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一、研究背景
城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展帶動了經(jīng)濟持續(xù)增長,促進了社會全面進步,同時也帶來了嚴重的暴雨積澇災害。從古至今,暴雨積澇災害一直是人類難以解決的問題。
近幾年,中國的暴雨洪澇災害愈發(fā)嚴重:“20XX年7月12日,哈爾濱多處上演‘水漫金山’”、“2012年7月21日,北京遭遇特大暴雨,導致嚴重內(nèi)澇”、“2011年6月18日,到武漢看海”、“2008年深圳6.13特大暴雨”……數(shù)量之多,不勝枚舉,這些新聞無不說明暴雨洪澇已成為長城內(nèi)外、大江南北大多城市的通病。暴雨積澇災害對城市水利、農(nóng)業(yè)、交通、工業(yè)等方面造成的直接經(jīng)濟損失不可估量,同時通過人口死亡、疫病爆發(fā)等問題給社會帶來了巨大的沖擊,造成的自然資源減少、環(huán)境污染和生態(tài)退化程度更是難以估計。
造成城市暴雨積澇災害的原因主要有氣候和城市建設兩方面的原因。從氣候角度來說,由于全球氣候變暖,水循環(huán)產(chǎn)生變化,降雨時空分布不均,導致城市出現(xiàn)暴雨積澇災害;從城市建設角度來說,主要是城市建筑和硬化面積過大,植被覆蓋率過低或者遭到破壞,城市的吸水、存水能力差,其次是排水設施的排水能力不足、重建輕管。
目前,城市針對暴雨積澇災害采取的工程性措施主要有修建蓄水池、增加排水泵站、加大排水管徑、在線蓄水等,這些措施需要占用大量的城市地下空間,投資大,維護困難,廢棄后無法回收利用,會產(chǎn)生大量固體廢棄物,對環(huán)境造成二次污染。其他措施如增加綠化面積也會引起城市用地緊張等問題,浪費城市空間資源。
二、國內(nèi)外相關研究應用現(xiàn)狀
LID技術于1990年末發(fā)源于美國馬里蘭州的王子縣、西雅圖和波特蘭,是由馬里蘭州環(huán)境資源署首次提出。之后經(jīng)過20多年的發(fā)展,LID在美國、加拿大、澳大利亞、新西蘭等地廣泛應用。在美國,LID設施的應用還形成了綠色道路、綠色社區(qū)等理論和方法;在澳大利亞,LID的應用稱為水敏感城市設計;在英國,LID技術應用于城市排水系統(tǒng),形成了可持續(xù)城市排雨水系統(tǒng);在加拿大,LID和場地設計相結合,形成最優(yōu)場地設計、保護性設計等;在新西蘭的應用稱為低影響城市設計與開發(fā)。
隨著對國內(nèi)雨水問題的重視,雨水方面的研究和應用也逐漸多起來,LID在國內(nèi)已有10年的研究和實踐,于2012年形成了“海綿城市”.
2012年4月中國北京大學在《2012低碳城市與區(qū)域發(fā)展科技論壇》中首次提出“海綿城市”一詞。住房和城鄉(xiāng)建設部于20XX年2月17日發(fā)表的《住房和城鄉(xiāng)建設部城市建設司20XX年工作要點》中首次提出海綿城市的概念,20XX年10月,住房和城鄉(xiāng)建設部出臺了《海綿城市建設技術指南》。
2017年4月2日,國家財政部、住房城鄉(xiāng)建設部、水利部宣布了海綿城市建設試點:西咸新區(qū)、武漢、重慶、貴安新區(qū)、遂寧、南寧、常德、鶴壁、濟南、萍鄉(xiāng)、廈門、池州、嘉興、鎮(zhèn)江、白城、遷安16個城市。
三、研究目標及意義
鑒于傳統(tǒng)城市普遍存在的暴雨積澇災害和道路排水問題,而國內(nèi)的海綿城市和LID發(fā)展和研究較為薄弱,因此,對于海綿城市理念下的城市道路進行系統(tǒng)化設計研究很有必要。本研究主要通過對國內(nèi)外已有研究成果的整理與分析,探討海綿城市與LID、海綿城市道路與LID的關系,采用文獻調(diào)研的方法系統(tǒng)地對城市道路進行了LID設施的選擇及其組合優(yōu)化設計;針對案例進行實地調(diào)查,探討LID在海綿城市道路中如何應用。
論文的研究目標是建立海綿城市理念下的城市道路系統(tǒng)設計的基本理論框架,研究其具體的設計方案和技術。
論文的研究意義:為海綿城市理念下的城市道路系統(tǒng)設計提供借鑒和參考,對解決城市雨水問題有一定的現(xiàn)實意義。
四、研究內(nèi)容
論文的研究內(nèi)容主要有三個方面:
1)研究海綿城市理念下的城市道路系統(tǒng),分析其與LID的關系及對LID設施的選擇。
2)構建海綿城市理念下的城市道路系統(tǒng)規(guī)劃和設計的完整體系,從路網(wǎng)規(guī)劃和道路設計兩個層面進行具體研究。其中,道路設計重點研究停車場和廣場的LID設施組合優(yōu)化設計,道路與紅線外用地銜接中重點研究建筑、小區(qū)的優(yōu)化設計。
3)將研究的設計理論成果應用于商洛城市道路系統(tǒng),并通過SWMM模型進行模擬評價。
五、提綱
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 城市暴雨積澇災害頻發(fā)
1.1.2 傳統(tǒng)城市道路排水存在的問題
1.1.3 LID與海綿城市理念的提出
1.2 相關理論的概念
1.2.1 海綿城市概念
1.2.2 LID概念
1.3 國內(nèi)外相關研究應用現(xiàn)狀
1.3.1 國外研究應用現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)研究應用現(xiàn)狀
1.3.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的不足
1.4 研究目標、意義、內(nèi)容和方法
1.4.1 研究目標及意義
1.4.2 研究內(nèi)容
1.4.3 研究方法
1.5 論文創(chuàng)新點和技術路線
1.5.1 論文創(chuàng)新點
1.5.2 技術路線
第2章 海綿城市與LID
2.1 海綿城市與LID概述
2.1.1 海綿城市-LID
2.1.2 海綿城市與相關理論的聯(lián)系與區(qū)別
2.2 海綿城市與LID
2.2.1 海綿城市與LID的關系
2.2.2 LID設施的選擇原則
2.3 海綿城市道路系統(tǒng)與LID
2.3.1 海綿城市道路系統(tǒng)
2.3.2 海綿城市道路系統(tǒng)與LID的關系
2.3.3 LID技術設施選擇
2.4 本章小結
第3章 海綿城市道路系統(tǒng)規(guī)劃與設計體系
3.1 海綿城市道路系統(tǒng)規(guī)劃與設計體系框架
3.2 海綿城市路網(wǎng)規(guī)劃
3.2.1 影響因素
3.2.2 規(guī)劃思路
3.2.3 規(guī)劃原則
3.3 海綿城市道路設計思路
3.3.1 海綿城市道路設計思路
3.3.2 海綿城市道路設計注意事項
3.4 本章小結
第4章 基于LID的海綿城市道路設計
4.1 海綿城市道路與傳統(tǒng)城市道路的區(qū)別
4.2 海綿城市道路的LID設施組合優(yōu)化設計
4.2.1 機動車道和公交專用道
4.2.2 非機動車道和人行道
4.2.3 路緣石、雨水。和路肩邊溝
4.2.4 道路綠帶
4.2.5 停車場
4.2.6 廣場
4.2.7 高架橋、立交橋
4.3 海綿城市道路與紅線外用地的銜接設計
4.3.1 道路與建筑、小區(qū)銜接優(yōu)化設計
4.3.2 道路與城市綠地銜接設計
4.3.3 道路與城市水系銜接設計
4.4 海綿城市道路橫斷面布置型式設計
4.4.1 單幅路
4.4.2 兩幅路
4.4.3 三幅路
4.4.4 四幅路
4.4.5 特殊形式斷面
4.5 本章小結
第5章 商洛市海綿城市道路系統(tǒng)設計應用研究
5.1 商洛市概況分析
5.2 海綿城市路網(wǎng)規(guī)劃
5.2.1 商洛市現(xiàn)狀路網(wǎng)分析及存在問題研究
5.2.2 商洛市排洪防澇、水系和綠地現(xiàn)狀及存在問題
5.2.3 商洛市海綿城市路網(wǎng)規(guī)劃
5.3 海綿城市道路設計
5.3.1 商鞅大道地理位置
5.3.2 商鞅大道現(xiàn)狀分析
5.3.3 基于LID的商鞅大道橫斷面設計
5.3.4 商鞅大道公共停車場設計
5.3.5 丹江立交平面設計
5.3.6 商鞅大道綜合設計
5.4 商鞅大道設計效果模擬評價
5.4.1 SWMM模型介紹
5.4.2 獲取基本數(shù)據(jù)
5.4.3 開發(fā)前場地模擬
5.4.4 傳統(tǒng)城市道路模擬
5.4.5 海綿城市道路模擬
5.4.6 三種情景模擬結果分析
5.5 本章小結
第6章 結論與展望
6.1 結論
6.2 不足和展望
參考文獻
致謝
六、研究方法
論文釆用的研究方法有:文獻調(diào)研法、實地調(diào)查法、SWMM模型法等。
1)文獻調(diào)研法論文通過對國內(nèi)外文獻的調(diào)研、對SEA Street等案例的研究,總結LID設施在城市道路中的應用情況。
2)實地調(diào)查法論文通過實地調(diào)查收集商洛市的路網(wǎng)、道路、綠地系統(tǒng)、水系、降雨等相關資料,為海綿城市理論的實例研究做鋪墊。
3)SWMM模型法論文采用SWMM模型對城市道路設計后的雨水徑流控制效果進行了評價。
七、進度安排
20XX年11月01日-11月07日 論文選題、
20XX年11月08日-11月20日 初步收集畢業(yè)論文相關材料,填寫《任務書》
20XX年11月26日-11月30日 進一步熟悉畢業(yè)論文資料,撰寫開題報告
20XX年12月10日-12月19日 確定并上交開題報告
20XX年01月04日-02月15日 完成畢業(yè)論文初稿,上交指導老師
20XX年02月16日-02月20日 完成論文修改工作
20XX年02月21日-03月20日 定稿、打印、裝訂
20XX年03月21日-04月10日 論文答辯
八、參考文獻
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【關鍵詞】:海綿城市;綠色街道;低影響開發(fā)
1、城市道路系統(tǒng)的研究背景
1.1城市暴雨內(nèi)澇現(xiàn)象
近年來,我內(nèi)眾多大中型城市在暴雨過后頻頻陷入內(nèi)澇災害,造成城市基本機能的癱瘓和市民生活的極度不便,而內(nèi)澇之后城市水資源短缺的問題同樣突出。
1.2傳統(tǒng)城市道路雨水處理的問題
城市雨水徑流產(chǎn)生和排放的一個重要場所就是城市道路,傳統(tǒng)城市道路的排水設計思路主要是雨水沿路面的橫縱坡度產(chǎn)生徑流,通過雨水口收集后由雨管排至水體。而隨著城市化的發(fā)展,這種“以排為主,利用滯后”的排水方式問題日益凸顯,越來越不能適應現(xiàn)代化城市的需求。
2、海綿城市綠色道路系統(tǒng)分析
2.1海綿城市與綠色街道理論
2.1.1海綿城市的概念
海綿城市是指城市能夠像海綿一樣,在適應環(huán)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[1]。
2.1.2綠色街道理論
綠色街道的實質(zhì)是生物滯留池等暴雨徑流管理設施在街道層面的應用。其對綠色的界定大多從暴雨徑流管理的角度,強調(diào)綠色街道去除地表徑流污染、補充地下水,減少暴雨徑流量,以及美化社區(qū)環(huán)境,改善街道物理環(huán)境的功能[2]。
2.2海綿城市道路c傳統(tǒng)道路的區(qū)別
傳統(tǒng)城市道路的硬質(zhì)面積占道路面積的75%左右,道路綠帶面積僅占25%左右,透水鋪裝率不足30%,路緣石和綠化帶高出路面10-20厘米,雨水口設置在機動車道或者非機動車道上,綠化帶只能吸收自身區(qū)域的雨水,雨水口僅收集路面雨水,不能有效的實現(xiàn)雨水排放,容易造成路面積水,甚至內(nèi)澇。
海綿城市道路采用LID 技術設施,不僅可以保證道路的通行,還能在解決道路排水問題的同時防止雨水對路面穩(wěn)定性造成破壞。
3、海綿城市綠色道路系統(tǒng)規(guī)劃設計
3.1綠色街道設計原則:建設具生態(tài)功能的綠色街道
3.1.1 LID(低影響開發(fā))理念
LID(低影響開發(fā))是建設海綿城市的核心手段,其基本原理是在人工系統(tǒng)的開發(fā)建設活動中,盡最大可能減少對自然生態(tài)系統(tǒng)的破壞,強調(diào)保持場地開發(fā)前后水文特征不變[3]。
3.1.2 綠色街道的生態(tài)效益
綠色街道作為海綿城市雨水管理設施的一部分,不僅具有緩解城市內(nèi)澇的作用,還能恢復自然水循環(huán)的蒸發(fā)、滲透和生物利用的功能,因此具有極高的生態(tài)效益。
3.2綠色街道組成模塊設計策略
3.2.1人行道設計
傳統(tǒng)的人行道在雨天容易路面濕滑、積水,影響出行的安全性和舒適度;同時也加劇了城市的熱島效應、阻止了地下水資源補給。透水人行道是一種可以使雨水透過鋪裝表面,不經(jīng)過地下排水管道而直接滲透進入下層土壤的人工鋪筑的人行道路。透水人行道應滿足雨水滲透性和使用性兩方面的要求。其中雨水滲透性要求滿足滲透排水功能和生態(tài)蓄水功能;使用性方面需要具有足夠的強度、抗低溫能力和足夠的水穩(wěn)定性。
3.2.2樹池設計
樹池作為雨水收集和排放的設施,首先應考慮到樹木生長的需要,許多行道樹種不具備很強的抗?jié)承裕虼嗽诰G色街道樹池的設計建造之初,必須對場地內(nèi)原始土壤進行檢測。因此按照不同地域的氣候特點,應考慮土壤蓄水和排水能力后降雨量偏大的地區(qū),應該使用沙土或砂質(zhì)壤土。
3.3.3路緣石設計
路緣石是設置在中間分隔帶、兩側(cè)分隔帶及路側(cè)帶兩側(cè)的條形構造物。以下對幾種路緣石的優(yōu)缺點進行分析。
(1)開口路緣石
開口路緣石在新建和改造項目中應用廣泛,加工簡單,開口的長度可以根據(jù)本地瞬時降雨量進行靈活調(diào)整。由于開口破壞了路緣石整體性,一定程度上會妨礙交通安全。
(2)預制穿孔路緣石
預制穿孔路緣石石適合安放在新開發(fā)的地塊上,鑰諑愿哂諑訪姹旮擼方便雨水流通過。其優(yōu)點是占用道路空間小,不妨礙人行和車行交通。缺點是不具備過濾沉積物的作用,開口易堵塞,需要定期維護,維護人工成本高。
(3)溢流路緣石
溢流路緣石是可以最大限度地將來自街道的雨水均分散到道路旁的處理設施中,同時不需要很高的維護成本[4]。
3.3.4停車場設計
傳統(tǒng)停車場功能單一,設計時主要考慮如何利用有限場地以停放更多數(shù)量的車輛,而忽視了場地本身應具有的其他功能。海綿城市背景下的生態(tài)停車場應以促進城市雨水的生態(tài)循環(huán)作為設計的主要目標,建立具備雨水凈化、收集、再利用功能的綠色停車場。生態(tài)停車場的布局設計有很多限制因素,如功能定位、場地規(guī)模、氣候情況等。因此挖掘停車場的生態(tài)功能,需要依照不同的場地條件進行設計。
結論:
綠色街道的核心功能是利用景觀生態(tài)學的手段緩解城市水問題,城市道路低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)對于緩解城市洪澇災害、控制徑流污染、凈化城市水質(zhì)、補充地下水源具有重要的作用。當下海綿城市建設在全國范圍內(nèi)如火如荼地展開,在看到全社會為解決城市問題積極努力的同時,設計者更不應該盲目,要對各技術問題進行認真思考,使海綿城市的理念真正落到實處,長期發(fā)揮其應有的作用。
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關鍵詞:城市道路;景觀規(guī)劃;生態(tài)
1城市道路景觀規(guī)劃現(xiàn)狀
1.1生態(tài)失衡
有的小城鎮(zhèn),盲目模仿大城市的地下排水設施,而不考慮自身的自然地形,結果出現(xiàn)了水土流失現(xiàn)象,導致生態(tài)失衡;有的為了滿足機動車通行不斷的擴寬街道,大面積的硬質(zhì)鋪面取代了原本自然化的地表,同時又移除街道上原本的樹木,不僅破壞了街道的綠地系統(tǒng),而且也導致生態(tài)失衡;還有的小城鎮(zhèn),為了追求綠化量,盲目大面積地種植草坪,不僅浪費了水資源,也導致生態(tài)失衡。
1.2缺乏個性化
有的小城鎮(zhèn),在街道景觀建設時,盲目照搬照抄大城市的樣式,沒有考慮城鎮(zhèn)自身的歷史文化、風土人情及地域特色,導致拆除了原有的景觀小品或基礎設施,建成了寬闊的馬路和大的廣場,形成千街一面的現(xiàn)象,失去城鎮(zhèn)的特色,致使小城鎮(zhèn)街道歷史的記憶大量遺失。
1.3未因地制宜地使用外來樹種
有的城市在進行綠化時,需要外來樹種,這些物種不適應該地區(qū)氣候,導致綠化成本提升。因此需要因地制宜地選擇樹種,根據(jù)每個地方的不同氣候,種植適合本地區(qū)的植物,種植的面積以及種植量應該同城市規(guī)劃相關,一般選擇本地區(qū)的樹種,這樣成活率比較高。對城市綠化起到的作用也比較突出,因為這些樹木生長能力比較強,在抵御自然災害方面能夠發(fā)揮出優(yōu)勢,而且這樣的樹種比較容易管理,投資也比較少。
2園林規(guī)劃在城市道路景觀中的應用
2.1生態(tài)設計
近幾年來,隨著全球保護生態(tài)環(huán)境的呼聲日益高漲,在道路規(guī)劃、設計時,建設者們開始注重生態(tài)理念在道路景觀設計中的運用。道路規(guī)劃設計與建設中,應努力把生態(tài)理念落實在一些具體的設計方法上。生態(tài)學的本意,是要求規(guī)劃設計者更多地了解生物,認識到所有生物互相依賴的生存方式,將各個生物的生存環(huán)境彼此連接在一起。這實際上要求我們具有整體的意識,小心謹慎地對待生物、環(huán)境,反對孤立的、盲目的整治行為。不能把生態(tài)理念簡單地理解為大量種樹、提高綠量。此外,生態(tài)學原理要求我們尊重自然,師法自然,研究自然的演變規(guī)律;要順應自然,減少盲目的人工改造環(huán)境,降低道路景觀的養(yǎng)護管理成本;要根據(jù)區(qū)域的自然環(huán)境特點,營建道路景觀類型,避免對原有環(huán)境的徹底破壞;要尊重場地中其他生物的需求;要保護和利用好自然資源,減少能源消耗等。因此,荒地、原野、取土坑、棄土坑、再生、節(jié)能、野生動物、植物、廢物利用等等,構成道路景觀生態(tài)設計理念中的關鍵詞匯。
海綿城市是當前新穎的城市建設理念,道路在海綿系統(tǒng)中承擔著輸送雨水徑流的作用,是海綿系統(tǒng)的“動脈”。在“海綿城市”的背景下,適宜的城市應當考慮建設重要的海綿綠色廊道。如采取透水鋪裝、多功能樹池、旱溪、生物滯留帶、植草溝、雨水花園、雨水濕地、蓄水模塊等一系列的措施,并進行系統(tǒng)化、集成化地使用。
2.2個性化設計
個性化是人類在不同的自然環(huán)境和社會環(huán)境下逐漸形成的帶有濃郁地方色彩和歷史傳承性的地方文化。個性化主要體現(xiàn)在建筑、歷史古跡、民風民俗、產(chǎn)業(yè)文化、服飾文化、飲食文化、宗教、藝術等多種文化資源,它不可移植、不能復制、不會再生,其潛在價值和精神內(nèi)涵是構建城市形象的文化資本,也是城市形象建設的核心內(nèi)涵。
道路景觀設計的觀念被明確提升到一個專業(yè)的高度后,雷同的設計方法將會被摒棄,代之以個性化的道路景觀設計,給城市道路賦予文化特色,增強道路的可識別性。個性化城市道路景觀設計要求空間來源于生活,又服務于生活,不僅要考慮城市的地形、氣候、歷史因素,還要體會公眾對其的心理期盼以及未來可能發(fā)展方向等制約條件。以至于在滿足人們生產(chǎn)生活各方面要求,創(chuàng)造優(yōu)美環(huán)境的同時,帶給人們那些可識別、可觸摸、可回味,在人們頭腦中早已形成的記憶符號,進而提升城市魅力。道路設計時,景觀設計也要同步進行,先確定一個總體風格特色,來指導道路設計,從某些方面來講,道路設計要服從景觀設計確定的原則。設施的選擇,要服從景觀風格,統(tǒng)一考慮設施的造型、布置,達到風格統(tǒng)一,布置協(xié)調(diào)合理。
大約每個城市中心都有公交車和無所不在、不舒適的公交車站,但是許多城市正在請景觀設計師改善騎自行車者的體驗,對他們的公交車站進行靈巧和功能性的設計。一個實例就是奧蘭多、佛羅里達國際車道沿線的雕塑公交車站。WaterGeiger設計了這些白色、曲線型的纖維加強型聚合板,把藝術帶入到公共空間里,同時也為公交乘客提供急需的陰涼地。其他創(chuàng)意性設計包括太陽能電池板和綠色屋頂結合而成的遮蓬,或是其他顯著的設計如馬德里藝術家聯(lián)盟Mmmm在巴爾的摩Highlandtown社區(qū)東南大道上設計的車站,那里的車站結構是14英尺高、7英尺寬的“BUS”字母。
張家口市為舉辦冬奧會,對奧運沿線進行風貌景觀提升規(guī)劃,設計以“觀、賞、品、鑒”4個字為出發(fā)點,即觀一路北國風光,賞一路生態(tài)之旅,品一處塞外文化,鑒一場品質(zhì)冬奧,展現(xiàn)“自然、生態(tài)、人本、寄情”的理念。以自然風光為背景,因地制宜構筑大地景觀,給駕駛員、游客空間四維體驗,選用當?shù)夭牧霞爸脖唬瑢ρ芈愤M行環(huán)境的整治和改造,并將本地區(qū)的文化元素集合奧運元素注入景觀設計中,在提升文化內(nèi)涵的同時,采取一定量的具有文化特色及視覺沖擊力的造型表現(xiàn),建設具有地域特色的冬奧會景觀線路。
2.3因地制宜設計
關鍵詞:海綿城市;城市規(guī)劃;生態(tài)環(huán)境;低影響開發(fā)技術
1海綿城市的內(nèi)涵
海綿城市是指把城市建造成具有海綿功能的城市。通過低影響開發(fā)技術的系統(tǒng)運用,恢復傳統(tǒng)粗放型建設破壞的生態(tài)環(huán)境,保護原有的水生態(tài)系統(tǒng),減少徑流,減輕暴雨對城市健康運行的影響。海綿城市理論與綠色基礎設施技術主要區(qū)別在于它的宏觀性。綠色基礎設施技術關于雨水排水管理方法側(cè)重于景觀設計以及相應的技術創(chuàng)新,缺乏對生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)水平的綜合考慮。海綿城市理論強調(diào)生態(tài)優(yōu)先,以整個生態(tài)系統(tǒng)為研究對象,建設一個綠色網(wǎng)絡、水文網(wǎng)絡的系統(tǒng)梳理,支撐起了海綿城市的骨架。在水文網(wǎng)絡與景觀基礎上,將通過低影響開發(fā)技術,最終來實現(xiàn)海綿城市的建設。海綿城市是城市建設的一種新型理念,也是一個綜合性的形象概念,通過建設可滲透路面與綠地等方式,使我們的城市具有像海綿一樣有彈性,可以在降雨的時候吸水、滲水、蓄水、凈水,在需要的時候?qū)⑽盏降挠晁尫挪⒓右杂行Ю茫乐沽顺鞘泻闈碁暮Γ瑴p輕徑流的污染負荷,從而實現(xiàn)了水資源循環(huán)利用、改善城市景觀和城市氣候微調(diào)等。將各種資源合理有效地統(tǒng)籌規(guī)劃,以降低對生態(tài)系統(tǒng)的破壞,最終實現(xiàn)人與自然的和諧相處,建設成可持續(xù)發(fā)展的城市水循環(huán)系統(tǒng)。
2控制指標分析
建設低影響開發(fā)雨水系統(tǒng),規(guī)劃控制目標通常包括了徑流污染控制、徑流總量控制、雨水資源化利用和徑流峰值控制等。湖州市作為一個平原城市,重點應放在徑流峰值與徑流污染控制目標上,徑流污染與徑流峰值控制來體現(xiàn)徑流總量的控制目標,基于以下3個方面:①豐富的水資源,河網(wǎng)間距在1.2~2km之間,排澇設施規(guī)模與河網(wǎng)布局現(xiàn)狀滿足排澇的基本要求。②已建好的雨水管道設計標準通常采用一年一遇暴雨重現(xiàn)期,部分舊城區(qū)管道的標準更低,城市管網(wǎng)的排水壓力很大,應該通過削峰來提升其防澇能力。③滯緩的河道水流,水環(huán)境容量很低,水功能區(qū)達標率現(xiàn)狀僅為16.9%,然而老百姓對水環(huán)境質(zhì)量的要求卻越來越高,所以只有控制降雨徑流污染,才可有效改善城市的水環(huán)境質(zhì)量。雨水的資源化利用成為緩解城市水資源短缺的重要途徑,也是建設低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)的重要組成部分。如景觀用水和市政綠化等各種用水,采用就近雨水作為補充水源,可以大大降低城市供水的壓力。因此,應該根據(jù)水資源平衡分析,經(jīng)技術經(jīng)濟比較后,分區(qū)域確定雨水資源化利用控制目標。
3海綿城市理論在城市規(guī)劃中的實踐
以我國的湖州市為例,對海綿城市理論的實踐途徑進行分析,湖州市位于我國的長江三角洲地區(qū),城市內(nèi)部水系統(tǒng)非常發(fā)達,水資源豐富,但仍然存在水容量限制等各種問題。
3.1水系濕地
水系濕地作為構建城市規(guī)劃的核心環(huán)節(jié),對海綿城市理論的應用有著十分重要的影響。河流和湖泊等水系是城市內(nèi)天然的雨水凈化區(qū),起著非常重要的作用,所以,湖州市在進行城市規(guī)劃時,首先要加強對現(xiàn)有水系濕地的保護,特別是其中低洼地區(qū)內(nèi)的河溝等,避免盲目填補,增加內(nèi)部的內(nèi)澇風險。其次,應該結合城市建設的方向,實現(xiàn)對城市格局的合理規(guī)劃,應該充分利用河道與道路之間的綠化帶,設置地表泄水通道等,優(yōu)化城市對雨水等自然災害的防治控制和凈化。
3.2綠地廣場
綠地廣場,是在城市規(guī)劃過程中,充分利用現(xiàn)有綠地或新建的綠地和廣場等開放空間,實現(xiàn)對雨水的凈化,并將它打造成為城市徑流污染的處理中心,發(fā)揮臨時滯納空間的作用。在湖州市傳統(tǒng)的城市規(guī)劃當中,對公園、廣場、綠地等低影響開發(fā)相對較小,從而阻礙了城市抗洪澇能力的提升,也無法實現(xiàn)對徑流污染的控制。因此,湖州市在對城市規(guī)劃的過程中,應加強基礎功能區(qū)的綠化廣場的建設,或加強對濕地公園的設計建設,實現(xiàn)對綠地廣場與周邊區(qū)域內(nèi)空間關系的有效處理,做好對雨水出路等相關內(nèi)容的詳細規(guī)劃,以促進城市規(guī)劃中的海綿城市理論的有效實施。
3.3城市道路
湖州市在我國長江三角洲地區(qū),它的降雨量比較大,而且有較大的雨水徑流量,污染也比較嚴重。因此,必須通過有效的城市道路規(guī)劃,以保證城市內(nèi)道路交通安全功能的有效發(fā)揮,實現(xiàn)城市道路資源的合理利用,最終對城市的合理規(guī)劃產(chǎn)生積極的影響。一方面,湖州市可以加強對下沉式綠地、LID樹池等基礎設施的建設,從而實現(xiàn)對雨水徑流量的調(diào)節(jié),并對徑流的水質(zhì)進行優(yōu)化。另一方面,城市內(nèi)也應當建設景觀綠化帶,可以有效地將地表雨水引入到綠化帶內(nèi),起到凈化、入滲的作用,同時緩解城市環(huán)境污染,為海綿城市的打造產(chǎn)生積極的影響。
3.4城市雨洪管理海綿技術
在海綿城市建設過程中,通過運用合理的城市水生態(tài)基礎設施規(guī)劃,發(fā)揮城市“海綿”的功能。以湖州市濕地建設為例,可以對雨洪災害進行有效的控制,并可以在濕地內(nèi)規(guī)劃出雨水集合區(qū)域。通過對雨洪災害的綜合管理,形成了具有鑲嵌式結構的海綿綜合形式。因此,在城市規(guī)劃的過程中,首先要建立多個系統(tǒng)化的濕地系統(tǒng),并對其進行統(tǒng)一的整合;其次,應當為濕地系統(tǒng)的生物提供基礎的生活環(huán)境,以確保不破壞它的生存環(huán)境,同時也為城市居民提供良好的生活環(huán)境。在濕地系統(tǒng)的建設中,要建設凈化水質(zhì)、蓄水池和地下水回雨水等一系列流程,特別是對潛流整合功能的設置。通過對土壤及其周圍生態(tài)環(huán)境的凈化,并對雨水進行有效的凈化處理,使其被引入到濕地中,從而實現(xiàn)對地下水的補給。
4保障措施
4.1加強前期研究
海綿城市的建設是一項綜合性的系統(tǒng)工程,根據(jù)自然條件、水環(huán)境質(zhì)量與排水現(xiàn)狀等,開展基于低影響開發(fā)理念的雨水控制和利用專項規(guī)劃研究,特別是對地下水埋深、土壤滲透性與河網(wǎng)分布等存在的區(qū)域差異,應該分區(qū)域明確控目標體系和控制目標,并對各區(qū)域低影響開發(fā)措施的適用性進行分析。
4.2強化規(guī)劃管理
城市總體規(guī)劃和綠地、排水防澇、水系、道路交通等專項規(guī)劃,應該落實低影響開發(fā)的具體要求;控制性詳細規(guī)劃應界定低影響開發(fā)設施用地,以及將低影響開發(fā)相關控制指標納入到土地出讓條件。規(guī)劃部門要加強監(jiān)管,對控制指標不達標,配套低影響開發(fā)設施沒有落實的項目,不給辦理核實手續(xù)。
4.3統(tǒng)籌工程建設
海綿城市建設涉及城市規(guī)劃、國土、道路、水文、排水、園林、交通等多個相關專業(yè),需要建立暢通高效的部門間溝通協(xié)調(diào)機制,以確保低影響開發(fā)設施的實施。
4.4強化管理維護
低影響開發(fā)設施的效益發(fā)揮,受到后期管理和維護的影響。城市道路、園林和排水等相關部門要按照職責分工負責對公共項目的低影響開發(fā)設施進行監(jiān)管;其他的低影響開發(fā)設施,由該單位或其負責人負責維護和管理。
5結語
海綿城市理論在我國大部分城市中得到廣泛的應用,為我國城市化進程的健康發(fā)展做出了巨大的貢獻,也進一步促進了我國城市規(guī)劃工作的開展,得到社會各界廣泛關注。為建設海綿城市,建設低影響開發(fā)雨水系統(tǒng),促進城市生態(tài)文明建設,本文分析了海綿城市的建設理念和實現(xiàn)途徑;結合湖州市規(guī)劃的實際情況,提出了重點控制指標;基于水系濕地、綠地廣場、城市道路等城市空間,探討了海綿城市的實施策略,最后提出保障措施。
作者:何平華 單位:浙江天和建筑設計有限公司
參考文獻:
【關鍵詞】:海綿城市;生態(tài)城市;園林工程;可持續(xù)發(fā)展
引言
在社會經(jīng)濟高速發(fā)展的今天,人們在享受科技發(fā)展帶來的舒適生活的同時仍在不計后果的破壞著我們的生存環(huán)境。可持續(xù)發(fā)展與建構和諧的生存世界是21世紀人們普遍重視的一個綜合性、全球性的問題。我國水資源分布不均,供需不平衡的問題長期以來一直嚴重影響著人們的正常生活,制約著社會經(jīng)濟的發(fā)展。
在城市規(guī)劃建設中,對排水系統(tǒng)不夠重視,導致我國眾多城市的排水系統(tǒng)在雨季嚴重癱瘓,城市內(nèi)澇災害頻發(fā)。城市道路,廣場等公共空間的建設以及工業(yè)企業(yè)的發(fā)展對原有生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞,濕地、湖泊面積的大面積減少,在豐水期暴露出嚴重的問題是城市蓄水能力下降,對雨水的利用率極低,而現(xiàn)有的市政排水系統(tǒng)顯然不具備這么大的排水能力,最終導致城市內(nèi)澇。種種水問題的不斷積累,制約著城市的可持續(xù)發(fā)展。因此,要想解決城市內(nèi)澇問題,提高雨水利用率,必須從源頭上應用“海綿城市”的理念,在城市建設中加大水資源的保護力度,促進城市的可持續(xù)發(fā)展。
1、“海綿城市”理念及發(fā)展現(xiàn)狀研究
海綿城市,是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在適應環(huán)境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的“彈性”,也可稱之為“水彈性城市”。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。在我國“海綿城市”是近兩年才提出的一個新概念,而在一些發(fā)達國家,“低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建”的技術早已發(fā)展成熟。
早在20實際末,“雨水工程”項目就在瑞士得到大力推行。在我們平時的房屋建筑中,在屋頂都向下接有雨水管道,通過雨水管道將雨水直接排入下水道。在瑞士的“雨水工程”中,劃分到以每戶為一個單位,在室內(nèi)建造蓄水池,將雨水引入蓄水池經(jīng)過濾后加以利用。我們知道,瑞士的環(huán)境優(yōu)美干凈,以“花園之國”著稱。通過“雨水工程”收集起來的雨水,在經(jīng)過濾后,可以作為非飲用的生活用水使用,比如沖廁所、澆花等;因為雨水干凈,瑞士人甚至還可以用以清洗衣物和蔬菜水果等。在瑞士人的日常生活中,這個“雨水工程”基本上可以解決除引用以外的其他生活用水。可以看出,這個系統(tǒng)的初期投資并不高,但是卻很有成效,而且具有很高的實用性,實現(xiàn)了對雨水的多種利用。
新加坡?lián)碛械湫偷臒釒в炅謿夂颍杲邓渑妫覀儏s很少聽說在新加坡有城市內(nèi)澇發(fā)生。即使在雨季,幾乎每天都有瓢潑大雨,城市內(nèi)也沒有明顯的積水或內(nèi)澇災害。這都要歸功于其科學的雨水利用和城市排水系統(tǒng)。
2 、“海綿城市”理念在我國的發(fā)展
在我國的城市地圖上,可以看到有很多藍線而且標注有“三點水”漢字,但是現(xiàn)在,有很多地方都已名不副實,不再是湖泊水系,而是大面積的水泥硬化的城市道路和居住區(qū)。現(xiàn)代城市的一個明顯的特征是:天然水系(如湖泊、濕地等)逐漸消失,取而代之的是鋪天蓋地的灰色水泥硬化地面。湖北省曾以“千湖之省”的著稱,而現(xiàn)在數(shù)以百計的大小湖泊早已不知所蹤。沙湖被填、官橋湖污染、南湖翻塘、東湖水華……武漢曾經(jīng)懷抱100多個湖泊,全球少見,中國僅有。近幾十年來,武漢城市化發(fā)展迅速,高樓林立,城市灰色面積不斷擴大,GDP穩(wěn)居全國二線城市前列。我們都看到了武漢迅速發(fā)展的光鮮外衣,有多少人真正注意到城市化背后的問題?在武漢快速發(fā)展的數(shù)十年間,平均每兩年消失3個湖泊,目前僅剩38個湖泊。于是,每到夏季暴雨時節(jié),武漢市的市政排水系統(tǒng)就會受到嚴峻的挑戰(zhàn),最終成為一個被戲言“看海”的城市。當然,武漢只是一個鮮明的例子,全國上下,失去“水彈性”的城市不在少數(shù),而且正在不斷增加。
經(jīng)過近幾年暴雨對市政排水系統(tǒng)的挑戰(zhàn),內(nèi)澇災害的頻發(fā),政府部門似乎意識加強“海綿城市”建設的重要性。當全市正竭力應對內(nèi)澇災害時,我們發(fā)現(xiàn)了另一番景象:在青山區(qū)江灘,地面鋪裝采用的是透水地面和木制棧道,在旁邊還建有生態(tài)草溝,除一條應急防汛通道、兒童游樂場及健身場地外幾乎沒有硬化道路。雨水經(jīng)過草地、透水地面和木制棧道后匯集到旁邊的生態(tài)草溝里面,在這里經(jīng)過自然過濾吸收。由此可見,要解決城市內(nèi)澇等水問題需要因地制宜,實施生態(tài)修復。
3、關于“海綿城市”理念在園林工程中應用的建議
3.1 可滲透地面
可滲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鋪設的地面,雨水可透過此類地面往下層滲透,可在一定程度上解決地面積水問題。比如,在人們活動較為頻繁的廣場、公園一級道路等地面,采用透水瀝青地面、透水混凝土地面、青磚鋪地地面、透水洗米石地面;在二、三級公園道路根據(jù)需要采用面包磚地面、碎石地面、嵌草汀步路;在公園、游園、廣場建設生態(tài)停車場;屋頂實施立體綠化、垂直綠化等不同形式解決地表徑流問題。同時,通過設置一定的路面坡度,坡向道路兩側(cè),如植物護坡等。這樣,在雨水較小時,可直接通過可透性地面將雨水滲往下層;在雨水較大的豐水季節(jié),也可以通過路面向兩側(cè)的坡度向路旁的水渠排水,不至于使地面積水。
3.2下凹式綠地
山造勢,人工制造各種丘壑是我國目前的城市綠化建設中比較明顯的一個特點。當我們走在公園小路上可以看見,路旁很多用以綠化的喬木、灌木的底部都有一個人造的花壇圍著,高低不一,但共同點是都高出人行路面。在一些大面積的草地也是,人為的堆造一些小山或者丘壑,而人行道路則在這些小山丘壑的低谷出。我們應該反問一下設計者,這種綠化設計是否真的美觀實用?相信大家對這種景觀在暴雨季節(jié)的劣勢呼之欲出,在有此種景觀的小區(qū)居住的人們都知道,此種設計在雨季路面積水現(xiàn)象非常嚴重,在城市內(nèi)澇災害發(fā)生時甚至有“行船”的諷刺。
為解決這類問題,結合“海綿城市”的理念,在此提出下凹式綠地的綠化建設方案。所謂下凹式綠地,顧名思義即在實施綠化建設時,綠地低于周邊道路的高度。在下雨時,具有一定的蓄水作用,同時使雨水透過綠地土壤緩慢滲入地下,不僅可以在一定程度上解決由于雨水過多引起的地表徑流和道路積水問題,還可以在補充一定量的地下水,減少了對雨水的浪費。
3.3、保護及修復天然水體,減少人工硬質(zhì)水景
在城市建設高速發(fā)展的時候,各地的天然水景如湖泊、濕地等水系統(tǒng)都遭到了不同程度的破壞,嚴重影響了生態(tài)系統(tǒng)的平衡。天然水體的減少,也是導致城市蓄水能力下降,城市內(nèi)澇災害不斷的重要原因之一。因而,保護以及修復天然水體,如水體凈化植物浮島、雨水濕地建設等也應是今后城市發(fā)展和園林建設的重點內(nèi)容。
目前在園林建設中,大部分水體景觀都是人造的硬質(zhì)水景,忽視了天然水體的作用,這與 “海綿城市”的理念相違背。眾多人工水景往往需要定期補水、換水,在日常運行管理中需要耗費大量的水、電資源,嚴重違背了可持續(xù)發(fā)展的理念。如果在園林景觀建設中,能夠合理利用天然水體,融入“海綿城市”的理念,利用天然水體的自我循環(huán)凈化能力,形成美麗的自然景觀,不僅可以節(jié)約大筆的運行管理費用,還可以有效的補充地下水,實現(xiàn)自然與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的目標,體現(xiàn)園林工程的綜合價值。
結語
“海綿城市”的理念符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標,符合我國國情。但“海綿城市”的建設在我國還在起步階段,對他人的經(jīng)驗雖不能生搬硬套,但國外先進的案例于我們卻也有很強的借鑒意義。“海綿城市”的建設中,應結合他國的先進案例,總結經(jīng)驗,因地制宜,總結一套適合我國特點的雨水利用系統(tǒng),改善城市生態(tài)環(huán)境,促進城市的可持續(xù)發(fā)展。把“海綿城市”理念合理有效的融入到園林工程中應成為今后園林工程發(fā)展的方向,只有這樣才能真正體現(xiàn)園林工程建設的生態(tài)價值和經(jīng)濟價值。
【參考文獻】:
[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.海綿城市建設技術指南:低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建(試行)[R].北京:中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部,2014.