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海綿城市是指城市能夠像海綿一樣,在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存水“釋放”并加以利用。
海綿城市建設(shè)遵循生態(tài)優(yōu)先等原則,將自然途徑與人工措施相結(jié)合,在確保城市排水防澇安全的前提下,最大限度實現(xiàn)雨水在城市積存、滲透和凈化,促進(jìn)雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù),強(qiáng)調(diào)自然做功。
圖1展示了海綿城市(左)與傳統(tǒng)城市(右)的雨水資源循環(huán)模式。
可以說,海綿城市的發(fā)展模式是綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展,通過自然積存、自然滲透、自然凈化的自然形式實現(xiàn)“海綿家園”及“海綿城市”。
二、海綿城市內(nèi)涵及實現(xiàn)途徑
海綿城市內(nèi)涵是順應(yīng)自然、人與自然和諧、保護(hù)原有生態(tài)、低影響開發(fā)、地表徑流量不變。
通過低影響開發(fā)雨水系統(tǒng),布置適當(dāng)?shù)暮>d體,也即低影響開發(fā)設(shè)施,可以構(gòu)建和實現(xiàn)海綿城市、海綿家園(見圖2)。
三、海綿體(低影響開發(fā)設(shè)施)
圖3展示了海綿體的雨水循環(huán)模式。
為實現(xiàn)海綿城市的LID措施主要有:人工濕地(自然凈化)、生物滯留池、可滲透路面、雨水花園、綠色屋頂?shù)取?/p>
海綿體可解決水多--水少--水臟問題。概括起來,海綿哲學(xué)是:安全--資源--環(huán)境、景觀--生態(tài)--文化、自給--自流--自凈、蓄-滯-滲-凈-用-排、讓水循環(huán)、綠色海綿。
因此,合理布置城市“海綿體”可以實現(xiàn):就地解決水問題,而非將其轉(zhuǎn)嫁給異地;分散式的民間工程,非集中式的集權(quán)工程;慢下來而非快起來,滯蓄而非排泄;彈性應(yīng)對,而非剛性對抗。概括起來就是:彈性吐納、就地分散、有機(jī)融合。
四、海綿道路
讓城市“彈性適應(yīng)”環(huán)境變化與自然災(zāi)害,維持城市開發(fā)前的自然水文特征,恢復(fù)被破壞水生態(tài),在道路及兩側(cè)適當(dāng)布置低影響開發(fā)設(shè)施(海綿體),可以實現(xiàn)合理控制開發(fā)強(qiáng)度,減少對城市原有水生態(tài)環(huán)境的破壞,留足生態(tài)用地,增加水域面積,促進(jìn)雨水積存凈化;并且通過減少徑流量,可減輕暴雨對城市運(yùn)行的影響。因此道路上適當(dāng)布置了海綿體,那么該道路即海綿道路。
五、海綿道路核心思想
通過源頭削減、過程控制、末端措施,轉(zhuǎn)變排水防澇思想;從傳統(tǒng)模式“快排”到海綿道路的“滲、滯、蓄、凈、用、排”;保持開發(fā)前后的水文特征基本不變:徑流總量不變,滲透、存儲等峰值流量不變,滲透、調(diào)節(jié)等峰現(xiàn)時間不變。
Abstract: Sponge city is a new concept in urban construction in recent years. It is the main direction of current and future urban construction. With the rapid development of modern cities, municipal water supply system is facing enormous pressure, the city water shortage problem is serious. In order to solve this problem, the concept of sponge city is proposed. This paper discusses the background and the connotation of sponge city and the significance and influence of sponge city on water supply.
關(guān)鍵詞:海綿城市;市政供水;意義;影響
Key words: sponge city;municipal water supply;meaning;influence
中圖分類號:TV674 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)22-0033-02
0 引言
當(dāng)前,隨著城市水資源短缺問題的日益嚴(yán)重,各方工程開始注重τ晁的利用與排放,因此海綿城市建設(shè)的新思路應(yīng)運(yùn)而生,它將城市雨水利用與市政供水工程建設(shè)有效地關(guān)聯(lián)起來。海綿城市建設(shè)的思路是利用“吸、滲、滯、蓄、凈、排、用”等多種技術(shù)構(gòu)建低影響開發(fā)的雨洪管理體系,通過有效地利用和排放雨水,進(jìn)而實現(xiàn)預(yù)防城市內(nèi)澇、利用雨水資源、美化城市等效果。總地來說,海綿城市的建設(shè)除了能滿足城市的用水需要,還能使城市水資源短缺問題得到緩解,市政供水壓力也會隨之減小,有利于現(xiàn)代化城市的持續(xù)發(fā)展。
1 關(guān)于海綿城市的建設(shè)背景
受氣候變化和人類活動因素的影響,城市出現(xiàn)了水體污染、水資源短缺、洪澇以及生態(tài)系統(tǒng)退化等多種問題。城市的快速發(fā)展和自然環(huán)境的變化都使得我國很多城市對水資源的需求量越來越大,因此,市政供水壓力也就越來越大。有學(xué)者做了1997年到2050年我國城市化率、城市總?cè)丝?、城市需水總量和城市雨水總量的?shù)據(jù)對比,見表1。
從表1中可以看出,隨著時間的變化,城市化率、城市總?cè)丝?、城市需水總量和城市雨水總量都呈上升的趨勢,雨水的可利用量也在持續(xù)上升。除湖泊、江河的水資源以外,還可以充分利用雨水作為城市第二水源,城市生態(tài)雨水系統(tǒng)的構(gòu)造,不僅能減輕城市的供水壓力,還能使水體黑臭等問題得到緩解,同時在多雨季節(jié)有效地減輕了城市內(nèi)澇,有利于城市生態(tài)環(huán)境的改善和修復(fù)。
為了使城市化進(jìn)程帶來的一連串負(fù)面效應(yīng)得到解決,從20世紀(jì)90年代起一些發(fā)達(dá)國家就針對城市內(nèi)澇問題提出了解決方案,例如澳大利亞的水敏感城市設(shè)計(water sensitive urban design,WSUD),WSUD依據(jù)有關(guān)城市水循環(huán)系統(tǒng)的概念,對污水處理、水資源的再循環(huán)利用以及城市供水等進(jìn)行了一個整體的綜合管理(圖1),推動了城市建造與規(guī)劃的改變,使城市實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
2013年12月,中央城鎮(zhèn)化工作會議上首次對水資源缺乏,洪澇災(zāi)害,水體污染等問題,提出了海綿城市的理念:“在提升城市排水系統(tǒng)時要優(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)自然保存、自然滲透、自然凈化的海綿城市”。這使得海綿城市建設(shè)在我國城市建設(shè)中新興起來。
2 海綿城市理念
海綿城市理念是通過提高對城市建設(shè)方式和規(guī)劃設(shè)計的管理,使植被、水系和建筑等都能對雨水有著吸納、蓄滲和緩釋的作用,讓雨水不產(chǎn)生徑流,城市的發(fā)展能夠自然滲透、自然積存和自然凈化。海綿城市建設(shè)運(yùn)用科學(xué)合理的平面和豎向設(shè)計對不同設(shè)施進(jìn)行組合,綜合采取 “滲、滯、蓄、凈、用、排”等方式,最大程度上減輕了城市化過程中對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的消極影響。
海綿城市建設(shè)理念是一種對環(huán)保的、科學(xué)的、自然和諧的生態(tài)理念的深入滲透,是貫徹落實城市可持續(xù)發(fā)展方針的體現(xiàn),它不僅能促進(jìn)城市的可持續(xù)開發(fā),還能使城市深入建設(shè)。事實證明,在市政供水中倡導(dǎo)海綿城市理念,能夠?qū)Ω鞣N水資源進(jìn)行充分利用,減緩市政供水壓力。
3 海綿城市對市政供水意義
3.1 減輕城市供水的壓力
海綿城市對水資源具有自然積存、自然滲透和自然凈化的能力,在現(xiàn)代化城市進(jìn)程中,能使城市建設(shè)與城市資源的關(guān)系更加和諧。海綿城市的建設(shè)來不僅能提高城市水資源的利用率,還能有效解決城市水資源短缺的問題。在城建中,要統(tǒng)籌兼顧雨水的開發(fā)、管理和排放系統(tǒng),對于雨水的滲透、存儲、管理和凈化要進(jìn)一步加強(qiáng),充分利用雨水資源,對水資源進(jìn)行再循環(huán)利用,使城市供水的壓力得以緩解。
3.2 緩解市政供水管道網(wǎng)絡(luò)壓力
在建設(shè)海綿城市的過程中,應(yīng)該將人工措施與自然措施合理地結(jié)合,盡量維護(hù)好城市建設(shè)之前的自然水文特征,涵養(yǎng)水源最好的方法是通過最初城市的生態(tài)系統(tǒng)來實現(xiàn)。另外,改造傳統(tǒng)的粗放型城市,離不開生態(tài)手段,例如多種植植被、修復(fù)已經(jīng)被破壞的水體等。在城市建設(shè)中,提高植被覆蓋率,讓雨水能夠自然積存、滲透并凈化,進(jìn)而滿足了城市生產(chǎn)生活中對水資源的多重需求,緩解了城市管道網(wǎng)絡(luò)壓力、提高管道網(wǎng)絡(luò)承載力。
4 海綿城市對市政供水措施及注意問題
海綿城市通過“吸、滲、滯、蓄、凈、排、用”七字方針加強(qiáng)了對雨洪的管理,下雨時采用吸水、滲水、蓄水、凈水、排水的方式,適當(dāng)時可利用雨水,完成了對雨水的排放與利用。從某種程度上來說,以上七字方針的雨洪管理理念與市政供水規(guī)劃設(shè)計是緊密聯(lián)系的。為了實現(xiàn)傳統(tǒng)市政供水、排水理念的轉(zhuǎn)型,可以將海綿城市理論與現(xiàn)代城市市政給供水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計相結(jié)合。根據(jù)海綿城市的理念,市政供水不再是單純地滿足雨水徑流排放和城市居民用水、排水的需求,同時也要包含綜合利用雨水、防止內(nèi)澇、控制徑流污染等工作內(nèi)容,規(guī)劃設(shè)計目標(biāo)從傳統(tǒng)的單一化模式轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘣哪J健榱送瓿啥嘣J降哪繕?biāo),需要適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)變市政供水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)和手段,從而滿足新時代下市政供水設(shè)計規(guī)劃需求。所以,應(yīng)構(gòu)建“大一統(tǒng)”的規(guī)劃設(shè)計思路,綜合考慮市政供水系統(tǒng)設(shè)計、城市道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、城市綠化設(shè)計和城市濕地景觀設(shè)計之間的有效結(jié)合。
根據(jù)“大一統(tǒng)”的規(guī)劃設(shè)計思路,市政供水系統(tǒng)可以采用結(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性兩種策略。每種策略所對應(yīng)的措施也不盡相同,結(jié)構(gòu)性策略可以采用建設(shè)雨水花園、蓄水池、生物滯留池、植被淺溝、干井、滲透溝、透水鋪裝等措施來實現(xiàn);而非結(jié)構(gòu)性策略可以采用主要措施為:合理設(shè)計道路布局、擴(kuò)增可透水路面和植被的面積等。
在規(guī)劃設(shè)計城市供水系統(tǒng)時,應(yīng)當(dāng)合理優(yōu)化配置水資源,實現(xiàn)對城市給排水系統(tǒng)的統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計。首先需要通過基本的調(diào)查預(yù)研,估算城市的用水情況。根據(jù)當(dāng)前城市用水量的需求,可以從兩個方面設(shè)計規(guī)劃。一方面在保證未過度開發(fā)的情況下,合理開發(fā)利用城市地下水,另一方面為了實現(xiàn)雨水資源的合理使用,可以在合適的場地修建蓄水池等基礎(chǔ)設(shè)施,下雨時在存儲水資源的同時也解決了部分排水問題。另外,通過優(yōu)化城市污水處理機(jī)制,完成對水資源的多次循環(huán)重復(fù)利用,可以極大地提升水資源的使用率。在整規(guī)劃設(shè)計過程中,應(yīng)考慮城市的地形地貌、建筑的設(shè)計概況,盡量避免與給水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計產(chǎn)生沖突,滿足因地制宜的規(guī)劃原則。特別在設(shè)計規(guī)劃給水管道系統(tǒng)時,必須根據(jù)當(dāng)前城市的地質(zhì)條件、地下建筑布列和障礙物類型等情況合理布置管道,以降低施工難度。
5 結(jié)語
綜上所述,基于海綿城市理念,可充分利用城市雨水資源,解決了城市水資源短缺問題,為市政給排水規(guī)劃設(shè)計提供了一個全新的方案和設(shè)計思路,是現(xiàn)代乃至未來城市發(fā)展趨勢之一。因此,在現(xiàn)代城市規(guī)劃中,合理建設(shè)海綿城市,發(fā)揮其優(yōu)勢,打造一個全新的市政供水系統(tǒng),將對現(xiàn)代城市建設(shè)將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的意義。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】:雨水花園;海綿城市;應(yīng)用
【引言】: 言:在提倡節(jié)能減排、建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)型城鎮(zhèn)、建設(shè)節(jié)約型和諧社會的重大戰(zhàn)略背景下,雨水花園作為一種新型的生態(tài)技術(shù),在我國的城市建設(shè)過程中具有廣闊的應(yīng)用前景。雨水花園的發(fā)展為構(gòu)建“海綿城市”、“生態(tài)城市”、“低碳城市”等提供了有利的基礎(chǔ)條件。
1 、雨水花園技術(shù)概述
雨水花園(rain garden)是在自然形成或人工挖掘的淺凹綠池內(nèi)種植地被植物、花灌木甚至喬木等植物的專類工程設(shè)施。它可以收集來自于屋頂或地面的雨水,通過土壤和植物的過濾作用使之凈化,并可以將雨水暫時蓄積起來,之后再慢慢的滲入土壤,從而減少地表凈流量。雨水花園是一種兼具觀賞價值、生態(tài)性、可持續(xù)性的雨洪控制與雨水利用設(shè)施。
2、海綿城市理念
所謂“海綿城市”,學(xué)術(shù)上稱之為“低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建”(Low Impact Design or Development,簡稱LID),是指城市能夠像海綿一樣,在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)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。
海綿城市建設(shè)的核心內(nèi)容為減少地表徑流、減少水土流失、減少面污染源、減少雨洪資源的損失、減少旱澇災(zāi)害以及增加雨水就地下滲、補(bǔ)充地下水資源,這也是海綿城市設(shè)計的具體指標(biāo)及核心技術(shù)的關(guān)鍵。
3、 海綿城市的建設(shè)意義
“海綿城市”遵循著“滲、滯、蓄、凈、用、排”的六字方針,將雨水的儲存、循環(huán)利用和排放緊密結(jié)合,統(tǒng)籌考慮內(nèi)澇防治,流經(jīng)污染控制,雨水資源化利用和水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)等多個目標(biāo)。“海綿城市”的建設(shè)具有重大意義:
(1)海綿城市的生態(tài)效益。
海綿城市建設(shè)可以最大限度的恢復(fù)被破壞的生態(tài)系統(tǒng),控制面源污染,建立起綠色的排水系統(tǒng),降低城市徑流系數(shù),恢復(fù)城市水文條件,同時提升生態(tài)景觀效果及生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價值。
(2)海綿城市的社會效益。
海綿城市的社會效益主要體現(xiàn)在其公共服務(wù)價值,既可以豐富城市公共開放空間,服務(wù)城市各類人群;又可以構(gòu)建綠色宜居的生態(tài)環(huán)境,提升城市品質(zhì)與城市整體形象;還可以改善人居環(huán)境,緩解水資源供需矛盾。
(3)海綿城市的經(jīng)濟(jì)效益。
海綿城市建設(shè)涉及技術(shù)服務(wù)、材料、工程、儀器、管理以及居民生活等多個領(lǐng)域,會拉動新一輪城市建設(shè)熱潮,帶動生態(tài)工程開發(fā)與城市園林產(chǎn)業(yè)建設(shè),同時也會帶動其他相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展,催生新興產(chǎn)業(yè),帶來新的經(jīng)濟(jì)增長點。
4雨水花園在海綿城市中的應(yīng)用
雨水花園作為海綿城市建設(shè)中的一重要雨洪管理途徑,其應(yīng)用領(lǐng)域既有公共空間,又有私家庭院,既有道路一類的線性空間,又有居住區(qū)校園類的面狀空間。不同的場地類型,決定了雨水花園的應(yīng)用方式也不同。同時,通過景觀化處理手段進(jìn)行合理搭配,使雨水花園充滿生機(jī)與活力,既有雨水調(diào)蓄功能,又具有很高的觀賞價值。
4.1雨水花園的植物選擇
一個雨水花園就是一個小型的生態(tài)系統(tǒng),既要滿足生態(tài)功能,也要滿足觀賞功能,植物選擇應(yīng)滿足以下要求:
(1)優(yōu)先選擇本地鄉(xiāng)土植物,適當(dāng)引進(jìn)外來植物,不可選用入侵性植物。
(2)選擇生長力旺盛,耐澇且耐旱的植物。
(3)選擇根系發(fā)達(dá)、莖繁葉茂、凈化能力強(qiáng)、維護(hù)成本低的植物。
(4)選擇具有較高觀賞價值或特性的植物。如芳香植物吸引蜜蜂、蝴蝶等昆蟲,豐富生態(tài)群落及景觀效果。
4.2雨水花園的應(yīng)用方式
(1)對于道路等線性景觀,雨水花園的布置也應(yīng)該線性展開。利用道路固有的排水坡度及雨水收集口進(jìn)行引導(dǎo),設(shè)立道路分隔帶綠地,在雨水徑流過程中,經(jīng)過道路進(jìn)入到分隔帶之后,雨水花園就可以利用儲水和凈化等功能,實現(xiàn)減少雨水徑流量以及降低雨洪污染等作用,進(jìn)而實現(xiàn)雨水的再次利用。此類雨水花園選擇的植物除了需要耐旱耐懲猓還需具有根系發(fā)達(dá)、凈化能力強(qiáng)的能力,且植物配置應(yīng)與道路的整體景觀效果相一致。
(2)對于建筑集中且有大面積不透水鋪裝的場地(如停車場等),應(yīng)考慮分散式的雨洪管理辦法,利用地形的起伏引導(dǎo)雨水徑流,導(dǎo)入附近的雨水花園中,同時可以形成多級雨水滯留池系統(tǒng)。這種雨水花園的種植設(shè)計應(yīng)隨意而自然,植物種類以鄉(xiāng)土樹種為主,盡可能選擇長勢旺盛、既耐濕又耐旱的植物,植物品種也應(yīng)盡可能豐富。
(3)對于校園、庭院及小區(qū)內(nèi)小面積場地,一般采用集中處理的方式,在場地中心或某一位置設(shè)置雨水花園。利用管道、溝渠等設(shè)施及地表徑流將屋頂、道路等硬質(zhì)場地中的雨水引入雨水花園中。植物選擇上同樣考慮耐濕又耐旱的多年生鄉(xiāng)土植物,并盡可能豐富品種。考慮到該類雨水花園人流活動相對集中,雨水花園的設(shè)計還應(yīng)該考慮交通因素,建設(shè)成生態(tài)功能與實用功能相結(jié)合的生態(tài)景觀。
4.3雨水花園的功能及意義
(1)通過滯蓄削減洪峰流量、減少雨水外排,保護(hù)下游管道、構(gòu)筑物和水體。
(2)利用植物截流、土壤滲濾凈化雨水,減少污染。
(3)充分利用徑流雨量涵養(yǎng)地下水,也可對處理后的雨水加以收集利用,緩解水資源的短缺。
(4)經(jīng)過合理的設(shè)計及妥善的維護(hù)能改善小區(qū)的環(huán)境,為鳥類、蝴蝶等動物提供食物和棲息地,達(dá)到良好的景觀效果。
(5)雨水花園可以有效地保護(hù)環(huán)境、凈化環(huán)境、美化環(huán)境,在進(jìn)行雨洪調(diào)節(jié)的同時凈化水質(zhì),恢復(fù)水循環(huán),是構(gòu)成“海綿城市”的主力軍, 與海綿城市共同實現(xiàn)生態(tài)效益、社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和藝術(shù)價值的最大化。
結(jié)束語
隨著現(xiàn)代化城市的建設(shè),生態(tài)環(huán)境遭受到嚴(yán)重破壞,水資源的節(jié)約與利用成為當(dāng)今城市建設(shè)熱門話題。而雨水花園技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低、效果明顯等優(yōu)點,在“海綿城市”建設(shè)中應(yīng)得到進(jìn)一步的推廣應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞 海綿城市 建設(shè)措施
中圖分類號:TV213 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1海綿城市的背景
我國年際降雨變化大,年內(nèi)降雨季節(jié)不均勻,6-9月的降雨量占全年的60%-80%。受維度、海陸影響,東西南北地區(qū)氣溫和降水差異顯著,南方靠近海洋水汽充足,北方靠近內(nèi)陸水汽缺乏,季風(fēng)由南向北減弱。氣候變化不確定性造成夏季暴雨洪水現(xiàn)象不斷發(fā)生。同時,因城市化迅速發(fā)展,多變的降雨現(xiàn)象惡變成了內(nèi)澇災(zāi)害。近幾年各地均出現(xiàn)暴雨頻頻,2015年全國20個省遭遇暴雨災(zāi)害,強(qiáng)度為歷年罕見。說明城市內(nèi)雨水排水系統(tǒng)的存在嚴(yán)重缺陷。此外,水污染事件也屢見不鮮。4月江西省新余仙女湖水質(zhì)污染事件是今年第一起水污染大型事件。我國的水資源因水質(zhì)污染也面臨著嚴(yán)重短缺的現(xiàn)象。然城市對雨水的利用卻不盡人意。傳統(tǒng)城市排水模式以工程管道方式直排。力求雨水盡快排出,造成雨水不能在城市中下滲和蒸發(fā),影響城市地下水補(bǔ)充,人為增大徑流量,違背大自然的規(guī)律。
這樣一個背景下,2014年我國住房城鄉(xiāng)建設(shè)部編制了《海面城市建設(shè)技術(shù)指南》。旨在落實講話和中央城鎮(zhèn)化工作會議精神,大力推廣“海綿城市”,促進(jìn)自然積存、滲透、凈化,節(jié)約水資源,已水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施為根本的建設(shè)。2015年有16個城市成為我國海綿城市首批試點,2016年先后有公布新加入試點城市名單。
2海綿城市的內(nèi)涵概念
海綿城市(sponge city),指城市在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)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。思想理念即人與自然和諧相處,排水防澇思路有一個新的格局,保證了城市和城市周圍自然的原水文特征穩(wěn)定,資源的可持續(xù)化。
3建設(shè)措施提出、思考
海綿城市的目標(biāo)即是使城市擁有面對自然所造成的環(huán)境災(zāi)害等問題的彈性適應(yīng)力,增強(qiáng)城市的綜合承受能力。表象上緩解城市內(nèi)澇等問題,實質(zhì)改善城市的生態(tài)系統(tǒng)。為了加快海綿城市的建設(shè),許多學(xué)者提出了各種措施。
3.1區(qū)域水生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和修復(fù)
如今多數(shù)學(xué)者在“海綿城市”的建設(shè)上更傾向于低影響開發(fā)(LID)技術(shù)的應(yīng)用,焦點在防洪內(nèi)澇的雨水利用及管理問題上。誠然為重點之一,但解決問題的前提應(yīng)是保護(hù)區(qū)域水循環(huán)過程。在現(xiàn)有城市中,海綿城市的建設(shè)要從部分走向整體。要對水生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行區(qū)域劃分,森林、河流、農(nóng)田、城市生活區(qū)、城市市政區(qū)等,不同的區(qū)域采取不同保護(hù)與修復(fù),建設(shè)園林相關(guān)的水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施,使城市基礎(chǔ)設(shè)施跟上城市化發(fā)展,提高城市水涵養(yǎng)水源的能力。
3.2以海綿城市為指導(dǎo)進(jìn)行城市規(guī)劃
城市進(jìn)行總體規(guī)劃時,要把水文條件、因地制宜等放在第一位。此外,俞孔堅教授提出,要建設(shè)“海綿城市”,需進(jìn)行跨尺度的生態(tài)規(guī)劃。要研究水生態(tài)系統(tǒng),不能只關(guān)注于水本身這一特殊的環(huán)境因子,因為其的流動和循環(huán)特點,與土地利用和各類景觀要素相關(guān)聯(lián),受自然過程和人類活動的廣泛影響。應(yīng)從更高的層次進(jìn)行研究,將視野從水體擴(kuò)大到匯水區(qū)域或流域以及景觀尺度。要認(rèn)識水域、水體本身的服務(wù)對象不僅僅為水生態(tài)系統(tǒng),而是整個生態(tài)系統(tǒng)。而跨尺度的水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),從宏觀上看,要研究水系統(tǒng)在區(qū)域或流域中的空間格局,即進(jìn)行水生態(tài)安全格局分析;從中觀上看,城市或者鄉(xiāng)村的新區(qū)和功能區(qū)塊,主要研究如何有效利用規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的河道等;從微觀層面,包括公園、小雨等區(qū)域和局域給水單元的具體“海綿體”。上述各層面需落實到土地利用和城市總體規(guī)劃中。正是由于跨尺度設(shè)計,“海綿城市”才能綜合解決城市生態(tài)問題。
3.3有效的雨水、中水回用
作為水循環(huán)中對人類最為重要的一步即為降雨。過去的排水將大量降雨直接排走增大了徑流量,嚴(yán)重破壞了城市與周遭自然水文特征。在缺水時卻又不能有效利用。仇保興博士提出了建筑雨水利用與中水回用的辦法。建筑中灰色水與黑色水分開處理。同時建設(shè)綠色屋頂、透水地面和雨水儲罐收集雨水。除此之外,在建筑周圍建設(shè)雨水花園、人工濕地等,目的在于恢復(fù)自然水生態(tài)系統(tǒng)的雨水滲水、凈水、儲水、用水。在獨(dú)棟私人建筑可建設(shè)小型人工濕地。雨水城市蒸發(fā)量增大對空氣質(zhì)量的提高也有幫助。
3.4結(jié)合經(jīng)驗及時修改措施
古代人類在長期與水災(zāi)害斗爭過程中積累的生態(tài)價值的實踐經(jīng)驗,在城鄉(xiāng)選址、水資源管理、水適應(yīng)性等方面有杰出貢獻(xiàn),對如今海綿城市的建設(shè)有啟示意義。海綿城市作為我國新出臺的城市規(guī)劃概念,在建設(shè)系統(tǒng)上有多方面不足,需要對古代技術(shù)的借鑒以及現(xiàn)代試點經(jīng)驗的不斷完善。
4結(jié)語
海綿城市的提出對我國新型城市化建設(shè)規(guī)劃起重要指導(dǎo)作用。在行之有效的前提,應(yīng)加以推廣。能使舊城市的可持續(xù)發(fā)展有上升空間,使城市質(zhì)量總體提高。自然水生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)與修復(fù)得到進(jìn)一步認(rèn)可,人與自然和諧共處也能在良好的水生態(tài)系統(tǒng)中得以驗證。
參考文獻(xiàn)
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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(jì)持續(xù)增長,促進(jìn)了社會全面進(jìn)步,同時也帶來了嚴(yán)重的暴雨積澇災(zāi)害。從古至今,暴雨積澇災(zāi)害一直是人類難以解決的問題。
近幾年,中國的暴雨洪澇災(zāi)害愈發(fā)嚴(yán)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(dǎo)致嚴(yán)重內(nèi)澇”、“2011年6月18日,到武漢看?!?、“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(zāi)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(jì)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(zāi)害的原因主要有氣候和城市建設(shè)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(dǎo)致城市出現(xiàn)暴雨積澇災(zāi)害;從城市建設(shè)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(shè)施的排水能力不足、重建輕管。
目前,城市針對暴雨積澇災(zāi)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(hù)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(fèi)城市空間資源。
二、國內(nèi)外相關(guān)研究應(yīng)用現(xiàn)狀
LID技術(shù)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(yīng)用。在美國,LID設(shè)施的應(yīng)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(yīng)用稱為水敏感城市設(shè)計;在英國,LID技術(shù)應(yīng)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(shè)計相結(jié)合,形成最優(yōu)場地設(shè)計、保護(hù)性設(shè)計等;在新西蘭的應(yīng)用稱為低影響城市設(shè)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(yīng)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(xué)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(shè)部于20XX年2月17日發(fā)表的《住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部城市建設(shè)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(shè)部出臺了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》。
2017年4月2日,國家財政部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、水利部宣布了海綿城市建設(shè)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(jì)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(biāo)及意義
鑒于傳統(tǒng)城市普遍存在的暴雨積澇災(zāi)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(jìn)行系統(tǒng)化設(shè)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(guān)系,采用文獻(xiàn)調(diào)研的方法系統(tǒng)地對城市道路進(jìn)行了LID設(shè)施的選擇及其組合優(yōu)化設(shè)計;針對案例進(jìn)行實地調(diào)查,探討LID在海綿城市道路中如何應(yīng)用。
論文的研究目標(biāo)是建立海綿城市理念下的城市道路系統(tǒng)設(shè)計的基本理論框架,研究其具體的設(shè)計方案和技術(shù)。
論文的研究意義:為海綿城市理念下的城市道路系統(tǒng)設(shè)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(guān)系及對LID設(shè)施的選擇。
2)構(gòu)建海綿城市理念下的城市道路系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計的完整體系,從路網(wǎng)規(guī)劃和道路設(shè)計兩個層面進(jìn)行具體研究。其中,道路設(shè)計重點研究停車場和廣場的LID設(shè)施組合優(yōu)化設(shè)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(shè)計。
3)將研究的設(shè)計理論成果應(yīng)用于商洛城市道路系統(tǒng),并通過SWMM模型進(jìn)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(zāi)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(guān)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(guān)研究應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3.1 國外研究應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)研究應(yīng)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(biāo)、意義、內(nèi)容和方法
1.4.1 研究目標(biāo)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(shù)路線
1.5.1 論文創(chuàng)新點
1.5.2 技術(shù)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(guān)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(guān)系
2.2.2 LID設(shè)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(guān)系
2.3.3 LID技術(shù)設(shè)施選擇
2.4 本章小結(jié)
第3章 海綿城市道路系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計體系
3.1 海綿城市道路系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)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(shè)計思路
3.3.1 海綿城市道路設(shè)計思路
3.3.2 海綿城市道路設(shè)計注意事項
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于LID的海綿城市道路設(shè)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(shè)施組合優(yōu)化設(shè)計
4.2.1 機(jī)動車道和公交專用道
4.2.2 非機(jī)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(shè)計
4.3.1 道路與建筑、小區(qū)銜接優(yōu)化設(shè)計
4.3.2 道路與城市綠地銜接設(shè)計
4.3.3 道路與城市水系銜接設(shè)計
4.4 海綿城市道路橫斷面布置型式設(shè)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(jié)
第5章 商洛市海綿城市道路系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)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(shè)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(shè)計
5.3.4 商鞅大道公共停車場設(shè)計
5.3.5 丹江立交平面設(shè)計
5.3.6 商鞅大道綜合設(shè)計
5.4 商鞅大道設(shè)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(jié)果分析
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 不足和展望
參考文獻(xiàn)
致謝
六、研究方法
論文釆用的研究方法有:文獻(xiàn)調(diào)研法、實地調(diào)查法、SWMM模型法等。
1)文獻(xiàn)調(diào)研法論文通過對國內(nèi)外文獻(xiàn)的調(diào)研、對SEA Street等案例的研究,總結(jié)LID設(shè)施在城市道路中的應(yīng)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(guān)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(shè)計后的雨水徑流控制效果進(jìn)行了評價。
七、進(jìn)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(guān)材料,填寫《任務(wù)書》
20XX年11月26日-11月30日 進(jìn)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(dǎo)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(xiàn)
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