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赣南师范大学学士学位论文海绵城市理论在大学校园里的实践与讨论 以赣南师范大学为例俞坤焰导师:李秀娟老师申请学位类型:学士学位论文提交日期:2016年月日学位授予单位:赣南师范大学摘要 赣州市位于中国华东江西省南部,地处赣江上游,有着千里赣江第一城、世界钨都、稀土王国、堪舆文化发源地等美誉。是国家历史名城。其独有的历经900多年的“福寿沟”综合集成了城市污水排放、雨水疏导、河湖调剂、池沼串联、空气湿度调节等功能,对赣州海绵城市的构建有着深远影响。海绵城市利用低影响开发雨水系统,使得场地开发前后的水文特性保持不变,达到有效削减雨水径流流量、暴雨洪峰流量,减少雨水径流污染的目的。低影响开发雨水系统的种类很多,从源头、中途和末端可分为绿色屋顶、初期雨水弃流装置、渗透井、植被浅沟、透水铺装、湿塘、人工湿地等。本文通过对国内外的先进技术与政策以及发展进程的对比研究,吸取了国内外低影响开发雨水系统优秀案例的设计经验。结合赣州市的自然地理、气象、工程地质状况和社会状况等,对赣州建设海绵城市进行探讨。 目录 1.绪论 1.1论文的研究背景及意义 1.2国内外文献综述 1.2.1国外文献综述 1.2.2国内文献综述 1.3研究的理论基础与相关概念 1.4研究内容与研究方法2.研究区概况 2.1赣南师范大学概况 2.2赣南师范大学实践海绵城市理论的探究 3.赣州海绵城市的构建 3.1绿色屋顶 3.1.1绿色屋顶的构造 3.1.2绿色屋顶的机理和功能 3.1.3 绿色屋顶的设计与应用 3.2透水铺装 3.2.1透水铺装的构成 3.2.2透水铺装的机理和功能 3.2.3透水铺装的设计与应用 3.3植草沟 3.3.1植草沟的构成 3.3.2植草沟的机理和功能 3.3.3植草沟的设计与应用 3.4雨水花园 3.5下沉式绿地 3.6低影响开发的其他技术措施 3.6.1蓄水池 3.6.2湿塘 3.6.3渗管/渠 3.6.4植被缓冲带 3.6.5初期雨水弃流设施 3.6.6渗透塘 4.关于赣州建设海绵城市的建议 4.1在城市规划中存在的问题 4.1.1定量分析不足 4.1.2用地规划与专项规划的脱节 4.1.3城市竖向规划重视不足 4.2建设海绵城市的比选 4.2.1低影响开发不同措施的优缺点 4.2.2建设海绵城市的建议 参考文献 1、绪论1.1论文的研究背景及意义当今中国正面临着水资源短缺,水质污染,洪涝灾害,水生物栖息地丧失等多种水问题。这些水问题综合症是系统性、综合的问题,亟需一个更为综合全面的解决方案。“海绵城市”理论的提出正是立足这一背景。详细阐述了“海绵城市”概念的源起、发展、内涵和构建方法体系,指出“海绵城市”有别于传统的工程依赖性治水思路和“灰色”基础设施,它作为一种生态途径,其构建核心在于建立跨尺度的水生态基础设施,以综合解决中国城乡突出的水问题,并对未来“海绵城市”的研究方向提出了展望。研究的现实意义旨在综合解决城市生态问题.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。由于水是流动和循环的特点,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和各类景观要素相联系,自然过程和人类活动对水生态系统的影响是广泛的。就水而论水容易形成认知障碍,应从更高一个层次研究水体,将视野从水体扩大到汇水区域(对静水水体而言)或流域(对流水水体而言)以及景观尺度。即充分认识到水域、水体本身不仅仅是为水生态系统服务,而是为整个生态系统提供了多种重要且无可替代的服务。例如,水域本身不仅为水生生物提供了生境系统,也为其他需水生物提供了不可替代的栖息环境,佛蒙特州的森林资源调查表明,90%的鸟类的栖息地在距河岸150170m的范围内;人类也喜好栖水而居,因此而形成了庞大的以水为核心的文化遗产。所以,从水问题出发,以构建跨尺度水生态基础设施为核心的“海绵城市”,最终能综合解决城市生态问题,包括区域性的城市防洪体系构建、生物多样性保护和栖息地恢复、文化遗产网络和游憩网络构建等,也包括局域性的雨洪管理、水质净化、地下水补充、棕地修复、生物栖息地的保育、公园绿地营造,以及城市微气候调节等等.1.2国内外文献综述 1.2.1国外文献综述 通过国外文献研究发现,海绵城市的概念最早被澳大利亚研究学者用来隐喻城市对周边乡村人口的吸附效应1-2。近年来,不少学者开始将建设海绵城市作为形容城市与水文关系的研究。Ignacio F. Bunster-Ossa 用海绵城市来形容城市像海绵一样处理雨洪自然事件问题的弹性能力,并以三个案例说明了从规划到设计不同尺度的具体雨洪管理设计方法,包含雨洪滞留和过滤等景观手法的应用3。2015年1 月,美国晨报(Morning Edition)也展开了建设海绵城市的讨论4。 美国环保局(Environment Protection Agency)于 20 世纪 70 年代提出了 BMP(最佳管理模式)的概念5,并对其进行了多方面的完善。重点利用雨水,解决水质与水量的问题,强调生态平衡及社会的和谐发展。同时,澳大利亚的水敏感性城市设计(WSUD Water Sensitive Urban Development)、日本的管理政策、英国的可持续排水系统(SUDS Sustainable Urban Drainage Systems)6等在本国及其他发达国家的雨洪控制管理、水资源利用与保护方面也起到了不错的效果。海绵城市的成功范例层出不穷,例如:美国波特兰的绿色街道、日本东京新宿区的雨洪调蓄设施、德国的波茨坦广场雨水收集和英国的世纪穹顶等等。1.2.2国内文献综述根据相关资料,概念最早可追溯到 2003 年,北京大学俞孔坚和李迪华教授共同出版的城市景观之路:与市长交流7一书中最早将“海绵”的概念比喻自然湿地、河流等对城市旱涝灾害的调蓄能力。随着我国城市水生态问题日益凸显,越来越多的行业人员开始在实践中探寻解决城市雨水可持续发展问题的方法。在此实践探索阶段,俞孔坚教授及其土人景观规划设计团队成果突出,从 2008 年的天津桥园到 2010 年哈尔滨群力雨洪公园,创造了许多雨洪管理实践的成功范例;其次,深圳市在 2004 年开始率先引进 LID 理念,不断探索适应该地区的应用模式,并推动创建光明新区成为全国低冲击开发雨水综合利用示范区8。这些实践进一步推动着我国城市雨洪管理相关理论方面的深入研究和发展。在学术期刊中,市政领域以董淑秋等9为代表,于 2011 年首次在理论研究中结合首钢工业区改造规划的实践明确提出了建构“生态海绵城市”的规划概念。此外,还有许多相关行业人员和研究学者也提出了海绵城市的建设思路10-12。如现任常德市江北水系综合治理办公室项目协调员的刘波,在 2011 年十一届全国人大四次全会和 2013 年十二届全国人大一次会议期间,分别通过九三学社和湖南代表团罗祖亮向会议提交了共两份关于科学利用和管理城市水资源的提案和建议,均提到“建设海绵体城市”的建议1);俞孔坚教授在 2012 年北京遭遇“721”特大暴雨灾害后,致信北京市委书记,提出“建立绿色海绵解决北京雨洪灾害”的建议2);国际著名水文气象专家林炳章教授在 2013 年 10 月于厦门召开的极端暴雨事件和防洪减灾国际学术研讨会上建议,可借鉴美国经验,建设一座“海绵城市”12。1.3研究的理论基础与相关概念 海绵城市 (sponge city),顾名思义是借海绵的物理特性来形容城市的某种功能。我国指南中对海绵城市的概念进行明确定义: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13。通过文献检索,发现国内外多有学者运用该概念来形象比喻城市吐纳雨水的能力。 “海绵城市”相关概念成为了近年我国行业内热门话题和前沿思想,而中央政府的进一步关注和推动则促进了该理念的正式形成。习近平总书记在 2013 年 12 月召开的中央城镇化工作会议上发表讲话时谈到的,建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”。到 2014 年 2 月,住房和城乡建设部城市建设司在其工作要点中明确提出海绵型城市设想;同年 3 月,习近平总书记在中央财经领导小组第 5 次会议上提出新时期治水思路“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时期治水战略,同时再次强调“建设海绵家园、海绵城市”。 水环境与水生态问题是跨尺度、跨地域的系统性问题,也是互为关联的综合性问题。诸多水问题产生的本质是水生态系统整体功能的失调,因此解决水问题的出路不在于河道与水体本身,而在于水体之外的环境。如:大量的雨并不是落在河道里,所以防洪没有必要仅仅死守河道;主要污染源非水体本身,所以,水净化的解决之道也不在于水体本身。解决城乡水问题,必须把研究对象从水体本身扩展到水生态系统,通过生态途径,对水生态系统结构和功能进行调理,增强生态系统的整体服务功能:供给服务、调节服务、生命承载服务和文化精神服务14,15,这四类生态系统服务构成水系统的一个完整的功能体系。因此,从生态系统服务出发,通过跨尺度构建水生态基础设施16,17,并结合多类具体技术建设水生态基础设施,是“海绵城市”的理论核心。1.4研究内容与研究方法 研究方法:(1) 文献查阅法:首先通过查阅文献整理归纳海绵城市的概念理念。海绵城市的建设对城市规划有那些影响。(2) 学科交叉法:海绵城市的建设不仅对城乡规划城市布局产生影响,而且可结合土壤学,植物学,地质地貌,生态学,建筑学等。(3) 分析归纳法:把收集的资料信息,查阅的文献进行筛选整理分析。 研究内容:1海绵城市的理论内涵 2赣州海绵城市构建 3关于建设海绵城市探讨2、 研究区概况2.1赣州市自然地理概况 (1)地理位置 赣州市位于中国华东江西省南部,地处赣江上游,赣州市总面积39379.64平方千米,占江西省总面积的23.6%。经纬度位于北纬24292709、东经1135411638之间。赣州距江西省会南昌市423千米,距首都北京市2021千米,距台湾海峡360千米。 (2)地形地貌群山环绕,断陷盆地贯穿于赣州市,以山地、丘陵为主,占总面积的80.98%。其中丘陵面积24053平方千米,占赣州市土地总面积61%;赣州市山地总面积8620平方千米,占赣州市土地总面积21.89%;兼有50个大小不等的红壤盆地,面积6706平方千米,占赣州市土地总面积的17%。海拔高度,赣州市平均在300500米之间,有海拔千米以上山峰450座,崇义、上犹与湖南省桂东3县交界处的齐云山鼎锅寨海拔2061米为最高峰,赣县湖江镇张屋村海拔82米为最低处。地势周高中低,南高北低。 (3)植被 赣州是中国商品林基地和重点开发的林区之一。植物区系具有种类繁多、成分复杂、起源古老等特点。保留了大量的第三纪植物区系,是古老植物种属的“避难所”,是东亚植物区系的发源地之一,还是中国特有植物珍贵树种较多的地区。在动物地理区划上,赣南属东洋界华中区东部丘陵平原亚区,有较多森林野生动物(昆虫)种类分布在境内各地。西南部的九连山,是中国中亚热带南缘东端自然生态系统保存最完整的地段,保存了一些野生动植物的活化石和珍贵树种。 (4)气候 赣州市地处中亚热带南缘属亚热带季风气候区,具有冬夏季风盛行、春夏降水集中、四季分明、气候温和、热量丰富、雨量充沛、酷暑和严寒流时间短、无霜期长等气候特征。 (5)水源概况 赣州市四周山峦重叠、丘陵起伏,形成溪水密布,河流纵横。地势周高中低,南高北低,水系呈辐辏状向中心章贡区汇集。赣南山区成为赣江发源地,也成为珠江之东江的源头之一。千余条支流汇成上犹江、章水、梅江、琴江、绵江、湘江、濂江、平江、桃江9条较大支流。其中由上犹江、章水汇成章江;由其余7条支流汇成贡江;章贡两江在章贡区相会而成赣江,北入鄱阳湖,属长江流域赣江水系。另有百条支流分别从寻乌、安远、定南、信丰流入珠江流域东江、北江水系和韩江流域梅江水系。区内各河支流,上游分布在西、南、东边缘的山区,河道纵坡陡,落差集中,水流湍急;中游进入丘陵地带,河道纵坡较平坦,河流两岸分布有宽窄不同的冲积平原。 (6)土质概况 境内东南高丘低的地段为河流冲积土,是全市人口,农业集中区。全市分为六个土类,即水稻土、草甸土、红壤、石灰土、紫色土和山地黄壤。其中红壤是分布最广、地带性最强的土壤,土质呈酸性。赣州市土层深厚、土质粘重,透水、通气性差,养分含量低。 2.2赣州市社会概况 (1)社会经济状况 赣州是江西省省域副中心城市,拥有三个国家级经济技术开发区和全省唯一的综合保税区。赣州是全国稀有金属产业基地和先进制造业基地、红色文化传承创新区和著名的红色旅游目的地、区域性综合交通枢纽、赣粤闽湘四省通衢的区域性现代化中心城市。 三次产业结构由2012年的16.7:46.2:37.1调整至2013年的16.2:45.7:38.1。全年财政总收入280.20亿元,比上年增长21.4%。其中,公共财政收入184.37亿元,增长30.5%。实际利用外资11.28亿美元,增长10.08%。实际利用省外5千万元以上项目资金454.15亿元。增长20.37%。进出口总额33.02亿美元,增长0.39%,其中出口总额29.16亿美元,增长2.69%。 2.3赣州市建设海绵城市的探究 江西赣州是千年古城,对于建设海绵城市,赣州则有一大优势,那就是”福寿沟“。福寿沟位于江西赣州,修建于北宋时期,工程由数度出任都水丞的水利专家刘彝主持,是罕见的成熟、精密的古代城市排水系统,虽经历了900多年的风雨,至今仍完好畅通,并继续作为赣州居民日常排放污水的主要通道。 (1)福寿沟的构造 福寿沟工程主要分为三大部分,一是将原来简易的下水道改造成矩形断面,砖石砌垒,断面宽大约90公分,高180公分左右,沟顶用砖石垒盖,纵横遍布城市的的各个角落,分别将城市的污水收集排放到贡江和章江。二是将福寿二沟与城内的的三池(凤凰池、金鱼池、嘶马池)以及清水塘、荷包塘、蕹菜塘、花园塘、铁盔塘等几十口池塘连通起来,一方面增加城市暴雨时的雨水调节容量,减少街道淹没的面积和时间,另一方面可以利用池塘养鱼、淤泥种菜,形成生态环保循环链。三是建设了12个防止洪水季节江水倒灌,造成城内内涝灾害的水窗,这种水窗结构由外闸门、度龙桥、内闸门和调节池四部分组成,主要是运用水力学原理,江水上涨时,利用水力将外闸门自动关闭,若水位下降到低于水窗,则借水窗内沟道之水力将内闸门冲开。为了保证窗内沟道畅通且有足够的水压力(冲力),刘彝采取变断面,加大坡度的方法来加大水的水流速度,进入水窗的水增加流速2-3倍,水窗的坡度是4.25%,比正常下水道大4.1倍,这样就保证了水窗内的水保持强大的水压,既可以冲刷走水中的泥沙和杂物,又可以冲开外闸门,排人江中。值得一提的是,福寿沟工程通过科学合理的设计,利用城市地形的自然高差,全部采用自然流向的办法,使城市的雨、污水自然排入江中和濠塘内。 (2)福寿沟的功能运转 福寿沟综合集成了城市污水排放、雨水疏导、河湖调剂、池沼串联、空气湿度调节等功能,甚至形成了池塘养鱼、淤泥作为有机肥料用来种菜的生态环保循环链。整个排水网络“纵横纡折,或伏或见”。福寿沟运转奏效,经年不坏,有赖于定期清淤疏浚。宋治干是为赣州市政服务过32年的退休工人,多年维护着这一地下脉络的清洁畅通。据他介绍,虽然福寿沟名字很好听,但疏浚工作也是十分艰苦的。他第一次进沟时,差点被恶臭熏倒。历史上经元、明、清三代,福寿沟因年久失修,倒塌淤塞严重,清同治年间和上世纪初期都进行过较大规模的修复。上世纪50年代,经过修复的福寿沟再次恢复了排水功能。3、赣州海绵城市的构建 3.1绿色屋顶绿色屋顶,也叫种植屋面、屋顶绿化等18。它是指在不同类型的建筑物、立交桥、构筑物等的屋面、天台或者露台上种植花草树木,保护生态,营造绿色空间的屋顶19。 3.1.1绿色屋顶的构造 绿色屋顶由建筑屋顶的结构层、防水层、保护层、排水层、隔离滤水垫层、蓄水层和种植基质、植被层组成,如图 3.1。 绿色屋顶结构图 3.1.2绿色屋顶的机理和功能 (1)绿色屋顶对环境的影响我国城市的人均绿化面积较小,绿色屋顶的实施,可以在很大程度上增加人均的绿化面积。以一个 25 万的小区为例,取屋顶面积为 25%,即有 6.25 万的绿化面积。可见,绿化屋顶对人民生活有着重要的作用。传统的屋面材料主要为沥青、混凝土等,视觉效果较差,并且对雨水的收集起不到很好的效果。绿色屋顶,给人予赏心悦目的享受,绿色与城市现代化交相辉映,起到了良好的作用。同时,可以充分的让居民们感受到大自然的气息,极富美学体验。 (2)绿色屋顶对雨水径流量的影响 通常,屋顶的径流系数取 0.9(以沥青混凝土为例),而绿色屋顶的径流系数为 0.3,由此可见,绿色屋顶可以有效的截留雨水,削减雨水径流总量,减少排水不畅和洪涝灾害。同时,绿色屋可有效的节约水资源,促进环境的保护和水循环的平衡。 (3)绿色屋顶的应用绿色屋顶的应用起源于 20 世纪 60 年代的美国,随后发展至全世界的多个国家和地区。如图:3.2透水铺装 透水铺装是指将孔隙率较高、透水性较好的材料应用于道路路面。它可以使雨水进入透水铺装的内部,贮存适量的雨水或随内部的排水管道排出,减少洪峰流量,削减径流系数。 3.2.1透水铺装的构成透水铺装由面层、过滤层、基层、垫层和土层构成,如图: 透水铺装的结构图 3.2.2透水铺装的机理和功能 透水铺装可以有效的削减径流流量,使雨水迅速的入渗,减少洪涝灾害的风险;使得水资源得到有效的补充,利于生态环境的保护;透水铺装可以使路面无积水或有少量积水,从而增强道路的安全性能,保证了行人和驾驶人员的生命安全;透水铺装的较大孔隙不仅可以吸收噪音,还可以缓解温室效应,使得路面温度得到有效的降低,延长道路的寿命。如图: 3.3植草沟植草沟又称为植被浅沟,是一种种植有植被的具有景观欣赏性的地表沟渠,它可以通过重力流收集、转输和排放雨水。植被浅沟既是一种径流传导的设施,也可以与低影响开发的其他设施一起,输送径流雨水并且收集、净化雨水。植被浅沟根据构造的不同,共分为干式植被浅沟、湿式植被浅沟和转输型植被浅沟三种。 3.3.1植草沟的构成转输型植草沟是最简单的一种植草沟,它是开阔的、耐冲刷的浅植物型沟渠。转输型植草沟将集水区的径流雨水进行疏导并进行预处理,是一种成本低、维护简单的收集雨水的方式。由于它不用考虑植物水淹的问题,被广泛应用于高速公路周边。湿式植草沟与转输型植草沟类似,但其增加了堰板等,水力停留时间有所提高,故该类型植草沟可以长时间的保持湿润或水淹状态。湿式植草沟可用于高速公路排水系统或小型的停车场等地。但由于其长期保持湿润或水淹,容易滋生蚊蝇,产生卫生隐患,故湿式植草沟不适用于居住小区或人员聚集的场所。干式植草沟,沟底采用了透水性较好的土壤过滤层,同时在沟渠底部铺设了雨水转输的管道,大大提高了雨水的渗透、传输、滞留和净化能力,减小了水淹对植被的损害,提高了雨水的利用效果。干式植草沟比较适用于建筑小区,一方面对雨水的收集起到了很好的作用,另一方面对于美化小区,保持植草干燥做出了巨大贡献。 (a)转输型植草沟(b)干式植草沟(c)湿式植草沟3.3.2植草沟的机理和功能植草沟可以有效的滞留雨水,促进土壤的渗透。同时,它还可以减缓雨水的流速,保持水土,削减径流量。植草沟对于污染物的去除和迁移也起到了较好的作用。如图: 3.4低影响开发的其他技术措施 3.4.1蓄水池蓄水池指专门储存雨水的收集利用设施,同时它对削减洪峰流量也起到一定的作用。蓄水池需结合当地的土质、地形等条件,可选用钢筋混凝土、砖砌等多种形式,用于地上或地下。 蓄水池可用于具有雨水回用要求的小区等,回用的雨水可用于冲厕、浇洒绿地、景观用水等。我们赣州的“福寿沟”就是一个较大的蓄水容器,这样的一个工程在内涝时可以蓄水,缺水时又可以回用,这就是蓄水池的一个典型的成功案例。 3.4.2湿塘 湿塘是指具有收集雨水和净化雨水的功能,是景观水体的一种。湿塘可以在平时发挥其景观功能,供人们休闲、娱乐。在暴雨降临时,发挥其雨水调蓄的功能。湿塘可以用在居住小区、公园、广场等具有较大空间的地方,对于生态保护和居民生活有着重要意义。 3.4.3渗管/渠 渗管/渠是能够渗透雨水的管道和沟渠,它可以由无砂混凝土管/渠、穿孔管等组成。渗管/渠需设置植被浅沟、沉淀池等设施;敷设时要有一定的坡度,使雨水顺利的排出。渗管/渠适用于建筑小区等转输雨水量较小的场所,避免应用在具有较大承载力的路面以下或地下水位较高、径流污染严重的地点,否则,易造成地表结构塌陷和管道堵塞等。 3.4.4植被缓冲带 植被缓冲带设置在坡度较缓的地区,通过植被的拦截、土壤下渗等作用,削减雨水径流量,降低径流污染。它适用于不透水面的周边,如道路边等。同时,也可作为城市水系的绿化带,但需注意坡度和宽度的要求:坡度宜在 2%6%之间,宽度则不宜小于2米。 3.4.5初期雨水弃流设施由于初期雨水的冲刷,雨水径流将屋面、路面等的污染物也随之带走。初期雨水弃流设施可以将初期的雨水收集并弃除,从而使后期的雨水更好的被收集和利用。弃流的雨水可直接排入排水管道,经污水处理厂等进行处理。常见的初期雨水弃流装置有容积式弃流装置、小管弃流井等,主要应用在建筑小区屋面雨水立管、径流雨水的集中入水口等设施的前端。如图:的 初期雨水弃流设施结构图 3.4.6渗透塘 渗透塘是一种促进雨水下渗、同时补充地下水的设施。渗透塘可以削减洪峰流量并使雨水得到净化。渗透塘设施较为复杂,可用在空间较大(1ha)的地区,如城市立交桥附近排洪压力大、汇水集中的地区;同时需考虑后期的维护管理等问题。 4、关于建设海绵城市的建议 4.1在城市规划中存在的问题海绵城市建设是一项复杂的系统工程,涉及城市建设的各个方面。现有城市规划体系对海绵城市建设内容的支撑作用体现不足,主要表现在以下几个方面:定量分析不足、用地规划和各种专项规划的脱节,城市竖向规划不够重视等。因此,了解以上城市规划问题,将海绵城市建设内容和要求有效落实到城市规划设计中,是有效解决城市水环境问题的关键。 4.1.1定量分析不足 海绵城市建设要求在规划设计的前期对开发区域进行详细的调研和量化分析,识别风险区域位置和规模,划定蓝线、绿线和开发区域边界,合理确定土地开发强度,保护和修复湿地、洪泛区等水敏感区域。目前城市规划设计的分析方法主要有定性和定量。其中以文字描述型研究报告为基本形式的定性方法,由于简单易行、便于理解而得到较为广泛的应用,但同时也日益暴露出偏离实际、规划内容难以落实和方法不够严谨等诸多缺点20。相较于定性分析,基于各种数据统计分析的定量方法,结果虽比较客观,但在实际规划设计中较少使用,因为定量分析需要大量的资料数据,其收集难度较大。 比如处于城市总体规划阶段末端的城市雨水工程规划设计,常在缺乏对场地开发前后用地性质、竖向、下垫面等条件分析的情况下,即按照规划道路初步确定城市雨水管道的走向、管径等。工程设计人员根据实际工程需要和现状条件在详规阶段只能对雨水管道做出局部的调整。实际工作中,总体规划一旦被批准通过,详规阶段对雨水管道的调整常常受限。同时,规划人员常会根据城市道路的级别,进行城市雨水干管和支管的总体布局。这种城市雨水工程布局模式缺乏对用地开发前后地表雨水产汇流量的定量评估,常会造成城市雨水工程的规模布局与用地开发强度之间的脱节。4.1.2用地规划与专项规划的脱节 海绵城市建设要求城市总体规划与各类专项规划同步编制,各专项规划为总体规划提出要求和目标,城市总体规划中要体现各专项规划的衔接和协调关系,并统筹各专项规划(如图 )。在目前城市规划中,用地规划和道路、绿地等专项规划之间缺少高效快速的反馈机制。在城市总体规划设计阶段,设计人员一般首先考虑城市功能分区,确定城市用地布局,最后再辅以道路、绿地和市政设施等,确定城市用地布局时较少考虑下位专项规划。在进行专项规划设计时,对城市道路、绿地和市政等的布局缺少对城市用地性质、开发强度的分析评估,常使地块开发强度与周围道路、绿地、市政等基础设施配套之间产生脱节。同时在规划方案的早期阶段,由于交通、景观等没有介入到城市用地规划布局中,也就无法实行城市用地规划和各专项规划相互结合的多方案比较。一旦城市总体规划体系初步确立,就具有了法律效力,很难在以后的施工建设阶段做出大的原则性调整21。用地规划和专项规划的脱节往往造成道路、绿地、市政等基础设施与城市用地被动结合的局面。总体规划一旦批准通过,将对城市分区编制详细规划,详细规划阶段的主要内容是确定地块开发强度,细分地块性质和面积等22。在确定地块容积率、绿地率等具体指标的基础上,再编制城市道路、绿地等专项规划。这种常规的规划编制和组织办法只是将城市绿地、道路交通及市政工程等专项规划当作了城市规划的一个配合环节,只能被动地适应城市用地规划。基于海绵城市建设模式的城市规划编制模式应将用地规划和专项规划有机结合,建立高效的调节反馈机制,根据其反馈机制的有效调节,最终达到用地与道路、景观及市政工程之间的协调统一,以便于有效落实海绵城市建设的内容。 用地规划与各专项规划的反馈调节流程4.1.3城市竖向规划重视不足我国现行的城市规划编制办法(2006 版)由于对“场地竖向规划”方面内容描述较少,使得制定规划时常常忽略了竖向规划的作用。城市用地竖向规划,即城市开发建设地区为满足道路交通、排水、建筑布局和城市景观等方面的综合要求,对自然地形进行利用、改造,确定坡度、控制高程和平衡土石方等而进行的规划设计,是城市规划的一个重要组成部分23。作为城市防止发生内涝的一个重要组成部分,竖向规划与城市排水防涝等专项规划有着密切的关系。因此,城市竖向规划的编制应建立在对规划区地形地貌定量分析的基础上,有效落实低影响开发雨水系统重力流排放的竖向要求、低影响开发雨水设施与管渠等排水设施竖向衔接的要求、以及超标准雨水径流的行泄通道竖向要求等。但在实际工作中,常常对规划范围内的地质地貌等自然现状缺乏深入的调研和量化分析,再加上各种数据收集的困难,城市用地竖向规划常常偏离实际,造成未来城市各项用地在空间布局上的相互冲突,以及用地与道路、排水、工程敷设及局部与整体等矛盾24。对于河网密集或地形复杂且常有洪水发生的城市或区域,一旦城市用地竖向规划严重偏离实际,常会引发一系列专项规划与实际的脱节,结果导致遭遇强暴雨时,城市“内水”的快速聚积,加上河道“客水”的入侵,往往会在短时间内造成城市局部地区的严重内涝。因此,竖向规划对于海绵城市的建设具有重要作用。 4.2建设海绵城市的比选4.2.1低影响开发不同措施的优缺点低影响开发的技术措施形式多种多样,具有着不同的功能和优缺点,现列表比较几种方式: 技术措施 优点 缺点绿色屋顶有效减少径流总量、径流污染,节能减排对屋顶荷载、空间条件等要求较高 透水铺装应用广、施工简便、削减径流量、净化雨水易堵塞、寒冷地区融冻风险高 植草沟适用范围广、类型多样建设费用低、维护简单易受空间地理因素的限制蓄水池节省占地、管道易于接入、储水量大初期的建设费用较高 湿塘较大区域的削减径流量、减少径流污染和洪涝灾害场地要求严格、维护管理费用高渗管/渠对空间要求小 易堵塞,维护困难建设费用高 植被缓冲带建设、维护费用低对空间及坡度等要求较高 初期雨水弃流设施空间小、建设费用低径流污染物的弃流多少不易控制渗透塘削减洪峰流量、有效补充地下水场地要求高、后期维护较难 4.2.2建设海绵城市的建议在赣州市建设海绵城市时,根据赣州的气候特征、土质与地形特点和社会状况,结合上述各类的低影响开发设施的优缺点和海绵城市建设技术指南低影响开发雨水系统构建同时尽量使开发前后场地的水文特性保持不变,使其水文干扰最小化。通过综合系统的规划后,再进行设计、建设实施和运行。不同的低影响开发设施具有不同的利用条件,在应用时,需要结合其适用条件,确定其场地的大小、位置等。不同的低影响开发措施可以结合利用,以达到最佳的效果。在利用低影响开发措施时,应充分考虑不同技术措施的优缺点。同时,对于低影响开发措施要定期的管理和维护并进行风险的管理。参考文献:1T.Budge.Sponge cities and small towns: a new economic partnershipC/ M.Rogers,D.R.Jones.The changing nature of Australias country towns.Ballarat: Victorian Universities Regional Research Network Press,2006:38-52.2Neil Argent,Fran Rolley,Jim Walmsley.The Sponge City Hypothesis: does it holdwater?J. Australian Geographer,2008,39(2):109-130.3Ignacio F.Bunster-Ossa.Sponge CityM/S.T.A. Pickett,M.L.Cadenasso,Brian Mc Grath.Resilience in Ecology and Urban Design:Linking Theory and Practice for Sustainable Cities.New York:Springer,2013:301-306.4 Amy Standen.Building Sponge City:

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