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【关键词】:海绵城市;水生态基础设施;生态优先;雨水利用
1、海绵城市的提出背景
城市化的不断加深则带来一系列生态环境问题,其中水生态危机尤为突出。城市面临的水生态问题远不止洪涝灾害,还有水资源短缺和水安全问题与之并存。反观我国传统城市建设模式,在应对内涝洪灾和水安全问题的能力却存在明显不足。
因此,在我国水生态环境恶化和新型城镇化建设的时代背景下,海绵城市作为人与自然和谐共存的有效途径,被专业领域学者提出和推广,并成为国家和地方政府解决城市雨洪综合管理的指导方针和战略目标。
2、海绵城市概念及意义
我国《指南》中对海绵城市的概念进行明确定义:指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。该简单概念背后隐含的深层内涵,可以具体分解为:一是,海绵城市面对洪涝或者干旱时能灵活应对和适应各种水环境危机的韧力,体现了弹性城市应对自然灾害的思想;二是,海绵城市要求基本保持开发前后的水文特征不变;三是,海绵城市要求保护水生态环境,将雨水作为资源合理储存起来,以解城市不时缺水之需。现代化城市建设过程当中,海绵城市的应用有利于解决水资源短缺、内涝频繁发生、水生态恶化等突出问题,为建设海绵城市提供重要保障[1-2]。
3、海绵城市发展历程
3.1国外研究发展历程
通过国外文献研究发现,海绵城市的概念最早被澳大利亚研究学者用来隐喻城市对周边乡村人口的吸附效应。近年来,多有学者运用该概念来形象比喻城市吐纳雨水的能力。Ignacio F. Bunster-Ossa用海绵城市来形容城市像海绵一样处理雨洪自然事件问题的弹性能力,并以三个案例说明了从规划到设计不同尺度的具体雨洪管理设计方法,包含雨洪滞留和过滤等景观手法的应用。2015年 1 月,美国《晨报》(Morning Edition)也展_了建设海绵城市的讨论 。国际上关于“海绵城市”的相关理念与政策很多,尽管这些理念的名称不同,但所采取的工程措施基本涵盖:透水铺砖、雨水花园、绿色屋顶、植草沟等雨水渗透、滞留设施,以及生物滞留池、湿地等雨水贮存设施。
3.2国内研究发展历程
通过研究国内文献研究发现,国内关于海绵城市概念最早可追溯到2003年,北京大学俞孔坚和李迪华教授共同出版的《城市景观之路:与市长交流》一书中最早将“海绵”的概念比喻自然湿地、河流等对城市旱涝灾害的调蓄能力。
在我国海绵城市概念发展的整个过程中,出现了多种概念名称叫法,主要有绿色海绵、海绵体城市、生态海绵城市等,这些概念在改变传统雨水排放模式、提高城市自然蓄水排水的能力、运用生态途径解决城市水环境问题等方面展开了不同程度的探讨研究,与海绵城市有着异曲同工的紧密联系,最终在国家政策层面确定了海绵城市概念的统一和完善[1-2]。
4、海绵城市构建途径与措施
主要分为水生态系统功能主体保护与修复和源头管理与控制技术(区域低影响开发)。其中,水生态系统功能主体保护与修复主要包括:识别水资源保护生态斑块、保护水系网络及生态系统、修复已破坏的水生态斑块及网络、源头管理与控制技术(区域低影响开发)等。根据城市降雨过程,区域低影响开发技术主要分为截留技术、促渗技术和调蓄技术3种。其中,截留技术是通过材料或者结构,将降雨过程中雨水形成径流的速度减缓,通过增加雨水汇集的面积来达到延缓径流目的的技术,如绿色屋顶及植物群落冠层截留等 [1-2]。
5、研究进展现状概述(共识与争议)
5.1三点共识
海绵城市理论产生至今,学术界达成了以下三点共识:
(1)海绵城市的建设是一个长期的过程。(2)内涝和水体黑臭等一系列问题虽然最终表现在水体上,但是其产生原因涉及人类活动特别是城市建设的方方面面,不能“就水论水”。解决问题必须在统一规划的引领下完成,不是单一部门。(3)国外经验是值得借鉴和总结的,但同时要注意的是,国内外城市规模、密度、居住习惯和发展水平不同导致的差异值得重点关注。
5.2七点争议
2014年10月,《海绵城市建设技术指南》的颁布,使海绵城市圈形成了“灰色”“绿色”“灰-绿结合”三派鼎立的局面。争议焦点大致总结为以下七点:(1)城市海绵概念可行性(2)绿地用来调节径流的可行性(3)绿地承担滞洪作用的可行性(4)城市保存雨水和充实地下水的方式(5)海绵城市解决水质污染问题的可行性。(6)建设海绵城市是否更省钱。(7)海绵概念是否可发展。
积极利用绿色海绵体保护和储留雨水是一项积极善意的发展,但前提条件是城市拥有充足的绿地,雨水没有被污染。城市海绵体对治理洪涝能起多大作用,需要实事求是、因地制宜地分析。我们不能把海绵城市当做是解决城市洪涝问题必须且唯一的灵丹妙药,应该打破僵化的思维方式,站在更高的层面、更大的时空尺度上来观察雨洪管理的问题
结束语
雨水不是负担,而是宝贵的资源。在城市景观设计中,将水资源、土地资源等生态平衡纳入设计理念中,建立海绵城市是我国城市建设发展的必然趋势,而我国当前所面临的资源
问题和环境问题日益严峻,进一步表明我国建设海绵城市的必要性,因此,只有更好的将海绵城市设计与城市景观设计结合起来,才能有效解决城市地表水存储问题,减少城市生态环境恶化现象,进而促进我国现代化城市的可持续发展。
【参考文献】
[1] 仇保兴.海绵城市 (LID) 的内涵、途径与展望 [J]. 给水排水,2015,41(3):1-7.
关键词:海绵城市;绿地系统;雨水管理
1 引言
城市作为区域政治、经济、文化中心,近年来却频频出现“看海”的窘况,引发了社会各界对城市排水系统建设的广泛关注。而在城市综合防灾减灾体系中,城市绿地系统占有十分重要的位置,是城市规划和建设中的一个重要组成部分,它不仅具有美化城市环境、净化空气、平衡城市生态系统、为城市居民提供休憩游乐场所等作用,同时,在减轻城市内涝及雨水灾害也有较明显的作用[1]。在此背景下,海绵城市的概念应运而生,这是我国继园林城市、森林城市、生态城市、低碳城市等一系列政策引导的城市理念后出现的新概念[2]。因此基于海绵城市的城市绿地对降低城市径流污染,减轻城市内涝,保持城市水环境具有重要意义。笔者基于海绵城市的概念及内涵,提出了新型城市绿地雨水管理与传统城市绿地系统相结合的城市雨水管理模式。
2 海绵城市概念的提出及演进历程
2.1 海绵城市概念提出背景
随着城市化进程的不断加快,城市地表不透水面积不断增加,雨水下渗减少,地表径流增加,加之城市市政排水系统不完备,使得城市内涝现象越发严重。近年来,国内许多大中型城市屡遭暴雨而频现内涝灾害,如广州“5・7”暴雨,南京“7・18”暴雨,2016年夏,武汉、北京、重庆等多地再次遭遇暴雨袭击,重启“看海”模式。内城“看海”的景象所付出的代价却是众多遇难的生命和惨重的经济损失,雨洪问题已被推到了城市中生活的每一个人面前。
我国传统的城市建设却不能较好的解决城市内涝和洪水问题,其主要问题在于传统的管道排水设施、防洪设施、排水工程落后以及对雨水资源利用意识的缺乏。管道排水是我国传统的城市排水的主要方式,这种全人力的排水模式依然体现了人定胜天的思维模式。然而,随着人地观念更新,这种滞后的排水系统不能改善城市水生态服务功能,而引导城市可持续发展的有效途径,逐渐被专业领域的学者提出并推广,成为了国家和地方政府解决城市雨洪综合管理的指导方针和战略目标。
2.2 海绵城市概念及内涵
海绵城市顾名思义就是让城市具备像海绵一样的吸水能力,其概念的产生与发展也经历了漫长的过程,杨阳等人综合国内关于海绵城市的研究和讨论,将海绵城市的形成与发展归纳为概念雏形、实践探索、概念发展和概念形成四个阶段[2]。2013年12月,在召开中央城镇化工作会议时强调提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”。 2014年12月住建部、财政部、水利部便联合印发了《海绵城市建设技术指南―低影响开发雨水系统构建(试行)》(建城函[2014]275号),明确提出了海绵城市的概念及建设路径[6]。此后,仇保兴[7]在《海绵城市(LID)的内涵、途径与展望》中指出海绵城市即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,提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害的发生。最佳管理措施(BMPs)、低影响开发(LID)和绿色基础设施(GI)是海绵城市建设的理论基础,为构建“海绵城市”提供了战略指导和技术支撑[8]。海绵城市建设的目标主要包括:保护原有生态系统、恢复被破坏的水循环及生态特征以及推行低影响开发[7]。
3 城市绿地系统与城市绿地雨水管理的发展
3.1 城市绿地系统的产生与发展
城市绿地系统是城市生态系统的重要组成之一,伴随着城市的产生而产生,其出现便是为了调和人类改造自然建设城市的实际需要和作为自然产物对自然的依赖与保护心理之间的矛盾。对于城市绿地系统的定义,目前尚没有统一概念。李素英综合不同领域对城市绿地系统的定义得出城市绿地系统是城市绿色空间中以植被为主体,以土壤为基质,以自然和人为因素干扰为特征,在生物和非生物因子协同作用下所形成的有序整体[9]。此外,中国大百科全书中对此的释义为城市中由各种类型、各种规模的园林绿地组成的生态系统,用以改善城市环境,为城市居民提供游憩境域[10]。
城市绿地随着社会经济的进步而不断发展。早期社会生产力水平底下,经济水平落后,城市规模较小,这一时期的绿地主要出现在达官贵人的宅院之内,其主要功能为满足人们的观赏与休憩,主要以点状的形式分布于城市的各个区域。随着生产力的发展,到近代工业革命时期,工业企业不断增加,人口集聚现象日趋明显,为城市的快速发展奠定了基础。随着城市的快速增长,城市环境问题日渐凸显。于是,在英、法、美等国率先掀起了“城市公园运动”及“田园城市”理念,大量修建城市公@,使得城市绿地逐渐形成规模[11]。城市绿地系统理论也初现于这一阶段。随着信息产业革命的进行,生产力得到极大的解放,人民生活水平不断提高,对生活环境质量的要求也不断提高,对于城市建设城市绿化的要求也逐渐提高。因此,这一阶段的城市绿地系统建设更多的是根据城市规划要求结合城市特色,发展具有地方特色的城市绿地系统[12]。
3.2 传统城市绿地系统的不足
随着城市化进程的加快,人民生活质量的提高,传统的城市绿地系统已经不能满足城市发展的需要。一是现有城市绿地系统雨水管理功能尚未得到充分发挥。研究表明城市绿地系统有美化环境、休憩娱乐、调节气候、净化空气、水土保持、维护生物多样性等功能[9]。但传统城市绿地系统依然被作为休憩娱乐和环境美化等方面,其在雨水管理上的作用没有得到充分体现。传统的城市雨水管理多依赖市政雨水管网系统,注重雨水的收集与快速排放。但随着城市雨水管理观念的转变,雨水已不再是无用之物而是被视作一种资源而加以利用,因此传统的城市绿地系统并没有充分发挥其蓄水、排水和补充地下水的功能。二是传统城市绿地系统要素空间形态单一,金云峰等[13]在对国外的城市绿地系统结构中发现城市绿地系统要素空间形态主要呈现点、线、面3种形态。然而在我国的《城市用地分类与规划建设用地标准(GB50137-2011)》中,只是对点状要素进行了明确的规范和要求,因此说明我国当前的城市绿地系统要素主要为点状要素。要素单一且要素之间相互隔离使得城市绿地并没有成为一个整体系统,系统功能也不能得到充分发挥。
4 城市雨水管理c城市绿地系统的发展趋势
在当前建设海绵城市的背景下,将传统的城市雨水管理系统与现有城市绿地系统整合为城市绿地雨水管理系统是城市绿地与城市雨水管理发展的必然趋势。其原因如下。
(1)城市雨水管理系统与城市绿地系统的整合能够保证和促进各自功能的正常发挥,两者在功能上并不矛盾,而是相互促进的。传统城市雨水管理系统由于其蓄水的局限性往往不能及时将短时大量雨水输送出去,因此传统城市雨水管理系统输水功能结合城市绿地系统蓄水功能可实现其各自功能的最大化,因此两者满足实现整合的前提。
(2)两者的整合有助于提高空间的利用率,实现城市空间的高效可持续利用。无论是城市绿地系统建设和城市雨水管理系统建设都将占用大量的城市空间,而如果将两者进行空间整合,建立立体的城市可持续绿地雨水管理系统,将大大节约城市空间,提高城市空间利用率。同时,城市绿地系统的线状和面状布局本身也可实现更多的城市生态与社会服务功能,实际上,两者整合之后大幅度提高了城市空间的利用效率。
尽管现有的城市绿地系统与城市雨水管理系统可以实现空间整合,形成城市绿地雨水管理系统,但这种系统依然存在需要不断完善和提高的地方。首先,现有城市绿地系统,其本身的功能与结构尚不够完善,因此整合后的城市绿地雨水管理系统的整体性和连续性也有待进一步提高,这样才能保证其城市雨水管理功能的最大化。其次,现有的城市雨水管理规划与城市绿地建设规划的连接性不强,缺乏统一的城市绿地雨水管理规划,因为城市雨水问题不仅仅是城市排水系统或者城市绿地雨水管理系统的问题,应协调各个系统各个方面的整体功能,才能确保最大程度上解决城市雨水问题。因此,在海绵城市概念下的城市绿地雨水管理系统除了保证系统内部的有序性以外,还应保证其与其他系统的连续性。
5 结语
在建设海绵城市的理念下,现有城市雨水管理系统应当在空间上完成和城市绿地系统的整合,形成城市绿地雨水管理系统。不断完善城市绿地系统自身功能与结构并实现与城市雨水管理系统的良好对接,同时协调与城市其他系统的关系,实现雨水在复杂城市系统内的有序流动,只有这样,城市绿地雨水管理绿地系统才能整合城市间其他系统来共同解决城市的综合雨水问题。
参考文献:
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[13]金云峰, 周聪慧. 城市绿地系统规划要素组织研究[J]. 城市规划学刊, 2013(3): 86~92.
Study on Rainwater Utilization of UrbanGreen Land
System Based on the Sponge City Perspective
Zhou Wei , Zhang Kai, Zhang Lijuan
(Chengdu Huaxing Zhongzhi Engineering Consulting Co., Ltd., Chengdu, Sichuan 610047,China)
关键词:海绵城市;滨水景观;环境
0 引言
随着社会经济的不断发展,城市面积也在相应地扩展,造成了城市绿化面积的降低,使得很多城市无法有效地发挥蓄水功能。同时,由于环境的日益污染和恶化,整个城市的生态环境特别是滨水区域的城市,必须加强对生态景观方面的建设,提高整个区域生态系统的稳定性,从而避免生态景观恶化的情况出现。分析探讨海绵城市环境下的滨水景观设计顺应了时展的要求,实现最大限度对水的存储,降低水资源中携带污染物的可能性。
1 海绵城市
1.1 理论概念分析
与传统的开发模式相比,传统的开发模式是改变了原有的水生态环境,而海绵城市的概念则是在保护原有水生态的前提下,改变以往对生态的破坏模式,采用低破坏、低影响的方式对水生态环境进行治理。整个城市如同海绵体一样,在适应环境和社会生态发展要求的时候发挥出必要的作用,即需要时对雨水有效存储,不需要时对雨水进行合理释放,并且尽可能地加以应用。[1]
1.2 具体概念及特性
顾名思义,海绵城市的具体概念与海绵有着千丝万缕的联系,由于海绵的吸水特性较强,可以大量吸附水资源,海绵城市由此得名。近年来,随着城市的不断变化,城市内建筑面积的不断扩大,绿化面积不断减少,导致环境不断恶化。海绵城市的观念使水的储蓄得到了有效的解决,那么在设计海绵城市时就必须具备海绵城市的重点,即海绵体,除去河流或湖泊等蓄水结构,还需要设立和配应相关措施,比如雨水通过海绵体下渗过后,花园和绿地更能有效地发挥出对水的净化、储蓄、回收作用。通过借助其他渠道排除剩余水源,促使整个城市的排水系统得以改善,使其发挥出应有的实际作用。
2 海绵城市理念对滨水景观的重要意义
随着近年的发展,我国面临严峻的水管理问题,我国对城市滨水景观的建设也一直在不断摸索和探究,如今对生态环境有效梳理的重要一步就是海绵城市理念应用于滨水景观的建设。[2]从更全面的角度去考虑对水的存储、滞留和释放问题,实现最大化的社会经济效益和景观价值。
2.1 生态价值
滨水区是连接城市与水体之间的过渡纽带,本身就具有良好的生态价值。海绵城市理念的作用就是最大限度阻碍被破坏的水系统和污染源进入生态终端,充分发挥其对污染的地表径流进行滞留、净化和循环利用等效果,进而有效地降低污染源进入水体的概率,对水体的生态保护和修复起到了重要作用,产生了良好且巨大的生态价值。滞留技术以及下沉式绿地等技术都有效地控制了污染源进入水体,同时带有净化和过滤的效果,保护了城市的水体。海绵城市系统的构建,最大限度地对破坏的水生态系统起到了恢复作用,促进了更和谐的水源生态系统的创建。海绵城市的理念对雨水的有效利用改变了原有的地表下渗以及地表径流量,对地下水源进行了有效补充,有效地缓解了城市缺水的严重问题。
2.2 社会价值
城市滨水区作为城市开放空间的一个重要组成部分,满足了人们对开放空间的需求。首先,通过海绵城市的理念提升了滨水区的绿地面积,丰富了植物种群的多样性,为市民提供了更多的绿地空间;其次,通过海绵城市滨水区的建造无形之间为城市的形象和文化起到了极大的宣传作用,为成为国际化城市打下了坚实的基础;最后,通过海绵城市的理念让人们参与其中更加了解滨水城市建设的重要性,让支持者成为参与者,在各种绿化项目活动中积极参与,共同构建海绵城市环境下的滨水景观建设。
2.3 经济价值
传统的景观设计模式并不能实现经济效益化,反而出现更多的不必要的资金投入和经济浪费。中国城市对于雨水的概念就是尽可能地开启快排模式,比如城市地下管网的铺建,而在老城区或城市中心地区对地下管网进行铺设所要投资费用更是高得惊人;其次,在雨水快排方面更是对水资源的浪费,这同样是不可忽视的问题。但是,目前大多数城市对雨水处理所采取方式都是快排模式,造成了雨水资源的浪费,因此通过充分和合理地利用这些资源就能最大化地实现经济价值。
3 海绵城市环境下滨水景观的具体应用
海绵城市概念是建设滨水景观的前提,从而使水资源的循环使用得到保障,以便达到对水资源进行保护的目的。对雨水进行合理运用不是采用武断的快排方式,可以有效地降低雨水平均排放量。
3.1 海绵体的设计
城市整体景观中,道路景观占整个城市的10%~25%。在进行实际的滨水景观设计时,应着重对道路景观海绵体的设计。例如,通过在道路土层内部铺设石子,以此来增强雨水的渗透力,达到加快水源导入、过滤的目的,以及通过增加导水性能较好的塑料管的组建设计。另外,还可以通过在混凝土铺设工作开展之前设置相应的排水孔,达到保证空气、雨水各种因素都可以有效循环的效果,从而保证不同微生物的生长,以保持城市的生态平衡。
3.2 广场景观海绵体
城市景观的重要构成部分之一就是广场景观,在广场景观的设计中,地面一般都会使用材质较硬的材料进行铺设,导致雨水渗透性能较差。因此,在海绵城市的思想设计指导之下,设计广场景观时,就应选择吸水能力较强的渗透性材料进行路面铺设,提高水源渗透能力。
3.3 生态廊道的规划设计
对滨水区各种不同的生态板块进行隔离或联系是生态廊道的主要功能。通过设计不同的生态廊道,以此实现对生态环境的有效整合,塑造出形态多样、规模较大的生态体系,[3]为水资源的循环使用等提供便利。公园在建设过程中将各种调配设施与周围生态环境形成良好的交融,从而有效降低了建设景观所需成本,以及通过对水资源保护利用的重视减少工程量,增强经济效益。公园的大面积绿化生态有效地使城市改善了人们的生活环境,降低了热能效应,为城市的生活带来了显著的效益,促进了城市的和谐发展。将海绵城市的建设理念充分地融入滨水区设计过程中,使城市公园各种生态廊道具有多种不同的生态功能,增强城市中心的绿化模块面积,促使城市与自然的有效互动。
4 结语
海绵城市理念在建设滨水景观的设计过程中具有重要作用,海绵城市概念的提出在当前生态环境污染较为严重的社会形态下,为滨水景观设计提供了新的思路,有效地减少城市水污染问题。同时,我们要对工程的每一个环节作出调整,更快、更好地让海绵城市理念最大化地体现在滨水景观的建设中。
参考文献:
[1] 张蓝.现代城市滨水景观建设的思考[J].广西城镇建设,2012(6):49-52.