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摘 要:海绵城市建设是我国城市建设转型的重要启航点,长沙市也逐步推进了海绵城市建设。本文回顾了长沙市近几年水资源数据、水环境质量和绿化情况,分析对比了国内外海绵城市建设案例。结合长沙市海绵城市建设现状,对长沙市海绵城市建设进行分析评价,指出不足并提出建议,为长沙市建设成一个环境友好、可持续发展的海绵城市提供了理论数据参考。
关键词:海绵城市;长沙市;水资源
近年来,随着城市的发展,城市内涝、水资源短缺、水环境污染、生态系统退化等城市问题纷纷涌现,并阻碍着城市的发展。尤其到了夏天,城市看海问题在中国的大部分城市上演,严重阻碍了人们的生活。武汉、广州、杭州等城市曾频繁遭遇强暴雨袭击,引发严重内涝,可说是“逢雨必涝,遇涝则瘫”。暴雨淹城的景象不断上演,我国海绵城市建设迫在眉睫。
一、长沙市海绵城市建设情况分析
(一)长沙市海绵城市建设条件及基础
1.理论政策方面基础
自2016年起,长沙市获批全国地下综合管廊和海绵型城市试点。长沙市政府印发的《长沙市海绵城市建设工作方案》于2016年正式出台,并编制出海绵城市的总体规划,指导控制城市水系、绿地、城市排水、道路交通等专项规划。
2.自然生态方面条件
(1)长沙市景观资源丰富,景观具备自然积存、自然渗透、自然净化的生态功能[1]。
(2)长沙市水系发达,如湘江、梅溪湖、洋湖等等,众多的江河湖泊构成了复杂的水生态系统,形成了天然的“海绵体”。
(3)长沙市多湿地,有利于海绵城市的开发建设。
(二)长沙市海绵城市建设进程
二、经典案例分析
(一)国外经典案例分析——美国波特兰雨水花园建设体系
美国波特兰雨水花园位于俄勒冈州会议中心的延伸地带,此雨水花园很好的解决了雨水收集和过滤问题,也创造了自然景观。波特兰雨水花园由叠水体系、石材体系、植物体系三大体系组成。
(1)叠水体系
雨水花园在造型上通过一系列浅滩、小瀑布以及被玄武岩堰分隔而成的串联水池的做法,减缓了雨水流下来的速度,同时使沉淀物稳定地遗留在水池中,这些水池不仅可以起到蓄水的作用还可以使得雨水有充分的时间渗入地下。
(2)石材体系
大楼南侧巨石墙以及沉淀池的玄武岩巨石,水渠底部的青灰色石板,使得雨水能夠在上面自由流淌;多余的雨水又能通过边缘的鹅卵石快速渗人地下,被土坡吸收;水渠墙面粗犷的玄武岩营造出一种自然的氛围。
(3)植物体系
雨水花园的水渠两旁种植了许多水生植物,植物本身可以吸收各种有害的污染物,植物的根系还可将碎石和砂土牢牢固定住,防止因长时间水流冲刷而引起水土流失和地基层松动。
(二)国内案例分析——金华燕尾洲
(1)保留自然与生态修复的适应性设计
结合原有的场地特点,尽可能减少人为工程,保护原有植被免遭破坏;对原有坑塘和高地进行整理,形成滩、塘、沼、岛、林等生境,为丰富的植被景观提供良好的生长环境。在此基础上,结合各类生境的特点进行植被群落设计,重点补充能优化水质的水生藻类、沉水、浮水植物,能为鸟类和其他动物提供食物的浆果类植物和具有季相变化的乡土植被等[2]。
(2)与水为友的弹性设计
设计中将公园内原有防洪硬岸砸掉,将尚没有被防洪高堤围合的洲头设计为可淹没区,应用填挖方就地平衡原理,将河岸改造为多级可淹没的梯田种植带,增加了河道的行洪断面,减缓了水流的速度,缓解了对岸城市一侧的防洪压力,提高了公园邻水界面的亲水性。除了水弹性的河岸之外,场地也采用百分之百的可下渗覆盖,包括大面积的沙粒铺装作为人流的活动场所,与种植结合的泡状雨水收集池,和用于交通的透水混凝土道路铺装和生态停车场,实现了全场地范围内的水弹性。
三、数据分析
(一)城市水资源
水资源是海绵城市建设过程中不可或缺的元素,也是建设海绵城市的基础条件,水资源的数量及丰富度直接决定了海绵城市开发建设的难度。
全市年降水量、地表水资源量、地下水资源量大体走势相同,呈逐年增加趋势。但2012年年降水量大幅度上升,而地表水资源量只小幅度上升,地下水资源量反而下降,此现象说明长沙市海绵城市初期建设的技术水平较低,雨水收集量低。全市年末蓄水量总量较低,且年增长量也较低,不足年降水量的2%,此说明海绵城市的蓄水功能有待提高。全市年供水总量和实际用水总量保持在一定水平,为海绵城市的建设提供了有利保障。因此,加大城市对雨水的收集和利用是海绵城市建设的关键。
(二)城市绿地
长沙市园林绿化覆盖面积、绿地面积、公共绿地面积、公园面积呈逐年递增趋势,但增长速度缓慢(如表2所示)。城市公共绿地面积所占比例较小,长沙市的海绵城市建设应加大公共绿化建设,提高城市公共绿化率。
(三)城市水环境质量
城市水环境质量与城市健康发展情况有着紧密联系,反应了城市中诸多负面的水环境问题,同时水环境质量也成为了限制城市发展的重要因素。
在长沙市的城市化进程中,城市的水污染问题也日趋严重,水环境的质量不断下降。在数据的统计分析中可以看出,同2016年相比长沙的优质水所占比例有所上升,2016年6月以来优质水所占比例较长时间内稳定在一定水平(如表3所示),但2017年的几次监测结果中出现了下降的趋势,且在2017年9月份三个监测断面监测结果中首次出现了六类水,监测结果为四类及以下的的监测断面有增加趋势,由此可以看出长沙水环境质量仍然存在较大的问题,有极大的改善空间。水环境质量在海绵城市的建设中是一个重要的评价指标,长沙市要建设海绵城市首要问题就是要改善长沙市的水环境质量,为长沙市海绵城市的建设和发展铺平道路。 (四)屋顶绿化
公共建筑和住宅小区在城市中占据较大面积,是汇聚雨水的重要场所。通过屋顶绿化或屋顶花园营造,增加雨水渗透、净化和收集利用装置,增加城市对雨水的收集量,做到雨水调蓄、旱时回用。
经统计分析可知,长沙市各地绿色屋顶建设在各区域之间有所差异,开福区绿色屋顶面积较少,岳麓区和芙蓉区绿色屋顶面积所占比例较大。但就总体来看五大区的绿色屋顶建设情况依旧不容乐观,绿色屋顶建成面积较小,许多建筑屋顶闲置.
四、长沙市海绵城市建设中存在的不足
(一)技术层面
(1)海绵体缺失
长沙市内,混凝土、柏油马路占据了大部分建成区面积,能够成为海绵体的路面及材料少之又少,而建设海绵城市最重要的便是可以用来渗水、收集雨水资源的海绵体,绿化过少使海绵体缺失,海绵城市的蓄水功能有待提高。
(2)水净化技术有待提高
长沙市丰富的水资源体系,如湘江水系、洞庭湖水系,以及众多湖泊和湿地等,构成纯天然的“海绵体”。然而湘江长沙段目前遭到严重污染,水环境质量明显下降。
(二)发展层面
(1)灰色建设模式依然存在
尽管正在大力推进海绵城市建设,但原有的工程项目仍在继续,城市道路、广场依旧按照传统的模式进行建设,热岛效应、城市内涝等极端现象周期性频繁出现,并没有得到有效遏制。
(2)相关法律法规不完善
长沙市虽出台多项关于建设海绵城市的法律法规,但是仍需要借鉴国内外海绵城市建设优秀政策方案,并结合长沙市的具体情况制定切实可行、规范合理的法律法规。
五、对长沙市海绵城市建设的建议
(1)落实严格的水资源管理制度、雨水年径流总量控制率作为刚性控制指标纳入城市总体规划。控制性详细规划和各相关专项规划要落实和深化城市总体规划关于海绵城市建设的原则和目标任务,明确涉及雨水"渗、滞、蓄、净、用、排"等用途的低影响开发设施用地,并结合用地性质和功能布局,明确各地块雨水排放总量、可渗透面积等主要控制指标,指导地块出让与开发。
(2)“生态理念”与“管理理念”互相结合,推广海绵型建筑与小区。新建小区要因地制宜地保留原始地形地貌,实施绿色屋顶或屋顶花园,配套建设雨水收集利用设施。绿地宜优先采用雨水花园的形式,小区室外步行道、停车场应采取透水铺装。既有建筑与小区可结合实际情况对建筑屋顶、建筑与小区周边绿地以及景观水体等实施低影响开发改造。
(3)推进海绵型道路和广场建设。新建道路的绿化隔离带和两侧绿化带要因地制宜建设下凹式绿地、植草沟,两侧因地制宜配套建设雨水收集、净化、利用设施。城市广场因地制宜采用下沉式结构或配套建设雨水调蓄设施,最大程度减缓雨水径流。
(4)加快公园绿地海绵体建设。加快城市绿地海绵体建设。因地制宜设置雨水调蓄设施,实施透水生态铺装、下凹式绿地和植草沟;结合现有山体林地水系,实施郊野公园、城市湿地公园、森林公园建设,并依托山体地势合理设置雨水收集利用设施。
六、总结与讨论
本文以长沙市海绵城市建设进程及政府的相关政策为背景依据,借鉴总结国内外海绵城市建设成功案例,研究分析了长沙市建设海绵城市的相关数据指标,指出了长沙市海綿城市建设现状中存在的问题,并做出相关思考提出合理化建议。本文研究的不足之处是缺乏信息和数据来源的获取量,对长沙市海绵城市建设的相关数据分析还不够全面完善,长沙市海绵城市建设分析还需结合综合指标体系进行评价,更加科学化、规范化。但结合理论分析与数据研究,本文为长沙市海绵城市建设提供参考,并未今后针对海绵城市建设评价的研究给予借鉴意义。
参考文献
[1]周建国.济南市“海绵城市”建设管理问题研究[D].山东大学,2016.
[2]陈灵斐,陈闪,郭张杰,刘鹏程,蒋文伟.大溪湿地公园生态景观规划设计[J].黑龙江生态工程职业学院学报,2014,27(01):5+157.
[3]王超.长沙市屋顶花园的设计研究[D].湖南农业大学,2014.
作者简介:
关雅婷,女,汉,1998年3月,天津市,本科,长沙理工大学建筑学院,城乡规划。
关键词:海绵城市;长沙市;水资源
近年来,随着城市的发展,城市内涝、水资源短缺、水环境污染、生态系统退化等城市问题纷纷涌现,并阻碍着城市的发展。尤其到了夏天,城市看海问题在中国的大部分城市上演,严重阻碍了人们的生活。武汉、广州、杭州等城市曾频繁遭遇强暴雨袭击,引发严重内涝,可说是“逢雨必涝,遇涝则瘫”。暴雨淹城的景象不断上演,我国海绵城市建设迫在眉睫。
一、长沙市海绵城市建设情况分析
(一)长沙市海绵城市建设条件及基础
1.理论政策方面基础
自2016年起,长沙市获批全国地下综合管廊和海绵型城市试点。长沙市政府印发的《长沙市海绵城市建设工作方案》于2016年正式出台,并编制出海绵城市的总体规划,指导控制城市水系、绿地、城市排水、道路交通等专项规划。
2.自然生态方面条件
(1)长沙市景观资源丰富,景观具备自然积存、自然渗透、自然净化的生态功能[1]。
(2)长沙市水系发达,如湘江、梅溪湖、洋湖等等,众多的江河湖泊构成了复杂的水生态系统,形成了天然的“海绵体”。
(3)长沙市多湿地,有利于海绵城市的开发建设。
(二)长沙市海绵城市建设进程
二、经典案例分析
(一)国外经典案例分析——美国波特兰雨水花园建设体系
美国波特兰雨水花园位于俄勒冈州会议中心的延伸地带,此雨水花园很好的解决了雨水收集和过滤问题,也创造了自然景观。波特兰雨水花园由叠水体系、石材体系、植物体系三大体系组成。
(1)叠水体系
雨水花园在造型上通过一系列浅滩、小瀑布以及被玄武岩堰分隔而成的串联水池的做法,减缓了雨水流下来的速度,同时使沉淀物稳定地遗留在水池中,这些水池不仅可以起到蓄水的作用还可以使得雨水有充分的时间渗入地下。
(2)石材体系
大楼南侧巨石墙以及沉淀池的玄武岩巨石,水渠底部的青灰色石板,使得雨水能夠在上面自由流淌;多余的雨水又能通过边缘的鹅卵石快速渗人地下,被土坡吸收;水渠墙面粗犷的玄武岩营造出一种自然的氛围。
(3)植物体系
雨水花园的水渠两旁种植了许多水生植物,植物本身可以吸收各种有害的污染物,植物的根系还可将碎石和砂土牢牢固定住,防止因长时间水流冲刷而引起水土流失和地基层松动。
(二)国内案例分析——金华燕尾洲
(1)保留自然与生态修复的适应性设计
结合原有的场地特点,尽可能减少人为工程,保护原有植被免遭破坏;对原有坑塘和高地进行整理,形成滩、塘、沼、岛、林等生境,为丰富的植被景观提供良好的生长环境。在此基础上,结合各类生境的特点进行植被群落设计,重点补充能优化水质的水生藻类、沉水、浮水植物,能为鸟类和其他动物提供食物的浆果类植物和具有季相变化的乡土植被等[2]。
(2)与水为友的弹性设计
设计中将公园内原有防洪硬岸砸掉,将尚没有被防洪高堤围合的洲头设计为可淹没区,应用填挖方就地平衡原理,将河岸改造为多级可淹没的梯田种植带,增加了河道的行洪断面,减缓了水流的速度,缓解了对岸城市一侧的防洪压力,提高了公园邻水界面的亲水性。除了水弹性的河岸之外,场地也采用百分之百的可下渗覆盖,包括大面积的沙粒铺装作为人流的活动场所,与种植结合的泡状雨水收集池,和用于交通的透水混凝土道路铺装和生态停车场,实现了全场地范围内的水弹性。
三、数据分析
(一)城市水资源
水资源是海绵城市建设过程中不可或缺的元素,也是建设海绵城市的基础条件,水资源的数量及丰富度直接决定了海绵城市开发建设的难度。
全市年降水量、地表水资源量、地下水资源量大体走势相同,呈逐年增加趋势。但2012年年降水量大幅度上升,而地表水资源量只小幅度上升,地下水资源量反而下降,此现象说明长沙市海绵城市初期建设的技术水平较低,雨水收集量低。全市年末蓄水量总量较低,且年增长量也较低,不足年降水量的2%,此说明海绵城市的蓄水功能有待提高。全市年供水总量和实际用水总量保持在一定水平,为海绵城市的建设提供了有利保障。因此,加大城市对雨水的收集和利用是海绵城市建设的关键。
(二)城市绿地
长沙市园林绿化覆盖面积、绿地面积、公共绿地面积、公园面积呈逐年递增趋势,但增长速度缓慢(如表2所示)。城市公共绿地面积所占比例较小,长沙市的海绵城市建设应加大公共绿化建设,提高城市公共绿化率。
(三)城市水环境质量
城市水环境质量与城市健康发展情况有着紧密联系,反应了城市中诸多负面的水环境问题,同时水环境质量也成为了限制城市发展的重要因素。
在长沙市的城市化进程中,城市的水污染问题也日趋严重,水环境的质量不断下降。在数据的统计分析中可以看出,同2016年相比长沙的优质水所占比例有所上升,2016年6月以来优质水所占比例较长时间内稳定在一定水平(如表3所示),但2017年的几次监测结果中出现了下降的趋势,且在2017年9月份三个监测断面监测结果中首次出现了六类水,监测结果为四类及以下的的监测断面有增加趋势,由此可以看出长沙水环境质量仍然存在较大的问题,有极大的改善空间。水环境质量在海绵城市的建设中是一个重要的评价指标,长沙市要建设海绵城市首要问题就是要改善长沙市的水环境质量,为长沙市海绵城市的建设和发展铺平道路。 (四)屋顶绿化
公共建筑和住宅小区在城市中占据较大面积,是汇聚雨水的重要场所。通过屋顶绿化或屋顶花园营造,增加雨水渗透、净化和收集利用装置,增加城市对雨水的收集量,做到雨水调蓄、旱时回用。
经统计分析可知,长沙市各地绿色屋顶建设在各区域之间有所差异,开福区绿色屋顶面积较少,岳麓区和芙蓉区绿色屋顶面积所占比例较大。但就总体来看五大区的绿色屋顶建设情况依旧不容乐观,绿色屋顶建成面积较小,许多建筑屋顶闲置.
四、长沙市海绵城市建设中存在的不足
(一)技术层面
(1)海绵体缺失
长沙市内,混凝土、柏油马路占据了大部分建成区面积,能够成为海绵体的路面及材料少之又少,而建设海绵城市最重要的便是可以用来渗水、收集雨水资源的海绵体,绿化过少使海绵体缺失,海绵城市的蓄水功能有待提高。
(2)水净化技术有待提高
长沙市丰富的水资源体系,如湘江水系、洞庭湖水系,以及众多湖泊和湿地等,构成纯天然的“海绵体”。然而湘江长沙段目前遭到严重污染,水环境质量明显下降。
(二)发展层面
(1)灰色建设模式依然存在
尽管正在大力推进海绵城市建设,但原有的工程项目仍在继续,城市道路、广场依旧按照传统的模式进行建设,热岛效应、城市内涝等极端现象周期性频繁出现,并没有得到有效遏制。
(2)相关法律法规不完善
长沙市虽出台多项关于建设海绵城市的法律法规,但是仍需要借鉴国内外海绵城市建设优秀政策方案,并结合长沙市的具体情况制定切实可行、规范合理的法律法规。
五、对长沙市海绵城市建设的建议
(1)落实严格的水资源管理制度、雨水年径流总量控制率作为刚性控制指标纳入城市总体规划。控制性详细规划和各相关专项规划要落实和深化城市总体规划关于海绵城市建设的原则和目标任务,明确涉及雨水"渗、滞、蓄、净、用、排"等用途的低影响开发设施用地,并结合用地性质和功能布局,明确各地块雨水排放总量、可渗透面积等主要控制指标,指导地块出让与开发。
(2)“生态理念”与“管理理念”互相结合,推广海绵型建筑与小区。新建小区要因地制宜地保留原始地形地貌,实施绿色屋顶或屋顶花园,配套建设雨水收集利用设施。绿地宜优先采用雨水花园的形式,小区室外步行道、停车场应采取透水铺装。既有建筑与小区可结合实际情况对建筑屋顶、建筑与小区周边绿地以及景观水体等实施低影响开发改造。
(3)推进海绵型道路和广场建设。新建道路的绿化隔离带和两侧绿化带要因地制宜建设下凹式绿地、植草沟,两侧因地制宜配套建设雨水收集、净化、利用设施。城市广场因地制宜采用下沉式结构或配套建设雨水调蓄设施,最大程度减缓雨水径流。
(4)加快公园绿地海绵体建设。加快城市绿地海绵体建设。因地制宜设置雨水调蓄设施,实施透水生态铺装、下凹式绿地和植草沟;结合现有山体林地水系,实施郊野公园、城市湿地公园、森林公园建设,并依托山体地势合理设置雨水收集利用设施。
六、总结与讨论
本文以长沙市海绵城市建设进程及政府的相关政策为背景依据,借鉴总结国内外海绵城市建设成功案例,研究分析了长沙市建设海绵城市的相关数据指标,指出了长沙市海綿城市建设现状中存在的问题,并做出相关思考提出合理化建议。本文研究的不足之处是缺乏信息和数据来源的获取量,对长沙市海绵城市建设的相关数据分析还不够全面完善,长沙市海绵城市建设分析还需结合综合指标体系进行评价,更加科学化、规范化。但结合理论分析与数据研究,本文为长沙市海绵城市建设提供参考,并未今后针对海绵城市建设评价的研究给予借鉴意义。
参考文献
[1]周建国.济南市“海绵城市”建设管理问题研究[D].山东大学,2016.
[2]陈灵斐,陈闪,郭张杰,刘鹏程,蒋文伟.大溪湿地公园生态景观规划设计[J].黑龙江生态工程职业学院学报,2014,27(01):5+157.
[3]王超.长沙市屋顶花园的设计研究[D].湖南农业大学,2014.
作者简介:
关雅婷,女,汉,1998年3月,天津市,本科,长沙理工大学建筑学院,城乡规划。