关键词:海绵城市;生态城市;城市景观;设计
引言
城市建设中离不开生态景观,通过海绵城市角度分析城市景观设计以成为人们关注的问题,在海绵城市角度下,如何通过海绵城市分析城市景观设计,并提高景观设计的实用性。下面我们具体分析城市景观设计在海绵城市理念系的具体实施与发展。
海绵城市角度的城市景观设计概述
海绵城市是近些年来在我国发展起来新名词,顾名思义,海绵城市就是打造海绵一样的城市,使城市具备海绵一样的特征,进而实现城市建设与资源环境的协调发展,提高城市应对自然灾害的能力。城市化的过程中,人类强制性的改造行为,严重影响了城市生态平衡,导致很多环境问题。而海绵城市的本质就是顺应自然、建立城市、自然、人类和谐共存的发展模式。传统城市在土地利用方面开发过渡,进而导致城市水土流失严重,土地资源不但减少,海绵城市则是强调土地利用、水环境、水循环的可持续发展。因此海绵城市又被称为低影响设计或者是低影响开发。
而基于低影响开发理念的城市景观设计,首先,能够实现区域内部雨水的收集、渗透以及过滤等,有效提升了水质,另外也降低了洪涝发生的可能性,提高了水岸生态环境的保护与恢复。其次,还限制了城市的盲目发展,实现了集中开发,进而建立了更多开敞自然环境,在增加了生态休憩场所同时,也提升了人们的生活品种。海绵城市理念下的景观设计,在雨水资源的利用方面非常科学,将雨水管理与净化处理相结合,不仅能够利用雨水进行水景类型的景观设计,同时也合理利用了雨水资源,一举多得。在鼓励公众参与城市景观建设方面也发挥着巨大作用。最后,在海绵城市理念下的城市景观建设,将雨水利用融入了景观设计,有效克制了传统城市中以排为主的灰色基础设施利用,大大环境了城市环境压力,可减少排水设施的维护与建设成本。
二、海绵城市角度来看城市景观设计分析
1.实现海绵城市景观设计的技术原则
在海绵城市理念下的景观设计应该遵循一下几点技术原则:
将保存生态资源作为景观设计前提,比如森林、溪流以及湿地等;实现土地资源优化,最大限度减少土地浪费,减少不可下身地面对生态环境的破坏;针对不可下渗地面与排水管道连接方面,要最大限度实现水平衡,科学利用场地特征,保障自然水的流通;通过排出控制和增长通过时间,使径流中所含的物质有充足的预处理过程;通过小尺度场地中设置分散的过滤、滞留等工程设施提供径流的储存和过滤。
2.海绵城市景观设计的技术方法
减小城市化对水体带来的负面影响,需要非工程及工程性措施结合。海绵城市景观设计主要是在工程性措施方面发挥作用。工程性的措施可以主要分为滞留式、渗透式、过滤式和生物式四种,然而实际上海绵城市景观设计多数措施都是综合性的。相对于传统的BMP,海绵城市景观设计独特的技术措施主要包括都市自然排水系统(植被洼地、浅沟和低势绿地)、雨水花园(生态滞留草沟)、可渗透路面、生态屋顶。
2.1自然排水系统
自然排水系统(植被洼地、浅沟和低势绿地)由植物、地表洼地和渗透空间、人工改良土壤、本地土壤以及排水管道(选择性)组成。其中选择耐涝性的植被加强对雨水的有效过滤与渗透。地表洼地的尺寸根据涵洞的溢流来设计,使地表积水在24-48小时内渗入地下。自然排水系统的工作原理有别于传统的排水系统,让雨水顺着街道流入收集管道,然后直接排入河流或湖泊,而是将雨水留住,通过植物的过滤和土壤的下渗,对地下水进行补充。自然排水系统比传统自然排水系统相比,造价更低,可以对径流量进行更有效的控制。
2.2雨水花园
雨水花园是指在一个浅的洼地区域种有灌木、花草乃至树木等植物的工程性措施,它主要利用土壤和植物的过滤、下渗雨水,减小径流量。雨水花园将雨水管理的技术和景观设计密切结合,在处理雨水问题的同时也美化环境。它主要集中应用在居住区和商业环境中。目前相关领域研究主要前沿问题为如何利用雨水花园有针对性的减少雨水中各种污染元素的含量。
2.3可渗透路面
可渗透路面是通过各种技术手段使不可渗的路面变为可渗透的水面,直接减少地表径流的工程性措施。这一措施是从源头治理雨水带来的污染,缓解地下水位降低的情况,从而减少其他雨洪水技术的应用,从根本上解决问题。目前针对可渗透路面主要集中于水泥砖块、水泥网格物、塑料网格物,可渗透沥青、可渗透混凝土等渗透材料的研究上。期是否适宜,包括水资源和土地资源使用策略,满足土地使用者的美学期待,景观维护的成本,投资者高经济回报率的要求等。
三、海绵城市景观设计设计与工程在中国
1.海绵城市景观设计设计与工程在中国的实践
车伍等针对雨洪水管理作了大量的理论和实践探索,主要包括针对河湖水系的非点源污染,城市区域雨水污染物控制,城市雨洪调蓄,社区住宅建筑雨水利用系统,典型技术应用分析,不同城市雨水问题研究和雨水利用规划等。一部分学者以“反规划”途径和“生存的艺术”为理论基础,实践上以可持续水资源和水环境保护为目标,针对如何进行合理的土地利用和尽量减少环境的不良影响做了大量的探索。例如,以河流生态恢复与重建和防洪相结合为目标的台州黄岩永宁公园,以避免对原有自然河流廊道的破坏同时又满足城市扩张对本地段河流廊道的功能要求为目标的秦皇岛汤和公园,以改善水质,修复水自然过程为目标的中共中央党校及国际关系学院校园景观设计,以保护湿地、洼地自然水过程为目标的天津桥园,以强调下垫面水下渗等生态过程的国际关系学院景观改造,将社区雨水的收集与利用引入景观设计的合肥滨湖新区生态基础设施概念性规划等。
2.推进中国海绵城市景观设计应用的思路
中国正处在快速城市化的进程中,城市蔓延带来众多弊病,如水资源短缺,水污染,内涝与干旱并存等成为中国城市与区域可持续发展越来越紧迫的问题,推进海绵城市景观设计在中国的应用迫在眉睫。从中国城市建设发展形势和观念看,当前是应用海绵城市景观设计技术的最佳时机和地点。
2.1更新价值观,水危机是城市与区域决策者和设计师面临的严峻现实,无视这一问题的存在的决策和规划设计方案是缺乏时代人文精神,甚至是不道德的。
2.2更新知识,城市发展、规划设计必须和水文管理密切相结合,普遍地掌握水文过程
知识迫在眉睫。
2.3更新观念,雨洪水是宝贵的水资源,
适应性管理好雨洪水是实现区域和城市可持续发展的关键措施。
结束语:
在城市景观设计中,将土地资源、水环境、生态平衡纳入设计理念,建立海绵型新型城市,是我国城市互建设的必然趋势。资源问题与环境问题的日益严峻,从城市建设的各个领域深入开展生态环境建设,已经势在必行。基于海绵理念下的城市景观设计,能够有效环境土地资源使用压力,合理利用雨水资源,倡导城市与自然的和谐相处,海绵城市建设需要政策和管理层面的重视和支持,也需要全社会的共同努力。
参考文献:
[1]李梅红,于海琴,王建良.对滨水景观设计的探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2011(02)
关键词:海绵城市;城市发展;绿色接到;景观设计
海绵城市是近年来被人们提出,并逐渐体现出其实用效果的一种城市设计理念。海绵城市设计理念,是一种将生态循环系统融入到城市规划、城市设计、城市建设中的一种理念,旨在让城市更好地发展,构造更加完美的城市日常生活环境[1]。海绵城市理念比较关注水循环的利用,并且十分尊崇生态环境至上的思想,是城市公共空间系统建设十分关键的一个组成部分,不仅具有自然属性,同时还具有社会属性等,可以保护城市的生态环境,下文将对相关内容进行分析。
一、海绵城市发展的意义
海绵城市理念是近年来被提出的一种理念,利用海绵城市理念,让城市有海绵的特性,让城市可以高效率收集雨水,并在必要的时候释放雨水,构建科学化的雨水收集、雨水使用体系[2]。还可以通过海绵城市的方式对城市建筑物、城市道路、城市绿化等进行相对系统地整合、治理,提升城市的水资源收集能力,并利用自然界中的各种力量来帮助城市实现自我调节。海绵城市在建设的过程当中,比较提倡利用环保透水材料进行铺装,不论是地上还是地下,都会通过分布式的建设系统来构建水资源利用系统,而且这种建设所需要的资金投入量也比较大[3]。虽然前期项目资金以及人力的支出比较多,但是从长远的角度来考虑,能够带来的好处是巨大的。
二、海绵城市背景下绿色街道植物造景以及绿色街道绿化
城市道路绿化是提升城镇绿化程度的关键组成部分,同时也是城市绿地系统建设骨架,覆盖了城市大面积的路面,可以有效减少沙尘对城市的影响,净化城市有害气体,起到美化环境的作用。下文将从多个角度出发,对相关问题进行研究。道路两边的植物,因为会受到汽车尾气、严寒、酷暑等多种外部不良条件的影响,所以其生存环境比较残酷。针对该情况,在选择植物种类时,必须要保证植物的基本生存要求与当地街道的实际情况相吻合,选择适应性比较强而且比较容易管理的植物[4]。从目前发展情况来看,我国的道路绿化带经常使用各种大色块手法,比较追求整体上的视觉效果。但是因为来往的车辆比较多,行道树经常因为各种原因出现问题,人工浇灌不能保证可以浇灌到所有的行道树,所以必须要在设计的过程中加入一些喷灌设备或者是雨水收集系统等,提升行道树的生存质量。主要从雨水收集的角度去分析相关问题,因为目前国内出台的相关规定要求,道路的标高必须要超过绿地[5],通过这种方式让雨水流入到道路两边的陆地当中,从上至下的实现雨水渗透。与此同时,还要将自行车道上的雨水引入到树池当中,事先在树池中构建过滤系统或者是雨水处理系统,让流经的雨水都可以储存到树池内部,从侧面增加了周围地区的需水量,便于行道树渗透浇灌,还可以有效延长其浇灌时间。
1.绿色街道景观立面设计
为了从根本上提升道路附近位置硬质地表所汇集的雨水可以真正地流入到绿化植池当中,相关工作人员必须要设立科学合理的绿化种植池竖向标高,通过竖向标高的形式来处理种植池和路面铺装之间的关系。在设计绿化种植池时,要保证绿化种植池的高度比周围位置道路以及周围位置的硬质地表低,具体的下沉深度可以按照工程项目所在地区的实际水温情况以及土壤渗透率等加以分析,明确雨水、洪涝灾害等控制目标,通常可以将其控制在50mm-100mm的范围内,最大也不能使其超过200mm。路缘石要和周围道路的高度持平,方便雨水流入到其中。如果路缘石的高度超出了周围道路以及硬质地表,可以根据情况适当地设置一些缺口,缺口的高度通常均在50mm左右。通过设置缺口的方式,让雨水更快地流入种植池当中。工作人员还可以在入口的位置铺设一些鹅卵石,避免因为雨水冲刷等问题,给项目使用质量带来负面影响。工作人员可以将溢流口设置到种植池当中,而且雨水口的高程要明显高出种植池,但是还要控制其低于地面。如果降雨量比较大[6],还可以将绿化种植池当中超出额定标准的雨水排入到当地城市的雨水管道当中。城市在降雨时会自然产生雨水径流,这些雨水径流会不断地冲刷路面上的各种污染物以及固体垃圾等,并将这些杂物冲到种植池当中,影响种植池的正常使用。据不完全统计、雨水径流所产生的污染物,不论是悬浮物还是重金属,都是不可避免的,而且前期情况会比较严重。针对该情况,可以通过初期弃流的方式来控制径流所带来的污染。综合上述各种情况来看,工作人员完全可以在绿化种植池雨水集中入口的位置来设置一些拦截污雨水的设备,以减少污雨水产生的不良影响。雨水是城市道路水资源主要补充来源,对提升地下水资源量具有十分重要的意义,也是生态雨水系统当中最为关键的一个组成部分。如果道路土壤的夯实度太高,土壤强度过大,会导致雨水下渗速度变慢,影响到绿色街道对雨水的吸收速度。针对该情况,在对道路进行设计时,必须要通过各种方式来提升土壤渗透速度以及整体渗透率。目前常见的处理办法包含下述几个方面:首先是尽量选择沙质土或者是砂质壤土,利用这两种土来完成项目建设,可以有效提升下渗速率;其次,还要关注机械使用环节,对于已经压实的土壤,可以利用各种机械设备对其进行处理,优化土壤夯实程度,提升土壤下渗率。针对部分渗透性不够理想的土质,在建设时可以适当地加入一些炉渣或者是一些膨胀的页岩,起到改善土壤结构的作用。
2.植物设计
植物设计是所有城市道路设计中最为关键的一个环节,因为不同雨水管理的景观设施内部,会有不同的雨水量处理模式。不同地区、不同季节雨水量不同,降雨情况难以估计,丰水期和少水期的差别也比较大。同时植物设计也会在一定程度上受到雨水管理景观设施坡度的影响,所以工作人员必须要按照植物水生的习惯以及特点来进行植物设计。在植物设计过程中,要根据项目所在地区的情况,判定选择水生植物、还是中生植物。在选择植物时,尽量选择本土植物,从根本上杜绝外来植物入侵;同时还要选择一些抗逆性比较强、吸附性比较强的植物。满足上述条件的植物不仅种植简单,后期养护所需要耗费的财力与人力也比较少,能够起到其应有的作用。在满足上述各种条件之后,再考虑植物的色彩、植物的质感以及植物的花期等综合性因素,择优选取。
3.景观设计
绿色街道设计,不仅要对城市道路雨水情况进行管理,同时还要尽量地满足各种城市道路景观美化效果。通过分析近年来的实际工作经验发现,绿色街道虽然可以满足自然水循环过程的需求,同时还可以通过各种纯天然的方式来提升景观效果。如果通过调查发现,某位置街道改造项目可以使用一些开花的植物,比如选用水仙等,要合理地搭配颜色,结合雨水塘等对其进行综合性设计,提升植物的观赏性以及植物的实用性[7]。雨水花园是一种完全通过人工进行挖掘的花园,有时也可以借助自然形成的绿地来吸收街道、建筑雨水。将这部分雨水引入到植物根系以及土壤当中,利用其中存在的微生物群落来实现综合性效果,并通过该方式来净化雨水,让雨水可以慢速度地渗入到土壤当中,起到涵养地下水的效果,为雨水利用的持续发展奠定基础。在雨水花园的设计初期,还需要注意充分了解当地气候状况,选择渗透性合适的土壤类型以及容易生长的低养护植物。雨水花园的建设尺度通常较小,并设置于生活性街道、住宅的旁边。在实际选址时,需要注意与建筑之间的最近距离应当在3m以上,这样能够防止水渗漏入建筑基础,或者地下室,从而造成倒灌、霉变问题。另外,雨水花园还应当远离大树,设置于光照充足的区域,保证在暴雨季节能够快速排干雨水。
三、结语
从上文提出的各种情况来看,海绵城市建设的主要目标就是节水、节省空间,保证水资源和城市空间均衡发展。对其进行系统性地整合处理,利用园林工程等自然界的力量,留住降水,对降水进行净化处理,保证这部分降水的可用性。园林工程不论是建设措施还是建设模式,都必须要满足当前目标城市的实际情况,采取最佳的工作方案进行设计。在海绵城市背景下的绿色街道景观设计方面,要综合考虑各种上文中所提出的因素,不论是景观设计、植物设计还是道路设计,都必须要以社会发展的实际情况为基础。上文首先阐述了海绵城市背景下绿色街道景观设计工作的要点,之后分别从多个角度论述了应当如何对绿色街道景观进行设计,希望可以为相关工作人员的日后工作奠定基础,提升设计质量。
作者:王军锋李娟姚章堂单位:中粮工程科技(郑)有限公司
参考文献:
[1]于东飞,乔木,王云中,刘宝宝.基于GIS技术和“汇水小区”理念的城市雨水景观规划设计[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版),2015,(05):723-727.
[2]高菲.海绵城市建设———低影响开发绿色雨水设施的植物运用[J].中外建筑,2016,(07):115-117.
[3]马越,邓朝显,甘旭,梁行行,张哲.终端雨洪生态调蓄技术在海绵城市建设中的应用———沣西新城中心绿廊示范项目[J].净水技术,2016,(03):38-44+62
[4]李岩.基于海绵城市背景下的街道景观设计研究[J].建筑知识,2016,(09):160.
[5]张善峰,王剑云.让自然做功———融合“雨水管理”的绿色街道景观设计[J].生态经济,2011,(11):182-189+192.
观规划角度提出建议,以期更好地推动海绵城市的研究与发展。
【关键词】:海绵城市;水生态基础设施;生态优先;雨水利用
1、海绵城市的提出背景
城市化的不断加深则带来一系列生态环境问题,其中水生态危机尤为突出。城市面临的水生态问题远不止洪涝灾害,还有水资源短缺和水安全问题与之并存。反观我国传统城市建设模式,在应对内涝洪灾和水安全问题的能力却存在明显不足。
因此,在我国水生态环境恶化和新型城镇化建设的时代背景下,海绵城市作为人与自然和谐共存的有效途径,被专业领域学者提出和推广,并成为国家和地方政府解决城市雨洪综合管理的指导方针和战略目标。
2、海绵城市概念及意义
我国《指南》中对海绵城市的概念进行明确定义:指城市能够像海绵一样,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、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。该简单概念背后隐含的深层内涵,可以具体分解为:一是,海绵城市面对洪涝或者干旱时能灵活应对和适应各种水环境危机的韧力,体现了弹性城市应对自然灾害的思想;二是,海绵城市要求基本保持开发前后的水文特征不变;三是,海绵城市要求保护水生态环境,将雨水作为资源合理储存起来,以解城市不时缺水之需。现代化城市建设过程当中,海绵城市的应用有利于解决水资源短缺、内涝频繁发生、水生态恶化等突出问题,为建设海绵城市提供重要保障[1-2]。
3、海绵城市发展历程
3.1国外研究发展历程
通过国外文献研究发现,海绵城市的概念最早被澳大利亚研究学者用来隐喻城市对周边乡村人口的吸附效应。近年来,多有学者运用该概念来形象比喻城市吐纳雨水的能力。IgnacioF.Bunster-Ossa用海绵城市来形容城市像海绵一样处理雨洪自然事件问题的弹性能力,并以三个案例说明了从规划到设计不同尺度的具体雨洪管理设计方法,包含雨洪滞留和过滤等景观手法的应用。2015年1月,美国《晨报》(MorningEdition)也展_了建设海绵城市的讨论。国际上关于“海绵城市”的相关理念与政策很多,尽管这些理念的名称不同,但所采取的工程措施基本涵盖:透水铺砖、雨水花园、绿色屋顶、植草沟等雨水渗透、滞留设施,以及生物滞留池、湿地等雨水贮存设施。
3.2国内研究发展历程
通过研究国内文献研究发现,国内关于海绵城市概念最早可追溯到2003年,北京大学俞孔坚和李迪华教授共同出版的《城市景观之路:与市长交流》一书中最早将“海绵”的概念比喻自然湿地、河流等对城市旱涝灾害的调蓄能力。
在我国海绵城市概念发展的整个过程中,出现了多种概念名称叫法,主要有绿色海绵、海绵体城市、生态海绵城市等,这些概念在改变传统雨水排放模式、提高城市自然蓄水排水的能力、运用生态途径解决城市水环境问题等方面展开了不同程度的探讨研究,与海绵城市有着异曲同工的紧密联系,最终在国家政策层面确定了海绵城市概念的统一和完善[1-2]。
4、海绵城市构建途径与措施
主要分为水生态系统功能主体保护与修复和源头管理与控制技术(区域低影响开发)。其中,水生态系统功能主体保护与修复主要包括:识别水资源保护生态斑块、保护水系网络及生态系统、修复已破坏的水生态斑块及网络、源头管理与控制技术(区域低影响开发)等。根据城市降雨过程,区域低影响开发技术主要分为截留技术、促渗技术和调蓄技术3种。其中,截留技术是通过材料或者结构,将降雨过程中雨水形成径流的速度减缓,通过增加雨水汇集的面积来达到延缓径流目的的技术,如绿色屋顶及植物群落冠层截留等[1-2]。
5、研究进展现状概述(共识与争议)
5.1三点共识
海绵城市理论产生至今,学术界达成了以下三点共识:
(1)海绵城市的建设是一个长期的过程。(2)内涝和水体黑臭等一系列问题虽然最终表现在水体上,但是其产生原因涉及人类活动特别是城市建设的方方面面,不能“就水论水”。解决问题必须在统一规划的引领下完成,不是单一部门。(3)国外经验是值得借鉴和总结的,但同时要注意的是,国内外城市规模、密度、居住习惯和发展水平不同导致的差异值得重点关注。
5.2七点争议
2014年10月,《海绵城市建设技术指南》的颁布,使海绵城市圈形成了“灰色”“绿色”“灰-绿结合”三派鼎立的局面。争议焦点大致总结为以下七点:(1)城市海绵概念可行性(2)绿地用来调节径流的可行性(3)绿地承担滞洪作用的可行性(4)城市保存雨水和充实地下水的方式(5)海绵城市解决水质污染问题的可行性。(6)建设海绵城市是否更省钱。(7)海绵概念是否可发展。
积极利用绿色海绵体保护和储留雨水是一项积极善意的发展,但前提条件是城市拥有充足的绿地,雨水没有被污染。城市海绵体对治理洪涝能起多大作用,需要实事求是、因地制宜地分析。我们不能把海绵城市当做是解决城市洪涝问题必须且唯一的灵丹妙药,应该打破僵化的思维方式,站在更高的层面、更大的时空尺度上来观察雨洪管理的问题
结束语
雨水不是负担,而是宝贵的资源。在城市景观设计中,将水资源、土地资源等生态平衡纳入设计理念中,建立海绵城市是我国城市建设发展的必然趋势,而我国当前所面临的资源
问题和环境问题日益严峻,进一步表明我国建设海绵城市的必要性,因此,只有更好的将海绵城市设计与城市景观设计结合起来,才能有效解决城市地表水存储问题,减少城市生态环境恶化现象,进而促进我国现代化城市的可持续发展。
【参考文献】
[1]仇保兴.海绵城市(LID)的内涵、途径与展望[J].给水排水,2015,41(3):1-7.