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基于低冲击开发理念的城市住区规划与设 计策略研究

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基于低冲击开发理念的城市住区规划与设计策略研究
硕士学位论文
哈尔滨工业大学
2011 年12 月


摘 要
以结构性缺水、水环境恶化和水安全隐患为代表的城市水问题已成为我国水资源管理和利用所面临的迫切需要解决的问题,而作为城市主要功能之一的居住功能不论在依赖程度还是需求总量方面都与城市水资源密切相关,是与城市水问题关联密切和相互影响最直接的方面。
低冲击是在可持续、生态理念影响下通过城市雨洪管理方法和实践不断完善和升华的发展观念,其所倡导的用小规模、分散的手段控制城市雨洪的思想,深刻地影响了诸如城市总体发展策略、市政设施、绿地景观系统等规划方面,从而催生了一系列以低冲击开发为指导的总体或专项规划、住区规划与设计、公共空间规划与设计等。低冲击开发理念以开发后水文条件接近开发前的状态为主要衡量依据,制定合理的水体消解和利用程序整合不同层面、不同载体的水体利用过程。将城市建成用地与自然条件地面差异的主要焦点——下垫面作为研究和改造对象,效仿自然原理,通过结构和非结构性措施改善城市下垫面形态和构成等特征,从而实现对雨水等水体的高效入渗、疏导和利用。以低冲击开发理念指导的城市住区,具有下垫面丰富多样、联系紧密灵活等异于传统住区形式的特点,因而相应地要求住区要素实现排用相成的市政系统、景用复合的绿地系统、立体利用的建筑系统、快速疏解的道路系统和多元复合的硬质场地等,从而满足低冲击开发要求,优化居住区水体利用和改善城市水问题。
根据对低冲击开发的内涵、原理和对住区的作用的梳理,通过低冲击视角分析了我国住区规划中主要存在的几点问题。针对诸多需要解决的住区规划问题,从规划观念、水体利用模式、住区要素和管理法规、运行机制保障等方面提出我国住区规划的目标。以住区规划目标为导向,通过分析低冲击开发的内容得出在低冲击开发指导下住区规划的内容,并对住区现行规划的要素进行分析,对形成原因和改善方式提出建议。最后,根据分析提出低冲击开发下的我国住区规划与设计策略,从建立住区雨水利用管理机制、制定高效的雨水利用规划原则、构建各类要素协调的雨水利用系统和针对住区要素的低冲击优化等角度进行规划与设计策略的阐述,为住区规划提供新的发展思路。
关键词:低冲击开发;居住区;雨洪;下垫面;径流


目 录
摘 要 .....................................................................................................................I
Abstract .................................................................................................................. II
第1 章 绪论........................................................................................................ 1
1.1 课题背景....................................................................................................... 1
1.1.1 国内城市面临水利用三大问题............................................................. 1
1.1.2 针对三大问题的水利用思维转变......................................................... 3
1.1.3 低冲击开发理念的生态和社会意义..................................................... 4
1.2 研究目的与意义........................................................................................... 6
1.2.1 研究目的................................................................................................ 6
1.2.2 研究意义................................................................................................ 7
1.3 研究范围及概念界定................................................................................... 7
1.3.1 点源污染与面源污染............................................................................ 7
1.3.2 城市下垫面............................................................................................ 8
1.3.3 低冲击开发............................................................................................ 8
1.4 国内外研究现状........................................................................................... 9
1.4.1 国外相关研究........................................................................................ 9
1.4.2 国内相关研究...................................................................................... 11
1.5 研究方法和内容......................................................................................... 12
1.5.1 研究方法.............................................................................................. 12
1.5.2 研究内容及框架.................................................................................. 12
第2 章 低冲击视角下我国住区的雨水利用问题................................................ 15
2.1 低冲击开发的内涵..................................................................................... 15
2.1.1 效法自然.............................................................................................. 15
2.1.2 变废为用.............................................................................................. 16
2.1.3 集约复合.............................................................................................. 16
2.1.4 协调统一.............................................................................................. 16
2.2 低冲击开发的原理..................................................................................... 17
2.2.1 循环利用雨水...................................................................................... 17
2.2.2 自然排水系统...................................................................................... 18
2.2.3 增强下垫面入渗.................................................................................. 19
2.3 低冲击开发对住区建设的作用.................................................................. 22
2.3.1 促进住区可持续发展.......................................................................... 22
2.3.2 有效抑制住区水问题.......................................................................... 24
2.3.3 营造复合的空间和功能...................................................................... 24
2.4 我国住区规划中雨水利用存在的问题...................................................... 28
2.4.1 对雨水的资源价值和生态效益认识不足........................................... 29
2.4.2 社会经济条件使雨水利用问题复杂化............................................... 30
2.4.3 缺乏针对雨水利用的系统性规划法规............................................... 31
2.4.4 住区规划缺少对雨水利用的框架制定............................................... 32
2.4.5 住区中各要素对雨水的利用不成体系............................................... 32
2.5 小结............................................................................................................. 34
第3 章 低冲击开发理念下的住区规划目标与要素............................................ 35
3.1 低冲击发展影响下我国住区规划的目标.................................................. 35
3.1.1 树立尊重自然原理的规划观念........................................................... 35
3.1.2 建立集约高效的水体利用模式........................................................... 37
3.1.3 构建协调统一的住区空间要素........................................................... 38
3.1.4 确立系统的管理法规和运行机制....................................................... 38
3.2 低冲击开发的内容..................................................................................... 39
3.2.1 尊重自然的场地利用.......................................................................... 39
3.2.2 分工明确的利用体系.......................................................................... 40
3.2.3 源头控制的收集机制.......................................................................... 40
3.2.4 层次分明的利用流程.......................................................................... 41
3.2.5 丰富多样的措施方案.......................................................................... 45
3.3 低冲击开发下的住区规划内容.................................................................. 47
3.3.1 住区场地利用...................................................................................... 47
3.3.2 住区规划结构...................................................................................... 48
3.3.3 雨水收集利用机制.............................................................................. 48
3.3.4 雨水利用流程...................................................................................... 49
3.4 住区规划要素的分析................................................................................. 50
3.4.1 绿地要素.............................................................................................. 50
3.4.2 道路要素.............................................................................................. 51
3.4.3 建筑要素.............................................................................................. 51
3.4.4 硬质场地要素...................................................................................... 52
3.4.5 市政设施要素...................................................................................... 52
3.5 本章小结..................................................................................................... 53
第4 章 低冲击住区的规划与设计策略............................................................... 54
4.1 制定高效的雨水利用规划原则.................................................................. 54
4.1.1 制定消解单元构成的用地布局........................................................... 54
4.1.2 配置合理的点线面消解单元............................................................... 56
4.1.3 充分利用自然消解原理和方式........................................................... 58
4.2 构建各类要素协调的雨水利用系统.......................................................... 59
4.2.1 提倡人工自然系统相互补充............................................................... 59
4.2.2 优化住区下垫面渗透性能................................................................... 62
4.2.3 降低非渗透下垫面连续程度............................................................... 67
4.2.4 提倡互补多样的下垫面组合............................................................... 68
4.2.5 住区规划要素的下垫面整合............................................................... 69
4.3 建立住区雨水利用管理控制机制.............................................................. 75
4.3.1 分层次制定规划政策法规................................................................... 75
4.3.2 分类别制定雨水利用指引................................................................... 79
4.3.3 将雨水利用纳入审核程序................................................................... 83
4.3.4 推行尊重自然的规划流程................................................................... 85
4.3.5 建立雨水开发权交易平台................................................................... 87
4.4 本章小结..................................................................................................... 88
结论 .................................................................................................................. 89
附录 .................................................................................................................. 91
美国的低冲击住区规划流程........................................................................ 91
低冲击开发的结构性措施............................................................................ 93
住区各要素的消解原理与结构.................................................................... 97
参考文献............................................................................................................. 107
攻读硕士学位期间发表的学术论文.................................................................. 111
哈尔滨工业大学学位论文原创性声明及使用授权说明................................... 112

致谢 .................................................................................................................. 113


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