時間:2023-07-25 17:17:01
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇海綿城市專題研究,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
海綿城市的建設途徑主要有對城市原有生態系統的保護、生態恢復和修復、低影響開發等三個方面[1]。對于城市綠地來說,首先,在能產生雨水徑流的起始場所,通過建造屋頂花園、雨水花園、下凹綠地、植物群落、鋪設透水磚等景觀元素匯聚并吸收降水,補充地下水源。其次,當降雨強度大于地面入滲能力時,則通過植栽、洼溝、雨水跌水等一系列結合景觀設計的手法過濾凈化雨水,再將溢流的雨水匯集運輸到生態濕地、景觀雨水塘等。景觀水體容量達到飽和,則溢流至人工蓄洪池或城市河道[3]。
2武漢城市綠地中建設海綿城市優劣勢及應對策略
2.1優劣勢分析
(1)水資源豐富,優于水也憂于水武漢市域范圍內的湖泊眾多,水網縱橫,江湖河澤星羅棋布,水體面積約占25%。如何保護和利用好水資源顯得尤為重要。近幾年,武漢的水環境、水安全、水生態、水資源的問題也逐漸突出,內不能蓄,外不敢排,飽受河湖污染的憂患。(2)山水格局突出,水綠交融,基礎良好武漢是山水園林特色鮮明的城市,綠地率達33.8%,城市綠地具有空間開闊,占地面積大,能儲存大量的雨水資源。水綠交融的格局,成為海綿城市建設的良好載體,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還是在低影響開發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基礎都市發展區中劃定了1814km2生態底線,率先制定完成湖泊“三線一路”(藍線、綠線、灰線、環湖路)保護規劃等等,都為海綿城市的建設打下了良好的基礎。
2.2依托已有試點,合理篩選可用措施
①武漢市相關理念已經初有嘗試。解放公園改造中,水循環利用系統的建設。洪山廣場、漢口江灘等眾多項目透水材料的運用都是重要的試點。特別是武漢市綠道系統的建設,透水材料的選用就更加廣泛。對于屋頂花園建設的大力推進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建設正在進行中。通過植被草溝、下凹式綠地、景觀水體等結合園林景觀實現綠地的綜合功能。②作為海綿城市建設示范區的青山區、四新片區屋頂綠化、透水鋪裝、植被草溝等措施的應用,減緩地表徑流,都將成為建設海綿城市的試點。其他區域的運用,特別是部分小區雨水花園建設、學校中水利用等也是具有重要的實踐意義。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。在深圳市光明新區建設中,建立多等級的自然滲水網絡,在不同尺度及不同環節上規劃對應的自然排水網絡,以應對不同強度的暴雨徑流;改造場地和街道空間,減少不透水面,整理和優化水網和水庫,包括保育河道,利用水庫擴大集雨面,設置雨水蓄水池;恢復濕地斑塊,使濕地重新發揮蓄積雨水、去除雨水污染的生態功能[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)。地下水位相對較高,一般地面以下1m內可見地下水,城市綠地建設中由于各種原因導致土壤多為粘性土或工地廢棄土,土壤條件相對較差,多不利于排水與下滲。②傳統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。③對于道路、綠帶的污染物監測數據較少,對于凈化措施的制定缺少實踐數據。
3武漢城市綠地海綿建設的關鍵點
秉承規劃引領、生態優先、安全為重、因地制宜、統籌兼顧的原則進行規劃與建設,合理分析武漢綠地建設“海綿建設”的優劣勢,借鑒、研究、嘗試合理可行的應用模式。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中應注意的關鍵點有以下幾個方面。
3.1宏觀方面
結合城市總規與專項規劃,合理協調注重綠地系統建設、管理與周邊雨水系統的協調銜接,確定徑流控制率的總體控制目標,依托綠地、湖泊,實現徑流控制的均衡性,制定保山,理水,增湖,織綠,整地的建設策略,確保城市范圍內的“海綿體”建設與實施確實有效。
(1)系統治理,統籌山水林田湖各要素
把治水與治山、治林、治田有機結合起來,協調解決水資源、水環境、水生態、水災害問題。規劃增綠、山體保護與修復,確保徑流控制率的最大化,也體現了生態優先的重要原則。發揮綠地與水體、港渠的聯動作用,多種凈化措施的應用。
(2)湖泊濕地的保護,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地。為河濱植被緩沖帶、河濱濕地、雨水滯留塘等低影響開發系統的構建提供條件。20世紀80年代末,“親近自然河流”和“自然型護岸”技術在歐洲多國興起。瑞士、德國等國進行了河流回歸自然的改造,裁直變彎、對已硬化的河岸帶進行了生態改造,延長洪水在支流的停留時間、降低主河道洪峰量(王新軍等,2006)。日本進行了"多自然型河道建設”(劉曉濤,2001)。這些都是武漢改善湖泊、港渠生態環境的重要借鑒。
(3)完善城市傳統排水系統與超標雨水徑流排放系統,合理測算綠地的承載
綠地的承載功能是多樣的,不能為“水”而做“水”,其中的水文章應該是理性的、合理的、多承載的。在滿足綠地生態、景觀、游憩和其他基本功能的前提下,合理地預留或創造空間條件,對綠地自身及周邊硬化區域的徑流進行滲透、調蓄、凈化,并與城市雨水管渠系統、超標雨水徑流排放相銜接[1]。
3.2微觀層面
微觀層面上,雨水利用技術措施應與綠地景觀相結合,盡可能采用生態化和自然化的措施,符合可持續發展的原則。不能跟風建設,將海綿建設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的理念與技術,忽略了城市自身的特色,成為華而不實的半成品。在實施措施上,合理分析,體現武漢特色。關于低影響開發、屋頂花園、雨水花園、植被淺溝、生物滯留、生態濕地等,國內外規劃與建設案例頗多,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,同時消納小面積匯流的初期雨水,減少徑流量,補地下水源,有效實現雨水資源的調控與改善利用,與景觀結合可以在城市綠地中廣泛應用。武漢市地下水位相對較高、河湖水系較多、綠地建設多為高花壇等。針對武漢的城市綠地特色應該有合理的分析,研究武漢市綠地各類土壤的雨水滲透能力與降雨規律之間的關系,各類植物對于雨水浸泡適應的規律,初雨污染與各類植物耐受與凈化能力等是海綿城市建設的研究專項內容之一。筆者認為在武漢的建設措施中,存在著綠地下滲不易,道路中凈化困難的問題,因此在運用下凹式綠地和透水鋪裝的應用特別需要理性的分析與研究。
(1)下凹綠地
武漢對于城市公共綠地中下凹綠地的建設有一定的實踐,但少有數據分析,需探索實現之。對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:道路的雨水污染嚴重,有關研究得出,初期雨水中的污染物COD含量高達上千[5],雖然綠地的入滲能力要遠遠高于其他材質下墊面入滲效果,但是污染會通過綠地下滲,影響地下水源的安全。據研究,北京7月20日前的道路雨水完全棄流。武漢對于道路初雨污染分析的研究并不多,沒有準確的數據支撐,在主干道路綠帶中建設下凹綠地風險性較大,應有針對性的措施與條件限制,方可進行下凹綠地的改造。由于用地緊張,城市主干道綠帶相對較窄:綠帶寬度基本從1.2~4.5m不等,多為高花壇,對于下凹綠地的基本模式改造與建設有一定難度。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,在道路上實現下凹綠地應有理性的分析與實驗。基于此,武漢市“道路海綿體”構建應采取邊疏導邊實驗的原則,通過對于雨量、污染物的實際數據測算,明確初雨棄流的季節與時段;結合以初雨工程凈化措施為方法,實現部分道路雨水進入道路隙地下凹綠地、雨水塘或景觀水體,達到減少徑流、雨水利用的目標。中央分車綠帶中不建議實施下凹綠地改造與建設;在機非隔離綠帶寬度小于4m的,不建議做海綿的建設與改造,如需建設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中,可進行條狀連接,局部可調整為下凹式綠地;綠帶中下凹綠地必須有初雨棄流設施,確保不污染綠地與地下水;綠地內應設置溢流口(如滲井),保證暴雨時徑流的溢流排放;與非透水鋪裝之間應做防水處理,確保路基不受損。②傳統綠地的模式,不可能全部實現下凹式綠地特別是對于已建設綠地的改造中,對于景觀的破壞、植被的影響等應做理性的分析,明確改造建設面積比例與深度。綠地有一定的容量限制,當土壤穩定入滲系數較小時,下沉式綠地深度超過臨界值,將會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與數據應有合理的測算,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、建設與景觀的多樣性的營造。土壤穩定入滲速率較低時,下沉式綠地對徑流的削減效果較差,采用下沉式綠地與雨水花園、雨水塘、雨水調蓄池、景觀水體、多功能調蓄等設施結合設計的方法,共同實現場地總體的年徑流削減率的控制目標。
(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,謝杰等通過模型計算對不同季節進行情景分析可知,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,因此各個季節透水鋪裝地面對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境,光環境,補充地下水源(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構。采用20cm爐渣和20cm細砂作為過濾層進行鋪裝,該路面結構對重金屬含量高,SS污染較低的道路是適合的;而采用20cm爐渣和20cm陶粒進行鋪裝,爐渣在上,該路面結構對SS污染含量高,重金屬污染較低的道路是適合的。雖然,國內外對于透水鋪裝的研究和應用較多,但是也存在著一些應用上的問題,長期使用帶來的入滲性能和管理維護問題。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使透水鋪裝地面的基層密度變大,減小其儲水空間。而各種粉塵、細顆粒進入透水鋪裝地面面層的孔隙也會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用中的難點(李鴿,2013)。國內在車行道上應用成功的案例很少,在人行道、公園綠地中應用相對成功。在公園綠地中,應依據不同的功能分區與要求進行合理的透水鋪裝的材料與區位設計,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上,不宜選用透水性過高的鋪裝材料,對于污染的清理、耐用性均會存在一定的問題。如奧運會水立方廣場的透水磚,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,且無法應對較重車輛的荷載。然而,在林蔭步道等區域的透水混凝土的效果表現較好。由于透水混凝土鋪設是現場攪拌一次性成坪的,在強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建立健全規劃建設與養管體系,確保海綿規劃與建設
①城市雨水資源化的景觀學實現途徑,除了技術支持以外,還需要相應的制度和政策引導。明確的雨水利用和管理措施,鼓勵私人參與雨水設施的更新、運行和維護,有效地引導雨水利用技術研發等。②效益分析。城市綠地中雨水利用除了環境效益,還應考慮到經濟效益外、社會效益等方面。對于新建設綠地無論在規劃設計還是實施中,很容易達到三效益的和諧統一,但是針對城市中已建設綠地項目的“海綿改造”則需要平衡三種效益,將指標分解到片區或城市的綜合角度來制定實施措施,合理結合武漢河流、湖泊、港渠與道路、綠地中的各種措施,達到三種效益的最優。