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海绵城市的意义模板(10篇)

时间:2023-08-30 16:25:24

导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇海绵城市的意义,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

海绵城市的意义

篇1

引言:主席高度重视城市化发展的质量,并且发表了“加强海绵城市建设”的讲话,明确指出要大力构建“海绵城市”。目前海绵城市理念在多个发达国家,如美国、加拿大、新加坡、日本等都发挥了巨大的功效,我国海绵城市理念的提出相对较晚,要善于借鉴发达国家的成功经验。建设海绵城市,是实现城市建设和自然生态系统协调发展重大举措,从根本上解决“城市病”,推动我国城市发展早日走上生态化、持续化的道路,实现城市发展的可持续。

一、海绵城市的概念和特征

1.海绵城市的概念

我国《海绵城市建设技术指南―――低影响开发雨水系统构建》中对海绵城市的概念进行明确了定义: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。在这一“吸”一“收”的过程中实现了城市内部良性的水循环系统,还能自动吸收水系统的污染物质,保持城市水土。

2.海绵城市的特征

第一,注重城镇化和自然环境的协调发展,在对城市地下水、自来水等进行存储、排放、使用时不是依靠传统的地下管道而是依靠城市自然环境综合利用各种措施吸收、存储大气降水和地下水,进而缓解城市的洪涝问题;第二,让城市“弹性适应”环境变化与自然灾害,海绵城市建设思路不仅注重恢复和保持城市内部的水系统,更注重原有自然生态系统的保护,重视城市系统的自我调节;第三,转变了排水防涝思路,海绵城市彻底摒弃了“快排式”传统的排水模式,在城市排涝过程中始终坚持“渗、滞、蓄、净、用、排”的六字方针;第四,开发前后的水文特征基本不变,海绵城市构建了一个良性的水系统。

二、分析“海绵城市”对城市环境的作用

根据《指南》的相关规定,海绵城市建设规划实施的主要内容包括以下几点::一是充分保护城市原有生态系统;二是对已经受到破坏的自然环境及水体进行修复;三是低影响开发。海绵城市的建设对解决城市内涝问题、调节地下水、净化水中污染物质、维护自然生态环境的多样性、美化城市环境等发挥了巨大功效。

1.缓解城市内涝问题

海绵城市建设理念在城市发展过程中的应用,起初就是从解决城市雨洪问题出发,发挥着雨洪调蓄、雨水资源收集利用与地下水涵养等作用,完善城市雨水管理体系。海绵城市的建设,改变了以往单纯使用市政地下排水管道和泵站的现状,侧重于依靠城市自然生态系统来吸收、存储、排放降水,综合利用自然生态调节和人为调节措施来缓解城市内涝问题。

群力雨洪公园是海绵城市建设理念运用的一大成功案例。该区域在历史上是洪涝灾害多发区,在对其进行设计的过程中,以保护湿地为原则,巧妙的将其打造成收集雨水、储蓄雨洪、下渗雨水、补充城市地下水、涵养水源、净化水中污染物质、增加生物多样性等功能于一体的湿地公园。在具体实施的环节中,尽量保持原有的湿地区域,群力雨洪公园成功的运用了海绵城市建设理念,湿地公园的开发,为调节湿地公园的生态系统发挥了巨大的作用。

群力雨洪公园的成功案例实现了缓解城市内涝带来的问题和危害,增强城市排水系统的能力,通过协调市政道路和地下排水管之间的关系,增大城市的绿色植被覆盖率,完善城市水系统等措施来达到排涝的目的,确保在雨季时城市市民依然享受安逸的生活。

2.形成良性的水循环系统

海绵城市的建立,不仅有效的减轻城市洪涝灾害,还能够缓解我国水资源不足、水质恶化的局面,为建立良性的水生态系统提供助力。

武夷新区践行“海绵城市”在此方面取得了非常成功的效果。其主要理念体现在以下几个方面:一是注重对森林生态的修复工作,闽北地区原生态的森林在被人为的滥砍乱伐之后正呈现急剧下降的趋势,鼓励当地林农还林于上,加大对林业种植的补贴力度;二是城市生态修复同样不可忽视,一些贴近地面的建筑如广场、硬地、建筑等工程在材料的选择上采用通气、透水性较好的;三是恢复和修复自然生态环境,保持生态物种的多样性,扩大生态用地的面积,净化水资源,淡化水质,减少暴雨对城市的影响。

笔者认为,海绵城市就像被放大了的“湿地”一样,最大程度的修复城市原有的水生态系统,注重开发雨水的渗透、调蓄、净化、利用等综合作用,实现雨洪资源的有效利用,使地表径流和地下径流维持着一定的径流量。森林植被、湿地等大大提升地下水的涵养能力,净化水质,吸收水中的污染物质,确保居民生产和生活用水的安全性,促进雨水资源的利用和生态环境保护,同时实现地表水、地下水和自然降水三者之间的平衡循环。

3.保持城市水土

不可否认,城市水土保持是实现涵养水源、防风固沙、提供动植物栖息地等的关键,而海绵城市的建设,又能够给城市水土保持工作的雨水控制环节提供便捷。在建设海绵城市的过程中,做到了开发前后的水文特征基本不变,始终坚持低影响开发的原则,城市水土保持离不开对雨水的控制。

比如,我国投资建设的重庆海绵城市,其建立了完整的防水控制,也因为重庆地处高原,山地较多,在进行海绵城市建设的时候发展了绿化工程,让绿色植被对城市的水土进行保持。雨水较多季节植被能够吸收水分,保持水源,对于雨水能够做到有效控制。并且,绿色植被与重庆城市的人文特征相符,也是海绵城市与其人文气息相得益彰构建之处。

鉴于此,笔者从海绵城市建设和城市水土保持出发提出以下建议:一是结合海绵城市建立起合适的雨水控制利用设施,做到真正的系统优化;二是加强对水土保持工作的监测,纠正雨水控制期雨水控制的不当之处;三是注重低影响开发理念和水土保持临时排水措施相结合;四是政府部门要积极引进和开发雨水利用控制系统的新工艺、新技术、新手段等。

4.改善城市的人文和自然景观

在实施“建设海绵城市”的规划策略时,对居住区和城市道路进行分割,增大了建设绿地的用地面积,合理的修建了广场,广场铺装多采用透水式铺装,城市道路人行道也采用了透水式铺装的方法,增强了城市内部的水循环系统;另外,城市内湿地、公园面积增大,提供了良好的生态环境。

比如,嘉兴海绵城市的建设,便是对居住区和城市道路进行有效规划,开垦绿地面积,增加绿化建设,让百姓在享受到其“海绵”作用的同时还能够欣赏到美丽景色,增添了城市的人文气息,美化了城市的自然景观,可以说是一箭双雕。嘉兴海绵城市建设是全国海绵城市建设的标杆,也得到了全国各地的争相效仿。

结语:

海绵城市的建设是实现城市化和自然生态系统协调发展的有效途径,有力克服了城市化发展过程中的问题。当前,无论城市规模的大小,建设海绵城市已经是大势所趋,其推动了新型城镇的建设,在城市化发展中贯彻落实了以人为本的思想理念。

参考文献

篇2

论文关键词 医疗损害民事责任 构成要件 免责事由 侵权责任法 医疗事故处理条例

廓清医疗损害民事责任的构成要件是进一步研究医疗损害民事责任的前提和关键。而在医疗损害民事责任中,免责事由作为一种责任限制的制度设计,对于合理分配责任风险,,维护医患双方的利益平衡,实现公平正义具有重要作用。

一、医疗损害民事责任的成要件

这里所谓的构成要件,是指构成侵权应当承担民事赔偿责任的必要条件,这些条件必须同时具备。《侵权责任法》第五十四条规定:“患者在诊疗活动中受到损害,医疗机构及其医务人员有过错的,由医疗机构承担赔偿责任。”据此,医疗损害民事责任构成要件可以概括如下:

1.患者损害事实的存在。民法上所指的损害,不仅包括物质上的损失,也包括精神上的损失,即“民事权益受到侵害”。作为医疗损害是指患者在医疗机构的诊疗护理过程中,因医疗机构及医务人员的行为而给患者所造成的利益减少的不良后果,具体表现为患者的死亡、残疾、增加病痛、延长治疗时间等并由此所造成的财产上的减损及患者和家属精神上的焦虑、忧愁、苦恼等实际损害。

值得一提的是,《医疗事故处理条例》第4条将医疗事故分为四级,其中作为兜底条款而对其他造成患者人身损害情形加以涵盖的第四级医疗事故界定为“造成患者明显人身损害的其他后果的”,对应《医疗事故处理条例》第49条“不属于医疗事故的,医疗机构不承担赔偿责任”的规定,显然该规定显得过于苛刻。因为我国《民法通则》规定,只要行为人的过错造成他人的人身损害,就需要承担民事责任,并未限定这种伤害必须是“明显”;此外,有时患者遭受了死亡、残疾以及器官组织损伤导致功能障碍之外的其他人身损害的,虽然此种损害非常严重但需经过一定的时间才能显现出来,而依《医疗事故处理条例》却可能构不成医疗事故从而得不到相应赔偿。而《侵权责任法》将其修正为只要“患者在诊疗活动中受到损害”,在医疗机构及其医务人员有过错的前提下,医疗机构就将承担赔偿责任。很明显,《侵权责任法》的规定对患者而言更加合理而人性化。

2.医疗机构及其医务人员有过错。这也是医疗主体承担医疗损害责任的归责原则和最终要件。法律概念里的过错包括故意和过失两种形式,但在医疗损害民事责任中,医疗机构及医务人员的过错只有过失一种形式,即在医疗损害民事责任中,患者的损害事实只能是由医疗机构及医务人员的过失造成的。因为如果医疗机构及医务人员由于主观故意造成患者损害后果的,就构成了故意伤害或故意杀人,属于刑事责任,应由《刑法》来调整,当不在医疗损害民事责任的范畴内。医疗损害中的过失,包括疏忽大意的过失和过于自信的过失两种。对于医疗机构及医务人员主观上是否有过失应以其所应尽的注意义务为标准,同时也要综合考虑医疗环境、医疗尝试及医学的发展现况。

在医患关系中由于双方所处地位关系的特殊性,医疗机构及医务人员主观上是否存在过错适用举证责任倒置原则。同时《侵权责任法》又明确加以规定“因下列情形之一的,推定医疗机构有过错:(一)违反法律、行政法规、规章以及其他有关诊疗规范的规定;(二)隐匿或者拒绝提供与纠纷有关的病历资料;(三)伪造、篡改或者销毁病历资料。”

3.患者的损害事实与医疗机构及医务人员的过错之间具有因果关系。医疗损害必须与医疗行为之间存在必然的因果关系,否则医疗行为便不存在损害事实。因果关系是确定医疗损害民事责任的必要条件之一,如果患者的损害事实与医疗机构及医务人员的主观过错间没有因果关系,那么医疗机构及医务人员就不承担民事赔偿责任。

需要说明的是,这里的因果关系并非仅限定于直接因果关系。因为如果依直接因果关系的要求,如果医疗机构及医务人员的行为是患者受损害的间接原因时,医疗机构就无需承担责任。这显然是有失公平的。因为尽管间接原因只是对结果的发生具有某种可能性,但其本身仍然属于造成结果发生的原因之一,并非完全没有关联,况且直接原因与间接原因在一定条件与环境下还可以相互转化。事实上,因果关系中既存在一因一果的的简单情形,更大量存在一因多果、多因一果或多因多果等复杂情形。医疗损害本身就是患者自身体质、医学技术水平、医疗机构及医务人员的行为、法律的适用等多项复杂因素交错其中的问题,简单地依据原因力去区分所谓的直接原因与间接原因很难做到。因此,只要医疗机构及医务人员的过失行为与患者的损害结果之间有因果关系存在,就应依法承担相应的民事责任。

一般而言,在医疗损害诉讼中,要证明患者在医疗过程中死亡、残疾及其他损害后果较为容易,但要证明患者所受的损害后果是医疗机构及医务人员的医疗诊治行为所致,即二者存在因果关系,对于一般患者而言,很难以证据证明。因此同是否具有医疗过错举证责任一样,对其也采取举证责任倒置原则,即由医疗机构证明其医疗行为与患者人身损害之间不存在因果关系。如医疗机构举证不能就应认定二者具有因果关系,医疗机构应承担损害赔偿责任。对此,最高人民法院2001年12月公布的《最高人民法院关于民事诉讼证据的若干规定》第4条明确规定:“因医疗行为引起的侵权诉讼,由医疗机构就医疗行为与损害后果之间不存在因果关系及不存在医疗过错承担举证责任。”

二、医疗损害民事责任的免责事由

对于医疗损害,医疗机构一般应承担民事赔偿责任。但在一些特殊情况下,虽然患者有损害,医疗机构却可以免责。对此,《侵权责任法》和《医疗事故处理条例》都作出了相应规定。《侵权责任法》第60条明确规定:“患者有损害,因下列情形之一的,医疗机构不承担赔偿责任:(一)患者或者其近亲属不配合医疗机构进行符合诊疗规范的诊疗;(二)医务人员在抢救生命垂危的患者等紧急情况下已经尽到合理诊疗义务;(三)限于当时的医疗水平难以诊疗。前款第一项情形中,医疗机构及其医务人员也有过错的,应当承担相应的赔偿责任。”《侵权责任法》在这里提到了三种情形下医疗损害民事责任的免责事由。笔者认为除此之外,《医疗事故处理条例》第33条所规定的的六种不属于医疗事故的情形,在一定条件下仍然可以作为医疗损害民事责任的免责事由。事实上,《侵权责任法》第60条就是对《医疗事故处理条例》第33条的第(五)、第(一)及第(三)项的进一步完善。此外,依据相关法律法规,在特定情况下仍不乏医疗损害民事责任的免责事由。在此,笔者一并作如下论述:

1.患者或者其近亲属不配合医疗机构进行符合诊疗规范的诊疗从而导致患者损害的医疗机构免责。患者到医疗机构就医是患者的权利,同样患者就医后,配合医疗机构进行符合诊疗规范的、必要的医学常规检查及诊治等诊疗活动是患者及其近亲属的义务,这样做的目的最终也符合患者的诊疗利益。但是,如果是由于患者及其近亲属的不予配合而延误诊疗导致不良后果的,则患者的不良后果与医疗机构及其医务人员的行为之间没有因果关系,医疗机构对此损害不应承担赔偿责任。这里所谓患者及其近亲属的不予配合是指其主观上具有过错,具体表现为故意或过失行为。当然如果医疗机构及其医务人员对这种不良后果的发生也有过错的,则不能完全免除医疗机构的赔偿责任,而只能适当减轻赔偿责任。此时应依医疗机构及医务人员在不良后果的产生中所起的作用(原因力的大小)来确定其相应的赔偿责任。

2.医务人员在抢救生命垂危的患者等紧急情况下已经尽到合理诊疗义务的医疗机构免责。对生命垂危急需抢救的患者而言,“时间就是生命”。这里所谓的“紧急情况”必须具备两个构成要件:其一是必须情况紧急,患者存在生命危险,这种危险迫在眉睫;其二是此时的紧急医疗措施应当是限于迫不得已,即当时没有任何其它更好的救助措施可以实施,医疗机构及其医务人员已经尽到合理诊疗义务。反之,如果在救助的时候,明显存在对患者来说可能更好的救助措施和方法,而医务人员却采用了给患者造成损害的医疗措施,即对这种损害的造成具有故意或重大过失,则医疗机构当然应对患者的损害后果承担相应的责任。

3.限于当时的医疗水平难以诊疗的医疗机构免责。即在当时医学科学技术条件下,发生无法预料或者不能防范的不良后果。从理论上讲,医学科学技术水平的发展是永远滞后于医疗实际需要的。因此,在医疗活动中,由于受科学技术发展水平的限制,可能会发生无法预料或不能防范的不良后果,如并发症、副作用等。这些不良后果是医疗机构及其医务人员在主观上无法预料的,即使预料到了也不能预防,既主观上无过失。

篇3

中图分类号:TU992 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)11(a)-0062-02

在全球变暖的冲击下,全球气候异变,巨增的降雨量和极端的气候变化给城市的排水设施带来了巨大的压力,传统的排水系统无法满足巨大降雨量的需求。目前,我国淡水资源缺乏,中国向来都是一个淡水资源匮乏的国家,那么面对如此大的降雨量,应该如何留住城市的降雨,改善目前城市缺水的现象,并且舒缓城市降水排水困难的问题,已经成为了各大城市共同关注的问题。

1 海绵城市概述

海绵城市是新一代的雨洪管理模式,海绵城市在适应环境和应对雨水带来的自然灾害方面具有很好地“弹性”。海绵城市的设定是为了应对全球气球变化,是可持续发展的有效途径。

海绵城市的建设不是将城市建造的如同海绵一般千疮百孔,是在原有的排水系统的基础上,将地面上的硬砖、泥瓦等物理设施转化为可以吸水、储水又可以将储藏的水资源进行利用的资源,缺水时用它补给,使水资源可以重复使用。

近些年来,随着生态化城市新潮概念的引入,海绵城市的理念也越来越受到人们的关注,并成为了国家治理雨洪现象的一个重要举措,在国家政策支持下,很多地方政府开始实施相关的规划并完善相关的施工技术。

2 建设海绵城市所面临的问题

海绵城市的推广涉及到很多领域,包括水利、景观以及城市管理等各个方面,在目前的城市规划中建设一个怎样的规划模式,怎么进一步落实海绵城市这一理念,是当前迫切需要解决的一个问题。随着科学技术的不断发展,生态规划设计的理念不断优化,为海绵城市的规划建设提供了技术上的支持。在未来的规划过程中尝试规划出一套新的城市规划建议,增强城市预防能力。基于城市建设的方向,城市建设过程中主要解决的3个问题是:怎样在城市管理及都市计划层面具体落实海绵城市的理念,如何调整目前城市规划的方案;如何根据我国的实际情况建设海绵城市;如何落实海绵城市这一理念,如何对城市雨洪量进行分析。

3 重视海绵城市规划

3.1 提高民众防风险意识

加强空间分析及模拟技术在城市雨洪管理中的应用,提高民众防风险意识。在城市雨洪管理中加强新一代的空间技术分析,加强管理模拟技术的应用。加强技术分析是为了进一步强化暴雨灾变的能力及政府部门的正确决策判断能力。在宣传过程中主要是为了加强科学分析在民众参与防风险意识提升的重要性,宣传教育工作要配合民众参与机制,让全民参与到都市雨洪管理防控工作中来。

3.2 加强城市生态环境保育工作

在进行海绵城市的规划过程中要明确指出要保护的绿地系统和水系的范围,保护好绿地系统和要保育的城市水体,维持住城市的水体和绿色自然空间的纹理。将城市绿色网络与城市的水域联系起来,让湖泊、绿地、沟渠、湿地等水域和绿地能够相互结合,串联成一个网状,这样做能够加强水体景观和雨洪蓄水功能相结合,在解决了雨洪问题的同时又保护了生态环境。

3.3 加强城市管理与雨洪管理相结合

在规划过程中加强城市管理与雨洪管理能够有机结合,在整个城市的规划过程中,要落实海绵城市的规划理念,在已淹没的地区强化土地管理机制,在已淹没的地区设置滞洪区,在开发的过程中设置禁止开发区域,限制开发的强度和密度。设置雨水优化滞留空间,可以设置在学校、地下停车场、体育场所、绿地等公共场所下,使用法律法规进行监管,将雨洪管理纳入到国家管理体系中,多设置一些储水空间。

3.4 分散进行雨洪管理

建设雨洪处理场地、分散处理都市雨洪管理系统,改变传统的雨洪处理模式,传统的雨洪处理模式是将集水区的暴雨径流主要导向集流的大系统治水观念,改变传统的治水模式,改为分散式综合性的吸纳洪水,通过各个区域的分洪进行截留,可以进行灌溉、绿色资源生态蓄洪等。

4 完善地区分布策略

4.1 铺面增强透水材质的使用

在地面的铺设过程中,加强透水材质的使用,根据研究发现旧街区的硬面铺面比较多,在后期的更新发展的过程中应该加强透水性材料的使用,进行透水材料铺设时应该考虑在基层或者是表层铺设,在进行基层材料铺设时应该选择透水性比较好的材质,以便使降水能够渗透到地下。在选择表层的材质时,应该根据当地的建筑风格和区域选择耐久性比较好的材质。

4.2 加强社区层面的保水设计

在进行社区保水设计时应该进一步树立社区内的绿地规划,将社区内的蓄水功能区与景观相结合,结合公园的绿地、生态保护区、休闲区等区域建设生态蓄水功能区。在设计时使用生态的设计手法来进一步改善社区道路的透水性,根据社区的绿化与水域的分布进行规划。社区的水域要建设在社区的低洼处,以便于在洪雨来临的时候可以存储雨水。

4.3 加强绿地计划于雨洪管理的有机结合

增强防洪设施建设,并配合城市建设定期检查,在设置生态滞洪设施时应该有现在公园绿地设置,结合公园的景观设计,建设适合民众休憩的生态空间。将公园绿地建设成为一个兼备景观、滞洪功能、生态的区域网络,进一步加强雨洪的处理能力;变更上游地区易淹没土地的用途,在进行土地变更时,需要对变更区域留置适当的空间留置雨水。根据当地的实际情况,根据当地的地区环境特征及时进行排水情况安排,规范设计滞留雨水的空间,并将设计纳入到现有都市计划法定规范。

4.4 根据当地实际情况,因地制宜的设置雨洪管理的办法

在进行雨洪规划治理过程中,要因地制宜地设置治理方法,在进行综合治理的结构下,根据当地的实际排水状况,因地制宜采用雨洪管理的方法和策略。在进行开发管理时主要包括低冲击开发模式的推广、基地保水、入渗设施、滞洪池与雨水贮留设施留设、排水路整治、集水区水土保持等工程方法。

5 结论与建议

近年来,海绵城市的理念越来越受到人们的关注,进一步加强雨洪的处理能力,根据当地的地区环境特征及时进行排水情况安排,把城市的规划和雨洪的管理作为主要的O计模式。笔者通过研究提出了一些相关的建议以及想法,希望可以改善土地的利用情况、生态街道的创建并促进一些地区的透水能力的改善,这样可以将自然渗透、自然积存、自然净化的方式运用到防洪防灾以及水资源合理利用上来。

由于研究资源和实践经验受限,此次研究可以当做是一个海绵城市理念落实的初级规划,研究出来的结果理论上比较适合当做绿地计划和策略性城市的一个参考,分析结果受到资料精度的影响,在此抛砖引玉,希望更多的专业人士参与到此项目的研究中来。

参考文献

[1] 尹路.从绿地系统视角浅议海绵城市系统规划――以科尔沁右翼前旗科尔沁镇绿地系统规划为例[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2016(5):59-60.

[2 王鹏,亚吉露・劳森,刘滨谊.水敏性城市设计(WSUD)策略及其在景观项目中的应用[J].中国园林,2010(6):88-91.

篇4

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

含有海藻糖合酶基因的枯草芽袍杆菌168(以下简称B. subtifis 168-Tres):本实验室保藏;含有卡那霉素抗性基因的质柳PIC9研口含有博来霉素抗性基因的质粒pPICZaA:杭州宝赛生物科技有限公司;限制性内切酶:日本TakaRa宝生物公司;卡那霉素、博来霉素、Ezup柱式基因组DNA抽提试剂盒、SanPrep柱式DNA胶回收试剂盒:上海生工生物工程有限公司;高纯度质粒小量快速提取试剂盒:艾德莱生物公司;其他试剂均属于国产分析纯。实验所涉及引物见表1所示。

LB培养基:酵母浸粉5 g/L、蛋白胨10 g/L,氯化钠10 g/L,pH 7.0-7.4 。

发酵培养基:葡萄糖10 g/L、玉米浆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 。

菌体增殖培养基:酵母浸粉5 g/L、蛋白陈10 g/L,氯化钠10 g/L、山梨醇91 g/L o

电转缓冲液:甘露醇91 g/L、山梨醇91 g/L、甘油100 g/10

菌体复苏培养基:酵母浸粉5 g/L、蛋白陈10 g/L,氯化钠10 g/L、甘露醇69 g/L、山梨醇91 g/L。

葡萄糖需在高压蒸汽灭菌锅中115℃灭菌20 min其他培养基均121 ℃灭菌20 min。

1.2 仪器与设备

SW – CJ - 2FD型双人单而净化工作台:苏州净化设备有限公司;WFJ 7200型可见分光光度计:尤尼柯(上海)仪器有限公司;5 804 R型离心机:德国Eppendorf公司;438℃型电转仪:德国Eppendorf公司;GNP - 9080型隔水式恒温培养箱:上海精宏实验设备有限公司;梯度PCR仪:美国应用生物系统公司;MD2000核酸超微量分光光度计:美国BioFuture公司;ZQYZ - CS型恒温振荡培养箱:上海知楚仪器有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1重组同源性片段sleBl-kmr, cwIJ1-zeor的制备

用Ezup柱式基因组DNA抽提试剂盒提取B. subtilis168-Tres菌体的脱氧核糖核酸(deoxyribose nucleic acidDNA),并以此为模板,sleB F1和sleB R1为引物进行聚合酶链反应(polymerise chain reaction PCR)扩增,获得长度为592 bp用于敲除sleB基因的同源臂sleBl;使用高纯度质粒小量快速提取试剂盒提取pPIC9k质粒,以此为模板,sleB F2和sleB R2为引物进行PCR扩增,获得长度为1 502 bp的卡那霉素抗性基因片段km`;使用SanPrep柱式DNA胶回收试剂盒胶回收所得的sleB 1片段与kmr片段为模板,sleB F1和sleB R2为引物进行重叠延伸PCR, PCR扩增条件为:(1)95 ℃预变性5 min; 94 ℃变性30 sec, 57 ℃退火30s,72℃延伸3.5 min, 5个循环;72 ℃延伸2 min; (2) 95 ℃预变性5 min94 ℃变性30s,56℃退火30s,72℃延伸4.5 min, 30个循环;72℃延伸10 min , 4℃保存,扩增得到长度为2 094 bp的同源重组片段sleBl -kmr,并使用SanPrep柱式DNA胶回收试剂盒进行胶回收,保存于-20℃备用。cwlJl长度为451 bp博来霉素抗性基因片段为1 205 bp,cwlJl-zeor片段制备方法同上。Bacillus subtifis 168-TresOsleBΔcwIJ工程菌构建流程见图1。

1.3.2 回收产物的酶切及浓缩

用限制性内切酶BamH I酶切sleB 1-kmr和 cwLll -zeor基因片段,并向酶切产物中加入1/10体积3 mol/L醋酸钠和2.5倍体积的无水乙醇,置于-20℃冰箱冷却20 min,然后12 000 r/min离心5 min得沉淀;加入300 μL体积分数为75%乙醇重悬沉淀,12 000 r/min离心5 min后除去乙醇,37℃风干30 min最后加入15-20 μLddHZO重悬DNA。使用核酸超微量分光光度计测定回收DNA质量浓度,并最终获得质量浓度在200-500 ng/μL之间的DNA溶液。

1.3.3 电转感受态细胞的制备

挑取新鲜LB固体培养基表而的B. subtifis 168-Tres单菌落,接种于10 mL菌体增殖培养基中,37 ℃,220 r/min培养12h;将上述菌液转接到50 mL菌体增殖培养基中至菌液初始OD600mm = 0.2,然后37 ℃,220 r/min培养菌体至OD600mm = 1.0;将菌液转移到100 mL离心管,冰浴10--15 min后,4 ℃ ,8 000 r/min离心5 min,收集菌体;离心后的菌体用预冷的电转缓冲液洗涤2--3次,并使用1 mL电转缓冲液重悬菌体,制成枯草芽袍杆菌电转化感受态[mo;将制备好的感受态细胞每管分装100 μL,-80℃保存备用。B. subtilis 168-TresasleB感受态的制备方法同上。

1.3.4 电转化

将回收片段sleBl-kmr与B. subtifis 168-Tres感受态混合均匀,然后加到2 mm电转杯中预冷5 min,并使用电转仪在2 000 V,5 ms条件下电转化,电转完成后立即加入500 μL菌体复苏培养基,37 ℃,180 r/min复苏培养3h后涂布在含卡那霉素(25 μg/mL)的LB 固体培养基中,于3 7 ℃恒温培养箱中培养1-2 d,筛选出抗卡那霉素的菌株。将cwlJl-zeor与B. subtifis 168-TresΔsleB感受态电转后,筛选出抗卡那霉素和博来霉素的菌株。

1.3.5 阳性重组菌株的鉴定及传代培养

挑取阳性转化子接种到含卡那霉素抗性的液体LB培养基中,37℃培养过夜后8 000 r/min离心并收集菌体,提取重组菌DNA,并以获得的基因组为模板,sleB FZ和sleB凡为引物进行PCR扩增,1%琼脂糖凝胶电泳检验PCR产物,获得阳性重组菌株B. subtilis 168-TresΔsleBo重组菌B. subtilis168-TresΔsleBΔcwIJ的获得方法同上。用LB液体培养基将B. subtilis 168-TresΔsleBΔcwIJ重组菌在3 7 ℃ , 200 r/min的培养条件下传代15次,做菌落PCR验证。

1.3.6 B. subtifis 168-TresΔsleBΔcwIJ重组菌芽抱形成检测

将原始菌株B. subtilis 168-Tre对口重组菌株B. subtilis168-TresΔsleBΔcwIJ以1%的接种量分别接种在发酵培养基中,置于37 ℃ , 200 r/min的恒温振荡培养箱中培养48 h,每隔4h取样,同时利用芽袍染色法对芽袍染色,置油镜观察,芽袍呈绿色,菌体成红色。观察10个视野的营养细菌与芽袍数,产芽袍率=芽袍数/(芽袍数+营养细胞数)x100%。

1.3.7 B. subtifis 168-TresΔsleBΔcwIJ重组菌在LB培养基中芽抱萌发验证

分别将发酵48 h后的重组菌与原始菌菌液80℃水浴20 min,立即冰浴,将菌体稀释后涂布在LB固体培养基中,放置在37 ℃'恒温培养箱中培养30 h,用平板计数法记录芽袍萌发结果。

1.3.8 B. subtifis 168-TresΔsleBΔcwIJ重组菌在麦芽糖转化体系中芽抱萌发验证

分别取5 mL发酵48 h后的重组菌与原始菌菌液80 ℃水浴20 min,立即冰浴,与10 mL pH 7.5的磷酸盐缓冲液配制的终浓度30%的麦芽糖浆混匀后制备成海藻糖合酶的反应体系。将此反应体系置于25 ℃恒温水浴振荡摇床中反应12h,每隔4h取样涂布在LB培养基中,放置在37℃恒温培养箱中培养30 h,用平板计数法记录芽袍萌发结果。

1.3.9 B. subtifis 168-TresΔsleBΔcwIJ重组菌在麦芽糖转化体系中海藻糖合酶酶活检测

分别将发酵48 h后的重组菌与原始菌发酵液8 000 r/min离心20 min,弃上清,用去离子水洗涤沉淀2次后并悬浮,加入溶菌酶使其终质量浓度为2 mg/mL后T-37℃放置30 min破坏营养细胞,后经8 000 r/min离心10 min,烘干,称量干菌体质量,最后用去离子水悬浮制得芽袍悬浮液,将5 mL芽袍悬浮液与10 mL pH 7.5的磷酸盐缓冲液配制的终浓度为30%的麦芽糖浆混匀,制备成海藻糖合酶的反应体系。将此反应体系置于25 ℃'恒温水浴振荡摇床中反应12h后,室温,1 000 r/min离心10 min取上清进行高效液相色谱Chigh performance liquid chromatography HPLC)检测转化体系中海藻糖。

HPLC测定色谱条件:Hypersil NHZ色谱柱(300 mmx4.6 mm 、5 μm);流动相(乙睛冰=3:1,V/功;流速1.0 mL/min;示差折光检测器:波}}589.3nm;进样量10 μL;柱温:40℃。

海藻糖合酶活力定义:在25 ℃ , pH 7.5条件下,每分钟生成1 μmol海藻糖所需的酶量为一个酶活单位(U)。

2结果与分析

2.1基因敲除片段sleB 1-kmrb勺构建、电转化及鉴定

以B. subtilis 168-Tres菌体的基因组为模板,sleB F,和sleB R,为引物进行PCR扩增,1%琼脂糖凝胶电泳检测,结果见图2a。由图2a可知,在600 bp左右出现特异性条带,与理论长度5 92 bp相符,表明已成功获得同源臂sleBl;以质粒pPIC9k为模板,sleB F2和sleB R2为引物进行PCR扩增,1%琼脂糖凝胶电泳检测,结果见图2b。由图2b可知,在1 500 bp左右出现特异性条带,与理论长度1 502 bp相符,表明成功获得卡那霉素抗性基因片段kmr;以胶回收制得的sleBl片段与kmr片段为模板,sleB F,和sleB R2为引物进行重叠延伸PCR,得基因敲除片段sleBl-kmr, 1%琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物,结果见图2c。由图2c可知,在2 000 bp左右出现特异性条带,与理论长度2 094 bp相符,表明基因敲除片段sleBl -kmr构建成功。

通过乙醇沉淀法浓缩酶切片段后,测得DNA质量浓度为395.63 ng/μL。将10 μL回收片段与100 N.,L B. subtifis168-Tres感受态细胞混合并电转,用引物sleB F2和sleB R2对含卡那霉素平板上生长的菌落基因组进行验证,结果如图2d所示,表明sleBl-kmr与sleB发生同源重组,完成sleB基因的敲除,获得B. subtifis 168-TresΔsleB重组菌。

2.2基因敲除片段cwlJl-zeor的构建、电转化及鉴定

以B. subtilis 168-Tres菌体的基因组为模板,cw1J F1和cw1J R1为引物进行PCR扩增,1%琼脂糖凝胶电泳检测结果见图3a。由图3a可知,在500 bp左右出现特异性条带,与理论长451 bp相符,表明已成功获得同源臂cwlJl;以质粒pPICZaA为模板,使用引物cw1J F2和cw1J R2进行PCR扩增,1%琼脂糖凝胶电泳检测结果见图3b。由图3b可知,在1200 bp左右出现特异性条带,与理论长度1 205 bp相符,表明成功获得博来霉素抗性基因片段zeor;以胶回收制得的cwlJl片段和zeor片段为模板,cw1J F1和cw1J R2为引物进行重叠延伸PCR,得基因敲除片段cwlJl-zeor, 1%琼脂糖凝胶电泳检验结果见图3c。由图3c可知,PCR产物,发现在1 700 bp左右出现特异性条带,与理论长度1 656 bp相符,表明基因敲除片段cwlJl-zeor构建成功。

通过乙醇沉淀法浓缩酶切片段后,测得DNA质量浓度为378.26 ng/μL。将10 μL回收片段与100 N.,L B. subtilis168-TresasleB感受态细胞混合并电转,用引物cw1J F2和cw1J凡对含km和zeo平板上生长的菌落基因组进行验证,结果如图3d所示,表明cwLll-zeor与cwlJ发生同源重组,完成cwlJ纂因的敲除,获得B. subtilis 168-TresΔsleBΔcwIJ重组菌。

2.3  B. subtifis 168-TresΔsleBΔcwIJ重组菌传代培养验证结果

B. subtilis 168-TresΔsleBΔcwIJ重组菌第5,10,15次传代后的菌落PCR产物用1%琼脂糖凝胶电泳检测结果见图40由图4可知,第5,10,15次传代在1 500 bp和1 200 bp都有条带产生,与Icm和zeor的理论值相符,表明重组菌的遗传稳定性并未发生变化。

2.4 sleB, cwlJ基因双敲除后对芽袍形成的影响

通过显微镜计数法计算原始菌株B. subtilis 168-Tres与重组菌B. subtilis 168-TresΔsleBΔcwIJ芽袍率,结果见图5.由图5可知,重组菌株比原始菌株生长迟缓约4 h,但两株菌在48 h后的芽袍形成率都约为88%,证明敲除sleB和cwlJ基因后会使菌体生长时间延迟,但芽袍形成率未发生变化。

2.5 B. subtilis 168-TresΔsleBΔcwIJ重组菌在LB培养基中芽袍萌发验证

通过平板计数法对原始菌株和重组菌株芽袍萌况进行比较,结果见图6。由图6可知,B. subtifis 168-Tres芽袍萌发数为4.9x10 CFU/mL, B. subtifis 168-TresΔsleB芽袍萌发数为5.3 x104 CFU/mL, B. subtilis 168-TresΔcwlJ芽袍萌发数为2.1x107 CFU/mL, B. subtifis 168-TresΔsleBΔcwIJ芽袍未见萌发。

2.6  B. subtilis 168-TresΔsleBΔcwIJ重组菌在麦芽糖转化体系中芽袍萌发验证

通过平板计数法对原始菌株B. subtifis 168-Tres和重组菌株B. subtilis 168-TresΔsleBΔcwIJ在麦芽糖转化体系中的芽袍萌况进行比较,结果见图7。由图7可知,原始菌株在麦芽糖转化体系中转化4h,8h,12h,16h后的芽袍萌发数都为4.8x108CFU/mL左右,而重组菌株芽袍在各个时段一直未见萌发。

2.7 B. subtilis 168-TresΔsleBΔcwIJ重组菌在麦芽糖转化体系中海藻糖合酶酶活检测

为了证实B. subtifis 168-TresΔsleBΔcwIJ重组菌海藻糖合酶酶活是否有所提高,利用HPLC对重组菌芽袍悬浮液进行海藻糖合酶检测,结果见图8。由图8可知,用B. subtifis168-Tres原始菌芽袍转化测得的海藻糖合酶酶活为5.83 U}用B. subtilis 168-TresΔsleBΔcwIJ重组菌芽袍转化测得的海藻糖合酶酶活为10.42 U}重组菌比原始菌酶活提高了78.7%,这表明敲除、IeB和cwlJ基因后弱化了芽袍萌发,成功提高了芽袍表而展示海藻糖合酶的稳定性。

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“海绵城市”概念的首次提出是在2012年的《2012低碳城市与区域发展科技论坛》;在2013年底的《中央城镇化工作会议》中,强调到要优先考虑利用自然力量排水,建设海绵城市,让自然做功。

(一)海绵城市建设提出的背景

“水资源短缺、水资源污染和城市雨洪灾害”这三大水资源问题在整个世界范围内都是广泛存在的并且也是制约城市发展的重要因素,但与此同时,水生生物栖息地丧失、干旱、气候变化、水生生态系统退化也同时出现,这些综合症状都是与水和水循环自然过程有关。海绵城市是可持续雨洪管理系统的中国表述,提出的目的是为了有助于解决我国的水问题和水危机。

(二)那海绵建设概念的定义

“海绵城市”概念的产生源自于行业内和学术界习惯用“海绵”来比喻城市的某种吸附功能,例如澳大利亚人口研究学者布吉(Budge)应用海绵来比喻城市对人口的吸附现象,根据《海绵城市建设技术指南》,其定义为:“海绵城市是指通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,有效控制雨水径流,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方法。”

(三)海绵城市建设的意义

海绵城市的意义就在于对整个城市自然生态的综合整治,通过顺应自然规律的方式解决包括防洪、水质净化、地下水补充、水资源补充、生物多样性保护、微气候调节等多个综合的水相关城市发展问题以及与之相关的社会问题。

二、风景园林专业与海绵城市建设

风景园林学科(Landscape Architecture)这一学科是以“生物生态学科”为主,并与其他非生物学科(如土木、建筑、城市规划)、哲学、历史和文学艺术等学科相结合的综合学科。其核心工作即城市的环境绿色生物工程系统。

(一)风景园林在海绵城市建设中的机遇

绿地是海绵城市主要的物质空间构成,也是可持续雨洪管理措施的主要载体,是对传统观排水系统(灰色基础设施)的一种“减负”与补充;同时绿色基础设施设计正是现代风景园林专业的重要实践领域和研究内容。因此在海绵城市建设背景下,风景园林学科面临巨大的建设需求。

(二)风景园林专业目前在海绵城市建设面临的挑战和问题

1、在海绵城市建设系统中的角色定位不明确

从专业外来说,雨洪管理传统上由市政、水务等专业负责,尽管海绵城市中明确了园林是系统构成中的一员,但我国目前的海绵城市建设指南中,明显仍然是市政等与工程相关的专业或技术做法更受到重视,基于绿地设计的内容相对较少。

实际上,目前的工程系统倾向于把水与土分离,把水与生物分离,把排水和给水分离,把防洪和抗旱分离,是一种“水适应人”的价值观和技术管理体系。有学者已经提出本专业是海绵城市建设的“共同领导者”和多学科整合平台的重要依托,这亟待成为专业内外的共识。

2、海绵城市相关基础研究和数据平台构建不充分

我国建设海绵城市的很多规范和技术导则参考了很多美国的BMPs、LID的相关内容,但成功的海绵城市建设一定要科学严谨地基于本地条件进行研究。海绵城市技术设计需要的气象、水文等基层资料一般分属不同机构管理,设计部门获取并不容易,这直接影响了可持续雨洪管理相关设计的决策依据。国外经验是建立共享的数据平台提供设计机构,帮助建设、设计方更科学合理的完成相关设计工作。

3、相关人才的培养与继续教育亟需相应更新

海绵城市建设是一项跨思维、跨尺度、跨学科的高度综合复杂城市生态建设,所谓跨思维是从“水适应人”的思维转变到“人适应水”的过程。跨尺度是指海绵城市不仅仅是雨水利用和管理问题、应用LID技术和场地措施,还应该包括宏观尺度、中观尺度的保护区域水文循环过程,应该是从宏观到微观不同尺度的承接与配合;跨学科是指在海绵城市的建设中不仅需要风景园林学科对绿色基础设施的相关规划与设计。

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中图分类号:TU984

文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2017)07-0077-05

1 引言

生态城市是在城市发展的基础上,依托于城市建设而不断发展的人文生态系统。发展标准并不是一成不变的,随着生态技术发展,生态城市将会被注入更加科学化、多样化的内涵和标准。生态城市不仅反映了人类谋求自身发展的意愿,也反映了人类对人与自然关系认识的提高[1]。而城市景观的发展与居民生活息息相关,生态城市建设除了提供良好的生态环境以外,对城市的资源、经济、居民生活质量发展具有重要意义。

2 城市水问题

2.1 城市排水存在的问题

水是区域生态过程规划中重要的环节,直接决定生态规划格局的生态因子[1]。海绵城市建设是生态城市水环境资源利用方面的新型发展理念,传统城市建设模式雨洪管理中存在一些问题:①主要依靠硬性设施来外排径流雨水,增加了市政雨水管网及水体容纳排涝设施压力。②降雨初期,没有经过植物层的净化,大量污染物随雨水入河,影响城市水环境质量。同时雨水大量流失,浪费了大量水资源。③排不出水,但实际又缺水的矛盾。

2.2 传统城市给排水存在的局限性

近年来,我国大中城市频繁出现逢雨必涝、地下水补给不足、炎热干旱等痼疾,对城市居民生活形成恶劣的影响。提起内涝、城市看海、地下水供给不足等问题,人们都会认为是下水道设计不够好,或者是过于陈旧。其实一个重要的原因是由于城市发展速度过快,原本可以渗透雨水的水沟、绿地全部被硬质化了,变成了房屋、停车场、道路,雨水无处可去,就形成了积水。传统城市雨洪管理模式的建设目标是实现城市雨水径流的快速排放,避免城市雨洪问题干扰正常的城市秩序、影响人居生活。因此,不再出现“城中看海”(图1)这种问题,不仅仅需要的是大修城市地下管道这些事情,还需要一种在涝时能吸收水,在干旱炎热时又能吐出水的“海绵城市”,这也与生态城市的发展方向相契合。

3 海绵城市理念与生态城市发展建设的关系

海绵城市发展体系通过结合生态城市总体规划,控制径流总量,逐步构建并完善低影响开发雨水系统,其中以城市绿地系统为主要载体构建海绵城市体系,不仅便于应用低影响开发雨水系统的技术措施,也有助于实现生态城市建设中低影响开发雨水系统的建设目标。在规划阶段生态城市绿地系统与海绵城市体系可相互指导,但两者的结构布局存在差异。海绵城市发展体系的规划强调城市绿地系统对雨水径流量、峰值流量与径流污染的控制能力,进而对城市绿地的建设提出了更高的要求(图2)。生态城市绿地布局、规模与建设情况也会反过来影响海绵城市体系的规划,两者在规划阶段相互指导。

由于海绵城市体系在用地范围的布局上不只限于城市建设用地范围,而是站在更大的维度上来处理城市雨洪问题。海绵城市体系的结构分布解决存在雨水径流与雨水污染问题的区域,均衡了城市中雨水难排的情况。针对局部地段的少量雨水径流,海绵城市体系可通过建设“雨水花园”控制雨水径流。针对大面积的城市易涝区,海绵城市体系可通过建设“暴雨花园”实现控制雨水峰值流量、削弱污染的双重目标。对于城市已建成区,海绵城市体系的布局以点状、线状为主,从多个角度结合软化改造、而不是在城区大改大造,相对更多样化、全面化。

4 海绵城市建设概述

4.1 概念和构建原则

4.1.1 概念

海绵城市在涝时能吸收水,在旱时炎热时又能吐出水,并对水体进行绿色净化。从源头植物层开始到末端的全过程控制雨水系统。相对之前的旧模式,自然渗透和自然净化,需要时再将储存的水释放并加以利用,是构建海绵城市的切入点,水循环收集与释放更是一种绿色可持续的雨水排放模式(图3)。

4.1.2 基本原则

低影响开发雨水系统构建的基本原则是生态优先、规划引领、安全为重、因地制宜、统筹建设[2]。要真正地落实这一基本原则,要把更多问题考虑进来。包括城市基础设施安全运行和生态城市水安全的问题,水文条件各地区差异性,和各方案的可实施性和操作性。不同地区可根据自身的水文条件、水安全要求、水资源的不同状况,从实际出发确定符合自身需要的生态海绵城市的发展路线。

4.2 建设海绵城市的指导思想

4.2.1 转变城市建设的观念

建设海绵城市,首先要转变传统的观念。在传统城市建设模式中,城市道路逐渐被硬化,雨水无处可去。排水功能主要依靠管道这些“灰色”硬质设施,以“快储快排”为主要理念,往往造成逢雨必涝,无雨就旱的极端局面。而现在海绵城市的建设理念则要求让城市回归自然,强调优先利用雨水花园、屋顶绿化、植草沟这些软质绿色的低影响设施来储存雨水,以慢排储存,先利用绿色植物的源头设施对雨水进行调蓄净化和回收利用,最后在利用了雨水资源的同时也解决了城市雨涝的问题。

4.2.2 对城市中建设的“海绵体”进行改造

生态城市发展下,对城市中建设的海绵体进行改造主要途径有3个方面:保护城市原有的生态系统;生态修复和恢复;低影响开发[3]。首先,保护原有生态系统,不受现代开发活动的影响和破坏,例如城市公园、大型湿地、原有的河流、湖泊、湿地等。其次,在生态修复方面,对已经受到破坏的“海绵体”,应运用综合手段逐步慢慢地进行修复,使其水文特征和生态功能逐步得以恢复。再着,通过生物滞留带、下沉式绿地、雨水花园、屋顶绿化、垂直绿化、透水铺装等低影响技术措施,加强雨水储存。以城市建筑、道路、绿地、广场等建设为载体扩大绿化规模,设置包括垂直绿化在内的多种绿化形式,通过构建生态廊道来保护城市生态多样性,改善城市的生态环境[4,5],为改善生物生存环境和水资源调控提供必要的生态通道;通过建设人工湿地等措施来修复水生态环境,湿地一直都有“城市之肾”的美称,生态城市建设人工湿地,对保护城市水系统生态环境有着至关重要的作用。

5 建设海绵城市的具体措施

5.1 雨水花园

雨水花园是自然或人工后天挖掘的下沉式绿地,收集汇合雨水把雨水储存起来(图4)。通过雨水花园中的植物和沙石过滤层分解储存使雨水得到净化。慢慢渗入土壤,涵养地下水水源,或进行中水利用之后,达到补给景观绿化用水、厕所用水等的用水标准。雨水花园利用植物、土壤层渗透净化雨水、过滤雨水杂质,可改善小环境,缓解城市“热岛效应”,为鸟类、蜜蜂等动物提供食物和栖息地,给人以新的亲近大自然的感受。

最表层是植物层,第一层也称蓄水层。表层植物可通过光合作用,吸收利用氮、磷等物质,植物根系对污染物质,特别是重金属的拦截和吸附作用,选择根系发达、茎叶繁茂、净化能力强的植物再深层的覆盖层和种植土壤层,可滞留削减洪峰流量、减少雨水排放,净化水源。可过滤杂质和涵养水源,以导致雨水过滤到砂层和砾石层通过穿孔管收集水源。

5.2 生态滞留带

生态滞留带是一块活的“海绵体”,表现形式为条形或者长条形,雨水篦子换成豁口导入植物中,减慢雨水流动速度,把雨水储存起来,成为活的“海绵体”(图5)。生态滞留带在植物的选择上应优先选用本土植物,选用耐涝又可抗旱的植物。本土植物能更好地适应当地的气候和水土,打造更好的生态滞留带景观。

5.3 绿色屋顶

绿色屋顶是指建筑屋顶的部分或全部作为绿化的一种改造景观措施。由植物部分、植物生长基质部分以及屋顶防水结构层一起所组成的一种景观屋顶形式(图6)。绿色屋顶在雨水控制上,在建筑屋顶的源头上来减少雨水径流总量、削减洪峰流量。增加屋顶雨水停滞时间,降低屋顶雨水径流流速,以及净化屋顶雨水水质。绿色屋顶还可减少建筑制冷、降低制热能源消耗。

5.4 垂直绿化

垂直绿化,绿化范围是指对建筑物外表面及室内垂直方向上的建筑竖向绿化(图7)。作为一种装饰实用技术,附属在建筑主体之上,需要融合于周围的环境,不仅仅是植物彼此生长间融洽,更要做到与周边的环境相融合,最重要的是能丰富生态城市的自然景观,完善整个城市的生态系统。

虽然垂直绿化成为建设海绵城市不可或缺的重要部分不能计入绿地率等经济技术指标中,但是毋庸置疑的是对整个生态城市发展建设和景观绿化构成呼应效果。据北京市园林科学研究所观测推算,绿化覆盖率达30%时,气温可下降8%;绿化覆盖率达40%时,气温可下降10%。同时太阳福射经过植物后,60%~80%会被植物所吸收,这样就削弱了热源的作用,从而使周边温度降低3~8 ℃。与此同时,在相对湿度为47%~53%时,人体最为舒适,当处于干燥环境中时,植物叶子还具有蒸腾作用能够增加其周围的湿度。数据可以表明在全球气候变暖的今天,垂直绿化也有降温增湿的作用,另外对空气环境影响而言,也起到了通风防风,净化空气的效果。

5.5 透水铺装的应用

现我国城市市场的硬质地面材料常见主要分为:砌块砖、水泥路、植草砖和塑胶地面等(表1)。

现在我国的城市人行道使用的透水铺装以透水砖为主(图8),透水地面由于渗透蒸发能力强,在下雨天可以将雨水渗透到土壤层,防止路面径流缓减市政排水的压力;天晴时蒸发作用可以降温,改善路面上方的微气候,对于缓减城市热岛效应有明显的作用。塑胶橡胶多用于游憩和儿童场地,但不好维护,有一定吸水性(图9)。所以在实际使用时透水面砖是一种生态的,有利于生态的铺装材料(表2)。6 海绵城市理念对于生态城市发展建设的意义

6.1 社会意义

6.1.1 经济性、生态性

老旧城区改造面临空间改造条件有限、改造难度大等问题。相比建设大型地下雨水储蓄池、大规模改造雨水管道等硬性灰色方案,设置改造软性的海绵设施不妨为更好的方法。在改造设计中,可通过两个大方面进行改造。一是原有的老旧建筑雨水管断接技术,集中贮存雨水,将雨水管线接入周边城市绿地中,也可利用小区已有内部的花坛、绿地、雨水池等建筑设施空间布置雨水花园、生态滞留带;二是城市道路可结合城市道路绿化带、树池、花池等绿化空间,布置成生态树池、生态停车场等低影响开发设施,有效地对老城区雨水管理加以蓄、留、渗、排等。

6.1.2 海绵城市建设对于减少城市内涝也有明显改善

通过海绵城市的建设,能很大程度上减轻城市防洪排涝的压力,将防、排、蓄、渗、滞等措施合理地结合起来。有利于减少城市洪涝灾害的发生,城市生态水系统需要海绵城市的措施加以解决,维护城市居民安定的生态生活环境。可减少雨水渗透的时间,缓解雨水的压力,补给地下水,有效减轻城市内涝。

6.1.3 海绵城市的建设可改善城市水资源短缺的问题

经济发展越来越快,我国城镇化的速度也越来越快,随着城市人口不断增多,城镇化水平的不断提高,许多城市水资源匮乏的问题日益突出。通过海绵城市建设,为实现自然生态雨水收集的有效再利用,在很大程度上缓解城市用水资源难、排水难的压力。

6.2 经济意义

海绵城市建设跟以往不同偏向重视对已有的对天然水系保护利用,减少了巨大的管道改造工程量,减少工程资金投入,提高了经济效益。另外还减少了城市水灾发生的可能性,以及避免水灾所带来的城市经济损失。建设的海绵城市建设的储水设施与城市已有的生态景观、绿地、景观水体紧密结合,丰富完善城市生态系统。成本相对管道的修理与改建较低,还能大大减少城市水环境污染治理维修费用,降低城市内涝所带来的损失。

6.3 生态意义

建设海绵城市应用有利于城市生态环境的发展与建设。海绵城市强调增加绿地,多进行的是软化改造,降低城市地面的硬化比例,对硬质地面材料也有相应要求。有研究表明,城市越来越多的地面硬化,第一时间直接阻断了雨水补给地下水的途径,让雨水白白流失了,实际上又是缺水的,使地下水水位难以回升越来越低。软化改造还可以增加城市绿色空间,改善人居环境,提高绿地率,促进城市生态建设。

7 结语

我国提出的海d城市体系主要参考了美、德等国的雨洪管理理论研究与实践经验,和近年来我国频繁出现的城中看海的现象。在海绵城市理念指导下的生态城市建设不仅可以满足城市绿地的生态环境发展、游憩娱乐、文化教育、环境美化等基本功能,同时还可以有效地辅助城市水利设施处理城市雨洪问题,发挥出生态城市中绿地系统更大的潜力。生态城市的构建也会反过来影响海绵城市体系的规划,使海绵城市体系的结构布局更为合理、构建过程更为流畅、作用效果更为明显。海绵城市体系的构建不要求大改大建,更多的是一种软化的改造手段,以最小的资金投入取得最佳的建设结果。生态城市绿地系统虽可作为海绵城市体系的重要载体,但是由于海绵城市体系对城市雨水管渠系统具有较强的依赖性。 随着生态城市建设的发展,也会探索出更多合适的海绵城市建设手段和新的发展方向。

参考文献:

[1]王云才.景观生态规划原理[M].北京:中国建筑工业出版社,2007:192~212.

[2]王文亮,李俊奇,王二松,等.海绵城市建设要点简析[J].建设科技,2015(1):2 ~3.

篇7

在城市的建设和发展过程中,通常会涉及大量基础设施的建设和规划,而这些基础设施的规划建设又会对自然环境产生无法避免的影响,部分城市会在气候等因素的影响下,发生城市干旱或是内涝等问题,这就会大大制约城市的可持续发展及人民的正常生活,在这一城市发展背景下,海绵城市理念也就应运而生,并为城市发展问题提供一种新的思路和途径。海绵城市理念指的是以尊重自然环境和生态优先的原则为基础,城市绿色基础设施与城市灰色基础设施的相互结合,保证城市能够如同海绵一样,有效应对洪涝和干旱等问题,从而保证城市能够自行净化、渗透和积存雨水,实现城市雨水资源利用效率的逐步提高,最大限度保护生态环境的安全。

2城市规划中的常见问题

第一,城市建设者没有关注城市的竖向规划,在城市规划和建设过程中常常忽视竖向规划的作用,导致,竖向规划偏离实际,最终诱发城市发生雨后的严重内涝问题。第二,城市规划建设过程中存在专项规划与用地规划相互脱钩的问题,城市管理者需要同步考虑用地规划与专项规划,然而实际情况确实,在城市规划过程中仅仅关注城市的功能分区,而没有同步考虑专项规划问题,最终导致开发强度与周围基础设施配套之间的相互脱钩。第三,缺乏定量分析,在进行海绵城市规划建设之前,需要对城市进行全面的定量分析和调研,从而选择适当的天然海绵体保护措施以及土地的开发强度,现阶段,较为常用的定性方法表现形式为文字描述型,这一方法相对较为简便,但其缺点在于容易偏离实际、严谨度较差。

3海绵城市理念下的城市规划方法

第一,城市规划理念的转变。城市规划设计人员需要摒弃以往的城市规划理念,对海绵城市的基本作用、内涵以及应用方法进行全面的把握,并在海绵城市理念的引导下,关注城市生态环境的建设。在城市化建设和发展过程中,以可持续的生态观为基础,重点规划城市排水防涝系统、城市与生态的空间关系等内容。在海绵城市规划和建设过程中,做到尊重客观实际、因地制宜,对海绵城市理念加以灵活、深刻的把握,从而提高城市规划与建设的合理性。第二,仿生人工海绵体的构建。以海绵城市理念为指导,在海绵体人工构建与保护的同时,通过仿生人工海绵体来增强城市的雨水储存和收集能力,常用方法包括:通过云计算、大数据等现代化的信息技术,科学分析城市洪涝情况,使其在城市规划和建设中发挥最大作用;利用城市市政试点或大型停车场,对再生水的专用通道和设施加以建设,从而实现水资源的循环利用;以绿色建筑设计理念为基础构建仿生海绵体,从而实现节约用水的目标。第三,建设和改造生态海绵体。海绵城市规划与建设的一种有效途径为生态海绵体的人工改造和建设,在城市生态海绵体相对缺少的情况下,可以利用人工的方式建设和改造海绵体,从而调节城市的生态环境,增加其生态海绵体的数量。常用的生态海绵体人工改造建设方法包括:改造城市园林绿地,利用下凹式或滞留塘等形式收集雨水,并将其与绿地景观资源相互结合;对城市水系加以改造和构建,从而最大限度发挥自然水资源的调节作用;对传统的绿地布局形式进行调整,在有效控制投资成本和城市建筑面积的基础上,以面积更小、更为分散下沉式绿地取代以往集中的绿地建设形式,从而促进雨水资源利用率的提高;设置人工绿地和园林,增强城市的洪水弹性应变能力[1]。第四,天然海绵体的修复和保护。城市规划建设中常用的天然海绵体恢复和保护措施包括:一是利用生态走廊的构建,加强天然海绵体保护措施,从而促进海绵城市的发展,构建起生态海绵体系,从而最大限度发挥出天然海绵体的作用;二是修复自然生态系统,包括生态砌岸、水植物培养以及淤泥疏浚等措施,从而有效修复绿色生态系统,保证天然海绵体的调洪能力得到有效发挥;三是对非建区和建区进行准确划分,利用强制性的方法对天然海绵体加以保护,避免其受到破坏[2]。第五,提高城市规划的科学性。城市管理者需要从整体上对城市进行规划设计,并做好城市规划之前的资料收集整理工作,进行专项的城市规划研究,并以相关研究结果为依据,对城市的水资源承载能力加以评估,从而确定城市的水资源承载和处理现状以及潜在能力,而这也是未来城市发展目标和方向确定的基础,会对城市的开发策略和开发原则产生直接的决定性作用,经过城市水系和道路之间的相互协调发展,能够为海绵城市的构建,以及城市用地的合理规划奠定良好的基础。城市规划需要根据地块的地质地貌等特征来划分汇水分区,对城市建设进行控制性详细规划[3]。

4结束语

综上所述,在城市的规划和建设过程中,海绵城市理念能够起到重要的指导意义,这就需要城市管理者对海绵城市理念形成深刻的认识,转变管理理念,保证城市规划的合理性与科学性,关注天然海绵体在海绵城市构建中的积极作用,同时充分构建仿生人工海绵体和人工改造的生态海绵体,从而增强城市的雨水处理能力。

作者:王艳海 单位:聊城市规划局

参考文献:

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中图分类号:TU991.14

文献标识码:A 文章编号:16749944(2016)11016302

1 引言

近年来,我国部分城市出现雨季内涝的情况频频发生,由此引发了关于传统城市给排水系统建设的热烈讨论。海绵城市逐步成为我国相关行业内的前沿思想和热门话题。2013年12月,在中央城镇化工作会议上发表讲话时提到了“海绵城市”,他指出要建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市。2014年2月,中华人民共和国住房和城乡建设部城市建设司在工作中提出了海绵型城市设想。2014年10月,中华人民共和国住房和城乡建设部贯彻在讲话中涉及到会议精神,证实了《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建》。2014年12月,住房和城乡建设部、财政部以及水利部联合印发了《关于开展中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》[1]。

2 海绵城市的概念与意义

众所周知,海绵有其独特的物理特性。借助其独特的物理特性来形容城市的某种功能,就出现了海绵城市一词。海绵城市强调建立一个完善的“海绵体”城市,使水在城市中的运动和迁移实现“自然化”,以便有效缓解雨季城市内涝的压力、提高雨水资源利用化水平、减弱河流污染、调节城市微气候以及改善城市生态景观等,最终实现城市水循环的健康和可持续发展[2]。国外对海绵城市概念的提出,最早是在澳大利亚,用来比喻乡村人口向城市的迁移以及城市对乡村人口的吸附效应[3,4]。我国《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建》一书中,对海绵城市的概念做了如下定义:城市能够像海绵一样,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,当有需要时又可以释水,从而具有良好的“弹性”来应对自然灾害和适应环境变化[5]。

海绵城市也有着深层的意义:①具有弹性的海绵城市有着应对自然灾害的思想,在面对干旱或洪涝时,能够发挥其韧度来适应各种水环境危机;②海绵城市的开发中,前后的水文特征要求保持不变,这主要是通过降低影响的开发思想和技术来实现的;③海绵城市对雨水资源以及水环境有着综合管理的可持续思想,要求城市储存雨水,在急需的时候加以利用,从而保护水生态环境[1]。

3 海绵城市建设的方案编制

3.1 要收集材料做相关分析

海绵城市的建设与当地区域特征有着密切的关系,在建设过程中,要充分考虑地形、流域、水文、水质、地质等基础情况,结合土壤、降水、蒸发量等规划建设数据,来综合分析当地年降雨量与平均径流总量控制率之间的关系。

3.2 确定建设目标

在海绵城市的建设过程中,要充分考虑建设需求,从人民生活、社会发展、经济条件等因素入手,确定重点要解决的问题,根据建设的难易程度做长期规划。

3.3 制定海绵城市建设的具体方案

从当地水流域治理入手,调整优化水系,利用水利工程综合治理小流域,最终实现整体流域的控制。在对海绵城市进行分区建设的过程中,要结合植被、河流分布、土壤等情况进行重点问题突破性解决,对每个分区制定出具体的规划指引方案,综合利用多种措施来建设海绵城市的道路、绿地以及水系。

3.4 对海绵城市建设的方案进行优化

科学合理的对海绵城市进行指标评价,考虑经济、科学、量化原则,及时调整方案,计算水文、水力时要充分考虑低影响开发设施的规模。总之,绝不能死搬硬套发达国家建设模式,应因地制宜结合当地条件进行综合规划建设[6]。

4 海绵城市理论在园林设计中的应用

海绵城市在规划设计中,主要朝着削减径流污染、缓解雨洪压力、提高雨水利用、改善城市景观等目标进行。城市在开发建设中,很可能对水质造成不同程度的污染,控制降雨的径流可以适当提高水质改善污染状况。在园林规划设计中,按照海绵城市规划理论来建设,可以提高防洪要求,提升防洪能力,降低建设成本,简化管理难度。

景观设计与低影响开发结合起来,可以充分发挥海绵城市理论在园林设计中的作用。在公园规划设计时,要充分考虑景观生态结构布局。具体包括土壤、水质、河流等基本状况,保护现有生物物种,考虑当地居民的生活需求,适当进行当地河道采砂、农田开发等,力求生态环境保持平衡,保护生物多样性,尊重自然,运用“基质――斑块――廊道”等景观结构分析方法,来对整个园林设计进行生态学层次上的把握,将公园生态与城市生态一体化建设,以做到可持续发展[2]。

5 海绵城市建设的生态选择

海绵城市建设中,非常重要的一个环节就是生态基础建设。具体来讲,典型的下凹式绿地生态设计模式、绿地植物的生态选择、绿地土壤生态系统的选择、降低空气粉尘的生态选择、透水硬化地面的生态选择都是必须详细考虑到位的理论建设基础[7]。

对城市雨水综合利用,可以达到最大限度的生态效益和经济效益。城市绿地在设计规划过程中要做到分散性,也就是要分布在不同区域进行雨水接收,避免生态系统受损。绿地植物在海绵城市的建设中起着非常重要的作用,具有较强的忍耐力,因此在选择物种过程中,要考虑尽量选取耐盐碱、耐干旱、耐淹耐湿的种类,并因地制宜的考虑当地土壤、气候、水文以及管理等综合条件,提高绿地的集雨时间和能力,从而提升生态空间的利用度。绿地土壤生态系统的适当选择,为绿地生态系统充分发挥作用奠定了基础。土壤是一个拥有巨大空隙的海绵体,具有强大的吸附和渗透能力,土壤较好的持水能力可以保证植物充分的吸收水分,最终做到调节绿地生态系统的平衡,进一步做到净化水源、改善空气以及改善环境等重要作用。土壤是生态系统中分解者的活动场所,为分解者提供充足的养分和有机物,土壤中的微生物还发挥着巨大的杀菌、拮抗等作用,这些都对城市居民的生活有着重要作用。透水硬化面作为城市建设中的铺装,已经被广泛应用在各地的建设中,尤其吸水性较好的透水砖,可以较快吸收雨水,方便市民出行,但过量应用,会减少自然土地,对整个生态系统造成潜在危险。因此要做到适量发展,避免造成更大的经济损失。

6 结语

海绵城市的应用仍处在发展中,建立具有中国特色的海绵城市理论与体系,仍然任重而道远[8]。要从海绵城市概念的引入,到结合园林设计、引入碳排放测算、分区进行测评奖罚制度以及海绵城市建设的智慧化等多方面进行努力,以加快推动海绵城市理论体系的整体化发展,走出具有中国特色的海绵城市建设的可持续发展之路。

参考文献:

[1]杨 阳,林广思.海绵城市概念与思想[J].南方建筑,2015(3):59~64.

[2]唐正伟.海绵城市理论在城市园林设计中的运用初探[J].绿色人居,2016(2):30~31.

[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]中华人民共和国住房和城乡建设部.关于印发《海绵城市建设技术指南――低影响开发与水系统构建(试行)》的通知(建城函[2014]275号)[R].北京:中华人民共和国住房和城乡建设部,2014.

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在当前追求绿色生态的大环境下,人们越发注重城市发展与自然环境、人居环境的和谐统一,更加讲求对天然水资源、植被资源、雨水资源等资源的合理利用。在全面释放城市活力的基础上,追求高质量的绿色可持续发展,水资源的重要性不言而喻,因此对水资源合理利用的研究,对于制定全面合理的城市发展规划、提升整个城市的人居环境将有很大的现实意义。

1海绵城市的相关概述

《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建(试行)》,对海绵城市的概念给出了明确的定义,即城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害方面具有良好的弹性,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄积的水“释放”并加以利用,提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害的发生。海绵城市的建设主要包括三个方面的内容:一是保护原有生态系统。二是恢复和修复受破坏的水体及其他自然环境。三是运用低影响开发措施建设城市生态环境。海绵城市的基础设施除了自然河流、湖泊、林地等外,还包括城市绿地,要求在满足绿地功能的前提下,通过研究适宜绿地的低影响开发控制目标、指标、规模、布局方式,与周边汇水区有效衔接模式,植物及优化管理技术等,可以显著提高城市绿地对雨水的管控能力。

2海绵城市人居环境构造中的绿色因素

2.1城市绿色的可持续发展

城市绿地系统与海绵城市体系在规划阶段相互指导。绿地系统是对各种城市绿地进行定性、定位、定量的统筹安排,形成具有合理结构的绿地空间系统。海绵城市体系的规划强调城市绿地系统对雨水径流量、峰值流量与径流污染的控制能力,对城市绿地的建设提出了更多要求。城市绿地布局、规模与建设情况也会反过来影响海绵城市体系的规划,两者在规划阶段相互指导。

2.2生态雨水管控系统的构建

生态绿地对雨水管控的生态功能部分契合了海绵城市对雨水管控要求。城市绿地具有雨水的渗透、滞留、蓄集和净化功能,这与海绵城市要求的对雨水的渗透、滞留、蓄集、净化、利用和排放与管控措施部分吻合,城市绿地是海绵城市体系的主要组成部分。

2.3城市地下建设体系的形成

海绵城市体系下城市绿地建设标准,符合城市绿地生态化和节约型园林的要求。城市绿地的生态化和节约型园林要求城市绿地要充分利用天然降水,减少雨水的地表径流,减少对地下水的依赖。海绵城市建设要采取的雨水管控措施符合节约型园林建设的要求,促进了节约型园林和绿地生态化的发展。

3构建海绵城市人居环境的营造路径

3.1城市绿地系统与雨水控制系统的融合

城市绿地系统可有效地控制雨水径流量,实现对雨水的回收再利用,但是在控制雨水径流方面,由于海绵城市体系对城市雨水管渠系统仍具有较强的依赖性,因此城市绿地系统在海绵城市体系中承担辅助角色。根据国内试点城市的经验,城市绿地系统在海绵城市体系中对雨水径流量的控制率约为30%~40%,城市绿地系统在海绵城市体系中发挥一定的辅助作用,对雨水的处理能力低于海绵城市体系对城市绿地系统的预期。不能为了消纳多年不遇的雨水,而使生长多年的树木被浸泡而死,同时也不能只顾绿地的消纳功能,只种耐水湿植物而降低了植物多样性。不能只做一些排水植草沟、雨水湿地花园而减少乔木种植量,降低了绿地应当以乔木为主的生态功能。在实际工作中,要科学地处理好绿地对多年不遇的一次性雨水消纳功能与千百年绿地乔灌木形成的生态为主的多种功能熟轻熟重的关系。

3.2雨水管控模式的综合建立

根据城市降雨过程,低影响开发雨水管控技术主要分为截留技术、渗透技术和调蓄技术3种。现结合南阳市的绿地状况提出如下具体方法:透水地面方面,园路、广场、树穴周围等需铺装的地方,采用透水地面,增加雨水下渗。渗透井方面,在绿地中分散布置小型渗水井,利用碎石等材料的空隙,贮有的雨水向四周的土壤中扩散。渗水边沟方面,在绿地道路旁建造渗水边沟,当降雨量大或降雨时间长时,减少降水的流失。坡地蓄水沟方面,在园林中坡地较大的地段,每隔一定高程建平行水沟,沟的两边在径向上相互搭接。地下雨水收集管网方面在地下埋设多孔管材,管材周围填弃碎石或其它多孔材料,利于雨水的渗透。生态草沟方面,在大型绿地的中部或广场、停车场边缘,设置生态草沟,有效收集下沉雨水,减少地表径流。挡土墙方面,在山坡或陡峭地形上,设置挡土墙,将坡地作成梯田或鱼鳞坑,有效阻挡雨水。在坡度较大的山路或园路上,每间隔一段距离作一段平台,平台四周适当围合,中间铺砂、石子等透水材料。雨水湿地花园方面,雨水湿地花园也称“生物滞留区域”,指在园林绿地中种有树木的低洼区,由树皮或地被植物作为覆盖。通过雨水滞留下渗来补充地下水,并降低暴雨地表径流的洪峰,还可通过吸附降解离子交换和挥发等过程减少污染。并使之逐步渗入土壤,涵养地下水或补充景观用水、厕所用水等。

3.3城市环保与居住环境的优化

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1、海绵城市建设的理念

海绵城市就是指城市能够像海绵一样吸水,是在城市建设过程中兴起的一个新型的关于城市建设的概念。它突破了传统的“以排为主”的城市雨水管理理念,依托建筑、绿地、广场、道路、水系等多种基础设施,并以之为载体,充分考虑到城市基础设施运行安全和城市水安全,在此基础上,分析水文条件和规划指标的差异性,以及项目操作的可行性,综合利用渗透、滞留、蓄存、净化、回用、外排等多种生态化技术,从而起到补充地下水、调节水循环的作用,并构建起新型的城市低影响开发雨水系统,在遇到降雨时能够最大限度地留住雨水。无论是湿地、草地、树林还是湖泊,都能吸收大量的雨水,把雨水就地消化,有效避免它们汇集到一起形成洪水。当大量的雨水被城市海绵体吸收之后,城市也就不存在大面积积水了。这些被“海绵体”充分吸收的雨水还可以被再次利用,例如用做绿化用水、景观用水等,在很大程度上可以缓解城市水资源紧张的局面。

2、海绵城市-―低影响开发雨水系统构建的原则与措施

2.1概念和构建原则

2.1.1概念。

海绵城市-―低影响开发雨水系统是指在场地开发过程中采用源头控制、分散式贮存维持场地开发前后的水文特征较为一致,维持场地开发前后水文特征不变其核心内容。从水文循环角度,要维持径流总量不变,就要采取渗透、储存等方式,实现开发后一定量的径流量不外排;要维持峰值流量不变,就要采取渗透、储存、调节等措施削减峰值,延缓峰值时间。低影响开发设施包括透水铺装、绿色屋顶、狭义下沉式绿地、生物滞留设施、湿塘、雨水湿地、蓄水池、调节塘、植草沟等。

2.1.2基本原则。

海绵城市-―低影响开发雨水系统构建的基本原则是生态优先、规划引领、安全为重、因地制宜、统筹建设。要将这一原则真正落实,就需要对城市空间进行重新梳理和规划利用,必须将低影响开发雨水系统构建提升到城市规划层面以及职能部门相互配合的操作层面,要以各层级规划为控制途径,一方面保护现有可能影响城市水生态的敏感区域,限制开发;另一方面将低影响开发这一理念植根于新开发或需要改造的城区,并落实到建设规划的每个环节和细节中。海绵城市建设既要实现功能目标,也要满足生态目标。这就要考虑城市基础设施安全运行和城市水安全的问题、各地区水文条件差异性、规划指标及项目操作层面的可操作性。各城市可根据自身的水文条件、水安全要求、水资源状况,确定符合自身需要的海绵城市建设目标,创新建设和管理模式。

2.2建设海绵城市的具体措施

2.2.1转变城市建设的观念。

建设海绵城市,首先要转变观念。在传统城市建设模式中,硬化路面占有较大面积。排水功能主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施,以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念,往往造成逢雨必涝,旱涝急转的尴尬局面。而现在海绵城市的建设理念则要求让城市回归自然,强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等低影响设施来组织排放径流雨水,以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念,先利用场地源头设施对部分径流雨水予以调蓄净化和回收利用,最后是实现安全有序排放。

2.2.2提高现有“海绵体”的质量。

海绵城市建设的主要途径有3个方面:保护城市原有的生态系统;生态修复和恢复;低影响开发。首先要对原有的“海绵体”进行保护,现代城市水系统建设过程中应最大限度地保护原有的河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等城市雨水滞纳区不受开发活动的影响。其次,对已经受到破坏的水体、绿地、湿地等“海绵体”,应运用物理、生物和生态等综合手段逐步进行修复,并维持一定比例的生态空间,使其水文循环特征和生B功能逐步得以恢复。再次,在缺水地区,通过生物滞留设施、下沉式绿地、雨水花园、植被浅沟、绿色街道、绿色屋顶、透水铺装等低影响技术措施,强化雨水积存、渗透,补充地下水,削减地面雨水径流,其他地区则利用池塘、雨水湿地、蓄水池等措施调蓄、净化雨水,以削减径流峰值,防止内涝。

2.2.3扩大城市“海绵体”的规模。

在提高原有“海绵体”质量的基础上,还要建设具有一定规模的城市“海绵体”。首先,以城市建筑、道路、绿地、广场等建设为载体扩大绿化规模,设置包括垂直绿化在内的多种绿化形式,例如推行屋顶绿化。绿色屋顶在滞留雨水的同时还能起到节能减排,缓解“热岛效应”的作用;其次,通过构建生态廊道来保护城市生态多样性,改善城市的生态环境,为生物迁徙和水资源调控提供必要的通道网络;再次,通过建设人工湿地等措施来修复水生态环境。湿地素有“城市之肾”的美誉,因地制宜地建设人工湿地,对保护城市水系统生态环境有着极其重要的意义。

3、海绵城市建设的意义

3.1社会意义

3.1.1海绵城市建设的理念为城市老旧城区“海绵体”建设提供了新思路。大中型城市中老旧城区占的面积比较大,与新城区相比,老旧城区的洪涝灾害、雨水径流污染、水资源匮乏等问题更为严重,且老旧城区改造还面临空间条件有限、改造难度大等问题。相比建设大型地下调蓄池、大规模改造雨水管线等方案,改造设置一些城市“海绵体”是一个更加可行的思路。在整个设计过程中,可通过原有的老旧建筑雨水管断接技术,将雨水管线接入周边公园、水体、集中绿地等,集中贮存雨水,也可以利用小区内部的花坛、绿地等建筑设施空间布置雨水花园、下沉式绿地;城市道路可结合道路绿化带、树池等绿化空间,布置生态树池、植草沟等低影响开发设施,有效地对地表径流加以蓄、滞、渗、排等。

3.1.2海绵城市建设可以减少城市内涝的发生。通过海绵城市的建设,将防、排、蓄、渗、滞等措施合理地结合起来,大大减轻城市防洪排涝的压力,有利于减少城市洪涝灾害的发生,维护城市居民安定的生活环境。

3.1.3海绵城市的建设在一定程度上解决了城市水资源短缺的问题。自20世纪70年以来,我国城镇化的速度越来越快,随着城市人口不断增多,城镇化水平的不断提高,许多城市水资源匮乏的问题日益突出。海绵城市建设为解决城市水资源供需矛盾提供了新的思路。通过海绵城市建设,可以实现自然生态雨水的有效利用,在一定程度上缓解城市水资源短缺的压力。

3.2经济意义

海绵城市建设非常注重对天然水系的保护利用,减少了给排水管道的混凝土工程量,经济效益显著。海绵城市减少了城市水灾,以及水灾经济损失。水利的调蓄设施又往往与城市既有的绿地、园林、景观水体相结合,“净增成本”比较低,还能大幅减少水环境污染治理费用,降低城市内涝造成的巨额损失。

3.3生态意义

建设海绵城市有利于城市生态环境的改善。海绵城市强调增加绿地,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断了雨水补给地下水的途径,使地下水水位难以回升。通过海绵城市的建设,可以增加城市绿色空间,收集并处理雨洪水,这些被处理过的水可以用于生产和生活,或者作为景观用水,补给地下水等,从而改善城市生态环境。可以说,海绵城市建设的实施为构建绿色美好家园做出了突出的贡献。

4、结语

随着现代城市建设步伐的不断推进,海绵城市作为该进程中的一部分,必将得以广泛应用,从而发挥其在解决城市洪涝灾害频发与水资源短缺矛盾方面的重要价值。