海绵城市论文范文10篇

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海绵城市论文

海绵城市论文范文篇1

关键词:景观设计;海绵城市;环境问题

目前我国处于经济高速增长时期,作为发展中国家,环境污染和生态破坏现象不容忽视。倡导绿色生态观念、弘扬绿色生态意识、建立绿色生态城市、确立绿色生态伦理,是我们走向新世纪面临的迫切而又艰巨的任务,中国的绿色生态事业任重而道远。海绵城市建设可以解决部分环境问题,在海绵城市的建设过程中,景观设计能够发挥怎样的作用?什么样的景观设计才能配合和优化海绵城市建设呢?笔者将对这些问题进行探索。

一、海绵城市建设的相关概念

海绵城市是一个比较形象的说法,它是指城市大地能像海绵一样吸水、蓄水、渗水、净水,同时弹性良好,以适应环境变化和应对自然灾害。并且,在需要时城市能够将蓄存的水“释放”并加以利用,实现慢排缓释的控制目标。2015年4月2日,海绵城市建设试点城市名单正式公布。根据地区得分,排名在前16位的城市分别是(按行政区划序列排列):迁安、白城、镇江、嘉兴、池州、厦门、萍乡、济南、鹤壁、武汉、常德、南宁、重庆、遂宁、贵安新区和西咸新区。国家住建部2015年6月10日下发文件把三亚列入城市“双修”、地下综合管廊和海绵城市的试点城市。海绵城市建设应遵循生态优先原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。

二、建设海绵城市的必要性

近年来城市内涝问题日益严重,过去只有个别城市在极端恶劣的天气情况下才会出现内涝问题,而现在每年都会看到各种内陆城市“看海”的消息。在内涝城市范围的分布上,由北京向东南边蔓延,福州、合肥、南昌、武汉、杭州、长沙、成都等,越来越多的城市出现被大家戏称的“城市看海”现象。城市内涝出现的原因,首先要从雨水说起。要使雨水不至于成涝,需要做到有的放矢地吸收和排放。吸收雨水的最大功臣是土地,而排走雨水的任务也不能只落在管网上,还应有大自然河渠和冲沟,它们可以发挥重要的作用。然而,城市建设的发展使城市土地硬化面积增加,土壤和雨水之间被钢筋水泥阻隔起来,城市原有的河道和冲沟也被逐年填平。解决城市内涝的办法要从恢复土壤下渗能力、还原河道和冲沟入手,应通过科学的方法找到雨水的流汇规律,使雨水能够自然、高效、科学地运行,以顺应城市高效发展的节奏。首先解决“流”的问题。通过地理信息系统模拟土地上的径流路径,可以找到雨水的流径,将流径图与现实场地进行对比之后会发现不同,其产生原因是现实场地中对自然流径进行的破坏或消解。其次,解决“汇”的问题。汇,其实就是将雨水存储起来,在有需要的时候加以利用。同样需要运用地理信息系统辅助完成汇集地的选择,通常把雨水汇集地称作湿地,农田就是最基本的湿地。与此同时,通过雨水边沟、雨水花园、雨水湿地、下渗路面、雨水收集设施等低影响开发的手段的应用,使城市雨水汇流贯通,这也是非常重要的解决城市内涝的手段。通过对雨水流和汇的控制,实现吸水、蓄水、渗水、净水等海绵一样的功能,就是海绵城市建设的思路,海绵城市建设可以有效解决城市内涝问题。

三、海绵城市建设中进行景观设计的方法

海绵城市建设的目的是改善环境、保护环境,景观设计也是为这一目的服务的。如前文所说,正是因为雨水不能得到合理的吸收和排放,从而导致了城市内涝问题。那么在海绵城市建设过程中进行景观设计,关键点就在于对水的把握,要做到治城先治水。海绵城市建设过程中的景观设计可以分为三个部分。

(一)建立自然防护林带,保持水土

在城市逐渐发展蔓延的过程中,人们对于自然山林的破坏程度越来越强烈,导致山洪、泥石流等现象时有发生,更严重的问题是山体对于雨水的自然渗透能力降低,山不能蓄水,也不能过滤水。作为美国国会和总统顾问的生态哲学的开拓者和奠基者,霍尔姆斯•罗尔斯顿曾说:“我们到荒野中与大自然遭遇时,不是要对自然采取什么行动,而是要对它进行沉思,是让自己纳入到自然的秩序中,而不是将自然纳入我们的秩序。荒野自然对于我们来说,根本不是一种商品。我们对荒野自然的需要,是在于我们欣赏它的内在价值,而非它的工具价值。”人类不能干涉自然,必须遵循自然规律,保持自然的自主性。有些人认为,毁了森林,可以得到木材,然后再种上果树和经济作物,还原绿色,岂不是两全其美?然而实际上幼小的果树和经济作物并不能取代森林中参天大树的生态功能,视觉上看确实绿了,但是如果植物的根系不够深入发达的话,是根本达不到水土保持和过滤的作用的。同时,要摒弃传统的“造园”意识,不要认为森林毁坏了,再造一个新的园子就可以取代它,应摒弃用观赏植物取代原生植物、用人工美学取代自然风貌的思想。因此,在景观设计上应建立自然防护林带,并结合山水的优势资源,设计穿越山林之间的河流,打造集山林探险体验、山林别墅会馆、度假和休闲疗养为一体的场所,使人们能更多地体验原生自然环境、培养环境意识,并实现山林的生物栖居和环境教育功能。通过对原有绿色植被的保护,保持水土、防止水土流失,只有让山上的水变得清洁,才能保证流入城市的水是清洁的。

(二)完善城市中心带的绿色基础设施建设

绿色基础设施主要应对城市水污染、空气污染、生物危机、游憩危机等环境问题。城市中心带的绿色基础设施非常丰富,包含绿道建设、低影响开发、滨水空间建设、水资源再利用、生态驳岸等方面。例如可以通过对城市绿道景观的设计,实现市民休闲游憩、文化体验的双重目的,绿道景观设计的重点可以放在以公园串联道为主体的绿道体系上。其次,在市政建设和房地产开发方面,通过生物滞留设施、屋顶绿化、植被浅沟、雨水利用等方法,尽量做到低影响开发,以维持现有的自然生态系统。再次,优化滨水空间界面,营造滨水活力空间、滨水运动空间、滨水漫步空间、滨水商业空间等,提升水景观设计。同时通过人工浮岛,植物过滤的方法,做到水资源净化和再利用。另外,城市中的不规则水岸空间和绿地共同串联起来的绿色游廊是城市中极具魅力的地方,它给人们在茶余饭后提供了短暂休闲游憩的场所,满足了人们对于自然资源体验的需求。但是,以往的水岸处理存在一些不足之处,硬质的护坡对于雨水的收集和排放没有起到促进作用,反而阻碍了雨水的渗透,加大了流径的负荷。因此建设生态驳岸尤为重要,在保证驳岸稳固的前提之下,水岸线处理得越简洁越好,尽量降低对自然驳岸的干扰。同时,通过使用多样性的本土植物和环保护坡材料,能够使驳岸既坚固安全又起到渗水保水的功能。

(三)保护湿地,注重湿地净化作用

近几年,城市洪涝现象在全国很多城市出现,网友调侃这一现象实现了足不出户“看海”。在城市快速发展的步伐下,农田的大面积减少引发了城市雨洪调蓄功能的锐减现象,城市内的荒地也被商业开发利用起来,这导致了生物栖息地的丧失。物种不平衡引发了很多生态问题。在这种情况下,湿地的建设显得尤为重要,它可以直接改善因为农田和荒地丧失而导致的一系列问题。同时,还可以结合功能湿地,开展湿地教育体验、休闲游憩等活动。在景观设计过程中,要做到最大限度地保留原有湿地,最小程度地进行人为干预。结语海绵城市建设旨在改善城市环境问题,与之相匹配的生态化景观设计是实现其功能的重要手段。因此,研究生态景观设计对于城市建设,乃至于整个国家的建设都至关重要。设计者要抓住城市河湖景观综合规划设计的要点,详细研究生态河道构建体系及其规划设计与应用,实现人工湿地生态系统的构建,为海绵城市建设贡献力量。

作者:余利平 单位:海南热带海洋学院

参考文献:

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[3]田建林,张柏.园林景观水景给排水设计施工手册[M].北京:中国林业出版社,2012.

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[5]肖楚田,肖克炎,李林.水体净化与景观:水生植物工程应用[M].南京:江苏科技技术出版社,2013.

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[11]邓荣鑫,李颖,张树文,等.农田防护林经营阶段的遥感识别方法[J].农业工程学报,2010(2).

海绵城市论文范文篇2

继厦门成为我国第一批海绵城市试点之一之后,在2016年海绵城市试点审查中,福州排名第一,成功地成为我国第二批海绵城市试点之一。对于福州这样一个逢雨必涝的城市,建设海绵城市更是势在必行。

一、海绵城市新概念

海绵城市这个叫法源自于业内和学术界的一个表达方式,就是用海绵来描述一些具有吸收能力的城市,这几年更是用海绵这个概念来形容城市或土地具有吸收调节能力。海绵城市是一个比喻,用来表示形容可以合理开发利用城市降雨的一个系统,意思是有雨水的时候,城市就如海绵吸水一样,可以对雨水进行接受、保存、过滤,并使雨水更加干净,这样就可以对地下水进行自然补给,促进水资源循环利用。在干旱季节里,通过排放地下水库的水,达到缓解干旱、补充城市水资源的功能。原有的城市设计的雨水排放,主要是采用排水管和集中污化处理的方式来处理雨水。新型海绵城市更注重于采用多种方式排放回收雨水,比如采用绿地排水沟、凹式绿化带和其他更自然的方式来促使雨水的快速消散和回收利用。因此要积极促进城市建设绿色环保建筑,绿色环保建筑是海绵城市建设的根本基石。从每个小区开始,建设各种下沉式绿化带和雨水排放花园,房屋屋面也可以设置排水收集系统,同时辅助建设各种小型储水装备,这些都有助于促进雨水的排放回收,达到对地下水进行补充的目的,总之就是利用各种方式把整个城市建设得更为绿色环保,更好的对水资源进行回收利用。

二、如何建设海绵城市对策思考

(一)制定适合我省特色的政策,为海绵城市建设提供政策支持

首先要制定一个适合海绵城市建设的可持续发展的政策架构,因此要做一个整体的规划设计,从整个的政策法律体系、以及具体的财政税收政策、还有整个行业产业的管理、以及相关产业的结构调整,甚至到技术人才的培养,整个社会的参与程度等等都需要通盘考虑。海绵城市建设很有发展潜力,但是必须要有具体政策和实施措施支持,否则这个工作难以开展和维系。所以要借助水资源管理体系改革机遇,根据海绵城市建设制定相关的配套政策措施。首先进行水资源的调查和立法工作,进行汇总总结之后,积极构建整个水资源管理和使用的政策方案,可以从如何实施保障、如何划分责任、如何筹集资金、如何进行制度管理这几个方面着手,建设完善的水资源法律和政策体系。要从立法规划指导的基础做起,建立水域管理法规体系。省级管理应当抓住海绵城市建设概念,对全省的湖泊、江河流域、森林水系进行范围标识管理。各级县市要根据海绵城市建设的理念来指导城市建设规划,根据这个整体建设规划制定具体目标,在城市建设中留足生态透水绿地,尽量减少硬化地面,保护好城市的原生水生态系统。我省应以国家的《海绵城市建设指南》为指导,制定出一套符合国家标准的海绵城市建设方案,与之相适应的是要制定适当的政策鼓励建设新技术的应用研究和开发,在建筑行业推广先进施工技术和新型的建筑材料,努力培养出和海绵城市建设相关的新兴产业和先进企业,实现城市建设的供给侧改革,改善城市居民和城市水系的关系,实现和谐发展。

(二)加快城市生态文明建设,促进海绵城市建设发展

近年来,我们的城市扩张速度很快,同时城市的地面硬化程度也在不断增加。因此有必要对此进行约束,可以采取措施逐年减少硬化地面,同时根据这个措施制定一个相应的年化指标,并且每年进行考核。对发展中的农村也要进行地面硬化指标管理,避免在城镇化工程中盲目加大地面硬化程度。福建城市比较多丘陵、山脉,城市水系发达,因此疏通河道尤为重要。利用自然下沉式绿化带可以尽快疏散雨水,因此可以在城市多建立下沉式的绿化带或者绿地。完善城市下水道建设,城市下水道被称为“城市的良心”,因此看不见的隐蔽工程尤为重要。我们大多数城市的下水道建设很落后,所以可以在城市建设地下管廊,铺设大直径管道排水,同时铺设电力、电信、自来水、燃气、广播电视等等市政部门的专用管道,这样可以避免重复开挖路面,同时提高了消防抗灾能力。

(三)引入创新技术为为海绵城市建设提供技术支持

海绵城市建设是一个全新的理念,因此有必要引入创新技术进行城市建设,如在污水处理问题上可以加强对雨水的收集和净化,可以采用一些生物净化的办法,或者通过对雨水的过滤来净化雨水,达到雨水回收的目的,可以建立一些制度来实施。对城市污水的处理也要尽量要就近处理。因此,有必要建立雨水的回收利用系统,利用城市的建筑屋面、道路排水、以及城市的各种绿化地带、还有公园绿地,对雨水进行收集净化回收利用,同时把原有的城市水系重新恢复,比如城市原有的内河、水渠、池塘、湖泊,都应该重新修整重建,这样可以有效解决城市热岛效应问题。同时要注意对城市的地下管网进行维修检查,避免因强降雨或者其它地质灾害造成损失。推广这些新技术建设海绵城市,可以改善地下水资源,改善土壤环境,减少城市生活和工业污水的排放,从而改善整个城市的水资源状况。因此要建立全民惜水的社会环境,让大家都意识到水资源的重要性,并且从立法上开始建立对水资源的保护和规范节约使用的制度,同时要鼓励大家有全民监督的意识,让大家都参与到对水资源的保护利用的事项中来,甚至从水资源的规划开始就应有专门的组织监督建设,除了合理保护利用水资源,还可以引申出相关的亲水产业和亲水文化,丰富城市文化生活。

(四)建立健全投融资机制,为海绵城市建设提供资金支持

海绵城市的建设离不开大量资金的投入,除了财政补贴的支持外,应当大力利用市场的投融资功能,可以向社会市场融资融券,比如发行中长期债券,采用PPP模式,为建设海绵城市提供资金支持。

(五)学习借鉴国外先进经验,建设有福建本土特色的海绵城市

国外对于海绵城市的建设有相当多的经验,因此我们可以借鉴国外的先进经验,形成我们自己的特色。例如在英国这个比较缺水的国家,政府就鼓励建设各种雨水收集设施,同时也注意提高大城市的排水能力,政府积极鼓励市民们在各家各户的屋顶上花园里建设各种雨水收集设施,对一些大型的公共建筑和商业建筑,也建设雨水收集设施,这些都可以很有效地解决他们的水资源收集利用问题;法国是一个降雨比较多的海洋性气候国家,因此他们更注重对洪涝灾害的防治和对雨水进行收集处理循环使用,因此他们更注重对城市的海绵化建设,只有把城市建设成了注重生态循环的海绵城市,才能解决了洪涝灾害又合理利用了雨水资源;日本是一个绿色国家,东京这个大城市就遍布各种公园,适合各种需求,为了保护这些城市绿色空间,日本制定了大量的相关法律和法规,可以长期有效的保护这些绿色空间,大量的绿色空间不仅净化了空气,而且还极大地保护地下水资源。这些经验对我们都很有实际借鉴意义,我省在建设海绵城市中,可以综合考虑参考这些经验,根据实际情况,建设有本土特色的海绵城市。

作者:冯洁 单位:福建社会科学院

参考文献:

[1]肖化顺.城市生态廊道及其规划的理论探讨[J].中国林业调查规划,2015.2.

[2]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.

[3]苏义敬,王思思,车伍,魏一哲,董音.基于“海绵城市”理念的下沉式绿地优化设计[J].南方建筑,2014.3.

第二篇:海绵城市水资源的一体化综合管理

城市水源一体化管理不仅仅和人们的日常生活,有着密切的联系,与城市的建设和经济高速发展,起到了重大的意义。因此,在城市水资源一体化管理的过程中,要不断进行创新,结构顶层思维的力量,不断促进海绵城市水资源一体化管理。由于我国处于发展中的国家,在海绵城市水资源一体化管理的过程中,其管理的经验、技术、理念等,都存在着一定程度上的不足,那么如何有效的对城市水资源进行一体化的管理,对城市的水资源进行有效的保护,使城市成为一个强大的海绵体,并且将海绵体内的水资源进行转化,成为城市水资源系统中一部分,从而形式“生态水、水环境、水资源、水安全”等方面的建设,都有着重大的意义。同时,这样也是本文主要阐述的问题。

1“海绵城市”的含义

“海绵城市”是指:城市就像海绵一样,具有丰富的弹性,在水资源充足的时期,进行对水资源的储存,这样就可以在城市水资源短缺的时期,利用前期储蓄的水量进行的补给。具有慢排缓释和源头分散式的特点。因此,在进行城市水资源一体化管理的过程中,可以利用“海绵城市”的概念,在借用顶层思维的力量,以此改善了我国城市水资源污染的情况,进一步的推动了我国城市的建设。另外,在海绵城市水资源建设的过程中,不能一味的借助顶层思维的力量,也要对海绵城市水资源发展的实际情况,对水资源不断的进行优化和改善,这样不仅仅可以减少了城市内涝、水资源污染的情况,也为人们提供了优质的生活品质。

2加强海绵城市水资源一体化综合管理的策略

2.1“治理”成为海绵城市水资源一体化首要任务

由于我国正处于发展阶段,要摆脱城市水资源污染的现象,就要对水资源一体化综合管理进行不断的优化,借用“海绵城市”这一理念,在顶层思维的基础上,实现水源本土化的发展形式。因此,在海绵城市水资源一体化管理的过程中,要将“整治”作为管理的首要任务。在海绵城市水资源一体化综合管理的过程中,要从城市水资源管理的是实际情况进行的整治,将每一个管理的细节进行不断的深化,这样可以将海绵城市水资源全面的进行一体化综合管理。另外,在一体化综合管理的过程中,也要将对海绵城市水资源的发展情况,进行全面的分析,这样可以是海绵城市一体化综合管理落实到实处,进一步的优化了海绵城市水资源。

2.2吸取发达国家城市水资源一体化综合管理理念

在20世纪70年代,西方的发达国家及已将认识到城市水资源一体化综合管理的重要性。并且,在1977-1987年,新加坡仅仅用了10年的时间,就对城市水资源进行全面的优化,并形成了较为完善的城市水资源管理系统。但是,在20世纪90年代,我国才逐渐的认识到城市水资源管理的重要性,并以“海绵城市”的概念为基础,借用顶层思维的量,在城市不断的发展中,逐渐的形式海绵城市水资源一体化综合管理的体系。但是,由于我国正式处于发展的阶段。因此,在对我国海绵城市水资源一体化综合管理的过程中,要不断的借鉴西方发达国家的先进城市水资源管理理念、形式、措施等,并和我国海绵城市水资源实际的发展情况相结合,不断推行综合管理的理念,以此实现较为完善的生态水系统。

2.3不断的完善一体化综合管理理念

在海绵城市水资源一体化综合管理的过程中,要与时俱进,不断相应国家的号召,根据我国对水资源颁布的相关政策,对海绵城市水资源一体化综合管理进行不断的优化。可以分为以下几个方面:(1)要对传统的城市水资源管理政策、形式、理念等,进行的不断的优化,要与时俱进。根据当地城市水资源发展的实际情况,进行不断的创新,最终形成较为完善的海绵城市水资源一体化综合管理的体系。(2)要对海绵城市水资源一体化综合管理发展的长远性,进行不断的优化,以此水资源管理的战略性、广泛性、长远性。并且在管理的过程中,要根据城市的发展情况,进行随时的调整,促进我国城市的不断发展。(3)要对新型的水资源进行不断的开发,其中包括:海水淡化;地下水开发等形式,另外,也要读雨水进行的一定收集和处理,这样的保证城市水资源的正常运作。

3结语

综上所述,本文“海绵城市”的含义进行了简单的介绍,并对顶层思维助力海绵城市水资源的一体化综合管理进行了深刻的阐述,以此构建较为完善的海绵城市水资源一体化综合管理体系,对我国城市的建设,也起到了推动的作用。

作者:陈逸峰 单位:杭州公用事业监管中心

参考文献:

[1]李春梅.顶层思维助推海绵城市水资源一体化综合管理[J].中国勘察设计,2015,12:50-53.

[2]胡灿伟.“海绵城市”重构城市水生态[J].生态经济,2015,07:10-13.

第三篇:彩色透水整体路面对海绵城市建设的必要性

人类生存离不开水,社会发展离不开水,但当前我国水资源短缺现状十分严峻,如何提高水资源的利用率、保护水资源生态平衡已经成为焦点问题。随着城市化建设的推进,传统路面硬化问题也日益突出,地下水补给严重受阻,对自然水循环起了很大的破坏作用,极不利于水资源的保护和利用。立足于城市生态可持续发展,海绵城市建设起着涵养水资源的作用,而彩色整体透水路面在其中发挥的独特优势不可小觑。

1地面硬化问题带来的不利影响

1.1影响城市排水

传统城市路面建设多采用沥青、混凝土为施工材料,透水性能力弱,不利于地面下渗,尤其是遇到暴雨天气,排水系统负担大,很容易造成城市内涝。

1.2地下水补给受阻

地面硬化会造成地表流量增加,使大气降水补充地下水严重受阻,自然水循环遭到破坏,造成了水资源的浪费。若城市地下水开采量过大,还会导致地面沉降问题[1]。

1.3催化热岛效应

地面硬化会严重降低空气湿度,加上城市污染严重,很容易催化城市热岛效应,造成夏季高温,影响人们生活的舒适度。

1.4破坏地表生态

人行道、广场等城市地面多为封闭性结构铺装,路面材料主要有水泥、釉面砖等,不仅透水性不强,更没有良好的透气性,地表植物的根部很容易因缺水、缺气而死亡,影响地表生态环境平衡。

2彩色透水路面在海绵城市建设中的独特优势

海绵城市作为一个比喻,是基于城市水资源保护而提出的,指的是城市要像海绵一样,能够吸收、存蓄雨水,在缺水严重时发挥释水作用,同时兼具雨水净化功能,补充地下水,提高水资源利用率[2]。其中,可渗透路面是海绵城市建设不可或缺的载体,因此,必须探究彩色透水整体路面的独特作用,解决当前地面硬化问题。

2.1独特的结构优势

彩色透水路面的结构组成共分为五部分:彩色透水路面在最上层,厚度为3cm;下层为原色透水路面,有5cm厚度的,也有9cm厚度的;之下一层是1cm的细沙找平层;再下一层则是碎石垫层,厚度为20cm,该层材料主要是级配碎石,且质量要求很高;最底层主要是素土,有着极高的夯实系数。彩色透水路面在结构上分布为,上层最紧密,底层最稀疏并与地表土层直接接触,普通净水器在结构分布上为上层最稀疏,底层最密集,分析彩色透水路面的排水原理可将其想象为倒漏斗型的净水器,由此可见,相比于其他地面铺装模式,彩色透水路面在结构上有着独特的优势[3]。而且,相比于普通硬化路面,彩色透水路面是孔隙状结构,有着高达20%的孔隙率,具有很强的透水性,是海绵城市建设中独特的“海绵体”。

2.2独特的材料优势

彩色透水路面采用调配的无机材料粘接,与沥青路相比,不会在夏季高温天气发生软化变形。而且,无机材料与沥青、柏油相比,分子结构恒定,不仅有着较强的耐久性,又可以回收再加工。同时,无机材料也不会在发挥透水作用时污染雨水,更不会产生辐射[4]。根据检测发现,经过彩色透水路面下渗的雨水可以达到饮用级别。

2.3独特的技术优势

彩色透水路面是一种高新路面铺装材料,施工技术先进,施工材料自然无污染,具有独特的技术优势:(1)耐磨性强。彩色透水路面平整度高,与沥青路面相比,耐久性强,耐磨性高,有着40年的使用寿命。(2)绿色环保。彩色透水路面为无机施工材料,不会产生辐射和污染,施工中也不会产生粉尘,绿色环保。而且,其骨料还可回收再利用,这样在透水路面进行改造翻新时,就不会因为弃渣而造成二次污染。(3)透水率高。与透水砖的透水率相比,彩色透水路面的透水率为其十倍。国家规定的标准透水系数为0.5mm/s,而彩色透水路面的透水系数可达2mm/s。(4)较强抗冻性和耐热性。彩色透水路面即使在零下40℃低温的恶劣条件下也不会发生路面开裂,有着极强的抗冻性。而且,即使面临200℃高温,路面也不会发生变形更不会融化。(5)利于施工和维修。彩色透水路面施工技术先进,每日施工面积最低2000m2,最高可达3000m2,具有较快的施工速度,且易于维修[5]。(6)抗压性强。经鉴定,彩色透水路面抗压强度高于地基,符合CJB/T50081-2002标准,路面不易损坏。(7)空隙率大。彩色透水路面的空隙率在15%~20%,既可以发挥路面渗水作用,还可以通过空隙发挥水分蒸发作用,有利于降低夏天的地表温度,对于缓解城市热岛效应有积极意义。(8)缓解城市噪声污染。彩色透水路面独特的空隙结构,还能够吸收噪声,对于缓解城市噪声污染有重要作用。

3彩色透水路面在地面硬化问题解决中的作用发挥

针对当前城市地面硬化带来的种种不利影响,彩色透水路面在解决这一问题上具有独特优势,在海绵城市建设中,增加彩色透水路面,替换传统硬化路面,已是时展所趋。

3.1有利于缓解城市排水压力

地面硬化问题严重很容易导致城市内涝灾害,而彩色透水路面可以对这一问题起到较好的缓解作用。暴雨天气,彩色透水路面不仅能起到节流的作用,更能有效消纳暴雨径流,降低城市排水负担,从而为缓解城市内涝提供帮助。

3.2有利于自然水循环

城市路面硬化问题带来了地下水受阻,甚至导致地面沉降的发生。解决这一问题,必须恢复自然水循环,改变一味利用地下水的现状,而彩色透水路面则起到了重要作用。有了彩色透水路面,利用其吸水、蓄水功能,使地下水通过水循环得到及时补充,避免了过度取用地下水及地面沉降的发生。3.3缓解热岛效应城市热环境的出现在很大程度是由于封闭性的城市地面铺装造成的。彩色透水路面作为一种透水性铺装,在蓄留雨水上发挥着独特优势,使夏季城市可蒸发水量增加,湿度提高、温度降低,对于改善城市热环境有着现实意义。3.4有利于维护地表生态平衡封闭性的地面铺装很容易造成地表植物因缺水、缺气而死亡。解决这一问题,一是要进行地面透水铺装,二是要有通气管的埋设,使植物能吸水、透气,而彩色透水路面的出现则在此问题的解决上发挥了积极作用。4结语彩色透水路面可以说是一种优质的“海绵体”,起着积存、净化、渗透的作用,不仅有利于解决城市地面硬化问题,更在海绵城市建设中彰显出独特的优势,理应得到广泛应用。为此,在海绵城市建设不断推进的这一过程中,需结合城市发展需要,做好彩色透水路面的整体规划,多添加一些“海绵体”,为保障城市生态提供助力。

作者:高帆 单位:北京景观园林设计有限公司

第四篇:海绵城市在山地生态公园中的应用

在城市化发展的过程中,生态环境也遭到了严重的破坏,一旦发生持续降雨、暴雨等极端天气的时候,城市内涝严重的问题就会凸显出来,而在日常生活中,这些城市的缺水问题也会显现。海绵城市理念的提出对于上述问题的解决有着重要的意义。海绵城市在城市山地生态公园中的应用符合山地生态公园自身特点,不仅能够解决城市内涝问题,还能够实现水资源的节约,改善城市生态环境。基于以上,本文简要探讨了海绵城市在山地生态公园中的应用。

1海绵城市概述

海绵城市属于新兴的城市雨洪管理理念,使得城市能够像海绵一样具有弹性,以此来适应环境变化,应对洪涝灾害,在下雨的时候能够实现吸水、蓄水、渗水和净水,在干旱的时候能够实现蓄水的释放,解决城市内涝问题,实现水资源的有效利用,实现对城市生态的改善。海绵城市建设以生态优先为原则,结合人工措施和自然途径,在保证城市良好的排水防涝功能基础上,尽可能实现雨水的存储、净化和吸收,提升与水资源的利用效率,实现对生态环境的保护。海绵城市建设是对传统排水系统的一种优化和补充,是对给水环节、排水环节以及水资源循环利用环节的协调。海绵城市以“海绵体”为基础,通过“海绵体”在降水的时候吸收雨水、存储雨水和净化雨水,在缺水的时候排出雨水,实现雨水的回收利用,而海绵城市理念在城市山地生态公园中的应用则能够将山地生态公园打造成海绵城市的“海绵体”。

2山地生态公园的特点

山地生态公园以自然山体为依托,以生态优先为原则进行设计和建设,山地生态公园是城市发展的产物,其与城市联系紧密,一般紧邻住宅区,能够为居民提供休闲、游憩的场所。由于依山而建,山地生态公园也有着一定的特殊性,山地生态公园一般有着较多坡度较大、流程短的冲沟,在降雨持续较长或比较急促时,很容易加速雨水的汇集,快速涌入临近市政管网,加大雨水管网的复核,其携带的泥沙及杂物很容易淤积并堵塞管网,形成严重内涝。而在雨季过后,雨水排除容易形成干河沟,影响了公园周边的人居环境。此外,山地生态公园中,其地质也有着一定的特殊性,表层土下往往是透水性不良的岩石,这也对其排水功能提出了较高的要求。由此可见,将海绵城市应用到山地生态公园中是十分必要也是十分重要的。

3海绵城市在山地生态公园中的应用

3.1道路与铺装

3.1.1透水型沥青混凝土路面

在山地生态公园建设过程中,可以采用透水型沥青混凝土路面,在雨水多发季节,透水性沥青混凝土路面能够有效实现渗水作用,雨水经过路面渗透到路面以下存储起来,减少了地表径流的最大峰值流量,降低冲刷力度,避免大面积积水产生内涝问题,通过路面极大的透水能力能够及时消除路面水膜,有效避免了水漂事故发生。在雨天,透水型沥青混凝土路面能够有效减少雨天行车的喷雾现象和溅水现象,提升了能见度,对于保证安全有着重要的意义。

3.1.2铺装

可以采用碎石或透水型混凝土来进行道路铺装和广场铺装,以此来提升雨水渗透能力。如果一些场地铺装采用花岗岩,则可以应用破碎化理念,增加花岗岩铺装砖块之间的间隙,将不可渗透的硬质铺装转换为可渗透性,解决不透水地面在雨天出现雨水径流的问题。

3.2植草沟的设置

根据山地生态公园地形设置植草沟,宽度控制在1-3米之间,深度控制在0.5米左右,将植草沟与山地生态公园内部的水景观相连,在植草沟内种植耐水湿植物,以此来实现对雨水的收集、输送和排放,同时植草沟的设置还能够有效地净化雨水。

3.3下凹式绿地的设置

绿地是山地生态公园中的重要组成部分,在绿地的设计过程中,可以设置为下凹式绿地的形式,相较于周边的路面来说,可以将绿地高度设置的低一些,一般低于路面15-30厘米即可,此外,在公园道路与绿地的连接处,可以采用平道牙的设置方式,这样一来,在雨天周边道路上的雨水会流入下凹式绿地中,实现对雨水的吸收和渗透。

3.4雨水花园的设置

在山地生态公园中,经常会出现一些地势较低的地方,如果不进行合理的设置,在雨天雨水很可能在地势较低处汇集,从而导致公园内出现内涝的问题。可以在山地生态公园地势较低处设置雨水花园,在花园内种植一些耐水、耐湿植物,在雨天实现对雨水的滞留,不仅有效防止公园内涝问题,还能够实现对公园内部水景观的补给。

3.5将多功能调蓄池作为公园中心水景

在山地生态公园规划设计的过程中,可以将多功能调蓄池作为公园中心的水景,水景观不仅能够为人们提供休闲、游憩的空间,同时可以作为生态化调蓄池及山林消防水源。在出现持续降雨、暴雨等极端天气的时候,降雨量会猛增,此时中心水景可以作为一个储水装置实现雨水的存储,中心水景周围积压的雨水都可以通过径流引入到中心水景中进行存储,这不仅能够解决山地公园内部雨水聚积的内涝问题,同时能够有效保证雨水质量。中心水景可以通过沟渠、水道等与湖泊、河流等相连,可以在系统中增加过滤器和水泵装置,能够有效保证水质,实现雨水的循环利用,保证湖水、河水的清澈,实现环境保护。

4结论

综上所述,本文从海绵城市和山地生态公园概述入手,强调了在山地生态公园应用海绵城市理念的重要性,并从道路铺装、植草沟、下凹式绿地、雨水花园及中心水景等几个方面探讨了海绵城市在山地生态公园中的具体应用,旨在为相关城市山地生态公园的规划设计和施工实践提供参考,为海绵城市的建设和发展作出贡献。

作者:刘文栋 房德安 张辉 单位:青岛市园林环境规划设计院有限公司 青岛市公用建筑设计研究院有限公司

第五篇:海绵城市理念在城市绿地建设中的运用

“海绵城市”理念是使城市像海绵一样具有弹性,雨季吸收雨水,旱季将雨水排放,并且还能对吸收的雨水进行净化的过程。城市绿地是建设“海绵城市”和构建低影响开发雨水系统的重要场地。城市绿地、广场及周边区域的径流雨水通过有组织地汇流和运输,将城市降水进行了分流,提高了城市防治内涝的能力。大力推进建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”,能够节约水资源,保护和改善城市生态环境。

1海绵城市

1.1背景

“海绵城市”的理念源于海绵能够吸水的特性,在学术界和行业内常用“海绵”来比喻城市的某种吸附功能。2006年澳大利亚人口研究学者Budge用海绵来比喻城市对人口的吸附现象。而近年来,海绵更多地用来比喻城市或土地的雨涝调蓄能力。2009年6月,俞孔坚主持设计的哈尔滨群力国家城市湿地公园开始建设,他在公园设计中探索了一条通过景观设计来解决城市雨洪问题的创新方法,即建设城市“绿色海绵”;2011年刘波在“九三学社”提案中提出《关于建设海绵体城市,提升城市生态还原能力》;2012年7月,台湾大学大气科学系教授、低碳环境学会理事长柳中明指出“海绵城市”的绿生活概念;2013年7月,纽约环保部、相关市议会成员(Lander,Levin,Gonzalez)和Gowanus运河管理部门共同宣布建立一座紧邻Gowanus运河的海绵公园;2013年10月,在福建厦门召开的“极端暴雨事件和防洪减灾国际学术研讨会”上,林炳章教授建议,厦门可借鉴美国经验建设一座“海绵城市”;2013年12月,在中央城镇化工作会议中提出,在提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,更多地利用自然力量排水,建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”。2014年10月,住建部了《海绵城市建设技术指南》。“海绵城市”的概念被官方文件明确提出,也代表着生态雨洪管理思想和技术将从学术界走向管理层面,在实践中得到推广。

1.2“海绵城市”与绿地建设的关系

“海绵城市”的建设作为一种生态途径,能够在不同尺度综合解决中国城市突出的水资源及相关生态问题。“海绵城市”体系的规划强调城市绿地系统对雨水径流量、径流污染与峰值流量的控制能力,对城市绿地建设的要求较多。而城市绿地的布局、规模与建设情况也会反过来影响“海绵城市”体系的规划,两者在规划阶段是相互指导的。城市传统粗放的开发建设方式,使地面硬化面积大幅增加,河流、湖泊、绿地生态环境受到不同程度的损害,破坏了城市原有的自然生态环境和水文特征。大量原本可以渗入地下的雨水在短时间内形成径流,经管渠、泵站等“灰色”设施快速集中排放,造成排水系统不堪重负发生内涝,雨水不能被有效利用。因此,城市规划建设必须转变理念和方式。城市绿地管控雨水的生态功能部分契合了“海绵城市”对雨水管控的要求,城市绿地已经成为“海绵城市”体系的重要组成部分。同时“海绵城市”体系下的城市绿地建设标准也符合生态化和节约型园林的要求。“海绵城市”体系的构建不要求大规模调整城市绿地系统,而是在现有城市绿地系统的基础上,选择适宜的技术措施进行改造,使其取得最佳的建设效果。城市绿地虽可作为“海绵城市”的重要载体,但不能完全依赖城市绿地,城市绿地在“海绵城市”体系中只承担辅助角色。

2在城市绿地中的应用

“海绵城市”体系通过结合城市总体规划中的多个专项规划,逐步构建并完善了低影响开发雨水系统。其中,城市绿地以水绿交融的格局成为建设“海绵城市”的良好载体,这不仅便于应用低影响开发雨水系统的技术措施,也有助于实现低影响开发雨水系统的建设目标,已经成为“海绵城市”建设的重要组成部分。

2.1将低影响开发设施融入城市绿地设计中

在明确周边汇水区域的汇水量,提出预处理、溢流衔接等保障措施的基础上,将城市绿地与周边汇水区域进行有效衔接。通过平面布局、地形控制、土壤改良等多种方式,将低影响开发设施融入城市绿地的规划设计中,尽可能满足周边雨水汇入绿地进行调蓄的要求;城市绿地和广场中的湿塘、雨水湿地等雨水调蓄设施,能通过多功能调蓄的方式,对较大重现期的降雨进行调蓄排放。同时采取水质量调控措施,利用生态堤岸和雨水湿地等设施来提高水体的自净化能力,有条件的可使用人工土壤渗滤等辅助设施对水体进行循环净化。规划设计时应避免地下空间的过度开发,为雨水回补地下水提供渗透路径,合理设置预处理设施。径流污染较为严重的地区,可采用初期雨水弃流、沉淀、截污等预处理措施,在径流雨水进入绿地前将部分污染物进行截流净化。如,周边区域径流雨水进入城市绿地与广场内的低影响开发设施前,可利用前置塘、沉淀池等进行预处理,以防径流雨水对绿地环境造成破坏。有降雪时还应对含融雪剂的雪水进行弃流,弃流的雪水经沉淀等处理后再排入市政污水管网。

2.2绿地植物防涝技术

绿地建设应符合园林植物种植及园林绿化养护管理要求,可采取合理设置绿地下沉深度和溢流口、选择乡土植物和耐淹植物、局部换土、增强土壤渗透性等方法,避免园林植物长时间受到浸泡而影响其正常生长,影响整体景观效果。

2.3注意事项

规划设计中,承担城市排水防涝功能的城市绿地与广场,其总体规模、布局及竖向设计应与城市防涝系统相衔接。城市绿地与广场宜使用透水铺装、植草沟、生物滞留设施等小型、分散式低影响开发设施来消纳自身径流雨水,室外庭院的透水砖铺装率应不小于70%;城市绿地与广场应在满足吸热、吸尘、降噪、美化城市、为居民提供游憩场地等功能的前提下,达到规划提出的控制目标和指标要求;新建城市绿地与广场工程中硬化面积达2000m2以上的项目,应配建容积不少于30m3/km2的雨水调蓄设施;单位小区绿地至少应有50%的下凹式绿地用于滞留雨水,下凹式绿地应低于周边地面或道路,下凹深度宜为50mm~100mm,且不大于200mm.

3建设海绵城市的意义

“海绵城市”建设具有重要的生态意义和经济意义。以“海绵城市”理念为指导思想有助于城市绿地的合理布局,有利于完善城市绿地的基础设施和改善其环境;有助于协调社会、经济、环境与发展的关系;对探索和建立既能体现城市社会、经济、自然协调融合,又能满足当前我国城市要求的城市发展建设规划,具有重要的理论和实践意义。“海绵城市”建设十分重视对天然水系的保护和利用,降低了建设排水管道以及钢筋混凝土水池的工程量。调蓄设施又常与已有的城市绿地、园林景观水体相衔接,“净增成本”比较低,大幅度减少了治理水环境污染的费用,降低了城市内涝造成的损失。

作者:王志红 单位:晋中市园林局

第六篇:海绵城市概念于景观设计中的应用

1现代海绵城市概述

海绵城市概念的由来与海绵关系密切,有一句说是这样的“时间就像海绵的水一样,只要愿挤总会有的”。这句话虽然隐含着较为深层次的意境,但从表面分析海绵具有强的吸水性,可以吸附较多的水,而海绵城市的概念正是来源于此。近年来,由于城市建筑空间的不断增多,留给草木以及花园的空间正在逐渐缩减,导致城市蓄水功能也在失去功效,现代海绵城市设计理念在城市建设中的运用能够有效解决这一难题,促进城市蓄水功能的不断提升。在现代海绵城市的设计中,必须具有“海绵体”,它不仅包含河湖这样的蓄水池,同时也涵盖了城市配套设施,比如绿地、花园,或是可渗透地面。雨水从海绵体下渗,可以起到滞蓄、精华以及回收功效,剩下水资源通过不同的渠道外排,促进城市排水系统建设更好的发挥功效。

2海绵城市作用分析

1)保护生态环境,恢复自然植被海绵城市建设理念已经在全球范围内获得认可并得到有效推广,这种建设理念之所以受到追捧是因为它可以起到保护生态环境的作用。海绵城市建设过程中对于排水系统进行了有效利用,在城市的多个地带建立雨水储存系统,比如道路建设、绿化带以及公园等,增加这些场所蓄水功能,可以恢复城市雨水原本的作用,促使城市水循环系统发挥自身功能,达到保护生态环境的目的,同时水资源的合理使用也使城市自然植被长势呈现良好状态。2)控制水污染海绵城市建设理念的有效实施还可以起到一个非常重要的作用,即控制水污染。海绵城市设计中城市水循环系统的表现设置非常良好,雨水落到地面之后渗透至海绵体中,一部分水流入循环系统之中,另一部分水则留在海绵体之中。虽然之前城市绿地建设已经很完善,但是绿地对降水的拦截作用较小,城市海绵体不断增多,可以将降水中污染物进行沉淀,进而对其进行分解,最后达到净化作用,实现自然生态净化。3)降低内涝风险海绵城市建设借助海绵的基本性能展开,将海绵的两大特征用于城市建设,其一是水分特征,其二是力学特性。现在很多城市的雨水蓄水功能难以真正发挥实效,一旦遭遇较大降水,城市地区都会受到影响,造成内涝现象频繁,影响人们正常出行。海绵城市建设规划将这一弊端得以解决,完善雨水排水系统,将落到地面、草坪以及河湖的雨水得以有效利用。4)补充城市地下水,促进水循环在以往的城市建设中,排水系统设计存在一定的缺陷性,亟需解决。海绵城市设计理念是在城市原有排水系统之上进行完善,让城市地下水更为充足,这些都需要通过海绵体进行雨水储存以及循环利用,海绵体涵盖多个方面,可以使绿地、道路,还可以使江河湖,将城市地下水长久保持在充足状态,并通过循环的形式实现再利用。

3海绵城市应用分析

1)下凹式绿地所谓下凹式绿地,就是指低于周围路面的一种绿地形式,它又被称为地势绿地。这种绿地设计的目的在于储存更多雨水,减少径流外排,对于下凹式绿地,一般对于深度都会有一定的设计要求,而且对于土质要求极高,必须是未经改良过的土地。它的绿地面可以承载更多的雨水,并且其内部植物几乎都是土草本植物,具有极好的透水性,建设成本相对较低,这样在某种程度上减少绿化用水,还可以改善城市环境,可谓是一举数得,海绵城市建设理念在这一方面得到了极好的体现。2)植草沟植草沟也是城市海绵建设理念的体现,在城市道路两旁规划这样的海绵绿化带,可以让雨水流入植草沟内,雨水经过沟内植被的过滤,一部分水注入地下,还有一部分水留在植被表层,确保植草沟内植被水分补给充足,减少城市绿化用水,而且还可以减少城市水污染,大大促进周期环境空气的净化,植草沟实际上起到城市排水管道的作用,推动城市水循环更有效合理的运作。3)透水地面海绵城市建设过程中对于道路铺设的材料进行了改良,这种新型的路面可以促使雨水渗透至土层深处,减少路面积水,这一部分雨水经过透水路面的过滤,进一步实现了城市地下水的净化,而且能够保证城市储水能力变强,确保植被生长过程中不会缺少水资源。

4海绵城市在景观中的运用

海绵城市建设理念已经在世界各国经过验证,效果是非常显著的,而在很多景观设计中也引用了这种理念,促使景观建设更具科学合理化。以某工程为例重点说明海绵城市在景观中的运用。这是一个以湖为主体的湿地公园,在未实施海绵城市设计理念之前,该地区环境污染比较严重,这主要表现在两个方面,其一是面源污染,其二是雨水污染,这对于城市景观建设而言是非常不利的,亟需解决。近些年来,海绵城市设计理念逐渐应用到景观设计中并取得了不错的运用效果,针对景区存在的环境污染问题,也可通过这种理念的具体实施得以改善,从以下四个方面着手:第一,在进行道路设计时,可以采用透水铺装,这样不仅可以容纳车辆,同时还可以促使水资源得到有效利用,雨水透过新型路面渗透至地下,在此过程中可以将降水中的污染物或是颗粒消除,这样就不会污染到地下水资源,促进景区周边环境得以明显改善,植被水分充足,大大降低了植被绿化所需资金。第二,种植一些透水性极好的植物,这些植物可以起到净化雨水的作用,进而促使储存下来的地下水以及地表水都是没有污染的水资源,从源头上将水污染得以控制。第三,上文中提到下凹式绿地也可以引入绿地规划建设之中,这样的设计可以减少水资源的流失,保障地下水循环系统的正常运作,同时也可以发挥自身的功能性,净化水资源以及储存水资源。第四,净化台地在景观水资源的运用于储存上也起到了极为重要的作用。尽量设计较多的净化台地,将景观置于山坡或是较高地带,下面可以配置相应的花坛或是水池等。这种净化台地的建设可以起到管理雨洪的作用,一旦遭遇暴雨,雨水将会至上而下流入台地周围类似花坛或是水池,在此过程中,雨水冲击力不断减小,起到了防洪作用。

5结语

现代海绵城市设计理念在我国城市建设中得到了大面积使用,并且取得相对较好的效果。随着社会的不断发展,这种设计理念在景观设计中也得到了有效应用,促进了景区建设更为科学合理。文章简要介绍了海绵城市设计理念,并以具体事例概述了海绵城市设计理念在景观设计中的运用。

作者:张志远 单位:厦门市北区绿化工程有限公司

第七篇:海绵城市建设规划策略探讨

一、海绵城市建设对城市规划的要求

2013年12月,在中央城镇化工作会议上提出“在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,建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”。自此,海绵城市建设成为国家改善城市生态环境、提升城市人居环境、推动社会经济发展的重要战略,并正在全国推开。海绵城市就是以尊重自然规律为前提,用生态文明的理念和方法开展城市建设,把粗放式的建设变成低影响的绿色的城市开发建设模式。海绵城市建设的理念源于城市排水(雨水)、防涝等行业,但又有所发展创新,是对传统雨水处置模式的革新,其最终目的就是通过建设海绵城市而让现代城市具有像海绵一样吸纳、净化和利用雨水的功能,以此减少开发活动对自然的干扰和损害。城市规划是政府指导、协调城乡建设和发展的基本公共政策,是保证实现海绵城市建设目标,引导海绵城市建设有序进行的重要技术保障。而作为一项新型工作,由海绵城市发展出的新理念、新需求及新技术对我国城市规划工作提出了全新的要求,要发挥规划的引导与管控作用,就必须在规划编制技术与方法上进行优化与创新。海绵城市的系统性与复杂性要求其规划应当遵循以下几个基本原则:一是系统控制。落实海绵城市建设要求的城市规划应立足于改善城市的生态环境,从水生态、水环境、水资源、水安全等方面提出系统控制目标,统筹低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统,衔接生态保护、河流水系、污水、绿地、道路系统等基础设施系统,建立相互依存、相互补充的城市水系统。二是统筹协调。海绵城市的建设内容应纳入城市总体规划、控制性详细规划和修建性详细规划中,并充分统筹其他相关专业系统,在不影响其他相关专业系统主体功能的情况下,增强复合功能,实现相互协调与衔接,发挥综合效益。三是保护性开发。应顺应自然地貌,尽量避免大挖大填,结合蓝线和绿线的划定和管理,严格保护河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水生态敏感区,倡导自然积存、自然渗透、自然净化等规划策略。四是分类指导。针对不同区域的水文气象条件、地理因素、城市发展阶段、社会经济情况、文化习俗等,或城市规划区范围内不同地区的特征,分门别类地制定海绵城市规划目标和指标系统,有针对性地选择相关的技术路线和设施,确保规划方案的可实施性和有效性。

二、适应海绵城市建设的规划策略

海绵城市规划通过合理布局空间和统筹规划自然渗排水系统、生态排蓄水设施以及道路、绿地等的雨水调蓄功能,以实现城市开发建设后的水文功能接近建设前这一海绵城市建设目标,它属于城乡规划体系,是一项新型的综合的专项规划内容。由于海绵城市建设涉及城市排水(雨水)、给水、水系、防洪排涝、道路交通、园林绿化等行业,因此,海绵城市规划内容应当是在现有城市规划编制体系的框架下,分层级纳入城市总体规划、控制性详细规划、修建性详细规划和相关专项规划的内容当中,通过补充和完善城市规划编制方法和内容,成为现有法定规划的有机组成部分。在总体规划层面上,可在城市总体规划编制之前或同期开展落实海绵城市建设要求的专项规划,专项规划成果可以作为技术参考,以便将有关海绵城市建设的要求和内容纳入城市总体规划。城市总体规划已经编制完成,确需补充海绵城市建设内容的也可开展专项规划,经法定程序审定的成果可以作为开展海绵城市建设的技术指导,并将成果在总体规划修编时纳入其中。在编制海绵城市专项规划内容时,需要协调好与给水、污水、防洪排涝、园林绿化和道路交通等各专项规划内容的关系,否则,可能造成规划衔接上的困难,直接影响规划实施效果。为便于与现有法定城市规划相衔接和有利于规划的实施,有关海绵城市规划的编制在深度和方法上可参照《城市规划编制办法》的规定,与总体规划中的专业规划保持一致。而各行业的专项规划,则可以根据城市总体规划或控制性详细规划中有关海绵城市的内容和要求,结合行业专项规划编制的技术方法和标准,补充海绵城市的相关内容。在控制性详细规划中,可以依据城市总体规划中有关要求,增加与海绵城市有关的内容,细化落实城市总体规划中有关海绵城市相关的规划指标、海绵建设分区、设施布局等内容,并将需要刚性控制的部分指标和要求作为强制性规划条件,纳入建设用地审批和土地出让条件之中,让海绵城市建设的要求通过规划行政许可等规划管理手段来实现。在修建性详细规划中,可以依据控制性详细规划的要求,增加与海绵城市建设有关的内容,细化落实上位规划确定的海绵城市控制指标,落实具体的海绵城市设施布局。

三、海绵城市建设的规划技术要点

如果大尺度的城市区域范围的空间布局、蓝线划定、汇水分区和竖向设计等不符合海绵城市建设要求,雨水无法按照“渗、滞、蓄、净、用、排”的要求处理利用,那么建设再多、再好的海绵城市设施也难以发挥应有的作用。因此,在海绵城市建设中,城市规划将扮演关键的引导管控角色。落实海绵城市建设要求的城市规划涉及到城市总体规划、控制性详细规划、修建性详细规划等各层次,以解决宏观、中观、微观三个空间层次的要求,各层次规划相互衔接,共同构建起海绵城市的规划技术体系。不同层次的海绵城市规划有不同的内容和深度,总体应当遵循与相应层次的法定城市规划保持一致的原则。指标是落实目标的标准和依据,建立可行、经济、能够落到实处的海绵城市规划指标体系,是海绵城市规划规划编制工作开展的技术基础。传统的雨水排水系统控制目标主要是对城市产生的峰值流量进行控制,即直接排放一定重现期下的暴雨径流,而海绵城市的建设目标涵盖雨水径流总量、峰值流量控制、排水防涝、污染物控制和雨水资源利用等多个分目标,这些目标既有联系又有区别,需要通过规划统筹达到海绵城市综合建设要求。这些目标的确定都有一个科学性和经济合理性的问题,盲目的取大或取小都有可能违背自然规律、科学规律和经济规律。同时,海绵城市规划指标体系的构建应当力求简单、有效和可操作,避免因指标过于繁杂和标准测算难度过大而不可操作或因技术复杂而难以推广。海绵城市建设的目的是尽可能地接近开发前自然的水文状态,因此径流总量控制目标应当作为海绵城市规划的基础性指标(至少从目前可操作、可落实的角度看,这是性价比较优的指标),其他指标则以实现径流总量控制为出发点,根据水生态、水环境、水资源、水安全等方面的规划管理需求和具体问题来构建,从“源头、中途、末端”提出实现海绵城市建设目标的控制指标。其中,根据管控的对象不同可分为雨水控制指标(径流总量控制、径流峰值控制、径流污染控制、雨水资源化利用等)和空间管控指标(禁限建区、水生态敏感区、蓝线、泄洪通道等)等两大类;根据管控的刚性不同指标又可分为强制性和引导性两种。这些指标因规划的层次不同而又有差异,原则上下一层次的规划指标是对上一层次规划指标的落实、分解和细化。

规划指标体系确定后,就可以进一步明确海绵城市规划的主要内容。在城市总体规划层面上,重点是通过综合分析规划区范围内(主要是规划建设用地范围内)的降水、地质水文条件和建成区现状条件,从“源头、中途、末端”三个环节,因地制宜地确定海绵城市建设的控制目标和量化的规划控制指标,在此基础上充实完善以下相关规划内容,主要包括:(1)统筹规划城市及其周边区域整体生态空间格局,保证大区域空间资源的配置,保护山水格局。(2)划定海绵城市建设分区和城市蓝线。(3)按照海绵城市建设要求优化城市竖向。(4)按照分类控制、分类引导的原则确定各海绵城市建设分区内的用地布局,市级海绵设施布局等。(5)根据海绵城市建设要求,对与城市总体规划各专业规划相对应的给水、排水(雨水)、防洪排涝、绿化、道路交通等内容进行优化,使海绵城市建设控制指标和要求能够在相应行业中得以落实。(6)综合各方面措施,提出海绵城市建设时序、规划管控要求、近期实施计划和海绵城市建设保障措施,以确保海绵城市规划能够顺利实施。控制性详细规划层面上的海绵城市规划内容是落实海绵城市规划管控的直接依据,将为海绵城市控制指标进入规划许可提供法定依据,并为下阶段修建性详细规划和市政、道路等工程设计提供指导。其主要内容主要包括:(1)分解和细化总体规划层次中提出的海绵城市建设指标或要求,并根据规划地区的周边情况,在适度增减具体指标的基础上,明确强制性和引导性规划指标和要求。(2)在上一层次规划中确定的海绵分区的基础上,进一步对规划单元范围内的用地环境进行分析,划定规划单元范围内的海绵建设分区,明确各分区的海绵城市建设策略和措施。(3)按照海绵城市建设和总体规划竖向设计要求优化规划地块的竖向设计。(4)对规划地块用地布局进行优化。(5)根据海绵城市建设要求优化蓝线、绿线和黄线的空间定位及其控制要求。(6)结合排水(雨水)、防洪排涝、道路交通、园林绿化等专业规划,明确规划地区的海绵城市设施布局和实施措施等。在修建性详细规划的层面上,重点是落实和分解控制性详细规划等上位规划中有关海绵城市建设的开发控制指标、相关设施的类型、布局及技术要求。将海绵城市的建设技术和方法运用到场地规划设计、工程规划设计、经济技术论证等方面,以指导具体项目的设计与开发建设。

四、结语

大力推进海绵城市建设是国家建设生态文明、美丽中国的重要战略举措,而进行海绵城市建设离不开科学的规划指导。《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》(国办发明确要求“坚持规划引领、统筹推进”“科学编制和严格实施相关规划”,对城市规划给予重任。但海绵城市建设是一项全新的工作,随着海绵城市建设实践的全面、深入推进,城市规划工作会面临各种新的问题、难题和困惑需要解决,城市规划编制技术及其实施制度应当结合实践不断进行创新和变革,唯有如此,才能适应海绵城市建设工作对规划的要求。

作者:邢海峰 单位:住房城乡建设部城乡规划管理中心

第八篇:“海绵城市”理念规划与实施问题探讨

1背景与现状

现代科技的不断发展,在带来经济腾飞和人们生活水平改善的同时,也造成了人与自然之间供需矛盾的加剧,其中,人与水资源之间的矛盾愈来愈突出。据建设部2010年对349个城市内涝情况进行的调研,2008~2010年共有289个城市发生了不同程度的内涝,占调查城市总数的80%,内涝多具有发生范围广、积水深度大、积水时间长的特点。纵观近些年,北京2011年“6.23”和2012年“7.21”、成都2011年“7.3”、武汉2012年“5.29”和2013年“7.7”、厦门2013年“5.15”等,都造成了重大的人员和财产损失。我国水资源呈现夏多冬少、南多北少的时空分布不均匀性,而且水环境恶化的趋势尚未从根本上改变,很多地区饱受水资源短缺的困扰(包括水源型缺水和水质型缺水)。此外,快速却又不健康的城镇化,导致城镇畸形发展,填湖开发、滥砍滥伐、地下水超采等严重破坏了原有的水系、湿地、山林和绿地等。而城市内又大面积采用不透水铺装,现有雨水设施排水能力受限,直接或间接导致城市内涝。

2指导思想

多次强调,要建设“自然积存、自然渗透、自然净化”的“海绵城市”。“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”,对于雨水,要做到能吸收,能渗透,能涵养,能净化,能释放。传统模式中过度强调末端治理,忽视源头减排、资源化利用,而“海绵城市”强化源头减排、过程控制、系统治理和有效利用。“海绵城市”建设应遵循规划引领、生态优先、安全为重、因地制宜及统筹建设等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。城市的每一寸土地都具备一定的雨洪调蓄、水源涵养和雨水净化等潜能,这也是“海绵城市”构建的基础。但是,各关键性生态过程在空间的分布是不均衡的,因此,可通过城市雨洪调蓄、水源保护和涵养、地下水回补、雨水净化、栖息地修复、土壤净化等重要的水生态过程共同构成水生态基础设施。水生态系统区别于其他生态系统的主要特点之一在于水这一特殊的环境因子。由于水的特点是流动和循环,因此水生态系统的影响因素并不在于水体本身,它与流域内其他土地利用等景观要素相联系,自然过程和人类活动对水生态系统的影响是广泛的。《海绵城市建设技术指南》中提出:“海绵城市”的建设途径主要包括三大方面,一是对城市原有生态系统的保护,二是生态恢复和修复,三是低影响开发。

3实施方法

概括起来,“海绵城市”的实施方法一般分为三个方面:排水,防洪,节水。排水方面,必须实施有效的雨污分流排水体制;防洪方面,初期的地表径流需要收集处理,后期降水应就近排入自然水体,这对于易涝城市尤为重要,但自然水体的收纳能力是有限的,需提高地表入渗率来储存一部分降水,这就对城市建设中绿地率、地面材料等提出了较高的要求;节水方面,推广节水型器具,实现污废分流,充分而合理地做到污水再生利用,尤其在旱季不至于出现河道干涸、居民停水等情况。为进一步落实低影响开发理念,要结合地区实际确定年径流总量控制率等指标,将其纳入城市总体规划。同时,根据不同性质的用地确定透水铺装率等指标,防止城市建设中土地大面积硬化。根据地形和汇水分区,合理确定雨水排水分区和排水出路,尽量利用自然行泄通道,并采用屋顶花园、坑塘等低影响开发设施控制雨水径流。确定城市低影响开发重点建设区域,对其提出年径流总量控制率目标。建设“海绵城市”对城市绿地以及城市道路建设都有相应的要求:对绿地的要求:在满足绿地的生态、景观、游憩等基本功能的前提下,应合理选取和预留空间,建设低影响开发设施,为场地及周边的雨水径流提供蓄滞空间,并起到净化、下渗等作用。具体包括明确各类绿地的低影响开发控制目标,合理选取低影响开发雨水设施的类型与规模,注重同周边绿地、水体的衔接,并针对性地选取适宜的植被,在有条件的绿地公园可布局面积较大的低影响开发设施,如水塘、湿地等,对较大降雨进行调蓄排放。对道路的要求:结合路权划分,对原有绿化隔离带及新建隔离带进行下凹式改造,与原有雨水管网合理衔接。同时,由于城市道路是污染物产生的主要场所,在有条件的路段,应设置植被过滤带,并按照一定的间隔设置雨水渗透设施或调节池。必要时,甚至应通过协调城市道路与红线外用地的布局与竖向安排,确保城市道路的低影响开发控制指标得以实现。

为了科学合理地建设好“海绵城市”,要综合利用渗、滞、蓄、净、用、排等措施:渗:通过建设屋顶花园、可渗透路面、砂石地面和自然地面、透水性停车场和广场等工程,从源头上减少城市地表径流的产生,达到回补地下水的目标,并且可以对初期雨水污染起到净化作用。滞:通过建设下凹式绿地、广场、景观带、植草沟、绿地滞留设施等,在降雨期间暂时储存一定量的雨水,削减向下游排放的雨水峰值流量,延长排放时间,达到雨水调节的作用。蓄:通过保护、恢复和改造现有河湖水域、湿地,因地制宜建设雨水收集调蓄设施等,对雨水径流进行滞留、集蓄,削减径流总量,从而达到集蓄利用、补充地下水与净化雨水的目标。净:在满足防洪和排水防涝安全的前提下,对城市内主要河道进行滨河、人工湿地改造,通过对不透水的硬质铺砌河道的改造,构建沿岸生态缓坡,从而达到雨水净化的目标。同时,积极建设初期雨水处理设施,开展生态水循环及处理系统工程,完成雨污分流,提高雨水利用的目标。用:按照“集散结合、就近处理、就地循环”的原则,建设污水再生利用设施和雨水综合利用设施等,从而缓解水资源短缺带来的压力。排:对主要行泄河道进行清淤改造,恢复天然河湖水系的连通,并对新建地区严格实施雨污分流管网建设,并加快老旧城区雨污分流管网改造,完成雨污分流与雨水收集利用目标。同时,依据“海绵城市”相关技术标准对城市内易涝的低洼积水点进行改造整治,从而达到高效的雨水收集排放目标。“海绵城市”———低影响开发雨水系统构建需统筹协调城市开发建设各个环节,在城市各层级、各相关规划中均应遵循低影响开发理念,明确低影响开发控制目标,结合城市开发区域或项目特点确定相应的规划控制指标,落实低影响开发设施建设的主要内容。设计阶段应对不同低影响开发设施及其组合进行科学合理的平面与竖向设计,在建筑与小区、城市道路、绿地与广场、水系等规划建设中,应统筹考虑景观水体、滨水带等开放空间,建设低影响开发设施,构建低影响开发雨水系统。通过有效的利用和控制雨水,我们可以实现:减少城市内涝,有效地节约水资源,缩小城市雨水管网规模,减少城市污水处理设施的投资,回补地下水,减少海水入侵,改善生态环境,缓解内陆湖泊的面源污染,降低盐碱区域的种植成本等诸多目标。

作者:王枭 单位:秦皇岛市规划设计研究院

第九篇:园林植物在海绵城市建设的作用

海绵城市是一种创新的雨洪管理理念,它所指的是城市在适应环境变化以及应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”,为此,海绵城市可以理解为“水弹性城市”。随着人类对资源的不断开发和索取,造成了严重的生态环境问题,为了应对水资源的严重浪费等诸多问题,然而海绵城市建设能够使得城市像海绵一样,适应环境的变化,在下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,在城市对水资源需要时,可以将蓄存的水“释放”并加以利用。根据相关的数据统计,南宁市多年平均(1980-2014年)降水量为1298毫米。4月至9月的降水量达1032毫米,占全年降水量的79.5%,其中冬季(即10-翌年3月)降水总量266毫米,占全年降水总量的20.5%。2015年4月,南宁市正式被列为海绵城市建设试点城市之一。2015年8月南宁市编制了《南宁市海绵城市规划设计导则(试行)》,对海绵城市规划设计中有关的标准、计算方法、设计要点等方面做出了规定和指引。

一、南宁海绵城市建设现状分析——以体育休闲公园为例

1.1主要存在的问题

南宁市体育休闲公园属山地公园,园内主要区域植物种类、植被层次丰富,乔灌草搭配合理,绿化面积较大,且养护较好。局部区域植物对土壤有较好的保护,对雨水的吸收消纳能力较高。但在护坡区,植物品种较少,乔灌草搭配不合理,部分区域黄土裸露,尤其是地被物缺少,导致地表径流大,雨水冲刷较严重。部分区域存在乔灌草搭配不合理,不能够合理的利用空间。植物不能有效地巩固土壤,导致山体地表径流较大,对道路和铺装场地造成冲刷。

1.2园林植物在海绵城市的建设思路

绿地在园林规划项目中具有十分重要的作用,园林绿地中的绿量越多越能提高留蓄雨水的能力,从而辅助发挥海绵体的功能。

1、植草沟以及乔木的扩建——滞

植草沟通常所指的是下凹式绿地,也可以将其称之为地势绿地。与“花坛”相反,降落于铺装场地的雨水,通过场地坡向,将雨水引入绿地,滞留设置于绿地边缘内的植草沟中。其次,冠层滞留,绿地树木的冠层,能够滞留较多的雨水,从而起到有效的蓄水作用。园林绿地中,可以通过增加乔木的覆盖率,培养细密的叶片,提高雨水的滞留量。

2、增加地表植被层次,促进根系生长——渗

由于园林绿地的表土状态关系到海绵城市建设的整体效果,由此,表土疏渗的速率、流量等决定了雨水疏渗的状态。因此,增加地表植被层次,促进根系生长可以保证表土适当的疏渗,同时固定城市雨水。为此,将汇集到边坡、铺装场地、平坦绿地的雨水在植草沟内缓流,初步消能,增加雨水在绿地的滞留时间,使雨水最大限度的下渗到土壤中。此外,雨水经由山坡林下植被空间,经过自然渗透,流入渗管或旱溪。

3、水生植物的运用——净

植物对于雨水中污染物质的降解和去除机制主要有三个方面:一是通过光合作用,吸收利用氮、磷等物质;二是通过根系将氧气传输到基质中,在根系周边形成有氧区和缺氧区穿插存在的微处理单元,使得好氧、缺氧和厌氧微生物均各得其所;三是植物根系对污染物质,特别是重金属的拦截和吸附作用。旱溪收集汇集地表径流及渗管中的雨水,对雨水径流进行初步消能,利用沿线水生植被的生物修复作用,消除部分污染。如旱伞草、芦苇、芦竹、香蒲、细叶沙草、香根草等。

4、大草坪处设计景观水面——蓄

旱溪收聚的雨水汇总于大草坪设置的具有调蓄容积的人工景观湿地中,发挥湿地消纳径流、削减峰值。

二、园林植物在海绵城市建设中的主要作用

海绵城市建设的五大基本要素:坡度、土壤、地下水、给排水设施和植物。植物能够收纳及净化雨水,是解决雨水面源污染和水体储存循环的关键一环。

2.1增加雨水的下渗

随着城市化的不断建设和发展,大规模不科学的城市建设和开发使得城市在面临暴雨时容易引发内涝灾害。城市的建设和扩张使得原本具有自然的蓄水调洪错峰功能的洼地、山塘、湖泊、水库、森林等被人为地破坏或者填为他用,降低了雨水调蓄分流的功能。然而在进行海绵城市建设的过程中,通过合理地利用园林植物,将汇集边坡、铺装场地、平坦绿地的雨水在植草沟内缓流,增加雨水在绿地的滞留时间,使雨水最大限度的下渗到土壤中。从而增加了雨水的下渗作用。

2.2削减雨水流动速度、控制水土流失

地面的园林植物在遇到暴雨的情况下,能够有效地削减雨水流动速度、控制水土流失。当降雨超过了一定的强度,山体坡面便产生地表径流,通过绿地植物的树冠、树干和枝叶,径流在其中的流动速度因此而受到一定的阻力并促使雨水流动速度有效减缓。从而减少了雨水对土壤的冲刷量,避免了土壤被雨水侵蚀,控制了水土的流失。

2.3吸收一部分的雨水

植物是天然的蓄水库,由于植物能够有效地防止地表的水土流失,起到一定的蓄水作用,根据相关的数据统计,树木在土壤中的根系深达1m时,每公顷森林可储水500-2000立方米,每平方公里森林小时可以吸纳雨水20-40吨,大约为无林地的20多倍。为此,林地植物在海绵城市建设的过程中,起到吸收部分雨水的作用。2.4净化雨水有学者通过研究后发现,植物不仅能够净化空气,同时还能够净化雨水。由于雨水中含有大量的磷、钾、镁、钙等矿物质,这是植物生长过程中不可或缺的养料,使得植物中缺少营养的树木获得了一定的肥料。此外,园林中许多植物可以分泌杀菌素,会将细菌杀死,并最终达到净化雨水的作用。

三、结语

总而言之,海绵城市建设能够有效缓解城市缺水的问题。而在海绵城市建设的过程中,可以通过园林植物有效增加雨水的下渗,削减雨水流动速度、控制水土流失,吸收一部分的雨水和净化雨水,从而实现“渗”、“滞”、“蓄”、“净”,提升水质、净化空气、改善环境。

作者:李艾 单位:南宁市体育休闲公园

第十篇:园林绿化与海绵城市的关系

海绵城市是在城市化不断推进的新形势下,城市建设与管理中出现的一个新的、重要的课题。随着城市化的飞速发展,城市地表不透水面积比例的急剧增大,雨水下渗透量减少、地表径流量增加及市政排水系统的负荷加重[1],导致城市内涝现象日趋频繁与严重,极大制约了城市的可持续发展。2012年建设“海绵城市”在我国被正式提出以来,于2013年在中央城镇化工作会议上强调“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”。住房和城乡建设部于2014年颁布的《海绵城市建设指南———低影响开发雨水系统构建(试行)》中明确了“海绵城市”的定义,即城市能够像海绵一样,在适应环境和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,有蓄水、渗水、净水及“释放”功能,即“渗、滞、蓄、净、用、排”,能提升城市生态系统功能,从而减少城市的洪涝灾害发生。根据住房和城乡建设部《海绵城市建设指南———低影响开发雨水系统构建(试行)》及仇保兴[1]《海绵城市(LID)的内涵、途径与展望》,海绵城市建设主要包括三方面内容:①保护原有生态系统;②恢复和修复受破坏的水体及其他自然环境;③运用低影响开发措施建设生态环境。海绵城市“渗、滞、蓄、净、用”的理念,实际上在园林绿化中已有了较好的实践运用。下面就城市建设尤其是城市园林绿化的有关问题,结合宁波的实际,谈谈个人对“海绵城市”的浅见,希冀得到同行的指正。

1宁波实施“海绵城市”的几个关键措施

1.1严格执行蓝线规划

蓝线规划是对河网、湖泊等水域进行科学规划,形成布局合理、功能完善、环境优美的自然生态系统,是有效保护水域,科学利用水系,充分发挥水系综合功能的前提条件。宁波原本水系发达,整个城区四通八达(见图1),随着城市建设的不断深入,现在老城区只有护城河与月湖水系。因此,在城区不断扩大的同时,应严格疏通与保护现有水体体系,应修复水体体系。海绵城市建设的中心思想就是低影响开发,以求最大程度来维持生态环境。宁波蓝线规划于2011年经市政府批准[2]。规划对宁波市区河道总体布局进行梳理,对河道功能、等级作了划分,共梳理了109条主干河道,总长797千米。明确了主干河道、一般河道的控制要求。从2011年数据(表1)来看:宁波市域水面率最低在江北镇海片区,只有3.01%,而总体平均4.83%。老三区水面率海曙为5.26%,江东为4.22%,均不到平均值,严重影响城区的蓄水能力。根据规划要求,海曙、江东、江北分别为5.7%、4.5%和4.0%。因此,严格执行规划尤其重要,故在下一轮城市建设中将以恢复河道为主,以此作为建设海绵城市的有效途径之一。

1.2严格执行城市绿地系统规划及绿线规划

严格执行城市绿地系统规划及绿线规划是保证海绵体及“渗、滞、蓄、净、用、排”的措施之一。因此,在扩大水面率的同时应注重海绵体的建设。绿地是城市海绵体的重要载体,尤其是土壤,具有“渗、滞、蓄、净”功能。根据2014年新一轮《宁波市城市绿地系统专项规划》,到2020年,中心城区人均公园绿地达12.6平方米,绿地率38%以上,绿化覆盖率45%以上。中心城区公园绿地各片区500米服务半径覆盖率达90%以上,万人拥有综合性公园指数达0.09,同时形成“生态包围,三江共依,锁扣楔入,蓝绿成网”的中心城区绿地系统结构(图3、4)。我们应有效地开展与实施规划目标的要求,不断增加城市的透水面积,提高城市的海绵体量。

1.3低影响开发的具体措施

1.3.1推广应用透水性材料,扩大城市的透水面

城市园林中的园路、广场、树穴等采用透水铺装材料如多孔沥青混凝土、多空水泥混凝土、绿化混凝土砖和透水砖的同时,应注重城市人行道的透水材料的应用,避免大量应用大理石及花岗岩等不透水的材料。因为城市人行道在城市所占用地比例也不小,如宁波单是城市干道的人行道就占1.57%(表2),这还不包括单位及小区的人行道。若城市人行道改变成可透水的铺装材料将大大提高城市的透水率。

1.3.2加大排涝功能建设力度,完善强排系统

排涝系统是建设海绵城市的重要环节之一,尤其在南方地区建设完善的排涝系统对海绵城市建设起到关键作用。造成城市内涝主要原因是在排涝体系不够完善的条件下,瞬间降水量集中。宁波位于北亚热带湿润季风气候区,境内年降水量在1310—1720毫米之间,年平均降水量可达1700毫米。6—9月的降水量占全年的50%左右。台风影响年平均降水量236.1毫米,最大为497毫米。其中2012年的“海葵”台风与2013年的“菲特”台风带来的强降雨均造成了中心城区出现大面积、长时间的积水,导致中心城区交通基本瘫痪,大量居民区进水,造成了巨大经济损失。存在的主要问题[3]:首先是排涝规划与设计标准偏低。如低洼地区河堤或挡墙高度低于2.2米;设计重现期为0.5—3年。其次是原有生态系统排水能力减弱。三是排涝系统不够完善。因此,对宁波来说,做好排涝系统是建设海绵城市的关键。要完善强排系统(包括主河道及排涝河),提高标准。这样才能根本上应对城市内涝问题。

1.3.3严格把控建设关

建设海绵城市不能一蹴而就,而是一项长期的城市建设与管理工作。在树立生态理念的同时,要从现在抓起,从点滴抓起,从源头抓起,逐渐走向常态化建设与管理。首先,应严格把控绿地指标关。在城市绿地系统中单位、居住区及公建项目等等占城市绿地近30%(表2)。因此在目前方案审批取消前提下,在规划层面上控制绿地率,同时在竣工验收时严格要求,确保绿地率达到《宁波市绿化条例》所规定的指标。其次,加强城市绿化执法工作,对破坏绿化的行为应按照《宁波市绿化条例》严格执法。尤其对擅自改变绿地性质的要加大处罚力度,结合《宁波市绿化条例》的修订,以法律形式加以规范。第三,倡导绿色建筑与植物群落化。屋顶花园、植物群落化是有效减少滞留雨水径流的一种方法。上海交通大学[4]对上海市156个植物群落中植物滞留能力的研究发现,植物截留主要分树冠、枝干及土壤,对雨水截留能力分别为9%—12%、2%、40%。因此植物群落式种植能有效“滞”留雨水,减少地面的径流。建议在园林绿化建设中采用复层种植方法,即乔灌草有机搭配进行。有必要将有关要求纳入海绵城市的技术导则的内容。宁波属于亚热带北缘气候带,是常绿落叶阔叶混交林,建议乔灌草比例为5∶4∶1。对于屋顶花园,政府应积极引导,有计划地鼓励。结合《宁波市绿化条例》的修订,将具有一定土壤厚度的屋顶花园计入绿地率,事实上,目前小区地面绿化已是板顶绿化了。第四,严格采用道路渗透材料,尽快修订《宁波市城市道路工程设计规范》,使透水材料在城市道路上得到广泛应用。

2因地制宜,正确认识宁波海绵城市建设的几个问题

宁波海绵城市建设已提出了工作目标[5],明确了近期(2015—2018)、中期(2018—2020)、远期(2020—2030)的主要任务。近期的主要任务为申报和试点工作。为正确理解和实际应用于宁波海绵城市的建设,结合园林的实际及当地的土壤与水资源的特点,针对目前有些专家提出的观点,本文将从以下几个问题予以探讨。

2.1“下凹式绿地”与海绵体

下凹式绿地是指绿地的高程略低于周围地面(路面),从而有利于周围地面(道路)的雨水汇入绿地中的一种雨水利用方法[6]。有的学者提出,特别是城市中的绿地应充分“沉下去”[7]。有学者则认为初次雨水不能排入绿地之中,有BOD5、重金属、盐类、石油类等污染物质,有的指标(如盐类)超出联合国粮农组织规定的中等危害140—350MG/L的6—10倍[6],不但危害植物生长,而且进一步污染土壤。从宁波现实条件来看,笔者认为不宜实施“下凹式绿地”。其一,宁波城区属于冲积平原,海拔较低,仅为4—5.8米,郊区为3.6—4米。雨量主要集中于6—9月,台风带来短时间的大量雨水。城区土壤1米以上为耕作层,以下为淤泥层。根据土壤、雨水及海拔的特点,宁波若实施“下凹式绿地”建设势必会影响透水层及渗水层,导致透水与渗水不畅,从而进一步加剧内涝的发生。其二,宁波城区的海绵体(土壤)不多,有效保护海绵体才是宁波建设海绵城市的正道。第三,由于宁波属于平原地区,海拔较低,市政人行道均高于城市车行道路,将道路雨水纳入城市公园绿地之中,需要进行排水系统的彻底“革命”。最后,大量建设相对绿地标高较低的公园绿地,会产生大量的土方,在当前宁波消纳场地严重不足的现实下,实际操作也很难。综上所述,宁波在建设海绵城市时应提倡“挖湖堆山”及绿地的微地形处理,这样既能有效“蓄”水,又能有效解决海绵体不足的矛盾。

2.2公园绿地的地下空间开发问题

地下空间开发是当前缓解城市停车的一项有效举措。随着城市的不断扩大,城市地价的不断攀升,地下空间开发已成为当前城市建设的一个热点,有的城市公园也列入被开发的项目。有必要重新正确认识城市绿地是唯一的雨水回渗、补充地下水的通道,同时也是减少地表径流的重要环节,还是减少城市洪涝灾害的有效途径。目前,宁波已对白沙公园等老公园实施了地下空间的开发利用,新的公园建设也相应设置了规模较大的地下停车场。这些举措破坏了雨水的回渗,与海绵城市建设背道而驰。建议合理规划地下空间,适当提高地面通水停车场的建设。因为城市透水面积只有不到7%了。

2.3“雨水花园”等的作用

雨水花园、渗透井、渗水边沟等措施在一定程度上缓解到内涝,但对其作用要正确理解,更不能将其作用扩大,应该从缓解的角度来看待。笔者了解到,一提到海绵城市,园林绿化要怎样怎样做,人们常将局部的作用扩大到整体,甚至认为园林绿化做到了这些工作,内涝不会发生了,海绵城市建设就大功告成了。这是最大的误区。宁波水面面积约占4.5%左右(表2),应充分利用自然的禀赋,采取清淤、疏通等有效措施,加大蓄水与排涝能力,才是提高海绵城市的最佳且有效的措施。

3结语

本文从正确理解海绵城市的含义出发,结合宁波的实际,在论述实施海绵城市的关键措施以及海绵城市与园林之间的关系的同时,提出了海绵城市建设在宁波园林绿化建设中的几个误区。笔者认为,宁波在建设海绵城市时,应充分利用河道的自然禀赋,逐步加以完善;努力扩大绿地面积的同时,减少地下空间开发,从而增加透视面与渗水面;公园绿地要以传统的公园设计手法,适当增加水面和微地形处理(海绵体),减少不透水铺装,增加透水铺装,来实现真正的海绵体;城市人行道及单位和小区人行道应采取透水铺装,增加城市的透水面。总之,海绵城市建设是一项长期的工程,从现在做起,从标准抓起,从点滴着手,相信一定会有成效。

作者:王彭伟 单位:宁波市园林管理局

参考文献:

[1]仇保兴.海绵城市(LID)的内涵、途径与展望[J].建设科技,2015(1):11—18.

[2]宁波市规划设计研究院.宁波市区河网水系专项规划.2011.

[3]宁波市规划局.宁波市中心城区内涝防治规划对策建议[J].宁波建设,2015(1):28—31.

[4]与冰心,郭健康,张国等.微尺度绿色基础设施设计:基于植物冠层雨水截留能力的上海环境功能型绿地建设途径[C].城市雨供管理与景观水文国际研讨会,2015.

[5]宁波市住房和城乡建设委员会.宁波市创建海绵城市对策建议[J].宁波建设,2015(1):25—27.

海绵城市论文范文篇3

关键词:海绵城市;园林规划;建设;分析

1规划海绵城市建设中的园林绿地层次

保证足够的绿地量,是园林规划中的重要任务,同时绿地建设是建设海绵城市的根本所在。“渗、滞、蓄、净、用、排”六个建设项目是建设海绵城市的六大重头戏,它们实质上都是需要园林绿地来完成的。在对园林绿地的规划中,主要任务是确定绿地的用量,一般而言,绿地面积越多,海绵城市的功能就显现的愈加明显。再者,确定了绿地量以后,方能提升绿地的质量,使其达到海绵城市的建设标准。园林绿地在海绵城市中占据着较大的空间,在功能上发挥着蓄水调节的作用。绿地的多少是衡量园林绿地质量的重要标准,绿地滞留雨水的层次自上而下分为三个层次:一是,冠层滞留,滞留雨水较多的绿地一般符合以下特征:树木高、树冠密、层次多、叶片细等。因此,乔木以及多层植物是园林人经常种植的树种。轻冠幅、低层次是目前园林行业面临的主要问题,这种现象与我国园林行业的育苗方式和工程用苗标准有紧密相连的关系。二是,表土疏渗,表土性状、植被层次、根系状况以及雨水状况是影响雨水疏渗量的关键因素,一般含沙量适中以及表土不板结的沙壤土截留雨水的性能较好,植被覆盖率较高并且根系发达,对雨水的疏渗能力较高。三是,根基滞留,除了冠层以及表土等因素,根系也是影响雨水疏漏的关系因素,根系的拓展能力需要通过树穴和土壤来保证。

2园林绿地的建设

在对园林规划建设中,要从绿地地形、绿地水体以及下沉式地形等三个方面来建设。第一,绿地地形,首先在园林绿地建设中,要尊重因地制宜的原则,充分尊重当地的地形地貌和植被种类,在此基础上,在一些地势较低洼的地方,人工改造成为水塘、旱溪以及拦水坝等,增强该地标的截留雨水的能力,而在过于平坦的地势可以建设公园或者是开凿人工湖,增加水体面积,园道两边的平台均要高于中间的绿地,方便雨水的疏渗。第二,绿地水体,适当增加低洼处的水体面积,可以通过建造景观蓄水小坝、蓄水池等来蓄留雨水,在起伏较大的公园建造山塘、洼地以及湿地,增加蓄水的功能。第三,下沉式绿地,无论是广义上的下沉式绿地,还是狭义上的下沉绿地,其实质是能够截留住雨水的低洼绿地,能够成为下沉式绿地的绿地要具备以下几个条件:土壤较疏松,且透气性较好,土质较黏,植物选择以乔木为主,耐涝性强。

3园林的生态铺装

园林的生态铺装是让园林具备海绵体的特性,能够吸纳雨水,调节地表径流,比如对园林中绿地以及河湖水体等的铺装都属于生态铺装,举例进一步说明园林的生态铺装如何进行的:首先针对道路与平台的铺装,透水透气以及不污染土壤是生态铺装的目的所在,目前来讲,在众多的铺装方式中,透水铺装的效果比较比较好,但是尚且还存在着孔隙堵塞问题以及透水性不佳等问题;其次,是对水体与堤岸的覆盖,在城市中不少自然河流的、水体都因为建设而进行了人工覆盖,将天然河流变成不见天日的下水道,这种做法无疑是顾此失彼,笔者建议我们在园林建设中尽量少改造那些天然的河流和水体,恢复城市的自然循环系统。

4屋顶的绿化设计

绿地、生态铺装进行完了,紧接着就要针对屋顶进行绿化设计,降峰减流是屋顶绿化设计的主要手段,通常采用以下四种途径来达到这个目的:对植被层进行截水,通常10厘米高的地被层可以截留2到5厘米的雨水;土壤层截水,土壤基质和孔隙均可以截留雨水;利用蓄水层截水;蓄水系统截水。以上这几种方法,要根据具体的屋顶形态来做出具体的选择,从而让其符合实际需要,也能够达到美观的效果。

5结语

海绵城市的建设已经成为建设生态文明城市的重要途径,海绵城市与园林建设是宏观与微观的关系,科学合理的园林规划有助于早日实现海绵城市的建设。相关人员要注重园林建设质量的提升和发展,让园林建设为我们的家园发挥出更大的功效和作用,让“海绵城市”范围逐渐扩展,带给人们更为“绿色的”享受。

作者:于焕龙 单位:沈阳市园林规划设计院

参考文献:

海绵城市论文范文篇4

关键词:海绵城市;景观生态学;城市规划

当今,城市化的建设进程不断加快,但城市建设中的内涝问题也在不断加剧,严重威胁人们的生命及财产安全。海绵城市的理念自提出以来虽然取得了一些成效,但也存在一些问题,本文就如何应用景观生态学设计海绵城市进行深入研究。

1景观生态学运用于海绵城市设计的可行性

海绵城市就是将城市建设成“海绵”,能“吸水”也能“挤出水”。此设计思想就是使城市能在降雨时“吸水”,将水分吸收并进行蓄积,还能进行渗透及净化,在城市需要水时再将所蓄积的水释放出来,能够大大减轻城市积水问题,降低城市内涝发生的几率,从而建造出更适宜生活的城市,为人们提供良好的居住体验[1]。但海绵城市的建设自2015年提出以来,就一直备受质疑。据统计,在我国第一批共16个城市中就有10个产生内涝问题;在第二批的14个城市中有9个发生内涝。从整体上看,当前投入建设的效果不佳的城市占总数的63%,且一、二线城市居多。景观生态学所研究的内容就是“景观”与“生态”间的联系,将景观的空间及形式与生命进行有机结合,通过对生态环境进行综合分析规划空间结构,进而打造景观格局。对于保护环境、提升城市生活质量具有积极意义。另外,通过将“海绵”与“景观”相结合的方法能够大大提升城市建设质量,进而提升海绵城市的建设效果。

2海绵城市设计中景观生态学的具体运用

2.1水系建设及设计。在海绵城市的建设中,天然水系对于缓解城市内涝具有重要意义。所以城市设计中应尽可能的保留天然水系。部分城市为了扩大居住范围及建设需要,自然水体破坏严重,再加之储水体较少,城市降雨调蓄能力较差,城市内涝严重。应用景观生态学相关理念,应保护生物多样性及人文性,可以依河道建设步道,并在步道旁增加趣味性或具有人文气息的景观,如地区历史人物雕塑、民俗角等。2.2道路建设及设计。为了解决城市内涝,道路还需要具备“渗水”的功能。在2018年7月,“来北京看海”成为城市建设的热门话题。以回龙观地区为例,道路多是硬质铺装,例如,柏油路或水泥路等,此类材质的路面渗透性较差,降水时水分会聚集在路面低洼处,在暴雨时容易产生内涝危险。针对此类问题,应用景观生态学的理论可以进行缓解,可以增加道路绿道海绵体,提升道路排水效果、减少城市积水量,还能起到改善城市景观的作用。与此同时,要强化景观生态,可以从两方面入手:一方面,建设特色道路。在道路设计中,应结合各地区的不同特色,按照城市区域划分进行景观元素的选择。例如,在公园区、动植物园区周边建设生态化、绿化、体现人与自然和谐的道路景观;在居民区设计风俗风情街道景观;在商业、科研区建设含有人文元素的道路景观等。另一方面,优化道路节点景观。对于节点的设计就是增强道路的可识别性,通过区域内的特殊标志增强生态气息,如在环形路的中心位置建设具有造型特点的绿化雕塑等[2]。这样做不仅能够缓解城市内涝,还能在一定程度上加强绿化,提升城市形象,为人民创建更加适宜居住的城市,提升居民幸福感。2.3景观建设及设计。在城市的规划中,景观建设必不可少。相关城市在进行设计时可以将景观与“海绵”结合起来,使景观与道路、绿化一起分担城市降水。要将二者有机结合,可以从以下两方面入手:一方面,建设“公园海绵生态”。在城市构建公园时,可以利用相关土地进行“海绵”建设,设置排蓄水系统、在地底填充海绵体等都可以增强公园的“吸水”能力。这样不仅能够合理利用土地,还能在为人民提供娱乐活动区域的同时缓解城市内涝。另一方面,加强绿化。通过科学配置绿化,可以增加城市植物及树种的丰富性,进而保护生物的多样性,还可以提高海绵体的效果,提升海绵城市建设水平。以江西省萍乡为例,该地区是国家第一批海绵城市的试点城市,其在近年来内涝治理效果显著。该地区除了应用透水砖等改造道路,也对公园进行了优化。如图1所示,在玉湖公园中,全部绿地都是按照“海绵城市”建造的,且路边都有收集雨水的边沟。该公园在提升改造过程中也全面植入“海绵城市”理念,应用了雨水湿地、渗透塘、雨水回收、植草沟、透水铺装等多种技术进行改造提升,大大增强了公园“蓄水、净水、吸水”的“海绵”功能,不仅使公园水质达到三类水质标准,还实现了“四面繁花两相径,一池碧水月映楼”的景观效果,成为了市民日常休闲、健身的好去处,也是全国的重要示范地区。

3结语

城市建设中应用景观生态学能够有效提升建设效果,提高海绵城市的建设效率,进而缓解城市内涝,增强居民生活质量。有关地区应认识到景观生态学的积极作用,采取合理手段解决内涝问题。

参考文献

[1]毛远宏.海绵城市建设过程中景观设计的有效利用[J].住宅与房地产,2017(12):72.

海绵城市论文范文篇5

1海绵城市建设的可视化内涵

“可视化”在维基百科中的定义为:可视化是指用于创建图形、图像或动画,以便交流沟通讯息的任何技术和方法。在历史上包括洞穴壁画、埃及象形文字等,如今可视化有不断扩大的应用领域,如科学教育、工程、互动多媒体、医学等,将测量、计算获得的数据信息转换为直观的图形、图像。文中将这一计算机领域的常用术语引入海绵城市雨水管理当中,内容涵盖数据信息图像可视化、场地景观水文功能可视化2个层面的内容。旨在通过可视化的手法完善现状调查评估、场地设计及施工建设、项目运行管理体系。首先,在数据信息可视化层面,对于设计、研究人员来讲,将地形地貌、水文环境等数据信息通过GIS、SWMM等软件录入并得出有助于规划设计方案前期分析的图形资料;对于政府、开发商和公众而言,结合城市公共信息平台建设,建立起政府、开发商、公众等相关利益人群之间的沟通平台。通过数字模型和信息化技术,一方面建立起可查询可视化的项目资料库,另一方面通过智能终端提供项目活动信息查询,以及客观的公众参与的时空行为研究,通过各类社交网络获取并分析公众主观的意见,作为项目规划设计的基础资料或者后期运行维护的参考依据。其次,在场地景观水文功能可视化层面,强调水文循环过程或水处理过程的景观可视化,提升场地审美体验,促进公众教育。为保障水文功能可视化的景观感知效果,设计过程中需要融入生态美学的原则,以期创造出集合生态、文化、感知于一体的可持续景观。雨水管理可视化尺度范畴涉及城市-社区的系统规划,以及邻里-场地尺度的设计,着力于对自然资源的保护、土地利用及人工基础设施的结合,具有整体性、系统性的特征,以期建立发挥整体水资源管理、调控功能的绿色空间网络。

(1)城市-社区尺度:主要是指流域内汇水和排水的战略系统规划,对其中自然汇水、储水区域的生态保护及修复,以及对系统的雨水基础设施规划。例如对自然河道、湖泊、湿地、河漫滩、生态敏感区、林地,以及城市森林、绿色廊道、城市蓝绿线等进行保护性规划,将上述大尺度开放空间作为绿色网络进行综合规划,平衡开放空间和城市土地使用利益间的冲突,维护水体功能以及生态系统的连通性。

(2)邻里-场地尺度:主要包括建筑、居住区、停车场、街道、市政公共空间的雨水景观规划设计。绿色雨水基础设施在场地和城市的尺度之间,通过分布式的网络连接,逐层消减、处理流向接受水体的径流。这些设施的设置,能够增加景观中的生物多样性;能够减少径流,促进下渗,蓄水泄洪;能够阻止水体污染传播;能够建立起健全的分布式水文网络。通过雨水基础设施规划可将生态效益传递到城市中。在城市-社区尺度下的景观能够提供至关重要的生态服务;在邻里-场地尺度下的生态效果相对薄弱,但因处于人的感知领域,其美学性更强,设计结合自然,能提供休闲、审美的多功能场地,创造户外锻炼、社交联系的机会,改善人类健康,促进社会公平。

2海绵城市建设的可视化原则、价值

2.1遵循生态美学三原则

贾苏克•科欧(JusuckKoh)在关注生态学、现象学和文化的基础上,致力于将建筑、景观和城市设计综合起来,研究建筑和景观的设计理论与美学。在对传统形式美学扩展,以及吸收东方建筑美学基础上,他提出了“包括性统一”、“动态平衡”、“补足”美学生态范式三原则。

(1)包括性统一:将客体或对象置于一个具体的“语境”中,将之视为这个整体语境中的一部分,强调它与人、场所的统一。作为可持续景观的一部分,海绵城市可视化景观的营建中需要考虑雨水管理技术与可持续景观其他技术措施的融合,多种技术措施与场地属性、人文环境、公众需求、景观流线、景观节点、景观空间构成要素的融合,才能创造出包括性统一的多元化多功能景观。

(2)动态平衡:该审美原理既指向源自创造“过程”的定性不对称,也指向隐含在审美“形式”中的形式不对称,体现了一种“过程”的秩序化。海绵城市可视化景观需要平衡降水期、非降水期及寒冷天气多种气候状况,降水期景观将雨水收集、运输、过滤、蓄存、下渗、利用的径流路径、形态、处理过程进行形象地动态可视化展现,亦可具有互动性,使雨水基础设施的选取、组合配置在满足功能性的前提下,形成具有秩序感的构成形式,并保障干燥期和寒冷气候良好的景观效果。

(3)补足:“补足”观念应用到景观设计中,就是让自然和景观来补足人类与建筑,也就是麦克哈格所倡导的“设计结合自然”思想。海绵城市可视化景观中采用自然材料或再生材料、选取当地植被及运用可再生能源可以达到节省材料及节能的效果,而且可以将自然的象征意义带入公众意识中。把空间(景观)与文化内涵相融合的过程,就是使人们适应场地、建构场所、形成场景的过程,通过场地、场所、场景构建,将传统元素或地域文化植入景观,补足现代生态景观缺失的主题感、历史文化感、集体记忆及认同感,将人与环境视作一个系统,使人工环境、自然环境和公众感知相互关联。

2.2融合四类景观价值

哲学范畴的价值,是对功利、道德、审美以及政治、法律、历史、社会活动、宗教和科学技术等具体价值共性的最高概括和抽象,成为“价值一般”。即泛指在主体认识和改造客体的实践中,客体对于主体的某种意义。价值观则是价值目标和尺度、准则的表现,反映了人们判断事物价值的评价标准。在信息时代,景观的价值观逐渐转为生态、社会、艺术、文化的综合体,景观的评价标准也呈现为可持续论的观点,即在保障人类发展的同时,也要协调能源和资源的循环再生以及生物和文化多样性。这种价值观的形成伴随自然和人类社会关系的转变,反映了当今时代人类环境伦理道德范畴的发展,也为当代景观实践提供了价值参考和方向。海绵城市可视化景观建设产生于上述价值观语境,在将高效用水、节水的生态原则和生态技术用于城市景观时,需要协调对自然的强调和对人的需求的满足,将艺术价值、社会价值及文化价值融合起来,形成优秀的海绵城市景观设计。针对场地初步选址、现状评估规划、场地设计、场地施工、运行和维护等方面建立了景观评分系统,并提出了相应指导原则。在场地设计阶段,SITES将场地降水管理、减少景观灌溉用水、基流下方降水管理、减少户外水使用、将功能性的雨水水景设计为舒适性景观、恢复水生生态系统作为场地水系统评价因子,并赋予相应分值。上述价值和评估标准运用于项目实践中,通过水资源保护和水生态设计,如在场地中将雨水进行地下水补给,或净化、收集用于灌溉、装饰性水景补充水等生态技术途径,进行水质、水量的管控及栖息地营建以保障其生态价值;通过提升场地的吸引力及满足公众的视觉美感、空间体验、社交联系等方面实现其艺术、社会、文化层面的价值。

3可视化运用于海绵城市场地景观

3.1可视化的技术措施

雨水基础设施集合了工程和生物作用,根据雨水水文控制步骤和技术产生了从硬质工程化到软质生态化的一系列环境友好型的可视化景观设施。按照水质和水量处理的功效由小到大,依次形成相应的雨水基础设施单元要素。这些要素可用于不同的尺度范围及用地类型,既可以单体形式存在,又可依据场地条件,将不同处理程度的适用设施综合运用形成网络,提供高级别的水质处理功能,从更大程度上减少径流量。文中将可视化的雨水设施单元要素加以整合,并对其功能特性做了详细的阐述。可视化的雨水基础设施可以用于不同用地类型,形成具有生产力和可再生的多样化、多功能城市景观,使之不断更新城市生态系统功能。居住区、公园、广场等雨水基础设施可以设计为地下水补给和雨水收集再利用的生产场地。艺术化地设计雨水网络,将建筑屋顶和地表径流收集用于景观浇灌,还可以配合采用生物系统及机械设备等更高级别的净水设施,使集水用做水景使用、建筑中水系统等非饮用水质要求的用水。公园可以在边缘区设计种植沟、过滤带、植被树池、雨水花园、透水铺装等对周边建筑、街道、场地边缘雨水加以处理,内部场地可以设计硬质或者软质的水景用于公园内部雨水处理、利用,如建造渗水池、袖珍湿地、人工水池等景观设施。街道可设计为公共街道花园,在满足机动车、步行、自行车通行及地面停车的功能基础上,通过最小化不透水铺装使用,结合有引流作用的路缘石,结合生物洼地的作用,形成道路雨水网络,进行雨水分流排泄。停车场结合透水铺装、生物洼地、雨水花园等设施,形成生态停车场。

3.2可视化的空间营造

景观规划和设计中所规划的是人的体验,通过空间设计表达、服务于功能,通过创造最佳的空间关系,给人带来和谐、融洽、趣味的感知,产生愉快的审美体验。宜人的景观空间应该满足审美体验及环境行为。美学中的统一、均衡、韵律、色彩、质感等符合人的视觉、活动和心理需求的合理尺度比例关系,可以作为创建景观空间的策略依据。人的审美体验主要通过视觉、听觉、触觉的感官系统及生理、心理系统进行,受到经验、社会文化系统及伦理道德价值的影响。对景观空间的设计能产生预期的感知速度、次序、类型和程度,给人带来预期的情感和心理效应。能传达出有过精心关照的景观能引发人的愉悦感,海绵景观空间营造中可将“野草之美”“湿地之美”诸类生态功能很强、人们受知识干预而认为的美,与精心设计的人工观景平台、栈道的美相结合,促进人的积极审美体验。这也充分说明公众教育不仅有益公众健康,也有益于环境生态。景观空间是集合技术、社会、经济、生物需求,并融合材质、形状、色彩、容量,以及空间的心理效应的综合产物,需要以联系的观点来构建。

(1)主题、意境的构建:在契合用地属性的前提下,通过秩序、潜在的符号暗示及特定的设计语言表达空间主题,产生具有宁静开阔、刺激好奇、精神慰藉的不同空间意向,场地中创建模拟当地水文特征或反映地域文化的空间,增加场地地域性、场地精神。H.O.Smith植物园一处活动空间中通过流域水文图的设置,强化了场地特性。通过丰富的想象力创造出艺术化的雨水景观设施,产生与人互动的多样化趣味空间。罗斯福社区中心屋顶径流过滤池被艺术化地设计为底部铺有卵石,表层是金属拇指螺纹,由混凝土座墙围合的曝气浅池,以及与流域水文图结合的玻璃水箱,形象地展示了集水、滤水的路径和过程,卵石、草地等自然材质与金属、混凝土等人工材质的组合对比,形成了丰富的视觉效果。雨水庭院中透水格栅的铺装设置使雨水自然渗透于雨水花园中,手动泵取通过装置进入集水桶的屋顶集水的设计又可增加人与场地互动的参与性。

(2)景观序列布局:在序列布局上,道路、边界、节点、构筑物等有形、无形元素由路径连接,构成了人的空间体验、场地印象。雨水景观可以结合点、线、面的设置,引导人们按所设计的开始、高潮的秩序进行运动、感知。设置吸引人注意的入口或者路径,保证其可达性和可识别性。建立雨水收集池作为景点或者焦点,如结合含有植被和水的下沉、高起、垂直、曲线、自然、几何等尺度与形态不同的水池,建立视觉趣味点。通过落水管、沟渠、引水槽、生物洼地等形成轴线,引起人们对雨水流径线路的注意。通过水平和竖直面的设计,如设立水池、跌水等,增加视觉趣味性。自然或者人工构筑的水景可形成雨水景观中的重要节点,深度上可以从深到浅至表面水膜,存在形式与规模上有湿地、池塘、湖泊、水池、小瀑布、喷泉等,从驳岸形状、类型分为规则水体与自然式水体。从动态来讲,有静水和动水之分,动水有急流、涌流、跌落、喷泉、溢漫、水雾和渗流等形态,动水通过高差、抑水堰坝的设置形成不同的流速、状态,适用于视线焦点。设计上通过步道、桥梁、挑台,设置运动路线、休息平台等,创造人与水景的最适关系,满足人们沿水景停留休息赏景、探索穿过河流至对岸的本能亲水要求。

(3)景观要素设置:将地形、地貌、植被、水体、构筑物等自然或人工微观元素的形体、线条、尺度、材料、色彩、质地,通过协调、对比的设计手法,设计空间围合、空间联系,使其适应功能用途,形成视觉层次丰富的立体空间,以及开敞或封闭、活跃或静态的空间。邂逅绿地竞赛项目中一处休闲空间观景台阶结合集水、滤水、用水、渗水的雨水设施,形成带有喷泉的开敞活动空间。在触觉上,使人们能触摸到流动、降落、飞溅、薄膜等不同形态的雨水,以及植被、卵石、浮木等软质、硬质景观。从声音上,可以结合水流高度、动态(流速、流量)和落水材质(石材、金属),形成不同音量、音高和节奏。

4结语

海绵城市建设中,雨水管理设施以软质景观的形式应用于区域到场地的不同尺度,将以开放、可视的景观呈现在城市中,在改变城市景观形态的同时,也向景观规划设计提出了新的要求,通过雨水基础设施的可视化空间营造,使城市雨水景观集生态和美学于一体,在维护自然生态服务的同时,给人带来舒适、愉悦的审美体验和生动形象的节水教育,改变人们的环境认知和行为,实现城市景观生态、文化的可持续发展。

作者:张晶蕊 曹磊 单位:天津大学 天津市景观生态化技术工程中心

第二篇:海绵城市建设在城乡规划体系中的实施路径

1.引言

1.1产生背景

近几年的快速城镇化带来了中国经济的飞速发展,促进了区域协调发展以及全社会的进步,但是同时,快速城镇化也带来了新的问题———环境污染和资源短缺,尤其是水资源短缺。这种外延式的城市发展模式给城市带来了巨大的创伤,所以必须改变城市发展模式,转为内涵式发展和集约式发展。在生态文明建设中,海绵城市是一项重要内容,它具有自然积存、自然渗透和自然净化功能。

1.2概念解读

海绵城市是指城市能够像海绵一样吸水、蓄水、释水,在适应环境变化和应对自然灾害的时候具有良好的“弹性”。海绵城市建设应遵循生态优先等原则,应用低影响开发设施与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。低影响开发是指在开发场地时,为维持场地开发前后水文特征不变,采用源头式、分散式的措施。其核心是维持场地原始的径流总量、峰值流量和峰现时间等水文特征不变。

2.研究思路

随着城市化进程的开展,武汉也遭遇着水污染和内涝的严重问题。建设海绵城市,制定相应的规划设计方法,加快海绵城市的建设步伐,是本文研究目的所在。文章从规划角度出发,与城乡规划各个层级规划相结合,为将来的武汉市海绵城市建设提出具备可操作性的工作思路。海绵城市建设应具备的特色:1)保护性开发“海绵体”城市开发建设过程中应保护河流、湖泊、湿地等这些大的水生态敏感区,这些是大自然原生态的海绵体,理应保护不被破坏,并且结合区域及周边有利条件进行低影响开发的雨水系统规划设计。2)水文干扰最小化设置人工海绵体如植草沟、湿地、下沉式绿地等实现地区径流总量控制、径流峰值控制和径流污染控制等,保护区域内河道不被污染,水体不被污染。3)统筹协调低影响开发雨水系统建设内容应该纳入城市总体规划、专项规划、控制性详细规划和修建性详细规划之中,且各规划在编制和实施过程中,应相互协调相互衔接,做到多规融合,共同指导建设海绵城市。

3.海绵城市在城乡规划中如何实施

海绵城市建设作为一项繁琐又巨大的工程,武汉市人民政府理应作为责任主体,同时统筹协调规划、国土、排水、道路、园林和水利等部门,在海绵城市相关规划的编制和实施过程中,共同落实海绵城市建设的详细内容。

3.1总规定目标

在规划编制之始,应优先开展相关专题研究,同时为了更准确的确定城市年径流总量控制率和对应的设计降雨量目标,应结合武汉市的生态保护、土地利用以及水系绿地、市政环保等相关内容,最终根据设定的降雨量目标制定武汉的低影响开发雨水系统构建的实施策略、实施原则和重点实施区,同时应在城市水系、排水防涝、绿地交通等专项规划里纳入海绵城市建设的相关内容和要求。结合武汉市的现状实际状况,展开专题研究的同时,也要在绿地率、水域面积率等相关指标基础上,城市总体规划还应增加城市年径流总量控制率、峰值流量控制率等指标,具体要点如下:(1)优先保护水生态敏感区。水生态敏感区作为城市里的大的天然海绵体必须受到足够的重视和保护,河流、湖泊、湿地、坑塘和沟渠等在空间管制里应纳入禁建区和限建区的范围,严格划定城市蓝线范围,城市构建低影响开发雨水系统和城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统应于城市水体做好衔接,保护水体不被二次污染。(2)集约式城市开发。合理保障城市生态空间,提倡集约式开发,为防止城市无序蔓延,应确定城市空间增长边界和城市的规模,避免开发造成破坏。(3)确保合理的透水面积。目前城市地面都是大面积硬化,影响雨水的渗透,因此要设定不同性质的绿地率和透水铺装率指标,确保透水路面的比例。(4)合理控制地表径流。根据武汉的竖向分区,合理确定雨水的排水区,优先保护和修复自然径流通道,建设植草沟、下沉绿地、雨水湿地等汇集分区雨水,控制地表径流。

3.2控规定指标

海绵城市建设在控规层面应该与相关专业协调,通过土地利用空间优化等一系列方法,在控规内容里细化和分解总规以及上级规划提出的低影响开发控制目标及要求。在建筑密度和绿地率等指标的约束下,应提出各地块的单位面积控制容积和下沉式绿地率、透水铺装率和绿色屋顶率等控制指标,作为土地开发的规划设计条件,要点如下:(1)地块的低影响开发控制指标应明确。控规应该分解细化城市总规和专项规划的低影响开发控制目标,根据规划用地分类的比例和特点对各指标进行分类分解。地块的地影响开发控制指标看依据地块的分区而定,比如已建区、新建区、改造区等。(2)地表径流组织应合理。根据汇水区的划分,协调地块内建筑道路的布局和竖向,使得地块内地表径流有组织的汇入周边绿地系统和城市水系,同时汇水区应与城市雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统相衔接,充分发挥低影响开发设施的作用。(3)低影响开发设施应统筹协调。根据地块实际情况,确定地块内的低影响开发设施的类型及其规模,合理布局地块内规模较大较为复杂的低影响开发设施。

3.3修规定坐标

在修建性详细规划层面,应在上级总规和控规的约束条件下,绿地、道路、排水等相关部门配合,制定合理的低影响开发设施的布局方案,具体落实这些设施的类型、布局、规模、建设时序以及后续资金安排等,保证达到低影响开始设施的目标。另外可以通过水文水利计算或者模型模拟,明确建设项目的控制模式、比例及其具体量值等,更加准确的指导地块的低影响开发建设。总结武汉作为试点城市之一,在各规划阶段能做到达到总规定的目标、完成控规定的指标、落实修规定的坐标,就能缓解水污染、内涝等的城市发展问题,实现水资源合理利用的目标,并且通过海绵城市建设使城市成为解决水污染问题、城市内涝问题的主要战场,同时也是达到水资源合理利用目标的希望之地。海绵城市的概念内涵刚刚提出不久,仍处于不成熟阶段,创建具体适合中国的海绵城市理论、规范和标准任重而道远,需要更多的学者共同研究制定。

作者:郭盈盈 王正 单位:武汉大学

第三篇

1.认识较浮浅,缺乏成熟的实践经验

七月底笔者在杭州市全程旁听“城市景观河湖小流综合治理与生态修复论坛”,起因是安徽宁国华普建材公司和浙江嘉兴五丰建材公司———两家护坡(挡墙)混凝土砌块生产企业,均是本次“论坛”的赞助商,并在会上推介生态护坡(挡墙)砌块与应用技术。借此机会,笔者大致了解了我国水利和市政系统对“海绵城市建设”的认识到什么“深度”。“论坛”虽为一家社会中介机构组织,但人气较旺,约有三百多人参会,来自各地的水利设计、科研、管理部门,以及市政设计研究院(所)有参加;当然也少不了材料供应商的参与,不过混凝土砌块企业不多,主要是水污染治理工程使用的各种新材料和新技术供应商。“论坛”安排包括中科院院士、大学教授们、浙江省水利厅领导在内的二十余位专家做大会发言,“海绵城市”出现频率最高,约80%发言均涉及;晚上的一场互动式研讨,话题则完全围绕“海绵城市建设”展开。但除提及国内一些生态护坡(堤)工程案例外,笔者认为多数发言内容属于科普性介绍,或介绍国外的具体工程案例,内容基本仍停留在“高谈阔论”层面,并未接触或提及如何解决“海绵城市”规划、设计、施工环节所面临的诸多技术和细节问题。在互动式论坛上有人点出目前“海绵城市建设”项目工程缺乏技术的症结所在,却并没有得到有真才实料的回应。来自市政设计和管理部门的参会者感觉收获小,回去仍不知道如何进行“海绵城市建设”工程试点工作,即没有具体解决“怎么干”的问题。有少数发言流露出的观点比较刺耳,却产生共鸣。观点一:我国既有城市城区开发密度非常高(指包括建筑物占地率的地面硬化率),与发达国家相比有很大差异;可进行“海绵城市建设”的区域很有限,故实际成效难以预料。观点二:美国旧金山市政府从决定进行“低影响技术开发(LID)”改造建设,到正式动工,中间用了五年时间开展系统研究、技术研究和建立“模型”。而我国在没有任何经验、也从没有开展过城区雨洪排和渗全系统研究的情况下,就开展“海绵城市建设”,显然缺乏系统性和技术支撑。观点三:我国城市建设规划本身就存在重大失误———无节制的“摊大饼”、预留雨水自然渗(和蓄)的区域很小;而城市排水管网规划建设,则沿袭少雨的前苏联模式,存在先天不足的弊端。因此在规划建设项目从没有预先进行过地表雨水的排渗评估,现在进行“海绵城市建设”是劳民伤财!笔者感到非常欣慰,我国水利工程科研设计人员已开始认识到:水利系统过去和现行的相关工程设计规范、包括大学教课书专业知识,对水流域治理只强调单一功能“排”———尽快地将洪水排泄掉,现在看是错误的;最近二十几年,我国新建水利工程的环评环节,并没有真正落实和强调“保护生态”、“保护生物多样性”。但同时也非常遗憾,笔者感觉:目前我国多数水利工程科研、设计、管理者,对生态挡墙(护坡)技术缺乏深入了解,更谈不上设计应用了。

2.相关规划设计导则的可操作性有待实践检验

我国首批确立的十六个“海绵城市建设”试点城市,部分因地制宜地颁布了针对本地区的《海绵城市建设规划设计导则》,用于指导和规范相关工程规划和建设。在目前现行相关规范(程)、标准、图集等,无法满足“海绵城市建设”指标要求的“空窗期”,出发点完全正确。但是,笔者翻阅已颁布的某些城市《导则》,发现内容仍属较粗线条,具体构造图示是示意图为主,并无设计施工细节技术方面的内容。这可能是我国工程类设计规范(程)的通病。一些设计施工要求过粗,施工时要么无法做到、要么可以任意灵活变更,导致工程实际使用效果大打折扣。举一个案例:《导则》都规定位于透水砖层下方、具有储水功能的结构层,可以选用无砂大孔透水混凝土,但却没有对这种透水混凝土的最小孔隙率提出具体限值要求,以及施工时的保证措施。这就导致我国现有称之为透水路面的实际功能,往往只有“天晓得”。结合我国目前城区市政和园林景观工程的现状、以及国外相应工程所获得的经验与教训,笔者认为这些《导则》并没有很好解决以下几个技术或管理难题。

2.1若按《导则》示意图进行设计施工,几乎要将城市道路(广场)和绿化带都重新翻整一次,工程量太大了!读者可仔细观察所在城市(镇),会发现绝大多数的市政绿化带都要高出周边路面。若依据《导则》所给下沉式绿地、透水路面和地下排水管网关系的剖面示意图,不仅仅是人行道需重新改造成透水路面,原有绿化带则需整体做下沉施工处理(整个开挖,去掉几十公分土层,再重新绿化),行车道也基本上要重新整体开挖后再铺设———以方便在路基下面铺设排水管网。显然,这样的工程量比整个新建还要大,单位面积的改造投资将会无法承受,投入产出的合理性会受到质疑。在这十六个试点城市中,有些在城区较难找到天然池塘作为暴雨时的储水池用,又能在城区找到什么空地进行人工池塘的开挖呢?显然,海绵城市建设是否也应有一个如何结合本地已有工程基础条件的问题。

2.2强调了透水铺装率指标,但实际对透水路面功能缺乏全面的了解和认识城市(镇)都铺设有排水(管网)设施,城区发生内涝一般都发生在大暴雨峰值的较短一段时间内———降雨量形成的地表径流量超出市政排水管网的最大值。图1是英国“可持续排水(SuDs)”,城区路面雨水径流量变化示意图,未采用可持续排系统前为“蓝色”、采用后为绿色。它说明削减地表雨水的最大峰值,是“海绵城市建设”的主要目的。作为国外已基本成熟、能有效削减地表雨水径流量的技术,将透水铺装率(包括植草型地坪)列入“海绵城市建设”硬性考核指标,无可非议。但是,这些《导则》对透水铺装结构提出的设计指导意见内容,不但显得过于“粗糙”,而且还忽视一些可能会严重影响透水铺装实际使用效果的技术性问题。

问题一:根本没有认识到透水路面使用过程中存在堵塞、直至功能失效问题。目前,北美、欧洲、澳大利亚等国铺设的透水路面,都采用砖缝隙透水为主结构,完全弃用自透水混凝土的结构形式。原因本世纪初的大量研究、以及早期透水路面工程案例都证明:自透水混凝土(砖)的透水路面,在铺装使用三个月、一年后就损失了70%、90%以上的透水性能,而且无法恢复。对于砖缝隙透水的透水路面结构,则不但规定了缝隙内材料(砂子)的具体粒径等性能要求,还提出定时真空吸出清洗后回填的日常使用维护措施,以保证这种结构形式透水路面的透水性能可长期保持。从《导则》内容中发现,国内到目前仍然认可自透水混凝土(砖)的透水路面结构形式,根本没有认识到自透水混凝土(砖)长期透水性能存在重大缺陷。截止现在,笔者仍没有发现国内有任何一家科研机构(或大学)进行透水路面整体结构透水性能的检测研究,更谈不上对泥沙堵塞和透水率下降趋势进行过研究。笔者非常担心:透水路面工程的实际使用效果,会不会变为“皇帝的新装”?在此呼吁国内相关单位,应对近年来已铺装的透水路面工程进行回访,开展现场取样试验,真实了解自透水混凝土(砖)使用过程中的透水性能。

问题二:忽视透水路面储水层的具体要求与这几年已经(或正在)施工的透水混凝土路面砖路面工程相比,《导则》内容已经有很大进步,它明确在透水混凝土(砖)面层下应设有储水层结构,并给出了级配碎石或无砂大孔混凝土的选择。实际上否定了这几年多地(包括北京市)的透水混凝土路面砖铺装工程,实际采用几乎无透水性的二灰结实石层做基础层的工法。但是,《导则》内容中缺少:①没有对这种透水混凝土或级配的最小孔隙率,或碎石的级配,提出更为详细的要求;②储水层厚度确定的具体计算方法(与当地降雨量等有关),有的仅给出几个具体厚度值;③对于土壤条件不具备做全(或部分)透水的透水路面结构,仅泛泛地提出最下层要做隔水层,没有隔水材料厚度和具体构造措施(关键细节啊!例如路基结构的侧面如何设计与施工);④缺乏对埋于储水层排水管的具体材料和性能要求。⑤施工时的保证措施和检测技术缺失。透水路面设计与施工若在上述细节技术上没有深化和具体要求,肯定使设计、施工、材料选择上存在很大的随意性,严重影响透水路面的实际使用效果。

问题三:针对不同土壤地基性能的不同透水路面结构要求不细《导则》中都给出当地各种土壤类型的土壤渗透系数,供路面结构设计师进行透水路面设计时使用,以确定应采用的透水路面结构类型。但显然忽视了另两个对透水路面结构类型选择有重大影响参数:一是地下水位高度;二是既有城区绝大多数区域,属“扰动过的土壤基础”,不能套用天然土壤层的渗透系数。这个问题非常复杂。但根据国外经验,在既有城区改造建设透水路面时,若没有十足把握,宜保险地选择“全排型”透水性路面———水并不下渗进入路基下面土壤内、在储水层中设排水管。

3.屋顶绿化的日常管理和维护如何解决

在建筑物设置屋顶绿化,主要目的也如图1所示,消减建筑物硬化地表所带来对城市雨洪峰值的影响。在平屋顶上建设绿地,技术层面上问题并不大,只要肯投资,达到《导则》提出的屋顶绿化率指标要求并不难。但屋顶绿化区的日常维护和管理,却是一个首先必须要考虑的核心问题。国外住宅多以独幢为主,产权明确,屋顶绿化区的日常浇水等维护工作肯定由户主负责。而国内城镇住宅以多(中、高)层建筑为主,屋顶绿化区就存在由谁进行日常浇水等维护的问题。具体负责人是谁?费用由谁负责?在非四季常青的北方缺水城市,它会是一笔很大的开销,业主、物业公司愿意承担吗?而且耗水量不小。

4.小结

海绵城市论文范文篇6

关键词:生态建筑;知识图谱;研究热点;研究趋势

1数据选取与整理

1.1数据来源

本文所选数据来源于CNKI数据库中期刊收录的文献,数据获取时间为2019年12月13日。检索策略为CNKI数据库中主题词设定为“建筑”并含“生态”,时间段为2010—2019年,共检索到13914篇,其中核心期刊1521篇。逐条对文献进行检验,人工剔除征稿信息、新闻类信息、会议类信息、学者访谈及重复文献等无效信息后,共在CNKI得到有效核心期刊1362篇,以此作为本文的主要数据。

1.2分析工具

CiteSpace是美国雷德赛尔大学陈超美博士与大连理工大学的WISE实验室联合开发的科学文献分析工具,是一种能实现数据可视化的引文分析软件,用于探寻文献间存在的潜在关系[1]。因通过可视化的方法来呈现文献的结构、规律和分布状态,故将此类方法统计得到的图形称为“科学知识图谱”[2-4]。它能呈现科学知识领域的信息全景,并识别特定学科研究领域中的关键文献、热点研究和前沿方向。

2统计结果及分析

2.1时间和数量分析

统计论文的总体发表量(见图1)可知,2010—2012年生态建筑领域的量呈小幅下降,每年约1100篇;2013至2015年发文量呈缓慢增长趋势,这可能与2013年实施的房地产调控市场化改革有关,市场的“寒冬”导致研究降温;2016年生态建筑的研究开始“回暖”,2016—2019年发文量呈稳步增长态势,这是对我国新发展理念的积极回应。

2.2热点作者分析

通过对核心期刊发表作者和发表机构的分析,可以找出在生态建筑领域起到中坚力量的专家学者。通过绘制主要作者网络聚类图谱发现发文量前三的是刘加平(合作11篇),仇保兴(5篇),何镜堂等5人(合作4篇),发文量前十的作者都列于下表中(见表1)。其中,最大的研究团体是刘加平、王芳等7人,他们均隶属于西安建筑科技大学。其次是何镜堂和冒亚龙,他们同就职于华南理工大学。仇保兴论文被引量大但在生态建筑研究方面并未与他人进行合作发文。分析可知合作发文的研究者常隶属于同一所机构,这表明生态建筑领域的研究合作有一定的封闭性,跨机构合作研究的能力有待提高。

2.3热点机构分析

通过对1362篇核心论文进行机构统计,可找出在生态建筑领域更有创新和研究能力的机构。节点处机构名字越大代表发文量越多(见图2),机构之间的连线代表有合作关系,排名前十的机构列于表2。研究机构的分布比较分散,这表明生态建筑的发展是一个全国性问题。其中,我国北方和中西部院校对生态建筑研究更为重视(见表2),投入多、发展快,这与当地改善生态环境的需求相吻合。分析可知,在生态建筑的研究过程中,科研机构间存在一定的合作关系但联系仍不够紧密。

2.4热点论文分析

被引频次反映了论文的质量和学术影响力(见表3)。其中被引量最高的论文《海绵城市(LID)的内涵、途径与展望》(仇保兴,2015)从城镇化的大背景下对海绵城市的内涵、实现途径进行了探讨。对我国海绵城市建设提出了指导性意见。《低碳生态城规划指标及实施途径》(颜文涛等,2011)构建了低碳生态城的规划指标,指导各地低碳城市的建设。高被引论文对生态建筑领域进行了综合、全面、深入的探讨,具有重要的参考价值。

3突现词图谱及近期前沿分析

突现词是突然出现频率突增的关键词。目的是找出当前乃至今后一段时间内生态建筑研究领域的热点和前沿问题。其中“年份”为突现词首次出现的年份,“强度”为突现词研究的热度,“开始”和“结束”表示在此时间段内突现词成为研究热点。和高频词相比,突现词更能体现学科发展的突然变化和研究的新趋势。对比前十名的突现词可以发现生态建筑的研究发展有着较为明显的由浅入深,跟随国家政策导向的特点(见图3)。2010—2012年,节能、低碳经济、低碳生态城市、规划等突现词的出现符合生态建筑的早期研究理念,也是在生态建筑设计中较容易发现的问题。2012—2016年,生态城、可持续性、生态文明等相继成为研究热点,这是生态建筑进入成熟阶段的主要表现,也是对当时国家大力发展环保事业和去落后产能降低污染大战略的回应。2016—2019年,传统村落这一突现词的出现表示生态建筑新时期的研究热点,且其热度延续至今,这也是我国乡村振兴战略在建筑研究方向的体现。

4共现词知识图谱及热点主题分析

关键词共现也叫共现词,是指关键词之间两两以上共同出现,共现词相互之间自然地聚集成群,形成聚类,这是热点主题形成的标志,它比单纯的高频词统计更为合理科学。CiteSpace自动标注了11个聚类,标签中个别表征不够准确,本文选择其中6个标识词予以调整和归纳并做如下简要分析。

4.1风景园林

在风景园林设计中将其与生态的理念相结合,以“和谐、生态、自然”的理念指导风景园林的设计,能更好地实现园林建设的可持续发展。在园林设计中园林的人文化、节能化、生态化、空间营造、景观生态、造景设计、排水设计、园艺设计等都应体现生态学的原理[5]。

4.2生态城市

生态城市理论已发展为包括城市自然生观、城市经济生态观、城市社会生态观和复合生态观等的综合城市生态理论,并从生态学角度提出了解决城市弊病的一系列对策[6]。生态城市理念蕴含着城市与自然和谐共生和可持续发展的意义,对于中国的城乡规划有着显著的指导意义。

4.3生态足迹

生态足迹是由加拿大生态经济学家威廉(William)及其博士生瓦克纳戈尔(Wackernagel)提出的一种定量测量人类对自然利用程度的方法,致力于解决可持续发展的量度问题,广泛用于评价可持续发展状态、生态容量和生态承载力,可定量反映出其对自然生态环境产生的压力、影响程度和社会经济发展所要求的公平性、系统性和发展性[7]。为城乡规划和生态城市建设提供指导和理论依据。

4.4低碳

绿色低碳一直是生态建设和环境保护的重要策略之一。我国于2015年11月的《联合国气候变化框架公约》第21次缔约方会议上,提出了“2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%~65%”等多个目标[8]。低碳建筑不强调某一技术的运用而注重技术产生的最终效果,以建筑全生命周期的碳排放量作为唯一评价指标[9],可实现生态理念与低碳目标相结合最终达到人与自然和谐共生。

4.5海绵城市

“海绵城市”理论是为了应对我国当前面临的洪涝灾害、水资源短缺、地下水位下降、水污染等多种问题所提出的。“海绵城市”的建设有生态雨洪管理、地下水补充、城市微气候调节、绿地营造、优化城市对雨水的调蓄、净节能低碳经济低碳生态城市规划生态城可持续性控制性详细规划城市化生态文明传统村落在此时间段内突现词持续成为研究热点在此时间段内突现词未持续成为研究热点图3突现词图谱及近期前沿分析(图片来源:作者自绘)化和排放等功效。

4.6生态智慧

生态智慧,是人类在与自然协同进化的漫长过程中领悟和积累的生存与生活智慧[10]。蕴含着基于地方生活经验的生态智慧和基于建筑营造经验的气候适应性。建筑的生态智慧不仅体现在对地形地貌、方位朝向的考量,而且体现在建筑与自然的理性包容、相互协作。研究聚落的生态智慧可以融合环境管理,有助于设计出富有活力的现代社区。

5结论

本文使用CiteSpace对CNKI中的生态建筑研究文献进行了可视化分析。历年发文量从2013年开始持续增加,各个科研机构中西安建筑科技大学和天津大学的研究成果比较丰富,刘加平、仇保兴、何镜堂等是国内发文量和影响力较大的专家学者。通过突现词分析,可以得出目前国内的生态建筑研究热点为生态文明、传统村落。最后,通过共现词分析,得出绿色建筑研究的几大热点领域是风景园林、生态城市、生态足迹、建筑设计、生态、理念、低碳、生态图书馆、海绵城市、生态智慧。生态建筑的发展呈现出跨学科和多样化的发展趋势,生态建筑的研究对促进建筑业全面协调可持续发展、实现美丽中国发挥着重要作用。

参考文献

[1]桂智刚,吴海西,沈波,等.探求绿色建筑的研究概况和前沿热点:基于CNKI的统计分析[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版),2019,51(04):610-616.

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[6]黄肇义,杨东援.国内外生态城市理论研究综述[J].城市规划,2001(01):59-66.

[7]郭秀锐,杨居荣,毛显强.城市生态足迹计算与分析:以广州为例[J].地理研究,2003(05):654-662.

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海绵城市论文范文篇7

关键词:实践教学;毕业论文;教学改革;研究

开发型社会主义现代化建设进入新时代以来,停车场、商场、、避难所等各种地下工程日益成为工程建设的重点。另外,随着交通强国战略的实施,隧道和地下车站建设也得到了迅猛发展。还有,海绵城市建设等新兴环境问题不断向基于岩土理论的方向发展和渗透,与地下工程相关理论的关联性越来越高。因此,地下空间工程专业的毕业生需求量不断上升。鉴于此,培养高质量、高素质、能力强、学识广的本科毕业生对我国地下空间建设具有特殊意义和价值[1]。毕业设计(论文)阶段是培养目标顺利实现的重要环节,培养质量好坏反映毕业生综合能力和创新能力,并决定今后解决工程实践问题的能力。该阶段的工作效率取决于老师的指导和学生的实践两个环节,需要双方密切配合。毕业设计(论文)应该是对所学知识的一次全面总结和能力提升。本文从专业特点、教学实践环节现状和存在问题入手,研究了毕业生质量不高和实践能力下降的原因。从开题、过程指导与控制、答辩等环节入手,探讨提高人才质量的方法和措施。突破毕业设计题目局限于“基坑支护”、“隧道”、“地下商场和车站”等传统内容,忽略能力培养的现状。通过增加题目类型和内容比如海绵城市、冻结法施工、有限元计算、测试新手段、地下管廊、土体基本性质研究,加强学生的能力培养,锻炼科研能力、动手能力和解决问题的能力。

一、专业特点城市地下空间工程专业

[2]是一个特殊的专业,有的着眼于土木工程地下空间方向,有的着眼于采矿工程地下洞室方向,还有着眼于交通工程隧道方向的。就目前国内外设置该专业的大学看,该专业来源于多个不同的一级学科。由于地下工程种类繁多,与其他专业相比,本专业的培养目的相对较高。我校城市地下空间工程专业来源于土木工程一级学科,培养目标是适应社会主义现代化建设需要,德、智、体全面发展,具备土木工程学科基本原理和基本知识,掌握城市地下空间工程专业的基本技能和知识,能在城市地下民用与商业工程、市政工程、岩土工程等领域从事设计、研究、施工与管理等方面的复合型工程技术人才。可见,基础扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质高、具有创新意识和国际视野,是毕业生应该具有的基本素质。毕业生应该掌握地下混凝土结构、地铁工程、隧道工程、基础工程的分析与设计方法,具有地下工程规划、设计、施工、监理、测试和管理能力,了解地下空间工程方面的理论前沿、发展动态和行业需求,具有初步的科学研究和实际工作能力,具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质,具有一定的批判性思维能力。不难看到,任何一个毕业设计题目都难以应对本专业知识点多、类型复杂、覆盖范围广等特点,因此加强能力训练和提升是提高培养质量的关键所在。

二、毕业设计(论文)的作用

本专业可供选择的题目或方向较多,包括隧道、地下车站、防空洞、地下核设施、基坑、基础等的设计、施工管理、施工过程数值模拟等。通过毕业设计,达到培养学生综合分析问题和解决问题的能力、组织管理和社交能力,提升学习能力和工作能力,锤炼严谨、扎实的工作作风和事业心责任感[3]。为将来走上工作岗位,顺利完成各种任务奠定基础。毕业设计的目的是:1.巩固和加深已学知识;2.提高知识的运用能力;3.掌握地下工程设计的基本程序和方法;4.了解有关的建设方针和政策;5.正确使用各种规范和规程;6.提高认识国内外发展现状的能力;7.培养调查研究能力和理论联系实际能力;8.培养从经济、技术观点解决问题的能力;9.培养表达和交流能力。毕业设计(论文)是学生毕业前的最后学习、综合训练和能力提升阶段,是对所学全部课程的总结和升华,也是对学生综合素质与工程实践能力的全面锤炼和检验,是实现培养目标的重要实践和最后环节。以往城市地下空间工程专业毕业设计题目局限于“基坑支护”、“隧道”、“地下商场和车站”等传统内容,学生可选范围小,且与后期工作属性明显脱钩。针对地下工程种类多、分布广等特点,进行比如海绵城市、冻结法施工、测试等内容为载体的训练和能力提升,可以作为毕业设计(论文)阶段的选题内容。这与“毕业设计的内容要符合教学基本要求,尽量结合实际生产、科研任务”的要求相适应。也符合“设计或论文内容要有足够深度,使学生达到本专业基本训练;对能力强的学生,可适当加深加宽”的培养理念[5]。

三、毕业设计(论文)分类

本专业毕业设计(论文)至少可以包括工程设计类、施工技术与管理类和研究开发类。(一)工程设计类。工程设计类可选用具有代表性的地下车站等各类地下工程和基坑支护与开挖等施工环节和过程作为设计选题。设计内容包括平面、剖面、立面和构造设计;结构布置;土压力和水压力等荷载的计算;主要构件和岩土体的内力、强度计算;施工图绘制;施工过程计算和设计等。(二)施工技术与管理类。施工技术与管理类的毕业设计(论文)内容包括施工方案设计;施工组织设计;单位或分部工程概预算;投资控制;技术经济论证和比较等。(三)研究开发类。研究开发类一般以毕业论文的形式出现,可以就某一真实或虚拟研究项目的某一方面开展研究并撰写论文,包括摘要、正文、结论、致谢、参考文献等。其中正文是论文的主体,应阐明研究的目的意义必要性、研究内容、研究方案、技术路线、研究结果、研究结论等[4]。

四、选题注意事项

选题内容和题目要分散,尽量不要雷同以促进学生独立思考。选题难易要适中,要结合学生就业方向,以调动积极性。可以“真题真做”,也可以“假题真做”,最大限度地提高学生分析和解决实际问题、从事科学研究和开发的能力。让学生充分认识毕业设计(论文)的重要性,调动其主观能动性,鼓励提出创造性问题,鼓励采用新理念、新技术、新方法解决新旧问题[6]。选题应考虑学校的专业背景,比如对于采矿型,选题主要集中在煤矿巷道设计与施工、隧道断面设计与施工等方向;对于土木工程型城市地下空间工程专业,选题主要集中在基坑支护、隧道、地下商场和车站等方向。我校城市地下空间工程专业属于土木工程型的,在选题过程中不断提高覆盖面和覆盖范围,除了传统内容外,还增设了一些相关领域研究方向[9]。1.增加以海绵城市为主题的毕业论文选题,具体包括透水构件制作,加装透水构件后地表的雨水下渗量和下渗速度研究等。2.增加以冻结法施工等新兴施工方法为主的毕业论文选题,包括土体热参数影响因素研究,冻土温度场数值模拟等。3.增加测试技术应用和研究方面的选题,包括不同荷载作用下土体中的应力应变,施工过程中地下结构应力变化及稳定性分析等。4.增加以城市地下管廊计算为主的选题,增加地震作用下隧道、建筑物安全稳定性研究选题。5.增加多种因素影响下土的性质研究和复杂荷载作业时的桩体变形与承载力研究。增加选题范围的目的是加强毕业设计和毕业论文对本专业的适应性研究,探索宽基础、多口径、多路径、多目标的毕业设计(论文)综合训练方案和考核方案[8]。据不完全统计,本专业近五年的论文选题类型有三十多个,多数题目具有一定的新颖性和挑战性,学生得到了锻炼,效果良好,比如《联络通道冻结法施工过程模拟》、《反压土在基坑开挖过程中的作用》、《冻土的热参数研究》、《一种土层入渗装置的有限元模拟》、《一种微型砂石渗井的研制及渗水性分析》、《一种强透水砖的研究及其应用》、《联络通道设计和施工过程有限元模拟》、《电渗作用下水分迁移特性研究》、《软土地层中深基坑开挖对下卧隧道影响的三维数值模拟研究》、《地下结构与邻近建筑物地震相互作用数值模拟》、《土压力平衡盾构刀盘扭矩模拟试验与数值模拟分析》等。

五、过程引导与指导

采用教师讲解、试验指导、相关软件集中学习、集体讨论、成果总结等方式[7]。1.方向指导。指导教师对选题内容、研究要点、主要写作思路等进行讲解教学,包括所选设计的计算书内容、计算要点、论文写作大纲、写作思路与逻辑等。2.指导教师对毕业生选题所涉及的相关试验进行概念、思路、操作等方面的指导。例如渗透实验、模型试验等一些基本试验。3.同一毕业讨论组的同学定期进行集体讨论,确定毕业设计(论文)完成进度,并对写作过程中的经验及问题进行总结。4.调动学习的主动性。鼓励学生主动积极的学习,在自学中强化学过的知识点,进而应用到研究论文中。只有主动学习,才能尽快解决研究中遇到的各种问题。5.通过各种手段加强沟通和交流。通过面对面讨论或新媒体,建立小组之间相互讨论的有效途径。针对共性问题,指导教师进行及时详细的解答和说明。6.建立阶段性成果检查制度。对毕业论文过程中存在的问题及时指出和更正,能最大限度地避免学生走弯路。7.论文写作的规范性。毕业论文的内容和格式应符合相关规范要求,学生和老师都应知晓具体要求。做到内容健康正确无错误,摘要、目录、页眉、页脚符合规范要求,大小写、段落正确无误。8.对于选题需要数值模拟的学生,应及时进行软件集中教学和培训,比如CAD、天正等绘图软件,以及Abaqus、Ansys、Midas等数值模拟软件[10]。

六、答辩演练

答辩之前一定要进行至少二次演练,分别安排在正式答辩之前的第15天和第5天左右,以便学生在得到教师评价后有充足的时间进一步完善和修改论文。毕业论文答辩最好采用PPT形式以便学生得到全方位锻炼。如果缺少答辩演练和老师的咨询,答辩过程中会经常出现重点不突出、逻辑混乱、耗时过短或过长、文字错误、排版不规范等问题。指导老师对汇报过程学生的用语、姿态、礼仪也要及时指正。如果必要,可以进行第三次演练,直到达到理想的结果为止。

七、结论

为解决本专业毕业设计(论文)题目单一问题,本文分析了毕业设计(论文)对城市地下空间工程专业的适应性和二者的优缺点,探索了增加选题内容和形式的方法和途径,在得到改进方向的基础上,增加和强化了研究开发类方面的选题内容和训练。通过几年的实践,学生的学习能力、工作能力和开拓精神,在毕业设计(论文)阶段得到了明显提升,人才培养质量得到了提高。

参考文献:

[1]李可,王一泓,王新玲,等.基于目标达成度的土木工程专业毕业设计质量提升研究[J].教育现代化,2018,5(32):188-191.

[2]蔡燕燕,刘士雨,涂兵雄.城市地下空间工程专业本科毕业设计的共性问题及教改探索———以华侨大学为例[J].教育教学论坛,2018(10):107-108.

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海绵城市论文范文篇8

关键词:雨水综合利用;水资源;海绵城市

1引言

河南省省会郑州市作为国家的中心城市,重要的交通枢纽,近些年来发展迅速,伴随着大量人口涌入,郑州市水资源短缺及城市内涝问题日益严峻。文章结合2016年郑州市水资源现状,对雨水收集利用的必要性及措施进行分析,认为郑州市应加大对雨水进行综合利用,以推进海绵城市建设发展。

2郑州市水资源现状

1956-2012年郑州市多年平均降水量为640.00mm,并且降雨量年际变化不均,1964年降雨量最大为1046.00mm,1997年降雨量最小为371.80mm。同时降雨量年内分布不均,夏季汛期降雨量约占全年降雨量的60%。郑州市的人均水资源量仅为178m3,不足全国平均水平的1/10,大概相当于世界人均水资源占有量的1/40,是典型的水源型缺水城市。根据郑州市水资源公报(2016年度),2016年郑州市平均降雨量648.40mm,2016年度郑州市水资源总量不包括区外来水量为8.85亿m3,其中地表水资源量为4.45亿m3,地下水资源量为7.04亿m3,地表水与地下水重复计算量为2.64亿m3。然而2016年郑州市各类水源用水总量为18.00亿m3,郑州市地下水开采过度,郑州市区水位逐年下降,已形成方圆160km2且仍不断增大的降落漏斗,严重毁坏生态环境。此外郑州市还面临着城市内涝灾害,“逢雨必涝”问题十分严重。更加严重的是郑州市大多数河流已遭受或多或少的污染,水功能区达标率低,属于典型的水源型和水质型并存的缺水地区。因此建设海绵城市对非常规水资源尤其是雨水进行收集利用具有十分重要的现实意义。

3郑州市雨水收集利用的可行性及方法

3.1郑州市雨水收集利用的可行性。根据有关资料,不透水地面上雨水的50%~60%可形成地表径流。对于透水地面(城市绿地和专门的透水建筑物)雨水通过透水地面下渗到地下的水量,其中一部分形成地下水,可通过钻井抽取利用;其余雨水可供浇灌草秤、树木。若透水地面按60%截留降雨量,截止2017年郑州市建成区面积已达830.97km2,多年平均降雨量为640.00mm,每年大约可截留3.19亿m3的水资源。根据我国《生活杂用水水质标准》,将收集的雨水简单处理后应用于城市绿化用水和汽车用水、工业循环冷却水以及景观用水等都是完全可以的。若城市雨水收集利用系统工程完善能够完全利用这些雨水则可以节约大量城市用水,对缓解水资源短缺具有重要意义。3.2郑州市雨水收集利用的方法。发达国家的雨水收集和利用技术已经逐渐发展成熟进入了产业化阶段,从雨水的收集到回用各个环节都有了成套的设备高效合理利用雨水。虽然我国的雨水收集利用技术还不成熟,但近年来各地在这方面开展进行了相应的研究和实践,并与国外合作建立雨水利用示范区,呈现出良好的发展势头。通过研究和实践应用,已探索出一套可行的雨水收集利用系统,因此对雨水资源进行综合利用是可以实现的。根据其收集利用的方式可分为直接利用、间接利用和综合利用。3.2.1城市雨水的直接利用。通过管网汇聚收集后的雨水,直接作为低标准水源进行再次使用的方式。雨水直接利用的一般模式是雨水的集蓄利用,可用作冲厕、景观用水、冷却循环用水等,简单有效缓解水资源短缺的问题,是一种开源节流的有效途径。3.2.2城市雨水的间接利用。是将处理过后的雨水,通过设施渗入或回灌至地下,补充地下水资源。雨水间接利用有渗透地面、渗透管沟、渗透井、渗透池、综合渗透等方式,各种渗透方式组合成一个渗透系统可根据现场条件,取长补短,效果更加明显。间接利用对地方的生态环境有显著的改善作用,可补救地下水过度开采,缓解地面沉降,减轻暴雨对城市的洪涝灾害,适用于降雨量较小且分布不均的城市。3.2.3城市雨水的综合利用。是直接利用和间接利用综合起来,依照具体地区的水资源现状的具体条件,将雨水集蓄、渗透结合起来建立生态化的雨水利用系统,对雨水进行利用,最大程度发挥雨水资源的效应,达到经济效益、环境效益的最大化。在推进海绵城市建设节约型社会的理念指导下,加大对城区雨水的综合利用,减轻水资源供需矛盾及内涝灾害的影响,根据不同现场条件具体分为:3.2.3.1建筑与小区类。主要采取建设下凹50~100mm的下沉式绿地、生物滞留设施、透水铺装、雨水储蓄设施和减少硬化面积等,增强雨水下渗能力,减少雨水地表径流外排。3.2.3.2公园与绿地类。主要用建设下凹50~100mm可吸收雨中碳氮有机元素的下沉式绿地雨水花园、雨水调蓄设施等方式增加雨水蓄调容积并净化初期雨水污染,同时承担周边汇水范围内部分地块的雨水消减和净化。3.2.3.3道路工程类。主要采取下凹式绿地、生物滞留带以及透水砖等措施,充分发挥道路对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用。3.2.3.4水系综合整治类。主要采取修复生态岸线、良性连通水系等措施,在保障水安全的前提下,恢复水域生态岸线,提升受纳水体净化及自净能力,改善水生态和水环境。3.2.3.5管网和厂站类。主要通过建设雨、污水管网和污水处理厂,完善排水管网收集、转输和处理系统,提升区域排水能力,实现低影响开发系统与传统市政排水系统的有机结合。3.2.3.6监测与管控能力建设。主要是为了提升海绵设施体系构建水平,加强对海绵设施的管控力度,协助维护运营,提高实时在线监测与应急管理能力。现正在开展前期调研工作。

4郑州市雨水利用典型工程分析

郑州市雨水综合利用项目起步较早,从2005年开始的郑州市动物园、郑州市湿地公园、龙子湖高校园区内华北水利水电大学、河南中医药大学等高校、郑州一中等多家单位通过政策资金等各方面支持先后建设了雨水利用工程。2016年郑州市规划将市民公共文化服务区、郑东新区龙湖区域作为河南省海绵城市建设试点区,试点区申报42个项目包,涉及500个工程项目。郑州市每年都积极开展许多雨水收集利用项目如公园、绿地等下凹式雨水利用、绿色屋顶等,经工程化收集与处理后达到相应水质标准的回用雨水年利用量约500万m3。郑州市第一中学位于郑州市中原区中原西路182号,占地面积22.07hm2,其中绿化面积110.25m2,硬化面积852.80m2。郑州市第一中学雨水综合利用项目工程,是在国家创建节水型社会的大形势下,由市节水办牵线扶持和学校筹资,共同兴建的一项利国利民的节水型工程,主要用于景观用水补水和绿化。该工程于2008年投资建设,总投资金约296443元,工程建设集水池2个,其中(滴水潭)占地面积3300m2,池深2.80,有效容积9240m3,可扩展容积8000m3。兄弟湖占地面积1300m3,池深1m敷设雨水收集管道4500m,用于收集全校范围内的雨水。北侧雨水汇入滴水潭,南侧雨水汇入兄弟湖,滴水潭和兄弟湖由暗管相连,以调整两湖雨水的储量。储存的雨水用于浇灌绿地,同时在校内绿地敷设浇灌管道1984m,布置喷灌头128个,覆盖绿地灌溉面积50000m2。年均可收集雨量的计算公式为:Q=αβ(ψ1A1+ψ2A2)H/100(1)其中:Q—规划区平均年可收集雨量;ψ1、ψ2—平均径流系数,硬化面积径流系数ψ1为0.90;绿地面积径流系数ψ2为0.15;α—季节折减系数,α=汛期平均降雨量/年平均降雨量,郑州市的取值为0.60;β—初期弃流系数,β=1-初期弃流雨量×年平均降雨次数/年平均降雨量,β取为0.94;A—集雨面积(m2),硬化面积A1=82000m2,绿地面积A2=105000m2;H—多年平均降雨量,640mm。经计算:Q=0.60×0.94×(0.90×82000+0.15×105000)×640÷1000=32324m3。该工程的实施,每年可以收集利用的雨水总量达32324m3,经济效益达到13.58万元,效益投资比达到了45.8%,经济效益好,既保护了水资源,又减轻了郑州市的防洪压力,社会效益及生态效益显著,为创建节水型社会及海绵城市建设奠定了良好的基础。

5雨水综合利用意义

郑州市雨水综合利用工程有着巨大的发展前景,对节约用水、有效缓解甚至解决城市水资源短缺、改善城市水环境,提高城市水资源的承载能力、减轻城市防洪压力及海绵城市建设等方面有着积极的影响,对推动其他城市雨水综合利用及海绵城市建设积极作用,对同等规模城市的生态文明建设具有参考价值。

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]许洋.基于集对分析法的郑州城区供水安全评价[D].[硕士学位论文].郑州:郑州大学,2017.

海绵城市论文范文篇9

关键词:城市绿地系统规划;课程;三度;教学改革

一、改革背景

2018年8月27日教育部下发了《关于狠抓新时代全国高等学校本科教育工作会议精神落实的通知》,合理提升学业挑战度、增加课程难度、拓展课程深度,切实提高课程教学质量的要求,严格的剔除掉大学课堂中的“水课”。与此同时,三亚学院的管理部门发现,自2018年起,三亚学院的生源结构发生了重大的变化,普通本科二批次以上录取人数占了90%。根据对新生的问卷调查表明,新生们的学习动力更强、学习需求更大、对自身的要求更高、学习目标也更明确,更愿意在大学四年中更加充实自己、完善自我。因此,在内外双重压力和动力的推动下,三亚学院坚持回归初心,坚持以学生为本,坚持以成果为导向的教学理念,旨在加强学生应用知识能力与创新能力的培养[1-2],提出了课程“三度”建设。

二、课程

“三度”建设内涵“三度”建设,核心是课程质量的提高,是指的“课程的深度”、“课堂的饱和度”和“学业的紧张度”。课程“三度”建设要坚持成果导向,以学生学习产出和学习能力提升为评价课程的主要标准,通过课程的学习,教学学生学会学习和自主学习,提高学生的专业知识、专业方法、专业技术和专业能力,并有助于学生的专业成长和今后的职业发展。

三、《城市绿地系统规划》课程改革措施

《城市绿地系统规划》是三亚学院风景园林专业的一门专业核心课程,旨在帮助学生掌握城市绿地系统规划的专业知识和技能,科学地应用城市绿地系统规划原理和方法,对各类城市园林绿地进行科学合理地规划与设计。[3]《城市绿地系统规划》课程内容涉及了城市规划、生态学、植物学等多个学科知识。[4]与其相关的设计类课程还有《公园设计》、《居住区景观设计》、《滨水景观设计》、《风景区景观规划》,这五门课程共同组成了一个设计类课程体系,课程内容之间互相联系。根据“三度”的内涵要求,改革措施具体落实到以下几个方面。

(一)课程结构的重构当前我国大学课程改革存在“深度”缺失,具体表现为重形式结构轻实质结构、重表层结构轻深层结构、重课程设置轻课程实施。其原因既有传统思维和教学精神的束缚,也有现实课程理论研究不足和教师素质薄弱的影响。[5]《城市绿地系统规划》原来的课程结构只注重个别知识的增加或删减或是前后顺序的调整,而忽视了课程实质结构,忽视了课程知识、学生能力和素质的有机结合建构。课程的学习不单单是让学生掌握简单的知识,这些知识通过发达的互联网随时可以百度出来,而应该关注学生的综合学习方法、思维模式和专业素养的培养,在课程中引导学生重视生态正义观的培养,只有具有了生态正义观,才利于引导学生对社会的关注;才利于保护学生的生命关怀之心;才利于培养学生的历史责任感。[6]

(二)教学内容的再设计教学内容上突出“新观念、新观点、新内容、新方法、新技术”,使得学生跟上行业的步伐,对行业的变化早先体验,获得知识自信和能力自信,取得专业方面的竞争力。2008年汶川地震后,国家住房和城乡建设部发文要求各地结合城市绿地系统规划编制绿地防灾避险规划,各省市在城市绿地系统规划评审中也将城市绿地防灾避险规划视为城市绿地系统规划的必备内容加以评判。[7]教材内容上城市避灾救灾绿地内容较少,我们则根据国家发展现状适当充实相关内容。2012年,“海绵城市”首次被在国家层面上提出来,海绵城市绿地也逐渐运用到各类设计项目中,而现有教材并没有相关内容,所以我们在课程内容上面会弥补空白。目前,市面上所采用的城市绿地系统的本科教材中关于绿地系统分类的介绍主要是按照2002年实施的《城市绿地分类标准》(CJJ/T85-2002)。而在2018年7月份,国家重新颁布了《城市绿地分类标准(CJJ/T85-2017)。在这方面课程内容上,我们讲授最新的绿地分类标准,同时在此基础上,详细分析市区、市域、区域等不同层面的分类标准,并对国家标准、行业标准以及地方标准进行对比,国内绿地不同时期的分类与国外不同国家的绿地分类进行横纵向对比教学,阐述背后的原因,使得学生对绿地范畴有了一定深度的认识。不断完善课程大纲,补充与课程相关的经典书籍的阅读,与教材形成互补模式,形成网络式的知识体系。在采用同等类高校的教材作为辅助教材阅读外,本课程还增加了与课程内容相关的经典书籍作为扩展内容,如麦克哈格的《设计结合自然》、张京祥的《西方城市规划思想史纲》、凯文·林奇的《城市意象》、唐学山的《园林设计》、吴志强的《城市规划原理》和许诺的《国外城市绿地系统规划》。同时,推荐学生阅读与课程内容相关的高质量学术论文,成为知识体系的有益补充。在选择学术论文方面,也是非常慎重,秉着贵精不贵多的原则,只选择核心期刊且引用率与下载率均高的论文。经典书籍与学术论文的双管齐下,才能让学生既掌握了现行知识体系的脉络和框架,同时也能了解最新行业前沿,可谓相得益彰。

(三)教学大纲的重修教学大纲是一门课程的灵魂,好的大纲能让学生在学习过程中起到事倍功半的效果。三亚学院在2017年就推出了“符合国际规范的大纲”的撰写,这大纲与以前的大纲在很多方面都有所修改。前言部分增加了授课教师的信息包括联系方式和办公时间和地点,方便学生有需要时联系教师。大纲内容方面增加了:1.课程简介及目标,明确了课程内容、地位和作用。明确了课程的知识目标、能力目标和素质目标。比以前的更加具体与详细。2.课程资料与课程准备内容,对使用教材、参考教材包括必读和选读都有了明确规定,这是保证了课程深度的具体措施。3.课程内容方面,增加了课前阅读、携带材料和课堂测验与课后习题部分,里面详细的列出来每次课前应该阅读什么资料,上课应该准备什么资料,课后需要完成什么作业。4.课程考核部分,增加了考核内容、分值及考核标准。使得学生可以清楚的了解成绩的构成。5.考试安排,里面把每次平时作业、课程大作业的提交时间节点都标明,方便学生安排好学习时间。6.考试诚信,把学生如果违纪产生的后果进行说明。7.课程资源推荐,详细的列举了与课程相关的资料,主要包括网站信息、期刊信息及APP等,方便学生在课后学习。“符合国际标准的大纲”的修订,其实是让课程的“深度”、“饱和度”以及“紧张度”综合的展现,给学生之前大纲需要在教研室进行集体讨论。开课之初,学生可以通过大纲的阅读,了解整个课程的体系建构与时间安排,让学生做到心中有数,合理安排和统筹学习时间。

(四)教学方法的革新2018级培养方案之前的城市绿地系统规划课程,总课时45课时,理论30课时,实践15课时。改革后,总课时增加到60学时,增加的课时全部用于课程实践教学。《城市绿地系统规划》课程的实践教学包括四个课程实验,其中课程实验(一)-(三)是绿地调研部分,课程实验(四)是课程设计内容。绿地调研是结合课程理论教学的基础上,运用现场教学法、课堂讨论法等教学方法,指导学生对三亚学院校园绿地现状、三亚市公园绿地现状及三亚市绿地植物现状进行调查与分析。课程设计结合前期的现状调研内容及课程理论板块的内容,通过现场教学法、真题假做法、问题探究法、交互讨论法等教学方法,指导学生分组完成三亚市主城区公园绿地系统规划编制任务。以往课程快结束时才开始实践教学,改革后,打破了先理论后实践的传统思维,将理论与实践教学同步设计,学生可以有针对性的消化所学知识点,最后课程理论全部结束,留下5周左右的时间来完成课程设计,形成课前预习、课上讨论、课中调研论证、课后调整完善的良性循环。如此,前面几个课程实验出现的问题得到及时纠正,在课程设计时就能更加高质量的完成,学生对专业知识的掌握也更为扎实。充分利用多媒体,增加课堂形式的多样化。以往利用多媒体只是利用其播放PPT,而改革后可以充分利用其交互性和集图文声像为一体的特点,弥补传统教学单一性的不足。有效的利用多媒体,可以活跃课堂氛围,调动学生的感官,突破学习上的难点,更加直观的展示所学内容。如介绍海绵城市绿地时,可以播放海绵城市绿地的原理动画,让学生更加生动的了解海绵城市绿地的工作原理。如讲授绿地系统空间布局时,可以利用地球在线定位所要讲的城市卫星图像,让学生对城市绿地的空间布局一目了然。

(五)考核内容与评价方式的改变“三度”建设中的“学业的紧张度”是与课程考核密切相关的,改革之前,《城市绿地系统规划》课程传统的考核方式是闭卷考试的形式,其成为了唯一检测学生学习成果的手段,这种考核方式导致了很多学生平时不学习,轻松潇洒,考试之前就死记硬背、紧张过度,即使考了高分,也是“低能”。改革之后,学生的“紧张度”是贯穿课程的整个过程的,因为,考核的方式和评价方式都有了巨大的改变。以前的考核,只会有平时成绩和期末成绩两个部分组成,平时成绩包括了考勤和平时作业占总分的30%,期末成绩占总分的70%。所以,即使平时不认真,只要期末考试拿到60分,总成绩也是及格的。但是,改革之后,考核方式和评分标准变为课堂考勤5%+阅读笔记10%+课后习题5%+课程实验(平时作业)30%+课程大作业50%五个部分组成。考核方式更加多元化,加入了阅读比例的考核,阅读的加入同时也满足了课程深度的建设要求,经典书目和学术论文保证了课程内容的扩展和深化。平时作业和课程大作业改变以往的纸上谈兵的做法,而是让学生真题假作,首先对题目中涉及的人、环境、政策进行了解,然后再利用所学知识对实验项目进行编制的规则、要求和形式的训练。这种方法的训练,加深了课程的深度要求,让学生不仅学会了绿规要做什么和怎么做,更懂得了为什么要这样做,这么做背后的原理和依据是什么。改革后的考核,更加注重了过程考核,考核贯穿整个课程教授过程。通过完善考核体系,保证总评成绩能够全面反映学生的教学成果,避免学生平时不来听课、期末搞突击的弊端。学生在课上课下的学习成果均反映在总评成绩中,保证整个学期的学习积极性。这更有利于学生的持续性学习,更有利于学生对知识的慢慢消化和吸收。“紧张度”不仅对学生来说有,对教师也是需要的,教师需要经常保持对与课程有关信息的变化的“紧张”,才能保证课程内容的“深度”。

(六)授课教师“深度”提升计划课程“三度”建设中,其中“深度”的要求更多的是对授课教师的一种鞭策。授课教师的“深度”不够,如何要求其讲授的课程能达到一定“深度”?如何能带领学生走进某一个领域的“深度”?因此,在三亚学院初期的三度课程建设中,对主讲教师提出了高职称、高学历的要求,这无疑是对课程“深度”开展的保障。即使主讲教师具有了“双高”的头衔,这也不意味着可以坐享其成,知识是不断更新的,行业也是瞬息万变的。这要求主讲教师制定一份自我提升的计划,包括参加相关学术论坛、参加相关学术培训、发表相关学术研究等,这都有助于提升课程“深度”。四、讨论三亚学院的“三度”建设正在如火如荼的进行中,学生和老师也正在体验和检验这场没有硝烟的改革的结果。但在建设中,本人也感到了些许困难和困惑,现提出来大家探讨。第一个问题是关于参考资料阅读的,本人在课程大纲中提供了大量的经典书目和高质量的学术论文让学生阅读,要求提交阅读笔记,且笔记内容的好坏计入到成绩考核中。现在问题是三亚学院已经不要求学生购买教材了,学生可以自行决定是否购买教材,连教材学校都不硬性规定了,估计购买那些经典书目的学生更少,如果不购买就去图书馆借,但目前三亚学院风景园林专业的藏书的质量和数量是远远不能满足现有学生的需求的。如果教师本人拍书的照片发给学生阅读,这里面又涉及到版权问题。所以这个参考书阅读的实施问题也应该落实到位。第二个问题是关于学生的学习状态问题。

三亚学院的“三度”建设计划是2018年先在七个学院试点,到2020年完成全校80%专业课程的“三度”建设。就目前,风景园林专业核心课程的“三度”建设来看,很多学生普遍反映作业量太多,80%以上的学生都要熬夜写作业,等到第二天上课个个睡眼蒙眬,严重影响了上课质量。这还只是专业核心课程加大了课程饱和度,如果所有课程都如此,学生能否承受的了?这是否也是我们应该考虑的一个因素?第三个问题是学校硬件条件和软件条件要配套跟上,目前,很多学校已经开展了网络教学或者是自主研发的课程管理和教学软件。网络教学的开展无疑可以为像《城市绿地系统规划》这种设计类课程提供许多便利,如图纸的提交、教师能随时随地批阅作业,可以了解学生掌握知识情况,通过学生的阅读情况了解学生的学习情况,可以及时提醒学生控制好学习的进度,不会出现明天交作业今晚通宵补作业的情况,对学生紧张度的把握更行之有效。

海绵城市论文范文篇10

关键词:耐阴性;光能利用;解剖构造;量子效率;色素含量

绿色植物对城市生态环境的改善有着不可替代的作用,论文而植物生态效益的大小决定于叶面积的总数和叶面积指数,这就迫使人们在有限的城市用地之中,注重植物立体化的配置,建立稳定而多样化的园林植物复层种植结构,从空间上寻找绿量。形成这种复层结构和良好的共生关系,会受到诸多生态因子的制约。光是绿色植物进行光合作用来保证其生存的首要因子。目前城市中一些绿地多处于建筑包围之中,使50%以上绿地处于阴蔽环境中;室内植物的广泛应用也对耐阴植物材料提出更高要求。因此,耐阴植物的研究已引起人们的广泛关注。

国内对农作物、林木、花卉、牧草的耐阴性有较系统的研究。在园林植物方面,苏雪痕教授最早对杭州园林植物群落中的一些种群在不同光照下的生长发育状况及光合作用特性进行了研究,提出了园林植物耐阴性及群落配置理论[1]。广州市园林科研所、中国科学院华南植物研究所先后对广州常见的32种室内植物,就其在不同光照环境下的生长量、单位叶面积干鲜质量、叶面积及叶的解剖结构、光合性质作了深入研究,并且对一些植物耐阴程度进行了等级划分[2]。

对植物耐阴性的研究是和光合作用研究密切联系的,国内外学者在光对植物的形态,叶片解剖构造,叶绿体数目、大小,叶内色素含量的影响和光学性质、光谱组成对光合器官的作用及植物CO2气体交换等方面进行了深入地研究[3-10]。

1植物耐阴性及其机理

在阴蔽的条件下,植物一方面通过增强充分吸收低光量子密度的能量,毕业论文提高光能利用效率,使之高效率地转化为化学能;另一方面降低用于呼吸及维持其生长的能量消耗,使光合作用同化的能量以最大比例贮存于光合作用组织中来适应低光量子密度环境,维持其正常的生存生长。

1.1环境指标研究植物生长光环境,一方面指宏观上整个植株生长所处的光照环境条件,如全光条件或遮阴条件;另一方面,指植物叶片所处的环境,这对植物光合作用更具实际意义,同一株植物很多时候上部叶片处于光合作用饱和或光抑制水平时,下部叶片却在非饱和光环境中吸收光量子[4]。叶片所处光环境决定了叶内光强与CO2浓度的平衡,而该平衡又部分取决于由于栅栏组织发育不同而产生的叶内光梯度的强弱[3]。

植物对低光量子密度的反应,一般表现为2种类型,即避免遮阴和忍耐遮阴。

具有避免遮阴能力的植物,先锋树种表现明显。当轻度遮阴时,其叶片作出很小的适应调节,同时降低径生长并加快高生长,以早日冲出遮蔽的光环境;但当遮阴增大时,则很难对新的光环境作出反应,表现出黄化现象或最终被耐阴植物取代。黄化现象可以看成是植物与不利的光环境做斗争的一个极端情况。忍耐遮阴,在顶极群落的中下层植物以及部分阳性植物的叶幕内部或下层叶片上表现比较突出。具有忍耐遮阴能力的植物,其叶片形态特征与低光量子密度的光环境极为协调,从而保证植物在较低的光合有效辐射范围内,有机物质的平衡为正值[5]。这种对低光量子密度的适应,包括了生理生化及解剖上的变化,如色素含量、RuBP羧化酶活性以及叶片栅栏组织与海绵组织的比例关系、叶片大小、厚度等的改变。

1.2形态指标研究叶片是植物吸收光量子进行光合作用的场所,其光能吸收特性直接决定着植物光能利用效率的大小。大部分陆生植物一般反射和透射掉20%的入射光量子密度,即从近轴面到远轴面的有效光量子水平基本上是80%。植物对低光量子密度环境的适应,首先表现在其形态上,即侧枝、叶片向水平方向分布,扩大与光量子的有效接触面积,以提高对散射光、漫射光的吸收[6]。另外,多数阴蔽条件下的植物叶片没有蜡质和革质,表面光滑无毛,这样就减少了对光的反射损失。

耐阴植物对弱光照的适应性表现在叶面积的增加和非同化器官相对重量的减少,这有助于同化有机物质的增长和呼吸消耗的降低。对叶形态特征的观察得出:对耐阴植物适度遮阴后叶片的面积大于等于光下出生的叶片面积且叶片通常变薄,比叶重减少[5-7]。有研究表明,在中等遮阴条件下(18%~50%全光照),耐阴树种叶片变大;在强度遮阴时,叶片变小。而喜光树种在任何遮阴条件下叶面积都会减少。耐阴性强的植物,茎不会徒长,而是尽量扩展其宽大而薄的叶片,以适应弱光[8,9]。白伟岚等对不同植物在3种不同光照条件下的新梢生长量进行了测定,结果表明:以植物的叶面积和1年生枝条生长量为参数来比较植物的耐阴性是可行的[6]。

1.3生理指标研究植物的比叶重(单位叶面积干重)可粗略地表示叶中同化产物的含量,硕士论文因而不同光照条件下比叶重的变化可较好地反映植物叶中同化产物的含量。研究表明,大多数植物的比叶重都是随光照的增强而增大。叶绿素是植物的光合色素,具有吸收和传递光量子的功能。植物叶绿素最重要的性质是选择性地吸收光。叶绿素中的2个主要成分叶绿素a和叶绿素b有不同的吸收光谱。叶绿素a在红光部分的吸收带偏向长波光方面,而叶绿素b在蓝紫光部分的吸收带较宽。叶绿素含量随光量子密度的降低而增加,但叶绿素a/b值却随光量子密度的降低而减小,低的叶绿素a/b值能提高植物对远红光的吸收,因而在弱光下,具有较低的叶绿素a/b值及较高的叶绿素含量的植物,也具有较高的光合活性[4,6,10]。

叶片内叶绿素的含量既取决于立地条件,又取决于植物种的特性,有些耐阴性较强的植物其单位鲜叶质量的叶绿素含量相对于耐阴性较弱的种类高,其叶绿素a/b值则较低些,两者呈显著正相关,说明叶绿素a/b值低的植物利用弱光的能力强,有较强的耐阴能力。分析认为,植物随着光环境的改变,叶绿素的种类和数量都会发生相应的变化,这是植物自身的一种适应性反应(即光适应)。当植物处于遮阴环境时,往往表现为叶绿素含量增加,特别是所含叶绿素b的比例增加。阴生植物叶绿素含量较阳生植物高使得阴生植物能在较低的光照强度下充分地吸收光线;一般来说,阴生植物的叶绿素b含量较阳生植物高(a/b值较小)。因为阴生植物常处于散射光中,散射光中的较短波长占优势,叶绿素b在蓝紫光部分的吸收带较宽,这样阴生植物叶绿素a/b值低即叶绿素b的含量相对较高,便于更有效地利用蓝紫光,以增加对弱光的利用能力,保证同化产物的积累,适应于在遮阴处生长,这是植物适应生态环境的完善形式[10-12]。但这种适应性的调节能力因植物耐阴性不同而存在着很大的差异,耐阴性强的植物调节能力强,耐阴性弱的植物调节能力差。

高等植物除含有叶绿素外,还含有类胡萝卜素等辅助色素,这些色素在光合作用中具有较大的贡献,如增加胡萝卜素可以避免叶绿素的光氧化及紫外线辐射伤害[5]。在一些单细胞生物中发现叶绿素C1、C2的存在,这些辅助色素与水深及光质的改变相关联,现有的证据表明,这是提高在低光量子密度条件下总光量子吸收的一个有效途径[4,11]。白伟岚等在8种植物的耐阴性比较研究中,提出了由植物的光反应曲线判定植物的耐阴性至少应作出2条曲线,在植物生长的2个极端的光照条件:一在空旷地,另一在强度遮阴条件下[4]。耐阴植物的光-光响应曲线与喜光植物的响应曲线不同:①光补偿点向较低的光量子密度区域转移;②曲线的初始部分(表观量子效率)迅速增大;③饱和光量子密度低;④光合作用高峰较低。光响应曲线变化的不同程度不仅是不同种类的植物所具有的特性,而且也是同一种植物的不同生态型所具有的特性[6,10]。

植物对光的适应性是多样的,光补偿点低意味着植物在较低的光强下就开始了有机物质的正向增长,说明植物利用弱光能力强,有利于有机物质的积累,是植物耐阴性的一个重要参数,而光饱和点的高低同样制约着植物的耐阴程度,光饱和点低则表明植物光合作用速率随光量子密度的增大而迅速增加,很快即达到最大效率。因而,较低的光补偿点和饱和点使植物在有限的光条件下以最大能力利用低光量子密度,进行最大可能的光合作用,从而提高有机物质的积累,满足其生存生长的能量需要。所以说:光补偿点低且光饱和点相应也低的植物具有很强的耐阴性;光补偿点低,光饱和点较高的植物,能适应多种光照环境;光补偿点较高,而光饱和点较低的植物,应栽植于侧方遮阴或部分时段阴蔽的环境;光饱和点和光补偿点均较高的植物则为喜光的阳生植物。

光合作用曲线的初始部分,即表观量子效率,是替代量子效率的一个指标,量子效率是指光合作用机构每吸收1mol光量子后光合释放的O2摩尔数或同化CO2的摩尔数[5,7]。Ehleringer和Pearcy等通过对C3和C4的部分单子叶和双子叶植物CO2吸收量子效率的测定指出:生长期间的光量子密度变化一般不影响量子效率,虽然阳生叶(喜光植物)的最大光合速率比阴生叶(耐阴植物)高得多,但两者的量子效率却是相似的,说明耐阴植物具有更强的捕获光量子用于光合作用的能力[4,11]。

除了光合作用曲线外,还有一条重要的曲线就是CO2响应曲线。植物光合特性也直接与植物吸收CO2的能力有关,CO2由大气进入叶表、叶肉、叶绿体,受到扩散阻力以及羧化酶活性、ATP、电子传递活性等的影响。王雁等在藤本植物耐阴性研究中指出,光补偿点与CO2补偿点呈微弱的负相关,与RuBP羧化酶相对活性呈正相关。由此认为,CO2响应曲线也可以作为判断植物耐阴能力的一个重要参数[8]。

另一个重要的参数就是PSU。PSU是1个含有600个叶绿素分子(每个光系统300个)和1个电子传递链,能够独立地完成光的捕获及释放O2和还原NADP的复合物[5,12]。植物PSU大小因植物物种和生长环境条件的不同而异。Malkin和Fork对8种阳性植物和6种阴性植物的测定结果表明,阳性植物PSU的大小变化范围为220~540(叶绿素/作用中心),而阴性植物PSU的大小通常为630~940(叶绿素/作用中心)[13]。因此,所有可能的PSU被划分为2个分离的区域:阳性植物低等级和阴性植物高等级。PSU大小可能是指示植物基本特征和对光量子密度水平变化、演化适应的参数。是否可以用PSU概念来定义“阳性”、“阴性”和“耐阴性”程度还有待于进一步研究。

单个的参数可以判别植物的耐阴性,组合数据也可以成为一个重要的指标。张德顺等在24个园林树种耐阴性分析中对每种植物的叶片含水量、蛋白质含量、糖含量都做了严格的测定。经过分析比较后得出:植物叶片中的含水量、蛋白质含量、糖含量反映了植物生理代谢过程中的自身调节能力,其适宜的组合比例是体现植物耐阴性的重要指标[9]。

1.4解剖特征研究光量子在叶内的传导是一个能量转移过程,因而叶内不同部位的光量子密度不同,即叶内存在着光梯度的变化。叶内光梯度受叶片解剖构造及入射光的方向特性的共同影响[3]。在具有柱状栅栏组织的叶片中,弱入射光平行则光梯度相对较浅;若是漫射光则光梯度较大。相反,在只具海绵组织的叶片中,光梯度不受入射光平行程度的影响。叶内光梯度量值的变化不仅与细胞大小及叶背散射/叶面散射的比相一致,而且与叶片光学深度和组织厚度的变化[8]、组织发育的程度[4]及入射光量通量密度的日变化、季节变化等相一致。

耐阴植物叶片较阳性植物叶片薄,比叶重小,这不仅是叶内单细胞尺寸变小,同样是细胞层数减少的结果[5,7]。耐阴植物与喜光植物相比,其叶片具有发达的海绵组织,而栅栏组织细胞极少或根本没有典型的栅栏薄壁细胞,这是植物耐阴的解剖学机理之一[3]。柱状的栅栏组织细胞使光量子能够透过中心液泡或细胞间隙造成光能的投射损失[8]。

因而,相对发达的海绵组织不规则的细胞分布对于减少光量子投射损失,提高弱光照条件下的光量子利用效率具有十分重要的意义。

大多数植物叶片上表皮吸收光量子,导致栅栏组织和海绵组织内的光状况的不同,最终导致了分布于栅栏组织和海绵组织的叶绿体的光合作用特性的不同,医学论文从而与其各自的光环境相协调[6,11]。到达海绵组织光量子密度被降低,而且绿光和远红光成分相对较多,海绵组织对光量子的表观吸收较有效;相反,在具有高光量子密度的栅栏组织,尽管其表观吸收效率较低,叶绿体仍可以吸收到大量的光量子[7]。因而,2种叶肉组织———栅栏组织、海绵组织细胞形状及叶绿素含量的不同是光分配中的重要因子。比较研究揭示出,栅栏组织和海绵组织中的光状况分别与喜光植物和耐阴植物的光状况相类似[11]。近年来,通过对栅栏组织叶绿体(PChlts)和海绵组织叶绿体(SChlts)的分离以及叶绿体荧光动力学的研究,证明了2种叶绿体的光合特性与喜光植物及耐阴植物的光合特性是相似的,因而有人将PChlts称为“阳性叶绿体”,而将SChlts称为“阴性叶绿体”。

尽管两者存在于同一叶片中,其分别与光量子密度的高低状况相适应。研究表明,PChlts的光合作用系统I(PSI)电子传递能力及量子效率均较SChlts高,而SChlts的光合作用系统II(PSII)的量子效率相对较高。电子显微镜测定叶绿体超微结构表明,SChlts具有较多的堆叠的基粒层及较高的堆叠类囊体(相对于非堆叠类囊体),而PChlts具有极少的堆叠基粒。类囊体与间质的容积比在SChlts中较PChlts中高[7]。

2提高植物耐阴性的研究

提高植物的耐阴性有利于植物在遮阴条件下健康成长,在有限的空间增加绿地面积,对一些观赏植物花期的提前或延后也有帮助。

史国安研究了喷施蔗糖对遮阴条件下牡丹生长和花朵观赏品质的影响[14]。结果表明:牡丹喷施蔗糖后,除花色有明显的改善外,其他性状也有显著改善,有利于克服由于遮阴而引起的性状劣化。但是喷糖作为一种调节手段,其喷施浓度、使用次数,以及不同牡丹品种的敏感性等问题有待深入研究。

3小结

目前对耐阴植物的研究都是着眼于不同光照条件下植物的叶绿素、叶绿素比和光合作用曲线的比较,对植物的生长器官也有一定的分析。但对于其他的微观因素例如叶片内海绵组织与栅栏组织的分布,叶绿体超微结构的变化,羧化酶活性,ATP、电子传递活性的比较却很少涉及。在分子水平上进行植物耐阴性机理的研究,如光合活力、叶绿体运动及其光合特性,以及电子传递链、光合作用单元等基本上还是空白。

参考文献

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[7]萧运峰,高洁.耐荫保健地被植物———绞股蓝的研究[J].四川草原,1995(3):10-13.

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