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2012年,海綿城市這個概念首次被提出,就引起了不小的反響。海綿城市(LID)指的是城市能夠像海綿一樣,在降水時,利用一些綠化植物的保水功能和蓄水池等收集雨水,實現放內澇及蓄水抗旱等功能。從而有效緩解城市水資源短缺與城市內澇之間的矛盾,并助力于修復城市水生態環境。構建海綿城市的經濟效益不可小覷。海綿城市建設非常注重對天然水系的保護利用,相比于建設排水管道和鋼筋混凝土水池的工程量,海綿城市建設在勞動力成本上又有了一大突破,調蓄設施往往與城市既有的綠地、園林、景觀水體等相結合,“凈增成本”減少。倘若海綿城市概念能夠得以廣泛實施,必然是現代社會的一大生態革命。
一、海綿城市建設中出現的問題及解決辦法
1新舊觀念的對抗
從資源利用角度來看,不難發現,傳統城市建設大都采用“以求應供”的模式,導致大量資源的不合理堆滯浪費。而海綿城市的建設模式卻如它的名字一般,有彈性地“以供應求”。從根本上與傳統的城市雨洪管理模式區別開來,也就使得大部分企業難以適應,從而成為海綿城市建設中的一大阻礙。傳統的城市雨洪管理建設設施在社會生活中隨處可見,地面下縱橫交錯的下水道正是最好的體現。仔細想想,我們不難發現:雨水直接變成了廢水。事實上,隨著溫室效應的加強,全球氣候變暖,水資源的逐步稀缺,雨水——資源回收率及其低的天然水資源,是具有超能的創造力的。不僅僅是經濟上的效益,生態上帶來的益處簡直是國人的福音。所以,深入貫徹落實“海綿思想”不失為一個好方法。海綿思想,即有彈性的思想,以海綿城市為出發點,不拘泥與時代,不拘泥于生活。以此逐步構建生態和諧的社會。
2規模化系統的建立難題
此規模化系統大抵可以定義為建立在全國各地的完善的雨水濕地、下沉式綠地、植被緩沖等具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能的海綿城市系統和城市雨水管渠系統及超標雨水徑流排放系統。但是就目前來說,大多中小型城市都沒有足夠的資金投入及管理意識,加之很多中小企業根本沒有能力來試水,前期投入資金的缺乏,相關技術經驗的不足,市場行情的不確定性都為海綿城市的持續推進構成了一種隱形障礙。以生態文明建設為中心,從政府出發,企業為輔。借鑒于以往的“先富帶動后富”,依舊可以采用“公帶私,大帶小”的管理經營策略。正所謂“大樹底下好乘涼”,但是,這并不意味著盲目跟從,在發展中創新才是根本。
3各領域間的配合問題
生態建設的促進與利益的分工化及其合理化。隨著社會經濟科技的發展,可持續發展戰略正在生態文明建設道路上顯得越發不可忽視,而海綿城市這種概念直觀地體現了“循環”的意義。這是一場傳統與新治的較量,各個領域。各個企業間的合作是必不可少的。然而,海綿城市由于落實的反差性,在城鄉規劃具體實施中不占優勢,使它成為了一種單一的概念。國家鼓勵中小企業的全面推進生態文明建設。相關技術捐贈、開設海綿城市專題討研會、項目外包、組織交流溝通等均可以嘗試一番。
二、海綿城市建設相關技術問題及解決辦法
1科技研發的滯后性
海綿城市建設在中國是一個新生事物,現有的雨洪管理經驗和技術利用率不高,從“零”開始研發,需要大量的實驗積累與經驗海綿城市建設及相關技術問題分析楊振雷西安市第二市政工程公司陜西西安710075分析,專業人才的需求量很大,但專業研發人才卻很少,以致海綿城市的持續推進受阻。培養人才是關鍵,可以先從教育界入手,新增大學生生態文明建設之類的專業,加強對環境維護、給排水等專業的重視,注重實踐。
2低影響開發技術的選擇
一般情況下,規劃定位的目標是海綿城市建設過程中的關鍵因素,從徑流峰值控制、徑流污染控制等條件中篩選,開發出系統海綿體。既是要點,更是難點。因地制宜,分析各個城市的區域位置、氣候特點、降雨規律、水文特點等,作出不同的規劃定位目標,并在此過程中,遵循資源節約、經濟適用、環境保護的原則,合理選擇低影響開發雨水技術,例如,針對降水較多的南方城市,側重點應該在雨水的儲蓄與排放,而較之降水較少的北方城市,側重點則是雨水的凈化與利用。
3突襲式建設的挑戰
作為一種新概念,我們可以親切地把海綿城市叫做一個時代的衍生物,生態文明建設的促進與利益的分工化及其合理化一直是一項有意義的挑戰。接納新事物的同時也就意味著舊模式的沒落,反之,舊模式的正常運行,就是新模式最大的阻礙。政府及時制定出有關海綿城市的政策已經成為刻不容緩的事情,鼓勵海綿城市的推進,出面籌集資金等都行之有效。
海綿城市在我國的生態文明建設道路上一抹清泉般驟然沖擊到社會這股浪潮中,是時代的戰利品,也是時代的附屬品。在國土、排水、道路、交通等各個方面都將起著舉足輕重的作用,雖然面臨的挑戰不少。但是,一旦成功覆蓋實施,在可持續發展戰略的襯映下,對建設美麗中國具有非同尋常的意義,也必然會使綠色生態家園在這個時代火樹銀花般精彩綻放。
作者:楊振雷 單位:西安市第二市政工程公司
【參考文獻】
[1]俞孔堅,李迪華,袁弘,等.“海綿城市”理論與實踐[J].城市規劃,2015,39(6):26-36.
【關鍵詞】海綿城市 村鎮廣場 雨水景觀 優化設計
【中圖分類號】TU2 【文獻標識碼】A
以低影響開發模式為建設內涵的“海綿城市建設”已成為近年來我國學術與實踐研究的熱點話題,我國在借鑒國際雨洪管理技術的基礎上,結合自身特點,提出了海綿城市的建設理念。“海綿城市”概念的產生源自于行業內和學術界習慣用“海綿”來比喻城市在適應氣候變化與環境時具備良好的“彈性”特征,海綿城市建設倡導將自然途徑與人工措施相結合的雨澇調蓄能力,傳統的雨水就地排放思路開始向雨水自然調蓄方向轉變①。近年來,車伍②、王思思③、王建龍④等人在介紹國外雨洪管理模式及方法、國內雨洪應用案例及雨洪與景觀設計結合方面有深入探討。俞孔堅及其北京大學研究團隊提出生態海綿城市并實踐了用生態基礎設施來綜合解決城市水問題和綠色城市的構建⑤。臺灣水利署基于LID技術在新近的《流域綜合治理計劃》中提出構建“海綿城市”⑥。2014年11月住房和城鄉建設部《海綿城市建設技術指南》,海綿城市的建設需要將城市中大量的不透水區向透水區或部分透水區轉變,恢復原有的水文循環過程。村鎮廣場在村鎮聚落中具備社交場所、組織交通、城市名片與美化環境等功能,是村鎮公共空間的重要組成部分,然而目前村鎮廣場的硬質鋪裝比例大,下墊面結構與排水方式對村鎮可持續發展建設有較大影響,因此建設海綿型村鎮廣場景觀的優化設計尤為重要。
“海綿城市”與“低影響開發”的辨析
“低影響開發”概念起源于20世紀80年代末90年代初美國的雨洪管理理念,并于2000年發展成為全美的雨洪管理范本。“海綿城市”是我國借鑒國外先進的雨洪管理與低影響土地開發理念基礎上,提出適合我國國情的城市建設與雨洪治理理念。因此,有必要將“低影響開發”與“海綿城市”進行釋義辨析。
概念辨析。低影響開發的雨水管理技術是美國馬里蘭州喬治王子郡的環境資源部的首創,是一種新型土地開發方法,與自然管理雨水方式接近,以恢復與維持一個地區的水文生態功能為目標。海綿城市是我國借鑒國外先進的雨洪管理理念基礎上,提出的適合我國國情的一種順應自然、與自然和諧共生的城市建設與土地開發、管理、保護等方法。第九屆中國城鎮水務發展大會提出了海綿城市以改變我國傳統的城市粗放型建設理念為依托,滿足城鎮化與資源環境的可持續發展內涵。海綿城市的建設目標是通過保護原有的水生態系統,運用低影響開發技術恢復水文環境,“讓城市彈性適應環境變化與自然災害”。改變就地排放的排水防澇思路,倡導開發前后的水文特征維持不變。
由此可見,“低影響開發”與“海綿城市”在本質上都以改善水生態為出發點的。“低影響開發”在具體的水文技術方法、法定規范與土地開發手段上更加具體、明確,可操作性強。“海綿城市”在吸收“低影響開發”(以下簡稱LID)理念基礎上,緊密結合城鎮化建設中的實際問題,從國家戰略高度出發,在城市規劃頂層設計中層層落實、明確要求,相比LID,內涵更寬、任務更重、更加迫切實施。
適用范圍。美國低影響開發(LID)理念適用于大于5000平方英尺的所有聯邦項目,主要在中小尺度的街區、廣場、居住社區應用較多。近年來,LID理論與方法逐步向全美與歐洲擴展,適用范圍逐步擴大到與城市設計、規劃相結合,形成了水敏感城市設計(WSUN)、低影響城市設計與方法(LIUDD)、可持續城市排水系統(SUDS)的理論與方法,目前在流域尺度的雨洪模擬管理和保護開發也開始研發與應用。
海綿城市相比LID適用范圍更加廣闊,從區域水生態環境保護到城市規劃區的海綿城市設計及舊區改造均有涉及。借鑒國際上低影響開發建設模式的成功經驗,并吸納了我國相關政策法規的要求和低影響開發雨水系統的工程實踐經驗,適用于以下三個方面:一是指導海綿城市建設各層級規劃編制過程中低影響開發內容的落實;二是指導新建、改建、擴建項目配套建設低影響開發設施的設計、實施與維護管理;三是指導城市規劃、排水、道路交通、園林等有關部門指導和監督海綿城市建設有關工作⑦。
海綿城市視角下的村鎮廣場景觀空間環境的問題
課題組在2013~2014年間對河北周邊村鎮廣場進行實地調研,對城鎮級綜合型廣場、鄉級主題型廣場和村級休閑型廣場進行專項研究,從促進或阻礙海綿因子、功能因子、文化因子層面定量統計,分析滿意度。調研發現,城鎮級、鄉級綜合型廣場景觀的整體滿意度最高,文化代表性強,能夠凸顯城鎮地域特色。然而,在城鎮及鄉村的海綿城市建設以及海綿文化的傳播還尚未全面展開,還存在以下不足:
廣場下墊面結構及排水方式引起的積水與水污染問題。廣場是城鎮公共空間的重要組成部分,傳統的城市管網排水系統在廣場下墊面結構中處于主導地位并大量存在,隨著城鎮化進程的加快,村鎮廣場建設量也不斷增加,使得村鎮的不透水下墊面激增、徑流量加大、城郊村鎮內澇及污染不斷加重。常見的解決方法是擴大排水管徑,增加泵站數量及排水能力來避免內澇,然而,建設經驗表明這并不能從根本上解決洪水及水污染問題。調研發現,由于建設規格及排水系統較為完善,城鎮、鄉級的主要廣場內部較少發生內澇及水污染,然而途徑廣場內部的污水及雨水更多地匯集到廣場周圍的道路及低洼地段。村級廣場問題較多,由于排水管道陳舊,施工工藝較差,部分村級廣場成為雨季內澇高發地段,有些地面鋪裝工藝差,出現缺口、內陷、剝落等問題,加劇了徑流污染及內澇問題。
綠化植被(透水下墊面)面積不足或單一,夏季缺少遮蔭場所。目前國內并沒有對村鎮廣場的綠化率劃定統一標準,《城市綠化規劃建設指標的規定》(1994)中規定城市綠化覆蓋率為不少于35%。非園林城市的廣場建設也主要以此作為標準進行開發建設。傳統的城市廣場綠化設計是以滿足廣場的各類功能需求為目的的,適當運用園林小品和硬質鋪裝等園林手段,最終形成美觀、實用的廣場環境。然而作為透水下墊面的廣場綠化植被對雨水的滯留有重要作用,將靠近廣場硬質區的綠化做下沉式處理可以有效地吸收、過濾與滯留雨水。調研發現,大部分的村鎮廣場沒有考慮這一問題,許多綠化區周圍用不透水石材圍合起來作為座椅供人使用,導致雨季大量雨水無法排入綠化池內,加大徑流量。此外,綠化面積不足也是廣場的主要問題。
廣場設施功能單一或缺乏維護。村鎮廣場是公共設施的主要承載空間。公共設施不僅能夠為市民創造出愉悅感、快樂感以及對村鎮生活的思考,而且能夠促進人與人的接觸和交流。一方面展現了村鎮的文化和歷史,一方面也能激發人們參與意識、創造力和想象力。調研發現,村鎮廣場設施普遍存在一體化設計、功能單一或缺乏維護的問題,設施滿意度最低,人們普遍認為不方便,可休息的地方太少。
海綿生態文化的普世性不足,應加大宣傳力度。“海綿城市”的生態文化理念在我國行業內部剛剛興起,社會大眾對海綿生態文化認知度不高,對其恢復生態環境、改善城市水資源問題的積極作用并不了解。調研發現,大眾對城市內澇與水污染問題的解決途徑尚以傳統的排水設施不足或缺乏為主,而對新興的雨水滯留、雨水回用、雨水景觀等設計理念不了解。因此在海綿城市建設過程中,應著重加大海綿生態文化的宣傳力度,使雨水文化口口相傳,提高社會各界的生態文化意識。
海綿型村鎮廣場景觀空間優化設計思路
海綿型村鎮廣場景觀空間優化設計構架。海綿型村鎮廣場景觀優化不應僅限于雨水景觀的優化設計,還應同時考慮植被、場地、材料、文化及教育等整體景觀環境的優化與提升。根據美國可持續景觀評價標準、我國生態景觀建設標準等,提出建設可持續的海綿型村鎮廣場景觀空間優化設計構架:第一步,優化設計前評估,對場地內部水文、植被、群落生境、材料與文化進行系統評估,確定場地需要保留與改造的區域,同時增設公眾參與設計環節,對場地中功能設施及景觀環境進行綜合評估。第二步,用地適宜性分析,根據場地自然、人文與現狀條件,結合地域特點確定場地適宜建設區、較適宜建設區及不適宜建設區。第三步,優化設計目標,以建設海綿城市、美麗鄉村為總體目標定位,側重生態與人文兩方面解決現存問題,以達到可持續的廣場景觀目標。第四步,優化目標分解,將總體目標分解為五個方面:水生態系統改善,可從雨水景觀設計方法解決;植被、土壤及群落生境改善,可從植被生境修復設計解決;場地設計側重功能優化與完善;材料生態化可應用新能源、可再生及本土化材料來完善;文化及環境教育需重視生態意識及文化保護在場地優化中的要義。第五步,施工及運營維護機制,需要考慮場地優化建設中應加強控制污染及使用可再生能源的問題。
海綿型村鎮廣場雨水景觀設計途徑。以維持與恢復水文生態本底為目標定位的海綿型村鎮廣場景觀,在設計構架上應加強雨水設施與景觀要素之間的銜接與完善,將海綿生態文化理念融入廣場文化理念中,使人們在廣場景觀環境中更加舒適、愉悅地體驗自然魅力與人類智慧的交融。海綿型村鎮廣場雨水景觀設計途徑:第一步,用地適宜性分析。第二步,按照我國《海綿城市建設指南》中對我國各地區年徑流量控制率的規定,制定海綿型村鎮廣場雨水景觀優化目標。第三步,雨水系統設計。根據現場具體情況,確定水文與氣象,測定雨水的體積來管理現場。第四步,典型現存設計選項。根據測定雨水的體積與現狀條件選擇雨水設施來進行現場設計,從場地源頭開始對雨水進行管理,可將雨水滲透/滯留設施、雨水徑流傳輸設施、雨水調蓄設施通過任意組合來達到設計目標。第五步,雨水設施景觀化設計。雨水設施景觀化是海綿型村鎮廣場景觀優化設計的關鍵,可通過雨水設施功能多元化、雨水植被設計景園化以及海綿生態文化地域化的設計策略來實現。
海綿型村鎮廣場景觀空間優化設計策略
雨水設施功能多元化。村鎮廣場中的雨水滲透/滯留設施在滿足雨水徑流就地滲透/滯留的功能以外,還可結合城市廣場的游憩空間、場地邊界綠化帶、停車場綠化帶、情景化鋪裝來實現豐富的廣場景觀品質。村鎮廣場中的雨水徑流傳輸主要通過明渠流與漫地流的方式來實現,設施主要由植草溝、雨水管渠等構成。廣場中的雨水傳輸設施可具備分割空間場地、景觀雕塑、游憩設施等多種功能來滿足人們的戶外活動需求。村鎮廣場的雨水調蓄設施位于雨水徑流匯集的末端,為多功能調蓄設施。當村鎮發生強降雨或防洪排澇有較高需求時,可作為雨水徑流調蓄池,有效減低雨水徑流,減輕村鎮防洪壓力。雨水調蓄設施平時可作為下沉廣場提供多種游憩功能供人適用。
雨水植被設計景園化。在我國,現代村鎮廣場的植被設計主要以學習西方廣場的現代造景手法為主,以幾何形式的排列組合來配合場地道路與活動場地,或以群落式的布置方式作為場地集中綠地的體現,此外,每逢國家節日村鎮大型花壇蜂擁而至,展出結束,花已凋零。這些與我國傳統的天人合一、因借自然的園林植被設計手法有很大差異。與傳統廣場旱地植被不同的是,雨水植被可有效凈化與降低雨水徑流中的污染物,削減雨水總徑流及峰值流量,具備重要的生態功能與美學價值。目前國內外學者對于雨水植被類型、組合方式、地域特性以及凈化效果均有較為深入的研究,然而,在雨水植被的景觀環境營造中涉及尚少。筆者認為海綿型村鎮廣場的植被設計應采用低維護、低成本的本土植被,借鑒我國傳統園林的造園手法,使場地中雨水植被與旱地植被巧妙融合,創造優雅怡人的景園效果。
海綿生態文化地域化。海綿生態文化是城市回歸自然本真的一種體現,是當前環境治理、城鎮開發與改造的精神動力。海綿生態文化是我國海綿城市建設進程中的核心文化理念,在學術界與業界已得到廣泛關注,調研發現人們對新興的海綿城市、雨水景觀等設計文化理念知之甚少,對村鎮水污染與內澇治理尚停留在依賴城市排水設施的基礎上,因此在村鎮建設中宣揚海綿生態文化理念,提高大眾的生態意識尤為迫切。海綿生態文化的傳播應體現地域性的特點,在我國不同地域的村鎮廣場具備風格各異的水文與地形特征,根據不同地域類型的村鎮廣場來劃分不同的海綿生態文化分區,可以加深大眾對海綿生態文化的認知度與理解力,對村鎮廣場的獨特性與多樣性有一定的推動意義。
結語
我國的“海綿城市”理論是在吸收借鑒國外雨洪理念基礎上逐步發展起來的,2014年《海綿城市建設技術指南》的提出將海綿城市理論與建設實施提高到國家戰略規劃高度,對我國解決城鎮化與資源環境協調發展實現城市永續目標有里程碑式戰略意義。本文通過對河北村鎮廣場進行專題調研,梳理現存問題,提出建設海綿型村鎮廣場景觀設計思路與構架,對村鎮廣場雨水景觀化途徑與策略展開詳細討論。目前,我國的雨洪景觀理念與實踐尚屬起步階段,還存在水文數據不透明、雨洪徑流模擬與計算技術滯后、項目落地阻力大等問題,需要不斷積累實踐經驗,提高本土雨洪景觀理論與技術能力,加大海綿生態文化傳播力度,早日實現我國海綿城市開發建設的良性發展目標。
(作者分別為天津大學仁愛學院建筑系博士研究生、講師,河北工業大學建筑與藝術設計學院博士研究生、講師;本文系2014年底河北省社會科學發展研究課題“新型城鎮化背景下河北省農村社區生態規劃策略研究”階段性成果,項目編號:2014040707)
【注釋】
①⑦住房城鄉建設部:《海綿城市建設技術指南―低影響開發雨水系統構建(試行)》,2014年10月。
②車伍,張{,趙楊:“我國排水防澇及海綿城市建設中若干問題分析”,《建設科技》,2015年第1期。
③蘇義敬,王思思,車伍等:“基于‘海綿城市’理念的下沉式綠地優化設計”,《南方建筑》,2014年第3期,第39~43頁。
④王建龍,車伍,易紅星:“基于低影響開發的雨水管理模型研究及進展”,《中國給水排水》,2010年第9期,第50~54頁。
⑤莫琳,俞孔堅:“構建城市綠色海綿―生態雨洪調蓄系統規劃研究”,《城市發展研究》,2012年第5期,第4~8頁。
現代城市的建筑面積在逐漸擴大,綠地的面積越來越少,因而城市的蓄水功能也變得越來越差,一旦遇到強降雨則會極易出現“水城”現象。基于此,本文就對海綿城市的相關概述、景觀設計中構建海綿城市的具體原則進行了簡要的闡述,并就簡單的案例對海綿城市在城市園林設計中具體應用進行了簡要的分析,以期實現城市的旱澇平衡。
【關鍵詞】
景觀設計;構建海綿城市;應用分析
1引言
“海綿城市”設計的目標即為要求城市整體在應對環境的變化或者遭受自然災害(特別是面對干旱以及洪澇災害)時具有較好彈性,當雨量較大時,能夠有效的進行吸水、滲水以及儲水,而當處于干旱時,則能夠有效的釋放水源。顯而易見,這樣的城市設計理念對生態原則進行了優先的考慮,并且有效的將自然途徑跟人工途徑結合在一起,在保證城市排水防澇安全的前提下,最大限度的積存、滲透了城市區域內的雨水,并且能夠起到一定的凈水作用,使得雨水資源得到了很好的利用。
2海綿城市的相關概述
有句俗語:“時間就像海綿里的水,只要愿意擠總會有的。”這不難說明海綿城市的相關概念其實跟海綿有著密不可分的關聯,即海綿具有較強的吸水性,能夠吸附的水分較多,而海綿城市的概念也是如此。近年來,城市建設腳步的不斷加快,城市建筑空間越來越多,草木以及花園的空間則越來越少,使得城市的蓄水功能逐漸下降,而在城市建設中,在景觀設計中要注重運用海綿城市的理念,從而有效提高城市的蓄水能力。在景觀設計中,運用到海綿城市時,務必要包含有“海綿體”,其不但包含河湖這樣蓄水池,同時也涵蓋了城市配套設施,比如綠地、花園,或是可滲透地面。雨水從海綿體往下滲漏,可以起到滯蓄、精華以及回收功效,剩下水資源通過不同的渠道外排,促進城市排水系統建設更好的發揮功效。
3景觀設計中構建海綿城市應遵循的原則
3.1整體規劃原則
建設海綿城市時,務必要從整體布局出發,為了有效的發揮建設項目的作用,務必要做好前期的規劃設計工作,對于城市的雨水系統要充分的了解。在實際工作中,應落實海綿城市建設、低影響開發雨水系統構建的內容,本著先規劃后建設的原則,充分的將規劃的科學性以及權威性展現出來,充分發揮出規劃的控制以及引領的作用。
3.2生態優先原則
海綿城市的理論可以說是依賴生態性而得以實現的。在開發建設城市時,應將河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等較為敏感的水生態區,優先納入自然排水系統,有效確保雨水能夠自然的積存、自然的滲透以及凈化,實現水的循環利用,使得水生態系統的自然修復能力有所提高,對城市良好的生態功能進行維護。
3.3安全防范原則
所謂的減少人工的干預并不是指放棄人工蓄、排水措施,需從對人民生命財產安全以及社會經濟安全保護的角度出發,對工程以及非工程措施進行綜合的應用,從而使得低影響開發設施的建設質量以及管理水平有所提高,將安全隱患消除,使得城市的防災減災的能力有所增強,確保城市的水安全。
3.4因地制宜
由于我國的地域遼闊,地面的環境也十分的復雜,不同地域氣候條件相差較大,所以,確定低影響開發的控制目標以及指標時,要按照當地的自然地理條件、水文地質特點、水資源稟賦狀況、降雨規律、水環境保護與內澇防治要求等,科學規劃布局和選用下沉式綠地、植草溝、雨水濕地、透水鋪裝、多功能調蓄等低影響開發設施及其組合系統。
3.5統籌建設
盡管“海綿城市”的理論出現的時間較長,然而在具體的建筑層面其還屬于一種新的事物,所以地方政府的建設要與中央總體規劃保持統籌一致。在各類建設項目中嚴格落實各層級相關規劃中確定的低影響開發控制目標、指標和技術要求,統籌建設。低影響開發設施應與建設項目的主體工程同時規劃設計、同時施工、同時投入使用。
4海綿城市在城市園林設計中的總體規劃
城市總體規劃(含分區規劃)應結合所在地區的實際情況,開展低影響開發的相關專題研究,在綠地率、水域面積率等相關指標基礎上,增加年徑流總量控制率等指標,納入城市總體規劃。
4.1工程案例
某工程部分建筑屋頂采用綠色屋頂,不僅美觀,而且可以有效削減徑流雨水,對城市內澇災害防控和徑流污染控制具有積極作用。停車場應用草格鋪砌,廣場應用透水磚鋪砌,可有效下滲雨水。停車場和廣場周圍綠地部分采用下沉式綠地和雨水花園,停車場和廣場超滲徑流雨水可流入其周圍的下沉式綠地和雨水花園內下滲。綠地應用了下沉式綠地、植草溝、雨水花園等低影響開發設施。這些設施的建設不但可以有效控制地表徑流,而且還能消納周圍部分硬質地面徑流雨水,效果顯著。
4.2海綿城市在構建景觀設計中的的具體應用
4.2.1保護水生態敏感區
應將河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等水生態敏感區納入城市規劃區中的非建設用地(禁建區、限建區)范圍,劃定城市藍線,并與低影響開發雨水系統、城市雨水管渠系統及超標雨水徑流排放系統相銜接。
4.2.2集約開發利用土地
合理確定城市空間增長邊界和城市規模,防止城市無序化蔓延,提倡集約型開發模式,保障城市生態空間。
4.2.3合理控制不透水面積
合理設定不同性質用地的綠地率、透水鋪裝率等指標,防止土地大面積硬化。
4.2.4合理控制地表徑流
根據地形和匯水分區特點,合理確定雨水排水分區和排水出路,保護和修復自然徑流通道,延長匯流路徑,優先采用雨水花園、濕塘、雨水濕地等低影響開發設施控制徑流雨水。
4.2.5明確低影響開發策略和重點建設區域
應根據城市的水文地質條件、用地性質、功能布局及近遠期發展目標,綜合經濟發展水平等其他因素提出城市低影響開發策略及重點建設區域,并明確重點建設區域的年徑流總量控制率目標
4.3城市綠地系統專項規劃
城市綠地是建設海綿城市、構建低影響開發雨水系統的重要場地。城市綠地系統規劃應明確低影響開發控制目標,在滿足綠地生態、景觀、游憩和其他基本功能的前提下,合理地預留或創造空間條件,對綠地自身及周邊硬化區域的徑流進行滲透、調蓄、凈化,并與城市雨水管渠系統、超標雨水徑流排放系統相銜接,要點如下:
4.3.1提出不同類型綠地的低影響開發控制目標和指標
根據綠地的類型和特點,明確公園綠地、附屬綠地、生產綠地、防護綠地等各類綠地低影響開發規劃建設目標、控制指標(如下沉式綠地率及其下沉深度等)和適用的低影響開發設施類型。
4.3.2合理確定城市綠地系統低影響開發設施的規模和布局
應統籌水生態敏感區、生態空間和綠地空間布局,落實低影響開發設施的規模和布局,充分發揮綠地的滲透、調蓄和凈化功能。
4.3.3城市綠地應與周邊匯水區域有效銜接
在明確周邊匯水區域匯入水量,提出預處理、溢流銜接等保障措施的基礎上,通過平面布局、地形控制、土壤改良等多種方式,將低影響開發設施融入到綠地規劃設計中,盡量滿足周邊雨水匯入綠地進行調蓄的要求。
4.3.4應符合園林植物種植及園林綠化養護管理技術要求
可通過合理設置綠地下沉深度和溢流口、局部換土或改良增強土壤滲透性能、選擇適宜鄉土植物和耐淹植物等方法,避免植物受到長時間浸泡而影響正常生長,影響景觀效果。
4.3.5合理設置預處理設施
徑流污染較為嚴重的地區,可采用初期雨水棄流、沉淀、截污等預處理措施,在徑流雨水進入綠地前將部分污染物進行截流凈化。
4.3.6充分利用多功能調蓄設施調控排放徑流雨水
有條件地區可因地制宜規劃布局占地面積較大的低影響開發設施,如濕塘、雨水濕地等,通過多功能調蓄的方式,對較大重現期的降雨進行調蓄排放。
5結語
總而言之,我國已經進入了城市化發展的快速階段,“海綿城市”理念與跟我國可持續發展戰略的方針相符,在緩解城市內澇、干旱等問題方面發揮著重要作用,為了促進新型城市的建設,務必要對此開展統一的規劃、建設。
作者:王玉艷 單位:中方縣規劃設計室
參考文獻
[1]徐靜.現代海綿城市概念于景觀設計中的運用探究[J].建筑工程技術與設計,2015(31):12.
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申明:本網站內容僅用于學術交流,如有侵犯您的權益,請及時告知我們,本站將立即刪除有關內容。 南京地區降暴雨,雨水滲入歷史悠久的明城墻墻體內,經由其排水系統噴吐而出,形成了獨特的“龍吐水”景觀
海綿城市并非新鮮事。
按照北京建筑大學雨水系統與水環境教育部重點實驗室教授車伍的說法,海綿城市是中國特色的稱呼,國際通用術語為“低影響開發”(LID)。
而早在2015年4月國家海綿城市試點出臺之前,深圳、北京、上海、常德、鎮江等城市已自行開展了試點,經過多年實踐,有的已較為成熟。
比如,深圳的光明新區2011年10月就被住建部列為國家低沖擊開發雨水綜合利用示范區。再比如,北京奧林匹克公園建造了一整套雨水控制利用工程,使得該區域成為吸水、凈水能力很強的“海綿體”。
然而,海綿城市卻成為“熱鬧事”。
2015年4月,財政部、住建部和水利部聯合了16個海綿城市建設試點名單。目前,16個試點的海綿城市建設均在推進之中。南寧、鶴壁、鎮江、濟南、常德、重慶、廈門、嘉興等地已有項目開工建設。 四川省內江市新城區,謝家河濕地公園。該市依托新城區不斷加快“海綿城市”建設,讓城市具備內澇防治的“海綿”功能
非試點城市的腳步也未停歇。上海正在抓緊編制一套上海建設“海綿城市”的綜合指標體系。這一指標體系涉及建筑小區、綠化、道路和水務等多個系統,包括正在土地出讓階段即對開發商提出排水設計方面的要求。
安徽更是提出,到2020年,所有大中城市及60%以上的縣城基本達到海綿城市建設標準要求,城市建成區年徑流控制率達80%。
此次海綿城市的建設“很急切”
據悉,此次國家海綿城市建設試點城市評選競爭激烈,全國130多個城市參與競爭,34個城市進入初選名單,最終僅16個城市列入海綿城市試點名單。
中央財政對海綿城市建設試點給予專項資金補助,連補三年,直轄市每年6億元,省會城市每年5億元,其他城市每年4億元。
據本刊記者了解,此次參評的城市需要滿足以下幾個條件:人民政府需要成立工作領導小組;城市發展對排水防澇基礎設施建設、調蓄雨洪和應急管理能力需求強烈;試點區域面積原則上不少于15平方公里,多年平均降雨量不低于400毫米;已編制或修編城市水系統、園林綠地系統、道路交通等專項規劃,并與城市總體規劃相協調。
在滿足硬性條件的基礎上,再通過對各城市的競爭性指標進行考核打分,按分數高低評出前16名城市。據評委透露,在競爭性審核中,除了考慮各個城市在海綿城市建設上總體思路是否清晰、地方政府的重視程度、項目可行性等指標之外,還看重其在投融資模式上的創新性。
中國城市規劃設計研究院水務工程規劃院副院長謝映霞認為,這次評選出來的16個城市具有一定的代表性,囊括了東西部各個地區。
對于海綿城市試點以二、三線城市為主,國務院參事、住建部原副部長仇保興接受媒體采訪時解釋,主要是因為這些城市行動較早,有的在幾年前就已經開始建設,多個海綿城市項目已經先行,而一線城市體量過大,盡管有試點但比例小。
海綿城市試點期為三年,也就是說,到2017年國家需要對試點城市建設情況進行驗收。
2015年7月,住建部了《海綿城市建設績效評價與考核辦法(試行)》,各地將依據試行辦法中水生態、水環境、水資源、水安全等6個方面的指標,對“海綿城市”建設效果進行績效評價與考核。
接受本刊采訪的多位專家均認為,此次海綿城市的建設“很急切”。試點城市從申報到評選,只有不到三個月的時間;而在試點城市數量上,最初的名額只有六七個,但最后結果為16個;財務補助數額也從當初的50多億元增加到了200億元左右。
“三年的試點期顯得有些短,每個試點城市都涉及到上百個項目,怎么讓這些項目有序的安排和落地,是非常緊迫和困難的。”車伍告訴《t望東方周刊》。
給城市重新裝修
“我對海綿城市有一個比喻,相當于用生態的方法給城市重新裝修。通過控制城市開發強度,減少對城市原有水生態環境的破壞。”中國水工業互聯網站CEO張穎泉告訴《t望東方周刊》。
屋頂經過綠化,雨水先澆灌屋頂上的植物再排走;道路采用滲透鋪裝,雨水滲入地下,補充地下水;道路、屋頂、廣場上的雨水,先排入下沉式的綠地、濕地或者新建蓄水池,使雨水先蓄存起來,日后再利用,用來澆灌、洗車、沖廁所等,這都屬于“生態裝修”。
深圳大學建設工程生態技術研究所教授佘年認為,海綿城市建設實質上是對過去粗放經濟模式的補救和修正。“海綿城市建設的難點之一就是人們理念上的轉變。”他對《t望東方周刊》說。
目前中國大部分城市排水方式是采用快排模式,依靠管渠、泵站等設施,追求“快速排除”和“末端集中”控制;而海綿城市則以“慢排緩釋”、“源頭分散”控制為主要規劃設計理念。
“過去我們的理念是重地下,把管道加粗加密,忽視了其實自然界具有天然的調節功能,我們現在要做的就是增大自然界的調節能力,減少人類的支出。”上海交通大學農業與生物學院副院長車生泉告訴《t望東方周刊》。
專家們同時也認為,現在很多城市摩拳擦掌開展建設,然而海綿城市并不簡單,是一個系統工程,需要將城鄉作為一個有生命的整體來看待,要求對水系統、園林綠地系統、道路系統、建筑小區系統進行整體規劃、建設與管理。
比如,在佘年看來,不少城市對海綿城市的內涵還缺少理解,“運動式的速度”令人擔憂,“海綿城市不是簡單地建幾個透水鋪裝,修幾個下凹式綠地,做幾個雨水花園那么簡單。”
據車生泉介紹,海綿城市建設前,首先需要對城市的水文、土壤、地面徑流、雨水下滲速度等進行精細測量,并構建數據模型。但遺憾的是,目前有些城市還沒有搞清楚現狀,就已經開工了。
邊摸索邊進行
海綿城市建設已經啟動,可無論是從人才、經驗儲備,還是法律法規的完善方面,都略顯不足。 南寧市大力推進“海綿城市”試點建設,力爭兩年之內還市民“水清岸綠”。圖為航拍的老口水利樞紐工程。該工程通過給南寧內河補水,提升內河水質
“設計工作是打造海綿城市中最高端的工作,涉及氣象水文計算、建模等諸多工作。但是,我國的市政設計院和建筑設計院基本上都沒有接觸過海綿城市的設計工作,對此缺乏了解和實踐,因此在這方面的設計只能邊摸索邊進行。”張穎夏說。
施工單位也需要慢慢適應。“海綿城市在施工過程中很注重細節,精工細作,可以說是對原先施工方法的顛覆。”佘年說。比如,做透水鋪裝時,為避免泥沙堵塞透水鋪裝,其中使用的鵝卵石需要全部清洗干凈;鋪設碎石前要先將地塊邊緣固定,防止泥土進入。對于施工隊來說,這些要求很“奇怪”。
而摸著石頭過河,可以說是很多城市的現狀。
重慶兩江新區建設管理局局長楊治洪接受媒體采訪時說,國外的海綿城市建設沒有大型山地海綿城市建設的范例,重慶作為典型山地城市,建設的最大難點,就是大到相關政策和規劃管控,小到透水路面下排水管網的面積和口徑大小,都沒有經驗可循。
住建部的《海綿城市建設技術指南》雖然明確了城市規劃、工程設計、建設、維護及管理過程中海綿城市構建的內容、要求和方法,但中國城市規劃設計研究院水務工程規劃院副院長謝映霞承認,由于中國國土面積大,各個區域的情況不同,指南只是一個宏觀的指導,不一定完全適合每個城市。
此外,目前一些相關政策法規沒有跟上海綿城市建設的步伐。比如,海綿城市的一個主要目標是控制面源污染,但最近的《水污染防治行動計劃》對城市區域而言,重點還是控制點源污染,也就是控制工業污染和生活污水。針對雨水徑流污染(面源污染的主要表現形式),計劃只提到:“有條件的地區要推進初期雨水收集、處理和資源化利用。”
全國不少城市的綠地追求大場面,耗水又耗能,這與海綿城市的宗旨完全背道而馳,造成這個現象的原因之一是相關規范標準的編制和修編落后于時展。例如,《城市綠地設計規范》(GB50420-2007)中規定“綠地外部的地表排水不應引入綠地內”。這就使得設計人員不考慮綠地在城市中應承擔的削峰減流、控制徑流污染的重要作用,從而對雨水僅采取“重排輕蓄”的簡單處理方式。
沒有資金保障,都是紙上談兵
海綿城市建設的另一個問題,就是資金。
本刊記者對各地海綿城市投資情況進行了梳理后發現:16個試點城市中,鎮江投資80億元,池州投入211.62億元,濟南投入148.75億元,嘉興投資44億元,廈門投資99.72億元。而整個海綿城市建設試點,中央財政的專項資金補助在200億元左右。所以,從各地的預計投入可以看出,僅靠中央財政對試點城市的支持是遠遠不夠的。
“海綿城市既要建設,又要運營、維護,各個階段都需要花錢,如果沒有統籌的規劃,長期的資金保障,一切都是紙上談兵。”濟邦投資咨詢有限公司董事長張燎告訴《t望東方周刊》。
為了拉動社會資本進入,此次試點城市評選中鼓勵各地創新投融資模式。按照規定,國家對采用PPP模式達到一定比例的城市,將按補助基數獎勵10%。
作為試點的貴州省貴安新區總投資將達46.7億元,其中,中央財政專項補助資金12億元,貴安新區管理委員會出資5億元,剩余29.7億元擬通過PPP模式籌措及通過財政獎補方式撬動。
據鎮江市給排水管理處行業監督科科長曹德圣向《t望東方周刊》介紹,鎮江的海綿城市的投資渠道分三塊,一塊是政府出資,比如城司這樣的政府投資平臺;第二塊是由各個社會主體實施的項目,比如開發商;還有一塊就是采用PPP模式,大概占到30%左右。
張燎認為,海綿城市建設的一個難點在于,錢花得分散又缺少贏利點。規劃、水利、園林、路政等各個部門都在花錢,而海綿城市建設又屬于公用事業性質,在這種情況下,采用PPP模式吸引社會資本參與,對于決策者來說是個挑戰。
實際上,對于PPP模式是否適用于海綿城市建設,各方觀點不一。張燎認為,PPP模式在客觀上是可行的,但是在實際操作中有一些問題需要特別注意。比如,項目如何進行打包設計、效果評價機制怎么制定,這都需要考慮清楚。
而在張穎泉看來,中國不像歐美一些國家已征收暴雨管理費,國內海綿城市并沒有一個持續的資金回報途徑,現階段要慎重推進。
新區老城的不同路徑
什么樣的城市適合建設海綿城市?
車生泉告訴本刊記者,海綿城市適用于任何土壤和氣候條件,無論是南方還是北方,大城市還是小城市,老城區還是新城區都可以建設。只不過,針對每個城市的不同需求和特點,側重點各有不同。
比如,東部水資源豐富地區更注重徑流污染及徑流峰值控制,而西部水資源缺乏的城市或地區,應以雨水資源的回收與利用為主。但即便同一個城市,在不同區域也需要對癥下藥。以北京為例,在亦莊經濟開發區大片低洼區域可以以內澇控制為主,舊城區則應以合流制溢流污染控制和排水能力提高為主。
張穎泉認為,如果城區的建設在規劃階段就將海綿城市理念融入,大力發展綠色基礎設施,其建設成本可大大降低。“在新城區以綠色基礎設施為主,要比傳統管網建設節省三分之一到二分之一的投入。”
相較于新城區,在老城區進行海綿城市的改造難度要稍大一些。
濟南近日確定將舜玉花園小區作為海綿城市試點,據媒體報道,其現在面臨的主要問題在于既有建筑小區存在時間很長,很多基礎資料都不健全,情況比較復雜。
接受本刊采訪的多位專家也提醒:海綿城市是要改變原有的高強度土地開發模式,所以決不是大拆大建,而是對現有問題進行生態修復。
此外,專家們也認為,海綿城市可以解決城市內澇問題,這種說法有夸大之嫌。“雨水來臨時,首先是一個個海綿體發揮作用,等到海綿體已經飽和,那么再下雨就需要傳統的管渠系統。”謝映霞認為,海綿城市對大排水系統不是取代,而是一種補充。
想單依靠綠色基礎設施建設就解決“看海”問題是不現實的。綠色雨水基礎設施在減少徑流總量、減少徑流污染等方面起到的作用是無可爭議的,但是遇到大暴雨,雨水根本來不及下滲,若沒有管渠系統的快速排放,城市還是會面臨內澇的問題。
關鍵詞:海綿城市;城市濕地;景觀設計
隨著城市的飛速發展,城市中基礎設施建設的步伐加快。城市中的路面建設亦隨之發展擴大,路面的建設材料大多是瀝青、混凝土等防水材料,導致城市中的雨水不能通過地面滲透到地下,又因為城市中的建設管理跟不上發展需要,防洪泄水系統不健全,導致雨季時,城市面臨暴雨不能及時的通過管道排出,從而發生城市內澇。2014年國務院頒布了《海綿城市建設技術指南》,提出了海綿理論,為城市建設提供了理論基礎,未解決城市生態問題提供了良好的決策,因此,運用海綿理論對城市濕地進行景觀設計,是現階段城市生態建設的重要任務。
1“海綿城市”的理論概述
海綿城市的表面意思是指希望城市能如同海綿一樣,很好地適應環境的變化和面對各種自然災害,具有良好的吸收和恢復能力。其主要作用是通過對下雨時的水進行吸收、儲存,然后雨后加以利用釋放,達到城市生態系統的良性循環。海綿城市的建設應該遵循生態系統平衡的原則,將自然存在的和人工建設相結合,在保障城市安全的前提下,實現城市最大限度的儲水,再將雨水進行釋放,從而維護了城市生態系統的平衡,避免了城市在暴雨時出現洪澇災害。這樣不僅可以促進城市對雨水資源的利用,而且可以保護城市的生態環境。
2基于“海綿城市”理論對城市濕地進行景觀設計
2.1設計原則
2.1.1生態平衡的原則。城市濕地景觀設計時應以生態平衡為基礎,堅持保護生態環境和維持生態系統平衡的原則,合理地對城市的濕地進行開發和景觀設計,將對城市生態環境的影響降到最低。2.1.2具備防洪功能的原則。城市濕地建設除了為人們提供休閑和娛樂的場所等功能,還應該具備一定的防洪儲水的能力,是城市水循環系統的重要組成結構。雨季來臨時,城市濕地能夠具有吸水儲水的功能,作為城市的儲水基地,為整個城市在雨季建立一道安全防線。2.1.3與城市相結合的原則。城市濕地景觀設計是城市景觀設計的重要組成部分,在進行城市濕地景觀設計時,要和整個城市的景觀設計融合,利用點、線、面的設計方法,將城市濕地景觀設計與城市相結合、統一,使整個城市的水體系統、景觀設計更加完善。
2.2設計方法
在城市濕地景觀設計中,匯集儲存雨水的景觀主要包括湖水、地面、綠地以及建筑,湖水可以直接吸收儲存雨水,地面、綠地和建筑主要是通過匯集雨水,然后將雨水排放。可以優化集水景觀,充分發揮其對雨水收集和凈化的功能,減少雨水的徑流,降低污染物的匯聚,從而保障雨水最終的匯集質量。其主要設計方法如下:2.2.1改善地面的鋪設材質,提升地面的滲水能力。大多數地面采用瀝青和混凝土等防水材料,這樣的地面阻止了雨水的滲透,阻礙了水循環。因此,在進行地面鋪設時,可根據不同景觀的需要及功能對地面進行鋪設。如部分地方可鋪設透水混凝土或者砌體材料,也可鋪設鵝卵石、碎石等材料,這樣可以提高地面的滲透能力。在對地面進行鋪設時,也可設計不同材料或者色彩的組合,不僅為景觀帶來美化的效果,也可以使地面能夠集水滲水,促進水的循環。2.2.2改變綠地的建設方式,提高綠地的儲水能力。在城市濕地景觀設計時,都會建設相應的綠地,在綠地中種植喬木、灌木和草類等植物,這些植物不僅可以儲存凈化水分,還可以保護環境,減少水土的流失。在進行濕地綠地建設時,應該最大限度地保護天然綠地,使綠地具有自然之美。而人工綠地的建設部分,可以根據周圍的環境進行設計,依據綠地的地理位置及地形特點,設計一些具有凹式形狀的綠地,這樣不僅可以使綠地在下雨時匯集雨水,也可以過濾雨水中所帶的樹葉等雜物,使之慢慢地滲透到地表,補充地下水。在下凹式綠地建設時可以建設“雨水花園”,即在下雨時形成雨水花園,在綠地中種植不同的植物,這樣在雨季可以形成獨具一格的濕地景觀。在為下凹式綠地選擇種植植物時,一定要結合濕地景觀設計,選擇具有吸附凈化能力的,能在短時間內具有一定的耐澇、耐旱能力的本土植物。在城市濕地景觀建設中的建筑屋頂主要功能是承接雨水。因此,針對建筑物屋頂的集水功能,可在其屋頂種植綠植進行覆蓋,這不僅為濕地提供了一種獨特的景觀,還可以達到凈化雨水的功能,促進雨水參與大氣水循環。在屋頂上種植如爬山虎等依附生長的綠色植物,覆蓋在屋頂,當雨水降臨時,落在屋頂的雨水一部分被該植物吸收儲存,一部分在陽關的照射下通過蒸騰作用揮發進入到大氣中參與水循環。根據建設物的形態設計綠植,使之與濕地環境更好地融入在一起。
3城市濕地景觀建設對海綿城市建設的作用
城市濕地景觀建設是組成城市整體綠化系統的重要組成部分。城市濕地的建設不僅保持了生態系統的平,還使得整個濕地景觀的生態系統接近于自然景觀,從而維持大自然動植物之間的平衡和協調。城市濕地主要分為2種:一種是自然濕地,一種是人工濕地。在“海綿城市”的建設過程中,城市濕地景觀建設不僅能夠在雨季暴雨天氣和河流漲水的時期具有儲水的作用,還能夠通過土壤、微生物以及植物凈化雨水,通過植物分解雨水中的污染物,從而達到凈化雨水的作用。城市濕地是天然的蓄水池,能夠儲存大量的水。因此,可以利用城市濕地存儲水資源,將儲存的水資源用來灌溉、養殖、綠化,從而提高了水資源的利用率,維護了生態環境系統的平衡,促進了經濟的發展,城市的進步。通過城市濕地進行蓄水,還能夠提高濕地周圍環境的空氣濕度、補充地下水資源。因此不論是自然濕地還是人工濕地,都能夠促進生態平衡進而海綿城市建設的進程,使城市達到可持續發展的目標。
4結語
隨著“海綿城市”概念的提出,城市濕地景觀設計促進了海綿城市的建設,在海綿城市的建設中起著重要的作用。城市濕地是城市中雨水的匯集和儲存之地,不僅能夠美化城市,為人們提供良好的綠色的休閑環境,還能夠保護環境,儲水防洪,保持生物多樣性,維持生態平衡。形成一個完整的水循環系統是“海綿城市”建設中的重要戰略,在其建設規劃中把濕地景觀建設融入到“海綿城市”建設中來,使整個城市在自然中進行人工建設,將人工和自然相結合,依靠大自然的力量對城市濕地進行景觀設計,有效地管理和規劃自然資源,促進“海綿城市”的建設和發展的進程。
作者:余勁松 單位:重慶金三維園林市政工程有限公司
參考文獻:
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