時間:2023-10-31 10:55:01
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前言
近年來,我國經濟的快速發展,城市化進程的不斷加快,帶來了不少新的問題。例如,城市規模不斷擴大,建成區下墊面硬化比例不斷增加,明顯改變了城市的水文、水力特性;加上過去以“快速排除”和“末端集中”控制為主的城市排水設計理念,往往造成“逢雨必澇,旱澇急轉”。針對這一嚴峻的問題,我國政府提出將推進生態文明建設作為重要的戰略目標,并提出要建設自然積存、自然滲透和自然凈化的“海綿城市”。
1“海綿城市”的概念
“海綿城市”是指城市在應對各種自然變化等方面像海綿一樣具有良好的彈性。在降雨時,通過存儲、下滲、凈化等途徑將雨水存留或利用,從而補充地下水資源;在城市需要水時可以將存留的雨水釋放,統籌完善水文循環系統性,以應對長期復雜的人工及自然環境。
2“海綿城市”的建設途徑
根據住房城鄉建設部《海綿城市建設技術指南》(下稱《指南》),海綿城市的建設途徑主要有以下三個方面:①保護城市原有的生態本底。最大限度地保護原有的河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等水生態敏感區,維持城市開發前的自然水文特征,這是海綿城市建設的基本要求;②運用生態的手段修復、恢復傳統城市建設模式下,已經受到破壞的水系、濕地等其他自然環境;③低影響開發。控制合理的建設開發的強度,以對城市環境生態影響最低的開發建設理念,在城市中留存足夠的生態建設用地,控制城市不透水下墊面的比例。
3荊州市海綿城市的建設思路
3.1生態基底保護———劃分海綿城市禁建區、適宜建設區
以荊州市城市發展大格局入手,以市區1576km2作為研究本底空間,為了保障城市基本生態安全,維護生態環境系統的連續性、完整性和科學性,防止城市建成區的無序蔓延,初步形成城市基本生態控制線。水源保護區、風景名勝區、文物保護區、自然保護區、集中成片的基本農田保護區、郊野公園、主干河流、水庫及濕地、生態廊道和城市綠地等均被列入基本生態控制線之內,構成城市發展的生態安全屏障。海綿城市建設的適宜建設區域在中心城區480km2,即中心城區建設用地102.5km2的基礎上,納入組團,形成由規劃二廣高速公路、318國道、長江、江漢運河、鎳業南路、上海大道、沙公高速公路、滬蓉高速鐵路及長湖圍合的區域,也是中心城區城市增加邊界,構筑了荊州市“中心城區+組團”的發展模式。
3.2生態
3.2.1垂直式渠化斷面改造垂直渠化斷面改造方法分為兩種,分別是改造成斜坡式生態斷面以及垂直式生態斷面。垂直斷面改造為斜坡斷面:改造河段水面較寬且周邊有一定用地,主要是破除垂直擋土墻,修整斜坡斷面,栽種濱水植物形成自然護坡。垂直斷面改造為垂直生態斷面:改造河段水面較窄且臨駁岸常水位深度不大于0.8m區域,臨垂直駁岸放置種植土竹筐并種植水生植物,豐富岸線景觀層次,且具有一定凈化水質作用。3.2.2斜坡式渠化斷面改造改造河道斷面為斜坡式,要求較高的親水性和景觀要求。改造方案為自然生態護坡,坡面栽種濱水植物。3.3低影響開發——落實年徑流量控制率目標低影響開發的核心理念是對雨水徑的源頭進行控制,從而維持場地開發前的水文狀態,將土地開發對生態環境的影響減到最小,LID的主要設施包括綠色屋頂、下凹式綠地、透水路面等雨水滲透、滯留設施。低影響開發主要控制目標包括徑流總量控制、徑流峰值控制、徑流污染控制、雨水資源化利用等。鑒于徑流污染控制目標、雨水資源化利用目標可通過徑流總量控制實現,因此選擇徑流總量控制作為低影響開發的首要控制目標。根據國務院辦公廳《關于推進海綿城市建設的指導意見》對徑流控制率的要求,確定荊州市年徑流控制率目標為≥70%。確定目標后,將年徑流總量控制率目標進行分解,參照《指南》年徑流總量控制率分區圖,荊州市各海綿分區年徑流總量控制率以75%為基礎,結合海綿城市建設或改造的難度調整指標值。對于未建設用地占比較大的區域,建筑密度適中區域,海綿城市建設或改造難度小,可適當提高指標值;對于已建設用地占比較大的區域,建筑密度較高的區域,海綿城市建設或改造難度大,可適當降低標準。按如上標準確定各分區控制目標,如表1所示。通過加權平均,中心城區年徑流總量控制率71.7%,規劃區內建設用地年徑流總量控制率73.8%,滿足70%控制要求(見圖4)。確定各分區年徑流控制指標后,將指標進步一分解至各分區地塊,再根據《指南》介紹的方法分解至各單項指標(下沉綠地率、透水鋪裝率、綠色屋頂率等),在修建性詳規及施工圖設計時根據片區年徑流控制率要求及單項指標落實LID設施。
4結束語
海綿城市建設是我國生態文明建設的重要組成部分,目前,我國“海綿城市”的建設仍處于探索研究的初級階段,其建設內容也擴展至城市內澇治理、黑臭水體、雨污分流等城市水系統問題,規劃設計人員應當充分發揮自身設計、技術方面的優勢,多專業融合,充分考慮保護利用現有自然資源,因地制宜的設計更多城市海綿體,營造生態文明的宜居城市。
參考文獻
[1]夏洋,曹靚,張婷婷,胡娜,尚旭海.海綿城市建設規劃思路及策略———以浙江省寧波杭州灣新區為例[J].規劃師,2016(5).
[2]柳驊.LID理念下城市水域景觀的低影響開發策略研究[J].廣東園林,2014(2).
自2015年4月起,住建部等三部委先后公布兩批中央財政支持海綿城市建設試點,重點解決城市建設中的水環境、水生態和內澇問題。2016年5月以來,我國多地城市遭遇暴雨、出現城市內澇,其中包括濟南、武漢、鎮江等多個海綿城市建設試點。
記者不完全統計發現,目前已納入試點的30個城市中,近期出現內澇的城市至少有14個,占比接近50%,其中首批試點的16個城市中,至少有9個城市出現內澇。
海綿城市建設是指通過加強城市規劃建設管理,充分發揮建筑、道路和綠地、水系等生態系統對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用,有效控制雨水徑流,被視為增強城市防澇能力的重要舉措。海綿城市建設試點為何也會出現內澇?
中國城市規劃設計研究院水務分院資源能源所所長王家卓表示,當前部分海綿城市建設試點出現內澇,這恰好說明當前加強海綿城市建設的迫切性。試點城市之所以出現內澇,一方面試點啟動時間有限,首批16個試點城市2015年4月才確定,第二批14個2016年4月確定,大部分項目還在建設中;另一方面海綿城市是個系統工程,大部分城市試點建設規模僅二三十平方公里,第一年建設完成的區域基本都在幾平方公里,小規模的海綿城市建成區無法解決整體城市的內澇問題。
記者調查發現,在一些試點城市,海綿化改造的點面“對比效果”十分突出。在試點城市河南鶴壁市,改造后的桃園公園及淇水大道等路段,由于鋪設了透水材料,建設了下凹式綠地、蓄水模塊等,雨水迅速下滲,幾乎看不到暴雨肆虐的痕跡;與此同時,未經過海綿化改造的主城區部分路段積水嚴重。
濟南海綿城市建設工作領導小組辦公室綜合組副組長田戎介紹,海綿城市在治理內澇方面,只是對一定范圍內降雨量形成的內澇起蓄滯作用。遇到超過百毫米、甚至200毫米的降雨,防治內澇還得看城市排水系統。比如,濟南市試點規劃中,到2020年市區海綿城市對應控制設計降雨量為27.7毫米。
已建成社區海綿化改造難
根據國辦2015年的《關于推進海綿城市建設的指導意見》要求,通過海綿城市建設,將70%的降雨就地消納和利用。到2020年,城市建成區20%以上的面積達到目標要求;到2030年,城市建成區80%以上的面積達到目標要求。王家卓說,這些指標并非只針對試點城市,而是面向全國所有地區的。
業內人士指出,目前,雖然一些試點城市在加快海綿城市建設,但不少地方海綿城市建設在整體進程、規劃指標等方面仍然面臨一些挑戰:
已建成社區改造難。海綿城市建設,重要任務就是對已建成小區,尤其是經常出現積水小區進行“海綿體”改造。相對于新建城區或社區可以通過先期區域詳規、中期施工監督、后期項目驗收等指標與渠道來約束,已建成的老舊社區建設難度非常大,被業內視為“帶刺的骨頭”。
一個海綿城市試點建設負責人坦言,已建成社區海綿體改造施工中會遇到各種矛盾,比如新增下凹式綠地,可能導致停車位減少;房頂綠化,面臨違章建筑拆除問題,“實現規劃目標的難度非常大”。
建設標準不明晰。盡管住建部2014年《海綿城市建設技術指南》,指導各地開展海綿城市建設,但由于各地建設海綿城市的目標與方式差異較大,只能靠試點城市自身“摸著石頭過河”。
深圳市創環環保科技公司是國內多地海綿城市建設的技術顧問商。總經理翟艷云介紹,一些試點城市職能部門對于海綿城市建設內容都不太清楚,以為就是修修道路、收集雨水等。實際上,各個試點城市目標方向不一,有的重在儲蓄水資源,有的偏重解決內澇,有的側重解決水污染。缺乏科學的建設標準,就容易使海綿城市建設走彎路,甚至南轅北轍。
政府部門配套不同步。一些受訪專家表示,海綿城市建設需要規劃、城建、水務、園林等部門充分協調“齊步走”。尤其是各地城市新區建設中,即便不是試點城市或區域,也必須提前規劃、系統建設。
濟南城建集團副總經理劉相華說,當前一方面要投入大量資金,按照海綿城市標準改造既有建筑小區,另一方面大批傳統路面硬化的新小區不斷建成,不僅導致重復投資浪費,而且極易出現改造速度永遠趕不上城區擴張的尷尬。
亟需吸引社會資本積極參與
住建部部長陳政高曾公開透露,預計海綿城市建設投資將達到每平方公里1億元至1.5億元。
有業內人士計算,部分地區實際每平方公里建設投資成本可能達到1.5億元至2億元。按當前國家海綿城市的建設規劃,至2020年,全國658個城市建成區的20%以上面積需要達到設計標準,全國每年投資總額預計將超過4000億元。
建設海綿城市的巨大投資錢從何來?記者了解到,目前中央財政給予各試點城市每年4億至6億元專項資金補助。以濟南為例,作為省會試點城市,濟南市于2015年至2017年共可獲得15億元中央補助資金。
相對于巨額的海綿城市建設投入,中央財政補助顯然難以支撐。各地也將PPP作為資金籌集的重要渠道。按照預期,鶴壁市海綿城市試點建設總投資32.87億元,其中政府財政投資27.24億元,剩余5.63億元資金需靠政府與社會資本合作(PPP)模式來解決,PPP模式所占比例約17.1%。
盡管投資空間大,項目選擇多,但社會資本進入海綿城市建設領域仍選擇觀望。“技術門檻高,項目回報期長,后期風險不清,一般企業不敢輕易嘗試。”負責承接了多個試點城市單體示范項目的翟艷云說,即使企業在海綿工程競標中拿到合同,如果扣掉每年近7%的融資成本,最后也剩不下多少利潤。
缺乏穩定收益回報,是海綿城市建設項目采取PPP模式的最大難題。一個試點海綿城市建設負責人介紹,不同于地下管廊、污水處理等收費運行項目,一般海綿城市項目屬于公益項目,后期運營維護支出較大。
中圖分類號:TU992 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20160230227
在現代化城市建設中,城市化水平正在不斷提高,不過水資源短缺問題正在不斷加劇,目前必須要加強對海綿城市的構建,要對雨水進行合理控制和管理,發揮雨水工程的最大效用。
1 海綿城市理念
隨著經濟的快速發展,城市水資源污染問題也日益嚴峻,必須要從全局進行考慮,要對城市河道進行清理,對城市水生態系統結構進行重建,要充分利用現代化技術手段來解決雨水排放問題,比如雨水花園、下沉式綠地等都可以有效減少雨水徑流問題,對雨水進行收集、凈化,實現雨水的再利用。海綿城市的構建還可以改善城市生態環境,增強城市抗洪防澇能力。
2 我國現代化城市建設中面臨的主要問題
現代化城市的建設給人們帶來了許多便利,也帶來了許多新的問題和挑戰。城市占地面積正在不斷擴大,很多湖泊都被填埋,水資源正在遭受污染,水資源短缺問題不斷加劇,城市抗洪能力減弱,水文水力特性改變,每年我國都會有許多城市遭受洪澇災害,導致人員傷亡事故的發生,究其原因就是沒有對雨水綜合利用,在海綿城市建設中主要是將雨水進行綜合管理和利用,實現雨水工程的最大價值,緩解城市水資源短缺問題。
3 現代化海綿城市建設的主要建議
3.1 政府要加強對海綿城市建設的政策扶持
政府要針對云南地區的地形、地質結構進行合理規劃,要對海綿城市的建設給予政策扶持,加強對海綿城市建設的重視。政府對于現有土地進行合理綠化,要提高綠地率和容積率的指標,還要加強對雨水控制容積的建設,要引入透水鋪裝技術和下沉式綠地技術,加強對雨水利用工程的建設。政府對于已經出讓的土地,要與企業或個人進行協商,制定激勵機制,積極鼓勵企業建設海綿城市工程,要引入和落實海綿城市理念。
3.2 加強對海綿城市建設理念的宣傳
海綿城市的建設必須要因地制宜,云南等地常年氣候濕度較大,降雨量較多,因此,比較適合海綿城市的建設,政府部門應該將現代化城市與海綿城市相結合,制定科學合理的城市規劃藍圖,要加強對海綿城市建設理念的宣傳,對原有生態系統加以保護,還要考慮到不同用地的空間關系、建筑主體、排水防澇等因素,要加強對城市水系統的規劃,引入園林景觀設計,利用植被種植的方法增強城市的抗洪防澇能力,要充分利用新媒體手段加強對海綿城市建設理念的宣傳,增強民眾的雨水利用意識。
3.3 積極創建海綿城市建設試點
云南省有許多城市都存在洪水和內澇的風險,因此政府可以在云南省積極創建海綿城市建設試點,結合雨水利用項目的實際情況,充分利用當地的水資源,要加強對先進雨水利用理念和技術的引入,在公共場所和公園等開發項目中融入海綿城市理念,還要積極探索海綿城市建設的新途徑,比如屋頂綠化技術、透水鋪裝技術的應用,不僅可以減少雨水的沖擊力,還可以實現對雨水的存儲、凈化,實現對雨水的綜合利用。還要積極鼓勵市民參與到海綿城市建設與監督中,讓民眾自覺履行監督職責。
3.4 加強對城市原有生態系統的保護
在現代化城市建設中,想要實施雨水利用工程,必須要最大限度地保護原有生態系統,要能確保城市具有水體吸水和凈化能力。政府要對城市現有河流、湖泊、濕地等水生態區域進行統計,盡量在開發過程中不會對水生態區域造成破壞,對于降雨強度較大的綠地和林區,要制定保護計劃,維持城市的自然水文特征。對于遭受到破壞的綠地或水體,要采用現代化生物或生態手段進行修復和保護,要確保城市生態系統的平衡。
3.5 加強對項目總平面圖審批過程把關
城市規劃部門要加強對雨水工程項目的審批,尤其是總平面圖等文件,要嚴格按照海綿城市建設標準來執行,政府部門要加強管理力度,有效解決城市水資源緊缺問題,快速促進城市生態環境的改善。
4 結束語
中圖分類號:S26文獻標識碼:A文章編號:16749944(2016)18016203
1引言
中國是水資源嚴重匱乏的國家之一,水資源人均占有量不足世界人均水平的1/3。近年來,隨著城市化進程的不斷加快,水資源短缺和污染問題在城市發展過程當中尤為突出。在城市生態系統中,某些城市存在城市供水不足,城市建設用水安全等問題,而有些城市的工業污水也造成城市生態系統惡化,生活用水得不到保障[2]。因此,合理有效地利用水資源,緩解城市用水壓力,優化水資源利用、排放、凈化模式就成為社會各界廣泛關注和研究的重點問題。基于此,本文就針對海綿城市建設過程對雨水的處理利用問題進行分析,并提出一些合理化意見和建議[3]。
2海綿城市的內涵
海綿城市是指在城市發展建設過程中,充分發揮道路、城市水系、建筑以及綠地等設施對雨水的吸收、滲透、儲存、凈化和緩解作用,控制雨水徑流,如同“海綿”一樣,對于環境的變化和突發的自然災害等方面具有良好的適應性,也就是“彈性”。“海綿城市”一詞的提出是在新時期下,為了緩解和解決我國飛速發展的城市化與脆弱的城市水體矛盾而提出的,“滲、蓄、滯、用、排”五位一體,落實:“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”的原則。
海綿城市的發展理念在國外提出較早,主要思想是解決城市雨水問題,它包括:低影響開發(LID)、最佳管理措施(BMP)、綠色基礎設施(GI),相關理論研究的目的是有效控制農村以及城市的面狀污染源\[3、4\],隨后逐漸發展成為控制降雨徑流量和水質的生態可持續的綜合性措施。而其中又以低影響開發理論為核心,即基于生態文明和景觀建設為主的雨水管理方法,主要是在一定的區域內利用軟工程技術,通過植被自身的特點實現就地處理降水,直接減少地表雨水徑流量[5]。也就是說從源頭控制雨水徑流,其具體的方法包括建設雨水花園、綠色屋頂、城市下凹綠地等設施;發揮城市綠地、道路、建筑對雨水的吸收、蓄存和緩釋作用,有效改善城市內澇,削減地表徑流,改善城市的生態環境[6]。
3海綿城市建設過程中應注意的主要問題相對于國外而言,我國海綿城市建設起步較晚,目前處于試點階段[7]。但“海綿城市”的發展理念已成為新型城市價值轉型的重要標志以及實現人與自然和諧共處的必經之路。正因為如此,在其發展過程中應該注意以下幾個問題。
3.1海綿城市的建設要以保護城市生態系統為前提
雨水降落到地表以后,經過截留、滲透、調蓄形成地表雨水徑流,最后流入匯渠。其中,滲透過程和地表雨水徑流管理是核心問題,其影響因素為地表植被土壤和地面坡度大小。在提出海綿城市建設理念之前,城市規劃考慮更多的是用地功能,對于雨水主要考慮的是排泄,即地下管網基礎設施建設,而對于路面建設等,則是人為地割裂了雨水與地下的天然聯系。在城市開發過程當中不透水的硬質路面會導致徑流系數增加\[8、9\],通常情況下,林地的徑流系數約為0.1~0.2,農田地的徑流系數為0.5~0.6,城市的徑流系數一般為0.9~1.0。因此,降水到達地表后難以下滲,形成了地表徑流,造成了城市內澇。海綿城市就是克服了以往的不足,將雨水利用的幾個基本功能綜合起來進行考慮[10]。不過,在海綿城市建設過程中,對雨水的截留和調蓄設施是建設重點,在建設過程中,應充分尊重自然環境變化規律,最大限度地保護城市生態系統[11]。
3.2海綿城市建設應充分認識南北方自然環境差異
南北方城市建設差異較大,在進行海綿城市建設的過程當中,需結合城市的地理環境因素,具體情況具體分析。從宏觀建設角度出發,南北方城市開發的著重點有所不同。對于北方城市來說,降雨量小,蒸發量大,如何存蓄更多的降水、并能及時地加以再利用是關鍵問題[10]。而南方城市因降雨量較大,河流、湖泊眾多,排洪量遠小于降水積蓄量,造成了地表徑流,容易誘發城市內澇。因此,在進行海綿城市建設過程中應該因地制宜,選擇合適的建設方案[12]。
3.3做好基礎性研究和合理規劃論證工作
對當地生態環境、城建分區應該注重基礎性的研究和合理規劃,這樣才能使海綿城市建設具有系統性、基礎性的準備,也會讓海綿城市建設適應當地的自然環境和社會發展的需要。很多城市都將海綿城市的建設納入城市基礎設施建設的范疇之內,但是,如果海綿城市的規劃不合理,將會導致城市功能區混亂,綠色海綿設施之間無法協調,喪失了海綿的“彈性”功能。如果對當地自然地理概況缺乏全面研究的話,更會使綠色海綿設施無法充分解決城市水體問題,嚴重的會使海綿城市建設徒勞一場。
4建議和對策
4.1大力提高城市的植被覆蓋率
海綿城市的建設過程中,應大力提高城市的植被覆蓋率。基本原則是城市生態建設和自然力的復原 \[8,11\]。而傳統的城市發展理念強調城市的經濟職能和社會職能,以“堅固耐用、經濟美觀”為原則,忽視了城市水體涵養功能和生態環境的作用,在建設中偏離了正確的發展模式。例如,硬質的街道不利于雨水的下滲,不合理的溝渠開發,城市河道縮減,對湖泊等水體圍填侵占等。因此,建設海綿城市就需要增加綠化面積,從環境保護入手,改善城市生態系統[15]。地表綠化是對降水的就地直接吸納,這是發揮城市“海綿”功能的最重要的一步。海綿城市的建設不僅僅是一個工程問題,更是一個環境問題。從工程學的角度來看,工程手段可以提高對降水的利用率,而從城市生態環境保護的角度出發,才能從開發戰略、指導思想上徹底轉變思路,把海綿城市的建設當作永久性的,戰略性的事業去發展\[15、16\],總體來說就是要保證城市綠地的覆蓋面積并使其得以有效保護,例如江蘇省城區用地規劃就充分考慮了這些特點。
4.2重視地理環境要素,將蓄水和雨水再利用作為重點針對南北方差異問題:在北方進行城市基礎設施建設時,應將蓄水、降水再利用作為開發的重點。例如哈爾濱群力雨洪公園,就合理地解決了雨水的收集、調蓄、排泄,不僅合理利用了雨水資源,而且較好地解決了水污染問題。通過簡單的挖方和填方,緩解低洼地積水問題,實現高地與低地相結合,高地種植旱生植被、低地建設魚塘并種植喜濕植被,建設新穎的農業景觀\[17,18\],緩解雨洪壓力。此外,公園四周建造大小不一的水坑,收集城市降水,經過自然匯集、過濾后在低洼地匯聚供給魚類飼養,將多余降水轉移到調蓄地區,尤其是城市污水,在向異地轉移過程中實現過濾和匯集來解決城市水污染問題\[18,19\],建立發達的地下管渠,實現蓄水地區與城市之間水體的自由調動。
對于南方城市建設而言,由于降水較多,應采用降水就地吸納的方式,如貴州六盤水明湖濕地公園的建設理念就是典型代表,其核心是通過減緩城市排水速度來實現“海綿性”,傳統的城市排水排洪工程主要以快速排水為主,而新型海綿城市的建設打破了這一束縛,明湖濕地公園位于市區內,通過恢復水城河兩岸的植被減少地表徑流,增加水體中的氧氣含量。種植各種植物,促使富營養化的水體被生物吸收,緩解城市水體污染,同時,建立梯田式濕地\[20,21\],有效的減緩地表徑流、削減洪峰、調節季節性降雨和城區空氣質量\[22,23\]。
4.3加強海綿城市建設的基礎性研究,完善相關政策
在海綿城市的建設之初,要對該城市自然地理概況做出分析,如城市地貌特征、降水量、地下水水情、地質概況等,這也是海綿城市建設的基礎工作,具有海綿效應的城市綠色設施,如對綠色屋頂、冠層截流、綠色街道、生態溝、雨水花園、蓄水池等建設做到心中有數。
在保障措施上,首先要制定相關的規章,出臺相應的指導意見,引導各地區建設符合本地區的具有可操作性的建設方案,并將海綿城市建設納入法律體系,通過法律來保證海綿城市建設的落實和維護\[15,24\]。轉變城市發展的觀念,將城市發展和自然融為一體,劃分合理的城市功能,實現城市建筑、排水、水利工程等多方面的銜接\[25,26\]。
5結語
本文主要闡述了海綿城市的概況、提出背景以及國內外發展現狀。探討在進行海綿城市建設過程當中應該注意的幾個問問題,這些問題是不同角度、不同的發展階段對海綿城市建設的基本要求。影響海綿城市發展的問題主要為自然環境因素,明確自然環境與基礎設施建設之間的相互關系,可以促進海綿城市的發展,實現人與自然的和諧共處。
參考文獻:
[1]陳獻, 尤慶國, 張瑞美,等. 試論我國城市雨洪資源綜合利用[J]. 水利發展研究,2016(3):3~7.
[2]鞠茂森. 關于海綿城市建設理念、技術和政策問題的思考[J]. 水利發展研究,2015(3):7~10.
一、引言
顧名思義,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。
二、海綿城市建設的主要途徑
海綿城市的建設途徑主要有以下幾方面:
一是對城市原有生態系統的保護。最大限度地保護原有的河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等水生態敏感區,留有足夠涵養水源、應對較大強度降雨的林地、草地、湖泊、濕地,維持城市開發前的自然水文特征,這是海綿城市建設的基本要求。
二是生態恢復和修復。對傳統粗放式城市建設模式下,已經受到破壞的水體和其他自然環境,運用生態的手段進行恢復和修復,并維持一定比例的生態空間。
三是低影響開發。按照對城市生態環境影響最低的開發建設理念,合理控制開發強度,在城市中保留足夠的生態用地,控制城市不透水面積比例,最大限度的減少對城市原有水生態環境的破壞,同時,根據需求適當開挖河湖溝渠、增加水域面積,促進雨水的積存、滲透和凈化。
海綿城市建設應統籌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。低影響開發雨水系統可以通過對雨水的滲透、儲存、調節、轉輸與截污凈化等功能,有效控制徑流總量、徑流峰值和徑流污染;城市雨水管渠系統即傳統排水系統,應與低影響開發雨水系統共同組織徑流雨水的收集、轉輸與排放。超標雨水徑流排放系統,用來應對超過雨水管渠系統設計標準的雨水徑流,一般通過綜合選擇自然水體、多功能調蓄水體、行泄通道、調蓄池、深層隧道等自然途徑或人工設施構建。以上三個系統并不是孤立的,也沒有嚴格的界限,三者相互補充、相互依存,是海綿城市建設的重要基礎元素。
三、低影響開發雨水系統
所謂低影響開發(Low Impact Development,LID),指的是在場地開發過程中采用源頭、分散式措施維持場地開發前的水文特征,也稱為低影響設計(Low Impact Design,LID)或低影響城市設計和開發(Low Impact Urban Design and Development,LIUDD)。其核心是維持場地開發前后水文特征不變,包括徑流總量、峰值流量、峰現時間等(見圖1)。從水文循環角度,要維持徑流總量不變,就要采取滲透、儲存等方式,實現開發后一定量的徑流量不外排;要維持峰值流量不變,就要采取滲透、儲存、調節等措施削減峰值、延緩峰值時間。發達國家人口少,一般土地開發強度較低,綠化率較高,在場地源頭有充足空間來消納場地開發后徑流的增量(總量和峰值)。我國大多數城市土地開發強度普遍較大,僅在場地采用分散式源頭削減措施,難以實現開發前后徑流總量和峰值流量等維持基本不變,所以還必須借助于中途、末端等綜合措施,來實現開發后水文特征接近于開發前的目標。
圖1 低影響開發水文原理示意圖
從上述分析可知,低影響開發理念的提出,最初是強調從源頭控制徑流,但隨著低影響開發理念及其技術的不斷發展,加之我國城市發展和基礎設施建設過程中面臨的城市內澇、徑流污染、水資源短缺、用地緊張等突出問題的復雜性,在我國,低影響開發的含義已延伸至源頭、中途和末端不同尺度的控制措施。城市建設過程應在城市規劃、設計、實施等各環節納入低影響開發內容,并統籌協調城市規劃、排水、園林、道路交通、建筑、水文等專業,共同落實低影響開發控制目標。因此,廣義來講,低影響開發指在城市開發建設過程中采用源頭削減、中途轉輸、末端調蓄等多種手段,通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種技術,實現城市良性水文循環,提高對徑流雨水的滲透、調蓄、凈化、利用和排放能力,維持或恢復城市的“海綿”功能。
四、海綿城市――低影響開發雨水系統構建途徑
海綿城市――低影響開發雨水系統構建需統籌協調城市開發建設各個環節。在城市各層級、各相關規劃中均應遵循低影響開發理念,明確低影響開發控制目標,結合城市開發區域或項目特點確定相應的規劃控制指標,落實低影響開發設施建設的主要內容。設計階段應對不同低影響開發設施及其組合進行科學合理的平面與豎向設計,在建筑與小區、城市道路、綠地與廣場、水系等規劃建設中,應統籌考慮景觀水體、濱水帶等開放空間,建設低影響開發設施,構建低影響開發雨水系統。低影響開發雨水系統的構建與所在區域的規劃控制目標、水文、氣象、土地利用條件等關系密切,因此,選擇低影響開發雨水系統的流程、單項設施或其組合系統時,需要進行技術經濟分析和比較,優化設計方案。低影響開發設施建成后應明確維護管理責任單位,落實設施管理人員,細化日常維護管理內容,確保低影響開發設施運行正常。低影響開發雨水系統構建途徑示意圖如圖2所示。
圖2 海綿城市――低影響開發雨水系統構建思路示意圖
五、城市道路在海綿城市建設中的注意事項
(1)城市道路低影響開發設施進水口(如路緣石豁口)處應局部下凹以提高設施進水條件,進水口的開口寬度、設置間距應根據道路豎向坡度調整;進水口處應設置防沖刷設施。
(2)城市道路低影響開發設施應建設有效的溢流排放設施并與城市雨水管渠系統和超標雨水徑流排放系統有效銜接。
(3)城市道路低影響開發設施應采取相應的防滲措施,防止徑流雨水下滲對道路路面及路基造成損壞,并滿足《城市道路路基設計規范》(CJJ194)中相關要求。
(4)當道路縱向坡度影響低影響開發設施有效調蓄容積時,應建設有效的擋水設施。
(5)城市徑流雨水行泄通道及易發生內澇的道路、下沉式立交橋區等區域的低影響開發雨水調蓄設施,應配建警示標志及必要的預警系統,避免對公共安全造成危害。
(6)城市道路低影響開發設施的竣工驗收應由建設單位組織市政、園林綠化等部門驗收,確保滿足《城鎮道路工程施工與質量驗收規范》(CJJ1)相關要求,并對設施規模、豎向、進水口、溢流排水口、綠化種植等關鍵環節進行重點驗收,驗收合格后方能交付使用。
(7)面層出現破損時應及時進行修補或更換;
(8)出現不均勻沉降時應進行局部整修找平;
(9)當滲透能力大幅下降時應采用沖洗、負壓抽吸等方法及時進行清理。
六、綜述
維持和恢復城市綠地與水體的吸水、滲水、凈水能力,是建設海綿城市的重要手段。因此,在保證城市道路、綠地原有功能的同時,還要合理規劃用地布局與豎向設計,使低影響開發雨水設施與城市雨水管渠系統、超標雨水徑流排放系統有效銜接,充分發揮城市“綠色”基礎設施與“灰色”基礎設施協同作戰的能力。
海綿城市建設,要以城市建筑與小區、城市道路、綠地與廣場、水系等建設為載體,城市規劃、設計、施工及工程管理等各部門、各專業要統籌配合,突破傳統的“以排為主”的城市雨水管理理念,通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種生態化技術,構建低影響開發雨水系統。
參考文獻:
中圖分類號:TU984;TU99 文獻標識碼:A
一、海綿城市的理論
建設海綿城市,即構建低影響開發雨水系統,主要是指通過“滲、滯、蓄、凈、用、排”等多種技術途徑,實現城市良性水文循環,提高對徑流雨水的滲透、調蓄、凈化、利用和排放能力,維持或恢復城市的“海綿”功能。傳統城市建設模式主要依靠管渠、泵站等“灰色”設施來組織排放徑流雨水,以“快速排除”和“末端集中”控制為主要規劃設計理念,這不僅增加市政雨水管網及收納水體、排澇設施壓力,而且降雨初期大量污染物隨徑流雨水入河影響水環境質量。另外大量雨水外排,也是水資源的一種浪費。海綿城市構建從源頭到末端的全過程控制雨水系統,與傳統雨水利用相比,海綿城市更注重雨水的自然積存、自然滲透和自然凈化,是一種綠色可持續的雨水排放模式。
二、海綿城市理論在城市規劃中的實踐
本文將結合我國南方某城市闡述海綿城市理論的實踐。
(一)水系濕地規劃
河湖水系、坑塘濕地等是城市天然的雨水滯納凈化場地。尤其是城區水面率高的城市,要在河道兩側控制不小于5 m~50 m的綠化帶,為河濱植被緩沖帶、河濱濕地、雨水滯留塘等低影響開發系統的構建提供條件。首先應加強對現有水系濕地的保護,尤其是城市低洼區的河溝、坑塘等,嚴禁盲目填埋,增加內澇風險。對歷史填埋的河道水系,特別是在因缺乏調蓄水體導致內澇風險較高的區域,應結合城市建設進行生態恢復。
針對該城市水路并行、城河相依的城市格局,應充分利用河道與道路之間的綠化帶,建設植被緩沖帶,并設置橫向地表泄水通道將地塊雨水引入緩沖帶。在河濱綠化帶較寬、地勢低洼的區域應構建濕地系統,強化對雨水的調蓄與凈化。對于相對封閉的河溝、坑塘等,應輔以適當的工程措施,設置雨水滯留塘。
(二)綠地廣場規劃
該城市生態綠城建設規劃提出至2020年,城鎮綠化覆蓋40%以上(其中建成區綠化覆蓋率45%以上),城市人均公園綠地面積達到13O。充分挖掘綠地、廣場、公園等城市開敞空間滯蓄、凈化雨水的潛力,使之成為城市徑流污染的處理場地、超標暴雨的臨時滯納空間。
為突破傳統、建設海綿城市,在濕地公園規劃設計中,統籌考慮了公園與周邊區域的空間關系、豎向關系、雨水出路等,在公園內部構建低影響開發系統,使公園不僅服務周邊市民的游憩,更服務于周邊雨水的消納與凈化。
(三)城市道路規劃
城市道路雨水徑流量大,污染嚴重,是城市污染的主要來源。在滿足道路交通安全等基本功能的基礎上,應充分利用道路自身及周邊綠化空間推行下凹式綠地、透水路面、LID樹池等低影響開發措施,削減徑流水量、改善徑流水質。利用道路景觀綠化帶構建下凹式綠地系統,道路雨水地表徑流匯入綠化帶進行儲存、入滲和凈化,超標雨水溢流排放。采用透水路面,強化雨水入滲,考慮到車行道污染相對較重、荷載較高,采用透水路面應當慎重;但非機動車道、人行道等,應大力推廣透水路面。為盡可能多地消納道路雨水徑流,人行道樹木可采用LID樹池形式。
(四)地塊內部規劃
低影響開發的核心理念即是采用小規模源頭分散措施控制降雨徑流水量和水質,因此建設海綿城市的重點即是在地塊內推廣低影響開發。適用于地塊內部的低影響開發設施主要有綠色屋頂、下凹式綠地、透水路面、雨水花壇等。
該城市的大型小區進行了雨水綜合利用嘗試,但仍采用傳統的加藥處理工藝,初期棄流雨水直排河道,既不節能,也不能有效控制徑流污染。應改變傳統思路,根據水環境特征及河道水質控制目標要求,更加注重利用低影響開發設施來控制降雨徑流污染,提升雨水利用率。對于已建地塊,尤其是排水管道標準較低、內澇風險較高的老小區和城中村,根據實施條件,有選擇地采用低影響開發設施提高內澇防范能力。
三、推進海綿城市建設的幾點建議
推動海綿城市建設意義重大,任務艱巨,為貫徹落實講話精神,提出以下建議。
(一)水利部門應在海綿城市建設中發揮主導作用
海綿城市建設與水資源配置、非常規水資源利用、城市防洪排澇、水生態環境建設等工作密切相關。水利部門應在海綿城市建設中發揮主導作用,把海綿城市建設作為解決我國城市水問題的重要抓手,協調住建、環保等有關部門推進海綿城市建設,并逐步把雨洪資源納入到城市水資源配置體系當中去。
(二)推動出臺海綿城市建設的指導意見
海綿城市建設是一個復雜的系統工程,涉及到城市規劃、供水、防洪、排澇、環境保護等多個方面,必須統籌規劃,綜合實施。目前,海綿城市建設的理念正逐步為人們所接受,國內很多城市已經開展了海綿城市建設的探索。提出我國建設海綿城市的總體目標、思路和具體措施,引導全國海綿城市建設的開展,提高城市水安全保障能力。
(三)積極開展海綿城市建設試點
建議選取基礎工作比較好的、雨洪資源利用潛力大的城市小區、園區、高校等開展海綿城市建設試點,并在資金和項目上給予一定的支持。試點地區要從實際情況出發,充分考慮當地的水資源條件和防洪排澇、環境保護等方面的要求,采用先進的理念、技術方法和手段,積極探索海綿城市建設模式和實現路徑。要及時總結經驗,加強宣傳交流,切實起到示范作用,以點帶面,為全國海綿城市建設提供借鑒。
(四)研究制定支持海綿城市建設的政策法規
根據城市雨洪綜合利用的公益性特點,借鑒國外發達國家經驗,為推進海綿城市建設,在國家層面應研究制定強制和鼓勵城市雨洪綜合利用的政策法規,限制城市建設中過多地采用不透水路面和屋頂,強制在市政工程建設和開發建設項目中采取雨洪利用措施,采取財政補貼、設置專項資金等形式鼓勵城市雨洪綜合利用工程技術研發、生產和使用,促進海綿城市產業化發展。
結語
綜上,在我國海綿城市建設仍剛剛起步,需要各部門齊心協力、同抓共管,需要在城市開發建設的各個環節貫徹落實低影響開發理念,需要全社會共同參與。
參考文獻
[1]王國榮,楊宇棟. 城市內澇地區改造對策研究――以常州為例[J]. 江蘇城市規劃. 2013(02)
關鍵詞: 海綿城市;綠色基礎設施;低影響開發;雨水資源利用;控制指標
Key words: sponge city;green infrastructure;low impact development;utilization of rainwater resource;control index
中圖分類號:TU984.11+1 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)05-0021-03
0 引言
根據外國關于雨洪、綠色建筑及城市內澇相關技術,我國因地制宜提出了海綿城市的相關建設理念。海綿城市從根本上說就是雨水的自然調蓄,而相關技術則是將傳統的就地排放的思路調整,將自然途徑與人工措施相結合[1],從而形成的低影響開發雨水系統(LID)。海綿城市在被提出之時是用來保護城市原有的“海綿體”,包括河、湖、池塘等水系,也包括綠地、花園,可滲透路面這樣的城市配套設施,使這些“海綿體”在應對氣候環境和自然災害等方面發揮“彈性”作用,無論是雨季還是非雨季都能起到調控的作用[2]。最近幾年,國內外相關學者也做出了不同程度的研究,美國環保局(EPA)有利用綠色基礎設施代替LID的趨勢[3],國內王思思[4]、車伍等人利用傳統的國內雨洪調蓄措施與國外雨洪管理模式相結合。目前關于海綿城市建設中最亟待解決的問題是如何地雨水綜合管理利用,減少城市內澇,為城市著“綠裝”。在海綿城市建設熱潮下,就昆明市中心城區規劃建設用地建設海綿城市的迫切性和存在問題加以分析,在科學規劃、政策傾斜、資金支持、管理運營等方面提供相應對策和建議。
1 昆明市建設海綿城市刻不容緩
隨著城市化與城鄉統籌的進一步推進,城市規模大幅度拓展,昆明城鄉發展與建設在土地資源、生態環境等空間承載方面的壓力會更加突出。建設海綿城市,不論是在水資源、防洪排澇安全還是在水環境保護、水生態恢復、緩解熱島效應上都具有非常重要的作用,是應對城市規模不斷擴大所帶來的這些問題的綜合解決方案。昆明市海綿城市建設可以增加地下水補給量、涵養水源,改善昆明水循環[5],恢復天然水循環系統;當下雨時,雨水下滲使地下水變為蓄水模式,增加了其水位高度,一方面緩解了地下水漏斗區擴展漫延,另一方面緩解了地下水位的持續下降,最終要的是削弱了雨水在徑流峰值的流量,減輕了雨水對城市及周圍帶來的自然災害,保障昆明城市排水安全;改變昆明現有的城市排水系統采用快排模式,增強城市地表雨水下滲能力,緩解昆明水資源短缺問題;同時能夠減少河道侵占和徑流污染,加強入滇河道水生態系統保護,改善滇池水環境,進而降低城市熱島效應,改善城市人居環境。
2 昆明市建設海綿城市存在問題
2.1 昆明是一個嚴重缺水的城市
昆明市水資源分布不均勻,雨季雨水約占昆明總降雨資源的85%;而昆明市人均水資源的用量約為300立方米,低于京津唐地區,甚至與國外嚴重缺水的以色列(人均水資源260立方米)相差無幾,與國際人均水資源1700立方米相距甚遠。昆明城市缺水問題極為嚴重,用水嚴重依賴流域外調水引水工程。
2.2 年徑流總量快速增長,內澇淹水頻發
結合解放后昆明中心城區建設用地規模的增長情況,估算傳統開發模式下,至2020年中心城區建設用地在開發后,對應的徑流量大幅增加為未開發狀態的6.0倍,比未開況下增加約5.0倍。以2014年的情況來看,年徑流總量比天然情況下增加了2億立方米,約為中心城區年用水總量的三分之二,約為牛欄江引水工程遠期年調水量的三分之一。
圖1中為歷年昆明城市建成區規模逐步增長的同時,建成區年徑流總量的增長情況,由1950年至2013年,昆明建成區的徑流總量增長了50倍。年徑流總量的大幅增加帶來了各種各樣的問題,包括影響了城市所在區域的水循環、涉水安全問題、水資源短缺、水環境污染、水生態退化、加劇城市熱島效應等。昆明市的雨水資源化利用問題已成為制約其經濟和社會發展的重要因素,必予以高度重視。
2.3 昆明中心城區老舊小區較多
昆明市一些老、舊城區的排水系統一般為合流制,設計標準低,綠化率低,雨季不能將雨水及時下排,往往造成嚴重的內澇問題,改造難度較大。昆明中心城區老舊小區的雨水收集利用要根據小區的實際情況推行雨洪回收利用系統,雨水收集利用后可提高抗暴雨能力,可降低水處理、排洪排污、管道輸送維護費用,同時也可實現小區內綠化澆灌、景觀用水、清潔衛生等其他功效。
2.4 缺乏城市雨水管理的綜合考慮
昆明市在規劃、開發、運行、管理及可持續發展方面,普遍缺乏系統、全面和行之有效的政策及激勵機制,需要借鑒國內外其他城市雨洪管理利用的先進經驗,高度重視城市雨水資源利用工作,出臺相應政策法規和科學合理的資金補助等激勵機制。昆明現有的雨水利用地方規范性文件效力低,法律保障力度不夠,影響城市雨水資源利用工作的推進,對下一步開展海綿城市建設來說缺少具體的政策指導。昆明市雖已編制了《昆明市城市排水(雨水)防澇綜合規劃》,從規劃層面對低影響開發利用雨水資源提出了相關要求,但僅靠單項專業規劃來指導海綿城市的建設和低影響開發雨水系統的構建是遠遠不夠的。
3 昆明市海綿城市建設具體措施
3.1 嚴格要求新建區的建設
建議成立工作組,協調規劃、住建、水務、滇管、園林等相關部門,針對十三五期間的新增用地全面落實海綿城市建設要求,新建區域海綿城市建設時建議采取廣義下沉式綠地和綠化屋頂為主,將源頭分散式雨水徑流控制作為調蓄容積的主要措施,實現地塊開發后的外排徑流量與地塊開發前持平,不增加下游片區的內澇淹水風險;在可能的情況下,適當考慮對在建項目、已批未建項目提出補充海綿城市建設相關內容的要求。確保到2017年,昆明市海綿城市建設先行先試建設取得成效。
3.2 有序完成建成區的改造
昆明市考慮到海綿城市建設的社會影響,根據自身條件,建成區改造建議按照改造綠地、修建海綿型道路和廣場、公共設施用地、行政辦公用地、商業用地、居住用地的順序,對已開發地塊進行海綿城市改造,結合城鎮棚戶區和城鄉危房改造、老舊小區有機更新等現狀改造,靈活采取透水鋪裝、下沉綠地、雨水收集回用系統、屋頂綠化、道路生物滯留槽、干塘、濕塘等多種措施相結合的方式以實現改造地塊滿足年徑流總量控制率的要求,緩解舊城區排水系統壓力,減輕現狀內澇淹水問題。對建成區進行逐級、逐步的滾動改造以實現地塊年徑流總量控制率要求,是未來昆明市海綿城市建設的主要內容。
3.3 優先推行綠色雨水基礎設施建設
昆明市在海綿城市的推廣上應著重放在海綿型公園及綠地上,增強其城市基本的調控能力,例如建設下凹式綠地、雨水花園、河岸生態濾池、人工濕地等[6]。加強對自然水體的保護以及非硬化地面的建設,禁止將其硬化是原有的海綿體的能力受到破壞,是城市內自然水體能夠自然流通,構成良性水循環系統,從根本上解決水環境問題。建設海綿城市的重中之重為將原有的破壞的河道恢復其功能,實施生態修復,營造多樣性生物生存環境。
3.4 創新發展雨水資源化利用產業
昆明市需要創新城市雨水管理理念,應積極開展再生水利用及雨水資源化利用的基礎研究,以及新設施設備、新工藝的研發并實現產業化。污水、雨水資源化利用應從工業園區再生水利用、市政工程項目雨水資源化利用及區域性雨水資源化利用等方面同步規劃建設。雨水收集利用后可降低因外流域調水(牛欄江-滇池補水工程)、污水處理、管道輸送、排污排洪的成本,減少市政管網維護費用。這項產業可促使雨水的收集沒備的生產、運行管理、中水利用等方面產業鏈的形成,為昆明市水資源供給途徑,減少對城市公園或綠地的灌溉次數,節約灌溉用水量,提高水資源利用效率,緩解水資源緊缺難題,節省投資費用。
4 建議
4.1 加強規劃引領
昆明市相關部門要盡快制定昆明市海綿城市建設實施方案,積極組織專家編制昆明市雨洪利用專項規劃,修訂與海綿城市建設相關的技術指南、技術導則等基礎技術文件。將雨水年徑流總量控制率作為剛性控制指標融入城市總體規劃、控制性詳細規劃及道路、綠地、市政工程等相關專項規劃編制中[7],為下一步推進海綿城市的建設進行方向把控和提供技術支撐。
4.2 完善支持政策
根據國家試行的海綿城市建設技術指南,昆明市應結合自身水文、水環境特征以及城市雨洪管理水文控制指標,設立徑流總量控制、徑流污染控制、雨水資源化利用三大類指標考核體系,建立完善海綿城市建設項目績效考核u估制度[8],確保項目績效情況得到科學客觀地考核。各級政府應該將海綿城市建設作為重點民生工程,創新投融資機制,充分發揮開發性、政策性金融作用,鼓勵相關金融機構積極加大對海綿城市建設的信貸支持力度。在中央財政補助力度有限的情況下,推廣運用PPP和政府購買服務等模式[9],通過財政資金激勵、撬動大量企業投資和社會投資,籌措其余建設資金推動項目建設。
4.3 強化人才保障
海綿城市建設涉及面廣,需要從投資、設計、建設到管理運營等各方面儲備人才。昆明市海綿城市建設需要重點加強技術人才的保障,通過引入專業技術人才、現場培訓、與國內優先開展海綿城市建設的北京、鎮江、南寧等城市交流經驗等方式,增加海綿城市建設領域的專業技術人才數量,提高專業技術人才素養。各個高校應該通過對建筑、規劃、環境、市政、生態等交叉學科的系統培養,造就具有可持續發展理念、綜合分析和工程實踐能力的創新人才。
4.4 重視能力建設
昆明市應在區別海綿城市建設項目的經營性與非經營性屬性的基礎上,注重能力建設,創新建管機制。建立政府與社會資本風險、收益與共的合作機制[5],采取政府購買服務、財政“以獎代補”等多種形式,吸引社會資本積極參與到海綿城市的“投、融、建、管、營”中。制定市場化、長效化的低影響開發設施運營維護管理辦法,規范標準化海綿城市建設工程的監測、評估、分析、研究等一系列工作,嚴格績效考核并按效付費。
5 結論
海綿城市建設不只是對城市基礎設施、城市水系統的變革和創新,更是現代化的城市管理模式,涉及到城市建設、更新、改造、維護的方方面面。昆明市以海綿城市建設為契機,利用多種低影響開發措施,綜合管理利用雨水資源,可改變“逢雨即澇,雨后即旱”的現象,實現城鎮化和環境資源協調發展,提升城市人居環境,當好全省生態文明建設得排頭兵,起到全省建設海綿城市示范引領作用。
參考文獻:
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【關鍵詞】:海綿城市;水生態基礎設施;生態優先;雨水利用
1、海綿城市的提出背景
城市化的不斷加深則帶來一系列生態環境問題,其中水生態危機尤為突出。城市面臨的水生態問題遠不止洪澇災害,還有水資源短缺和水安全問題與之并存。反觀我國傳統城市建設模式,在應對內澇洪災和水安全問題的能力卻存在明顯不足。
因此,在我國水生態環境惡化和新型城鎮化建設的時代背景下,海綿城市作為人與自然和諧共存的有效途徑,被專業領域學者提出和推廣,并成為國家和地方政府解決城市雨洪綜合管理的指導方針和戰略目標。
2、海綿城市概念及意義
我國《指南》中對海綿城市的概念進行明確定義: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。該簡單概念背后隱含的深層內涵,可以具體分解為:一是,海綿城市面對洪澇或者干旱時能靈活應對和適應各種水環境危機的韌力,體現了彈性城市應對自然災害的思想;二是,海綿城市要求基本保持開發前后的水文特征不變;三是,海綿城市要求保護水生態環境,將雨水作為資源合理儲存起來,以解城市不時缺水之需。現代化城市建設過程當中,海綿城市的應用有利于解決水資源短缺、內澇頻繁發生、水生態惡化等突出問題,為建設海綿城市提供重要保障[1-2]。
3、海綿城市發展歷程
3.1國外研究發展歷程
通過國外文獻研究發現,海綿城市的概念最早被澳大利亞研究學者用來隱喻城市對周邊鄉村人口的吸附效應。近年來,多有學者運用該概念來形象比喻城市吐納雨水的能力。Ignacio F. Bunster-Ossa用海綿城市來形容城市像海綿一樣處理雨洪自然事件問題的彈性能力,并以三個案例說明了從規劃到設計不同尺度的具體雨洪管理設計方法,包含雨洪滯留和過濾等景觀手法的應用。2015年 1 月,美國《晨報》(Morning Edition)也展_了建設海綿城市的討論 。國際上關于“海綿城市”的相關理念與政策很多,盡管這些理念的名稱不同,但所采取的工程措施基本涵蓋:透水鋪磚、雨水花園、綠色屋頂、植草溝等雨水滲透、滯留設施,以及生物滯留池、濕地等雨水貯存設施。
3.2國內研究發展歷程
通過研究國內文獻研究發現,國內關于海綿城市概念最早可追溯到2003年,北京大學俞孔堅和李迪華教授共同出版的《城市景觀之路:與市長交流》一書中最早將“海綿”的概念比喻自然濕地、河流等對城市旱澇災害的調蓄能力。
在我國海綿城市概念發展的整個過程中,出現了多種概念名稱叫法,主要有綠色海綿、海綿體城市、生態海綿城市等,這些概念在改變傳統雨水排放模式、提高城市自然蓄水排水的能力、運用生態途徑解決城市水環境問題等方面展開了不同程度的探討研究,與海綿城市有著異曲同工的緊密聯系,最終在國家政策層面確定了海綿城市概念的統一和完善[1-2]。
4、海綿城市構建途徑與措施
主要分為水生態系統功能主體保護與修復和源頭管理與控制技術(區域低影響開發)。其中,水生態系統功能主體保護與修復主要包括:識別水資源保護生態斑塊、保護水系網絡及生態系統、修復已破壞的水生態斑塊及網絡、源頭管理與控制技術(區域低影響開發)等。根據城市降雨過程,區域低影響開發技術主要分為截留技術、促滲技術和調蓄技術3種。其中,截留技術是通過材料或者結構,將降雨過程中雨水形成徑流的速度減緩,通過增加雨水匯集的面積來達到延緩徑流目的的技術,如綠色屋頂及植物群落冠層截留等 [1-2]。
5、研究進展現狀概述(共識與爭議)
5.1三點共識
海綿城市理論產生至今,學術界達成了以下三點共識:
(1)海綿城市的建設是一個長期的過程。(2)內澇和水體黑臭等一系列問題雖然最終表現在水體上,但是其產生原因涉及人類活動特別是城市建設的方方面面,不能“就水論水”。解決問題必須在統一規劃的引領下完成,不是單一部門。(3)國外經驗是值得借鑒和總結的,但同時要注意的是,國內外城市規模、密度、居住習慣和發展水平不同導致的差異值得重點關注。
5.2七點爭議
2014年10月,《海綿城市建設技術指南》的頒布,使海綿城市圈形成了“灰色”“綠色”“灰-綠結合”三派鼎立的局面。爭議焦點大致總結為以下七點:(1)城市海綿概念可行性(2)綠地用來調節徑流的可行性(3)綠地承擔滯洪作用的可行性(4)城市保存雨水和充實地下水的方式(5)海綿城市解決水質污染問題的可行性。(6)建設海綿城市是否更省錢。(7)海綿概念是否可發展。
積極利用綠色海綿體保護和儲留雨水是一項積極善意的發展,但前提條件是城市擁有充足的綠地,雨水沒有被污染。城市海綿體對治理洪澇能起多大作用,需要實事求是、因地制宜地分析。我們不能把海綿城市當做是解決城市洪澇問題必須且唯一的靈丹妙藥,應該打破僵化的思維方式,站在更高的層面、更大的時空尺度上來觀察雨洪管理的問題
結束語
雨水不是負擔,而是寶貴的資源。在城市景觀設計中,將水資源、土地資源等生態平衡納入設計理念中,建立海綿城市是我國城市建設發展的必然趨勢,而我國當前所面臨的資源
問題和環境問題日益嚴峻,進一步表明我國建設海綿城市的必要性,因此,只有更好的將海綿城市設計與城市景觀設計結合起來,才能有效解決城市地表水存儲問題,減少城市生態環境惡化現象,進而促進我國現代化城市的可持續發展。
【參考文獻】
我國的城市經歷了許多年的發展,城市的面貌正在逐步的革新,城市建設內部隱藏的弊端也逐漸凸顯。在城市開發和建設過程當中對于資源的不當利用,城市生態環境每況愈下。海綿城市理念的興起正是可持續發展觀念指導下的新型產物,體現了人與自然和諧相處的美好愿景。文章首先分析了國內海綿城市建設過程存在的問題,隨后針對具體的問題提出相對的解決措施,以此為國家順利建設生態文明的海綿城市提供指導。
一、海綿城市建設過程中存在的問題
海綿城市的建設關系到城市的生態建設,關系到社會的可持續發展,由于每個城市自身自然條件的不同,在建設的過程當中難免會遇到這樣那樣的問題,值得進一步的分析和研究。
(一)“綠色海綿體”稀缺現象嚴重
就當前我國許多大中城市現狀來說,都面臨著“海綿體”不足的現象。深究其原因,必然與我國當前過熱的房地產市場相掛鉤。出于逐利的本性,越來越多的房地產開發商加速了土地的地產流向,房地產自身的價格遠遠高于價值,土地價格哄抬而高。各種商業用房層出不窮,城市的綠地規劃正在逐漸的減少,硬質地面土地的數量正在逐步的增加,可以吸水的綠色海綿體嚴重稀缺,國內海綿城市的建設缺少了基礎性的保障。
(二)相關的法規政策支持不完善
海綿城市的建設是國家近些年來提出的一個比較新穎的理念,作為一個新生事物,很多城市當前還處在試水的階段。每個城市自然條件存在著巨大的差異,很多的政策法規的實行也需要逐步的推進,在建設的過程當中地方應該結合自身的實際狀況,對海綿城市的推進進行適時的調整。當前海綿城市的建設還缺少統一的政策法規的支撐和引導,缺乏統一的行業標準的制定和統籌,建設過程仍舊無章可循。
(三)社會公眾對于海綿城市的認知尚且缺乏
由于先天自然因素和后天利用不當等原因,我國長期以來都是一個嚴重缺少水資源的國家。在遭受雨水等自然災害的時候,很多人并沒有意識到雨水泛濫所導致的災害,如何有效的將雨水變成進一步可以利用的水資源,人們對此的認知程度還不夠深刻。當前的海綿城市建設還僅僅局限在政府自身的觀念當中,廣大居民百姓對此認識仍然不夠深刻,對于海綿城市的建設進程會帶來一定的阻礙因素。
(四)相關的科研支出和研發水平相對滯后
海綿城市是一個新型的觀念,我國對此的認識和利用起步比較晚,沒有形成一個系統的發展模式可以加以推廣,對很多模式的利用也是借鑒國外一些城市的做法,還需要“摸著石頭過河”。科技水平相對來說比較滯后,缺乏專業性的技術人才,與此同時,資金投入也不到位,融資渠道相對單一,這也給海綿城市的建設帶來了不小的困難。
二、海綿城市建設過程的應對策略
(一)統籌規劃,加大“綠色海綿體”的建設
前文指出,當前我國商業地產開發過熱,“綠色海綿體”相對稀缺,給海綿城市的建設帶來了巨大的困難。要切實的解決好這一問題,城市就要立足于自身發展的實際,做好整體規劃和建設,減少商業用房的建設,不斷的增加城市綠地諸如小公園、濕度面積。保障城市有充足的海綿體可以對雨水進行吸收,增強土地的滲透能力,實現雨水的再回收和再利用。
(二)加強相關政策法規的制定,保障海綿城市建設有章可循
在建設海綿城市的過程中國家應該加強引導,完善政策綱領的指引,對海綿城市進行規范化、合規化的設計,將城市建設納入綠色發展的戰略框架,保障海綿城市建立有章可循。政府可以適當的制定一些強制政策,指標化海綿城市的設計規格,引導海綿城市的建設走向規范化、產業化發展的道路。
(三)加大普及力度,增強社會公眾意識
長期以來固有的城市發展模式禁錮了城市自然生態的發展,海綿城市的推廣和普及迫在眉睫,但是當前我國社會公眾對于海綿城市的認知程度還比較低,很多公眾仍然沒有意識到水資源合理利用的重要性。在海綿城市理念創立發展的初期,由于自身規模等原因的限制,經濟效益比較小,更多的是社會效益和一些生態效益,因此很難全面的調動社會全局的積極性,政府可以引入一些獎罰措施,增強海綿城市創立的效益。
(四)加大科研資金投入,切實提升研發水平
海綿城市在我國的發展還任重道遠,國家應該加大對其資金投入力度,加強政府補貼,拓寬融資渠道,鼓勵先進技術的研發,采用新技術新設備,加強對相關技術人才的培養。同時我們國家應該積極的借鑒西方發達國家海綿城市發展的模式,加以吸收和利用,建立示范性海綿城市工程,最大程度的保障城市生態安全。海綿城市的建立和發展是追求城市發展和自然和諧發展之間的一項平衡,是新興城市規劃的一項重大嘗試。要想真正的實現雨水滯納,實現雨水資源的充分利用,建設海綿城市,必須針對其存在的問題逐一解決,加大綠色海綿體建設,完善相對應的法律法規政策,加大社會普及力度,合理化資金融入渠道,切實推進好海綿城市的打造,利用好水資源,推進城市的可持續發展。
作者:高繼坤 單位:蕪湖城市建設集團有限公司
參考文獻:
[1]劉飛、王巖:海綿城市建設的難點與技術要點分析[J],園林科技,201(504)
關鍵詞:海綿城市;排水;建設
伴隨著國民經濟社會的快速發展,受氣候變化和人類活動雙重影響,我國出現了水資源短缺、水環境污染、水生態退化3 個主要水問題。城市地區是生活生產集聚地區,水問題尤其突出,面臨嚴峻治水形勢。2014 年4 月,在關于保障水安全的重要講話中指出,要根據資源環境承載能力,構建科學合理的城鎮化布局; 盡可能減少對自然的干擾和損害,節約利用土地、水、能源資源; 解決城市缺水問題,必須順應自然,建設自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”。
海綿城市建設是在吸取國外先進雨水管理理念的基礎上,結合我國實際提出的城市治水新構想。國內專家學者對海綿城市建設進行了積極探索。仇保興系統闡述了海綿城市內涵、發展途徑、前景展望等; 王文亮等分別從概念、雨水綜合調蓄等方面對《海綿城市建設指南―――低影響開發雨水系統構建( 試行》[4]( 以下簡稱《指南》) 進行解讀。但當前對海綿城市建設的認識停留在城市尤其是試點區區域尺度,缺乏流域治水理念。流域與城市是總體和個體的關系,它們之間有著密切的聯系,流域控制是實現城市在雨水面前縮放自如的關鍵。筆者簡要介紹海綿城市建設國內外研究進展,重點探討流域控制在海綿城市建設中的應用,并結合實踐提出幾點建議。
1.海綿城市排水建設的意義
1.1彌補給排水設施欠賬
在建設海綿城市的過程中,應該將自然措施與人工措施相結合,盡量保持城市開發之前的自然水文特征,通過保護城市原有的生態系統來涵養水源、應對強降雨。另外,利用生態手段對傳統粗放型城市進行改造,最大限度地修復已經被破壞的水體和其他自然環境。在城市建設中,應盡量增加綠地面積,以有效積存、滲透并凈化雨水,滿足城市生產、生活以及景觀用水、供水的需求。
在建設過程中,應將自然降水、地表水和地下水M行統籌管理,有效協調給排水的各個環節,充分考慮城市發展和城市給排水建設的復雜性和長期性,建立起城市生態保護、土地利用、水系綠地等各種基礎設施網絡,統籌建設地下管道網絡、充分發揮城城市資源優勢,盡量在緩解城市管道網絡壓力、提高管道網絡承載力的同時,有效收集城市雨水,對各種水資源進行充分利用。
1.2提高極端天氣抵抗能力
據統計,我國共有 642 座有防洪任務的城市,但是其中未達到國家要求防洪標準的有340 座;在 34 座特大防洪城市中,能達到國家要求防洪標準的僅有 7 座。除此之外,一些新建立的城市新區和工業園區更是嚴重缺乏防洪投入。因此,相關部門應該通過海綿城市建設,建立起完整的給排水設施,將防水、排水、蓄水、處理水等各環節有機結合起來,避免在遭遇短時間局部強降水時,出現地面徑流匯集速度加快、流量加大的現象,盡量減輕城市防雨防洪的工作壓力,從而減少城市內澇的發生次數。
1.3提高城市水資源利用率
隨著各地經濟的不斷發展,我國的城市化已經進入以提高城市化質量為主的階段,因此,我國相關建設者必須要堅持科學的新型城市化發展道路,將城市建設工作與城市資源保護工作相結合,實現城市的可持續發展。要想有效提高城市水資源的利用率,建設者要在現有環境下,建立起一個具有自然積存水資源、自然滲透水資源和自然凈化水資源功能的海綿城市,在新型城市的建設進程中,要充分協調城市資源與城市建設之間的關系。
通過建設海綿城市來提高城市水資源的利用率,可以在很大程度上緩解城市水資源短缺的問題。在建設過程中,要統籌雨水開發系統、雨水管理系統和雨水排放系統,加強對雨水的滲透、存儲、管理和凈化,有效收集并利用雨水資源,減輕城市供水的壓力。
2.在海綿城市給排水建設過程中應當關注的相關問題
2.1保證規劃的引領性,并保證實際建設的科學性
在當前的城市建設規劃過程中,必須同時考慮到專項性、控制性以及修建性規劃,必須對所有規劃任務進行細致分析,并使其形成總體規劃。在實際規劃和項目開發過程中,必須盡可能減少其他因素產生的影響,并根據城市發展區域的基本特點明確實際規劃目標。通過對城市雨水流向的控制和管理減少城市內澇,并且從源頭上完全解決供水污染的基本問題。另外,應當充分利用城市擁有的雨水資源,推動城市景觀環境的改善,在城市內部形成全面有效的水循環系統。海綿城市在實際建設過程中所涉及到的內容較為復雜,工程量巨大,因此在規劃過程中必須重視大規劃的基本理念。在實際實施過程中應當同時考慮到供水、防洪、排水以及環保等多種因素,并且將各環節充分結合在一起,進行統籌規劃,科學安排,最終按照相關規劃逐步開展城市建設。
2.2加強頂層設計,保證城市建設的基本進程和力度
由于海綿城市在實際建設過程中所需的投資量和建設周期較長,該項目在我國當前尚屬于初步起始階段,缺乏基本的建設經驗。因此在海綿城市建設過程中應當充分借鑒國外的成功經驗,加強對城市頂層的建筑設計,通過國家支持進一步完善城市建設方案,提升城市雨水資源利用效率,形成完善的城市給排水管道建設標準,最終通過完善的政策扶持和財政補貼政策保證海綿城市的建設和發展。
2.3 同時考慮雨水流向和水資源污染控制
在海綿城市實際建設過程中應當同時考慮到雨水流向和水資源污染,盡可能滿足城市建設上層規劃設計要求,對于污染較為嚴重的地區則應當借鑒其他成功區域的經驗,結合當地的實際情況對污染源進行有效控制,對所有可選擇方案進行對比,最終選擇能夠從源頭、運行過程以及終點完全控制污染的方案開展工程建設。
3.海綿城市排水建設的建議
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,應重視以下研究:
a.海綿城市建設的本質是對雨水的管理,降雨直接影響低影響開發措施的設計,城市地區降雨時空分布具有高度復雜性,應重點加強相關基礎理論研究;
b.我國城市水文站網建設相對滯后,為海綿城市建設帶來難度,水利部門應充分發揮在海綿城市建設中的主導作用,加快水文基礎站網建立,結合智慧城市建設,構建完善海綿城市建設數據庫;
c. 現有水文模型主要以評價小尺度低影響開發措施為主,海綿城市建設要選取徑流總量、徑流峰值、峰值時間、水質等指標,加強分布式水文模型與城市排水模型的耦合,為方案優化提供模型支撐;