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【摘要】海绵城市是当前我国城市发展的重要趋势,其作为一种生态建设模式,对于城市的可持续发展具有积极作用。城市开发建设各环节均会对城市雨水环境产生影响,在项目设计工作开展之初便是场地设计,故本文仅从工程项目场地方案设计方面进行简要论述与探讨,供设计人员参考。
【关键词】海绵城市;低影响开发技术措施;场地方案设计
在城市建设当中,海绵城市理念运用目的是为提升城市水环境品质,改善城市生态环境。当前我国大多数城市面临的水资源短缺、水资源污染、城市内涝、黑臭水体等各项问题与城市的开发建设有着紧密联系。而场地方案设计则是海绵城市建设的第一步,为解决城市内涝,提高自然降水的利用率,提高城市居民生活品质奠定基础。
1、海绵城市理论概述
海绵城市,顾名思义就是指城市在水循环环境中能够像海绵一样,实现渗、滞、蓄、净、用、排的功能,提升城市对于水资源的调控效果,适应外界环境的变化,对于外界灾害也具备较好的缓冲作用。《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建》中明确提出海绵城市建设基本原则为:规划引领、生态优先、安全为重、因地制宜、统筹建设。项目设计中,海绵城市理论应用设计工作的侧重点应从项目总体规划阶段把控,构建完善的规划、设计、实施、运营维护及后评价体系。
2、对设计工作现状分析
在场地设计中,传统做法存在的问题,从以下几个方面分析。
2.1传统排雨水观念的落后
传统设计理念和设计手段忽略了城市开敞空间对雨水的缓冲作用,其缺点在于:提前了周边河道的洪峰时间,提高峰值流量、加大水流对河道的冲击、载断地下水资源的补给途径,影响了正常的水文循环过程。加之不合理的管网规划设计、不健全的排水设施、较低的建设标准以及不到位的维护管理等因素,使短时强降雨径流洪峰无法及时排放,城市内涝事件频频发生。
另一方面,地表径流尤其是降雨初期的雨水携带了大量的污染物质,这些雨水直接通过硬质地面汇入市政管网,然后排入城市受纳水体。这样的水质直接作用于城市受纳水体的水生态环境,使城市区域水生态系统和水资源受到污染,威胁城市安全。
2.2传统方案设计考虑因素的不完善
传统项目方案设计前期分析中,虽然要对自然地形地貌、生态系统做分析,但对其的分析广度和深度远不如土地开发利用、道路交通规划、建筑建造和市政配套等方面。在后续详细设计阶段对现有汇水分区、地表径流、土体渗透性能以及现状水体的改变对建设后整个环境产生的影响并未系统地分析和评估。虽然在现行城市规划中会划定城市藍线、城市绿线,但因其划定的规则单一,并不能对不同场地进行因地制宜,在对生态系统保护中不能起到系统性控制作用。有关自然生态系统方面的基础资料搜集量不足,设计工作中侧重点的偏离,导致在项目方案设计过程中无法对规划区内的自然生态系统进行有效保护。
2.3传统规划指标控制体系不完善
传统规划指标主要以建筑密度、容积率等与场地开发强度有关指标控制,与生态水文、雨水管理等相关的控制性指标较少,即使考虑也只是简单控制指标,并未形成指标控制体系。由此带来的问题如果在规划层面不能提出相关管理指标体系,在后续开发建设过程中将无法保障雨水管理模式的建成与推行。
2.4粗放型的土地开发利用对自然的破坏
传统的土地开发利用中,为了招商引资,在行政主管部门的指导下对规划区进行“三通一平”、“五通一平”等,考虑对大型企业的吸引力,有时会提出“千亩用地”的概念。面对小型汇水沟道直接采用填埋政策或修筑涵洞,面对不宜填埋的冲沟、水系采用截弯取直,修筑不透水的人工泄洪构筑物。这样的粗放型开发模式切断或严重影响城市消纳水体补给,导致流域内水生态系统的破坏。
3、海绵城市理念在场地方案设计阶段的应用
项目方案设计应在满足城市总体规划、控制性详细规划的前提下进行,并且结合项目特点、用地情况、规划指标等方面因素,在海绵城市理念的指导下,场地方案设计可以从以下两个方面入手。
3.1改变排雨水观念
面对传统排雨水观念带来的问题,在工程设计中急需改变面对雨水的态度。低影响开发技术是我国正在推广的排水理念。然而,这项技术其实并非全新的,早在上世纪90年代美国就在推行,该技术的理念就是通过分散的、小规模的源头控制,达到对城市暴雨产生径流和污染的控制,从而能够维持或者恢复区域开发前的水文机制。
在设计过程中不应再谈水色变,把有限的雨水资源就地收集利用,运用亲近生态和亲近自然的理念,挖掘城市自然生态系统服务价信,保护水质、涵养水源、调蓄雨洪,通过科学合理的规划设计,维护和提升城市自然水文循环过程。
3.2合理运用低影响开发技术措施进行场地方案设计
正如前文所述,在合理的场地规划中应对自然形成的冲沟、水系等进行保护,而不是一味地追求传统的土地利用率。在大面积用地中,应根据项目规划而分区域,采用合理措施进行场平,对冲沟、水系的保护工作应该贯穿整个项目实施和使用阶段,维护好流域内水生态系统。
吸取以往在场地方案设计阶段忽略的水生态环境,在场地设计中关注场地自然状态下的原生土地特质,重点从水文地质、地形地貌、土壤植被等方面,对于场地现状自然生态环境进行适度开发,最终达到开发前后的水文循环尽量保持一致。在这样的思路下,设计流程大致分为如下步骤:
①根据用地规划条件、自然条件等因素划定开发建设低敏感区、开发建设中敏感区和开发建设高敏感区。这个环节主要完成用地敏感度分析区划,对场地功能分区、平面布置、竖向设计等方面形成一定的制约,让遵循自然、保护生态的理念贯穿到设计工作的每一个环节。
②在场地用地敏感度分析的基础上,结合项目功能形成初步方案,并对项目进行合理分区,划定低影响开发技术措施应用的区块及功能选型。这个环节主要完成初步方案的竖向设计,并划定汇水区块,根据项目功能和用地特点选定“渗、滞、蓄、净、用、排”中的某项或某几项技术措施合理应用在不同分区,形成低影响开发系统设计。
③根据项目整体规划控制指标,结合初步方案对整体用地分解,对每个分区进行控制指标分解。这个环节主要根据项目特点,将海绵城市技术控制指标合理分解,以求项目整体指标满足规划指标。
④根据各地块分解指标,合理设置各地块低影响开发技术设施,并初步拟定设施规模。这个环节主要完成各地块低影响开发技术设施的选用及规模,并完善低影响开发系统设计。
⑤根据各地块低影响开发设计方案,运用计算机模型,进行各项指标验算,对方案进行评价。这个环节主要完成对低影响开发设计方案的模拟运算及评价,对不满足分区指标的地块设计方案进行调整,使之满足分区指标,最终对整体方案进行评价。
⑥根据以上设计步骤,进行多方案经济技术评价,获得相对较优方案。
在实际设计过程中可根据项目特点对以上设计流程进行调整,灵活选用合理的设计方案。
结语:
综上所述,在海绵城市理念指引下进行的场地合理化设计,结合场地上建构筑物、市政设施等体系的低影响开发设计,可以实现雨水的源头分散消纳、终端控制、合理化利用等。每个项目设计中均遵循低影响开发理念,从点到面的延伸,最终可改善城市生态系统。
【关键词】海绵城市;低影响开发技术措施;场地方案设计
在城市建设当中,海绵城市理念运用目的是为提升城市水环境品质,改善城市生态环境。当前我国大多数城市面临的水资源短缺、水资源污染、城市内涝、黑臭水体等各项问题与城市的开发建设有着紧密联系。而场地方案设计则是海绵城市建设的第一步,为解决城市内涝,提高自然降水的利用率,提高城市居民生活品质奠定基础。
1、海绵城市理论概述
海绵城市,顾名思义就是指城市在水循环环境中能够像海绵一样,实现渗、滞、蓄、净、用、排的功能,提升城市对于水资源的调控效果,适应外界环境的变化,对于外界灾害也具备较好的缓冲作用。《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建》中明确提出海绵城市建设基本原则为:规划引领、生态优先、安全为重、因地制宜、统筹建设。项目设计中,海绵城市理论应用设计工作的侧重点应从项目总体规划阶段把控,构建完善的规划、设计、实施、运营维护及后评价体系。
2、对设计工作现状分析
在场地设计中,传统做法存在的问题,从以下几个方面分析。
2.1传统排雨水观念的落后
传统设计理念和设计手段忽略了城市开敞空间对雨水的缓冲作用,其缺点在于:提前了周边河道的洪峰时间,提高峰值流量、加大水流对河道的冲击、载断地下水资源的补给途径,影响了正常的水文循环过程。加之不合理的管网规划设计、不健全的排水设施、较低的建设标准以及不到位的维护管理等因素,使短时强降雨径流洪峰无法及时排放,城市内涝事件频频发生。
另一方面,地表径流尤其是降雨初期的雨水携带了大量的污染物质,这些雨水直接通过硬质地面汇入市政管网,然后排入城市受纳水体。这样的水质直接作用于城市受纳水体的水生态环境,使城市区域水生态系统和水资源受到污染,威胁城市安全。
2.2传统方案设计考虑因素的不完善
传统项目方案设计前期分析中,虽然要对自然地形地貌、生态系统做分析,但对其的分析广度和深度远不如土地开发利用、道路交通规划、建筑建造和市政配套等方面。在后续详细设计阶段对现有汇水分区、地表径流、土体渗透性能以及现状水体的改变对建设后整个环境产生的影响并未系统地分析和评估。虽然在现行城市规划中会划定城市藍线、城市绿线,但因其划定的规则单一,并不能对不同场地进行因地制宜,在对生态系统保护中不能起到系统性控制作用。有关自然生态系统方面的基础资料搜集量不足,设计工作中侧重点的偏离,导致在项目方案设计过程中无法对规划区内的自然生态系统进行有效保护。
2.3传统规划指标控制体系不完善
传统规划指标主要以建筑密度、容积率等与场地开发强度有关指标控制,与生态水文、雨水管理等相关的控制性指标较少,即使考虑也只是简单控制指标,并未形成指标控制体系。由此带来的问题如果在规划层面不能提出相关管理指标体系,在后续开发建设过程中将无法保障雨水管理模式的建成与推行。
2.4粗放型的土地开发利用对自然的破坏
传统的土地开发利用中,为了招商引资,在行政主管部门的指导下对规划区进行“三通一平”、“五通一平”等,考虑对大型企业的吸引力,有时会提出“千亩用地”的概念。面对小型汇水沟道直接采用填埋政策或修筑涵洞,面对不宜填埋的冲沟、水系采用截弯取直,修筑不透水的人工泄洪构筑物。这样的粗放型开发模式切断或严重影响城市消纳水体补给,导致流域内水生态系统的破坏。
3、海绵城市理念在场地方案设计阶段的应用
项目方案设计应在满足城市总体规划、控制性详细规划的前提下进行,并且结合项目特点、用地情况、规划指标等方面因素,在海绵城市理念的指导下,场地方案设计可以从以下两个方面入手。
3.1改变排雨水观念
面对传统排雨水观念带来的问题,在工程设计中急需改变面对雨水的态度。低影响开发技术是我国正在推广的排水理念。然而,这项技术其实并非全新的,早在上世纪90年代美国就在推行,该技术的理念就是通过分散的、小规模的源头控制,达到对城市暴雨产生径流和污染的控制,从而能够维持或者恢复区域开发前的水文机制。
在设计过程中不应再谈水色变,把有限的雨水资源就地收集利用,运用亲近生态和亲近自然的理念,挖掘城市自然生态系统服务价信,保护水质、涵养水源、调蓄雨洪,通过科学合理的规划设计,维护和提升城市自然水文循环过程。
3.2合理运用低影响开发技术措施进行场地方案设计
正如前文所述,在合理的场地规划中应对自然形成的冲沟、水系等进行保护,而不是一味地追求传统的土地利用率。在大面积用地中,应根据项目规划而分区域,采用合理措施进行场平,对冲沟、水系的保护工作应该贯穿整个项目实施和使用阶段,维护好流域内水生态系统。
吸取以往在场地方案设计阶段忽略的水生态环境,在场地设计中关注场地自然状态下的原生土地特质,重点从水文地质、地形地貌、土壤植被等方面,对于场地现状自然生态环境进行适度开发,最终达到开发前后的水文循环尽量保持一致。在这样的思路下,设计流程大致分为如下步骤:
①根据用地规划条件、自然条件等因素划定开发建设低敏感区、开发建设中敏感区和开发建设高敏感区。这个环节主要完成用地敏感度分析区划,对场地功能分区、平面布置、竖向设计等方面形成一定的制约,让遵循自然、保护生态的理念贯穿到设计工作的每一个环节。
②在场地用地敏感度分析的基础上,结合项目功能形成初步方案,并对项目进行合理分区,划定低影响开发技术措施应用的区块及功能选型。这个环节主要完成初步方案的竖向设计,并划定汇水区块,根据项目功能和用地特点选定“渗、滞、蓄、净、用、排”中的某项或某几项技术措施合理应用在不同分区,形成低影响开发系统设计。
③根据项目整体规划控制指标,结合初步方案对整体用地分解,对每个分区进行控制指标分解。这个环节主要根据项目特点,将海绵城市技术控制指标合理分解,以求项目整体指标满足规划指标。
④根据各地块分解指标,合理设置各地块低影响开发技术设施,并初步拟定设施规模。这个环节主要完成各地块低影响开发技术设施的选用及规模,并完善低影响开发系统设计。
⑤根据各地块低影响开发设计方案,运用计算机模型,进行各项指标验算,对方案进行评价。这个环节主要完成对低影响开发设计方案的模拟运算及评价,对不满足分区指标的地块设计方案进行调整,使之满足分区指标,最终对整体方案进行评价。
⑥根据以上设计步骤,进行多方案经济技术评价,获得相对较优方案。
在实际设计过程中可根据项目特点对以上设计流程进行调整,灵活选用合理的设计方案。
结语:
综上所述,在海绵城市理念指引下进行的场地合理化设计,结合场地上建构筑物、市政设施等体系的低影响开发设计,可以实现雨水的源头分散消纳、终端控制、合理化利用等。每个项目设计中均遵循低影响开发理念,从点到面的延伸,最终可改善城市生态系统。