海绵城市研究进展综述:从水文过程到生态恢复

在我国快速城市化进程中,不合理的规划建设加剧了城市洪涝、城市缺水、生态功能降低等诸多问题,受国外低影响开发理念启发,国内学者提出了与城市水文过程紧密结合的解决之道——"海绵城市"。在梳理海绵城市概念、内涵和发展现状的基础上,讨论了海绵城市建设与城市水文过程之间的作用关系,指出海绵城市研究涵盖水环境、水资源、水安全和水生态等众多领域且不断融合拓展。归纳了海绵城市的发展趋势,强调应更加遵循因地制宜原则,积极响应多尺度气候变化,科学认知城市水文过程并完善城市生态系统构建。提出了海绵城市建设优化框架,在理论上从单纯地关注水文过程转变到全方位倡导生态水文修复,在技术方法上重点融合生态水文途径改善城市水文空间体系,将生态恢复作为重要建设方式来提升城市应对灾害的弹性。     

城市雨洪管控需要生态智慧的引领

针对频繁发生的城市洪涝,我国提出了建设海绵城市的策略,然而海绵城市建设能否解决当今城市面临的困境仍然存在许多不确定性。本文从城市雨洪的两面性、城市洪涝灾害形成之根源、城市规划者的责任、生态智慧在城市雨洪管控中的重要性和海绵城市建设等方面做了深入阐述,希望在海绵城市建设中运用生态智慧去实现管控城市洪涝和雨洪资源开发利用的目的。     

海绵城市规划政策及建设适宜措施研究

为了更好地推动海绵城市的建设与实施,促进城市内部雨洪管理模式与城市生态环境的发展,本研究梳理了中国海绵城市政策的发展历程,以华南地区的海绵城市为主要研究对象, 并以4种海绵城市相关专业专家为调查对象,从环境危机感、责任归属感、优点认同、政策拥护以及海绵城市的建设措施方面进行问卷调查。首先建立“危机—行为”理论模型并利用结构方程分析法揭示相关专业人员对环境问题的意识、对海绵城市政策的拥护程度数理关系。其次,分析适宜华南地区建设的海绵城市措施,得出“竖向结合天然河道”的建设措施具有最高的区域针对性。同时,基于区域发展现状与区位环境特征,提出可融入政策的措施制定方法,为相关政策与实施策略的制定提供依据和参考。     

让自然做功 事半功倍———正确理解“自然积存、自然渗透、自然净化”

"自然存积、自然渗透、自然净化"是海绵城市建设的要义,体现了"天人合一"的生态智慧,其核心在于正确且充分利用"自然力"。从自然降水规律与城市下垫面的特异性研究出发,采取因地制宜的建设策略与方法,以保护、利用、恢复和完善城市水系为主,人工优化与补充为辅,是"三个自然"的精髓。结合案例研究,从天然海绵体的保护与人工优化、海绵系统与城市排水系统的衔接、因地制宜的人工海绵体建构三个方面阐述了正确理解"三个自然"的方法。     

从武汉内涝看城市水生态管理及新型人地关系构建

城市化进程中人与自然相争,导致城市水生态系统失衡,由此引发了我国城市普遍频繁内涝。面对频繁发生的城市内涝,建设立体的海绵城市,重构城市水生态系统,形成可持续发展的新型城市人地关系,应当成为城市水生态管理的重要建设方向。以空间信息技术为支撑,建立智慧水务管理机制,形成城市水生态系统的动态监测预警能力,可为保障城市永续发展提供科学的决策支持。     

海绵城市规划及景观生态学启示——以盘锦市辽东湾新区为例

随着我国城市面积不断扩张,我国许多城市面临着水资源短缺、地下水储量不足、水质污染和内涝的问题.针对这些城市水环境问题,我国2015年提出“海绵城市”建设.本文以辽宁省盘锦市辽东湾新区为例,依据《海绵城市建设技术指南-低影响开发雨水系统构建(试行)》,通过对典型区进行下垫面及各地块用地类型分析,结合研究区地形、水文、降雨强度等因素,选取低影响开发(LID)措施对研究区海绵城市规划进行设计.结果表明: 研究区达到整体目标控制率(年径流总量控制率大于75%)时,下沉式绿地率为1%～31%,下沉式绿地总面积达13.73 km²;透水铺装率为1%～13%,透水铺装总面积达2.29 km².本研究能够为海绵城市规划设计提供案例,对景观格局与过程研究也提供了新的思路和方法.     

厦门城市水环境景观格局调整与建设探讨

城市是由多个相对独立的子系统构成的复合人工生态系统, 城市的可持续发展与建设依赖于自然-社会-经济各子系统之内的健康、协调发展。伴随城市的开发建设过程, 水资源短缺、水质污染等多种水环境问题正威胁城市的持续性发展, 亟需一个综合全面的解决方案。基于对海绵城市建设的内涵与存在问题的讨论, 结合可持续发展与景观生态学理论, 提出“城市水环境景观格局调整与建设”这一解决城市水环境问题的思路与实践框架, 并据此建立逐步实现城市子系统到城市整个生态系统健康发展的可持续城市建设新途径。以厦门市为研究案例, 分析流域水质在不同尺度条件下与景观格局的关系, 模拟估算城市建设用地面积阈值, 从而规范厦门城市用地开发利用, 达到改善城市流域水环境目标。通过厦门市的实证研究, 验证了以水环境可持续为切入点调整城市景观格局, 进而解决城市发展中突出的水环境问题并实现整个城市的可持续发展建设的思路, 最后对城市未来水环境与景观格局调整提出展望。     

美国LEED-ND/SITES/LPS雨水管理评价标准对中国海绵城市绩效评价的启示

面对中国如火如荼的海绵城市建设,如何评价其建设成效成为新一轮的关注热点。中国针对该领域的专项评价标准也在近几年相继出台,其中最新版《海绵城市建设评价标准》（征求意见稿）于2018年7月发布。选取美国绩效评价标准中的“社区开发LEED 认证（简称LEED-ND）”“可持续场地倡议（简称SITES）”和“景观绩效系列（简称LPS）”中关于雨水管理的评价标准,与中国海绵城市的考核办法和评价标准进行比较,最后从评价指标的补充、评价方式的完善和评价细则的扩展3方面针对中国《海绵城市建设评价标准》的评价体系提出改进建议。     

半湿润地区外源径流型海绵绿地设计方法研究——以迁安市滨湖东路绿地为例

海绵城市建设视角下的城市绿地在调蓄城市雨洪中承担着日益重要的角色,半湿润地区的海绵绿地具有显著特征,总结其设计方法可为风景园林行业的相关研究和实践提供参考。以河北省迁安市滨湖东路绿地的建设全过程为研究对象,以保障绿地的基本功能和消减绿地内外部径流为前提,将半湿润地区降雨特征 作为研究基础,提出半湿润地区外源径流型海绵绿地的设计方法。针对绿地内部的低影响开发（low impact development,简称 LID）体系,利用 Xpdrainage 软件对场地开发前、后进行不同重现期降雨条件下的径流排放过程的情景模拟,对比分析二者的径流总量、峰值流量和峰现时间。结论： 1）在不同重现期降雨量下,滨湖东路绿地调蓄雨水径流作用显著; 2）半湿润地区外源径流型海绵绿地在设计时须利用定性分析结合定量模拟的设计方法。     

天津市海绵城市建设的实践与探索

在2013年12月的中央城镇化工作会议上,习近平总书记提出建设自然积存、自然渗透、自然净化的"海绵城市".根据国务院《关于推进海绵城市建设的指导意见》(国办发[2015]75号)和天津市人民政府《推进海绵城市建设工作方案》(津政办发〔2016〕30号)文件的要求,到2020年,天津全市建成区20%以上的面积须达到海绵城市建设目标要求,到2030年,建成区80%以上的面积须达到目标要求.2016年4月,天津市入选由国家财政部、住房城乡建设部、水利部联合开展的第二批中央财政支持国家海绵城市建设试点城市.以试点为契机,以制度为保障,天津市海绵城市建设全面展开.     

城市代谢研究评述:内涵与方法

随着城市发展面临的生态问题日益显著,部分研究者试图通过对自然生态系统进行类比来寻求解决途径,城市代谢理论应运而生。当以系统科学来研究城市生态系统时,哲学思想的引入为探索和城市及城市代谢的内涵提供了最原始的桥梁。因此,在介绍城市代谢内涵与研究进展的基础上,融合产业、家庭、社会等多尺度代谢理论,对城市代谢的边界进行扩展,将其分为狭义与广义两类,结合亚里士多德的"四因说"对其质料因(组分)、形式因(结构)、动力因(驱动力)和目的因(功能)进行识别分析,据此将城市代谢研究方法归纳为质料、形式和混合研究方法三类,并提出未来研究的主要动向和解决手段。城市代谢"四因图"可为相关研究者提供参考。     

分散式绿色基础设施对我国海绵城市建设的启示及研究进展

我国正通过海绵城市建设缓解城市“水浸街” 和内涝问题, 发达国家的雨洪管理经验对海绵城市建设的发展具有重要参考意义。通过文献查阅与实地调研相结合的方法对比我国与意大利若干城市的雨洪管理现状, 并讨论两地管理模式的相似性。在分析两地城市绿地空间布局差异的基础上, 归纳意大利雨洪管理实践中对海绵城市建设具有参考价值的经验和启示, 结合地区现状, 为海绵城市建设提供针对性建议。两国都主要采取由上至下的雨洪管理模式。意大利城市的分散式的绿地充分发挥了植物对雨水的吸纳功能, 其私人绿地占比较大的特点也能有效释放政府部门的维护压力。我国城市的绿地则相对集中, 住宅小区内海绵设施存在维护不足的问题。对此, 应因地制宜通过分散式绿色基础设施建设提高城市雨洪管理效率、积极鼓励公众在海绵城市建设过程中的参与, 并通过参考发达国家经验完善海绵城市建设的管理模式。     

雨洪调蓄视角下的城市人工湖水量平衡景观设计方法研究

作为水生态基础设施之一的城市人工湖,可以通过自身水量平衡的调节实现雨洪调蓄功能。但是当前城市人工湖规划建设普遍存在水量难以维持的矛盾。在厘清城市人工湖水量平衡基本原理与空间尺度的前提下,借助城市人工湖与自然湖泊水文循环过程的对比研究,构建出人工湖水量平衡过程,进而分析其8项水量平衡要素的影响因子及调控可行性,并从风景园林专业可控的视角,将城市人工湖水文循环过程与景观要素进行耦合,建立起以水量平衡为目标的城市人工湖景观设计导则,通过“空间结构对位”和“物质载体对应”2个设计步骤实现水量调控。以期为城市人工湖水量保持的现实问题提供普适性的规划设计方法体系,拓展水生态基础设施研究领域的范畴,为“海绵城市”的建设提供理论借鉴与实践参考。     

中国城市森林研究现状及发展趋势

工业的发展与人口剧增使城市环境不断恶化 ,引起人们对生活空间质量日益关注与重视。城市森林作为解决城市环境问题的有效途径而得到广泛研究。为推进城市森林的进一步研究 ,本文阐明了城市森林的概念、性质、分类及范围 ,并从城市森林的研究方法、结构、功能、维护管理与规划建设等几方面 ,对我国城市森林的研究现状、存在的问题及发展趋势进行了探讨。     

生态城市建设评价指标体系构建的新方法——组合式动态评价法

如何建立科学严谨的评价指标体系一直是生态城市研究中学者们普遍关注的焦点问题。在以往的生态城市建设评价指标体系研究中,很少考虑各个城市的差异与地域特点,也带来了一系列的问题。针对这些问题,以生态城市建设地域类型划分结果为基础,提出了一种新的生态城市建设评价体系构建方法:组合式动态评价法。并以宜宾等城市为例,对该方法的具体应用进行了分析,探讨了其优缺点。研究结果表明,相对于现行的评价体系,组合式动态评价法具有合理性、动态性、灵活性、拓展性、综合性等优点;但也存在着数据要求较高、精度有待提高、管理难度较大等不足。随着我国生态城市建设数据的积累和管理体系的完善,组合式动态评价法有望为我国生态城市建设评价指标体系的构建提供一种更好的思路和方法。     

海绵城市建设缓解热岛的效应与机理——以浙江省嘉兴市为例

海绵城市建设缓解热岛效应已成为全球气候变化的重要议题之一。以国家首批海绵城市试点嘉兴市为例,利用2013、2015、2017和2018年的Landsat 8遥感影像反演三环内的地表温度,通过空间和时间两个维度评估海绵城市建设对嘉兴城市热岛的缓解作用,利用Pearson相关性分析、灰色综合关联分析和回归分析等方法研究海绵城市建设的结构性指标与相对热岛强度在中小尺度层面的关系。结果表明:海绵城市建设对嘉兴热岛效应有较为明显的缓解作用,且缓解作用随着建设的不断完善而增强;海绵城市建设的结构性指标对相对热岛强度的影响程度从大到小依次为:有效不透水面积比例、下沉式绿地比例、绿地面积比例和透水路面比例;综合考虑城市热岛缓解的有效性及工程的经济性,不同指标的阈值存在差异:有效不透水面积比例应低于0.45,绿地面积比例应高于0.35,透水路面比例控制在0.4左右,下沉式绿地的应用比例则越大越好。在此基础上,提出有效缓解城市热岛效应的策略建议。     

城市绿地研究进展

2016年7月8-10日在中国上海召开了第二届国际城市生态学大会,会议的主题是“快速城市化和全球环境变化背景下城市生态学面临的挑战”。会议设16个专场,主要议题包括：城市化动态、城市可持续性研究、城市生物多样性评估和城市生态学教育等。城市绿地是大会的研究热点之一,会上讨论了城市绿地与城市生物多样性的密切联系、城市绿地的温度调节作用和文化服务,以及城市绿地与紧凑城市的关系等众多城市发展中的重要科学问题。为了推动城市绿地和城市生态学研究的进一步发展,本文对SURE大会上与城市绿地相关的研究内容进行综述和介绍。本次大会对未来城市绿地研究具有重要启示：(1)加强城市绿地的生态系统服务与可持续科学教育的研究;(2)加强小尺度城市绿地的评估、规划和管理研究;(3)加强城市绿地多功能的综合性研究。     

城市生态系统长期观测研究站及其主要任务

随着对城市人居环境质量高度关注,城市生态学越来越受到重视。城市生态系统长期观测研究站(简称城市生态站),作为能够跟踪和研究城市生态系统长期变化规律的一种研究手段,在国内外得到了较快发展。在分析国内外城市生态站的研究经验和实践过程基础上,提出了城市生态站的科学目标、研究内容和主要工作,特别就城市生态站的观测工作、模拟实验工作和社会服务的基本框架和工作内容进行了论述,可以作为城市生态站建设的设计思路。为我国新建和完善城市生态站工作提供重要指导作用。     

城市生态学自然模拟实验研究进展

自然模拟实验,通过适当控制影响因素研究自然状态下生态系统变化,已经越来越受到生态学家的欢迎。新兴的快速发展的城市生态学越来越多的采用自然模拟实验方法。研究从城市生态学的实验设计方法(如人工梯度、自然梯度和城市建设实验)、环境因子(如空气污染、热岛、灯光和地表硬化)生态效应和生态系统(如社区、绿地、绿化屋顶和集水区)响应等方面,分析了国内外大量城市生态学自然模拟实验的研究案例,并总结了城市生态学自然模拟实验的特点,指出了城市生态学模拟实验应该考虑的主要问题,并提出未来主要发展方向：(1)多种环境因子复合影响模拟实验研究,(2)生态系统结构和功能响应模拟实验研究,(3)近自然的长期模拟实验研究,(4)大范围的联网模拟实验研究和(5)面向城市生态恢复和建设的模拟实验研究。希望研究能够为推进我国城市生态学的实验研究起到抛砖引玉作用。     

南京市新街口地区垂直绿化发展潜力评价

垂直绿化已成为建设用地紧张、绿化空间缺乏的城市中心区提升生态效能、缓解人为活动负面影响的重要策略.本文在总结国内外垂直绿化建设影响因素的基础上,以南京市新街口地区为例,选择风环境、光照环境、建筑及周围环境作为影响研究区垂直绿化发展潜力的主要因子,基于地理信息系统(GIS)和计算流体动力学(CFD)对其进行单因子定量分析,并通过多因子加权叠置方法对研究区垂直绿化发展潜力进行综合评价.结果表明:研究区12 m以下建筑立面中,较为适宜进行垂直绿化建设的面积为17726 m^2,占比为30.8%,为研究区总面积的17.3%;光照对垂直绿化适建性影响程度较大,而建筑及周围环境中的"灌溉"因子是影响垂直绿化建设的重要限制性因子;适于垂直绿化建设的建筑立面在空间上分布很不均衡,多集中于研究区内部和建筑南侧.研究结果可为研究区垂直绿化的规划和建设提供重要参考,也为其他城市高密度地区实现建筑立面的科学规划与有效利用提供了重要的方法借鉴.