化、多情景模擬評估技術手段,對設計方案的綜合效益進行科學評估,從建設伊始即考慮到最終驗收、考核評估、維護管理等問題。
在項目設計階段,提供一套科學、合理、高效的地塊海綿城市建設審批方法,為高規格完成項目海綿城市建設目標提供技術支撐。
項目建設中,通過督導工程實施情況,定時工地巡視,及時發現問題,做好工程施工事中控制。項目完成后,采取合理措施指導工程驗收、試驗,所有工程的驗收必須符合國家相關設計規范、標準的要求,同時滿足工程設計和管理要求,達到海綿城市控制性指標和考核指標。項目運行監測評估階段,制定項目的海綿城市評估體系、模擬與監測布點方案。
提出城市海綿城市建設效益評估的指標體系和效益測算表,能夠為海綿城市建設、投資、運營和決策提供依據。通過從設計、實施、評估一系列流程及控制,最終為項目海綿城市建設提供技術支撐。
5 建設成本和收益的問題
5.1 建設成本
通過《海綿城市建設技術指南》對各海綿設施的估價,可完成海綿城市建設的成本估算。成本的控制在于設計階段對設計的合理把握以及工程施工事中控制。
5.1.1 成本費用
海綿建設結合片區排水工程進行,雨洪管理工程投資都是在排水工程基礎上所增加的投資,包括各種類型的雨水利用設施及其相關的電氣設備和庭院屋面排水系統,但不包括用于裝飾或介紹工程特點而花費的費用。
5.1.2 運營費用
海綿建設成本效益主要體現在項目使用和維護階段,在項目使用所帶來的經濟效益、社會效益和環境效益方面。
5.1.3 維護費用
傳統設施中滯留區和人工濕地的維護費約為建造成本的3%~6%,洼地雨洪管理的低影響開發的維護費約為建造成本的5%~7%。但是,生物滯留區和洼地的大部分維護可以融入到日常景觀維護工作中,不需要特別設備;而濕地和水池的維護則需要大型笨重的設備,用以移除沉積物、油類、廢物以及前池和開放式池塘中生長的植被。
5.2 經濟效益
5.2.1 滲透補充地下水的效益
由于低影響雨水綜合利用的實施,通過增加透水面積、綠化植草面積、滲透管溝、洼地、滲水井等設施,增加了雨水入滲量,有效回補地下水。
5.2.2 因消除污染而減少的社會損失
美國環保署研究結果表明,每投入1元環保費用,可減少3元的環境資源損失,即投入產出比為1∶3。海綿建設資金投入雖然不是完全意義上的環保費,但其減少的環境資源損失也會接近3元。
5.2.3 城市洪澇減緩而減少的損失
城市內澇必然造成不同程度的經濟損失。
5.2.4 土地增值
傳統設計將地上建筑與其他設施分開設計,海綿建設所應用的生物滯留等技術則可以融入景觀設計,實現建筑主體與附屬設施的綜合設計。
5.3 環境效益
海綿建設的雨洪管理技術由于采用了生態化、低能化、可持續運行的設施,不僅能保護開發區域水環境、改善建筑設施外部生態環境、提高建筑物內部的環境質量,還可以減少城市熱島效應,為居民提供舒適的居住和工作環境,并改善城市的生態環境。
5.4 社會效益
海綿城市建設通過城市污水再生回用和雨水資源開發利用,可節約優質水資源,緩解水資源供需矛盾,為城市提供大量環境景觀用水,重建水生態環境,進一步削減污染物排放量、改善水體環境。
另外,海綿建設通過引導建設項目開展城區雨洪利用工作,可降低洪峰流量,維護自然水文循環,增加地下水補給,調節片區氣候,改善區域生態環境。通過規劃實施,引導擬建項目采用低影響開發模式,實現雨水的綜合管理與控制,_到開發建設后徑流系數不增加的目標。
參考文獻:
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[3]李王鳴,劉吉平.精明、健康、綠色的可持續住區規劃愿景―美國LEED-ND評估體系研究[J].國際城市規劃,2011,26(5).
篇6
關鍵詞:工程認證;數學模型;實踐教學;城市雨水
一、引言
自2013年我國正式加入《華盛頓協議》后,工程教育認證在我國高等學校工程專業的人才培養中受到更多的重視,成為我國工程專業人才培養的重要趨勢和發展方向[1]。工程教育認證是在傳統教學理念基礎上的進一步提升,具有以學生為中心,強調培養目標導向,重點考察畢業要求達成度,突出可持續改進措施等諸多新特點[2]。另外一個重要內容就是要著重培養學生借助數學模型等新工具解決復雜工程問題的能力。這也為我國普通高等學校的工程專業人才培養提出了新要求,并明確了今后教學改革的發展方向。城市雨水控制利用或城市雨水管理是環境工程或市政工程的新興領域,在我國已經歷二十余年的發展歷程[3]。2014年,我國開展海綿城市建設工作,從兩批30個國家試點到近百個省級試點,再到全國范圍持續推進,對城鎮建設尤其是城市排水系統建設提出了新的發展要求,具有重大的行業和人才需要。在此背景下,迫切需要將海綿城市建設相關理論和技術方法融入環境工程及相關專業人才培養過程中,以適應可持續城鎮化發展需要,也與我國生態文明建設總體部署相契合。城市排水模型理論和技術涉及城市雨水管理或海綿城市規劃、設計和運行維護等多方面,是城市雨水系統規劃、設計、績效評估的重要輔助工具。最新修編的《室外排水設計規范》(GB50014)、《城市內澇防治規范》(GB51222)等國家標準中對數學模型在城市排水系統規劃設計中的應用也進行了明確規定和要求。國外發達國家許多知名高等院校在土木工程和環境工程等學科一直十分重視數學模型的課程和實踐教學,為雨水管理領域的人才培養打下了堅實基礎。然而,我國普通高校給水排水或環境工程專業培養體系中,在城市雨洪管理尤其是雨洪管理數學模型方面的重視和投入都明顯不足。結合工程教育認證對教育教學的新要求,以及目前在城市雨水和海綿城市建設領域的重大行業需要,迫切需要探索以工程教育認證為導向的數學模型在城市雨水課程和實踐教學中應用和創新的教學模式。
二、數學模型應用和教學模式構建
1.數學模型應用的教學模式。
結合可持續城鎮化發展的行業需求和城市雨水領域多年來的研究和工程實踐經驗總結,北京建筑大學環境工程專業在十余年前就開設了《城市雨水工程》和《城市雨水工程課程設計》,并作為環境工程專業特色核心課程[4]。結合數學模型在海綿城市建設中的迫切需求,根據我校環境工程專業人才培養體系特點,突出借助新工具解決復雜工程問題能力的培養目標,初步探索了數學模型在城市雨水課程和實踐教學中應用和創新的教學模式。教學模式包括城市排水模型基本理論和技術融入《城市雨水工程》課堂教學,將排水模型初步構建與分析作為《城市雨水工程課程設計》的實踐教學內容,以及借助數學模型解決城市雨水與水環境復雜工程問題納入《畢業設計》的工作內容和要求,三部分逐層深入、相互銜接,保障學生從模型基礎理論到模型操作初步應用,再到利用模型解決復雜工程問題能力的培養和掌握。同時,任課教師主持的縱向科研項目和工程咨詢服務類項目也為學生在不同階段參與科學研究和工程項目實踐提供了機會,為實現以學生為中心和科教融合提供重要保障。
2.模型理論融入城市雨水課程教學內容。
在過去十余年《城市雨水工程》課程教學基礎上,結合城市雨水領域和海綿城市建設新要求,進一步完善了教學內容,課程從24學時增至32學時,補充了城市排水模型基礎理論等相關內容。主要講授數學模型概論、排水模型分類、模型構建、模型率定與驗證等模型相關基本概念、基本理論和基本方法;同時,對具有一定理論深度的模型參數敏感性分析、模型不確定性分析等內容初步引入,供感興趣的學生進一步深入學習。其中十分重要的是設置專門的學時進行實際案例教學,結合常用模型軟件(如SWMM等)對某一具體工程案例全過程系統講述一個排水模型從基礎資料收集,到模型構建、參數率定驗證以及模型模擬預測和結果分析的全過程以及相應模型軟件的操作,讓學生不僅聽得懂,更重要的是讓學生能用、會用模型軟件,為后續課程設計采用模型軟件進行雨水系統模型構建與分析的實踐提供了保障。
3.模型基本應用融入課程設計環節。
在城市排水模型基礎理論和模型軟件基本操作課程教學基礎上,將模型輔助設計的內容和要求納入《城市雨水工程課程設計》實踐環節中。結合課程設計題目,如建筑小區、道路、公園、廣場等不同類型地塊雨水系統設計,指導學生采用常用軟件(如SWMM)建立雨水系統模型,并在不同情境下進行模擬和初步分析,輔助設計方案的確定。在這一階段重點培養學生模型基本操作能力、動手能力,以及能夠發現數學模型構建過程中的常見問題,并通過查閱文獻、小組研討等環節來解決問題的能力。通過課程設計階段的實際操作,可加強課堂理論學習的理解,并為畢業設計階段借助數學模型解決復雜工程問題打下基礎。
4.畢業設計階段的數學模型綜合應用。
相對課程設計階段的題目,畢業設計的題目從內容、深度和要求上都有系統性的提升,尤其突出體現工程問題的復雜性和系統性。雨水方向畢業設計題目通常采用某新城區的雨水系統規劃與設計、某老城區的雨水系統改造規劃與設計這類城市或城區尺度的工程規劃設計題目,或者是針對某一地塊(建筑小區等)雨水系統的深度設計,無論是城區尺度還是地塊尺度,都是以復雜工程問題為導向。這也就對學生在畢業設計中模型應用的系統性和綜合性提出了更高要求,不僅要能用、會用模型,而且要懂得如何更好地應用模型(模型構建優化、方案優化等)。以某新城區的雨水系統規劃與設計為例,學生首先采用傳統設計方法按照設計目標完成源頭控制和管渠系統的方案確定和初步設計,再通過構建數學模型對方案效果進行系統化評估,結合既定的目標函數評價設計方案的目標可達性,進而提出方案設計優化改進措施,再對優化后方案進行重復模擬,反復迭代直至模擬結果滿足既定目標函數,完成方案優化和最終方案確定。除設計方案和過程本身的系統性強,在模型構建和概化方式、目標函數設定、模擬結果評估等諸多環節也包含較高的復雜性,也更貼近真實工程項目的特征,對學生整體能力是一個鍛煉和綜合提升的過程,以實現對學生應對和解決復雜工程問題的能力培養和畢業目標的達成。
5.科教融合與數學模型教學實踐。
科教融合也是城市雨水課程和實踐教學模式的重要組成部分,秉持“以學生為中心”的基本原則,構建以學習者為中心的教學環境的思路[5],將任課教師的科研項目和資源向教學環節轉化,實現有效的科教融合。在課堂教學后,學生初步具備城市排水模型基本知識,結合課程設計環節綜合考察,對具備一定數學模型基礎,且本人有明確意愿和興趣的學生,可逐步參與到教師的科研項目或工程咨詢項目中從事數學模型模擬相關工作。對于今后有志于進一步深造、從事科學研究的學生,可較早培養其科學素養,為今后研究生階段學習和研究打下基礎;對于畢業后走上工作崗位的學生,可通過參加實際工程項目,促進理論知識學習向實踐能力轉化,強化分析并解決實際問題的能力,為學生今后能更好適應工作環境,并順利完成學生向優秀工程師的角色轉變做好前期鋪墊。當然,在課堂授課和課程設計環節對學生積極引導、充分調動學生自主學習的積極性是保證科教融合效果的重要基礎。
篇7
《經濟》:在信息化背景下,如何利用大數據工具,進行中國城市和小城鎮的改革發展,打造生態、低碳的智慧城市?
鄭明媚:智慧城市與中國現階段的發展理念是不謀而合的,比較符合現階段的發展訴求,原因有兩點,一是目前中國的城鎮化建設進入了新的快速發展階段;二是中國的IT行業、互聯網產業、互聯網市場以及移動互聯網用戶,在全球范圍內都排名第一。在這樣的大背景下,我們再進一步去探討如何用智能化手段,互聯網的服務、應用,來提升、管理城市,進行城市治理,為人們提供更好的公共服務。
一方面,中國城鎮化建設需要我們在城市治理方面有所提升。我國的人口基數在全球范圍內是最大的,未來將有2億―3億人進城,這對中國來說是一個考驗。如何把這種考驗變成我們的優勢,就需要依托互聯網、大數據、信息化和智能化技術。現在說的“互聯網+”就是一種城鎮管理的新模式。
如何讓大數據為城市服務,這就需要政府做好引導工作,同時,由市場完成主導工作。提到城鎮化,人們普遍認為這是政府的事情,但是在目前這樣的大背景下,我們更需要激發市場的活力,讓更多的市場主體為老百姓提供服務,讓居民與企業形成互動,通過大數據將居民的訴求集中起來,分析后得出引導性結論,進而為企業創造更多的財富。如此良性循環,形成互動模式。
另一方面,信息化可以使我們很多的應用、服務更加精細化,之前我們提到的生態城市、綠色城市,更多的是在講理念,而“互聯網+”及智能化可以形成規模效應,一個APP能將政府、企業、居民三者緊密地聯系在一起,將很多的理念變為現實。
具體來說,現在提倡的海綿城市、綜合管廊就是對生態智慧城市的深化。在深化的過程中,智能化與信息化的手段可以發揮很好的作用,通過智能手機、應用平臺,讓市民參與到建設中來,形成互動,隨時隨地捕捉、采集城市的綠化、管理、治安等具體信息,向政府反饋,為政府更精細化地管理城市提供支撐。
《經濟》:目前我國正處于智慧城市建設的探索階段,在您看來,應如何正確地借鑒國外其他城市的發展經驗,防止走入發展誤區?
鄭明媚:早在2000年中國就開始進行信息化、數字城市的布局,尤其在信息化及互聯網方面,中國一直是走在世界前列。2009年,IBM提出“智慧的地球”之后,人們開始關注智慧城市,其中響應最強烈的也是中國。但是在開始的幾年里,大家都比較徘徊、迷茫,什么是智慧城市,如何建設智慧城市?與此同時,很多企業、廠商也參與進來,提供服務,導致很多地方的智慧城市建設變成了以企業為主導,直到現在才開始慢慢回歸理性,與當地的實際需求相結合。
在經驗學習方面,理念可以學習的,但是方式無法借鑒,所以不能單純地照搬其他國家的模式,因為國情不同,政策背景、獎勵機制、社會情況以及城市的發展階段也不同,規劃和目標也會有所差異。
但是不管是哪種情況,智慧城市建設都必須以人為本。經過幾年的摸索,我國城市普遍達成了一個共識,建設前期由政府引導,搭建平臺,進行統一管理;未來,在保障數據信息安全的前提下,實現信息共享。同時,與當地的產業相結合,有效促進產業發展,實現產城融合。
篇8
關鍵詞:濕地公園;海綿城市;生態環境保護;植物景觀;雨水資源
一、海綿城市背景下濕地公園設計概況
(一)濕地現狀分析
顧名思義,“海綿城市”就是將整個城市改造為一個巨大海綿體,將雨水最大限度地自然吸存或消化,補充和凈化地下水資源,當干旱缺水時,將其釋放利用。[1]城市環境污染、排放有害氣體等因素導致生態系統紊亂、雨水資源減少、自然環境破壞、土壤荒漠化等,造成的影響十分嚴重。對濕地生態環境遭到破壞的問題必須予以重視。濕地公園的生態結構存在以下幾點問題:1.濕地生態系統紊亂,自然生態資源減少;2.公園周圍河流阻塞,水資源受到污染;3.居民建筑分布雜亂,歷史文化流失等。
(二)西溪濕地公園區域分析
西溪濕地公園坐落于杭州市西湖區,西臨繞城高速,南臨天目山路,東臨紫金港路,北面臨近文心路,公園總面積約11.5平方公里。整個濕地公園在景觀規劃上分為三個區域。“三區域”分為東、中、西三區,公園南臨山區河道,北臨文心路。西部地區面積約2.70平方公里,從前進道至寶家塘港,旅游資源少,魚塘多而河流少,部分區域完全關閉;東部總面積約2.80平方公里,臨近西部北側,主要為魚塘濕地,可供人們瀏覽的資源較少;中部地區位于“三區”內的重要區域,本方案主要對中部地區進行規劃設計。中部地區總面積約5.90平方公里,東臨寶家塘港,南至山區河流,北臨文心路延長線,西部邊界線由北至南分別為環路綠化帶、年家港、朝天木崗和長家海灘(圖1)。這里的濕地景觀最為明顯,擁有豐富的動植物群。常見綠地植物有狗尾草、早園竹、忍冬、野薔薇等。相對稀少的動物資源有松雀鷹、雀鷹、紅隼、燕隼等。
(三)海綿城市背景下西溪濕地公園的改造目標
在改造西溪濕地公園時,充分結合海綿城市的特點。海綿城市能夠良好應對環境變化和雨水資源問題,使濕地在海綿城市的背景下,發揮其凈水功能、蓄水功能、景觀功能,這是改造設計的重要問題。[2]在“海綿城市”理念的背景下對濕地公園進行改造設計,并提出目標:第一,重點保護濕地生物資源,在濕地的湖泊與陸地交界處建設生態駁岸,駁岸可以凈化水質,改善生物多樣性;第二,針對濕地內雨水資源利用等問題,在濕地內設置下沉式儲水池,雨季可以收集雨水,旱季增加下滲,減少蒸發;第三,針對當地人群性質,進行場地分析,提供學習、生活的區域,使人們更多了解濕地文化。
二、海綿城市背景下西溪濕地公園的改造原則
西溪濕地公園的改造原則是在平衡保護自然文化和遺產、維護自然生態環境、發展綠色旅游和宣傳保護生態意識的基礎上,提出了合理的改造方案,保護濕地生態。
(一)生態保護原則
注重濕地生態的保護問題,減少水污染,維持水土均衡,優化濕地生態結構,在濕地湖泊周邊建設天然式山石駁岸,山石駁岸不但能夠美化濕地內的生態環境,還可以保護和凈化水資源,起到保護生態環境的作用。在選材上可以選用砂石等多孔隙易濾水的材料,以此能實現海綿城市的滲水功能。在建造的過程中,要使之具有造型美,符合濕地的生態環境,能體現濕地景觀特色,與周圍景色相協調。
(二)植物景觀原則
濕地公園內植物種類復雜多樣,大致分為陸地植物和水生植物這兩類。要根據濕地公園氣候進行植物種植設計。我國東南部地區屬于亞熱帶季風氣候,氣候溫和,降水較多,四季交替明顯。從美學的角度看,陸地植物可以種植一些狼牙草、狗牙根、木槿、野薔薇等有利于改善土壤的灌木類植物,增強土地的滲水作用,體現“海綿”吸收的效果,充分發揮其生態作用。河流湖泊可以適當種植菖蒲、香蒲、鳶尾和浮萍等水生植物。選擇合適的水生植物能夠有效地解決凈化水資源的問題,這類植物可以吸附水中雜質,促進水的循環利用。不僅可以提高濕地的水資源質量,它還加強了濕地公園的景觀功能。因此,在城市濕地公園植物景觀設計中,應根據現有的植被狀況,結合場地的地理位置和氣候條件,選擇公園內適宜的植物進行種植,打造獨具特色的城市濕地公園。[3]
三、海綿城市背景下西溪濕地公園改造措施
(一)濕地保護措施
針對濕地公園的問題提出的保護措施包括以下三點:1.植物種植設計:根據周邊城市建筑建造一個植被緩沖帶,在緩沖帶附近的不透水路面設置植草溝,植草溝可以用來儲存和排放雨水,對雨水起到凈化的作用,除此之外,在濕地內打造下沉式綠地,對雨水資源的儲存再利用有著不錯的效果。2.公共設施的布置:濕地內增大綠地空間,促進濕地動植物發展,在陸地和湖泊之間增加親水木平臺進行銜接。3.再生材料的應用:根據海綿城市的理論基礎,利用園內的再生材料進行設計制作,可以提取樹脂進行處理,制作園內的塑木座椅,利用植物截留凈化河水徑流。再生材料對濕地的污染小,很好地節約了濕地的生態資源。
(二)合理使用自然資源
隨著城市的迅速發展,將海綿城市的設計理念合理地運用在濕地公園生態資源修復等方面,能夠有效地改善城市環境。那如何才能不浪費自然資源?針對城市雨水下滲問題,可以在濕地內修建下沉水池。在水池周邊種植蘆葦等植物,不僅可以作為濕地的自然景觀,植物根系對水質凈化也有一定作用,可吸附水中有害物質,減輕濕地河流的富營養化,具有改善濕地水文狀態的作用。雨季降水量大,水池可以匯集并儲存雨水;旱季降水少,水池能夠加強雨水下滲,減少蒸發。利用水池可以合理使用雨水資源,在濕地中充分體現海綿城市的雨水滲透再利用的作用(圖2).
四、海綿城市背景下西溪濕地公園改造分析
(一)濕地內部功能分區
在濕地公園的整體功能分區上,將其劃分為6個區域(圖3、圖4):1.濱水區:該區域設有親水平臺,這里的親水景觀平臺設計選用再生塑木,油罐鋪底,利用鋼架和鋼網將其固定,使其更加穩定。這是一個由陸地和水相連的區域,有著復雜的生態系統,一級人流集中在該區。將該區域設計與西溪濕地文化相結合,豐富景觀設計的多樣化。2.亭區:亭區位于公園東側,地面鋪裝采用再生材料室外塑木地板,減少資源浪費,此區域供游人放松活動。3.沿岸走廊區:該區位于二級人流附近,設有主題雕塑和噴泉,是讓人們欣賞濕地風光的區域,地面鋪裝采用塑膠材料而不是傳統的方形磚,塑膠材質滲水性能較好且十分環保,能有效地保護濕地的生態環境。4.坐臺區:該區位于沿岸走廊區附近,是水邊休閑場所,便于游人休息,區域的地面鋪裝采用防腐木,材料環保,具有防腐蝕、防潮、防真菌、防蟲蟻、防霉變以及防水等特性。能夠直接接觸土壤及潮濕環境,是做濕地公園地面鋪裝的良好材料。5.綠田種植區:該區域設有綠籬群,是整個濕地公園內植物群落最集中的地方。該區的植物種植采用浮園耕作法,耕作法是指在用蘆葦編成的蘆筏上堆積泥土,浮在水面,在此之上種植植物,利用植物根系鞏固人造的浮動園圃,采用新材料對雨水進行收集、凈化和再利用。此區域可以豐富濕地公園整體景觀特色,有利于培養植物資源和多樣性發展。6.私密活動區:三級人流主要集中在該區域,區域內設有景觀涼亭,該區是游人集中活動和學習的場所,地面鋪裝可以采用不同顏色材質的彩色透水地坪以達到海綿城市的滲水性。這四個區域內還分別設置鋼結構的透水路段,結構堅固,滿足人們通行需求,且透水性極高。除此之外還設有太陽能路燈、庭院燈和地面小射燈,利于人們更好地游覽濕地公園。
(二)濕地內部植物景觀
在生態學方面,植物景觀設計應首先分析場地的安全格局,植物種類選擇應符合自然性、生態性、多樣性、地域性。[4]整個濕地植被以草本為主,兼有一些喬木和灌木,常見的喬木有垂柳、柿、桑、早園竹等種植。[5]為了更好地體現海綿城市的特點,在生態環境的角度下,可以在濕地內種植木槿、芒草等生命力頑強的灌木草本層,可以在濕地生態環境中起到對水中雜質處理的作用;栽植楓楊、蓮香樹和香樟等喬木層,這類高大的樹木不僅在視覺效果上具有較高的欣賞價值還能豐富濕地整體自然環境。在整個濕地公園中打造一個植物景觀綠廊,綠廊內可以種植水菖蒲、萬壽菊、綠蘿等具有凈化作用的植物。綠廊系統建立在基礎河流溝渠上,串聯成新的匯水系統,雨水沿著周邊的山體匯入綠廊系統中,結合浮園耕作法,種植的植物在起到凈化作用的同時,場地可提供開放空間,供居民散步、觀光、跑步等日常活動。
五、結論
總之,在海綿城市背景下對西溪濕地公園進行設計改造,能夠最大限度地發揮減輕“負擔”并改善水系統資源的作用。將城市雨水最大化積聚、浸透和過濾,有利于城市自然環境保護和水資源的循環利用,對減少城市雨水災害、控制城市自然環境污染、改善城市水資源等方面都有著重要的作用,推動城市未來的快速發展,做到既保持生態環境原有的樣貌又能在此基礎上促進城市自然環境的良好發展,使生態環境日益豐富,自然環境與人類生活更加協調融洽。
參考文獻:
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[4]宋海龍.城市濕地公園植物景觀設計研究[D].西安:西安建筑科技大學,2016.
篇9
關鍵詞:海綿城市理論;城市規劃;生態環境
在對城市水資源問題進行深入研究中發現,目前城市發展中存在的水Y源問題僅僅采取傳統的解決方法是根本不夠的,在這種條件下還需要對城市自身存在的水資源問題采取新的方式進行解決,保證我國城市規劃能夠滿足社會發展需求。目前制定的城市自身規劃采取的理論基礎主要是海綿城市理論,在采取這種理論知識來解決城市自身存在的水資源問題,不僅僅能夠促使我國城市規劃順利進行,還能有效保障城市規劃的質量,減少其中存在的問題。
1 海綿城市理論的內涵
在對現在城市規劃過程中采取的海綿理論進行全面研究的過程中,了解到這一理論對于治理城市自身存在的水資源問題和規劃障礙等方面有著非常重要的作用。但是由于這一理論在我國發展的時間還不是很長,人們對海綿理論的了解程度還存在一定缺失,這就對海綿理論的正常實施產生阻礙,針對于這一點就需要筆者在這里對海綿理論自身的內涵和其他方面進行全面分析,保證其在城市規劃中得到廣泛的應用。在對海綿理論進行全面研究中,了解到這一理論主要通過對城市內部雨水進行及時吸收和潔凈的手段減少城市水資源污染,并在適當的時候對已經處理的水源進行有效排放。對于海綿理論來說,其在實施的過程中大多數是通過多種技術手段改善城市自身存在的水資源問題,借以提升城市自身降水的利用率,促使城市的良性水循環能夠在最短的時間內完成。另外在實施海綿理論的過程中,還要保證相應人員對這項技術手段和城市自身環境狀態有一個全面的了解,這樣對于有效發揮城市海綿理論起到不可忽視的作用。
2 海綿城市理論產生的背景
在目前社會不斷發展的過程中,我國城鄉經濟水平也有了很大的改善,其對于促使我國城鄉發展也起到不可忽視的作用。但是在目前社會和城鄉同時發展的過程中,經常忽視對城市內部水資源的防護,這就加大了城市內部水資源的污染程度,對城市發展也產生阻礙作用。加上現在社會環境遭到嚴重的破壞,城市自身降雨量也逐漸增多,但是在這個過程中我國城市內部排水系統還沒有達到全面完善的地步,使得水資源不能及時排出,進一步引發洪災等現象。針對于這種情況,我國相應技術人員聯合城鄉發展執行者制定有效的海綿理論,有效減少城鄉水資源遭受破壞所引發災害的現象。
3 海綿城市理論實施策略
要想保證海綿城市理論得到全面的實施,在這個過程中還要對城市自身發展狀況有一個全面的了解,并且明確城市未來發展趨勢,這樣不僅僅能夠促使城市內部的海綿理論得到有效發展,對于減少城市水資源危害也起到不可忽視的作用。但是在目前實施的城市海綿理論還存在一些問題,這些問題對于保證海綿理論的全面落實還存在一些阻礙作用,針對于這一點就應該對城市自身涉及的城市海綿理論中存在的問題進行全面研究,并根據研究結果提出有效策略,促使城市海綿理論在城鄉規劃中得到更好的發展。
3.1 完善水系統建設
湖泊、河流、池塘等水資源系統都具有一定的凈化能力,因此海綿城市理論提出在城市規劃中我們理應充分發揮河湖水系、坑塘濕地等城市雨水凈化的天然加工廠,建立完善的水系統。建立完善的水系統首先要求在城市規劃中要保護原有生態系統當中的湖海水系,使其可以進行自我凈化并最大程度地對城市雨水進行處理。因此在城市規劃中切忌將一些嚴重污染的水資源注人城市原有的水系而破壞其自然凈化系統。目前我國城市生態環境中的水系統由于受到一些工業污水和生活雜物的影響,其自身的凈化能力已經十分微弱,海綿城市理論在城市規劃中的應用就要求管理部門結合城市實際發展對其進行恢復,比如對污水進行一定程度的凈化、對排污企業進行管理、對周圍居民進行管制等。
3.2 完善城市道路規劃
首先需要保持交通路面的通暢,保證城市道路的正常功能不受影響。然后依據海綿城市理論將道路兩側原有的綠化建設改為下凹式的綠化帶,這種綠化帶相對于傳統的綠化帶具有減少路面雨水徑流量、改善路面雨水徑流質量的作用,可以有效地提高城市水環境和質量。海綿城市理論在程路面規劃建設中一般采用透水路面、LED樹池等手段進行協助。
其次可以利用充分利用道路景觀的綠化帶。構建下凹的城市道路景觀綠化帶可以將道路雨水徑流直接匯人這些表面為道路景觀的“暗道”當中,既不影響道路的正常使用,又可以實現城市道路系統對雨水的儲存功能。與此同時道路景觀綠化帶在儲存雨水的過程中可以實現雨水自然滲透和自然凈化的功能。
4 海綿城市理論在園林規劃中的應用
4.1 LID思維模式的引人
在城市建設與發展的過程中,人們就一直在尋找能夠實現人與自然和諧相處的方式。在這一方面,美國最早提出了一種雨水管理模式,就是采用源頭分散模式對場地進行開發,這樣就能確保場地在開發前后水文特征保持不變。這些措施都很好的符合了海綿城市中的相關理念。
4.2 綠色屋頂和與雨水花園相結合
所謂的綠色屋頂就是根據不同植物的生物特性,對空間資源進行合理的規劃和分配,最終形成一個和諧、穩定的生物群落。綠色屋頂的設計主要采取了垂直綠化的方式,而在綠色屋頂的設計中,雨水收集是關鍵的步驟。雨水花園的結構從內向外依次是礫石層、砂層、種植層、覆蓋層和蓄水層,并且在系統中還設置了穿管對雨水進行收集,當收集到的雨水達到一定的容量后,多余的雨水會通過溢流管排除,這樣在保證了植物的灌溉效果的同時也不會因為雨水量過多而對植物的生長產生不良的影響,從而避免了對生態環境的破壞。
結束語
綜上所述可以清楚的了解到,目前城市中實施的海綿理論對于減少城市自身出現水資源問題起到非常重要的作用,這就需要人們對城市海綿理論起到高度重視。但是由于我國城市的海綿理論發展的時間還不是很長,其自身在實施的過程中還經常出現一些問題,針對于這一點就需要對其中存在的問題進行全面研究,并根據研究結果提出有效的解決措施。另外在實施城市海綿理論的時候,還要保證相應人員對這項理論進行全面學習,并對其中存在的問題進行有效整合,從本質上保證我國城市自身生態環境建設和相應規劃能夠更好的發展。
參考文獻
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城市化引發極端氣候的頻繁出現。城市化從廣義上來講,包括城市人口規模不斷擴張,城市用地不斷向郊區擴展,城市數量不斷增加等。其中,城市化帶來的人口集聚、城市擴張等因素可能導致強降雨過程的頻繁產生。盲目擴張導致城市自我調整能力大幅削弱。城市化導致的城市擴張引發了極端氣候的發生,而城市的盲目擴張則大幅削弱了城市對雨水的自我調節功能。強降雨的頻繁發生、城市高強度的開發建設以及城市地面條件的改變等在城市的發展進程中是不可避免的,除了呼吁人類通過植樹造林、保護環境、提倡低碳生活等方式來改善氣候環境,作為規劃城市建設藍圖的城市規劃師、給排水工程師,能夠通過什么方式來緩解它們對城市內澇帶來的影響呢?筆者認為,我們有必要科學、務實、創新地進行城市規劃和工程設計工作,合理確定城市用地布局,在城市中建立防澇綜合系統,從技術、管理等方面來科學地收集、排放、利用雨水,從而減少城市內澇的發生。
2、基于城市規劃角度的內澇防治措施
2.1城市規劃在用地規劃時應考慮城市內澇的影響
城市內澇是城市化發展到一定階段的產物,在盡量消除城市內澇產生的各種因素同時,也應承受適度的風險。城市規劃應充分考慮到城市內澇的影響,合理確定城市的發展方向、用地布局、用地性質和用地功能。城市發展方向的選擇必須避開存在安全隱患的區域,應長遠考慮城市的拓展,并非一味地選擇開闊區域;在用地布局方面,新區建設應避開泄洪區和滯洪區,禁止這些區域進行高密度的建設開發;在用地性質和用地功能方面,對于易淹區域應規劃為水域、綠地等非建設用地,避免作為人員聚集的住宅區或公建區。同時,在城市的發展過程中,隨著新區的不斷拓展,原本安全性高的已建區可能成為城市內澇的風險區域,此時應對用地功能進行調整,保障人們的生命財產安全。
2.2在城市規劃中嚴格控制綠地率和水面率
眾所周知,地面雨水徑流量的不斷增大是引起城市內澇的主要原因,而地面徑流量又取決于降水量、地面徑流系數等。當降雨強度不變時,徑流量與徑流系數成正比,而徑流系數取決于地面種類的組成和比例。因此,在各個層次的規劃當中,需要采取不同的規劃措施來改善城市地面條件以緩解內澇的發生。其中,在總體規劃及控制性詳細規劃當中,應當嚴格控制一定比例的綠地及水域面積,保留大型的生態綠地及湖泊、濕地等;在修建詳細規劃當中,道路、廣場、停車場等露天設施應充分考慮應用透水性路面,在景觀設計中考慮采用下凹式綠地、植草溝等徑流控制設施;在城市設計當中,可以通過在建筑、開放空間及景觀體系當中實現雨水的收集和利用功能。通過在各個層次、各個階段的規劃當中落實雨水徑流控制理念,從宏觀到微觀形成完整的雨水排放體系,將有效改善城市內澇的發生。
2.3在城市規劃中建立防澇綜合系統
建立城市防澇綜合系統落實雨洪管理的理念,主要是通過在宏觀上建立城市雨水資源調蓄利用體系,建立源頭減排—匯流控制—末端調蓄多層次的、內澇控制—雨水徑流污染控制—雨水資源化等多目標的雨水控制系統;在微觀上將雨洪調蓄設施與城市公共設施、城市景觀設施等相結合,通過改變城市公共設施的布局、景觀設施的形式,提高城市基礎設施的功能性和多樣性,在城市中建立起隱形的排澇系統。如結合球場、公園等設施,通過調整高程設計等實現暴雨期應急調蓄雨水,并結合綠地或其他開放空間設置一些低凹地作為雨水分散滯留或超過排放標準處置的場所。
3、基于城市雨水排水系統建設內澇防治建議
3.1傳統排水模式亟需改變,建設思路要更具前瞻性
我國傳統的排水模式注重以排為主,強調雨水盡快排出城外或排入下游水系,主要依靠排水管網和排澇泵站等工程措施來解決城市的防洪排澇問題。隨著雨水徑流的不斷增加,原有的雨水工程設施已無法承擔如此巨大的雨水量,不斷增加排水設施的規模勢必對城市造成巨大的經濟壓力,也增加了管理的難度。同時,這種排水模式也對排入水系下游的區域帶來了洪澇風險。因此,傳統的排水模式已不適應城市高強度開發建設這一形勢下雨水排水的要求,更新與修正相關建設理念,引進更具有前瞻性的設計理念。
3.2在新區建設及舊城改造中應提高排水標準
在北京市雨水系統規劃設計方法和降雨變化趨勢研究的基礎上,通過對北京市暴雨強度公式、降雨雨型、徑流系數和設計重現期等進行重點研究,將各項標準的研究成果綜合分析,得出了新的雨水排除系統規劃設計標準。該規劃設計標準的綜合徑流系數和設計重現期均明顯要高于我國過去的《室外排水設計規范》(GB50014-2006)中雨水管渠的設計標準。導致原排水設計標準偏低主要有兩方面原因,一方面原因是基本沿用了國外的排水設計規范,但這并不適合我國雨量充沛的城市;另一方面原因則是極端天氣的出現導致強降雨的發生頻率比以前要多的多。近幾年來,我國排水工程設計主要參照的設計規范《室外排水設計規范》(GB50014-2006)已相繼進行多次調整,從2011年版將一般地區的雨水管渠設計重現期調整為1~3年,到2014年版已將一般地區雨水管渠設計重現期調至最低為2年,重要地區則達到5~10年。由于大部分城市現狀排水系統遠遠不能達到該標準,因此,在新區建設及舊城改造當中應按照規范要求提高雨水排水系統的設計標準,在城市更新過程當中逐步提高雨水排水系統的建設標準。
4、制定完善的管理機制及法律保障體系
4.1完善城市雨水排水系統的管理機制
目前,我國大部分地區城市排水與城市防洪分屬水利部門和城建部門,而一個城市的防汛工作則由這兩個部門共同合作完成。由于行業設計標準的差異,兩個部門分別設計出來的排水管渠和排澇泵站、水閘等排水設施常常無法銜接。另外,這種多頭管理的模式,也使得城市雨水排水系統缺乏有效的管理維護,無法發揮它的最大作用。因此,盡快統一城市排水及水利設施的管理部門,以期在排水工程的設計、建造、管理中實現排水設施的最大效能。
4.2制定完善的法律保障體系及問責機制
城市嚴重內澇的發生,原因在于沒有認識到城市雨水資源的綜合利用,雨水蓄積、利用的技術未得到全面推廣、缺乏相關政策的引導、支撐,沒有相關法律、法規的約束。所以還需要進一步把城市排水系統建設相關部門主要職責明確完善,建立完備問責機制。良好的政策可以引導開發主體踐行雨洪調蓄理念,而嚴格的法律手段和問責機制則可以對開發建設主體和城市管理部門起到監督作用,保障法律的實施,促進雨水資源利用化的可持續發展。
5、結語