海绵城市的方法范文
时间:2023-07-27 17:01:46
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关键词:海绵城市理念;城市建筑设计;方法分析
中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)07-0098-01
目前我国经济发展要求绿色化和低碳化,因此在城市建筑设计上也需要不断体现出环保的理念,而海绵城市理念一经提出便得到众多城市规划部分的认可和青睐,而在海绵城市理念下如何切实实现城市的建设设计,也是需要深入探究的问题。
1 海绵城市的理念
受一些设施建设和气候的影响,对人们的生产及生活造成严重威胁,在此基础上提出了海绵城市理念,以缓解城市发展过程中的问题。海绵城市理念下的海绵城市指的是在城市建设之中,充分尊重自然规律和生态,在基础设施上最大化使用绿化,让城市在面对洪涝和干旱灾害时能够像海绵一样进行缓冲调节,保障城市用水安全,在储存、供给、净化水资源、解决城市水资源短缺等问题上发挥作用。海绵城市理念下的城市管理,其对传统的城市管理方式进行了改善,创建分散化、多目标以及源头化的核心水资源管理思想,并且将水源和最终使用形成了一个循环[1]。
2 海绵城市的优势所在
海绵城市理念是我国城市生态化建设的一个主要体现,具体优势体现在三个方面:(1)通过渗透渠、下洼式绿地以及透水铺装等设施可以实现城市对雨水的吸收,进而可以有效避免城市的地下水位降低问题;(2)当城市面临缺水问题时,海绵城市通过其蓄水装置所存储的水量可以作为清洁水投入使用,同时这些蓄水装置也可以在城市的汛期有效缓解城市的排水压力,避免城市内涝问题;(3)海绵城市的蓄水装置还具有一定的净化功能,能够实现存积雨水的净化,继而可以作为城市的清洗用水,可有效降低城市对水资源的消耗。
3 海绵城市理念下的城市建筑规划方式
3.1 明确城市规划的设计理念
在海绵城市理念下的城市规划,首先需要对城市规划的设计理念进行明确,在对城市现状进行完善综合分析的前提下,对城市的进一步发展提出具体方向,并且在这个过程中,贯彻生态的理念。明确建设的主体为城市,而海d城市理念是有效提高城市排水系统的标准,缓减城市内涝的压力,主要体现在排水系统方面。在绿地系统、水资源以及水系布局建设阶段需要贯彻因地制宜的理念,切实将海绵城市理念融合进入,而不是强行套用。
3.2 落实区域试点检测工作
海绵城市的建设在我国还属于试点阶段,根据每一座城市的不同,在海绵城市建设中也有诸多的不同之处,因此在海绵城市建设之初需要在城市中选取一个合理、具有代表性的区域进行试点工作。在试点项目上,必须最大化的模拟城市的基本生态环境,并且从实际建筑出发,将生态理念融入其中,同时也需要考虑到建筑的多样化和防洪排洪系统[2]。
3.3 对生态环境系统进行保护
海绵城市的基础就是最大化的实现生态化城市的建设,在海绵城市的建设中必须最大化的对城市的生态环境系统进行保护,反言之对于一座城市而言,要实现海绵城市的建设,其基础就是对城市原有生态进行保护,能够在城市的水资源和绿地资源上有切实的保障,选择和制作出最为合适的城市发展方案。具体而言在海绵城市的建设中需要对城市的原有湖泊、河流以及绿地等敏感的生态系统进行保护,适当对城市的原有自然水文特征进行维持,整体上符合海绵城市发展的要求。
3.4 健全生态建设指标
在海绵城市的建设上其生态城市的建设指标是存在于诸多方面的,这些指标主要是用于对城市的建成环境进行评价,并且在后续的改造阶段,能够给出理论上的指导。
3.5 体现在具体城市建设设施上
海绵城市理念下的城市建设除了需要在理念和思想要有深刻的认知之外,在具体建设上也需要切实落实海绵城市的理念。例如在城市道路规划上,首先在道路两侧设计上,绿化带需要设计为凹式绿地的形式,增加道路绿化带对雨水的存储能力;其次应用该绿化带也可以起到一定的水资源净化功能,此外在绿化的下面还需要设计用水和排水系统,提升城市对水资源的循环利用能力;再者在道路的人行道部分,可使用透水式的铺装工艺,避免水流大量的在人行道路面囤积。在水系湿地的规划上首先需要结合城市的实际情况建立一个禁建区和限建区,通过这种方面最大化保留城市原有水系湿地的面积,让这些天然的海绵设施继续发挥作用,进而让市民认可海绵城市理念,从而在自己的日常生活中,也时刻落实绿色环保理念。
4 结语
综上所述,海绵城市是一种生态化理念下的城市建筑设计方案,海绵城市可对城市的水资源进行合理调节,最大程度提升城市对水资源的应用。明确化城市规划的设计理念、落实区域试点检测工作、对生态环境系统进行保护、健全生态建设指标、注重理论指导作用的最大化是海绵城市理念下的城市建筑设计的主要方法和途径,希望通过本文的简易论述可以给城市的规划部分以参考和启迪。
参考文献
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关键词:海绵城市;城市规划;方法
1、前言
我国的城市化的进程在不断的加快,但是在城市的建设过程之中,有时采用的一些技术手段对环境会产生一定的破坏作用,这也为城市的生态环境带来的一定的损害。海绵城市的理念可以有效的保护城市环境,促进生态逐渐的平衡,降低城市环境所需要承担的一些压力,所以,在城市建设的过程之中,采用海绵城市的理念对城市进行有效的规划,有利于促进城市的发展及生态平衡。
2、海绵城市理念的主要作用
在实际的城市规划的工作过程之中,运用海绵城市理念有很多的有利作用,这些作用主要可以在以下的几点之中得到体现。第一点,合理的运用海绵城市的理念可以帮助城市在开发的过程之中造成的破坏得到有效的降低。一般情况之下,城市在实际的开发运行的过程之中往往会对自然的生态环境产生一定的破坏,这些破坏可能会在日后逐渐的严重,对整个城市甚至是国家造成严重的影响。而在城市的开发过程之中,科学合理的运用海绵城市的理念,可以大大降低对环境的破坏,比如,扩大留置的生态用地、增加城市绿化所占有的面积、合理的对雨水产生的溢流量进行有效的控制等等,通过这些来真正的实现降低城市在实际的开发建设过程之中对环境所造成的破坏。第二点,合理的运用海绵城市的理念可以对内涝洪水等灾害起到有效的预防作用。洪水内涝等自然灾害对城市以及城市的居民会造成很大的影响,在城市的建设开发的过程之中,利用有效的技术手段加强建设容水设施、增强城市地下管道的实际处理的效率,对内涝、洪水等灾害起到有效的预防作用。第三点,通过对海绵城市这一理念的科学利用,可以对城市中的水生态的整体恢复起到促进作用。在实际的城市建设过程之中,利用海绵城市的理论并且结合物理、化学、生物等技术手段,对城市具有的水生态进行有效的治理,促进其不断的改善,最终达到平衡、恢复的目的。第四点,海绵城市这一理论对城市中存在的很多的生态资源都可以起到有效的保护作用。在城市的开发建设的过程之中,将海绵城市中的理论运用到城市的规划工作之中去,有效增强相关人员对园林的绿化工作以及水资源的保护工作等等的重视,这样就可以对生态资源的利用率进行有效的提高,降低破坏以及浪费的情况,从而达到对城市中的生态资源进行保护的目的。
3、海绵城市理念的城市规划方法
3.1科学合理的进行前期资料收集的工作
每一个工作在开始进行之前都需要充分的对其中所会用到一些资料进行有效的收集、整理,以方便在以后的工作之中不需要对一些资料或者工作的情况进行再次的了解,耽误工作的进度、影响工作的结果。在城市的规划工作之中,首先需要对规划所会利用到的一些资料进行充分收集,并且相关人员还需要对这些资料进行科学的分析,对城市现有的一些状况进行有效的调研,对城市所具有的所有的要素进行专题的研究。在进行要素的研究工作之中,需要对城市具有的自然现状进行透彻的分析,以科学的对城市进行规划,例如,对城市具备的水资源的承载的能力进行确定,对城市所要发展的方向、目标进行研究,对城市的规划的范围进行确定等等。
3.2对城市的规划科学的进行设计
海绵城市所涉及到的一些领域很多,科学合理的建设一个海绵城市所需要经历的过程是非常的复杂的,城市有效科学的规划是建设海绵城市所具有的一项非常重要的环节。具有海绵城市理念的城市规划需要对城市以及城市的生态环境之间的关系进行科学的处理,使不同的部门之间进行有效的协同合作,促进城市规划稳步的进行。首先,需要科学的对城市总体进行规划。进行城市规划的工作过程之中,首先需要对城市的总体规划进行合理的设计,对城市的水资源的承载能力进行科学的评估,详细的了解城市目前的水资源的现状,根据对收集的资料进行科学的分析,针对分析的结果以及结合城市现在的各种状况,对城市的发展方向进行总体的规划,实现城市水系、道路等设施的规划,并且将这些规划所涉及到的部门进行协调合作,尽可能的使城市在开发建设过程之中可能会出现的破坏情况降到最低。而且,城市规划还需要注重排水系统的建设,从根源上将城市发生内涝、洪水等灾难的问题解决,保障城市的安全。其次,对城市规划制定控制性的详细策略。每一座城市自身的地貌都各不相同,根据城市具有的实际的地貌特征,对其进行科学的分区,制定详细的控制性策略。有关部门对分区地块具有的开发的强度进行合理评估,为开发策略的制定、市政公共设施的建立等提供重要的参数。最后,对城市的规划制定修建性的详细策略。制定修建性规划的工作时,首先需要对施工场地中土壤的性质进行了解,对水系和城市所需要建设的情况有效的分析,从而对需要开发、建设的设施进行规划,并且尽可能的使其对城市环境造成的影响减低。对于那些距离城市中心相对较远、开发的强度相对较低的地区,可与结合实际的情况,增加低影响的一些开发设施的用地面积,从而保障这些低影响的设施能够经建设地区的雨水尽可能的消纳。
3.3对生态海绵体进行有效的修复
天然的生态海绵体可以对很多的生态功能起到有效的调节作用,例如,对旱涝等灾害进行有效的调节、对河水进行调节、污水进行净化的工作等等,所以,城市的建设需要对一些天然的海绵体进行有效的修复,不仅仅使城市的天然生态平衡做到维护的作用,而且还会对海绵城市的建设起到促进的功能。一般情况下,对地表径流量相对影响较大的一些生态版块有效,例如湿地、森林、草地等进行有效的保护。在进行修复的工作过程之中,对天然海绵体的一些区域进行合理的划分,例如,对绿地区、禁建区等,根据实际的情况,对这些生态版块进行保护,以确保城市自身具有一定的调蓄能力。相关部门在进行日常的管理工作之中,需要对水环境、绿地环境进行适当的修复整理,可以结合实际情况构建一些人工湿地。可以通过构建一座生态走廊,来实现对天然的海绵体进行建立的目的,使其真正与城市生态结合起来,形成生态的规模。
4、总结
总而言之,建立一个海绵城市所需要的过程非常的复杂,采用海绵城市的理念对城市进行有效的规划,可以对城市环境起到非常大的稳定以及保护的作用,增强城市对水灾、内涝等灾难的应对能力,保护城市以及居民的安全。
作者:卫东杰 单位:容海川城乡规划设计有限公司
参考文献
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[2]刘昌明,张永勇,王中根,王月玲,白鹏.维护良性水循环的城镇化LID模式:海绵城市规划方法与技术初步探讨[J].自然资源学报,2016,05:719-731.
[3]周广宇,程小文,金欣,任福龙,莫罹,朱玲,常魁,江瑞,唐磊.新常态语境下法定规划与海绵城市建设的关系——以遂宁市海绵城市规划为例[J].建设科技,2016,10:70-73.
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【关键词】 海绵城市 给排水建设 注意问题
随着世界环境的逐渐恶化以及城市建设的需要,越来越多的城市开始建造海绵工程,提升城市应对雨水的能力,留住雨水资源,为城市供水做出贡献。但是,我国的海绵工程建设的能力还存在不足,建设过程中存在的问题较多,为此,本文结合笔者的工作经验,阐述海绵城市给排水建设中需要注意的问题和相应的建议,以期为我国的城市建设做出贡献。
1 海绵城市给排水建设的意义
1.1 提高环境适应能力
众所周知,我国土地面积广阔,既有较为干旱的西北地区,又包含雨水充足的沿海地区,同时,随着气候环境的不断变化,我国城市大多会经历雨水的考验,当雨水量较大时,城市的排水压力会比较大,大多数城市会出现内涝问题,为此必须要做好给排水建设工作,提升城市应对风险的能力。我国目前开始建设海绵工程,其主要的作用是提升环境适应能力,降低雨水的不良影响,保留雨水资源,利用防、排、蓄、渗、滞等方法,不但可以减少内涝问题的产生,同时还可以有效提高水资源利用效率[1]。
1.2 恢复受损害水体
海绵工程的作用不仅在于提升环境适应能力,其还能有效地恢复和净化受损的水体,在海绵工程中,通过利用专业的技术和自然途径,能够将自然水文特征维持在城市开发前状态,提高对城市原有生态系统的保护效率。海绵工程中的生态手段对粗放式城市建设环境进行优化,能够恢复前期受损坏的水体,使其能够降低污染程度,在海绵工程的给排水建设工作中,应当首先对城市的水体情况进行细致的检查,找出问题较为严重的区域,并集中加快海绵工程建设,提升水体的恢复速率,政府部门应当将海绵工程与其他的工程进行联合。
1.3 提高水资源利用率
由于客观环境的限制,我国大多数地区处于缺水的状态中,但是,我国城市建设正处在高速发展的阶段,对水资源的需求非常强烈,如果仅靠地下水源,很难满足发展的需要,为此,我国城市需要更多的水资源供应渠道,保障城市建设顺利进行,其中,海绵工程能够有效地提升水资源的利用率,让水资源通过自然渗透、自然积存以及自然净化等过程,重新被人们所利用,从而降低城市建设的成本,提高城市发展的速度。
2 海绵城市给排水建设存在的问题分析
2.1 依据科学性低
目前,我国在海绵城市的建设方面经验较少,发展的思路主要来源于少数的科研单位和政府部门,因此导致我国海绵城市的科学性较差,这也导致我国海绵城市在运营过程中出现诸多问题,水资源的利用效率并没有明显的提高。这说明,科学程度对海绵城市的建设尤为重要,每个城市在建设过程中,要结合自身城市的特点,做好给排水的规划和方案,掌握各项建设指标,尤其是要做好水量预测与水平衡分析。
2.2 排水体系不合理
虽然现如今我国城市的建设速度不断加快,但是,我国城市发展的时间较短,发展的经验相对不足,其中给排水建设工作一直为社会所诟病,例如我国大多数城市使用的雨水分流机制应用效率非常低,尤其是在西北地区,雨水管道长时间闲置,而且雨水资源往往是直接排放到目的区域,造成资源严重浪费。因此,我国的海绵城市应当避免上述问题,实现对雨水的分流储存,使得雨水资源得到有效的利用[2]。
2.3 给排水体系影响大
我国的城市建设者已经认识到地下设施建设的必要性,随着时代的发展,地下的构筑物数量逐渐增加,城市的给排水系统更加优化,但是其对城市的影响也随之增大,同时现有供水管道长度、 质量以及建设等方面均存在一定的不足,并不能完全满足城市建设需求。因此,在海绵城市的建设过程中,应当对给排水系统的规划设计进行优化,降低其建设对已存自然水体系的影响。
3 对海绵城市给排水建设提出的建议
3.1 基于具体情况进行给排水建设
我国土地面积广阔,这也导致我国城市的具体情况各不相同,为此,在海绵城市的建设过程中,应当结合自身的实际情况,避免盲目地学习其他城市的成熟经验,要做到因地制宜。例如济南海绵工程中,其主要的海绵道路分布在城市的南边,这是因为济南以“泉城”而闻名,其需要雨水作为补充,而且济南的南边地势较高,海绵工程中的水资源能够逐渐渗透到泉水聚集区,从而满足泉水喷涌的需要。
3.2 注重专业性技术方面的研究
海绵城市的给排水建设工作是城市基础设施建设的重要内容,为了提高建设的质量,相关单位应当加强专业性技术的研究,提升技术的科技水平,保证建设出的海绵工程具备较好的质量,使用更长的时间,尤其是在海绵城市的建设目前处于初级阶段,一定要一边建设一边摸索着前进,无论是相关政策还是施工经验均比较少,对系统设计提供的依据支持较低,因此具有很强的不确定性。
3.3 落实责任体系机制
海绵城市的建设过程比较漫长,而且我国在这方面的经验较为缺乏,在建设工作中,一定要将责任进行明确,落实责任体系机制,以现有的基础设施为对象,对其进行统筹分析、规划与设计,提高各类基础设施运行的安全性,且满足其与给排水系统协调运行的要求。
总之,海绵城市是未来一段时间内我国城市建设的主要方向,其中给排水工程是最为重要的建设内容,每个城市在建设工作中,要立足自身的实际,以城市自身发展基础为依据,统筹各项影响因素,提升海绵工程的技术水平,对其中的难点问题进行有针对性的分析。通过海绵工程的建设,提高雨水资源的利用效率,为城市的健康发展提供建设的基础。
参考文献:
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【关键词】:苏州市;绿化建设;海绵城市
1、海绵城市在苏州市相城区绿化建设的展示区域
1.1相城大道南段绿化景观提升工程。
相城大道南段绿化景观提升工程建设面积约5万平方米,主要为原有绿化景观的提升建设,工程于2015年10月开始建设,2016年3月竣工完成,在工程建设的润元路至古元路西侧改造提升时,原有绿地中有一条废弃的取土沟,该取土沟是原有绿化造型取土后留下的,由于处于林带之中,且水系不通,形成了较深的淤泥沟,提升改造伊始,准备运用海绵城市的理念让水系沟通,设计时设计师首先对原有的沟渠进行清淤,清淤后对水沟边缘进行修整,并在北侧改造部分驳岸,使得水系可以沟通,让沟不再成为“死沟”,同时在沟中放置卵石和种植水生植物,净化水质,在苗木灌溉时可以就地取水,减少人工的同时也可以低碳环保。端头的水适当的时候可以人工截留,低水位时的下雨期间也能在沟内保持流水,从建成的效果来看,达到了设计的目的,配合周边的慢行步道穿梭而过的景观桥和夜间的灯光,不仅体现了海绵城市的建设理念,也充分的展示了景观建设的效果。
1.2中环快速路景观绿化建设工程
中环快速路景观绿化建设工程总长约15公里,主要为快速路绿色通道建设,工程建设面积约100万平方米,分为田园景观段、公园景观段、城市景观段、工业景观段以及水乡景观段,工程于2015年10月开始建设,2016年5月全面竣工,海绵城市的建设理念贯穿在整个景观绿化中。首先田园景观段,利用道路边侧地形改造时的斜坡自然出水,水流引入至绿化建设区域中,部分引入水池用于灌溉,部分引入地形较低的耐湿绿化中,循环利用;公园景观段毗邻荷塘月色湿地公园和苏州中国花卉植物园,工程建设中采用部分就地取土的方式将雨水引入至两个公园的水生植物池塘中;城市景观段和工业景观段利用原有道路取土留下的废池连接成为小河浜,成为绿化灌溉的水源,使得该区域不再需要洒水车;水乡景观段则利用地形改造后的水系汇集引入到周边的农田水系中,最大可能的利用产生的雨水。
2、即将建设的海绵城市绿化工程
2.1书香公园建设工程。
书香公园位于苏州市相城区元和街道,建设面积约23万平方米,预计2017年5月启动一期工程建设,工程建设主要配合苏州第二图书馆的建设,同时也是我区绿化工程海绵城市建设的样板工程,工程建设除了书香文化建设外,海绵城市也是公园建设的一个重要理念和建设环节,书香公园建设中不但利用地形起伏来进行雨水收集,还利用园路边的雨水收集系统进行水循环,可以留住水和运用水,同时利用水渗透的原理将水与植物进行有机的结合,通过生态调节可以将水分散,不造成积水也可以对水积极利用,同时在公园内的园路材质上采用彩色透水混泥土,更加强调生态,利于雨水收集。公园内的厕所采用绿色建筑标准,对废水收集和循环,可重复利用的尽量重复利用,二期建设中还将绿化海绵城市建设与第二图书馆的周边设施海绵城市建设相融合,打造苏州市相城区绿化工程海绵城市的样板工程。
2.2主要道路出入口绿化景观提升。
根据苏州市的统一要求,苏州市相城区将在2017-2018年度对主要的道路出入口进行绿化景观提升,其中海绵城市的建设也是提升的一个重要环节,根据计划2017年度将对227省道白荡湖出入口和齐门北大街出入口进行提升改造。227省道白荡湖出入口中根据设计方案,海绵城市建设主要体现在中侧分带的雨水收集和两侧的绿化沟通,由于中侧分带雨季容易积水,且部分区域地势较高,设计中结合道路改造修复,将中分带与两侧绿化联通,利用下穿相衔接,接入两侧绿化的排水沟,两侧绿化在靠近河流区域设置大型的积水池,水位过高自动排入河流之中,平时积水作为绿化灌溉使用;齐门北大街出入口改造则为建设半下层式的城市街心公园,设计方案为利用半下层式的广场收集雨水,将雨水引入至放置的石笼景墙,再经过卵石水系后开始循环利用。其他的出入口提升改造中也将海绵城市的理念融入其中。
3、海绵城市在苏州市相城区绿化建设运用的不足
3.1海绵城市目前在苏州市相城区的运用还比较初级,主要为雨水的收集和利用,当中主要是靠绿化地形的起伏和自然落水,雨水收集的效率还比较低。
3.2在雨水再利用上主要为绿化苗木的灌溉,雨水的B透和在收集上比较薄弱,不能覆盖到大部分的绿化区域。
3.3海绵城市的技术上还比较原始,主要还是在原有绿化建设形态上稍加改变,没有加入新的技术和手法。
4、今后需要改进的方向
4.1增强绿化建设中海绵城市理念运用方式的多样性,不局限于雨水的收集和绿化苗木的灌溉,要多手法、多理念的将绿化建设与市政道路周边建筑的海绵城市相结合,打造立体化的海绵城市建设。
4.2需要多研究、多学习,不能局限于自身取得的成果,要走出去,多看成功的案例,将好的方法与自身相集合,形成最适合当地建设的海绵城市理念与建设手法,同时也要多请专家,开阔视野,做好海绵城市建设这项工作。
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关键词:海绵城市债 城投债 财政补贴 PPP模式
2015年10月16日,国务院办公厅《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》,明确提出将海绵城市建设中符合条件的项目列入专项建设基金支持范围,支持符合条件的企业通过发行企业债券、公司债券、资产支持证券和项目收益票据等募集资金,用于海绵城市建设项目。国家鼓励对海绵城市建设项目的投资,为债券发行带来新一轮契机。
海绵城市相关概念
(一)海绵城市的定义
2012年4月,在“2012低碳城市与区域发展科技论坛”中,“海绵城市”概念首次提出。2013年12月12日,在《中央城镇化工作会议》的讲话中强调:“建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”。
根据《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》(〔2015〕75号),海绵城市是指通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,有效控制雨水径流,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。其内涵是现代城市应该具有像海绵一样吸纳、净化和利用雨水的功能,以及应对气候变化、极端降雨的防灾减灾、维持生态功能的能力。
(二)海绵城市试点
海绵城市的申报有两个要点,一是要求目标的合理性,二是要求投融资模式的创新性。主要考核以下内容:
1.是否以将城市建设成具有吸水、蓄水、净水和释水功能的海绵体,提高城市防洪排涝减灾能力、改善城市生态环境、缓解城市水资源压力为目标。试点城市年径流总量目标控制率是否达到《海绵城市建设技术指南》的要求,排水防涝标准、防洪标准是否达到国家有关技术规范。
2.是否有效整合现有资金渠道加大政府投入,是否客观评价地方财力可承受度,建设和运营模式是否有效采取政府和社会资本合作(PPP)模式,采取PPP模式部分投资占项目总投资比例,是否充分体现“以地方及社会投入为主”,是否能够实现政府和社会资本的有效合作等。
2015年4月2日,财政部、住房城乡建设部、水利部公布了第一批海绵城市试点名单,共16个城市和地区,涉及16个省市;2016年4月22日公布第二批试点城市名单,共14个城市,涉及14个省市(见表1)。
国外海绵城市建设经验及我国发展现状
(一)国外海绵城市建设经验
“海绵城市”的概念脱胎于20世纪70年代以来美、德、日对于雨水的管控、处理和英、澳对于城市内涝、水环境治理理念。国外对于雨水的处理态度经历了20世纪70年代之前的“视同负担,一排了之”,70到80年代的美国“就地滞洪蓄水”,再到90年代的重视水质管理的BMPs(最佳实践管理)。
在典型的海绵城市模式中,美国提出了“强化建设水敏城市”概念,德国提出了“排水零增长”的水处理相关法案,日本提出了“雨水贮存渗透计划”,英国建立了“可持续城市排水系统”,澳大利亚形成了“雨水源头控制理念”,新西兰建立了“低影响城市设计与开发体系”。
1.美国:水敏城市建设
水敏城市的建设内容与海绵城市基本相同,但更加侧重于城市生态管理和城市景观建造,综合运用城市建设管理和可持续水系统管理方法,在生态机能的理念上进行城市基础设施建设和城市空间布局。
美国通过发行一般责任债、联邦和州给予补贴与贷款等方式来鼓励雨水的科学化处理。一般责任债属于美国市政债券的一种,其发行获得政府信贷及“征税权力”担保,而不是项目收入担保。
2.德国:高效集水
先进的绿地管理水平和排水设施使得德国能够有效的进行雨水收集,并同时进行污水和雨水处理,城市地下管道能够有效地平衡生态系统,完成收集、中转、储蓄整个过程。
德国各城市根据自身的情况制定了不同的雨水费用标准,并将该项资金主要用于雨水项目的投资补贴,以鼓励雨水利用项目的建设。
(二)我国海绵城市发展现状
住建部部长陈政高表示,海绵城市建设投资约为每平方公里1亿元到1.5亿元。根据已海绵城市建设规划的试点城市信息,2015到2017年每个城市的规划投资平均规模约为 80亿元,估算我国目前330个地级行政区未来五年内投资总额约为3万亿元。
1.试点城市初见成效,已有成功案例
首批试点的16个城市计划建设项目993个,投资279亿元,截止2016年5月已开工建设且形成实物工作量的项目593个,占比59.8%,完成投资184亿元。1部分城市的内涝问题和水环境问题已得到一定改善。例如,作为海绵城市的项目试点案例,金华燕尾州公园的改造取得世界建筑节最佳景观奖,该公园建成后经受住了金华市百年一遇的洪水;遂宁、萍乡在治理城区内涝中取得较为显著的进展。
2.建设因地制宜,各试点城市建设重点不同
试点的海绵城市中有地级市、县级市、直辖市、单列市,地理范围上涉及华北、华南、华中、西北、东北地区,囊括了中国内陆地区所有的有内涝、干旱等问题的城市及地区。在住建部的《海绵城市建设技术指南》的基础上,各个试点城市又推出地方性政策来推进海绵城市项目建设进行。
3.摸索中前进,问题待解决
(1)巨额投资,回报机制不明。海绵城市的建设时间长,除前期需要投入大量的建设资金外,后期的维护、运营管理还需要大量的资金和政策的跟进。
(2)PPP撬动巨额资金,收益模式是关键。关于海绵城市的建设,国家政策要求是予以信贷支持,大力引进社会资本,将PPP模式资本的占比作为是否列入试点城市的重要标准。引入社会资本大力推广PPP模式,具体来说就是采用基金、众筹、资本证券化等金融组合方式运作。国外相关经验显示,海绵城市项目收益具有较强的外部性,主要外部收益包括减少地表径流进而防治内涝、降低排水负担、增加供水、改善供气质量和增加房产价值等。在我国,如何发掘海绵城市建设中的收益点,多元化收益模式,是海绵城市项目建设和管理中的要点。
海绵城市建设相关政策
(一)国家层面政策支持
国家层面,财政、金融支持力度加大,规范、指导政策陆续出台。
财政政策上,中央财政对海绵城市建设试点给予专项资金补助,一定三年,具体补助数额按城市规模分档确定,直辖市每年6亿元,省会城市每年5亿元,其他城市每年4亿元。对采用PPP模式达到一定比例的,将按上述补助基数奖励10%。中央支持有条件的城市政府对海绵城市项目给予贷款贴息。
在金融支持方面,国家对于海绵城市建设的融资除了引入PPP模式外,还通过鼓励债券融资、信贷便利和PSL支持等方式拓展海绵城市建设的融资渠道。(1)支持符合条件的企业通过发行企业债券、公司债券、资产支持证券和项目收益票据等募集资金,用于海绵城市建设项目。(2)农发行可为海绵城市建设提供信贷便利,将在贷款期限、利率等方面提供优惠政策,期限最长可达30年;积极开展购买服务协议预期收益等担保创新类贷款业务;还将开通绿色办贷通道,提高对海绵城市建设项目的贷款审批效率。(3)对于符合使用抵押补充贷款资金条件的贷款项目,可执行人民银行确定的优惠利率。在风险可控、商业可持续的前提下,项目的购买服务协议预期收益等可作为农发行贷款的质押担保。
(二)地方政府层面政策支持
在中央和各部委的政策鼓励下,有17个省市相继了地方对于建设海绵城市的相关政策。从内容上看,可以概括为5个规划设计导则、7个推进意见、1个详细方案。如鹤壁市出台了详细的海绵城市建设方案。在鹤壁市的3年投资方案中,总投资34.8亿元,其中建设单位自筹0.1亿元,占比0.4%,地方政府以财政收入支持16.6亿元,占比47.7%,中央财政支持12.1亿元,占比34.8%,社会资本6亿元,占比17.1%。地方政府和社会资本投入基本比例为3:1。
海绵城市建设项目运作模式
海绵城市的建设有三种途径,一是传统方式,即各部门分段实施,进行碎片化管理来改造海绵城市;二是城投模式,即以城司为主来推进工程项目整体进行;三是PPP模式,即引入社会资本进行投资、运营,政府采取补贴和购买的方式进行回收。
PPP模式的应用条件强调四个要素,即界面、产出要求、绩效指标、收益来源。2对于海绵城市的建设来说,界面大概可以分为两个大类和三个小类,一是蓄水、保水的绿地、湿地、流域,其中以城市园林生态修复为主;二是雨水、生活污水、工业污水的治理,包括管道、渗水材料的铺建和市政污水的处理。第一类项目公益性较强,且没有显著的盈利模式和结构,对政府的补贴有很强的依赖性;第二类项目有较为清晰的收益结构,即政府付费、污染者付费、受益者付费,对于PPP模式来说较为合理。从统计的海绵城市计划建设项目中可以看到,属于第二类的项目为22个,占总数的18.8%,投资额为14.09亿元,占总投资额的6.7%。
通过对海绵城市建设项目模式的梳理,我们发现现有的试点海绵城市运营模式有如下特点:各个城市在海绵城市项目建设中都提出了引入社会资本拓展PPP模式,都有较为合理的政府出资和社会资本占比规划。为引进社会资本的投入,地方政府除了采用政府购买、税收优惠等措施外,最重要的是对海绵城市建设项目的收益模式进行详解。在这方面,迁安市、厦门和鹤壁市分别代表了三种不同思路,迁安市将非经营性和可经营项目打包出售,让社会资本获得收益的同时参与公益性项目的建设;厦门市则将公益性项目和经营性项目区分开,社会资本只参与经营性项目的建设,公益性项目仍采取政府购买、付费的方式;鹤壁市则将项目进行细分,不同的项目采用不同的融资及运营模式
海绵城市类债券的筛选
我们对企业债、公司债和中期票据进行筛选,基于募集资金用途寻找具有海绵城市概念的债券,并从发行人所在城市的海绵城市建设项目是否纳入地方政府采购计划、是否有国开行和国开证券参与、主体评级及债券募集资金项目的偿还方式四个方面进行筛选。
海绵城市类城投债发行募集的主要用途为:(1)城市污水处理及配套管道改造项目;(2)水环境治理,湿地环境与生态保护项目;(3)河道治理及清淤。
我们统计出海绵城市类的债券,其中企业债72只,发行额920.5亿元;中票3只,发行额23亿元;公司债1只,发行额6.5亿元。
从债券募集资金投入项目的用途上看,污水处理类债券最多,为60只,发行额744亿元;生态环境治理类3只,发行额33亿元;河道治理类10只,发行额117亿元。同时包含污水处理和生态环境治理类2只,发行额46亿元,包含三项内容的1只,发行额10亿元。
(一)项目是否纳入试点海绵城市地方采购计划及中长期财政规划
地方政府将海绵城市建设项目纳入地方采购及中长期财政规划,是对海绵城市类债券募集资金项目的资金支持。在30个试点城市中,除玉溪、大连、上海、青岛、北京外,其余25个城市都将海绵城市建设项目纳入地方采购计划中。根据是否已经进行公开招标、完成招标,及政府性文件中是否明确提出将海绵城市建设列入地方政府采购范围的标准,我们筛选出5只债券(见表2)。
上述债券发行人所在城市的地方政府财政收入如图1所示。作为试点海绵城市,重庆市城投企业发行的海绵城市类债券数量最多,为3只,重庆市的地方政府财政收入在将海绵城市建设项目纳入地方政府采购计划的试点城市中排名第二。
在未将海绵城市建设项目纳入地方采购计划的试点城市中,有上海、青岛、大连发行了城投债,共6只(见表3)。
(二)是否有国开行、国开证券参与发行
国家开发银行及国开证券参与程度,从国家开发银行或国开证券是否是债券的主承销商、是否对债券发行进行担保、是否是债券的监管人三个方面进行考量,筛选出以下债券。其中12辽源国资债、14嘉峪关债、15兴泸债的主承销商为国开行和国开证券,并由国开行地方分行进行监管(见表4)。
(三)债项及主体评级
按主体评级和债项评级,进行如下分类:债项和主体评级均为AAA的债券,见表5;主体评级为AA+,债项评级为AA+和AAA的债券,见表6;主体评级为AA,债项评级为AA和AA+的债券,见表7。
(四)募投项目收益模式
债券所募集资金的收益模式从一定程度上度量了债券的偿付能力和违约风险。通过梳理海绵类债券的募集说明书,我们大致将海绵城市概念债券募集资金所投项目的收益模式分为四类:政府进行回购、收购类项目;经营性收费项目,或企业代建政府付费项目;企业自主运营性项目;公益性项目,政府通过财政补贴进行支持(见表8)。
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关键词:海绵城市;生态选择;园林设计
中图分类号:TU991.14
文献标识码:A 文章编号:16749944(2016)11016302
1 引言
近年来,我国部分城市出现雨季内涝的情况频频发生,由此引发了关于传统城市给排水系统建设的热烈讨论。海绵城市逐步成为我国相关行业内的前沿思想和热门话题。2013年12月,在中央城镇化工作会议上发表讲话时提到了“海绵城市”,他指出要建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市。2014年2月,中华人民共和国住房和城乡建设部城市建设司在工作中提出了海绵型城市设想。2014年10月,中华人民共和国住房和城乡建设部贯彻在讲话中涉及到会议精神,证实了《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建》。2014年12月,住房和城乡建设部、财政部以及水利部联合印发了《关于开展中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》[1]。
2 海绵城市的概念与意义
众所周知,海绵有其独特的物理特性。借助其独特的物理特性来形容城市的某种功能,就出现了海绵城市一词。海绵城市强调建立一个完善的“海绵体”城市,使水在城市中的运动和迁移实现“自然化”,以便有效缓解雨季城市内涝的压力、提高雨水资源利用化水平、减弱河流污染、调节城市微气候以及改善城市生态景观等,最终实现城市水循环的健康和可持续发展[2]。国外对海绵城市概念的提出,最早是在澳大利亚,用来比喻乡村人口向城市的迁移以及城市对乡村人口的吸附效应[3,4]。我国《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建》一书中,对海绵城市的概念做了如下定义:城市能够像海绵一样,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,当有需要时又可以释水,从而具有良好的“弹性”来应对自然灾害和适应环境变化[5]。
海绵城市也有着深层的意义:①具有弹性的海绵城市有着应对自然灾害的思想,在面对干旱或洪涝时,能够发挥其韧度来适应各种水环境危机;②海绵城市的开发中,前后的水文特征要求保持不变,这主要是通过降低影响的开发思想和技术来实现的;③海绵城市对雨水资源以及水环境有着综合管理的可持续思想,要求城市储存雨水,在急需的时候加以利用,从而保护水生态环境[1]。
3 海绵城市建设的方案编制
3.1 要收集材料做相关分析
海绵城市的建设与当地区域特征有着密切的关系,在建设过程中,要充分考虑地形、流域、水文、水质、地质等基础情况,结合土壤、降水、蒸发量等规划建设数据,来综合分析当地年降雨量与平均径流总量控制率之间的关系。
3.2 确定建设目标
在海绵城市的建设过程中,要充分考虑建设需求,从人民生活、社会发展、经济条件等因素入手,确定重点要解决的问题,根据建设的难易程度做长期规划。
3.3 制定海绵城市建设的具体方案
从当地水流域治理入手,调整优化水系,利用水利工程综合治理小流域,最终实现整体流域的控制。在对海绵城市进行分区建设的过程中,要结合植被、河流分布、土壤等情况进行重点问题突破性解决,对每个分区制定出具体的规划指引方案,综合利用多种措施来建设海绵城市的道路、绿地以及水系。
3.4 对海绵城市建设的方案进行优化
科学合理的对海绵城市进行指标评价,考虑经济、科学、量化原则,及时调整方案,计算水文、水力时要充分考虑低影响开发设施的规模。总之,绝不能死搬硬套发达国家建设模式,应因地制宜结合当地条件进行综合规划建设[6]。
4 海绵城市理论在园林设计中的应用
海绵城市在规划设计中,主要朝着削减径流污染、缓解雨洪压力、提高雨水利用、改善城市景观等目标进行。城市在开发建设中,很可能对水质造成不同程度的污染,控制降雨的径流可以适当提高水质改善污染状况。在园林规划设计中,按照海绵城市规划理论来建设,可以提高防洪要求,提升防洪能力,降低建设成本,简化管理难度。
景观设计与低影响开发结合起来,可以充分发挥海绵城市理论在园林设计中的作用。在公园规划设计时,要充分考虑景观生态结构布局。具体包括土壤、水质、河流等基本状况,保护现有生物物种,考虑当地居民的生活需求,适当进行当地河道采砂、农田开发等,力求生态环境保持平衡,保护生物多样性,尊重自然,运用“基质――斑块――廊道”等景观结构分析方法,来对整个园林设计进行生态学层次上的把握,将公园生态与城市生态一体化建设,以做到可持续发展[2]。
5 海绵城市建设的生态选择
海绵城市建设中,非常重要的一个环节就是生态基础建设。具体来讲,典型的下凹式绿地生态设计模式、绿地植物的生态选择、绿地土壤生态系统的选择、降低空气粉尘的生态选择、透水硬化地面的生态选择都是必须详细考虑到位的理论建设基础[7]。
对城市雨水综合利用,可以达到最大限度的生态效益和经济效益。城市绿地在设计规划过程中要做到分散性,也就是要分布在不同区域进行雨水接收,避免生态系统受损。绿地植物在海绵城市的建设中起着非常重要的作用,具有较强的忍耐力,因此在选择物种过程中,要考虑尽量选取耐盐碱、耐干旱、耐淹耐湿的种类,并因地制宜的考虑当地土壤、气候、水文以及管理等综合条件,提高绿地的集雨时间和能力,从而提升生态空间的利用度。绿地土壤生态系统的适当选择,为绿地生态系统充分发挥作用奠定了基础。土壤是一个拥有巨大空隙的海绵体,具有强大的吸附和渗透能力,土壤较好的持水能力可以保证植物充分的吸收水分,最终做到调节绿地生态系统的平衡,进一步做到净化水源、改善空气以及改善环境等重要作用。土壤是生态系统中分解者的活动场所,为分解者提供充足的养分和有机物,土壤中的微生物还发挥着巨大的杀菌、拮抗等作用,这些都对城市居民的生活有着重要作用。透水硬化面作为城市建设中的铺装,已经被广泛应用在各地的建设中,尤其吸水性较好的透水砖,可以较快吸收雨水,方便市民出行,但过量应用,会减少自然土地,对整个生态系统造成潜在危险。因此要做到适量发展,避免造成更大的经济损失。
6 结语
海绵城市的应用仍处在发展中,建立具有中国特色的海绵城市理论与体系,仍然任重而道远[8]。要从海绵城市概念的引入,到结合园林设计、引入碳排放测算、分区进行测评奖罚制度以及海绵城市建设的智慧化等多方面进行努力,以加快推动海绵城市理论体系的整体化发展,走出具有中国特色的海绵城市建设的可持续发展之路。
参考文献:
[1]杨 阳,林广思.海绵城市概念与思想[J].南方建筑,2015(3):59~64.
[2]唐正伟.海绵城市理论在城市园林设计中的运用初探[J].绿色人居,2016(2):30~31.
[3]Neil Argent,Fran Rolley,Jim Walmsley.The Sponge City Hypothesis:does it hold water[J].Australian Geograhper,2008,39(2):109~130.
[4]T Budge.Sponge cities and small towns:a new economic partnership[C]∥M.Rogers,D.R.Jones.The changing nature of Australia’s country towns.Ballarat:Victorian Universities Regional Research Network Press,2006:38~52.
[5]中华人民共和国住房和城乡建设部.关于印发《海绵城市建设技术指南――低影响开发与水系统构建(试行)》的通知(建城函[2014]275号)[R].北京:中华人民共和国住房和城乡建设部,2014.
[6]崔广柏,张其成,湛忠宇,等.海绵城市建设研究进展与若干问题探讨[J].水资源保护,2016,32(2):1~4.
篇7
关键词:海绵城市;城市规划;生态环境;低影响开发技术
1海绵城市的内涵
海绵城市是指把城市建造成具有海绵功能的城市。通过低影响开发技术的系统运用,恢复传统粗放型建设破坏的生态环境,保护原有的水生态系统,减少径流,减轻暴雨对城市健康运行的影响。海绵城市理论与绿色基础设施技术主要区别在于它的宏观性。绿色基础设施技术关于雨水排水管理方法侧重于景观设计以及相应的技术创新,缺乏对生态环境系统水平的综合考虑。海绵城市理论强调生态优先,以整个生态系统为研究对象,建设一个绿色网络、水文网络的系统梳理,支撑起了海绵城市的骨架。在水文网络与景观基础上,将通过低影响开发技术,最终来实现海绵城市的建设。海绵城市是城市建设的一种新型理念,也是一个综合性的形象概念,通过建设可渗透路面与绿地等方式,使我们的城市具有像海绵一样有弹性,可以在降雨的时候吸水、渗水、蓄水、净水,在需要的时候将吸收到的雨水释放并加以有效利用,防止了城市洪涝灾害,减轻径流的污染负荷,从而实现了水资源循环利用、改善城市景观和城市气候微调等。将各种资源合理有效地统筹规划,以降低对生态系统的破坏,最终实现人与自然的和谐相处,建设成可持续发展的城市水循环系统。
2控制指标分析
建设低影响开发雨水系统,规划控制目标通常包括了径流污染控制、径流总量控制、雨水资源化利用和径流峰值控制等。湖州市作为一个平原城市,重点应放在径流峰值与径流污染控制目标上,径流污染与径流峰值控制来体现径流总量的控制目标,基于以下3个方面:①丰富的水资源,河网间距在1.2~2km之间,排涝设施规模与河网布局现状满足排涝的基本要求。②已建好的雨水管道设计标准通常采用一年一遇暴雨重现期,部分旧城区管道的标准更低,城市管网的排水压力很大,应该通过削峰来提升其防涝能力。③滞缓的河道水流,水环境容量很低,水功能区达标率现状仅为16.9%,然而老百姓对水环境质量的要求却越来越高,所以只有控制降雨径流污染,才可有效改善城市的水环境质量。雨水的资源化利用成为缓解城市水资源短缺的重要途径,也是建设低影响开发雨水系统的重要组成部分。如景观用水和市政绿化等各种用水,采用就近雨水作为补充水源,可以大大降低城市供水的压力。因此,应该根据水资源平衡分析,经技术经济比较后,分区域确定雨水资源化利用控制目标。
3海绵城市理论在城市规划中的实践
以我国的湖州市为例,对海绵城市理论的实践途径进行分析,湖州市位于我国的长江三角洲地区,城市内部水系统非常发达,水资源丰富,但仍然存在水容量限制等各种问题。
3.1水系湿地
水系湿地作为构建城市规划的核心环节,对海绵城市理论的应用有着十分重要的影响。河流和湖泊等水系是城市内天然的雨水净化区,起着非常重要的作用,所以,湖州市在进行城市规划时,首先要加强对现有水系湿地的保护,特别是其中低洼地区内的河沟等,避免盲目填补,增加内部的内涝风险。其次,应该结合城市建设的方向,实现对城市格局的合理规划,应该充分利用河道与道路之间的绿化带,设置地表泄水通道等,优化城市对雨水等自然灾害的防治控制和净化。
3.2绿地广场
绿地广场,是在城市规划过程中,充分利用现有绿地或新建的绿地和广场等开放空间,实现对雨水的净化,并将它打造成为城市径流污染的处理中心,发挥临时滞纳空间的作用。在湖州市传统的城市规划当中,对公园、广场、绿地等低影响开发相对较小,从而阻碍了城市抗洪涝能力的提升,也无法实现对径流污染的控制。因此,湖州市在对城市规划的过程中,应加强基础功能区的绿化广场的建设,或加强对湿地公园的设计建设,实现对绿地广场与周边区域内空间关系的有效处理,做好对雨水出路等相关内容的详细规划,以促进城市规划中的海绵城市理论的有效实施。
3.3城市道路
湖州市在我国长江三角洲地区,它的降雨量比较大,而且有较大的雨水径流量,污染也比较严重。因此,必须通过有效的城市道路规划,以保证城市内道路交通安全功能的有效发挥,实现城市道路资源的合理利用,最终对城市的合理规划产生积极的影响。一方面,湖州市可以加强对下沉式绿地、LID树池等基础设施的建设,从而实现对雨水径流量的调节,并对径流的水质进行优化。另一方面,城市内也应当建设景观绿化带,可以有效地将地表雨水引入到绿化带内,起到净化、入渗的作用,同时缓解城市环境污染,为海绵城市的打造产生积极的影响。
3.4城市雨洪管理海绵技术
在海绵城市建设过程中,通过运用合理的城市水生态基础设施规划,发挥城市“海绵”的功能。以湖州市湿地建设为例,可以对雨洪灾害进行有效的控制,并可以在湿地内规划出雨水集合区域。通过对雨洪灾害的综合管理,形成了具有镶嵌式结构的海绵综合形式。因此,在城市规划的过程中,首先要建立多个系统化的湿地系统,并对其进行统一的整合;其次,应当为湿地系统的生物提供基础的生活环境,以确保不破坏它的生存环境,同时也为城市居民提供良好的生活环境。在湿地系统的建设中,要建设净化水质、蓄水池和地下水回雨水等一系列流程,特别是对潜流整合功能的设置。通过对土壤及其周围生态环境的净化,并对雨水进行有效的净化处理,使其被引入到湿地中,从而实现对地下水的补给。
4保障措施
4.1加强前期研究
海绵城市的建设是一项综合性的系统工程,根据自然条件、水环境质量与排水现状等,开展基于低影响开发理念的雨水控制和利用专项规划研究,特别是对地下水埋深、土壤渗透性与河网分布等存在的区域差异,应该分区域明确控目标体系和控制目标,并对各区域低影响开发措施的适用性进行分析。
4.2强化规划管理
城市总体规划和绿地、排水防涝、水系、道路交通等专项规划,应该落实低影响开发的具体要求;控制性详细规划应界定低影响开发设施用地,以及将低影响开发相关控制指标纳入到土地出让条件。规划部门要加强监管,对控制指标不达标,配套低影响开发设施没有落实的项目,不给办理核实手续。
4.3统筹工程建设
海绵城市建设涉及城市规划、国土、道路、水文、排水、园林、交通等多个相关专业,需要建立畅通高效的部门间沟通协调机制,以确保低影响开发设施的实施。
4.4强化管理维护
低影响开发设施的效益发挥,受到后期管理和维护的影响。城市道路、园林和排水等相关部门要按照职责分工负责对公共项目的低影响开发设施进行监管;其他的低影响开发设施,由该单位或其负责人负责维护和管理。
5结语
海绵城市理论在我国大部分城市中得到广泛的应用,为我国城市化进程的健康发展做出了巨大的贡献,也进一步促进了我国城市规划工作的开展,得到社会各界广泛关注。为建设海绵城市,建设低影响开发雨水系统,促进城市生态文明建设,本文分析了海绵城市的建设理念和实现途径;结合湖州市规划的实际情况,提出了重点控制指标;基于水系湿地、绿地广场、城市道路等城市空间,探讨了海绵城市的实施策略,最后提出保障措施。
作者:何平华 单位:浙江天和建筑设计有限公司
参考文献:
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关键词:水文效应;海绵城市;透水铺装;下沉式绿地;雨水
中图分类号:TU984
文献标识码:A文章编号:16749944(2016)12023403
1引言
张家口市作为一座快速发展中的中型城市,近年来在水文效应建设方面取得了较大进步。但随着城镇化建设的快速发展,城市雨洪管理也引起了社会各界的关注。因此,探讨基于海绵城市理念的张家口市在未来需要建设诸如透水铺装、下沉式绿地这样的有效水文效应措施,以改善城市水文建设,具有一定的现实意义。
2张家口市市区水文效应概况
张家口市主城区位于河北省的西北部地区,是蒙古高原与华北平原的主要过渡带,也是洋河流域山间盆地中的重要组成部分。该市主城区面积约为970 km2,预计在2020年实现2080 km2的城市面积扩建。该城市的水文特点鲜明,由于主城区南北两边具有最大为111.5m的高差,所以整个市区呈现不规则的河谷盆地特征。在张家口的主城区内拥有东西沙河、清水河,分布在城区的东西两方,自东西、南北贯穿整个主城区,水文条件相当丰富。
近年来,张家口市的城市建设发展非常迅速,但是随之而来的热岛效应、高程建筑障碍效应也影响到了城区汛期内的降雨量,其中尤以雷暴雨次数增加最为明显。随着城区面积的逐年扩大和旧城区改造工程的不断推进,张家口市渐渐出现了道路硬化、地表透水面积比重增大、城区截留、下渗损水量降低等现象,这也使得市区内的地下水汇集时间被大大滞后,增加了城市河流的径流系数和集流速度。如此一来,城市下游的洪水过程线就日益增高,造成了洪峰的提前出现和城市地表径流量的过分增加。
根据2015年的《河北省张家口市水资源评价报告》中显示,张家口市的水文条件,尤以地下水为主已经处于严重超采阶段,地下水水位逐年下降,且低洼排水问题也日益严重,对于张家口而言,也面临着空前的水文效应危机。所以,为了日益膨胀的城市人口数量和日益提升的市民生活需求,张家口市必须解决自身所存在的水文效应不利因素,缓解水资源分配不均及洪峰自然灾害所带来的城市潜在危机[1]。
3张家口市基于海绵城市建设的城市水文效应应对措施
就目前现状来看,张家口市所采用的依然是“雨水口―雨水管渠―市政管线”的传统水文管理模式。所以按照市内老城区的官方设计布局来看,设计管径偏小(DN60~DN100之间),整个市区的雨水管网普及率仅为70 %不到,这与城市的实际排雨水量存在较大差距。这就造成了张家口市市区地表雨水径流污染严重,例如汽车泄漏汽油、轮胎磨损、防冻剂、城市屋面材料所带来的污物都被排放到雨水管渠中,对雨水水质的污染非常明显。基于这种水文效应不利状况,张家口市建设海绵城市是相当有必要的。
3.1张家口市区降雨状况及雨水资源量
张家口市的降水集中在汛期(6~9月),这一期间降水量占到全年降水总量的70 %左右,10~12月则降雨量最少。按照我国的暴雨分级标准来看,张家口市在特大暴雨方面表现不明显,属于降雨比例比较缓和的地区。
按照张家口市的雨水资源总量来看,围绕这一数据来考虑建设海绵城市是相当重要的。特别是在“十二五”规划之后,张家口市希望在2020年前实现对雨水资源收集建设用地面积超过60000万m2,所以本文给出雨水收集资源总量的公式为:
Re=ψ×A×Ha。
其中ψ代表了张家口市的地表径流系数,一般常规取值为0.9,而A代表了城市市区的汇水面积,Ha则代表了张家口市一年的总降水量。所以将数据代入上述公式计算得出张家口市建设海绵城市后的每年雨水资源收集总量将达到3亿m3,这一数字对于城市雨水资源利用潜能的开发价值是很高的,值得尝试。
3.2透水铺装设计、应用及建议
3.2.1透水铺装的设计
将孔隙率较高且透水性较好的材料应用于道路路面建设就叫做透水铺装,它是海绵城市建设的基本工程要素之一。透水铺装可以使雨水很好地渗入到道路路面的内部,以达到贮存一定雨水的效果,随时便于管道排水,降低洪峰流量,削弱径流系数,使得城市洪涝灾害危险系数大幅度削弱。一般来说,透水铺装是由土基、垫层、基层、过滤层和面层所共同构成的。另外,透水铺装对缓解城市温室效应,降低路面温度也有好处,这样一来,道路的寿命也被大大延长。
透水铺装在设计方面所采纳的地表径流系数规范在0.05~0.5范围内,这一数据与它主要使用材料的孔隙率、透水特性有很大关系,也就是说,径流系数决定了道路路面雨水渗透量,由此可以确定透水铺装中路基层厚度的确认方法:
H=0.1I720k100T60n。
在上述确认方法的公式中,H就代表了透水基层的总厚度,而I表示城市平均的降雨强度(mm/h),k代表土基的饱和渗透系数,T表示降雨时间(min),最后n代表了道路路面蓄水层的孔隙率。根据该式来判断透水铺装的功能性非常有效果,而且它也可以帮助透水铺装工程选择材料,确保道路路面在降雨时及时下渗雨水,使路面有较高的抗压能力。
3.2.2透水铺装在张家口市的应用
在张家口市,透水铺装技术仍然处于起步阶段,但整体上所取得的效果还是较为明显的。考虑到张家口市湿陷性的土基结构,所以当土基处于干燥条件下,土体结构整体相对稳定。而如果土体的含水量增加到一定程度时,就很容易出现土体结构的破坏,使土基强度大幅度被削弱,对建筑及道路的沉陷带来很大危险。所以在张家口市的市区透水铺装时,应该考虑这些特殊的地质条件,并采取相应的防治策略。
就以对土基的湿陷性消除而言,张家口市所采用的是以3∶7为基础比例的灰土垫层法。该方法的技术核心就是分层夯实,按照路面土基的龄期不同而为其赋予不同的承载力、密实度与隔水性,确保它拥有较好的垫层优势。张家口市的灰土垫层一般设置在≥1.0 m的厚度范围内,并且采用了分层压实的方法,确保分层厚度始终≤200 mm。再者,城市路面还采用了冲击压实法对路基进行了补强,一定程度消除了路基由于被冲击碾压所存在的湿陷性。这种方法可以消除1.2 m左右的黄土湿陷性。
在基层的改进方面,考虑到张家口市地下水水位较深,而土基位置又通常高于地下水水位位置,所以可以见得土基受到地下水影响可能很小。因此专门针对土基的湿陷性来对基层雨水下渗问题进行对策,所以在条件允许的情况下为基层设计以DN50为基础的PVC排水盲管,并充分利用到市区内普遍的4 %土基顶部坡度,确保多余雨水能够顺基层流入到PVC排水盲管中,保证城市内许多人工景观和绿色植物带能够得到充分的水分灌溉。这也是利用到了张家口市在雨季中雨水过度饱和的自然因素,顺利将雨水排除并利用,同时也大大降低了对透水铺装结构的破坏性[2]。
3.3下沉式绿地的设计、应用及建议
下沉式绿地主要包括雨水湿地、生物滞留设施等等。在城市中,它一般表示的是低洼式的凹陷绿地,即高程低于周边路面高度约20 cm内的下沉区域。
3.3.1下沉式绿地的设计
下沉式绿地在设计过程中所需要考虑的设计参数很多,它也是海绵城市设计中的主要核心之一,以下对下沉式绿地的水量平衡进行分析得出:
W=S+U。
在公式中,W代表了下沉式绿地的总体水汇流量(m3),S代表了下沉式绿地在下沉时段的雨水下渗量(m3),U代表了在下沉时段的绿地蓄水量差值(m3)。因此可以得出雨水的渗蓄率公式为:
N=S+ΔU(PzF1Cn+PzF2)/1000×100 %。
在该公式中,所反映的正是下沉式绿地对降水方面的渗蓄能力,这其中Pz代表了城市降雨量(mm),F1代表了下沉式绿地服务范围内的集水面积(m2),F2代表了下沉式绿地的总面积(m2),Cn代表了绿地服务范围内的径流系数。
根据城市雨水的下渗量:
S=60KJF2T。
由此来计算土壤渗透率及渗蓄时间,则能够得出以下算式:
f=F1F2。
按照下沉式绿地的相关参数展开分析,并对其进行优化设计,所以说当下沉式绿地的坡度合适时,雨水就会顺利汇集于绿地之中。若能在路缘石附近设计300~500 mm宽度的开口,更利于雨水径流的流入。而如果下沉式绿地在雨水汇集形成饱和状态后,还可以通过雨水管渠来进行雨水排出。
3.3.2下沉式绿地在张家口市的应用
张家口市市区的土壤渗透系数较大,能够快速的对径流雨水进行吸收,所以对它的下沉式绿地设计可以直接采用原有土壤进行相关植物的栽入。在设计中,为下沉式绿地保持0.05~0.30 m的下凹深度,总体保证其高程小于路面高程。并在下沉式绿地中设置雨水口以随时收集降水时出现的溢流雨水。所以该市的雨水渗蓄f值保持在10 %以上范围。
在计算中,如果f值为负值,就说明市区的下沉式绿地不需要太大下凹深度也能进行雨水下渗,这也证明绿地的下渗效果相当出色。但当f值超过100 %时,就证明城市的下沉式绿地在渗蓄量上大于雨水收集面积的雨水,并且存在一定的收集富余量[3]。
4结语
基于海绵城市概念对张家口市的城市水文建设提出了相关设计及应用策略,弥补了传统治理下城市地表径流流量过大且地下水水位日益降低的问题。证明了海绵城市对于张家口未来的市区水文效应建设是相当必要的,这种低影响开发技术结合城市传统的雨水管理方法,让城市的水文生态环境在保持不变的情况下还能抵御更多自然灾害,真正实现了“水弹性城市”的标准。
收稿日期:20160505
作者简介:夏应冰(1991―),男,东华理工大学地球科学学院硕士研究生。
[HT][CDH01248*4/5]
参考文献:
[1]
褚永军.张家口市城市水文效应对策研究[J].河北建筑工程学院学报,2015(2):108~110.
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[关键词]海绵城市 排水 运用
中图分类号:TU986 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)24-0248-01
1 关于海绵城市
1.1 设计理念
在建设海绵城市之前,需要建立新的设计理念而转变传统的设计观念,传统的城市建设,重视城市路面的承载能力和强度,大多数是硬化路面,如遇暴雨天气,主要依靠城市地下的排水管渠、泵站等设施来进行排水,以“快速排除”及“末端集中”两方面的控制作为主要的建设理念,但这样的建设方式通常会导致逢雨必涝,旱涝急转。根据《海绵城市建设技术指南》,城市建设应当强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”设施来组织城市排水,并以“慢排缓释”及“源头分散”作为主要的规划设计理念。
1.2 设计原则
“海绵城市”作为现代新型的城市建设理念,它的建设必须遵循生态优先这一原则,应当将自然途径以及人工措施两个方面有效结合,在确保城市排水防洪功能保障的前提下,最大限度的实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源有效循环利用和生态环境的保护。
1.3 海绵城市理念优势
(1)海绵城市的设计理念打破了传统的城市排水系统建设理念,以建筑、道路以及绿地等作为载体,通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种现代的生态化技术,构建城市产生低影响的开发雨水系。(2)海绵城市最大程度的保留了地下水资源,填补了地下水不足的空缺,同时能达到净化水质,改善微气候的效果,不仅给老百姓的生活带来了极大的便利,同时也满足了城市现代化规模建设的要求。(3)海绵城市的建设能有效缓解雾霾天气。雾霾的产生跟水土有关,水土污染排放的各种有害物质有害气体,特别是氨氮,氨氮蒸发以后会让细菌微生物大量繁殖。因此,海绵城市的建设将有效缓解雾霾现象。
2 海绵城市在景观设计中的运用
2.1 海绵城市看城市景观设计
海绵城市是近年来发展的新名词,顾名思义,海绵城市是打造像海绵一样的城市,从而实现了城市建设与资源环境的发展,提高城市应对自然灾害能力。由于传统城市过渡利用土地,使城市出现了水土流失,土地资源也在不断减少,而海绵城市是土地利用和水资源的可持续发展。因此,海绵城市又称为低影响设计。基于这种理念,先要对城市内部雨水收集、渗透及过滤等,提高水资源循环利用。其次建立了开敞自然环境,提升人们生活质量。最后,把雨水融入到景观的设计当中,不仅会减少城市环境压力,减少了排水设施的维护成本。
2.2 海绵城市角度来看城市景观设计
在海绵城市理念下的景观设计应将保存生态资源作为景观设计的前提,实现土地资源优化,减少土地浪费,减少环境破坏,通过科学有效的手段,来发挥海绵城市景观的作用。比如,建立自然排水系统,选择耐涝性的植被加强对雨水的有效过滤、渗透和利用;建立雨水花园,利用土壤和植物的过滤,下渗雨水,减少径流量,从而加强对雨水资源的利用;建立可渗透路面,减少地表水的径流。
2.3 基于海绵城市的下沉式绿地优化设计
(1)在下沉式绿地优化设计中的竖向方面的设计。城市在下沉式绿地设计时应该与该城市所规划的绿地场地相结合,在已经硬化的地面周围设计出下沉式绿地,从而硬化后的地表不能吸收的雨水由下沉式绿地蓄积并自然下渗。要想实现既能使雨水成功转化为地下水,还能充分保证行人的安全的目标,就需要城市绿地设计人员合理地对下沉式绿地进行设计,尤其注意下沉式绿地的竖向设计。设计人员需要保证方向正确,坡向必须是由硬化后的地表指向下沉式绿地的。只有坡向正确,雨水才能成功通过已硬化的地表流向下沉式绿地,才能达到自然蓄水、自然下渗的目的。设计人员在设计路缘石高度时,应该要注意其高度应该与周围已硬化的地表是一样高的,雨水进入下沉式绿地时可能是分散进入的,如果设计人员将路缘石的高度设计的比地表高度还高时,设计人员可以通过在路缘石上设置个缺口的方式进行补救,这样雨水可通过流入缺口的方式进入下沉式绿地。设计人员在设计雨水溢流口的位置时,既可以将溢流口设计在下沉式绿地中,也可以将溢流口设计在下沉式绿地与硬化的地表的交接处。一般情况下,雨水蓄积的高度超过了下沉式绿地的高度但没超过已硬化地表高度的时候,那超过部分的雨水可通过溢流口进入排水管道,这是溢流口的作用。
(2)在下沉式绿地优化设计中的景观优化方面的设计。从下沉式绿地的使用功能和它所达到的景观效果两个方面来看,目前下沉式绿地设计形式缺乏多样化,达不到美观的效果。想要实现下沉式绿地设计形式多样化,设计人员在进行下沉式绿地设计时可以将雕像、园林水景、楼阁亭台等元素添加进去。除此之外,还可以在设计下沉式绿地时和雨水花园、池塘以及湿地相结合,即可提高下沉式绿地的实用性,还能增强它的观赏价值。下沉式绿地在选择植物时,选择的植物最好是具有一定的吸水能力,可以选用乔木、灌木以及草混合的方式,使下沉式绿地在一年四季中都能达到美观的效果。对于一些大型的绿地设计中,由于下沉式绿地比较大,工程比较浩大,所需要的成本也很高。所以在大型绿地设计时,一般都将大化小,分成小的区域或者在各个路段进行下沉式绿地设计,利用各区域的地形特色达到很好的景观效果,使其既能达到蓄水目的,又具有一定的观赏价值。
2.4 海绵城市理念与城市道路的融合
在市政道路的建设过程中,海绵城市建设也是非常重要的,在城市道路的建设中,首先在建设材料的选择上,要根据实际的情况选取合适的透水材料,主要是空隙性较好的材料,比如沥青磨耗层,多孔混凝土,碎石混凝土,泡沫混凝土等。其次在施工过程中,要在保证使用质量的基础上,提高道路空隙性,提高道路的透水性,让道路遇到雨水时能够快速排除,防止雨水聚集引起的打滑和炫光等,还要在道路旁加强绿化,提高地下水的保持率,这样,海绵绿化建设才能做好。
2.5 城市道路建设
城市道路建设在海绵城市的建设中主要是起到渗透的作用,而要起到渗透的作用,主要依靠的是“透水铺装技术”。包括: 透水沥青混凝土,透水水泥混凝土等。道路实行透水铺装后,路面十分抗滑,因为水在落到路面上后,会马上顺着通道流失,不会残留任何水汽,让道路不会因为水汽而导致摩擦力下降,同时这种道路由于不会有水汽残留,所以可以很大程度的减少夜晚灯光照亮引起的炫光,使驾驶人员不会产生过度的疲劳,提高汽车夜晚行车的安全性。同时这种路面可以减少行车时的噪音,对于行车来说也可以减低噪音。而且这种路面可以防止水漂,有很强的实用意义。
3 结束语
城市的景观设计中,将土地资源、水资源等生态平衡纳入设计理念,建立海绵城市的新型城市,这必将是我国城市建设发展的必然趋势。而资源问题与环境问题的日益严峻,更是加大了对我国城市建设的挑战。因此,只有更好的把“海绵城市”的理念结合到我国城市建设项目中去,才能够有效地解决城市地表水储存问题,才能够减少生态环境恶化的现象。
参考文献:
[1]宋芸.海绵城市概念在城市滨水景观设计中的应用[J].现代园艺,2016,(1):25.
[2]阮寅.西安居住区景观设计中的雨水利用研究――以朱雀花园小区为例[D].西安建筑科技大学,2015.
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关键词:海绵城市;公园绿地;设计
中图分类号:S731.2 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)04-0005-01
海绵城市理论的提出,是应对我国不断城镇化进程中出现的一系列雨水渗透、排泄、以及水资源的缺乏和再利用问题的重要突破。在2013年中央城镇化工作会议上就海绵城市理论提出了重要要求“提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”。本文就海绵城市理论在公园绿地设计中应用的方法和问题做出论述。
1 海绵城市理论
海绵城市从其字面意思理解,就是说城市具备海绵的吸附作用,这也是学者应用这一概念来形象的比喻城市对于雨水的吸附应用能力。在我国的《海绵城市建设技术指南》中对海绵城市提出了明确的定义: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。海绵城市理论的提出是为让城市在水问题上能够由一个缓冲作用,充分实现城市在开发前后的水文平衡和对周边水生态的影响。从建设意义上来说,海绵城市有以下三个方面的目的:一是保持原有的生态系统;二是修复城市被破坏的水资源系统;三是运用较低影响到措施来建设城市生态环境。海绵城市的建设不仅要依靠自然水域的雨水调蓄功能,还要发挥公园绿地对于城市的水资源吸收和释放能力。
2 基于海绵城市理论的公园绿地设计
2.1 海绵城市理论的公园绿地设计理念
公园绿地是海绵城市理论的重要组成部分,其具备很大的城市雨水资源的吸收和释放能力。但是,从我国目前公园绿地的实际情况来看,依靠现有公园绿地开展海绵城市建设还存在很大的困难,公园绿地也无法完成对整个城市雨水的管理能力,只能作为现有城市排水系统的辅助。另外在公园绿地的设计上,还要根据城市的气候环境和水资源环境进行设计。例如部分水资源缺乏的城市,重点开发公园绿地对于水资源的存蓄和净化作用。而对于雨水资源丰富的城市,要重点开发公园绿地的雨水渗透和调蓄功能。
2.2 海绵城市理论的公园绿地设计要点
从公园绿地的设计要点来看,我们主要分为综合性公园、专类公园、带状公园、街旁绿地这四个类型。其中综合性公园指供城市居民休憩、游览、文化娱乐的综合为主的公园。这类公园在设计时要考虑到综合性公园大部分占地较大,与自然地形和水体相结合等特点,是海绵城市建设的重要节点。能够完整的实现雨水径流的产生,传输,滞留整个过程,对于雨水的调蓄能力较强。而专类公园则是指具有特定的园林内容或形式的主题公园,如儿童乐园、动植物园、历史名园等。这些公园在形式上都有自身独特的要求,在设计时要考虑到其特殊功能性进行设计。而带状公园是指沿城市交通干道、河流、旧城墙基等建设的狭长形一体化绿地。这类绿地一般宽度较小,但是长度较长。在设计时主要强调对周边道路与自身雨水的收集、下渗、净化、滞留。街旁绿地主要是指位于城市道路用地之外,相对独立成片的绿地,如沿街的小型绿地,广场绿地等,这类绿地可是设计对道路雨水的过虑和渗透。
2.3 海绵城市理论的公园绿地的设计手法
在公园绿地的设计手法上,主要参考公园绿地的自身特点和实现的功能进行设计,例如与地形结合的设计、与水体结合的设计、与植物结合的设计、与建筑结合的设计等。首先与地形结合的设计主要是指城市公园绿地根据地形坡度变化可分为凸地形、凹地形、平坦地形等。其中凸地形是雨水径流产生的主要地形,要对地形改造,增加径流的时间,加大渗透。而凹地形一般结合自身条件设计成雨水塘用于消纳自身与周围的雨水。平坦地形则与凹地形结合,形成雨水汇聚的形式。水体结合的设计则要考虑公园绿地与水体的关系,是径流过境型、径流汇集型、无径流型中的哪种。其中径流汇集型公园一般是指位于雨水径流末端的公园绿地,这类公园要考虑对水资源的容纳能力,同时还要有净化和处理能力。径流过境型绿地则是位于城市与水体间绿色隔离带,能对周边流入雨水进行过滤与净化,可有效控制流入河流雨水径流的污染问题。而与植物结合则是通过不同的植物组合改善绿地对于雨水的滞留能力,如坡度较大的地方增加一些乔木、灌木、地被、草坪相结合的植物群落,促进雨水渗透;与建筑物结合则是利用雨水花园对屋面汇集雨水的处理,还可以设计绿色屋顶,对雨水进行收集和回用。
3 结语
目前城市水资源匮乏、水源污染、城市内涝等问题随着城镇化的加快也不断显现。在国家大力推行海绵城市理论的基础上,本文对基于海绵城市理论的公园绿地设计提出了一些技术与方法,期望能够通过研究提出更有利的海绵城市建设途径。
参考文献
精品范文
1海绵体