時間:2023-08-12 08:24:21
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發表網為您精選了8篇海綿城市目前存在的問題,愿這些內容能夠啟迪您的思維,激發您的創作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
隨著我國城鎮化的發展,城市規模不斷擴大,城市建設與自然環境的矛盾不斷凸顯,很多城市面臨水害頻發、水資源短缺、水污染嚴重、水生態惡化等問題。特別是近些年,汛期部分大城市出現城市內澇問題,鄂爾多斯市也存在同樣的問題,對人民群眾生命財產安全造成了極大的威脅。海綿城市建設是國家基于提升城市生態系統功能和減少城市洪澇災害提出的新的城市建設模式,筆者重點探討該模式對鄂爾多斯市城鎮防洪排澇的啟示。
1海綿城市建設的提出
2014年10月,國家住建部下發了《海綿城市建設技術指南———低影響開發雨水系統構建(試行)》,對“海綿城市”的概念給出了明確的定義,即城市能夠像海綿一樣,在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。
1.1海綿城市的內涵
海綿城市以“慢排緩釋”和“源頭分散”控制為主要規劃建設理念,追求城市人水和諧,將傳統的城市建設方式轉變為低影響的建設模式,通過生態化措施,盡可能維持城市開發建設前后水文特征不變,有效緩解不透水面積增加造成的徑流總量、徑流峰值與徑流污染的增加等對環境造成的不利影響。通過“自然積存”,來實現削峰調蓄,控制徑流量;通過“自然滲透”,來恢復水生態,修復水的自然循環;通過“自然凈化”,來減少污染,實現水質的改善,為水的循環利用奠定堅實的基礎[1]。
1.2海綿城市建設的途徑
海綿城市的建設途徑主要有以下幾方面:①對城市原有生態系統的保護。最大限度地保護原有的河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等水生態敏感區,留有足夠涵養水源、應對較大強度降雨的林地、草地、湖泊、濕地,維持城市開發前的自然水文特征。②生態恢復和修復。運用生態的手段進行恢復和修復,并維持一定比例的生態空間。③低影響開發。按照對城市生態環境影響最低的開發建設理念,合理控制開發強度,在城市中保留足夠的生態用地,控制城市不透水面積比例,最大限度的減少對城市原有水生態環境的破壞,根據需求適當開挖河湖溝渠、增加水域面積,促進雨水的積存、滲透和凈化[2]。
2國內外海綿城市建設經驗
海綿城市這種城市可持續發展模式目前已經成為各國城市建設的重要選擇。同時,我國也于2015年確定了17個海綿城市建設試點,逐步轉變城市的發展模式。
2.1國外海綿城市建設經驗
國外較早的開展了海綿城市建設。美國采用城市低影響開發來解決城市雨水問題,其核心是通過合理的場地開發方式,模擬自然水文條件并通過綜合性措施從源頭上降低開發導致的水文條件的顯著變化和雨水徑流對生態環境的影響。英國建立了可持續城市排水系統,從源頭處理徑流和潛在污染源,保護水資源免于點源與非點源的污染。澳大利亞城市建設則以水循環為核心,主要是把雨水、給水、污水(中水)管理作為水循環的各個環節。在這些理念的指引下,國外各大城市在完善法律法規的基礎上,通過建設雨污分離的城市排水系統、建筑物雨水收集系統,嚴格控制建筑排水標準,廣泛使用透水磚,推廣屋頂綠化,加大生態建設等方式減少水災害和保護水生態。各國也非常重視公眾參與,采用稅收減免和補助津貼等政策鼓勵民眾建設節能型房屋,使雨水得到循環利用,從源頭控制徑流和污染,減少水災害。
2.2國內海綿城市建設情況
國務院辦公廳2015年10月印發《關于推進海綿城市建設的指導意見》,部署推進海綿城市建設工作。要求通過海綿城市建設,最大限度地減少城市開發建設對生態環境的影響,將70%的降雨就地消納和利用。到2020年,城市建成區20%以上面積要達到目標要求;到2030年,城市建成區80%以上的面積要達到目標要求。目前,部分海綿城市建設試點,出臺了海綿城市建設管理辦法,編制完成了各項建設規劃及“海綿體”設計指南,并已開始了公園廣場、整體式雨水暗渠、水庫聯通工程、雨水收集調蓄設施等“海綿體”的建設改造,以及對“海綿體”的監測系統建設。例如,武漢市出臺了《武漢市海綿城市建設管理辦法》,明確了建設目標、內容、措施、部門職責、績效考核等內容;灃西新城編制完成了《西咸新區海綿城市建設規劃設計技術導則》等5項技術標準,《西咸新區海綿城市總體規劃》等4項專業規劃;廈門市將啟動試點區海綿城市管控平臺,評估海綿城市建設情況,大小海綿體將裝傳感器,可實時監測降雨量、流量、水位、易積水位置等;濟南、南寧、池州等都開始了道路、公園、廣場等的“海綿體”改造工作。
3對鄂爾多斯市城鎮防洪排澇的啟示
鄂爾多斯市全年降水集中在7~9月,且常以暴雨形式出現,易造成洪澇災害。海綿城市建設是基于提升城市生態系統功能和減少城市洪澇災害提出的新的城市建設模式,對鄂爾多斯市城鎮防洪排澇有重要的指導意義。
鄂爾多斯市城鎮防洪排澇存在以下問題:①城市暴雨強度加大。鄂爾多斯市烏審旗烏審召、呼吉爾特和東勝地區是沙漠暴雨中心,其中東勝區城鎮發展規模較大,“雨島效應”使東勝城區暴雨頻率與強度高于周邊地區,發生洪澇災害的可能性增加。②排水設施標準較低。城鎮建設過程中,排水設施標準較低,地下排水管網建設跟不上城鎮建設進度,缺乏長遠規劃,沒有骨干排水管網,而且部分排水管網老化、破損、淤塞等問題嚴重,城鎮排水能力不足。③雨洪調蓄能力弱。城鎮下墊面大量硬化,不透水面積增加,城市湖泊、洼地、河道等蓄水空間隨之減少,城鎮滯留雨洪的能力較弱。④防洪管理水平有待提高。目前各旗區城鎮防澇管理模式不明晰,存在城建和水務部門共同管理、城建和水務部門單獨管理、水務公司管理幾種模式,或管理機構不明確等問題。⑤城鎮還存在暴雨預測預警體系不完備,防洪排澇基層力量薄弱,防汛物料儲備不足,防災救災培訓演練不夠等問題。
3.2對鄂爾多斯市的啟示
鄂爾多斯市對城鎮防洪排澇和應急管理有迫切需求,應該以海綿城市理念為基礎,采取以下防洪排澇措施。①轉變城鎮防洪排澇觀念。要從單純城市排水轉變為滲、滯、蓄、凈、用、排等措施聯合將降雨就地消納和利用的應對理念,減少對自然環境的影響。②科學規劃城鎮。在規劃時,盡量保持場地開發后能維持原有的水文功能,提高土壤入滲能力,減少地表徑流;最大限度地保護原有的河流、湖泊、濕地、溝渠等不受開發活動影響,并修復已破壞的水生態環境;新建建筑雨水收集系統,綜合利用雨洪,調節城鎮地表徑流;水域治理時充分考慮河道的功能和水生態環境,盡量保留原有河道的自然形態,避免采取對其有重大影響的工程措施。③精細化設計城鎮“海綿體”。根據城鎮水文條件對河道、綠地、湖泊、濕地、溝渠、儲水池等“海綿體”進行精細化設計,通過改造道路、廣場、公園等,增加下滲,減少徑流;通過建設模塊式的雨水調蓄系統、地下水的調蓄池或者下沉式雨水調蓄廣場等設施,最大程度地把雨水保留下來。④提高防洪排澇管理水平。基于海綿城市理念的城鎮防洪排澇涉及城建、水務、環保、園林、國土等多部門,需要通過完善體制機制協調部門間關系。城鎮建設中應增加水務部門職能,如核發建設用地規劃許可證、城市排水許可證時需要經過水務部門核準。⑤應根據自然氣候、城市規模、蓄排水體系建設等因素的變化,不斷修訂完善城鎮防洪排澇應急預案,加大城鎮防洪知識宣傳教育和防汛救災演習等。
4結論
國外部分城市在完善法律法規基礎上,通過建設雨污分離的城市排水系統、建筑物雨水收集系統,嚴格控制建筑排水標準,廣泛使用透水磚,推廣屋頂綠化,加大生態建設等方式減少水災害和保護水生態。同時,非常重視公眾參與,采用稅收減免和補助津貼等政策鼓勵民眾建設節能型房屋,從而使雨水得到循環利用,從源頭控制徑流和污染,減少水災害。國內海綿城市建設試點主要通過制定管理辦法,編制建設規劃及“海綿體”設計指南,開展公園廣場、整體式雨水暗渠、水庫聯通工程、雨水收集調蓄設施等“海綿體”的建設改造,以及對“海綿體”的監測系統建設等方式建設海綿城市。鄂爾多斯市對城鎮防洪排澇和應急管理有迫切需求,應該以海綿城市理念為基礎,轉變城鎮防洪排澇觀念,通過科學規劃、精細化設計和建設城鎮“海綿體”,完善管理體制、應急預案等方式修復保護生態環境,實現城鎮與水和諧發展,從而達到防治城鎮洪水內澇的目的。
作者:周海光 路寧 閆江鴻 單位:鄂爾多斯市水利勘測設計院 鄂爾多斯市防汛抗旱指揮部辦公室 鄂爾多斯市水務局
參考文獻:
關鍵詞:海綿城市;城市建設;問題;建議;應用
中圖分類號:TU992 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20160230227
在現代化城市建設中,城市化水平正在不斷提高,不過水資源短缺問題正在不斷加劇,目前必須要加強對海綿城市的構建,要對雨水進行合理控制和管理,發揮雨水工程的最大效用。
1 海綿城市理念
隨著經濟的快速發展,城市水資源污染問題也日益嚴峻,必須要從全局進行考慮,要對城市河道進行清理,對城市水生態系統結構進行重建,要充分利用現代化技術手段來解決雨水排放問題,比如雨水花園、下沉式綠地等都可以有效減少雨水徑流問題,對雨水進行收集、凈化,實現雨水的再利用。海綿城市的構建還可以改善城市生態環境,增強城市抗洪防澇能力。
2 我國現代化城市建設中面臨的主要問題
現代化城市的建設給人們帶來了許多便利,也帶來了許多新的問題和挑戰。城市占地面積正在不斷擴大,很多湖泊都被填埋,水資源正在遭受污染,水資源短缺問題不斷加劇,城市抗洪能力減弱,水文水力特性改變,每年我國都會有許多城市遭受洪澇災害,導致人員傷亡事故的發生,究其原因就是沒有對雨水綜合利用,在海綿城市建設中主要是將雨水進行綜合管理和利用,實現雨水工程的最大價值,緩解城市水資源短缺問題。
3 現代化海綿城市建設的主要建議
3.1 政府要加強對海綿城市建設的政策扶持
政府要針對云南地區的地形、地質結構進行合理規劃,要對海綿城市的建設給予政策扶持,加強對海綿城市建設的重視。政府對于現有土地進行合理綠化,要提高綠地率和容積率的指標,還要加強對雨水控制容積的建設,要引入透水鋪裝技術和下沉式綠地技術,加強對雨水利用工程的建設。政府對于已經出讓的土地,要與企業或個人進行協商,制定激勵機制,積極鼓勵企業建設海綿城市工程,要引入和落實海綿城市理念。
3.2 加強對海綿城市建設理念的宣傳
海綿城市的建設必須要因地制宜,云南等地常年氣候濕度較大,降雨量較多,因此,比較適合海綿城市的建設,政府部門應該將現代化城市與海綿城市相結合,制定科學合理的城市規劃藍圖,要加強對海綿城市建設理念的宣傳,對原有生態系統加以保護,還要考慮到不同用地的空間關系、建筑主體、排水防澇等因素,要加強對城市水系統的規劃,引入園林景觀設計,利用植被種植的方法增強城市的抗洪防澇能力,要充分利用新媒體手段加強對海綿城市建設理念的宣傳,增強民眾的雨水利用意識。
3.3 積極創建海綿城市建設試點
云南省有許多城市都存在洪水和內澇的風險,因此政府可以在云南省積極創建海綿城市建設試點,結合雨水利用項目的實際情況,充分利用當地的水資源,要加強對先進雨水利用理念和技術的引入,在公共場所和公園等開發項目中融入海綿城市理念,還要積極探索海綿城市建設的新途徑,比如屋頂綠化技術、透水鋪裝技術的應用,不僅可以減少雨水的沖擊力,還可以實現對雨水的存儲、凈化,實現對雨水的綜合利用。還要積極鼓勵市民參與到海綿城市建設與監督中,讓民眾自覺履行監督職責。
3.4 加強對城市原有生態系統的保護
在現代化城市建設中,想要實施雨水利用工程,必須要最大限度地保護原有生態系統,要能確保城市具有水體吸水和凈化能力。政府要對城市現有河流、湖泊、濕地等水生態區域進行統計,盡量在開發過程中不會對水生態區域造成破壞,對于降雨強度較大的綠地和林區,要制定保護計劃,維持城市的自然水文特征。對于遭受到破壞的綠地或水體,要采用現代化生物或生態手段進行修復和保護,要確保城市生態系統的平衡。
3.5 加強對項目總平面圖審批過程把關
城市規劃部門要加強對雨水工程項目的審批,尤其是總平面圖等文件,要嚴格按照海綿城市建設標準來執行,政府部門要加強管理力度,有效解決城市水資源緊缺問題,快速促進城市生態環境的改善。
4 結束語
隨著現代化城市的建設,生態環境遭受到嚴重破壞,必須要加強對海綿城市的建設,積極建設雨水利用工程,有效解決城市水資源緊缺問題。
【關鍵詞】海綿城市 村鎮廣場 雨水景觀 優化設計
【中圖分類號】TU2 【文獻標識碼】A
以低影響開發模式為建設內涵的“海綿城市建設”已成為近年來我國學術與實踐研究的熱點話題,我國在借鑒國際雨洪管理技術的基礎上,結合自身特點,提出了海綿城市的建設理念。“海綿城市”概念的產生源自于行業內和學術界習慣用“海綿”來比喻城市在適應氣候變化與環境時具備良好的“彈性”特征,海綿城市建設倡導將自然途徑與人工措施相結合的雨澇調蓄能力,傳統的雨水就地排放思路開始向雨水自然調蓄方向轉變①。近年來,車伍②、王思思③、王建龍④等人在介紹國外雨洪管理模式及方法、國內雨洪應用案例及雨洪與景觀設計結合方面有深入探討。俞孔堅及其北京大學研究團隊提出生態海綿城市并實踐了用生態基礎設施來綜合解決城市水問題和綠色城市的構建⑤。臺灣水利署基于LID技術在新近的《流域綜合治理計劃》中提出構建“海綿城市”⑥。2014年11月住房和城鄉建設部《海綿城市建設技術指南》,海綿城市的建設需要將城市中大量的不透水區向透水區或部分透水區轉變,恢復原有的水文循環過程。村鎮廣場在村鎮聚落中具備社交場所、組織交通、城市名片與美化環境等功能,是村鎮公共空間的重要組成部分,然而目前村鎮廣場的硬質鋪裝比例大,下墊面結構與排水方式對村鎮可持續發展建設有較大影響,因此建設海綿型村鎮廣場景觀的優化設計尤為重要。
“海綿城市”與“低影響開發”的辨析
“低影響開發”概念起源于20世紀80年代末90年代初美國的雨洪管理理念,并于2000年發展成為全美的雨洪管理范本。“海綿城市”是我國借鑒國外先進的雨洪管理與低影響土地開發理念基礎上,提出適合我國國情的城市建設與雨洪治理理念。因此,有必要將“低影響開發”與“海綿城市”進行釋義辨析。
概念辨析。低影響開發的雨水管理技術是美國馬里蘭州喬治王子郡的環境資源部的首創,是一種新型土地開發方法,與自然管理雨水方式接近,以恢復與維持一個地區的水文生態功能為目標。海綿城市是我國借鑒國外先進的雨洪管理理念基礎上,提出的適合我國國情的一種順應自然、與自然和諧共生的城市建設與土地開發、管理、保護等方法。第九屆中國城鎮水務發展大會提出了海綿城市以改變我國傳統的城市粗放型建設理念為依托,滿足城鎮化與資源環境的可持續發展內涵。海綿城市的建設目標是通過保護原有的水生態系統,運用低影響開發技術恢復水文環境,“讓城市彈性適應環境變化與自然災害”。改變就地排放的排水防澇思路,倡導開發前后的水文特征維持不變。
由此可見,“低影響開發”與“海綿城市”在本質上都以改善水生態為出發點的。“低影響開發”在具體的水文技術方法、法定規范與土地開發手段上更加具體、明確,可操作性強。“海綿城市”在吸收“低影響開發”(以下簡稱LID)理念基礎上,緊密結合城鎮化建設中的實際問題,從國家戰略高度出發,在城市規劃頂層設計中層層落實、明確要求,相比LID,內涵更寬、任務更重、更加迫切實施。
適用范圍。美國低影響開發(LID)理念適用于大于5000平方英尺的所有聯邦項目,主要在中小尺度的街區、廣場、居住社區應用較多。近年來,LID理論與方法逐步向全美與歐洲擴展,適用范圍逐步擴大到與城市設計、規劃相結合,形成了水敏感城市設計(WSUN)、低影響城市設計與方法(LIUDD)、可持續城市排水系統(SUDS)的理論與方法,目前在流域尺度的雨洪模擬管理和保護開發也開始研發與應用。
海綿城市相比LID適用范圍更加廣闊,從區域水生態環境保護到城市規劃區的海綿城市設計及舊區改造均有涉及。借鑒國際上低影響開發建設模式的成功經驗,并吸納了我國相關政策法規的要求和低影響開發雨水系統的工程實踐經驗,適用于以下三個方面:一是指導海綿城市建設各層級規劃編制過程中低影響開發內容的落實;二是指導新建、改建、擴建項目配套建設低影響開發設施的設計、實施與維護管理;三是指導城市規劃、排水、道路交通、園林等有關部門指導和監督海綿城市建設有關工作⑦。
海綿城市視角下的村鎮廣場景觀空間環境的問題
課題組在2013~2014年間對河北周邊村鎮廣場進行實地調研,對城鎮級綜合型廣場、鄉級主題型廣場和村級休閑型廣場進行專項研究,從促進或阻礙海綿因子、功能因子、文化因子層面定量統計,分析滿意度。調研發現,城鎮級、鄉級綜合型廣場景觀的整體滿意度最高,文化代表性強,能夠凸顯城鎮地域特色。然而,在城鎮及鄉村的海綿城市建設以及海綿文化的傳播還尚未全面展開,還存在以下不足:
廣場下墊面結構及排水方式引起的積水與水污染問題。廣場是城鎮公共空間的重要組成部分,傳統的城市管網排水系統在廣場下墊面結構中處于主導地位并大量存在,隨著城鎮化進程的加快,村鎮廣場建設量也不斷增加,使得村鎮的不透水下墊面激增、徑流量加大、城郊村鎮內澇及污染不斷加重。常見的解決方法是擴大排水管徑,增加泵站數量及排水能力來避免內澇,然而,建設經驗表明這并不能從根本上解決洪水及水污染問題。調研發現,由于建設規格及排水系統較為完善,城鎮、鄉級的主要廣場內部較少發生內澇及水污染,然而途徑廣場內部的污水及雨水更多地匯集到廣場周圍的道路及低洼地段。村級廣場問題較多,由于排水管道陳舊,施工工藝較差,部分村級廣場成為雨季內澇高發地段,有些地面鋪裝工藝差,出現缺口、內陷、剝落等問題,加劇了徑流污染及內澇問題。
綠化植被(透水下墊面)面積不足或單一,夏季缺少遮蔭場所。目前國內并沒有對村鎮廣場的綠化率劃定統一標準,《城市綠化規劃建設指標的規定》(1994)中規定城市綠化覆蓋率為不少于35%。非園林城市的廣場建設也主要以此作為標準進行開發建設。傳統的城市廣場綠化設計是以滿足廣場的各類功能需求為目的的,適當運用園林小品和硬質鋪裝等園林手段,最終形成美觀、實用的廣場環境。然而作為透水下墊面的廣場綠化植被對雨水的滯留有重要作用,將靠近廣場硬質區的綠化做下沉式處理可以有效地吸收、過濾與滯留雨水。調研發現,大部分的村鎮廣場沒有考慮這一問題,許多綠化區周圍用不透水石材圍合起來作為座椅供人使用,導致雨季大量雨水無法排入綠化池內,加大徑流量。此外,綠化面積不足也是廣場的主要問題。
廣場設施功能單一或缺乏維護。村鎮廣場是公共設施的主要承載空間。公共設施不僅能夠為市民創造出愉悅感、快樂感以及對村鎮生活的思考,而且能夠促進人與人的接觸和交流。一方面展現了村鎮的文化和歷史,一方面也能激發人們參與意識、創造力和想象力。調研發現,村鎮廣場設施普遍存在一體化設計、功能單一或缺乏維護的問題,設施滿意度最低,人們普遍認為不方便,可休息的地方太少。
海綿生態文化的普世性不足,應加大宣傳力度。“海綿城市”的生態文化理念在我國行業內部剛剛興起,社會大眾對海綿生態文化認知度不高,對其恢復生態環境、改善城市水資源問題的積極作用并不了解。調研發現,大眾對城市內澇與水污染問題的解決途徑尚以傳統的排水設施不足或缺乏為主,而對新興的雨水滯留、雨水回用、雨水景觀等設計理念不了解。因此在海綿城市建設過程中,應著重加大海綿生態文化的宣傳力度,使雨水文化口口相傳,提高社會各界的生態文化意識。
海綿型村鎮廣場景觀空間優化設計思路
海綿型村鎮廣場景觀空間優化設計構架。海綿型村鎮廣場景觀優化不應僅限于雨水景觀的優化設計,還應同時考慮植被、場地、材料、文化及教育等整體景觀環境的優化與提升。根據美國可持續景觀評價標準、我國生態景觀建設標準等,提出建設可持續的海綿型村鎮廣場景觀空間優化設計構架:第一步,優化設計前評估,對場地內部水文、植被、群落生境、材料與文化進行系統評估,確定場地需要保留與改造的區域,同時增設公眾參與設計環節,對場地中功能設施及景觀環境進行綜合評估。第二步,用地適宜性分析,根據場地自然、人文與現狀條件,結合地域特點確定場地適宜建設區、較適宜建設區及不適宜建設區。第三步,優化設計目標,以建設海綿城市、美麗鄉村為總體目標定位,側重生態與人文兩方面解決現存問題,以達到可持續的廣場景觀目標。第四步,優化目標分解,將總體目標分解為五個方面:水生態系統改善,可從雨水景觀設計方法解決;植被、土壤及群落生境改善,可從植被生境修復設計解決;場地設計側重功能優化與完善;材料生態化可應用新能源、可再生及本土化材料來完善;文化及環境教育需重視生態意識及文化保護在場地優化中的要義。第五步,施工及運營維護機制,需要考慮場地優化建設中應加強控制污染及使用可再生能源的問題。
海綿型村鎮廣場雨水景觀設計途徑。以維持與恢復水文生態本底為目標定位的海綿型村鎮廣場景觀,在設計構架上應加強雨水設施與景觀要素之間的銜接與完善,將海綿生態文化理念融入廣場文化理念中,使人們在廣場景觀環境中更加舒適、愉悅地體驗自然魅力與人類智慧的交融。海綿型村鎮廣場雨水景觀設計途徑:第一步,用地適宜性分析。第二步,按照我國《海綿城市建設指南》中對我國各地區年徑流量控制率的規定,制定海綿型村鎮廣場雨水景觀優化目標。第三步,雨水系統設計。根據現場具體情況,確定水文與氣象,測定雨水的體積來管理現場。第四步,典型現存設計選項。根據測定雨水的體積與現狀條件選擇雨水設施來進行現場設計,從場地源頭開始對雨水進行管理,可將雨水滲透/滯留設施、雨水徑流傳輸設施、雨水調蓄設施通過任意組合來達到設計目標。第五步,雨水設施景觀化設計。雨水設施景觀化是海綿型村鎮廣場景觀優化設計的關鍵,可通過雨水設施功能多元化、雨水植被設計景園化以及海綿生態文化地域化的設計策略來實現。
海綿型村鎮廣場景觀空間優化設計策略
雨水設施功能多元化。村鎮廣場中的雨水滲透/滯留設施在滿足雨水徑流就地滲透/滯留的功能以外,還可結合城市廣場的游憩空間、場地邊界綠化帶、停車場綠化帶、情景化鋪裝來實現豐富的廣場景觀品質。村鎮廣場中的雨水徑流傳輸主要通過明渠流與漫地流的方式來實現,設施主要由植草溝、雨水管渠等構成。廣場中的雨水傳輸設施可具備分割空間場地、景觀雕塑、游憩設施等多種功能來滿足人們的戶外活動需求。村鎮廣場的雨水調蓄設施位于雨水徑流匯集的末端,為多功能調蓄設施。當村鎮發生強降雨或防洪排澇有較高需求時,可作為雨水徑流調蓄池,有效減低雨水徑流,減輕村鎮防洪壓力。雨水調蓄設施平時可作為下沉廣場提供多種游憩功能供人適用。
雨水植被設計景園化。在我國,現代村鎮廣場的植被設計主要以學習西方廣場的現代造景手法為主,以幾何形式的排列組合來配合場地道路與活動場地,或以群落式的布置方式作為場地集中綠地的體現,此外,每逢國家節日村鎮大型花壇蜂擁而至,展出結束,花已凋零。這些與我國傳統的天人合一、因借自然的園林植被設計手法有很大差異。與傳統廣場旱地植被不同的是,雨水植被可有效凈化與降低雨水徑流中的污染物,削減雨水總徑流及峰值流量,具備重要的生態功能與美學價值。目前國內外學者對于雨水植被類型、組合方式、地域特性以及凈化效果均有較為深入的研究,然而,在雨水植被的景觀環境營造中涉及尚少。筆者認為海綿型村鎮廣場的植被設計應采用低維護、低成本的本土植被,借鑒我國傳統園林的造園手法,使場地中雨水植被與旱地植被巧妙融合,創造優雅怡人的景園效果。
海綿生態文化地域化。海綿生態文化是城市回歸自然本真的一種體現,是當前環境治理、城鎮開發與改造的精神動力。海綿生態文化是我國海綿城市建設進程中的核心文化理念,在學術界與業界已得到廣泛關注,調研發現人們對新興的海綿城市、雨水景觀等設計文化理念知之甚少,對村鎮水污染與內澇治理尚停留在依賴城市排水設施的基礎上,因此在村鎮建設中宣揚海綿生態文化理念,提高大眾的生態意識尤為迫切。海綿生態文化的傳播應體現地域性的特點,在我國不同地域的村鎮廣場具備風格各異的水文與地形特征,根據不同地域類型的村鎮廣場來劃分不同的海綿生態文化分區,可以加深大眾對海綿生態文化的認知度與理解力,對村鎮廣場的獨特性與多樣性有一定的推動意義。
結語
我國的“海綿城市”理論是在吸收借鑒國外雨洪理念基礎上逐步發展起來的,2014年《海綿城市建設技術指南》的提出將海綿城市理論與建設實施提高到國家戰略規劃高度,對我國解決城鎮化與資源環境協調發展實現城市永續目標有里程碑式戰略意義。本文通過對河北村鎮廣場進行專題調研,梳理現存問題,提出建設海綿型村鎮廣場景觀設計思路與構架,對村鎮廣場雨水景觀化途徑與策略展開詳細討論。目前,我國的雨洪景觀理念與實踐尚屬起步階段,還存在水文數據不透明、雨洪徑流模擬與計算技術滯后、項目落地阻力大等問題,需要不斷積累實踐經驗,提高本土雨洪景觀理論與技術能力,加大海綿生態文化傳播力度,早日實現我國海綿城市開發建設的良性發展目標。
(作者分別為天津大學仁愛學院建筑系博士研究生、講師,河北工業大學建筑與藝術設計學院博士研究生、講師;本文系2014年底河北省社會科學發展研究課題“新型城鎮化背景下河北省農村社區生態規劃策略研究”階段性成果,項目編號:2014040707)
【注釋】
①⑦住房城鄉建設部:《海綿城市建設技術指南―低影響開發雨水系統構建(試行)》,2014年10月。
②車伍,張{,趙楊:“我國排水防澇及海綿城市建設中若干問題分析”,《建設科技》,2015年第1期。
③蘇義敬,王思思,車伍等:“基于‘海綿城市’理念的下沉式綠地優化設計”,《南方建筑》,2014年第3期,第39~43頁。
④王建龍,車伍,易紅星:“基于低影響開發的雨水管理模型研究及進展”,《中國給水排水》,2010年第9期,第50~54頁。
⑤莫琳,俞孔堅:“構建城市綠色海綿―生態雨洪調蓄系統規劃研究”,《城市發展研究》,2012年第5期,第4~8頁。
關鍵詞:給排水O施;道路硬化;水資源利用
一、海綿城市的重要性
改革開放以來,隨著我國經濟技術的穩步提升,以及城市化進度逐漸加速,在鄉鎮向城市發展的進程中由于惡劣極端天氣增多所引起一系列的城市內澇、雨水徑流污染和給排水系統突發性崩潰等問題不斷加劇,很大程度上導致了國民經濟財產損失甚至人員傷亡;另外,做為世界上水資源短缺國家之一,我國水資源嚴重匱乏的問題日益突顯,更加迫切地需要成熟的技術和根為合理科學的規劃設計來解決這些“疑難雜癥”。
當前實施的城市化建設發展模式使得城市中不透水地面(下墊面)面積不斷擴大,不僅導致將于后地面雨水徑流量累積增加,突遇暴雨等強降雨天氣時使得城市排水系統超負荷工作;而且降雨后的雨水徑流由于排放不暢更容易受到污染,進入自然水體后會造成更大的危害。更重要的問題還有雨水的重復利用率低,大部分降水經排水系統直接排放,雨水未得到很好的利用,由此折射出我國現行的“以排為主”的城市雨水排放方式早已不適用于當下亟待解決的水資源短缺以及雨洪資源宏觀調控不足這兩大難題。在這些因素共同作用下,雨洪管理逐漸趨向于最大限度地實現雨水的積存、滲透和凈化以促進雨水資源的綜合利用和生態環境保護,而且進一步引伸出涵蓋以上方面的新興發展方向即“海綿城市”的推廣與建設。
海綿是一種多孔材料,具有良好的水分性質和力學性質:水分性質主要有吸水、持水和釋水等;力學性質則體現為壓縮、恢復形變和回彈等。由海綿的特殊性質可進一步引出“海綿城市”的概念:海綿城市是新興的城市雨洪管理模式,是指城市在適應環境變化及應對雨水帶來的自然災害等方面具有較好的“彈性”,降雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,有供求時將這部分水釋放并加以利用,讓水在城市中的歉意活動更加“自然”。海綿城市的給排水系統可以很好地應付將于重現期從大到小的各類降雨,使城市既免于發生內澇,也能夠科學高效地綜合利用雨洪資源,建立良好的水文生態環境。
2014年12月31日在多次提出“建設海綿城市”的大環境下,我國有關部門下發了關于“海綿城市建設試點工作”的通知,首批共試點30個城市,為海綿城市主體工程的給排水系統建設首當其沖,進一步加快解決城市洪澇災害及水資源嚴重短缺等問題。目前城市給排水系統中遺留的嚴重問題主要有以下幾點。
二、給排水系統構建問題及措施
1、給排水構筑物設施老舊,管網系統改造建設周期冗長
城市化進程的不斷加快,導致城鎮的建筑使用面積進一步擴大,為了拓展人們的居住空間,城市內的高樓大廈屢見不鮮。這在促進城市經濟發展,提高人民生活水平的同時,也縮小了給排水設施的使用面積。導致給排水設施的維修與修建需要投入大量的人力物力,建設周期長,對工程周圍居民的正常學習生活帶來不利的影響,同時,也會對城市交通帶來擁堵。然而,城市的發展離不開基礎設施的建設,城鎮的巨大用水量對于日漸老化的給排水設施帶來了沉重的負擔。
2、對于地下的空間規劃不合理
給排水等基礎設施的建設一般對于地下空間的使用頻率較高,然而相比于地面建設,地下的管網建設和規劃由于消耗的時間和經濟成本過高,容易被相關部門忽略。導致了地下管網建設的規劃不合理,各種線路交錯,對于相關設施的維修與檢修帶來了極為不利的影響。這種情況一方面為城市的規劃建設加大了難度;另一方面,對于城市用水用電安全帶來了隱患。
3、雨洪資源未得到充分利用
現代化社會的進程加快,促進了城市規劃建設的發展,城鎮中的道路為了加強交通系統的建設,保證城市車輛的正常運行,大部分都鋪設水泥或瀝青等硬化材料。城市路面的硬化范圍擴大對于積水的下滲有著極為不利的影響,尤其在部分季節性降雨量過高的地區,經常會出現積水超過地面十幾甚至幾十厘米,淹沒車輛和建筑用房的現象出現。由于水循環過程受到阻礙,還會出現地下徑流水量不足的情況,對于雨洪資源的利用不足,這使得城市的基礎設施建設發展不全面,城市經濟的發展遇到了嚴重挑戰。
4、對于短歷時強降雨天氣承受力弱
溫室效應是全球面臨的一個巨大問題,由此引發的氣候反常變化造成了地域性極端天氣頻發,其中較短歷時的強降雨天氣發生概率不斷增大,由于其具有高強度和不定時的特點,通常會形成局部地區短時、大流量的地面徑流,因為現有城市排水系統承受能力有限,往往在類似極端天氣發生是出現排流不暢的現象,使得雨水無法及時排走,導致極易發生城市內澇和水質污染,嚴重威脅居民人身安全和財產安全。針對海綿城市建設中給排水系統存在的問題,要著手從其規劃設計的角度出發進行根本解決。
其一,要以城市總體規劃和未來發展為基礎,結合城市生產生活總的供排水量對給排水系統進行設計,全面考慮泵站及管線的供排水穩定性、安全可靠性和防洪、防澇等對自然災害的應對能力,確保合理規劃和科學建設。
其二,由于我國對海綿城市概念的引入及實踐應用較晚,無論從技術層面還是相關規章制度上均處于初期發展階段,依托于海綿城市體系下的給排水系統優化理念和技術較為欠缺,因此要鼓勵大膽開拓不斷創新,對專業技術及施工領域進行深入研究,在汲取國外更為成熟的思想和技術手段的同時善于總結國內目前的實踐經驗,以求找到適合我國海綿城市發展的給排水系統正確構建方式。
其三,國家要提倡和推行試點工程,以一部分經濟技術條件較為完善的城市做為項目依托,在遵循海綿城市建設規范和保證與城市基礎設施建設的協調發展條件下對城市已有的給排水系統進行改造和更新,總結雨洪管理利用的實踐經驗,為進一步推進更大范圍的海綿城市建設奠定夯實的基礎。
結語:海綿城市的給排水建設對于城市提高水資源的利用率,增強對于旱澇災害的抵御能力,促進城市建設的快速發展,提高對于環境的適應能力等方面有著極為重要的作用。為此海綿城市應將建設合理高效的給排水設施作為發展城市建設的重要環節,加深現代化技術在城市基礎設施建設中的應用程度,根據海綿城市的發展特點,加快城市的現代化建設。
參考文獻:
關鍵詞:海綿城市;建設;難點
在2013年12月12日中央城鎮化工作會議中提出“建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市”,到2015年12月20日中央城市工作會議中再次強調“要提升建設水平,加強城市地上和地下基礎設施建設,建設海綿城市”,短短幾年時間,海綿城市已成為實現城市良性水文循環和可持續健康發展的新型城市建設模式。然而隨著全國海綿城市建設全面展開,各城市面臨從建設模式、前期規劃、工程設計到后期績效考核與運營管理各方面問題和挑戰,如何因地制宜、合理高效地選擇技術設施與產品成為突出問題和迫切需求。
1海綿城市的概念和作用
所謂的海綿城市指的是城市能夠像海綿一樣,對外界環境的變化有著較強的適應能力,且在應對自然災害等方面具有良好的彈性,下雨時能夠實現吸水、蓄水、滲水、凈水等功能,旱季則可以將蓄存的水“釋放”出來并加以利用,這部分功能主要是通過實現綜合性“低影響開發雨水系統”的構建并完善。
具體來說,海綿城市建設的重要作用可以表現為以下3個方面:第一,保護水資源,打破傳統“以排為主”的城市雨水管理思想,盡可能多地吸納水資源,為城市所利用。第二,防治水污染,通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種生態化技術,減少雨洪初期雨水對水體的污染。第三,減輕洪澇災害影響,通過減少徑流系數的方式,使較大降雨量得到就地吸納,降低城市內澇的影響。
2海綿城市建設過程中的難點問題
海綿城市建設是關系到國家生態文明、社會可持續發展和人民生命安全的大事,在全國上下拍手叫好之后卻面臨著很多困難和矛盾。在建設初期如果缺乏針對性的理性思考,一味跟風、模仿,不能及時反思和評價,則會造成極大的浪費,欲速則不達。
2.1“綠色海綿體”不足是全國普遍存在的問題
目前全國范圍普遍存在“海綿體”不足的現象,主要是因為城市房地產開發過熱,城市土地價值哄抬過高,開發商受經濟利益的驅使進一步加速了土地的地產開發流向,造成了公共綠地面積減少,硬質地面增加,最終導致可以吸水的綠色海綿體嚴重不足,使國內的海綿城市建設缺少了基礎實力。
2.2社會認知不夠
我國是一個世界上嚴重缺水的國家。人們在遭受瞬時暴雨災害的同時,并沒有意識到雨水被大量排放所造成的嚴重后果,因此,對于立足于將雨水變害為利的海綿城市建設的認知也不夠深刻。目前對于海綿城市建設的熱情僅局限于相關政府、建設及設計單位。人們對于相關改造的必要性和造成的不便不認可不支持,也會影響建設進程。
2.3缺少相關政策法規的支撐
海綿城市建設作為一個新生事物,處于摸索嘗試階段。很多問題尚未預見,相關政策法規的出臺也需要隨建設的實踐慢慢推進,需要在建設中總結分析,并實時調整。因此沒有有力的政策法規支撐,沒有建設行業標準的硬性要求,建設中會存在混亂和無法可依的狀況,也會影響建設力度和成效。
2.4突襲式建設存在弊端和風險
海綿城市突襲式建設會給城市帶來很多尚未預見的風險。比如,改造道路綠化帶為海綿體的做法,在一定程度上缺乏理論支撐和安全評價,尤其對于濟南等北方城市,植物品種普遍耐澇性差,夏季瞬時雨量大,可能給全市園林綠化造成災難性后果。海綿城市建設需要改造原有市政設施,在一定程度上會破壞基礎結構,因此需要進行嚴密的風險評估,避免改造中的人為災難。積蓄雨水的后期凈化處理和再利用不僅成本較高,處理效果和利用中也存在一定的安全風險。除此之外,還有很多問題會隨著建設的深入和后期的應用逐步顯現,需要各方面密切監控并及時處理。
2.5科技研發滯后
海綿城市建設在中國是一個新生事物,現有的經驗和技術多為借鑒,自我研發需要大量經驗的積累和分析,也需要全面評價建設效果,因此需要很長一段時間。而且研發需要專業人才和資金的大量投入,人才的培養更不是一日之功,因此國內的海綿城市建設還會有一個很長的艱難探索和成長階段。
3海綿城市建設過程中的技術關鍵點
3.1因地制宜,合理確定規劃控制目標和低影響開發技術選擇
第一,通常情況下,規劃控制目標是海綿城市建設的一個非常重要的選擇因素,具體則可以分為徑流峰值控制、雨洪利用、徑流污染控制等多種可選條件。這些條件的選取,對城市建設的標準和實施效果具有決定性影響。加上各個城市的區域位置、水文特點以及氣象條件等因素存在較大的差異,規劃控制目標也就有一定的差別,因此要做到科學必選,因地制宜。此外,還可將徑流總量控制作為海綿城市建設中重要的規劃控制目標,并制定合理的實施策略。低影響開發主要對包括地塊透水鋪裝率、下沉深度、下沉式綠地率以及綠色屋頂率等單項指標進行控制等。
第二,選擇低影響開發技術應遵循資源節約、保護環境、因地制宜,經濟適用等選擇原則。合理選擇低影響開發雨水技術及組合方式,包括截污凈化系統、儲存利用系統、滲透系統、開放空間多功能調蓄、徑流峰值調節系統等原因。在這里,尤其要注意運用因地制宜原則,針對屬于干旱缺雨城市,首先應對考慮吸納收蓄和利用雨水,而針對南方多雨地區的城市,則應側重于雨水的迅速收集與排放。
3.2依據投資來源,合理確定開發主體,嚴格落實海綿系統的設計、建設工作
政府部門統籌管理,市政、規劃、國土、交通、水務、園林等職能部門在各相關規劃編制過程中嚴格落實低影響開發雨水系統的建設內容。政府對城市道路、公共綠地等的低影響開發設施建設工程的投資,由當地政府籌集資金。社會投資項目由企事業建設單位自籌資金。政府可利用建設獎勵機制,調動社會資本參與海綿系統建設。
3.3依據項目性質,建立并完善設施維護長效機制
依據職責分工,公共項目類低影響開發設施是由各相關部門負責維護,而針對社會投資類低影響開發設施,則是由所有者負責維護管理。日常維護和雨季前設施的檢修維護則是由維護管理部門負責。
3.4加強政策引導、標準規范的制定
針對低影響開發技術涉及城市排水、中水回用、雨洪利用等多種技術,各類設施的設計標準規范需應進一步完善,同時注意吸納環境保護等相關方面的法規,保障海綿城市建設目標的順利實現。
關鍵詞:海綿城市;徑流系數;種植陽臺;原位收集;透水鋪裝
城市化是我國社會全面發展的重要推動力,然而高強度、高密集的城市土地改變了原有的生態系統,破壞了原有的自然水文循環機制[1],導致城市大雨內澇、水環境污染加劇、水生態系統退化等一系列水問題日益嚴重。為解決上述問題,我國提出“海綿城市”理念,住建部于2014年10月《海綿城市建設技術指南》,2015年10月國務院再次印發《關于推薦海綿城市建設的指導意見》,海綿城市頂層設計基本完成。目前,海綿城市試點城市已公布兩期,多個省份也陸續出臺推進海綿城市建設實施意見[2]。但是由于海綿城市在國內處于起步和探索階段,關于海綿城市的內涵以及如何因地制宜開展海綿城市建設仍存在較多的爭議,需要結合實際建設進一步探討和研究。給排水系統是海綿城市規劃建設中不可缺少的部分,設計作為城市建設的先行者,應根據實際工程項目特點,因地制宜、避免設計教條化。本文以南寧某高層建筑為例,把“海綿城市”的設計理念巧妙、合理地應用到建筑中去,探討“海綿城市”設計中存在的問題,并提出安全的排水建議。
1項目概況
本項目位于邕江南岸的南寧市五象新區,是邕寧區近期開發建設的重點項目,該建筑為27層辦公樓,建筑設計以注重人和自然的和諧統一,將傳統的平面綠化布置變為立體綠化布置,中間辦公區采用退臺形式,在退臺的最由植物環繞,整個建筑的立面如“花的瀑布”。在海綿城市總體規劃確定的建設目標指導下,根據建筑用地分類和特點進行分類分解,制定項目降雨徑流總量控制目標,確保場地設施安全,尊重自然、順應自然,因地制宜地結合項目景觀,做到低成本、高利用、易維護的海綿城市設計成果。本項目海綿城市設施包括雨水調蓄和雨水利用。雨水調蓄主要有室外雨水收集處理一體化模塊,室內有敞開的露臺雨水收集。雨水再利用有兩方面:室外雨水收集處理一體化模塊處理后的水作為綠化用水,室內有復合過濾器處理后的水作為陽臺綠化用水。該項目海綿城市設計內容包括:室外雨水收集和利用系統;利用退臺式種植陽臺的涵水納水功能,對種植陽臺雨水進行原位收集,就近利用;采用透水鋪裝等。
2設計實例分析
2.1室外雨水收集和利用系統
查找南寧市降雨資料,本項目設計是以年徑流總量控制率不低于80%為控制目標,設計日降雨量為33.4mm。由于項目地勢北高南底,天然存在1.7米的落差,地下室頂板邊線距離用地紅線僅3米,地下室頂板根據地勢有順勢落差,讓雨水匯集到項目最低點,在此處設置有效容積為260m3的雨水蓄水模塊,該模塊集雨水收集、凈化、存儲、利用于一體,施工方便,應用廣泛。
2.2種植陽臺雨水原位收集和利用系統
根據該建筑的退臺式種植陽臺特點,利用種植陽臺的涵水、納水功能,設計時既要保證雨天排水順暢,又要對種植陽臺雨水進行合理收集再利用。由于退臺陽臺為二層一退,相鄰的兩個陽臺的高差為7.4m,充分利用這一高差,對上二層陽臺雨水進行收集,用于本層陽臺綠化用水。在每層種植陽臺處設置一個環保雨水口,內設環保截污框,并在相鄰覆土層內設置雨水復合過濾器,環保截污框可從雨水口口部抽出進行清掏,初期雨水先經過環保雨水口進行雨水預處理,去除雨水中攜帶大顆粒懸浮物,然后進入相鄰的復合過濾器,該復合過濾器可由廠家進行定制,集雨水過濾、收集為一體,過濾器內部分容積充填一定粒徑礫石等填料,部分容積用于收集處理后雨水,出水管接至下二層的綠化用水管。種植陽臺的雨水設計真正做到原位收集,就近利用,利用重力水頭滿足綠化用水需要,無機械動力費用。項目所設計的種植陽臺雨水收集系統剖面圖如圖1所示。
2.3采用透水鋪裝
透水鋪裝是指采用透水性良好的具有空隙的材料鋪設路面,雨水能夠進入鋪裝層面下部結構的內部,通過具有儲水能力的基層下滲到土基,使雨水還原于地下并凈化水質,與此同時降低地表徑流量[3]。本項目采用透水鋪裝路面用以提高道路水體自凈能力,采用透水鋪裝的形式有以下幾種:(1)非機動車停車位、室外停車場采用透水瀝青混合料材料;(2)建筑周圍車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磚鋪設;(3)建筑周圍花園中采用鵝卵石、碎石及嵌草鋪裝等。通過透水鋪裝,路面的雨水可滲透到路基或是周圍的土壤中加以儲存,排水流入城市管網或蓄水系統。透水鋪裝可以降低綜合雨量徑流系數,是“構建海綿城市”的有效措施,因此在工程設計中應用廣泛。
3設計中存在的問題及爭議
3.1徑流系數理論計算值與實際有偏差
城市化的重要特征之一,就是原有的自然植被不斷被建筑物及非透水性硬化地面所取代,從而改變了自然土壤植被及下墊層的天然可滲透屬性。徑流系數是徑流量與降雨量的比值,該值應該是小于1。規范中對不同種類匯水面的徑流系數規定如下:地下建筑覆土綠地(覆土厚度≥500mm)準值為0.15;地下建筑覆土綠地(覆土厚度<500mm)準值為0.30-0.40、透水鋪裝地面準值為0.08-0.45。盡管該項目按照現有的設計規范及技術指南選擇、計算徑流系數,但合規不合理,本項目的特殊性引出下述問題。由于項目地下室已達到用地紅線內允許的最大用地面積(地下室連線距離用地紅線3.1-6.2米),地下室面積為總用地面積的84%。也就是說紅線內有84%的面積變成不可滲透。該項目按照現有的規定計算出的綜合徑流系數為0.51197,約為48.8%的水量可滲透至地下,即16%的可滲透面積要滲透48.8%的降水量。如果把滲透系數看成:1-準(徑流系數),滲透系數值是不可能大于1,該項目的滲透系數接近于3,明顯與實際不符。事實上,分析得出規范中的徑流系數應該是覆土層內水量未飽和之前徑流系數,隨著降雨量的增大,地下建筑的覆土層內水分飽和,雨量徑流系數將不斷增大,最終接近屋面的徑流系數。換從極限考慮,紅線范圍內都是地下室,按照現有技術指南上的徑流系數選擇、計算,只要保證地下室頂板上方有一定覆土用于綠地或采用透水鋪裝就能降低綜合雨量徑流系數,近一半的雨水可以滲透至地下。問題是整個都是非透水的地下室頂板隔斷,雨水如何滲透。地下室頂板上方的綠地或透水鋪裝只不過是一種障眼法,根本問題是地下室頂板的非透水性硬化改變了原有自然土壤植被的可滲透性,根據現有的設計指南計算出的徑流系數明顯偏小。設計中有條件時適當放大蓄水池的容積,盡量減少洪峰流量,為場區排水留有安全余地。
3.2通過透水鋪裝降低徑流系數條件有限
根據海綿城市透水鋪裝的定義,透水性鋪裝要求鋪裝面層結構具有較好的滲透性能,同時透水鋪裝下面的基層結構也要有相應的透水性,當基層下的土壤透水能力有限或基層條件不允許下滲時(如不透水頂板等),也可以在基層中埋設排水管將水排出。一般常用的透水鋪裝結構從上到下依次為:60-80mm厚的透水面、20-30mm厚的透水找平層、100-150mm厚的透水基層、150-200mm厚的透水底基層、土基。透水鋪裝可以快速滲透表面雨水,進而滲透至土基,多余的雨水由PVC排水管收集,排入周圍雨水管渠。規范定義的徑流量指降落到地面的雨水,由地面和地下匯流到管渠至收納水體的流量總稱。土基上的排水管和地下室頂板上的排水層的排水量實際為透水鋪裝間接的徑流量而非滲透水量,透水鋪裝的徑流系數應取決于土地透水能力。可見透水鋪裝徑流系數取值要綜合考慮其應用場合,地下室頂板上方透水鋪裝的徑流系數不能簡單的按照規范進行選擇計算,設計人員通過透水鋪裝降低徑流系數條件有限。
4結論
盡管“海綿城市”的設計理念大家早已耳熟能詳,但實際工程項目各有特色,如何把這簡單的設計理念巧妙合理地應用到建筑中去,形成經濟、實用、美觀的“海綿城市”設計成果,不斷完善給排水基礎設施,在提高水資源利用率的同時,實現“小雨不積水”“大雨不內澇”的排水目標,是每個設計人員應該考慮的重點內容。同時國家法律法規應根據海綿城市實施過程中出現的問題逐步完善,做好頂層設計的研究,相關海綿城市的產品也應日趨更新和改進,三者同步進行才能保證海綿城市從理論到實際的合理轉變。
參考文獻
[1]劉文,陳衛平,彭馳.城市雨洪管理低影響開發技術研究與利用進展[J].應用生態學報,2015,26(6):1901-1912.
[2]宋芳曉,張海榮.我國海綿城市建設管理的問題和策略探析[J].城市發展研究,2016,23(10):99-104.
【關鍵詞】PPP;海綿城市;產業基金;社會資本
海綿城市建設作為2.0版的新型城鎮化,以實現“修復水生態、改善水環境、涵養水資源、提高水安全、復興水文化”五位一體為目標。近幾年,政府試圖以投資者、經營者和管理者等多重身份介入海綿城市建設,但面對海綿城市建設的巨額資金需求,政府財政已不堪負重。如何加快政府投資項目融資方式的改革,提高投資效率,解決資金供需矛盾,成為我國政府投資項目建設中的重要問題。在經濟新常態背景下,PPP項目作為一種新型融資工具,受到各級地方政府的青睞和有效推櫻這對加快城市基礎設施建設、有效化解地方政府融資平臺債務風險、推進現代財政制度的構建都產生了積極的推動作用。但是,海綿城市作為非經營性項目,在推動過程中由于政府與市場邊界及其商業模式不確定、進入門檻較高、利益風險分配分擔機制不清晰、可操作性受限等原因,導致絕大多數社會資本還處在彷徨之中,其參與PPP項目的動力和積極性還有待提升。因此,我們將就存在的這些問題進行深入的分析,探討PPP基金平臺模式的方案設計,研究政府與社會資本的具體合作問題,以吸引社會資本參與PPP海綿城市建設。
一、社會資本參與PPP海綿城市建設構架
(一)PPP海綿城市產業基金運營模式
海綿城市項目規模大且投資回收期長,適合采用有限合伙制(SPV)的組織模式。募資對象則以地方及社會投入為主:收益分配以各方承擔風險為基礎,實現政府和社會資本的有效合作,最終保證項目正常進行。最后PPP產業基金若想退出,應以不影響項目正常運營為前提,在項目建設完成后,金融機構以清算方式收回投資成本并獲得固定收益:財政資金可將股權以超低價格轉讓給下轄子公司。在特許經營期滿后,投資公司可以轉讓股權給其他社會資本來獲得股權溢價回報,或者以項目附加值帶來的現金流為基礎發行資產證券化產品(詳見圖1)。PPP海綿城市的模式構架圖(詳見圖2)。
(二)社會資本參與機制
l、風險分擔機制。(1)招投標與融資階段。進行項目風險的詳細分配,并通過簽訂合同落實各方的責任與義務。社會資本對各類風險因素的可控性進行評估,若具有控制力,則可選擇風險自留,并據此提出風險補償價格;若不具有控制力,則可以選擇風險轉移,提出相應的補償價格。公共部門在與社會資本就風險分擔達成一致意見后,簽訂相應合同條款,形成法律依據。(2)具體實施階段。簽訂合同后,通過風險監測,判別已分配的風險因素是否發生變化以及是否出現未識別的新增風險因素,然后根據情況變化進行風險的再分配。如果風險變化對項目是有利的,則各方按照合同約定共同分享收益。在進行風險分擔工作的同時,社會資本還需注意遵守以下三個原則(詳見圖3)。
2、社會資本保障機制。(1)構建公平合理的進入機制。盡管政府一直支持社會資本進入海綿城市建設領域,然而各地區在實際運行中,仍然出現歧視社會資本的現象。諸如:申報項目手續繁多,審批手續周期較長等,都在無形中對社會資本進入海綿城市領域設置了障礙。因此,政府應在引入社會資本方面出臺規范合理的規章制度,使得社會資本不受到歧視,從而逐漸構建社會資本平等的進入海綿城市的制度環境。(2)構建確保社會資本良性運作的運行機制。在構建的進入機制基礎上,政府還應結合PPP實踐,就社會資本的運行機制出臺相應的規范流程和指導意見,就項目進行整體規劃。政府與社會資本作為一個共同的投資方,在項目實施過程中,根據各自的優勢,統籌安排,不斷建立良性互動的運行機制。一旦PPP模式引用進來,政府和社會資本應精誠合作,實現利益共享、風險共擔的運行機制。(3)構建合理的回報機制。社會資本參與公共投資并不是為了公益目的,資本逐利的特性并沒有改變。因此,政府應抓緊制定特許經營法,為社會資本參與海綿城市建設提供重要的制度保障。從社會資本的視角出發,建立PPP項目合理的回報機制及必要的社會資本利益補償機制,消除各種不確定性,為社會資本參與海綿城市建設保駕護航。
3、社會資本盈利模式。要想吸引以營利為目的的社會資本參與到海綿城市的建設中,就要找到可以使其投資的盈利點。PPP海綿城市項目中,社會資本的收益來源可分為三點:一是政府購買,主要用于公共設施建設方面;二是消費者付費,主要在經營性項目中;三是政府購買和消費者付費相結合。盈利模式的設計要更多的考慮到工程項目自身的經營實現盈利。社會資本的盈利模式,詳見表1。
二、社會資本參與海綿城市建設宏觀配套機制
(一)財稅激勵機制
PPP海綿城市建設屬于公共基礎設施項目,依法享有所得稅和增值稅優惠政策。雖然推動PPP海綿城市建設的財政政策已相繼出臺,但從目前已有的政策來看,仍存在以下問題,對此,有相應的改進措施,詳見表2。
(二)監管機制的完善
由于社會資本的逐利性,可能會導致PPP海綿城市運營的偏差。因此,政府更應扮演好監督者的角色,加強對項目的監管,保證項目的順利實施。PPP海綿城市的績效考核體系是保障項目成功實施的關鍵,因此,政府應制定明確、可監測、易計量的考核指標。在建設績效評價與考核時,應堅持客觀公正、科學合理、公平透明、實事求是的原則。同時,采取實地考察、查閱資料及監測數據分析相結合的方式。根據住房城鄉建設部的《海綿城市建設績效評價與考核辦法(試行)》,海綿城市建設效果考核和績效評價將從以下幾個方面著手,詳見表3。
關鍵詞:海綿城市;城市發展;綠色接到;景觀設計
海綿城市是近年來被人們提出,并逐漸體現出其實用效果的一種城市設計理念。海綿城市設計理念,是一種將生態循環系統融入到城市規劃、城市設計、城市建設中的一種理念,旨在讓城市更好地發展,構造更加完美的城市日常生活環境[1]。海綿城市理念比較關注水循環的利用,并且十分尊崇生態環境至上的思想,是城市公共空間系統建設十分關鍵的一個組成部分,不僅具有自然屬性,同時還具有社會屬性等,可以保護城市的生態環境,下文將對相關內容進行分析。
一、海綿城市發展的意義
海綿城市理念是近年來被提出的一種理念,利用海綿城市理念,讓城市有海綿的特性,讓城市可以高效率收集雨水,并在必要的時候釋放雨水,構建科學化的雨水收集、雨水使用體系[2]。還可以通過海綿城市的方式對城市建筑物、城市道路、城市綠化等進行相對系統地整合、治理,提升城市的水資源收集能力,并利用自然界中的各種力量來幫助城市實現自我調節。海綿城市在建設的過程當中,比較提倡利用環保透水材料進行鋪裝,不論是地上還是地下,都會通過分布式的建設系統來構建水資源利用系統,而且這種建設所需要的資金投入量也比較大[3]。雖然前期項目資金以及人力的支出比較多,但是從長遠的角度來考慮,能夠帶來的好處是巨大的。
二、海綿城市背景下綠色街道植物造景以及綠色街道綠化
城市道路綠化是提升城鎮綠化程度的關鍵組成部分,同時也是城市綠地系統建設骨架,覆蓋了城市大面積的路面,可以有效減少沙塵對城市的影響,凈化城市有害氣體,起到美化環境的作用。下文將從多個角度出發,對相關問題進行研究。道路兩邊的植物,因為會受到汽車尾氣、嚴寒、酷暑等多種外部不良條件的影響,所以其生存環境比較殘酷。針對該情況,在選擇植物種類時,必須要保證植物的基本生存要求與當地街道的實際情況相吻合,選擇適應性比較強而且比較容易管理的植物[4]。從目前發展情況來看,我國的道路綠化帶經常使用各種大色塊手法,比較追求整體上的視覺效果。但是因為來往的車輛比較多,行道樹經常因為各種原因出現問題,人工澆灌不能保證可以澆灌到所有的行道樹,所以必須要在設計的過程中加入一些噴灌設備或者是雨水收集系統等,提升行道樹的生存質量。主要從雨水收集的角度去分析相關問題,因為目前國內出臺的相關規定要求,道路的標高必須要超過綠地[5],通過這種方式讓雨水流入到道路兩邊的陸地當中,從上至下的實現雨水滲透。與此同時,還要將自行車道上的雨水引入到樹池當中,事先在樹池中構建過濾系統或者是雨水處理系統,讓流經的雨水都可以儲存到樹池內部,從側面增加了周圍地區的需水量,便于行道樹滲透澆灌,還可以有效延長其澆灌時間。
1.綠色街道景觀立面設計
為了從根本上提升道路附近位置硬質地表所匯集的雨水可以真正地流入到綠化植池當中,相關工作人員必須要設立科學合理的綠化種植池豎向標高,通過豎向標高的形式來處理種植池和路面鋪裝之間的關系。在設計綠化種植池時,要保證綠化種植池的高度比周圍位置道路以及周圍位置的硬質地表低,具體的下沉深度可以按照工程項目所在地區的實際水溫情況以及土壤滲透率等加以分析,明確雨水、洪澇災害等控制目標,通常可以將其控制在50mm-100mm的范圍內,最大也不能使其超過200mm。路緣石要和周圍道路的高度持平,方便雨水流入到其中。如果路緣石的高度超出了周圍道路以及硬質地表,可以根據情況適當地設置一些缺口,缺口的高度通常均在50mm左右。通過設置缺口的方式,讓雨水更快地流入種植池當中。工作人員還可以在入口的位置鋪設一些鵝卵石,避免因為雨水沖刷等問題,給項目使用質量帶來負面影響。工作人員可以將溢流口設置到種植池當中,而且雨水口的高程要明顯高出種植池,但是還要控制其低于地面。如果降雨量比較大[6],還可以將綠化種植池當中超出額定標準的雨水排入到當地城市的雨水管道當中。城市在降雨時會自然產生雨水徑流,這些雨水徑流會不斷地沖刷路面上的各種污染物以及固體垃圾等,并將這些雜物沖到種植池當中,影響種植池的正常使用。據不完全統計、雨水徑流所產生的污染物,不論是懸浮物還是重金屬,都是不可避免的,而且前期情況會比較嚴重。針對該情況,可以通過初期棄流的方式來控制徑流所帶來的污染。綜合上述各種情況來看,工作人員完全可以在綠化種植池雨水集中入口的位置來設置一些攔截污雨水的設備,以減少污雨水產生的不良影響。雨水是城市道路水資源主要補充來源,對提升地下水資源量具有十分重要的意義,也是生態雨水系統當中最為關鍵的一個組成部分。如果道路土壤的夯實度太高,土壤強度過大,會導致雨水下滲速度變慢,影響到綠色街道對雨水的吸收速度。針對該情況,在對道路進行設計時,必須要通過各種方式來提升土壤滲透速度以及整體滲透率。目前常見的處理辦法包含下述幾個方面:首先是盡量選擇沙質土或者是砂質壤土,利用這兩種土來完成項目建設,可以有效提升下滲速率;其次,還要關注機械使用環節,對于已經壓實的土壤,可以利用各種機械設備對其進行處理,優化土壤夯實程度,提升土壤下滲率。針對部分滲透性不夠理想的土質,在建設時可以適當地加入一些爐渣或者是一些膨脹的頁巖,起到改善土壤結構的作用。
2.植物設計
植物設計是所有城市道路設計中最為關鍵的一個環節,因為不同雨水管理的景觀設施內部,會有不同的雨水量處理模式。不同地區、不同季節雨水量不同,降雨情況難以估計,豐水期和少水期的差別也比較大。同時植物設計也會在一定程度上受到雨水管理景觀設施坡度的影響,所以工作人員必須要按照植物水生的習慣以及特點來進行植物設計。在植物設計過程中,要根據項目所在地區的情況,判定選擇水生植物、還是中生植物。在選擇植物時,盡量選擇本土植物,從根本上杜絕外來植物入侵;同時還要選擇一些抗逆性比較強、吸附性比較強的植物。滿足上述條件的植物不僅種植簡單,后期養護所需要耗費的財力與人力也比較少,能夠起到其應有的作用。在滿足上述各種條件之后,再考慮植物的色彩、植物的質感以及植物的花期等綜合性因素,擇優選取。
3.景觀設計
綠色街道設計,不僅要對城市道路雨水情況進行管理,同時還要盡量地滿足各種城市道路景觀美化效果。通過分析近年來的實際工作經驗發現,綠色街道雖然可以滿足自然水循環過程的需求,同時還可以通過各種純天然的方式來提升景觀效果。如果通過調查發現,某位置街道改造項目可以使用一些開花的植物,比如選用水仙等,要合理地搭配顏色,結合雨水塘等對其進行綜合性設計,提升植物的觀賞性以及植物的實用性[7]。雨水花園是一種完全通過人工進行挖掘的花園,有時也可以借助自然形成的綠地來吸收街道、建筑雨水。將這部分雨水引入到植物根系以及土壤當中,利用其中存在的微生物群落來實現綜合性效果,并通過該方式來凈化雨水,讓雨水可以慢速度地滲入到土壤當中,起到涵養地下水的效果,為雨水利用的持續發展奠定基礎。在雨水花園的設計初期,還需要注意充分了解當地氣候狀況,選擇滲透性合適的土壤類型以及容易生長的低養護植物。雨水花園的建設尺度通常較小,并設置于生活性街道、住宅的旁邊。在實際選址時,需要注意與建筑之間的最近距離應當在3m以上,這樣能夠防止水滲漏入建筑基礎,或者地下室,從而造成倒灌、霉變問題。另外,雨水花園還應當遠離大樹,設置于光照充足的區域,保證在暴雨季節能夠快速排干雨水。
三、結語
從上文提出的各種情況來看,海綿城市建設的主要目標就是節水、節省空間,保證水資源和城市空間均衡發展。對其進行系統性地整合處理,利用園林工程等自然界的力量,留住降水,對降水進行凈化處理,保證這部分降水的可用性。園林工程不論是建設措施還是建設模式,都必須要滿足當前目標城市的實際情況,采取最佳的工作方案進行設計。在海綿城市背景下的綠色街道景觀設計方面,要綜合考慮各種上文中所提出的因素,不論是景觀設計、植物設計還是道路設計,都必須要以社會發展的實際情況為基礎。上文首先闡述了海綿城市背景下綠色街道景觀設計工作的要點,之后分別從多個角度論述了應當如何對綠色街道景觀進行設計,希望可以為相關工作人員的日后工作奠定基礎,提升設計質量。
作者:王軍鋒 李娟 姚章堂 單位:中糧工程科技 (鄭) 有限公司
參考文獻:
[1]于東飛,喬木,王云中,劉寶寶.基于GIS技術和“匯水小區”理念的城市雨水景觀規劃設計[J].西安建筑科技大學學報(自然科學版),2015,(05):723-727.
[2]高菲.海綿城市建設———低影響開發綠色雨水設施的植物運用[J].中外建筑,2016,(07):115-117.
[3]馬越,鄧朝顯,甘旭,梁行行,張哲.終端雨洪生態調蓄技術在海綿城市建設中的應用———灃西新城中心綠廊示范項目[J].凈水技術,2016,(03):38-44+62
[4]李巖.基于海綿城市背景下的街道景觀設計研究[J].建筑知識,2016,(09):160.
[5]張善峰,王劍云.讓自然做功———融合“雨水管理”的綠色街道景觀設計[J].生態經濟,2011,(11):182-189+192.