第一篇:《 止血海绵的制备及性能研究》任务书-zhangkunyang 大全
附件1:
北京联合大学毕业设计(论文)任务书
题目:止血海绵的制备及性能研究
专业: 材料科学与工程(检测与质量管理工程)指导教师: 杨静馨 学院:机电学院学号:==========班级:=========姓名:王金龙
一、主要内容和基本要求
了解近年国内外主要的可吸收止血材料,查阅文献,概述止血材料的科学研究进展。深入调研以壳聚糖为主要原料的止血海绵的组成、止血机理、止血性能、研究现状。设计实验,研究以壳聚糖为主要原料的止血海绵的制备方法。设计表征实验,检测所得产物材料的性能如:溶胀性能、保湿性能、透气性能、止血效果等。
总结实验结论,得到简单可行的材料制备及性能检测方法。
二、主要参考资料
[1] 巴根,赵贵成,傅强.可吸收止血材料的安全性与临床应用[J].第二军医大学学报2011 年8 月第32 卷第8 期.[2] 于美丽,杜智.可吸收止血材料的研究现状及临床应用[J].北京生物医学工程 第27卷第2期2008年4月.[3] 石凉,汪涛,吴大洋.壳聚糖止血材料及最新研究进展[J].蚕业科学,2009;35(4).[4] 郭苗苗,浦金辉,徐丹,刘辉.壳聚糖基快速止血材料的研究进展 [J].中国医院药学杂志,2012年第32卷第1期.[5]余雪松,黄赤兵,张艮甫.局部止血材料临床应用现状[J].创伤外科杂志 2008年第 10卷第6期.三、进度要求
第1-2周:进行方案讨论,完成开题报告。确定实验方案;
第3-8周:试验、检测、分析;
第9-11周:总结、撰写论文;
第12周:答辩
指 导 教 师:(签字)
专业负责人/系主任:(签字)
第二篇:课题研究任务书模板
课
题
任
务
书
年
度
项目类别
□中心重点课题
□处室一般课题
课
题
组
长
责
任
单
位
项
目
起
止
时
间
XXX制
20XX年X月
一、开题论证和研究计划
(一)本项课题研究的重要性、必要性和理论实践意义
(二)国内外同类课题的研究现状
(三)本课题研究的主要内容
(四)本课题研究的重点、难点及创新点
(五)本课题研究采取的研究方法、主要技术路线
二、研究课题组长及主要参加人员名单
姓
名
职务/职称
工作单位
承担任务
三、研究课题主要合作单位
主
要
合作
单
位
名
称
参加者
姓
名
联系电话
通讯地址
四、课题研究阶段成果及最终成果
研究阶段
(起止时间)
阶
段
成果
承
担
人
员
最终成果名称、形式
最终成果预期应用
结
项
时
间
2011年
月
30日前
五、研究课题支出预算明细
1、资料费2、差旅费3、会议费4、交流费5、设备费6、专家咨询费7、劳务费
8、印刷费9、其他费用
六、课题管理部门意见
负责人:
(签字)
公
章
****年**月**日
第三篇:蒙脱石尼龙6纳米复合材料制备及性能研究
蒙脱石/尼龙6纳米复合材料制备及性能研究
余丽秀王秋霞田国锋张健斌吴彬
摘要蒙脱石/尼龙6纳米复合材料是性能优异、用途广泛的矿物-聚合物复合材料,本文简要介绍了熔体挤出法蒙脱石/尼龙6纳米复合材料制备、性能、影响因素及应用前景。关键词蒙脱石尼龙6熔体挤出纳米复合材料制备性能前言
纳米复合材料是指分散相尺度至少有一维小于100nm的复合材料,由于其纳米分散相比 表面积大并同基体有强的结合或偶联作用,因此,在力学、热学、电磁学、光学和气体阻隔性能等方面较常规无机填料/聚合物复合材料有明显的提高,并且具有一些特殊的性能,是近十年来迅速发展的新型功能材料,是当今材料学科的研究热点,其制备技术涉及非金属矿物加工、高分子材料形成的交叉学科领域,其用途广泛[1]。
蒙脱石/尼龙6纳米复合材料用蒙脱石结构是以二个硅氧四面体夹一个铝氧八面体构成单位晶胞,并在二维方向上连接成片、在Z轴方向以一定厚度堆积而成的层状矿物,主要存在于膨润土、累托石等层状或混层状硅酸盐粘土矿物中,能直接或提纯后使用。由于蒙脱石四面体中的硅被铝、八面体中的铝被镁同晶置换,使片层表面具有过剩的负电荷,并通过层间吸附Na+、K+、Ca2+、Mg2+等阳离子达到晶胞电荷平衡。因而从晶层微观结构看,形成了平衡的双电层结构。由于层面的负电性,层间阳离子很容易被其它无机或有机阳离子置换。可用做阳离子交换的有机物种类很多,但不同结构、性能的有机阳离子应用对复合材料基体有不同的要求,其矿物改性和复合材料制备工艺均有较大差别,使得有机化改性蒙脱石成为品种众多、变化复杂、应用面广的矿物功能性材料。
用于复合材料制备的改性蒙脱石由于其层间距增大,在同聚合物单体、聚合物溶液或聚合物熔体混合时,很容易剥离成纳米尺度的基本单元,并均匀分散于聚合物基体中。蒙脱石/尼龙6纳米复合材料是改性蒙脱石用于聚合物纳米复合材料系列效果显著的品种之一,其制备工艺分为熔体挤出法、熔体聚合法(又分两步法、一步法),其中熔体挤出法纳米复合材料具有性能适中、价格低廉、使用量大和便于推广等特点,为功能矿物材料首选大量、经济的用于矿物/聚合物纳米复合材料制备提供了可能[2]。
本文主要讨论了熔体挤出(插层)法蒙脱石/尼龙6纳米复合材料制备、性能、影响因素及应用前景,内容如下。改性蒙脱石制备
2.1 蒙脱石性能特征
用于挤出法尼龙6纳米复合材料制备的改性蒙脱石对矿物性能要求较高,一般要求蒙脱石含量大于90%,其层间可交换阳离子总量(CEC)适中,一般选择0.7-1.3mmol/g为好。而自然界原生膨润土矿等矿种一般蒙脱石含量仅30-60%,因此,提高蒙脱石含量是改性应用的 基础,可根据原矿性质采用干法或湿法提纯。
我们以内蒙某膨润土矿为原料,提纯后化学成分及物化如表
1、表2。
表1 提纯样品主要化学成分
项目 SiO2 Al2O3 CaO MgO Fe2O3 TiO2 Na2O K2O
3.34 H2O 含量/(wt%)56.47 16.97 2.32 4.78
表2提纯样品重要物化性能0.31 0.088 0.034 15.15
项目 实测值
吸兰量 mmol/g 1.37
蒙脱石含量
wt% 91.33
105℃挥发 wt% 15.15
CEC值 mmol/g 1.10
d001值 nm 1.52
层间距 d001-0.96 nm 0.56
2.2 改性剂选择
能用于熔体挤出法尼龙6纳米复合材料制备的改性蒙脱石用有机物品种很多,可归结为两类:反应型和非反应型。其中,反应型指交换后的有机阳离子仍保留酰胺键(-CONH2)或类似活性集团结构,在热、光、高压等作用下,能进一步自身或参加基体缩聚,反应过程的热作用使蒙脱石晶层均匀解离成片状纳米单元;无机硅酸盐纳米片层和高分子聚合物链段协同作用使复合材料力学、热学性能明显提高;反应型所用有机物多为长碳链氨基酸或醇酰胺,主要用于熔体聚合型纳米复合材料制备,但由于所用氨基酸等目前价格昂贵,并且应用需对现有聚合工艺和设备加以改造,当前大量推广应用较困难,也抑制了反应型有机改性蒙脱石技术发展。非反应改性蒙脱石选择在溶液中能电离出有机阳离子(如季胺盐)或通过质子化加H+能生成有机阳离子(如伯胺RNH2、仲胺R2NH、叔胺R3N)等作为有机化蒙脱石改性剂,所用有机物中的R基为饱和烷基或含苯环烷基,本身起离子交换、偶联和撑大层间距的作用,熔体挤出法尼龙6纳米复合材料所用改性蒙脱石多属此种类型。非反应型改性蒙脱石用于尼龙系列纳米复合材料性能略差于反应型,但由于成本、使用方便等优势,是当前尼龙6纳米复合材料的主要改性矿物应用类型。
选用的有机改性剂须同时具备以下条件:①容易进入蒙脱石层间并显著增大层间距;②改性剂不仅使处理后的蒙脱石易在聚合物体系中分散、解离,而且改性剂分子所带基团易同蒙脱石界面基团、聚合物基体结合或偶联,协同提高复合材料的整体性能;③价廉易得,最好能用已有工业品。一般常用12-18个碳的单、双、三烷基(苄基)季胺盐、吡啶类衍生物和其它能形成长碳链有机阳离子的有机化合物做改性剂,但不同R基有机物改性的蒙脱石对纳米复合材料性能有较大影响。2.3 改性蒙脱石制备
将提纯、改型后的钠基蒙脱石,以5-10%浓度分散于水中,根据所用插层剂性质调节溶液PH值,控制溶液温度60-80℃,直接加破碎小块改性剂固体,保温快速搅拌反应1-2h,反应完后冷却、分离、洗涤、干燥、粉碎、筛分即为成品。有机改性剂用量以≥提纯改型后的蒙脱石阳离子交换总量(CEC)为好;同时由于有机插层剂耐热性稍差,改性后的成品控制干燥温度不高于150℃或采用低温真空干燥。
试验选用A、B两种改性剂,按以上工艺制备改性蒙脱石样品,编号分别为NNY-
1、NNY-2,性能如表3。
表3改性蒙脱石性能 样品名称 NNY-1 NNY-2
细度-0.076mm/%
100
105℃挥发 wt% 1.23 1.30
850℃失重 wt% 38.46 39.63
d001值 nm 2.63 2.83
层间距 d001-0.96 nm 1.67 1.87
73.1 73.8 白度蒙脱石/尼龙6纳米复合材料制备 3.1复合用原料
试验用尼龙6相对粘度3.0,广州新会美达公司生产;改性蒙脱石性能见表3;复合稳定剂为工业品自配;其它助剂硬脂酸、白油为市售工业品。3.2 主要试验和检测设备主要试验和检测设备见表4。
表4 主要试验和检测设备 设备名称 高速混料机 双螺杆挤出机 注塑机 万能材料试验机 冲击试验机 熔融指数测定仪 热变型维卡温度测定仪 3.3纳米复合材料制备
将尼龙6在鼓风干燥机中于95℃干燥8h,按一定比例将尼龙
6、改性蒙脱石、稳定剂、硬脂酸、白油混合均匀,蒙脱石量以小于15%效果为佳,其它助剂量控制在1-5%。用双螺杆挤出机挤出造粒,机筒各段温度分别为200、210、220、225、230、235℃,机头温度240℃,通过控制主螺杆转速,调节物料在挤出机内的停留时间,依靠尼龙6高分子链同蒙脱石改性插层剂有机基团的相互作用及螺杆的剪切力将尼龙6大分子链插入到蒙脱石片层间并将片层解离,使蒙脱石达到纳米尺度的均匀分散,复合形成蒙脱石/尼龙6纳米复合材料。
经X射线衍射及透射电镜观察,蒙脱石片层厚度小于100nm,主要分布在为20-50nm。改性蒙脱石以平均粒径50μm的普通粉体与尼龙6离子通过挤出复合作用后,在尼龙6基体中在一维方向上实现了纳米尺度分散,对尼龙6力学、热学性能有较大的改变,避免了一般粉体材料分散在聚合物体系中存在的团聚难题,使蒙脱石/尼龙6纳米复合材料能大量、经济的制备。
3.4 纳米复合材料性能
普通填料系列尼龙6复合材料较纯尼龙6材料力学、热学性能等均有降低,而蒙脱石/尼龙6纳米复合材料强度、热变形温度、阻隔、阻燃等性能均有较大提高[3];这是因为改性蒙脱石在尼龙6基体中以一维纳米层状形式存在分散,流动方向的热膨胀系数仅为垂直方向的一半左右,在挤出、成型过程中的剪切力作用下,片层方向与流动方向趋于相同的取向,同时高分子链由于片层的阻隔也于流动方向一致,而纯尼龙6是各向同性的。因此,蒙脱石/尼龙6纳米复合材料的各向异性增强性能为功能化加工应用提供了可能。
表5 纳米复合材料主要性能 项目
缺口冲击强度/KJ/m2 无缺口冲击强度/KJ/m2 拉伸强度/MPa
采用标准 GB1043/T-1993 GB1043/T-1993 GB1040/T-1992
空白样 2.59 25J不断 75.86
NNY-1 8.00 110.75 84.41
NNY-2 3.96 89.37 83.61
规格或型号 25L
TE-35 L/D=36 LY-80 CMT4204 XJJ-50 XNY-400 XWR-300D
制造厂
江苏白熊集团公司 南京科亚公司 张家港利源机械公司 深圳新三思计量技术有限公司 河北承德材料试验机厂 河北承德材料试验机厂 河北承德材料试验机厂
抗弯强度/MPa 弯曲模量/MPa
热变形温度(0.45MPa)/℃ 熔融指数/g/10min 4 应用与发展前景展望
GB9341-1988 GB9341-1988 GB1634-1979 GB3682-1989
87.47 1954.4 175.3 3.28
108.90 2584.1 189.0 1.10
115.40 2648.3 / 0.96
改性有机蒙脱石是一种具有特殊结构和性能的功能性矿物材料,其层板化学组成和尺寸可以根据加工工艺需要进行调整。用于挤出法制备的蒙脱石/尼龙6纳米复合材料根据使用性能要求不同,可制备拉伸强度高、抗冲击、耐热、阻隔性优良的不同品种纳米复合材料,这种复合材料的无机成分含量很少,重量比传统填充材料轻,具有广泛的应用前景和商品化开发价值。
日本已将纳米复合材料用于汽车发动机配件,具有质轻、强度高、热稳定性好、重量轻的特点,是很有发展前途的纳米复合工程塑料材料;同时纳米复合材料良好的阻隔性,可以开发做阻隔材料,用做需要阻隔的包装材料;此外,纳米复合材料具有自熄性能,可用做阻燃材料,用于加工成各种阻燃器件。参考文献
[1] 陈光明等.聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料研究进展[J].高分子通报,1999,(4):1-5 [2] 张玉龙等.纳米技术与纳米塑料[M].北京;中国轻工业出版社,2002
[3] 舒中俊等.聚合物阻燃新途径—聚合物/粘土纳米复合材料的特殊阻燃性[J].高分子通报,2000,(4):65-70
Synthesis and Characterization of Nylon 6/Montmorillonite Nanocomposites
(Yu Lixiu Wang Qiuxia Tian guofeng Zhang jianbinWu Bing)
AbstractNylon 6/Montmorillonite nanocomposites are kinds of mineral-polymer with excellent properties and wide applications.In this paper ,the Synthesis,characterization, analysis of thermodynamics and applications prospects of Nylon 6/Montmorillonitesnanocomposites on melt extrusion are reviewed.KeywordsMontmorillonite, Nylon 6, melt extrusion, nanocomposites, Synthesis, Characterization.
第四篇:包头市海绵城市建设实践研究及意义
包头市海绵城市建设实践研究及意义
摘要:随着城市的发展,包头市原生态系统和水文循环遭到了破坏,出现了“逢雨必涝”“雨停即旱”等不正常的现象。针对此类现象,包头市提出了建设海绵城市,而如何编制好相关专项规划以指导海绵城市设施建设就成为了当务之急。本文对目前已经开展的一些海绵城市规划工作进行归纳整理,探讨了海绵城市专项规划的编制思路,对包头海绵城市建设提高城镇化质量和生态文明建设水平有着重要意义。关键词:海绵城市
城市规划
节水
Study on the practice and significance of Baotou sponge city
construction Abstract:With the development of the city, the original ecosystem and hydrological cycle of Baotou city were destroyed, and the abnormal phenomena of “rain and flood”, “rain stop and drought” appeared.In response to this phenomenon, Baotou city proposed the construction of the sponge City, and how to prepare the relevant special planning to guide the construction of sponge city facilities has become a top priority.This paper has been carried out on some of the current city planning work summed up the sponge, sponge on compiling special planning of the city, is of great significance to Baotou city construction sponge to improve the quality of urbanization and ecological civilization construction level.key word:Sponge City
city planning
water conservation 引言
经济水平的提高推进了我国科学技术的不断发展,同时带动了我国城市化的发展进程,然而,万事有利必有弊,城市的快速发展带来了严重的资源问题,生态问题,水资源的大量消耗导致现如今我国现存的可用水资源正在逐渐减少,出现匮乏之势,同时,由于前期的规划设计不严格,标准低,导致城市内涝问题严重,严重影响着人们的生活质量。海绵城市是雨洪利用理论的创新和发展[1],是新时期治水思路的丰富和完善,对于解决我国城市水资源短缺、内涝频繁发生、水生态恶化等突出问题,改善城市人居环境,促进城镇化健康发展,都具有十分重要的意义和作用。
1.海绵城市的提出背景及概念
我国于21世纪初提出了建设具有中国特色的海绵城市的思路,开始研究分析我国城市面临的内涝问题。解析其出现的原因,调研国家政策发展脉络及地方城市的先行实践,将有助于为我国弹性城市建设汲取教训和积累经验,以提高我国城镇化进程中的城市建设能力,实现以人为本的城市发展红线。有关专家提出,要建立雨水收集和利用系统,开发、改造城市社区建筑物、道路、绿化带、停车场、广场、公园等公共设施的蓄留雨水的生态功能,尽可能恢复城市原有河道、水塘、沟渠,减弱城市热岛效应,提高雨水渗透率。2012年4月,在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中,首次提出“海绵城市”的概念。总书记在2013年12月12日《中央城镇化工作会议》的讲话中强调:“提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”.海绵城市建设被称为是低影响设计和低影响开发(Low impact design or development,以下简称LID)。随着近年来城市洪涝灾害的频发,“海绵城市”及其相应的规划理念和方法得到社会各界认同,住建部《指南》[2]以及仇保兴发表[3]的《海绵城市(LID)的内涵、途径与展望》对“海绵城市”的概念给出了明确的定义。海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水释放并加以利用。海绵城市建设应遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。在海绵城市建设过程中,应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性,协调给水、排水等水循环利用各环节,并考虑其复杂性和长期性。
2.包头市海绵城市建设规划蓝图
海绵城市是一种城市发展的新理念、新方式和新模式。建设海绵城市就是要转变城市传统的开发模式,从粗放的建设模式向生态绿色文明的发展方式转变。根据《包头市海绵城市规划》,包头市规划采用源头减排、过程控制、系统治理等多种手段,通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种技术,实现径流总量控制、径流污染控制和雨水资源化利用等多重目标,最终实现生态海绵城市、弹性海绵城市和活力海绵城市。
“雨季一来,城市看海”,反映的是不少城市脆弱的排水能力,而时下流行的“海绵城市”概念,则是解决这一问题的主要对策。“海绵城市”就是要通过一系列城市基础设施建设和生态建设来解决雨季城市面临的内涝灾害问题。近年来,包头市城镇化率逐年提高,城镇人口和城镇建设用地不断扩张,出现部分水生态空间逐渐减少,城市硬化比例高,暴雨径流加大等现象。加之雨水管网标准不足、覆盖率不高等原因,老城区发生内涝的频率高、积水深、范围大,影响了城市正常运转。同时,包头市作为缺水城市,非传统水资源的利用率还比较低,河道生态用水、城市绿化用水仍使用黄河水以及自来水等宝贵的水资源。
[4]在《包头海绵城市规划》中提到,到2020年,包头城市建成区20%以上的面积达到海绵城市目标要求;到2030年,城市建成区80%以上的面积达到海绵城市目标要求。在新建区年径流总量控制率不低于85%;老城改造区不低于80%。内涝防治达到30年一遇,发生30年一遇降雨时,能够真正做到积水不会对城市居民的生产、生活和交通出行产生较大影响,使得海绵城市建设区域内的河湖水系水质不低于《地表水环境质量标准》IV类标准,且优于海绵城市建设前的水质。
包头在建设海绵城市中首先要创新城市雨水管理理念,同时要将海绵城市建设要求融入城市总体规划、控制性详细规划以及相关专项规划中,统筹布局雨水。另外要划定重点建设示范区,示范先行,全面推进,最终使包头实现生态海绵城市、弹性海绵城市和活力海绵城市。
3.针对包头市海绵城市建设的可行性建议
海绵城市建设是多学科交叉、多部门协同治水的重要契机。在实践过程中,既不能直接死搬硬套国外经验,更不能陷入单一部门单一学科治水的怪圈。海绵城市建设应在深刻理解概念的基础上进行,流域是水的整体,是系统的概念,海绵城市建设不能脱离流域来谈,否则失去理论支撑。我国海绵城市建设起步较晚,发展潜力大,针对包头市海绵城市建设应重视以下研究:(1)加强公众参与,营造全民支持海绵建设的氛围。海绵城市的建设离不开公众的参与。公众参与的过程,是各类利益团体冲撞、融合、协调的过程,有利于提高我市海绵城市建设的科学性、全面性和合理性。
(2)加强研究,建立务实的海绵城市建设支持体系。建设海绵城市,是生态文明建设的重要内容,是城市治理理念的重大创新,也是包头城市提质转型升级的一次重要契机。我们要抓住机遇,加强研究,构建务实的海绵城市建设支持体系。首先,要加强海绵技术标准体系研究。要根据包头市的现实情况,加强城市像海绵一样“自然吸存、自然渗透、自然净化”和利用海绵技术,进行自然释放、自然分流的技术研究,提出包头技术指南,促进研发新产品、新材料,创造包头“海绵体”、“海绵材”、“海绵料”,实现包头城市硬质建材向柔质建材转变,支撑海绵城市建设。其次,加快海绵产业建设。一要积极组装以水资源为主的经营性项目,把优质水资源商品化,赋予现金流,经过政府特许,引进民营资本或企业资本,组建公司,按产业化要求经营管理。二要建立包头海绵城市工程技术研发中心,并建立海绵产品产业园或海绵产品企业,严格准入制度,在当前海绵产品缺乏统一标准的情况下,鼓励扶持有能力的企业进行海绵产品的研发,创造海绵产品的标准,开发一批质优价廉性价比高的海绵产品,快速占领市场,服务海绵城市建设。
(3)坚持规划先行,规范海绵城市建设的行为。强化海绵体建设规划指引,在我市控制性详规中,合理布局海绵体建设区域,严格规划实施,避免出现海绵项目建设碎片化、盲目化和不遂性。建议根据不同功能区合理规划海绵体建设的强制比例,通过规划管控,保障我市海绵城市建设的整体性、合理性、连动性。推进雨水利用强制措施。对居民小区、各单位院落实行雨污分流,各入其管网。特别对黑臭水体的污染源要采取行政的、法律的手段关停、整治到位。使雨水通过适度人工干预进入海绵体,实现“自然积存、自然渗透、自然净化”,可返流、可利用的目标。
(4)用好政策导向,推动我市海绵城市的可持续性建设。政策导向,是促使海绵城市建设健康可持续发展的关键所在,是海绵城市建设快速推进的强大动力。我们不仅要建立奖惩机制,长效推动海绵城市建设。制定适宜包头现状的海绵城市建设奖励政策,通过适度补贴以及多类型优惠政策,激发市场主体对海绵体建设的热情,对过去时“老城区”、现在时“建设项目”、未来时“新建城区”进行政策限制和导向,达到限制城市建设传统模式,奖励海绵改造项目,激励海绵新建项目,长效推动海绵城市建设。而且还要立足长远,作好雨水文章。现阶段我市海绵城市的建设虽然处于初级阶段,但也要立足长远,放眼国际,借鉴国内外同类经验,开展雨水排放征收政策的调研,为今后适时开征雨水排放,保障海绵设备的养护维护资金,做好战略理论储备。
4.包头市海绵城市建设的意义
海绵城市不仅可以解决当前城市内涝灾害、雨水径流污染、水资源短缺等突出问题,有利于修复城市水生态环境,还可以带来综合生态环境效益。比如,通过城市植被、湿地、坑塘、溪流的保存和修复,增加城市“蓝”、“绿”空间,改善人居环境。同时,为更多生物提供栖息地,提高城市生物多样性水平。
(1)海绵城市建设有利于解决城市水资源短缺问题
我国水资源匮乏,淡水资源总量为28000亿m3,占全球水资源的6%,人均水资源不足世界平均水平的1/4。城市快速发展对水资源需求大,城市开发建设过度硬化造成降雨形成径流外排,导致地下水补给不足;水体污染降低了水资源的质量和数量,也加重了水资源的紧缺程度。雨水污染程度轻,处理成本相对较低,是再生水的优质水源。在降雨时,利用自然水体和地下雨水调蓄池收集雨水,实现“蓄”的目的;再通过各类净化设施的处理和各级管网的输送,将处理达标的雨水回用于市政浇洒、景观水补充等用途,不但节省了大量的自来水,而且充分、有效的“用”雨水,实现水资源的“开源节流”,节约了水资源也降低了污水的排放。
(2)海绵城市建设有利于减少城市洪涝灾害
近年来城市内涝频发,无数的城市发生过不同程度的暴雨内涝,造成财产损失甚至人员伤亡。在城市开发过程中,大量的硬质铺装改变了原有的生态本底和水文特征,由于降雨不能及时下渗,形成地表径流,传统的城市排水体系难以适应强降雨时形成的径流量洪峰,产生城市内涝。
海绵城市建设的实质是控制径流,降低汇流是海绵城市控制的关键。建设方针中的“渗”是减少屋面、路面和地面的硬质铺装,充分采用渗透和绿地技术,从源头减少径流;“滞”是通过植草沟、滞留带等工程措施,降低雨水汇集速度,延缓洪峰出现时间,降低排水强度,缓解降雨时的排水压力。通过各类绿色雨水基础设施的建设和多项措施联合作用,达到降低地表径流量、控制城市内涝的目的。
(3)海绵城市建设有利于改善城市生态环境
我国的地表水资源污染形式严峻,面源污染是其主要来源之一。面源污染自20世纪70年代被提出和证实以来对水污染所占比重呈上升趋势,城市面源污染是除了农业面源污染的第二大面源污染类型。城市面源污染主要由降雨径流的淋浴和冲刷作用产生。特别是在暴雨初期,由于降雨径流将地表的、沉积在下水管网的污染物,在短时间内,突发性冲刷汇入受纳水体,而引起水体污染。海绵城市建设六字方针中的“净”,是通过人工湿地、生态滤池等措施过滤和降解汇流雨水中的污染物,达到净化水体、控制面源污染、保护城市水环境的目的。同时,在雨水通过“渗”“滞”的过程也能对大颗粒污染物达到截留和初步净化的目的。
5.结论
海绵城市理念的提出,是城市规划中的一次全新的改革与体验,对城市水资源不足、城市内涝等问题的解决提供了新的思路与方法,不仅提高了能源的利用率,还可以改善生态环境,提高人们的生活质量,促使城市实现可持续发展。包头市海绵城市的落实,实现了雨水的储存、净化、渗透和再利用一体化的系统,必将是一造福社会、造福人类的项目,是可持续发展的必由之路。
参考文献 [1]车伍,闫攀,赵杨.国际现代雨洪管理体系的发展及剖析[J].中国给水排水,2014,30(18):45-51.[2]住房和城乡建设部.海绵城市建设技术指南———低影响开发雨水系统构建[Z].2014. [3]仇保兴.海绵城市(LID)的内涵、途径与展望[J].建设科技,2015(1):11-18.
[4]张书函.基于城市雨洪资源综合利用的“海绵城市”建设[J].建设科技,2015(1):26-28.
第五篇:海绵城市湿地景观设计研究论文
摘要:人们在城市生活中渴望获得更多的高品质环境,湿地生态环境的存在,在对水源的涵养和小区域气候的改善上有着不可替代的作用。同时湿地在对提升城市的环境质量和城市整体竞争力上发挥着越来越多的价值,促进当地经济的发展。城市湿地的建设同样对丰富城市景观的类型提升城市建设的层次有巨大的作用。故在本文中主要对“海绵城市”建设的城市湿地景观设计进行了简单的分析与探讨。
关键字:海绵城市建设;城市湿地;景观设计
1城市湿地景观设计的原则
1.1生态优先原则
在进行湿地景观营造时,以坚持生态优先原则为前提,最大限度的保留原湿地生态系统并在此基础上设计景观的相关设施,人为的增加有利于湿地生态的人工景观,创造多级生态循环系统,使湿地场所即保留原有湿地生态的发展又能补充新增物种的多样需求,达到人工与天然相结合的发展模式,发挥城市湿地资源的应有价值。
1.2弹性发展原则
在进行城市湿地景观设计过程中,应该以可持续发展的目标为出发点,以湿地的恢复与保护为前提,宏观调控与合理规划共同作用。在对湿地进行建设前要多领域多学科的研究,制定以最小限度破坏湿地,并且在湿地适应未来不可知的因素下,依靠湿地自身的弹性恢复达到湿地自身的生态循环为方案,给湿地发展留有可持续空间。
1.3以人为本的原则
设计的目的始终是以人的参与方式为最高准则,而湿地的保护则与人类活动之间存在一定的矛盾。因此,在进行的湿地景观设计中就要做到以人的参与程度为界限,同时在设计过程中要时刻考虑人的因素,提供人们在参与方式的舒适性和情感上的容纳,只有坚持在生态优先和以人为本这样的理念前提下设计出来的东西才能受到人们的好评,得到大多数人的认可。因此在城市湿地景观设计中要考虑景观的特殊性,除了要符合湿地生态的自身要求外设计者还要考虑人的生理和心理需求,针对不同年龄层面的人群特征进行设计
1.4文教娱乐原则
面对现代社会文化体系的日益完善,人们对景观建设的要求除了追求形式美的层面,更多的开始注重景观的宣传教育和娱乐功能。在湿地景观设计时可以在场地周围建立湿地博物馆或湿地体验中心,其中可以介绍湿地中的稀有动植物类型、湿地对生态环境的重要性以及保护湿地应该做出的改变,设置与湿地有关的娱乐项目,在娱教于乐的同时改变人们对以往湿地的认识,最终目的还是为了更好的保护湿地。
2“海绵城市”建设的城市湿地景观设计
2.1场地的形体整合首先,根据场地的现状条件,通过对场地现有地形的整理,模拟自然湿地的场地条件塑造湿地区域的地形地貌条件,在区块形体上进行有效的整合。这种做法主要是为了较好的处理自然滩涂的表现方法,形成岛链式形体,同时平整的区块在平面中也更好的进行规划处理。二是通过道路系统的形体整合,在这个层次上道路系统的走向不仅决定了区块功能的相互联系,而且道路形体的美观也决定了观者的感知。
2.2场地景观的改造方式
在进一步对现有水系和土地类型进行深入分析后,通过尽可能实现土方的平衡利用,合理确定不同形态水体的形态和现状地形的改造程度,进而塑造较为合理的场地结构。在生物群落的改造方面,通过筛选采用优良的乡土物种为主要植物种类,对本土化的植物群落进行重新构建,同时对鸟类和鱼类的栖息环境等本土动物物种进行生态恢复的重建,恢复原有湿地系统的生态功能,营造良好的生态系统。
2.3场地功能布局分区
绿化隔离带位于整个场地的南部,主要以种植陆地植物为主,林中有一条主要游园道路贯穿整个林区,同时在隔离带周边设计休闲广场和私密空间供进行集会和短暂停留。休闲区是场地景观设计的核心,游人可以在该区域进行休闲娱乐活动。在设计时首先通过对原有场地的改造,完善园区的游步道系统,对场地的主要出入口进行重新设计,完善交通组织功能、增加游客服务中心。同时在休闲区还包括运动场地、儿童活动园、邻水广场、老年活动场地等,形成功能和景观的完美结合的单元体,完成整个场地的功能布局分区。
2.4景观规划的细节设计
(1)道路交通设计在对湿地景观交通流线设计中,区域道路主要以观光道路和游步道为主,并配以木栈道道路系统,动态的交通流线构成湿地景观体验的主要形式。在绿化隔离区域,道路设置主要以自行车道和电瓶车道为主同时在主要的景观节点间设置停放点和休息区,在休闲区内的道路则主要以游步道为主,在湿地保护区则多架设木栈道平台。游步道多采用不规则的文化石和碎石铺路为主,并配以延伸的木栈道平台,利用不同的灌木、地被植物等丰富的高低层次,进行隐形道路的区分,尽量做到既满足生态廊道的贯通又对生物的多样性进行补充。
(2)水岸护坡设计区域湿地的水体驳岸选用自然线条的基本形式即生态驳岸的处理方式为主。通过对水坡地形进行少量人工处理使水岸与水域形成舒缓的自然过渡,营造临水植物的生长空间。在有些人流活动相对集中的地方,在水岸空间的处理上设置了木栈道系统,来满足游人体验湿地观察生物的需要,在对木栈道进行建设时采用底层架空结构用来减少建筑对湿地水岸空间的影响。
(3)植物造景设计根据场地湿地水域的特点水面到基地的过渡由深到浅,因此在植物分配种植中,依次种植湿生草本植物、挺水植物、浮水植物和沉水植物,将湿地植物与湿地水体相结合。
3结束语
总之,海绵城市建设是一个系统的工程,城市湿地是其中的一个子系统,其在调蓄雨洪、控制径流污染、维持地区水量平衡等方面发挥重要的作用。在湿地建设中要着重对现有湿地进行保护与修复,并在城市适宜的场地尽量增加人工湿地,使湿地与周边环境相联系,在管理雨洪过程中实现雨洪资源化。结合低影响发展技术,在流域尺度上设计雨洪管理景观设施,集水、输水、汇水景观并非单独发生作用,而且作用也并非单一,它们根据湿地场地特点和总体规划构成一个紧密联系的系统,发挥综合作用,增加了城市湿地的功能,为人们提供了优美宜人的生态环境,为创造海绵城市、实现城市环境可持续发展奠定基础。
参考文献:
[1]张亚芬.城市湿地景观的生态规划设计研究[D].华中农业大学,2009.