海綿城市的原理范文

導語：如何才能寫好一篇海綿城市的原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】：經濟發展；思想意識；現實情況；海綿城市

近年來，我國經濟社會整體都取得令人驕傲的進展，其中，城市建設的質量也越來越高，與國際上其他國家相比，差距也在不斷的縮小，由于部分城市降水較多，對城市日常運轉產生嚴重影響的現實情況，我國的城市管理理念通過創新，創新出海綿城市的雨水管理理念，實踐證明，海綿城市理論的運用，能夠切實的預防和治理城市中的內澇問題和長降雨問題。海綿城市理論應該被廣泛的推廣與應用，促進我國城市化的發展，鑒于此，本文圍繞這一題目展開論述，以期能夠為海綿城市理論的實際應用提供幫助。

1海綿城市理論的運用原則

1.1優化規劃

城市園林設計中，海綿城市理論的應用，其主要構成部分包括三項內容，第一個是城市雨水，第二個是雨水灌渠，第三個是超標雨水徑流排放系統，三者之間是互相合作的關系，三者對海綿城市建設的作用十分突出，因此，在城市園林設計過程中，要保證三者之間的協調統一，并促使三者之間的銜接到位[1]。具體而言，在進行城市規劃時，要兼顧綠色設計與灰色設計，同時，在注重從源頭減少地面雨水徑流的同時，也要注重在設計末端對雨水進行調解，與此以外，要充分認識并且在規劃過程中要綜合兼顧考慮到海綿城市建設過程中的復雜性，堅持可持續發展原則，更為重要的是，城市中相關的政府部門，要積極配合海綿城市的發展建設，最大限度的對海綿城市規劃進行優化。

1.2注重生態性

海綿城市理論的應用，其出發點和落腳點就是保證和提高整個城市的生態性。在城市建設領域中，將管道、溝渠，以及泵站類等工程，稱之為灰色工程，而海綿城市理論下，是通過更加靈活、更加貼近自然的工程設施，實現對城市雨水的處理，我們將此種方式稱之為綠色工程，從而在城市建設發展過程中，兼顧人類社會效益的同時，也能夠兼顧生態效益。尤其是在城市中的老城區地帶，由于建設時間較為久遠，管理不到位，雨水設施大部分都年久失修，較為落后，在雨水天氣過后，雨水徑流問題嚴重，因此，要在保持生態性的基礎上，建設和發展雨水系統，保證雨水處理設施能夠充分發揮作用。

1.3安全第一

現階段，無論是何種工程，安全性都是居于首位，海綿城市建設也不例外，在建設過程中，要將城市居民的生命安全放在最重要的位置，在海綿城市的設計過程中，要立足城市的水資源實r，并結合城市的降水規律，遵守城市對水資源保護，以及城市對內洪處理的具體制度，設計出安全、科學、高效的海綿城市。

2海綿城市理論的實際應用

2.1城市道路設計規劃

在海綿城市理論應用過程中，道路規劃方法有兩種，第一種是道路景觀綠化，第二種是人行道雨水排放[2]。針對道路中的凹陷綠地，可以將其中存積的雨水，通過引流的方式，引入城市綠化帶當中，將其看作天然的儲水箱，減少雨水的下滲。同時，在利用城市道路中的滲透道路時，可以適當的強化它的雨水滲透作用，但是，若是城市道路路面上有大量的淤積泥土泥沙，或者是有其他垃圾污染，則要認真思考，滲透路面的可行性。

2.2自然排水系統設計規劃

這一系統的工作原理，從本質上而言，就是在城市中固有排水系統的基礎上，促使雨水通過不同的集水管直接被排放到城市外部的河流當中，但是，在排放過程中，將城市中的雨水視作地下水，為城市中的土壤還有植被提供水源。這一系統的構成包括城市中的植被，以及城市中的坑洼地，還有經過人工改良的土壤，最后，還包括城市本土的土壤，以及城市排水系統中自帶的排水管道。

2.3雨水花園設計規劃

海綿城市理論下，所謂的雨水花園，即是指以淺凹陷的方式，栽植城市中的各種植被，如灌木、話木，還有花草等等，以及城市其他基礎設施中，帶有植被的地帶。雨水花園，充分發揮了土壤和植被對雨水具有過濾的作用，切實保證了雨水的充分滲透，并且能夠最大限度的減少雨水的徑流。在雨水花園中，充分的將城市的雨水管理系統與城市園林設計兩者結合，一方面，有效的解決了城市的雨水問題，另一方面，又起到了美化城市的作用。

2.4可滲透路面設計規劃

從本質上分析，海綿城市理論的運用，對整個城市園林設計而言，可滲透路面的實質，就是綜合利用多種技術手段，將原有城市道路中那些不可滲透雨水的路面，轉變為可以滲透雨水的路面，主要的形式是通過增加滲透量，從而減少地表的雨水徑流量。從某種意義上而言，在城市雨水管理系統中，應用可滲透路面，就是對實際的雨水問題展開的一種具有緩和性質作用的措施，在此基礎之上，能夠切實減少對其他雨水管理技術手段、技術方法的使用，從源頭上解決城市的雨水問題。目前，在可滲透路面中，被廣泛應用的材料有水泥磚塊，以及具有滲透功能的瀝青，還有可滲透混凝土等[3]。

總結

綜上所述，海綿城市理論，是時代不斷前進背景下，城市建設發展的產物，在城市園林設計中，充分應用海綿城市理論，具有積極的影響和意義，一方面，能夠降低城市園林建設的經濟支出，另一方面，還有助于提高城市園林的運行管理質量，更為重要的是，海綿城市理論的應用，可以促進城市園林的建設質量，使其朝著更加自然、更加和諧、更加美觀，更具實用性的發現發展，能夠充分發揮城市園林的各種功能，體現城市園林的價值。

【參考文獻】：

[1]孫威.關于“海綿城市”建設理論的運用與思考――以銀川濱河新區黃河外灘公園休閑旅游觀光道和木棧道工程景觀設計施工為例[J].現代園藝，2015，11：74-76.

[2]王萌.節約型園林設計的理論與實踐研究[D].仲愷農業工程學院，2016.

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雨水花園的適用范圍

雨水花園作為綠化生態蓄滯區，是自然形成或人工挖掘形成的淺凹綠地。由樹皮或植被作為覆蓋，具有蓄水、凈水和收集雨水的功能，用來吸收屋頂或地面的雨水，通過將雨水滯留下滲來補充地下水，降低暴雨地表徑流，是一種生態可持續的雨洪控制和雨水利用設施。主要應用于居住區、街道和城市廣場、城市公園。居住區雨水花園不僅可以改善屋頂積水，還可以增加綠化面積。街道中的雨水花園主要是在人行道邊設置綠化隔離帶。雨水花園通過蓄水和凈水的功能降低地表徑流、降低雨水污染、實現雨水循環再利用，同時可以有效地緩解路面積水的壓力。

雨水花園的建造結構

（1）蓄水層。主要是對雨水進行短暫的儲存，蓄水層深度是影響設施儲水能力的主要因素，蓄水層越深，儲水能力越強。早期的設計手冊要求設施蓄水深度為150毫米，一般要求積水在24小時內排干，如蓄水層深度增加則要求具有更高的滲透能力；但是，蓄水深度增加，不利于植物生長，也不能確保景觀質量，建議設計時選擇蓄水深度為150～300毫米。

（2）覆蓋層。主要是用樹皮進行覆蓋，作用是保持土壤的濕度，避免土壤硬化影響雨水滲透，覆蓋層的深度為50～80毫米。

（3）植被種植層。具有很好的過濾和吸附作用，在種植土表層鋪樹葉、樹皮等覆蓋物，防止雨水徑流對表面土層的直接沖刷，減少水土流失。還可以使植物根部保持潮濕，為生物生長和分解有機物提供媒介，并過濾污染物，種植層所選的植物多為多年生草本植物。

（4）人工填料層。一般選用滲透性好的人工或天然材料，填料層是雨水花園的主體部分，設施通過填料的物理、化學和其中微生物綜合作用削減徑流污染。早期的設計手冊推薦用滲透速率較高的沙質土壤作為填料，土壤摻沙會降低土壤的保水能力，不利于植物生長。因此，除了向土壤添加沙以外，還應添加鋸末、木屑等有機質，提高其保水性能，提供適宜植物生長的條件。

（5）排水層。填料下層原狀土壤滲透速率一般小于填料層，因此當地下水較高時，為避免上層填料飽和，需設置排水層，存儲不能及時下滲的徑流。排水層常由沙或者沙礫組成，深度通常取150～300毫米。中間可設置直徑為10厘米的穿孔管，雨水滲透穿孔管可流入附近的河流。

雨水花園的植物配置

雨水花園在植物配置時，應選擇適合本地生長的鄉土植物，鄉土植物適應性強，具有較強的去污能力，同時能彰顯地方景觀特色。此外，還應注意喬木與灌木等不同植物類型在旱季和雨季的合理搭配。

（1）吸收和凈化污染物。污染物隨著雨水滲入雨水花園，這些污染物包括重金屬、營養物和沉淀物，雨水花園中的植物可以吸收和凈化這些污染物，對土壤中氮、磷等物質凈化，特別是能夠對重金屬攔截和清理。生長旺盛既耐干旱又耐水濕，去污效果強的植物，有美人蕉、蘆葦、鳳眼蓮等，風車草、香根草等對土壤中氮、磷的去除及重金屬吸收有一定效果。除此之外，還有一些植物可供選擇：

喬木類：紅楓、樟樹、落羽杉等。

灌木類：對二氧化碳、氯氣抗性很強的夾竹桃，綠地中有金邊黃楊、金葉女貞、南天竹、木槿、杜鵑、海棠、紫薇、龍爪槐等。

草本：美人蕉、細葉芒等。

水生植物：慈姑、蘆葦等。

草本植物：停車場及行道樹樹池下的草本植物有麥冬、玉帶草等。

（2）選用適應能力強的植物。植物的選擇既要適應濕地環境也要具有抗旱能力，要有較強的抗凍、抗熱、抗蟲害特性。

（3）選用具有觀賞性的植物。雨水花園除了具有蓄水、凈水的功能外，還應具有一定的觀賞價值，遵循造園藝術的基本原則，植物的色彩與形態要與所處的環境相適應，同時要結合景觀欣賞的季節性。

雨水花園的應用

（1）屋頂花園。城市中小區住宅建筑密度一般較大，可以將雨水花園的技術應用到屋頂花園中。屋頂的雨水污染程度小，雨水收集系統結構相對簡單，運行成本低，為雨水收集提供了便利，屋頂花園與綠地雨水收集主要包括種植層、過濾層、排水層、防水層、保溫層、找平層和屋面結構層。屋頂的雨水收集主要是通過雨水管流入濾水池，無須再重新設置其他雨水收集設施，濾水池要做好防水處理，避免破壞建筑結構，濾水池池內一般鋪設卵石并種植植物，以過濾水中雜質，當濾水池的水超過其自身容量后，雨水會流入綠地。

（2）街道?？梢赃x擇透水性能好的材料，如透水磚或者石塊鋪砌，石塊與石塊之間填充泥土、煤灰等，可以通過改變排水坡度，將雨水引入兩旁的雨水花園，通過綠地滲入地下，有效降低道路積水的壓力。街道雨水花園的建設主要有兩種形式，第一種是綠化帶緊鄰道路兩側，主要是人車混行的道路，可以在雨水花園的地方把道路側石斷開，形成雨水的流入和流出口；第二種是綠化帶位于人行道路的一側，由于人行道路分隔了市政雨水系統和雨水花園，所以要在人行道路下設暗溝，使市政雨水花園和市政雨水系統連接起來。

（3）廣場及停車場。廣場鋪裝盡量選用透水性能好的透水磚，透水磚可以將雨水滲透到地下補充地下水源，如果是硬質鋪裝場地應設計一定的坡度，將雨水排到周圍的滲水池。停車位的鋪裝材料最好用多孔空心植草磚，里面種植草皮，讓雨水沿著磚滲入地下。停車帶的雨水花園應建在雨水井之間，經過雨水花園凈化后的雨水可以直接流入雨水排水管。

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關鍵詞：海綿城市；綠化改建；園林綠化；城市建設；生態

在我國城市化進程的加快的過程中，改善生態環境已成為人類社會迫在眉睫的首要問題。海綿城市可以使城市生態系統自然、良性、可持續性循環，建設新型生態文明城市。在海綿城市建設中，城市園林綠化具有舉足輕重的作用，連接、貫穿于海綿城市建設的始終，而園林綠化的改建提升在整個城市園林綠化建設中占有很大的比重，如何在園林綠化改建提升中因地制宜地應用海綿城市建設理論則成為其中的重點、難點。

1 海綿城市理論的提出與內涵

2012年4月，在《2012低碳城市與區域發展科技論壇》中，首次提出了“海綿城市”的概念；2013年12月12日，在中央城鎮化工作會議上提出：建設自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”。2014年住建部《海綿城市建設技術指南――低影響開發雨水系統構建（試用）》（以下簡稱《指南》），文中指出海綿城市是城市能夠像海綿一樣，在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用，為各地新型城鎮化建設中海綿城市的建設提供了指導。

2 園林綠化改建提升在海綿城市建設中功能及應用內涵

園林綠化改建提升是現代城市園林綠化建設發展中的重要組成部分，對改善城市生態環境具有重要的作用。在海綿城市的建設中需要對多專業進行統籌規劃，而園林綠化由于對各專業的紐帶連接作用，貫穿于海綿城市建設的始終。海綿城市的建設中，不可避免地要對原有綠化進行改建提升，使其更加符合現代生態文明城市發展的方向。城市園林綠化改建提升作為城市城市園林綠化的一個重要組成部分，對于建設海綿城市具有重要的作用。

隨著城市土地資源的日趨緊張，城區新建綠地的建設空間逐漸緊縮，海綿城市建設會更多地與城市園林G化改建提升相結合，在原有綠地的基礎上加強排水、調蓄等設施建設，結合不同綠地的特點與周邊環境協調一致，努力消除因給排水、調蓄等設施不足而造成的一雨就澇、水資源流失等問題，增加地下水資源以及雨水的二次利用，加快解決城市內澇、雨水收集利用等問題，增強小區綠化、公園綠地、道路綠化帶等的雨水消納利用功能。

3 海綿城市建設在園林綠化改建提升中的建設應用

在已建城市園林綠化改建提升中，引入海綿城市建設的理論與技術，使其自然地融入周邊的生態環境中，更好地發揮作用，形成“景觀安全格局”，以盡可能少的用地、最佳的格局、最有效地維護景觀中各種生態過程的健康和安全，從而構建成低影響開發雨水系統。

在城市園林綠化改建中，建設海綿城市不是對原有綠化的全盤否定，而是在最大限度地保護原有綠地生態環境的基礎上，利用原有綠地的不同構成形式與特點，對受到破壞的水體、林地等自然環境采用生態的手段進行恢復和修復。在具體實施中，通過具體的園林景觀施工方法，讓水系統的生態功能發揮出來，將海綿城市建設理論落實到具體的“海綿體”建設上，包括公園、小區、道路等區域和局域集水單元的建設。按照新區標準進行規劃，通過改造地塊的建設提升周邊老區對徑流的控制能力。

海綿城市建設的技術方法具有多種，且每種往往具有補充地下水、集蓄利用、削減峰值流量及凈化雨水等多個功能，可實現徑流總量、徑流峰值和徑流污染等多個控制目標。因此實際建設過程中，應根據城市總規、專項規劃及詳規明確的控制目標，結合匯水區特征和設施的主要功能、經濟性、適用性、景觀效果等因素靈活選用各種技術及其組合系統。

4 在園林綠化改建提升中應用海綿城市建設理論的具體措施

4.1 控制不透水鋪裝面積

透水鋪裝被譽為“會呼吸的”地面鋪裝，本身具有良好的生態效益，研究表明，透水鋪裝徑流削減能力為40%～90%，比無收集措施時提高約10%，洪峰削減能力在20%～80%，可以大大緩解城市排水壓力，控制城市水體污染，維持城市水資源平衡。

在園林綠化改建提升中合理控制開發強度，在城市中保留足夠的生態用地，控制城市不透水面積比例，規劃硬化鋪裝時，選用透水材料，采用透水式的鋪裝設計，減少地表徑流，增加雨水下滲，建立綠色可持續的雨水排放模式，充分利用水資源。建設透水鋪裝時，由于車行道污染相對較重、荷載較高，采用透水路面應結合道路、交通、水利及其功能等現場實際綜合考慮，選用透水材料應慎重考慮。但在非機動車道、人行道、廣場、停車場等荷載輕、強度低的鋪裝改建中，大力推廣透水鋪裝，使雨水通過透水鋪裝系統有組織地匯流與傳輸后引入城市低影響開發設施，從而維持城市生態平衡，體現了人與環境和諧共生的可持續發展理念。

4.2 因地制宜，設計下沉式地形

下沉式地形可匯集周圍硬化地表產生的降雨徑流，再利用其上的植被、土壤、微生物等的作用，截流和凈化小流量雨水徑流。在園林綠化改建提升中，利用原有綠地的地形設計，在綠地低洼處，設置下沉式綠地，可以有效收集下沉雨水，減少地表徑流。在實際施工中，利用原有地形高低起伏變化，順著地勢走向，在高程較低處因地制宜的采用下沉式設計，并可結合水景、亭臺等設計形式，營造良好的下沉式設計的景觀效果與實用性。因此，城市綠化改建中要特別注意保護和利用現有城市生態系統中的洼地、池塘、湖泊等“海綿體”，結合城市綠地進行綜合設計，在不增加用地面積、少量建設成本的條件下，能夠實現綠地多功能化、就地消納雨水徑流、減少外排雨水量、雨水資源化利用、改善生態環境等多種目標。

4.3 充分利用原有綠地的邊坡、邊溝

在城市綠地的中部、邊緣或廣場、停車場、道路的邊緣，常常地勢較低，形成自然的排水通道，因此在園林綠化改建提升中，利用原有綠地的邊坡、邊溝設計，在溝底及溝壁采用植物措施和其他工程措施相結合的設計方式，設置生態草溝，收集綠地、廣場和道路上的降雨徑流，對污染徑流進行過濾、滲透、吸附及生物降解等一系列作用，以達到就地凈化處理、控制徑流污染、促進雨水下滲、延緩瞬間徑流系數的目的，同時，還能降低工程造價，提高了生態草溝景觀效果與生態效益。

4.4 建設地下集水管網，增強雨水收集利用

在園林綠化改建提升中，要結合城市中長期綜合規劃，結合現場實際情況，在改建綠地地下改造、建設地下雨水收集管網，將雨水進行下滲和收集，最大程度地把雨水保留下來，減少了城市對市政管網的依賴，從而能減少管道鋪裝投入，減少對雨水進行綜合利用。

4.5 選用適宜的園林植物

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關鍵詞 海綿城市 園林生態城市 一體化

中圖分類號：TU981 文獻標識碼：A

1海綿城市的概念

海綿城市是近幾年我國城市建設的一種新型的城市建設模式海

綿城市時，提倡“滲、滯、蓄、凈、用、排”六個建設項目，主要利用園林綠地，實現海綿城市的建設。海綿城市建設倡導低影響開發（LID），建設的城市像海綿一樣，在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的彈性，降雨時吸水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水釋放出來，供給城市的給水管網（用作中水，應用在城市消防用水，生活沖洗用水，園林綠化用水等）。海綿城市強調將降雨收集蓄存和多地處水域源頭共同控制為主要設計理念，為新城市模式建設提供重要的保障，這就要求在城市規劃過程中跳出原有的設計理念，以新的知識，新的標準規劃設計，從系統的觀點來設計規劃排水系統，使鋼筋混凝土叢林的城市生態系統呈現出海綿般的彈性，以應對氣候變化城市季節性缺水的壓力。海綿城市是一個涉及多方面的城市建設過程，這不僅是城市排水系統的建設，同時也是為園林城市建設的推動做出更好的補充。

2生態園林城市的概念

生態園林城市建設是2004年我國為推動城市宜居性，城市綠化率提出的一項政策，重點是園林城市建設的過程中和基礎上將生態的觀念引入其中，讓園林城市在綠化和美化居住環境的同時，注重生態的保護，人類活動能夠與自然和諧相處，達到人與自然的和諧發展。

生態園林城市建設是將生態學的一系列原理與園林景觀藝術設計相結合，構成一個由園林樹木、植物相組成，在垂直、水平方向上構成的空間環境，種群協調，層次明顯，季相色彩相適宜，將生態效益，社會效益，經濟效益相融為一體，從而創造出一個景觀優美，生態協調并能提供給人們一個適合居住的環境。

3一體化建設

兩者規劃建設中要統籌兼顧，注意二者之間的相同點以及差異性，避免因為前期的規劃只注重單一方面的建設，而忽視了另外一者在建設中的要求，從而導致改造再建設。兩者在一定程度上是一種相互關系，在不影響海綿城市建設的前提下，城市園林種植的綠地植物，能夠消化并凈化城市雨水，同時海綿城市建設可以供給園林植物樹木生長所需的水分。兩者是一個整體的建設過程，將其作為一個整體，建設成為一個具有吸水作用的綠色海綿體科學雨水利用系統，提高海綿城市的調節能力，一方面消耗雨水，另一方面循環利用雨水。

海綿城市在建設中需要選擇具有滲透性良好的材料，這也是生態園林城市建設中滲水過程所要求的。選擇的鋪裝材料要像海綿體那樣具有足夠的吸水性從而下滲率高，而生態園林城市建設同樣需要鋪裝具有滲水效應的滲水材料，以保持園林綠化中土壤的含水率，雨水下滲這樣能夠在一定程度上降低城市降雨過程中形成地表徑流的概率。

屋頂的綠化設計，在園林城市以及海綿城市建設的中雖然占有很少的比例，但是在其中卻發揮很大的作用。在降雨頻繁的園林綠地中，需要增加蓄水面積，推行家庭城市雨水收集系統的建設，提高海綿城市的建設能力，緩解家庭的用水需求，這些家庭收集的水可以用作中水使用。屋頂的綠化設計中，可以給城市綠化建設中垂直空間上增加了生物多樣性，同時在海綿城市的體系中具有截留雨水的作用。具體的設計途徑有植被層截水，屋頂綠化，要具備10cm的植被條件，截留2～5mm的雨水；土壤層截水，屋頂綠化，要具備10cm的植被條件，截留5～10cm的雨水；蓄水層截水，設計結構蓄水層，采取蓄水層做為容器，實現20～35mm的截水量；蓄水系統截水，收集溢出的雨水，可以導入到蓄水池內，方便后期使用。

海綿城市的建設中，蓄水與滯水過程可以與園林城市建設的景觀建筑結合。湖泊、河流、沼澤可以蓄集雨水，以達到調蓄和錯峰；園林綠地中的植被、水塘、濕地，依靠其特殊的植被地形將雨水匯集，用時間的換空間，從而延緩形成徑流高峰。建造的園林景觀給城市居民的生活提提供了休憩的場所，同時種植的園林樹木光合作用供給城市足夠的養料。

海綿城市建設與生態園林城市建設是系統工程，不是由一家單位、一個部門能夠單獨完成的，在實施過程中，應當由各個部門共同規劃設計，以給排水專業為主導，其他部門為輔。規劃過程中，多部門應當將生態園林城市建設與海綿城市建設一同規劃設計，這樣就避免出現各個部門彼此設計規劃，出現后期整改設計，影響城市交通，居民基本生活，開發成本提高。

4結語

海綿城市的建設是為了更好地解決城市的內澇，缺水的現狀，生態園林城市的建設盡管是在前幾年提出的，但是生態建設依舊是我國城市發展所缺少的。二者的共同建設，必會將城市的宜居性進一步的提高，從而讓城市讓生活更美好，不再是一句空談。

參考文獻

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論文關鍵詞：雨洪資源,海綿城市,下沉式綠地,城市空間

0引言

雨洪資源的利用是近年來探討最熱門的話題。為解決水環境生態與城市發展失衡這一普遍性困惑矛盾，國內外專家學者以新型雨洪技術管理為理念，將彈性的雨洪蓄滲工程技術與城建中的景觀規劃設計相結合，進行了城市綠色雨水利用、下沉式綠地建設等工程項目，發揮“城市海綿“的彈性作用，實現城市空間的雨水利用價值最大化。開展城市綠地雨洪利用、城市濕地公園規劃建設及下沉式綠地建設等，發揮“城市海綿體”功能，實現城市綠地調蓄雨洪功能最大化價值。

1國內外海綿城市的動態發展

1.1國外海綿城市動態發展

發達國家海綿城市的研究主要體現在雨洪的利用上。它們改變以往城市集雨工程快速、高效的排水的做法，在雨水系統資源收集、管理、循環利用上，并成立了國際雨水集流利用系統協會，各個國家研究制定不同性質的國家級地方政策法規，并在實踐基礎上形成較成熟的技術體系。

日本政府在20世紀80年代開始推行雨水貯留滲透計劃，民間“日本雨水貯留滲透技術協會”成立。90年代頒布“第二代城市下水總體規劃”，把雨水滲溝、滲塘及透水地面納入城市總體規劃中。1996年開始對地下儲雨裝置給予一定的雨水利用補助金，并形成制度。發揮法律規劃、社會組織管理作用為日本城市雨水資源的技術控制及利用奠定了基礎，發揮雨水多功能調蓄作用，并大規模的運用在城市中，保障了雨水資源利用的實施。

德國是最早對城市雨水采用政府管制制度的國家，20世紀初期就已經了“對未受污染雨水的分散回灌系統的建設和測量”，1989年就出臺了雨水利用設施標準（DIN1989）。技術上，德國城市雨水利用主要體現在屋面雨水集蓄系統、雨水截污與滲透系統、生態小區雨水利用系統等三種形式[1]。受美國BMPs影響，德國采用雨水系統的措施類型是“濕地過濾溝系統（MR）”。目前德國“第三代”雨水利用技術及標準已經實施，已建成一批各具特色的生態小區雨水利用系統。目前在政府的引導下德國雨洪利用技術已經進入標準化，已經形成針對低影響開發的雨水管理較為系統的法律法規、技術指引和經濟激勵政策。

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關鍵詞：自然環境診斷 生態規劃

1 引言

將城市有組織地融入自然環境之中，成為真正意義的“山水城市”一直是人類不斷不斷探索、自我完善提高的一部分。然而快速的城市化過程，不可避免對自然生態產生了負面影響。如何在城市規劃中根據其所處的自然環境，將城市建設融入自然，實現對自然生態的平衡設計，是建設生態城市的重要生態支撐。而在所有開發建設活動之前對城市生態的摸底工作，即城市自然診斷則是體現尋找城市的生態制約條件，也是實現自然生態平衡設計的價值點[1]所在。

中國傳統道教文化提及的“師法自然，因地制宜”正是體現了城市發展需要尊重自然的智慧。生態診斷對于此句的理解則是通過對自然本底的學習和傳承，形成對特定區域自然生態條件的理解和傳承，即基于生態理性的思考，按照自然生態原理構建城市系統，并盡可能減少城市建設對自然的損傷、提高城市生態效率的過程。只有這樣，城市生態環境質量與生態服務價值才能形成城市可持續發展的重要保障[2]。

2 自然生態診斷的理論基礎

自然地理學將自然地理環境視為一個龐大的有機物質系統，其五大基本組成要素，即地貌、氣候、水文、土壤和生物，在能量的支配下不斷進行著動態聯系。因此生態診斷關鍵技術即基于自然生態原理對各自然要素進行集成分析的同時還需體現各要素分析的動態聯系。

承載力是生態城市發展的基石，是根據自然資源與環境容量約束下的實際承載能力確定城市在生態系統承受閾值范圍之內的發展強度，體現了人與自然和諧共享的生態文明內涵。因此自然生態診斷從約束性條件內涵出發，即從尊重原始地形地貌、順應自然生態演變規律、保持原生表土自然植被、維持自然生態多樣性角度進行城市的生態本底前期分析，使城市在對自然擾動最小的被動式設計中實現生態過程的自我維持、自我循環，使城市自然生態承載力始終處于一個安全閾值范圍之內。

3生態診斷從理論走向實踐

3.1從地貌單元到城市建設適宜性

城市發展過程中自然地貌作為城市下墊面的基盤，直接影響著城市形態、結構和城市發展方向，因此自然地貌對城市的適宜性問題，是當前和未來城市地貌研究的主要問題[3]。在城市開發建設前端對地貌因素潛在作用的影響的判別診斷，將有利于城市規劃和城市空間布局的順利進行，也有利于城市功能和職能的充分發揮[4]。

由于快速城市化擴張對建設用地需求量的增加，以山體、河漫灘、濕地、溝谷等為代表的自然地貌在逐漸被改變或者侵占，導致城市自然生態骨架或生態敏感地帶的破壞，從而引發更多的次生災害和潛在城市生態風險。因此在城市規劃設計前端通過對地形地貌分劃分，工程地質和地質災害易發特性的認識，以及對地貌單元過渡帶進行有效識別，才能在城市建設布局、開發強度、用地類型的控制中因地制宜提出開發策略，達到趨利避害、降低城市建設維護成本、保護城市安全的目的。例如預留自然匯水坡度和溝谷形成地表徑流排泄通道，降低市政管網敷設強度；對易出現水土流失、滑坡等自然災害的區域進行避讓，既克服不利因素，也反應出城市的固有山水風貌，將城市地貌寓于城市景觀建設之中；充分利用自然坡度在15°以下的山間盆地中的山前臺地面、盆底平原作為城市建設的理想地貌單元[4]。

3.2從水文到海綿城市的認識

自古以來，“得水為上”，河道水體為城市提供了水源，但不利水文條件同時也給城市帶來諸如洪水隱患、年均水量不均、河岸沖刷，河床淤積的不利影響。因此，如何在新型城鎮化過程中通過水文自然生態診斷，判斷對于城市水文條件維護具有重要作用的河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠是建設水安全城市的基本要求，同時對于受到破壞的水體和自然環境提出生態空間恢復和修復策略。

海綿城市即作為能適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好“彈性”的城市，其建設理念應在考慮長期性和復雜性的基礎上遵循生態優先原則，從城市規劃各階段提出設置海綿性下墊面、城市低影響開發、城市河湖水系的打造以及強制調蓄容積以及超標雨水排放通道的設置原則。通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種低沖擊技術將自然途徑與人工措施相結合，統籌自然降水、地表水和地下水的系統性，協調給水、排水等水循環利用各環節，實現城市的良性水文循環[5]。從

3.3 從生物到生態控制底線的保護

自然地理學對生物要素的研究包括種群、生物群落以及生態系統的多樣性。對于人地關系高度緊張的城市化過程，更具現實意義的問題是如何判別和保護城市擴張的生態底線[6]。因此通過生態診斷優先識別和保護自然提供的關鍵生態系統服務以及維護這些服務的空間格局，然后適應性的選擇生物棲息地，來確定城市的形態和空間格局就作為維護區域與城市生態安全，實現精明保護與精明增長，建設宜居城市的基本保障和重要途徑[7]。

通過對自然生態涵養、景觀資源和生物棲息地保護具有重要戰略價值的空間判斷，同時對影響生態系統服務功能各因子的提取，通過生態源地、生態廊道、形成基質-斑塊-廊道鑲嵌格局的生態基礎設施網絡，為生態安全約束下的城市規劃提供建設框架。

3.4從氣候到城市大氣環境改善

由于城市特殊的下墊面影響，氣候問題最為重要的是城市熱島效應及空氣污染問題[8]。目前城市爆發的空氣污染、霧霾等現象超過大氣環境自凈能力，再加上城市相對不暢的通風環境，致使污染物集聚在城市內部[9]。而對于城市內廢熱及污染物的疏散和調節主要依靠城市通風作用，而這一調節策略的核心問題是城市通風道的布局及設計。

大氣環境生態診斷通過對區域內外能源利用結構、城市現有以水系、交通干道為代表的通風廊道布局問題的梳理及分析，利用一些具體指標，如“風速比”確定城市現有的通風廊道和城市靜風區，為下一步規劃或建筑設計提出風道預留策略。依托整合組團內部和近郊的公園、綠地、農田以及水系、交通干道為對城市組團間及組團內部通風預留足夠的通道，保證通風效率，同時在城市街區內部的建設和更新中通過對建筑密度、高度、體型設計方面的控制，以及街道廊道連通，建筑底層架空、錯角布局等一系列細節設計確定通道的位置，營造具有不同功能和通風等級的城市通風微環境。

4 生態診斷技術未來的展望

利用自然生態診斷分析技術運用于生態城市規劃實踐，讓規劃具有因地制宜和實操性是城市規劃領域不斷探索和突破的課題之一。在沒有明確，可行的技術指導規范的情況下，以自然地理學對地球物質要素的劃分對象進行生態診斷不失為一種可操作的途徑。同時還需注意自然生態診斷不僅應作為規劃的前置分析，還應作為規劃后評估的手段，服務于規劃設計運營的全過程，以體現生態城市規劃中帶來的生態效益。

開展自然生態診斷是一項長期、不斷總結的研究任務，其工作方法和研究思路需具有一定的超前性，技術手段要有先進性，只有這樣才有利于監測和研究城市生態系統的長期演變規律， 豐富人類城市生態學知識， 提高人類解決目前和未來可能面臨的生態環境問題的能力。

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【關鍵詞】海綿城市 低影響開發 綠色基礎設施

【中圖分類號】 C912.81 【文獻標識碼】A

【DOI】10.16619/ki.rmltxsqy.2016.21.005

自本世紀以來，隨著我國城市化進程加快，導致了河流、湖泊、綠地等生態環境不同程度地受損，如地面不透水硬化面積增加，破壞了城市原有的自然生態系統和水文特征。城市開發建設后，原本可以大量滲入地下的雨水在短時間內形成徑流，經管渠、泵站等灰色基礎設施快速排放，往往造成排水系統不堪重負而發生內澇，大量雨水不能入滲和有效利用。在傳統的雨水“快排”模式中，除蒸發和少量的下滲外，徑流的排放量超過80%，造成了雨水資源的大量流失和城市內澇，帶來了城市洪澇和缺水的雙重問題。我國的城市普遍存在內澇、水生態環境惡化、水資源流失、水環境污染、水安全缺乏保障等一系列問題。

“海綿城市（Sponge City）”是指城市能夠像海綿一樣，在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。在海綿城市建設過程中，應統籌自然降水、地表水和地下水的系統性，協調給水、排水等水循環利用各環節，并考慮其復雜性和長期性。海綿城市建設是實現城市雨水可持續管理的重要途徑，首先是保護和恢復城鄉重要海綿體，如河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等水生態敏感區域；保護水源涵養地、林地、草地等具有較高雨水調蓄能力的綠地要素，維持城市的自然水文特征。其次是合理控制開發強度，并通過低影響開發設施，促進雨水的滲透、儲存和凈化，最大限度地維持或恢復城市開發前的自然水文循環，實現城市雨水的可持續管理。海綿城市與智慧城市、園林城市、生態園林城市、生態城市、宜居城市、氣候適應性城市、韌性城市等發展模式有機結合，營造自然生態的、可持續發展的城市。

國外海綿城市建設相關領域的研究與實踐

國外海綿城市建設的相關領域研究與實踐始于20世紀60年代，代表性的理論和實踐包括美國的最佳管理措施（BMPs）、綠色基礎設施（GI）和低影響開發（LID）德國的自然開放式排水系統（NDS），英國可持續排水系統（SUDS）澳大利亞的水敏感性城市設計（WSUD）歐盟的水框架指令（EUWFD）等。

最佳管理措施（Best Management Practices， BMPs）。20世紀60年代，美國開始重視雨水徑流（污染）控制和合流制排水系統污染控制的研究，以改善水質環境。20世紀70年代，美國提出“最佳管理措施”即雨水管理技術體系，首次被引用在1972年通過的聯邦水污染控制法修正案（Water Pollution Control Act Amendment）中，并在1987年的《清潔水法修正案》（the amendment to the Clean Water Act， CWA）中制定了促進全美范圍內關于非典源污染控制的條款，自1970年代以后成為歐美地區城市開發、暴雨管理、排水減災等相關措施的主要依據原則。美國環保局（EPA）將BMPs定義為“在特定條件下用于控制雨水徑流量并改善雨水徑流水質的技術、措施和工程設施最具成本效益的方式”。①1997年，美國國會頒布新的《清潔水法修正案》，為管理水污染物確立了基本框架，包括設計暴雨的洪峰流量控制和水質控制。1998年，美國土木工程學會和聯合國教科文組織（1999年）將“可持續的城市水資源系統”定義為“其設計和管理可以滿足現在和將來社會的需要，同時也可以維持他們生態、環境和水文循環的完整性”。同時，美國綠色建筑協會（USGBC）的能源和環境設計先鋒獎（LEED）中也規定了和暴雨管理規劃相關的標準。例如，當地表不透水面積小于50%時，必須實施暴雨管理規劃，以保證開發后的洪峰流量和水量不超過開發前的標準（1～2年一遇24小時）；而不透水面積大于50%時，開發后的洪水徑流總量比開發前的總量少25%（2年一遇24小時）。上述法律、法規和政策制定的目的即為促進和監督BMPs的實施和應用②。BMPs既是暴雨暴雨徑流控制、沉積物控制、土壤侵蝕控制技術，也是防止和減少非典源污染的管理決策。其目標除了抑制暴雨地表徑流洪峰流量之外，還可以增加水資源的利用并且改善暴雨期間水質污染。減少洪水損害、最小化徑流、減少土壤的侵蝕、保持地下水補給、減少面源污染、保證生物多樣性和河道的完整性，減少污染徑流，提高水體的服務功能，保障公共安全。BMPs的基本目標是通過加雨徑流的控制來緩解城市建設與水生態環境之間的矛盾。為了實現此目標，美國對城市雨水徑流控制的要求提出了明確的規定和通用的計算方法（SCS方法、合理化公式、改善的合理化公式）。在區域和城市尺度，新澤西雨水管理手冊提出了RSWMP規劃流程和導則（Regional Stormwater Management Plans， RSWMP），包括規劃委員會的建立、水資源和環境規劃部門的組織與協調、規劃的制定與評估等步驟。

自然開放式排水系統（Natural Drainage System， NDS）。20世紀80年代，德國逐步建立和完善了雨洪利用的行業標準與管理條例。1989年，德國出臺《雨水利用設施標準》，標志著雨水利用技術的初步成熟。自然開放式排水系統（Natural Drainage System， NDS）作為一種設計策略，其目標是針對城市水生態環境的問題，降低雨水徑流的量，聯通雨水設施廊道，削減初期雨水中的污染物含量。

首先，NDS對于徑流流量的控制所采用的常用方法是徑流的暫時性滯留，以推遲洪峰徑流，并使排放到雨水管網的徑流流速在可控制的范圍內（與開發前的徑流速率相當）。其次，為保護河流等水系廊道的完整性，保護區域及緩沖區域的范圍、長度及保護的等級需要明確。最后，考慮到降雨量、水質和環境舒適度等環境因素，德國規劃管理部門針對不同用地類型制定了與之相適應的環保政策、依據和保障及設計標準。例如，對于商業區，德國聯邦及各州法律規定受污染的降雨徑流經處理達標后才允許排放，而新建成區域則需要考慮雨水的回收與利用問題，減少雨水排放量，以減免雨水排放的費用。NDS系統在德國的城市社區尺度實踐案例眾多，例如位于漢諾威的康斯伯格社區（Kronsberg， Hannover）即為雨洪管理工程措施和風景園林設計相互結合的典型實踐案例。該社區在雨水收集上采用了過濾式沉淀槽、滲透型地面、植被滲透淺溝、雨水花園、人工濕地等多種方式收集和調蓄雨水。建成后的康斯伯格社區的徑流量（19mm/年）接近未開發前的自然狀態（14mm/年），僅僅為傳統社區徑流量（165mm/年）的1/9。

可持續城市水資源系統（Sustainable Drainage System， SUDS）。上世紀末，英國牛津的羅伯特?布雷（Robert Brey）開啟了可持續城市排水系統（Sustainable Drainage System， SUDS）的研究、設計和應用，代表了英國針對城市內澇等環境問題提出的可持續性城市排水系統，關鍵性技術包括源頭控制設施、滲透性鋪裝、雨水滯留池、雨水滲透溝渠和綠地屋頂、過濾植被帶、地下儲水設施等③，其目標是：1）保護和改善水質，城市水資源管理的重心由“利用”轉為“控制”；2）協調社區的居民需求與水環境之間的關系；3）利用城市水系統為野生動植物提供棲息地；4）鼓勵地下水的自然性回灌等。SUDS的設計目的是促進雨水滲入地下，或者在源頭控制雨水進入雨水設施，以模仿自然式的排水方式。近十年已在英國及歐洲多個城市應用。2004年，英國規劃與環境部門合作發行了SUDS建設指南，并在2009年進行了更新，該建設指南中的地方標準包括康沃爾郡、臨界流域、地區、高速公路等多個尺度中SUDS設施?？滴譅柨UDS建設指南則將所有可達的公共開放空間和城鄉綠地均納入到可持續排水系統之內④。

綠色基礎設施（Green Infrastructure，GI）。1999年8月，美國保護基金會（The Conservation Fund）和農業部林務局（The USDA Forest Service）首次明確提出了綠色基礎設施的定義，即綠色基礎設施是國家自然生命保障系統，是一個由多要素組成的相互聯系的網絡，這些要素包括：1）水系、濕地、林地、野生生物棲息地及自然區；2）綠色通道、公園及自然環境保護區；3）農場、牧場和森林；3）荒野和其他支持本土物種生存的空間；它們共同維護自然生態進程，長期保持清潔的空氣和水資源，并有助于社區和人群提高健康狀態和生活質量。⑤綠色基礎設施理念認為城市問題產生的根源是土地開發和保護戰略對生態系統乃至社會產生的一系列影響，強調從產生實際問題的源頭開始實施管理，并應用一系列的生態技術以消減問題的嚴重性。

2008年美國環境保護署（United States Environment Protection Agency，USEPA）在《2008綠色基礎設施行動策略》中將GI定義為“利用和模仿自然的進程來滲透、通過植物或蒸騰作用重新讓水返回環境或者是在暴雨、地表徑流等產生的地方重新利用它們”。至此，GI將作為“基礎設施”的本意解釋，即一系列結合自然系統和工程系統的產品、技術和措施，突出模仿自然水系統過程，從而達到改善環境質量和提供公共設施服務的目的，它應該和其他城市基礎設施一樣，能夠引導城市發展⑥。塞巴斯蒂安?莫法特（Sebastian Moffatt）編寫了加拿大《城市綠色基礎設施導則》（A Guide to Green Infrastructure for Canadian Municipalities）；沃姆斯利（Walmsley）結合美國新澤西州的案例，提出了綠色基礎設施的5個設計標準。

2011年，美國城市綠色基礎設施總體規劃（NYC Green Infrastructure Plan-NYC and NYCDEP 2011）在城市雨水徑流方面提出了新的綠色基礎設施的概念，并提出了傳統基礎設施和綠色基礎設施之間關系及如何有效銜接。其初衷是由于現代城市擴張迅速，大量土地由林地、農地等自然、半自然類型轉變為建設開發用地，自然空間的大面積消失和破碎化，綠地空間的生態服務功能嚴重退化，使原本以郊野和自然區域為基質、以城市為斑塊的格局出現了關系反轉。而應對這一轉變的途徑是將破碎的綠地斑塊通過廊道連接成為可持續發展所依賴的“基礎設施”。

2011年，紐約市政府了2030年紐約城市的新規劃（Greener Greater New York），對城市雨洪管理體系進行了分類，其中2項目標與城市水資源的管理相關：其一是將用于休閑娛樂的景觀水體比例由48%提升至90%；其二是提升城市社區、自然系統和基礎設施的抗災能力，推廣綠色基礎設施和雨水管理設施，并實施灰色基礎設施的升級（抵御10年一遇標準降雨的目標），如擴建管網或者修建控制合流溢流（CSO）污染的控制設施，以達到灰色基礎設施和綠色基礎設施的耦合⑦。

低影響開發（Low Impact Development， LID）。20世紀90年代，基于BMPs最佳管理措施的理論和技術，美國馬里蘭州的喬治王子縣（Prince George's County）及西北地區的西雅圖（Seattle）和波特蘭（Portland）共同提出了新的雨水管理、控制和利用技術綜合體系⑧，即低影響開發，一種以模擬自然排水方式為核心的雨洪管理技術⑨。2000年，美國國會修訂了《清潔法案》，并對城市雨水污染的評價與監測、雨水資源管理和雨水徑流污染控制的技術體系，以及合流制排水系統和雨水處理技術等作了規定，其中就包括雨污分流系統、合流制儲存設施和實施低影響開發技術，以減少暴雨徑流流入排水系統等灰色基礎設施的負荷。LID措施有效補充了BMPs體系并在一定程度上彌補了BMPs體系的缺陷。LID作為一種場地設計策略和城市土地保護及發展戰略，是一種基于微觀尺度控制措施發展而來的雨水管理技術，其原理是通過分散性的、均勻分布的、小規模的基礎設施對雨水徑流進行源頭控制，并通過滲透、過濾、存儲、蒸發及徑流截取等設計技術，實現對暴雨徑流及污染的控制，緩解或修復開發所造成的難以避免的水文擾動，最大程度地降低土地開發對城市水文條件和生態環境的影響。2003年，美國西雅圖市的高點社區（High Point，面積約53hm2）開始了為期6年的重建工程，引入了低影響開發LID的多項措施，以自然開放式的排水系統（NDS， Natural Drainage System）的設計手法使具有高人口密度的城市居住空間在人居、休憩、環境改善、徑流控制和雨水利用等多個方面取得了良好的平衡，獲得2007年美國城市土地學會ULI全球卓越獎。

水敏感性城市設計（Water Sensitive Urban Design， WSUD）。20世紀末，澳大利亞政府及管理機構提出了水敏感性城市設計的理念，并先后于2000年和2007年召開以“水敏性城市設計”為主題的城市發展會議。水敏感性城市設計是澳大利亞對傳統城市開發措施的改進，其強調通過城市規劃和設計的綜合分析來減少城市建設對自然水循環的負面影響，并保護水生生態系統的健康穩定，旨在城市開發設計過程中控制和管理開發后的水體循環，以保護水環境的自然狀態及可持續發展，同時將雨洪作為一種資源加以利用，實現城市防洪、雨水污染控制、雨水資源利用、水環境生態保護、城市景觀綜合效益提升等。

WSUD體系將城市水循環視為一個有機的整體，力圖實現雨洪管理、飲用水供應和污水管理的一體化。該體系認為城市的灰色基礎設施和建筑形式應當與場地的自然特征相一致，并將自然降雨和城市污水視為一種可以利用的資源。其關鍵性的原則包括：1）保護現有的自然特征和生態環境；2）維持集水區的自然水文條件；3）保護地表和地下水水質；4）降低供水管網系統和雨水管網的負荷；5）減少排放到自然環境中的污水；6）將雨水和污水的收集、凈化、利用與風景園林相結合，以提升美學、社會、文化和生態價值。

WSUD反映了面對城市內澇等環境危機時在城市規劃、設計和建設過程中發生的根本性的策略轉變，使雨水及污水資源的管理和利用由傳統的單一排放模式轉變為系統的循環和控制模式。WSUD水敏性城市設計在澳大利亞應用廣泛，如應用在澳大利亞墨爾本東南約35公里的林恩布魯克房地產項目（Lynbrook Estate）。

歐盟水框架指令（Water Framework Directive， WFD）。2000年底，歐盟開始實施水框架指令（Water Framework Directive， WFD），是歐洲國家第一份正式的系統性的關于城市水資源平衡及可持續利用的官方文件，作為一個強有力的規章制度，歐盟水框架指令為英國、德國等歐洲多個國家水規劃和管理提供了參考標準。近10年來較新的水管理策略還包括《滲透標準區域水法》（Regulation for Infiltration in regional water law）及2010年出臺新的《暴雨管理方法》（Stormwater Act）等。

這些規章頒布的主要目的是保護和改善河流、湖泊、地下水及沿海的水資源，在整個歐洲實施綜合流域管理，以達到保護水生態環境的目標，并且提供了可以參考的理論和技術框架，使自然水資源得以可持續的開發和利用。其基本目標是：1）保護和增強水生生態環境系統；2）在有效的水資源保護的基礎上，推進可持續的水資源利用；3）為平衡、平等、持續的水資源利用提供充足的地表水和地下水；4）為保護和改善水生生態環境，減少和避免污染物的排放；5）減少旱澇和水澇災害；6）保護陸地和海域水體；7）建立保護區域和生物棲息地。

為確保國家內部及國際合作，成員國必須在行政安排、排放標準、環保技術、經濟措施、管理機構等方面均做出適當的協調⑩。EUWFD規定，每個流域建立的措施和方案均必須保證地下水的供給平衡，并將水域保護和污染控制緊密結合，將河流和湖泊等水生態系統視為一個整體進行統一的管理和監測，而非根據行政范圍實施。

2004年，法國將《歐盟水框架指令》轉換為國內立法，并確立了水資源管理的4個基本目標，即恢復水體的良好生態狀況、減少甚至消除有害物質的排放、在保障政策制定和監督過程中引入公眾的參與、考慮關于用水服務的成本補償原則。為此，法國制定了詳細的執行進展和時間計劃，以明確目標和可操作的方案。

西方發達國家城市雨水管理經驗對我國海綿城市建設的啟示

英、美、澳、德、日等國家針對城市化過程中所面臨的內澇頻發、徑流污染加劇、水資源流失、水生態環境惡化等突出問題，分別形成了效仿自然排水方式的城市雨洪可持續發展和管理體系，相應的措施和技術也得到了長足發展和實踐應用。其雨水管控方法、理論體系、法律法規和實踐效果既存在相似性也存在差異性。

我們應借鑒西方發達國家已經成熟的雨水管理措施，更好地推進海綿城市建設?；谖覈F有雨水管理法律法規不完善、管理制度不健全、市場激勵機制缺乏、技術力量薄弱及公眾意識薄弱等現狀，筆者對我國海綿城市的建設有如下思考和建議：

建立健全的雨水管理法律法規體系。將海綿城市建設和低影響開發理念融入規范性文件，確定在推進海綿城市建設過程中以雨洪管控、削減污染為主要目標，規定新建、改建、擴建工程均應進行低影響開發技術的設計和建設，并增加降雨徑流總量控制性目標的相關規定。新建區域應進行雨水綜合調控規劃和工程設計，且城鄉綠地功能提升、低影響技術應用應與主體工程同時設計、施工和投入使用。

在相關法律法規等規范性文件中增加關于雨水管理的鼓勵或懲罰性規定。在低影響開發技術推廣初期，建議制定雨水管理激勵機制，將應用低影響開發技術區域的面積按照相應比例換算為綠化面積，間接提升該區域的容積率；也可根據該區域對徑流總量控制的效果對業主給予相應補貼，鼓勵開發商的環境友好行為。在低影響開發技術推廣后期，建議制定雨水排放違規收費辦法，當該區域的徑流總量控制率未達到相應的控制目標時，有關執法部門應結合其實際徑流總量以及該區域面積等，收取相應的雨水排放費用。建立海綿城市建設評價體系，嚴格按照海綿城市建設、雨水管理相關法律法規以及技術導則的詳細內容進行評分，并與相應的激勵、懲罰機制掛鉤。

多部門、多學科協同開展雨水管控工作。城市雨水管理工作涉及多個部門，包括水務部門、環保部門、規劃部門、市容綠化部門及國土資源部門等相關部門。建議在進行雨水管理和海綿城市建設時，確定組織和負責部門，并形成聯動工作機制，成立由生態專家、水文專家、風景園林師、建筑師等組成的專家工作組，協助相關部門開展雨水管理工作。

加強雨水管控技術的研發與應用推廣。針對各城市的區域氣候特點和環境狀況，從中心城區、城郊區域、衛星城及鄉村地區的城鄉梯度，老城區、新城區和新建區的時間梯度，商務區、居住區、工業區、農業區等功能類型，研究不同梯度和功能類型的場地特征、環境狀況，研發上述類型中各類綠地適用的雨水低影響開發的技術體系和模式，包括雨洪管控的綠地空間規劃設計技術體系，雨水花園、生態植草溝、下凹綠地等技術優化和集成，綠地中綠色與灰色基礎設施空間耦合技術，綠地空間雨洪調控功能增效提能技術，等等。

強化公眾的雨水管理和利用意識。當前，群眾對于雨水管理、綠色基礎設施、低影響開發等理論缺乏認知和重視度，應結合低影響開發示范工程，創建海綿城市示范教育基地，加強海綿城市、低影響開發、綠色基礎設施等理論和實踐措施的宣傳。科研單位和非政府組織可以通過發表文章、項目展示等方式，加大宣傳力度。政府也可通過頒布雨水管理最佳試點等獎勵方式，鼓勵業主重視海綿城市建設；配合試點推廣活動，編印相關的宣傳手冊、環保購物袋等宣傳品，免費向公眾發放；通過電視臺、網站和報紙等媒體，及時宣傳海綿城市建設工作動態和成果。

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關鍵詞：水生植物；公園；濕地；景觀設計；應用

中圖分類號：S682文獻標識碼： A

1.引言

水生植物的各類非常繁多，目前已經開始應用于城市的園林水景布置中，它能夠對周圍的環境起到美化作用?，F代城市的人口數量不斷增多，環境持續惡化，需要通過一定的景觀改善來對城市的環境進行優化，讓城市居民的生活舒適度增加。近年來，城市景觀研究不斷深入，公園濕地景觀設計城為現代景觀中一項重要的組成部分。水生植物可以充分應用于公園濕地景觀設計中，讓居民更能夠感受到自然的和諧與美麗。

2.水生植物特點

水生植物主要是指常年生長在水中的植物。目前我國的高等水生植物有三百多種，按照生活方式可以分為挺水型、浮葉型、漂浮型與沉水型等。挺水類主要是將莖與葉露在水面之上，根系較為發達，尺寸較大的植株適水能力強，浮水類的植物葉片漂浮于水面上，一般浮水類的植物葉片海綿組織相對發達，有著大量的空氣，浮葉植物相對于挺水類植物的適應水特性更強，菱的適應水深可以達到3米，當植物生長到一定程度時，可以斷根生存，而不再受到根的限制。漂浮類植物的根會直接漂浮到水中，葉在水外，可以隨著水體的流動而不斷移動，可以對水中的礦物質進行吸收，如浮萍、鳳眼蓮等。[1]沉水類植物的根在泥中，而莖懷葉都隱藏于水體中，可以有效阻止水上層的動力對濕地底部進行擾亂，有效保持底泥營養，可以凈化水質，在白天生成足夠的氧氣，有利于魚類的生長，如苦草等。

3.公園濕地景觀設計概述

濕地公園是一種以規模化的濕地景觀為主體，通過對其他生態系統進行充分保護的基礎上對原有濕地進行適當開發，形成可以供人們觀賞、發展生態旅游的濕地區域。城市濕地公園可以分為天然濕地公園與人工濕地公園，人工濕地公園以自然濕地為基礎，采用人工挖掘的方式創造一個濕地來進行公園建設，人工濕地公園需要把濕地盡可能地打造成接近自然狀態，它的規劃方式與自然濕地有所不同。[2]

公園濕地景觀與其他的公園景觀有所不同，濕地公園中綠色元素更多，可以納入綠地系統規范的范疇。公園濕地景觀的規劃設計首先需要對周圍的環境進行了解，對不同的區域進行豐富與完善。濕地景觀中要在原有自然濕地風貌景觀的基礎上，通過植物各類與數量的引進不斷完善，在對植物的選擇時，要按照一定的原則，根據城市的發展需求、居民的喜好、當地的特色等綜合地考慮設計。

4.水生植物在公園濕也景觀設計中的作用

4.1景觀效果

水生植物可以觀葉、賞花，人們能夠欣賞到水生植物映照在水中的倒影，給人以一種清新、舒適之感。水體寬廣，給人以一種平靜的感覺。通過亭、橋等一些建筑體對水體進行隔開，根據不同的質地地面與圍合空間進行植物的生長與欣賞。整體會顯現出一幅掩映、幽靜的景觀效果。整個水生植物在公園濕地景觀設計中的應用可以改善當地的氣候，提升城市品味、形象，吸引更多的人來到這座城市工作、生活。

4.2生態效果

現代城市的環境不斷惡化主要表現在噪音污染、垃圾污染與大氣污染，水生態環境惡化的案例也在多個城市中頻繁出現。充分利用好水生植物在公園濕地景觀中的設計可以有效降低污染。水生植物可以吸收、富集水中的營養物質與元素，提高水體中的氧氣含量，避免底泥中的營養物質流失，利于生態平衡。大部分的水生植物都具有葉綠素，可以進行光合作用，提供氧氣為魚類呼吸，而水生植物的枝葉可以為魚類與水棲動物提供庇護場所，水生植物與濕地中的水生動物、鳥類的棲息地形成生物多樣性，促進公園濕地景觀生態的自我調節。另外水生植物可以為人類或動物提供食物，或者成為人工飲料，作用非常大。[3]

4.3經濟效應

水生植物在公園濕地景觀設計中的應用可以有效提高公園的環境形象，結合其他的建設、景觀投入，可以吸引更多的游客來到這里，成為當地經濟發展的一項重要組成部分。我國著名的公園濕地景觀都是經過多年的發展，在水體中加入水生植物已經成為設計者的共識。公園的建設在現代城市中作為重要的戰略措施，已經受到管理者的高度重視，也對公園建設投入了更大的支持。

5.水生植物在公園濕地景觀設計中的應用

5.1水生植物在公園濕地景觀設計中的應用原則

濕地是水陸相互作用形成的獨特生態系統，與人類的生存息息相關，也是自然界生物多樣性的生態系統與人類生存環境體現之一。[4]水生植物的濕地景觀設計要堅持多樣性原則，要盡可能地選擇多種類的植物類型，建立更多的水生植物群落，恢復沼澤環境，建立多種生存環境，對物種進行保護；堅持功能性原則，發揮濕地生態功能參與者，對染污環境進行改善；適應性原則，選擇本地植物為佳，盡量避免外來物種，外來物種有可能存在性差，也有可能會對其他的物種造成毀滅性打擊影響，避免過度繁殖的水生植物；美觀性原則，水生植物的選擇與搭配要注重主次分明，高低錯落，取得優美的景觀構圖，根據水深淺，依次種植各種類型植物，根據水生植物的特性，進行環境滿足。

5.2水生植物的選擇

在公園濕地景觀設計應用中，要選擇適合當地的鄉土水生植物，如紅線草、水芹等挺水植物，二是要選擇對城市污水有美化作用的水生植物，根據相關實驗，在不同的濕地景觀中不同的植物美化作用有所不同，如在滇池公園濕地景觀中，香浦、水芹對水中的TN、TP有著良好的凈化作用，可以達到高達50%的去除率。[5]

5.3水生植物的配置

在水體的植物的搭配上，要通過藝術性的構圖原理進行設計，充分體現植物的個體與群體的形式美，最為和諧的配置是對水生植物進行高低錯落，在岸邊進行點植，實現植物的色彩與線條多變，避免種植一些裙邊式的種植方法。一些規則式的水體需要在圍合規則的種植槽，其中的水生植物不需要太多，避免生長蔓延后對整體的景觀起到破壞作用。目前曲折溪流的配置手法相對特別一些，對于品質與色彩的要求都比較高。[6]在水生植物的種植時，還要充分考慮卵石的排放次序，一般選擇在點植植物之前，充分緩解水流對水生植物的沖擊作用。在品種搭配上，要充分體現挺水植物、沉水植物相呼應的特點，保持水生植物與陸生植物相協調配置。同時水生植物還要注意與耐水濕的喬灌木和色葉樹種的配置。盡可能地將水生植物的配置與環境達到和諧、自然、舒適，充分體現出現代濕地公園景觀之美。

5.4新技術應用

生物浮島是通過植物的栽培基盤與固定系統構成，它的作用類似于水體中的植物帶，通過植物的生長直接將水中的營養物輸出，通過根系形成一個生物膜，利用微生物的分解與合成代謝作用，有效去除有機污染物，生物浮島技術有凈化水質，創造生物的生息空間、改善景觀的作用，目前已經在有景觀要求的池塘等水域得到廣泛的應用，形成一道水上風景線。[7]

6.水生植物在公園濕地景觀設計案例

位于珠海高欄港裝備制造區的南虎湖園林綠化工程（已建成），總面積為71萬平方米，水體面積60萬平方米，平均水深為2米，投資約2000萬元。項目規劃充分根據現有地形特點，結合項目制約條件，遵循生態原則、開發與維護原則，以水體、植被、園路為主，打造自然、野趣同時具有一定休閑功能的開放性濱海生態濕地項目。在水體周邊主要與南水大道及裝備二路的銜接地帶，生長著蘆葦、香蒲、微甘菊等野生植物，在綠化設計時要充分與道路綠化相銜接處理。項目綠化工程總體可概括為“一湖三帶多景點”，本次南虎湖公園規劃適合咸水生長的植物種類主要有秋茄、桐花樹、拉關木、海漆、蘆葦等。

圖一 高欄港南虎湖項目園林綠化工程總平面圖

圖二 高欄港南虎湖項目園林綠化工程苗木表

6.結語

水生植物對于公園濕地景觀設計與應用有著重要的作用，通過對水生植物的類型選擇、合理搭配，創造出適當審美需求的水上風景線。把水生植物的良好凈化環境作用與景觀設計特性充分結合，實現景觀多樣性，滿足欣賞需求，促進城市公園環境更加美好和諧，形成良性循環，提高城市的形象，促進社會和諧發展。

參考文獻：

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[2]王玉琳.武漢綜合公園中濕地景觀營建研究[D].華中農業大學,2013.

[3]鐘琪.城市濕地公園景觀色彩規劃設計初探[D].四川農業大學,2013.

[4]劉妍.城市濕地公園設計方法和景觀創意的研究[D].安徽農業大學,2012.

[5]陶冶.黑龍江省濕地植物景觀設計初探[D].東北農業大學,2013.

篇9

關鍵詞：節能減排；路燈改造；聲控路燈

中圖分類號：TP273.5 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）10-0077-02

1 概述

近年恚隨著城鎮化的發展，城市照明越來越重要。當前，我國主要的發電形式依舊是火力發電，火力發電絕大多數情況是通過煤的燃燒發電，將會釋放大量的有毒有害氣體，不利于“節能減排”事業的發展。目前，我國路燈存在量在2600萬-3000萬盞。近幾年每年新增路燈數量為15%-20%，約300萬-600萬盞。通過粗略計算，每年路燈耗電總量約為18.939×109kW?h，占火力發電的0.51%，相當于兩個三峽大壩年發電總量。

針對如何優化路燈使用情況，眾多專家學者均給出了解答：目前主流的優化方案有：（1）LED路燈、（2）太陽能路燈，但都或多或少存在一些問題，比如穩定性較低?；诂F狀，筆者赴重慶、福建、黑龍江等地進行調研，提出了：（1）聲控路燈；（2）路燈分時段控制；（3）遠程路燈控制；（4）智能控制等方案。

2 調研成果

2.1 調研成果分析

筆者采用了問卷調查與實地調研相結合的方式進行。通過在山西太原、山西晉中、重慶、福建福州、遼寧大連、湖北隨州等地發放問卷調查表，發現90%以上的人認為存在路燈浪費情況。

2.2 路燈使用情況評估

定義路燈使用效率公式：η=（ia+Ib）÷Q×100%

式中：

η：路燈利用率

i：實地調研階段行人數

I：實地調研階段車輛數

a：實地調研階段行人行走時間

b：實地調研階段車輛使用時間

Q：實地調研階段路燈工作時間

計算結果詳見表1。

3 改進方案

3.1 現有路燈的改進措施

目前有以下幾種方式的改進措施：

太陽能路燈：采用兩種模式即正常模式和節能模式，正常模式下隨著光線強弱而工作，節能模式下隨著光線強弱在有車輛或行人通過時工作，并且可根據光線靈敏度進行人工調節。

LED路燈：無極調光是LED 燈的特點，通過為路燈安裝控制系統，按照不同的照明需求設置不同時間段的路燈輸出功率，這樣既滿足照明需求又達到節能的目的。

3.2 聲控路燈

3.2.1 工作原理

總的來說，聲控燈就是通過感應聲音來達到控制的關的目的。具體來說，聲控開關內有麥克風、光敏電阻、三極管、電容器等電子元件。在白天，由于光敏電阻的阻值較小，就會自動屏蔽掉麥克風的信號輸入。當汽車經過，即使有很大的聲音，但是因為光敏電阻的下拉導致信號無法繼續傳送，所以白天的時候路燈將不會工作。夜晚的時候，光敏電阻阻值變大。

3.2.2 改造方案

我們將聲控開關進行修改，使之可以應對室外環境的各種天氣情況。首先，我們在聲控開關的四周加上海綿（海綿可以吸水，可以減少冰雹、雪的沖擊作用發出的聲響）；再在聲控開關的前面加上一接水裝置，使一部分水可以落入其中，利用杠桿原理，啟動一個消聲裝置，使之可以進一步消除雨聲；最后，將之安置在路的兩邊即可。

3.3 路燈分時段控制方案

執行路燈分時段控制，是實現路燈節能的最重要的手段。考慮到在城市的主干道較多的使用了雙臂燈或單臂燈，后半夜人流量大幅降低、車流量有所減少，可適當降低照明要求。

3.4 遠程路燈控制方案

使用先進的路燈控制裝置，實現智能控制節能?！叭b”系統是指具有遙測、遙信、遙控功能的系統，又稱遙控遙測遙信系統。這是路燈照明行業的專業術語，有關部門應盡量多采用這種路燈控制系統，以實現節能的目標。

3.5 智能控制系統

（1）太陽落下光線看不清100m內時，智能化裝置開啟閉合路燈電源。

（2）深夜時，智能化裝置根據時段自動開啟閉合光源并控制光照度。

（3）太陽升起光線能看清100m內時，智能化裝置動作切斷路燈電源。

（4）智能化系統深夜自動間隔關閉光源。

（5）智能化系統在深夜自動降低光源功率的裝置。

（6）智能化系統能自動控制關閉不超過半數的燈具，但不得關閉沿道路縱向相鄰的兩盞燈具，達到可靠性和節能性的綜合考慮。

（7）智能化系統定期進行維護調整、測試。

4 結語

本文通過調研以及分析了山西太原市迎澤大街等路段路燈利用情況，目前還存在較多問題，急需解決。通過提出了以聲控路燈為特色的改進方案，并通過大量實驗，證明了該方案的可行性，有效地改善了路燈的能源浪費問題。這些方案的提出，積極地響應國家節能減排政策的號召，這種改造方式，對我國路燈浪費問題的解決，起到了指導作用。

參考文獻

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關鍵詞：自然紋理；審美特征；環境藝術；設計應用

人類是大自然的產物，也是大自然的寵兒。人類要在自然環境中完美發展，必須與周圍的環境和諧相處。因此，當下的環境藝術設計理念必須將人的生存環境和文化環境和諧相融。自然紋理是大自然的一個重要表現方式，是具有生命活力的視覺設計元素，其符號具有無私無欲、揮灑自如、順理成章的特點，是物質和生命運動的基本軌跡，也是自然美的一個重要體現。實際上，不同的材質有著不同的自然紋理，表達著不同的情感訴求，有著各自獨特的形式和風格。這些多樣化的秩序符合人的生理特點和心理需求[1]。

一、水痕紋

水痕紋主要包含水波紋、水流紋、干涉紋和雨點紋等紋類。其中，水波紋又稱波浪紋，是由水流、波浪和風等介質的運動在非粘性沉積物上所形成的一種波狀起伏的地質構造，由波峰、波谷和一定的坡度組成的連綿波浪狀，主要有水流波痕紋、浪成波痕紋、風成波痕紋等，在泥質沉淀物表面流動時沖刷出來的痕跡，由于地質變遷，滄海桑田、泥沙成巖，凝固成一塊塊具有水符號的化石。其中，波浪和流水形成的淺水波痕最具有審美價值，在地質構造上形成豐富多彩的紋理，圖形勻稱、線條流暢、動感十足、浮想聯翩，不是浮雕勝似浮雕，既有科學價值，又有美學價值，集科學、美學、趣味和神奇于一體，且廣泛存在于一些山區地帶，是一種富有潛力的美學裝飾資源。比如桂林的分叉波痕，是濁流流速減緩，密度流轉化為牽引流后在低流態條件下，并疊加有推進型風暴浪作用形成的一個特征。據推斷，含分叉波痕的水深在100米左右[2]。帶有波痕紋的波紋巖石，主要有海水波紋巖石和湖泊波紋巖石，目前在河南省南太行地區的萬仙山、云臺山，洛陽的龍潭峽等地有廣泛的分布。（圖1為分叉紋，仿佛一幅生機勃勃的“牧羊圖”；圖2為帶有雨滴痕的淺水紋，若潮水剛過余韻猶在。）水痕紋巖石在室內外的裝飾上的應用主要表現在以下三個方面：其一是用作室內墻壁的裝飾，按照浮雕作品的裝飾形式布置?？蛇x用圖形優美、寓意豐富、質地堅硬、大小適中的材料，利用大理石、瓷磚、木質等材料加框裝裱。這對于性格急躁亢奮，喜愛流水美和水紋飾圖案的人士而言，不失為一種美麗的心理慰撫。其二是作為洗浴室內的地板，其除了能增加美感之外，還可以起到防滑和排水的效果。其三是鋪設在林蔭小道上，可以帶來林深徑幽的山間氛圍。應當指出的是，這種大自然賦予的萬年化石資源有限，切不可過度開采使用。

二、龜裂紋

龜裂紋又稱網裂紋，主要指由于土地干旱等原因造成的土地縮水之后形成的不規則龜甲紋狀縫隙。通常來說，土壤的含水量在40%左右，水分在土壤中的作用是將土壤的各種成分“粘合”在一起。然而，由于氣候干燥，降雨量偏少和熱脹冷縮的原理，長時間的高溫天氣造成的土壤水分大量蒸發，失去了水的粘合加上地表熱脹冷縮，結果就出現了縱橫交錯的龜裂紋（如圖3）。龜裂紋大多線條彎曲、極少重復，屬于一種不規則的網狀紋。一般而言，夏天土地溫差較大，干旱程度比冬天嚴重，更易造成土地龜裂。此外，還有陶瓷龜裂紋、樹皮龜裂紋等。其中，宋代哥窯在燒制過程中，當內部應力在正常狀態下不平衡時，釉的伸縮程度超出其彈性極限，導致釉層斷裂、位移，直至形成新的應力平衡，哥窯中的釉裂過程與土地龜裂過程具有異曲同工之妙，在當時就很名貴。在龜裂紋的開發應用上，英國KAZA混凝土裝飾公司，對產品進行了創新設計，開發出了一款50多件大小不同的大地龜裂紋混凝土磚，可進行規?；a，并在一個載體涂層上進行表面處理和涂設。施工上要求快速而熟練地鋪設混凝土磚，并且組成一個無縫的排列，每個小片的凹面都完美地體現了自然的干燥過程，但無需永久固定在地上。該公司聯合創始人彼得•奧斯卡認為：“公司的貢獻是使用當今前所未有的極致定制混凝土磚設計和制造，對園林主題進行了真實體現?！比缃瘢瑹o縫大地龜裂材料，已成為水景公園的主題標志之一。在室內環境藝術的設計應用中，龜裂紋材料可以作為地板鋪設在浴室中，一是可以起到快速排除地上積水的作用，促使地面迅速干燥。二是將其作為裝飾圖案，用在面盆、浴盆等器具上，可以警示水資源的珍貴，提醒人們注意節水。三是這種紋飾對于喜土諱水的人士來講，具有溫馨價值。四是可以在海綿型城市建設上加以推廣應用。如今的路面硬化，極易導致雨水迅速流失，而帶有裂縫的材料可以使雨水滲入到地表，從而使雨水的橫向流動變為縱向滲透。倘若在室外景觀設計上，多添加一些龜裂紋建筑材料，這樣既能補充土壤的含水量，又能在一定程度上減少洪澇災害的發生，對于海綿型城市的地表建設具有積極意義。

三、木質紋

木材由于導管、軸向薄壁組織、木射線等大小排列方向、組成角度與形狀、切割方式的不同，展現在不同切面上，就呈現出具有規律性的紋理圖案，屬于一種植物的內紋理。使用不同的切割方式，所得到的圖案既具有自然形態，又具有裝飾性的美感。徑切面主要表現為直紋理，弦切面表現為斜紋理、螺旋紋理、波形紋理和交錯紋理等類型[3]。橫向截面表現為同心圓圖案，顯示樹木的生長年輪，具有圓滿、周全的含義。而一些木紋特征明顯的木化石，從形成機理上講屬于木、水、土自然交換融合的產物，古色古香、質地堅硬、紋理分明，具有自然和諧的氛圍，具有永恒、長壽等寓意，在環境裝飾上具有吉祥色彩。不同的樹種具有不同的內紋理，這也是鑒別木材種類的重要依據。比如，小葉紫檀紋理細如牛毛，有蟹爪紋分布。海南黃花梨紋理具有帶狀長紋、色澤交錯、鬼臉和熒光等特點[4]，仿佛一幅立體的淡墨山水畫。金絲楠木紋理豐富多變，具有移步換影、美輪美奐的奇異色澤，其木材的價值主要取決于紋理的稀缺程度。其紋理主要有虎皮紋、水泡紋、火焰紋（如圖4）、波浪紋、鳳尾紋、龍鱗紋、玫瑰紋、金玉滿堂紋等[5]。黑胡桃木材切削面光滑，光澤柔和，呈淺黑褐色帶紫色，切面為美麗的大拋物線花紋，時而有波浪形的曲卷樹紋和“鳥啄痕”，形成賞心悅目的裝飾圖案。柚木油性光亮，材色均一，紋理通直。從紋理來看柚木有明顯的墨線（或血筋）和油斑，墨線成直線分布，橫切之后呈現鬼斧神工般的美麗花紋，細致優美。木材的紋理廣泛應用于室內外環境的裝修和裝飾上，比如家具貼面、地板貼面、木雕作品等。另外，在室內裝飾方面還可以有所開發，一是可以將一些稀有的木材紋理裝裱在內墻上，比如金絲楠木的火焰紋，對于喜愛紅紅火火氛圍的人士來講，非常適合。二是將高齡樹木的年輪橫截面在室內進行裝飾懸掛，準確記錄了樹木生長地的氣象史，可引起人們對于氣候變遷、生態保護等領域的關注和對生命的敬畏。

四、巖石紋

巖石是人類最重要的建筑材料，種類眾多。最早的片麻巖年齡在39億年左右。石材具有很強的審美價值，北京的漢白玉，南京的雨花石，福建的壽山石，浙江的青田石等名石，早已成為傳統的工藝美術用材。圖案優美的巖石首選大理石，源于一種白色帶有黑色花紋的石灰巖，剖面可以形成一幅天然的水墨畫，古代常選取花紋成型的大理石制作畫屏或鑲嵌畫。當代大理石逐漸發展成有各種顏色花紋，用作建筑裝飾材料的石灰巖。其次是沉積巖，具有層次分明的特點，是蘊藏有古代生物遺體的化石，它是判定地質年齡和研究古代地理環境的珍貴資料，被稱作是紀錄地球歷史的“書頁”（圖5為火山沉積巖）。另外，色澤碧綠的孔雀石含銅成分很高，在缺銅地區作為裝飾使用很受人們歡迎。質地如玉的蠟石，可以裝點盆景藝術。石質堅硬，能吸水有溝紋洞孔的砂片石（如圖6），以及具有溝紋和小孔的昆山石，澆水后可使室內空氣濕潤。另外還可以在巖壁的孔洞處種上四季碧綠的花草。色彩相雜、溝紋縱橫的龜紋石，具有長壽的文化意涵。石質堅硬、敲擊聲音清脆悅耳的吳碧石，可雕刻成木魚形狀供娛樂健身。

五、生物紋

生物紋是生命演化的自然結果，具有很強的科學意義、藝術價值和應用價值，在仿生建筑領域中具有較大的應用前景。比如，樹葉（如圖7）和蝴蝶翅膀的脈絡（如圖8），其路徑的形成和進化過程，很可能取決于輸送營養物質的經濟原則?，F實生活中，一些城市的大院割據、圍墻林立所造成的交通堵塞狀況，就與自然界的演化格格不入。一些小區道路筆直，表面看起來很整齊，卻不太符合運動的自然軌跡和自然的審美特性。地板磚往往采用一個模子生產，除了經常因切割使用造成浪費之外，遠不如樹葉和昆蟲翅膀中的結構美麗。生物紋美觀、自然、和諧、低碳，對于交通構架、美觀綠化都具有很強的借鑒意義，可以在城市的街道布局、路徑優化、小區規劃、建筑戶型的設計、地板的鋪設等領域加以應用。當前，研究自然紋理的學者，已經提出許多新方法來進行紋理分割，這對于自然紋理的實際施工具有明顯的應用價值。比如李大錦提出，為解決樣圖邊緣易產生無效候選點的問題，用樣圖內部與之大小和形狀相同的像素塊來置換，像素塊和被置換的像素塊沿一條不規則的曲線相匹配。合成過程中在接近邊緣時像素塊的生長會轉向紋理內部。該方法減少了因隨機產生候選點而形成的塊間不連續，有效地改善了視覺效果[6]。

六、星云紋

星云，包含了除行星和彗星以外的幾乎所有延展型天體，通常也是恒星形成的區域，具有廣博、恒久、生長、巨能等特征。如鷹星云被NASA命名為“創生之柱”，是天文攝影中著名的影像。星云區域內的氣體、塵埃和其他物質聚集在一起，形成了巨大的質量，而且不斷吸引了更多的質量，最后大到形成恒星。而剩余的物質還可以形成行星和其它天體。一個普通星云的質量至少相當于上千個太陽，半徑大約為10光年。我們在地球上觀察到的圖像，好多都是幾億年之前，乃至幾十億年前的構造。可以說，星云紋是目前人類可以觀察到的最宏偉的天體。用宇宙星云紋裝飾室內環境，可以使人們的胸懷博大、視野遼闊，形成開朗、樂觀的品性，體現出有容乃大的寓意。銀河系附近的最大的恒星搖籃（如圖9），位于劍魚座星云附近，跨度100光年，形成時間僅有幾百萬光年。恒星釋放的紫外線，以及恒星風，穿透誕生恒星時的氫氣的包裹，并在其中蝕刻出一道道的痕跡。由此形成了一幅包含了如同雕梁、山脊、河流的夢幻畫面，中間的黑色區域依稀是一棵節日樹的輪廓。這些亮星不僅能雕刻出氣態的地形，也會為下一代恒星的形成創造條件。宇宙之唇星云（如圖10）[7]，又稱上帝之唇，質量是太陽的35倍，亮度是太陽的100多萬倍，象征著宇宙的大愛。

參考文獻：

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