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關鍵詞:園林規劃;園林設計;基本理念;生態園林;植物物種選擇
1.園林規劃設計中的基本理念
1.1園林規劃設計的藝術性
園林規劃設計應從審美的角度出發,結合生態、科技、景觀等創作手法,園林規劃設計既要充分考慮園林景觀的使用功能,還要考慮園林景觀的藝術性。
1.2園林規劃設計對民族文化的繼承與揚棄
園林景觀設計的藝術創作基礎坐落在歷史的、文化的、傳統的、人文的基座上,否則就不可能成功。在園林規劃設計上既要結合優良的傳統文化和民族藝術,還要以現代園林的設計理念進行創造設計,以促進既有中華民族藝術特色又具有世界先進水平的園林規劃設計。
1.3園林規劃設計的前衛性
作為園林規劃設計師,必須把握住相對穩定的園林規劃設計元素,并能接受前衛的設計元素,如新理念、新材料、新手法,始終站在時展的前端。對一個好的園林景觀設計,其形式新穎性很重要,如果沒有對未來發展的展現,很難成為打動人心的藝術佳品。
1.4園林規劃設計的意境創造
意境美是園林規劃設計所追求的核心,也是中國園林景觀外形設計具有世界影響的內在魅力。通過這種意境美的創造,以空間、文化、寓意所傳遞出的信息,是現代規劃設計中基本而重要的工作。
1.5人性化設計理念
以設計出使人愉悅的園林景觀為重要目標的設計理念就是人性化設計理念。當這種愉悅感升華為一種審美意象時,則真正體現出以人為本的人性化設計思想。園林規劃設計以人為中心,把行為藝術、心理學等學科引入到園林規劃設計領域,研究不同人、不同環境、不同條件下的互補關系,延展園林規劃設計的內涵。
1.6生態性設計
尊重自然發展和可持續的處理技術等生態原則要貫穿于景觀設計、建造和管理的始終,讓環境與居住最大限度地融為一體的園林景觀設計,充分考慮到園林景觀環境對人心情的影響力,注重實用、生態、功能、觀賞性緊密聯系是至關重要的一環。
2.園林規劃設計中的適用原則
2.1建設生態園林
生態園林主要是指以生態學原理(如物種多樣性、互惠共生、化學互感、生態競爭等作用)為指導而建設的綠地系統。在此系統中,喬灌木、草本和藤本植物相得益彰地配置在一個群落中,植物種群相互協調,其不同生態特征的植物能各得其所,形成一種和諧有序、互惠互利的關系,由低等植物、草本、灌木、喬木、動物和微生物以及所在地區的土壤、氣候條件綜合而組成的人工植物群落,形成了相互聯系的生態網絡,發揮了吸碳制氧、調節溫濕度、除塵消噪、殺菌保健、吸收有害氣體、防風固沙、水土保持、防震避災等生態功能。
2.2園林規劃設計
2.2.1園林規劃設計應考慮綠化的功能。不論是公園綠化、校園環境、廠區綠化,還是住宅小區、城市街道綠化,其主要功能均不同。應合理選用、科學配置綠植材料。
2.2.2提高園林綠化的藝術品味。通過點線面的合理運用及不同植物材料的四季特色的變化,使園林綠化巧奪天工,再現大自然的絢麗多彩,似一幅美麗的立體圖畫,有較高的藝術品味。
2.2.3應有歷史文化內涵。如何將歷史文化與自然景觀緊密聯系起來,是設計人造景觀應注重的事項。歷史文化內涵的合理運用,能起到畫龍點睛,使歷史、人文景觀與周邊環境或其他方面有機協調,以迎合人們的審美情操及心理要求,被人們自然接受。
2.2.4認真計算短中長期各項綠化指標。綠化設計中的人均綠地率、綠化覆蓋率、立體綠量、植物多層次配植、水土保持、有害氣體、灰塵有效吸收量及生態效益等綠化指標需分短、中、長期認真計算。只有這樣才能確定綠植是單選草坪還是喬、灌木與草坪相結合,使樹林與草坪合理配植、相得益彰。
2.2.5樹種選擇的論證。不同植物配植在一起應考慮相互間的影響能力、生長速度、陰陽性,觀葉、枝、花、果、樹形樹態的層次感,病蟲害的交叉性,病蟲害防治的難易程度,耐旱耐濕性等都是樹種選配的重要因素。
【關鍵詞】城市市政;排水;設計
中圖分類號: S276 文獻標識碼: A
一、前言
隨著我國城市覆蓋率越來越高,城市市政排水問題越來越受到重視,本文就其規劃設計方面內容進行了探討。
二、我國市政給排水工程規劃
1.城市給排水工程概念
現代城市規劃與發展過程中,市政給排水管道的鋪設不但可以提高城市居民的日常生活質量,而且對于改善投資環境與城市生態環境都具有著非常重要的作用。它不僅是城市規劃合理的體現,而且與居民工作與生活息息相關。當前,我國城市化進程正在飛速發展,市政給排水管道工程的鋪設規模正在飛速壯大,這種龐大規模對給排水管道的安全施工技術也有越來越高端、越來越嚴密的要求。同時,對于市政工程給排水的管線工程、頂管施工技術和施工技術及質量控制來說,無疑提出了更高的要求。因此,加強對市政給排水工程技術應用的研究有著極其重要的現實意義。城市給排水工程,顧名思義就是,以城市的可持續發展為原則,以對水資源的合理開發利用與保護為目的,對城市的給水工程和排水工程進行合理的規劃,以達到適用、排水無污染效果的城市工程項目。
2.我國城市給排水工程規劃現狀
我們知道市政給排水工程規劃的重點是對水資源進行優化配置和合理利用,即合理地利用城市水資源、科學地保護城市水環境、保障城市穩步發展。然而在實際的工程規劃時也存在一些問題。比如,目前我國城市給水系統中的問題表現在:城市供水系統的實際供水能力不足,供水的可靠性差;過度開發地下水資源,引發地下漏斗,海水倒灌等一系列問題;水價體制不能使水資源優化利用,即水資源費收費標準偏低,同時水價的形成機制不合理,使得價格體制對水資源的優化配置不能發揮有效作用;對于城鎮生活用水,節水器具的普及率低。
三、城市市政給排水的規劃設計原則
1.協調要求
市政給排水的規劃設計需要遵循協調要求,適應城市建設的發展。市政給排水系統需要結合城市建設的所有工程進行協調規劃,設計成具有協調能力的建設方式。協調市政給排水的規劃與設計,有利于城市化的建設效益,促使城市在生活、生產中充分利用給排水系統,保障城市市政給排水具備科學、完善的優勢。
2.環保要求
環保是城市市政給排水規劃設計的直接要求。目前,城市建設的過程中深化了環保理念,為給排水提供規范的環保標準,要求市政給排水工程既要達到城市建設的環保標準,又要規范自身在施工中的環保表現,平衡市政給排水的經濟效益與環保要求,很大程度上樹立了環保標準。
3.目標要求
目標要求是城市市政給排水規劃設計的最終原則。例如:規劃設計的目標要求是滿足生活用水,而給排水規劃的過程中,則需體現目標要求,根據城市的生活需水的實際狀況,提出設計方案,充分利用城市生活供水的優勢,發揮目標要求的約束作用,達到城市市政給排水的建設標準。在我們的日常生活中,水和我們是息息相關的,是我們賴以生存的根本,也是城市建設、發展的主要支柱。從某種意義上講,城市的生活方式與城市的產業結構,都和這個城市的水資源存儲情況相關聯,或者可以說城市的發展前景完全由水資源的蘊藏情況所把握。
四、市政給排水設計和規劃中存在的問題分析
1.設計嚴重脫離實際應用環境
給排水的設計根據不同城市的地勢特點有不同的設計需要,給排水管道的設計應該要以城市的總體區域特點為主,設計時要充分考量城市的地下結構,道路方位以及整體城市規劃等因素,尤其是對城市所處地理位置和自然環境因素的考慮。例如,如果設計城市位于沿海地區或者容易爆發洪水和暴雨等自然災害的區域,管道設計的首要考慮因素為地勢的高低和排進水口的設置位置,一般情況下,管道是由地勢高的地區向地勢低的地區進行鋪設,水流會直接以重力方式排出;對于地勢較高的路段,可以采用中間豁口的方法將水流分散排出;對于中間地勢低洼的路段,可以借助排水設備保障水流的及時排出。為了滿足城市防洪的要求,臨近河流區域的排水管的設置要盡量高于水位的最高值,以使水流達到高值時能夠順利排出。
2.沒有充分考慮污水的排放需要
城市給排水管道的排污功能日漸重要,經濟的快速發展使得工業廢水和人們的日常生活污水排放量不斷增加,在給排水設計時要著重考慮這一因素。在設計施工時,經常會出現污水管的設計和埋放位置過淺,最低處的污水管埋放的深度達不到整個管道的水流排放要求,影響了管道整體的傾斜度,產生污水的積留。在設計時,要注意滿足管道整體系統的要求,污水排放不僅僅是一個區域的問題,而是關系到相鄰地區的污水排放問題,設計者往往只注重地區污水的排放功能,而忽視了污水排放的整體性原則。
3.沒有充分考慮雨水預留管道設計的科學性和實用性
在多雨的城市和地區,設計排水管道還要充分考慮雨水的進排口設計。一些地區在進行城市管網設計時沒有將降水因素考慮在內或者對降水量預估不足,導致設計時雨水的進排口不能滿足實際進排水的需要,尤其是雨水進排口過小,在大量的雨水降臨時,進水口的容納量有限,只有少量的雨水能夠進入排水管道,而大部分雨水仍然溢流在路面,使得排水管道不能發揮其正常的功效,造成大量的路面積水。
五、城市給排水問題的解決措施
1、注重科學研究,用現代科學技術為給排水工程建設提供合理的技術支持,加大對城市給排水工程建設的科學研究,充分利用國際上成熟的先進科研成果和成功經驗,特別是要充分利用最新的現代科學技術,為我國城市建設中的給排水工程建設提供強大的技術支持,確保給排水工程建設的高起點、高標誰。加大科研力量和經費的投入,并將成果及時轉化到實際工作中,為給排水工程建設提供可靠的技術保障。
2、多開投資渠道,用市場經濟規律為給排水工程建設提供有效的資金來源。在保證政府投資力度和財政資金來源的同時,建立良好的投資政策環境,多渠道的籌集各方資金,打破行業壟斷,按照“誰投資,誰受益,誰擔風險”的原則,確定投資利益驅動機制和風險約束機制,保證觸資體制能夠長效發展,加大給排水設計的力度,推動城市供排水事業的全面發展。
3、完善各項法規,用法律手段確保給排水工程建沒及管理各項要求落到實處,確立國際通用的規則,通過行政立法,完善法規,建立明確的給排水工程建設及管理職責制度體系,明確管理權限,形成規劃、建設、維護、監管等各部門的權利、積責和監管機制。
4、在城市水系統設計中需增加與自然系統的有機協調,做好水資源的統籌規劃,提高水資源的綜合利用率和經濟貢獻效率。同時需關注設計的多目標化和因地制宜。
5、需樹立前瞻、動態的規劃思路,遵守循序漸進的原則。需要制定合理規劃,結合城市發展的階段性特征,進行分期規劃,使規劃更具彈性、適應性和連續性,更加符合經濟發展和城市建設的要求。
6、應重視規劃的、科學的、全面的技術和經濟論證,避免片面的因素干擾。
7、在執行規劃的過程,政府各級部門應加強執行規劃的力度。
六、結束語
加強對城市市政排水規劃的設計研究,能更好的保證城市市政的合理性排水,也是我國以人為本基本國策的體現。
參考文獻:
[1] 王濤.關于城市市政給排水規劃設計的相關問題及措施[J]. 商品與質量?房地產研究.2013(3):166-168.
關鍵詞:水利工程;生態;規劃設計;基本原則
中圖分類號:TV文獻標識碼: A
隨著經濟的不斷發展,水利工程事業在國名經濟的發展中扮演著重要的角色,不論是農村的水利工程亦或是城市的水利工程,它們不僅僅維護著地區的安全,防止災害的發生,同時也是當地經濟發展的一大助力。由于水利事業的重要作用,那么水利工程的規劃設計就一定要科學合理,以保障水利工程的作用得到發揮。
一、水利工程對河流生態系統的影響
水利工程一方面對經濟和社會的發展有著巨大的促進作用,同時也對河流生態系統造成了不同程度的影響,水利工程建設人為地改變了河流的特性,對河流的多樣性、連續性等特性造成不同程度的影響,使其流速、水深、水文規律等自然條件發生了巨大的變化,這些變化所造成的河流生態系統影響是不可忽視的,很有可能會對河流生態系統造成不可恢復性的破壞。未來的水利工程要在衡量生態系統的可持續發展上面以及滿足社會經濟需求的基礎上來規劃設計實施,一方面要對地方經濟社會有所益處,滿足人類的需求,同時還要能夠兼顧地方河流生態系統環境的保護,維護生態系統的健康和可持續性發展。
二、水利工程規劃的設計原則
(一)工程安全性與經濟性原則
水利工程建設是一項比較綜合性的工程建設,建設過程中一方面要滿足人類的需求,比如防洪、灌溉、供水等需求,一方面還要兼顧生態系統自身的可持續性,水利工程建設不僅僅要符合水利工程學原理,也要符合生態學原理。水利工程設施必須要滿足水文學和工程力學的要求,保障工程設施的安全性和耐久性,工程設施一定要在符合標準的范圍內,具有一定能力承受洪水、風暴等自然條件的影響。
要遵循風險最小化與經濟效益最大化的原則對水利工程的合理性進行分析,鑒于生態演替的過程與結果無法預料,因此水利工程必定存在一定的風險,這就要求在綜合考慮規劃設計方案中甄選風險最小和效益最大的規劃設計方案,除此之外,如何使得河流生態系統自我恢復能力提高,是以最小的投入獲得最大效益的科學合理的方法。
(二)提高河流形態的空間異質性原則
地區的生境空間異質性與物種共存的種類成正比,空間異質性越高,物種共存的種類就越多,反之,非生物環境單調,生物群落的多樣性就是下降,最終會導致生態系統的退化。
人類的活動尤其是大規模治河工程的實施和建設,導致自然河流的渠道化,人為地把河流生態環境單一化,致使河流生態環境發生了一定程度的退化。水利工程建設的目的就是能夠恢復或者是提高生物群落的多樣性,提升生態系統的多樣性,應盡量提高河流形態的異質性,而不是通過人工種植植被或者是引進其他生物物種,盡可能的符合自然河流的原理,創造生物多樣性恢復的條件。
(三)水利工程規劃要注重自然力量的自我調節、自我恢復原則
傳統的樹立工程對自然力量的關注是極大的,很多水利工程的順利開展往往得益于自然力量,并非是人力。隨著科技技術的不斷發展,現代化機械的應用,許多水利項目都寄希望于機械設備,相反效果往往并不是很理想。所以,在進行具體的水利工程建設過程中,要將自然的力量考慮進去,而不僅僅是依靠現代化的機械設備,盡最大可能的在保護原有地理生態環境的基礎上,進行水利工程建設。當然,必須進行大量的分析和研究才能更好地運用大自然的力量,一方面要對當地的生態物種等情況要有充分的了解和研究,同時還要在進行水利工程建設的過程中注意保護好當地的生態環境,防止外來物種對其的影響。事實上,大自然本身都具有一定的自我恢復能力,水利工程建設作為一項人為的工程,其對當地生態環境的改變也必將通過大自然的力量來進行維護,這就要求在進行水利工程建設的過程中,要將工程的一些特性與自然進化的要求結合在一起,進而在自然長期的演化過程中,使其能夠成為自然的一部分,有利于水利工程項目可以長久的為當地的經濟與社會發展提供助力。
(四)對地域景觀進行必要的維護與建設
河流生態修復工程規劃以及管理應該把眼光放在大景觀尺度以及保持地區景觀可持續的基礎上進行,而不是在一個很小的尺度內、短時期內的局部范圍內進行,小范圍內的生態修復不論是效率還是成功率都遠遠不及大景觀尺度上的生態修復工程。
水利工程規劃過程中重要的一個環節就是對地域景觀的維護以及建設,這就要求水利工程規劃要有長遠性的規劃,切實的將水利工程的實用性與美觀性有機的結合在一起。在實際進行水利工程建設過程中,不可能不對原有的地區景觀造成破壞,這就需要水利工程建設人員在進行破壞的同時,要考慮水利工程后續的完善策略,也就是說在水利工程建設后期或者是建設完工之后,對原有景觀進行一定程度的恢復與維護。固然,水利工程建設一般來說應該是在盡量不破壞原有地域景觀的基礎之上來開展工作與實施的,對于原有景觀造成的破壞也應該納入到水利工程規劃中來。水利工程建設項目自身應該具有較好的美觀性,可以為地域景觀起到補充的作用。總的說來,對于地域景觀的維護盡量的從比較小的角度入手,這樣不僅僅能夠保值水利工程的建設具備香精的特征,同時也使得每個小的分段工程能夠很好地完工。
(五)水利工程規劃應遵循一定的反饋原則
生態系統的成長需要一個漫長的過程,河流修復工程同樣需要時間。從時間的角度考慮,自然生態系統的進化成功需要數以百萬年的時間,進化的結果就是生態系統內部的結構性變得復雜,生物種類群落性變得多樣性,生態系統內部的穩定性得到提高,此外對外界環境的抗干擾能力明顯增強。
水利工程規劃設計最主要的目的就是能夠模仿自然河流水利工程的體系結構,能夠形成一個健康、科學、合理可持續的水利工程系統。其實在水利工程項目實施以后,就已經形成了一個自然生態演替的動態的過程,過程的變化充滿了未知數,不一定能夠按照設計預期的目標方向發展,可能出現許多種的可能性。針對一項具體的生態修復工程實施以后,理想的情況就是所監測到生態環境中的各個變量都是現有科學技術水平所能達到的最優值,那么就代表水利工程達到了預期的目標,能夠得到很好地利用與演替;相反,如果監測到的各個生態變量使人們所接受的最低值,那么,水利工程的規劃設計就存在很大的問題。
結語:綜上所述,要想更好地提高水利工程規劃設計的科學性以及合理性,就要嚴格遵循科學的設計理念,嚴格按照要求在設計過程中要符合相應的設計原則,從而能夠更好地、更科學的樹立水利工程。水利工程建設不僅僅關系到地方經濟的發展,同時也為造福地方百姓帶來了積極的促進作用。
參考文獻:
[1]付飛.以生態為導向的河流景觀規劃研究[D].西南交通大學.2011年
關鍵詞:生態水利;環境生態;規劃設計原則
1概述
生態水利工程是水利工程中的重要分支,主要結合可持續發展理念,研究為滿足人們需求,確保生態水域健康,對水利工程技術進行合理運用。不只是采用傳統建設理論,還要恢復建設完成的水利工程生態,時刻關注對河流生態性的修復。嚴格遵循生態水利工程規劃設計原則,對生活環境不斷改善,進而有力促進經濟社會的發展。
2生態水利工程
2.1生態水利工程內涵。水利工程在傳統中是由水文、水力及結構力學等多個學科組成比較完整的工程力學體系。不僅對人類行為影響水域的程度提高關注程度,也對人與自然的和諧發展更加重視。有機結合環境工程及生態理論,進而形成具有較強綜合性的跨學科領域體系。
2.2生態水利工程分類.在實際中根據水利工程用途,可將生態水利工程分為農田及防洪水利工程兩類,如小浪底是農田水利工程,三峽工程是防洪水利工程。
2.3生態水利工程特點。生態水利工程所需建設經費較多,相對于普通水利工程,具有較長工期、較大建設規模及難度等特點,具有不確定的經濟和生態效益。生態水利工程與環境具有比較密切的關系,不管是對生態環境、氣候及經濟社會發展,水利工程對其的影響都很大,其相互作用難免存在不足之處,但在水利工程規劃過程中,應充分發揮水利工程的優勢,重視其不足之處并盡可能采取有效措施予以消除。其綜合性與系統性特點使水域之間產生一定的聯系,也具有一定制約,使水利工程與經濟發展建立聯系。
2.4河流生態系統對水利工程的影響。在社會生產中,水利工程對于社會及經濟發展都具有重要推動作用,但在建設過程中不可忽視水利工程破壞生態環境的程度。使河流連續性、多樣性及流動性的到一定程度的改變,也改變了水域水深、水溫、流速等情況。針對破壞生態環境的水利工程應予以高度重視,在建設中應滿足社會經濟及生態環境的實際需求,從而確保水域環境的可持續發展。
3生態水利工程規劃原則
一是反饋調整式原則。水利工程修復所需時間較長,生態系統成長比較漫長,但針對不同情況,生態系統也需不同的恢復時間,若時間較短恢復河流生態是無法實現的,若時間較長,生態系統結構在進化中將增加復雜性及多樣性,在一定程度上使穩定性增加,對外抵抗力也明顯提高。通常生態水利工程設計原則應實現對較為成熟的自然界河流生態體系盡可能模擬后,再建設水利生態系統。投入建設的水利工程已實現生態系統的自然演替,但其發展可能不是按照設計計劃進行,可能向著可能性較多的方向發展。通常外界對最高層不能脅迫是最理想的演替,但在實際中,若對生態系統的恢復施工中,難以避免受到很多因素的影響。自然界生態系統演替是以不受干擾的狀態為上限,若沒有修復水利生態工程,系統將不斷惡化甚至不能修復,這是生態系統演替過程中的下限。在兩個極限之間,生態系統恢復存在的可能性較多。任何生態恢復系統都無法恢復到最佳的自然生態狀態,只能盡可能減少所受的危害,使其發展向著良好的生態方向。生態系統與社會系統不管是在時間還是空間上,都存在不斷變化性。不僅系統逐漸更替,生態系統狀態也會受到人類行為狀態的干擾。生態水利工程設計受這種非靜態特征的影響,與傳統工程設計方法存在明顯差別,采用反饋調整式設計原則,遵循設計—執行—監測—評估—調整的流程。監測是基礎,在監測工作中水文及生物監測是主體。因此建立的監測系統在確立項目時應完善,將監測貫穿項目施工的整個過程。在階段性評估中善于應用數據集資料,實現預期評果。評估對象主要是河流生態系統結構或功能,主要采用參照比較法進行評估。該方法應用便捷,具有較高的效率及較廣的普及性。二是景觀尺度及整體性原則。以長遠的發展觀點而言,盡竟可能選擇具有較大尺度的景觀區域開展河流生態修復規劃與管理,基于可持續發展理念,若選擇較小尺度,短期內在局部分散的范圍內進行,不具有較高的效率及較高的成功率。但若在較大尺度的景觀上修復生態河流,可明顯提高工作效率,實現預期良好的目標。此外,還應嚴格遵循整體性原則,將生態系統結構功能作為關鍵,深入了解生態系統中要素之間的關系,有針對性的提出河流生態系統修復方法,對水域和生態環境特點提高重視。對動態擴展的生境邊界予以充分考慮,因遷徙的動物和隨機擴散的植物將動態影響生境邊界的變化。控制好修復河流生態的時間尺度,由于都需要較長時間,更要做好充分準備。三是生態系統自設計與恢復原則。生態系統的典型特點就是自組織功能,生態學采用自組織功能對豐富的物種分布進行解釋,可證明對時間變化食物網也不斷變化。生態系統可持續性是其自組織功能的主要表現,物種以自組織機理為自然選擇,物種與生態系統具有比較和諧的關系,能夠接受自然選擇考驗,對適應其發展的良好環境也能找到。基于此情況,生物環境對具有足夠繁殖數量的種群提供相應支持。自組織功能原理類似于達爾文進化論,只是在研究尺度方面存在差別。四是經濟性與安全性原則。分析經濟效益應掌握風險不斷降低,逐漸獲得更大效益的原則。因隨機性是水域環境生態系統演變的一個主要特點,這在一定程度上對于生態水利工程規劃的風險性具有決定性作用,需要在初選生態水利工程方案過程中進行比較研究,注重長遠利益,高度重視評估監測水域生態環境。還要將投入的經費不斷降低,對生態系統恢復力充分利用,獲得較高的經濟和生態效益。生態水利工程不只是滿足可持續發展要求,還要滿足人們具體要求,使生態水利工程達到耐久性、安全性、穩定性,與客觀的科學發展規律相符。
4結論
綜上所述,作為新興學科的生態水利工程,其目標是實現社會經濟發展與自然環境的平衡。因此在實際施工過程中,嚴格遵循有關原則,實現人與自然的和諧統一。只有不斷吸取先進的技術并提高創新性,才能有利促進生態水利工程建設的發展,為農業發展發揮十分重要的作用。
作者:周林 單位:五常市供水公司
參考文獻:
[1]邵蕾,李麗.淺談生態水利工程的規劃設計基本原則[J].民營科技,2013,11.
[2]禹博.論生態水利工程的基本設計原則[J].河南水利與南水北調,2014,10.
[3]楊建葉,王德建,李季.南陽市生態水利建設思考[J].合作經濟與科技,2015,8.
關鍵詞:生態 水利工程 設計原則
1水利工程對河流生態系統的影響
在社會生產過程中水利工程對經濟與社會有著巨大的作用,同時也要看到水利工程對河流生態系統造成了不同程度的影響。人類整治河道修筑堤壩等活動人為的改變了河流的多樣性、連續性和流動性,使水域的流速、水深、水溫、自水流邊界、水文規律等自然條件發生重大改變。這些改變對河流生態系統造成的影響是不容忽視的。未來的水利工程在權衡社會經濟需求與生態系統健康需求這二者關系方面,似應強調水利工程在滿足人類社會需求的同時,兼顧水域生態系統的健康和可持續性。
2生態水利工程
從學科發展角度看,現在的水利工程學的學科基礎主要是工程力學和水文學,水利工程規劃設計主要對象是水文系統,往往忽視生命系統的現狀和未來風險等問題。學科的進一步發展應吸收生態學理論及方法,促進水利工程學與生態學的交叉融合,用以改進和完善水利工程的規劃及設計理論,形成水利工程學新的學科分支——生態水利工程學。生態水利工程學作為水利工程學的一個新的分支,是研究水利工程在滿足人類社會需求的同時,兼顧水域生態系統健康與可持續性需求的原理與技術方法的工程學。生態水利工程的內涵是:對于新建工程,是指進行傳統水利建設的同時(如治河、防洪工程),兼顧河流生態修復的目標。對于已建工程,則是對于被嚴重干擾河流重點進行生態修復。生態水利工程將與傳統治污技術、清潔生產(生態產業)及環境立法和資源管理一起,成為河流生態建設的主要手段之一。
3生態水利工程的規劃設計原則
3.1工程安全性和經濟性原則
生態水利工程是一項綜合性工程,在河流綜合治理中既要滿足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、發電、航運等需求,也要兼顧生態系統的可持續性。生態水利工程既要符合水利工程學原理,也要符合生態學原理。生態水利工程的工程設施必須符合水文學和工程力學的規律,以確保工程設施的安全、穩定和耐久性。工程設施必須在設計標準規定的范圍內,能夠承受洪水、侵蝕、風暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學原理進行河流縱、橫斷面設計時,必須充分考慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征,動態地研究河勢變化規律,保證河流修復工程的耐久性。
對于生態水利工程的經濟合理性分析,應遵循風險最小和效益最大原則。由于對生態演替的過程和結果事先難以把握,生態水利工程往往帶有一定程度的風險。這就需要在規劃設計中進行方案比選,更要重視生態系統的長期定點監測和評估。另外,充分利用河流生態系統自我恢復規律,是力爭以最小的投入獲得最大產出的合理技術路線。
3.2提高河流形態的空間異質性原則
一個地區的生境空間異質性越高,就意味著創造了多樣的小生境,能夠允許更多的物種共存。反之,如果非生物環境變得單調,生物群落多樣性必然會下降,生物群落的性質、密度和比例等都會發生變化,造成生態系統某種程度的退化。由于人類活動,特別是大規模治河工程的建設,造成自然河流的渠道化及河流非連續化,使河流生境在不同程度上單一化,引起河流生態系統的不同程度退化。生態水利工程的目標是恢復或提高生物群落的多樣性,但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進魚類、鳥類和其他生物物種,生態水利工程的重點應該是盡可能提高河流形態的異質性,使其符合自然河流的地貌學原理,為生物群落多樣性的恢復創造條件。
在確定河流生態修復目標以后,就應該對于河流進行生物調查、地貌歷史和現狀進行勘查和評估,建立河流地貌數據庫和生物資源數據庫。遙感技術和地理信息系統(gis)是水文、河流地貌和生物調查的有力工具。關鍵的工作步驟是在以上兩種調查工作的基礎上,確定環境因子與生物因子的相關關系,必要時建立某種數學模型。河流環境因子包括河流河勢、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質、水溫、泥沙、營養鹽的遷移轉化、水文周期變化等。研究的內容包括:調查單個生物因子的基本需求,評估各種生物因子的相互關系和制約條件,對于“關鍵種”或標志性生物的環境因子進行分類和評估。在眾多的環境因子中,識別那些對于系統的結構和功能具有重要意義的環境因子,在此基礎上進行河流地貌學設計和生物棲息地的設計。
3.3生態系統自設計、自我恢復原則
生態系統的自組織功能表現為生態系統的可持續性。自組織的機理是物種的自然選擇,也就是說某些與生態系統友好的物種,能夠經受自然選擇的考驗,尋找到相應的能源和合適的環境條件。
將自組織原理應用于生態水利工程時,生態工程設計與傳統水工設計有本質的區別。像設計大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設計,建筑物的幾何特征、材料強度都是在人的控制之中,建筑物最終可以具備人們所期望的功能。河流修復工程設計與此不同,生態工程設計是一種“指導性”的設計,或者說是輔設計。依靠生態系統自設計、自組織功能,可以由自然界選擇合適的物種,形成合理的結構,從而完成設計和實現設計。成功的生態工程經驗表明,人工與自然力的貢獻各占一半。
傳統的水利工程設計的特征是對于自然河流實施控制。而設計生態水利工程時,要求工程師必須放棄控制自然界的動機,樹立新的工程理念。因為依靠人力和技術控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態系統自組織、自設計這個寶貴財富,實現人與自然的和諧。需要強調的是,地球上沒有兩條相同的河流,每一條河流的特點都是各不相同的。因此,每一項生態水利工程必須因地制宜,充分尊重每一條河流的自然屬性和美學價值,尋求最佳的生態工程方案。
自設計理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質、土壤、地貌、水文特征等生態因子,也取決于生物的種類、密度、生物生產力、群落穩定性等多種因素。在利用自設計理論時,需要注意充分利用鄉土種。引進外來物種時要持慎重態度,防止生物入侵。
3.4景觀尺度及整體性原則
河流生態修復規劃和管理應該在大景觀尺度、長期的和保持可持續性的基礎上進行,而不是在小尺度、短時期和零星局部的范圍內進行。在大景觀尺度上開展的河流生態修復效率要高。小范圍的生態修復不但效率低,而且成功率也低。整體性是指從生態系統的結構和功能出發,掌握生態系統各個要素間的交互作用,提出修復河流生態系統的整體、綜合的系統方法,而不是僅僅考慮河道水文系統的修復問題,也不僅僅是修復單一動物或修復河岸植被。
景觀則是指生態學中的景觀尺度。景觀尺度包括空間尺度和時間尺度。為什么在景觀的大尺度上進行河流修復規劃?首先,水域生態系統是一個大系統,其子系統包括生物系統、廣義水文系統和人造工程設施系統。廣義水文系統又與生物系統交織在一起,形成自然河流生態系統。而人類活動和工程設施作為生境的組成部分,形成對于水域生態系統的正負影響。水域生態系統受到脅迫時,需要對于各種脅迫因素之間的相
互關系進行綜合、整體研究。其次,必須重視水域生境的易變性、流動性和隨機性的特點,這些特點決定了生物種群的基本生存條件。水域生態系統是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時間與空間中擴展或收縮的動態系統。再者,河流生態系統是一個開放的系統,與周圍生態系統隨時進行能量傳遞和物質循環,一條河流的生態修復活動不可能是孤立的,還需要與相鄰的流域的生態修復活動進行協調。最后,河流生態修復的時間尺度也十分重要。河流系統的演進是一個動態過程。每一個河流生態系統都有它自己的歷史。河流生態修復是靠時間做工作的。有研究指出,濕地重建或修復需要大約15~20a的時間。因此對于河流生態修復項目要有長期準備,同時進行長期的監測和管理。
3.5反饋調整式設計原則
生態系統的成長是一個過程,河流修復工程需要時間。從長時間尺度看,自然生態系統的進化需要數百萬年時間。進化的趨勢是結構復雜性、生物群落多樣性、系統有序性及內部穩定性都有所增加和提高,同時對外界干擾的抵抗力有所增強。從較短的時間尺度看,生態系統的演替,即一種類型的生態系統被另一種生態系統所代替也需要若干年的時間,期望河流修復能夠短期奏效往往是不現實的。
生態水利工程規劃設計主要是模仿成熟的河流生態系統的結構,力求最終形成一個健康、可持續的河流生態系統。在河流工程項目執行以后,就開始了一個自然生態演替的動態過程。這個過程并不一定按照設計預期的目標發展,可能出現多種可能性。
意識到生態系統和社會系統都不是靜止的,在時間與空間上常具有不確定性。除了自然系統的演替以外,人類系統的變化及干擾也導致了生態系統的調整。這種不確定性使生態水利工程設計不同于傳統工程的確定性設計方法,而是一種反饋調整式的設計方法。是按照“設計—執行(包括管理)—監測—評估—調整”這樣一種流程以反復循環的方式進行的。在這個流程中,監測工作是基礎。監測工作包括生物監測和水文觀測。評估的內容是河流生態系統的結構與功能的狀況及發展趨勢。常用的方法是參照比較方法,一種是與自身河流系統的歷史及項目初期狀況比較,一種是與自然條件類似但未進行生態修復的河流比較。
在反饋調整式設計過程中,提倡科學家、管理者和當地居民及社會各界的廣泛參與,通過對話、協商,以尋求共同利益。提倡多學科的交流和融合,提高設計的科學性。
參考文獻:
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關鍵詞:規劃設計;基本原則
中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:
1.生態水利工程簡介
生態水利工程從表面上來看就很明顯是包括生態和水利工程兩方面的內容,不過生態水利工程主要側重的還是水利工程方面,其學科基礎主要是由工程力學和水文學構成的,生態學只是在工程學發展的同時需要兼顧的學科。目前生態水利工程規劃設計的主要對象是水文系統相關的設計,而沒有注意生態系統的現狀和對生態系統的未來預期等潛在的風險。對于目前的生態水利工程來說,其下一步的發展目標和發展方向就是應該密切和生態學相結合,將生態學的理論和方法運用到水利工程的建設上來,進一步將水利工程學與生態學密切的結合在一起,改善水利工程規劃的設計理論,這樣也就形成了一門新的分支學科——生態水利工程學[1]。該學科的出現的發展,既能夠滿足人們在水利工程建設方面的需求,又能夠將水域生態系統的健康和可持續發展等思想真正運用到社會實踐中來,其內涵主要是: 對于新建的水利工程來說,在進行傳統水利基礎設施建設的同時又注意與河流生態系統恢復和保持相結合; 對于已建工程來說,主要指的就是對于那些受到危害或者是嚴重破壞的河流進行生態系統的全面恢復和保護。所以,生態水利工程作為符合社會需求和發展方向的一門學科來說,它將和傳統的清污治污工程、生態產業、環境立法以及資源管理等不同方面的工作內容密切的聯系在一起,為河流生態環境的改善和水利工程建設的科學規劃提供有利的支持。
1.生態水利工程的重要性
隨著經濟發展和人口增長,人類對水資源的需求也是日益增加的。在眾多的河流上修建了大量的水利工程來調節水量、開發水資源、利用水資源,提高了河道的調蓄能力,滿足了人們防洪、供水、航運、漁業、灌溉、發電以及旅游等需求,效益顯著。建設水利工程是適應時代的要求,具有一定的必然性。水利工程對于發展經濟及社會進步有著巨大的推動作用,同時對生態環境也有著積極作用。通過水量的調節,水資源的合理配置,減輕或排解水污染,抵御洪水對生態系統造成的破壞,對干旱與半干旱地區生態狀況的改善以及調節生活用水等等,都有著重要的作用。建設水利工程在促進社會經濟發展上,也具有一定的必然性。
生態水利工程的內涵表現在:新建的水利工程在進行傳統水利建設的同時(如蓄水、防洪工程)兼顧河流生態環境的修復。對于已建工程,主要是對被嚴重干擾河流重點進行生態修復。生態水利工程應與傳統治污、清潔、生產及環境立法和資源管理一并成為河流生態建設的主要手段之一。
2.水利工程對河流生態系統的影響
人類為了抵御洪水修建堤壩,為了調節水量整治河道,為了蓄積生活用水肆意修堵河流,這些活動都人為的改變了河流的連續性和流動性,改變了河流里生物的多樣性,使水域的流速、水深、水溫等自身條件發生了重大改變。人類這些自私的行為對河流生態系統造成的影響不可小覷。
水利工程對生態系統的影響具有雙重性,既有正面的影響還有負面的影響。正面影響表現在:(1)保護其他生態環境,利用水資源代替柴火,水資源代替石油、核能源來發電;(2)提供生活灌溉用水,使得被澆灌的地區生態環境發生改變;(3)防洪減澇來減少自然災害對其他生態的破壞,有效地削減了水災、旱災發生的嚴重性;(4)對水土流失起到了一定的預防遏制作用;(5)對城市的局部小氣候進行了改善,同時對景觀和生態環境也適當的改善。負面影響主要表現在:(1)為建設水利工程所做的引流會淹沒一些耕地、森林、珍稀物種、礦產資源、風景名勝等,這些都會造成很大的損失;(2)在水利工程的下游水質會發生變化,可能產生富營養化問題,堆積大量的細菌,降低納污能力;(3)有些水利工程的建設會影響河流方向,阻塞魚類海生動物的回流;(4)在一定程度上會造成水土流失,破壞植物本身的生活環境;(5)大型水利堤壩的塌陷會引起嚴重的滑坡,地震等自然災害。在工程規劃設計時,還要特別注意法規障礙:一是國家自然保護區的保護規定;二是水功能區劃關于水源保護的規定;三是重點文物風景名勝保護的規定。
綜上所述,水利工程對生態系統具有雙重影響,要充分利用其正面影響,可以帶來生活上的便利、經濟上的發展、環境上的改善等等,利用不合理將會帶來許多方面的危害。
3.生態水利工程設計規劃的基本原則
對于生態水利工程來說,它是是一項綜合性系統性的的工程,在滿足水利工程所應具有的作用(防洪、灌溉、供電、供水、航運等)的同時,也要滿足生態系統的平衡與可持續性的發展。其在規劃設計時應滿足水利工程原理和生態工程原理。在規劃設計時主要注意以下五個方面的原則。
1)生態水利工程安全、經濟性原則
生態水利工程在規劃設計時,一定要嚴格考慮地理環境、生態環境、自然條件等,同時要結合工程力學原理、水利工程學原理、生態原理和水文原理設計圖紙,設計完后仔細審核、預算交由施工單位。施工方應當嚴格按照圖紙要求操作,不得擅自修改,以確保工程設施的安全、穩定和耐久性,在確保質量問題的前提下,做到合理利用材料、合理布置人員分布,避免浪費不必要的錢財。工程設施在設計標準規定范圍內,必須能夠承受洪水、風暴、侵蝕、冰凍、干旱等自然力荷載。
2)生態系統的自我恢復原則
生態系統經過一萬年的演變過程,已經具有了自我修復和自我清潔能力。生態系統里的每一個物種都是經過自然選擇保留下來的,它們與周圍的物種有著有好的關系,同時在各種自然災害的考驗下也能適應、改變環境。規劃設計時可依靠生態系統自設計、自組織功能,可以由自然界選擇合適的物種,形成合理的結構,從而完成設計和實現設計。充分考慮自然界的自我恢復能力,盡量在不破壞其它生態系統的前提下,建設水利工程設施。
3)河流形態空間異質性的原則
在一個地區,其空間異質性越高,就會有更多的生物存在。生物越單調,生物多樣性就會很低,就會導致生物群落密度、比例降低,造成生態系統的退化。在規劃設計時,從眾多的環境因子中尋找那些對于系統的結構和功能有著重要意義的環境因子,在此基礎上進行河流地貌學設計和生物棲息地的設計。
4)景觀尺度及整體原則
河流生態系統是一個復雜的系統,河流生態的修復規劃與管理應在大景觀尺度、長遠的和整體的基礎上進行,因為大景觀具有的物種多樣化。生態系統也是一個開放的系統,時刻與周圍環境進行物質和能量交換。因此在設計規劃時,應掌握生態系統各要素之間的交互作用,提出整體的生態系統修復方法,而不應是僅考慮單一物種、河岸的修復。
5)反饋調整式設計原則
河流修復工程需要時間,生態系統的成長是一個過程。在河流工程項目執行以后,即開始了一個自然生態演替的動態過程。此過程并不一定按照設計預期的目標發展,可能會出現多種可能性。自然生態系統經過長時間的進化使得生物群落多樣性、系統有序性,同時對外界干擾的抵抗力有所增強。期望河流短時間修復是不可能的。
4.結語
本文闡述了生態水利工程的重要性以及它具有的雙重影響,同時也簡單的介紹了生態水利工程規劃設計時所依據的五項原則。警示了我們人類在滿足自身需求的前提下,還要綜合考慮我們周圍經過億萬年形成的龐大生態系統。
參考文獻:
[1]蔣振華. 我國現階段生態水利工程學的發展[J]. 中國科學工程,2009( 03) : 25 - 26.
[2]董哲仁.水利工程對生態系統的脅迫[J].水利水電技術,2003,(7):1-5.
關鍵詞:水利 工程 設計 規劃 生態
1、生態水利工程
從學科發展角度看,現在的水利工程學的學科基礎主要是工程力學和水文學,水利工程規劃設計主要對象是水文系統,往往忽視生命系統的現狀和未來風險等問題。學科的進一步發展應吸收生態學理論及方法,促進水利工程學與生態學的交叉融合,用以改進和完善水利工程的規劃及設計理論,形成水利工程學新的學科分支―――生態水利工程學。生態水利工程學作為水利工程學的一個新的分支,是研究水利工程在滿足人類社會需求的同時,兼顧水域生態系統健康與可持續性需求的原理與技術方法的工程學。生態水利工程的內涵是:對于新建工程,是指進行傳統水利建設的同時(如治河、防洪工程),兼顧河流生態修復的目標。對于已建工程,則是對于被嚴重干擾河流重點進行生態修復。生態水利工程將與傳統治污技術、清潔生產(生態產業)及環境立法和資源管理一起,成為河流生態建設的主要手段之一。
2、生態水利工程設計規劃所面臨的問題
2.1 地域性差異致使生態水利工程的標準不夠明確由于我國地域性的差異問題,生態水利工程的具體實施也要根據每個地理區域的差異因地適宜的做出相應調整,衡量實際構建標準。由于生態水利工程的工程設施要以符合生態學原理和工程學力學規律去構建。要能夠承受洪水、風暴、冰凍、干旱等自然因素的影響。按每個地理區域、河流地貌進行構建設計時,就要考慮到實踐的可操作性,以及標準性。當前生態水利工程的理論實踐成果經驗積累并不是非常完善。既要滿足工程設計規劃的安全性、經濟性,又要滿足地域性動態河勢的變化規律,逐步總結積累實際操作經驗,衡量明確的實際操作標準,以保證符合河流生態修復的耐久性。
2.2 生態水利工程設計施工缺少對維系生態環境的認識一方面由于我國生態水利工程的環境影響操作介入的較晚,導致生態環境科技技術人員與水利工程構建人員合作的機會相對較少。另一方面,國內的水利工程多數考慮到方案可行性符合滿足規劃的安全性和經濟性,但是生態環境系統這一因素就還考慮得欠完整,也不規范,還面臨著主要關鍵性問題。其次,環境評價機構對業主考慮的較多。在生態水利工程這一塊,我國的環境評價管理體系目前算不得完善,經驗積累成果相對較少等客觀性因素,都導致了水利工程構建工作不能有效地落實與生態技術人員相對交流實施具體方案的探究,生態水利工程的進一步開發與實踐設計相對滯后。
2.3 生態水利工程與水利工程的協調運作不充分。生態水利工程的構建勢必會考慮到生態系統的正常運作,實現有機結合再有的水利工程基礎之上。水利工程的構建最初考慮到水體的有效供電效能、防洪,排水用水標準等工作。生態水利工程的實施與傳統水利工程最為顯著的特點就是服務目標與功能有一定的差異性。當務之急,為實施生態水利工程與水利工程的有機結合,協調運行是生態水利工程規劃設計所必要考慮的問題。
3、生態水利工程設計的基本原則
3.1 確保工程的安全性和經濟性。生態水利工程作為水利工程的分支,首先要遵守水利工程的設計原則,保證工程安全性是任何水利工程設計的最基本的原則。設計過程中,設計人員應深入實際,充分考察水體的水質、水流等基本情況,進而充分考慮水對建筑物的侵蝕作用、對泥沙的堆積和搬運作用,同時還應全面把握河道走勢的自然規律等。只有保證了工程的穩定性、持久性以及設施的安全,才能確保建筑物持久地發揮其功能。在保證了工程安全性的同時,我們還應對工程的經濟性進行合理分析,力求實現資金投入最少、經濟小于和生態效益最大化的基本原則。
3.2 保證水體內部環境的多樣性。相關調查顯示,一個地區的非生物環境的多樣性能夠影響其生活群落的多樣性。也就是說,如果一個地區的自然環境種類多樣,當地的生物種類也會日漸豐富,食物鏈的組成也將更復雜,這樣生態系統對外界變化的適應能力和抵抗能力越強。如果我們興建的水利工程致使該流域內的水體內部環境日趨單一化,那么,就會導致水生生物種類多樣性的減少、食物鏈結構逐漸簡化、生態系統日趨單一化,造成水體對外界變化的適應能力和抵抗能力降低,自然凈化能力逐漸下降,并逐步喪失其基本功能。所以,在水利工程設計過程中,設計人員需要對河流的近期及遠期的水文情況進行深入了解,掌握生物種類與生態環境間的關系,進而對設計草案組建數學模型,對其可行性、可操作性進行論證,從而保證水利設施的興建能夠擁有足夠的豐富多樣的環境,進而將對自然環境的影響降到最低。
3.3 確保河流生態系統的自我修復功能。與傳統水利工程相比,生態水利工程除了要保證傳統水利工程的基本原則外,還需要在設計的時候,充分考慮保護生態系統的自我修復功能,也就是要維持生態系統的可持續性。而在這一方面,人工建筑物所起的作用則十分有限,只有自然因素經過長期的自然選擇后所形成的生態圈才具備良好的自我修復功能,發揮其作用。所以,在生態水利工程設計時,應盡量避免絕對化的人為力量,應充分將人為力量與自然的影響進行有機結合,從而利用生態系統的自設計功能和自組織功能,從大自然中選擇合適的物種,形成良好的合力結構。這樣,不僅僅可以取得生態系統保護及恢復方面的成效,還能降低工程的建設成本,降低工程造價,獲取更高的經濟效益和生態效益。
3.4 確保河流生態系統的整體性。在傳統的水利工程建設過程中,水體常被人為地劃分成不同功能且相對封閉的小區域,影響了水體之間的相互聯系,極大地降低了水體內不同小環境之間的能量交換及物質交換速度,從而人為地破壞來河流生態形同的穩定性和整體性。生態水利工程在設計時,應充分掌握施工流域內生態系統各要素之間的相互關系及作用方式,盡最大限度地保持并恢復水體的原始狀態,確保河流的生態系統的整體性不受到外力的破壞,而不能僅僅是在工程結束后,單純地對河道水文系統進行修復或是只對河岸的植被進行修復。
3.5 確保建立完善的河流生態系統和水利設施之間的反饋機制。生態水利工程設計以成熟的河流生態系統為主要參照物,并充分利用生態學可的相關理論和環境工程的先進技術,力求打造一個健康的、可持續發展的河流生態系統,從而保證工程設施內部的各自然要素可以在不需要人工干預的環境自發地進行活動,維持生態環境的穩定和河流水體的質量。通常這種自發活動的方向不是單向的,這種不確定性使得生態水利工程的設計應遵循一種“反饋調整”的設計方法,也就是說,在設計方案執行之后,仍舊需要對水體的環境進行長期的監督和評價,并根據反饋的信息對水利工程項目進行不斷的調整與完善。
4、結語
生態水利工程作為水利工程中的一個新的分支,主要是在尋求水利工程建設中生態效益和經濟效益的平衡點。從目前生態水利工程的建設來看,因為經驗的不足和人們的重視程度不夠,發展的比較緩慢。但伴隨著人們對于生態環境重要性的進一步認識和社會經濟的不斷發展,生態水利工程必將成為以后水利工程建設中的重點課題,促進人類和大自然之間健康和諧發展。
關鍵詞:生態城市;規劃原則;設計要求;策略
中圖分類號:TU984 文獻標識碼:A
生態城市規劃是以建設生態城市為目標, 以社會—經濟—自然復合的城市生態系統為規劃對象,結合生態學的原理、方法, 應用規劃科學、系統科學的手段, 去辨識、設計和模擬人工生態系統內的各種關系, 確定最佳生態位, 并提出人與城市復合生態系統相協調的優化方案的規劃。
一、生態城市規劃原則
1、 整體性原則
( 1) 城市發展與環境質量的平衡。一是在了解城市生態系統結構的基礎上,樹立全局觀念,完善和執行城市的總體規劃設計,將良好的經濟效益與高質量的生態環境相結合; 二是在城市規劃設計上,對城市環境實施容量控制。環境容量是指環境可承受的既定利用方式的綜合上限,包含人口容量、土地容量、綠化容量及交通容量等; 三是在注重經濟與環境平衡的基礎上,優化城市的生態結構,考慮城市與郊區、鄉村的合理區劃及功能配置。如在市郊發展生態農業,改善城區周邊環境,從而緩解市中心的生態壓力; 要處理好城市經濟發展和城市生態基礎設施環境的平衡。
( 2) 注重整體與局部的關系。要強調區域性,生態問題的發生、發展都離不開一定的區域。生態規劃要將城市放在特定的區域中,從大的背景設計人工化環境在區域內的布局和利用。規劃要有全盤統籌的眼光,促進生態穩定,追求最佳效益。城市生態系統的完善有賴于其子系統的平衡發展,創造良好的城市生態環境與具體的每一幢建筑密不可分。在提倡建筑單體生態設計的同時,建筑設計要著眼于城市設計,從城市生態系統的整體性出發,考慮建筑與周圍環境及所在生態系統之間的關系。
2 、生物多樣性原則
大量事實證明, 生物群落與環境之間保持動態平衡穩定狀態的能力, 是同生態系統物種、結構的多樣性、復雜性呈正相關關系。也就是說,生態系統結構越多樣、復雜,其抗干擾的能力則越強, 因而也越容易保持其動態平衡的穩定狀態。城市生物多樣性,是指城市范圍內除人以外的各種活的生物體, 在有規律地結合在一起的前提下, 所體現出來的基因、物種和生態系統的分異程度。城市生物多樣性與城市自然生態環境系統的結構、功能直接聯系,與大氣環境、水環境、巖土環境共同構成了城市居民賴以生存的生態環境基礎,是生物與生境間、生態環境與人類間的復雜關系的體現。
3、生態承載力原則
(1) 在城市規劃過程中,我們要科學地估算城市生態系統的承載能力,并運用技術、經濟、社會、生活等手段來保護、提高這種能力。
(2) 要調整控制城市人口的總數、密度與構成。這是一個城市生態經濟發展的重要指標。
(3) 要考慮城市的產業種類、數量結構與布局。這些指標對生態環境資源的開發與利用、污染的產生與凈化,都具有十分重要的影響。
(4)要考慮環境的自凈能力和人工凈化能力, 它們直接關系著城市的生存質量與發展規模。
(5) 要考慮城市生態系統中資源的再利用問題。通過對系統中人文要素的合理布局,達到資源循環利用的目的;通過規劃建設生態型建筑, 增加人文要素與自然要素的融合性、相互增益性,從而提高城市生態的承載力。
二、生態城市規劃設計基本要求
1、合理布局, 節能、 低耗、 無污染在規劃設計時, 要力爭做到布局合理, 并綜合考慮城市的地理特征和水、 氣、 地質等條件及長遠發展的要求。在建筑材料的使用上要堅持環境保護原則, 從源頭避免由于建筑材料的原因造成的化學污染和放射性污染等。
2、環境質量的優劣直接影響著人類的生存與發展, 而環境質量的優劣又是從人類的生理和心理需求來評價的。
3、遵循大自然生態制衡、 循環再生與自我調節規律, 用生態觀念去研究、 分析和解決問題。將自然融入城市充分利用當地自然環境條件, 在可能的情況下, 應盡量維持原有的地理環境, 以保持原有自然環境不被破壞, 并得以延續。積極推廣應用先進的生態技術去處理生活排泄物及生活垃圾等。積級推廣屋頂綠化、 垂直綠化、 坑塘湖河的坡岸綠化, 大幅度提高城市綠化覆蓋率。
三、 生態城市規劃的策略
1、 用科技創新改善涉及人居環境的有關領域
城鎮是人口和經濟活動的集聚地,也是各類污染集中的地區。建設規劃工作必須圍繞人居環境質量的改善,研究氣象環境與規劃布局、基礎設施建設與生態環境之間的相互影響和相互關系,努力控制城鄉建設活動可能造成的污染。在污水資源化、建筑節能、化學建材、建筑用鋼、智能交通、住宅產業現代化等影響和制約人居環境質量進一步改善的幾個關鍵領域,加強科研攻關,加強技術集成,加大技術推廣應用力度。
2、 用綠化建設大力改善城市人居環境
加強城市綠化建設,是城市生態環境建設的基礎性工作。要采取有效措施,增加城市中心區的綠地面積,提高城市綠化水平。要制定城市綠地系統規劃,嚴格劃定綠化用地面積,科學安排綠化布局,加強城市綠化隔離帶建設,形成喬、灌、花、草相結合,點、線、面、環相銜接的綠地系統。推進城市綠化建設,必須尊重客觀規律,從當地實際情況出發,宜樹則樹。宜草則草。城市綠化要鼓勵采用節水技術和廢水利用技術,盡可能減少綠地養護的水消耗。要堅決查處各種擠占城市綠地的行為,增加城市綠化建設用地和資金投人,盡快把城市綠化建設提高到新水平。
3、 加強城市環境綜合治理力度
要加快舊城有機更新。重點解決城市建成區特別是中心區開發強度過大、人口密度過高、公共設施短缺、交通擁擠、環境臟亂等問題,堅決關停或遷移城區內污染嚴重的項目,清除違法違章建筑。要促進建筑節能技術的普及推廣,改善城市民用燃料結構,減少和控制城市大氣污染。以通達、低污染、低能耗為目標,實行公共交通優先的城市交通政策,推進現代通信技術在城市公共交通調度管理中的應用,積極促進城市交通組織和管理的現代化。城市環境綜合治理與每一個家庭、每一個人直接相關,必須推動全社會廣泛參與,密切合作,共同促進。城市的建設和發展,不僅是物質條件的建設和改善,還要將文化精神、道德意識的建設和改善很好地結合起來,互相促進,協調發展。
4、 突出地方本土特色
設計應根植于所在的地方。對于任何一個設計問題,設計師首先應該考慮的問題是我們在什么地方?自然允許我們做什么?自然又能幫助我們做什么?我們所常常驚嘆桃花源式的鄉村布局及美不勝收的民居,實際上它們多半不是設計師創造的,而是當地居者在與場所的長期體驗中,在對自然深刻了解的基礎上與自然過程相和諧的創造性設計。城市的形成源于“逐水草而居”的生存準則。生態城市建設必須充分利用自然生態基礎,只有充分利用自然生態基礎建設生態城市,才能建成真正意義上的生態城市。
5、 保護和節約自然資源
對不可再生資源加以保護和節約使用,即使是可再生資源,其再生能力也是有限的,要用生態建筑原理對居住區進行科學的規劃設計,形成生態建筑與完善的基礎設施構成的生活環境以及包括精神文明在內的社會生態系統,居住區設計要堅持合理布局、節能低耗無污染、應用生態技術處理生活排泄物和生活垃圾;通過增加居住區綠地,推廣屋頂綠化、垂直綠化,河湖、溪流水體的坡岸綠化,大幅度提高居住區綠化覆蓋率,居住區內必須設置集中公共綠地,增加居住區文體設施。
總之,在城市規劃和建設中, 我們利用自然資源的同時, 要尊重自然,保護生態平衡, 才能持續利用大自然賜予人類的寶貴財富, 實現人類社會的可持續發展。
參考文獻:
[1]劉睿. 城市綠色交通規劃探析[J]. 科技傳播, 2011,(12)
1城市園林設計存在的主要問題
1.1規劃設計理念不夠先進
作為一座城市,首先應做好城市建設與發展的總體規劃,然后在總體規劃的框架內精心設計好每項園林工程和其他城市建設工程。然而,城市建設由于受歷史、經濟發展水平、建設理念等諸多因素的影響,目前城市建設大多是"改造發展型"模式。這種模式給現代化城市建設帶來了極大難題,園林景觀單調、呆板,觀賞價值不高;綠地總量不足,缺少大型綠地。環境標準要求城市的綠地面積應達到城市總面積的30%,才能維持城市的環境質量,目前能達到這個指標的城市并不多。
1.2城市園林設計不合理
目前城市園林設計存在諸多不合理之處,可總結為"十七化”:袖珍園林多要素化、設計標準豪侈化、簡單設計復雜化、廣場設計八股化、綠蔭不足硬質化、居住綠地山水化、居住區景觀展示化、集中綠地架空化、構圖理念非哲理化、文化運用標簽化、電腦設計重復化、城雕作品庸俗化、植物配置與景區劃分程式化、反季節植樹常規化、獵奇潮流化、置景手段舞美化、城市濕地公園化。
1.3衡量城市環境質量的園林綠地指標片面
傳統的綠化工程往往以綠地率、綠化蓋率、人均綠地等指標來衡量,這種衡量辦法往往造成綠化建設片面追求指標,而把城市園林建設的功能忘卻,使園林綠化建設失去其意義;再者,土地資源緊張的城市,也不允許以大幅度擴大綠地面積來改善城市環境,因此,應以環境與社會現實的需求為出發點,采取可持續發展,利用有限的資源、財力和物力去改變工業化所帶來的環境惡化;利用綠色植物的生態功能,設計出更好的綠地系統來改善城市環境,并運用一些體現環境可持續性發展的綠化指標去衡量。
1.4種植與養護管理不到位
園林植物是在城市生態條件下由人工組建的植物群落,而城市土壤多為已被破壞了原生結構的土壤,且建筑垃圾充斥其中,較之森林土壤條件相差甚遠。很多施工單位在種植環節上不科學,種植穴(溝)尺寸不夠,不客土,基本不施肥,建筑垃圾清理得不徹底;種植時苗木根系沒有充分舒展開,有窩根現象,澆水量不夠或不及時,致使成活率降低。另一方面,工程責任期結束后的養護管理不到位,持久天旱時不及時澆水;病蟲害預防工作做得很少,由于樹木生長勢弱,極易感染病蟲害。
2城市園林設計實現規范化應遵循的原則
2.1功能性
功能性是園林標志設計中首要遵循的原則,也是最重要的原則。園林標志的主要功能為信息導向,即向游客傳達信息,引導方向,起到信息的傳播、引導游客到達目的地的基本作用。必須把維護居民身心健康、維護自然生態過程作為園林的主要功能來評價。
2.2總體統一
首先,要把握鮮明、準確的立意,確定科學的規劃,把項目放到整個城市或區域環境中。其次,園林布局要主次分明、承上啟下、烘托對比,使景物相得益彰。園林作為一種"強迫藝術",隨時在接受游人的品昧和評說,要經得住推敲。景區往往要"不經意拈來",細部卻要"娓娓道出”這些功底對設計者、施工者都至關重要。
2.3經濟高效
因地制宜就是要依據綠地的地形、地貌和周邊環境造景,既經濟節約,又做到橫有起伏具韻律,縱有層次富變化,避免平直呆板。
2.4文化藝術性
環境的多變性使得園林標志的造型可以豐富多樣,而多樣的造型也可以使游客產生視覺興奮點,在獲得信息的同時,感受環境的文化氛圍,對環境留下美好的印象。
2.5循環與再生
強調利用生態系統的循環和再生功能,構建城市園林綠地系統,如養分和水的循環利用,盡量避免對不可再生資源的利用。
2.6地方特色