海绵城市的概念及其作用范文

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篇1

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）14-0074-02

近年来，我国城市化发展迅速，城市规模不断扩张，建筑密度不断增加，从而导致了地表不透水面积的增加和透水面积的减少。这种发展模式打破了水在自然界的循环方式。恩格斯曾经说过：“我们不要过分陶醉于我们人类对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利，自然界都对我们进行着报复。”[1]基于此，上述发展模式带来的弊端也日益凸显：暴雨造成江河上洪峰不断；强降雨过后雨水排放系统瘫痪，城市大面积内涝；爆增的径流更是造成灾害与污染，严重影响城市的正常生活。2016年入夏以来，我国多省份遭遇持续暴雨袭击，多地洪涝成灾。为提高城市雨洪管理能力，国家先后相关政策，要求建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市。[2]

什么是绿色基础设施？绿色基础设施是指大自然被人类作为一个基础性的绿色网络，并且为社会、经济和环境的健康发展提供一个生态框架。[3]绿色基础设施综合体使不同的生态技术形成技术互补，包含了雨洪管理、减缓气候变暖、生物多样性、食物生产以及健康的生活环境等。绿色基础设施包含了各种规模的城市绿地网络，大至城市森林、人工湿地、社区生态公园以及滨水景观等，小至屋顶花园、垂直绿化和绿色幕墙等。

一、绿色基础设施在海绵城市中的意义

2014年10月，我国住房和城乡建设部了《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建（试行）》，标志着我国对于城市建设有了新的发展规划模式：以植被浅沟、雨水公园、人工湿地等“绿色基础设施”的生态治水模式结合传统的管渠、泵站等“灰色基础设施”。[4]这种生态治水优先的模式也带来更好的社会、生态和经济效益。

绿色基础设施景观可以利用地势将雨洪导入到地势较低且能容纳较多雨水的地理环境中。这些有一定蓄洪能力的雨水塘成为海绵城市的“执行者”，更是“参与者”。绿色基础建设景观还可以最大限度地恢复被破坏的水生环境，使水循环系统更加完善。在旱季，绿色基础建设的必要在于保持水土；在雨季，公园、湿地等绿色基础建设成为可吸收洪泛的地区。雨水为池塘提供部分水源，并在蓄满时汇入河畔或其他水域；反之，在河流水位高涨的情况下，河里的水可被输送回公园、湿地等绿色基础建设的水景区域中。这些平凡却起到正面作用的景观，是打破传统限制，解决海绵城市项目设计的新契机。绿色基础建设景观带来的经济效益更是明显。在传统的景观设计中，雨水的处理往往是通过管道直接排放至下水道来实现的，尤其是在老城区，路网结构复杂多变，地下管网的设计、施工、管理更是费用惊人。如果可以利用透水景观（碎石、沙地、下沉式绿地等）以及其他管道、设备实现收集雨水、汇集雨水、存储雨水、净化雨水、利用雨水，那么不但可以循环利用雨水资源，并且利于有规律地泄洪，减少地表径流带来的污染。

二、绿色基础设施在海绵城市中的作用

绿色基础设施在海绵城市中能起到调控雨洪、蓄集雨洪以及净化雨洪的作用。池塘、湿地、公园等绿色基础建设都可以成为可吸收洪泛的地区，不仅有助于缓解城市内涝，还能减少流域下游的洪水量。[5]

2016年6月21日，赣州市部分地区降雨近百毫米，市区却没有出现明显内涝，赣州市这一切都得益于宋代建造的福寿沟。这套现在看起来都相当先进的排水系统利用连接城内数百口水塘，增加城市暴雨时的雨水调控容量，减少街道被淹没的面积与时间，最终达到调蓄的目的。除此以外，城市湿地由于其独特的水文特点，更是城市中天然的“蓄水池”，并且有着天然的净化功能。它可以沉降雨洪中携带的沉积物，并且有效地转化和分解雨水中的有毒物质和营养物质。例如，哈尔滨的群力雨洪湿地公园，收集的雨水首先通过外层的水塘进行沉淀与过滤，再进入内层的核心湿地区域进行更深层次的净化。[6]经过多层过滤，蓄积的雨水可以为周边的绿化浇灌、成为水景用水或是下渗补充地下水，达到水循环、再利用的目的。

三、绿色基础设施在海绵城市中的景观设计策略

1.改变地表形式。快速的城市化带来大量不透水的地表，而水的循环需要透水的地表结构。面对更多的城市沥青路面和硬质铺地，既有的城市水网面对爆增的水流处理量显得力不从心。在避开特殊区域的情况下（如电缆电线放置区域），绿色基础建设的景观设可以适当加强地表的渗透性。为了避免景观的单一性，景观设计师可以轮换采用3―5种材质，如碎石、鹅卵石、沙地或木材等，来加强雨水的渗透性，以便收集雨水。[7]在某些特别的项目中，设计师更是可以有效地利用原有特殊的地貌来达到渗水的目的。例如，法国的鲍登斯街区的改造利用了它的历史性元素。基地的石灰质地面充满了裂缝，非常有利于地表渗水。加上生态沟渠的修缮，加快了雨水下渗的速度。[8]

2.有效利用地势。绿地是绿色基础设施中不可或缺的一部分，更是涵养水源的好帮手。在绿色基础建设景观设计中，不改变景观的自然状体为原则，地形地精确利用给雨水的汇集、导入赋予新的用途。景观设计师更可以根据场地周围的情况进行合理的竖向变化与设计。

3.下凹地区。土地下凹的部分可以成为一系列蓄水功能的空间。景观设计师可以根据其潜在的使用功能采取不同的处理方法。在某些低陷的空间里，设计师可以把它们挖掘得更深并且做好局部的防水设计，以便可以更加长久地调节、存储水量。①逐级跌落。竖向设计中，景观设计师以重力作用为原理，利用高差来实现雨水的收集与存储。也可作为容纳爆增雨水的临时性空间。②地势变化。不同的地势变化在绿色基础建设中带来不同的雨水管理效果。人流量较多的场所应避免雨水积蓄，即使遭到水淹，也可以在短时期内迅速排干，如林荫道等。反之，地势变化较大，水流随着自然流向的方式，使城市的雨水、污水快速地排入地下管网中。上文提到的赣州市福寿沟，利用城市高差并人为加大坡度等方法（正常下水道坡度的4倍），增大径流流速，形成强大的水流，将泥沙排入江中。[9]③打破“公@”边界。绿色基础设施作为城市中绿地的生态网络，并不是独立单一的存在，而是与周边环境紧密相连的绿色网络设施。为了保持绿色基础设施内部与外部的视觉连续性，绿色基础设施景观设计不应该存在任何界定的边界。在与周围的传统设备相互协作的模式下，绿色基础设施的雨洪管理范围不再局限在原有的区域中。这就涉及到城市多部门之间的相互协作，包括城市规划、土地开发、园林设计等多个单位。[10]不同单位如何合理分配雨水花园、小型人工湿地、雨水塘、绿色街道、生态街区等绿色基础设施的建设管理，成为政府、单位以及个人的新挑战。

四、小结

海绵城市是一个解决雨洪管理的系统工程，应与绿色基础设施的景观设计结合起来，二者起到相辅相成的作用。绿色基础设施给海绵城市带来社会、生态、经济效益的同时，其景观设计在调蓄雨洪、净化水资源、维持地区水平衡等方面发挥重要的作用。海绵城市的景观设计也不再单一地考虑其原有的视觉效果，而是结合地表铺装、地形地势来有效地管理雨洪。在合理发挥各部门的综合效用下，加强绿色基础设施的整体规划与协调，为海绵城市的创建打下良好的基础。

参考文献：

[1]（德）恩格斯.自然辩证法[M].马克思恩格斯选集（第四卷）.人民出版社，1995.

[2]胡楠，李雄，戈晓宇.因水而变――从城市绿地系统视角谈对海绵城市体系的理性认知[J].中国园林，2015，（6）：21-25.

[3]吴伟，付喜娥.绿色基础设施概念及其研究进展综述[J].国际城市规划，2009，（5）：67-71.

[4]仝贺，王建龙，车伍，李俊奇，聂爱华.基于海绵城市理念的城市规划方法探讨[J].南方建筑，2015，（4）：108-114.

[5]孟永刚，王向阳，章茹.基于“海绵城市”建设的城市湿地景观设计[J].生态经济，2016，（4）：224-227.

[6]俞孔坚.建筑与洪涝共生――哈尔滨群力湿地公园[J].建筑学报，2012，（10）：69-69.

[7]卞俊腾.基于海绵城市理念的滨水景观设计探讨[J].城市建筑，2016，（5）：258.

[8]（法）苏菲.巴尔波.海绵城市[M].广西师范大学出版社，2015.

[9]韩高峰，黄仪荣.城市安全视角下排水系y建设的探讨――基于福寿沟的启示[J].现代城市研究，2013，（12）：72-76.

篇2

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）02-0169-02

园林专业背景的从业者是城市规划和设计的主要参与者，而在园林专业本科生的培养阶段，生态学相关课程所占的分量很小，通常四年中只有一门景观生态学或园林生态学必修课，学生对生态学知识尤其是最基础的概念理论了解不多。因此，在针对园林专业的景观生态学课程设计上，首先应该突出基础概念理论知识的深度和广度，其次应加强景观生态学相关理论应用过程和方法的讲解。通过课程结构的优化以及教学内容和方法的改革来加强素质和能力培养，从而增强学生对社会需求的适应性。

一、目前教学中存在的问题

（一）重视程度不足

学生对该景观生态学课程重要程度认知不充分。园林专业本科生比较重视 “城市绿地规划设计”、“园林工程”等与工作实践紧密相关的课程，而对景观生态学的重视程度不足，没有从根本上理解景观生态学相关概念、理论对于城市可持续发展的重要性和潜在价值。

（二）生态学基础薄弱

在景观生态学课程开始讲授之前，学生对于生态学相关知识的了解程度较低。另外，生态学很多理论的景观规划设计应用过程都离不开数学知识，如果学生这部分知识的掌握没有达到一定程度，那么在景观生态学相关理论应用实例的讲解过程当中，就会一知半解，学习效果会受到很大影响。而园林专业的大部分学生数学基础相对都比较薄弱，对数学基础知识的学习缺乏动力，认识不足。因此在课程设计上要充分考虑到学生的基础。

（三）教学过程中的问题

目前景观生态学课程选择的教材比较单一，园林专业更多应用了园林生态学的相关教材，比如温国胜、杨京平等主编的《园林生态学》，刘建斌等主编的《园林生态学》，刘常富、陈玮等主编的《园林生态学》，此类教材中的主要内容更加偏向于城市生态系统和园林植物生态的基础概念和理论，其中也有一个章节是关于城市景观生态学的，但是涉及内容很浅，而景观生态学最主要的内容为尺度、格局与过程，这其中包括了很多基本的概念原理和方法理念，因此只以园林生态学相关教材来备课的话，讲授的内容不够全面和深入。在实践教学方面，目前的实验任务设计比较偏向于传统生态学，没有能够很好的体现园林专业的实践应用性。

二、教学改革探析

（一）强调景观生态学知识体系的重要性

一般来说，传统的教材已经应用了很长时间，教材当中绪论部分的内容过于陈旧，不利于学生掌握最新的学科前沿和社会相关热点。而园林生态规划设计、景观生态学领域相关的期刊报纸，比如《中国园林》、《城市规划》、《城市规划学刊》、《应用生态学报》、《生态学报》、《landscape urban planning》《landscape ecology》等相关领域的文献内容和理念比较新颖，有大量的城市热岛、城市空气污染、城市水污染、城市暴雨时节内涝灾害等城市问题的国内外研究进展和解决途径，可总结提升并做成多媒体课件，增加学生对于景观生态学知识体系的重视程度，增加学习的热情和动力。

（二）课程内容革新

本课程是园林专业本科生唯一的生态类的课程，因此在课程体系的设计上需要兼顾基础性和应用性。与本课程相关的教材主要有三大类，一类是景观生态学教材，比如周志翔主编的《景观生态学基础》、王云才主编的《景观生态规划原理》；第二类是园林生态类教材，比如温国胜、杨京平等主编的《园林生态学》和刘建斌等主编的《园林生态学》；第三类是传统生态学教材，比如宋永昌主编的《植被生态学》。本课程的内容体系是在详细查阅了以上三类教材和相关文献资料后形成的，总体上以景观生态学原理和规划应用为主线，适当融合园林生态学和传统生态学的最重要的基础概念理论的讲解，比如对植物种群和群落的相关基础概念原理进行了详细的讲述。总之，课程体系的设置尽量考虑学生的基础和社会的需求。

景观生态学课程56学时的教学任务。教学计划为16周，分讲述和实验两个部分，考察结果以考试为主。景观生态学课程主要内容包括：绪论、景观生态学概念原理、种群及群落生态学基础、城市环境与生态因子、园林植物与城市能量物质环境、园林植物与水、园林植物与大气、土壤与园林植物、城市生态系统、景观生态规划设计等内容。绪论部分主要讲授生态学、景观生态学的形成与发展过程以及最新的研究进展，并强调景观生态学等相关理论在城市规划及景观规划设计中的重要性；景观生态学概念原理部分主要包括景观格局、过程、尺度相关的基础概念理论，比如景观格局、景观功能、斑块、廊道、基质、景观异质性、景观多样性等概念及岛屿生物地理学、等级理论、复合种群理论和渗透理论等；种群及群落生态学部分主要讲授种群的概念、种群的数量密度、种群性比、种群年龄结构、种群空间格局、种内关系及种间竞争和种间互利等种间关系，群落方面主要包括群落概念的形成和发展、群落的基本特征、关于群落的主要观点、群落物种组成的定性分析、群落物种组成的定量分析、群落多样性（α多样性、β多样性、γ多样性）、种间关联与生态位、群落外貌、水平结构、垂直结构、地下结构、年龄结构、群落的动态（群落演替、自然干扰与演替、群落的波动性、群落稳定性与多样性的关系）等概念理论；城市环境与生态因子部分主要从城市环境（环境的概念、尺度与类型、城市环境）和生态因子作用分析（生态因子分类、生态因子作用的一般特征、生态因子作用的基本原理）两部分来进行讲述；园林植物与城市能量环境部分主要包括光与园林植物（城市光环境、光对园林植物的生态作用、园林植物对光的生态适应）、温度与园林植物（城市温度环境、温度对园林植物的生态作用、园林植物对温度的适应、园林植物对气温的调节作用）等两部分；水与园林植物部分重点讲授城市水环境、水对园林植物的生态作用、园林植物对水分条件的适应、园林植物对水分的调节作用等内容；园林植物与大气部分包括城市大气环境、大气污染与园林植物、园林植物对空气的净化作用、风与园林植物等几个方面；土壤与园林植物部分主要包括土壤理化性质与园林植物、土壤生物与园林植物、城市土壤特点、盐碱土与园林植物等四方面；城市生态系统部分主要包括城市生态系统的组成结构、城市生态系统的主要特点和基本功能、城市生态系统存在的问题等内容；景观生态规划设计部分主要通过查阅相关的文献书籍，梳理出近10年的相关景观生态规划设计案例，通过案例对景观生态相关原理的应用实践步骤和方法进行详细讲述。由于本课程多为基础性的知识，包括很多园林生态学、景观生态学、传统生态学的基本概念和理论，因此重点在于让学生更好的理解与记忆，能够在将来的规划设计实践中将景观生态学的相关原理加以应用，增加实践当中的理性，学会从生态学的角度思考规划设计问题。授课过程中学生积极性较高，课堂参与度良好。

（三）实验课程体系

实验课程主要分为两部分，一部分为外业调查，此部分实验的开展需要与教学团队的科研项目和工程实践项目相结合。科研项目主要是关于城市景观异质性与城市环境气候因子耦合关系的研究，在研究的前期阶段可以将班里学生分组，在研究区域布点或者设置样方进行生态环境因子数据的获取，通过这个过程加深学生对理论知识的理解并增强学生参与景观生态学研究的实践经验。工程实践方面，引导学生参与大尺度项目的前期调研分析，例如郑州市、洛阳市、南阳市的绿地系统规划项目。另一部分为计算机实践，景观生态学与传统生态学的主要区别之一就是研究对象的尺度差异，景观生态学侧重于大尺度对象的研究，而3S技术越来越多的应用在景观生态学领域，那么一些最基本的3S技术也是园林专业学生需要掌握的内容，比如遥感影像的几何校正、波段融合、栅格图裁切、景观解译等一些技术的操作步骤对于景观生态学的研究或者大尺度的景观生态规划有着重要的意义，而通过计算机实践部分的讲授和训练，可以使学生掌握该部分知识。

三、小结

基于目前景观生态教学过程中存在的问题，本文对课程内容和实践环节的改革方式进行了阐述，着重突出基础性和应用性，希望能为景观生态学课程体系进一步改革完善提出新的视角。中国正处在城市化进程的关键阶段，如何协调城市化与生态文明的关系，是当今城市化发展过程中的重要问题，而园林专业培养的学生绝大部分都会投身于城市规划、园林规划设计等相关领域，因此景观生态学课程对于城市的可持续发展具有重大的意义。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 郑祚芳，高华，王在文，刘伟东.城市化对北京夏季极端高温影响的数值研究[J].生态环境学报，2012（10）：1689-1694.

[2] 张正栋，蒙金华.基于城市热岛效应的城市降温通道规划研究――以广州市为例[J].资源科学，2013（6）：1261-1267.