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摘要:“绿色市政”工程规划建设是实现城市可持续发展的重要支撑条件和基础。本文结合青岛蓝色硅谷核心区总体规划,从“绿色市政”的内涵出发,阐述“绿色市政”规划的实践进展。通过对可再生能源利用、再生水利用和低冲击开发模式的应用等方面的分析,探讨蓝色硅谷核心区的生态宜居新城建设的实施路径。
关键词:青岛;蓝色硅谷;绿色市政;低冲击开发
中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:
1.引言
2011年1月国务院正式批复《山东半岛蓝色经济区发展规划》,提出“以青岛为龙头,打造半岛蓝色经济区核心区”,赋予青岛国家蓝色崛起的历史使命。为落实国家蓝色经济战略,提升青岛城市竞争力,青岛市提出“蓝色硅谷”战略部署,旨在增强青岛海洋科技的核心地位,提升半岛蓝色经济区水平,引领全国海洋科技与高技术产业发展,使之成为青岛市未来发展转型的战略支点和突破口。蓝色硅谷核心区所在地温泉镇—鳌山卫镇地处胶东半岛东南部海岸,南部紧邻青岛崂山区,西连即墨市中心,东临鳌山湾。
目前,海洋科研国家实验室、山东大学等海洋科研和教育机构即将进驻,初步形成了海洋科研项目集聚的优势。未来蓝色硅谷核心区的建设将坚持“蓝色文明”的发展理念,以蓝天、蓝海为依托,以海洋科技、滨海旅游为主体,建设自然环境、人文科技、社会经济和谐共融的蓝色新城,展现青岛滨海城市魅力。
但是,蓝色硅谷核心区地处青岛市主城区外围,供水、供热等重大基础设施支撑能力存在较大制约。首先,蓝色硅谷核心区可利用水资源缺乏,本地水资源承载力低,水资源供需矛盾十分突出;其次,核心区现状没有集中供热设施,且离主城区较远难以共享现有热源。
鉴于此,青岛蓝色硅谷核心区总体规划提出采用“绿色市政”工程规划理念,最大可能解决蓝色硅谷核心区的基础设施保障问题,提升蓝色硅谷的生态文明和环境友好水平,把蓝色硅谷核心区打造成为生态环境优美的滨海新城。
2.“绿色市政”的内涵
市政工程,是指城市建设中的给水、排水、供电、供热、燃气、环境卫生等基础设施建设,是城市生存和发展必不可少的物质基础。所谓“绿色市政”[1],是通过采用市政新技术,合理利用各种资源,构建创新型、环保型、知识型的现代化绿色市政设施体系,实现市政设施低碳化布局,同步实现市政设施的数字化管理,保障城市安全。
从蓝色硅谷核心区的市政工程规划实践来看,规划中“绿色市政”理念的应用主要集中在以下几个方面:
(1)再生水利用
城市污水再生利用是提高水资源综合利用率,减轻水体污染的有效途径之一。再生水可回用于地下水回灌、道路和绿地浇洒、洗车、高尔夫球场、滑雪场等。蓝色硅谷核心区水资源缺乏,污水再生利用是缓解水资源紧张、提高水资源承载力的有利条件。
(2)可再生能源利用
利用青岛市在太阳能、风能、浅层地热能、海洋能利用等方面的优势,在蓝色硅谷核心区推广海洋能、风能等新型能源的开发利用,将分布式能源站、风电和电网有效融合,实现供热网络、电网与分布式能源站的互动,提高能源利用效率。
(3)低冲击开发模式
低冲击开发模式是通过有效的水文设计,在不影响城市整体功能发挥的前提下,综合采用入渗、过滤、蒸发和蓄流等方式减少径流排水量,使得城市开发后的水文特性与开发前尽量保持一致,将土地开发对生态环境造成的影响减到最小。这对建设“绿色城市”、“生态宜居城市”以及城市的可持续发展具有重大意义。
3.蓝色硅谷的“绿色市政”规划
3.1能源供应系统——可再生能源利用
青岛市是能源输入型城市,能源对外依存度高。同时,城市节能指标、能耗总量指标、污染物排放等各类指标要求,使青岛面临能源与环境双重压力。青岛城市发展,必须适时调整能源结构,大力发展风电、太阳能以及海洋能等可再生能源。
3.1.1海水源热泵
根据《青岛市城市总体规劃(2011-2020)》,青岛今后不再增加新的热电联产热源点;根据热负荷发展情况,在集中供热空白区域新建集中供热锅炉房;在新建商业区、办公区等冷热负荷稳定的区域发展燃气分布式能源供热,大力发展可再生能源供热,新建多处海水源、污水源或地源热泵供热站。
所谓海水源热泵,是一种以海水为换热源而设计和配置的热泵冷暖系统及装置,是热泵装置的一种不同的配置形式,只是所选择利用的换热源的不同。目前国内最大的海水源热泵建筑应用项目——港中旅能源站项目已落户蓝色硅谷核心区,该项目采用水源热泵解决夏季制冷、冬季采暖,从而减去了为住宅取热的锅炉或城市商品蒸汽,减少了小区供热设备投资,减少了小区供热机房面积。不仅改善空气质量,美化环境,同时为规划区利用可再生能源进行集中供热、供冷提供了样板并奠定了基础。水源热泵由电力驱动,由于其发热效率为电力消耗的4倍。
蓝色硅谷核心区优美的生态环境和高标准的环境保护要求,不适宜发展燃煤热电联产供热,应以使用清洁能源和可再生能源为主。综合考虑,蓝色硅谷核心区采用海水源热泵技术和天然气分布式能源站进行供热。
根据规划用地布局、规模及能源站分布特点,规划把蓝色硅谷核心区分为九个供热分区,采用不同的供热形式。靠近海边区域以设置海水源热源站为主,共设置7个海水源热泵站,供热面积约300万平方米;远离海边区域采用天然气分布式能源站供热,规划两座天然气分布式能源站。考虑到供热可靠性,规划建议不同片区主干管网联网。
3.1.2风电
蓝色硅谷核心区地处鳌山湾畔,风能资源相对较丰富,年平均风功率密度值较高,约100~150瓦/平方米;平均风速较大,年平均风速值约4~5米/秒,具有一定的开发利用价值。风能资源比较丰富的时间段主要集中在春季的3~5月,其次为2月、6月和11月;风能资源相对较低的时间段出现在夏秋季的8~9月。
蓝色硅谷核心区内现状已建成有华威风电场,装机容量约1.6万千瓦。蓝色硅谷核心区总体规划保留了现状华威风电场,仍采用35千伏电压等级上网。
3.2水资源系统——再生水利用
蓝色硅谷作为海洋高端创新研究人才集聚区、人口密集的可持续发展新城区,对水资源的水量和水质都有很高的要求。而区内水资源承载力低,可利用地表水有限,需要由区外提供大部分水源,水资源的供需矛盾十分突出。为了保障蓝色硅谷核心区经济社会可持续发展,必须采取开源节流措施,增加水资源承载能力。再生水集中回用是提高水资源综合利用率、降低外部供水依赖程度的重要手段。
蓝色硅谷污水处理厂处理后的污水为再生水提供了充足的水源,再生水的利用具有良好的条件。蓝色硅谷核心区总体规划采用分质供水模式,居民生活用水和公建用水由自来水厂供给,道路和绿地浇洒、高尔夫球场、滑雪场等市政杂用水由再生水厂供给。再生水利用量约占城市总用水量30%,大大缓解了蓝色硅谷核心区的供水需求压力。
3.3低冲击开发模式的应用
3.3.1低冲击开发控制
蓝色硅谷核心区的开发建设,必然对当地自然环境,尤其是水环境带来巨大的压力。传统的城市开发方法无法缓解这种压力,反而会使其加剧,大大增加城区的洪涝风险、破坏水体质量。
因此,蓝色硅谷核心区总体规划采用低冲击开发模式。该区域现状综合径流系数为0.45,规划控制开发建设后综合径流系数尽量接近现状值。按常规开发模式,核心区开发后综合径流系数为0.7。考虑到目标可达性,限定核心区各用地类别使用低冲击开发模式的比例,促进核心区内综合径流系数接近0.45的目标值,具体见表1。
表1 低冲击开发主要控制指标
3.3.2雨水利用
在低冲击开发理念指导下,蓝色硅谷核心区应实现非汛期雨水不进行外排,全部在区内消纳利用,汛期雨水量超过区内消纳能力时通过排水设施进行有效外排。在保障雨水排除安全的基础上,进行雨水资源化利用;雨水分散收集并就近利用,多余径流可为区内景观水体补水;优先考虑屋面雨水收集利用,其次考虑雨水下渗补充地下水、绿地及道路径流雨水的收集利用。
雨水采用雨污分流管网收集,结合城市设计,建立屋面-路面、绿地-景观河渠-区域河道的雨水集蓄、利用系统。分散利用后的多余雨水直接进入水体,作为生态补水,用于景观及绿化用水等。适宜在蓝色硅谷核心区应用的雨水利用技术主要包括:
①屋面雨水收集利用。屋面雨水收集利用可分为单体建筑物分散式系统和建筑群集中式系统,由雨水汇集区、输水管系、截污装置、储存、净化和配水等几部分组成,有时可将渗透设施与贮水池溢流管相连,使超过储存容量的部分溢流雨水渗透至土壤。
②绿地雨水收集利用。绿地既是一种汇水面,又是一种雨水的收集和截污措施,甚至还是一种雨水的利用单元。城市绿地雨水收集利用的主要方式是雨水的渗透蓄积和截留储存利用,例如下凹绿地等。
③路(地)面雨水收集利用。路(地)面雨水渗透补充地下水,不仅可以补充日益匮乏的地下水资源、阻止或减缓地面下沉、提高地下水位,同时还可以通过分流部分雨水减少城市雨水管道和泵站的投资以及运行费用,并可避免暴雨时洪涝灾害的发生。蓝色硅谷核心区规划建议尽量减少硬化地面,采用环保透水路面提高地面透水率。
4.结语
“绿色市政”工程规划是资源紧约束条件下的可持续的城市规划建设理念,是青岛蓝色硅谷核心区打造“蓝色科技硅谷”、“生态宜居新城”的重要路径。
(感谢《青岛蓝色硅谷核心区总体规划》项目组所有成员)
参考文献
1.洪昌富、高均海等.北川新县城“绿色市政”规划技术方法与实践,[J].2011增刊
2.青岛蓝色硅谷核心区总体规划,中国城市规划设计研究院,青岛城市规划设计研究院,2012.
作者简介:邴启亮, 性别:男,出生年月:1979.1,学历:硕士研究生, 职称:城市规划师。
关键词:青岛;蓝色硅谷;绿色市政;低冲击开发
中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:
1.引言
2011年1月国务院正式批复《山东半岛蓝色经济区发展规划》,提出“以青岛为龙头,打造半岛蓝色经济区核心区”,赋予青岛国家蓝色崛起的历史使命。为落实国家蓝色经济战略,提升青岛城市竞争力,青岛市提出“蓝色硅谷”战略部署,旨在增强青岛海洋科技的核心地位,提升半岛蓝色经济区水平,引领全国海洋科技与高技术产业发展,使之成为青岛市未来发展转型的战略支点和突破口。蓝色硅谷核心区所在地温泉镇—鳌山卫镇地处胶东半岛东南部海岸,南部紧邻青岛崂山区,西连即墨市中心,东临鳌山湾。
目前,海洋科研国家实验室、山东大学等海洋科研和教育机构即将进驻,初步形成了海洋科研项目集聚的优势。未来蓝色硅谷核心区的建设将坚持“蓝色文明”的发展理念,以蓝天、蓝海为依托,以海洋科技、滨海旅游为主体,建设自然环境、人文科技、社会经济和谐共融的蓝色新城,展现青岛滨海城市魅力。
但是,蓝色硅谷核心区地处青岛市主城区外围,供水、供热等重大基础设施支撑能力存在较大制约。首先,蓝色硅谷核心区可利用水资源缺乏,本地水资源承载力低,水资源供需矛盾十分突出;其次,核心区现状没有集中供热设施,且离主城区较远难以共享现有热源。
鉴于此,青岛蓝色硅谷核心区总体规划提出采用“绿色市政”工程规划理念,最大可能解决蓝色硅谷核心区的基础设施保障问题,提升蓝色硅谷的生态文明和环境友好水平,把蓝色硅谷核心区打造成为生态环境优美的滨海新城。
2.“绿色市政”的内涵
市政工程,是指城市建设中的给水、排水、供电、供热、燃气、环境卫生等基础设施建设,是城市生存和发展必不可少的物质基础。所谓“绿色市政”[1],是通过采用市政新技术,合理利用各种资源,构建创新型、环保型、知识型的现代化绿色市政设施体系,实现市政设施低碳化布局,同步实现市政设施的数字化管理,保障城市安全。
从蓝色硅谷核心区的市政工程规划实践来看,规划中“绿色市政”理念的应用主要集中在以下几个方面:
(1)再生水利用
城市污水再生利用是提高水资源综合利用率,减轻水体污染的有效途径之一。再生水可回用于地下水回灌、道路和绿地浇洒、洗车、高尔夫球场、滑雪场等。蓝色硅谷核心区水资源缺乏,污水再生利用是缓解水资源紧张、提高水资源承载力的有利条件。
(2)可再生能源利用
利用青岛市在太阳能、风能、浅层地热能、海洋能利用等方面的优势,在蓝色硅谷核心区推广海洋能、风能等新型能源的开发利用,将分布式能源站、风电和电网有效融合,实现供热网络、电网与分布式能源站的互动,提高能源利用效率。
(3)低冲击开发模式
低冲击开发模式是通过有效的水文设计,在不影响城市整体功能发挥的前提下,综合采用入渗、过滤、蒸发和蓄流等方式减少径流排水量,使得城市开发后的水文特性与开发前尽量保持一致,将土地开发对生态环境造成的影响减到最小。这对建设“绿色城市”、“生态宜居城市”以及城市的可持续发展具有重大意义。
3.蓝色硅谷的“绿色市政”规划
3.1能源供应系统——可再生能源利用
青岛市是能源输入型城市,能源对外依存度高。同时,城市节能指标、能耗总量指标、污染物排放等各类指标要求,使青岛面临能源与环境双重压力。青岛城市发展,必须适时调整能源结构,大力发展风电、太阳能以及海洋能等可再生能源。
3.1.1海水源热泵
根据《青岛市城市总体规劃(2011-2020)》,青岛今后不再增加新的热电联产热源点;根据热负荷发展情况,在集中供热空白区域新建集中供热锅炉房;在新建商业区、办公区等冷热负荷稳定的区域发展燃气分布式能源供热,大力发展可再生能源供热,新建多处海水源、污水源或地源热泵供热站。
所谓海水源热泵,是一种以海水为换热源而设计和配置的热泵冷暖系统及装置,是热泵装置的一种不同的配置形式,只是所选择利用的换热源的不同。目前国内最大的海水源热泵建筑应用项目——港中旅能源站项目已落户蓝色硅谷核心区,该项目采用水源热泵解决夏季制冷、冬季采暖,从而减去了为住宅取热的锅炉或城市商品蒸汽,减少了小区供热设备投资,减少了小区供热机房面积。不仅改善空气质量,美化环境,同时为规划区利用可再生能源进行集中供热、供冷提供了样板并奠定了基础。水源热泵由电力驱动,由于其发热效率为电力消耗的4倍。
蓝色硅谷核心区优美的生态环境和高标准的环境保护要求,不适宜发展燃煤热电联产供热,应以使用清洁能源和可再生能源为主。综合考虑,蓝色硅谷核心区采用海水源热泵技术和天然气分布式能源站进行供热。
根据规划用地布局、规模及能源站分布特点,规划把蓝色硅谷核心区分为九个供热分区,采用不同的供热形式。靠近海边区域以设置海水源热源站为主,共设置7个海水源热泵站,供热面积约300万平方米;远离海边区域采用天然气分布式能源站供热,规划两座天然气分布式能源站。考虑到供热可靠性,规划建议不同片区主干管网联网。
3.1.2风电
蓝色硅谷核心区地处鳌山湾畔,风能资源相对较丰富,年平均风功率密度值较高,约100~150瓦/平方米;平均风速较大,年平均风速值约4~5米/秒,具有一定的开发利用价值。风能资源比较丰富的时间段主要集中在春季的3~5月,其次为2月、6月和11月;风能资源相对较低的时间段出现在夏秋季的8~9月。
蓝色硅谷核心区内现状已建成有华威风电场,装机容量约1.6万千瓦。蓝色硅谷核心区总体规划保留了现状华威风电场,仍采用35千伏电压等级上网。
3.2水资源系统——再生水利用
蓝色硅谷作为海洋高端创新研究人才集聚区、人口密集的可持续发展新城区,对水资源的水量和水质都有很高的要求。而区内水资源承载力低,可利用地表水有限,需要由区外提供大部分水源,水资源的供需矛盾十分突出。为了保障蓝色硅谷核心区经济社会可持续发展,必须采取开源节流措施,增加水资源承载能力。再生水集中回用是提高水资源综合利用率、降低外部供水依赖程度的重要手段。
蓝色硅谷污水处理厂处理后的污水为再生水提供了充足的水源,再生水的利用具有良好的条件。蓝色硅谷核心区总体规划采用分质供水模式,居民生活用水和公建用水由自来水厂供给,道路和绿地浇洒、高尔夫球场、滑雪场等市政杂用水由再生水厂供给。再生水利用量约占城市总用水量30%,大大缓解了蓝色硅谷核心区的供水需求压力。
3.3低冲击开发模式的应用
3.3.1低冲击开发控制
蓝色硅谷核心区的开发建设,必然对当地自然环境,尤其是水环境带来巨大的压力。传统的城市开发方法无法缓解这种压力,反而会使其加剧,大大增加城区的洪涝风险、破坏水体质量。
因此,蓝色硅谷核心区总体规划采用低冲击开发模式。该区域现状综合径流系数为0.45,规划控制开发建设后综合径流系数尽量接近现状值。按常规开发模式,核心区开发后综合径流系数为0.7。考虑到目标可达性,限定核心区各用地类别使用低冲击开发模式的比例,促进核心区内综合径流系数接近0.45的目标值,具体见表1。
表1 低冲击开发主要控制指标
3.3.2雨水利用
在低冲击开发理念指导下,蓝色硅谷核心区应实现非汛期雨水不进行外排,全部在区内消纳利用,汛期雨水量超过区内消纳能力时通过排水设施进行有效外排。在保障雨水排除安全的基础上,进行雨水资源化利用;雨水分散收集并就近利用,多余径流可为区内景观水体补水;优先考虑屋面雨水收集利用,其次考虑雨水下渗补充地下水、绿地及道路径流雨水的收集利用。
雨水采用雨污分流管网收集,结合城市设计,建立屋面-路面、绿地-景观河渠-区域河道的雨水集蓄、利用系统。分散利用后的多余雨水直接进入水体,作为生态补水,用于景观及绿化用水等。适宜在蓝色硅谷核心区应用的雨水利用技术主要包括:
①屋面雨水收集利用。屋面雨水收集利用可分为单体建筑物分散式系统和建筑群集中式系统,由雨水汇集区、输水管系、截污装置、储存、净化和配水等几部分组成,有时可将渗透设施与贮水池溢流管相连,使超过储存容量的部分溢流雨水渗透至土壤。
②绿地雨水收集利用。绿地既是一种汇水面,又是一种雨水的收集和截污措施,甚至还是一种雨水的利用单元。城市绿地雨水收集利用的主要方式是雨水的渗透蓄积和截留储存利用,例如下凹绿地等。
③路(地)面雨水收集利用。路(地)面雨水渗透补充地下水,不仅可以补充日益匮乏的地下水资源、阻止或减缓地面下沉、提高地下水位,同时还可以通过分流部分雨水减少城市雨水管道和泵站的投资以及运行费用,并可避免暴雨时洪涝灾害的发生。蓝色硅谷核心区规划建议尽量减少硬化地面,采用环保透水路面提高地面透水率。
4.结语
“绿色市政”工程规划是资源紧约束条件下的可持续的城市规划建设理念,是青岛蓝色硅谷核心区打造“蓝色科技硅谷”、“生态宜居新城”的重要路径。
(感谢《青岛蓝色硅谷核心区总体规划》项目组所有成员)
参考文献
1.洪昌富、高均海等.北川新县城“绿色市政”规划技术方法与实践,[J].2011增刊
2.青岛蓝色硅谷核心区总体规划,中国城市规划设计研究院,青岛城市规划设计研究院,2012.
作者简介:邴启亮, 性别:男,出生年月:1979.1,学历:硕士研究生, 职称:城市规划师。