海绵城市的设计(6篇)

daniel 0 2024-06-08

海绵城市的设计篇1

关键词:海绵城市理念;下沉式绿地;优化设计;城市建设;雨水排放文献标识码:A

中图分类号:TU985文章编号:1009-2374(2017)08-0112-02DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.08.054

在城市的规划设计中,雨水控制是其设计的重点内容之一,为提升水资源利用的科学性,海绵城市理念被提出来,并应用于下沉式绿地的优化设计中。将海绵城市理念应用于下沉式绿地优化设计中,能够有效降低地面的径流量,从而使城市洪涝灾害得到控制。

1海绵城市与下沉式绿地

1.1海绵城市

在城市建设中融入海绵城市理念,最终目的是要实现城市的自然化,并对城市中的各类资源进行系统性的规划,避免对生态造成破坏,从而在人与自然之间形成更加和谐的关系。在海绵城市的构建中,为增强城市的适应能力,使其不会受到环境变化的影响,需要对城市建筑的屋顶进行绿化。在强降雨天气时,绿化屋顶能够截流雨水,使雨水的溢流量减少,从而避免强降雨引起的自然灾害。并且通过这样的举措,还能改善建筑的保温效果。此外,海绵城市理念要求在城市设计中转变排水防涝的思路,改变传统思路下,大规模修建基础设施来排放雨水的方式,将雨水进行循环利用,提高其利用率。海绵城市理念下,在降雨天气时,先将雨水截流,使其能够缓慢的渗透,由于绿地、湿地等具有集蓄功能,所以能够通过集蓄将雨水分流并净化雨水。在遇到干旱天气时,将集蓄的雨水排放出来缓解旱情,从而有效地减少地面的径流量。在海绵城市理念下建设新城市,会对城市中原有的水文特征进行保护,将开发的边界划分出来,确保建设的绿地、湿地等水文特征能与原有的水文特征相协调,从而形成高度统一的生态系统。

1.2下沉式绿地

从狭义上来看,地势相对较低的绿地就称为下沉式绿地,如果用数据来衡量,下沉式绿地一般比其周围地面高度要低0.5~3cm。由于下沉式绿地与周围绿地之间存在高度差,所以在遇到降雨天气时,雨水能够流入下沉式绿地,并被蓄积在下沉式绿地中,且蓄积的水面会低于其周围地面。从广义上来看,下沉式绿地在狭义意义上的下沉式绿地基础上,其范围还有所扩展,洼地、雨水花园等都属于下沉式绿地。其中,狭义意义上的下沉式绿地,在道路和停车场的使用频率较高,且其应用范围也更广。在海绵城市理念下,对下沉式绿地进行优化设计,设计的参数有具体的要求,在新建城市中,下沉式绿地至少要占绿地总面积的一半,且其O计深度应控制在5~10cm,不能超过20cm。而在城市下沉式绿地的设计中,设计人员应该根据城市绿地的实际情况,结合其土壤的渗水能力对下沉式绿地进行适当的调整,这样才能确保其能够满足城市的发展需要。

2下沉式绿地优化设计

2.1竖向设计

在对下沉式绿地进行优化设计时,要充分考虑环境因素的影响,如其周边的建筑、道路高程等,这些因素可能会影响雨水的渗透,使其不能缓慢地渗入下沉式绿地中。如果要在道路周围设计下沉式绿地,则应该将其设置在路缘石和人行横道之间。将下沉式绿地设置在靠近机动车道和人行道的地方,应注意把握好其与雨水口之间、与硬化地面之间的竖向衔接方式,避免其对交通造成困扰,影响人们的出行安全。因此,在下沉式绿地的竖向设计中,要做到以下三点:第一,在硬化地面与下沉式绿地之间设计合理的坡度,坡度不能太大,否则就会影响雨水流入绿地的速度。只有保持合理的坡度,才能使雨水能够通过地面,缓慢流向下沉式绿地中;第二,将路缘石和地面保持在同一高度,如果前者高度高于后者,则应该在所有的路缘石上设置缺口,在缺口周围铺设鹅卵石,并保证鹅卵石的铺设的均匀程度,从而使雨水能够以分散的方式流入下沉式绿地中;第三,在下沉式绿地的中间或者在其与硬化地面相衔接的地方,设置雨水溢流口,在雨水的总汇流处栽种绿色植物或者用保护膜进行覆盖,从而避免由于雨水的长期冲刷,导致土壤流失。如图1所示为下沉式绿地竖向设计效果图。

2.2景观效果设计

目前,我国的下沉式绿地设计中还存在许多问题,导致其不能将雨水有效的蓄积起来,在改善生态系统方面并没有达到较好的效果。因此,需要在下沉式绿地设计中融入海绵城市理念,使下沉式绿地更具观赏价值,并提升其使用价值。具体来说,可从以下四个方面着手:第一,在下沉式绿地的周边开发池塘、打造园林、建设湿地,将下沉式绿地不能蓄积起来的水都分流至这些系统中,在土壤需要提高含水率时,就可将池塘中蓄积的水利用起来;第二,在下沉式绿地上面,种植一些耐旱和耐涝的绿色植被,在降雨天气,耐涝植物能够将大量的雨水吸收进来,而在干旱天气时也不用对耐旱植物补充水分;第三,在绿地上铺设各种颜色的石头,如果遇到强降雨天气,就能够对雨水进行分流,从而有效避免在某一区域因降水量过高而使绿地下沉;第四,如果下沉式绿地的面积比较大,则应该将其细分为多块绿地,并通过逐层沉降来缩小土方工程的工程量,节约施工成本,并打造出具有特色的绿地景观。

2.3植物淹没时间设计

在对下沉式绿地进行优化设计时,要把握好植物的淹没时间,淹没时间不能过长,否则就会导致植物根部的呼吸不顺畅,致使植物死亡。因此在下沉绿地的设计过程中,要对土壤的渗透性进行充分的考虑,并结合绿地的下沉高度和雨水高度,对植物的淹没时间进行设计。如图2所示为下沉式绿地下沉深度与控制降雨量之间的关系:

为提高土壤的渗透效率,可从以下三个方面着手:第一,在下沉式绿地的施工过程中,有的作业空间必须被夯实,应将这部分空间设计为硬质铺装,已经预定的下沉式绿地区域,则应该对其加以保护,避免其受到重型设备的碾压;第二,对于已经进行压实处理的土壤,如果需要借助相应的机械设备来改善其夯实度,则应注重改善土壤的结构,并通过加入适量的有机质、多孔陶粒等来改善;第三,如果土壤的渗透性本身比较差,为增强其渗透性,可在该区域添加适量的炉渣,以减少绿地植物的淹水时间。而在对下沉式绿地的深度进行设计时,则应该考虑施工区域的具体环境。一般情况下,砂土地区的渗透性都比较好,绿地的下沉深度就可设计为15~30cm,还可适当增加其设计深度,只要将植物的淹没时间控制在24小时内即可。但是,如果增加下沉式绿地的下沉深度,施工需要投入的人力、物力也更多,所以下沉深度最好不要超过50cm。而黏土地区的渗透性一般都比较差,如果植物长期处于淹没状态,其根部的呼吸就会不顺畅,久而久之根部缺氧就会导致植物死亡。因此,黏土地区的下沉式绿地下沉深度不能超过10cm。同时还可通过缩小雨水溢流口高程与绿地高程之间的差值,使绿地蓄积的雨水能够在24小时内渗入到绿地中,从而减少植物淹没的时间。此外,还需要考虑下沉式绿地周围的地质环境和水文环境,从而促进城市的可持续发展。

3设计注意事项

在进行基于海绵城市理念的下沉式绿地的设计时,相关设计人员、技术人员在设计过程中,应严格注意和做到以下四点:第一,要综合考虑绿地与其周围的空间关系和竖向关系,避免各种突然情况出现,并对雨水出路进行合理的设计。为了增强绿地的蓄水能力,可适当建设一些雨水花园和湿地公园,以提高其承载力。同时还可在绿地或者公园内部,建设一些影响力较小的系统,对雨水进行净化,并为周边市民提供游憩服务;第二,在城市化建设中,需要建设活动广场,打造商业区域,这些区域不仅面积大且硬化程度很高,因此可在这些区域建设透水路面,推行植草沟,并将广场的地下空间利用起来,构建雨水调蓄设施,将下渗的雨水储存起来,用于周边的绿化浇水和洒水;第三,在城市的居住^域,可对屋顶进行绿化,也可进行家庭绿化,从而增加蓄水的有效面积;第四,在城市道路建设中,道路除要具备基本的道路交通安全功能外,还可将其自身空间与周边空间利用起来,建设下凹式绿地或者透水路面,从而对雨水径流量进行控制,提高径流的水质。同时可将道路景观绿化带利用起来,构建下凹式的绿地系统,使道路雨水地表的径流能够流入绿化带,并将其净化后储存于绿化带中,而超标的雨水则会被排放出来。透水路面能够增加雨水的入渗量,尤其是在人行道和非机动车道,更应该大力推广渗水路面,通过渗水路面来减少道路的雨水径流。

4结语

综上所述,在相关研究中指出,海绵城市是指城市能够像海绵一样富有弹性,并在环境发生变化时,城市能够通过自我调整适应这些变化,从而降低环境对城市的影响。因此,在下沉式绿地设计中融入海绵城市理念,需要对下沉式绿地的竖向设计、景观效果设计、植物淹没时间设计等进行科学优化,以便更好地促进城市发展,从而提升绿地的蓄水能力,并合理净化雨水,对雨水进行循环利用,对于提高其利用效率有着重要意义。

参考文献

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海绵城市的设计篇2

关键词:城市居住区;海绵景观;规划设计

2015年10月国务院办公厅印发《关于推进海绵城市建设的指导意见》,统筹部署推进海绵城市建设工作。2017年3月在全国人民代表大会第五次会议上,总理政府工作报告中提到:“要统筹城市地上地下建设,推进海绵城市建设,使城市既有面子,更有里子。”可见海绵城市建设已被提到城市规划和建设中的重要议程。

1海绵城市的作用及实现途径

海绵城市顾名思义,让城市像“海绵”一样具有弹性,更好的适应环境的变化和应对雨水带来的自然灾害的危害。海绵城市的实质就是构建低影响开发雨水系统,通过采取渗、滞、蓄、净、用、排等综合措施,对雨水进行消纳和利用。

海绵城市主要通过以下三种途径来实现:一是对城市原有生态系统的保护。要最大限度的保护原有的生态区,留足涵养水源和应对较大强度降雨的林地、草地,维持城市开发前的自然水文特征;二是生态恢复和修复。对已经破坏的自然环境,要运用生态的手段进行恢复,维持一定比例的生态空间;三是低影响开发。对城市生态环境合理开发,控制城市不透水下垫面面积比例,适当增加河沟湖渠,增加水域面积。

2城市居住区内海绵城市设计

2.1城市居住区内海绵城市的设计内容

城市居住区内海绵城市的设计主要包括场地、建筑、居住区内道路、绿地等设施的设计。场地设计是合理利用和保护场地内原有的生态敏感区,通过优化不透水面积和绿地面积比例,实现场地内的雨水消纳。建筑设计是在充分考虑雨水的控制和利用的基础上,对屋顶坡度较小的建筑采取绿色屋顶的设计对屋面雨水进行收集消纳。居住区内道路设计是通过优化道路的坡度以及路面与道路绿地的角度关系,使雨水能流入绿地中设置的植草沟或其他海绵设施。城市居住区内大面积绿地设计是通过将居住区内的绿地设计成“下沉式绿地”“雨水花园”等方式,将溢流排放系统和城市雨水管渠系统有机结合起来,最大限度的消纳雨水。

2.2城市居住区内海绵城市的设计流程

在对城市居住区进行海绵城市设计时,必须结合场地的布局及竖向,结构合理的规划雨水排放路径,同时尽量避免施工图的变动,尊重居住区的主体工程。在进行城市居住区内海绵城市设计前要充分调研,合理选择并确定海绵设施的形式和规模。首先要根据居住区内的绿地率和容积率等指标对海绵设计下垫面进行分析,再根据当地的海绵城市设计总体规划或《海绵城市建设技术指南》中相关要求,确定海绵设计的控制目标,结合下垫面分析和控制目标来选择合适的海绵措施,最后根据海绵设施的规模和布局对海绵设置的指标进行复核,并适当对海绵设计进行优化。

3城市居住区内海绵景观的措施选择

3.1植草边沟

植草边沟是通过在一些建筑和道路边等绿化空间比较狭窄的区域设置有植被的地表沟渠来收集、运输雨水,植草沟有截污净化功能,可以代替路边的排水沟或者雨水管渠系统。植草沟可设置在雨水花园、下凹式绿地前作为预防处理。植草边沟可在枯水时蓄水,雨水多时缓冲雨涝。可设计转输型、渗透型干式、有水湿式植草沟,来达到提高径流总量和径流污染控制效果,标准传输型植草边沟的水流停留时间短,净化效果稍差。植草边沟美观环境,所占空间小,施工造价相对低廉。

3.2下沉式绿地

下沉式绿地又称为低势绿地、下凹式绿地。下沉式绿地利用开阔的空间,其典型结构为绿地高程低于周围硬化地面高程5-25cm左右,雨水溢流口高于绿地且低于硬化地面,多设计在道路、广场和停车场等周围。下沉式绿地可汇集周围硬化地表产生的降雨径流,利用植被、土壤、微生物的作用,截留和净化小流量雨水径流,超过绿地蓄渗容量的雨水经雨水溢流口排入雨水管网。下沉式绿地不仅可以起到削减径流量、减轻城市洪涝灾害的作用,而且下渗的雨水可以起到增加土壤水分含量以减少绿地浇灌用水量,以及补充地下水资源量的作用。下沉式绿地由于渗水性好,能更好的将雨水引入地下,具有减少用水、净化污染物、改善环境的优点。

3.3雨水花园

雨水花园是利用低洼的绿地种植灌木、花草等植被,用来聚集和吸收雨水,通过植物、沙土的过滤来净化雨水,并使雨水逐渐渗入土壤,涵养地下水,这是一种生态可持续的雨水利用设备。雨水花园分为五层:蓄水层、保湿层、种植土层、填料层和砾石层。上面三层在降水时可以用来蓄水保湿,并经过土壤和纸杯净化雨水,下面两层可储存大量的雨水,并将雨水释放来补充地下水,多余的雨水通过渗透管排走。“雨水花园”的设计通过利用自然元素或模仿自然特性来打造“人工自然”的生态新秩序,营造一个全新的居住环境。雨水花园建造成本低,维护和管理成本低,比传统的景观花园视觉效果更好。

3.4绿色屋顶

绿色屋顶也称为种植屋面、屋顶绿化。根据种植基质的深度和景观复杂的程度不同,绿色屋顶分为简单式绿色屋顶、花园式绿色屋顶和混合式绿色屋顶。屋顶草坪一般选用耐旱、耐贫瘠的植物,比如苔藓、草本、景天等植物,这些植物不需要坚实的屋顶结构和大量的水分,还可以美化环境。绿色屋顶能够通过植物固定作用降低城市雨水地表径流量,多余的雨水可以暂时储存在地下储水池中,通过储水池的溢水口经过管线流入建筑附近的绿地。

3.5蓄水池

蓄水池的作用是保持水分,在尊重自然地貌的前提下使降雨得到收集。目前主要有塑料模块蓄水和地下蓄水池两种。塑料模块蓄水是将若干个雨水收集模块组合起来形成一个贮水池。在水池的周围包括防渗土工布或透水土工布,组成贮水池。用雨水收集模块组装水池,安装方便,承载力大,经过处理后可用于冲洗厕所、清洗路面、浇灌草坪。塑料模块蓄水池把雨水径流的高峰流量暂存其中,待最大流量下降后再从蓄水池中将雨水排除。蓄水池的利用技能规避雨水洪峰,实现雨水的循环利用,又能避免雨水对承受水体的污染,对排水调度发挥了重要作用。

4结束语

新形势下,城市建设必须转变传统观念,探索利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等海绵设计,打造新型海绵城市,既增强城市防涝能力,又要有效收集净化雨水,实现经济效益、社会效益和生态效益的有机统一,促进人与自然和谐发展。

参考文献

[1]张冷伟.居住区海绵性规划设计研究初探[J].引文版:工程技术,2015(11):41.

海绵城市的设计篇3

关键词:海绵城市理论实践

一、“海绵城市”这一概念提出的背景及现状

现代化的建设进程离不开城市建设,城市建设往往也是衡量一个国家或者社会进步程度的重要标尺。但是,在一些城市建设带来日益增长的GDP的同时,我们不得不也为城市的生态环境恶化买下账单,城市热岛效应、城市内涝、噪音污染等问题也是层出不穷。城市规划与发展必须注重对环境的保护性开发也成为大势所趋,在这样的情况下,出于生态环境保护理念和人们自身对生活环境的重视,“海绵城市”这一概念也逐渐成型。它在适应环境变化和应对消化降雨等天气所造成的自然灾害等方面具有良好的“弹性”,所以别称“水弹性城市”,国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。它能够在下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。

(一)国外已经先入为主,并在一些国家取得初步成效

一个有利于生态环境建设与发展的好的理论自然也应该被发现探究,纵观世界,“海绵城市”理论也以被多个国家付诸于实践行动。不同于英国伦敦早前几个世纪的“先发展和后治理”和“边发展边治理”理论,德国、瑞士、新加坡、美国等都开始在摸索中前行,在实际中已经运用了“海绵城市理论”。因为这几个国家自身的地理位置和特殊的气候条件也深受雨水灾害的威胁,他们治理雨水灾害的措施主要是依靠发达的地下管网系统、较为先进的雨水综合利用技术和规划合理的城市绿地建设,另外在雨水回收和循环利用方面,他们也会通过特殊的技术处理净化雨水而输送到缺水区使用,从而变废为宝,巧妙的化腐朽为神奇。

(二)我国的科技创新能力有所提高,利用“海绵城市”条件具备

早期的中国处在恢复和摸索阶段,经济发展模式也是粗枝大叶型,这是由于我国当时的技术条件得不到很好的保障,心有余而力不足。而现在随着经济实力提高和科技进步,中国依靠自身也可以独立把“海绵城市”这一概念由理论转化为实践。

(三)我国的城市内涝灾害频发,需要建设“海绵城市”

近来年,随着灾害性天气状况的多发,夏季入汛期的到来,中国的一些城市如武汉、广州、扬州、青岛、无锡等大范围地区都饱受城市内涝的苦痛,这不仅不利于生产生活,也干扰了社会秩序,严重时还会危害人民群众的财产和生命安全。城市内涝频频发生的最主要原因也莫过于两点:长时间的强降水过程和城市建设用地规划的不科学;排水系统不完善等。对于这些问题,科学规划治理才是根本,而“海绵城市”这一概念正好是应对这一问题的有效指导,从我国人多地少的现实国情出发,这一概念也富有实际可操作性和因地适宜性。

二、践行“海绵城市”的具体实践

早在2012年和2013年,“海绵城市”规划就被提上日程。在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中,“海绵城市”概念被首次提出;而《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建(试行)》以及仇保兴发表的《海绵城市(LID)的内涵、途径与展望》中则对“海绵城市”的概念给出了明确的定义和具体方案设计。

随着“海绵城市”在第一批包含南宁、济南、重庆、池州等16个城市,和第二批包含天津、上海、三亚等14个城市在内的试点城市的相继落实,“海绵城市”概念也不再是空泛的纸上谈兵。2017年3月在我国第十二届全国人民代表大会上总理也在政府工作报告中提到统筹城市地上地下建设的一些具体措施,他提出推进海绵城市建设,要使城市既有“面子”,更有“里子”。

(一)海绵城市建设应该遵循生态优先的原则

海绵城市建设应该依托于城市自身的自然环境基础和后天的人工措施这两方面,对传统的城市排水系统进行深入“减负”,但不是完全否定传统的排水方式而是对其进行补充,要综合统筹自然降水、地下水、地表水的生态一体性,协调安排城市排水、用水等水循环主要环节,并就其深远性和复杂多变性进行充分考虑,以保障“海绵城市”运行周期的稳定和长久。

(二)贯彻“源头分散”和“慢排缓释”的环保设计理念

海绵城市,顾名思义,是仿照海绵的吸水性和伸缩性来达到城市内部的雨水消化目的,而就目前的普遍情况来分析,城市道路硬化过多、草地、人工湖泊面积太小、城市灌渠、泵站等“灰色设置”老化等问题都是造成旱涝急转、逢雨必涝的主要原因。而海绵城市主要是以“快速排出”和“末端集中”为主要设计理念的新型城市设计,强调利用植草沟、渗水砖、雨水花园、下沉绿地等细化分子来稀释和分流,它在一定程度上也使得雨水得到了二次使用,规避了雨水浪费这一问题的出现。

(三)因地制宜、因时制宜,协调发展

海绵城市的独特之处不仅仅是在于“吸水”,另外“给水”也是一个引人瞩目的亮点。中国亚热带季风气候分布较广,城市除了内涝也会出现诸如热岛效应等问题,这些“缺水性问题”在“海绵城市”中也得到了及时妥善解决。它通过在下雨时重复吸水、蓄水,缺水时再在将水吐出来净水、用水。除此之外,“海绵城市”的建设并不存在需要符合特殊的条件和特定季节性这两面的问题,真正做到因地、因时制宜,协调可持续发展。

综上所述,我们可以看出,海绵城市的建设既是人类对自然的趋利避害式的改造,也是自然对于人类容量快速增长的一次考验和警告。我们不能总是等到真正出现问题时才去想着解决问题,更多时候我们还要提前时负孟喙卮理措施,追求创新和改革,如“海绵城市”的运用实践。在城市生态环境逐渐恶化不能满足生活需求,和因社会文明进步而迫切需要良好生态环境的今天,我们更应进行思考与创新,找寻出更多类似于“海绵城市”这般与时俱进的理论实践,更好地推动我国现代化城市的建设发展。

参考文献:

[1]俞孔坚,李迪华“海绵城市”理论与实践.《城市规划》,2015,39(6):26-36

[2]仇保兴。海绵城市(LID)的内涵、途径与展望《建设科技》,2015(1):11-18

[3]王国荣,李正兆,张文中.海绵城市理论及其在城市规划中的实践构想《山西建筑》,2014,40(36):5-7

海绵城市的设计篇4

关键词:临沂市;海绵城市;建设;低影响开发

中图分类号:TV213.9

文献标识码:A文章编号:1674-9944(2016)20-0138-03

1引言

《海绵城市建设技术指南》中指出,海绵城市是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[1]。近些年来,临沂市在保障城市生态安全、防治城市内涝污染、改善城市水质等方面取得了相当大的成效[2]。但仍存在一些技术性问题尚未解决,如排水基础建设目标单一、净水标准不高、排水系统不全等,这使得初期雨水地表径流污染、城市内涝、水体黑臭等问题无法从根本上解决[3]。临沂市进行海绵化建设和改造刻不容缓,于2015年顺利成为山东省海绵城市建设试点省级示范市。

通过调研临沂市开工建设的新东关棚户区改造项目、北城二期道路改造工程、鲁商中心雨水收集利用项目、临沂国际雕塑公园改造项目等海绵项目,分析了临沂市海绵城市建设的内容和存在问题,有针对性地提出可优化的建设策略。这不仅为临沂市充分利用雨水资源提供可行性方案,还为建设具有自然渗透、自然净化、自然积存功能的海绵城市提供理论依据。

2临沂海绵城市建设整体分析

临沂市位于山东省南部,降水量丰富,受季风影响显著,夏季多暴雨,且地势相对低平,故夏季是造成临沂市“逢雨必涝、旱涝急转”局面的高发季节[3]。临沂市的城市建设模式传统,排水设施也主要是泵站、灌渠等“灰色”设施,配以“末端集中、快速排除”控制的主要规划设计理念,更加剧了这种矛盾局面。

2014年10月,以实现城市发展与环境资源协调为目标,建设具有自然积存、自然渗透、自然净化能力的“绿色”海绵城市理念首次被提出。临沂市成为2015年山东省确定的5个设区市、3个县(市)的省级海绵城市示范市建设试点之一。

临沂市于2015年12月启动海绵城市规划和实施方案编制工作,共计4个海绵城市项目开工建设:临沂国际雕塑公园改造项目、新东关棚户区改造项目、鲁商中心雨水收集利用项目、北城二期道路改造工程,初步确定将火车站片区作为海绵城市示范区。初步预测,到2018年底城市海绵化面积完成71.75km2;到2022年,临沂市将有25%以上的面积实现海绵城市改造。

3临沂海绵城市建设现状及存在问题

3.1火车站片区

火车站片区属于老城区,建筑密度高,人流量大,车辆流通频繁,是临沂重要的交通运输中心,但该片区仍采取“快速排除,末端集中”设计理念的传统排水系统,大雨天气仍存在严重内涝,对城市交通以及居民出行造成严重影响。

在调研过程中,发现火车站片区在海绵城市建设的诸多问题,未能发挥对环境变化和自然灾害的“弹性”作用。

(1)火车站广场两侧建有小面积绿地,绿地铺设孔状透水砖,乔木根部铺设鹅卵石,但由于采用传统绿地设计模式,透水铺装率低,绿地高于四周路面,在雨天吸水、渗水、蓄水作用较弱,源头分散效果差,遭遇暴雨急雨时缓排作用微弱,未能发挥“海绵体”应有的作用。

(2)火车站地势差异大,在北高阶梯处设有排水口,能够一定程度缓解北高处的雨水积存。但片区排水口位置分布设计不科学,未考虑实际地势。多数排水口分布在片区地势较高区域,导致低洼处在雨停数天后仍存在积水现象。

(3)片区内排水口数量少且分布范围有限,排水设施目标单一,设备老旧,排水管道标准偏低,排水口径小,排水效率差,在城市遭遇暴雨急雨时无法实现“快速排水”,易导致内涝。

3.2国际雕塑公园

临沂国际雕塑公园在规划建设中坚持“渗、滞、蓄、净、用、排”宗旨,以打造成为“海绵公园”。目前公园内有4个蓄水池,其中有1个在建,有1个处于改造提升阶段,蓄水能力达到1.8万m3。雕塑公园中各类景观与“海绵”元素有机结合,利用自然力量排水、蓄水、渗水,实现“缓排缓释、源头分散”理念,发挥“海绵体”作用。公园地势总体呈四周高、中间低,中间最为低洼区域为林下区,使园区整体形成了自然排水、自然积存、自然渗透和净化的良性循环;园区部分人行道路两侧铺设有下凹形大理石雨水沟,引导径流汇流;园区地下安装了作为雨水回用管道的PE管道,总长度达5.2km,直径为160mm,收集来的雨水进行园内植物浇灌。

但临沂国际雕塑公园在诸多方面仍存在“海绵化”不彻底的问题。

(1)园区透水路面铺设率较低,硬质人行道路面比例大,路面以大理石、沥青为主要材料,渗水较差;

(2)园区雨水蓄水池、收集井数量较少,地势较低区域蓄水性利用差;

(3)园区雨水回用系统利用率不高,大片的绿地浇灌仍以自来水浇灌为主。

3.3新关东棚户区改造项目

东风东关片区不仅是临沂最古老的历史文化核心区,人口密度大,同时也是滨水景观居住区,总建筑面积达51万m2。新东关棚户区建设提升改造过程,将“渗、滞、蓄、净、用、排”的海绵城市建设理念融入其中。为保障75%降雨不外排,逐步实现城市小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解的目标,在对现状水系、绿地、管网等进行深入研究的基础上,该片区改造项目按照海绵城市建设标准进行工程建设,制定了合理的下垫面径流系数、透水铺装率、下沉式绿地率、绿色屋顶覆盖率等规划目标(表1)。

3.4鲁商中心雨水收集项目

鲁商中心雨水收集利用项目是指对该片区的房屋屋顶进行海绵化改造,屋顶增设排放雨水的管道(图1),地下建一个大约150m3的蓄水池。屋顶有多个弃流井,溢流、弃流雨水经过弃流井进入下游雨水管线。经过初期处理的洁净雨水进入屋面雨水收集管线,流向地下的蓄水池。这样既能最大程度地蓄存利用雨水,也能保证收集的雨水的清洁度。经过初级过滤、全自动紫外线杀菌之后的雨水,达到相关水质标准后,用水泵打到用水点,用于道路浇洒、景观用水、绿地灌溉等。为了提高二次利用的雨水的洁净度,使用的雨水收集箱采用模块化设计,系统会反向冲刷掺在雨水中的淤泥,然后通过底部的排水口排出淤泥。

3.5北城二期道路改造工程

作为临沂海绵城市建设的首要推进区,临沂市北城新区二期引入了海绵城市建设理念,形成“一心、三带、三廊、多点”的绿地结构。初步进行了大面积道路人行道渗水性改造工程,涉及北城新区长沙路等六条交通干道,人行道用具有透水性的耐火砖替换了混凝土砖,总工程量5.9万m2。

对两种砖体进行模拟降水的对比试验,发现普通混凝土砖人行道在遭遇降水时,砖块本身无渗水能力,水体完全依靠砖块之间的铺设形成的缝隙完成下渗,下渗速度慢,下渗率低,且砖面易出现雨水积存现象;透水性耐火砖人行道在遭遇降水时,砖块之间缝隙大,砖块本身也具有吸水性,水体下渗速率快,且砖面不会出现雨水积存现象。

但该项目目前仅进行了人行道渗水材料铺设,遭遇急雨暴雨天气时,雨水经人行道渗水材料进入地下后仅靠土壤自然积存、渗透、净化,因此蓄水、净水能力差,效率低,周期长。

4临沂海绵城市建设的建议和思考

根据海绵城市建设的目标和应遵循的基本原则[4~6],在对临沂海绵城市建设充分调研的基础上,针对目前存在的问题,提出了科学可行的建议。

4.1临沂国际雕塑公园改造项目

在临沂国际雕塑公园地理位置、生态基础以及海绵项目改造现状的基础上,针对园区进一步实现“海绵公园”建设目标提出建议。新规划主要针对该园区四个区在“海绵化”过程中不彻底的方面进行重新规划设计,进一步将雕塑公园建设成“海绵公园”。

(1)入口区:将以渗水性较强的“海绵道路”代替以大理石为主要材料的硬质路面,增强入口区渗水能力,同时增大入口区绿化比例,将绿色植物与“海绵体”有机结合。

(2)林下区:重点强化该区内的雨水调蓄能力,实现雨水调蓄池功能多元化、运作高效化,将其打造成集储水、净水、雨水再利用于一体的雨水收集利用系统,使其能够解决园区内70%以上的绿化灌溉、景观水等用水。

(3)现代园区:结合该区域东北高西南低的地势特点,计划将该区域西南最低洼绿地改造为地下雨水调蓄池,主要承担现代园区的雨水排水、蓄水,解决现代园区排水成本高,海绵项目覆盖率低的问题。

(4)雕塑园区:该园区人文因素丰富,布局较多雕塑,规划建设中将海绵项目细化,对该区景观花池、大型乔木和游客休闲座椅等进行“海绵化”改造,使其能够发挥分散的、小规模的源头控制机制。

4.2新关东棚户区改造项目――新型透水孔

调研发现,新东关社区“透水孔”的渗水、蓄水功能主要由自然力量承担,渗水、蓄水效果较差,无法应对暴雨急雨等天气,更无法实现雨水的再利用。对此,针对透水孔技术进行改造,提出新型透水孔设计方案(图2)。新型透水孔路面采用四层铺设,最下层(第四层)为排水层,在建设土基中铺设渗水管;第三层是由30cm厚的大颗粒石子组成为石子层;第二层为持力层,浇筑15cm厚的混凝土,并钻出直径为15cm的规整透水孔,每个透水孔间隔40cm;最上层(第一层)按“人字形”竖铺渗水砖。相比第一代透水孔,新型透水孔大大提高了道路渗水效率,同时与雨水回收利用技术有机结合。

5结语

通过海绵城市建设,实现雨水资源的高效利用,一方面综合提升了城市防洪排涝能力,另一方面使径流污染得到有效削减,进而逐步实现小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、“热岛效应”缓解的目标。同时又能充分发挥城市绿地、水体、建筑、道路等基础设施对雨水的吸纳、蓄存、净化和缓释等作用,实现雨水的二次利用。建成以生态系统为基础、现代科技为手段的多元化城市雨水管理系统,以解决临沂市雨涝灾害和水污染管理两大核心问题,从而平衡城市建设与水生态环境之间的关系。

参考文献:

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[7]廖朝轩,高爱国,黄恩浩.国外雨水管理对我国海绵城市建设的启示[J].水资源保护,2016(1):42~45,50.

[8]吴丹洁,詹圣泽,李友华.中国特色海绵城市的新兴趋势与实践研究[J].中国软科学,2016(1):79~97.

[9]崔广柏,张其成,湛忠宇.海绵城市建设研究进展与若干问题探讨[J].水资源保护,2016(2):1~4.

[10]张旺,庞靖鹏.海绵城市建设应作为新时期城市治水的重要内容[J].水利发展研究,2014(9):5~7.

海绵城市的设计篇5

关键词:海绵城市;理论;园林设计;渗透

1城市园林绿化和海绵城市

随着低碳理念在城市化建设过程中的广泛应用,城市建设工程和自然生态环境之间的关系也发生了一定的改变。在自然界生态系统的循环过程当中,存在多种循环系统,其中水循环是一个非常重要的组成部分,自然界中无论是物质能量的转换还是动植物的正常生长发育都和水循环有着非常密切的联系,这也就充分说明了水循环对于整个生态系统的正常运行起着至关重要的作用。在工程的建设过程中,只有具有很好的水循环系统,才能对降水实现有效的循环。但是如果降水只能在地表进行汇集的话,那么就很容易引发一定的城市内涝现象发生,可见水循环的重要性。在对城市园林进行设计的时候,只有对其进行最为科学合理的设计,才能实现人与动植物之间的共同生存与发展,不断促进与大自然界的和谐共处。而海绵城市理念的合理应用就可以使得城市园林绿化进行更为科学合理的设计与规划,从而使得城市园林的净化作用得到更好的发挥,构建其一个更加稳定的城市生态系统。

2海绵城市理论下的城市园林设计

2.1加强城市园林设计规划,实现因地制宜

在对城市园林进行设计的过程中,由于各个城市的环境不同,其植被、降雨情况以及土壤的性质都存在一定的差异,所以在具体设计过程中应该和这些情况进行充分的结合,这就要求设计人员应该在设计过程中严格遵守相关的规定与要求。遵守海绵城市建设过程中的主旨,注意建设过程中的各个关键点,最大限度实现园林设计的科学性和合理性。2.1.1道路渗滤沟设计在对城市园林进行设计在对园林进行设计的过程中,应该充分结合当地的降水量,如果降水量非常大就会给土地的渗透性带来一定的压力,这就要求在具体的设计的过程中还应该对雨水的收集问题引起足够的重视,可以创建一定的道路渗滤沟,在具体设计的时候应该充分结合绿地坡度的具体情况来进行设计与建设。2.1.2渗透性铺装设计在城市园林工程设计的时候,只有做好对渗透性的铺装设计,才能有效发挥地面的渗水工呢过和排水功能,大大节约了各种物料的使用,而且还可以更好地满足生态化设计的实际要求,从而使得自然环境和园林设计两者可以更加和谐的发展。通常情况下,在铺装设计过程中都会采用在地面上铺设一层砂砾层以有效增加路面的透水性和稳定性。如果是主路的话最好是铺设砖层以更好地方便人们的行走,对于两侧的辅道可以采用石子进行铺设,其也就有非常好的透水性。2.1.3园林生态水渠和雨水缓坡在具体设计过程中,还可以充分结合园林内部的实际地势来设计一定的生态水渠,这样其不仅可以作为园林景观的一个组成部分,同时还可以对雨水实现很好的回收。水渠主要包括暗渠和明渠两种,暗渠在建设的过程中通常情况下会留出一定的排水沟使得水流可以顺势而下,而明渠则主要采用透水性能比较好的沙石材料来进行铺设,然后起到很好的导流作用。

2.2雨水储蓄系统的合理设计

2.2.1集雨型绿地集雨型绿地的建设的过程中,在对植物进行配置的时候最好选用那些不怕湿涝的植被,在将多余雨水充分导入到这种绿地的前提之下,还可以实现对雨水的有效存贮,同时也是整个城市园林景观的一个组成部分,当然也可以暂时以湿地的形式存在。2.2.2人工湖在城市园林景观设计过程中适当加入一定的人工湖不仅可以有效增加整个园林的意境,而且人工湖还对雨水具有一定的存储功能。当然在具体实施过程中需要注意的是,应该将湖水的水位控制在一个合理的范围之内,从而在下雨的时候有足够的储水空间。另外,还应该注意对人工湖当中各种水生植物的配置,从而使得泥沙进入到湖里之后,其便可以对水质进行有效的净化。

2.3雨水净化系统的合理设计

2.3.1土壤渗透净化土壤的一个重要功能就是其可以实现对雨水的有效净化处理,例如雨水在经过草坪的渗透之后就可以实现很好的净化,大多数的雨水都是在收集的同时进行土壤的渗滤净化,渗滤过的雨水会被排入次级净化池或者渗滤池中循环利用。2.3.2生物处理净化该项技术主要是对生物可以有效分解污染物的这一功能进行了充分的利用,在城市园林设计过程中,首先应该充分利用各种植物对雨水的净化作用,其主要体现在以下几个方面:①可以充分利用植被比较密集的地区,由于植物元素的密集浓度要远远高于水的密集浓度,所以可以对雨水中各种杂质和元素进行有效的吸收与净化;②由于植物具有一定的解毒作用,所以还可以对雨水当中的部分有害物质进行一定的分解。总而言之,在对城市园林进行设计的过程中,不但应该充分应用海绵城市理念,还应该充分结合该城市的具体生态环境,不断提升雨水的收集和净化功能,同时还应该对各种植物进行科学合理的配置,有效促进城市园林各项功能的实现。

参考文献

[1]陶涛.低碳理念的园林设计探讨[J].现代园艺,2016(06):70~71.

[2]张艺.浅析平面构成在园林设计中的应用[J].中国林业产业,2016(01):175.

[3]周小明.浅析如何将人性化理念应用到园林设计中[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2016(05):81~82.

海绵城市的设计篇6

【关键词】海绵城市;景观设计

引言

近年来,伴随着城市化进程的加快,经济得到了快速发展,但城市发展过程中面临的一系列的生态与环境问题也日益加剧:一方面,水资源的过度开发和水质严重污染,特别是北方地区,大量河流出现断流局面,湿地和湖泊面积大量消失,许多地方地下水位不断下降,已面临地下水资源枯竭的严重危机;另一方面,雨洪雨涝频繁发生,绿化用水、工业用水等与城市用水竞争频繁上演。如何留住雨水并回补地下水,强调自然积存、自然渗透、自然净化为目标的海绵城市理论应运而生。近两年,国家连续颁布了多项海绵城市建设指导意见,标志着我国海绵城市建设从理论形成向实践应用的过渡。海绵城市建设如何与景观设计相结合,已经成为亟待解决的问题之一。

一、海绵城市内涵

《海绵城市建设技术指南―――低影响开发雨水系统构建(试行)》对海绵城市的概念下了明确的定义: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。

建设海绵城市,即构建低影响开发雨水系统,主要是指通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种技术途径,实现城市良性水文循环,提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力,维持或恢复城市的“海绵”功能。解决城镇化与资源环境的协调和谐、让城市“弹性适应”环境变化与自然灾害、转变排水防涝思路、开发前后的水文特征基本不变是海绵城市建设的本质内涵。

二、国内发展现状及案例

国内发展状况及案例:我国的海绵城市起步相对较晚,随着国内雨水问题的日益加重,雨水方面的研究和应用才逐渐多起来:北京、大连、宁波、长沙、杭州、昆明等先后于2010年左右开始研究雨水收集、利用方案,涉及道路、绿地、湿地等多方面城市建设,内容涉猎下沉式绿地、生物滞留槽、雨水湿地、打孔立缘石、透水铺装等等。

2012年北京大学在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中首次提出“海绵城市”一词;2014年住房和城乡建设部发表《住房和城乡建设部城市建设司2014年工作要点》中首次提出海绵城市的概念;同年10月,住房和城乡建设部出台了《海绵城市建设技术指南》。2015年,住房城乡建设部宣布了海绵城市建设试点:西咸新区、武汉、重庆、贵安新区、遂宁、南宁、常德、鹤壁、济南、萍乡、厦门、池州、嘉兴、镇江、白城、迁安16个城市,至此,海绵城市建设在全国如火如荼的开展起来。

三、海绵城市景观设计要点总结探讨

海绵城市”的提出有其深厚的理论基础,又是一系列具体雨洪管理技术的集成和提炼,是大量实践经验的总结和归纳。

1、道路景观设计要点

道路作为城市城市发展中的重要廊道,在海绵城市的建设中发挥着重要作用。这里主要对道路中的硬质景观(铺装样式及铺装材料)和绿化景观的设计要点进行分析总结。

绿化设计:在道路隔离带或路测绿化带设计中,设置植草沟、植物缓冲带和下沉式绿地,对雨水进行截留,当设施内雨水饱和时,可通过溢流口经过滤处理后排入雨水集水池中,干旱时可向周边绿地提供水资源。

硬质铺装:指通过改变地面铺装材料自身的透水性或扩大材料之间相互衔接的缝隙面积,使雨水下渗到场地内部。即一方面增加透水混凝土和透水面砖的使用面积,促进水体渗入地下,另一方面,增加汀步、石材拼接间的绿化面积等,以至当有降水时,雨水可顺着材料自身的孔隙或之间的缝隙下渗留存;当没有降水时,材料自身的孔隙或之间的缝隙又可作为土壤通风换气的通道,减少城市干岛效应的发生。

2、广场景观设计要点

广场是城市中面积广阔的场地,是市民进行政治、经济、文化等活动的空间。这里指的是不含自然水体的平面型广场。

纪念性广场由于其政治思想性更强一些,可以采用大面积透水瓷砖或者透水混凝土铺装,通过不同色彩和样式的组合,形成不同的图案,提高广场的美观性和艺术性;商业和游憩类的广场,基于其休息、娱乐、观赏等功能,结合运动、休闲设施和场地规划,合理设置下沉式广场、下沉式生物滞留带。

3、水景(湿地)景观设计要点

河湖水系、坑塘湿地等是城市天然的雨水滞纳净化场地,是生物多样性保护和栖息地恢复的重要场地,可以调节局域性的雨洪管理、水质净化、地下水补充、棕地修复、生物栖息地的保育,甚至是局部微气候调节等等。水景(湿地)景观设计要点即构建“水质净化(水景营造)-蓄滞水湿地(水景)-地下水回补”多级水景景观。

由于景观设计者所处的设计阶段往往处在规划阶段的后期,因此这里不去研究宏观层面水生态安全格局及中观层面的“城镇海绵系统“,只研究微观层面的海绵体。设计要点主要有三种途径:一是尽可能保护利用原有生态系统如河流、湿地、湖泊、坑塘,在其基础上设计相应的景观设计;二是对遭到破坏的海绵体,采用生态方法进行景观的修复和恢复;三是在缺乏海绵体的场地内新建新的海绵体。

雨水花园就是海绵城市建设中水景(湿地)景观设计最小的海绵体之一。即在浅洼区域种植花草、灌木,甚至树木等植物的工程性措施它可以减少径流量、净化雨水、美化环境。

结语

社会各界广泛的关注和讨论城市洪涝问题和一系列相关的生态和环境问题,海绵城市建设越来越受到国家重视,这是改变城市规划建设理念的重大契机。本文主要探讨了在海绵城市构建的框架下,通过对海绵城市的解读和国内外案例的分析总结,提出景观设计方面的相关要点。希望为景观工作者在海绵城市建设景观设计中提供借鉴参考。

参考文献

[1]俞孔坚.“海绵城市”理论与实践.《城市规划》,2015年第6期.

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