海綿城市的意義模板(10篇)

時間:2023-08-30 16:25:24

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海綿城市的意義

篇1

引言:主席高度重視城市化發展的質量,并且發表了“加強海綿城市建設”的講話,明確指出要大力構建“海綿城市”。目前海綿城市理念在多個發達國家,如美國、加拿大、新加坡、日本等都發揮了巨大的功效,我國海綿城市理念的提出相對較晚,要善于借鑒發達國家的成功經驗。建設海綿城市,是實現城市建設和自然生態系統協調發展重大舉措,從根本上解決“城市病”,推動我國城市發展早日走上生態化、持續化的道路,實現城市發展的可持續。

一、海綿城市的概念和特征

1.海綿城市的概念

我國《海綿城市建設技術指南―――低影響開發雨水系統構建》中對海綿城市的概念進行明確了定義:指城市能夠像海綿一樣,在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。在這一“吸”一“收”的過程中實現了城市內部良性的水循環系統,還能自動吸收水系統的污染物質,保持城市水土。

2.海綿城市的特征

第一,注重城鎮化和自然環境的協調發展,在對城市地下水、自來水等進行存儲、排放、使用時不是依靠傳統的地下管道而是依靠城市自然環境綜合利用各種措施吸收、存儲大氣降水和地下水,進而緩解城市的洪澇問題;第二,讓城市“彈性適應”環境變化與自然災害,海綿城市建設思路不僅注重恢復和保持城市內部的水系統,更注重原有自然生態系統的保護,重視城市系統的自我調節;第三,轉變了排水防澇思路,海綿城市徹底摒棄了“快排式”傳統的排水模式,在城市排澇過程中始終堅持“滲、滯、蓄、凈、用、排”的六字方針;第四,開發前后的水文特征基本不變,海綿城市構建了一個良性的水系統。

二、分析“海綿城市”對城市環境的作用

根據《指南》的相關規定,海綿城市建設規劃實施的主要內容包括以下幾點::一是充分保護城市原有生態系統;二是對已經受到破壞的自然環境及水體進行修復;三是低影響開發。海綿城市的建設對解決城市內澇問題、調節地下水、凈化水中污染物質、維護自然生態環境的多樣性、美化城市環境等發揮了巨大功效。

1.緩解城市內澇問題

海綿城市建設理念在城市發展過程中的應用,起初就是從解決城市雨洪問題出發,發揮著雨洪調蓄、雨水資源收集利用與地下水涵養等作用,完善城市雨水管理體系。海綿城市的建設,改變了以往單純使用市政地下排水管道和泵站的現狀,側重于依靠城市自然生態系統來吸收、存儲、排放降水,綜合利用自然生態調節和人為調節措施來緩解城市內澇問題。

群力雨洪公園是海綿城市建設理念運用的一大成功案例。該區域在歷史上是洪澇災害多發區,在對其進行設計的過程中,以保護濕地為原則,巧妙的將其打造成收集雨水、儲蓄雨洪、下滲雨水、補充城市地下水、涵養水源、凈化水中污染物質、增加生物多樣性等功能于一體的濕地公園。在具體實施的環節中,盡量保持原有的濕地區域,群力雨洪公園成功的運用了海綿城市建設理念,濕地公園的開發,為調節濕地公園的生態系統發揮了巨大的作用。

群力雨洪公園的成功案例實現了緩解城市內澇帶來的問題和危害,增強城市排水系統的能力,通過協調市政道路和地下排水管之間的關系,增大城市的綠色植被覆蓋率,完善城市水系統等措施來達到排澇的目的,確保在雨季時城市市民依然享受安逸的生活。

2.形成良性的水循環系統

海綿城市的建立,不僅有效的減輕城市洪澇災害,還能夠緩解我國水資源不足、水質惡化的局面,為建立良性的水生態系統提供助力。

武夷新區踐行“海綿城市”在此方面取得了非常成功的效果。其主要理念體現在以下幾個方面:一是注重對森林生態的修復工作,閩北地區原生態的森林在被人為的濫砍亂伐之后正呈現急劇下降的趨勢,鼓勵當地林農還林于上,加大對林業種植的補貼力度;二是城市生態修復同樣不可忽視,一些貼近地面的建筑如廣場、硬地、建筑等工程在材料的選擇上采用通氣、透水性較好的;三是恢復和修復自然生態環境,保持生態物種的多樣性,擴大生態用地的面積,凈化水資源,淡化水質,減少暴雨對城市的影響。

筆者認為,海綿城市就像被放大了的“濕地”一樣,最大程度的修復城市原有的水生態系統,注重開發雨水的滲透、調蓄、凈化、利用等綜合作用,實現雨洪資源的有效利用,使地表徑流和地下徑流維持著一定的徑流量。森林植被、濕地等大大提升地下水的涵養能力,凈化水質,吸收水中的污染物質,確保居民生產和生活用水的安全性,促進雨水資源的利用和生態環境保護,同時實現地表水、地下水和自然降水三者之間的平衡循環。

3.保持城市水土

不可否認,城市水土保持是實現涵養水源、防風固沙、提供動植物棲息地等的關鍵,而海綿城市的建設,又能夠給城市水土保持工作的雨水控制環節提供便捷。在建設海綿城市的過程中,做到了開發前后的水文特征基本不變,始終堅持低影響開發的原則,城市水土保持離不開對雨水的控制。

比如,我國投資建設的重慶海綿城市,其建立了完整的防水控制,也因為重慶地處高原,山地較多,在進行海綿城市建設的時候發展了綠化工程,讓綠色植被對城市的水土進行保持。雨水較多季節植被能夠吸收水分,保持水源,對于雨水能夠做到有效控制。并且,綠色植被與重慶城市的人文特征相符,也是海綿城市與其人文氣息相得益彰構建之處。

鑒于此,筆者從海綿城市建設和城市水土保持出發提出以下建議:一是結合海綿城市建立起合適的雨水控制利用設施,做到真正的系統優化;二是加強對水土保持工作的監測,糾正雨水控制期雨水控制的不當之處;三是注重低影響開發理念和水土保持臨時排水措施相結合;四是政府部門要積極引進和開發雨水利用控制系統的新工藝、新技術、新手段等。

4.改善城市的人文和自然景觀

在實施“建設海綿城市”的規劃策略時,對居住區和城市道路進行分割,增大了建設綠地的用地面積,合理的修建了廣場,廣場鋪裝多采用透水式鋪裝,城市道路人行道也采用了透水式鋪裝的方法,增強了城市內部的水循環系統;另外,城市內濕地、公園面積增大,提供了良好的生態環境。

比如,嘉興海綿城市的建設,便是對居住區和城市道路進行有效規劃,開墾綠地面積,增加綠化建設,讓百姓在享受到其“海綿”作用的同時還能夠欣賞到美麗景色,增添了城市的人文氣息,美化了城市的自然景觀,可以說是一箭雙雕。嘉興海綿城市建設是全國海綿城市建設的標桿,也得到了全國各地的爭相效仿。

結語:

海綿城市的建設是實現城市化和自然生態系統協調發展的有效途徑,有力克服了城市化發展過程中的問題。當前,無論城市規模的大小,建設海綿城市已經是大勢所趨,其推動了新型城鎮的建設,在城市化發展中貫徹落實了以人為本的思想理念。

參考文獻

篇2

論文關鍵詞 醫療損害民事責任 構成要件 免責事由 侵權責任法 醫療事故處理條例

廓清醫療損害民事責任的構成要件是進一步研究醫療損害民事責任的前提和關鍵。而在醫療損害民事責任中,免責事由作為一種責任限制的制度設計,對于合理分配責任風險,,維護醫患雙方的利益平衡,實現公平正義具有重要作用。

一、醫療損害民事責任的成要件

這里所謂的構成要件,是指構成侵權應當承擔民事賠償責任的必要條件,這些條件必須同時具備?!肚謾嘭熑畏ā返谖迨臈l規定:“患者在診療活動中受到損害,醫療機構及其醫務人員有過錯的,由醫療機構承擔賠償責任?!睋?,醫療損害民事責任構成要件可以概括如下:

1.患者損害事實的存在。民法上所指的損害,不僅包括物質上的損失,也包括精神上的損失,即“民事權益受到侵害”。作為醫療損害是指患者在醫療機構的診療護理過程中,因醫療機構及醫務人員的行為而給患者所造成的利益減少的不良后果,具體表現為患者的死亡、殘疾、增加病痛、延長治療時間等并由此所造成的財產上的減損及患者和家屬精神上的焦慮、憂愁、苦惱等實際損害。

值得一提的是,《醫療事故處理條例》第4條將醫療事故分為四級,其中作為兜底條款而對其他造成患者人身損害情形加以涵蓋的第四級醫療事故界定為“造成患者明顯人身損害的其他后果的”,對應《醫療事故處理條例》第49條“不屬于醫療事故的,醫療機構不承擔賠償責任”的規定,顯然該規定顯得過于苛刻。因為我國《民法通則》規定,只要行為人的過錯造成他人的人身損害,就需要承擔民事責任,并未限定這種傷害必須是“明顯”;此外,有時患者遭受了死亡、殘疾以及器官組織損傷導致功能障礙之外的其他人身損害的,雖然此種損害非常嚴重但需經過一定的時間才能顯現出來,而依《醫療事故處理條例》卻可能構不成醫療事故從而得不到相應賠償。而《侵權責任法》將其修正為只要“患者在診療活動中受到損害”,在醫療機構及其醫務人員有過錯的前提下,醫療機構就將承擔賠償責任。很明顯,《侵權責任法》的規定對患者而言更加合理而人性化。

2.醫療機構及其醫務人員有過錯。這也是醫療主體承擔醫療損害責任的歸責原則和最終要件。法律概念里的過錯包括故意和過失兩種形式,但在醫療損害民事責任中,醫療機構及醫務人員的過錯只有過失一種形式,即在醫療損害民事責任中,患者的損害事實只能是由醫療機構及醫務人員的過失造成的。因為如果醫療機構及醫務人員由于主觀故意造成患者損害后果的,就構成了故意傷害或故意殺人,屬于刑事責任,應由《刑法》來調整,當不在醫療損害民事責任的范疇內。醫療損害中的過失,包括疏忽大意的過失和過于自信的過失兩種。對于醫療機構及醫務人員主觀上是否有過失應以其所應盡的注意義務為標準,同時也要綜合考慮醫療環境、醫療嘗試及醫學的發展現況。

在醫患關系中由于雙方所處地位關系的特殊性,醫療機構及醫務人員主觀上是否存在過錯適用舉證責任倒置原則。同時《侵權責任法》又明確加以規定“因下列情形之一的,推定醫療機構有過錯:(一)違反法律、行政法規、規章以及其他有關診療規范的規定;(二)隱匿或者拒絕提供與糾紛有關的病歷資料;(三)偽造、篡改或者銷毀病歷資料?!?/p>

3.患者的損害事實與醫療機構及醫務人員的過錯之間具有因果關系。醫療損害必須與醫療行為之間存在必然的因果關系,否則醫療行為便不存在損害事實。因果關系是確定醫療損害民事責任的必要條件之一,如果患者的損害事實與醫療機構及醫務人員的主觀過錯間沒有因果關系,那么醫療機構及醫務人員就不承擔民事賠償責任。

需要說明的是,這里的因果關系并非僅限定于直接因果關系。因為如果依直接因果關系的要求,如果醫療機構及醫務人員的行為是患者受損害的間接原因時,醫療機構就無需承擔責任。這顯然是有失公平的。因為盡管間接原因只是對結果的發生具有某種可能性,但其本身仍然屬于造成結果發生的原因之一,并非完全沒有關聯,況且直接原因與間接原因在一定條件與環境下還可以相互轉化。事實上,因果關系中既存在一因一果的的簡單情形,更大量存在一因多果、多因一果或多因多果等復雜情形。醫療損害本身就是患者自身體質、醫學技術水平、醫療機構及醫務人員的行為、法律的適用等多項復雜因素交錯其中的問題,簡單地依據原因力去區分所謂的直接原因與間接原因很難做到。因此,只要醫療機構及醫務人員的過失行為與患者的損害結果之間有因果關系存在,就應依法承擔相應的民事責任。

一般而言,在醫療損害訴訟中,要證明患者在醫療過程中死亡、殘疾及其他損害后果較為容易,但要證明患者所受的損害后果是醫療機構及醫務人員的醫療診治行為所致,即二者存在因果關系,對于一般患者而言,很難以證據證明。因此同是否具有醫療過錯舉證責任一樣,對其也采取舉證責任倒置原則,即由醫療機構證明其醫療行為與患者人身損害之間不存在因果關系。如醫療機構舉證不能就應認定二者具有因果關系,醫療機構應承擔損害賠償責任。對此,最高人民法院2001年12月公布的《最高人民法院關于民事訴訟證據的若干規定》第4條明確規定:“因醫療行為引起的侵權訴訟,由醫療機構就醫療行為與損害后果之間不存在因果關系及不存在醫療過錯承擔舉證責任?!?/p>

二、醫療損害民事責任的免責事由

對于醫療損害,醫療機構一般應承擔民事賠償責任。但在一些特殊情況下,雖然患者有損害,醫療機構卻可以免責。對此,《侵權責任法》和《醫療事故處理條例》都作出了相應規定?!肚謾嘭熑畏ā返?0條明確規定:“患者有損害,因下列情形之一的,醫療機構不承擔賠償責任:(一)患者或者其近親屬不配合醫療機構進行符合診療規范的診療;(二)醫務人員在搶救生命垂危的患者等緊急情況下已經盡到合理診療義務;(三)限于當時的醫療水平難以診療。前款第一項情形中,醫療機構及其醫務人員也有過錯的,應當承擔相應的賠償責任。”《侵權責任法》在這里提到了三種情形下醫療損害民事責任的免責事由。筆者認為除此之外,《醫療事故處理條例》第33條所規定的的六種不屬于醫療事故的情形,在一定條件下仍然可以作為醫療損害民事責任的免責事由。事實上,《侵權責任法》第60條就是對《醫療事故處理條例》第33條的第(五)、第(一)及第(三)項的進一步完善。此外,依據相關法律法規,在特定情況下仍不乏醫療損害民事責任的免責事由。在此,筆者一并作如下論述:

1.患者或者其近親屬不配合醫療機構進行符合診療規范的診療從而導致患者損害的醫療機構免責。患者到醫療機構就醫是患者的權利,同樣患者就醫后,配合醫療機構進行符合診療規范的、必要的醫學常規檢查及診治等診療活動是患者及其近親屬的義務,這樣做的目的最終也符合患者的診療利益。但是,如果是由于患者及其近親屬的不予配合而延誤診療導致不良后果的,則患者的不良后果與醫療機構及其醫務人員的行為之間沒有因果關系,醫療機構對此損害不應承擔賠償責任。這里所謂患者及其近親屬的不予配合是指其主觀上具有過錯,具體表現為故意或過失行為。當然如果醫療機構及其醫務人員對這種不良后果的發生也有過錯的,則不能完全免除醫療機構的賠償責任,而只能適當減輕賠償責任。此時應依醫療機構及醫務人員在不良后果的產生中所起的作用(原因力的大?。﹣泶_定其相應的賠償責任。

2.醫務人員在搶救生命垂危的患者等緊急情況下已經盡到合理診療義務的醫療機構免責。對生命垂危急需搶救的患者而言,“時間就是生命”。這里所謂的“緊急情況”必須具備兩個構成要件:其一是必須情況緊急,患者存在生命危險,這種危險迫在眉睫;其二是此時的緊急醫療措施應當是限于迫不得已,即當時沒有任何其它更好的救助措施可以實施,醫療機構及其醫務人員已經盡到合理診療義務。反之,如果在救助的時候,明顯存在對患者來說可能更好的救助措施和方法,而醫務人員卻采用了給患者造成損害的醫療措施,即對這種損害的造成具有故意或重大過失,則醫療機構當然應對患者的損害后果承擔相應的責任。

3.限于當時的醫療水平難以診療的醫療機構免責。即在當時醫學科學技術條件下,發生無法預料或者不能防范的不良后果。從理論上講,醫學科學技術水平的發展是永遠滯后于醫療實際需要的。因此,在醫療活動中,由于受科學技術發展水平的限制,可能會發生無法預料或不能防范的不良后果,如并發癥、副作用等。這些不良后果是醫療機構及其醫務人員在主觀上無法預料的,即使預料到了也不能預防,既主觀上無過失。

篇3

中圖分類號:TU992 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)11(a)-0062-02

在全球變暖的沖擊下,全球氣候異變,巨增的降雨量和極端的氣候變化給城市的排水設施帶來了巨大的壓力,傳統的排水系統無法滿足巨大降雨量的需求。目前,我國淡水資源缺乏,中國向來都是一個淡水資源匱乏的國家,那么面對如此大的降雨量,應該如何留住城市的降雨,改善目前城市缺水的現象,并且舒緩城市降水排水困難的問題,已經成為了各大城市共同關注的問題。

1 海綿城市概述

海綿城市是新一代的雨洪管理模式,海綿城市在適應環境和應對雨水帶來的自然災害方面具有很好地“彈性”。海綿城市的設定是為了應對全球氣球變化,是可持續發展的有效途徑。

海綿城市的建設不是將城市建造的如同海綿一般千瘡百孔,是在原有的排水系統的基礎上,將地面上的硬磚、泥瓦等物理設施轉化為可以吸水、儲水又可以將儲藏的水資源進行利用的資源,缺水時用它補給,使水資源可以重復使用。

近些年來,隨著生態化城市新潮概念的引入,海綿城市的理念也越來越受到人們的關注,并成為了國家治理雨洪現象的一個重要舉措,在國家政策支持下,很多地方政府開始實施相關的規劃并完善相關的施工技術。

2 建設海綿城市所面臨的問題

海綿城市的推廣涉及到很多領域,包括水利、景觀以及城市管理等各個方面,在目前的城市規劃中建設一個怎樣的規劃模式,怎么進一步落實海綿城市這一理念,是當前迫切需要解決的一個問題。隨著科學技術的不斷發展,生態規劃設計的理念不斷優化,為海綿城市的規劃建設提供了技術上的支持。在未來的規劃過程中嘗試規劃出一套新的城市規劃建議,增強城市預防能力?;诔鞘薪ㄔO的方向,城市建設過程中主要解決的3個問題是:怎樣在城市管理及都市計劃層面具體落實海綿城市的理念,如何調整目前城市規劃的方案;如何根據我國的實際情況建設海綿城市;如何落實海綿城市這一理念,如何對城市雨洪量進行分析。

3 重視海綿城市規劃

3.1 提高民眾防風險意識

加強空間分析及模擬技術在城市雨洪管理中的應用,提高民眾防風險意識。在城市雨洪管理中加強新一代的空間技術分析,加強管理模擬技術的應用。加強技術分析是為了進一步強化暴雨災變的能力及政府部門的正確決策判斷能力。在宣傳過程中主要是為了加強科學分析在民眾參與防風險意識提升的重要性,宣傳教育工作要配合民眾參與機制,讓全民參與到都市雨洪管理防控工作中來。

3.2 加強城市生態環境保育工作

在進行海綿城市的規劃過程中要明確指出要保護的綠地系統和水系的范圍,保護好綠地系統和要保育的城市水體,維持住城市的水體和綠色自然空間的紋理。將城市綠色網絡與城市的水域聯系起來,讓湖泊、綠地、溝渠、濕地等水域和綠地能夠相互結合,串聯成一個網狀,這樣做能夠加強水體景觀和雨洪蓄水功能相結合,在解決了雨洪問題的同時又保護了生態環境。

3.3 加強城市管理與雨洪管理相結合

在規劃過程中加強城市管理與雨洪管理能夠有機結合,在整個城市的規劃過程中,要落實海綿城市的規劃理念,在已淹沒的地區強化土地管理機制,在已淹沒的地區設置滯洪區,在開發的過程中設置禁止開發區域,限制開發的強度和密度。設置雨水優化滯留空間,可以設置在學校、地下停車場、體育場所、綠地等公共場所下,使用法律法規進行監管,將雨洪管理納入到國家管理體系中,多設置一些儲水空間。

3.4 分散進行雨洪管理

建設雨洪處理場地、分散處理都市雨洪管理系統,改變傳統的雨洪處理模式,傳統的雨洪處理模式是將集水區的暴雨徑流主要導向集流的大系統治水觀念,改變傳統的治水模式,改為分散式綜合性的吸納洪水,通過各個區域的分洪進行截留,可以進行灌溉、綠色資源生態蓄洪等。

4 完善地區分布策略

4.1 鋪面增強透水材質的使用

在地面的鋪設過程中,加強透水材質的使用,根據研究發現舊街區的硬面鋪面比較多,在后期的更新發展的過程中應該加強透水性材料的使用,進行透水材料鋪設時應該考慮在基層或者是表層鋪設,在進行基層材料鋪設時應該選擇透水性比較好的材質,以便使降水能夠滲透到地下。在選擇表層的材質時,應該根據當地的建筑風格和區域選擇耐久性比較好的材質。

4.2 加強社區層面的保水設計

在進行社區保水設計時應該進一步樹立社區內的綠地規劃,將社區內的蓄水功能區與景觀相結合,結合公園的綠地、生態保護區、休閑區等區域建設生態蓄水功能區。在設計時使用生態的設計手法來進一步改善社區道路的透水性,根據社區的綠化與水域的分布進行規劃。社區的水域要建設在社區的低洼處,以便于在洪雨來臨的時候可以存儲雨水。

4.3 加強綠地計劃于雨洪管理的有機結合

增強防洪設施建設,并配合城市建設定期檢查,在設置生態滯洪設施時應該有現在公園綠地設置,結合公園的景觀設計,建設適合民眾休憩的生態空間。將公園綠地建設成為一個兼備景觀、滯洪功能、生態的區域網絡,進一步加強雨洪的處理能力;變更上游地區易淹沒土地的用途,在進行土地變更時,需要對變更區域留置適當的空間留置雨水。根據當地的實際情況,根據當地的地區環境特征及時進行排水情況安排,規范設計滯留雨水的空間,并將設計納入到現有都市計劃法定規范。

4.4 根據當地實際情況,因地制宜的設置雨洪管理的辦法

在進行雨洪規劃治理過程中,要因地制宜地設置治理方法,在進行綜合治理的結構下,根據當地的實際排水狀況,因地制宜采用雨洪管理的方法和策略。在進行開發管理時主要包括低沖擊開發模式的推廣、基地保水、入滲設施、滯洪池與雨水貯留設施留設、排水路整治、集水區水土保持等工程方法。

5 結論與建議

近年來,海綿城市的理念越來越受到人們的關注,進一步加強雨洪的處理能力,根據當地的地區環境特征及時進行排水情況安排,把城市的規劃和雨洪的管理作為主要的O計模式。筆者通過研究提出了一些相關的建議以及想法,希望可以改善土地的利用情況、生態街道的創建并促進一些地區的透水能力的改善,這樣可以將自然滲透、自然積存、自然凈化的方式運用到防洪防災以及水資源合理利用上來。

由于研究資源和實踐經驗受限,此次研究可以當做是一個海綿城市理念落實的初級規劃,研究出來的結果理論上比較適合當做綠地計劃和策略性城市的一個參考,分析結果受到資料精度的影響,在此拋磚引玉,希望更多的專業人士參與到此項目的研究中來。

參考文獻

[1] 尹路.從綠地系統視角淺議海綿城市系統規劃――以科爾沁右翼前旗科爾沁鎮綠地系統規劃為例[J].中小企業管理與科技(中旬刊),2016(5):59-60.

[2 王鵬,亞吉露?勞森,劉濱誼.水敏性城市設計(WSUD)策略及其在景觀項目中的應用[J].中國園林,2010(6):88-91.

篇4

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

含有海藻糖合酶基因的枯草芽袍桿菌168(以下簡稱B. subtifis 168-Tres):本實驗室保藏;含有卡那霉素抗性基因的質柳PIC9研口含有博來霉素抗性基因的質粒pPICZaA:杭州寶賽生物科技有限公司;限制性內切酶:日本TakaRa寶生物公司;卡那霉素、博來霉素、Ezup柱式基因組DNA抽提試劑盒、SanPrep柱式DNA膠回收試劑盒:上海生工生物工程有限公司;高純度質粒小量快速提取試劑盒:艾德萊生物公司;其他試劑均屬于國產分析純。實驗所涉及引物見表1所示。

LB培養基:酵母浸粉5 g/L、蛋白胨10 g/L,氯化鈉10 g/L,pH 7.0-7.4 。

發酵培養基:葡萄糖10 g/L、玉米漿10 g/L,酵4浸粉3 g/L, NaCI 6 g/L, K2HP04 3 g/L, MnS04 0.3 g/L, MgS042.4 g/L, pH7.0-7.4 。

菌體增殖培養基:酵母浸粉5 g/L、蛋白陳10 g/L,氯化鈉10 g/L、山梨醇91 g/L o

電轉緩沖液:甘露醇91 g/L、山梨醇91 g/L、甘油100 g/10

菌體復蘇培養基:酵母浸粉5 g/L、蛋白陳10 g/L,氯化鈉10 g/L、甘露醇69 g/L、山梨醇91 g/L。

葡萄糖需在高壓蒸汽滅菌鍋中115℃滅菌20 min其他培養基均121 ℃滅菌20 min。

1.2 儀器與設備

SW – CJ - 2FD型雙人單而凈化工作臺:蘇州凈化設備有限公司;WFJ 7200型可見分光光度計:尤尼柯(上海)儀器有限公司;5 804 R型離心機:德國Eppendorf公司;438℃型電轉儀:德國Eppendorf公司;GNP - 9080型隔水式恒溫培養箱:上海精宏實驗設備有限公司;梯度PCR儀:美國應用生物系統公司;MD2000核酸超微量分光光度計:美國BioFuture公司;ZQYZ - CS型恒溫振蕩培養箱:上海知楚儀器有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1重組同源性片段sleBl-kmr, cwIJ1-zeor的制備

用Ezup柱式基因組DNA抽提試劑盒提取B. subtilis168-Tres菌體的脫氧核糖核酸(deoxyribose nucleic acidDNA),并以此為模板,sleB F1和sleB R1為引物進行聚合酶鏈反應(polymerise chain reaction PCR)擴增,獲得長度為592 bp用于敲除sleB基因的同源臂sleBl;使用高純度質粒小量快速提取試劑盒提取pPIC9k質粒,以此為模板,sleB F2和sleB R2為引物進行PCR擴增,獲得長度為1 502 bp的卡那霉素抗性基因片段km`;使用SanPrep柱式DNA膠回收試劑盒膠回收所得的sleB 1片段與kmr片段為模板,sleB F1和sleB R2為引物進行重疊延伸PCR, PCR擴增條件為:(1)95 ℃預變性5 min; 94 ℃變性30 sec, 57 ℃退火30s,72℃延伸3.5 min, 5個循環;72 ℃延伸2 min; (2) 95 ℃預變性5 min94 ℃變性30s,56℃退火30s,72℃延伸4.5 min, 30個循環;72℃延伸10 min , 4℃保存,擴增得到長度為2 094 bp的同源重組片段sleBl -kmr,并使用SanPrep柱式DNA膠回收試劑盒進行膠回收,保存于-20℃備用。cwlJl長度為451 bp博來霉素抗性基因片段為1 205 bp,cwlJl-zeor片段制備方法同上。Bacillus subtifis 168-TresOsleBΔcwIJ工程菌構建流程見圖1。

1.3.2 回收產物的酶切及濃縮

用限制性內切酶BamH I酶切sleB 1-kmr和 cwLll -zeor基因片段,并向酶切產物中加入1/10體積3 mol/L醋酸鈉和2.5倍體積的無水乙醇,置于-20℃冰箱冷卻20 min,然后12 000 r/min離心5 min得沉淀;加入300 μL體積分數為75%乙醇重懸沉淀,12 000 r/min離心5 min后除去乙醇,37℃風干30 min最后加入15-20 μLddHZO重懸DNA。使用核酸超微量分光光度計測定回收DNA質量濃度,并最終獲得質量濃度在200-500 ng/μL之間的DNA溶液。

1.3.3 電轉感受態細胞的制備

挑取新鮮LB固體培養基表而的B. subtifis 168-Tres單菌落,接種于10 mL菌體增殖培養基中,37 ℃,220 r/min培養12h;將上述菌液轉接到50 mL菌體增殖培養基中至菌液初始OD600mm = 0.2,然后37 ℃,220 r/min培養菌體至OD600mm = 1.0;將菌液轉移到100 mL離心管,冰浴10--15 min后,4 ℃ ,8 000 r/min離心5 min,收集菌體;離心后的菌體用預冷的電轉緩沖液洗滌2--3次,并使用1 mL電轉緩沖液重懸菌體,制成枯草芽袍桿菌電轉化感受態[mo;將制備好的感受態細胞每管分裝100 μL,-80℃保存備用。B. subtilis 168-TresasleB感受態的制備方法同上。

1.3.4 電轉化

將回收片段sleBl-kmr與B. subtifis 168-Tres感受態混合均勻,然后加到2 mm電轉杯中預冷5 min,并使用電轉儀在2 000 V,5 ms條件下電轉化,電轉完成后立即加入500 μL菌體復蘇培養基,37 ℃,180 r/min復蘇培養3h后涂布在含卡那霉素(25 μg/mL)的LB 固體培養基中,于3 7 ℃恒溫培養箱中培養1-2 d,篩選出抗卡那霉素的菌株。將cwlJl-zeor與B. subtifis 168-TresΔsleB感受態電轉后,篩選出抗卡那霉素和博來霉素的菌株。

1.3.5 陽性重組菌株的鑒定及傳代培養

挑取陽性轉化子接種到含卡那霉素抗性的液體LB培養基中,37℃培養過夜后8 000 r/min離心并收集菌體,提取重組菌DNA,并以獲得的基因組為模板,sleB FZ和sleB凡為引物進行PCR擴增,1%瓊脂糖凝膠電泳檢驗PCR產物,獲得陽性重組菌株B. subtilis 168-TresΔsleBo重組菌B. subtilis168-TresΔsleBΔcwIJ的獲得方法同上。用LB液體培養基將B. subtilis 168-TresΔsleBΔcwIJ重組菌在3 7 ℃ , 200 r/min的培養條件下傳代15次,做菌落PCR驗證。

1.3.6 B. subtifis 168-TresΔsleBΔcwIJ重組菌芽抱形成檢測

將原始菌株B. subtilis 168-Tre對口重組菌株B. subtilis168-TresΔsleBΔcwIJ以1%的接種量分別接種在發酵培養基中,置于37 ℃ , 200 r/min的恒溫振蕩培養箱中培養48 h,每隔4h取樣,同時利用芽袍染色法對芽袍染色,置油鏡觀察,芽袍呈綠色,菌體成紅色。觀察10個視野的營養細菌與芽袍數,產芽袍率=芽袍數/(芽袍數+營養細胞數)x100%。

1.3.7 B. subtifis 168-TresΔsleBΔcwIJ重組菌在LB培養基中芽抱萌發驗證

分別將發酵48 h后的重組菌與原始菌菌液80℃水浴20 min,立即冰浴,將菌體稀釋后涂布在LB固體培養基中,放置在37 ℃'恒溫培養箱中培養30 h,用平板計數法記錄芽袍萌發結果。

1.3.8 B. subtifis 168-TresΔsleBΔcwIJ重組菌在麥芽糖轉化體系中芽抱萌發驗證

分別取5 mL發酵48 h后的重組菌與原始菌菌液80 ℃水浴20 min,立即冰浴,與10 mL pH 7.5的磷酸鹽緩沖液配制的終濃度30%的麥芽糖漿混勻后制備成海藻糖合酶的反應體系。將此反應體系置于25 ℃恒溫水浴振蕩搖床中反應12h,每隔4h取樣涂布在LB培養基中,放置在37℃恒溫培養箱中培養30 h,用平板計數法記錄芽袍萌發結果。

1.3.9 B. subtifis 168-TresΔsleBΔcwIJ重組菌在麥芽糖轉化體系中海藻糖合酶酶活檢測

分別將發酵48 h后的重組菌與原始菌發酵液8 000 r/min離心20 min,棄上清,用去離子水洗滌沉淀2次后并懸浮,加入溶菌酶使其終質量濃度為2 mg/mL后T-37℃放置30 min破壞營養細胞,后經8 000 r/min離心10 min,烘干,稱量干菌體質量,最后用去離子水懸浮制得芽袍懸浮液,將5 mL芽袍懸浮液與10 mL pH 7.5的磷酸鹽緩沖液配制的終濃度為30%的麥芽糖漿混勻,制備成海藻糖合酶的反應體系。將此反應體系置于25 ℃'恒溫水浴振蕩搖床中反應12h后,室溫,1 000 r/min離心10 min取上清進行高效液相色譜Chigh performance liquid chromatography HPLC)檢測轉化體系中海藻糖。

HPLC測定色譜條件:Hypersil NHZ色譜柱(300 mmx4.6 mm 、5 μm);流動相(乙睛冰=3:1,V/功;流速1.0 mL/min;示差折光檢測器:波}}589.3nm;進樣量10 μL;柱溫:40℃。

海藻糖合酶活力定義:在25 ℃ , pH 7.5條件下,每分鐘生成1 μmol海藻糖所需的酶量為一個酶活單位(U)。

2結果與分析

2.1基因敲除片段sleB 1-kmrb勺構建、電轉化及鑒定

以B. subtilis 168-Tres菌體的基因組為模板,sleB F,和sleB R,為引物進行PCR擴增,1%瓊脂糖凝膠電泳檢測,結果見圖2a。由圖2a可知,在600 bp左右出現特異性條帶,與理論長度5 92 bp相符,表明已成功獲得同源臂sleBl;以質粒pPIC9k為模板,sleB F2和sleB R2為引物進行PCR擴增,1%瓊脂糖凝膠電泳檢測,結果見圖2b。由圖2b可知,在1 500 bp左右出現特異性條帶,與理論長度1 502 bp相符,表明成功獲得卡那霉素抗性基因片段kmr;以膠回收制得的sleBl片段與kmr片段為模板,sleB F,和sleB R2為引物進行重疊延伸PCR,得基因敲除片段sleBl-kmr, 1%瓊脂糖凝膠電泳檢測PCR產物,結果見圖2c。由圖2c可知,在2 000 bp左右出現特異性條帶,與理論長度2 094 bp相符,表明基因敲除片段sleBl -kmr構建成功。

通過乙醇沉淀法濃縮酶切片段后,測得DNA質量濃度為395.63 ng/μL。將10 μL回收片段與100 N.,L B. subtifis168-Tres感受態細胞混合并電轉,用引物sleB F2和sleB R2對含卡那霉素平板上生長的菌落基因組進行驗證,結果如圖2d所示,表明sleBl-kmr與sleB發生同源重組,完成sleB基因的敲除,獲得B. subtifis 168-TresΔsleB重組菌。

2.2基因敲除片段cwlJl-zeor的構建、電轉化及鑒定

以B. subtilis 168-Tres菌體的基因組為模板,cw1J F1和cw1J R1為引物進行PCR擴增,1%瓊脂糖凝膠電泳檢測結果見圖3a。由圖3a可知,在500 bp左右出現特異性條帶,與理論長451 bp相符,表明已成功獲得同源臂cwlJl;以質粒pPICZaA為模板,使用引物cw1J F2和cw1J R2進行PCR擴增,1%瓊脂糖凝膠電泳檢測結果見圖3b。由圖3b可知,在1200 bp左右出現特異性條帶,與理論長度1 205 bp相符,表明成功獲得博來霉素抗性基因片段zeor;以膠回收制得的cwlJl片段和zeor片段為模板,cw1J F1和cw1J R2為引物進行重疊延伸PCR,得基因敲除片段cwlJl-zeor, 1%瓊脂糖凝膠電泳檢驗結果見圖3c。由圖3c可知,PCR產物,發現在1 700 bp左右出現特異性條帶,與理論長度1 656 bp相符,表明基因敲除片段cwlJl-zeor構建成功。

通過乙醇沉淀法濃縮酶切片段后,測得DNA質量濃度為378.26 ng/μL。將10 μL回收片段與100 N.,L B. subtilis168-TresasleB感受態細胞混合并電轉,用引物cw1J F2和cw1J凡對含km和zeo平板上生長的菌落基因組進行驗證,結果如圖3d所示,表明cwLll-zeor與cwlJ發生同源重組,完成cwlJ纂因的敲除,獲得B. subtilis 168-TresΔsleBΔcwIJ重組菌。

2.3  B. subtifis 168-TresΔsleBΔcwIJ重組菌傳代培養驗證結果

B. subtilis 168-TresΔsleBΔcwIJ重組菌第5,10,15次傳代后的菌落PCR產物用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測結果見圖40由圖4可知,第5,10,15次傳代在1 500 bp和1 200 bp都有條帶產生,與Icm和zeor的理論值相符,表明重組菌的遺傳穩定性并未發生變化。

2.4 sleB, cwlJ基因雙敲除后對芽袍形成的影響

通過顯微鏡計數法計算原始菌株B. subtilis 168-Tres與重組菌B. subtilis 168-TresΔsleBΔcwIJ芽袍率,結果見圖5.由圖5可知,重組菌株比原始菌株生長遲緩約4 h,但兩株菌在48 h后的芽袍形成率都約為88%,證明敲除sleB和cwlJ基因后會使菌體生長時間延遲,但芽袍形成率未發生變化。

2.5 B. subtilis 168-TresΔsleBΔcwIJ重組菌在LB培養基中芽袍萌發驗證

通過平板計數法對原始菌株和重組菌株芽袍萌況進行比較,結果見圖6。由圖6可知,B. subtifis 168-Tres芽袍萌發數為4.9x10 CFU/mL, B. subtifis 168-TresΔsleB芽袍萌發數為5.3 x104 CFU/mL, B. subtilis 168-TresΔcwlJ芽袍萌發數為2.1x107 CFU/mL, B. subtifis 168-TresΔsleBΔcwIJ芽袍未見萌發。

2.6  B. subtilis 168-TresΔsleBΔcwIJ重組菌在麥芽糖轉化體系中芽袍萌發驗證

通過平板計數法對原始菌株B. subtifis 168-Tres和重組菌株B. subtilis 168-TresΔsleBΔcwIJ在麥芽糖轉化體系中的芽袍萌況進行比較,結果見圖7。由圖7可知,原始菌株在麥芽糖轉化體系中轉化4h,8h,12h,16h后的芽袍萌發數都為4.8x108CFU/mL左右,而重組菌株芽袍在各個時段一直未見萌發。

2.7 B. subtilis 168-TresΔsleBΔcwIJ重組菌在麥芽糖轉化體系中海藻糖合酶酶活檢測

為了證實B. subtifis 168-TresΔsleBΔcwIJ重組菌海藻糖合酶酶活是否有所提高,利用HPLC對重組菌芽袍懸浮液進行海藻糖合酶檢測,結果見圖8。由圖8可知,用B. subtifis168-Tres原始菌芽袍轉化測得的海藻糖合酶酶活為5.83 U}用B. subtilis 168-TresΔsleBΔcwIJ重組菌芽袍轉化測得的海藻糖合酶酶活為10.42 U}重組菌比原始菌酶活提高了78.7%,這表明敲除、IeB和cwlJ基因后弱化了芽袍萌發,成功提高了芽袍表而展示海藻糖合酶的穩定性。

篇5

“海綿城市”概念的首次提出是在2012年的《2012低碳城市與區域發展科技論壇》;在2013年底的《中央城鎮化工作會議》中,強調到要優先考慮利用自然力量排水,建設海綿城市,讓自然做功。

(一)海綿城市建設提出的背景

“水資源短缺、水資源污染和城市雨洪災害”這三大水資源問題在整個世界范圍內都是廣泛存在的并且也是制約城市發展的重要因素,但與此同時,水生生物棲息地喪失、干旱、氣候變化、水生生態系統退化也同時出現,這些綜合癥狀都是與水和水循環自然過程有關。海綿城市是可持續雨洪管理系統的中國表述,提出的目的是為了有助于解決我國的水問題和水危機。

(二)那海綿建設概念的定義

“海綿城市”概念的產生源自于行業內和學術界習慣用“海綿”來比喻城市的某種吸附功能,例如澳大利亞人口研究學者布吉(Budge)應用海綿來比喻城市對人口的吸附現象,根據《海綿城市建設技術指南》,其定義為:“海綿城市是指通過加強城市規劃建設管理,充分發揮建筑、道路和綠地、水系等生態系統對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用,有效控制雨水徑流,實現自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發展方法?!?/p>

(三)海綿城市建設的意義

海綿城市的意義就在于對整個城市自然生態的綜合整治,通過順應自然規律的方式解決包括防洪、水質凈化、地下水補充、水資源補充、生物多樣性保護、微氣候調節等多個綜合的水相關城市發展問題以及與之相關的社會問題。

二、風景園林專業與海綿城市建設

風景園林學科(Landscape Architecture)這一學科是以“生物生態學科”為主,并與其他非生物學科(如土木、建筑、城市規劃)、哲學、歷史和文學藝術等學科相結合的綜合學科。其核心工作即城市的環境綠色生物工程系統。

(一)風景園林在海綿城市建設中的機遇

綠地是海綿城市主要的物質空間構成,也是可持續雨洪管理措施的主要載體,是對傳統觀排水系統(灰色基礎設施)的一種“減負”與補充;同時綠色基礎設施設計正是現代風景園林專業的重要實踐領域和研究內容。因此在海綿城市建設背景下,風景園林學科面臨巨大的建設需求。

(二)風景園林專業目前在海綿城市建設面臨的挑戰和問題

1、在海綿城市建設系統中的角色定位不明確

從專業外來說,雨洪管理傳統上由市政、水務等專業負責,盡管海綿城市中明確了園林是系統構成中的一員,但我國目前的海綿城市建設指南中,明顯仍然是市政等與工程相關的專業或技術做法更受到重視,基于綠地設計的內容相對較少。

實際上,目前的工程系統傾向于把水與土分離,把水與生物分離,把排水和給水分離,把防洪和抗旱分離,是一種“水適應人”的價值觀和技術管理體系。有學者已經提出本專業是海綿城市建設的“共同領導者”和多學科整合平臺的重要依托,這亟待成為專業內外的共識。

2、海綿城市相關基礎研究和數據平臺構建不充分

我國建設海綿城市的很多規范和技術導則參考了很多美國的BMPs、LID的相關內容,但成功的海綿城市建設一定要科學嚴謹地基于本地條件進行研究。海綿城市技術設計需要的氣象、水文等基層資料一般分屬不同機構管理,設計部門獲取并不容易,這直接影響了可持續雨洪管理相關設計的決策依據。國外經驗是建立共享的數據平臺提供設計機構,幫助建設、設計方更科學合理的完成相關設計工作。

3、相關人才的培養與繼續教育亟需相應更新

海綿城市建設是一項跨思維、跨尺度、跨學科的高度綜合復雜城市生態建設,所謂跨思維是從“水適應人”的思維轉變到“人適應水”的過程??绯叨仁侵负>d城市不僅僅是雨水利用和管理問題、應用LID技術和場地措施,還應該包括宏觀尺度、中觀尺度的保護區域水文循環過程,應該是從宏觀到微觀不同尺度的承接與配合;跨學科是指在海綿城市的建設中不僅需要風景園林學科對綠色基礎設施的相關規劃與設計。

篇6

中圖分類號:TU984

文獻標識碼:A 文章編號:1674-9944(2017)07-0077-05

1 引言

生態城市是在城市發展的基礎上,依托于城市建設而不斷發展的人文生態系統。發展標準并不是一成不變的,隨著生態技術發展,生態城市將會被注入更加科學化、多樣化的內涵和標準。生態城市不僅反映了人類謀求自身發展的意愿,也反映了人類對人與自然關系認識的提高[1]。而城市景觀的發展與居民生活息息相關,生態城市建設除了提供良好的生態環境以外,對城市的資源、經濟、居民生活質量發展具有重要意義。

2 城市水問題

2.1 城市排水存在的問題

水是區域生態過程規劃中重要的環節,直接決定生態規劃格局的生態因子[1]。海綿城市建設是生態城市水環境資源利用方面的新型發展理念,傳統城市建設模式雨洪管理中存在一些問題:①主要依靠硬性設施來外排徑流雨水,增加了市政雨水管網及水體容納排澇設施壓力。②降雨初期,沒有經過植物層的凈化,大量污染物隨雨水入河,影響城市水環境質量。同時雨水大量流失,浪費了大量水資源。③排不出水,但實際又缺水的矛盾。

2.2 傳統城市給排水存在的局限性

近年來,我國大中城市頻繁出現逢雨必澇、地下水補給不足、炎熱干旱等痼疾,對城市居民生活形成惡劣的影響。提起內澇、城市看海、地下水供給不足等問題,人們都會認為是下水道設計不夠好,或者是過于陳舊。其實一個重要的原因是由于城市發展速度過快,原本可以滲透雨水的水溝、綠地全部被硬質化了,變成了房屋、停車場、道路,雨水無處可去,就形成了積水。傳統城市雨洪管理模式的建設目標是實現城市雨水徑流的快速排放,避免城市雨洪問題干擾正常的城市秩序、影響人居生活。因此,不再出現“城中看海”(圖1)這種問題,不僅僅需要的是大修城市地下管道這些事情,還需要一種在澇時能吸收水,在干旱炎熱時又能吐出水的“海綿城市”,這也與生態城市的發展方向相契合。

3 海綿城市理念與生態城市發展建設的關系

海綿城市發展體系通過結合生態城市總體規劃,控制徑流總量,逐步構建并完善低影響開發雨水系統,其中以城市綠地系統為主要載體構建海綿城市體系,不僅便于應用低影響開發雨水系統的技術措施,也有助于實現生態城市建設中低影響開發雨水系統的建設目標。在規劃階段生態城市綠地系統與海綿城市體系可相互指導,但兩者的結構布局存在差異。海綿城市發展體系的規劃強調城市綠地系統對雨水徑流量、峰值流量與徑流污染的控制能力,進而對城市綠地的建設提出了更高的要求(圖2)。生態城市綠地布局、規模與建設情況也會反過來影響海綿城市體系的規劃,兩者在規劃階段相互指導。

由于海綿城市體系在用地范圍的布局上不只限于城市建設用地范圍,而是站在更大的維度上來處理城市雨洪問題。海綿城市體系的結構分布解決存在雨水徑流與雨水污染問題的區域,均衡了城市中雨水難排的情況。針對局部地段的少量雨水徑流,海綿城市體系可通過建設“雨水花園”控制雨水徑流。針對大面積的城市易澇區,海綿城市體系可通過建設“暴雨花園”實現控制雨水峰值流量、削弱污染的雙重目標。對于城市已建成區,海綿城市體系的布局以點狀、線狀為主,從多個角度結合軟化改造、而不是在城區大改大造,相對更多樣化、全面化。

4 海綿城市建設概述

4.1 概念和構建原則

4.1.1 概念

海綿城市在澇時能吸收水,在旱時炎熱時又能吐出水,并對水體進行綠色凈化。從源頭植物層開始到末端的全過程控制雨水系統。相對之前的舊模式,自然滲透和自然凈化,需要時再將儲存的水釋放并加以利用,是構建海綿城市的切入點,水循環收集與釋放更是一種綠色可持續的雨水排放模式(圖3)。

4.1.2 基本原則

低影響開發雨水系統構建的基本原則是生態優先、規劃引領、安全為重、因地制宜、統籌建設[2]。要真正地落實這一基本原則,要把更多問題考慮進來。包括城市基礎設施安全運行和生態城市水安全的問題,水文條件各地區差異性,和各方案的可實施性和操作性。不同地區可根據自身的水文條件、水安全要求、水資源的不同狀況,從實際出發確定符合自身需要的生態海綿城市的發展路線。

4.2 建設海綿城市的指導思想

4.2.1 轉變城市建設的觀念

建設海綿城市,首先要轉變傳統的觀念。在傳統城市建設模式中,城市道路逐漸被硬化,雨水無處可去。排水功能主要依靠管道這些“灰色”硬質設施,以“快儲快排”為主要理念,往往造成逢雨必澇,無雨就旱的極端局面。而現在海綿城市的建設理念則要求讓城市回歸自然,強調優先利用雨水花園、屋頂綠化、植草溝這些軟質綠色的低影響設施來儲存雨水,以慢排儲存,先利用綠色植物的源頭設施對雨水進行調蓄凈化和回收利用,最后在利用了雨水資源的同時也解決了城市雨澇的問題。

4.2.2 對城市中建設的“海綿體”進行改造

生態城市發展下,對城市中建設的海綿體進行改造主要途徑有3個方面:保護城市原有的生態系統;生態修復和恢復;低影響開發[3]。首先,保護原有生態系統,不受現代開發活動的影響和破壞,例如城市公園、大型濕地、原有的河流、湖泊、濕地等。其次,在生態修復方面,對已經受到破壞的“海綿體”,應運用綜合手段逐步慢慢地進行修復,使其水文特征和生態功能逐步得以恢復。再著,通過生物滯留帶、下沉式綠地、雨水花園、屋頂綠化、垂直綠化、透水鋪裝等低影響技術措施,加強雨水儲存。以城市建筑、道路、綠地、廣場等建設為載體擴大綠化規模,設置包括垂直綠化在內的多種綠化形式,通過構建生態廊道來保護城市生態多樣性,改善城市的生態環境[4,5],為改善生物生存環境和水資源調控提供必要的生態通道;通過建設人工濕地等措施來修復水生態環境,濕地一直都有“城市之腎”的美稱,生態城市建設人工濕地,對保護城市水系統生態環境有著至關重要的作用。

5 建設海綿城市的具體措施

5.1 雨水花園

雨水花園是自然或人工后天挖掘的下沉式綠地,收集匯合雨水把雨水儲存起來(圖4)。通過雨水花園中的植物和沙石過濾層分解儲存使雨水得到凈化。慢慢滲入土壤,涵養地下水水源,或進行中水利用之后,達到補給景觀綠化用水、廁所用水等的用水標準。雨水花園利用植物、土壤層滲透凈化雨水、過濾雨水雜質,可改善小環境,緩解城市“熱島效應”,為鳥類、蜜蜂等動物提供食物和棲息地,給人以新的親近大自然的感受。

最表層是植物層,第一層也稱蓄水層。表層植物可通過光合作用,吸收利用氮、磷等物質,植物根系對污染物質,特別是重金屬的攔截和吸附作用,選擇根系發達、莖葉繁茂、凈化能力強的植物再深層的覆蓋層和種植土壤層,可滯留削減洪峰流量、減少雨水排放,凈化水源。可過濾雜質和涵養水源,以導致雨水過濾到砂層和礫石層通過穿孔管收集水源。

5.2 生態滯留帶

生態滯留帶是一塊活的“海綿體”,表現形式為條形或者長條形,雨水篦子換成豁口導入植物中,減慢雨水流動速度,把雨水儲存起來,成為活的“海綿體”(圖5)。生態滯留帶在植物的選擇上應優先選用本土植物,選用耐澇又可抗旱的植物。本土植物能更好地適應當地的氣候和水土,打造更好的生態滯留帶景觀。

5.3 綠色屋頂

綠色屋頂是指建筑屋頂的部分或全部作為綠化的一種改造景觀措施。由植物部分、植物生長基質部分以及屋頂防水結構層一起所組成的一種景觀屋頂形式(圖6)。綠色屋頂在雨水控制上,在建筑屋頂的源頭上來減少雨水徑流總量、削減洪峰流量。增加屋頂雨水停滯時間,降低屋頂雨水徑流流速,以及凈化屋頂雨水水質。綠色屋頂還可減少建筑制冷、降低制熱能源消耗。

5.4 垂直綠化

垂直綠化,綠化范圍是指對建筑物外表面及室內垂直方向上的建筑豎向綠化(圖7)。作為一種裝飾實用技術,附屬在建筑主體之上,需要融合于周圍的環境,不僅僅是植物彼此生長間融洽,更要做到與周邊的環境相融合,最重要的是能豐富生態城市的自然景觀,完善整個城市的生態系統。

雖然垂直綠化成為建設海綿城市不可或缺的重要部分不能計入綠地率等經濟技術指標中,但是毋庸置疑的是對整個生態城市發展建設和景觀綠化構成呼應效果。據北京市園林科學研究所觀測推算,綠化覆蓋率達30%時,氣溫可下降8%;綠化覆蓋率達40%時,氣溫可下降10%。同時太陽福射經過植物后,60%~80%會被植物所吸收,這樣就削弱了熱源的作用,從而使周邊溫度降低3~8 ℃。與此同時,在相對濕度為47%~53%時,人體最為舒適,當處于干燥環境中時,植物葉子還具有蒸騰作用能夠增加其周圍的濕度。數據可以表明在全球氣候變暖的今天,垂直綠化也有降溫增濕的作用,另外對空氣環境影響而言,也起到了通風防風,凈化空氣的效果。

5.5 透水鋪裝的應用

現我國城市市場的硬質地面材料常見主要分為:砌塊磚、水泥路、植草磚和塑膠地面等(表1)。

現在我國的城市人行道使用的透水鋪裝以透水磚為主(圖8),透水地面由于滲透蒸發能力強,在下雨天可以將雨水滲透到土壤層,防止路面徑流緩減市政排水的壓力;天晴時蒸發作用可以降溫,改善路面上方的微氣候,對于緩減城市熱島效應有明顯的作用。塑膠橡膠多用于游憩和兒童場地,但不好維護,有一定吸水性(圖9)。所以在實際使用時透水面磚是一種生態的,有利于生態的鋪裝材料(表2)。6 海綿城市理念對于生態城市發展建設的意義

6.1 社會意義

6.1.1 經濟性、生態性

老舊城區改造面臨空間改造條件有限、改造難度大等問題。相比建設大型地下雨水儲蓄池、大規模改造雨水管道等硬性灰色方案,設置改造軟性的海綿設施不妨為更好的方法。在改造設計中,可通過兩個大方面進行改造。一是原有的老舊建筑雨水管斷接技術,集中貯存雨水,將雨水管線接入周邊城市綠地中,也可利用小區已有內部的花壇、綠地、雨水池等建筑設施空間布置雨水花園、生態滯留帶;二是城市道路可結合城市道路綠化帶、樹池、花池等綠化空間,布置成生態樹池、生態停車場等低影響開發設施,有效地對老城區雨水管理加以蓄、留、滲、排等。

6.1.2 海綿城市建設對于減少城市內澇也有明顯改善

通過海綿城市的建設,能很大程度上減輕城市防洪排澇的壓力,將防、排、蓄、滲、滯等措施合理地結合起來。有利于減少城市洪澇災害的發生,城市生態水系統需要海綿城市的措施加以解決,維護城市居民安定的生態生活環境??蓽p少雨水滲透的時間,緩解雨水的壓力,補給地下水,有效減輕城市內澇。

6.1.3 海綿城市的建設可改善城市水資源短缺的問題

經濟發展越來越快,我國城鎮化的速度也越來越快,隨著城市人口不斷增多,城鎮化水平的不斷提高,許多城市水資源匱乏的問題日益突出。通過海綿城市建設,為實現自然生態雨水收集的有效再利用,在很大程度上緩解城市用水資源難、排水難的壓力。

6.2 經濟意義

海綿城市建設跟以往不同偏向重視對已有的對天然水系保護利用,減少了巨大的管道改造工程量,減少工程資金投入,提高了經濟效益。另外還減少了城市水災發生的可能性,以及避免水災所帶來的城市經濟損失。建設的海綿城市建設的儲水設施與城市已有的生態景觀、綠地、景觀水體緊密結合,豐富完善城市生態系統。成本相對管道的修理與改建較低,還能大大減少城市水環境污染治理維修費用,降低城市內澇所帶來的損失。

6.3 生態意義

建設海綿城市應用有利于城市生態環境的發展與建設。海綿城市強調增加綠地,多進行的是軟化改造,降低城市地面的硬化比例,對硬質地面材料也有相應要求。有研究表明,城市越來越多的地面硬化,第一時間直接阻斷了雨水補給地下水的途徑,讓雨水白白流失了,實際上又是缺水的,使地下水水位難以回升越來越低。軟化改造還可以增加城市綠色空間,改善人居環境,提高綠地率,促進城市生態建設。

7 結語

我國提出的海d城市體系主要參考了美、德等國的雨洪管理理論研究與實踐經驗,和近年來我國頻繁出現的城中看海的現象。在海綿城市理念指導下的生態城市建設不僅可以滿足城市綠地的生態環境發展、游憩娛樂、文化教育、環境美化等基本功能,同時還可以有效地輔助城市水利設施處理城市雨洪問題,發揮出生態城市中綠地系統更大的潛力。生態城市的構建也會反過來影響海綿城市體系的規劃,使海綿城市體系的結構布局更為合理、構建過程更為流暢、作用效果更為明顯。海綿城市體系的構建不要求大改大建,更多的是一種軟化的改造手段,以最小的資金投入取得最佳的建設結果。生態城市綠地系統雖可作為海綿城市體系的重要載體,但是由于海綿城市體系對城市雨水管渠系統具有較強的依賴性。 隨著生態城市建設的發展,也會探索出更多合適的海綿城市建設手段和新的發展方向。

參考文獻:

[1]王云才.景觀生態規劃原理[M].北京:中國建筑工業出版社,2007:192~212.

[2]王文亮,李俊奇,王二松,等.海綿城市建設要點簡析[J].建設科技,2015(1):2 ~3.

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在城市的建設和發展過程中,通常會涉及大量基礎設施的建設和規劃,而這些基礎設施的規劃建設又會對自然環境產生無法避免的影響,部分城市會在氣候等因素的影響下,發生城市干旱或是內澇等問題,這就會大大制約城市的可持續發展及人民的正常生活,在這一城市發展背景下,海綿城市理念也就應運而生,并為城市發展問題提供一種新的思路和途徑。海綿城市理念指的是以尊重自然環境和生態優先的原則為基礎,城市綠色基礎設施與城市灰色基礎設施的相互結合,保證城市能夠如同海綿一樣,有效應對洪澇和干旱等問題,從而保證城市能夠自行凈化、滲透和積存雨水,實現城市雨水資源利用效率的逐步提高,最大限度保護生態環境的安全。

2城市規劃中的常見問題

第一,城市建設者沒有關注城市的豎向規劃,在城市規劃和建設過程中常常忽視豎向規劃的作用,導致,豎向規劃偏離實際,最終誘發城市發生雨后的嚴重內澇問題。第二,城市規劃建設過程中存在專項規劃與用地規劃相互脫鉤的問題,城市管理者需要同步考慮用地規劃與專項規劃,然而實際情況確實,在城市規劃過程中僅僅關注城市的功能分區,而沒有同步考慮專項規劃問題,最終導致開發強度與周圍基礎設施配套之間的相互脫鉤。第三,缺乏定量分析,在進行海綿城市規劃建設之前,需要對城市進行全面的定量分析和調研,從而選擇適當的天然海綿體保護措施以及土地的開發強度,現階段,較為常用的定性方法表現形式為文字描述型,這一方法相對較為簡便,但其缺點在于容易偏離實際、嚴謹度較差。

3海綿城市理念下的城市規劃方法

第一,城市規劃理念的轉變。城市規劃設計人員需要摒棄以往的城市規劃理念,對海綿城市的基本作用、內涵以及應用方法進行全面的把握,并在海綿城市理念的引導下,關注城市生態環境的建設。在城市化建設和發展過程中,以可持續的生態觀為基礎,重點規劃城市排水防澇系統、城市與生態的空間關系等內容。在海綿城市規劃和建設過程中,做到尊重客觀實際、因地制宜,對海綿城市理念加以靈活、深刻的把握,從而提高城市規劃與建設的合理性。第二,仿生人工海綿體的構建。以海綿城市理念為指導,在海綿體人工構建與保護的同時,通過仿生人工海綿體來增強城市的雨水儲存和收集能力,常用方法包括:通過云計算、大數據等現代化的信息技術,科學分析城市洪澇情況,使其在城市規劃和建設中發揮最大作用;利用城市市政試點或大型停車場,對再生水的專用通道和設施加以建設,從而實現水資源的循環利用;以綠色建筑設計理念為基礎構建仿生海綿體,從而實現節約用水的目標。第三,建設和改造生態海綿體。海綿城市規劃與建設的一種有效途徑為生態海綿體的人工改造和建設,在城市生態海綿體相對缺少的情況下,可以利用人工的方式建設和改造海綿體,從而調節城市的生態環境,增加其生態海綿體的數量。常用的生態海綿體人工改造建設方法包括:改造城市園林綠地,利用下凹式或滯留塘等形式收集雨水,并將其與綠地景觀資源相互結合;對城市水系加以改造和構建,從而最大限度發揮自然水資源的調節作用;對傳統的綠地布局形式進行調整,在有效控制投資成本和城市建筑面積的基礎上,以面積更小、更為分散下沉式綠地取代以往集中的綠地建設形式,從而促進雨水資源利用率的提高;設置人工綠地和園林,增強城市的洪水彈性應變能力[1]。第四,天然海綿體的修復和保護。城市規劃建設中常用的天然海綿體恢復和保護措施包括:一是利用生態走廊的構建,加強天然海綿體保護措施,從而促進海綿城市的發展,構建起生態海綿體系,從而最大限度發揮出天然海綿體的作用;二是修復自然生態系統,包括生態砌岸、水植物培養以及淤泥疏浚等措施,從而有效修復綠色生態系統,保證天然海綿體的調洪能力得到有效發揮;三是對非建區和建區進行準確劃分,利用強制性的方法對天然海綿體加以保護,避免其受到破壞[2]。第五,提高城市規劃的科學性。城市管理者需要從整體上對城市進行規劃設計,并做好城市規劃之前的資料收集整理工作,進行專項的城市規劃研究,并以相關研究結果為依據,對城市的水資源承載能力加以評估,從而確定城市的水資源承載和處理現狀以及潛在能力,而這也是未來城市發展目標和方向確定的基礎,會對城市的開發策略和開發原則產生直接的決定性作用,經過城市水系和道路之間的相互協調發展,能夠為海綿城市的構建,以及城市用地的合理規劃奠定良好的基礎。城市規劃需要根據地塊的地質地貌等特征來劃分匯水分區,對城市建設進行控制性詳細規劃[3]。

4結束語

綜上所述,在城市的規劃和建設過程中,海綿城市理念能夠起到重要的指導意義,這就需要城市管理者對海綿城市理念形成深刻的認識,轉變管理理念,保證城市規劃的合理性與科學性,關注天然海綿體在海綿城市構建中的積極作用,同時充分構建仿生人工海綿體和人工改造的生態海綿體,從而增強城市的雨水處理能力。

作者:王艷海 單位:聊城市規劃局

參考文獻:

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中圖分類號:TU991.14

文獻標識碼:A 文章編號:16749944(2016)11016302

1 引言

近年來,我國部分城市出現雨季內澇的情況頻頻發生,由此引發了關于傳統城市給排水系統建設的熱烈討論。海綿城市逐步成為我國相關行業內的前沿思想和熱門話題。2013年12月,在中央城鎮化工作會議上發表講話時提到了“海綿城市”,他指出要建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市。2014年2月,中華人民共和國住房和城鄉建設部城市建設司在工作中提出了海綿型城市設想。2014年10月,中華人民共和國住房和城鄉建設部貫徹在講話中涉及到會議精神,證實了《海綿城市建設技術指南――低影響開發雨水系統構建》。2014年12月,住房和城鄉建設部、財政部以及水利部聯合印發了《關于開展中央財政支持海綿城市建設試點工作的通知》[1]。

2 海綿城市的概念與意義

眾所周知,海綿有其獨特的物理特性。借助其獨特的物理特性來形容城市的某種功能,就出現了海綿城市一詞。海綿城市強調建立一個完善的“海綿體”城市,使水在城市中的運動和遷移實現“自然化”,以便有效緩解雨季城市內澇的壓力、提高雨水資源利用化水平、減弱河流污染、調節城市微氣候以及改善城市生態景觀等,最終實現城市水循環的健康和可持續發展[2]。國外對海綿城市概念的提出,最早是在澳大利亞,用來比喻鄉村人口向城市的遷移以及城市對鄉村人口的吸附效應[3,4]。我國《海綿城市建設技術指南――低影響開發雨水系統構建》一書中,對海綿城市的概念做了如下定義:城市能夠像海綿一樣,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,當有需要時又可以釋水,從而具有良好的“彈性”來應對自然災害和適應環境變化[5]。

海綿城市也有著深層的意義:①具有彈性的海綿城市有著應對自然災害的思想,在面對干旱或洪澇時,能夠發揮其韌度來適應各種水環境危機;②海綿城市的開發中,前后的水文特征要求保持不變,這主要是通過降低影響的開發思想和技術來實現的;③海綿城市對雨水資源以及水環境有著綜合管理的可持續思想,要求城市儲存雨水,在急需的時候加以利用,從而保護水生態環境[1]。

3 海綿城市建設的方案編制

3.1 要收集材料做相關分析

海綿城市的建設與當地區域特征有著密切的關系,在建設過程中,要充分考慮地形、流域、水文、水質、地質等基礎情況,結合土壤、降水、蒸發量等規劃建設數據,來綜合分析當地年降雨量與平均徑流總量控制率之間的關系。

3.2 確定建設目標

在海綿城市的建設過程中,要充分考慮建設需求,從人民生活、社會發展、經濟條件等因素入手,確定重點要解決的問題,根據建設的難易程度做長期規劃。

3.3 制定海綿城市建設的具體方案

從當地水流域治理入手,調整優化水系,利用水利工程綜合治理小流域,最終實現整體流域的控制。在對海綿城市進行分區建設的過程中,要結合植被、河流分布、土壤等情況進行重點問題突破性解決,對每個分區制定出具體的規劃指引方案,綜合利用多種措施來建設海綿城市的道路、綠地以及水系。

3.4 對海綿城市建設的方案進行優化

科學合理的對海綿城市進行指標評價,考慮經濟、科學、量化原則,及時調整方案,計算水文、水力時要充分考慮低影響開發設施的規模??傊?,絕不能死搬硬套發達國家建設模式,應因地制宜結合當地條件進行綜合規劃建設[6]。

4 海綿城市理論在園林設計中的應用

海綿城市在規劃設計中,主要朝著削減徑流污染、緩解雨洪壓力、提高雨水利用、改善城市景觀等目標進行。城市在開發建設中,很可能對水質造成不同程度的污染,控制降雨的徑流可以適當提高水質改善污染狀況。在園林規劃設計中,按照海綿城市規劃理論來建設,可以提高防洪要求,提升防洪能力,降低建設成本,簡化管理難度。

景觀設計與低影響開發結合起來,可以充分發揮海綿城市理論在園林設計中的作用。在公園規劃設計時,要充分考慮景觀生態結構布局。具體包括土壤、水質、河流等基本狀況,保護現有生物物種,考慮當地居民的生活需求,適當進行當地河道采砂、農田開發等,力求生態環境保持平衡,保護生物多樣性,尊重自然,運用“基質――斑塊――廊道”等景觀結構分析方法,來對整個園林設計進行生態學層次上的把握,將公園生態與城市生態一體化建設,以做到可持續發展[2]。

5 海綿城市建設的生態選擇

海綿城市建設中,非常重要的一個環節就是生態基礎建設。具體來講,典型的下凹式綠地生態設計模式、綠地植物的生態選擇、綠地土壤生態系統的選擇、降低空氣粉塵的生態選擇、透水硬化地面的生態選擇都是必須詳細考慮到位的理論建設基礎[7]。

對城市雨水綜合利用,可以達到最大限度的生態效益和經濟效益。城市綠地在設計規劃過程中要做到分散性,也就是要分布在不同區域進行雨水接收,避免生態系統受損。綠地植物在海綿城市的建設中起著非常重要的作用,具有較強的忍耐力,因此在選擇物種過程中,要考慮盡量選取耐鹽堿、耐干旱、耐淹耐濕的種類,并因地制宜的考慮當地土壤、氣候、水文以及管理等綜合條件,提高綠地的集雨時間和能力,從而提升生態空間的利用度。綠地土壤生態系統的適當選擇,為綠地生態系統充分發揮作用奠定了基礎。土壤是一個擁有巨大空隙的海綿體,具有強大的吸附和滲透能力,土壤較好的持水能力可以保證植物充分的吸收水分,最終做到調節綠地生態系統的平衡,進一步做到凈化水源、改善空氣以及改善環境等重要作用。土壤是生態系統中分解者的活動場所,為分解者提供充足的養分和有機物,土壤中的微生物還發揮著巨大的殺菌、拮抗等作用,這些都對城市居民的生活有著重要作用。透水硬化面作為城市建設中的鋪裝,已經被廣泛應用在各地的建設中,尤其吸水性較好的透水磚,可以較快吸收雨水,方便市民出行,但過量應用,會減少自然土地,對整個生態系統造成潛在危險。因此要做到適量發展,避免造成更大的經濟損失。

6 結語

海綿城市的應用仍處在發展中,建立具有中國特色的海綿城市理論與體系,仍然任重而道遠[8]。要從海綿城市概念的引入,到結合園林設計、引入碳排放測算、分區進行測評獎罰制度以及海綿城市建設的智慧化等多方面進行努力,以加快推動海綿城市理論體系的整體化發展,走出具有中國特色的海綿城市建設的可持續發展之路。

參考文獻:

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[3]Neil Argent,Fran Rolley,Jim Walmsley.The Sponge City Hypothesis:does it hold water[J].Australian Geograhper,2008,39(2):109~130.

[4]T Budge.Sponge cities and small towns:a new economic partnership[C]∥M.Rogers,D.R.Jones.The changing nature of Australia’s country towns.Ballarat:Victorian Universities Regional Research Network Press,2006:38~52.

[5]中華人民共和國住房和城鄉建設部.關于印發《海綿城市建設技術指南――低影響開發與水系統構建(試行)》的通知(建城函[2014]275號)[R].北京:中華人民共和國住房和城鄉建設部,2014.

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在當前追求綠色生態的大環境下,人們越發注重城市發展與自然環境、人居環境的和諧統一,更加講求對天然水資源、植被資源、雨水資源等資源的合理利用。在全面釋放城市活力的基礎上,追求高質量的綠色可持續發展,水資源的重要性不言而喻,因此對水資源合理利用的研究,對于制定全面合理的城市發展規劃、提升整個城市的人居環境將有很大的現實意義。

1海綿城市的相關概述

《海綿城市建設技術指南――低影響開發雨水系統構建(試行)》,對海綿城市的概念給出了明確的定義,即城市能夠像海綿一樣,在適應環境變化和應對自然災害方面具有良好的彈性,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄積的水“釋放”并加以利用,提升城市生態系統功能和減少城市洪澇災害的發生。海綿城市的建設主要包括三個方面的內容:一是保護原有生態系統。二是恢復和修復受破壞的水體及其他自然環境。三是運用低影響開發措施建設城市生態環境。海綿城市的基礎設施除了自然河流、湖泊、林地等外,還包括城市綠地,要求在滿足綠地功能的前提下,通過研究適宜綠地的低影響開發控制目標、指標、規模、布局方式,與周邊匯水區有效銜接模式,植物及優化管理技術等,可以顯著提高城市綠地對雨水的管控能力。

2海綿城市人居環境構造中的綠色因素

2.1城市綠色的可持續發展

城市綠地系統與海綿城市體系在規劃階段相互指導。綠地系統是對各種城市綠地進行定性、定位、定量的統籌安排,形成具有合理結構的綠地空間系統。海綿城市體系的規劃強調城市綠地系統對雨水徑流量、峰值流量與徑流污染的控制能力,對城市綠地的建設提出了更多要求。城市綠地布局、規模與建設情況也會反過來影響海綿城市體系的規劃,兩者在規劃階段相互指導。

2.2生態雨水管控系統的構建

生態綠地對雨水管控的生態功能部分契合了海綿城市對雨水管控要求。城市綠地具有雨水的滲透、滯留、蓄集和凈化功能,這與海綿城市要求的對雨水的滲透、滯留、蓄集、凈化、利用和排放與管控措施部分吻合,城市綠地是海綿城市體系的主要組成部分。

2.3城市地下建設體系的形成

海綿城市體系下城市綠地建設標準,符合城市綠地生態化和節約型園林的要求。城市綠地的生態化和節約型園林要求城市綠地要充分利用天然降水,減少雨水的地表徑流,減少對地下水的依賴。海綿城市建設要采取的雨水管控措施符合節約型園林建設的要求,促進了節約型園林和綠地生態化的發展。

3構建海綿城市人居環境的營造路徑

3.1城市綠地系統與雨水控制系統的融合

城市綠地系統可有效地控制雨水徑流量,實現對雨水的回收再利用,但是在控制雨水徑流方面,由于海綿城市體系對城市雨水管渠系統仍具有較強的依賴性,因此城市綠地系統在海綿城市體系中承擔輔助角色。根據國內試點城市的經驗,城市綠地系統在海綿城市體系中對雨水徑流量的控制率約為30%~40%,城市綠地系統在海綿城市體系中發揮一定的輔助作用,對雨水的處理能力低于海綿城市體系對城市綠地系統的預期。不能為了消納多年不遇的雨水,而使生長多年的樹木被浸泡而死,同時也不能只顧綠地的消納功能,只種耐水濕植物而降低了植物多樣性。不能只做一些排水植草溝、雨水濕地花園而減少喬木種植量,降低了綠地應當以喬木為主的生態功能。在實際工作中,要科學地處理好綠地對多年不遇的一次性雨水消納功能與千百年綠地喬灌木形成的生態為主的多種功能熟輕熟重的關系。

3.2雨水管控模式的綜合建立

根據城市降雨過程,低影響開發雨水管控技術主要分為截留技術、滲透技術和調蓄技術3種?,F結合南陽市的綠地狀況提出如下具體方法:透水地面方面,園路、廣場、樹穴周圍等需鋪裝的地方,采用透水地面,增加雨水下滲。滲透井方面,在綠地中分散布置小型滲水井,利用碎石等材料的空隙,貯有的雨水向四周的土壤中擴散。滲水邊溝方面,在綠地道路旁建造滲水邊溝,當降雨量大或降雨時間長時,減少降水的流失。坡地蓄水溝方面,在園林中坡地較大的地段,每隔一定高程建平行水溝,溝的兩邊在徑向上相互搭接。地下雨水收集管網方面在地下埋設多孔管材,管材周圍填棄碎石或其它多孔材料,利于雨水的滲透。生態草溝方面,在大型綠地的中部或廣場、停車場邊緣,設置生態草溝,有效收集下沉雨水,減少地表徑流。擋土墻方面,在山坡或陡峭地形上,設置擋土墻,將坡地作成梯田或魚鱗坑,有效阻擋雨水。在坡度較大的山路或園路上,每間隔一段距離作一段平臺,平臺四周適當圍合,中間鋪砂、石子等透水材料。雨水濕地花園方面,雨水濕地花園也稱“生物滯留區域”,指在園林綠地中種有樹木的低洼區,由樹皮或地被植物作為覆蓋。通過雨水滯留下滲來補充地下水,并降低暴雨地表徑流的洪峰,還可通過吸附降解離子交換和揮發等過程減少污染。并使之逐步滲入土壤,涵養地下水或補充景觀用水、廁所用水等。

3.3城市環保與居住環境的優化

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1、海綿城市建設的理念

海綿城市就是指城市能夠像海綿一樣吸水,是在城市建設過程中興起的一個新型的關于城市建設的概念。它突破了傳統的“以排為主”的城市雨水管理理念,依托建筑、綠地、廣場、道路、水系等多種基礎設施,并以之為載體,充分考慮到城市基礎設施運行安全和城市水安全,在此基礎上,分析水文條件和規劃指標的差異性,以及項目操作的可行性,綜合利用滲透、滯留、蓄存、凈化、回用、外排等多種生態化技術,從而起到補充地下水、調節水循環的作用,并構建起新型的城市低影響開發雨水系統,在遇到降雨時能夠最大限度地留住雨水。無論是濕地、草地、樹林還是湖泊,都能吸收大量的雨水,把雨水就地消化,有效避免它們匯集到一起形成洪水。當大量的雨水被城市海綿體吸收之后,城市也就不存在大面積積水了。這些被“海綿體”充分吸收的雨水還可以被再次利用,例如用做綠化用水、景觀用水等,在很大程度上可以緩解城市水資源緊張的局面。

2、海綿城市-―低影響開發雨水系統構建的原則與措施

2.1概念和構建原則

2.1.1概念。

海綿城市-―低影響開發雨水系統是指在場地開發過程中采用源頭控制、分散式貯存維持場地開發前后的水文特征較為一致,維持場地開發前后水文特征不變其核心內容。從水文循環角度,要維持徑流總量不變,就要采取滲透、儲存等方式,實現開發后一定量的徑流量不外排;要維持峰值流量不變,就要采取滲透、儲存、調節等措施削減峰值,延緩峰值時間。低影響開發設施包括透水鋪裝、綠色屋頂、狹義下沉式綠地、生物滯留設施、濕塘、雨水濕地、蓄水池、調節塘、植草溝等。

2.1.2基本原則。

海綿城市-―低影響開發雨水系統構建的基本原則是生態優先、規劃引領、安全為重、因地制宜、統籌建設。要將這一原則真正落實,就需要對城市空間進行重新梳理和規劃利用,必須將低影響開發雨水系統構建提升到城市規劃層面以及職能部門相互配合的操作層面,要以各層級規劃為控制途徑,一方面保護現有可能影響城市水生態的敏感區域,限制開發;另一方面將低影響開發這一理念植根于新開發或需要改造的城區,并落實到建設規劃的每個環節和細節中。海綿城市建設既要實現功能目標,也要滿足生態目標。這就要考慮城市基礎設施安全運行和城市水安全的問題、各地區水文條件差異性、規劃指標及項目操作層面的可操作性。各城市可根據自身的水文條件、水安全要求、水資源狀況,確定符合自身需要的海綿城市建設目標,創新建設和管理模式。

2.2建設海綿城市的具體措施

2.2.1轉變城市建設的觀念。

建設海綿城市,首先要轉變觀念。在傳統城市建設模式中,硬化路面占有較大面積。排水功能主要依靠管渠、泵站等“灰色”設施,以“快速排除”和“末端集中”控制為主要規劃設計理念,往往造成逢雨必澇,旱澇急轉的尷尬局面。而現在海綿城市的建設理念則要求讓城市回歸自然,強調優先利用植草溝、雨水花園、下沉式綠地等低影響設施來組織排放徑流雨水,以“慢排緩釋”和“源頭分散”控制為主要規劃設計理念,先利用場地源頭設施對部分徑流雨水予以調蓄凈化和回收利用,最后是實現安全有序排放。

2.2.2提高現有“海綿體”的質量。

海綿城市建設的主要途徑有3個方面:保護城市原有的生態系統;生態修復和恢復;低影響開發。首先要對原有的“海綿體”進行保護,現代城市水系統建設過程中應最大限度地保護原有的河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等城市雨水滯納區不受開發活動的影響。其次,對已經受到破壞的水體、綠地、濕地等“海綿體”,應運用物理、生物和生態等綜合手段逐步進行修復,并維持一定比例的生態空間,使其水文循環特征和生B功能逐步得以恢復。再次,在缺水地區,通過生物滯留設施、下沉式綠地、雨水花園、植被淺溝、綠色街道、綠色屋頂、透水鋪裝等低影響技術措施,強化雨水積存、滲透,補充地下水,削減地面雨水徑流,其他地區則利用池塘、雨水濕地、蓄水池等措施調蓄、凈化雨水,以削減徑流峰值,防止內澇。

2.2.3擴大城市“海綿體”的規模。

在提高原有“海綿體”質量的基礎上,還要建設具有一定規模的城市“海綿體”。首先,以城市建筑、道路、綠地、廣場等建設為載體擴大綠化規模,設置包括垂直綠化在內的多種綠化形式,例如推行屋頂綠化。綠色屋頂在滯留雨水的同時還能起到節能減排,緩解“熱島效應”的作用;其次,通過構建生態廊道來保護城市生態多樣性,改善城市的生態環境,為生物遷徙和水資源調控提供必要的通道網絡;再次,通過建設人工濕地等措施來修復水生態環境。濕地素有“城市之腎”的美譽,因地制宜地建設人工濕地,對保護城市水系統生態環境有著極其重要的意義。

3、海綿城市建設的意義

3.1社會意義

3.1.1海綿城市建設的理念為城市老舊城區“海綿體”建設提供了新思路。大中型城市中老舊城區占的面積比較大,與新城區相比,老舊城區的洪澇災害、雨水徑流污染、水資源匱乏等問題更為嚴重,且老舊城區改造還面臨空間條件有限、改造難度大等問題。相比建設大型地下調蓄池、大規模改造雨水管線等方案,改造設置一些城市“海綿體”是一個更加可行的思路。在整個設計過程中,可通過原有的老舊建筑雨水管斷接技術,將雨水管線接入周邊公園、水體、集中綠地等,集中貯存雨水,也可以利用小區內部的花壇、綠地等建筑設施空間布置雨水花園、下沉式綠地;城市道路可結合道路綠化帶、樹池等綠化空間,布置生態樹池、植草溝等低影響開發設施,有效地對地表徑流加以蓄、滯、滲、排等。

3.1.2海綿城市建設可以減少城市內澇的發生。通過海綿城市的建設,將防、排、蓄、滲、滯等措施合理地結合起來,大大減輕城市防洪排澇的壓力,有利于減少城市洪澇災害的發生,維護城市居民安定的生活環境。

3.1.3海綿城市的建設在一定程度上解決了城市水資源短缺的問題。自20世紀70年以來,我國城鎮化的速度越來越快,隨著城市人口不斷增多,城鎮化水平的不斷提高,許多城市水資源匱乏的問題日益突出。海綿城市建設為解決城市水資源供需矛盾提供了新的思路。通過海綿城市建設,可以實現自然生態雨水的有效利用,在一定程度上緩解城市水資源短缺的壓力。

3.2經濟意義

海綿城市建設非常注重對天然水系的保護利用,減少了給排水管道的混凝土工程量,經濟效益顯著。海綿城市減少了城市水災,以及水災經濟損失。水利的調蓄設施又往往與城市既有的綠地、園林、景觀水體相結合,“凈增成本”比較低,還能大幅減少水環境污染治理費用,降低城市內澇造成的巨額損失。

3.3生態意義

建設海綿城市有利于城市生態環境的改善。海綿城市強調增加綠地,降低城市地面的硬化比例。有研究表明,城市地面硬化直接阻斷了雨水補給地下水的途徑,使地下水水位難以回升。通過海綿城市的建設,可以增加城市綠色空間,收集并處理雨洪水,這些被處理過的水可以用于生產和生活,或者作為景觀用水,補給地下水等,從而改善城市生態環境。可以說,海綿城市建設的實施為構建綠色美好家園做出了突出的貢獻。

4、結語

隨著現代城市建設步伐的不斷推進,海綿城市作為該進程中的一部分,必將得以廣泛應用,從而發揮其在解決城市洪澇災害頻發與水資源短缺矛盾方面的重要價值。

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