時(shí)間:2023-10-11 16:14:46
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近年來(lái)以芽袍衣殼蛋白為分子載體,通過(guò)芽袍表而展示技術(shù)將外源目的蛋白展示在重組枯草芽袍桿菌芽袍表而,制備具有生物活性的重組芽袍抗體和酶制劑已成為人們研究和關(guān)注的熱點(diǎn)。芽袍的結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜,中心部位為核芯,含有原生質(zhì)體,被芽袍膜包裹;核芯外而為皮層,成分為肚聚糖,再往外是一層或者數(shù)層蛋白質(zhì)組成的芽袍殼,最表而為芽袍壁。B. subhfis芽袍中約包含25種衣殼蛋白,而本研究前期已利用CotC為載體成功將海藻糖合酶展示在芽袍表而。但是由于芽袍易受萌發(fā)劑刺激而萌發(fā),當(dāng)芽袍萌發(fā)時(shí)首先會(huì)釋放2,6-毗咤一梭酸鈣CCaz+-dipicolinicacid Caz+-DPA)和大量離子,然后袍子皮層內(nèi)的肚聚糖被水解,皮層水解會(huì)逐漸補(bǔ)充袍子核內(nèi)的水分,最后芽袍恢復(fù)酶活力,導(dǎo)致衣殼蛋白被降解脫落,而海藻糖合酶相應(yīng)脫落后也會(huì)被一些蛋白酶類降解,因此不僅失去了固定化酶的目的,還降低了海藻糖合酶酶活,加大其回收難度。所以,弱化芽袍萌發(fā),鈍化芽袍對(duì)外界環(huán)境刺激的感知變得尤為重要。本研究選擇枯草芽袍桿菌芽袍萌發(fā)中的兩個(gè)關(guān)鍵皮層溶解酶基因cwlJ和、IeB基因作為敲除對(duì)象,實(shí)現(xiàn)抑制芽袍萌發(fā)的目的,構(gòu)建芽袍表而穩(wěn)定展示海藻糖合酶的工程菌,提高芽袍的穩(wěn)定性和利用率,更加高效穩(wěn)定的表而展示海藻糖合酶。
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(jiǎn)稱B. subtifis 168-Tres):本實(shí)驗(yàn)室保藏;含有卡那霉素抗性基因的質(zhì)柳PIC9研口含有博來(lái)霉素抗性基因的質(zhì)粒pPICZaA:杭州寶賽生物科技有限公司;限制性內(nèi)切酶:日本TakaRa寶生物公司;卡那霉素、博來(lái)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(zhì)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(guó)產(chǎn)分析純。實(shí)驗(yàn)所涉及引物見(jiàn)表1所示。
LB培養(yǎng)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(fā)酵培養(yǎng)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(yǎng)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(zhuǎn)緩沖液:甘露醇91 g/L、山梨醇91 g/L、甘油100 g/10
菌體復(fù)蘇培養(yǎng)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(yǎng)基均121 ℃滅菌20 min。
1.2 儀器與設(shè)備
SW – CJ - 2FD型雙人單而凈化工作臺(tái):蘇州凈化設(shè)備有限公司;WFJ 7200型可見(jiàn)分光光度計(jì):尤尼柯(上海)儀器有限公司;5 804 R型離心機(jī):德國(guó)Eppendorf公司;438℃型電轉(zhuǎn)儀:德國(guó)Eppendorf公司;GNP - 9080型隔水式恒溫培養(yǎng)箱:上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;梯度PCR儀:美國(guó)應(yīng)用生物系統(tǒng)公司;MD2000核酸超微量分光光度計(jì):美國(guó)BioFuture公司;ZQYZ - CS型恒溫振蕩培養(yǎng)箱:上海知楚儀器有限公司。
1.3 實(shí)驗(yàn)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(jìn)行聚合酶鏈反應(yīng)(polymerise chain reaction PCR)擴(kuò)增,獲得長(zhǎng)度為592 bp用于敲除sleB基因的同源臂sleBl;使用高純度質(zhì)粒小量快速提取試劑盒提取pPIC9k質(zhì)粒,以此為模板,sleB F2和sleB R2為引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增,獲得長(zhǎng)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(jìn)行重疊延伸PCR, PCR擴(kuò)增條件為:(1)95 ℃預(yù)變性5 min; 94 ℃變性30 sec, 57 ℃退火30s,72℃延伸3.5 min, 5個(gè)循環(huán);72 ℃延伸2 min; (2) 95 ℃預(yù)變性5 min94 ℃變性30s,56℃退火30s,72℃延伸4.5 min, 30個(gè)循環(huán);72℃延伸10 min , 4℃保存,擴(kuò)增得到長(zhǎng)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(jìn)行膠回收,保存于-20℃?zhèn)溆谩wlJl長(zhǎng)度為451 bp博來(lái)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(gòu)建流程見(jiàn)圖1。
1.3.2 回收產(chǎn)物的酶切及濃縮
用限制性內(nèi)切酶BamH I酶切sleB 1-kmr和 cwLll -zeor基因片段,并向酶切產(chǎn)物中加入1/10體積3 mol/L醋酸鈉和2.5倍體積的無(wú)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?jǐn)?shù)為75%乙醇重懸沉淀,12 000 r/min離心5 min后除去乙醇,37℃風(fēng)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(jì)測(cè)定回收DNA質(zhì)量濃度,并最終獲得質(zhì)量濃度在200-500 ng/μL之間的DNA溶液。
1.3.3 電轉(zhuǎn)感受態(tài)細(xì)胞的制備
挑取新鮮LB固體培養(yǎng)基表而的B. subtifis 168-Tres單菌落,接種于10 mL菌體增殖培養(yǎng)基中,37 ℃,220 r/min培養(yǎng)12h;將上述菌液轉(zhuǎn)接到50 mL菌體增殖培養(yǎng)基中至菌液初始OD600mm = 0.2,然后37 ℃,220 r/min培養(yǎng)菌體至OD600mm = 1.0;將菌液轉(zhuǎn)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(yù)冷的電轉(zhuǎn)緩沖液洗滌2--3次,并使用1 mL電轉(zhuǎn)緩沖液重懸菌體,制成枯草芽袍桿菌電轉(zhuǎn)化感受態(tài)[mo;將制備好的感受態(tài)細(xì)胞每管分裝100 μL,-80℃保存?zhèn)溆?。B. subtilis 168-TresasleB感受態(tài)的制備方法同上。
1.3.4 電轉(zhuǎn)化
將回收片段sleBl-kmr與B. subtifis 168-Tres感受態(tài)混合均勻,然后加到2 mm電轉(zhuǎn)杯中預(yù)冷5 min,并使用電轉(zhuǎn)儀在2 000 V,5 ms條件下電轉(zhuǎn)化,電轉(zhuǎn)完成后立即加入500 μL菌體復(fù)蘇培養(yǎng)基,37 ℃,180 r/min復(fù)蘇培養(yǎng)3h后涂布在含卡那霉素(25 μg/mL)的LB 固體培養(yǎng)基中,于3 7 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)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(tài)電轉(zhuǎn)后,篩選出抗卡那霉素和博來(lái)霉素的菌株。
1.3.5 陽(yáng)性重組菌株的鑒定及傳代培養(yǎng)
挑取陽(yáng)性轉(zhuǎn)化子接種到含卡那霉素抗性的液體LB培養(yǎng)基中,37℃培養(yǎng)過(guò)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(jìn)行PCR擴(kuò)增,1%瓊脂糖凝膠電泳檢驗(yàn)PCR產(chǎn)物,獲得陽(yáng)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(yǎng)基將B. subtilis 168-TresΔsleBΔcwIJ重組菌在3 7 ℃ , 200 r/min的培養(yǎng)條件下傳代15次,做菌落PCR驗(yàn)證。
1.3.6 B. subtifis 168-TresΔsleBΔcwIJ重組菌芽抱形成檢測(cè)
將原始菌株B. subtilis 168-Tre對(duì)口重組菌株B. subtilis168-TresΔsleBΔcwIJ以1%的接種量分別接種在發(fā)酵培養(yǎng)基中,置于37 ℃ , 200 r/min的恒溫振蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h,每隔4h取樣,同時(shí)利用芽袍染色法對(duì)芽袍染色,置油鏡觀察,芽袍呈綠色,菌體成紅色。觀察10個(gè)視野的營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌與芽袍數(shù),產(chǎn)芽袍率=芽袍數(shù)/(芽袍數(shù)+營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞數(shù))x100%。
1.3.7 B. subtifis 168-TresΔsleBΔcwIJ重組菌在LB培養(yǎng)基中芽抱萌發(fā)驗(yàn)證
分別將發(fā)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(yǎng)基中,放置在37 ℃'恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)30 h,用平板計(jì)數(shù)法記錄芽袍萌發(fā)結(jié)果。
1.3.8 B. subtifis 168-TresΔsleBΔcwIJ重組菌在麥芽糖轉(zhuǎn)化體系中芽抱萌發(fā)驗(yàn)證
分別取5 mL發(fā)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(yīng)體系。將此反應(yīng)體系置于25 ℃恒溫水浴振蕩搖床中反應(yīng)12h,每隔4h取樣涂布在LB培養(yǎng)基中,放置在37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)30 h,用平板計(jì)數(shù)法記錄芽袍萌發(fā)結(jié)果。
1.3.9 B. subtifis 168-TresΔsleBΔcwIJ重組菌在麥芽糖轉(zhuǎn)化體系中海藻糖合酶酶活檢測(cè)
分別將發(fā)酵48 h后的重組菌與原始菌發(fā)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(zhì)量濃度為2 mg/mL后T-37℃放置30 min破壞營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞,后經(jīng)8 000 r/min離心10 min,烘干,稱量干菌體質(zhì)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(yīng)體系。將此反應(yīng)體系置于25 ℃'恒溫水浴振蕩搖床中反應(yīng)12h后,室溫,1 000 r/min離心10 min取上清進(jìn)行高效液相色譜Chigh performance liquid chromatography HPLC)檢測(cè)轉(zhuǎn)化體系中海藻糖。
HPLC測(cè)定色譜條件:Hypersil NHZ色譜柱(300 mmx4.6 mm 、5 μm);流動(dòng)相(乙睛冰=3:1,V/功;流速1.0 mL/min;示差折光檢測(cè)器:波}}589.3nm;進(jìn)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(gè)酶活單位(U)。
2結(jié)果與分析
2.1基因敲除片段sleB 1-kmrb勺構(gòu)建、電轉(zhuǎn)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(jìn)行PCR擴(kuò)增,1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè),結(jié)果見(jiàn)圖2a。由圖2a可知,在600 bp左右出現(xiàn)特異性條帶,與理論長(zhǎng)度5 92 bp相符,表明已成功獲得同源臂sleBl;以質(zhì)粒pPIC9k為模板,sleB F2和sleB R2為引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增,1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè),結(jié)果見(jiàn)圖2b。由圖2b可知,在1 500 bp左右出現(xiàn)特異性條帶,與理論長(zhǎng)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(jìn)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(cè)PCR產(chǎn)物,結(jié)果見(jiàn)圖2c。由圖2c可知,在2 000 bp左右出現(xiàn)特異性條帶,與理論長(zhǎng)度2 094 bp相符,表明基因敲除片段sleBl -kmr構(gòu)建成功。
通過(guò)乙醇沉淀法濃縮酶切片段后,測(cè)得DNA質(zhì)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(tài)細(xì)胞混合并電轉(zhuǎn),用引物sleB F2和sleB R2對(duì)含卡那霉素平板上生長(zhǎng)的菌落基因組進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果如圖2d所示,表明sleBl-kmr與sleB發(fā)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(gòu)建、電轉(zhuǎn)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(jìn)行PCR擴(kuò)增,1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖3a。由圖3a可知,在500 bp左右出現(xiàn)特異性條帶,與理論長(zhǎng)451 bp相符,表明已成功獲得同源臂cwlJl;以質(zhì)粒pPICZaA為模板,使用引物cw1J F2和cw1J R2進(jìn)行PCR擴(kuò)增,1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖3b。由圖3b可知,在1200 bp左右出現(xiàn)特異性條帶,與理論長(zhǎng)度1 205 bp相符,表明成功獲得博來(lái)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(jìn)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(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3c。由圖3c可知,PCR產(chǎn)物,發(fā)現(xiàn)在1 700 bp左右出現(xiàn)特異性條帶,與理論長(zhǎng)度1 656 bp相符,表明基因敲除片段cwlJl-zeor構(gòu)建成功。
通過(guò)乙醇沉淀法濃縮酶切片段后,測(cè)得DNA質(zhì)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(tài)細(xì)胞混合并電轉(zhuǎn),用引物cw1J F2和cw1J凡對(duì)含km和zeo平板上生長(zhǎng)的菌落基因組進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果如圖3d所示,表明cwLll-zeor與cwlJ發(fā)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(yǎng)驗(yàn)證結(jié)果
B. subtilis 168-TresΔsleBΔcwIJ重組菌第5,10,15次傳代后的菌落PCR產(chǎn)物用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)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(chǎn)生,與Icm和zeor的理論值相符,表明重組菌的遺傳穩(wěn)定性并未發(fā)生變化。
2.4 sleB, cwlJ基因雙敲除后對(duì)芽袍形成的影響
通過(guò)顯微鏡計(jì)數(shù)法計(jì)算原始菌株B. subtilis 168-Tres與重組菌B. subtilis 168-TresΔsleBΔcwIJ芽袍率,結(jié)果見(jiàn)圖5.由圖5可知,重組菌株比原始菌株生長(zhǎng)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(huì)使菌體生長(zhǎng)時(shí)間延遲,但芽袍形成率未發(fā)生變化。
2.5 B. subtilis 168-TresΔsleBΔcwIJ重組菌在LB培養(yǎng)基中芽袍萌發(fā)驗(yàn)證
通過(guò)平板計(jì)數(shù)法對(duì)原始菌株和重組菌株芽袍萌況進(jìn)行比較,結(jié)果見(jiàn)圖6。由圖6可知,B. subtifis 168-Tres芽袍萌發(fā)數(shù)為4.9x10 CFU/mL, B. subtifis 168-TresΔsleB芽袍萌發(fā)數(shù)為5.3 x104 CFU/mL, B. subtilis 168-TresΔcwlJ芽袍萌發(fā)數(shù)為2.1x107 CFU/mL, B. subtifis 168-TresΔsleBΔcwIJ芽袍未見(jiàn)萌發(fā)。
2.6 B. subtilis 168-TresΔsleBΔcwIJ重組菌在麥芽糖轉(zhuǎn)化體系中芽袍萌發(fā)驗(yàn)證
通過(guò)平板計(jì)數(shù)法對(duì)原始菌株B. subtifis 168-Tres和重組菌株B. subtilis 168-TresΔsleBΔcwIJ在麥芽糖轉(zhuǎn)化體系中的芽袍萌況進(jìn)行比較,結(jié)果見(jiàn)圖7。由圖7可知,原始菌株在麥芽糖轉(zhuǎn)化體系中轉(zhuǎn)化4h,8h,12h,16h后的芽袍萌發(fā)數(shù)都為4.8x108CFU/mL左右,而重組菌株芽袍在各個(gè)時(shí)段一直未見(jiàn)萌發(fā)。
2.7 B. subtilis 168-TresΔsleBΔcwIJ重組菌在麥芽糖轉(zhuǎn)化體系中海藻糖合酶酶活檢測(cè)
為了證實(shí)B. subtifis 168-TresΔsleBΔcwIJ重組菌海藻糖合酶酶活是否有所提高,利用HPLC對(duì)重組菌芽袍懸浮液進(jìn)行海藻糖合酶檢測(cè),結(jié)果見(jiàn)圖8。由圖8可知,用B. subtifis168-Tres原始菌芽袍轉(zhuǎn)化測(cè)得的海藻糖合酶酶活為5.83 U}用B. subtilis 168-TresΔsleBΔcwIJ重組菌芽袍轉(zhuǎn)化測(cè)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(fā),成功提高了芽袍表而展示海藻糖合酶的穩(wěn)定性。
3 結(jié)論
一、海綿城市建設(shè)的提出
“海綿城市”概念的首次提出是在2012年的《2012低碳城市與區(qū)域發(fā)展科技論壇》;在2013年底的《中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議》中,強(qiáng)調(diào)到要優(yōu)先考慮利用自然力量排水,建設(shè)海綿城市,讓自然做功。
(一)海綿城市建設(shè)提出的背景
“水資源短缺、水資源污染和城市雨洪災(zāi)害”這三大水資源問(wèn)題在整個(gè)世界范圍內(nèi)都是廣泛存在的并且也是制約城市發(fā)展的重要因素,但與此同時(shí),水生生物棲息地喪失、干旱、氣候變化、水生生態(tài)系統(tǒng)退化也同時(shí)出現(xiàn),這些綜合癥狀都是與水和水循環(huán)自然過(guò)程有關(guān)。海綿城市是可持續(xù)雨洪管理系統(tǒng)的中國(guó)表述,提出的目的是為了有助于解決我國(guó)的水問(wèn)題和水危機(jī)。
(二)那海綿建設(shè)概念的定義
“海綿城市”概念的產(chǎn)生源自于行業(yè)內(nèi)和學(xué)術(shù)界習(xí)慣用“海綿”來(lái)比喻城市的某種吸附功能,例如澳大利亞人口研究學(xué)者布吉(Budge)應(yīng)用海綿來(lái)比喻城市對(duì)人口的吸附現(xiàn)象,根據(jù)《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》,其定義為:“海綿城市是指通過(guò)加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理,充分發(fā)揮建筑、道路和綠地、水系等生態(tài)系統(tǒng)對(duì)雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用,有效控制雨水徑流,實(shí)現(xiàn)自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發(fā)展方法?!?/p>
(三)海綿城市建設(shè)的意義
海綿城市的意義就在于對(duì)整個(gè)城市自然生態(tài)的綜合整治,通過(guò)順應(yīng)自然規(guī)律的方式解決包括防洪、水質(zhì)凈化、地下水補(bǔ)充、水資源補(bǔ)充、生物多樣性保護(hù)、微氣候調(diào)節(jié)等多個(gè)綜合的水相關(guān)城市發(fā)展問(wèn)題以及與之相關(guān)的社會(huì)問(wèn)題。
二、風(fēng)景園林專業(yè)與海綿城市建設(shè)
風(fēng)景園林學(xué)科(Landscape Architecture)這一學(xué)科是以“生物生態(tài)學(xué)科”為主,并與其他非生物學(xué)科(如土木、建筑、城市規(guī)劃)、哲學(xué)、歷史和文學(xué)藝術(shù)等學(xué)科相結(jié)合的綜合學(xué)科。其核心工作即城市的環(huán)境綠色生物工程系統(tǒng)。
(一)風(fēng)景園林在海綿城市建設(shè)中的機(jī)遇
綠地是海綿城市主要的物質(zhì)空間構(gòu)成,也是可持續(xù)雨洪管理措施的主要載體,是對(duì)傳統(tǒng)觀排水系統(tǒng)(灰色基礎(chǔ)設(shè)施)的一種“減負(fù)”與補(bǔ)充;同時(shí)綠色基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)正是現(xiàn)代風(fēng)景園林專業(yè)的重要實(shí)踐領(lǐng)域和研究?jī)?nèi)容。因此在海綿城市建設(shè)背景下,風(fēng)景園林學(xué)科面臨巨大的建設(shè)需求。
(二)風(fēng)景園林專業(yè)目前在海綿城市建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)和問(wèn)題
1、在海綿城市建設(shè)系統(tǒng)中的角色定位不明確
從專業(yè)外來(lái)說(shuō),雨洪管理傳統(tǒng)上由市政、水務(wù)等專業(yè)負(fù)責(zé),盡管海綿城市中明確了園林是系統(tǒng)構(gòu)成中的一員,但我國(guó)目前的海綿城市建設(shè)指南中,明顯仍然是市政等與工程相關(guān)的專業(yè)或技術(shù)做法更受到重視,基于綠地設(shè)計(jì)的內(nèi)容相對(duì)較少。
實(shí)際上,目前的工程系統(tǒng)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(yīng)人”的價(jià)值觀和技術(shù)管理體系。有學(xué)者已經(jīng)提出本專業(yè)是海綿城市建設(shè)的“共同領(lǐng)導(dǎo)者”和多學(xué)科整合平臺(tái)的重要依托,這亟待成為專業(yè)內(nèi)外的共識(shí)。
2、海綿城市相關(guān)基礎(chǔ)研究和數(shù)據(jù)平臺(tái)構(gòu)建不充分
我國(guó)建設(shè)海綿城市的很多規(guī)范和技術(shù)導(dǎo)則參考了很多美國(guó)的BMPs、LID的相關(guān)內(nèi)容,但成功的海綿城市建設(shè)一定要科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)鼗诒镜貤l件進(jìn)行研究。海綿城市技術(shù)設(shè)計(jì)需要的氣象、水文等基層資料一般分屬不同機(jī)構(gòu)管理,設(shè)計(jì)部門獲取并不容易,這直接影響了可持續(xù)雨洪管理相關(guān)設(shè)計(jì)的決策依據(jù)。國(guó)外經(jīng)驗(yàn)是建立共享的數(shù)據(jù)平臺(tái)提供設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu),幫助建設(shè)、設(shè)計(jì)方更科學(xué)合理的完成相關(guān)設(shè)計(jì)工作。
3、相關(guān)人才的培養(yǎng)與繼續(xù)教育亟需相應(yīng)更新
海綿城市建設(shè)是一項(xiàng)跨思維、跨尺度、跨學(xué)科的高度綜合復(fù)雜城市生態(tài)建設(shè),所謂跨思維是從“水適應(yīng)人”的思維轉(zhuǎn)變到“人適應(yīng)水”的過(guò)程。跨尺度是指海綿城市不僅僅是雨水利用和管理問(wèn)題、應(yīng)用LID技術(shù)和場(chǎng)地措施,還應(yīng)該包括宏觀尺度、中觀尺度的保護(hù)區(qū)域水文循環(huán)過(guò)程,應(yīng)該是從宏觀到微觀不同尺度的承接與配合;跨學(xué)科是指在海綿城市的建設(shè)中不僅需要風(fēng)景園林學(xué)科對(duì)綠色基礎(chǔ)設(shè)施的相關(guān)規(guī)劃與設(shè)計(jì)。
三、總結(jié)
關(guān)鍵詞:海綿城市;建設(shè);問(wèn)題;對(duì)策
城市建設(shè)經(jīng)過(guò)數(shù)年的發(fā)展,城市面貌發(fā)生了翻天覆地的變化,我們?cè)谙硎艹鞘薪o我們帶來(lái)便利的同時(shí),也要不斷提升城市的發(fā)展質(zhì)量和生態(tài)水平。近年來(lái),隨著降水的增多,城市內(nèi)澇愈發(fā)嚴(yán)重,我國(guó)城市不得不面對(duì)水災(zāi),為了應(yīng)對(duì)這種局面,我們要建設(shè)海綿城市,緩解城市的內(nèi)澇,提升城市的生存環(huán)境。但海綿城市建設(shè)畢竟才剛剛起步,人們對(duì)海綿城市的建設(shè)還不夠了解,因此,在建設(shè)中會(huì)遇到很多問(wèn)題,怎樣解決這些問(wèn)題,提出應(yīng)對(duì)對(duì)策是至關(guān)重要的,只有解決好這些問(wèn)題,才能為我國(guó)的城市發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
1海綿城市的內(nèi)涵和作用
海綿城市是新一代城市雨洪管理的概念,是指城市在面對(duì)環(huán)境的變化和大量雨水所帶來(lái)的自然災(zāi)害時(shí),能夠像海綿一樣具有一定的彈性,當(dāng)城市的地面徑流豐富時(shí),地面能通過(guò)吸水、滲水、凈水把這些水資源合理有效的儲(chǔ)存起來(lái),當(dāng)城市水資源缺乏時(shí),能把水資源釋放出來(lái),加以利用,滿足城市生態(tài)系統(tǒng)對(duì)水資源的合理應(yīng)用,既緩解了城市的內(nèi)澇,又有效保障了水資源的供給,合理有效地使城市的生態(tài)發(fā)展得以平衡。我們建設(shè)海綿城市的作用主要有幾點(diǎn):第一,緩解了城市的內(nèi)澇問(wèn)題,海綿城市最初建設(shè)的理念是解決城市降水過(guò)多的問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn),我們要改變單純靠市政排水管道和泵站排水的現(xiàn)狀,要更好地依靠城市生態(tài)系統(tǒng)存儲(chǔ),排放降水,合理利用人為調(diào)節(jié)和生態(tài)調(diào)節(jié)兩方面來(lái)緩解城市的內(nèi)澇問(wèn)題。第二,形成良好的水循環(huán)系統(tǒng),保持城市的水土,不僅有效緩解了城市的內(nèi)澇,也能解決我國(guó)水資源不足、水質(zhì)惡化的問(wèn)題,為城市建立良好的水循環(huán)系統(tǒng)。第三,改善城市的綠化和自然景觀,在建設(shè)海綿城市時(shí),要對(duì)道路及居住的小區(qū)道路進(jìn)行合理分割,加大綠地的使用面積,在道路上采用透水式鋪裝的辦法,增加城市內(nèi)部的水循環(huán)系統(tǒng)。此外,海綿城市的建設(shè)也會(huì)增加濕地、公園的建設(shè),為城市增添美麗的自然景觀。
2海綿城市建設(shè)中出現(xiàn)的問(wèn)題
2.1綠色海綿體的數(shù)量很少
隨著我國(guó)城市建設(shè)的不斷發(fā)展,開發(fā)商為了賺取更多的利益,不舍得在土地上開發(fā)公共綠地,建設(shè)園林景觀,這就使得樓房越來(lái)越多,而綠化園林幾乎沒(méi)有,街區(qū)瀝青路蔓延在城市的大街小巷,如果城市在多雨季節(jié),就會(huì)發(fā)生內(nèi)澇,沒(méi)有可以吸收多余水分的綠色植被,導(dǎo)致海綿城市中最基本的滲水功能得不到實(shí)現(xiàn)。
2.2海綿城市建設(shè)缺少國(guó)家政策法規(guī)支持
海綿城市的建設(shè)是今年我國(guó)提出的一個(gè)新的城市建設(shè)目標(biāo),只是在一部分城市進(jìn)行實(shí)施和試點(diǎn),還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)全國(guó)海綿城市的統(tǒng)一要求。我國(guó)土地遼闊,跨度很大,每座城市因?yàn)樗幍奈恢貌煌?,自然條件也不一樣,政府提出的關(guān)于建設(shè)海綿城市的法規(guī)政策需要一點(diǎn)點(diǎn)推行和完善,不斷總結(jié)和歸納海綿城市建設(shè)中存在的問(wèn)題,并及時(shí)解決,如果沒(méi)有國(guó)家政策法規(guī)的支持,海綿城市建設(shè)就沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的硬性規(guī)定,還會(huì)因?yàn)闊o(wú)法可依出現(xiàn)管理的混亂,這樣使得城市建設(shè)也會(huì)受到影響。
2.3人民群眾對(duì)于海綿城市缺乏一定的認(rèn)識(shí)
在遇到降雨或是內(nèi)澇等自然災(zāi)害時(shí),人們的普遍想法是如何把雨水加快排出去,不影響人們正常的生活,卻意識(shí)不到如果把這些雨水存儲(chǔ)起來(lái)會(huì)變成一種可以利用的水資源。政府部門依照上級(jí)的安排積極建設(shè)海綿城市,卻沒(méi)有讓老百姓了解建設(shè)海綿城市的重要意義,這不利于創(chuàng)建海綿城市。
2.4科研水平和技術(shù)較為落后
在國(guó)外,海綿城市的建設(shè)是比較常見(jiàn)的城市規(guī)劃,且國(guó)外有建設(shè)海綿城市的一系列規(guī)劃,我國(guó)的海綿城市建設(shè)比較晚,在該領(lǐng)域的技術(shù)又相對(duì)落后,沒(méi)有相關(guān)的理論知識(shí)指導(dǎo),一直是政府在不斷摸索和研究,因此,我們要引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù),學(xué)習(xí)它們先進(jìn)的建設(shè)思想,結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況,更好地建設(shè)城市。政府部門對(duì)建設(shè)海綿城市的投入資金有限,這也對(duì)海綿城市的發(fā)展建設(shè)帶來(lái)了一定的影響。
3解決海綿城市建設(shè)問(wèn)題的對(duì)策
3.1種植大量的綠色植物
隨著城市化建設(shè)的加快,城市的土地大都被開發(fā)商占用,可用的綠地過(guò)少,我們要想使城市更好的發(fā)展,就要想辦法解決這些問(wèn)題,政府應(yīng)減少城區(qū)樓盤的建設(shè),不斷增加城市綠色植物的種植。可以在馬路上合理加大樹木的種植,擴(kuò)大綠化帶面積,盡可能多創(chuàng)建帶有大量植被的公園和風(fēng)景區(qū),盡量減少不透水的瀝青路面,只有這樣才能在城市一旦發(fā)生雨水較大或是城市內(nèi)澇時(shí),城市里的大量植被可以滲透吸收雨水,把這些雨水吸收起來(lái),進(jìn)行水資源的再利用。如果城市的綠化不能利用,我們還可以進(jìn)行屋頂?shù)木G化,這也是我們推行綠化建設(shè)的關(guān)鍵,它能夠起到很好的蓄存雨水的作用,生態(tài)環(huán)保,節(jié)能減排,可緩解城市的熱島效應(yīng),我們要大力推行,實(shí)現(xiàn)更好的綠化建設(shè)。
3.2政府要出臺(tái)相應(yīng)的法律法規(guī)
我國(guó)政府在建設(shè)海綿城市的同時(shí),要有章可循,要出臺(tái)相關(guān)的法規(guī)政策引導(dǎo)海綿城市的建立,使海綿城市的建立能夠比較正規(guī)化。政府要加強(qiáng)監(jiān)管力度,出臺(tái)硬性的法律法規(guī),使各個(gè)城市都能按照規(guī)章政策創(chuàng)建海綿城市,最終把創(chuàng)建海綿城市當(dāng)成終極目標(biāo),更好地實(shí)現(xiàn)城市化建設(shè)。政府要鼓勵(lì)海綿城市的建立,緩解我國(guó)部分城市缺水的現(xiàn)狀,讓水資源能夠很好的得以循環(huán)利用。
3.3做好宣傳,讓群眾更好地認(rèn)識(shí)海綿城市
人們習(xí)慣了城市發(fā)展的最初模式,思想上比較保守,這阻礙了我國(guó)的城市化建設(shè),群眾對(duì)于海綿城市的認(rèn)識(shí)還不夠深入,到底什么是海綿城市,它有什么作用,它的實(shí)現(xiàn)到底能給我們的生活帶來(lái)什么新的改變,這些問(wèn)題人們還不是很了解,政府應(yīng)安排專業(yè)的人員進(jìn)行講解和宣傳,讓百姓充分了解海綿城市的定義、意義和作用。政府在宣傳時(shí),要讓人們了解水資源循環(huán)利用的重要性,這對(duì)發(fā)展海綿城市會(huì)起到一定的促進(jìn)作用,有了廣大群眾的支持和理解,海綿城市的建立才會(huì)更加快速實(shí)現(xiàn)。
3.4提高我國(guó)科研水平,加大資金投入
我國(guó)海綿城市的建立還處于初級(jí)階段,還要不斷學(xué)習(xí)和借鑒先進(jìn)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)。政府在認(rèn)識(shí)到海綿城市重要性的同時(shí),要給予大力支持,在資金方面,要投入一定的研究資金,培養(yǎng)更多的專業(yè)人員學(xué)習(xí)先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù),做好人才儲(chǔ)備。海綿城市的建立是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,不是一蹴而就的,需要各方的努力。
4結(jié)語(yǔ)
海綿城市的建立從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看是一項(xiàng)利國(guó)利民的大事,是為子孫后代造福的好事,想要建設(shè)這種新的城市體系,就要更好地了解海綿城市。海綿城市的建立是城市發(fā)展的機(jī)遇,也是挑戰(zhàn),我們要迎難而上,做好各項(xiàng)工作,處理好水資源的循環(huán)合理利用,人們要從思想上轉(zhuǎn)變,國(guó)家要給予一定的財(cái)力、物力支持,社會(huì)各方相互配合,才能實(shí)現(xiàn)海綿城市的建立。
參考文獻(xiàn):
[1]周建國(guó).我國(guó)“海綿城市”建設(shè)管理問(wèn)題研究[D].濟(jì)南:山東大學(xué),2016.
[2]仇保興.海綿城市的內(nèi)涵、途徑與展望[J].建設(shè)科技,2015,(18):11-18.
關(guān)鍵詞:海綿城市;綠地系統(tǒng);雨水管理
1 引言
城市作為區(qū)域政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心,近年來(lái)卻頻頻出現(xiàn)“看?!钡木?jīng)r,引發(fā)了社會(huì)各界對(duì)城市排水系統(tǒng)建設(shè)的廣泛關(guān)注。而在城市綜合防災(zāi)減災(zāi)體系中,城市綠地系統(tǒng)占有十分重要的位置,是城市規(guī)劃和建設(shè)中的一個(gè)重要組成部分,它不僅具有美化城市環(huán)境、凈化空氣、平衡城市生態(tài)系統(tǒng)、為城市居民提供休憩游樂(lè)場(chǎng)所等作用,同時(shí),在減輕城市內(nèi)澇及雨水災(zāi)害也有較明顯的作用[1]。在此背景下,海綿城市的概念應(yīng)運(yùn)而生,這是我國(guó)繼園林城市、森林城市、生態(tài)城市、低碳城市等一系列政策引導(dǎo)的城市理念后出現(xiàn)的新概念[2]。因此基于海綿城市的城市綠地對(duì)降低城市徑流污染,減輕城市內(nèi)澇,保持城市水環(huán)境具有重要意義。筆者基于海綿城市的概念及內(nèi)涵,提出了新型城市綠地雨水管理與傳統(tǒng)城市綠地系統(tǒng)相結(jié)合的城市雨水管理模式。
2 海綿城市概念的提出及演進(jìn)歷程
2.1 海綿城市概念提出背景
隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,城市地表不透水面積不斷增加,雨水下滲減少,地表徑流增加,加之城市市政排水系統(tǒng)不完備,使得城市內(nèi)澇現(xiàn)象越發(fā)嚴(yán)重。近年來(lái),國(guó)內(nèi)許多大中型城市屢遭暴雨而頻現(xiàn)內(nèi)澇災(zāi)害,如廣州“5?7”暴雨,南京“7?18”暴雨,2016年夏,武漢、北京、重慶等多地再次遭遇暴雨襲擊,重啟“看?!蹦J健?nèi)城“看?!钡木跋笏冻龅拇鷥r(jià)卻是眾多遇難的生命和慘重的經(jīng)濟(jì)損失,雨洪問(wèn)題已被推到了城市中生活的每一個(gè)人面前。
我國(guó)傳統(tǒng)的城市建設(shè)卻不能較好的解決城市內(nèi)澇和洪水問(wèn)題,其主要問(wèn)題在于傳統(tǒng)的管道排水設(shè)施、防洪設(shè)施、排水工程落后以及對(duì)雨水資源利用意識(shí)的缺乏。管道排水是我國(guó)傳統(tǒng)的城市排水的主要方式,這種全人力的排水模式依然體現(xiàn)了人定勝天的思維模式。然而,隨著人地觀念更新,這種滯后的排水系統(tǒng)不能改善城市水生態(tài)服務(wù)功能,而引導(dǎo)城市可持續(xù)發(fā)展的有效途徑,逐漸被專業(yè)領(lǐng)域的學(xué)者提出并推廣,成為了國(guó)家和地方政府解決城市雨洪綜合管理的指導(dǎo)方針和戰(zhàn)略目標(biāo)。
2.2 海綿城市概念及內(nèi)涵
海綿城市顧名思義就是讓城市具備像海綿一樣的吸水能力,其概念的產(chǎn)生與發(fā)展也經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的過(guò)程,楊陽(yáng)等人綜合國(guó)內(nèi)關(guān)于海綿城市的研究和討論,將海綿城市的形成與發(fā)展歸納為概念雛形、實(shí)踐探索、概念發(fā)展和概念形成四個(gè)階段[2]。2013年12月,在召開中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議時(shí)強(qiáng)調(diào)提升城市排水系統(tǒng)時(shí)要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來(lái),優(yōu)先考慮更多利用自然力量排水,建設(shè)自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市”。 2014年12月住建部、財(cái)政部、水利部便聯(lián)合印發(fā)了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南―低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建(試行)》(建城函[2014]275號(hào)),明確提出了海綿城市的概念及建設(shè)路徑[6]。此后,仇保興[7]在《海綿城市(LID)的內(nèi)涵、途徑與展望》中指出海綿城市即城市能夠像海綿一樣,在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”,下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時(shí)將蓄存的水“釋放”并加以利用,提升城市生態(tài)系統(tǒng)功能和減少城市洪澇災(zāi)害的發(fā)生。最佳管理措施(BMPs)、低影響開發(fā)(LID)和綠色基礎(chǔ)設(shè)施(GI)是海綿城市建設(shè)的理論基礎(chǔ),為構(gòu)建“海綿城市”提供了戰(zhàn)略指導(dǎo)和技術(shù)支撐[8]。海綿城市建設(shè)的目標(biāo)主要包括:保護(hù)原有生態(tài)系統(tǒng)、恢復(fù)被破壞的水循環(huán)及生態(tài)特征以及推行低影響開發(fā)[7]。
3 城市綠地系統(tǒng)與城市綠地雨水管理的發(fā)展
3.1 城市綠地系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展
城市綠地系統(tǒng)是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成之一,伴隨著城市的產(chǎn)生而產(chǎn)生,其出現(xiàn)便是為了調(diào)和人類改造自然建設(shè)城市的實(shí)際需要和作為自然產(chǎn)物對(duì)自然的依賴與保護(hù)心理之間的矛盾。對(duì)于城市綠地系統(tǒng)的定義,目前尚沒(méi)有統(tǒng)一概念。李素英綜合不同領(lǐng)域?qū)Τ鞘芯G地系統(tǒng)的定義得出城市綠地系統(tǒng)是城市綠色空間中以植被為主體,以土壤為基質(zhì),以自然和人為因素干擾為特征,在生物和非生物因子協(xié)同作用下所形成的有序整體[9]。此外,中國(guó)大百科全書中對(duì)此的釋義為城市中由各種類型、各種規(guī)模的園林綠地組成的生態(tài)系統(tǒng),用以改善城市環(huán)境,為城市居民提供游憩境域[10]。
城市綠地隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步而不斷發(fā)展。早期社會(huì)生產(chǎn)力水平底下,經(jīng)濟(jì)水平落后,城市規(guī)模較小,這一時(shí)期的綠地主要出現(xiàn)在達(dá)官貴人的宅院之內(nèi),其主要功能為滿足人們的觀賞與休憩,主要以點(diǎn)狀的形式分布于城市的各個(gè)區(qū)域。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展,到近代工業(yè)革命時(shí)期,工業(yè)企業(yè)不斷增加,人口集聚現(xiàn)象日趨明顯,為城市的快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。隨著城市的快速增長(zhǎng),城市環(huán)境問(wèn)題日漸凸顯。于是,在英、法、美等國(guó)率先掀起了“城市公園運(yùn)動(dòng)”及“田園城市”理念,大量修建城市公@,使得城市綠地逐漸形成規(guī)模[11]。城市綠地系統(tǒng)理論也初現(xiàn)于這一階段。隨著信息產(chǎn)業(yè)革命的進(jìn)行,生產(chǎn)力得到極大的解放,人民生活水平不斷提高,對(duì)生活環(huán)境質(zhì)量的要求也不斷提高,對(duì)于城市建設(shè)城市綠化的要求也逐漸提高。因此,這一階段的城市綠地系統(tǒng)建設(shè)更多的是根據(jù)城市規(guī)劃要求結(jié)合城市特色,發(fā)展具有地方特色的城市綠地系統(tǒng)[12]。
3.2 傳統(tǒng)城市綠地系統(tǒng)的不足
隨著城市化進(jìn)程的加快,人民生活質(zhì)量的提高,傳統(tǒng)的城市綠地系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足城市發(fā)展的需要。一是現(xiàn)有城市綠地系統(tǒng)雨水管理功能尚未得到充分發(fā)揮。研究表明城市綠地系統(tǒng)有美化環(huán)境、休憩娛樂(lè)、調(diào)節(jié)氣候、凈化空氣、水土保持、維護(hù)生物多樣性等功能[9]。但傳統(tǒng)城市綠地系統(tǒng)依然被作為休憩娛樂(lè)和環(huán)境美化等方面,其在雨水管理上的作用沒(méi)有得到充分體現(xiàn)。傳統(tǒng)的城市雨水管理多依賴市政雨水管網(wǎng)系統(tǒng),注重雨水的收集與快速排放。但隨著城市雨水管理觀念的轉(zhuǎn)變,雨水已不再是無(wú)用之物而是被視作一種資源而加以利用,因此傳統(tǒng)的城市綠地系統(tǒng)并沒(méi)有充分發(fā)揮其蓄水、排水和補(bǔ)充地下水的功能。二是傳統(tǒng)城市綠地系統(tǒng)要素空間形態(tài)單一,金云峰等[13]在對(duì)國(guó)外的城市綠地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)城市綠地系統(tǒng)要素空間形態(tài)主要呈現(xiàn)點(diǎn)、線、面3種形態(tài)。然而在我國(guó)的《城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)(GB50137-2011)》中,只是對(duì)點(diǎn)狀要素進(jìn)行了明確的規(guī)范和要求,因此說(shuō)明我國(guó)當(dāng)前的城市綠地系統(tǒng)要素主要為點(diǎn)狀要素。要素單一且要素之間相互隔離使得城市綠地并沒(méi)有成為一個(gè)整體系統(tǒng),系統(tǒng)功能也不能得到充分發(fā)揮。
4 城市雨水管理c城市綠地系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
在當(dāng)前建設(shè)海綿城市的背景下,將傳統(tǒng)的城市雨水管理系統(tǒng)與現(xiàn)有城市綠地系統(tǒng)整合為城市綠地雨水管理系統(tǒng)是城市綠地與城市雨水管理發(fā)展的必然趨勢(shì)。其原因如下。
(1)城市雨水管理系統(tǒng)與城市綠地系統(tǒng)的整合能夠保證和促進(jìn)各自功能的正常發(fā)揮,兩者在功能上并不矛盾,而是相互促進(jìn)的。傳統(tǒng)城市雨水管理系統(tǒng)由于其蓄水的局限性往往不能及時(shí)將短時(shí)大量雨水輸送出去,因此傳統(tǒng)城市雨水管理系統(tǒng)輸水功能結(jié)合城市綠地系統(tǒng)蓄水功能可實(shí)現(xiàn)其各自功能的最大化,因此兩者滿足實(shí)現(xiàn)整合的前提。
(2)兩者的整合有助于提高空間的利用率,實(shí)現(xiàn)城市空間的高效可持續(xù)利用。無(wú)論是城市綠地系統(tǒng)建設(shè)和城市雨水管理系統(tǒng)建設(shè)都將占用大量的城市空間,而如果將兩者進(jìn)行空間整合,建立立體的城市可持續(xù)綠地雨水管理系統(tǒng),將大大節(jié)約城市空間,提高城市空間利用率。同時(shí),城市綠地系統(tǒng)的線狀和面狀布局本身也可實(shí)現(xiàn)更多的城市生態(tài)與社會(huì)服務(wù)功能,實(shí)際上,兩者整合之后大幅度提高了城市空間的利用效率。
盡管現(xiàn)有的城市綠地系統(tǒng)與城市雨水管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)空間整合,形成城市綠地雨水管理系統(tǒng),但這種系統(tǒng)依然存在需要不斷完善和提高的地方。首先,現(xiàn)有城市綠地系統(tǒng),其本身的功能與結(jié)構(gòu)尚不夠完善,因此整合后的城市綠地雨水管理系統(tǒng)的整體性和連續(xù)性也有待進(jìn)一步提高,這樣才能保證其城市雨水管理功能的最大化。其次,現(xiàn)有的城市雨水管理規(guī)劃與城市綠地建設(shè)規(guī)劃的連接性不強(qiáng),缺乏統(tǒng)一的城市綠地雨水管理規(guī)劃,因?yàn)槌鞘杏晁畣?wèn)題不僅僅是城市排水系統(tǒng)或者城市綠地雨水管理系統(tǒng)的問(wèn)題,應(yīng)協(xié)調(diào)各個(gè)系統(tǒng)各個(gè)方面的整體功能,才能確保最大程度上解決城市雨水問(wèn)題。因此,在海綿城市概念下的城市綠地雨水管理系統(tǒng)除了保證系統(tǒng)內(nèi)部的有序性以外,還應(yīng)保證其與其他系統(tǒng)的連續(xù)性。
5 結(jié)語(yǔ)
在建設(shè)海綿城市的理念下,現(xiàn)有城市雨水管理系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)在空間上完成和城市綠地系統(tǒng)的整合,形成城市綠地雨水管理系統(tǒng)。不斷完善城市綠地系統(tǒng)自身功能與結(jié)構(gòu)并實(shí)現(xiàn)與城市雨水管理系統(tǒng)的良好對(duì)接,同時(shí)協(xié)調(diào)與城市其他系統(tǒng)的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)雨水在復(fù)雜城市系統(tǒng)內(nèi)的有序流動(dòng),只有這樣,城市綠地雨水管理綠地系統(tǒng)才能整合城市間其他系統(tǒng)來(lái)共同解決城市的綜合雨水問(wèn)題。
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Study on Rainwater Utilization of UrbanGreen Land
System Based on the Sponge City Perspective
Zhou Wei , Zhang Kai, Zhang Lijuan
(Chengdu Huaxing Zhongzhi Engineering Consulting Co., Ltd., Chengdu, Sichuan 610047,China)
觀規(guī)劃角度提出建議,以期更好地推動(dòng)海綿城市的研究與發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】:海綿城市;水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施;生態(tài)優(yōu)先;雨水利用
1、海綿城市的提出背景
城市化的不斷加深則帶來(lái)一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,其中水生態(tài)危機(jī)尤為突出。城市面臨的水生態(tài)問(wèn)題遠(yuǎn)不止洪澇災(zāi)害,還有水資源短缺和水安全問(wèn)題與之并存。反觀我國(guó)傳統(tǒng)城市建設(shè)模式,在應(yīng)對(duì)內(nèi)澇洪災(zāi)和水安全問(wèn)題的能力卻存在明顯不足。
因此,在我國(guó)水生態(tài)環(huán)境惡化和新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的時(shí)代背景下,海綿城市作為人與自然和諧共存的有效途徑,被專業(yè)領(lǐng)域?qū)W者提出和推廣,并成為國(guó)家和地方政府解決城市雨洪綜合管理的指導(dǎo)方針和戰(zhàn)略目標(biāo)。
2、海綿城市概念及意義
我國(guó)《指南》中對(duì)海綿城市的概念進(jìn)行明確定義:指城市能夠像海綿一樣,在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”,下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時(shí)將蓄存的水“釋放”并加以利用。該簡(jiǎn)單概念背后隱含的深層內(nèi)涵,可以具體分解為:一是,海綿城市面對(duì)洪澇或者干旱時(shí)能靈活應(yīng)對(duì)和適應(yīng)各種水環(huán)境危機(jī)的韌力,體現(xiàn)了彈性城市應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害的思想;二是,海綿城市要求基本保持開發(fā)前后的水文特征不變;三是,海綿城市要求保護(hù)水生態(tài)環(huán)境,將雨水作為資源合理儲(chǔ)存起來(lái),以解城市不時(shí)缺水之需。現(xiàn)代化城市建設(shè)過(guò)程當(dāng)中,海綿城市的應(yīng)用有利于解決水資源短缺、內(nèi)澇頻繁發(fā)生、水生態(tài)惡化等突出問(wèn)題,為建設(shè)海綿城市提供重要保障[1-2]。
3、海綿城市發(fā)展歷程
3.1國(guó)外研究發(fā)展歷程
通過(guò)國(guó)外文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn),海綿城市的概念最早被澳大利亞研究學(xué)者用來(lái)隱喻城市對(duì)周邊鄉(xiāng)村人口的吸附效應(yīng)。近年來(lái),多有學(xué)者運(yùn)用該概念來(lái)形象比喻城市吐納雨水的能力。Ignacio F. Bunster-Ossa用海綿城市來(lái)形容城市像海綿一樣處理雨洪自然事件問(wèn)題的彈性能力,并以三個(gè)案例說(shuō)明了從規(guī)劃到設(shè)計(jì)不同尺度的具體雨洪管理設(shè)計(jì)方法,包含雨洪滯留和過(guò)濾等景觀手法的應(yīng)用。2015年 1 月,美國(guó)《晨報(bào)》(Morning Edition)也展_了建設(shè)海綿城市的討論 。國(guó)際上關(guān)于“海綿城市”的相關(guān)理念與政策很多,盡管這些理念的名稱不同,但所采取的工程措施基本涵蓋:透水鋪磚、雨水花園、綠色屋頂、植草溝等雨水滲透、滯留設(shè)施,以及生物滯留池、濕地等雨水貯存設(shè)施。
3.2國(guó)內(nèi)研究發(fā)展歷程
通過(guò)研究國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn),國(guó)內(nèi)關(guān)于海綿城市概念最早可追溯到2003年,北京大學(xué)俞孔堅(jiān)和李迪華教授共同出版的《城市景觀之路:與市長(zhǎng)交流》一書中最早將“海綿”的概念比喻自然濕地、河流等對(duì)城市旱澇災(zāi)害的調(diào)蓄能力。
在我國(guó)海綿城市概念發(fā)展的整個(gè)過(guò)程中,出現(xiàn)了多種概念名稱叫法,主要有綠色海綿、海綿體城市、生態(tài)海綿城市等,這些概念在改變傳統(tǒng)雨水排放模式、提高城市自然蓄水排水的能力、運(yùn)用生態(tài)途徑解決城市水環(huán)境問(wèn)題等方面展開了不同程度的探討研究,與海綿城市有著異曲同工的緊密聯(lián)系,最終在國(guó)家政策層面確定了海綿城市概念的統(tǒng)一和完善[1-2]。
4、海綿城市構(gòu)建途徑與措施
主要分為水生態(tài)系統(tǒng)功能主體保護(hù)與修復(fù)和源頭管理與控制技術(shù)(區(qū)域低影響開發(fā))。其中,水生態(tài)系統(tǒng)功能主體保護(hù)與修復(fù)主要包括:識(shí)別水資源保護(hù)生態(tài)斑塊、保護(hù)水系網(wǎng)絡(luò)及生態(tài)系統(tǒng)、修復(fù)已破壞的水生態(tài)斑塊及網(wǎng)絡(luò)、源頭管理與控制技術(shù)(區(qū)域低影響開發(fā))等。根據(jù)城市降雨過(guò)程,區(qū)域低影響開發(fā)技術(shù)主要分為截留技術(shù)、促滲技術(shù)和調(diào)蓄技術(shù)3種。其中,截留技術(shù)是通過(guò)材料或者結(jié)構(gòu),將降雨過(guò)程中雨水形成徑流的速度減緩,通過(guò)增加雨水匯集的面積來(lái)達(dá)到延緩徑流目的的技術(shù),如綠色屋頂及植物群落冠層截留等 [1-2]。
5、研究進(jìn)展現(xiàn)狀概述(共識(shí)與爭(zhēng)議)
5.1三點(diǎn)共識(shí)
海綿城市理論產(chǎn)生至今,學(xué)術(shù)界達(dá)成了以下三點(diǎn)共識(shí):
(1)海綿城市的建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。(2)內(nèi)澇和水體黑臭等一系列問(wèn)題雖然最終表現(xiàn)在水體上,但是其產(chǎn)生原因涉及人類活動(dòng)特別是城市建設(shè)的方方面面,不能“就水論水”。解決問(wèn)題必須在統(tǒng)一規(guī)劃的引領(lǐng)下完成,不是單一部門。(3)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)是值得借鑒和總結(jié)的,但同時(shí)要注意的是,國(guó)內(nèi)外城市規(guī)模、密度、居住習(xí)慣和發(fā)展水平不同導(dǎo)致的差異值得重點(diǎn)關(guān)注。
5.2七點(diǎn)爭(zhēng)議
2014年10月,《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》的頒布,使海綿城市圈形成了“灰色”“綠色”“灰-綠結(jié)合”三派鼎立的局面。爭(zhēng)議焦點(diǎn)大致總結(jié)為以下七點(diǎn):(1)城市海綿概念可行性(2)綠地用來(lái)調(diào)節(jié)徑流的可行性(3)綠地承擔(dān)滯洪作用的可行性(4)城市保存雨水和充實(shí)地下水的方式(5)海綿城市解決水質(zhì)污染問(wèn)題的可行性。(6)建設(shè)海綿城市是否更省錢。(7)海綿概念是否可發(fā)展。
積極利用綠色海綿體保護(hù)和儲(chǔ)留雨水是一項(xiàng)積極善意的發(fā)展,但前提條件是城市擁有充足的綠地,雨水沒(méi)有被污染。城市海綿體對(duì)治理洪澇能起多大作用,需要實(shí)事求是、因地制宜地分析。我們不能把海綿城市當(dāng)做是解決城市洪澇問(wèn)題必須且唯一的靈丹妙藥,應(yīng)該打破僵化的思維方式,站在更高的層面、更大的時(shí)空尺度上來(lái)觀察雨洪管理的問(wèn)題
結(jié)束語(yǔ)
雨水不是負(fù)擔(dān),而是寶貴的資源。在城市景觀設(shè)計(jì)中,將水資源、土地資源等生態(tài)平衡納入設(shè)計(jì)理念中,建立海綿城市是我國(guó)城市建設(shè)發(fā)展的必然趨勢(shì),而我國(guó)當(dāng)前所面臨的資源
問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻,進(jìn)一步表明我國(guó)建設(shè)海綿城市的必要性,因此,只有更好的將海綿城市設(shè)計(jì)與城市景觀設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái),才能有效解決城市地表水存儲(chǔ)問(wèn)題,減少城市生態(tài)環(huán)境惡化現(xiàn)象,進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代化城市的可持續(xù)發(fā)展。
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關(guān)鍵詞:海綿城市;人居環(huán)境;綠色環(huán)保;城市品位
在當(dāng)前追求綠色生態(tài)的大環(huán)境下,人們?cè)桨l(fā)注重城市發(fā)展與自然環(huán)境、人居環(huán)境的和諧統(tǒng)一,更加講求對(duì)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(chǔ)上,追求高質(zhì)量的綠色可持續(xù)發(fā)展,水資源的重要性不言而喻,因此對(duì)水資源合理利用的研究,對(duì)于制定全面合理的城市發(fā)展規(guī)劃、提升整個(gè)城市的人居環(huán)境將有很大的現(xiàn)實(shí)意義。
1海綿城市的相關(guān)概述
《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南――低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建(試行)》,對(duì)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(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害方面具有良好的彈性,下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時(shí)將蓄積的水“釋放”并加以利用,提升城市生態(tài)系統(tǒng)功能和減少城市洪澇災(zāi)害的發(fā)生。海綿城市的建設(shè)主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容:一是保護(hù)原有生態(tài)系統(tǒng)。二是恢復(fù)和修復(fù)受破壞的水體及其他自然環(huán)境。三是運(yùn)用低影響開發(fā)措施建設(shè)城市生態(tài)環(huán)境。海綿城市的基礎(chǔ)設(shè)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(guò)研究適宜綠地的低影響開發(fā)控制目標(biāo)、指標(biāo)、規(guī)模、布局方式,與周邊匯水區(qū)有效銜接模式,植物及優(yōu)化管理技術(shù)等,可以顯著提高城市綠地對(duì)雨水的管控能力。
2海綿城市人居環(huán)境構(gòu)造中的綠色因素
2.1城市綠色的可持續(xù)發(fā)展
城市綠地系統(tǒng)與海綿城市體系在規(guī)劃階段相互指導(dǎo)。綠地系統(tǒng)是對(duì)各種城市綠地進(jìn)行定性、定位、定量的統(tǒng)籌安排,形成具有合理結(jié)構(gòu)的綠地空間系統(tǒng)。海綿城市體系的規(guī)劃強(qiáng)調(diào)城市綠地系統(tǒng)對(duì)雨水徑流量、峰值流量與徑流污染的控制能力,對(duì)城市綠地的建設(shè)提出了更多要求。城市綠地布局、規(guī)模與建設(shè)情況也會(huì)反過(guò)來(lái)影響海綿城市體系的規(guī)劃,兩者在規(guī)劃階段相互指導(dǎo)。
2.2生態(tài)雨水管控系統(tǒng)的構(gòu)建
生態(tài)綠地對(duì)雨水管控的生態(tài)功能部分契合了海綿城市對(duì)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(duì)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(shè)體系的形成
海綿城市體系下城市綠地建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),符合城市綠地生態(tài)化和節(jié)約型園林的要求。城市綠地的生態(tài)化和節(jié)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(duì)地下水的依賴。海綿城市建設(shè)要采取的雨水管控措施符合節(jié)約型園林建設(shè)的要求,促進(jìn)了節(jié)約型園林和綠地生態(tài)化的發(fā)展。
3構(gòu)建海綿城市人居環(huán)境的營(yíng)造路徑
3.1城市綠地系統(tǒng)與雨水控制系統(tǒng)的融合
城市綠地系統(tǒng)可有效地控制雨水徑流量,實(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)城市雨水管渠系統(tǒng)仍具有較強(qiáng)的依賴性,因此城市綠地系統(tǒng)在海綿城市體系中承擔(dān)輔助角色。根據(jù)國(guó)內(nèi)試點(diǎn)城市的經(jīng)驗(yàn),城市綠地系統(tǒng)在海綿城市體系中對(duì)雨水徑流量的控制率約為30%~40%,城市綠地系統(tǒng)在海綿城市體系中發(fā)揮一定的輔助作用,對(duì)雨水的處理能力低于海綿城市體系對(duì)城市綠地系統(tǒng)的預(yù)期。不能為了消納多年不遇的雨水,而使生長(zhǎng)多年的樹木被浸泡而死,同時(shí)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(yīng)當(dāng)以喬木為主的生態(tài)功能。在實(shí)際工作中,要科學(xué)地處理好綠地對(duì)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(tài)為主的多種功能熟輕熟重的關(guān)系。
3.2雨水管控模式的綜合建立
根據(jù)城市降雨過(guò)程,低影響開發(fā)雨水管控技術(shù)主要分為截留技術(shù)、滲透技術(shù)和調(diào)蓄技術(shù)3種。現(xiàn)結(jié)合南陽(yáng)市的綠地狀況提出如下具體方法:透水地面方面,園路、廣場(chǎng)、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(kuò)散。滲水邊溝方面,在綠地道路旁建造滲水邊溝,當(dāng)降雨量大或降雨時(shí)間長(zhǎng)時(shí),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(wǎng)方面在地下埋設(shè)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(tài)草溝方面,在大型綠地的中部或廣場(chǎng)、停車場(chǎng)邊緣,設(shè)置生態(tài)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(shè)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(tái),平臺(tái)四周適當(dāng)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(qū)域”,指在園林綠地中種有樹木的低洼區(qū),由樹皮或地被植物作為覆蓋。通過(guò)雨水滯留下滲來(lái)補(bǔ)充地下水,并降低暴雨地表徑流的洪峰,還可通過(guò)吸附降解離子交換和揮發(fā)等過(guò)程減少污染。并使之逐步滲入土壤,涵養(yǎng)地下水或補(bǔ)充景觀用水、廁所用水等。
3.3城市環(huán)保與居住環(huán)境的優(yōu)化
在臺(tái)風(fēng)的影響下,會(huì)對(duì)海綿城市景觀設(shè)計(jì)帶來(lái)更大的挑戰(zhàn)。因此,要從多方面強(qiáng)化在植被、綠色生態(tài)建筑等方面的整體融合度。在具體的設(shè)計(jì)中,突出海綿城市氣候特點(diǎn),形成不同時(shí)令景觀的多方面呈現(xiàn)。譬如,在露天花草的襯托下,對(duì)于一些開花效果良好的植被進(jìn)行整體的設(shè)計(jì)管理。其中,在植被的選擇中,可以使用桫欏和銀杉2種,還可以結(jié)合運(yùn)用白豆杉、水杉、野荔枝等植被,并結(jié)合嶺南地區(qū)的長(zhǎng)苞鐵杉、野龍眼等不同的植被,形成一種綠色的生態(tài)構(gòu)建方式。同時(shí),在植被類型的選擇中,可以選擇相應(yīng)的熱帶雨林植物,形成常綠闊葉林、中亞熱帶典型植被等,并對(duì)于北緯度地帶性植被,形成常綠闊葉林等混搭的方式,這樣,可以實(shí)現(xiàn)在海綿城市綠色生態(tài)植被管理與運(yùn)用的綜合性,形成常綠針葉林、竹林、灌木以及草坡等生態(tài)要素的營(yíng)造,更好地體現(xiàn)出一種樂(lè)觀向上、積極的生態(tài)模式,及時(shí)進(jìn)行加固護(hù)理處理方式。在臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)熱帶風(fēng)暴的影響中,就要對(duì)綠色樹木進(jìn)行整體的支撐檢查,在進(jìn)行原有枝條加固的基礎(chǔ)上,對(duì)于缺損的,要依據(jù)樹木的大小規(guī)格以及生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)、樹種特性以及現(xiàn)場(chǎng)種植的條件等,形成不同的綜合管理模式。因此,在支柱與樹干之間運(yùn)用橡膠、草繩等柔軟的東西,提升海綿城市綠色景觀設(shè)計(jì)的綜合作用。
關(guān)鍵詞:海綿城市建設(shè)、生態(tài)、工程技術(shù)、新概念
2012年,海綿城市這個(gè)概念首次被提出,就引起了不小的反響。海綿城市(LID)指的是城市能夠像海綿一樣,在降水時(shí),利用一些綠化植物的保水功能和蓄水池等收集雨水,實(shí)現(xiàn)放內(nèi)澇及蓄水抗旱等功能。從而有效緩解城市水資源短缺與城市內(nèi)澇之間的矛盾,并助力于修復(fù)城市水生態(tài)環(huán)境。構(gòu)建海綿城市的經(jīng)濟(jì)效益不可小覷。海綿城市建設(shè)非常注重對(duì)天然水系的保護(hù)利用,相比于建設(shè)排水管道和鋼筋混凝土水池的工程量,海綿城市建設(shè)在勞動(dòng)力成本上又有了一大突破,調(diào)蓄設(shè)施往往與城市既有的綠地、園林、景觀水體等相結(jié)合,“凈增成本”減少。倘若海綿城市概念能夠得以廣泛實(shí)施,必然是現(xiàn)代社會(huì)的一大生態(tài)革命。
一、海綿城市建設(shè)中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決辦法
1新舊觀念的對(duì)抗
從資源利用角度來(lái)看,不難發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)城市建設(shè)大都采用“以求應(yīng)供”的模式,導(dǎo)致大量資源的不合理堆滯浪費(fèi)。而海綿城市的建設(shè)模式卻如它的名字一般,有彈性地“以供應(yīng)求”。從根本上與傳統(tǒng)的城市雨洪管理模式區(qū)別開來(lái),也就使得大部分企業(yè)難以適應(yīng),從而成為海綿城市建設(shè)中的一大阻礙。傳統(tǒng)的城市雨洪管理建設(shè)設(shè)施在社會(huì)生活中隨處可見(jiàn),地面下縱橫交錯(cuò)的下水道正是最好的體現(xiàn)。仔細(xì)想想,我們不難發(fā)現(xiàn):雨水直接變成了廢水。事實(shí)上,隨著溫室效應(yīng)的加強(qiáng),全球氣候變暖,水資源的逐步稀缺,雨水——資源回收率及其低的天然水資源,是具有超能的創(chuàng)造力的。不僅僅是經(jīng)濟(jì)上的效益,生態(tài)上帶來(lái)的益處簡(jiǎn)直是國(guó)人的福音。所以,深入貫徹落實(shí)“海綿思想”不失為一個(gè)好方法。海綿思想,即有彈性的思想,以海綿城市為出發(fā)點(diǎn),不拘泥與時(shí)代,不拘泥于生活。以此逐步構(gòu)建生態(tài)和諧的社會(huì)。
2規(guī)?;到y(tǒng)的建立難題
此規(guī)?;到y(tǒng)大抵可以定義為建立在全國(guó)各地的完善的雨水濕地、下沉式綠地、植被緩沖等具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能的海綿城市系統(tǒng)和城市雨水管渠系統(tǒng)及超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng)。但是就目前來(lái)說(shuō),大多中小型城市都沒(méi)有足夠的資金投入及管理意識(shí),加之很多中小企業(yè)根本沒(méi)有能力來(lái)試水,前期投入資金的缺乏,相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的不足,市場(chǎng)行情的不確定性都為海綿城市的持續(xù)推進(jìn)構(gòu)成了一種隱形障礙。以生態(tài)文明建設(shè)為中心,從政府出發(fā),企業(yè)為輔。借鑒于以往的“先富帶動(dòng)后富”,依舊可以采用“公帶私,大帶小”的管理經(jīng)營(yíng)策略。正所謂“大樹底下好乘涼”,但是,這并不意味著盲目跟從,在發(fā)展中創(chuàng)新才是根本。
3各領(lǐng)域間的配合問(wèn)題
生態(tài)建設(shè)的促進(jìn)與利益的分工化及其合理化。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)科技的發(fā)展,可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略正在生態(tài)文明建設(shè)道路上顯得越發(fā)不可忽視,而海綿城市這種概念直觀地體現(xiàn)了“循環(huán)”的意義。這是一場(chǎng)傳統(tǒng)與新治的較量,各個(gè)領(lǐng)域。各個(gè)企業(yè)間的合作是必不可少的。然而,海綿城市由于落實(shí)的反差性,在城鄉(xiāng)規(guī)劃具體實(shí)施中不占優(yōu)勢(shì),使它成為了一種單一的概念。國(guó)家鼓勵(lì)中小企業(yè)的全面推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)。相關(guān)技術(shù)捐贈(zèng)、開設(shè)海綿城市專題討研會(huì)、項(xiàng)目外包、組織交流溝通等均可以嘗試一番。
二、海綿城市建設(shè)相關(guān)技術(shù)問(wèn)題及解決辦法
1科技研發(fā)的滯后性
海綿城市建設(shè)在中國(guó)是一個(gè)新生事物,現(xiàn)有的雨洪管理經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)利用率不高,從“零”開始研發(fā),需要大量的實(shí)驗(yàn)積累與經(jīng)驗(yàn)海綿城市建設(shè)及相關(guān)技術(shù)問(wèn)題分析楊振雷西安市第二市政工程公司陜西西安710075分析,專業(yè)人才的需求量很大,但專業(yè)研發(fā)人才卻很少,以致海綿城市的持續(xù)推進(jìn)受阻。培養(yǎng)人才是關(guān)鍵,可以先從教育界入手,新增大學(xué)生生態(tài)文明建設(shè)之類的專業(yè),加強(qiáng)對(duì)環(huán)境維護(hù)、給排水等專業(yè)的重視,注重實(shí)踐。
2低影響開發(fā)技術(shù)的選擇
一般情況下,規(guī)劃定位的目標(biāo)是海綿城市建設(shè)過(guò)程中的關(guān)鍵因素,從徑流峰值控制、徑流污染控制等條件中篩選,開發(fā)出系統(tǒng)海綿體。既是要點(diǎn),更是難點(diǎn)。因地制宜,分析各個(gè)城市的區(qū)域位置、氣候特點(diǎn)、降雨規(guī)律、水文特點(diǎn)等,作出不同的規(guī)劃定位目標(biāo),并在此過(guò)程中,遵循資源節(jié)約、經(jīng)濟(jì)適用、環(huán)境保護(hù)的原則,合理選擇低影響開發(fā)雨水技術(shù),例如,針對(duì)降水較多的南方城市,側(cè)重點(diǎn)應(yīng)該在雨水的儲(chǔ)蓄與排放,而較之降水較少的北方城市,側(cè)重點(diǎn)則是雨水的凈化與利用。
3突襲式建設(shè)的挑戰(zhàn)
作為一種新概念,我們可以親切地把海綿城市叫做一個(gè)時(shí)代的衍生物,生態(tài)文明建設(shè)的促進(jìn)與利益的分工化及其合理化一直是一項(xiàng)有意義的挑戰(zhàn)。接納新事物的同時(shí)也就意味著舊模式的沒(méi)落,反之,舊模式的正常運(yùn)行,就是新模式最大的阻礙。政府及時(shí)制定出有關(guān)海綿城市的政策已經(jīng)成為刻不容緩的事情,鼓勵(lì)海綿城市的推進(jìn),出面籌集資金等都行之有效。
海綿城市在我國(guó)的生態(tài)文明建設(shè)道路上一抹清泉般驟然沖擊到社會(huì)這股浪潮中,是時(shí)代的戰(zhàn)利品,也是時(shí)代的附屬品。在國(guó)土、排水、道路、交通等各個(gè)方面都將起著舉足輕重的作用,雖然面臨的挑戰(zhàn)不少。但是,一旦成功覆蓋實(shí)施,在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的襯映下,對(duì)建設(shè)美麗中國(guó)具有非同尋常的意義,也必然會(huì)使綠色生態(tài)家園在這個(gè)時(shí)代火樹銀花般精彩綻放。
作者:楊振雷 單位:西安市第二市政工程公司
【參考文獻(xiàn)】
[1]俞孔堅(jiān),李迪華,袁弘,等.“海綿城市”理論與實(shí)踐[J].城市規(guī)劃,2015,39(6):26-36.