第一篇:《 止血海綿的制備及性能研究》任務書-zhangkunyang 大全
附件1:
北京聯合大學畢業設計(論文)任務書
題目:止血海綿的制備及性能研究
專業: 材料科學與工程(檢測與質量管理工程)指導教師: 楊靜馨 學院:機電學院學號:==========班級:=========姓名:王金龍
一、主要內容和基本要求
了解近年國內外主要的可吸收止血材料,查閱文獻,概述止血材料的科學研究進展。深入調研以殼聚糖為主要原料的止血海綿的組成、止血機理、止血性能、研究現狀。設計實驗,研究以殼聚糖為主要原料的止血海綿的制備方法。設計表征實驗,檢測所得產物材料的性能如:溶脹性能、保濕性能、透氣性能、止血效果等。
總結實驗結論,得到簡單可行的材料制備及性能檢測方法。
二、主要參考資料
[1] 巴根,趙貴成,傅強.可吸收止血材料的安全性與臨床應用[J].第二軍醫大學學報2011 年8 月第32 卷第8 期.[2] 于美麗,杜智.可吸收止血材料的研究現狀及臨床應用[J].北京生物醫學工程 第27卷第2期2008年4月.[3] 石涼,汪濤,吳大洋.殼聚糖止血材料及最新研究進展[J].蠶業科學,2009;35(4).[4] 郭苗苗,浦金輝,徐丹,劉輝.殼聚糖基快速止血材料的研究進展 [J].中國醫院藥學雜志,2012年第32卷第1期.[5]余雪松,黃赤兵,張艮甫.局部止血材料臨床應用現狀[J].創傷外科雜志 2008年第 10卷第6期.三、進度要求
第1-2周:進行方案討論,完成開題報告。確定實驗方案;
第3-8周:試驗、檢測、分析;
第9-11周:總結、撰寫論文;
第12周:答辯
指 導 教 師:(簽字)
專業負責人/系主任:(簽字)
第二篇:課題研究任務書模板
課
題
任
務
書
年
度
項目類別
□中心重點課題
□處室一般課題
課
題
組
長
責
任
單
位
項
目
起
止
時
間
XXX制
20XX年X月
一、開題論證和研究計劃
(一)本項課題研究的重要性、必要性和理論實踐意義
(二)國內外同類課題的研究現狀
(三)本課題研究的主要內容
(四)本課題研究的重點、難點及創新點
(五)本課題研究采取的研究方法、主要技術路線
二、研究課題組長及主要參加人員名單
姓
名
職務/職稱
工作單位
承擔任務
三、研究課題主要合作單位
主
要
合作
單
位
名
稱
參加者
姓
名
聯系電話
通訊地址
四、課題研究階段成果及最終成果
研究階段
(起止時間)
階
段
成果
承
擔
人
員
最終成果名稱、形式
最終成果預期應用
結
項
時
間
2011年
月
30日前
五、研究課題支出預算明細
1、資料費2、差旅費3、會議費4、交流費5、設備費6、專家咨詢費7、勞務費
8、印刷費9、其他費用
六、課題管理部門意見
負責人:
(簽字)
公
章
****年**月**日
第三篇:蒙脫石尼龍6納米復合材料制備及性能研究
蒙脫石/尼龍6納米復合材料制備及性能研究
余麗秀王秋霞田國鋒張健斌吳彬
摘要蒙脫石/尼龍6納米復合材料是性能優異、用途廣泛的礦物-聚合物復合材料,本文簡要介紹了熔體擠出法蒙脫石/尼龍6納米復合材料制備、性能、影響因素及應用前景。關鍵詞蒙脫石尼龍6熔體擠出納米復合材料制備性能前言
納米復合材料是指分散相尺度至少有一維小于100nm的復合材料,由于其納米分散相比 表面積大并同基體有強的結合或偶聯作用,因此,在力學、熱學、電磁學、光學和氣體阻隔性能等方面較常規無機填料/聚合物復合材料有明顯的提高,并且具有一些特殊的性能,是近十年來迅速發展的新型功能材料,是當今材料學科的研究熱點,其制備技術涉及非金屬礦物加工、高分子材料形成的交叉學科領域,其用途廣泛[1]。
蒙脫石/尼龍6納米復合材料用蒙脫石結構是以二個硅氧四面體夾一個鋁氧八面體構成單位晶胞,并在二維方向上連接成片、在Z軸方向以一定厚度堆積而成的層狀礦物,主要存在于膨潤土、累托石等層狀或混層狀硅酸鹽粘土礦物中,能直接或提純后使用。由于蒙脫石四面體中的硅被鋁、八面體中的鋁被鎂同晶置換,使片層表面具有過剩的負電荷,并通過層間吸附Na+、K+、Ca2+、Mg2+等陽離子達到晶胞電荷平衡。因而從晶層微觀結構看,形成了平衡的雙電層結構。由于層面的負電性,層間陽離子很容易被其它無機或有機陽離子置換??捎米鲫栯x子交換的有機物種類很多,但不同結構、性能的有機陽離子應用對復合材料基體有不同的要求,其礦物改性和復合材料制備工藝均有較大差別,使得有機化改性蒙脫石成為品種眾多、變化復雜、應用面廣的礦物功能性材料。
用于復合材料制備的改性蒙脫石由于其層間距增大,在同聚合物單體、聚合物溶液或聚合物熔體混合時,很容易剝離成納米尺度的基本單元,并均勻分散于聚合物基體中。蒙脫石/尼龍6納米復合材料是改性蒙脫石用于聚合物納米復合材料系列效果顯著的品種之一,其制備工藝分為熔體擠出法、熔體聚合法(又分兩步法、一步法),其中熔體擠出法納米復合材料具有性能適中、價格低廉、使用量大和便于推廣等特點,為功能礦物材料首選大量、經濟的用于礦物/聚合物納米復合材料制備提供了可能[2]。
本文主要討論了熔體擠出(插層)法蒙脫石/尼龍6納米復合材料制備、性能、影響因素及應用前景,內容如下。改性蒙脫石制備
2.1 蒙脫石性能特征
用于擠出法尼龍6納米復合材料制備的改性蒙脫石對礦物性能要求較高,一般要求蒙脫石含量大于90%,其層間可交換陽離子總量(CEC)適中,一般選擇0.7-1.3mmol/g為好。而自然界原生膨潤土礦等礦種一般蒙脫石含量僅30-60%,因此,提高蒙脫石含量是改性應用的 基礎,可根據原礦性質采用干法或濕法提純。
我們以內蒙某膨潤土礦為原料,提純后化學成分及物化如表
1、表2。
表1 提純樣品主要化學成分
項目 SiO2 Al2O3 CaO MgO Fe2O3 TiO2 Na2O K2O
3.34 H2O 含量/(wt%)56.47 16.97 2.32 4.78
表2提純樣品重要物化性能0.31 0.088 0.034 15.15
項目 實測值
吸蘭量 mmol/g 1.37
蒙脫石含量
wt% 91.33
105℃揮發 wt% 15.15
CEC值 mmol/g 1.10
d001值 nm 1.52
層間距 d001-0.96 nm 0.56
2.2 改性劑選擇
能用于熔體擠出法尼龍6納米復合材料制備的改性蒙脫石用有機物品種很多,可歸結為兩類:反應型和非反應型。其中,反應型指交換后的有機陽離子仍保留酰胺鍵(-CONH2)或類似活性集團結構,在熱、光、高壓等作用下,能進一步自身或參加基體縮聚,反應過程的熱作用使蒙脫石晶層均勻解離成片狀納米單元;無機硅酸鹽納米片層和高分子聚合物鏈段協同作用使復合材料力學、熱學性能明顯提高;反應型所用有機物多為長碳鏈氨基酸或醇酰胺,主要用于熔體聚合型納米復合材料制備,但由于所用氨基酸等目前價格昂貴,并且應用需對現有聚合工藝和設備加以改造,當前大量推廣應用較困難,也抑制了反應型有機改性蒙脫石技術發展。非反應改性蒙脫石選擇在溶液中能電離出有機陽離子(如季胺鹽)或通過質子化加H+能生成有機陽離子(如伯胺RNH2、仲胺R2NH、叔胺R3N)等作為有機化蒙脫石改性劑,所用有機物中的R基為飽和烷基或含苯環烷基,本身起離子交換、偶聯和撐大層間距的作用,熔體擠出法尼龍6納米復合材料所用改性蒙脫石多屬此種類型。非反應型改性蒙脫石用于尼龍系列納米復合材料性能略差于反應型,但由于成本、使用方便等優勢,是當前尼龍6納米復合材料的主要改性礦物應用類型。
選用的有機改性劑須同時具備以下條件:①容易進入蒙脫石層間并顯著增大層間距;②改性劑不僅使處理后的蒙脫石易在聚合物體系中分散、解離,而且改性劑分子所帶基團易同蒙脫石界面基團、聚合物基體結合或偶聯,協同提高復合材料的整體性能;③價廉易得,最好能用已有工業品。一般常用12-18個碳的單、雙、三烷基(芐基)季胺鹽、吡啶類衍生物和其它能形成長碳鏈有機陽離子的有機化合物做改性劑,但不同R基有機物改性的蒙脫石對納米復合材料性能有較大影響。2.3 改性蒙脫石制備
將提純、改型后的鈉基蒙脫石,以5-10%濃度分散于水中,根據所用插層劑性質調節溶液PH值,控制溶液溫度60-80℃,直接加破碎小塊改性劑固體,保溫快速攪拌反應1-2h,反應完后冷卻、分離、洗滌、干燥、粉碎、篩分即為成品。有機改性劑用量以≥提純改型后的蒙脫石陽離子交換總量(CEC)為好;同時由于有機插層劑耐熱性稍差,改性后的成品控制干燥溫度不高于150℃或采用低溫真空干燥。
試驗選用A、B兩種改性劑,按以上工藝制備改性蒙脫石樣品,編號分別為NNY-
1、NNY-2,性能如表3。
表3改性蒙脫石性能 樣品名稱 NNY-1 NNY-2
細度-0.076mm/%
100
105℃揮發 wt% 1.23 1.30
850℃失重 wt% 38.46 39.63
d001值 nm 2.63 2.83
層間距 d001-0.96 nm 1.67 1.87
73.1 73.8 白度蒙脫石/尼龍6納米復合材料制備 3.1復合用原料
試驗用尼龍6相對粘度3.0,廣州新會美達公司生產;改性蒙脫石性能見表3;復合穩定劑為工業品自配;其它助劑硬脂酸、白油為市售工業品。3.2 主要試驗和檢測設備主要試驗和檢測設備見表4。
表4 主要試驗和檢測設備 設備名稱 高速混料機 雙螺桿擠出機 注塑機 萬能材料試驗機 沖擊試驗機 熔融指數測定儀 熱變型維卡溫度測定儀 3.3納米復合材料制備
將尼龍6在鼓風干燥機中于95℃干燥8h,按一定比例將尼龍
6、改性蒙脫石、穩定劑、硬脂酸、白油混合均勻,蒙脫石量以小于15%效果為佳,其它助劑量控制在1-5%。用雙螺桿擠出機擠出造粒,機筒各段溫度分別為200、210、220、225、230、235℃,機頭溫度240℃,通過控制主螺桿轉速,調節物料在擠出機內的停留時間,依靠尼龍6高分子鏈同蒙脫石改性插層劑有機基團的相互作用及螺桿的剪切力將尼龍6大分子鏈插入到蒙脫石片層間并將片層解離,使蒙脫石達到納米尺度的均勻分散,復合形成蒙脫石/尼龍6納米復合材料。
經X射線衍射及透射電鏡觀察,蒙脫石片層厚度小于100nm,主要分布在為20-50nm。改性蒙脫石以平均粒徑50μm的普通粉體與尼龍6離子通過擠出復合作用后,在尼龍6基體中在一維方向上實現了納米尺度分散,對尼龍6力學、熱學性能有較大的改變,避免了一般粉體材料分散在聚合物體系中存在的團聚難題,使蒙脫石/尼龍6納米復合材料能大量、經濟的制備。
3.4 納米復合材料性能
普通填料系列尼龍6復合材料較純尼龍6材料力學、熱學性能等均有降低,而蒙脫石/尼龍6納米復合材料強度、熱變形溫度、阻隔、阻燃等性能均有較大提高[3];這是因為改性蒙脫石在尼龍6基體中以一維納米層狀形式存在分散,流動方向的熱膨脹系數僅為垂直方向的一半左右,在擠出、成型過程中的剪切力作用下,片層方向與流動方向趨于相同的取向,同時高分子鏈由于片層的阻隔也于流動方向一致,而純尼龍6是各向同性的。因此,蒙脫石/尼龍6納米復合材料的各向異性增強性能為功能化加工應用提供了可能。
表5 納米復合材料主要性能 項目
缺口沖擊強度/KJ/m2 無缺口沖擊強度/KJ/m2 拉伸強度/MPa
采用標準 GB1043/T-1993 GB1043/T-1993 GB1040/T-1992
空白樣 2.59 25J不斷 75.86
NNY-1 8.00 110.75 84.41
NNY-2 3.96 89.37 83.61
規格或型號 25L
TE-35 L/D=36 LY-80 CMT4204 XJJ-50 XNY-400 XWR-300D
制造廠
江蘇白熊集團公司 南京科亞公司 張家港利源機械公司 深圳新三思計量技術有限公司 河北承德材料試驗機廠 河北承德材料試驗機廠 河北承德材料試驗機廠
抗彎強度/MPa 彎曲模量/MPa
熱變形溫度(0.45MPa)/℃ 熔融指數/g/10min 4 應用與發展前景展望
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
改性有機蒙脫石是一種具有特殊結構和性能的功能性礦物材料,其層板化學組成和尺寸可以根據加工工藝需要進行調整。用于擠出法制備的蒙脫石/尼龍6納米復合材料根據使用性能要求不同,可制備拉伸強度高、抗沖擊、耐熱、阻隔性優良的不同品種納米復合材料,這種復合材料的無機成分含量很少,重量比傳統填充材料輕,具有廣泛的應用前景和商品化開發價值。
日本已將納米復合材料用于汽車發動機配件,具有質輕、強度高、熱穩定性好、重量輕的特點,是很有發展前途的納米復合工程塑料材料;同時納米復合材料良好的阻隔性,可以開發做阻隔材料,用做需要阻隔的包裝材料;此外,納米復合材料具有自熄性能,可用做阻燃材料,用于加工成各種阻燃器件。參考文獻
[1] 陳光明等.聚合物/層狀硅酸鹽納米復合材料研究進展[J].高分子通報,1999,(4):1-5 [2] 張玉龍等.納米技術與納米塑料[M].北京;中國輕工業出版社,2002
[3] 舒中俊等.聚合物阻燃新途徑—聚合物/粘土納米復合材料的特殊阻燃性[J].高分子通報,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:包頭市海綿城市建設實踐研究及意義
包頭市海綿城市建設實踐研究及意義
摘要:隨著城市的發展,包頭市原生態系統和水文循環遭到了破壞,出現了“逢雨必澇”“雨停即旱”等不正常的現象。針對此類現象,包頭市提出了建設海綿城市,而如何編制好相關專項規劃以指導海綿城市設施建設就成為了當務之急。本文對目前已經開展的一些海綿城市規劃工作進行歸納整理,探討了海綿城市專項規劃的編制思路,對包頭海綿城市建設提高城鎮化質量和生態文明建設水平有著重要意義。關鍵詞:海綿城市
城市規劃
節水
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
經濟水平的提高推進了我國科學技術的不斷發展,同時帶動了我國城市化的發展進程,然而,萬事有利必有弊,城市的快速發展帶來了嚴重的資源問題,生態問題,水資源的大量消耗導致現如今我國現存的可用水資源正在逐漸減少,出現匱乏之勢,同時,由于前期的規劃設計不嚴格,標準低,導致城市內澇問題嚴重,嚴重影響著人們的生活質量。海綿城市是雨洪利用理論的創新和發展[1],是新時期治水思路的豐富和完善,對于解決我國城市水資源短缺、內澇頻繁發生、水生態惡化等突出問題,改善城市人居環境,促進城鎮化健康發展,都具有十分重要的意義和作用。
1.海綿城市的提出背景及概念
我國于21世紀初提出了建設具有中國特色的海綿城市的思路,開始研究分析我國城市面臨的內澇問題。解析其出現的原因,調研國家政策發展脈絡及地方城市的先行實踐,將有助于為我國彈性城市建設汲取教訓和積累經驗,以提高我國城鎮化進程中的城市建設能力,實現以人為本的城市發展紅線。有關專家提出,要建立雨水收集和利用系統,開發、改造城市社區建筑物、道路、綠化帶、停車場、廣場、公園等公共設施的蓄留雨水的生態功能,盡可能恢復城市原有河道、水塘、溝渠,減弱城市熱島效應,提高雨水滲透率。2012年4月,在《2012低碳城市與區域發展科技論壇》中,首次提出“海綿城市”的概念??倳浽?013年12月12日《中央城鎮化工作會議》的講話中強調:“提升城市排水系統時要優先考慮把有限的雨水留下來,優先考慮更多利用自然力量排水,建設自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市”.海綿城市建設被稱為是低影響設計和低影響開發(Low impact design or development,以下簡稱LID)。隨著近年來城市洪澇災害的頻發,“海綿城市”及其相應的規劃理念和方法得到社會各界認同,住建部《指南》[2]以及仇保興發表[3]的《海綿城市(LID)的內涵、途徑與展望》對“海綿城市”的概念給出了明確的定義。海綿城市是指城市能夠像海綿一樣,在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水釋放并加以利用。海綿城市建設應遵循生態優先等原則,將自然途徑與人工措施相結合,在確保城市排水防澇安全的前提下,最大限度地實現雨水在城市區域的積存、滲透和凈化,促進雨水資源的利用和生態環境保護。在海綿城市建設過程中,應統籌自然降水、地表水和地下水的系統性,協調給水、排水等水循環利用各環節,并考慮其復雜性和長期性。
2.包頭市海綿城市建設規劃藍圖
海綿城市是一種城市發展的新理念、新方式和新模式。建設海綿城市就是要轉變城市傳統的開發模式,從粗放的建設模式向生態綠色文明的發展方式轉變。根據《包頭市海綿城市規劃》,包頭市規劃采用源頭減排、過程控制、系統治理等多種手段,通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種技術,實現徑流總量控制、徑流污染控制和雨水資源化利用等多重目標,最終實現生態海綿城市、彈性海綿城市和活力海綿城市。
“雨季一來,城市看?!?,反映的是不少城市脆弱的排水能力,而時下流行的“海綿城市”概念,則是解決這一問題的主要對策。“海綿城市”就是要通過一系列城市基礎設施建設和生態建設來解決雨季城市面臨的內澇災害問題。近年來,包頭市城鎮化率逐年提高,城鎮人口和城鎮建設用地不斷擴張,出現部分水生態空間逐漸減少,城市硬化比例高,暴雨徑流加大等現象。加之雨水管網標準不足、覆蓋率不高等原因,老城區發生內澇的頻率高、積水深、范圍大,影響了城市正常運轉。同時,包頭市作為缺水城市,非傳統水資源的利用率還比較低,河道生態用水、城市綠化用水仍使用黃河水以及自來水等寶貴的水資源。
[4]在《包頭海綿城市規劃》中提到,到2020年,包頭城市建成區20%以上的面積達到海綿城市目標要求;到2030年,城市建成區80%以上的面積達到海綿城市目標要求。在新建區年徑流總量控制率不低于85%;老城改造區不低于80%。內澇防治達到30年一遇,發生30年一遇降雨時,能夠真正做到積水不會對城市居民的生產、生活和交通出行產生較大影響,使得海綿城市建設區域內的河湖水系水質不低于《地表水環境質量標準》IV類標準,且優于海綿城市建設前的水質。
包頭在建設海綿城市中首先要創新城市雨水管理理念,同時要將海綿城市建設要求融入城市總體規劃、控制性詳細規劃以及相關專項規劃中,統籌布局雨水。另外要劃定重點建設示范區,示范先行,全面推進,最終使包頭實現生態海綿城市、彈性海綿城市和活力海綿城市。
3.針對包頭市海綿城市建設的可行性建議
海綿城市建設是多學科交叉、多部門協同治水的重要契機。在實踐過程中,既不能直接死搬硬套國外經驗,更不能陷入單一部門單一學科治水的怪圈。海綿城市建設應在深刻理解概念的基礎上進行,流域是水的整體,是系統的概念,海綿城市建設不能脫離流域來談,否則失去理論支撐。我國海綿城市建設起步較晚,發展潛力大,針對包頭市海綿城市建設應重視以下研究:(1)加強公眾參與,營造全民支持海綿建設的氛圍。海綿城市的建設離不開公眾的參與。公眾參與的過程,是各類利益團體沖撞、融合、協調的過程,有利于提高我市海綿城市建設的科學性、全面性和合理性。
(2)加強研究,建立務實的海綿城市建設支持體系。建設海綿城市,是生態文明建設的重要內容,是城市治理理念的重大創新,也是包頭城市提質轉型升級的一次重要契機。我們要抓住機遇,加強研究,構建務實的海綿城市建設支持體系。首先,要加強海綿技術標準體系研究。要根據包頭市的現實情況,加強城市像海綿一樣“自然吸存、自然滲透、自然凈化”和利用海綿技術,進行自然釋放、自然分流的技術研究,提出包頭技術指南,促進研發新產品、新材料,創造包頭“海綿體”、“海綿材”、“海綿料”,實現包頭城市硬質建材向柔質建材轉變,支撐海綿城市建設。其次,加快海綿產業建設。一要積極組裝以水資源為主的經營性項目,把優質水資源商品化,賦予現金流,經過政府特許,引進民營資本或企業資本,組建公司,按產業化要求經營管理。二要建立包頭海綿城市工程技術研發中心,并建立海綿產品產業園或海綿產品企業,嚴格準入制度,在當前海綿產品缺乏統一標準的情況下,鼓勵扶持有能力的企業進行海綿產品的研發,創造海綿產品的標準,開發一批質優價廉性價比高的海綿產品,快速占領市場,服務海綿城市建設。
(3)堅持規劃先行,規范海綿城市建設的行為。強化海綿體建設規劃指引,在我市控制性詳規中,合理布局海綿體建設區域,嚴格規劃實施,避免出現海綿項目建設碎片化、盲目化和不遂性。建議根據不同功能區合理規劃海綿體建設的強制比例,通過規劃管控,保障我市海綿城市建設的整體性、合理性、連動性。推進雨水利用強制措施。對居民小區、各單位院落實行雨污分流,各入其管網。特別對黑臭水體的污染源要采取行政的、法律的手段關停、整治到位。使雨水通過適度人工干預進入海綿體,實現“自然積存、自然滲透、自然凈化”,可返流、可利用的目標。
(4)用好政策導向,推動我市海綿城市的可持續性建設。政策導向,是促使海綿城市建設健康可持續發展的關鍵所在,是海綿城市建設快速推進的強大動力。我們不僅要建立獎懲機制,長效推動海綿城市建設。制定適宜包頭現狀的海綿城市建設獎勵政策,通過適度補貼以及多類型優惠政策,激發市場主體對海綿體建設的熱情,對過去時“老城區”、現在時“建設項目”、未來時“新建城區”進行政策限制和導向,達到限制城市建設傳統模式,獎勵海綿改造項目,激勵海綿新建項目,長效推動海綿城市建設。而且還要立足長遠,作好雨水文章?,F階段我市海綿城市的建設雖然處于初級階段,但也要立足長遠,放眼國際,借鑒國內外同類經驗,開展雨水排放征收政策的調研,為今后適時開征雨水排放,保障海綿設備的養護維護資金,做好戰略理論儲備。
4.包頭市海綿城市建設的意義
海綿城市不僅可以解決當前城市內澇災害、雨水徑流污染、水資源短缺等突出問題,有利于修復城市水生態環境,還可以帶來綜合生態環境效益。比如,通過城市植被、濕地、坑塘、溪流的保存和修復,增加城市“藍”、“綠”空間,改善人居環境。同時,為更多生物提供棲息地,提高城市生物多樣性水平。
(1)海綿城市建設有利于解決城市水資源短缺問題
我國水資源匱乏,淡水資源總量為28000億m3,占全球水資源的6%,人均水資源不足世界平均水平的1/4。城市快速發展對水資源需求大,城市開發建設過度硬化造成降雨形成徑流外排,導致地下水補給不足;水體污染降低了水資源的質量和數量,也加重了水資源的緊缺程度。雨水污染程度輕,處理成本相對較低,是再生水的優質水源。在降雨時,利用自然水體和地下雨水調蓄池收集雨水,實現“蓄”的目的;再通過各類凈化設施的處理和各級管網的輸送,將處理達標的雨水回用于市政澆灑、景觀水補充等用途,不但節省了大量的自來水,而且充分、有效的“用”雨水,實現水資源的“開源節流”,節約了水資源也降低了污水的排放。
(2)海綿城市建設有利于減少城市洪澇災害
近年來城市內澇頻發,無數的城市發生過不同程度的暴雨內澇,造成財產損失甚至人員傷亡。在城市開發過程中,大量的硬質鋪裝改變了原有的生態本底和水文特征,由于降雨不能及時下滲,形成地表徑流,傳統的城市排水體系難以適應強降雨時形成的徑流量洪峰,產生城市內澇。
海綿城市建設的實質是控制徑流,降低匯流是海綿城市控制的關鍵。建設方針中的“滲”是減少屋面、路面和地面的硬質鋪裝,充分采用滲透和綠地技術,從源頭減少徑流;“滯”是通過植草溝、滯留帶等工程措施,降低雨水匯集速度,延緩洪峰出現時間,降低排水強度,緩解降雨時的排水壓力。通過各類綠色雨水基礎設施的建設和多項措施聯合作用,達到降低地表徑流量、控制城市內澇的目的。
(3)海綿城市建設有利于改善城市生態環境
我國的地表水資源污染形式嚴峻,面源污染是其主要來源之一。面源污染自20世紀70年代被提出和證實以來對水污染所占比重呈上升趨勢,城市面源污染是除了農業面源污染的第二大面源污染類型。城市面源污染主要由降雨徑流的淋浴和沖刷作用產生。特別是在暴雨初期,由于降雨徑流將地表的、沉積在下水管網的污染物,在短時間內,突發性沖刷匯入受納水體,而引起水體污染。海綿城市建設六字方針中的“凈”,是通過人工濕地、生態濾池等措施過濾和降解匯流雨水中的污染物,達到凈化水體、控制面源污染、保護城市水環境的目的。同時,在雨水通過“滲”“滯”的過程也能對大顆粒污染物達到截留和初步凈化的目的。
5.結論
海綿城市理念的提出,是城市規劃中的一次全新的改革與體驗,對城市水資源不足、城市內澇等問題的解決提供了新的思路與方法,不僅提高了能源的利用率,還可以改善生態環境,提高人們的生活質量,促使城市實現可持續發展。包頭市海綿城市的落實,實現了雨水的儲存、凈化、滲透和再利用一體化的系統,必將是一造福社會、造福人類的項目,是可持續發展的必由之路。
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第五篇:海綿城市濕地景觀設計研究論文
摘要:人們在城市生活中渴望獲得更多的高品質環境,濕地生態環境的存在,在對水源的涵養和小區域氣候的改善上有著不可替代的作用。同時濕地在對提升城市的環境質量和城市整體競爭力上發揮著越來越多的價值,促進當地經濟的發展。城市濕地的建設同樣對豐富城市景觀的類型提升城市建設的層次有巨大的作用。故在本文中主要對“海綿城市”建設的城市濕地景觀設計進行了簡單的分析與探討。
關鍵字:海綿城市建設;城市濕地;景觀設計
1城市濕地景觀設計的原則
1.1生態優先原則
在進行濕地景觀營造時,以堅持生態優先原則為前提,最大限度的保留原濕地生態系統并在此基礎上設計景觀的相關設施,人為的增加有利于濕地生態的人工景觀,創造多級生態循環系統,使濕地場所即保留原有濕地生態的發展又能補充新增物種的多樣需求,達到人工與天然相結合的發展模式,發揮城市濕地資源的應有價值。
1.2彈性發展原則
在進行城市濕地景觀設計過程中,應該以可持續發展的目標為出發點,以濕地的恢復與保護為前提,宏觀調控與合理規劃共同作用。在對濕地進行建設前要多領域多學科的研究,制定以最小限度破壞濕地,并且在濕地適應未來不可知的因素下,依靠濕地自身的彈性恢復達到濕地自身的生態循環為方案,給濕地發展留有可持續空間。
1.3以人為本的原則
設計的目的始終是以人的參與方式為最高準則,而濕地的保護則與人類活動之間存在一定的矛盾。因此,在進行的濕地景觀設計中就要做到以人的參與程度為界限,同時在設計過程中要時刻考慮人的因素,提供人們在參與方式的舒適性和情感上的容納,只有堅持在生態優先和以人為本這樣的理念前提下設計出來的東西才能受到人們的好評,得到大多數人的認可。因此在城市濕地景觀設計中要考慮景觀的特殊性,除了要符合濕地生態的自身要求外設計者還要考慮人的生理和心理需求,針對不同年齡層面的人群特征進行設計
1.4文教娛樂原則
面對現代社會文化體系的日益完善,人們對景觀建設的要求除了追求形式美的層面,更多的開始注重景觀的宣傳教育和娛樂功能。在濕地景觀設計時可以在場地周圍建立濕地博物館或濕地體驗中心,其中可以介紹濕地中的稀有動植物類型、濕地對生態環境的重要性以及保護濕地應該做出的改變,設置與濕地有關的娛樂項目,在娛教于樂的同時改變人們對以往濕地的認識,最終目的還是為了更好的保護濕地。
2“海綿城市”建設的城市濕地景觀設計
2.1場地的形體整合首先,根據場地的現狀條件,通過對場地現有地形的整理,模擬自然濕地的場地條件塑造濕地區域的地形地貌條件,在區塊形體上進行有效的整合。這種做法主要是為了較好的處理自然灘涂的表現方法,形成島鏈式形體,同時平整的區塊在平面中也更好的進行規劃處理。二是通過道路系統的形體整合,在這個層次上道路系統的走向不僅決定了區塊功能的相互聯系,而且道路形體的美觀也決定了觀者的感知。
2.2場地景觀的改造方式
在進一步對現有水系和土地類型進行深入分析后,通過盡可能實現土方的平衡利用,合理確定不同形態水體的形態和現狀地形的改造程度,進而塑造較為合理的場地結構。在生物群落的改造方面,通過篩選采用優良的鄉土物種為主要植物種類,對本土化的植物群落進行重新構建,同時對鳥類和魚類的棲息環境等本土動物物種進行生態恢復的重建,恢復原有濕地系統的生態功能,營造良好的生態系統。
2.3場地功能布局分區
綠化隔離帶位于整個場地的南部,主要以種植陸地植物為主,林中有一條主要游園道路貫穿整個林區,同時在隔離帶周邊設計休閑廣場和私密空間供進行集會和短暫停留。休閑區是場地景觀設計的核心,游人可以在該區域進行休閑娛樂活動。在設計時首先通過對原有場地的改造,完善園區的游步道系統,對場地的主要出入口進行重新設計,完善交通組織功能、增加游客服務中心。同時在休閑區還包括運動場地、兒童活動園、鄰水廣場、老年活動場地等,形成功能和景觀的完美結合的單元體,完成整個場地的功能布局分區。
2.4景觀規劃的細節設計
(1)道路交通設計在對濕地景觀交通流線設計中,區域道路主要以觀光道路和游步道為主,并配以木棧道道路系統,動態的交通流線構成濕地景觀體驗的主要形式。在綠化隔離區域,道路設置主要以自行車道和電瓶車道為主同時在主要的景觀節點間設置停放點和休息區,在休閑區內的道路則主要以游步道為主,在濕地保護區則多架設木棧道平臺。游步道多采用不規則的文化石和碎石鋪路為主,并配以延伸的木棧道平臺,利用不同的灌木、地被植物等豐富的高低層次,進行隱形道路的區分,盡量做到既滿足生態廊道的貫通又對生物的多樣性進行補充。
(2)水岸護坡設計區域濕地的水體駁岸選用自然線條的基本形式即生態駁岸的處理方式為主。通過對水坡地形進行少量人工處理使水岸與水域形成舒緩的自然過渡,營造臨水植物的生長空間。在有些人流活動相對集中的地方,在水岸空間的處理上設置了木棧道系統,來滿足游人體驗濕地觀察生物的需要,在對木棧道進行建設時采用底層架空結構用來減少建筑對濕地水岸空間的影響。
(3)植物造景設計根據場地濕地水域的特點水面到基地的過渡由深到淺,因此在植物分配種植中,依次種植濕生草本植物、挺水植物、浮水植物和沉水植物,將濕地植物與濕地水體相結合。
3結束語
總之,海綿城市建設是一個系統的工程,城市濕地是其中的一個子系統,其在調蓄雨洪、控制徑流污染、維持地區水量平衡等方面發揮重要的作用。在濕地建設中要著重對現有濕地進行保護與修復,并在城市適宜的場地盡量增加人工濕地,使濕地與周邊環境相聯系,在管理雨洪過程中實現雨洪資源化。結合低影響發展技術,在流域尺度上設計雨洪管理景觀設施,集水、輸水、匯水景觀并非單獨發生作用,而且作用也并非單一,它們根據濕地場地特點和總體規劃構成一個緊密聯系的系統,發揮綜合作用,增加了城市濕地的功能,為人們提供了優美宜人的生態環境,為創造海綿城市、實現城市環境可持續發展奠定基礎。
參考文獻:
[1]張亞芬.城市濕地景觀的生態規劃設計研究[D].華中農業大學,2009.