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中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2017)14-0074-02
近年來,我國城市化發(fā)展迅速,城市規(guī)模不斷擴(kuò)張,建筑密度不斷增加,從而導(dǎo)致了地表不透水面積的增加和透水面積的減少。這種發(fā)展模式打破了水在自然界的循環(huán)方式。恩格斯曾經(jīng)說過:“我們不要過分陶醉于我們?nèi)祟悓?duì)自然界的勝利。對(duì)于每一次這樣的勝利,自然界都對(duì)我們進(jìn)行著報(bào)復(fù)。”[1]基于此,上述發(fā)展模式帶來的弊端也日益凸顯:暴雨造成江河上洪峰不斷;強(qiáng)降雨過后雨水排放系統(tǒng)癱瘓,城市大面積內(nèi)澇;爆增的徑流更是造成災(zāi)害與污染,嚴(yán)重影響城市的正常生活。2016年入夏以來,我國多省份遭遇持續(xù)暴雨襲擊,多地洪澇成災(zāi)。為提高城市雨洪管理能力,國家先后相關(guān)政策,要求建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市。[2]
什么是綠色基礎(chǔ)設(shè)施?綠色基礎(chǔ)設(shè)施是指大自然被人類作為一個(gè)基礎(chǔ)性的綠色網(wǎng)絡(luò),并且為社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的健康發(fā)展提供一個(gè)生態(tài)框架。[3]綠色基礎(chǔ)設(shè)施綜合體使不同的生態(tài)技術(shù)形成技術(shù)互補(bǔ),包含了雨洪管理、減緩氣候變暖、生物多樣性、食物生產(chǎn)以及健康的生活環(huán)境等。綠色基礎(chǔ)設(shè)施包含了各種規(guī)模的城市綠地網(wǎng)絡(luò),大至城市森林、人工濕地、社區(qū)生態(tài)公園以及濱水景觀等,小至屋頂花園、垂直綠化和綠色幕墻等。
一、綠色基礎(chǔ)設(shè)施在海綿城市中的意義
2014年10月,我國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南――低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建(試行)》,標(biāo)志著我國對(duì)于城市建設(shè)有了新的發(fā)展規(guī)劃模式:以植被淺溝、雨水公園、人工濕地等“綠色基礎(chǔ)設(shè)施”的生態(tài)治水模式結(jié)合傳統(tǒng)的管渠、泵站等“灰色基礎(chǔ)設(shè)施”。[4]這種生態(tài)治水優(yōu)先的模式也帶來更好的社會(huì)、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。
綠色基礎(chǔ)設(shè)施景觀可以利用地勢(shì)將雨洪導(dǎo)入到地勢(shì)較低且能容納較多雨水的地理環(huán)境中。這些有一定蓄洪能力的雨水塘成為海綿城市的“執(zhí)行者”,更是“參與者”。綠色基礎(chǔ)建設(shè)景觀還可以最大限度地恢復(fù)被破壞的水生環(huán)境,使水循環(huán)系統(tǒng)更加完善。在旱季,綠色基礎(chǔ)建設(shè)的必要在于保持水土;在雨季,公園、濕地等綠色基礎(chǔ)建設(shè)成為可吸收洪泛的地區(qū)。雨水為池塘提供部分水源,并在蓄滿時(shí)匯入河畔或其他水域;反之,在河流水位高漲的情況下,河里的水可被輸送回公園、濕地等綠色基礎(chǔ)建設(shè)的水景區(qū)域中。這些平凡卻起到正面作用的景觀,是打破傳統(tǒng)限制,解決海綿城市項(xiàng)目設(shè)計(jì)的新契機(jī)。綠色基礎(chǔ)建設(shè)景觀帶來的經(jīng)濟(jì)效益更是明顯。在傳統(tǒng)的景觀設(shè)計(jì)中,雨水的處理往往是通過管道直接排放至下水道來實(shí)現(xiàn)的,尤其是在老城區(qū),路網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變,地下管網(wǎng)的設(shè)計(jì)、施工、管理更是費(fèi)用驚人。如果可以利用透水景觀(碎石、沙地、下沉式綠地等)以及其他管道、設(shè)備實(shí)現(xiàn)收集雨水、匯集雨水、存儲(chǔ)雨水、凈化雨水、利用雨水,那么不但可以循環(huán)利用雨水資源,并且利于有規(guī)律地泄洪,減少地表徑流帶來的污染。
二、綠色基礎(chǔ)設(shè)施在海綿城市中的作用
綠色基礎(chǔ)設(shè)施在海綿城市中能起到調(diào)控雨洪、蓄集雨洪以及凈化雨洪的作用。池塘、濕地、公園等綠色基礎(chǔ)建設(shè)都可以成為可吸收洪泛的地區(qū),不僅有助于緩解城市內(nèi)澇,還能減少流域下游的洪水量。[5]
2016年6月21日,贛州市部分地區(qū)降雨近百毫米,市區(qū)卻沒有出現(xiàn)明顯內(nèi)澇,贛州市這一切都得益于宋代建造的福壽溝。這套現(xiàn)在看起來都相當(dāng)先進(jìn)的排水系統(tǒng)利用連接城內(nèi)數(shù)百口水塘,增加城市暴雨時(shí)的雨水調(diào)控容量,減少街道被淹沒的面積與時(shí)間,最終達(dá)到調(diào)蓄的目的。除此以外,城市濕地由于其獨(dú)特的水文特點(diǎn),更是城市中天然的“蓄水池”,并且有著天然的凈化功能。它可以沉降雨洪中攜帶的沉積物,并且有效地轉(zhuǎn)化和分解雨水中的有毒物質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)。例如,哈爾濱的群力雨洪濕地公園,收集的雨水首先通過外層的水塘進(jìn)行沉淀與過濾,再進(jìn)入內(nèi)層的核心濕地區(qū)域進(jìn)行更深層次的凈化。[6]經(jīng)過多層過濾,蓄積的雨水可以為周邊的綠化澆灌、成為水景用水或是下滲補(bǔ)充地下水,達(dá)到水循環(huán)、再利用的目的。
三、綠色基礎(chǔ)設(shè)施在海綿城市中的景觀設(shè)計(jì)策略
1.改變地表形式。快速的城市化帶來大量不透水的地表,而水的循環(huán)需要透水的地表結(jié)構(gòu)。面對(duì)更多的城市瀝青路面和硬質(zhì)鋪地,既有的城市水網(wǎng)面對(duì)爆增的水流處理量顯得力不從心。在避開特殊區(qū)域的情況下(如電纜電線放置區(qū)域),綠色基礎(chǔ)建設(shè)的景觀設(shè)可以適當(dāng)加強(qiáng)地表的滲透性。為了避免景觀的單一性,景觀設(shè)計(jì)師可以輪換采用3―5種材質(zhì),如碎石、鵝卵石、沙地或木材等,來加強(qiáng)雨水的滲透性,以便收集雨水。[7]在某些特別的項(xiàng)目中,設(shè)計(jì)師更是可以有效地利用原有特殊的地貌來達(dá)到滲水的目的。例如,法國的鮑登斯街區(qū)的改造利用了它的歷史性元素。基地的石灰質(zhì)地面充滿了裂縫,非常有利于地表滲水。加上生態(tài)溝渠的修繕,加快了雨水下滲的速度。[8]
2.有效利用地勢(shì)。綠地是綠色基礎(chǔ)設(shè)施中不可或缺的一部分,更是涵養(yǎng)水源的好幫手。在綠色基礎(chǔ)建設(shè)景觀設(shè)計(jì)中,不改變景觀的自然狀體為原則,地形地精確利用給雨水的匯集、導(dǎo)入賦予新的用途。景觀設(shè)計(jì)師更可以根據(jù)場(chǎng)地周圍的情況進(jìn)行合理的豎向變化與設(shè)計(jì)。
3.下凹地區(qū)。土地下凹的部分可以成為一系列蓄水功能的空間。景觀設(shè)計(jì)師可以根據(jù)其潛在的使用功能采取不同的處理方法。在某些低陷的空間里,設(shè)計(jì)師可以把它們挖掘得更深并且做好局部的防水設(shè)計(jì),以便可以更加長久地調(diào)節(jié)、存儲(chǔ)水量。①逐級(jí)跌落。豎向設(shè)計(jì)中,景觀設(shè)計(jì)師以重力作用為原理,利用高差來實(shí)現(xiàn)雨水的收集與存儲(chǔ)。也可作為容納爆增雨水的臨時(shí)性空間。②地勢(shì)變化。不同的地勢(shì)變化在綠色基礎(chǔ)建設(shè)中帶來不同的雨水管理效果。人流量較多的場(chǎng)所應(yīng)避免雨水積蓄,即使遭到水淹,也可以在短時(shí)期內(nèi)迅速排干,如林蔭道等。反之,地勢(shì)變化較大,水流隨著自然流向的方式,使城市的雨水、污水快速地排入地下管網(wǎng)中。上文提到的贛州市福壽溝,利用城市高差并人為加大坡度等方法(正常下水道坡度的4倍),增大徑流流速,形成強(qiáng)大的水流,將泥沙排入江中。[9]③打破“公@”邊界。綠色基礎(chǔ)設(shè)施作為城市中綠地的生態(tài)網(wǎng)絡(luò),并不是獨(dú)立單一的存在,而是與周邊環(huán)境緊密相連的綠色網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。為了保持綠色基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)部與外部的視覺連續(xù)性,綠色基礎(chǔ)設(shè)施景觀設(shè)計(jì)不應(yīng)該存在任何界定的邊界。在與周圍的傳統(tǒng)設(shè)備相互協(xié)作的模式下,綠色基礎(chǔ)設(shè)施的雨洪管理范圍不再局限在原有的區(qū)域中。這就涉及到城市多部門之間的相互協(xié)作,包括城市規(guī)劃、土地開發(fā)、園林設(shè)計(jì)等多個(gè)單位。[10]不同單位如何合理分配雨水花園、小型人工濕地、雨水塘、綠色街道、生態(tài)街區(qū)等綠色基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)管理,成為政府、單位以及個(gè)人的新挑戰(zhàn)。
四、小結(jié)
海綿城市是一個(gè)解決雨洪管理的系統(tǒng)工程,應(yīng)與綠色基礎(chǔ)設(shè)施的景觀設(shè)計(jì)結(jié)合起來,二者起到相輔相成的作用。綠色基礎(chǔ)設(shè)施給海綿城市帶來社會(huì)、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),其景觀設(shè)計(jì)在調(diào)蓄雨洪、凈化水資源、維持地區(qū)水平衡等方面發(fā)揮重要的作用。海綿城市的景觀設(shè)計(jì)也不再單一地考慮其原有的視覺效果,而是結(jié)合地表鋪裝、地形地勢(shì)來有效地管理雨洪。在合理發(fā)揮各部門的綜合效用下,加強(qiáng)綠色基礎(chǔ)設(shè)施的整體規(guī)劃與協(xié)調(diào),為海綿城市的創(chuàng)建打下良好的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
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[9]韓高峰,黃儀榮.城市安全視角下排水系y建設(shè)的探討――基于福壽溝的啟示[J].現(xiàn)代城市研究,2013,(12):72-76.
海d城市是一種城市設(shè)計(jì)理念,主要是要求城市在面對(duì)自然災(zāi)害或者環(huán)境變化時(shí),能夠維持城市范圍內(nèi)的旱澇平衡[1]。海綿城市的設(shè)計(jì)理念在洪澇和干旱災(zāi)害方面得到了很好的體現(xiàn)。在雨水充沛的情況下,能發(fā)揮出吸水、滲水和儲(chǔ)水功能,當(dāng)發(fā)生干旱時(shí),將這些吸收的水分進(jìn)行充分的釋放。這種設(shè)計(jì)理念在不打破生態(tài)原則的基礎(chǔ)上,有效的將人工和自然途徑相結(jié)合,不僅充分的利用了雨水資源,而且還保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。
1、建設(shè)海綿城市的理念與意義
海綿城市是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)雨水帶來的自然災(zāi)害等方面具有良好的彈性,就像海綿一樣能夠吸水,也成為水彈性城市。海綿城市用通俗的化來說就是低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建。在城市各個(gè)地方用吸水材料作為海綿體進(jìn)行城市建設(shè)和規(guī)劃,這些材料可以放置在任何地方,比如草地、樹林、泥地或者湖泊等。平時(shí)不會(huì)影響市民的正常休閑,在暴雨來臨時(shí),就發(fā)揮出其特性,將雨水囤積,避免發(fā)生洪水或者內(nèi)澇,大大減少城市積水的幾率。這些囤積的水在干旱時(shí)可以通過澆花、洗車等方式進(jìn)行釋放,充分利用,緩解水資源緊張的局面。海綿城市的建設(shè)在很大程度上降低了城市排水管道以及鋼筋混凝土水池的工程量,使天然水系得到了有效的保護(hù)和利用,大幅減少了政府對(duì)水環(huán)境污染的治理費(fèi)用,大大降低了因內(nèi)澇給城市帶來巨大損失,這在很大程度上給城市的經(jīng)濟(jì)帶來了良好的效益。
2、海綿城市中園林景觀設(shè)計(jì)的技術(shù)原則
海綿城市園林景觀的設(shè)計(jì)中要以保護(hù)生態(tài)環(huán)境及資源為前提,將土地浪費(fèi)及生態(tài)環(huán)境破壞情況最小化,實(shí)現(xiàn)土地資源優(yōu)化及生態(tài)利益最大化。在處理排水管道與不可下滲地面時(shí),要保證最大程度的實(shí)現(xiàn)水平衡,根據(jù)場(chǎng)地特征進(jìn)行科學(xué)利用,充分保障自然水的暢通。為了使徑流中所含的物質(zhì)有充足的預(yù)處理過程,就要嚴(yán)格的控制排出和增長通過時(shí)間。根據(jù)小規(guī)模場(chǎng)地中設(shè)置分布式過濾、阻留等工程設(shè)施提供徑流的過濾和儲(chǔ)藏[2]。
3、園林景觀植物在海綿城市建設(shè)中的作用
3.1凈化空氣,降沉降噪
園林景觀植物為地球上的生命提供能源,只有植物才能通過光合作用,把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能,儲(chǔ)存在光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物中。綠色植物在光合作用中吸收空氣中的二氧化碳,將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為氧和貯存能量的有機(jī)物,同時(shí)釋放出大量的氧氣,維持了自然界的碳、氧平衡。同時(shí),植物通過蒸騰作用,散失水分,這既可以增加空氣濕度,增加降水,又能降低空氣溫度。園林景觀植物規(guī)模大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,穩(wěn)定性好,起到了良好的防塵、防風(fēng)的作用,而且降低了城市中各種生產(chǎn)和汽車等制造的噪音。
3.2實(shí)現(xiàn)低影響開發(fā)
通過對(duì)雨水的滲透、儲(chǔ)藏、調(diào)節(jié)和傳輸同能實(shí)現(xiàn)低影響開發(fā),使徑流污染、徑流峰值和徑流總量得到了嚴(yán)格有效的控制。要想切實(shí)落實(shí)低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建和海綿城市建設(shè)的要求,就必須以生態(tài)優(yōu)先和規(guī)劃引領(lǐng)為基礎(chǔ),重新對(duì)城市空間進(jìn)行認(rèn)識(shí)和利用,提升城市規(guī)劃和各職能部門間的相互配合。對(duì)影響城市水生態(tài)的明愛區(qū)域要限制開發(fā),有效的保護(hù),同時(shí)根據(jù)低影響開發(fā)的理念,對(duì)新開發(fā)或者需要改造的城區(qū)進(jìn)行規(guī)劃和建設(shè)。綠地水體、屋頂綠化、下沉式綠地及生態(tài)鋪裝是實(shí)現(xiàn)低影響開發(fā)園林景觀常用的手法。
3.3 凈化水質(zhì),保持生態(tài)平衡
水生態(tài)基礎(chǔ)建設(shè)是海綿城市構(gòu)建中最重要的部分,而污水的處理又關(guān)系著水生態(tài)的基礎(chǔ)建設(shè)[3]。在傳統(tǒng)的污水治理中,通常是采用構(gòu)建單一的灰色基礎(chǔ)設(shè)施,但是這些基礎(chǔ)設(shè)施往往由于功能單一而無法完全解決復(fù)雜的水污染問題。通過管道將城市的污水直接排放到河水中,這就對(duì)水質(zhì)造成了二次污染。綠色的基礎(chǔ)設(shè)施完全對(duì)立于過去傳統(tǒng)的灰色基礎(chǔ)設(shè)施,通過建設(shè)園林景觀植物對(duì)污水進(jìn)行凈化,對(duì)凈化水質(zhì)、防洪、氣候調(diào)節(jié)及保護(hù)生態(tài)壞境及五中多樣性做出了卓越的貢獻(xiàn),起到了重要的作用。特別是在濕地中的應(yīng)用,濕地植物不僅能吸收水中的富營養(yǎng)物,而且能有效的抑制有害藻類的繁殖,凈化水源,充分保持水中的生物平衡。
3.4 補(bǔ)充地下水,防止洪澇等自然災(zāi)害
濕地不單能提高物種的多樣性,起到凈化水質(zhì)的作用,而且還是方便儲(chǔ)存的良好場(chǎng)所。傳統(tǒng)的思維和做法是直接將其排放到河流中,并沒有充分利用水資源的循環(huán)系統(tǒng)。不透水的鋪裝應(yīng)用使土地蓄水能力逐漸降低,導(dǎo)致徑流系數(shù)增大,從而形成洪澇災(zāi)害。園林景觀植物的應(yīng)用以保護(hù)生態(tài)環(huán)境為基礎(chǔ),合理解決超標(biāo)徑流系統(tǒng),通過與城市雨水灌渠系統(tǒng)的相互配合嚴(yán)格控制水流。園林景觀植物的葉脈及根均有一定的儲(chǔ)水功能,通過在道路兩旁建設(shè)生態(tài)滯留地,利用海綿城市的特性,在雨量大的情況下進(jìn)行吸水、儲(chǔ)水,降低徑流系數(shù),在干旱的天氣通過蒸騰作用將吸收的水分釋放出來,補(bǔ)充地下水以調(diào)節(jié)城市氣候,降低熱島效應(yīng)。除此之外,園林景觀植物的根系對(duì)土地具有一定的固定作用,避免了水土流失和土質(zhì)疏松,也降低了泥石流等災(zāi)害的發(fā)生情況。
結(jié)語
《決策》:作為長期倡導(dǎo)海綿城市建設(shè)的業(yè)內(nèi)人士,您如何看待《指南》的出臺(tái)?
劉波:海綿城市的技術(shù)理念和產(chǎn)業(yè)體系在歐美已經(jīng)發(fā)展了20多年,不僅極大地改善了城鄉(xiāng)環(huán)境,并且形成了完備的產(chǎn)業(yè)體系,成為綠色經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn),帶動(dòng)了就業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
近幾年來,海綿城市技術(shù)在我國還處于理念推廣階段,設(shè)計(jì)體系、工程技術(shù)體系還沒有適應(yīng)海綿城市建設(shè)的需要,形成社會(huì)共識(shí)和市場(chǎng)需求還需要一定時(shí)間。
但不可否認(rèn)的是,《指南》的是中國城鄉(xiāng)建設(shè)史上一個(gè)里程碑的事件,標(biāo)志著我國城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境建設(shè)邁入了一個(gè)新的起點(diǎn),展現(xiàn)了我國生態(tài)環(huán)境建設(shè)光明的前景。相關(guān)的技術(shù)體系、產(chǎn)業(yè)體系也會(huì)逐步建立起來,對(duì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展轉(zhuǎn)型起到促進(jìn)作用,粗放型的城市建設(shè)發(fā)展模式也將逐步退出歷史舞臺(tái)。
海綿城市比喻城市像海綿一樣,國外稱為低影響開發(fā)(LID),即指遇到有降雨時(shí)城市社區(qū)能夠就地或就近吸收、存蓄、滲透、凈化雨水,補(bǔ)充地下水、調(diào)節(jié)水循環(huán);在干旱缺水時(shí)有條件將蓄存的水釋放出來,并加以利用,從而讓水在城市中的遷移活動(dòng)更加“自然”,同時(shí)豐富城市景觀,增強(qiáng)城市生態(tài)功能,讓城市更加宜居。
海綿城市技術(shù)將改變傳統(tǒng)的城市建設(shè)技術(shù)路線,降低人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響,達(dá)到城市可持續(xù)發(fā)展的目的。
《決策》:海綿城市對(duì)我們傳統(tǒng)城鄉(xiāng)建設(shè)理念會(huì)帶來怎樣的影響?
劉波:改革開放30多年來,我國城鄉(xiāng)建設(shè)長期處于粗放發(fā)展階段,過度硬化與大拆大建伴隨著城鄉(xiāng)建設(shè)的全過程。在水與城市可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系問題上,缺乏系統(tǒng)科學(xué)的研究和安排,使城鄉(xiāng)水生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域逐漸積累了一些深層次的矛盾和問題,城市發(fā)展已面臨諸多窘境。
城市內(nèi)澇、城市天坑、熱島效應(yīng)、霧霾等一些城市病態(tài)現(xiàn)象持續(xù)出現(xiàn),給城鄉(xiāng)居民帶來嚴(yán)重的生命財(cái)產(chǎn)損失,社會(huì)全員勞動(dòng)生產(chǎn)率普遍降低,碳排放增加,流域治理能力不足,地表水和地下水水質(zhì)改善進(jìn)展緩慢;城市應(yīng)對(duì)極端氣候的能力普遍降低,多地城市備受霧霾襲擾,引發(fā)民眾詬病。
在造成嚴(yán)重的城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境問題的同時(shí),也給經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成巨大阻礙。所以,《指南》也是經(jīng)歷了反復(fù)陣痛而達(dá)成的這一成果,得來不易。
《決策》:海綿城市適用于哪些領(lǐng)域?
劉波:海綿城市技術(shù)有著廣泛的適用領(lǐng)域,是生態(tài)建設(shè)和生態(tài)修復(fù)的基礎(chǔ)技術(shù),它反映了社會(huì)對(duì)水資源的可持續(xù)利用與管理,以及對(duì)生態(tài)環(huán)境的延續(xù)性的高度關(guān)切,海綿城市技術(shù)就是這種關(guān)切的表達(dá)。
社會(huì)應(yīng)該如何利用雨水資源?如何看待洪水?在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中我們?nèi)绾翁幚硭⑼寥馈⒖諝獾霓q證關(guān)系?這些問題都能在海綿城市技術(shù)中找到答案。
海綿城市技術(shù)最重要的原則就是以社區(qū)(匯水區(qū))為單元,包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)社區(qū),雨水就地蓄留處理,完成地上地下的循環(huán)。如果每一個(gè)城鄉(xiāng)社區(qū)都完成了這一使命,那么美麗中國的夢(mèng)想就實(shí)現(xiàn)了。
當(dāng)然這是一個(gè)較長時(shí)期的過程。我估計(jì)5-10年初見成效,10-15年大見成效,但我們必須從現(xiàn)在起就有所作為。
有必要強(qiáng)調(diào)的是,在建設(shè)生態(tài)社區(qū)時(shí),我們不能孤立地看待社區(qū)生態(tài)功能,要看到社區(qū)(匯水區(qū))與濕地、河湖的關(guān)系,也要看到大的流域關(guān)系,這樣我們?cè)谏鐓^(qū)生態(tài)建設(shè)時(shí)才不至于迷茫,避免投資浪費(fèi),達(dá)到投資效益。
除了水資源利用外,海綿城市技術(shù)在生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域具有很強(qiáng)的實(shí)用性,在社區(qū)生態(tài)、農(nóng)田水利、高速公路和鐵路、大型機(jī)場(chǎng)、重金屬土壤污染、河道治理、農(nóng)田水利等領(lǐng)域都有很好的修復(fù)效果。
研究表明,海綿城市技術(shù)也是治理熱島效應(yīng)和霧霾的最佳手段。在石油、燃?xì)夤艿赖纳鷳B(tài)修復(fù)治理領(lǐng)域,也將發(fā)揮重要作用。
“破除體制與
部門利益牽絆”
《決策》:海綿城市是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,從體制上看需要破除哪些障礙?
劉波:推進(jìn)海綿城市建設(shè)工作要做好頂層設(shè)計(jì),要將海綿城市建設(shè)納入國家綠色發(fā)展的戰(zhàn)略框架。首先要做好戰(zhàn)略規(guī)劃,包括法律體系、財(cái)稅政策、管理體制、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)體系、人才培養(yǎng)、公眾參與等環(huán)節(jié)綜合考慮實(shí)施,海綿城市技術(shù)才有發(fā)展的巨大空間。如果受到體制與部門利益牽絆,任何好的發(fā)展路徑都會(huì)夭折。
所以,我們不能只依靠住建部一家來完成這一使命,需要全社會(huì)都來支持這一領(lǐng)域的發(fā)展。海綿城市技術(shù)是城鄉(xiāng)生態(tài)建設(shè)的基礎(chǔ)技術(shù)和方法,也是實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)水資源可持續(xù)利用與管理的基本途徑,其最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)可持續(xù)發(fā)展。
我們不僅要在宏觀層面解決流域性法律缺位的問題、行政管理分散的“九龍治水”的體制問題、財(cái)稅政策和投融資政策支持空乏的問題,而且,還要從微觀層面解決技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)問題、流域性的水生態(tài)建設(shè)規(guī)劃問題、市場(chǎng)和企業(yè)培育問題、人才培養(yǎng)問題等等,最后實(shí)現(xiàn)我國生態(tài)工業(yè)騰飛的戰(zhàn)略目標(biāo)。
《決策》:從試點(diǎn)城市來看,應(yīng)該怎樣推進(jìn)海綿城市建設(shè)?
劉波:海綿城市技術(shù)只代表一種技術(shù)體系和方法,而不能代表城市發(fā)展的全部內(nèi)涵。我們要利用海綿城市技術(shù),達(dá)到城市水資源可持續(xù)利用與管理,最終實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。在推進(jìn)海綿城市建設(shè)時(shí),我們要從如下幾方面入手:
一是遏制城市無限制硬化趨勢(shì)。為解決我國城市面積成倍擴(kuò)張,城市地表無限制硬化而帶來的城市生態(tài)環(huán)境問題。各流域城市政府應(yīng)以2014年城市硬化面積為基準(zhǔn),每年減少城市硬化面積3-5%,國家應(yīng)將這一指標(biāo)納入各流域城市政府的年度考核體系。同時(shí),對(duì)農(nóng)村地區(qū)城鎮(zhèn)化過程中的地面硬化情況進(jìn)行管理,維護(hù)農(nóng)村地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。
二是積極實(shí)施城市生態(tài)修復(fù)。從現(xiàn)在起,試點(diǎn)城市要有步驟地開展城市生態(tài)修復(fù)工作,推進(jìn)截污、控污工程,建立雨水收集和利用系統(tǒng),開發(fā)、改造城市社區(qū)建筑物、道路、綠化帶、停車場(chǎng)、廣場(chǎng)、公園等公共設(shè)施蓄留雨水的生態(tài)功能。盡可能恢復(fù)城市原有河道、湖塘、溝渠,減弱城市熱島效應(yīng),提高城市雨水滲透率。重視城市地下管網(wǎng)的普查、檢測(cè)和修復(fù)工作,防止城市地質(zhì)災(zāi)害。
海綿城市技術(shù)普及以后,原有城市生活污水量會(huì)大大減少,雨水進(jìn)入污水管道的情況會(huì)逐步改善,污水處理廠處理污水的能力與效益均會(huì)提高,污水直排進(jìn)入河道、土壤和地下水的狀況也會(huì)得到改善。
三是高度重視水資源戰(zhàn)略規(guī)劃,將水資源及生態(tài)環(huán)境規(guī)劃納入城市發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃,支持、鼓勵(lì)公民和社會(huì)組織參與和監(jiān)督水生態(tài)規(guī)劃的制定和實(shí)施過程。確立水生態(tài)規(guī)劃在城鄉(xiāng)規(guī)劃中的基礎(chǔ)地位,充分認(rèn)識(shí)和利用水資源的資源功能和生態(tài)功能,注重開發(fā)和保護(hù)水資源在城市發(fā)展進(jìn)程中的歷史文化價(jià)值,培育和引導(dǎo)親水產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
四是建立科學(xué)的流域管理行政體制。充分理解一個(gè)城市的發(fā)展與流域上下游地區(qū)發(fā)展之間的內(nèi)在邏輯,任何城市開發(fā)措施都要照顧到本地區(qū)和上下游地區(qū)人民的合理訴求,積極參與流域地區(qū)的環(huán)境與發(fā)展對(duì)話,制定流域治理行動(dòng)計(jì)劃及時(shí)間表。
五是構(gòu)建完備的水資源法律和政策體系。將立法先行與政策配套相結(jié)合,積極開展水生態(tài)法律和政策調(diào)研工作,認(rèn)真總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),支持構(gòu)建我國完備的水資源法律和政策體系,立法機(jī)構(gòu)應(yīng)借助水利改革的契機(jī),率先構(gòu)建流域管理法律法規(guī)體系。
“催生萬億產(chǎn)業(yè)機(jī)遇”
《決策》:海綿城市建設(shè)需要大量投資,這對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展來說將帶來哪些機(jī)遇?
劉波:海綿城市建設(shè)首先帶來我國綠色技術(shù)創(chuàng)新,我國工程設(shè)計(jì)界長期以來沿用灰色排水方案,造成城鄉(xiāng)社區(qū)大量的硬化地面,生態(tài)環(huán)境受到破壞。實(shí)施海綿城市技術(shù)以后,新的技術(shù)規(guī)范和技術(shù)體系建立起來,需要大量的轉(zhuǎn)型人才,高校要更新教材,設(shè)立新的專業(yè),以滿足社會(huì)需求。
社會(huì)資本被引導(dǎo)到綠色科技領(lǐng)域投資,大量的企業(yè)創(chuàng)新轉(zhuǎn)型,相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)裝備也會(huì)跟進(jìn),形成新的綠色產(chǎn)業(yè)鏈,帶動(dòng)就業(yè)及經(jīng)濟(jì)增長。另外,海綿城市建設(shè)也將在我國節(jié)能減排領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵性的作用,并帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型,綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)將成為我國的支柱產(chǎn)業(yè)。
以北京市為例,北京市現(xiàn)有2萬多個(gè)社區(qū),假設(shè)每個(gè)社區(qū)投資500萬元進(jìn)行生態(tài)修復(fù),僅北京市的投資就是一個(gè)很大的數(shù)字。有專家估計(jì),我國城鄉(xiāng)生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域的投資,將從最初的幾千億元發(fā)展到成熟期的數(shù)萬億元,市場(chǎng)規(guī)模龐大,生態(tài)工業(yè)體系將得到完善。
這些投資帶來的直接效果,就是城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境的改善,綠色GDP成為經(jīng)濟(jì)增長的原動(dòng)力,國家經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)健康勢(shì)頭。
《決策》:現(xiàn)在,中央和一些地方也開始行動(dòng)起來了,如何看待各地海綿城市的探索和實(shí)踐?
2012年,海綿城市這個(gè)概念首次被提出,就引起了不小的反響。海綿城市(LID)指的是城市能夠像海綿一樣,在降水時(shí),利用一些綠化植物的保水功能和蓄水池等收集雨水,實(shí)現(xiàn)放內(nèi)澇及蓄水抗旱等功能。從而有效緩解城市水資源短缺與城市內(nèi)澇之間的矛盾,并助力于修復(fù)城市水生態(tài)環(huán)境。構(gòu)建海綿城市的經(jīng)濟(jì)效益不可小覷。海綿城市建設(shè)非常注重對(duì)天然水系的保護(hù)利用,相比于建設(shè)排水管道和鋼筋混凝土水池的工程量,海綿城市建設(shè)在勞動(dòng)力成本上又有了一大突破,調(diào)蓄設(shè)施往往與城市既有的綠地、園林、景觀水體等相結(jié)合,“凈增成本”減少。倘若海綿城市概念能夠得以廣泛實(shí)施,必然是現(xiàn)代社會(huì)的一大生態(tài)革命。
一、海綿城市建設(shè)中出現(xiàn)的問題及解決辦法
1新舊觀念的對(duì)抗
從資源利用角度來看,不難發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)城市建設(shè)大都采用“以求應(yīng)供”的模式,導(dǎo)致大量資源的不合理堆滯浪費(fèi)。而海綿城市的建設(shè)模式卻如它的名字一般,有彈性地“以供應(yīng)求”。從根本上與傳統(tǒng)的城市雨洪管理模式區(qū)別開來,也就使得大部分企業(yè)難以適應(yīng),從而成為海綿城市建設(shè)中的一大阻礙。傳統(tǒng)的城市雨洪管理建設(shè)設(shè)施在社會(huì)生活中隨處可見,地面下縱橫交錯(cuò)的下水道正是最好的體現(xiàn)。仔細(xì)想想,我們不難發(fā)現(xiàn):雨水直接變成了廢水。事實(shí)上,隨著溫室效應(yīng)的加強(qiáng),全球氣候變暖,水資源的逐步稀缺,雨水——資源回收率及其低的天然水資源,是具有超能的創(chuàng)造力的。不僅僅是經(jīng)濟(jì)上的效益,生態(tài)上帶來的益處簡直是國人的福音。所以,深入貫徹落實(shí)“海綿思想”不失為一個(gè)好方法。海綿思想,即有彈性的思想,以海綿城市為出發(fā)點(diǎn),不拘泥與時(shí)代,不拘泥于生活。以此逐步構(gòu)建生態(tài)和諧的社會(huì)。
2規(guī)模化系統(tǒng)的建立難題
此規(guī)模化系統(tǒng)大抵可以定義為建立在全國各地的完善的雨水濕地、下沉式綠地、植被緩沖等具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能的海綿城市系統(tǒng)和城市雨水管渠系統(tǒng)及超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng)。但是就目前來說,大多中小型城市都沒有足夠的資金投入及管理意識(shí),加之很多中小企業(yè)根本沒有能力來試水,前期投入資金的缺乏,相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的不足,市場(chǎng)行情的不確定性都為海綿城市的持續(xù)推進(jìn)構(gòu)成了一種隱形障礙。以生態(tài)文明建設(shè)為中心,從政府出發(fā),企業(yè)為輔。借鑒于以往的“先富帶動(dòng)后富”,依舊可以采用“公帶私,大帶小”的管理經(jīng)營策略。正所謂“大樹底下好乘涼”,但是,這并不意味著盲目跟從,在發(fā)展中創(chuàng)新才是根本。
3各領(lǐng)域間的配合問題
生態(tài)建設(shè)的促進(jìn)與利益的分工化及其合理化。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)科技的發(fā)展,可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略正在生態(tài)文明建設(shè)道路上顯得越發(fā)不可忽視,而海綿城市這種概念直觀地體現(xiàn)了“循環(huán)”的意義。這是一場(chǎng)傳統(tǒng)與新治的較量,各個(gè)領(lǐng)域。各個(gè)企業(yè)間的合作是必不可少的。然而,海綿城市由于落實(shí)的反差性,在城鄉(xiāng)規(guī)劃具體實(shí)施中不占優(yōu)勢(shì),使它成為了一種單一的概念。國家鼓勵(lì)中小企業(yè)的全面推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)。相關(guān)技術(shù)捐贈(zèng)、開設(shè)海綿城市專題討研會(huì)、項(xiàng)目外包、組織交流溝通等均可以嘗試一番。
二、海綿城市建設(shè)相關(guān)技術(shù)問題及解決辦法
1科技研發(fā)的滯后性
海綿城市建設(shè)在中國是一個(gè)新生事物,現(xiàn)有的雨洪管理經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)利用率不高,從“零”開始研發(fā),需要大量的實(shí)驗(yàn)積累與經(jīng)驗(yàn)海綿城市建設(shè)及相關(guān)技術(shù)問題分析楊振雷西安市第二市政工程公司陜西西安710075分析,專業(yè)人才的需求量很大,但專業(yè)研發(fā)人才卻很少,以致海綿城市的持續(xù)推進(jìn)受阻。培養(yǎng)人才是關(guān)鍵,可以先從教育界入手,新增大學(xué)生生態(tài)文明建設(shè)之類的專業(yè),加強(qiáng)對(duì)環(huán)境維護(hù)、給排水等專業(yè)的重視,注重實(shí)踐。
2低影響開發(fā)技術(shù)的選擇
一般情況下,規(guī)劃定位的目標(biāo)是海綿城市建設(shè)過程中的關(guān)鍵因素,從徑流峰值控制、徑流污染控制等條件中篩選,開發(fā)出系統(tǒng)海綿體。既是要點(diǎn),更是難點(diǎn)。因地制宜,分析各個(gè)城市的區(qū)域位置、氣候特點(diǎn)、降雨規(guī)律、水文特點(diǎn)等,作出不同的規(guī)劃定位目標(biāo),并在此過程中,遵循資源節(jié)約、經(jīng)濟(jì)適用、環(huán)境保護(hù)的原則,合理選擇低影響開發(fā)雨水技術(shù),例如,針對(duì)降水較多的南方城市,側(cè)重點(diǎn)應(yīng)該在雨水的儲(chǔ)蓄與排放,而較之降水較少的北方城市,側(cè)重點(diǎn)則是雨水的凈化與利用。
3突襲式建設(shè)的挑戰(zhàn)
作為一種新概念,我們可以親切地把海綿城市叫做一個(gè)時(shí)代的衍生物,生態(tài)文明建設(shè)的促進(jìn)與利益的分工化及其合理化一直是一項(xiàng)有意義的挑戰(zhàn)。接納新事物的同時(shí)也就意味著舊模式的沒落,反之,舊模式的正常運(yùn)行,就是新模式最大的阻礙。政府及時(shí)制定出有關(guān)海綿城市的政策已經(jīng)成為刻不容緩的事情,鼓勵(lì)海綿城市的推進(jìn),出面籌集資金等都行之有效。
海綿城市在我國的生態(tài)文明建設(shè)道路上一抹清泉般驟然沖擊到社會(huì)這股浪潮中,是時(shí)代的戰(zhàn)利品,也是時(shí)代的附屬品。在國土、排水、道路、交通等各個(gè)方面都將起著舉足輕重的作用,雖然面臨的挑戰(zhàn)不少。但是,一旦成功覆蓋實(shí)施,在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的襯映下,對(duì)建設(shè)美麗中國具有非同尋常的意義,也必然會(huì)使綠色生態(tài)家園在這個(gè)時(shí)代火樹銀花般精彩綻放。
作者:楊振雷 單位:西安市第二市政工程公司
【參考文獻(xiàn)】
中圖分類號(hào):TU986
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):16749944(2017)11002503
1 海綿城市建設(shè)背景
在城鎮(zhèn)化進(jìn)程過程中,城鎮(zhèn)面積持續(xù)擴(kuò)張及其體量不斷增長,給城市帶來了嚴(yán)峻的水資源問題。一方面城市用水量增加使地下水位不斷下降,飲用水資源變得越來越緊缺;另一方面城區(qū)洪澇災(zāi)害頻繁發(fā)生,嚴(yán)重威脅居民生命財(cái)產(chǎn)安全。在沒有充足淡水補(bǔ)給情況下,如何充分利用雨水資源補(bǔ)償日常淡水消耗將成為建設(shè)未來城鎮(zhèn)生態(tài)的關(guān)鍵任務(wù)。
中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議的講話中強(qiáng)調(diào):“提升城市排水系統(tǒng)時(shí)要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來,優(yōu)先考慮更多利用自然力量排水,建設(shè)自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市”。建設(shè)完善的城市雨水收集利用系統(tǒng)對(duì)于節(jié)約用水、蓄洪排澇、修復(fù)城市水環(huán)境,特別是改善缺水城市的生態(tài)環(huán)境、解決居民用水緊張、推動(dòng)水資源可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
海綿城市建設(shè)重點(diǎn)在于最大限度提高綠地系統(tǒng)的雨水調(diào)蓄、水體凈化功能,旨在建造眾多“海綿體”。因此,建設(shè)公園綠地成為海綿城市建設(shè)的重要途徑,并結(jié)合周邊水系、市政道路設(shè)施,在如何利用公園綠地、街頭綠化吸納雨水徑流的基礎(chǔ)上,為城市街區(qū)提供雨水滯留、緩釋空間,為城市景觀用水提供補(bǔ)給空間是建設(shè)海綿城市的核心任務(wù)[1]。
1.1 海綿城市的建設(shè)現(xiàn)狀
為了有效解決城市街區(qū)雨洪內(nèi)澇頻發(fā)、地表徑流污染帶來的水資源流失與水生態(tài)環(huán)境惡化問題,發(fā)達(dá)國家最先按照自然排水方式提出可持續(xù)發(fā)展的雨洪管理體系,制定各種技術(shù)措施[2~4]。例如:英國建立“可持續(xù)城市排水系統(tǒng)”(SUDS)[5]管理降雨徑流,實(shí)現(xiàn)城市水體的良性循環(huán);澳大利亞針對(duì)城市水循環(huán)建立“水敏感性城市設(shè)計(jì)”(WSUD)體系[6];新西蘭也在城市水體管理理念下,整合已有管理經(jīng)驗(yàn),發(fā)展建立了“低影響城市設(shè)計(jì)與開發(fā)”(LIUDD)體系[7]。
我國城市雨洪控制管理起步于20世紀(jì)80年代。在實(shí)施初期注重如何集中利用雨水,近年來雨水控制技術(shù)逐漸從利用發(fā)展到如何調(diào)控雨洪及實(shí)現(xiàn)污染水體徑流控制。在2013年各級(jí)政府明確提出通過在中心城區(qū)建設(shè)下沉式綠地與城市濕地公園,提升城市綠地匯聚雨水與蓄洪排澇能力,同時(shí)兼顧城區(qū)地下水補(bǔ)償與水體凈化等生態(tài)功能。雖然在發(fā)達(dá)城市區(qū)進(jìn)行前期探索,從實(shí)施效果看目前城市海綿城市技術(shù)的實(shí)踐主要是構(gòu)建濕地、潛流濕地對(duì)雨水進(jìn)行局部收集與水體凈化,尚缺乏整體規(guī)劃和系統(tǒng)性設(shè)計(jì),導(dǎo)致城市水資源匱乏。鑒于我國海綿城市建設(shè)初期出現(xiàn)諸多問題,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部于2014年了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南――低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建(試行)》。該技術(shù)指南從目標(biāo)、指標(biāo)、過程、手段、管理方面對(duì)我國海綿城市構(gòu)建進(jìn)行規(guī)范指導(dǎo)(表1)。此外,財(cái)政部陸續(xù)發(fā)出“關(guān)于開展中央財(cái)政支持海綿城市建設(shè)試點(diǎn)的通知”、“關(guān)于組織申報(bào)2015年海綿城市建設(shè)試點(diǎn)城市的通知”,加大資金投入力度促進(jìn)海綿城市建設(shè)。特別是黨的十后中國多省份都掀起了建立海綿城市熱潮,總投資超過數(shù)十億元。
1.2 海綿城市建設(shè)技術(shù)措施
構(gòu)建海綿城市實(shí)質(zhì)是利用現(xiàn)存各類基礎(chǔ)設(shè)施,添加各種類型的"海綿體"來提高城市的蓄洪滯洪能力。城市"海綿體"不僅涉及河、湖、池塘等地表水系,也包括公園綠地、建筑物、路面等城市基礎(chǔ)設(shè)施。在雨水下滲過程中"海綿體"要完成滯蓄、凈化、排水與回用功能[8],見表1。對(duì)于無法蓄存的雨水可通過市政管網(wǎng)將其排出,從而達(dá)到提高城市生態(tài)質(zhì)量,根治城市內(nèi)澇的目標(biāo)[9]。
海d城市建設(shè)目標(biāo)應(yīng)達(dá)到三個(gè)生態(tài)功能,①降雨過程中能夠及時(shí)消納并存貯雨水;②通過海綿體滲濾提升存貯水質(zhì);③枯雨期可以充分回收利用存貯雨水。根據(jù)《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南――低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建》原則,各類低影響開發(fā)設(shè)施包括透水鋪裝、綠色屋頂、下沉式綠地、生物滯留設(shè)施、滲透塘、滲井、濕塘、雨水濕地、蓄水池、雨水罐、調(diào)節(jié)塘、調(diào)節(jié)池、植草溝、滲管/渠、植被緩沖帶、初期雨水棄流設(shè)施、人工土壤滲濾等[10]。總體原則是系統(tǒng)性地統(tǒng)籌自然降水、地表水和地下水分配關(guān)系;考慮其復(fù)雜性和長期性協(xié)調(diào)給水、排水等水循環(huán)利用各環(huán)節(jié)。具體做法是將城區(qū)分割成若干區(qū)域,各區(qū)域具備雨水立體化截留、消納功能。
圍繞各區(qū)域雨水截留消納功能,區(qū)域低影響開發(fā)技術(shù)具體細(xì)分為截留技術(shù)、促滲技術(shù)和調(diào)蓄技術(shù)[11](表2)。其中,截留技術(shù)是利用基底材料或者結(jié)構(gòu)的孔道曲折度,延緩雨水在材料孔隙網(wǎng)內(nèi)徑流速度,通過延長雨水匯集路徑達(dá)到延緩徑流目的的技術(shù),例如利用綠色屋頂或者植物群落冠層截留等。地表促滲技術(shù)是通過優(yōu)化地面材料或結(jié)構(gòu)的連通性,讓雨水在空隙結(jié)構(gòu)滲透至場(chǎng)地底部,同時(shí)利用不同孔隙對(duì)下滲雨水進(jìn)行過濾凈化。如透水鋪裝和綠色停車場(chǎng)等。調(diào)蓄技術(shù)是指對(duì)儲(chǔ)存一定量的雨水徑流進(jìn)行凈化,當(dāng)雨水儲(chǔ)量達(dá)到設(shè)施飽和量時(shí),多余雨水通過溢流口進(jìn)入市政雨水管網(wǎng)。在干旱時(shí)儲(chǔ)水設(shè)施可向周邊綠地提供水資源,如生態(tài)溝、雨水花園、調(diào)蓄池、人工濕地等。 相比于傳統(tǒng)的雨水徑流收集利用技術(shù),上述3種低影響開發(fā)技術(shù),能夠更充分地體現(xiàn)綠色建筑的生態(tài)性、可持續(xù)性、低能耗和低投資特點(diǎn),在雨水收集利用中具有重要的應(yīng)用前景。雖然區(qū)域低影響開發(fā)技術(shù)能夠整體優(yōu)化經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及環(huán)境效益,但是低影響開發(fā)技術(shù)還不夠完善,需要在如何利用控制雨水方面進(jìn)行深入研究。
2 立體綠化的作用
由于城市人口稠密導(dǎo)致交通堵塞,熱島效應(yīng)使眾多城市面臨環(huán)境危機(jī)。有研究表明,當(dāng)綠化覆蓋率達(dá)到30%以上時(shí),城市熱島效應(yīng)得到一定程度緩解作用;當(dāng)綠化覆蓋率達(dá)到40%以上時(shí),熱島面積可減少3/4;當(dāng)綠化覆蓋率達(dá)到60%以上時(shí),熱島效應(yīng)將基本被控制。需要指出的是在城市土地利用率趨于飽和的情況下,預(yù)留較多空地作為海綿體是非常困難的。因此,進(jìn)行立體綠化是實(shí)現(xiàn)城市綠化覆蓋率大面積提高的重要措施和手段,可有效解決城市綠化用地的緊張狀況。
與傳統(tǒng)地面綠化相比,立體綠化注重在立體空間進(jìn)行綠化覆蓋。例如利用建筑物外墻、屋頂空間進(jìn)行多層次、各種實(shí)際功能的綠化布設(shè)。這種做法將傳統(tǒng)的二維消納雨水模式(通過地面徑流)轉(zhuǎn)向三維多層(多階段)消納雨水方式。不僅延長徑流空間,還美化居住環(huán)境。立體綠化場(chǎng)所涉及到屋頂花園、高層建筑和立交橋的立面、坑塘洼地濕地草地、下凹式廣場(chǎng)、地下管廊系統(tǒng)、河道邊坡綠化等。根據(jù)低影響開發(fā)原則,在場(chǎng)地開發(fā)過程中采用源頭、分散式措施可以最大程度維持場(chǎng)地開發(fā)前的水文特征,并能有效提高對(duì)徑流雨水的滲透、調(diào)蓄、凈化、利用和排放能力。
以屋頂綠化為例,在降雨過程中屋頂水會(huì)流入城市街道,最后匯集到排水管網(wǎng)。對(duì)屋頂進(jìn)行綠化后,屋面植被和土壤的吸收和過濾能力增強(qiáng),使雨水徑流放緩。被吸收的水分將在長時(shí)間內(nèi)通過蒸發(fā)作用緩釋土層含水量,使城市水文循環(huán)過程從瞬態(tài)排放轉(zhuǎn)向穩(wěn)態(tài)釋放。具體表現(xiàn)為在短時(shí)間內(nèi)城市強(qiáng)降雨導(dǎo)致的內(nèi)澇、洪水被消減。有研究表明在土壤基層厚度為250 mm條件下,其蓄水層(飽和儲(chǔ)水)厚度可達(dá)100 mm,可以吸納150~200 mm降雨量。當(dāng)遭遇100 mm暴雨時(shí),屋面植物、泥土蓄水層可以完全吸收降雨[12]。圍繞立體綠化,還可以利用屋頂開發(fā)都市農(nóng)業(yè)。這其中,不占用土地與道路,在少量投資前提下施工便捷。其可以增加農(nóng)作物種植面積,降低建筑物散熱量,緩解城市熱島效應(yīng),同時(shí)滯塵降噪,還可以消化一部分有機(jī)生活垃圾,減小垃圾填埋焚燒帶來的二次環(huán)境污染。此外,屋頂農(nóng)業(yè)同樣可以延長雨水到達(dá)地面的時(shí)間,避免發(fā)生城市雨洪災(zāi)害。針對(duì)屋頂農(nóng)業(yè)發(fā)展,還需積極使用立體綠化新材料、新技術(shù)。植物根系生長對(duì)屋頂防水會(huì)產(chǎn)生破壞,必須采用耐根穿刺防水基材。針對(duì)立體綠化種植基質(zhì)使用改良土、有機(jī)基質(zhì)、無機(jī)基質(zhì)。排(蓄)水板材料使用塑料凹凸排(蓄)水板、格柵排水板、塑料纖維絲狀排水板、陶粒等排水材料。
由于屋頂存在大量綠色植物,植物莖葉表面氣孔可以滯塵、殺菌和吸收低濃度污染物及增加空氣中負(fù)離子數(shù)量。據(jù)測(cè)算花園式屋頂綠化平均滯塵量為12.3 g/(m2?年),簡單式屋頂綠化平均滯塵量為8.5 g/(m2?年)。此外,種植媒介(土壤)還可以衰減各種低頻聲波,植被莖葉則可阻止高頻聲波傳播。試驗(yàn)結(jié)果表明種植媒介厚度為120 mm時(shí)種植屋面的隔音量能高達(dá)40 dB。比較淺的種植媒介也能隔離約10 dB的噪音。這樣種植屋面系統(tǒng)可形成有效隔音屏障,減少建筑物內(nèi)部的噪音,特別適合在機(jī)場(chǎng)、工廠等噪音大的場(chǎng)所應(yīng)用。
3 結(jié)語
海綿城市建設(shè)不僅要完善市政管渠系統(tǒng),還應(yīng)該依靠現(xiàn)有自然水體系統(tǒng),并盡可能恢復(fù)原始生態(tài)系統(tǒng),將雨水徑流和消納存儲(chǔ)有機(jī)結(jié)合,才能從根本上管理城區(qū)雨洪,提升水環(huán)境保護(hù)質(zhì)量。
在海綿城市具體實(shí)施中,立體綠化是城市常規(guī)綠化的重要補(bǔ)充。立體綠化不僅能優(yōu)化景觀效果,緩解城市綠化用地緊張,減緩熱島效應(yīng),還能保溫隔熱,節(jié)約能源,滯留雨水,緩解城市內(nèi)澇。城市建設(shè)只有因地制宜地進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì),借助地方特色生態(tài)系統(tǒng),才能真正發(fā)揮人工海綿體作用,創(chuàng)建優(yōu)美城市生態(tài)環(huán)境。
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一、武漢建設(shè)海綿城市建設(shè)現(xiàn)狀
海綿城市指的是將城市比喻為海綿一般,具有良好的“彈性”,以很好的應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害與適應(yīng)環(huán)境的變化,可以實(shí)現(xiàn)城市的良性水文循環(huán)。武漢市在長期的城鎮(zhèn)化過程中形成了大量的硬質(zhì)鋪裝,改變了城鎮(zhèn)化區(qū)域原有的自然生態(tài)本底和水文特征。由于武漢市城鎮(zhèn)化之前的土地具有較高的入滲系數(shù),大量的降雨可以滲入地下,而城市建設(shè)形成的屋面、路面、廣場(chǎng)地面等則基本不透水,使城區(qū)僅有很少量雨水能滲入地下,絕大部分形成地表徑流需要排出城區(qū)。但是,在快速城鎮(zhèn)化過程中,城市擴(kuò)張使城市原來設(shè)計(jì)的排水能力被大大超越,導(dǎo)致城區(qū)“逢雨必澇”;雨水被排出城區(qū)后,地面快速變干,缺少可供蒸發(fā)的水分,導(dǎo)致城區(qū)“雨后即旱”。城市建設(shè)引起的這種水文過程變化,又會(huì)導(dǎo)致城區(qū)水生態(tài)惡化、水資源緊缺等許多生態(tài)問題。武漢市在建設(shè)海綿城市過程中,不同的行業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著各自不同的作用。政府在其中始終扮演著城市的決策者的角色,起著主導(dǎo)作用,充分發(fā)揮著城市總體規(guī)劃的指導(dǎo)作用,科學(xué)的協(xié)調(diào)規(guī)劃、國土、道路、交通、園林等部門,從實(shí)際出發(fā),制定出低影響、可控制的科學(xué)建設(shè)目標(biāo),將可持續(xù)發(fā)展的理念作為指導(dǎo),將建設(shè)任務(wù)落到實(shí)處。各從業(yè)人員認(rèn)真學(xué)習(xí)和嚴(yán)格落實(shí)各政府部門在建設(shè)規(guī)劃中確定的低影響開發(fā)控制的目標(biāo)、指標(biāo)和技術(shù)要求。
二、武漢市建設(shè)海綿城市面臨的問題
(一)城市“綠色海綿體”稀缺。城市化進(jìn)程的加快,是導(dǎo)致海綿體逐漸減少的主要原因。城市建設(shè)用地的不斷擴(kuò)大,一些房地產(chǎn)開發(fā)商為了謀求短期利益的最大化,無節(jié)制的開發(fā)土地。各種商業(yè)建筑越來越多,城市綠地不斷減少。在城市能夠吸收雨水的海綿體非常欠缺。房地產(chǎn)開發(fā)的速度太快,房價(jià)不斷上漲,許多人熱衷于房地產(chǎn)事業(yè),城市水泥地面不斷增多。同時(shí),政府方面也沒有注意到城市綠色海綿體缺失的問題,缺少相關(guān)的環(huán)境保護(hù)政策。所以,在我國現(xiàn)代化進(jìn)程中,追逐經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),也存在一些解決不當(dāng)?shù)膯栴},勢(shì)必會(huì)影響城市的可持續(xù)發(fā)展。(二)城市生態(tài)水系統(tǒng)不完善。海綿城市建設(shè)的主要內(nèi)容就是進(jìn)行道路、廣場(chǎng)的透水鋪裝,下沉式綠地建設(shè)、城市自然水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù),雨水的收集、蓄存、凈化、利用、排放設(shè)施建設(shè)。這些建設(shè)內(nèi)容需要大量的人力、物力的投入,因此,海綿城市建設(shè)相當(dāng)于一個(gè)龐大的城市水生態(tài)系統(tǒng),首要問題就是如何通過這個(gè)系統(tǒng)把城市分散各板塊的水資源整合、利用起來。根據(jù)武漢市政府的目標(biāo),武漢市城市綠地在接下來幾年里需要突破37%,地下水供給量從326×104m3達(dá)到647×104m3,這是一項(xiàng)長期的任務(wù),需要持久的努力。因此,如何整合水生態(tài)水資源并將其形成功能性劃分明確的系統(tǒng)管理將是武漢建設(shè)海綿城市面臨的最大困難之一。(三)城市用地緊缺。海綿體的建設(shè)必不可少的需要犧牲部分城市建設(shè)用地。因?yàn)楹>d體的建設(shè)過程中需要還原城市綠地的面積,通過自然生態(tài)系統(tǒng)再次利用雨水、存蓄、回收的功能。但是城市用地也是十分寶貴的,目前存在的交通堵塞、生態(tài)環(huán)境惡化等問題都是城市建設(shè)用地不斷減少的原因。所以海綿體建設(shè)的另一個(gè)挑戰(zhàn)就是城市建設(shè)用地的減少帶來的相關(guān)沖突。武漢是一個(gè)歷史悠久的城市,也是人們旅游的熱點(diǎn)城市之一。旅游事業(yè)的發(fā)展也是武漢市收入的主要來源之一。武漢市政府在保護(hù)風(fēng)景名勝的過程中,也做出了許多努力。比如限制開發(fā)生態(tài)用地。武漢市在建設(shè)大橋和隧道時(shí),遇到了很多阻力。城市的東部和西部的城市建設(shè)用地也十分緊張,存在著許多的人地矛盾。綜上所述,在海綿體建設(shè)的過程中,土地資源的爭(zhēng)奪也是面臨的一大挑戰(zhàn)。
三、武漢市發(fā)展海綿城市的對(duì)策
(一)加大海綿體建設(shè)。海綿城市的建設(shè),關(guān)鍵在于不斷提高“海綿體”的規(guī)模和質(zhì)量。為了確保海綿體能夠充分的發(fā)揮自身功能,增加海綿體規(guī)模的方法主要有:將城市建筑用地的表面改成可以滲入的物質(zhì),增加城市綠色景觀,增加公園、植被等面積。恢復(fù)城市的綠地面積,還要充分的保護(hù)城市原有的生態(tài)系統(tǒng)平衡。對(duì)于受到損害的海綿體還要進(jìn)行保護(hù)。提高人們保護(hù)海綿體的意識(shí),認(rèn)識(shí)到建設(shè)海綿體對(duì)武漢城市建設(shè)是必不可少的。(二)整合生態(tài)水系統(tǒng)。城市整個(gè)生態(tài)水系統(tǒng)規(guī)劃,是將城市的雨水、污水、再生水以及所有水系統(tǒng)整合起來,形成致力于雨水蓄存管理、水資源利用、水污染治理、水環(huán)境改善,構(gòu)建成一個(gè)有效、安全、無污染的生態(tài)水系統(tǒng)。生態(tài)水系統(tǒng)的構(gòu)建主要圍繞水資源的節(jié)能減排、水污染控制解決、水環(huán)境生態(tài)改善展開進(jìn)行,通過水循環(huán)再利用、控制污染源、改善生態(tài)等手段,使生態(tài)水系統(tǒng)得到良好的整合,從而達(dá)到建設(shè)海綿城市的最初目的。(三)合理利用城郊空間。在雨季,海綿體能夠充分吸收地表無法吸收的多余水分。在旱季,海綿體能夠蒸發(fā)水分,降低城市的溫度,維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡。在實(shí)際建設(shè)過程中不能僅僅局限于城市地區(qū),而應(yīng)該結(jié)合城市周邊地區(qū)的環(huán)境也進(jìn)行海綿體的建設(shè)。武漢的地理環(huán)境周圍有大范圍的濕地等天然的海綿體。我們可以將城市周邊的山谷、濕地、山林綜合起來規(guī)劃。充分利用周邊的地理環(huán)境來舒緩城市用地的壓力。通過多角度、多層次的方法來建設(shè)武漢地區(qū)的海綿體。此外,可以將山谷和山林地區(qū)沿著等高線建設(shè)水壩,在高處將雨水?dāng)r下,匯入地下徑流以這種方法來補(bǔ)充地下水。這種方法還提高了城市周邊地區(qū)水資源的積蓄功能。此外還可以充分的保護(hù)城郊地區(qū)的山體,儲(chǔ)備更多的水資源促進(jìn)城郊植被的快速生長,減少水土流失等自然災(zāi)害。
四、結(jié)論
在實(shí)際建設(shè)過程中不能僅僅局限于城市地區(qū),而應(yīng)該結(jié)合城市周邊地區(qū)的環(huán)境也進(jìn)行海綿城市建設(shè)。還可以修建蓄水池,將雨水通過綠地或植被將雨水滲入地下,補(bǔ)充地下水位。因?yàn)楹>d城市建設(shè)過程中需要還原城市綠地的面積,通過自然生態(tài)系統(tǒng)再次利用雨水、存蓄、回收的功能。利用海綿體的形式多種多樣,對(duì)于受到損害的海綿體還要進(jìn)行保護(hù)。提高人們海綿城市建設(shè)的意識(shí),認(rèn)識(shí)到發(fā)展海綿城市對(duì)武漢城市建設(shè)是必不可少的。
作者:謝菲 單位:武漢工程大學(xué)法商學(xué)院
2武漢城市綠地中建設(shè)海綿城市優(yōu)劣勢(shì)及應(yīng)對(duì)策略
2.1優(yōu)劣勢(shì)分析
(1)水資源豐富,優(yōu)于水也憂于水武漢市域范圍內(nèi)的湖泊眾多,水網(wǎng)縱橫,江湖河澤星羅棋布,水體面積約占25%。如何保護(hù)和利用好水資源顯得尤為重要。近幾年,武漢的水環(huán)境、水安全、水生態(tài)、水資源的問題也逐漸突出,內(nèi)不能蓄,外不敢排,飽受河湖污染的憂患。(2)山水格局突出,水綠交融,基礎(chǔ)良好武漢是山水園林特色鮮明的城市,綠地率達(dá)33.8%,城市綠地具有空間開闊,占地面積大,能儲(chǔ)存大量的雨水資源。水綠交融的格局,成為海綿城市建設(shè)的良好載體,而園林綠地必定是海綿體的重要組成部分,無論是在雨水花園的建設(shè)還是在低影響開發(fā)等體系中占有重要的地位。(3)水專題研究較多,有一定的科研與技術(shù)基礎(chǔ)都市發(fā)展區(qū)中劃定了1814km2生態(tài)底線,率先制定完成湖泊“三線一路”(藍(lán)線、綠線、灰線、環(huán)湖路)保護(hù)規(guī)劃等等,都為海綿城市的建設(shè)打下了良好的基礎(chǔ)。
2.2依托已有試點(diǎn),合理篩選可用措施
①武漢市相關(guān)理念已經(jīng)初有嘗試。解放公園改造中,水循環(huán)利用系統(tǒng)的建設(shè)。洪山廣場(chǎng)、漢口江灘等眾多項(xiàng)目透水材料的運(yùn)用都是重要的試點(diǎn)。特別是武漢市綠道系統(tǒng)的建設(shè),透水材料的選用就更加廣泛。對(duì)于屋頂花園建設(shè)的大力推進(jìn)也有利于雨水的收集與回用。武漢市園博園的雨水花園的試點(diǎn)建設(shè)正在進(jìn)行中。通過植被草溝、下凹式綠地、景觀水體等結(jié)合園林景觀實(shí)現(xiàn)綠地的綜合功能。②作為海綿城市建設(shè)示范區(qū)的青山區(qū)、四新片區(qū)屋頂綠化、透水鋪裝、植被草溝等措施的應(yīng)用,減緩地表徑流,都將成為建設(shè)海綿城市的試點(diǎn)。其他區(qū)域的運(yùn)用,特別是部分小區(qū)雨水花園建設(shè)、學(xué)校中水利用等也是具有重要的實(shí)踐意義。③其他城市的措施借鑒。武漢作為南方豐水型城市,與深圳有許多相似之處。在深圳市光明新區(qū)建設(shè)中,建立多等級(jí)的自然滲水網(wǎng)絡(luò),在不同尺度及不同環(huán)節(jié)上規(guī)劃對(duì)應(yīng)的自然排水網(wǎng)絡(luò),以應(yīng)對(duì)不同強(qiáng)度的暴雨徑流;改造場(chǎng)地和街道空間,減少不透水面,整理和優(yōu)化水網(wǎng)和水庫,包括保育河道,利用水庫擴(kuò)大集雨面,設(shè)置雨水蓄水池;恢復(fù)濕地斑塊,使?jié)竦刂匦掳l(fā)揮蓄積雨水、去除雨水污染的生態(tài)功能[4]。這些都值得武漢借鑒。
2.3其他制約因素
①雨量相對(duì)較大,土壤下滲不足:武漢市暴雨多集中在4—8月,其降雨量占全年的65.6%。汛期5—10月降雨量占全年的73%。多年平均降雨量:1257mm(1951年—2012年)。地下水位相對(duì)較高,一般地面以下1m內(nèi)可見地下水,城市綠地建設(shè)中由于各種原因?qū)е峦寥蓝酁檎承酝粱蚬さ貜U棄土,土壤條件相對(duì)較差,多不利于排水與下滲。②傳統(tǒng)的道路灑水清掃模式的影響:很容易將道路的污染物沖入綠帶,特別不利于道路的下凹式綠地建設(shè)。③對(duì)于道路、綠帶的污染物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)較少,對(duì)于凈化措施的制定缺少實(shí)踐數(shù)據(jù)。
3武漢城市綠地海綿建設(shè)的關(guān)鍵點(diǎn)
秉承規(guī)劃引領(lǐng)、生態(tài)優(yōu)先、安全為重、因地制宜、統(tǒng)籌兼顧的原則進(jìn)行規(guī)劃與建設(shè),合理分析武漢綠地建設(shè)“海綿建設(shè)”的優(yōu)劣勢(shì),借鑒、研究、嘗試合理可行的應(yīng)用模式。一般情況下,綠地的年徑流外排率為15%~20%,因此,年徑流總量控制率最佳為80%~85%,那么,武漢在城市綠地建設(shè)中應(yīng)注意的關(guān)鍵點(diǎn)有以下幾個(gè)方面。
3.1宏觀方面
結(jié)合城市總規(guī)與專項(xiàng)規(guī)劃,合理協(xié)調(diào)注重綠地系統(tǒng)建設(shè)、管理與周邊雨水系統(tǒng)的協(xié)調(diào)銜接,確定徑流控制率的總體控制目標(biāo),依托綠地、湖泊,實(shí)現(xiàn)徑流控制的均衡性,制定保山,理水,增湖,織綠,整地的建設(shè)策略,確保城市范圍內(nèi)的“海綿體”建設(shè)與實(shí)施確實(shí)有效。
(1)系統(tǒng)治理,統(tǒng)籌山水林田湖各要素
把治水與治山、治林、治田有機(jī)結(jié)合起來,協(xié)調(diào)解決水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、水災(zāi)害問題。規(guī)劃增綠、山體保護(hù)與修復(fù),確保徑流控制率的最大化,也體現(xiàn)了生態(tài)優(yōu)先的重要原則。發(fā)揮綠地與水體、港渠的聯(lián)動(dòng)作用,多種凈化措施的應(yīng)用。
(2)湖泊濕地的保護(hù),保證“城市海綿”的蓄容量
河湖水系、坑塘濕地等是城市天然的雨水滯納凈化場(chǎng)地。為河濱植被緩沖帶、河濱濕地、雨水滯留塘等低影響開發(fā)系統(tǒng)的構(gòu)建提供條件。20世紀(jì)80年代末,“親近自然河流”和“自然型護(hù)岸”技術(shù)在歐洲多國興起。瑞士、德國等國進(jìn)行了河流回歸自然的改造,裁直變彎、對(duì)已硬化的河岸帶進(jìn)行了生態(tài)改造,延長洪水在支流的停留時(shí)間、降低主河道洪峰量(王新軍等,2006)。日本進(jìn)行了"多自然型河道建設(shè)”(劉曉濤,2001)。這些都是武漢改善湖泊、港渠生態(tài)環(huán)境的重要借鑒。
(3)完善城市傳統(tǒng)排水系統(tǒng)與超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng),合理測(cè)算綠地的承載
綠地的承載功能是多樣的,不能為“水”而做“水”,其中的水文章應(yīng)該是理性的、合理的、多承載的。在滿足綠地生態(tài)、景觀、游憩和其他基本功能的前提下,合理地預(yù)留或創(chuàng)造空間條件,對(duì)綠地自身及周邊硬化區(qū)域的徑流進(jìn)行滲透、調(diào)蓄、凈化,并與城市雨水管渠系統(tǒng)、超標(biāo)雨水徑流排放相銜接[1]。
3.2微觀層面
微觀層面上,雨水利用技術(shù)措施應(yīng)與綠地景觀相結(jié)合,盡可能采用生態(tài)化和自然化的措施,符合可持續(xù)發(fā)展的原則。不能跟風(fēng)建設(shè),將海綿建設(shè)變成了忽略綠地景觀功能的“傻把式”而得不償失;也不能照搬照用國外先進(jìn)的理念與技術(shù),忽略了城市自身的特色,成為華而不實(shí)的半成品。在實(shí)施措施上,合理分析,體現(xiàn)武漢特色。關(guān)于低影響開發(fā)、屋頂花園、雨水花園、植被淺溝、生物滯留、生態(tài)濕地等,國內(nèi)外規(guī)劃與建設(shè)案例頗多,基本通過土壤、填充材料和植物的過濾作用凈化雨水,減小徑流污染,同時(shí)消納小面積匯流的初期雨水,減少徑流量,補(bǔ)地下水源,有效實(shí)現(xiàn)雨水資源的調(diào)控與改善利用,與景觀結(jié)合可以在城市綠地中廣泛應(yīng)用。武漢市地下水位相對(duì)較高、河湖水系較多、綠地建設(shè)多為高花壇等。針對(duì)武漢的城市綠地特色應(yīng)該有合理的分析,研究武漢市綠地各類土壤的雨水滲透能力與降雨規(guī)律之間的關(guān)系,各類植物對(duì)于雨水浸泡適應(yīng)的規(guī)律,初雨污染與各類植物耐受與凈化能力等是海綿城市建設(shè)的研究專項(xiàng)內(nèi)容之一。筆者認(rèn)為在武漢的建設(shè)措施中,存在著綠地下滲不易,道路中凈化困難的問題,因此在運(yùn)用下凹式綠地和透水鋪裝的應(yīng)用特別需要理性的分析與研究。
(1)下凹綠地
武漢對(duì)于城市公共綠地中下凹綠地的建設(shè)有一定的實(shí)踐,但少有數(shù)據(jù)分析,需探索實(shí)現(xiàn)之。對(duì)于城市主干道路綠帶和公園綠地做如下分析:①城市主干道路:道路的雨水污染嚴(yán)重,有關(guān)研究得出,初期雨水中的污染物COD含量高達(dá)上千[5],雖然綠地的入滲能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他材質(zhì)下墊面入滲效果,但是污染會(huì)通過綠地下滲,影響地下水源的安全。據(jù)研究,北京7月20日前的道路雨水完全棄流。武漢對(duì)于道路初雨污染分析的研究并不多,沒有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐,在主干道路綠帶中建設(shè)下凹綠地風(fēng)險(xiǎn)性較大,應(yīng)有針對(duì)性的措施與條件限制,方可進(jìn)行下凹綠地的改造。由于用地緊張,城市主干道綠帶相對(duì)較窄:綠帶寬度基本從1.2~4.5m不等,多為高花壇,對(duì)于下凹綠地的基本模式改造與建設(shè)有一定難度。武漢的自然氣候要求道路綠化必須滿足夏季遮蔭的功能,如何選擇合適的高大喬木,在道路上實(shí)現(xiàn)下凹綠地應(yīng)有理性的分析與實(shí)驗(yàn)。基于此,武漢市“道路海綿體”構(gòu)建應(yīng)采取邊疏導(dǎo)邊實(shí)驗(yàn)的原則,通過對(duì)于雨量、污染物的實(shí)際數(shù)據(jù)測(cè)算,明確初雨棄流的季節(jié)與時(shí)段;結(jié)合以初雨工程凈化措施為方法,實(shí)現(xiàn)部分道路雨水進(jìn)入道路隙地下凹綠地、雨水塘或景觀水體,達(dá)到減少徑流、雨水利用的目標(biāo)。中央分車綠帶中不建議實(shí)施下凹綠地改造與建設(shè);在機(jī)非隔離綠帶寬度小于4m的,不建議做海綿的建設(shè)與改造,如需建設(shè)可采用邊緣植草溝或間斷式下凹綠地的做法;人行道樹池的海綿改造與建設(shè)中,可進(jìn)行條狀連接,局部可調(diào)整為下凹式綠地;綠帶中下凹綠地必須有初雨棄流設(shè)施,確保不污染綠地與地下水;綠地內(nèi)應(yīng)設(shè)置溢流口(如滲井),保證暴雨時(shí)徑流的溢流排放;與非透水鋪裝之間應(yīng)做防水處理,確保路基不受損。②傳統(tǒng)綠地的模式,不可能全部實(shí)現(xiàn)下凹式綠地特別是對(duì)于已建設(shè)綠地的改造中,對(duì)于景觀的破壞、植被的影響等應(yīng)做理性的分析,明確改造建設(shè)面積比例與深度。綠地有一定的容量限制,當(dāng)土壤穩(wěn)定入滲系數(shù)較小時(shí),下沉式綠地深度超過臨界值,將會(huì)造成植物長期淹水的情況,甚至有可能危害植物的正常生長[6]。相對(duì)于下北京下凹綠地的深度宜為50~100mm,且不大于200mm的深度要求,武漢城市綠地的指標(biāo)與數(shù)據(jù)應(yīng)有合理的測(cè)算,不拘泥于深度要求,以滿足容量為主要目的,更有利于綠地的“海綿”改造、建設(shè)與景觀的多樣性的營造。土壤穩(wěn)定入滲速率較低時(shí),下沉式綠地對(duì)徑流的削減效果較差,采用下沉式綠地與雨水花園、雨水塘、雨水調(diào)蓄池、景觀水體、多功能調(diào)蓄等設(shè)施結(jié)合設(shè)計(jì)的方法,共同實(shí)現(xiàn)場(chǎng)地總體的年徑流削減率的控制目標(biāo)。
(2)透水鋪裝
常用的透水性鋪裝有透水瀝青、透水混凝土、透水磚、嵌草石板、植草磚、植草板、木塑地面、碎石路等。王哲,謝杰等通過模型計(jì)算對(duì)不同季節(jié)進(jìn)行情景分析可知,由于透水鋪裝層本身具有較多的孔隙,能夠存蓄的雨水量較大,因此各個(gè)季節(jié)透水鋪裝地面對(duì)雨水徑流依然能夠起到較好的控制作用[7]。透水性鋪裝還可以降低噪聲,有效地改善城市的聲環(huán)境,光環(huán)境,補(bǔ)充地下水源(汪鴻山等,2012)。推薦出基于控制路面徑流污染的透水性瀝青路面的典型結(jié)構(gòu)。采用20cm爐渣和20cm細(xì)砂作為過濾層進(jìn)行鋪裝,該路面結(jié)構(gòu)對(duì)重金屬含量高,SS污染較低的道路是適合的;而采用20cm爐渣和20cm陶粒進(jìn)行鋪裝,爐渣在上,該路面結(jié)構(gòu)對(duì)SS污染含量高,重金屬污染較低的道路是適合的。雖然,國內(nèi)外對(duì)于透水鋪裝的研究和應(yīng)用較多,但是也存在著一些應(yīng)用上的問題,長期使用帶來的入滲性能和管理維護(hù)問題。路面在長期使用過程中,由于交通工具的碾壓和行人行走會(huì)使透水鋪裝地面的基層密度變大,減小其儲(chǔ)水空間。而各種粉塵、細(xì)顆粒進(jìn)入透水鋪裝地面面層的孔隙也會(huì)影響透水鋪裝地面的透水性能(Borgwardt等,2006)。凍融破壞和孔隙的封堵是透水性混凝土應(yīng)用中的難點(diǎn)(李鴿,2013)。國內(nèi)在車行道上應(yīng)用成功的案例很少,在人行道、公園綠地中應(yīng)用相對(duì)成功。在公園綠地中,應(yīng)依據(jù)不同的功能分區(qū)與要求進(jìn)行合理的透水鋪裝的材料與區(qū)位設(shè)計(jì),既保證功能與景觀的需要,又滿足減緩徑流的要求。在人流密集的主廣場(chǎng)上,不宜選用透水性過高的鋪裝材料,對(duì)于污染的清理、耐用性均會(huì)存在一定的問題。如奧運(yùn)會(huì)水立方廣場(chǎng)的透水磚,深灰、淺灰的透水鋪裝在局部被污染的情況下,整體形象大打折扣,且無法應(yīng)對(duì)較重車輛的荷載。然而,在林蔭步道等區(qū)域的透水混凝土的效果表現(xiàn)較好。由于透水混凝土鋪設(shè)是現(xiàn)場(chǎng)攪拌一次性成坪的,在強(qiáng)度方面比透水磚能承載更大的壓力[8],有更廣泛的適用性。
3.3建立健全規(guī)劃建設(shè)與養(yǎng)管體系,確保海綿規(guī)劃與建設(shè)
中圖分類號(hào) F299.24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731(2017)04-0051-02
1 城市雨水利用研究現(xiàn)狀
1.1 國外城市雨水利用現(xiàn)狀 當(dāng)今,國外對(duì)于城市水資源的研究比較廣泛,尤其是日本、德國、美國等發(fā)達(dá)國家,非洲很多干旱城市如拜尼沃利德以及新加坡等東南亞的一些國家都采取了很多有效措施來對(duì)城市雨水進(jìn)行開發(fā)利用,比如建立屋頂儲(chǔ)水系統(tǒng)、建立雨水入滲系統(tǒng)、制定相應(yīng)法律條例等。
1.2 我國城市雨水利用現(xiàn)狀 我國的城市化進(jìn)程正在逐年加快,與此同時(shí)城市水資源問題也日益凸顯,水質(zhì)污染、城市內(nèi)澇以及地下水位下降等問題層出不窮,在破壞城市生態(tài)環(huán)境的同時(shí)也威脅著城市居民的生命財(cái)產(chǎn)安全,從而嚴(yán)重制約著城市的發(fā)展。我國對(duì)城市雨水利用的研究相對(duì)于其他國家來說尚處于初期,如北京、天津、大連、青島等的典型缺水城市也只是停留在探索階段,還沒有形成一套完整的城市雨水利用系統(tǒng),尚未出臺(tái)有關(guān)于城市雨水利用的法律條例。總的來說,我國對(duì)于城市雨水利用的研究還有很長的一段路要走。
2 城市雨水利用的含義
城市雨水利用指的是降落到城市中的雨水被匯聚收集起來并通過凈化之后加以利用的過程,它是緩減城市水資源短缺、減少城市內(nèi)澇和改善城市水環(huán)境的有效途徑[1]。可以將其分為直接利用和間接利用兩個(gè)部分:直接利用可表現(xiàn)為通過收集儲(chǔ)蓄雨水直接來加以利用,比如可以用于綠地灌溉、城市噴泉等;間接利用則表現(xiàn)為利用各種人工設(shè)施進(jìn)行雨水滲透,使其滲入到地下水中,從而間接改善城市水環(huán)境。
3 城市雨水利用的效益分析
3.1 環(huán)境效益 首先,城市雨水的合理利用可以防止城市內(nèi)澇的發(fā)生,我國現(xiàn)在正處在城市化的浪潮中,城市面積越來越大,導(dǎo)致原來的河流和濕地逐漸消失,之前可滲水的松軟土壤被瀝青水泥等不透水的材料所代替,因此當(dāng)有強(qiáng)烈降水發(fā)生時(shí),容易引發(fā)城市內(nèi)澇。通過建立透水設(shè)施不僅可以緩解這個(gè)問題,也能夠節(jié)省建立排水系統(tǒng)的部分費(fèi)用。其次,城市雨水利用還可以豐富地下水。由于城市化進(jìn)程不斷加劇,城市人口不斷增多,因而地下水開采過量,尤其是沿海城市,很容易出現(xiàn)海水倒灌、地面塌陷等問題。通過透水性地面等透水設(shè)施雨水會(huì)滲透到地下從而起到豐富地下水的作用,并且土壤還會(huì)起到凈化雨水的作用。美化城市也是城市雨水利用所帶來的效益之一。由于擴(kuò)張的城市、增多的人口、加重的污染,使得水資源越來越短缺,很多以水為主要特征的景觀都消失殆盡[3]。城市雨水利用可以對(duì)這些壞影響起到一定的作用。
3.2 社會(huì)效益 通過對(duì)城市居民宣傳城市雨水利用的好處,可以增強(qiáng)人們的節(jié)水意識(shí)與凝聚力,產(chǎn)生一定的社會(huì)效益。人們逐漸認(rèn)識(shí)到當(dāng)前城市水資源稀缺的嚴(yán)峻形勢(shì),自覺參與到城市雨水利用的行列中來,不僅可以保護(hù)城市水資源,而且增強(qiáng)了大家的凝聚力。
3.3 經(jīng)濟(jì)效益 城市雨水利用可以節(jié)省排水費(fèi)用,且雨水利用設(shè)施工程花費(fèi)相對(duì)跨流域調(diào)水等工程來說較少。雨水利用設(shè)施工程的建立,可以避免每一次大量降雨之后所進(jìn)行的城市排水工作的進(jìn)行,即一次性解決所有的問題,且造價(jià)低。
4 城市雨水利用措施
4.1 加強(qiáng)對(duì)雨水利用的研究和應(yīng)用,修復(fù)雨水的生態(tài)功能 城市雨水這個(gè)事情并不難,技術(shù)上要求也不高,經(jīng)濟(jì)上投入也不大,關(guān)鍵是轉(zhuǎn)變觀念,在規(guī)劃之初就考慮如何處理雨水。修復(fù)雨水的生態(tài)功能主要是指對(duì)雨水進(jìn)行匯聚收集再利用的過程。
4.1.1 先利用人工設(shè)施進(jìn)行城市雨水的收集 如我國某些城市利用大面積集中雨水的要求來設(shè)計(jì),可以利用屋面進(jìn)行雨水收集,這對(duì)于高密度建設(shè)的城市來說無疑是一種比較實(shí)用的方法;對(duì)于公路來說可以將道路高程設(shè)計(jì)得較高(最好是高于陸地)并設(shè)置缺口,降水時(shí)水流可以順著缺口流入道路兩旁的綠化滋潤植物;用透水磚將步行道或者停車場(chǎng)等場(chǎng)所鋪設(shè)成透水地面等在如今的大多數(shù)城市也時(shí)常可見,這也不失為一種雨水利用的好方法。也可在此基礎(chǔ)上對(duì)城市進(jìn)行雨污分流,對(duì)城市雨水系統(tǒng)進(jìn)行單獨(dú)建立,從而對(duì)城市雨水進(jìn)行更有效率地收集。
4.1.2 對(duì)收集的雨水進(jìn)行利用 具體可分為以下3個(gè)方面:一是直接利用,它是指將收集之后的雨水加以凈化直接使用,比如用來市民生活、澆灌綠化等等,可以稍微緩解城市用水的緊張;二是間接利用,它是指通過一系列透水滲水措施使得下滲到地下來補(bǔ)充地下水的短缺,具體可用透水磚等偷稅設(shè)施進(jìn)行建設(shè),以解決因地下水超采所引發(fā)的一系列問題,通過此種舉措也可以避免城市內(nèi)澇的問題;三是綜合利用,即二者合一、雙管齊下,從而更加有效地改善城市水資源環(huán)境。至于怎么利用則要根據(jù)城市的具體情況來具體規(guī)劃:例如青島降雨量不大且有明顯的季節(jié)分布,這種情況下只進(jìn)行雨水的直接利用就顯得得不償失了,因而應(yīng)主要進(jìn)行間接利用,輔助以直接利用手段來進(jìn)行該市的雨水利用。
4.2 制定相關(guān)的法律法規(guī)并加大執(zhí)行力與監(jiān)管力度 世界上雨水利用技術(shù)較發(fā)達(dá)的國家如美國早在1965年就出臺(tái)了《水資源規(guī)劃法》《雨水利用條例》等相關(guān)法律條例,德國也在1989年出臺(tái)了雨水利用設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)[2]。雖然近年來我國對(duì)于雨水利用逐漸重視起來,但至今仍未有全國性的相關(guān)法律文獻(xiàn)的出臺(tái)。因此,我國各級(jí)政府應(yīng)借鑒國外進(jìn)行城市雨水利用的經(jīng)驗(yàn)來制定相應(yīng)的法律條例,從而規(guī)范對(duì)雨水利用的具體標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)有關(guān)部門也要加大執(zhí)行力并加強(qiáng)監(jiān)管力度。
4.3 向市民廣泛宣傳雨水利用的重要性 我國城市居民大多數(shù)人節(jié)水意識(shí)較為缺乏,對(duì)于雨水利用更是沒有什么概念,城市水資源浪費(fèi)嚴(yán)重,因而向市民廣泛宣傳當(dāng)前城市水資源所面臨的嚴(yán)峻形勢(shì)以及雨水利用的意義就顯得尤為重要。雨水利用是城市建設(shè)的重要環(huán)節(jié)之一,應(yīng)通過各種媒體、社區(qū)活動(dòng)等形式及利用微信微博等網(wǎng)絡(luò)社交平臺(tái)進(jìn)行宣傳,并將其滲透到學(xué)校教育中去,使得社會(huì)民眾逐漸樹立起雨水利用的意識(shí),讓市民們無論是在工作還是在生活中都注意節(jié)約用水。
5 展望
城市雨水的利用是解決水資源短缺的新途徑,也是實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的有益選擇[4]。就目前情況來看,我國在城市雨水利用方面還處于開始階段。“海綿城市”是城市雨水利用的良好體現(xiàn),它的概念于2012年才在我國首次提出,并在2014年12月宣布了試點(diǎn)城市。“海綿城市”是一種非常形象的表達(dá),由于海綿的物理特性被學(xué)術(shù)界和行業(yè)內(nèi)所慣用,從而來比喻城市的某種吸附功能和吐納雨水的能力[5]。它能夠?qū)Νh(huán)境的變化有良好的適應(yīng)能力并可以最大程度降低自然災(zāi)害所帶來的影響:降水過大時(shí)可以對(duì)雨水充分進(jìn)行收集儲(chǔ)存,降水過小時(shí)將之前儲(chǔ)存好的水釋放利用,使得城市化與生態(tài)自然化得到有機(jī)結(jié)合,最大限度地實(shí)現(xiàn)雨水在城市的蓄存。因此,大力推進(jìn)海綿城市建設(shè)是未來城市雨水利用的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類號(hào):S60 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20160230057
1 風(fēng)景園林生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展
關(guān)于風(fēng)景園林生態(tài)學(xué)的研究,著名科學(xué)家錢學(xué)森教授在1958年3月曾經(jīng)發(fā)表文章“不到園林怎知春色如許――談園林學(xué)”。直到1999年末錢學(xué)森教授已發(fā)表各類論述有關(guān)園林、城市學(xué)的書稿、書信百余封,這意味著老一輩科學(xué)家們對(duì)于中國的城市、建筑、園林景觀建設(shè)的高度重視,同時(shí)為中國城市的建設(shè)指出了方向。在最近20a,雖然中國發(fā)展迅速,但也從側(cè)面帶來一系列污染、破壞問題。以人文景觀為例,開發(fā)公園增加旅游資源,取得經(jīng)濟(jì)效益,但這使得其他城市紛紛仿效,大力打造各種城市公園,以致于公園建成后的經(jīng)營難以為繼;目前,全國城市中開發(fā)的人造景觀公園,成功率大概占總數(shù)的20%,其余的均為開發(fā)不當(dāng)。
隨著科技的不斷進(jìn)步,城市化建設(shè)不斷加快,風(fēng)景園林生態(tài)學(xué)也在不斷的完善。生態(tài)自然觀點(diǎn)的提出為城市化建設(shè)與自然之間的處理關(guān)系提供了新的解決思路和解決方法。在中央城鎮(zhèn)會(huì)議上發(fā)表了講話:“在提升城市排水系統(tǒng)時(shí)要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來,優(yōu)先考慮利用自然力量排水,建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的‘海綿城市’”。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重污染產(chǎn)生的不對(duì)等結(jié)構(gòu)使得風(fēng)景園林規(guī)劃中越來越重視生態(tài)環(huán)境的彈性和自我調(diào)節(jié)能力,在整個(gè)生態(tài)環(huán)境中的建設(shè)中多方向的環(huán)境質(zhì)量改善的措施在不斷的頒布和實(shí)施。其中2015年國家頒布了“海綿城市”的試點(diǎn)項(xiàng)目,并通過評(píng)審選出了海綿城市的試點(diǎn)城市他們分別是:遷安、白城、鎮(zhèn)江、嘉興、池州、廈門、萍鄉(xiāng)、濟(jì)南、鶴壁、武漢、常德、南寧、重慶、遂寧、貴安新區(qū)和西咸新區(qū)。經(jīng)過專家組的仔細(xì)審評(píng)確定的海綿城市試點(diǎn)城市目的是通過建設(shè)試點(diǎn)城市來觀察海綿城市在生態(tài)環(huán)境改善中所起的作用,完善海綿城市并使它更大作用的發(fā)揮生態(tài)建設(shè)在環(huán)境治理中的作用,使海綿城市理論在風(fēng)景園林規(guī)劃中更為廣泛的推廣,海綿城市的技術(shù)的完善提供相關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),使海綿城市理論在風(fēng)景園林規(guī)劃中的應(yīng)用更為科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì),通過最直接、簡單有效的方法,得到最大的生態(tài)效益。作為園林規(guī)劃設(shè)計(jì)的服務(wù)對(duì)象擴(kuò)展到大地綜合體,是多個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的鑲嵌體由人類文化圈和生物圈相互作用而形成的 [1]。
城市化之前,因?yàn)橥寥赖暮途彌_作用,大量的雨水在短時(shí)間內(nèi)并不會(huì)迅速的匯入地表水系,河流的水位也不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)大起大落。城市的建設(shè)開發(fā)之后,的土壤面積在不斷地減少,由于雨水無法滲入土壤,進(jìn)入地下水系而形成的只能在城市地表水流徑流,被人們稱為“雨水徑流”。眾所周知在森林、濕地、丘陵、農(nóng)田等自然環(huán)境中,并不會(huì)因?yàn)檎5慕邓纬煞e水災(zāi),這是因?yàn)橛晁ㄟ^地表的土壤可以直接滲入地下土壤中,進(jìn)入地下的水系循環(huán)系統(tǒng)內(nèi),在城市化不斷發(fā)展的進(jìn)程中,因?yàn)槌鞘械牡缆贰⒂操|(zhì)鋪裝景觀、建筑面積的大量非滲透性的表面積在不斷的擴(kuò)大,以及對(duì)城市中河流、湖泊等自然水體的侵占、圍湖造田,河道建設(shè)過程中大量采取硬質(zhì)鋪裝的處理等,城市原本的生態(tài)系統(tǒng)遭受到了極大的破壞。面對(duì)正在不斷惡化的城市生態(tài)環(huán)境,霧霾等惡劣天氣的影響,在2014年2月《住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部城市建設(shè)司2014年工作要點(diǎn)》中明確:“督促各地加快雨污分流改造,提高城市排水防澇水平,大力推行低影響開發(fā)建設(shè)模式.加快研究建設(shè)海綿型城市的政策措施”。2014年11月. 《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》:2014年底~2015年初,海綿城市建設(shè)試點(diǎn)工作全面鋪開,并產(chǎn)生第1批16個(gè)試點(diǎn)城市。“海綿城市”的產(chǎn)生源于業(yè)內(nèi)和學(xué)術(shù)界,他們常用“海綿”的吸附特性來比喻園林內(nèi)對(duì)水和污染物的吸附能力。例如澳大利亞人口研究學(xué)者布吉(Budge)應(yīng)用海綿來比喻城市對(duì)人ISI的吸附現(xiàn)[2]。“海綿城市”的提出在某種程度上是借鑒國外的經(jīng)驗(yàn),同時(shí)結(jié)合本國的發(fā)展特點(diǎn),進(jìn)行試點(diǎn)城市的建設(shè)。通過不斷的研究和實(shí)踐,現(xiàn)在的“海綿城市”理論和技術(shù)正不斷的完善和進(jìn)步,早在2003年俞孔堅(jiān)曾提出“河流兩側(cè)的自然濕地如同海綿.調(diào)節(jié)河水之豐儉,緩解旱澇災(zāi)害[3]。但是提出這個(gè)理論僅僅是針對(duì)河道的調(diào)洪和蓄水而提出的,現(xiàn)在“海綿城市”的概念轉(zhuǎn)移到城市甚至是整個(gè)地帶區(qū)域的宏觀理論。
2 海綿城市與生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)系
在生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)中主要的循環(huán)包括大氣循環(huán)、水循環(huán)、碳循環(huán)等。其中最為重要的就是水系統(tǒng)的循環(huán),水循環(huán)是推動(dòng)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)的根本動(dòng)力,只有在水循環(huán)的前提條件下才能實(shí)現(xiàn)動(dòng)植物的生長,物質(zhì)能量的流動(dòng),從而使生態(tài)系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。
在生水系統(tǒng)循環(huán)的過程中,解決地表水徑流是解決城市中一下雨就看海的窘?jīng)r的關(guān)鍵。現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展,使得新材料在社會(huì)建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用,使得樓房的高度在不斷提高,建筑的結(jié)構(gòu)也在不斷的提升,城市的路網(wǎng)不斷的向外延展,城市的面積不斷的擴(kuò)大,整個(gè)城市形成一個(gè)有機(jī)的整體,這種有機(jī)體被視作是一個(gè)整體的生態(tài)環(huán)境,這種生態(tài)的環(huán)境在某種程度上對(duì)自然造成了一定的破壞,在更大的層面破壞了自然本身的生態(tài)系統(tǒng)。如果我們利用自然過程,收獲其提供的免費(fèi)服務(wù),而不是去剝奪它的能力,那么另一種城市形態(tài),乃至另一種城市文明的生活方式將赫然在目:人們會(huì)在街道旁或者公園種植蔬菜和糧食;洪水也會(huì)被城市所利用而非被拒于高墻之外;廢物和廢水會(huì)被自然過程吸收和凈化;鳥類和其他本地物種會(huì)和人類共同棲息在我們的后院;人們會(huì)欣賞真實(shí)的自然之美而非訓(xùn)話或高強(qiáng)度人工維護(hù)下的自然[4]。面對(duì)這越來越嚴(yán)重的問題,海綿城市的理論提出成為了解決這個(gè)問題的關(guān)鍵。
3 海綿城市與風(fēng)景園林規(guī)劃的關(guān)系
風(fēng)景園林規(guī)劃在城市規(guī)劃后期的建設(shè)作用越來越被人們所重視,綠地規(guī)劃為人們提供城市生活所必須的綠色活動(dòng)場(chǎng)地,降低城市的煙塵,噪音,溫室氣體等,還能為城市提供充足的氧氣、水分和適合人類居住的環(huán)境。
海綿城市的建設(shè)過程中,最為主要的就是景觀規(guī)劃的合理性。在合理規(guī)劃的前提下才能充分的發(fā)揮城市景觀生態(tài)對(duì)城市空氣質(zhì)量、城市水土保持等生態(tài)環(huán)境建設(shè)中的作用。通過風(fēng)景園林的規(guī)劃設(shè)計(jì),使得城市作為一個(gè)生態(tài)的整體,抵抗外界的干擾,形成更穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。城市園林不能墨守陳規(guī)地采用原來的建設(shè)方式,被動(dòng)地實(shí)施養(yǎng)護(hù)、管理,應(yīng)該以生態(tài)學(xué)的理論重新認(rèn)識(shí)和建設(shè)園林并了解風(fēng)景園林生態(tài)學(xué)對(duì)風(fēng)景園林的影響和作用,認(rèn)識(shí)園林植物在風(fēng)景園林規(guī)劃中所起到的重要作用,特別是要處理好生態(tài)植物與園林植物的群落關(guān)系,人與生態(tài)群落之間的關(guān)系,進(jìn)一步加強(qiáng)園林綠化與經(jīng)濟(jì)效益的認(rèn)識(shí)。只有這樣才能充分發(fā)揮生態(tài)在風(fēng)景園林規(guī)劃中的作用。
4 海綿城市在城市建設(shè)中的應(yīng)用
我國城市的大部分河道中依然是傳統(tǒng)模式的建設(shè)方式,當(dāng)面臨城市遭遇雨水沖擊時(shí),城市河道的作用,也根本起不到吸水、蓄水、凈水、供水的海綿體能,也不能減少城市內(nèi)澇和季節(jié)性干旱對(duì)城市日常生活中水循環(huán)的干擾。這并不是中國自己的專利,比中國還要早的提出相類似的理論的還有很多國家,例如美國提出來的低影響開發(fā)(LID)、澳大利亞所提出的水敏感城市設(shè)計(jì)(WSUD)、還有英國提出的可持續(xù)排水系統(tǒng)(SuDS)、法國提出的替代性技術(shù)(ATs)等。這些理論所闡述的共同點(diǎn)就是減輕雨水循環(huán)對(duì)城市自然水文特征的影響,同時(shí)改善雨水的水體質(zhì)量。
對(duì)于雨水進(jìn)入河道的相關(guān)治理技術(shù)不斷的發(fā)展和提出的過程中,產(chǎn)生了很多專門進(jìn)行河道水體質(zhì)量檢測(cè)的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),隨著技術(shù)的不斷提高,人工智能的不斷開發(fā)和完善,使得現(xiàn)代技術(shù)對(duì)水體質(zhì)量檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)也不斷的升級(jí)。表1,是通過雨洪管理規(guī)劃軟件的基本設(shè)計(jì)指標(biāo),這個(gè)指標(biāo)就是目前比較優(yōu)秀的雨洪管理軟件,由于開發(fā)較晚、設(shè)計(jì)理念相對(duì)成熟、商業(yè)化運(yùn)作等,IWM Toolkit 的指標(biāo)總體較突出[5]。
通過表1的監(jiān)控測(cè)算數(shù)據(jù),能夠清晰的反應(yīng)出lWM Toolkit 的直觀性,所以能夠在市場(chǎng)占有率更為廣泛。
4.1 LID思維模式的引入
專家們?cè)诓粩嗵剿髦伺c自然和諧共處的自然理水方式。20世紀(jì)的美國就曾提出的一種較為先進(jìn)的雨水管理模式,指在場(chǎng)地開發(fā)過程中采用源頭、分散式措施維持場(chǎng)地開發(fā)前的水文特征,其核心是維持場(chǎng)地開發(fā)前后水文特征不變,包括徑流總量、峰值流量、峰現(xiàn)時(shí)間等[6]。LID的核心就是雨水調(diào)蓄方式,其中它主要包括雨水的入滲、蒸發(fā)、滯留、蓄集等。所采用的基本措施有生物滯留帶、綠色屋頂、植草溝、雨水花園、儲(chǔ)水池、透水路面等。借著這一思潮,政府職能部門提出了建設(shè)“海綿城市”這個(gè)理念。
4.2 綠色屋頂和雨水花園相結(jié)合
按照各物種自身的生物學(xué)特性,充分利用空間資源,讓各種生物有機(jī)地組合成一個(gè)和諧、有序、穩(wěn)定的群落[7]。綠地空間設(shè)計(jì)的最主要的方式是垂直綠化,而屋頂花園的雨水收集是生態(tài)學(xué)在風(fēng)景園林規(guī)劃中的重要應(yīng)用。屋頂雨水污染程度輕,在綠色屋頂?shù)倪^濾之后,雨水的凈化標(biāo)準(zhǔn)完全可以滿足灌溉要求。可以通過收集系統(tǒng)的收集直接進(jìn)行存儲(chǔ),為以后在枯水期的時(shí)候供給社區(qū)綠化灌溉、澆灑道路、沖洗廁所以及車輛清洗等使用。這種模式的優(yōu)點(diǎn)在于豎向的綠化和橫向的綠化有機(jī)的結(jié)合起來了,形成一個(gè)整體,在雨水的凈化處理時(shí),收集儲(chǔ)存形成一個(gè)行之有效的雨水收集系統(tǒng)。雨水花園的結(jié)構(gòu)由內(nèi)而外一般為礫石層、砂層、種植土壤層、覆蓋層和蓄水層。同時(shí)設(shè)有穿孔管收集雨水,溢流管以排除超過設(shè)計(jì)蓄水量的積水,這樣既能夠滿足對(duì)雨水的收集和利用同時(shí)也不會(huì)因?yàn)橛晁倪^量而造成植物的生長環(huán)境改變對(duì)植物的影響,同時(shí)能夠避免對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的破壞。
4.3 鋪設(shè)透水裝置
在人行廣場(chǎng)、停車場(chǎng)等地區(qū),大量采用具有滲水性能的面層鋪裝,滲水地面不僅可以減少地面的熱量反射,還能保持土壤的生態(tài)功效。雨時(shí)能較快消除道路、廣場(chǎng)的積水現(xiàn)象;當(dāng)集中降雨時(shí)能減輕城市排水設(shè)施的負(fù)擔(dān),防止河流泛濫和水體污染[8]。
以上這些設(shè)施可構(gòu)成一個(gè)雨水循環(huán)系統(tǒng),自然降雨通過綠色屋頂和雨水收集裝置,利用管道導(dǎo)入地下過濾器,城市廣場(chǎng)水滲入蓄水池中城市道路水進(jìn)入到附近的植被草溝,最終水分通過地下的雨水管網(wǎng)都匯集到生態(tài)置留塘中,置留塘水面蒸發(fā),形成降雨,近而形成水循環(huán)。這樣可以有效地控制雨水徑流,減輕雨水徑流污染,并且收集儲(chǔ)存的雨水還可以用于景觀灌溉等用途,相應(yīng)地減少了對(duì)可飲用水的消耗。
以北京奧林匹克公園為例,整個(gè)公園是一個(gè)很好的“海綿體”,有效利用了之前提到的設(shè)施,園區(qū)包含雨洪收集、再生水利用、循環(huán)過濾凈化、濕地凈化等各種工程設(shè)施,總水系面積84.2hm2,總蓄水量130萬m3,這些工程設(shè)施的外在形式表現(xiàn)為公園內(nèi)的景觀路面、休閑綠地、下沉花園、龍形水系、森林公園等,既做到了節(jié)水養(yǎng)水,同時(shí)還營造了一道亮麗的景觀帶。
據(jù)了解,整個(gè)園區(qū)的透水鋪裝地面約17hm2,下凹式地形17hm2,滯蓄雨水,減少灌溉量,水系滯蓄16.5hm2,雨洪集水池9個(gè),容積7200m3 ,下沉花園蓄洪溝調(diào)蓄8000m3,滲濾、收集管網(wǎng)長60多km。整個(gè)奧林匹克公園每年的用水量超過1700萬m3,其中利用再生水就有800萬m3,將近全年總用水量的1/2。
5 風(fēng)景園林規(guī)劃在園林景觀中的結(jié)合
景觀生態(tài)學(xué)和風(fēng)景園林學(xué)結(jié)合的范圍隨著社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展而不斷的擴(kuò)大。近些年來,隨著風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)范疇的擴(kuò)大,更多的生態(tài)學(xué)技術(shù)以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)手段被引入了風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中。如廢舊工廠改造中廢物處理[9]。隨著風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)的對(duì)象和范圍的擴(kuò)大,除現(xiàn)有的主要以生物種群、群落生態(tài)學(xué)以外,生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)學(xué)等理論將逐漸應(yīng)用在風(fēng)景園林景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)當(dāng)中;隨著風(fēng)景園林景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)中尺度的擴(kuò)大,在陸生生態(tài)學(xué)、淡水生態(tài)學(xué)、濕地生態(tài)學(xué)、海洋生態(tài)學(xué)等生態(tài)學(xué)科中,將在濱水生態(tài)設(shè)計(jì)、濕地保護(hù)設(shè)計(jì)、海島景觀設(shè)計(jì)中也同樣起到十分重要的作用;隨著風(fēng)景園林景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)工作的不斷發(fā)展,在大地生態(tài)學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)、城市規(guī)劃生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)生態(tài)學(xué)、數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué)、污染生態(tài)學(xué)等學(xué)科中的交叉學(xué)科,生態(tài)學(xué)和風(fēng)景園林景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)關(guān)系更加密切;隨著風(fēng)景園林景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)成果的不斷創(chuàng)新和科學(xué)性要求的提高,在生態(tài)學(xué)技術(shù)手段和風(fēng)景園林景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)的前期勘察和數(shù)據(jù)整理收集過程中的應(yīng)用,也會(huì)大大地提高,更多的生態(tài)學(xué)的技術(shù)手段將會(huì)出現(xiàn)在風(fēng)景園林景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)的整個(gè)設(shè)計(jì)、施工過程中。
6 小結(jié)
生態(tài)規(guī)劃與設(shè)計(jì)已經(jīng)成為國內(nèi)外風(fēng)景園林學(xué)科發(fā)展的重點(diǎn)和研究的熱點(diǎn)之一[10]。實(shí)踐所證明,風(fēng)景園林景觀規(guī)劃和生態(tài)設(shè)計(jì)是一體的、協(xié)調(diào)的,在人類的需求與自然生態(tài)關(guān)系中,是將人類和自然資源的開發(fā)、利用及轉(zhuǎn)化的影響降低到最低程度的重要途徑之一。建議國家和地方政府給予更多的支持和投入,特別是需要提高基金項(xiàng)目資助的范圍和力度,同時(shí)加強(qiáng)與國際上先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行交流與合作,從而達(dá)到園林景觀規(guī)劃與生態(tài)設(shè)計(jì)層面推動(dòng)我國園林景觀生態(tài)學(xué)科的研究和應(yīng)用,使得我國的園林景觀生態(tài)學(xué)能夠達(dá)到世界頂級(jí)的水平。
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1、導(dǎo)言
建設(shè)海綿城市是貫徹落實(shí)綠色發(fā)展理念的一場(chǎng)重大綠色變革。堅(jiān)持以人民為中心的發(fā)展理念,實(shí)現(xiàn)人民對(duì)美好生活的向往,促使城市提高生態(tài)治理和生態(tài)智慧水平,確保城市綠色宜居和可持續(xù)發(fā)展,構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、生態(tài)安全型和人口均衡型社會(huì),都突出了海綿城市建設(shè)的價(jià)值意蘊(yùn)。建設(shè)中將雨水作為城市水資源的重要補(bǔ)充形式與研究對(duì)象,設(shè)計(jì)城市降雨過程控制與管理方案。
2、海d城市概念的提出及含義
我國的傳統(tǒng)雨水處理觀念是“快速集中,末端處理”視資源為災(zāi)害,這必然會(huì)引發(fā)“遇水必澇,逢旱必干”等一系列環(huán)境問題。海綿城市理念立足長遠(yuǎn),不再以征服者的態(tài)度對(duì)待自然,而是尊重自然,向大自然學(xué)習(xí)采用“源頭處理,分散集中”的方法,將雨水“滲”在原地涵養(yǎng)水源,“蓄”在原地方便調(diào)用。從2014年至今,我國政府連續(xù)出臺(tái)了多部指示文件,為各地的海綿城市試點(diǎn)建設(shè)區(qū)提供了理論指導(dǎo),極大地促進(jìn)了我國城市的“海綿化”進(jìn)程,這也是我國繼園林城市、低碳城市、生態(tài)城市等一系列政策引導(dǎo)的城市建設(shè)理念后出現(xiàn)的全新概念。我們要將雨水資源化,而不是迫不及待地將其排走,要考慮把有限的水資源截留下來,利用自然的力量去凈化雨水,從而優(yōu)化城市排水系統(tǒng)。無論如何“灰色”剛性的給排水系統(tǒng)已經(jīng)暴露出了其嚴(yán)重的自身局限性,阻礙了我國的城市化進(jìn)程,引發(fā)了社會(huì)各界對(duì)城市水危機(jī)新一輪的關(guān)注和對(duì)傳統(tǒng)城市給排水系統(tǒng)建設(shè)的反思。近年來我國政府高度重視城市雨洪及水環(huán)境的整治問題,在政府“建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì),建設(shè)生態(tài)城市”的理念指導(dǎo)以及學(xué)術(shù)領(lǐng)域和相關(guān)行業(yè)從業(yè)人員的努力推動(dòng)下,我國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部正式提出了“海綿城市”的建設(shè)理念。
3、海綿城市建設(shè)中出現(xiàn)的問題
3.1新舊觀念的對(duì)抗
從資源利用角度來看,不難發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)城市建設(shè)大都采用“以求應(yīng)供”的模式,導(dǎo)致大量資源的不合理堆滯浪費(fèi)。而海綿城市的建設(shè)模式卻如它的名字一般,有彈性地“以供應(yīng)求”。從根本上與傳統(tǒng)的城市雨洪管理模式區(qū)別開來,也就使得大部分企業(yè)難以適應(yīng),從而成為海綿城市建設(shè)中的一大阻礙。傳統(tǒng)的城市雨洪管理建設(shè)設(shè)施在社會(huì)生活中隨處可見,地面下縱橫交錯(cuò)的下水道正是最好的體現(xiàn)。仔細(xì)想想,我們不難發(fā)現(xiàn):雨水直接變成了廢水。事實(shí)上,隨著溫室效應(yīng)的加強(qiáng),全球氣候變暖,水資源的逐步稀缺,雨水――資源回收率及其低的天然水資源,是具有超能的創(chuàng)造力的。不僅僅是經(jīng)濟(jì)上的效益,生態(tài)上帶來的益處簡直是國人的福音。所以,深入貫徹落實(shí)“海綿思想”不失為一個(gè)好方法。海綿思想,即有彈性的思想,以海綿城市為出發(fā)點(diǎn),不拘泥與時(shí)代,不拘泥于生活。以此逐步構(gòu)建生態(tài)和諧的社會(huì)。
3.2建設(shè)規(guī)劃碎片化
當(dāng)前我國海綿城市建設(shè)已經(jīng)取得了一些可喜成績,但同時(shí)也暴露出一些問題和矛盾,城市建設(shè)規(guī)劃的碎片化就是最近一段時(shí)間經(jīng)常被提及的一個(gè)突出問題。在海綿城市建設(shè)試點(diǎn)中,有些城市不注意或不善于對(duì)城市綜合問題的梳理和把握,也沒有制定科學(xué)系統(tǒng)的建設(shè)方案,僅停留在簡單盲目地上一些支離破碎的項(xiàng)目上。海綿城市建設(shè)技術(shù)指導(dǎo)專家委員會(huì)主任委員任南琪認(rèn)為,海綿城市建設(shè)的實(shí)質(zhì)應(yīng)該是城市水資源和水環(huán)境的綜合整治,而不是一個(gè)點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)地進(jìn)行治理,采取碎片化方式推進(jìn)。海綿城市應(yīng)該以自然為先導(dǎo),以循環(huán)為關(guān)鍵,以功能為切入點(diǎn)。海綿城市建設(shè)并非“治水”“堵水”,而要與水為友,以水養(yǎng)人。
4、海綿城市建設(shè)措施
4.1轉(zhuǎn)變城市建設(shè)理念
變?cè)谐鞘薪ㄔO(shè)中只注重開發(fā)的強(qiáng)度而不注重生態(tài)環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)橐陨鷳B(tài)環(huán)境約束城市開發(fā)建設(shè)的強(qiáng)度;轉(zhuǎn)變?cè)谐鞘猩鷳B(tài)環(huán)境單靠“治理”轉(zhuǎn)變?yōu)椤霸搭^減排、過程控制、末端治理、統(tǒng)籌設(shè)計(jì)”的建設(shè)模式。從源頭減少雨水的徑流量,提高地表的滲透率;徑流過程中設(shè)置滯留帶延緩徑流洪峰,從而降低降水的排量;對(duì)集蓄的雨水進(jìn)行凈化、治理,提高雨水的再生利用率;對(duì)海綿城市建設(shè)中的城市綠地、城市水面進(jìn)行統(tǒng)籌設(shè)計(jì),避免重復(fù)建設(shè)與資源浪費(fèi)。
4.2創(chuàng)新海綿城市建設(shè)的體制機(jī)制
科學(xué)的體制機(jī)制在海綿城市建設(shè)中起著規(guī)范化、制度化和定型化的作用。建設(shè)海綿城市不能簡單地從工程技術(shù)層面去理解,而應(yīng)該將其看作是涉及體制改革的重大系統(tǒng)工程,要著力破除舊體制,創(chuàng)設(shè)新體制,將生態(tài)技術(shù)與行政管理體制設(shè)計(jì)、管理部門的優(yōu)化重組、管理文化創(chuàng)新等結(jié)合起來,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)好各方面的復(fù)雜關(guān)系,在生態(tài)理性、生態(tài)智慧、生態(tài)制度、生態(tài)技術(shù)、生態(tài)文化等緊密聯(lián)系和相互作用形成的整體合力中予以協(xié)同推進(jìn)。第一,在整體性思維指導(dǎo)下整合相關(guān)部門形成合力推進(jìn)海綿城市建設(shè)。建設(shè)海綿城市是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及自然界對(duì)城市的影響關(guān)系以及城市的生存空間規(guī)劃、建設(shè)方式以及組織管理等諸多復(fù)雜性、交織性和系統(tǒng)性關(guān)系,需要破除條塊分割各管一攤的傳統(tǒng)行政管理體制,注重加強(qiáng)城市各個(gè)管理部門之間的聯(lián)系、溝通和合作,消除要素不協(xié)調(diào)而阻礙城市有機(jī)體系統(tǒng)發(fā)展的各種因素。第二,推進(jìn)海綿城市建設(shè)規(guī)劃的制度化。規(guī)劃是為了使海綿城市建設(shè)的目標(biāo)能按預(yù)期目標(biāo)有效實(shí)現(xiàn)而制定的計(jì)劃。海綿城市建設(shè)應(yīng)規(guī)劃先行,而規(guī)劃應(yīng)制度化,杜絕主觀性、隨意性和短期性。要通過有關(guān)部門組織、專家論證、專業(yè)技術(shù)人員設(shè)計(jì)、城市居民參與、可行性和不可行性的評(píng)估論證,從環(huán)境戰(zhàn)略評(píng)價(jià)的高度科學(xué)編制規(guī)劃,建立海綿城市空間規(guī)劃體系,注重規(guī)劃的連續(xù)性,以確保海綿城市建設(shè)規(guī)劃的前瞻性、整體性、科學(xué)性和可操作性。
4.3加強(qiáng)海綿城市的規(guī)劃、管理、控制及落實(shí)
海綿城市在建設(shè)之前,首先要明確海綿城市的總體規(guī)劃與控制目標(biāo),制定實(shí)施原則與實(shí)施策略,規(guī)劃重點(diǎn)實(shí)施區(qū)域,并將建設(shè)海綿城市的要求落實(shí)至各項(xiàng)相關(guān)規(guī)劃中。其次,海綿城市建設(shè)、修護(hù)的實(shí)施要通過相關(guān)規(guī)劃予以落實(shí)。其要著重實(shí)施的規(guī)劃包括:地塊的規(guī)劃、交通道路的規(guī)劃、城市綠地的規(guī)劃、城市水系統(tǒng)的規(guī)劃等。
結(jié)束語
綜上所述,隨著我國海綿城市建設(shè)理論的沉淀與發(fā)展,如今已到了理論發(fā)展的攻堅(jiān)階段,我們要做的是如何準(zhǔn)確、高效地將理論付諸實(shí)踐,并從實(shí)踐中吸取經(jīng)驗(yàn)進(jìn)一步升華完善理論,這也是海綿城市建設(shè)推進(jìn)的重點(diǎn)和難點(diǎn),在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的襯映下,對(duì)建設(shè)美麗中國具有非同尋常的意義,也必然會(huì)使綠色生態(tài)家園在這個(gè)時(shí)代火樹銀花般精彩綻放。
參考文獻(xiàn)
[1]方世南,戴仁璋.海綿城市建設(shè)的問題與對(duì)策[J].中國特色社會(huì)主義研究,2017,01:88-92+99.