陳 麗孫 青,2
(1.云南師范大學 旅游與地理科學學院, 云南 昆明 650500;2.云南省昆明市第十中學, 云南 昆明 650011)
高考試題之城市藍化理念的應用與解析
陳 麗1孫 青1,2
(1.云南師范大學 旅游與地理科學學院, 云南 昆明 650500;2.云南省昆明市第十中學, 云南 昆明 650011)
城市藍化是自然——經濟——社會復合生態系統可持續發展的重要組成部分,對于提升城市可持續發展具有重要意義;城市藍化在改善和保護城市環境中所起的作用稱為“藍化效應”。近年,緊隨國家提出生態文明建設,城市藍化理念在高考地理試題中也多次出現,本文舉例解析城市藍化的工程措施。
城市藍化;城市水生態;海綿城市;藍化效應;工程措施
城市綠地在改善城市環境、美化城市景觀等方面的作用早已為大眾所熟知,但與城市綠地具有同樣重要作用的城市水體卻常常被忽略[1]。通常把城市綠地建設稱為“城市綠化”,相似的,把城市水體建設稱為“城市藍化”,將城市水體在改善和保護城市環境中所起的作用稱為“藍化效應”。
城市水體大致可以分為自然水體和人工水體兩類,主要包括城市區域內的河流、泉水、湖泊、水庫、池塘以及人工湖泊和人工濕地等。城市水體不僅具有調節城市氣候、增加空氣濕度、吸附塵埃、涵養綠地、補給地下水、保護生物多樣性等生態功能和改善城市生態、美化城市環境、提供休閑健身場所、調蓄城市內澇和防治雨洪災害等社會功能,還具有水上航運、生產動植物產品、發展旅游業等經濟功能[2]。
針對城市雨水資源浪費、內澇及雨洪災害接連發生的現狀,國家高度重視城市水資源開發利用和城市水環境建設。通過調整城市發展戰略與改變基礎設施建設思路,在城市發展規劃中納入雨水開發利用、排水防洪、控制徑流污染等城市水體建設措施,積極開展海綿城市、“雨水花園”等新形態城市建設[3]。
城市藍化是自然——經濟——社會復合生態系統可持續發展的重要組成部分,主要通過開展城市水生態設施建設,實現擴大水面積、保護水生態、提高水質量、美化水環境、開發水經濟等目標,改善城市水生態功能,進而提升城市可持續發展能力。[4,5]近年,緊隨國家提出生態文明建設,城市藍化理念在高考地理試題中也多次出現,涉及有關城市水循環及城市水體和植被生態的相互影響的內容,本文舉例解析城市藍化的工程措施。
1.因地制宜、統籌規劃、科學制定城市藍化計劃,構建“海綿城市”
受地形地貌、降水等因素的影響,南方城市氣候濕潤,降水充沛,水資源十分豐富,較容易實現城市藍化;北方城市干旱少雨,水資源短缺,實現城市藍化的難度較大。且受環境溫、濕度的影響,冬季水體對環境的改善和保護作用相比夏季弱,所以在不同區域實施城市藍化時,需根據具體情況制定方案。如,在北方冬季時可將一些小面積、小區域的人工湖泊、池塘等水域的水抽存于水庫中,當夏季到來時,實行水域放水。這樣可以節約水資源,又不影響城市水體發揮對城市的一系列重要作用。
城市藍化工程的實施需要政府支持、科學規劃,建立相應管理機構,形成統一規劃和領導、職責明確、管理規范、高效運作的指揮體系。制定科學和行之有效的城市藍化工程實施計劃,為城市水體系統的長遠發展制定科學規劃。全面實施城市水體建設,實現城市水體藍化,改善城市生態。
近年來,隨著城市化進程的加快,城市建筑密度增加,硬化鋪裝面積增大,城市綠地面積緊縮等導致城市環境劣化,城市雨水下滲不暢,我國多地城市出現“遇雨看海”的情況,引發城市雨洪災害。2014年,借鑒美國等在應用低影響開發技術進行雨水徑流管理方面所取得的先進管理經驗,結合我國國情提出構建“海綿城市”,保障城市建設與自然水文平衡發展。
【試題鏈接1】
(2016年上海高考地理試題六)“海綿城市”是指城市能夠像海綿一樣,下雨時蓄水,需要時“放水”。
11.上海建設“海綿城市”,除能夠提高地下水位外,對地理壞境產生的影響還有
A.加強城郊間熱力環流 B.防止海水倒灌
C.減緩地面沉降 D.減弱酸雨污染
12.上海建設“海綿城市”可以采取的措施之一是
A.退耕恢復濕地 B.鋪設防滲路面
C.完善排水系統 D.增加綠地面積
【試題解析】
海綿城市的建設,利于雨水下滲,補充地下水,抬高地下水位,減輕因地下水過度使用而出現的地下漏斗區,利于減緩地面沉降;城郊間熱力環流是大氣運動,與水運動無關;酸雨是酸性污染物質濕沉降,與海綿城市無關;海水倒灌是因過度抽取地下水或河水水位下降導致,海綿城市是下雨時蓄水,需要時“放水”,不能減緩因河水水位下降導致的海水倒灌。
增加綠地面積,可有效地增強雨水的下滲,利于下雨時蓄水,利于植被吸收,利于海綿城市建設;上海市本身耕地少,導致城市內澇的主要原因是硬化地面,退耕恢復濕地,是有限的,不能很好地實現海綿城市建設;鋪設防滲路面不利于雨水下滲;完善排水系統,加速地表徑流下泄,不利于雨水收集。
2. 整治城市自然水體,完善城市水系網絡
對城市自然水體如河流、湖泊等,在充分保護其自然形態的基礎上進行清潔整治改造,清理污染及河道淤塞物,清除雜草、樹木、違章建筑等阻水障礙,改善水質和水流條件,實現水體自然藍化。完善城市中水體系統的連通,主要湖泊、一級河道、再生水河道連通循環,形成城市循環水系。[6]
3.增加人工水體面積
規劃修建人工湖、池塘、水庫等人工水體,擴大城市水體面積,使城市藍化效應得到最大發揮,起到調節區域小氣候、凈化空氣,改善城市生態環境和居民生存環境的重要作用。例如,山東日照市對城市廢棄采石坑進行了改造,建成了七彩湖、碧霞湖、紫煙湖等城市湖泊公園。既能收集雨水,又為城市綠化提供灌溉水源,改善了城市生態環境的同時,還為市民提供了親水空間。[7]
4.實施雨污分流、雨水收集工程
我國主要受季風氣候的影響,大部分城市有集中降水的季節。但是由于城市缺乏蓄水的水體,而且現代城市建設導致不透水面積增大,雨水下滲不暢導致雨水流失量增大,水循環系統破壞,使自然水循環嚴重受阻。有的雨水甚至直接匯入排污管道,被直接浪費掉。當旱季到來時,城市河流溝渠卻又呈現干涸、缺水狀態。
我國近年來也非常重視“雨水利用”、“低影響開發”,通過“滲、蓄、滯、凈、用、排”等措施來實現對雨水徑流從源頭、中途到末端的全面控制。以最大程度恢復自然的水循環過程。
所以,首先要實行雨污分流,建立雨水收集的集水系統設施,結合城市藍化工程建設蓄水水體面積,將城市雨水收集利用,避免將雨水直接排入下水中,造成浪費。例如雨水通過落雨管、倒立水口等匯聚儲存在人工湖中,進行再利用。可以用來澆灌城市綠地,還可以通過生態透水磚鋪設的地面滲入地下補給城市地下水。同時也可以為城市景觀水體補充和匯聚水源。雨水收集是實現城市藍化的重要途徑。
為保障城市建設與自然水文平衡發展,借鑒美國等在應用低影響開發技術進行雨水徑流管理方面所取得的先進管理經驗,我國于2014年提出構建“海綿城市”和“雨水花園”。[8]其核心是合理控制城市下墊面的雨水徑流,通過減少城市硬化路面、增加鋪設生態透水地面、倡導綠色屋頂、雨水儲滲池及雨水回用設施等措施,使雨水就地消納和吸收利用,發揮滯洪作用,利用生物滯留設施減少雨水徑流污染。
【試題鏈接2】
(2015年全國新課標卷第1-3題)雨水花園是一種模仿自然界雨水匯集、滲漏而建設的淺凹綠地,主要用于匯聚并吸收來自屋頂或地面的雨水,并通過植物及各填充層的綜合作用使滲漏的雨水得到凈化。凈化后的雨水不僅可以補給地下水,也可以作為城市景觀用水、廁所用水等。圖1示意雨水花園結構。據此完成下列小題。

圖1
1.鋪設樹皮覆蓋層的主要目的是:
A.為植物提供養分 B.控制雨水滲漏速度
C.吸附雨水污染物 D.保持土壤水分
2.對下滲雨水凈化起主要作用的填充層是
A.樹皮覆蓋層和種植土層
B.種植土層和砂層
C.砂層和礫石層
D.樹皮覆蓋層和礫石層
3.雨水花園的核心功能是
A.提供園林觀賞景觀 B.保護生物多樣性
C.控制雨洪和利用雨水 D.調節局地小氣候
【試題解析】
雨水花園模式的底部為砂層和礫石層,鋪設此層利于讓經過上層土層處理的雨水下滲,并把滲下的雨水導出流走。故該雨水花園地下部分含水量變化很大,為保證地表植物生長,必須保持土壤合適的水分條件,覆蓋樹皮可達到此目的。雨水下滲后種植土層和砂層可對雨水起到過濾作用,達到在一定程度上凈化雨水的作用。
雨水花園的核心功能是增加雨水的下滲量并回收利用雨水,同時因減小了地表徑流,可有效起到降低暴雨后城市內澇的頻率和程度。
5.加強污水治理和節水管理
對城市已被污染的河流、湖泊等水域實行綜合整治。改善水質,防止水生生態系統結構和功能的退化。(1)阻斷污染,禁止工業廢水、生活污水向城市水域的排放。(2)分片建污水處理廠,加強污水處理能力,實現達標排放。注重再生水的建設和利用,將再生水用于河湖景觀補水、城市綠化、道路清潔、建筑施工和生活雜用等,提高再生水利用率。(3)節約用水,加強宣傳,提高居民節水意識。(4)強化日常監管,遏制亂棄、亂排、亂占等現象。招募員工進行水域生態的管理和維護,為城市藍化工程實施提供保障。通過源頭治理,去污還清,實現清水長流。
6.城市藍化與城市綠化緊密結合
城市水域和城市綠地,二者的緊密結合為城市擁有良好的生態環境發揮極其重要的作用。城市水域可以澆灌和涵養周圍的綠色植被,而植物的蒸騰作用則會增加城市空氣中的水分,濕潤的空氣也可以促進降水,進而協助城市的水循環。城市綠地系統對雨水徑流的控制率達到30%~40%,能夠有效控制雨水徑流污染,對天然降水起到過濾、凈化的作用。[9]
推廣雨養型屋頂綠化系統,能夠有效對雨水進行源頭截留。據調查研究,10厘米厚的綠化屋頂能夠截留15~30mm的降水。而我國南方大部分城市,如成都、重慶、南昌、杭州、長沙等城市都有屋頂綠化。
城市行道樹木地面鋪設生態透水磚,就是雨水就地滲蓄自灌,節約人工灌溉成本和綠化養護,下滲補給地下水,對雨洪起到減流、控污的作用。
【試題鏈接3】
(2014年山東卷第45題)(地理——環境保護)閱讀材料,回答問題。
植被淺溝常布置在城市道路兩側,不透水地面的周邊和大面積綠地內等處,可與城市雨水管網或集水池相連,其表面一般種草進行覆蓋。圖2為植被淺溝示意圖。

圖2
指出植被淺溝在資源利用和環境保護中的作用。
【試題解析】
該題從資源利用、環境保護兩個大方面進行回答。從圖中的水平方向的箭頭可以答出收集雨水,從向下的箭頭可以答出增加下滲,補充地下水,減輕城市內澇。濾網可以起到凈化雨水的作用。“其表面一般種草進行覆蓋”可推斷出美化環境(調節小氣候)。
【試題鏈接4】
(2014年全國新課標II第6-7題)降水在生態系統中被分為藍水和綠水,藍水是形成徑流的部分(包括地表徑流和地下徑流);綠水是被蒸發(騰)的部分,其中被植物蒸騰的部分稱為生產性綠水,被蒸發的部分被稱為非生產性綠水。
6.下列河流中,綠水比例最大的是( )
A.塔里木河流域 B.長江流域
C.雅魯藏布江流域 D.黑龍江流域
7.在干旱和半干旱地區,下列措施中,使綠水中生產性綠水比重提高最多的是( )
A.水田改旱田 B.植樹造林
C.覆膜種植農作物 D.修建梯田
【試題解析】
根據材料信息,綠水比例是指(蒸發量)除以(徑流量+蒸發量)的數值,綠水比例最大是指蒸發量大、徑流量小,位于西北內陸(干旱)地區的塔里木河蒸發比例最大。
生產性綠水比重是指(植物蒸騰)除以(植物蒸騰+蒸發),覆蓋地膜可以保濕、保溫、保土,減少蒸發,特別是在干旱和半干旱地區作用顯著。體現水循環的過程和季節河流的水文特征等地理原理。
城市藍化和城市綠化緊密結合。有水的地方依水建綠,構建“雨水花園”,在水域周圍種植相應的樹木、花卉、鋪設綠地,修建濱河景觀帶。在水域中優化配置水生植被與各種水生動物,增加生物多樣性,組建合理的食物網和食物鏈。形成能夠保持水體處于穩定清水狀態,以恢復和重建水生生物棲息環境,組建水體生態系統的良性結構。城市藍化對于調蓄洪水、減少水澇,以及為改善城市水循環系統和提高水資源利用率及實現城市生態環境可持續發展做出重要貢獻。城市藍化的理念也在城市發展戰略和城市環境建設中受到越來越多的重視。
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[9] 李書嚴,軒春怡,李偉,陳洪濱.城市中水體的微氣候效應研究[J].大氣科學,2008(3):552-560.
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