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【关键词】:海绵城市;生态城市;园林工程;可持续发展
引言
在社会经济高速发展的今天,人们在享受科技发展带来的舒适生活的同时仍在不计后果的破坏着我们的生存环境。可持续发展与建构和谐的生存世界是21世纪人们普遍重视的一个综合性、全球性的问题。我国水资源分布不均,供需不平衡的问题长期以来一直严重影响着人们的正常生活,制约着社会经济的发展。
在城市规划建设中,对排水系统不够重视,导致我国众多城市的排水系统在雨季严重瘫痪,城市内涝灾害频发。城市道路,广场等公共空间的建设以及工业企业的发展对原有生态环境造成严重破坏,湿地、湖泊面积的大面积减少,在丰水期暴露出严重的问题是城市蓄水能力下降,对雨水的利用率极低,而现有的市政排水系统显然不具备这么大的排水能力,最终导致城市内涝。种种水问题的不断积累,制约着城市的可持续发展。因此,要想解决城市内涝问题,提高雨水利用率,必须从源头上应用“海绵城市”的理念,在城市建设中加大水资源的保护力度,促进城市的可持续发展。
1、“海绵城市”理念及发展现状研究
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”,也可称之为“水弹性城市”。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。在我国“海绵城市”是近两年才提出的一个新概念,而在一些发达国家,“低影响开发雨水系统构建”的技术早已发展成熟。
早在20实际末,“雨水工程”项目就在瑞士得到大力推行。在我们平时的房屋建筑中,在屋顶都向下接有雨水管道,通过雨水管道将雨水直接排入下水道。在瑞士的“雨水工程”中,划分到以每户为一个单位,在室内建造蓄水池,将雨水引入蓄水池经过滤后加以利用。我们知道,瑞士的环境优美干净,以“花园之国”著称。通过“雨水工程”收集起来的雨水,在经过滤后,可以作为非饮用的生活用水使用,比如冲厕所、浇花等;因为雨水干净,瑞士人甚至还可以用以清洗衣物和蔬菜水果等。在瑞士人的日常生活中,这个“雨水工程”基本上可以解决除引用以外的其他生活用水。可以看出,这个系统的初期投资并不高,但是却很有成效,而且具有很高的实用性,实现了对雨水的多种利用。
新加坡拥有典型的热带雨林气候,全年降水充沛,我们却很少听说在新加坡有城市内涝发生。即使在雨季,几乎每天都有瓢泼大雨,城市内也没有明显的积水或内涝灾害。这都要归功于其科学的雨水利用和城市排水系统。
2 、“海绵城市”理念在我国的发展
在我国的城市地图上,可以看到有很多蓝线而且标注有“三点水”汉字,但是现在,有很多地方都已名不副实,不再是湖泊水系,而是大面积的水泥硬化的城市道路和居住区。现代城市的一个明显的特征是:天然水系(如湖泊、湿地等)逐渐消失,取而代之的是铺天盖地的灰色水泥硬化地面。湖北省曾以“千湖之省”的著称,而现在数以百计的大小湖泊早已不知所踪。沙湖被填、官桥湖污染、南湖翻塘、东湖水华……武汉曾经怀抱100多个湖泊,全球少见,中国仅有。近几十年来,武汉城市化发展迅速,高楼林立,城市灰色面积不断扩大,GDP稳居全国二线城市前列。我们都看到了武汉迅速发展的光鲜外衣,有多少人真正注意到城市化背后的问题?在武汉快速发展的数十年间,平均每两年消失3个湖泊,目前仅剩38个湖泊。于是,每到夏季暴雨时节,武汉市的市政排水系统就会受到严峻的挑战,最终成为一个被戏言“看海”的城市。当然,武汉只是一个鲜明的例子,全国上下,失去“水弹性”的城市不在少数,而且正在不断增加。
经过近几年暴雨对市政排水系统的挑战,内涝灾害的频发,政府部门似乎意识加强“海绵城市”建设的重要性。当全市正竭力应对内涝灾害时,我们发现了另一番景象:在青山区江滩,地面铺装采用的是透水地面和木制栈道,在旁边还建有生态草沟,除一条应急防汛通道、儿童游乐场及健身场地外几乎没有硬化道路。雨水经过草地、透水地面和木制栈道后汇集到旁边的生态草沟里面,在这里经过自然过滤吸收。由此可见,要解决城市内涝等水问题需要因地制宜,实施生态修复。
3、关于“海绵城市”理念在园林工程中应用的建议
3.1 可渗透地面
可渗透地面是指采用具有一定的吸水能力和透水性能的材料所铺设的地面,雨水可透过此类地面往下层渗透,可在一定程度上解决地面积水问题。比如,在人们活动较为频繁的广场、公园一级道路等地面,采用透水沥青地面、透水混凝土地面、青砖铺地地面、透水洗米石地面;在二、三级公园道路根据需要采用面包砖地面、碎石地面、嵌草汀步路;在公园、游园、广场建设生态停车场;屋顶实施立体绿化、垂直绿化等不同形式解决地表径流问题。同时,通过设置一定的路面坡度,坡向道路两侧,如植物护坡等。这样,在雨水较小时,可直接通过可透性地面将雨水渗往下层;在雨水较大的丰水季节,也可以通过路面向两侧的坡度向路旁的水渠排水,不至于使地面积水。
3.2下凹式绿地
山造势,人工制造各种丘壑是我国目前的城市绿化建设中比较明显的一个特点。当我们走在公园小路上可以看见,路旁很多用以绿化的乔木、灌木的底部都有一个人造的花坛围着,高低不一,但共同点是都高出人行路面。在一些大面积的草地也是,人为的堆造一些小山或者丘壑,而人行道路则在这些小山丘壑的低谷出。我们应该反问一下设计者,这种绿化设计是否真的美观实用?相信大家对这种景观在暴雨季节的劣势呼之欲出,在有此种景观的小区居住的人们都知道,此种设计在雨季路面积水现象非常严重,在城市内涝灾害发生时甚至有“行船”的讽刺。
为解决这类问题,结合“海绵城市”的理念,在此提出下凹式绿地的绿化建设方案。所谓下凹式绿地,顾名思义即在实施绿化建设时,绿地低于周边道路的高度。在下雨时,具有一定的蓄水作用,同时使雨水透过绿地土壤缓慢渗入地下,不仅可以在一定程度上解决由于雨水过多引起的地表径流和道路积水问题,还可以在补充一定量的地下水,减少了对雨水的浪费。
3.3、保护及修复天然水体,减少人工硬质水景
在城市建设高速发展的时候,各地的天然水景如湖泊、湿地等水系统都遭到了不同程度的破坏,严重影响了生态系统的平衡。天然水体的减少,也是导致城市蓄水能力下降,城市内涝灾害不断的重要原因之一。因而,保护以及修复天然水体,如水体净化植物浮岛、雨水湿地建设等也应是今后城市发展和园林建设的重点内容。
目前在园林建设中,大部分水体景观都是人造的硬质水景,忽视了天然水体的作用,这与 “海绵城市”的理念相违背。众多人工水景往往需要定期补水、换水,在日常运行管理中需要耗费大量的水、电资源,严重违背了可持续发展的理念。如果在园林景观建设中,能够合理利用天然水体,融入“海绵城市”的理念,利用天然水体的自我循环净化能力,形成美丽的自然景观,不仅可以节约大笔的运行管理费用,还可以有效的补充地下水,实现自然与经济协调发展的目标,体现园林工程的综合价值。
结语
“海绵城市”的理念符合可持续发展的战略目标,符合我国国情。但“海绵城市”的建设在我国还在起步阶段,对他人的经验虽不能生搬硬套,但国外先进的案例于我们却也有很强的借鉴意义。“海绵城市”的建设中,应结合他国的先进案例,总结经验,因地制宜,总结一套适合我国特点的雨水利用系统,改善城市生态环境,促进城市的可持续发展。把“海绵城市”理念合理有效的融入到园林工程中应成为今后园林工程发展的方向,只有这样才能真正体现园林工程建设的生态价值和经济价值。
【参考文献】:
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.海绵城市建设技术指南:低影响开发雨水系统构建(试行)[R].北京:中华人民共和国住房和城乡建设部,2014.
关键字:海绵城市;绿色基础设施
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)14-0074-02
近年来,我国城市化发展迅速,城市规模不断扩张,建筑密度不断增加,从而导致了地表不透水面积的增加和透水面积的减少。这种发展模式打破了水在自然界的循环方式。恩格斯曾经说过:“我们不要过分陶醉于我们人类对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利,自然界都对我们进行着报复。”[1]基于此,上述发展模式带来的弊端也日益凸显:暴雨造成江河上洪峰不断;强降雨过后雨水排放系统瘫痪,城市大面积内涝;爆增的径流更是造成灾害与污染,严重影响城市的正常生活。2016年入夏以来,我国多省份遭遇持续暴雨袭击,多地洪涝成灾。为提高城市雨洪管理能力,国家先后相关政策,要求建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市。[2]
什么是绿色基础设施?绿色基础设施是指大自然被人类作为一个基础性的绿色网络,并且为社会、经济和环境的健康发展提供一个生态框架。[3]绿色基础设施综合体使不同的生态技术形成技术互补,包含了雨洪管理、减缓气候变暖、生物多样性、食物生产以及健康的生活环境等。绿色基础设施包含了各种规模的城市绿地网络,大至城市森林、人工湿地、社区生态公园以及滨水景观等,小至屋顶花园、垂直绿化和绿色幕墙等。
一、绿色基础设施在海绵城市中的意义
2014年10月,我国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)》,标志着我国对于城市建设有了新的发展规划模式:以植被浅沟、雨水公园、人工湿地等“绿色基础设施”的生态治水模式结合传统的管渠、泵站等“灰色基础设施”。[4]这种生态治水优先的模式也带来更好的社会、生态和经济效益。
绿色基础设施景观可以利用地势将雨洪导入到地势较低且能容纳较多雨水的地理环境中。这些有一定蓄洪能力的雨水塘成为海绵城市的“执行者”,更是“参与者”。绿色基础建设景观还可以最大限度地恢复被破坏的水生环境,使水循环系统更加完善。在旱季,绿色基础建设的必要在于保持水土;在雨季,公园、湿地等绿色基础建设成为可吸收洪泛的地区。雨水为池塘提供部分水源,并在蓄满时汇入河畔或其他水域;反之,在河流水位高涨的情况下,河里的水可被输送回公园、湿地等绿色基础建设的水景区域中。这些平凡却起到正面作用的景观,是打破传统限制,解决海绵城市项目设计的新契机。绿色基础建设景观带来的经济效益更是明显。在传统的景观设计中,雨水的处理往往是通过管道直接排放至下水道来实现的,尤其是在老城区,路网结构复杂多变,地下管网的设计、施工、管理更是费用惊人。如果可以利用透水景观(碎石、沙地、下沉式绿地等)以及其他管道、设备实现收集雨水、汇集雨水、存储雨水、净化雨水、利用雨水,那么不但可以循环利用雨水资源,并且利于有规律地泄洪,减少地表径流带来的污染。
二、绿色基础设施在海绵城市中的作用
绿色基础设施在海绵城市中能起到调控雨洪、蓄集雨洪以及净化雨洪的作用。池塘、湿地、公园等绿色基础建设都可以成为可吸收洪泛的地区,不仅有助于缓解城市内涝,还能减少流域下游的洪水量。[5]
2016年6月21日,赣州市部分地区降雨近百毫米,市区却没有出现明显内涝,赣州市这一切都得益于宋代建造的福寿沟。这套现在看起来都相当先进的排水系统利用连接城内数百口水塘,增加城市暴雨时的雨水调控容量,减少街道被淹没的面积与时间,最终达到调蓄的目的。除此以外,城市湿地由于其独特的水文特点,更是城市中天然的“蓄水池”,并且有着天然的净化功能。它可以沉降雨洪中携带的沉积物,并且有效地转化和分解雨水中的有毒物质和营养物质。例如,哈尔滨的群力雨洪湿地公园,收集的雨水首先通过外层的水塘进行沉淀与过滤,再进入内层的核心湿地区域进行更深层次的净化。[6]经过多层过滤,蓄积的雨水可以为周边的绿化浇灌、成为水景用水或是下渗补充地下水,达到水循环、再利用的目的。
三、绿色基础设施在海绵城市中的景观设计策略
1.改变地表形式。快速的城市化带来大量不透水的地表,而水的循环需要透水的地表结构。面对更多的城市沥青路面和硬质铺地,既有的城市水网面对爆增的水流处理量显得力不从心。在避开特殊区域的情况下(如电缆电线放置区域),绿色基础建设的景观设可以适当加强地表的渗透性。为了避免景观的单一性,景观设计师可以轮换采用3―5种材质,如碎石、鹅卵石、沙地或木材等,来加强雨水的渗透性,以便收集雨水。[7]在某些特别的项目中,设计师更是可以有效地利用原有特殊的地貌来达到渗水的目的。例如,法国的鲍登斯街区的改造利用了它的历史性元素。基地的石灰质地面充满了裂缝,非常有利于地表渗水。加上生态沟渠的修缮,加快了雨水下渗的速度。[8]
2.有效利用地势。绿地是绿色基础设施中不可或缺的一部分,更是涵养水源的好帮手。在绿色基础建设景观设计中,不改变景观的自然状体为原则,地形地精确利用给雨水的汇集、导入赋予新的用途。景观设计师更可以根据场地周围的情况进行合理的竖向变化与设计。
3.下凹地区。土地下凹的部分可以成为一系列蓄水功能的空间。景观设计师可以根据其潜在的使用功能采取不同的处理方法。在某些低陷的空间里,设计师可以把它们挖掘得更深并且做好局部的防水设计,以便可以更加长久地调节、存储水量。①逐级跌落。竖向设计中,景观设计师以重力作用为原理,利用高差来实现雨水的收集与存储。也可作为容纳爆增雨水的临时性空间。②地势变化。不同的地势变化在绿色基础建设中带来不同的雨水管理效果。人流量较多的场所应避免雨水积蓄,即使遭到水淹,也可以在短时期内迅速排干,如林荫道等。反之,地势变化较大,水流随着自然流向的方式,使城市的雨水、污水快速地排入地下管网中。上文提到的赣州市福寿沟,利用城市高差并人为加大坡度等方法(正常下水道坡度的4倍),增大径流流速,形成强大的水流,将泥沙排入江中。[9]③打破“公@”边界。绿色基础设施作为城市中绿地的生态网络,并不是独立单一的存在,而是与周边环境紧密相连的绿色网络设施。为了保持绿色基础设施内部与外部的视觉连续性,绿色基础设施景观设计不应该存在任何界定的边界。在与周围的传统设备相互协作的模式下,绿色基础设施的雨洪管理范围不再局限在原有的区域中。这就涉及到城市多部门之间的相互协作,包括城市规划、土地开发、园林设计等多个单位。[10]不同单位如何合理分配雨水花园、小型人工湿地、雨水塘、绿色街道、生态街区等绿色基础设施的建设管理,成为政府、单位以及个人的新挑战。
四、小结
海绵城市是一个解决雨洪管理的系统工程,应与绿色基础设施的景观设计结合起来,二者起到相辅相成的作用。绿色基础设施给海绵城市带来社会、生态、经济效益的同时,其景观设计在调蓄雨洪、净化水资源、维持地区水平衡等方面发挥重要的作用。海绵城市的景观设计也不再单一地考虑其原有的视觉效果,而是结合地表铺装、地形地势来有效地管理雨洪。在合理发挥各部门的综合效用下,加强绿色基础设施的整体规划与协调,为海绵城市的创建打下良好的基础。
参考文献:
[1](德)恩格斯.自然辩证法[M].马克思恩格斯选集(第四卷).人民出版社,1995.
[2]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,(6):21-25.
[3]吴伟,付喜娥.绿色基础设施概念及其研究进展综述[J].国际城市规划,2009,(5):67-71.
[4]仝贺,王建龙,车伍,李俊奇,聂爱华.基于海绵城市理念的城市规划方法探讨[J].南方建筑,2015,(4):108-114.
[5]孟永刚,王向阳,章茹.基于“海绵城市”建设的城市湿地景观设计[J].生态经济,2016,(4):224-227.
[6]俞孔坚.建筑与洪涝共生――哈尔滨群力湿地公园[J].建筑学报,2012,(10):69-69.
[7]卞俊腾.基于海绵城市理念的滨水景观设计探讨[J].城市建筑,2016,(5):258.
[8](法)苏菲.巴尔波.海绵城市[M].广西师范大学出版社,2015.
[9]韩高峰,黄仪荣.城市安全视角下排水系y建设的探讨――基于福寿沟的启示[J].现代城市研究,2013,(12):72-76.
[10]林伟斌,林伟光,连彦,何天友,郑郁善.纽约市GI建设对我国海绵城市建设的启示.[J].重庆工商大学学报(自然科学版),2016,(6):102-106.
【关键词】生态旅游城市湿地生态文化生态环境资源保护
湿地是地球上三大重要生态系统之一,被誉为“地球之肾”和“天然物种库”,是保障国家生态安全和经济社会可持续发展的重要战略资源。城市湿地作为一个特殊的生态系统,具有重要的生态环境和社会服务功能,在城市的环境调节、资源供应、灾害防治,以及人居环境美化等方面都有着不可或缺的作用。随着人口的剧增,城市化的快速发展,导致城市湿地面积急剧减少,并且呈现出严重破碎化和生态急剧退化的趋势,严重地影响了城市的生态、人文和人居环境。从生态文化的视角科学认识湿地,合理开发和保护湿地资源体系,是实现城市可持续发展面临的重要课题。
一 城市湿地的概念及其特点
由于湿地性质的复杂性、种类的多样性和分布的广泛性,科学界对此至今还没有一个统一的定义。国际上使用比较广泛的是《湿地公约》中关于湿地的定义:“湿地系指不问其为天然或人工、长久或暂时之沼泽地、泥炭地或水域地带,带有静止或流动,为淡水、半咸水或咸水水体者,包括低潮时水深不超过6米的水域。”这是一个以管理为目的的广义的湿地定义。从定义可以看出,湿地是一类既不同于水体、又不同于陆地的特殊过渡类型生态系统,为水生、陆生生态系统界面相互延伸扩展的重叠的生态交错带,最突出的特征是由水因素主导的生态系统。
城市湿地是一个新的概念,诞生也就十来年,它是城市化进程中针对日益恶化的环境提出来的。对于城市湿地的内涵有多种理解,但其共同的观点是:城市湿地是分布于城市(镇),受城市影响,在生态学属性、景观格局和功能服务等方面已明显不同于自然湿地的人工、半人工或城市建设中残留的自然湿地。由于湿地类型多样,城市湿地包括了城市区域之内的海岸与河口、河岸、浅水湖沼、水源保护区、自然和人工池塘,以及污水处理厂等具有水陆过渡性质的生态系统。
城市湿地是以自然景观为主的城市公共开放空间,与乡村或荒野的“自然湿地”相比,具有三个方面的特点:一是社会和生态服务功能为主。物质生产功能弱化,非物质生产功能相对增强。二是安全防护地位突出。由于城市人口聚集、经济发达,城市湿地在环境调节和自然灾害防控方面的意义更为突出。三是文化教育优势体现。提供体闲娱乐和环境教育方面服务。因此,城市湿地是城市生态基础设施或绿色基础设施的重要组成部分,是城市生态安全的保障和城市文明的象征。城市湿地保护与恢复不仅影响到城市的水安全和生态安全,而且可以充分彰显城市特色,提升城市文化品位。
二 城市湿地体现的生态文化价值
城市湿地分布在城市及其周边地区,与其他城市系统不同,具有人与自然和谐共处的特殊功能,从生态文化方面总结,具有较高的环境保护、观赏游憩和文化科学等价值。
1.生态保护价值
湿地和绿化系统共同构成城市之“肺”,是城市生态系统的重要组成部分,在生态保护方面具有不可替代的作用。湿地在控制防洪和净化水质中发挥着重要作用, 是蓄水防洪的天然“海绵”,在降水季节分配和年度分配不均匀的情况下,通过天然和人工湿地的调节,避免洪涝灾害发生,保证城市生产和生活水源的稳定供给。
对于整个城市来说,湿地的蒸发可调节区域小气候,减少城市的“热岛”和“干岛”效应。据观测,湿地蒸发是水面蒸发的2~3倍。蒸发量越多,导致湿地区域气温越低。强烈蒸发还可导致近地层空气湿度增加,从而降低周围地区的气温。同时,通过湿地植物的吸收可以改善城市空气质量,降低噪声。利用湿地的水净化功能建立与污水处理相配套的湿地系统,不仅能有效地净化污水,同时还可利用污水中的水肥资源促进水生植物的增产,节约资源,使城市污水再生利用或资源化,达到良好的生态、经济和社会效应。
2.观赏游憩价值
城市湿地作为一种生态系统和景观类型,水体、坡岸和陆地相结合的水陆镶嵌格局,使城市具有显著的景观特异性,体现出城市的景观多样性,表现出赏心悦目的自然风光,让人感觉舒适怡然,满足人们的亲水心理。城市湿地一般来说是城市中自然环境受人干预最轻的区域,是城市居民和旅游者回归自然的良好场所。无论是在湿地公园中散步、骑车、划船和其他健身活动一般都能得到比城市其他空间更佳的健身效果。
城市湿地景观中的水体以其活跃性和穿透力成为景观组织中最富有生气的要素,集中体现了城市深厚的文化积蕴和丰富的物质文明。在人类活动的作用下,它不仅是单纯的物质景观,更是城市中的文化景观。通过对湿地特有文化资源的发掘和更新,能够很好地保护城市的文化生态。以城市河流水系为景观构架,建造和发展湿地斑块为镶嵌,能够充分展现水系交融、绿色辉映的生态网络。利用湿地建设的滨水景观能给人以强烈视觉效应的滨水景象。通过节点的对位、景观通道的引导,形成有韵律的空间序列,使湿地空间结构与城市整体空间结构相呼应。
3.文化科学价值