城市綠地對(duì)于雨水資源管理利用的生態(tài)化途徑體系研究
作者:檢測(cè)狗 發(fā)表時(shí)間:2020-05-02 18:14:32 瀏覽次數(shù):243
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摘 要:雨水資源利用與管理是當(dāng)今海綿城市建設(shè)中的重要工作。城市綠地是海綿城市建設(shè)中的重要載體,對(duì)城市雨水資源的回收利用和自然生態(tài)環(huán)境保護(hù)有著舉足輕重的作用。文章針對(duì)城市綠地實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水資源管理利用的生態(tài)化途徑體系展開了相應(yīng)的研究,并建立了一個(gè)適于園林綠地的雨水生態(tài)化利用系統(tǒng)單元模式。
關(guān)鍵詞:城市綠地;雨水資源;管理利用;生態(tài)化途徑
當(dāng)代城市中雨水這種相對(duì)豐富且廉價(jià)的資源若能夠很好的回收利用,能在很大程度上緩解城市水資源壓力。我國絕大多數(shù)城市的雖然雨水降水量充足,但對(duì)城市雨水資源利用手段和方式比較落后,不能有效將雨水資源進(jìn)行合理的利用處理,甚至一些海綿城市建設(shè)項(xiàng)目工程也成為擺設(shè)。所以,對(duì)城市雨水資源管理利用的生態(tài)化途徑體系研究是具有積極意義的,能夠在一定程度上幫助城市雨水資源利用事業(yè)的發(fā)展,保護(hù)城市自然生態(tài)環(huán)境。
1 城市水資源現(xiàn)狀和城市雨水資源利用現(xiàn)狀
水是城市中非常重要的生命資源,水資源的緊缺是我國大多數(shù)城市面臨的難題。在北方一些城市,水資源十分匱乏,如山西省會(huì)太原,人均水資源含量僅為全國水平的 1/13,屬于聯(lián)合國確定的極度缺水狀態(tài) [1]。我國城市水資源涉及到國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面,水的使用量逐年升高。目前我國水資源有著需求量大、分布不均勻、污染嚴(yán)重的特點(diǎn)。
由于不同城市水資源不平衡和經(jīng)濟(jì)技術(shù)能力差距的原因,不同城市雨水資源的利用程度就有所不同??偟膩碚f,我國絕大多數(shù)城市對(duì)城市雨水資源的利用工作還不夠成熟,很多經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)城市幾乎談不上有效利用,沒有妥善的行政措施來約束與管理,也沒有成熟的技術(shù)和經(jīng)費(fèi)投入作保障,有些城市雖然建立了雨水收集系統(tǒng)卻沒有匹配的處理系統(tǒng)和再使用體系來運(yùn)營。但是總的趨勢(shì)是逐漸好轉(zhuǎn)的,近年來相關(guān)的研究都越來越多,既涉及到大尺度的城市綠地、交通路網(wǎng)等,也有小尺度的居住區(qū)、校園之類。這些經(jīng)驗(yàn)和途徑都值得我國水資源匱乏的城市去借鑒。
2 城市園林綠地對(duì)于雨水資源管理利用的生態(tài)化途徑研究
1994 年實(shí)施的《城市綠化規(guī)劃建設(shè)指標(biāo)的規(guī)定》中規(guī)定,城市綠地率到 2000 年應(yīng)不少于 25%,到 2010 年應(yīng)不少于 30%??梢姵鞘芯G地是城市重要的組成部分和緩沖體,理應(yīng)最大程度的承擔(dān)城市雨水資源集蓄利用的職能。想合理利用城市雨水資源,就需要針對(duì)城市綠地收集、凈化,使用雨水等生態(tài)化途徑展開相應(yīng)研究,才能助力緩解城市水資源壓力與調(diào)節(jié)自然生態(tài)平衡。
2.1 園林化場(chǎng)地的集、蓄設(shè)施營造
城市中大大小小的地表徑流首先要有效的被“收集”到一起。除了適當(dāng)減少園林中的封閉路面與廣場(chǎng)面積,采用透水性鋪裝材料等使雨洪下滲率提高的措施與手段,還要采措施以利于水的定向流動(dòng)。最生態(tài)化的方法當(dāng)然是有效的引流攔阻手段與恰到好處的坡度設(shè)計(jì),且二者是相輔相成的。無論硬化地面還是綠化地面都應(yīng)以一定的坡度引流徑流方向,并通過路緣石與路面之間高差關(guān)系處理或者微地形起伏等對(duì)雨水“先攔再聚”并引流到低處的蓄水體系中。這個(gè)過程不僅僅要引導(dǎo),還需要控制。如園路設(shè)計(jì)時(shí)高于路面的路緣石能控制雨水的聚攏;和路面等高的路緣石則給徑流開了一道泄水閘。有關(guān)的園林豎向設(shè)計(jì)的要求中都提到了不同類型場(chǎng)地的排水坡度要求,眾多的案例中也有很多引流設(shè)施的內(nèi)容,這里不再贅述。要注意,下墊面坡度的設(shè)計(jì)除了要體現(xiàn)通道和引導(dǎo)作用,還要滿足園林安全性和水土保持方面的要求,這才是生態(tài)化的途徑。
雨水被引流后,需要有“容器”去 “盛放”。相對(duì)于儲(chǔ)水罐或者積水坑等生態(tài)性較差的形式,可以適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)下沉式的園林綠地或綠帶來充當(dāng)“蓄水池” 角色。這種低于周邊地表高程的地塊,有水時(shí)就是一塊塊濕地甚至小型水面,無水時(shí)則可以展現(xiàn)出起伏有致的高差變化和豐富的立面視覺景觀,這無疑也是生態(tài)化的體現(xiàn)。此外還有很多的蓄水模式是在園林的地下部分設(shè)計(jì)成地下儲(chǔ)水設(shè)施,如美國西雅圖 High Point 住宅區(qū)就將池塘公園、袖珍公園和兒童游戲場(chǎng)地等開放空間的地下部分設(shè)計(jì)成了地下儲(chǔ)水設(shè)施 [2]。
2.2 減緩徑流集中速度的生態(tài)化手段研究
城市內(nèi)澇發(fā)生,多是因?yàn)榇笥瓯┯晷纬傻牡乇韽搅鞒隽顺鞘惺姓潘芫W(wǎng)的承受與分流能力,大量的地表雨水迅速集中,不易控制,沒有出路。在城市綠地中地表徑流速度過快,易對(duì)土壤形成沖刷,尤其在高差顯著地段易造成水土流失;此外流速過快則攜帶的泥沙不易沉淀易導(dǎo)加劇綠地排水管網(wǎng)的擁堵程度。所以對(duì)于城市雨水不僅僅要引流,更要控制性的去引流,以緩解以上兩種情況的發(fā)生。
試圖減緩城市綠地地表徑流集中速度的行之有效的生態(tài)化手段,可從下墊面的設(shè)計(jì)及材質(zhì)的角度去實(shí)現(xiàn)。下墊面設(shè)計(jì)重要的首先是豎向設(shè)計(jì),要注意地面坡度不要過陡、過長,要有起有伏,起伏的地形自然而然地減少了沖刷的力度。其次還可在徑流的必經(jīng)之路上設(shè)置 “障礙物”,比如種植根系牢固的植物或者利用喬木的樹干來削弱水勢(shì)或者增設(shè)置石等,都是非常生態(tài)化的有效手段。
2.3 根據(jù)地形地勢(shì),合理劃分匯水區(qū)域
生態(tài)園林和生態(tài)城市提倡的是實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水的高效利用而非排走,希望城市中大量的雨水都可能被綠地這個(gè)載體蓄積和組織起來以實(shí)現(xiàn)再利用。因此除了一部分雨水進(jìn)入排水管網(wǎng)與城市水體外,大量雨水應(yīng)當(dāng)按照設(shè)想進(jìn)入城市綠地被蓄積才是實(shí)現(xiàn)有效利用的前提。目前提倡的 LID 技術(shù)的應(yīng)用,也非常關(guān)注末端處理和場(chǎng)地措施,而合理的匯水區(qū)域劃分在多數(shù)情況下是依靠城市綠地中場(chǎng)地措施來實(shí)現(xiàn)的。這些措施中效果最為直接的就是對(duì)綠地規(guī)劃設(shè)計(jì)和施工時(shí)地形地勢(shì)的處理。
園林綠地中地勢(shì)較高的地方具有分水嶺的作用,雨水落地會(huì)自然而然的往低處流向不同的積蓄地點(diǎn)。園林中的道路和“高地”最適宜充當(dāng)“分水嶺”。因此對(duì)園路和園林地形的規(guī)劃設(shè)計(jì)不僅僅要考慮環(huán)境的制約、游人的習(xí)慣、優(yōu)美的景觀與流暢的序列,還應(yīng)該對(duì)雨水匯水區(qū)域的范圍和形狀進(jìn)行精準(zhǔn)設(shè)計(jì),不宜出現(xiàn)范圍懸殊過大,形狀過于狹長等情形。對(duì)此目的的實(shí)現(xiàn),規(guī)劃中可以引入現(xiàn)代化的手段和技術(shù)進(jìn)行模擬以達(dá)到協(xié)同設(shè)計(jì),如 GIS。
2.4 分段落逐級(jí)凈化與消減污染物手段的實(shí)現(xiàn)
要想實(shí)現(xiàn)雨水的再利用,必須通過一定的手段以凈化雨徑流中附帶的大氣顆粒物、綠化殺蟲劑、土壤肥料,枯枝落葉等污染物,然后才可以參與到再利用過程中。雨水花園是目前常用的生態(tài)化凈化手段,是城市雨水利用基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,被稱為生物過濾器,具有降低污染物濃度并促進(jìn)地下水補(bǔ)給的作用 [3]。典型的雨水花園的結(jié)構(gòu)中有礫石層、砂層、樹皮覆蓋層等,有效的阻滯部分污染物以達(dá)到凈化的目的,其示意圖如圖 1 所示。通過實(shí)地調(diào)研,發(fā)現(xiàn)在山西太原、晉中這樣的內(nèi)地城市,有極少數(shù)高檔次住宅區(qū)中有類似的雨水收集和初步凈化的規(guī)劃設(shè)計(jì)及工程技術(shù)手段體現(xiàn)。
雨水花園對(duì)徑流的凈化是縱向的逐層凈化,多用于面積較小的綠地中,凈化效果有一定的限度 [5]。而在一些面積較大凈化要求稍高的地段,還可以設(shè)置橫向的分段落逐級(jí)凈化與消減的措施,再結(jié)合水生植物的生態(tài)作用將凈化過程進(jìn)一步深化 [4]。這種橫向的分段落凈化的過程主要是由自然沉淀、土石過濾、植物及微生物的凈化等 3 個(gè)生態(tài)化的階段組成,上海后灘濕地公園的水體凈化景觀就是基本遵循這個(gè)過程來實(shí)現(xiàn) [5]。
2.5 雨水的利用
城市雨水利用,主要可以用來進(jìn)行城市綠地灌溉、洗車、道路清掃、沖洗廁所、園林水體的水量補(bǔ)充等等,必要時(shí)還可用作工業(yè)用水 [6]。但是也需要注意雨水的保存問題。
3 生態(tài)化的城市雨水資源管理利用體系單元
基于以上關(guān)于城市綠地對(duì)于雨水資源管理利用的過程及體系研究,可以得出園林綠地對(duì)于城市雨水和地表徑流的管理是由雨水的源頭管理,徑流的路徑管理,雨洪的凈化管理和雨水資源的利用管理等幾個(gè)最主要的層面構(gòu)成。這個(gè)過程體系的前三個(gè)部分都是行之有效的生態(tài)化途徑。這個(gè)過程可總結(jié)為以下的單元系統(tǒng)來表示,如圖 2 所示。
4 結(jié)束語
園林綠地在對(duì)城市雨水管理利用的過程和結(jié)果中呈現(xiàn)出舉足輕重的作用。城市綠地通過以上生態(tài)化的途徑和手段對(duì)綠地自身及周邊區(qū)域的徑流進(jìn)行滲透、調(diào)蓄、凈化等,有效控制雨水徑流量、實(shí)現(xiàn)雨水回收再利用,有效促進(jìn)生態(tài)自然資源平衡,也盡力使景觀效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益的價(jià)值綜合在一起。
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摘要 總結(jié)了城市綠地系統(tǒng)概念、特征及發(fā)展歷程, 介紹了國內(nèi)外城市綠地規(guī)劃現(xiàn)狀及成功的理念, 探討了我國綠地規(guī)劃取得的成績、存在的問題及解決辦法, 從綠地模式、規(guī)劃特征、規(guī)劃新方法方面指出了未來城市綠地規(guī)劃的趨勢(shì)。
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