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以建设“海绵型城市” 改善城市排水及生态环境的探索&【摘 & 要】针对当前层出不穷的城市内涝、炎热、地下水枯竭、水环境污染、雾霾污染等问题，融合国内外最新的生态还原、低碳城市、自然调节等改善城市环境理念，提出以新型路面、绿地和水系为主体，构建海绵型城市，转变依赖大规模水利工程设施和管网建设的传统思路，探索城市以&生态呼吸&实现自我修复的途径。
【关键词】海绵型城市 &防涝 &低影响开发雨水利用与调蓄
近年来，我国北京、深圳、武汉、杭州、南昌等多个城市频繁出现雨涝灾害、炎热干旱、地下水补给不足等问题，对城镇居民生活造成了极恶劣的影响。其主要原因是在我国城镇化建设发展过程中，极大程度上改变了原有地区的自然生态调节能力。为降低暴雨内涝对城市的影响，我国已逐步开展了雨污分流改造、雨水调蓄池建设等措施 ，但仍面临地下水补给不足问题、城市热岛和雾霾污染等问题。因此，一种既能吸收雨水、储存雨水，又能在炎热干旱时释放水蒸气、调节城市温度的&海绵型城市&日益成为国内外管理者和学者关注的焦点。本文试对国内外先进排水防涝规划理念和设计技术进行总结和分析，从建设&海绵型城市&的角度，探索适应我国城市建设发展要求的途径。
一、海绵型城市的概念形成与主旨
海绵城市一词首次出现于2012年4月中国北京大学在深圳召开的《2012低碳城市与区域发展科技论坛》，但它并非全新的概念，而是包含了自20世纪80年代以来的雨洪调蓄、雨水资源收集利用与地下水涵养、低碳城市和低影响开发（Low Impact Development）等多方面内容，总体上从应对城市雨洪问题出发，逐步演变为解决城市水与生态问题的综合性方法。
目前，海绵型城市的观点主要是通过建设具有&吸&、&放&功能的城市，使城市成为吸存水、过滤空气、过滤污染物质的大海绵，能实现降温、防洪、抗旱、捕碳等效益，从根本上解决原来由人为造成的城市对水和生态的阻绝问题。图1为其示意图。图中左侧代表强降雨时，雨水进入储水层，避免内涝灾害；右侧代表炎热天气时储存的水供应城市绿化，同时水汽蒸发降低城市气温。&海绵&表层下方，土壤、水、空气同时存在，所以地下生态系统得以发展。
二、国内外相关理念实践情况
实践方面，国外有诸多实例。美国注重收集雨水、储存并净化之，采用可提高天然渗透能力的措施，与绿地、水体植被等自然景观生态设计相融合，将径流控制在源头。德国通过逐步建立和完善雨洪调蓄技术、行业标准与管理条例使雨水利用技术逐渐成熟。各州法规禁止除特定情况外降水直接排入公共管网，要求城市开发&排放量零增长&。例如萨克森州首府德累斯顿，通过城市表面透水性及存水量核定、不透水路面改造、绿色屋顶及门前花园、雨水调蓄池和湿地调蓄等方法，以及对饮用水保护区、城市排水费率、雨水调蓄与利用建造标准等方面的立法工作，全方位减少雨水对城市的不良影响。澳大利亚为应对气候长期干旱，提出对传统开发手段的改进的水敏性城市设计（WSUD），强调以城市规划设计的角度出发，通过整体分析的措施来减少对自然水循环的负面影响和保护水生生态系统的健康，强调合理利用暴雨径流及天然河道这一天然资源，而不是在暴雨来临时只考虑如何以最快的速度将雨水排出。
相较而言，我国对海绵型城市的研究和实践还刚刚起步，多限于城市对雨洪调蓄的小尺度应用，以工程设施的探讨为主，宏观尺度雨洪管理规划，缺乏雨洪管理、水质保护和景观综合效应的研究与应用，对雨水的概念大多仅限于储存、利用、导排等方面，尚未成体系的综合考虑海绵型城市对水乃至生态环境的作用。但仍有部分城市和学者开展了相关尝试，如北京首钢工业改造区进行的雨水利用综合规划、哈尔滨群力雨洪公园、常德市委托汉诺威水协开展的江北区内环水系综合治理工程等。
三、主要技术设计要点
（一）透水铺装
近年来还出现了高承载高透水高透气铺装。该路面强度即可达到高运量道路标准，又可实现强降雨时，表面径流趋近于零，透水、储水的效果，同时满足铺面下树根与生态系统能够呼吸，以及允许炎热天气时地下水蒸发而出，并满足平价、耐用和易维护等条件。
高承载高透水高透气铺装可在原来的土壤地面之上，先放置碎石，并参考国外规定，设置储水碎石层厚度为100厘米，铺面之下孔隙率约为0.3，每次大雨碎石层可储水30厘米。碎石层分为两层，并分别为&主水流空调层&和&副集水透水层&。在碎石层之上放置结构性导水管，然后再倒入混凝土，使混凝土与导水管紧密结合。等混凝土层凝结结实后，就可掀起最上层的导水管盖，露出透水、透气孔。其导水管盖的特殊设计使得透水、透气孔的四周会出现导水槽，引导雨水流入孔洞。构造模型见下图。
（二）初期雨水弃流
初期弃流旨在通过一定方法或装置将存在初期冲刷效应的降雨过程中的初期径流予以弃除，减少径流污染、提高雨水资源的利用效率。常见的初期弃流方法包括容积法弃流、小管弃流（水流切换法）等，弃流形式包括自控弃流、渗透弃流、弃流池、雨落管弃流等。是否采用初期弃流，采用何种弃流控制措施及如何合理确定初期弃流量应该根据项目现场条件、汇水面特性、管渠系统大小、污染状况、控制目的及设计的工艺系统等综合分析而定。
（三）绿色屋顶
通常根据栽培基质深度和景观复杂程度将绿色屋顶分为：粗放型（extensive）、精细型（intensive）和半精细型（semi-intensive）三种类型。绿色屋顶宜选择新建建筑，需统筹考虑屋顶荷载、防水等要求。旧建筑多由于未考虑足够的荷载而无法采用，但经核定符合适用条件时，也可采取简单绿化的做法。绿色屋顶的基本构造层由下至上依次是防水层、保护层、排水层、过滤层、种植土层和植物层。
（四）生物滞留
生物滞留指设置较浅的洼地并种植当地的耐旱及短时耐淹植物，通过植物、土壤及微生物作用滞蓄、净化自身及屋面、路面等硬化下垫面的径流雨水，通常分为简易型生物滞留设施和换土型生物滞留设施；生物滞留设施按应用位置不同分为雨水花园、生物滞留带、高位花坛、生态树池和下沉式绿地。生物滞留设施一般主要由蓄水层、覆盖层、种植土壤层、砂滤层、排水层、溢流口等部分组成。
（五）其他措施
除上述列举的常用措施外，还有许多措施可用于低影响开发雨水系统，如渗透沟渠、渗井、雨水过滤池、生态浮床、生态堤岸等。除工程性措施外，非工程性措施也是实现低影响开发目标的重要组成。
四、结论与建议
海绵型城市理念是在长期城市建设和发展的过程中，通过不断发现问题和解决问题得来的经验与理论结合的产物。建设海绵型城市是实现城市与自然生态协调发展的重要组成措施，能以源头减量、生态还原、自然调蓄等方法，改变以往头疼医头、脚疼医脚的片面且盲目的做法，从根本上解决日趋严重的多种城市病。
为推进我国海绵型城市建设，克服目前所面临的公共认知、政策及资金保障、技术支撑不足等困难，建议在短期内，提出倡议、形成共识。推动教育和研究、建设示范案例；中期阶段，加快建立和修改相关法律、条例及标准，要求新建筑、绿地等设施要具有雨水调蓄功能，加强高承载高透水高透气型道路建设，并引入多源资本，推行政府购买服务的方法，开放行业竞争，提高建设和运营水平；远期阶段，促成全民参与监督，全面建设并完善海绵型城市。
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城市绿化建设的目标应是改善生态环境
作者：黄枢&&&&转贴自：黄枢&&&&点击数：306
城市绿化是城市现代化建设的重要组成部分。改革开放以来，我国城市绿化建设有了很大发展，对于改善城市生态环境和景观，促进经济社会发展，发挥了重要作用。但是，近年来工作中也出现了一些问题，其中影响较大的，是指导思想问题。对此有两种不同的认识：一种认为城市绿化应以改善生态环境为主要目标，建成以生态功能较大的乔木为主、多种植物、多种效益的绿化系统；另一种则认为应以美化景观为主要目的、以种植观赏植物及草坪为主要手段。由于这个问题关系到城市绿化的主要任务能否实现，因此引起了人们的关注。
国内外城市现代化建设的实践及科学研究说明，无论从维护城市生态平衡，改善居民生活环境；或是从提高城市现代化水平，实现经济社会可持续发展来看，都要求城市绿化以改善生态环境为主，同时发挥美化景观、发展经济等多种效益。
　　1　以改善生态环境为绿化主要目标是城市现代化建设的必然要求
首先，我国大中城市由于林木稀少，楼房与人口密集，工业与交通发展，产生了空气污染、噪声干扰与“热岛效应”等问题。不少城市还由于周边林草植被破坏，带来水土流失、水源枯竭和风沙灾害，从而导致生态环境恶化，影响城市经济社会的发展。绿化是维持生态平衡最有力的生物性措施，因此城市绿化要以改善生态环境为中心，才能适应经济社会与环境相协调，实现可持续发展的要求。
其次，城市生态环境的恶化，影响居民的健康与生活。随着我国人民生活水平的提高，广大市民对加强生态环境建设，改善生活与工作环境的要求日益迫切。因此，只有把改善生态环境作为城市绿化的首要任务，并兼顾美化景观等要求，创造健康、舒适、优美的人居环境，实现人与自然的和谐相处，才能适应我国在21世纪全面建设小康社会的需要。
还有，城市是我国先进生产力和先进文化发展的中心，生态环境必须改善，才可提高城市品位，树立对外开放的良好形象，从而有利于国际交流和科技、教育、文化的发展，加快我国现代化建设。北京市申办2008年奥运会时，城市生态环境能否及时得到明显改善，曾是竞选胜出的关键问题之一。申奥成功后，北京市随即按照办好“绿色奥运”的承诺，着力加快造林绿化，建设“世界一流生态城市”。可见以改善生态环境为主要目标的绿化建设，对于提高城市现代化水平与国际竞争力是多么重要。
日，国务院发出的《关于加强城市绿化建设的通知》指出：“城市绿化工作的指导思想是：以加强城市生态环境建设，创造良好的人居环境，促进城市可持续发展为中心。”综上所述，可见这一指导思想是十分正确的。
　　2　建成以林木为主、多种植物、多种效益的绿化系统是城市绿化建设的必然选择
以乔木为主，乔、灌、草等结合组成的森林生态系统，是地球上陆地生态系统中生物多样性最丰富、层次结构最复杂、生物量与生物生长量最高的生态系统。森林单位面积的生物量平均约高于草原的20倍。森林生态系统具有独特的物质循环和能量转化途径，对维系自然生态平衡具有不可替代的作用，是人类赖以生存的绿色宝库。
据科研单位的观测研究，以树木为主，乔、灌、花、草相结合的城市绿化系统，其结构与功能接近森林生态系统，除主要发挥生态效益，还具有美化景观、发展经济等多种功能。
2.1　调节城市气候
绿化覆盖率较高的城市，在炎热季节能产生明显的降温效应。绿化对小气候的影响，首先是乔木树冠的遮荫作用。庭院的树冠覆盖度达0.7时，即可使地面辐射量（光和热）减少1/2左右。夏季晴天在行道树下的气温，比无遮荫处低3～4℃左右。我国北方城市冬春季节风大、寒冷且空气干燥。在林木较多地段，风速可降低40%～70%，相对湿度可提高20%～30%，气温也明显高于非绿化地段。环境卫生学认为：夏季人体感觉最舒适的小气候条件约为：气温为24℃，相对湿度70%，风速2m/s左右。照此标准，在北京市夏季条件下，若要增加人体舒适度，绿化结构应是以乔木为主，配置适当的灌木与草坪，使绿地以遮荫为主，又可通风和减少地面辐射。
2.2　防治大气污染
城市大气污染物中，对居民健康威胁最大的，主要有可吸入颗粒物、二氧化碳、二氧化硫、苯并a芘、氟化氢和氯气等。据研究，城市居民如每人拥有10～15m[2]的树林，即可依靠林木的光合作用，保持大气中二氧化碳和氧气的正常含量，维持人体呼吸的代谢平衡。树木可通过叶片滤清和吸收大气中的悬浮颗粒物、二氧化硫、氟化氢，苯并a芘和氯气等有害气体，净化大气。许多树木，还能分泌杀菌素，具有灭菌作用。因此，在森林与园林中，空气含菌量均比非绿化地段低。而空气中有益人体健康的负氧离子含量，在林中则远远超过无林地区。丛密的树林还可降低声波，吸收噪声，保护居民身心健康。
2.3　涵养水源与防治风沙
森林有涵养水源的功能，可为城市提供优质用水。如奥地利的维也纳市附近，约有10万hm[2]森林，保证了全市150余万居民92%的生活用水，日可供优质泉水37万m[3]。这对水资源紧缺城市十分重要。
保护与增加林草植被是防治风沙的根本措施。为消除首都的风沙灾害，在“十五”期间，除北京市兴建环市绿化隔离带和防沙治沙等十大林业工程，使全市林木覆盖率达到48%，国家还将“环北京地区防沙治沙工程”列为全国林业六大工程之一。工程范围包括5省（区、市）的75个县，正在加紧施工。
2.4　美化景观与发展经济
我国许多城市在新建的广场、公园、绿地、绿带和旅游景点中，以种植高大乔木为主，配置各种观赏植物与草坪，形成了绿荫护夏、红叶迎秋、四季花香、芳草如茵的园林景观，创造了十分优美的游憩与投资环境。近年来，为了适应市民追求森林旅游、回归自然的需求，城市附近森林公园的兴建迅猛发展。目前全国已有森林公园1100余处，总面积1127万hm[2]，占全国森林面积的8%，每年吸引游客6000多万人次。
各地在城市郊区，还因地制宜地培育各种生态经济型防护林、经济林、用材林和花卉苗木等，发展绿色产业，服务城市，致富农民，其经济社会效益是十分可观的。
如上所述，在多种植物、多种功能的城市绿化系统中，林木发挥主体作用。但是其他植物，也各有功能，不容忽视。
草坪种植是城市绿化的重要手段之一。用草类植物覆盖地面，可以调节地表温度，防止扬尘，保持水土，美化市容。但是，近年来有些城市在绿化建设中，脱离实际，片面追求美观、“气派”，到处建大草坪，以致年年绿化而树荫少。夏日骄阳似火，使行人叫苦连天。
据北京市园林研究所对市区各类绿地的效益观测，乔、灌、草结构绿地的综合生态效益，约为单一草坪的4～5倍，而培育单位面积草坪的投入，则为乔、灌、草结构绿地的3倍以上。由于我国大中城市建筑物高度密集，可供绿化的土地较少，面对生态环境恶化，如何利用有限的绿化用地和空间，发挥以生态效益为主的多种效益，这是研究城市绿化系统植物结构的首要出发点。同时，种大草坪必须大量浇水，而我国有100多座县级以上城市已限量供水，哪有更多的水去浇大草坪？因此，从我国国情出发，城市草坪应适当发展而不要到处提倡。
国务院的《通知》指出：城郊一体的城市绿化体系，以植树造林为主，乔、灌、花、草有机搭配，各类绿地合理配置。特别是城市中心区要多种树、种大树，增加绿化面积，改善生态质量。实践说明，这是建设现代城市绿化系统的必然选择。
　　3　回归森林是人类社会共同的愿望
回顾世界文明发展史，森林是人类的摇蓝。在原始社会时代，森林覆盖着地球上2/3的陆地，丰富的森森资源养育了人类，人类与森林和谐相处。但是，随着农田的开垦、工业的发展和城市的兴建，人类对森林的破坏日益严重。近百年来，随着现代工业的迅速发展，城市化速度越来越快，由此而来的城市环境问题也日益突出。到20世纪末，全球森林覆盖率已下降至27%，人类生存的地球出现了生态危机。
面对城市生态环境恶化和离开森林越来越远的局面，城市居民回归森林的要求十分迫切。同时，随着现代生态科学理论的发展，人们认识到森林是陆地生态系统的主体，应当把森林引进生态系统极为脆弱的城市中去，以维持生态平衡，改善居民生活环境。20世纪60年代，首先在城市化程度很高的美国、加拿大等国，一些科学家倡导“城市林业”的研究，其主要内容为：培育和管理城市森林，建设园林、自然保护区与游憩景点，发挥森林的生态效益和社会效益，防治环境污染，改善与美化居民生活环境。这一新兴学说，引导了世界城市林业的发展，并逐步形成了市区、郊区与道路网络一体化的现代化城市绿化建设理论。
1967年，第九届世界林业大会正式提出了发展城市林业之后，促进了城市林业建设在各国的发展。例如，1978年美国国会鉴于以欧式大草坪为主体的城市绿地结构已不合时宜，于是制定《合作林业法案》以发展城市林业为重要内容，并设立城市林业机构，推动社会团体与民众植树造林，扩大和保护城市森林。目前，全美城市林木覆盖率平均已达27%，最高的为55%。占全国人口3/4的城市居民，平均每人拥有树木17株。据估算，全美城市森林资源总值已达4000亿美元，其生态与景观价值更为可观。据美国科研部门研究，若要显著地改善城市生态环境，全市林木（即树冠）覆盖率平均须有40%，其中：郊区50%，商业中心区15%，居民区与商业外围区25%。
英国80%以上的人口住在城市，市民常为远离森林环境而苦恼。1989年，英政府决定从英格兰开始，把造林重点从边远地区转移到城市周围，开展社区造林，把英格兰的森林覆盖率提高到30%，12年来已取得较大进展。此外，1990年日本政府也提出了在全国建设10座森林城市的计划，正在实施中。
改革开放以来，我国城市造林绿化事业有了很大发展。1980年，中共中央、国务院发出了《关于大力开展植树造林的指示》要求“加速城市绿化建设，发动群众大力种树、种草、种花，管好园林绿地”。强调“加速绿化，对防治空气污染，保护和美化环境，增强人民身心健康，有着重大意义。”“大中城市的市政建设，必须把植树造林列入建设规划，按期完成造林任务。”次年，全国人大又决定开展全民义务植树运动，从而有力地推动了我国城市绿化建设的发展。
深圳市1980年设立经济特区时，全市仅有一个小林场、一处公园和8km长的行道树。为使城市经济与生态环境协调发展，市政府实行城乡绿化统一规划、城建与绿化同步进行。21年来，经过全市人民坚持不懈的努力，全市林木覆盖率已达到46%，人均公共绿地面积由3m[2]增至37m[2]，绿化了3万多hm[2]荒山和城市道路，而且建成了森林公园、自然保护区、旅游景点、公园、广场等共135处。形成了点、线、面合理布局，以优良树种为主，乔、灌、花、草巧妙配置的城市绿化系统。为此，该市在2000年成为我国第一个获得国际“花园城市”称号的城市。
寸土寸金的上海市，原有公共绿地仅为人均1.2m[2]。1997年以来，市领导从市中心区开辟绿地、大量植树，使全市绿化建设出现了历史性突破，几年来新增绿地面积为前50年之和。目前，全市人均公共绿地已超过4m[2]，但仍远不能适应经济发展、对外开放和提高市民生活质量的要求。最近，该市又计划将全市30万hm[2]耕地的1/3，改种各种林木。到2010年，全市林木覆盖率将可达到30%。
近年来，大连、长春、厦门、杭州、贵阳、景德镇、马鞍山等城市，都以建设“森林城市”或“生态园林城市”为目标，加快城市绿化建设。其共同特点是：城乡一体，同步发展，千方百计地扩大全市林木覆盖率与绿化覆盖率，使广大市民生活在绿色海洋之中，从而实现人与自然的和谐共处。
展望21世纪，加入世贸组织将促进中国经济社会的全面开放和迅速发展。今后20年里，中国农村人口的65%将要涌入城镇，无疑会大大增加环境的压力，由此产生的环境问题，将促使亿万城镇居民渴望回归大自然，回到优美的森林环境之中。因此，为了保证城市经济社会与环境的可持续发展，我国城市绿化建设的任务将是十分艰巨和大有可为的。$item.Detail.replace("&","")}