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海绵城市教学设计大全11篇

时间:2023-10-20 10:23:58

海绵城市教学设计

海绵城市教学设计篇(1)

关键词:海绵城市;人地协调;核心素养;因地制宜

2015年12月20日至21日中央城市工作会议在北京举行,提出要加强城市地下河地上基础设施改造,建设海绵城市,确保城市的人们不用下雨再“看海”。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”。国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。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。海绵城市能充分发挥城市绿地、道路、水系等对雨水吸纳、蓄渗和缓释作用,有效缓解城市内涝,削减城市径流污染负荷,节约水资源,保护和改善城市生态环境。本文主要从庆阳市入选“海绵城市”的优势、建设中体现的地理观点及落实地理核心素养的典型案例三个方面谈谈。

一、庆阳市入选“海绵城市”的优势

庆阳位于甘肃东部,陇山(六盘山)以东,即陇东地区。深居亚欧大陆内部,距海洋较远,受季风区影响薄弱。东部有跌宕起伏的子午岭,西边有巍峨壮丽的六盘山,这种特定的地理位置影响着庆阳气候、经济等自然环境及人文环境。东倚子午岭,北靠羊圈山,西接六盘山,东、西、北三面隆起,中南部低缓,故有“盆地”之称。区内东西之间208千米,南北相距207千米。400mm等降水量线穿过庆阳境内,所以庆阳市处于温带大陆性气候与温带季风气候的过渡地带,四季分明,降雨量南多北少,降雨多集中于7、8、9三个月并多暴雨。境内河流主要有马莲河、蒲河、洪河、四郎河、葫芦河等五条主要河流,河溪特点是缠壑绕沟。庆阳市人均水资源占有量仅为全省平均水平的四分之一和全国平均水平的八分之一,是典型的西部干旱缺水城市。特别是作为唯一一个建在黄土塬面上的城市,随着城市规模的不断扩大和硬化面积增加,原本绝大多数就地下渗消纳的雨水集中下塬排放,不仅造成水资源浪费,更造成严重的水土流失和地质灾害。建设海绵城市,着力构建“渗、滞、蓄、净、用、排”六位一体的综合生态水环境治理体系,将降雨就地拦蓄消纳利用,不仅是固沟保塬的迫切需要,更是城市持续发展的根本大计。今后三年,庆阳市将把海绵城市、管廊城市建设作为全市建设系统的一号工程来抓,按照“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的基本思路,采取“渗、滞、蓄、净、用、排”的综合措施,努力打造精品工程、样板工程,有效控制雨水径流,实现城市生态系统自然渗透、自然积存、自然净化,达到小雨不积水,大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解。

二、“海绵城市”建设中的地理观点

(一)人地协调观点

庆阳市是建立在黄土塬上的塬面城市,随着城市化进程的加快,庆阳城区建设迅速发展,原来的“涝池”蓄水已经为城市建设做出了退让,新的城市水系体统需要进一步完善。“海绵城市”是在当下人地矛盾突出的背景下提出,以“水”为核心,按照低影响开发的理念,将雨水的综合利用与生态、社会经济效益相协调发展,体现了人地协调观点。一方面主要体现在城市建设与生态保护相协调,启动海绵城市建设专项规划修编工作。庆阳市领导干部邀请专家,修订完善海绵城市、管廊城市建设专项规划。在规划修编过程中坚持规划项目与即有项目相结合,海绵元素与城市风貌特色相结合,做到以规划为引领,以计划为抓手,按规范标准全面推进海绵、管廊城市同步规划、同步设计、同步建设。另一方面体现在与社会经济发展相协调。海绵城市非常注重对天然水系的保护利用,调蓄设施与城市现有的绿化设施园林景观相结合,净化了成本,减少了水环境污染的治理费用。

(二)地理环境整体性观点

地理环境是四大圈层组成的有机整体,每一种要素都是整体的一部分,与其他整体相互作用、相互影响。地理环境整体性观点要求人类活动改造环境要素时,注意对其他要素以及整个环境所带来的影响。庆阳市自身生态环境脆弱,水土流失严重,海绵城市利用城区原有的北湖、南湖、东湖以及南小河沟建设雨水收集系统,起到对降雨的积存作用,利用“千池百涝”工程,进行水体的水质净化作用,努力实现城市生活用水的自然循环。在改造旧城的同时,加强地下水系统的改造,以及“绿色”屋顶的利用,结合市政道路建设布置生态树池、植草沟等低影响开发设施,这一系列的针对“海绵体”的生态建设,有牵一发而动全身的作用,彰显了地理环境的整体性观点,使生态效益得到发挥。

(三)因地制宜的观点

地理环境的区域差异,使在城市建设过程中,从当地的特色的区域环境,在改造自然的过程中应因地制宜,具体问题具体分析。庆阳市积极开展海绵城市建设工作,截至目前已建成20项海绵工程项目,累计完成投资17亿元,LID雨水系统,如太一住宅小区绿色屋顶(采用空中绿地景观花园),下沉式绿地、广场;超标雨水蓄排系统,如南湖、北湖等人工湖;水资源净化及回用系统,如西峰区污水处理再生利用工程和中水管网;防洪和内涝治理工程,如红杏山庄、兰州东路雨水下沟排放工程等。将海绵城市建设纳入基本建设程序,加强新建及既有建筑绿色屋顶改造,在“两证一书”发放、施工图审查、开工许可管理、竣工验收等环节中进行管控。南区生B雨洪集蓄保塬项目,总投资2.71亿元,分桥梁、湖体两大部分,人工湖体水域面积达400亩,平均水深3.4米,年复蓄水量173.6万方,预计年可减少水土流失量50万立方米;北湖、南湖等湖泊、城区下沉式绿地广场、管廊调蓄池、停车场调蓄池作为调蓄设施,实现超标雨水蓄排及径流总量控制。东湖公园片区是庆阳市区典型的易涝区,近几年通过建设调蓄水体、公园下沉式广场、生态透水停车场和雨水下塬排放口改造,片区年径流总量空置率达到81%,排水管道标准提高至2年一遇,新建人工湖,水体水质达到Ⅳ类水质标准,群众反映良好。

三、落实地理核心素养的典型案例

海绵城市教学设计篇(2)

【中图分类号】TU2 【文献标识码】A

以低影响开发模式为建设内涵的“海绵城市建设”已成为近年来我国学术与实践研究的热点话题,我国在借鉴国际雨洪管理技术的基础上,结合自身特点,提出了海绵城市的建设理念。“海绵城市”概念的产生源自于行业内和学术界习惯用“海绵”来比喻城市在适应气候变化与环境时具备良好的“弹性”特征,海绵城市建设倡导将自然途径与人工措施相结合的雨涝调蓄能力,传统的雨水就地排放思路开始向雨水自然调蓄方向转变①。近年来,车伍②、王思思③、王建龙④等人在介绍国外雨洪管理模式及方法、国内雨洪应用案例及雨洪与景观设计结合方面有深入探讨。俞孔坚及其北京大学研究团队提出生态海绵城市并实践了用生态基础设施来综合解决城市水问题和绿色城市的构建⑤。台湾水利署基于LID技术在新近的《流域综合治理计划》中提出构建“海绵城市”⑥。2014年11月住房和城乡建设部《海绵城市建设技术指南》,海绵城市的建设需要将城市中大量的不透水区向透水区或部分透水区转变,恢复原有的水文循环过程。村镇广场在村镇聚落中具备社交场所、组织交通、城市名片与美化环境等功能,是村镇公共空间的重要组成部分,然而目前村镇广场的硬质铺装比例大,下垫面结构与排水方式对村镇可持续发展建设有较大影响,因此建设海绵型村镇广场景观的优化设计尤为重要。

“海绵城市”与“低影响开发”的辨析

“低影响开发”概念起源于20世纪80年代末90年代初美国的雨洪管理理念,并于2000年发展成为全美的雨洪管理范本。“海绵城市”是我国借鉴国外先进的雨洪管理与低影响土地开发理念基础上,提出适合我国国情的城市建设与雨洪治理理念。因此,有必要将“低影响开发”与“海绵城市”进行释义辨析。

概念辨析。低影响开发的雨水管理技术是美国马里兰州乔治王子郡的环境资源部的首创,是一种新型土地开发方法,与自然管理雨水方式接近,以恢复与维持一个地区的水文生态功能为目标。海绵城市是我国借鉴国外先进的雨洪管理理念基础上,提出的适合我国国情的一种顺应自然、与自然和谐共生的城市建设与土地开发、管理、保护等方法。第九届中国城镇水务发展大会提出了海绵城市以改变我国传统的城市粗放型建设理念为依托,满足城镇化与资源环境的可持续发展内涵。海绵城市的建设目标是通过保护原有的水生态系统,运用低影响开发技术恢复水文环境,“让城市弹性适应环境变化与自然灾害”。改变就地排放的排水防涝思路,倡导开发前后的水文特征维持不变。

由此可见,“低影响开发”与“海绵城市”在本质上都以改善水生态为出发点的。“低影响开发”在具体的水文技术方法、法定规范与土地开发手段上更加具体、明确,可操作性强。“海绵城市”在吸收“低影响开发”(以下简称LID)理念基础上,紧密结合城镇化建设中的实际问题,从国家战略高度出发,在城市规划顶层设计中层层落实、明确要求,相比LID,内涵更宽、任务更重、更加迫切实施。

适用范围。美国低影响开发(LID)理念适用于大于5000平方英尺的所有联邦项目,主要在中小尺度的街区、广场、居住社区应用较多。近年来,LID理论与方法逐步向全美与欧洲扩展,适用范围逐步扩大到与城市设计、规划相结合,形成了水敏感城市设计(WSUN)、低影响城市设计与方法(LIUDD)、可持续城市排水系统(SUDS)的理论与方法,目前在流域尺度的雨洪模拟管理和保护开发也开始研发与应用。

海绵城市相比LID适用范围更加广阔,从区域水生态环境保护到城市规划区的海绵城市设计及旧区改造均有涉及。借鉴国际上低影响开发建设模式的成功经验,并吸纳了我国相关政策法规的要求和低影响开发雨水系统的工程实践经验,适用于以下三个方面:一是指导海绵城市建设各层级规划编制过程中低影响开发内容的落实;二是指导新建、改建、扩建项目配套建设低影响开发设施的设计、实施与维护管理;三是指导城市规划、排水、道路交通、园林等有关部门指导和监督海绵城市建设有关工作⑦。

海绵城市视角下的村镇广场景观空间环境的问题

课题组在2013~2014年间对河北周边村镇广场进行实地调研,对城镇级综合型广场、乡级主题型广场和村级休闲型广场进行专项研究,从促进或阻碍海绵因子、功能因子、文化因子层面定量统计,分析满意度。调研发现,城镇级、乡级综合型广场景观的整体满意度最高,文化代表性强,能够凸显城镇地域特色。然而,在城镇及乡村的海绵城市建设以及海绵文化的传播还尚未全面展开,还存在以下不足:

广场下垫面结构及排水方式引起的积水与水污染问题。广场是城镇公共空间的重要组成部分,传统的城市管网排水系统在广场下垫面结构中处于主导地位并大量存在,随着城镇化进程的加快,村镇广场建设量也不断增加,使得村镇的不透水下垫面激增、径流量加大、城郊村镇内涝及污染不断加重。常见的解决方法是扩大排水管径,增加泵站数量及排水能力来避免内涝,然而,建设经验表明这并不能从根本上解决洪水及水污染问题。调研发现,由于建设规格及排水系统较为完善,城镇、乡级的主要广场内部较少发生内涝及水污染,然而途径广场内部的污水及雨水更多地汇集到广场周围的道路及低洼地段。村级广场问题较多,由于排水管道陈旧,施工工艺较差,部分村级广场成为雨季内涝高发地段,有些地面铺装工艺差,出现缺口、内陷、剥落等问题,加剧了径流污染及内涝问题。

绿化植被(透水下垫面)面积不足或单一,夏季缺少遮荫场所。目前国内并没有对村镇广场的绿化率划定统一标准,《城市绿化规划建设指标的规定》(1994)中规定城市绿化覆盖率为不少于35%。非园林城市的广场建设也主要以此作为标准进行开发建设。传统的城市广场绿化设计是以满足广场的各类功能需求为目的的,适当运用园林小品和硬质铺装等园林手段,最终形成美观、实用的广场环境。然而作为透水下垫面的广场绿化植被对雨水的滞留有重要作用,将靠近广场硬质区的绿化做下沉式处理可以有效地吸收、过滤与滞留雨水。调研发现,大部分的村镇广场没有考虑这一问题,许多绿化区周围用不透水石材围合起来作为座椅供人使用,导致雨季大量雨水无法排入绿化池内,加大径流量。此外,绿化面积不足也是广场的主要问题。

广场设施功能单一或缺乏维护。村镇广场是公共设施的主要承载空间。公共设施不仅能够为市民创造出愉悦感、快乐感以及对村镇生活的思考,而且能够促进人与人的接触和交流。一方面展现了村镇的文化和历史,一方面也能激发人们参与意识、创造力和想象力。调研发现,村镇广场设施普遍存在一体化设计、功能单一或缺乏维护的问题,设施满意度最低,人们普遍认为不方便,可休息的地方太少。

海绵生态文化的普世性不足,应加大宣传力度。“海绵城市”的生态文化理念在我国行业内部刚刚兴起,社会大众对海绵生态文化认知度不高,对其恢复生态环境、改善城市水资源问题的积极作用并不了解。调研发现,大众对城市内涝与水污染问题的解决途径尚以传统的排水设施不足或缺乏为主,而对新兴的雨水滞留、雨水回用、雨水景观等设计理念不了解。因此在海绵城市建设过程中,应着重加大海绵生态文化的宣传力度,使雨水文化口口相传,提高社会各界的生态文化意识。

海绵型村镇广场景观空间优化设计思路

海绵型村镇广场景观空间优化设计构架。海绵型村镇广场景观优化不应仅限于雨水景观的优化设计,还应同时考虑植被、场地、材料、文化及教育等整体景观环境的优化与提升。根据美国可持续景观评价标准、我国生态景观建设标准等,提出建设可持续的海绵型村镇广场景观空间优化设计构架:第一步,优化设计前评估,对场地内部水文、植被、群落生境、材料与文化进行系统评估,确定场地需要保留与改造的区域,同时增设公众参与设计环节,对场地中功能设施及景观环境进行综合评估。第二步,用地适宜性分析,根据场地自然、人文与现状条件,结合地域特点确定场地适宜建设区、较适宜建设区及不适宜建设区。第三步,优化设计目标,以建设海绵城市、美丽乡村为总体目标定位,侧重生态与人文两方面解决现存问题,以达到可持续的广场景观目标。第四步,优化目标分解,将总体目标分解为五个方面:水生态系统改善,可从雨水景观设计方法解决;植被、土壤及群落生境改善,可从植被生境修复设计解决;场地设计侧重功能优化与完善;材料生态化可应用新能源、可再生及本土化材料来完善;文化及环境教育需重视生态意识及文化保护在场地优化中的要义。第五步,施工及运营维护机制,需要考虑场地优化建设中应加强控制污染及使用可再生能源的问题。

海绵型村镇广场雨水景观设计途径。以维持与恢复水文生态本底为目标定位的海绵型村镇广场景观,在设计构架上应加强雨水设施与景观要素之间的衔接与完善,将海绵生态文化理念融入广场文化理念中,使人们在广场景观环境中更加舒适、愉悦地体验自然魅力与人类智慧的交融。海绵型村镇广场雨水景观设计途径:第一步,用地适宜性分析。第二步,按照我国《海绵城市建设指南》中对我国各地区年径流量控制率的规定,制定海绵型村镇广场雨水景观优化目标。第三步,雨水系统设计。根据现场具体情况,确定水文与气象,测定雨水的体积来管理现场。第四步,典型现存设计选项。根据测定雨水的体积与现状条件选择雨水设施来进行现场设计,从场地源头开始对雨水进行管理,可将雨水渗透/滞留设施、雨水径流传输设施、雨水调蓄设施通过任意组合来达到设计目标。第五步,雨水设施景观化设计。雨水设施景观化是海绵型村镇广场景观优化设计的关键,可通过雨水设施功能多元化、雨水植被设计景园化以及海绵生态文化地域化的设计策略来实现。

海绵型村镇广场景观空间优化设计策略

雨水设施功能多元化。村镇广场中的雨水渗透/滞留设施在满足雨水径流就地渗透/滞留的功能以外,还可结合城市广场的游憩空间、场地边界绿化带、停车场绿化带、情景化铺装来实现丰富的广场景观品质。村镇广场中的雨水径流传输主要通过明渠流与漫地流的方式来实现,设施主要由植草沟、雨水管渠等构成。广场中的雨水传输设施可具备分割空间场地、景观雕塑、游憩设施等多种功能来满足人们的户外活动需求。村镇广场的雨水调蓄设施位于雨水径流汇集的末端,为多功能调蓄设施。当村镇发生强降雨或防洪排涝有较高需求时,可作为雨水径流调蓄池,有效减低雨水径流,减轻村镇防洪压力。雨水调蓄设施平时可作为下沉广场提供多种游憩功能供人适用。

雨水植被设计景园化。在我国,现代村镇广场的植被设计主要以学习西方广场的现代造景手法为主,以几何形式的排列组合来配合场地道路与活动场地,或以群落式的布置方式作为场地集中绿地的体现,此外,每逢国家节日村镇大型花坛蜂拥而至,展出结束,花已凋零。这些与我国传统的天人合一、因借自然的园林植被设计手法有很大差异。与传统广场旱地植被不同的是,雨水植被可有效净化与降低雨水径流中的污染物,削减雨水总径流及峰值流量,具备重要的生态功能与美学价值。目前国内外学者对于雨水植被类型、组合方式、地域特性以及净化效果均有较为深入的研究,然而,在雨水植被的景观环境营造中涉及尚少。笔者认为海绵型村镇广场的植被设计应采用低维护、低成本的本土植被,借鉴我国传统园林的造园手法,使场地中雨水植被与旱地植被巧妙融合,创造优雅怡人的景园效果。

海绵生态文化地域化。海绵生态文化是城市回归自然本真的一种体现,是当前环境治理、城镇开发与改造的精神动力。海绵生态文化是我国海绵城市建设进程中的核心文化理念,在学术界与业界已得到广泛关注,调研发现人们对新兴的海绵城市、雨水景观等设计文化理念知之甚少,对村镇水污染与内涝治理尚停留在依赖城市排水设施的基础上,因此在村镇建设中宣扬海绵生态文化理念,提高大众的生态意识尤为迫切。海绵生态文化的传播应体现地域性的特点,在我国不同地域的村镇广场具备风格各异的水文与地形特征,根据不同地域类型的村镇广场来划分不同的海绵生态文化分区,可以加深大众对海绵生态文化的认知度与理解力,对村镇广场的独特性与多样性有一定的推动意义。

结语

我国的“海绵城市”理论是在吸收借鉴国外雨洪理念基础上逐步发展起来的,2014年《海绵城市建设技术指南》的提出将海绵城市理论与建设实施提高到国家战略规划高度,对我国解决城镇化与资源环境协调发展实现城市永续目标有里程碑式战略意义。本文通过对河北村镇广场进行专题调研,梳理现存问题,提出建设海绵型村镇广场景观设计思路与构架,对村镇广场雨水景观化途径与策略展开详细讨论。目前,我国的雨洪景观理念与实践尚属起步阶段,还存在水文数据不透明、雨洪径流模拟与计算技术滞后、项目落地阻力大等问题,需要不断积累实践经验,提高本土雨洪景观理论与技术能力,加大海绵生态文化传播力度,早日实现我国海绵城市开发建设的良性发展目标。

(作者分别为天津大学仁爱学院建筑系博士研究生、讲师,河北工业大学建筑与艺术设计学院博士研究生、讲师;本文系2014年底河北省社会科学发展研究课题“新型城镇化背景下河北省农村社区生态规划策略研究”阶段性成果,项目编号:2014040707)

【注释】

①⑦住房城乡建设部:《海绵城市建设技术指南―低影响开发雨水系统构建(试行)》,2014年10月。

②车伍,张{,赵杨:“我国排水防涝及海绵城市建设中若干问题分析”,《建设科技》,2015年第1期。

③苏义敬,王思思,车伍等:“基于‘海绵城市’理念的下沉式绿地优化设计”,《南方建筑》,2014年第3期,第39~43页。

④王建龙,车伍,易红星:“基于低影响开发的雨水管理模型研究及进展”,《中国给水排水》,2010年第9期,第50~54页。

海绵城市教学设计篇(3)

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)40-0226-02

一、序言

水是一种可循环利用的持续性资源,是维系我们日常生活的生命之源,是城市园林绿地中不可或缺的景观要素。我国城市公园绿地对雨水的利用起步晚,未形成系统有效的雨水利用策略,如今,水资源的紧缺、水资源浪费、城市内涝、生态环境的退化等问题,严重影响到社会经济生活。随着我国城市内涝问题的加重,雨水景观利用问题在2013年被提高到空前的高度,提出在全国推行低影响开发建设模式,鼓励雨水自然、生态的处理方式。因此,如何将城市建设发展与水资源的利用结合起来,更好地做到遵循自然、顺应自然,并实现雨水利用带来生态效益、经济效益以及社会效益,是城市生态环境建设面临的关键问题。

二、国内外海绵城市的动态

(一)国外海绵城市

国外海绵城市的研究主要体现在雨洪的利用上。美、德、澳、日、英、新西兰等发达国家走在探索的前列,改变以往国外城市集雨工程快速、高效的排水做法,在雨水系统资源收集、管理、循环利用上,并成立了国际雨水集流利用系统协会,各个国家研究制定了不同性质的部级地方政策法规,并在实践基础上形成较为成熟的技术体系。日本政府十分重视国家的水资源匮乏问题,20世纪80年代开始推行雨水贮留渗透计划。80年代末民间“日本雨水贮留渗透技术协会”成立。90年代颁布“第二代城市下水总体规划”,把雨水渗沟、渗塘及透水地面纳入城市总体规划中。1996年开始对地下储雨装置给予一定的雨水利用补助金,并形成制度。德国是最早对城市雨水采用政府管制制度的国家,上个世纪初期就已经了“对未受污染雨水的分散回灌系统的建设和测量”,1989年就出台了雨水利用设施标准(DIN1989),它以德联邦水法、建设法规和地方法规形式对水资源循环利用提出要求,引导水资源保护与综合利用;采用经济手段控制排污量,征收雨水费用(也称为管道使用费);技术上,德国城市雨水利用主要体现在屋面雨水集蓄系统、雨水截污与渗透系统、生态小区雨水利用系统等三种形式。受美国BMPs影响,德国采用雨水系统的措施类型是“湿地过滤沟系统(MR)”。目前德国“第三代”雨水利用技术及标准已经实施,柏林等一些城市已将城市雨水利用和城市环境、城市生态建设等结合起来进行设计,已建或正在建成一批各具特色的生态小区雨水利用系统。目前在政府的引导下,德国雨洪利用技术已经进入标准化,已经形成针对低影响开发的雨水管理较为系统的法律法规、技术指引和经济激励政策。美国城市雨洪管理的发展分为三个阶段:第一阶段水量调控。20世纪30年代,主要重点是控制洪、减灾和疏浚河道;第二阶段是水质改善。从20世纪30年代至80年代,重点是点源污染的控制、防治水土流失、滨水区环境的保护和完善《联邦水污染控制法》等。1972年,美国联邦水污染控制法修正案首次提出最佳管理措施的概念(BMPs),核心理念是对非点源水体的污染控制和源头控制与研究,技术处理上强调工程和非工程、生态与自然措施结合的方法;第三个阶段可持续发展。20世纪80年代至今,重点是控制非点源、雨水循环、健康福利、全方位多维度综合运用等。1990年,美国马里兰州乔治王子县环境资源署提出了低影响开发(LID)的理念与技术体系,它是弥补BMPs技术上的缺陷,在BMPs基础上形成的雨水控制利用的综合技术体系。LID是一种基于微观尺度控制的场地设计策略,其原理是通过渗透、过滤、蒸发、截留等方法模拟雨水的自然水文过程,将径流控制源头,减轻城市排水管负担,结合景观设计,创造出优美的空间环境。澳大利亚在1994年提出水敏感城市设计(WSUD),2000年就政府与规划部门召开了“水敏性城市设计――城市区域的可持续排水系统”会议,它与BMPs相比,包含内容更为广泛和全面,核心是城市生态系统,注重水质的保护和改善,把雨洪管理与城市给排水和城市规划设计相结合,倡导多目标的发展方式,维持城市水资源的良性循环发展。英国1999年提出可持续的排水系统(SUDS),该系统从宏观的角度优化集水区域,全面考虑雨水径流的水质、水量、景观和生态价值等因子,通过过滤式沉淀槽、洼沟等与BMPs技术措施结合,改善城市整体水循环和区域水生态系统。

(二)国内海绵城市

我国城市的雨水系统研究开始于20世纪末21世纪初,结合国外成熟的雨洪控制系统技术在北京、上海、深圳等大城市作为试点,水利部于2001年颁布了《雨水集蓄利用工程技术规范》,标志着雨水系统控制技术的初步成熟。2004年,深圳市引入低影响开发理念,与美国土木工程师协会、联邦环保局开展相关技术交流与研究,签署包括流域管理、面源污染控制和低冲击开发的技术交流与合作协议框架。编制城市绿地等雨水利用工程的地方技术规范,积极探索在城市发展转型,建设“低影响开发城市雨水系统研究与示范”项目的光明新区,转变城市雨水系统从快排为主到“渗、滞、蓄、用、排”的建设理念,为探索城市可持续发展奠定基础。2014年2月出台的《住房和城乡建设部城市建设司2014年工作要点》中明确提出:加快城市基础设施建设,提高设施运行管理水平。切实加强城市暴雨内涝防治工作。一是实施“城市排水(雨)综合规划纲要”并编制“全国城市排水规划的设施建设。二是围绕加快推进雨污分流改造,提高城市排水能力,推进低冲击发展和建设模式,加快建设海绵型城市的政策措施。海绵城市是指城市可以像海绵一样,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、渗水、蓄水、净化水,需要时将蓄存的水释放并加以利用。它强调以弹性、慢排缓释和控制源头分散为理念,整合降水、地下水循环系统性、地表径流等给排水各个环节,以应对复杂的自然环境、人工环境,为建设新型城镇化提供重要保障。城市绿地是维持城市生态系统的一部分,是城市的海绵体。绿地是城市最重要的透水性下垫面,承担着城市雨水径流渗透、城市水循环的平衡、生态环境的修复等作用。海绵城市建设其实就是构建一个低影响雨水系统,通过渗透、停滞、积蓄、净化、排水等其他技术手段,使水循环径流更加顺畅、自然。我国在城市绿地建设中强调“大”字优先,违背城市可透性的基本原则,忽视城市生态系统平衡,出现大尺度的硬质铺装广场、大水面等,造成大量的水资源浪费。

三、对高校风景园林专业教育提出的挑战策略

风景园林学是规划、设计、保护、建设和管理户外自然和人工境域的学科;是以维护人类居住和生态环境的健康与安全为目标,如何有效保护和恢复人类生存所需的户外自然境域?作为高校的风景园林专业,应该把构建生态安全系统、可持续性发展的城市和水循环系统纳入教学中,并更新园林设计教学理念、技术实践研究和掌握风景园林行业规范标准等,从以下方面入手。

(一)加强基础学科教育,培养高质量的工程技术人才

规划设计是风景园林学科解决现实问题的重要途径,但不是唯一的,加大投入基础学科研究,要立足于社会发展的需求,拓展风景园林学科领域。从基于建筑学视觉到BMPs、LID、MR、WSUD、SUDS、LIUDD等水文水力学的风景园林规划设计方法,再到雨水处理、植被选择、后期维护管理、国家政策法规、技术规范制定等都需要在实践需求去完善解决,缩小学科专业与社会需求之间差距。

(二)更新教学内容与理念

改变以往的教学体系课程,增加一些水文水力学相关的课程,聘请一些在风景园林规划设计方面与雨洪管理、雨水收集、水生态生态环境、水文学方面有实战经验的教授授课。对风景园林专业教师队伍进行培训,加强对雨洪利用的研究,编写与之相关的教材,更新教学理念,开设相关课程设计。

(三)扩大学科交融

本学科的融合需要市政工程管理、建筑学、生态学、农学、城市规划学、给排水、经济学、艺术学、历史学、风景园林学、管理学等专业门类的知识,交替运用逻辑思维和形象思维,综合应用各种科学和艺术手段,更好地协调人和自然之间的关系。

(四)多渠道拓宽实践平台

国内一些较出名的园林设计公司、设计院和企业已经与高等院校开展合作,向生态修复、环境治理等交叉、新兴领域扩展,开拓水生态修复领域的市场,实现双赢。建立长期校外实习和就业实践合作关系,为学生提供专业实习实践,是提前了解行业现状的重要平台。

四、结语

海绵城市教学设计篇(4)

[2]车生泉,谢长坤,陈丹,等.海绵城市理论与技术发展沿革及构建途径[J].中国园林,2015,31(6):11-15.

[3]李爱平.中国打造"海绵城市"的"专利模板[EB/OL].(2015-12-20)[2016-11-24]. .

[5]冉小平.河南8个城市入选海绵城市试点 详细名单公布[EB/OL].(2016-05-31)[2016-11-24]. .

[7]何莎,曾婷,易洪,等.以海绵城市理念指导湖南城市绿化建设[J].天津农业科学,2016,22(4):146-150.

[8]尹丽萍,刘卫兵.“海绵城市”理念下绿色基础设施对城市雨洪管理的指导[J].建筑与文化,2015(11):160-161.

海绵城市教学设计篇(5)

城市水危机问题依然严重,自2015年“海绵城市”建设试点工作开展以来,从城市区域雨洪资源化管理上,加强对雨水的吸收、存储,条件城市区域水循环,实现城市生态化建设,其根本在于将雨洪水作为一种资源来管理,综合运用“渗、蓄、净、用、排”等技术,来构建城市“海绵体”,提升城市雨洪水资源利用率,减少城市内涝风险。基于此,围绕雨水适应性景观设计来优化和改善城市水危机就显得尤为重要和迫切。

1 “海绵城市”的内涵

全球气候变暖,特别是极端气候条件下城市暴雨频发,对传统城市排水系统提出更高挑战。城市水资源短缺与城市雨洪灾害之间矛盾的加剧,催生 “海绵城市”建设发展新趋向。“海绵城市”其内涵在于解决水生态失调问题,特别是通过生态途径来实现城市水资源的循环利用。2015年我国“海绵城市”建设试点城市启动,将修复城市水生态,营造城市雨水适应性景观作为重要内容,利用“自然积存、自然渗透、自然净化”功能,来解决城市雨水径流污染、内涝风险防控问题。“海绵城市”源自生态城市规划设计中基地保水、透水理论,也是构建生态城市、增强城市防灾能力的重要内容。在“海绵城市”建设中,通过对雨水源头控制,特别是在接近雨水源头,利用渗透、过滤、存储、蒸发等方式来减少和降低暴雨所带来的各类危害。如西雅图制定的绿色雨水基础设施规划,利用雨水汇流、输送、排放等环节,来实现对雨水的全程管控,减少径流量,降低污染物排放;澳大利亚根据干旱气候特征制定的水敏性城市规划,其重点在于对城市周围环境的开发,从环境保育、水生态循环等方面来促进城市水资源的再利用。

2 雨水适应性景观设计原则

城市水环境关系复杂,特别是城市水文负效应并未受到重视,在极端气候下,暴雨、干旱带来的城市水问题,已经成为构建城市生态文明建设的主要难题。对城市雨水适应性景观设计,其本身是基于城市水文循环过程,利用雨水的自然运动与地表土地的关系,来更好地实现雨水的截留、阻滞,实现雨季洪涝与旱季干旱对水资源的科学利用。具体来说,城市雨水适应性景观设计,应该遵循自然过程,特别是在城市景观规划上,充分发挥水体、湿地、堤岸、植被等生态的优势,来保障城市水体的完整性,为城市可持续发展营造弹性缓冲空间。因此,在雨水适应性景观设计上,应该遵循四项原则。一是城市水环境完整性原则。将城市开发与城市建设纳入到城市水环境生态平衡系统中,尽量减少对城市水体的破坏,尤其是对城市生物、生态多样性的破坏。二是城市水安全原则。水资源关系到城市的发展,城市建设与规划要实现对水资源的合理利用,如在城市供水、防洪管理中,要通过水利工程建设来保障城市水安全。三是对自然环境的尊重原则。城市空间规划要尽量保留城市水体的自然形态,特别是江河湖泊,要遵从自然规则,构建生态型城市雨洪排水系统,确保城市水环境的自然基质。四是满足人性化原则。城市雨水适应性景观规划,要突出城市开敞空间与城市水系统的融合,要从水元素的多重使用上来发挥水系统的功能。

3 雨水适应性景观设计方法

江苏省盐城市紧临黄海,一年四季雨水充沛,城市辖区内河流密布,更赋予了盐城市独具特色的水态水环境。近年来,随着盐城城市规划及城市建设规模的加快,钢筋混凝土、花岗岩、大理石等材料的广泛使用,使得城市内涝问题日益突出。2014年夏季特大暴雨,使得城区部分地区几小时内超过200mm降雨量,多处路段被淹;2015年夏季再次暴雨袭城,市内串场河水位超出警戒水位0.77m,城市雨洪排水系统几乎瘫痪。雨水适应性景观设计的重点在于解决雨水的科学、合理循环利用问题,对于提升城市水生态环境具有重要作用。为此,在借鉴其他先进国家雨洪管理系统中,将滞留疏导景观作为城市雨水适应性景观设计的骨架,将各集水景观作为汇聚点,利用透水性铺装来搭建面状雨洪渗透体系,以实现对雨水源头、中涂、末端的全面控制。

3.1 初级城市雨水适应性景观设计方法

对于初级城市雨水适应性景观设计,主要是解决常规性降雨,重在控制雨水源头,利用分散式、小尺度的景观设计方法来实现雨水截流。该方法具有成本低、实施简易,城市景观设计效果突出,特别是与城市雨水管网的协同建设,来实现城市雨水的有效利用。具体来讲,在初级雨水适应性景观设计上,多以城市小街道、地表径流沿线及居住区道路为植物景观,形成线状植物景观体系。如在盐城市城北老城区道路绿地增加溢流口,便于道路上的雨水向道路绿地汇流下渗,补充地下水。在点状雨水适应性景观设计上,以滞留池为主。如盐城市建军路商业区绿地、街道绿地、居住区绿地、屋顶花园、雨水池塘等,以实现对周边环境雨水的有效汇集。在面状雨水适应性景观设计上,着重增强雨水的下渗管理,特别是在非机动车道、城市公共活动空间,多以透水性材料进行铺设,便于雨水下渗。

3.2 中级城市雨水适应性景观设计方法

对于中级雨水适应性景观设计,其目标在于缓解城市大型降雨带来的局部雨洪难题,特别是对初级雨水景观的补充,便于实现对源头雨水、中途雨水的有效控制。在中级雨水适应性景观线状设计上,加强对城市中等道路、中型城市绿化景观带、生物廊道等景观系统的设计,特别是加强下沉式道路景观设计方法,扩大道路绿地对雨水的吸收能力。在点状雨水适应性景观设计上,主要是结合盐城市人民公园、盐渎公园以及城市公共绿地等区域性景观,来实现对大雨雨水的有效截流。如利用各城区公园景观来收集和滞蓄雨水,完成对大中型雨水的调节、下渗、沉淀,便于实现对雨水的再次循环利用。在面状雨水适应性景观设计上,结合盐城市内室外停车场、城市广场、城市道路绿地、非机动车道等,全面实施透水性材料铺装设计,来解决因大中型降雨带来的初级景观设计无法处理的雨水。另外,由于大中型降雨可能带来污染性水质,因此在进行中级雨水截流时,要做好截污处理,确保雨水收集能够满足农业灌溉、道路洒水、绿地补水、城市景观水系的循环利用。同时,要结合城市排水管网,对污水及其他雨水进行有效处理。

3.3 高级城市雨水适应性景观设计方法

对于高级雨水适应性景观设计,主要是解决突发性气候条件下带来的特大暴雨、台风等强降雨,以及对初级、中级景观设计无法处理的多余雨水。如美国城市雨水最佳管理模式(BMPS),着重对中途雨水、终端雨水进行控制。对于高级雨水适应性景观设计中的线状景观,多以城市滨水带、河流、及大型沟渠系统,以沿岸带状景观绿地来实现雨洪的快速分流与蓄积、存储。在点状景观设计上,主要通过构建城市大型公共绿地、城市湿地公园等景观,来满足特大型暴雨带来的雨水收储压力。如利用城市天然湖泊、人工湖、湿地,以及下沉式广场等来调节雨水,降低洪峰。在面状景观设计上,针对城市高等级道路绿地、大型城市停车场、城市公园等,加(下转第页)(上接第页)强透水性材料的使用。如使用透水性混凝土、透水性沥青来铺设路面。由于高级雨水适应性景观设计要加大雨洪的调蓄功能,特别是在城市排水、解决城市内涝上,要从景观规模及收储量上进行合理规划,对于超标雨污水,要能够从净化管理之后再进入城市排水管网。

4 城市雨水适应性景观设计实施要点

通过对初级、中级、高级城市雨水适应性景观设计方法的分析,在构建盐城市城市雨水适应性景观过程中,要通盘考虑城市原有雨水适应性景观现状,以及城市雨水管道系统,要从提升城市雨水溢流处理能力,减轻城市雨水管网的排放压力,要能够从建设成本及管理科学性上提升城市雨水适应性景观设计水平。当然,在具体实施上还要注意几点。一是做好盐城市城市雨水适应性景观设计的宏观规划,特别是从地域性雨水季节变化、城市原有雨水管网的使用情况上,综合考虑并进行全面规划,确保雨水适应性景观设计能够满足城市水生态系统的循环发展。二是注重盐城市城市雨水适应性景观的交叉配合,特别是与城市规划、城市环境、市政建设、水利工程等部门的协同,结合城市用地政策,提升城市绿地面积、加强城市绿色建筑规划,完善城市径流控制体系。三是注重对盐城市城市雨水适应性景观设计的宣传,鼓励市民的参与。一方面加强对城市土壤水文特征的测定,合理设定城市雨水适应性景观规划中不同区域对城市雨洪水量的调节作用,做好城市地下水的有效补给,改善城市径流量,利用城市土壤来促进城市水环境的过滤。另一方面在植物景观选择上,针对地域性气候条件,科学合理地制定城市景观绿化带规划,选择适宜地区特点的植物品种,如既能够经受雨水浸泡,又能(下转第页)(上接第页)够实现良好水质净化的植物。另外,对于城市建程,要做好地下水的保护,减少对浅层地下水的污染、破坏。总之,从国家对“海绵城市”建设工作的重视上,立足盐城市城市水生态建设契机,注重城市雨水管理在打造生态城市建设中的重要性,并从盐城市景观设计上,加强雨水生态蓄水管理、雨水回收再利用措施,将盐城市城市空间规划与城市水环境进行全面融合,为解决盐城雨洪难题提供有力保障。

参考文献:

[1] 俞孔坚,李迪华,袁弘,傅微,乔青,王思思.“海绵城市”理论与实践[J].城市规划,2015(06).

[2] 莫琳,俞孔坚.构建城市绿色海绵――生态雨洪调蓄系统规划研究[J].城市发展研究,2012(05).

[3] 孟永刚,王向阳.应用绿色雨水基础设施构建创新的雨水景观[J].生态经济,2015(02).

[4] 吴丹洁,詹圣泽,李友华,涂满章,郑建阳,郭英远,彭海阳.中国特色海绵城市的新兴趋势与实践研究[J].中国软科学,2016(01).

[5] 钱万惠,唐洪辉,赵庆.公共游憩型屋顶花园设计解析――以日本琦玉广场屋顶花园为例[J].林业与环境科学,2016(01).

海绵城市教学设计篇(6)

一、 海绵城市的基本理念

(一)海绵城市产生的背景

第二次世界大战后,各西方主要资本主义国家为了振兴经济,尽快从医治战争创伤,不遗余力地发展工业,上世纪六七十年代环境污染事件集中爆发,其中水污染事件最为突出。因为淡水资源是较稀缺的资源,为了节约用水和防止水污染,西方国家先是制定严格的用水量标准和污染指标,通过“堵”的手段来保护水资源,但是这种方式是一种强硬的行政手段,一定程度上加重了企业的负担,抑制了市场经济的活力,难以长久,于是各国在环境保护中不断总结经验,探索出了一条以建设海绵城市为中心的保护水资源的新路径,这是一种疏的手段,通过“疏”、“堵”结合来持续地保护水资源,其实质是发挥城市原来的地形来积累雨水,充分发挥自然下垫面和生态本底对雨水的渗透作用,充分发挥植被、土壤、湿地等对水源的自然净化作用,使得城市像海绵一样,对雨水具有吸收和释放功能,能够弹性地适应环境变化和应对自然灾害 。

(二)海绵城市的概念及特征

海绵城市顾名思义,就是指通过系统的规划城市的建筑和道路,使得城市能够像海绵一样具有弹性,在雨天能过有效地搜集雨水资源,在水资源匮乏的时候能够及时将前期吸收的水资源放出,做到收放自如,实现城市水资源的良性循环,在城市建设开发过程中,加强规划建设管控,通过源头减排、过程控制、系统治理,采取屋顶绿化、透水铺装、下凹式绿地、雨水收集利用设施等措施,使建筑与小区、道路与广场、公园和绿地、水等具备对雨水的吸纳、蓄滞和缓释作用,有效控制雨水径流,实现“小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解”,其具有如下特征:

首先是海绵城市建设的系统性。海绵城市的建设首先需要缜密的市政建设规划,主要内容包括道路、绿地、桥梁、工业、建筑的设计。现代城市总是通过大规模的建设道路来缓解交通拥堵问题,这就造成硬质道路面积过多,影响了城市对雨水的吸收,造成严重的城市内涝。城市中的大片绿地被改建成工业开发区和商品住宅,导致绿地面积锐减,无法通过绿地来收集雨水。另外,城市的市政规划总是做表面文章,建广场,建高楼,而忽视了城市地下排水管网的建设,使得城市在洪涝季节无法及时有效地排水。

其次是海绵城市建设的跨区域性。海绵城市不能仅就单个城市进行建设,要协调好城市与农村,城市与城市之间的关系。十八届三中全会规定省以下环境保护行政机关垂直管理的规定为海绵城市的建设奠定了好的基础。 各个城市制定海绵城市建设规划时要注意与区域内其他城市之间的协调,制定好规划后报上级环保行政机关审批。人们往往会因为思维定式将海绵城市的规划局限于单个城市之内,严重违背了环境保护工作的整体性,甚至会破坏生态环境。

最后是海绵城市建设的持续性。现代城市偏重于经济发展,大规模征收绿地来建设厂房,公路和建筑,在绿地逐渐减少,道路、建筑逐渐增多的情况下提出建设海绵城市的设想。那么,城市市政建设的现状是与海绵城市的要求背道而驰的,面对既定事实城市建设者只能逐步改变。一方面在旧城改造时,拆除矮旧房子建设高层住宅以便节省土地,增加绿地面积,用新型材料建设道路,增强路面的透水性。另一方面在建设新城区时合理地安排绿地与道路的比例,科学布置地下排水管网一步一步地向海绵城市迈进。

二、 西方主要国家海绵城市建设的经验

(一)德国

二战后德国分裂为东德与西德,西德由于经济发达在海绵城市建设的过程中积累了丰富的经验。德国由于是法西斯轴心国因此在二战中城市建筑未受到损害,因此东德的海绵城市也是在原先市政基础上建设的,具有渐进性。由于当时德国是欧洲第一强国,市政建设较为先进,再加上德国人严谨的思维,德国城市中道路与绿地的比例合理,地下排水管网发达,城市内涝较为少见。因为发展工业导致的水资源紧缺,使得管理者认识到有必要收集雨水涵养水源,此后管理者逐步在城市中建设雨水收集设施,东德在海绵城市的建设过程中始终没有大动干戈。

西德在战后实行社会主义制度在上世纪七八十年代经济逐渐萎缩,市政建设水平远落后于西德。虽然东德多雨,但是没有完备的收集雨水设备和发达的地下排水管网,城市内涝严重,在两德统一后,东德开始建设海绵城市,用新型材料建设道路和住宅,增强其透水性,合理规划绿地面积,大规模建设雨水收集设备,将收集的雨水跨区域输送到其他缺水的地方。我国可以借鉴德国的经验来协调东中西部海绵城市的建设,东部为中西部提供建设资金,中西部可以将收集来的雨水输送到东部,支持其经济发展。

(二)美国

美国在二战后成为世界头号强国,拥有强大的经济和科技实力,美国进行了大规模的道路建设,但此举并没有太大影响,因为美国人口较少,美国的水资源紧缺问题并不突出。在美国的海绵城市建设过程中偏重于排水,并不重视对雨水的收集。美国的城市立体化特征突出,地上有四通八达的道路,地下有强大的给排水系统。美国地下排水管网的建设值得我国学习。美国城市的地下管网不是孤立设计的,全国就是一个大系统,雨水经过这些管网连接污水处理厂最后直接排入大海。二战战火未烧及美国本土,因此美国的市政建设始终保持先进水平,随着水资源的保护成为全球共识,美国人的节能意识必定会增强,将来会重视对雨水的吸收利用,通过对美国排水管网的分析,我们认为美国将来在建设雨水收集系统时,也会建设一个互相联通的大系统,然后将这个系统与污水处理厂相连接,将处理后的雨水输送到家庭、工厂和学校。

美国城市地下管网的发达程度与排污能力处于世界领先地位,每个城市都有现代化的排水设施,不仅能够高效排水排污,还能起到平衡城市生态系统的功能,以洛杉矶为例,其地下管道总长度约9000多公里,其中一些有近140年历史。分布在市中心的管道多为混合管道系统以便同时处理污水和雨水,其好处在于可以节省地下空间,不妨碍市内地铁及其他地下管线的运行,而在郊区,主要采用分离管道系统,即污水和雨水分别在不同管道中进行处理,这样做的好处是可以提高水处理的针对性,提高效率。

(三)新加坡

新加坡法治化程度高,环保水平世界领先,海绵城市的建设颇具特色。新加坡国土狭小,资源匮乏,国民具有超强的节能意识,新加坡的供水管网按照家庭和工业分类而设。家庭内部饮用水和洗漱用水也分成不同管网。新加坡的规模就和中国的普通地级市相当,因此其建设海绵城市的限制较少,发展较快,全国一盘棋统一行动。新加坡政府制定《海绵城市建设促进法》作为建设海绵城市的统领,接着又制定了《海绵城市建设标准化法》对道路、绿地、建筑等制定了具体可操作的标准。在行政机关内部设置海绵城市建设领导小组作为海绵城市建设的统一领导机构,将海绵城市建设的成果作为政府官员的政绩考核内容。政府制定海绵城市建设规划后广泛听取社会各界的意见予以修改补充。政府还将海绵城市的知识放入中学教材,使得海绵城市的建设具有广泛的群众基础。

现在新加坡正在大力推行雨水工程,许多建筑物和住宅外部都装有专用雨水流通管道,内部建有蓄水池,雨水经过处理后使用,一般用户除饮用之外的其他生活用水,用这个雨水利用系统基本可以解决。新加坡政府还采用税收减免和补助津贴等政策鼓励民众建设这种节能型房屋,从而使雨水得到循环利用,节省了不少水资源。在新加坡的城市建设中,最良好的基础设施是完善的、遍及全城的城市给排水管道和生活污水处理厂。

三、 制定《中华人民共和国海绵城市促进法》的必要性

改革开放以来,我国一直致力于发展经济,而且认为发展工业是发展经济的重中之重,因此整个城市的市政规划都围绕发展工业展开。在“要致富,先修路”这一口号的号召下,我国各地都大规模地通过征地修路来获得经济的一时发展,使得绿地面积极度萎缩,硬质道路的面积大为增加。以经济中心上海市为例,上海于十年前就完成撤县建区工作,上海现在城镇化程度非常高,只有城市没有农村,没有几片像样的绿地,只有孤零零的树木,到处都是硬质道路,由于地处长江出海口,在梅雨季节城市内涝严重,另外大量的人口和工业造成了严重的用水缺口,建设海绵城市迫在眉睫,更为可悲的是上海的土地资源已近枯竭,建设海绵城市已没有回旋余地,只有融入其它地区才能建设海绵城市。

海绵城市教学设计篇(7)

海绵城市是指,城市能够像海绵一样,适应环境变化,并能应对自然灾害,在环境与灾害中具有一定弹性。在下雨时能够吸水、蓄水、渗水以及净水,在环境需要时,将储存的水资源合理释放。海绵城市主要强调的是“缓排缓放”以及“源头分散”规划理念,是新型城市建设的重要基础。

海绵城市理念

海绵城市的建设就是构建影响较低的雨水开发系统,主要的技术途径为:渗水、滞水、蓄水、净水、用水以及排水等多种技术途径,这些技术途径有效实现城市中良性的水文循环系统,有效实现对径流雨水是渗透、净化、排放以及利用功能,逐渐恢复城市水系统“海绵”功能。在传统城市建设中,对雨水的治理只是通过管渠、泵站等设施来进行雨水径流排放,基本形式为快速排除雨水或者是在末端集中的形式。这样做不仅增加了城市雨水蓄水压力,还导致大量污染物随着雨水流入河中,影响城市水质量,而雨水外排也是一种资源浪费。

海绵城市理论在城市规划中的实施策略

1.城市道路规划

由于城市道路中雨水的径流量比较大,造成的环境污染比较严重,同时也是城市出现污染源的主要来源。海绵城市理论应用于城市规划中,需要在满通路面通畅,保持道路基本功能的基础上,对道路两侧以及道路周边的绿化空间开展下凹式的绿地建设,实施透水路面、LID树池等开发措施,在道路功能上不仅能够减少雨水的净流量,还能将路面径流水质进行改善,提高城市水环境与质量。

首先,利用道路景观的绿化带,在道路中构建现状下凹的绿地系统,其功能是促进道路雨水地表径流顺利汇入绿化带,并逐渐实现绿地系统对雨水的储存、入渗以及净化功能,而对那些质量不符合标准的雨水进行排放。透水路面的使用能够强化雨水的入渗功能,当在道路污染较严重、道路负载较大的路面需要慎重考虑透水路面的使用。此外,在人行道路中应该尽可能对道路中的雨水径流进行消化,一般在人行路面中采用LID树池形式。

2.城市雨洪管理海绵技术-以哈尔滨群力雨洪公园为实例

海绵城市建设在微观角度中主要依赖的是一系列的水生态基础设施建设技术。哈尔滨群力国家湿地公园建立具有意义特殊,是我国首个以解决城市内部洪涝为设计目标的部级的城市湿地公园。该公园通过技术人员对其进行整体景观设计,将其雨洪管理进行生态化设计,有效的解决了城市雨水的相关问题。该公园从2011年建立以来,在城市中充分发挥着解决雨涝的职能,其海绵设计技术的关键要点主要包括以下几点:

该工程以雨洪的安全格局为基础,在湿地中规划出雨水集合城区-汇水湿地,在雨水管理中形成了具有镶嵌形式结构的海绵综合体形式。

通过填-挖技术形成海绵地形,首先,能够创造出多级湿地系统,其次,能够为湿地生物提供栖息地,并能够为城市居民提供休憩空间,在工程造价上比较低廉。

在湿地中构建净化水质-蓄水池-地下水回雨水治理系统。在该湿地系统中主要的职能是对潜流进行整合,通过对土壤以及生物环境的净化,将净化后的雨水通过处理汇入到中央低洼湿地中,对地下水进行补充。

充分利用地形以及水量分布的特殊性,对湿地中的野生动物进行保护,实现人与自然和谐相处。

3.在城市规划中建立水系统

河湖水系、坑塘湿地等都是城市天然雨水的净化场地。例如杭州某城区中,现状水面率达到5.5%以上,在河道两侧建立控制力度不小于5-50m的绿化带,绿化带能够为河滨植被缓冲带、河滨湿地等影响较低的系统构建开发条件。首先,在城市规划与建设中应该不断加强对现有湿地的保护与治理,特别是对城市中地理位置较为低洼的河沟以及河塘中,严禁市民盲目对其填埋,避免内涝风险出现。而对于过去填埋的河道水系,应该特别关注,需要结合实际城市发展需要进行有计划的生态恢复。

而对于绿地广场的城市规划,需要城市绿化覆盖率达到40%以上才能进行,在城市,人均公园绿地面积需要达到13平方米。因此,需要充分发挥绿地、广场、公园等城市空间的雨水净化能力,使它们成为城市径流污染的处理场地以及雨水滞纳空间。杭州现状公园、绿地以及广场等影响较低的设施开设较少,对于区域的雨水排水能力较低。在城市规划中,为了实现海绵城市,将传统城市建设风格突破,需要充分考虑城市周边区域的空间关系、地域关系以及雨水管理现状等因素。城市广场等活动场所的面积较大,但是硬化程度较高,因此需要在广场中推广透水路面设施。

结论

海绵城市教学设计篇(8)

0 引言

2014年10月,住建部《海绵城市建设技术指南》(试行),探索构建城市雨水开发体系,以根治城市内涝顽疾。目前,一些省份已经开始试点。从实践情况看,《指南》的出台不代表万事大吉了,城市要告别“城中看海”的窘境,还任重道远。海绵城市的技术体系还远未建立,实践操作还有待细化,产业支撑也还没有创立,也就是说万里长征才走了第一步。海绵城市究竟如何从纸上蓝图变成现实?下面本人结合多年工作和理论学习实践,浅谈几点个人看法,不足之处敬请同行指正。

1 什么是海绵城市?

1.1海绵城市的基本定义

海绵城市比喻城市像海绵一样,国外称为低影响开发(LID),即指遇到有降雨时城市社区能够就地或就近吸收、存蓄、渗透、净化雨水,补充地下水、调节水循环;在干旱缺水时有条件将蓄存的水释放出来,并加以利用,从而让水在城市中的迁移活动更加“自然”,同时丰富城市景观,增强城市生态功能,让城市更加宜居。海绵城市技术将改变传统的城市建设技术路线,降低人类活动对环境的影响,达到城市可持续发展的目的。

1.2海绵城市对我们传统城乡建设理念的影响

改革开放30多年来,我国城乡建设长期处于粗放发展阶段,过度硬化与大拆大建伴随着城乡建设的全过程。在水与城市可持续发展的关系问题上,缺乏系统科学的研究和安排,使城乡水生态环境领域逐渐积累了一些深层次的矛盾和问题,城市发展已面临诸多窘境。城市内涝、城市天坑、热岛效应、雾霾等一些城市病态现象持续出现,给城乡居民带来严重的生命财产损失,社会全员劳动生产率普遍降低,碳排放增加,流域治理能力不足,地表水和地下水水质改善进展缓慢;城市应对极端气候的能力普遍降低,多地城市备受雾霾袭扰,引发民众诟病。在造成严重的城乡生态环境问题的同时,也给经济发展造成巨大阻碍。所以,提出建设海绵城市理念也是经历了反复阵痛而达成的这一成果,得来不易。

1.3海绵城市技术的应用领域

海绵城市技术有着广泛的适用领域,是生态建设和生态修复的基础技术,它反映了社会对水资源的可持续利用与管理,以及对生态环境的延续性的高度关切。海绵城市技术最重要的原则就是以社区(汇水区)为单元,包括工业、农业社区,雨水就地蓄留处理,完成地上地下的循环。除了水资源利用外,海绵城市技术在生态修复领域具有很强的实用性,在社区生态、农田水利、高速公路和铁路、大型机场、重金属土壤污染、河道治理、农田水利等领域都有很好的修复效果。研究表明,海绵城市技术也是治理热岛效应和雾霾的最佳手段。在石油、燃气管道的生态修复治理领域,也将发挥重要作用。

2 海绵城市建设的重点

海绵城市技术只代表一种技术体系和方法,而不能代表城市发展的全部内涵。我们要利用海绵城市技术,达到城市水资源可持续利用与管理,最终实现城市可持续发展的战略目标。在推进海绵城市建设时,我们要从如下几方面入手:

2.1要扭转观念,遏制城市无限制硬化趋势。传统城市建设模式,处处是硬化路面。每逢大雨,主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排水,以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念,往往造成逢雨必涝,旱涝急转。海绵城市建设应遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。在海绵城市建设过程中,应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性,协调给水、排水等水循环利用各环节,并考虑其复杂性和长期性。根据《海绵城市建设技术指南》,今后城市建设将强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水,以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念。根据财政部网站消息,我国建设海绵城市试点工作已经展开,首批有16个城市进入试点,按行政区划序列排列,他们分别是:迁安、白城、镇江、嘉兴、池州、厦门、萍乡、济南、鹤壁、武汉、常德、南宁、重庆、遂宁、贵安新区和西咸新区。

2.2要积极实施城市生态修复。从现在起,试点城市要有步骤地开展城市生态修复工作,推进截污、控污工程,建立雨水收集和利用系统,开发、改造城市社区建筑物、道路、绿化带、停车场、广场、公园等公共设施蓄留雨水的生态功能。尽可能恢复城市原有河道、湖塘、沟渠,减弱城市热岛效应,提高城市雨水渗透率。重视城市地下管网的普查、检测和修复工作,防止城市地质灾害。海绵城市技术普及以后,原有城市生活污水量会大大减少,雨水进入污水管道的情况会逐步改善,污水处理厂处理污水的能力与效益均会提高,污水直排进入河道、土壤和地下水的状况也会得到改善。

2.3要高度重视水资源战略规划,将水资源及生态环境规划纳入城市发展战略规划,支持、鼓励公民和社会组织参与和监督水生态规划的制定和实施过程。确立水生态规划在城乡规划中的基础地位,充分认识和利用水资源的资源功能和生态功能,注重开发和保护水资源在城市发展进程中的历史文化价值,培育和引导亲水产业健康发展。

2.4要建立科学的流域管理行政体制。充分理解一个城市的发展与流域上下游地区发展之间的内在逻辑,任何城市开发措施都要照顾到本地区和上下游地区人民的合理诉求,积极参与流域地区的环境与发展对话,制定流域治理行动计划及时间表。

2.6要兼顾历史文化和普通居民的利益。建立尊重自然、顺应自然的低影响开发模式,保护原有水生态系统,恢复被破坏水生态。有关专家同时指出:可以把海绵城市与智慧城市结合起来,把各种各样的分布式的能源、绿色设施和海绵设施协同起来,促进智慧排水、雨水收集、管道检测以及反应和水循环利用、地表水污染的实时监测和反应、暴雨预警和水生态、水系统的智慧应对。

2.5要构建完备的水资源法律和政策体系。将立法先行与政策配套相结合,积极开展水生态法律和政策调研工作,认真总结实践经验,支持构建我国完备的水资源法律和政策体系,立法机构应借助水利改革的契机,率先构建流域管理法律法规体系。

3海绵城市建设带来的重大机遇

海绵城市建设首先带来我国绿色技术创新,我国工程设计界长期以来沿用灰色排水方案,造成城乡社区大量的硬化地面,生态环境受到破坏。实施海绵城市技术以后,新的技术规范和技术体系建立起来,需要大量的转型人才,高校要更新教材,设立新的专业,以满足社会需求。

社会资本被引导到绿色科技领域投资,大量的企业创新转型,相应的产业技术装备也会跟进,形成新的绿色产业链,带动就业及经济增长。另外,海绵城市建设也将在我国节能减排领域发挥关键性的作用,并带动产业转型,绿色生态产业将成为我国的支柱产业。

海绵城市教学设计篇(9)

城市化是我国社会全面发展的重要推动力,然而高强度、高密集的城市土地改变了原有的生态系统,破坏了原有的自然水文循环机制[1],导致城市大雨内涝、水环境污染加剧、水生态系统退化等一系列水问题日益严重。为解决上述问题,我国提出“海绵城市”理念,住建部于2014年10月《海绵城市建设技术指南》,2015年10月国务院再次印发《关于推荐海绵城市建设的指导意见》,海绵城市顶层设计基本完成。目前,海绵城市试点城市已公布两期,多个省份也陆续出台推进海绵城市建设实施意见[2]。但是由于海绵城市在国内处于起步和探索阶段,关于海绵城市的内涵以及如何因地制宜开展海绵城市建设仍存在较多的争议,需要结合实际建设进一步探讨和研究。给排水系统是海绵城市规划建设中不可缺少的部分,设计作为城市建设的先行者,应根据实际工程项目特点,因地制宜、避免设计教条化。本文以南宁某高层建筑为例,把“海绵城市”的设计理念巧妙、合理地应用到建筑中去,探讨“海绵城市”设计中存在的问题,并提出安全的排水建议。

1项目概况

本项目位于邕江南岸的南宁市五象新区,是邕宁区近期开发建设的重点项目,该建筑为27层办公楼,建筑设计以注重人和自然的和谐统一,将传统的平面绿化布置变为立体绿化布置,中间办公区采用退台形式,在退台的最由植物环绕,整个建筑的立面如“花的瀑布”。在海绵城市总体规划确定的建设目标指导下,根据建筑用地分类和特点进行分类分解,制定项目降雨径流总量控制目标,确保场地设施安全,尊重自然、顺应自然,因地制宜地结合项目景观,做到低成本、高利用、易维护的海绵城市设计成果。本项目海绵城市设施包括雨水调蓄和雨水利用。雨水调蓄主要有室外雨水收集处理一体化模块,室内有敞开的露台雨水收集。雨水再利用有两方面:室外雨水收集处理一体化模块处理后的水作为绿化用水,室内有复合过滤器处理后的水作为阳台绿化用水。该项目海绵城市设计内容包括:室外雨水收集和利用系统;利用退台式种植阳台的涵水纳水功能,对种植阳台雨水进行原位收集,就近利用;采用透水铺装等。

2设计实例分析

2.1室外雨水收集和利用系统

查找南宁市降雨资料,本项目设计是以年径流总量控制率不低于80%为控制目标,设计日降雨量为33.4mm。由于项目地势北高南底,天然存在1.7米的落差,地下室顶板边线距离用地红线仅3米,地下室顶板根据地势有顺势落差,让雨水汇集到项目最低点,在此处设置有效容积为260m3的雨水蓄水模块,该模块集雨水收集、净化、存储、利用于一体,施工方便,应用广泛。

2.2种植阳台雨水原位收集和利用系统

根据该建筑的退台式种植阳台特点,利用种植阳台的涵水、纳水功能,设计时既要保证雨天排水顺畅,又要对种植阳台雨水进行合理收集再利用。由于退台阳台为二层一退,相邻的两个阳台的高差为7.4m,充分利用这一高差,对上二层阳台雨水进行收集,用于本层阳台绿化用水。在每层种植阳台处设置一个环保雨水口,内设环保截污框,并在相邻覆土层内设置雨水复合过滤器,环保截污框可从雨水口口部抽出进行清掏,初期雨水先经过环保雨水口进行雨水预处理,去除雨水中携带大颗粒悬浮物,然后进入相邻的复合过滤器,该复合过滤器可由厂家进行定制,集雨水过滤、收集为一体,过滤器内部分容积充填一定粒径砾石等填料,部分容积用于收集处理后雨水,出水管接至下二层的绿化用水管。种植阳台的雨水设计真正做到原位收集,就近利用,利用重力水头满足绿化用水需要,无机械动力费用。项目所设计的种植阳台雨水收集系统剖面图如图1所示。

2.3采用透水铺装

透水铺装是指采用透水性良好的具有空隙的材料铺设路面,雨水能够进入铺装层面下部结构的内部,通过具有储水能力的基层下渗到土基,使雨水还原于地下并净化水质,与此同时降低地表径流量[3]。本项目采用透水铺装路面用以提高道路水体自净能力,采用透水铺装的形式有以下几种:(1)非机动车停车位、室外停车场采用透水沥青混合料材料;(2)建筑周围车行道主道采用透水性水泥混凝土材料,人行道采用透水性路面砖铺设;(3)建筑周围花园中采用鹅卵石、碎石及嵌草铺装等。通过透水铺装,路面的雨水可渗透到路基或是周围的土壤中加以储存,排水流入城市管网或蓄水系统。透水铺装可以降低综合雨量径流系数,是“构建海绵城市”的有效措施,因此在工程设计中应用广泛。

3设计中存在的问题及争议

3.1径流系数理论计算值与实际有偏差

城市化的重要特征之一,就是原有的自然植被不断被建筑物及非透水性硬化地面所取代,从而改变了自然土壤植被及下垫层的天然可渗透属性。径流系数是径流量与降雨量的比值,该值应该是小于1。规范中对不同种类汇水面的径流系数规定如下:地下建筑覆土绿地(覆土厚度≥500mm)准值为0.15;地下建筑覆土绿地(覆土厚度<500mm)准值为0.30-0.40、透水铺装地面准值为0.08-0.45。尽管该项目按照现有的设计规范及技术指南选择、计算径流系数,但合规不合理,本项目的特殊性引出下述问题。由于项目地下室已达到用地红线内允许的最大用地面积(地下室连线距离用地红线3.1-6.2米),地下室面积为总用地面积的84%。也就是说红线内有84%的面积变成不可渗透。该项目按照现有的规定计算出的综合径流系数为0.51197,约为48.8%的水量可渗透至地下,即16%的可渗透面积要渗透48.8%的降水量。如果把渗透系数看成:1-准(径流系数),渗透系数值是不可能大于1,该项目的渗透系数接近于3,明显与实际不符。事实上,分析得出规范中的径流系数应该是覆土层内水量未饱和之前径流系数,随着降雨量的增大,地下建筑的覆土层内水分饱和,雨量径流系数将不断增大,最终接近屋面的径流系数。换从极限考虑,红线范围内都是地下室,按照现有技术指南上的径流系数选择、计算,只要保证地下室顶板上方有一定覆土用于绿地或采用透水铺装就能降低综合雨量径流系数,近一半的雨水可以渗透至地下。问题是整个都是非透水的地下室顶板隔断,雨水如何渗透。地下室顶板上方的绿地或透水铺装只不过是一种障眼法,根本问题是地下室顶板的非透水性硬化改变了原有自然土壤植被的可渗透性,根据现有的设计指南计算出的径流系数明显偏小。设计中有条件时适当放大蓄水池的容积,尽量减少洪峰流量,为场区排水留有安全余地。

3.2通过透水铺装降低径流系数条件有限

根据海绵城市透水铺装的定义,透水性铺装要求铺装面层结构具有较好的渗透性能,同时透水铺装下面的基层结构也要有相应的透水性,当基层下的土壤透水能力有限或基层条件不允许下渗时(如不透水顶板等),也可以在基层中埋设排水管将水排出。一般常用的透水铺装结构从上到下依次为:60-80mm厚的透水面、20-30mm厚的透水找平层、100-150mm厚的透水基层、150-200mm厚的透水底基层、土基。透水铺装可以快速渗透表面雨水,进而渗透至土基,多余的雨水由PVC排水管收集,排入周围雨水管渠。规范定义的径流量指降落到地面的雨水,由地面和地下汇流到管渠至收纳水体的流量总称。土基上的排水管和地下室顶板上的排水层的排水量实际为透水铺装间接的径流量而非渗透水量,透水铺装的径流系数应取决于土地透水能力。可见透水铺装径流系数取值要综合考虑其应用场合,地下室顶板上方透水铺装的径流系数不能简单的按照规范进行选择计算,设计人员通过透水铺装降低径流系数条件有限。

4结论

尽管“海绵城市”的设计理念大家早已耳熟能详,但实际工程项目各有特色,如何把这简单的设计理念巧妙合理地应用到建筑中去,形成经济、实用、美观的“海绵城市”设计成果,不断完善给排水基础设施,在提高水资源利用率的同时,实现“小雨不积水”“大雨不内涝”的排水目标,是每个设计人员应该考虑的重点内容。同时国家法律法规应根据海绵城市实施过程中出现的问题逐步完善,做好顶层设计的研究,相关海绵城市的产品也应日趋更新和改进,三者同步进行才能保证海绵城市从理论到实际的合理转变。

参考文献

[1]刘文,陈卫平,彭驰.城市雨洪管理低影响开发技术研究与利用进展[J].应用生态学报,2015,26(6):1901-1912.

海绵城市教学设计篇(10)

南宁市作为国家首批试点城市,其海绵城市的建设效果具有重要的示范意义。那考河段的景观重新规划设计是实现海绵城市的重要手段。海绵城市的核心是水的利用,而植物是合理控制和管理水的重要环节。那考河景观规划遵循低碳环保和可持续发展,通过植被来控制雨水,防止洪涝灾害,避免水土流失和环境破坏,同时植被可以吸收储存水分,再次形成降雨,达到水的循环利用,节约资源。

2 南宁市那考河景观规划设计遭遇问题及挑战

主要问题有:植被破坏、河道被占、水体污染、水土流失、洪涝灾害、生态恶化。这现阶段,那考河河段两侧基本上都是村庄、学校、制造工厂,建设和用地混乱,存在很严重的城中村现象。河道两岸存在大量违章建筑、垃圾。生活污水侵占河道、破坏水质。河道调蓄能力很低,具有较大的洪灾隐患。

那考河位于竹排冲流域的上游,穿湘桂铁路、长罡路、厢竹大道、药用植物园、昆仑大道,北至环城高速路。规划主河道长5.4km,支流河道1.235km,全长6.635km。河段上游有罗伞岭水库和六六水库,但是这些水库容量无法满足那考河枯水期的水体更新。尤其是流经城市建成区的河段,除降雨时段外,只有两岸沿线地区未经处理的居民生活污水和工业废水,水质和水量远远不能满足景观用水的要求。水库的蓄水能力,疏水能力严重不足,无法达到抗洪抗旱的效果,同时也难以满足周边居民的生活用水及农田用水需求乃至工厂的生产用水。其中一部分原因就是那考河段植被破坏严重,没有能力通过自然手段调控雨水,所以在本次的整治重改项目中,自然植被的建设需要考虑到那考河上游的水库。

3 海绵城市在南宁市那考河PPP项目景观规划设计中的具体体现

3.1设计目标方面

本次项目景观改造规划设计的目标就是将南宁市那考河极力打造成为一个以植物多样性为主,充满文化知识,表达人与自然和谐共处的美好愿望为主体的生态走廊。使之成为集防洪、旅游、文化和休闲等多功能与一体的生态景观绿道。最终目标是为了保护人民生命财产安全,改善生产、生活条件,通过景观工程生态环境综合整治,改善生态环境,保障下游水系整治效果。目标的关键词是:绿色、环境、和谐、水资源。其中的每一点都和海绵城市相契合。海绵城市的核心就是通过植被的规划来合理利用水资源,从而控制自然灾害,改善当地自然环境,使得人与自然能够和谐相处和发展。那考河作为南宁的一条重要的城市生态轴,自身具有成为海绵城市的基础条件,作为城区和郊区的过渡带,也有景观重新改造设计的需要。由此看来海绵城市在本项目那考河段的景观改造计划目标的设定中体现的淋漓尽致。

3.2设计理念方面

那考河的景观设计必须尊重广西南宁的本土文化,在结合文化的基础上传达该地区的城市面貌以及生活气息。景观设计应该同时兼顾文化、时尚、自然等多种元素,通过山水林园的设计规划来强调场所的功用性,展现功用的多样性。在控制水分、协调自然的情况下充足考虑到市民的休闲娱乐,努力将其打造成人与自然能够和谐相处的景观。海绵城市的特色之一就是功用性,那考河景观设计的目标之一就是功用性,主要是为了周边的人民所服务。

3.3 设计原则方面

那考河景观重新规划设计必然遵循海绵城市建造的原则。主要体现在以下几点。

①规划引领、整体协调:示范项目建设方案编制过程中需充分集合城市规划的科学性和权威性,发挥规划的控制和引领作用。

②生态优先、可持续性:示范项目建设应优先利用自然排水系统与低影响开发设施,实现雨水的自然积存、自然渗透、自然净化和可持续水循环,提高水生态系统的自然修复能力,维护城市良好的生态功能。

③安全为重、以人为本:以保护人民生命财产安全和社会经济安全为出发点,以人为本,体现人文关怀综合采用工程和非工程措施提高低影响开发设施的建设质量和管理水平,消除安全隐患,增强防灾减灾能力,保障城市水安全。

④因地制宜、经济可行:示范项目建设方案应根据场地自然地理条件、水文地质特点、水资源禀赋状况、降雨规律、水环境保护与内涝防治要求等,合理确定低影响开发控制目标与指标,科学规划布局和选用下沉式绿地、植草沟、雨水湿地、透水铺装、多功能调蓄等低影响开发设施及其组合系统。

⑤立足文化、统筹建设:设计立体化,尊重地方地域特色。示范项目建设应结合城市总体规划和建设,在各类海绵城市设施建设中严格落实那考河流域治理总体目标、指标和技术要求,统筹建设。

3.4 设计方法方面

市与野。协调城市发展和自然景观,通过创造人造展园来展示城市文化和地域特色。尽量多的用人工技能去创造一个自然平衡,然后让其自身能维持这种平衡。创造多种形式的自然生态环境,如山谷、水池、湿地、山林、坡地、树林等。

山与水。“山为骨架,水为血脉”,在设计中抓住那考河地貌的特征,在综合分析基地的视线、日照、风向等的因素后,模拟堆土造坡并结合水池形成丘陵起伏之势的山水生态绿廊。

动与静。小景以静观为主,动观为辅;而大景以动观为主,静观为辅。动观妙在移步换影,静观意在花影移墙、峰峦当窗。运用神功鬼斧的造园手法,师法自然,恢复生态水岸,通过湿地景观、广场景观和基地景观来满足不同人群活动需求,自由、开畅和教育三种特性相结合的空间形态,通过人性化的设计,随处体现人性的关怀。

林与木。在植栽的群落设计中,做到“疏不失旷,密不嫌繁”。绿地设计中做到疏密有序,在大面积的林木种植中,结合花灌木及地被类植物的综合设置,模拟自然界的植物形成态势。

对于那考河植物园段流域内已开发地块,建议结合用地条件增设低影响开发设施,如下沉式绿地、生物滞留设置、渗透塘、渗井、雨水湿地、植草沟、植被缓冲带、透水铺装等。统筹协调场地内建筑、道路、绿地、水系等布局和竖向,使地块及道路径流有组织地汇入周边绿地系统和城市水系,并与城市雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统相衔接。

3.5 设计内容方面

除了以上所说的几个方面之外,最为直体现海绵城市的就是具体的设计内容。针对那考河现状特征,挖出的土方可以营造竖向景观,打造依山面水的绝佳生态居住环境,建设应遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护,提升周边地块景观价值。

那考河主河道滨水休闲绿带设计的目的就是为了给包括周边居民以及游客提供一个可以休闲的绿化带。主要种植的植物以矮草类为主,周围再稍加点缀一些灌木以及乔木植物。植物除了观赏之用,给人带来自然气息之外,主要的作用还是锁住地表水分以及净化空气。草皮紧贴地面,具有顽强的生命活力,遭遇强降雨时,不易被破坏,能够紧抓住地面,避免水土流失。灌木植物不像草本植物那么密集的种植,能够保护地表,但是其存储水分的能力却强得多,通过蒸发、凝聚,会再次形成降雨,有利于本地的水资源循环利用。

海绵城市教学设计篇(11)

1.植物园的涵义

植物园这一称谓是伴随近代欧洲植物学的兴起而产生的一个专业术语,就我国来说,植物园这一称谓实际上是一个外来的术语。这一术语产生以后,在世界各地产生了不同的解释和含义。虽然人们对其含义和解释不尽相同,当前对其定义的认同中,由国际植物园保护组织提出的:“拥有活植物收集区、并对收集区内的植物进行记录管理、使之可用于科学研巧、保护、展示和教育的机构。”这一定义最为受到人们的认同。根据这一定义,我们可以看出,植物园实际上具有非常丰富的内涵,是集公益性、科普性、艺术性、以及科学性等多重属性于一身的一种准研究机构。

2.海绵城市概述

海绵城市指的是城市能够像海绵一样,在应对自然灾害和适应环境变化方面具有良好的“水资源弹性”,换言之就是在下雨时能够蓄水、集水、净水、渗水,并在需要的时候将蓄、集、净化的水资源释放并进行利用的雨洪管理理念。前国家住建部副部长仇保兴在《海绵城市(LID)的内涵、途径与展望》一文中指出:“海绵城市的本质是改变传统城市建设理念,实现与资源环境的协调和发展”。按照海绵城市的内涵和理念,其建设主要突出三个特征,一是保护原有的水生态系统;二是对已被破坏的水生态加以修复;三是采取低影响开发措施建设城市生态环境。海绵城市从本质上来说在于实现人与水生态、水环境、水资源、水循环的和谐共处。

3.集雨型绿地涵义

所谓的集雨型绿地指的是通过因地制宜的规划设计,对雨水利用的相关技术和设施进行合理安排,从而在一定降水量下消纳绿地自身产生的雨水径流,或者聚集一定量的绿地本身范围之外的雨水的绿地类型。简言之,就是通过利用海绵城市的技术使得此类绿地在满足原有绿地基本功能的前提下,强化绿地管控自身范围内以及一定范围外的雨水的能力。从功能上来说,集雨型绿地的功能主要分为三个。一是使得绿地范围内的季节性降水下渗以补偿地下水;二是通过采用低影响开发措施对屋顶以及绿地范围外的道路、广场雨水径流进行收集;三是对蓄存的雨水进行利用。

二、海绵城市系统视角下的集雨型植物园规划设计相关理论探讨

1.植物园的功能定位

首先,综合。植物园的功能从定位上来说主要追求全面性,也即是突出综合。一般来说,在规划设计中,植物园除了要具有收集、引种、展示植物(尤其是湿生、水生植物)这一传统植物园的功能之外,还要具有一定的水资源弹性,能够创造出可以有效平衡枯水期和丰水期带来的景观矛盾的最近似于自然的湿生和水生环境,进而实现植物园内部水资源的收集、净化以及利用。其次,主旨。主旨比较简单,就是在植物园的规划设计之初,根据实际情况确定植物园相应的主题特色园以及主题园组群。就集雨型植物园来说尤其需要注意的是要有专门的区域展示植物在低影响开发设施下的生长状态。最后,其他功能。集雨型植物园的规划设计除了要满足消纳园内一定量的雨水外,还要满足消纳园外一定量的广场和建筑雨水径流的需求,经过院内的低影响开发设施特殊的种植池的净化以后可以对吸收的雨水加以利用。

2.植物园规划原则

首先,低影响原则。植物园的设计最核心的命题在于协调好人与自然水生环境之间的关系。因此,在植物园的规划设计之初,应该对场地的自然状况进行深入的调查 和评估,具体来说植物园规划设计初期要注意场地范围内各项水体,也即是能够及时涵养和渗透水源的区域。而在规划设计后期则要注意因地制宜保护区域内的自然排水特征,在此基础上对园区不同功能需求的区域采取针对性的雨水管理措施。其次,科学性原则。集雨型植物园的科学性主要集中在科学的规划设计、科学的大众植物知识的普及教育,以及科学的植物学研究等方面。其规划设计的科学性原则就是要在规划设计中按照这些要求开展规划设计工作,确保植物园能够满足植物学研究、植物知识科普的需要。再次,艺术性原则。植物园最终是要向公众开放的,因此,要强调游览时的趣味性和观赏性。因此,植物园的规划设计要遵循一定的艺术原则,无论是院内的植物搭配、建筑、各种场地的位置均需要对虚实、疏密等加以考虑,以实现远景、近景的协调。最后,地域性原则。地域性特色则要求植物园规划设计时尽可能考虑当地的文化地域特色,在构景中突出本土特色。例如,本土特色植物,现有建筑等。3.植物园低影响开发措施首先,渗透系统。渗透系统的作用在于引导地表雨水径流向下流动,其主要涉及到地表径流汇集、土壤基质的吸水和透水功能等。因此,在规划设计时要根据场地的现场地勘报告,因地制宜开展渗透系统规划设计。其次,净化系统。植物园对雨水的净化主要是通过生物生态法来实现的,也即是通过人工湿地来实现。根据污水在湿地床中的流动方向,湿地可以分为水平潜流湿地、表流湿地、以及垂直潜流湿地,水平与垂直潜流湿地的净化效果最为明显。再次,传输系统。传输系统所起的作用是将雨水汇集到处理雨水的其他系统设施中。常见的传输系统设施有植被渠、植被沟。此类传输系统相对于传统的混凝土的明、暗渠而言具有成本低、可减缓雨水径流速度的优势。最后,存蓄与回用系统。存蓄与回用系统指的是在丰水期将雨水进行处理和预处理后暂时储存起来,并在之后适时、适地加以回用的系统。存储系统主要分为地上和地下两种,地上主要是可以与屋顶连接的雨水桶,地下主要是大型储水箱体。

三、海绵城市系统视角下的集雨型植物园规划设计案例——两个个集雨型植物园案例简介

1.上海辰山植物园规划设计分析

首先,项目基本概况。辰山植物园地处上海市松江区余山山系中的辰山,因此得名辰山植物园,该园由上海市政府、国家林业局和中国科学院共建,是一座集科研、游赏、科普等功能为一体的综合性植物园,其占地总面积为207公顷,距上海市中心区的距离大约为35公里.其次,植物园的功能定位。在功能定位上辰山植物园突出了综合性原则。植物园整体功能定位比较全面,没有偏向于某一主体功能定位,而是将其定位于游赏、科普、科研为一体的集雨型植物园,功能定位上突出综合性。再次,突出科普性。在植物园的规划设计中,在绿环围绕的中心设计了中心植物专类园区,其中以水生类植物、湿生类植物为专类园区的主要植物,同时也是辰山植物园主要的展示区,植物专类园区在突出江南水乡植物主题的同时也强调了科普性,在该园的特殊水生植物园的科普池中,就收集种植了诸如水稻等对人类有较大影响的水生植物。第四,规划设计的艺术性。规划设计的艺术性是辰山植物园的一大特色,也是集雨型植物园规划设计的一个重要原则。规划设计的艺术性主要着眼于提高植物园的可观赏性,同时也兼顾解决一定的生态问题。辰山植物园规划设计中,在对场地进行地勘和评估的基础上,提取了三个最突出的设计元素:植物、山、水,分别对应园区的中心植物专类园区、辰山、以及专门用于引种外来植物的绿环这三个最为重要的空间设计要素,对这三个设计要素的合力规划产生了明显的效果,不仅使得园区的观赏性大大增加,同时还有效解决了场地中存在的水质低劣、土壤碱性偏重、以及地形不丰富造成的生境单一等问题。第五,优秀的水循环以及雨水管理规划设计。水循环和雨水管理规划设计是辰山植物园规划设计中一大亮点。在植物园的西北侧有集中处理污水的设施;园区内的东湖、南湖、西湖等几个水体之间均相互连通,当丰水期园区水位过高时可以将多余的水排出园区,而在枯水期园区水源不足时则由净化后的水加以补充,这就在很大程度上实现了对院内水位的调控。而对雨水的管理辰山植物园则主要通过控制雨水径流污染和径流量来实现。在径流量的控制方面,绿环带区域地形变化的丰富性以及断面结构保证了雨水能够及时下渗,在经过地表和地表下的碎石层之后,雨水经由铺设在地下的渗管汇集到地下蓄水池中,这些被汇集起来的雨水在经过绿环的初步净化以后可以作为园区植物枯水期的灌溉用水加以回收利用。此外,辰山植物园内的温室等建筑物顶也对雨水的滞留起着一定的正面作用,与地表对径流的控制一起形成对雨水循环的有效控制。在径流污染的控制方面,植物园规划设计时通过对集雨面进行分层设计,很好地实现了对地表径流污水的水质改善。雨水在经过植被层、透水层、腐殖层、渗水层、透水层、储水层、以及土工布等之后得到较好的改善,达到较好的水质状态,从而改善植物园内的水体水质。上海市辰山植物园的规划设计是集雨型植物园规划设计的一个典范之作,无论是从整体规划设计层面,还是雨水的收集管理等方面,植物园对细节的考虑与规划设计都是超前的、科学的,是目前国内植物园中比较符合海绵城市理念的集雨型植物园,对今后我国海绵城市建设过程中,集雨型植物园的规划设计有极强的借鉴意义。

2.哈尔滨群力国家城市湿地公园规划设计剖析

首先,项目基本情况介绍。哈尔滨群力国家城市湿地公园(下文简称群力湿地公园)地处哈尔滨市群力新区内,占地面积大约为34公顷,建成于2010年11月。其总体规划图如下图2所示。其次,湿地公园规划设计的自然性原则。该湿地公园所在区域原本是片被保护起来的湿地,在公园项目开工建设以前,为了恢复这一区域的生态,花了一年的时间进行先期整治。在项目规划设计中,该公园的规划设计者们充分按照集雨型植物园规划设计的自然性原则,最大限度地对原有湿地进行保留,减少人工对湿地水体的加工程度。项目规划中保留了原有湿地的绝大部分作为确保湿地生境演替的基础,这种遵循自然的规划设计理念一方面降低了项目的工程量和成本,另一方面用自然力量来塑造景观本身更加凸显了公园的自然性。这与周围城市充满了人工元素的环境相比形成了巨大的反差,为人们提供了可供游览的一个理想的自然之地,无形中体现了公园的可观赏性。再次,公园规划设计的艺术性。规划设计的艺术性是群力国家湿地公园的一个突出特点,该公园以周围的过滤净化带作为设计的重点和核心,采取艺术性的设计手法塑造了观赏性极强的景观。通过地形塑造形成了高低不同且错落有致的山丘,以及面积和水深不同的水泡,这两种空间设计元素的不但大大丰富了公园周边的景观层次,为广大公众提供观赏游玩的空间和场所,同时的净化过滤渗透设计有效地将城市周围的雨水径流在汇入公园内部自然湿地前进行了一定的净化处理。而不同深度的水泡不仅为不同种类的水生、湿生植物的生长提供了适宜的生境,同时也为游客在游览过程中参与亲水活动提供了平台。最后,公园较高的可游览性。群力国家湿地公园的位置决定了其一个重要的功能就是为人们提供休闲游览的理想场所,因此其在规划设计上着重体现了公园景观的可游览性。整个公园的游线安排、以及路网的规划设计和上下层流线的穿插使得游客可以采取多种方式游览公园增加了游览的趣味性;穿梭于山林水泡之间、创造出一种贴近自然的游憩体验;而空中栈桥、观鸟塔等建筑的融入,使人可远眺全园的美景,体会湿地带给人的舒适与震撼。在经过一连串的低影响开发系统的规划设计之后,不仅使得群力湿地公园这块城市自然湿地的自然生态系统得到了恢复,同时还在城市雨洪管理中发挥了重要的积极作用,不但可以收集、涵养、存储和利用雨水,甚至还可以补偿地下水。与此同时,本土的生物多样性在这里得到了最大限度的保全,园内种植植物多是以呈现植物的野外自然状态为主。此外,公园内的道路铺装也采用了有利于雨水下渗的材料,园区的建筑景观小品等也主要采用的是原生态材质来进行建造,整体景观形态在充满现代感的同时也体现出了对自然的敬意。