时间:2023-05-30 09:13:28
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇海绵城市,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
小规模海绵难解整体内涝
自2015年4月起,住建部等三部委先后公布两批中央财政支持海绵城市建设试点,重点解决城市建设中的水环境、水生态和内涝问题。2016年5月以来,我国多地城市遭遇暴雨、出现城市内涝,其中包括济南、武汉、镇江等多个海绵城市建设试点。
记者不完全统计发现,目前已纳入试点的30个城市中,近期出现内涝的城市至少有14个,占比接近50%,其中首批试点的16个城市中,至少有9个城市出现内涝。
海绵城市建设是指通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,有效控制雨水径流,被视为增强城市防涝能力的重要举措。海绵城市建设试点为何也会出现内涝?
中国城市规划设计研究院水务分院资源能源所所长王家卓表示,当前部分海绵城市建设试点出现内涝,这恰好说明当前加强海绵城市建设的迫切性。试点城市之所以出现内涝,一方面试点启动时间有限,首批16个试点城市2015年4月才确定,第二批14个2016年4月确定,大部分项目还在建设中;另一方面海绵城市是个系统工程,大部分城市试点建设规模仅二三十平方公里,第一年建设完成的区域基本都在几平方公里,小规模的海绵城市建成区无法解决整体城市的内涝问题。
记者调查发现,在一些试点城市,海绵化改造的点面“对比效果”十分突出。在试点城市河南鹤壁市,改造后的桃园公园及淇水大道等路段,由于铺设了透水材料,建设了下凹式绿地、蓄水模块等,雨水迅速下渗,几乎看不到暴雨肆虐的痕迹;与此同时,未经过海绵化改造的主城区部分路段积水严重。
济南海绵城市建设工作领导小组办公室综合组副组长田戎介绍,海绵城市在治理内涝方面,只是对一定范围内降雨量形成的内涝起蓄滞作用。遇到超过百毫米、甚至200毫米的降雨,防治内涝还得看城市排水系统。比如,济南市试点规划中,到2020年市区海绵城市对应控制设计降雨量为27.7毫米。
已建成社区海绵化改造难
根据国办2015年的《关于推进海绵城市建设的指导意见》要求,通过海绵城市建设,将70%的降雨就地消纳和利用。到2020年,城市建成区20%以上的面积达到目标要求;到2030年,城市建成区80%以上的面积达到目标要求。王家卓说,这些指标并非只针对试点城市,而是面向全国所有地区的。
业内人士指出,目前,虽然一些试点城市在加快海绵城市建设,但不少地方海绵城市建设在整体进程、规划指标等方面仍然面临一些挑战:
已建成社区改造难。海绵城市建设,重要任务就是对已建成小区,尤其是经常出现积水小区进行“海绵体”改造。相对于新建城区或社区可以通过先期区域详规、中期施工监督、后期项目验收等指标与渠道来约束,已建成的老旧社区建设难度非常大,被业内视为“带刺的骨头”。
一个海绵城市试点建设负责人坦言,已建成社区海绵体改造施工中会遇到各种矛盾,比如新增下凹式绿地,可能导致停车位减少;房顶绿化,面临违章建筑拆除问题,“实现规划目标的难度非常大”。
建设标准不明晰。尽管住建部2014年《海绵城市建设技术指南》,指导各地开展海绵城市建设,但由于各地建设海绵城市的目标与方式差异较大,只能靠试点城市自身“摸着石头过河”。
深圳市创环环保科技公司是国内多地海绵城市建设的技术顾问商。总经理翟艳云介绍,一些试点城市职能部门对于海绵城市建设内容都不太清楚,以为就是修修道路、收集雨水等。实际上,各个试点城市目标方向不一,有的重在储蓄水资源,有的偏重解决内涝,有的侧重解决水污染。缺乏科学的建设标准,就容易使海绵城市建设走弯路,甚至南辕北辙。
政府部门配套不同步。一些受访专家表示,海绵城市建设需要规划、城建、水务、园林等部门充分协调“齐步走”。尤其是各地城市新区建设中,即便不是试点城市或区域,也必须提前规划、系统建设。
济南城建集团副总经理刘相华说,当前一方面要投入大量资金,按照海绵城市标准改造既有建筑小区,另一方面大批传统路面硬化的新小区不断建成,不仅导致重复投资浪费,而且极易出现改造速度永远赶不上城区扩张的尴尬。
亟需吸引社会资本积极参与
住建部部长陈政高曾公开透露,预计海绵城市建设投资将达到每平方公里1亿元至1.5亿元。
有业内人士计算,部分地区实际每平方公里建设投资成本可能达到1.5亿元至2亿元。按当前国家海绵城市的建设规划,至2020年,全国658个城市建成区的20%以上面积需要达到设计标准,全国每年投资总额预计将超过4000亿元。
建设海绵城市的巨大投资钱从何来?记者了解到,目前中央财政给予各试点城市每年4亿至6亿元专项资金补助。以济南为例,作为省会试点城市,济南市于2015年至2017年共可获得15亿元中央补助资金。
相对于巨额的海绵城市建设投入,中央财政补助显然难以支撑。各地也将PPP作为资金筹集的重要渠道。按照预期,鹤壁市海绵城市试点建设总投资32.87亿元,其中政府财政投资27.24亿元,剩余5.63亿元资金需靠政府与社会资本合作(PPP)模式来解决,PPP模式所占比例约17.1%。
尽管投资空间大,项目选择多,但社会资本进入海绵城市建设领域仍选择观望。“技术门槛高,项目回报期长,后期风险不清,一般企业不敢轻易尝试。”负责承接了多个试点城市单体示范项目的翟艳云说,即使企业在海绵工程竞标中拿到合同,如果扣掉每年近7%的融资成本,最后也剩不下多少利润。
缺乏稳定收益回报,是海绵城市建设项目采取PPP模式的最大难题。一个试点海绵城市建设负责人介绍,不同于地下管廊、污水处理等收费运行项目,一般海绵城市项目属于公益项目,后期运营维护支出较大。
“我们曾尝试将改造后的停车位作为投资收益回报,但测算结果一个投入12亿元的项目,相关停车位收费10年的整体收益才120万元,收益率基本可以忽略不计。”这位负责人说。
关键词:海绵城市;立体绿化
中图分类号:TU986
文献标识码:A 文章编号:16749944(2017)11002503
1 海绵城市建设背景
在城镇化进程过程中,城镇面积持续扩张及其体量不断增长,给城市带来了严峻的水资源问题。一方面城市用水量增加使地下水位不断下降,饮用水资源变得越来越紧缺;另一方面城区洪涝灾害频繁发生,严重威胁居民生命财产安全。在没有充足淡水补给情况下,如何充分利用雨水资源补偿日常淡水消耗将成为建设未来城镇生态的关键任务。
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”。建设完善的城市雨水收集利用系统对于节约用水、蓄洪排涝、修复城市水环境,特别是改善缺水城市的生态环境、解决居民用水紧张、推动水资源可持续发展具有重要的意义。
海绵城市建设重点在于最大限度提高绿地系统的雨水调蓄、水体净化功能,旨在建造众多“海绵体”。因此,建设公园绿地成为海绵城市建设的重要途径,并结合周边水系、市政道路设施,在如何利用公园绿地、街头绿化吸纳雨水径流的基础上,为城市街区提供雨水滞留、缓释空间,为城市景观用水提供补给空间是建设海绵城市的核心任务[1]。
1.1 海绵城市的建设现状
为了有效解决城市街区雨洪内涝频发、地表径流污染带来的水资源流失与水生态环境恶化问题,发达国家最先按照自然排水方式提出可持续发展的雨洪管理体系,制定各种技术措施[2~4]。例如:英国建立“可持续城市排水系统”(SUDS)[5]管理降雨径流,实现城市水体的良性循环;澳大利亚针对城市水循环建立“水敏感性城市设计”(WSUD)体系[6];新西兰也在城市水体管理理念下,整合已有管理经验,发展建立了“低影响城市设计与开发”(LIUDD)体系[7]。
我国城市雨洪控制管理起步于20世纪80年代。在实施初期注重如何集中利用雨水,近年来雨水控制技术逐渐从利用发展到如何调控雨洪及实现污染水体径流控制。在2013年各级政府明确提出通过在中心城区建设下沉式绿地与城市湿地公园,提升城市绿地汇聚雨水与蓄洪排涝能力,同时兼顾城区地下水补偿与水体净化等生态功能。虽然在发达城市区进行前期探索,从实施效果看目前城市海绵城市技术的实践主要是构建湿地、潜流湿地对雨水进行局部收集与水体净化,尚缺乏整体规划和系统性设计,导致城市水资源匮乏。鉴于我国海绵城市建设初期出现诸多问题,住房和城乡建设部于2014年了《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建(试行)》。该技术指南从目标、指标、过程、手段、管理方面对我国海绵城市构建进行规范指导(表1)。此外,财政部陆续发出“关于开展中央财政支持海绵城市建设试点的通知”、“关于组织申报2015年海绵城市建设试点城市的通知”,加大资金投入力度促进海绵城市建设。特别是党的十后中国多省份都掀起了建立海绵城市热潮,总投资超过数十亿元。
1.2 海绵城市建设技术措施
构建海绵城市实质是利用现存各类基础设施,添加各种类型的"海绵体"来提高城市的蓄洪滞洪能力。城市"海绵体"不仅涉及河、湖、池塘等地表水系,也包括公园绿地、建筑物、路面等城市基础设施。在雨水下渗过程中"海绵体"要完成滞蓄、净化、排水与回用功能[8],见表1。对于无法蓄存的雨水可通过市政管网将其排出,从而达到提高城市生态质量,根治城市内涝的目标[9]。
海d城市建设目标应达到三个生态功能,①降雨过程中能够及时消纳并存贮雨水;②通过海绵体渗滤提升存贮水质;③枯雨期可以充分回收利用存贮雨水。根据《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建》原则,各类低影响开发设施包括透水铺装、绿色屋顶、下沉式绿地、生物滞留设施、渗透塘、渗井、湿塘、雨水湿地、蓄水池、雨水罐、调节塘、调节池、植草沟、渗管/渠、植被缓冲带、初期雨水弃流设施、人工土壤渗滤等[10]。总体原则是系统性地统筹自然降水、地表水和地下水分配关系;考虑其复杂性和长期性协调给水、排水等水循环利用各环节。具体做法是将城区分割成若干区域,各区域具备雨水立体化截留、消纳功能。
围绕各区域雨水截留消纳功能,区域低影响开发技术具体细分为截留技术、促渗技术和调蓄技术[11](表2)。其中,截留技术是利用基底材料或者结构的孔道曲折度,延缓雨水在材料孔隙网内径流速度,通过延长雨水汇集路径达到延缓径流目的的技术,例如利用绿色屋顶或者植物群落冠层截留等。地表促渗技术是通过优化地面材料或结构的连通性,让雨水在空隙结构渗透至场地底部,同时利用不同孔隙对下渗雨水进行过滤净化。如透水铺装和绿色停车场等。调蓄技术是指对储存一定量的雨水径流进行净化,当雨水储量达到设施饱和量时,多余雨水通过溢流口进入市政雨水管网。在干旱时储水设施可向周边绿地提供水资源,如生态沟、雨水花园、调蓄池、人工湿地等。 相比于传统的雨水径流收集利用技术,上述3种低影响开发技术,能够更充分地体现绿色建筑的生态性、可持续性、低能耗和低投资特点,在雨水收集利用中具有重要的应用前景。虽然区域低影响开发技术能够整体优化经济、社会及环境效益,但是低影响开发技术还不够完善,需要在如何利用控制雨水方面进行深入研究。
2 立体绿化的作用
由于城市人口稠密导致交通堵塞,热岛效应使众多城市面临环境危机。有研究表明,当绿化覆盖率达到30%以上时,城市热岛效应得到一定程度缓解作用;当绿化覆盖率达到40%以上时,热岛面积可减少3/4;当绿化覆盖率达到60%以上时,热岛效应将基本被控制。需要指出的是在城市土地利用率趋于饱和的情况下,预留较多空地作为海绵体是非常困难的。因此,进行立体绿化是实现城市绿化覆盖率大面积提高的重要措施和手段,可有效解决城市绿化用地的紧张状况。
与传统地面绿化相比,立体绿化注重在立体空间进行绿化覆盖。例如利用建筑物外墙、屋顶空间进行多层次、各种实际功能的绿化布设。这种做法将传统的二维消纳雨水模式(通过地面径流)转向三维多层(多阶段)消纳雨水方式。不仅延长径流空间,还美化居住环境。立体绿化场所涉及到屋顶花园、高层建筑和立交桥的立面、坑塘洼地湿地草地、下凹式广场、地下管廊系统、河道边坡绿化等。根据低影响开发原则,在场地开发过程中采用源头、分散式措施可以最大程度维持场地开发前的水文特征,并能有效提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力。
以屋顶绿化为例,在降雨过程中屋顶水会流入城市街道,最后汇集到排水管网。对屋顶进行绿化后,屋面植被和土壤的吸收和过滤能力增强,使雨水径流放缓。被吸收的水分将在长时间内通过蒸发作用缓释土层含水量,使城市水文循环过程从瞬态排放转向稳态释放。具体表现为在短时间内城市强降雨导致的内涝、洪水被消减。有研究表明在土壤基层厚度为250 mm条件下,其蓄水层(饱和储水)厚度可达100 mm,可以吸纳150~200 mm降雨量。当遭遇100 mm暴雨时,屋面植物、泥土蓄水层可以完全吸收降雨[12]。围绕立体绿化,还可以利用屋顶开发都市农业。这其中,不占用土地与道路,在少量投资前提下施工便捷。其可以增加农作物种植面积,降低建筑物散热量,缓解城市热岛效应,同时滞尘降噪,还可以消化一部分有机生活垃圾,减小垃圾填埋焚烧带来的二次环境污染。此外,屋顶农业同样可以延长雨水到达地面的时间,避免发生城市雨洪灾害。针对屋顶农业发展,还需积极使用立体绿化新材料、新技术。植物根系生长对屋顶防水会产生破坏,必须采用耐根穿刺防水基材。针对立体绿化种植基质使用改良土、有机基质、无机基质。排(蓄)水板材料使用塑料凹凸排(蓄)水板、格栅排水板、塑料纤维丝状排水板、陶粒等排水材料。
由于屋顶存在大量绿色植物,植物茎叶表面气孔可以滞尘、杀菌和吸收低浓度污染物及增加空气中负离子数量。据测算花园式屋顶绿化平均滞尘量为12.3 g/(m2・年),简单式屋顶绿化平均滞尘量为8.5 g/(m2・年)。此外,种植媒介(土壤)还可以衰减各种低频声波,植被茎叶则可阻止高频声波传播。试验结果表明种植媒介厚度为120 mm时种植屋面的隔音量能高达40 dB。比较浅的种植媒介也能隔离约10 dB的噪音。这样种植屋面系统可形成有效隔音屏障,减少建筑物内部的噪音,特别适合在机场、工厂等噪音大的场所应用。
3 结语
海绵城市建设不仅要完善市政管渠系统,还应该依靠现有自然水体系统,并尽可能恢复原始生态系统,将雨水径流和消纳存储有机结合,才能从根本上管理城区雨洪,提升水环境保护质量。
在海绵城市具体实施中,立体绿化是城市常规绿化的重要补充。立体绿化不仅能优化景观效果,缓解城市绿化用地紧张,减缓热岛效应,还能保温隔热,节约能源,滞留雨水,缓解城市内涝。城市建设只有因地制宜地进行规划设计,借助地方特色生态系统,才能真正发挥人工海绵体作用,创建优美城市生态环境。
参考文献:
[1]车生泉,谢长坤,陈 丹.海绵城市理论与技术发展沿革及构建途径[J].Sponge City, 2015(6).
[2]Deletic A B, Maksimovic C T. Evaluation of water quality factors in storm runoff from paved areas[J]. Journal of Environmental Engineering , 1998, 124(9): 869~879.
[3]Gromaire M C, Garnaud S, Saad M, et al. Contribution of different sources to the pollution of wet weather flows in combined sewers.[J]. Water Research, 2001, 35(2):521~533.
[4]Jennings D B , Jarnagin S T . Changes in anthropogenic impervious surfaces, precipitation and daily streamflow discharge: a historical perspective in a mid-Atlantic subwatershed[J]. Landscape Ecology, 2002, 17(5): 471~489.
[5]Spillett P B, Evans S G, Colquhoun K. International Perspective on BMPs/SUDS: UK ― Sustainable Stormwater Management in the UK[C]// World Water and Environmental Resources Congress. 2005:1~12.
[6]Lloyd S, Wong T, Chesterfield C. Water Sensitive Urban Design: A Stormwater Management Perspective [R]. CRC for Catchment Hydmlogy, 2002.
[7]Van M R, Greenaway A, Dixon J E, et al. Low Impact Urban Design and Development : scope, founding principles and collaborative learning[C]//7th International Conference on Urban Drainage Modeling and the 4th International Conference on Water Sensitive Urban Design; Book of Proceedings. Monash University, 2006: 531.
[8]白メ埃 王媛媛. 风景园林行业在海绵城市构建中的担当[J]. 北京园林, 2015(4):3~6.
[9]王思思. 城乡水危机和海绵城市建设对风景园林专业提出的挑战及对策[J]. 风景园林, 2015(4):111~112.
[10]宋希强, 钟云芳. 面对21世纪的城市立体绿化[J]. 广东园林, 2003(2):34~38.
关键词:海绵城市;重点;机遇
0 引言
2014年10月,住建部《海绵城市建设技术指南》(试行),探索构建城市雨水开发体系,以根治城市内涝顽疾。目前,一些省份已经开始试点。从实践情况看,《指南》的出台不代表万事大吉了,城市要告别“城中看海”的窘境,还任重道远。海绵城市的技术体系还远未建立,实践操作还有待细化,产业支撑也还没有创立,也就是说万里才走了第一步。海绵城市究竟如何从纸上蓝图变成现实?下面本人结合多年工作和理论学习实践,浅谈几点个人看法,不足之处敬请同行指正。
1 什么是海绵城市?
1.1海绵城市的基本定义
海绵城市比喻城市像海绵一样,国外称为低影响开发(LID),即指遇到有降雨时城市社区能够就地或就近吸收、存蓄、渗透、净化雨水,补充地下水、调节水循环;在干旱缺水时有条件将蓄存的水释放出来,并加以利用,从而让水在城市中的迁移活动更加“自然”,同时丰富城市景观,增强城市生态功能,让城市更加宜居。海绵城市技术将改变传统的城市建设技术路线,降低人类活动对环境的影响,达到城市可持续发展的目的。
1.2海绵城市对我们传统城乡建设理念的影响
改革开放30多年来,我国城乡建设长期处于粗放发展阶段,过度硬化与大拆大建伴随着城乡建设的全过程。在水与城市可持续发展的关系问题上,缺乏系统科学的研究和安排,使城乡水生态环境领域逐渐积累了一些深层次的矛盾和问题,城市发展已面临诸多窘境。城市内涝、城市天坑、热岛效应、雾霾等一些城市病态现象持续出现,给城乡居民带来严重的生命财产损失,社会全员劳动生产率普遍降低,碳排放增加,流域治理能力不足,地表水和地下水水质改善进展缓慢;城市应对极端气候的能力普遍降低,多地城市备受雾霾袭扰,引发民众诟病。在造成严重的城乡生态环境问题的同时,也给经济发展造成巨大阻碍。所以,提出建设海绵城市理念也是经历了反复阵痛而达成的这一成果,得来不易。
1.3海绵城市技术的应用领域
海绵城市技术有着广泛的适用领域,是生态建设和生态修复的基础技术,它反映了社会对水资源的可持续利用与管理,以及对生态环境的延续性的高度关切。海绵城市技术最重要的原则就是以社区(汇水区)为单元,包括工业、农业社区,雨水就地蓄留处理,完成地上地下的循环。除了水资源利用外,海绵城市技术在生态修复领域具有很强的实用性,在社区生态、农田水利、高速公路和铁路、大型机场、重金属土壤污染、河道治理、农田水利等领域都有很好的修复效果。研究表明,海绵城市技术也是治理热岛效应和雾霾的最佳手段。在石油、燃气管道的生态修复治理领域,也将发挥重要作用。
2 海绵城市建设的重点
海绵城市技术只代表一种技术体系和方法,而不能代表城市发展的全部内涵。我们要利用海绵城市技术,达到城市水资源可持续利用与管理,最终实现城市可持续发展的战略目标。在推进海绵城市建设时,我们要从如下几方面入手:
2.1要扭转观念,遏制城市无限制硬化趋势。传统城市建设模式,处处是硬化路面。每逢大雨,主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排水,以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念,往往造成逢雨必涝,旱涝急转。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。根据《海绵城市建设技术指南》,今后城市建设将强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水,以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念。根据财政部网站消息,我国建设海绵城市试点工作已经展开,首批有16个城市进入试点,按行政区划序列排列,他们分别是:迁安、白城、镇江、嘉兴、池州、厦门、萍乡、济南、鹤壁、武汉、常德、南宁、重庆、遂宁、贵安新区和西咸新区。
2.2要积极实施城市生态修复。从现在起,试点城市要有步骤地开展城市生态修复工作,推进截污、控污工程,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、公园等公共设施蓄留雨水的生态功能。尽可能恢复城市原有河道、湖塘、沟渠,减弱城市热岛效应,提高城市雨水渗透率。重视城市地下管网的普查、检测和修复工作,防止城市地质灾害。海绵城市技术普及以后,原有城市生活污水量会大大减少,雨水进入污水管道的情况会逐步改善,污水处理厂处理污水的能力与效益均会提高,污水直排进入河道、土壤和地下水的状况也会得到改善。
2.3要高度重视水资源战略规划,将水资源及生态环境规划纳入城市发展战略规划,支持、鼓励公民和社会组织参与和监督水生态规划的制定和实施过程。确立水生态规划在城乡规划中的基础地位,充分认识和利用水资源的资源功能和生态功能,注重开发和保护水资源在城市发展进程中的历史文化价值,培育和引导亲水产业健康发展。
2.4要建立科学的流域管理行政体制。充分理解一个城市的发展与流域上下游地区发展之间的内在逻辑,任何城市开发措施都要照顾到本地区和上下游地区人民的合理诉求,积极参与流域地区的环境与发展对话,制定流域治理行动计划及时间表。
2.6要兼顾历史文化和普通居民的利益。建立尊重自然、顺应自然的低影响开发模式,保护原有水生态系统,恢复被破坏水生态。有关专家同时指出:可以把海绵城市与智慧城市结合起来,把各种各样的分布式的能源、绿色设施和海绵设施协同起来,促进智慧排水、雨水收集、管道检测以及反应和水循环利用、地表水污染的实时监测和反应、暴雨预警和水生态、水系统的智慧应对。
2.5要构建完备的水资源法律和政策体系。将立法先行与政策配套相结合,积极开展水生态法律和政策调研工作,认真总结实践经验,支持构建我国完备的水资源法律和政策体系,立法机构应借助水利改革的契机,率先构建流域管理法律法规体系。
3海绵城市建设带来的重大机遇
海绵城市建设首先带来我国绿色技术创新,我国工程设计界长期以来沿用灰色排水方案,造成城乡社区大量的硬化地面,生态环境受到破坏。实施海绵城市技术以后,新的技术规范和技术体系建立起来,需要大量的转型人才,高校要更新教材,设立新的专业,以满足社会需求。
社会资本被引导到绿色科技领域投资,大量的企业创新转型,相应的产业技术装备也会跟进,形成新的绿色产业链,带动就业及经济增长。另外,海绵城市建设也将在我国节能减排领域发挥关键性的作用,并带动产业转型,绿色生态产业将成为我国的支柱产业。
以北京市为例,北京市现有2万多个社区,假设每个社区投资500万元进行生态修复,仅北京市的投资就是一个很大的数字。有专家估计,我国城乡生态修复领域的投资,将从最初的几千亿元发展到成熟期的数万亿元,市场规模庞大,生态工业体系将得到完善。这些投资带来的直接效果,就是城乡生态环境的改善,绿色GDP成为经济增长的原动力,国家经济呈现健康势头。
【关键词】海绵城市 源头做起 综合规划设计
1、从小做起,从源头做起
随着国家发展战略的推进,城市建设用地快速增加,硬质不透水性的地面随之不断扩大,降雨时地面入渗量大为减少,汇流时间缩短,径流峰值流量增大,给城市下游雨水集中排出带来很大的压力。并且,引发城市洪涝积水、河流水系生态恶化、水质污染加剧等问题。
近十几年,欧美一些国家在对雨水处理问题上也都实践着自己的做法,如,美国的低影响开发管理,英国的可持续发展水系统,澳大利亚的水敏感性设计等规划设计理念,其核心都是基于源头控制和延缓径流量消减峰值流量,建立比较完善的城市排水系统,使区域开发建设后尽量接近于开发建设前的自然地表径流及水文化状态。
雨水源头管控的价值远大于后期治理,源头减排水体包括了水质控制体积、地下水回补体积和源头滞蓄体积,低影响开发一般是在进入市政管道之前,在一定的地块面积内建立源头分散式小型设施,如,凹型绿地、雨水花园、绿化屋顶、透水铺装、植草沟、雨水桶等,这对中小型降雨进行径流总量和污染物的控制起到重要作用。以年径流总量控制率及降雨量设计作为重要的控制目标和设计依据。当然,这些分散式的小型低影响开发设施对于应对大流域、特大暴雨时作用显然是不足,一般的城市都有面临着排水防涝、防洪、水资源缺乏等问题的困扰,要解决上述问题,必须将自然的蓄水塘、湿地、滞洪区等绿色基础设施一同作为低影响开发工程的内容。
建设海绵城市重要的是顺应自然,低影响的建设模式,最大限度地保护好原有的自然,保护好土地,保护好水生态环境等,总之,保护好大自然的生态体系。对传统粗放城市建设模式下已受到破坏原有的自然生态环境加以修复,使城市生态多样性并存。控制城市开发强度,城市开发一定要留足生态用地,增加水域面积,城市建设从规划设计开始,全面采取屋顶绿化,渗透型路面,凹型绿地,人工集蓄池,人工湿地等,使得雨水积存净化。采取种种低影响开发系统措施,有效减少地表径流量,通过绿色基础设施与灰色基础设施相结合的雨水系统,达到暴雨时,能够减轻雨水对城市运行的影响。
2、改变传统认识 改变传统单一建设
针对城市的快速发展,引发的城市病,提出了需要建设海绵城市,改变我国目前传统的雨水排的越多、越快、越通畅越好,管收集、渠汇集、河道排放的三级体系。这种快排式,集中末端排除的单一做法。建设海绵城市依照“渗、滞、蓄、净、用、排”六字方针,将雨水渗透、滞留、集蓄、净化、循环、使用及排除密切结合起来,使城市的雨水径流量得到有效的控制。
城市每一块建设用地都作为城市源头建设用地,进行低影响开发源头控制。新建、改扩建城市道路绿化隔离带不能单一只考虑绿化的需求,要与城市雨水收集相结合,在用地条件可行时建设为下凹式绿地,下凹式绿地除渗透、滞留雨水外还可控制面源污染。改变传统的绿地集中建设模式,在小区中、道路旁随处建设下凹式接纳雨水的街头绿地。另,凸型绿地不仅不能起到调蓄、渗透、吸纳、净化等功能,还产生高耗水量和水土流失等问题。城市下凹式能够接纳雨水的绿地,应占城市整个绿地的60%以上。但要注意,由于路面径流水质较差,道路绿化带及直接接纳道路雨水的绿地,景观植物需选择耐污染、耐浸泡的植物。人行道、自行车道、步行街、停车场等轻型荷载路面有条件的都应铺装成强透水性结构地砖,铺装率应在70%以上,对中小型降雨基本不产生地表径流。在城市公园、文化广场、休闲娱乐广场都应建设收集雨水并且可以循环利用的蓄水池,同时,作为周边居民的应急水源地。据中国 城市科学研究会水技术中心推出的一些先进技术,如,通过在蓄水池底铺设表面经过处理的砂层,沙地雨水处理池和含氧量比普通雨水处理池提高了3倍,可使水长时间保持新鲜度。
3、建立城市绿色道路雨水系统
城市道路雨水径流面源带来的污染很严重的,污染负荷很高,因此,城市道路雨水控制与利用对保护城市水生态环境意义重大。一些道路雨水系统做的比较先进的国家早先年就已建设了道路雨水系统,如,英国排水系统中主要的植被过滤带、雨水花园、雨水塘、湿地等都结合了道路建设系统实施,已成了城市道路排水设计的重要组成部分。法国在水法中规定,必须在道路周围修建雨水塘以保护水源免受交通污染,同时,对路面径流进行控制。在其他国家,如,德国、加拿大、新西兰和澳大利亚等道路周边通常都设置各类雨水湿地、雨水集蓄塘等滞留设施,不仅有效调蓄峰流量、消减道路径流中的污染物,同时对生物多样性的营造和景观改善也有着显著的效果。
在我国,今后的路规划设计中也不能单一只考虑道路的行车线型、交通流量等,雨水规划设计也不能单一只考察管道径流量,排的越快、多越、越通畅越好,小管径收集,大管径汇集,河道排出的灰色雨水排放系统。道路系统规划设计与雨水系统规划设计一定要科学实效的紧密结合起来,充分利用道路周边或更大范围的自然条件及人工工程将雨水留滞净化,建立起城市绿色道路雨水控制目标的排放系统。
4、发展中的海绵城市理念
海绵城市的建设是在不断发展、不断发现、不断的创新过程。联合国提出建设弹性城市,应对自然灾害,城市必须在控制低碳可持续发展的同时,采取措施提高其弹性应对的能力,将多重灾害降到最低点。所谓弹性就是要有一定的宽容度,能放能收。从城市水资源来说,把水循环的利用起来,每利用一次就是水资源增加了一倍,利用了二次就是增加了二倍,以此,就做到了水资源弹性城市。海绵城市的理念也就是这种发展创新的延伸。
建筑物的设计,要以降雨和建筑物的垂直绿化结合起来,将绿化植物长在建筑物的屋顶和墙壁上,建成垂直园林建筑物,不但使每一栋建筑物变成漂亮的园林建筑物,还会成为整个城市美丽的景观,并将建筑物排下的雨水充分利用。
当一幢幢的建筑物都能成为园林式的建筑物,那每一幢建筑物就是一座微型低影响开发的海绵体,每一个海绵体组合起来的城市,这个城市就是这个海绵城市的载体。
参考文献:
1.赵杨 李俊奇 王文亮 王建龙 王思思 宫永伟.海绵城市建设指南解读之基本概念与综合目标,中国给水排水2015,(04)
刘波是湖南省常德市环卫处宣教中心的一名普通干部,却怀抱改变中国城市规划、城市水资源持续利用和生态修复的理想。
在接受《瞭望东方周刊》采访时,刘波给记者翻看他2012年5月4日向七大流域干流城市市长寄出80封信的邮局存根,脸上显出失望和无奈。“把上面的条形码输入中国邮政的主页就能查到,寄过去的信没有丢,都已经被签收了。”
2011年两会期间,刘波曾通过常德市一位九三学社代表提交了《关于建立完备的城市流域管理水资源法律法规体系》、《关于建设海绵体城市,提升城市生态还原能力》等7个方面内容的提案。水利部回复了近10页纸,但除了列举水利部多年来在这些方面所做的工作,可实质性操作的内容不多。
这条路没走通。2012年,刘波想起给长江、黄河、珠江、海河、淮河、松花江、辽河七大流域干流的80座城市市长写信,千字左右的《中国七大流域干流城市市长宣言》中明确写出了他的改造构想:七大流域干流各城市政府以2012年城市硬化面积为基准,从2013年起,每年减少城市硬化面积3%至5%;从现在起,以建立“海绵体城市”为切入点,有步骤地开展城市生态修复工作。
按照刘波最初的计划,在2012年5月30日前,如有超过60%的城市回复同意,此宣言生效,他会将宣言交给国务院及国家有关水资源管理组织备案,并拟建议第三方机构对宣言中的实践内容进行跟踪评估。
然而,至今无人回复。
全流域管理
刘波关注水资源利用始于2000年他在湖南省环卫协会任职期间。那时他到湖南省各城市开会调研,看到许多地区垃圾场都是露天堆放,直接污染了当地水源,农村就地取的地下水基本不能喝。这些环境问题也引起了当地官员的关注,请来德国专家对湖南省负责垃圾管理的技术人员做培训。水资源管理的理念也是在当时湖南和德国的合作项目中被引入的。
2005年,在一位旅居德国的常德人牵头下,德国汉诺威市、荷兰乌特勒支市和中国常德三座城市联合向欧盟提交了城市水资源环境对话项目的申请。尽管申报材料并不十分完备,但水资源环境话题得到了欧盟的重视,在同时申报的100个项目中,唯独这个通过了。
欧盟提供了50万欧元的经费,项目于2006年3月在常德启动。在频繁往返于欧洲调研的过程中,刘波真正领会了欧洲的水资源管理理念。正是在这种理念的指导下,欧洲上世纪80年代曾经态势严重的德国鲁尔工业区、巴黎塞纳河的水资源污染问题都得到了有效治理。
“他们最主要的理念是全流域管理。大的流域管理是国家级的,地区性的流域管理要成立管理委员会,一二三级流域,形成树状结构,从根部管到每一片树叶。而我们现在不是树状,是碎片化管理。”刘波指出国内水资源管理理念中不科学的因素。
欧洲国家的水资源管理都是在《欧盟水框架指令》的指导下进行的,水框架指令的核心要点是强调整体流域系统的概念,所有河流改善计划的细节都要公布、让民众自由发表看法,所有国家都要定期向欧盟报告工作进展,配合以严格的惩罚条例,对无法完成指令的国家进行惩罚。
我国虽然有长江水利委员会和黄河水利委员会等组织,但是它们并没有行使流域管理的职能。我国《水法》中强调行政区域管理和流域管理相结合的方式,“实际上就无形中削弱了流域管理的作用,地方政府搞开发的时候,不会向流域管理系统申报开发项目对当地水资源造成的破坏和修复办法。”刘波解释。
打造“海绵体城市”
在严格的水框架监督下,欧洲的水资源管理、污水治理、城市生态修复在最近30年内“脱胎换骨”。
“完备的流域管理法律体系和有效的管理机构;注重流域管理规划和城市建筑开发中的水土保持;按就地处理的原则收集和处理雨水和污水;重视河流的生态保护和尝试亲水型防洪策略。”刘波对欧洲经验做出了总结,这其中,他对法律强制城市建筑小区蓄水的做法尤为印象深刻。
德国上世纪80年代末就把雨水的管理与利用列为90年代水污染控制的三大课题之一。当地在新建工业、商业建筑和住宅区前,均要设计雨水利用设施,若无雨水利用措施,政府将征收雨水设施费和排放费。
上海市水务规划设计研究院副总工程师赵敏华告诉《瞭望东方周刊》,“德国法律要求每个建筑开发后限制排出来的水量,强制蓄水。上世纪80年代,全球水价最高的是德国,一吨水4马克,其中1马克是上水,脏水回到干净的水,处理费要3个马克,这就是在水价上做引导。而目前欧洲水价平均是1. 75欧元一吨。”
与德国重视雨水管理的方法类似,美国提出了雨水最优化管理方法BMPS,日本也在上世纪80年代末提出了“雨水流出抑制型下水道”,采用各种渗透设施截留雨水并收集利用,该计划纳入国家下水道推进计划,国家在政策和资金上给予支持。
借鉴上述经验,刘波将城市生态修复的理念概括为打造“海绵体城市”: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,重视地下管网的普查、检测和修复工作,防止地质灾害。
“要让城市像海绵一样,有时能吸水,有时又能挤出水。”刘波说,“这里说的吸水和挤水,几乎都是运用自然排放和收集的方法,实现雨水和绿地间的自然交换,不依靠抽水泵等高耗能高排碳的人工方法。实现从人工化城市向自然城市、生态城市的转换。”
从居民楼的屋顶开始改装
北京“7·21”特大暴雨山洪泥石流灾害,让城市蓄水排水问题成为社会关注热点。数据显示,在原始森林的天然流域状态下,98%的雨水都可以下渗和蒸发,只有2%从地表流走。但是随着城市化进程的加快,城市路面硬化率增高,失去了自我消化能力,雨水无法下渗,径流量超过50%,北京甚至达到90%,雨水流走后,地面蒸发马上产生热岛效应。
“怎样有效留住雨水,又在需要的时候挤出水,成为中国城市特别是北方缺水城市要重新考虑的治水观。”刘波说。
“7·21”暴雨过后,北京水务局和设计院专家也和赵敏华讨论过,认为是北京的排水标准太低。赵敏华说:“这种找原因的方式,还是头疼医头脚疼医脚,没有对症下药。北京地势高低不平,广渠门的积水是从上游流下来的,客水为洪,才造成了人员伤亡。改变‘只排不蓄’的概念,从蓄水到排水到用水,系统考虑才能治理好。”
雨水在数千年前就被人们利用,进入工业化时代,城市快速发展,雨水反而成为一种负担,被当做需要解决的“废水”。“北京团城的排水系统,是古人遵循天人合一、敬畏自然的观念修建成的,都江堰这样成功的水利工程也是因势利导的结果,成功治水,要顺应自然。”刘波说。
刘波建议,“海绵体城市”首先从小区居民楼的屋顶开始改装,屋檐做成凹形槽,雨水通过管道流下,在与地面交汇处堆上鹅卵石缓冲水流下泄压力,然后将雨水引到小区中央的生态湿地,湿地下面连接蓄水箱。“或者像德国一样,一些建筑物屋顶直接改装成生态绿地。但渗透速度必须经过科学计算,如果遇到暴雨,能不能满足最大的暴雨径流,这些都跟草皮下面的沙子直径有关。”刘波向本刊记者展示德国某小区内部的人工湿地资料,小型湖泊旁设置了瀑布景观,瀑布的水就是雨季蓄水。
用收集到的雨水补充地下水,是防止地陷、天坑现象的有力措施。在干旱季节,能够维持小区景观,调节小区的微气候,绿地土壤含水量较高,可以自然给小区降温。
“而单体建筑做了雨水收集处理,就是健全了城市的蓄水细胞,如果每个细胞都这样处理,那么城市生态必定大为改观。”刘波说,停车场和道路两旁也做同样的改装,做成下凹式绿地。绿化带路面稍有倾斜,水都流进绿化带设置的缺口里。初期雨水含有汽油等油污,含铅量比较高,土壤和草皮可以对前10分钟的雨水进行自然的净化过滤。
“通过海绵体城市建设保存好地下水,10~20年后收效会非常明显,100年之内,地下水基本恢复正常。”刘波说。
最近刚从杭州出差回来的刘波惊喜地发现,2001年开放的位于杭州市元宝街的胡雪岩故居,古宅建筑的屋檐采用了和欧洲一样的排水蓄水管道,雨水经过这样的系统收集到一个大水缸里,形成了天然的人工湿地。
“古人有‘天水不外泄’的观念,我正在考证这个系统是胡雪岩家里本来就有的,还是故居后期修缮加上去的。如果是早期就有的,那古人在很久以前就理解了‘海绵体’的意思,并把它运用到自家住宅当中,保持自然生态平衡。”刘波说。
“从飞机往下看处处是刀痕”
一些发达国家的停车场本身就具有储水排水的功能,对比中国式的道路绿化,刘波直言很多时候是做表面功夫,“绿化带的植物用托盆高高挂起,完全起不到涵养雨水、调节气候的作用。天安门广场那么大面积,如果结合湿地改造的功能,对调节北京城中的气候能起到相当重要的作用。”
在我国快速修建高速公路和城市高架桥、立交桥的同时,城市与乡村的天然河道被切割成碎片。“从飞机往下看处处是刀痕。”刘波说,“最典型的就是卧龙大熊猫自然保护区被公路割成碎片,大熊猫的活动区域因此进一步减少。”
理想的人工系统和自然系统应该紧密融洽地结合在一起,一些德国的案例显示人工桥梁下面就是步道,河流下面可以交流,河岸的生态廊道也不会被桥梁阻隔。而当地河流沿线布置着较大面积的人工湿地,积水通过公路下的缺口流下,硬化路面下面是沟通的。梯形拦水设施顺着道路坡度修建,一级一级流下来,水流的冲击力也得到缓解。
在中国许多地方,河道经历了由自然坡度向90度垂直大坝演变的过程,刘波的海绵体城市构想要做的,还包括把这个趋势逆转回去。
“修建大坝截断了河道,阻断了鱼类的回游产卵通道,破坏了生物多样性,生物链条阻断后,自然净化能力就变低,即使不向河里排污,水质也会变差。”刘波说,“建防洪堤都是堵的方法,应该改成生态堤岸,建生态水库、湿地,用柔性波岸代替硬性河床,可以减缓水流冲击力,还能恢复生物多样性。”
三峡大坝现在就在修复鱼类洄游的生态廊道。对于年久失修、已经丧失功能的病险水库,刘波建议直接打掉,把加固资金节约下来用于生态投资。
“生态产业在中国还是朝阳产业,将来它创造的GDP含金量非常高,产业分工明细后还能带动就业。目前我国的生态修复研究往往停留在纸面研究上,产业化程度比较低。”刘波说。
“阳光谷”和鸟巢模式不适合推广
幅员辽阔的中国,不同地域城市做雨水收集都有不同的考虑重点,据赵敏华介绍,北京、武汉、广州等容易形成内涝的地区,安全是首要考虑的因素;而昆明雨水利用则要从水资源的角度切入,上海的初期雨水规划,要从提升水质和建造水环境的角度切入。
国内的雨水利用方面,昆明走在了前列,昆明市政府2009年颁布了《昆明市城市雨水收集利用规定》,提出民用建筑、工业建筑的建筑物占地与路面硬化面积之和在1500平方米以上的工程项目,总用地面积在2000平方米以上的公园、广场、绿地,城市道路及高架桥等市政工程项目都要建设雨水收集设施。
2011年广州市了《广州市建设用地地表径流控制办法》。而早在十年前,北京就着手建立各类蓄水池、人工湖和下凹式绿地等集雨工程,但收集率却不到1%。
“7·21”大雨过后,北京市出台雨水利用奖励政策,凡小区内建设储水能力达一吨的蓄雨池,政府补贴500元,1000吨补贴50万元。
对收效明显的世博会集雨工程和北京鸟巢雨洪综合利用工程,赵敏华分析说,两者在技术上都套用了国外先进技术,但理念上还是没有脱离人工化的框架。
上海世博会的“一轴四馆”,集水屋面面积达20多万平方米,雨水收集主要用于景观水体补充、绿地浇灌和道路广场清洗。只“阳光谷”收集的雨水,就补给了世博园几十个厕所用水。
但是参与设计规划的赵敏华也承认:“这一套造价太贵,成本非常高,水价超过3元,而目前上海的水价是2元多,这种模式向市场推广,操作非常难。”
北京鸟巢的雨洪综合利用工程最大储水能力高达1. 2万立方米,鸟巢70%的用水都来自回收水,每年可节约400多万元的城市防洪费。
鸟巢附近的龙形水系,虽然是人工湿地,但下面没有与蓄水、回收利用的系统连接,草坪也没有集雨设施,仍然是独立的单元,没有系统化。
“‘阳光谷’和鸟巢这些工程的质量肯定是确保的,后期管理也跟得上,而普通城市小区的集雨工程管理跟不上,效益不大,做好了也只是个摆设,所以政府和公司都不愿意做。集雨工程可能是房子的卖点,但卖出去就没人管了。”赵敏华说。
刘波也不认为“阳光谷”和鸟巢模式具有可复制性:“阳光谷太人工化了,为了收集雨水而收集雨水,是大型的收集工程,不是生态处理方法。用自然的方法做地表的雨水收集才适合推广发展,大工程需要维护费用,本身就是高碳的。”
目前,刘波式“海绵体城市”正在他的家乡常德“试水”。
通过与德国的欧盟合作项目,常德请德国专家做了“水城常德”的重新规划方案。以水为中心,第一步是恢复古护城河;第二步治理穿紫河,穿紫河沿线有六座污水基地,从前的露天污水池改为封闭式,通过污水管道引到污水处理中心,新的河道只承接雨水,与柳叶湖打通,雨污分流;第三步建设城市的生态廊道,把整个城市用水沟通起来,上游农业地区要控制农药污染,水质在未来3~5年内得到彻底改观。
关键词:海绵城市;理念;规划
海绵城市,下雨时吸水,干旱时放水,自主调节城市干湿度。较为官方正式的海绵城市概念是指全新的城市雨涝管理概念,是城市适应环境变化、应对雨涝灾害的一种城市建设方式。
1海绵城市的优势
(1)渗、排:通过透水铺装、下洼式绿地、渗渠等渗透措施可以使部分雨水渗入城市地下,补充城市地区的地下水资源,有效缓解城市地下水位下降的问题,提高城市的地下水位。(2)蓄、滞:在城市缺水问题突出的情况下,可以通过雨水罐、蓄水池蓄积部分清洁雨水。同时,通过建造调蓄池和雨水花园还可以滞留部分雨水,减少峰值流量,缓解排水管道的压力,减少城市内涝问题和控制溢流污染。(3)净、用:贮存下来的雨水可以用于城市绿化和浇洒道路,从而在一定程度上缓解城市缺水问题。通过合理的净化措施净化贮存的雨水后,还可以将雨水用于冲厕、洗车等,从而减少自来水的用量,进一步缓解了城市缺水问题。
2海绵城市规划原则
2.1以实际出发为原则
对于每一个城市建设来讲,都有着属于自己地域和环境的特点,而海绵城市理念的提出,需要依靠于城市建设的先天环境问题,在相关的规定中也明确了实现海绵城市建设需要结合当地的实际情况,例如城市的经济状况、当地的水环境、雨水资源等问题都是需要考虑的因素。
2.2生态优先安全为重原则
生态优先是海绵城市建设当中最为重要的基本原则,也就意味着建设海绵城市就要时刻以当地的生态问题作为重点考虑的对象,安全为重不仅仅意味着水资源的保护问题,最为重要的是海绵城市建设需要得到一定的安全保障,在构建海绵城市的基础上要加强城市基础设施的保护。
2.3规范化建设原则
任何一个项目的建设都需要依据科学合理的规范化目标与方案,对于现代城市建设来讲,海绵城市的建设需要依靠于一个完整的城市规划方案,设计的方案不仅要着眼于生态与建设的平衡,还要根据当地的水文和水利的数据进行分析,针对海绵城市建设中的各项功能或设施所起到的作用以及将来会面临的问题都要考虑其中,例如建造的费用、是否与城市经济发展保持平衡、维护问题等等。
3海绵城市规划方法
3.1水系湿地规划
水系湿地作为城市的净化器对城市环境保护、气候调节、生态平衡有着重要作用。(1)划定限建区和禁建区,通过法制等强制手段划分蓝线和绿线,让这些天然海绵体保持良好的调洪能力以及海绵吞吐能力。(2)修复自然生态,通过淤泥疏浚、生态砌岸、水植物培育等来修复绿色生态系统。但要注意重建设的同时更要重管理,充分发挥自然与人工水系湿地的蓄水、补水、净水作用,建设海绵城市,保护生态环境,减少旱涝灾害,造福城市居民。(3)生态走廊的构建,有利于海绵城市发展的生态走廊,例如河流、水渠和植物等,并通过生态走廊来加强多个生态板块之间的联系,形成系统性的生态海绵体;另一方面也使得生态环境形成必须的网络和通道,方便搜集和利用雨水。
3.2城市道路
现如今城市道路越建越宽广、越建越气派、越建越坚实,但不可忽视的是这些道路并不渗水,甚至严重阻碍雨水的排泄,造成城市内涝。因此城市道路在建设中应该注意完善下水道系统,牢固井盖安全,充分利用透水透气材料建设城市交通道路,减少旱涝灾害,真正实现海绵城市的建设。近年来,深圳市开始大力提倡完善城市下水管道系统,建立完善的小水管道体系,减少城市内涝,充分利用雨水,缓解城市用水紧张等问题。
3.3地块内部
作为城市建设必不可少的一部分,地块内部的规划在海绵城市的建设中也发挥着重要作用。地块规划应根据城市的实际情况,有的放矢,合理安排每一部分用地。建设海绵城市,就要注重绿化、园林、湿地、湖泊等方面的建设,因此在建设过程中,在保证城市正常有序运行的基础上,应把此部分作为重点建设对象,实现合理规划海绵城市。
【关键词】海绵城市;给水排水;城市建设;新型材料
海绵城市理念的提出能够帮助城市建设者提高城市应对城市内涝的能力,降低城市发生洪灾的风险,降低经济损失。
一、海面城市理念
海绵城市是一种应对城市雨洪而产生的管理概念,其目的在于使城市能够更好地适应环境变化以及雨水等自然灾害。海绵城市在应对城市内涝等问题时能够展现出巨大的作用,海绵城市也被称为水弹性城市,在国际通用术语当中,海绵城市被描述为“低影响开发雨水系统构建”。2012年海绵城市概念首次被提出后国务院办公厅也出台了关于推进海绵城市建设的相关指导意见,为海绵城市的进一步推广和发展指明了方向[1]。海绵城市所遵循的是生态优先原则,通过人工措施进而使城市能够更好地应对城市内涝风险,最大程度将区域内的雨水进行渗透净化,最终循环利用。海绵城市是一种对传统排水系统的改进与发展,最大程度发挥了城市本身的作用,在海绵城市的建设过程当中将雨水、地表水、地下水多个水循环环节综合考虑起来,在此基础上提出相应城市建设方案,实现对于水资源最大程度的利用,以及对于自然灾害最大限度的防范[2]。当前海绵城市建设在德国、瑞士、新加坡、美国等诸多国家均有显著成效。在我国,近年来也逐步加快对于海绵城市建设的相关投入与支持。
二、城市给水排水技术及建设现状
(一)缺乏足够的前瞻性。海绵城市理念实现的是对于水资源的高效利用,以及对于区域水资源的合理调动。当前在部分城市建设过程当中,给水排水建设存在前瞻性不足的问题。前瞻性不足是指在给水排水技术设计的过程当中,并没有考虑到城市长久发展的变化因素,仅仅单纯地完成给水排水建设工程。城市变迁对于城市的整体给水排水结构将会造成重大影响,也正如此在进行给水排水建设过程当中应当要充分考虑未来城市格局的变动以及城市可能出现的供水排水需求变动。例如在城市化建设水平不断推进过程当中,城市排水需求将会进一步增大,因此在管网的建设过程当中应当要留有相应的空间,保证城市内洪水的及时排出。
(二)未重视区域水资源平衡与区域供水。城市建设是一个系统性的工程,在城市建设的过程当中也需要充分考虑到区域水资源的平衡性以及区域供水问题。当前部分城市在给水排水建设过程当中,并没有充分考虑到水资源时间和空间上的分布不均衡性。这就导致了城市管网建设过程当中,其实际承载量与需求量不相匹配,一定程度上造成了资源的浪费。例如对于生活用水、绿化灌溉、工业用水等等均有不同的用水需求,在开展给水排水规划建设的过程当中,应当要根据不同地区的发展情况进行选择。
(三)水资源循环使用率低。水作为人类赖以生存的自然资源,虽然其总量较大,但是可供人类直接使用的淡水资源总量很少,人类发展离不开水资源,最大限度的利用水资源是解决水资源有限性与需求不断扩张矛盾的出路。水资源的循环使用便是实现水资源的一水多用,既要收集可利用的水资源,又要最大限度的利用好水资源。就城市发展来说,最大限度的实现对于水资源的高效利用便要将雨水转化成城市用水,水资源的循环利用并不是对于生活废水的处理和再利用,还包括对于自然降水的收集。在许多城市当中并没有重视对于自然降水的收集处理,这不仅加大了城市内涝的风险,同时也一定程度上造成了资源的浪费。因此在给水排水规划设计过程当中,应当要充分考虑到自然降水的吸收与再利用,实现水资源的高效利用,一定程度上降低城市的管理成本。
三、海绵城市理念在城市给水排水建设中的应用
海绵城市建设在我国也有很好的范例,这里以浙江省金华市燕尾洲公园为例,2015年11月,燕尾洲公园获世界建筑节“最佳景观建筑奖”,成为该年度我国唯一获得该奖项的建筑。在燕尾洲公园的设计中,大量的是用来透水混凝土、下凹绿地、人工湿地。这使得燕尾洲公园能够实现很好的蓄水排水功能,现在每日超过4万人使用燕尾洲公园。在海绵城市建设理念下城市给水排水建设过程当中绿化带所发挥的作用很大,绿化带下面可以通过修剪水果的方式将雨水汇集之后进行排出。同时还能够很好地存储雨水,为植物做灌溉水源。
(一)道路断面的设计。城市道路由于在长时间的使用下很容易出现一定损伤,正因如此,对于道路的横断面,经常采用的是双面坡形式来进行排水,这种方法能够使得在下雨时雨水对于车辆行驶的影响降到最低,雨水能够快速进入到道路两侧的排水系统,减少路面积水的可能性。
(二)城市道路材料。在海绵城市理念指导下,城市给水排水建设过程当中,对于材料的选择也需要充分进行考量,目前在城市建设当中主要运用的材料有透水沥青混凝土、透水砖等等,虽然这些材料能够很好地解决问题,但是由于这些材料的单位造价较高,同时在一定程度上取材很不方便,因此需要考虑新型路面材料。地质聚合物作为一种新型凝胶材料,具有较强的耐久性和快硬早强性。
(三)下沉式绿化带设计。在现有道路特点的基础之上,通过设计下沉式绿化带,能够更好地利用植物的吸水特性,来提高水资源的利用效率。下沉式绿化带设计在道路的两侧能够美化城市,同时当自然降水较多,地表径流量迅速增加时,下沉式绿化带还能够像海绵一样吸收多余的雨水,或者让雨水能够进入到排出系统当中。下沉式绿化带能够促进城市的水流循环,将城市水资源动态调节起来,在道路中,由于地表径流量较大,水流速度较快对于管网的排水压力较大,同时各种城市垃圾的存在,也会使得水资源受到污染,因此下沉式绿化带的另外一个作用是,对于地表污染物进行截流,同时减缓地表径流速度。图1为下沉式绿化带。
(四)路沿石及道路。路沿石是城市道路边缘排水的主要设施。在路沿石的设计过程当中,应当选用具备良好透水能力的材料。在一般的城市建设当中,对于路沿石的设计往往是利用普通混凝土进行预制,或者是对于石材进行加工之后制成的这种不透水材料。当降雨量较大时,路面积水不能够较快排出,极大影响人们的出行安全。因此就路沿石而言,应当要选用透水的材料进行设计,可以采用多孔混凝土与普通混凝土混合浇筑[3]。当前城市建设中主要采用沥青路面,此种路面不易透水,当遇到较大暴雨时很容易滞留雨水,因此在车行道设计上采用透水沥青;人行道上可以采用聚合物纤维混凝土透水砖来进行铺设,此种透水砖掺杂有聚丙烯纤维,主要骨料选用花岗岩,此种透水砖能够很快将地表径流转化为地下水,防止城市内涝的出现。
(五)雨水口。雨水口设计也是在城市建设当中,收集地表径流的重要设施。为了更好的实现对于水资源的利用,在传统雨水口上可以加装截污装置,同时为了更好的清洗雨水口,在雨水口上,应当要加入滤网换防堵塞侧壁进水排水帽,截污铁蓖代替传统的雨水篦子,铁篦帽檐能够阻止杂物流入到雨水口当中,减少管道内发生堵塞的情况[4]。一般来说在雨水口设计过程当中,对于连接管管径的选择,一般选择20~50米之间。雨水口长度需要在25米以下,连接管的个数将要控制在三个之内,同时对于雨水口的深度应当要保证其深度在一米之内。对于人口密度较大的地区,还需要在雨水口内安装沉泥槽。同时也需要对于雨水口附近的汇水能力进行计算,在此基础上,进一步进行合理的雨水口设计。雨水口汇水能力:Q1=φqA/1000其中φ为综合径流系数,q代表设计暴雨强度,单位为L/(s·hm2),A是汇水面积,单位是m2。对于此公式分析可以发现在城市中雨水口汇水能力受到暴雨强度、汇水面积以及综合径流系数影响,而其中综合径流系数很大程度上受到地面类型以及地面植被覆盖率的影响,为此在设计雨水口的过程中应当要充分分析该城市中地面类型、气候条件以及地面覆盖情况,综合多种因素综合考量。在此基础上计算雨水口的泄水能力。雨水口泄水能力:Q2=23μPbL槡2gh在此公式中,μ为流量系数,其取值0.60~0.62,P指的是铁盖孔隙比,(其计算公式为P=s(s+d),其中s指进水缝隙宽度,d指两缝隙之间的距离),L指进水有效长度,h指的是雨水篦上的水深,一般此值取0.04~0.06m。通过此公式能够计算得出不同尺寸的雨水口其泄水量,进而为雨水口设计提供参考。
四、结语
一、海绵城市的认知
海绵城市,顾名思义是指城市能够像海绵一样,让城市变为能够吸纳雨水、过滤空气、过滤污染物质的超级大海绵,具有降温、防洪、抗旱、捕碳等效益,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”。
海绵城市的建设注重保护与源头控制,遵循的是顺应自然、与自然和谐共处的基本原则,“渗、滞、蓄、净、用、排”是海绵城市的六字方针,强调对原有水生态的保护,对周边水生态环境低影响,城市建成后地表径流量能保持不变。因此,海绵城市建设又被称为低影响设计和低影响开发(Low impact design or develop-ment)。
目前国内海绵城市规划方面的主要实施路径有三个方面,宏观方面,区域生态安全格局的保护,以实现区域的生态循环体系;划定城市生态红线,保护城市中的河流、湖泊、公园绿地等海绵体;相关工程技术实施。海绵城市的建设有利于推动城市迈向真正的生态与低碳。
二、西咸新区介绍及海绵城市建设经验
1. 西咸新区介绍
西咸新区是国家批复的首个以创新发展方式为主题的国家级新区,旨在控制西安、咸阳的圈层式扩张蔓延,以“现代田园城市”为发展理念。2015年,西咸新区获评国家首批海绵城市建设示范城市试点,成为西北地区唯一入选的城市。
西咸新区在海绵城市建设过程中秉承“理念引导,规划先行”的原则,以建设集约、绿色、低碳、智慧的现代田园城市为目标,利用城区范围内的山川河流、宫殿墓葬大遗址群、都市田园区等共同建构了西咸新区绿色基底,划定了文物、生态及水体保护区域,建设整体区域的“大海绵”,借助自然力量排水,让雨水“停一停、留一留、渗一渗”,实现雨水在城市中的自然迁移、低碳循环。
2. 海绵城市建设经验
海绵城市的建设需要因地制宜,深入识别存在问题进而将对策本地化,从建构“山水林田湖“系统入手,兼顾水资源安全、生态安全、环境安全等多方面要素,提出西咸新区海绵城市规划方案。并在此基础上协同规划、建设环保、财政等多部门,实现政府、企业及社会合作的共赢。
经验一:划定生态底线,建构海绵基底。
最大限度的保护原有“山水林湖“的体系,维持城市开发前的自然水文特征,并结合目前正在开展的城市增长边界划定工作,将规划方案中提出的海绵体纳入增长边界,为区域海绵体预留充足的生态空间,以防止其在城市扩张中被侵占。同时,对区域范围内的生态空间进行空间分区,提出空间管制要求,并提出生态保育措施。最后,梳理区域“大海绵体”及由建成区内部公园、绿地构成的“小海绵体”,与区域水系、排水渠等相结合,构成“水绿相融”的蓝绿网络体系,提升海绵体的连通性及排水能力。
经验二:完善基础设施,分类生态环境修复.
对传统城市的粗放型水系统进行恢复,完善污水、雨水排放系统,强化市政排水体系网络,完善生态驳岸、再生水补水、湿地修复等工程建设,增强区域生态功能,并同时在分类修复工程中融入城市游憩、观赏等多样功能,以实现修复工程一举多得的作用。
策略3:践行低影响开发
西咸新区处于快速建设阶段,因此将在各类建设空间内选择适宜的低影响技术,控制透水面积比例,以加强水系吸渗及径流速度,增加全区域的雨水吸收及排放能力。此外,还通过明确分区管控目标,对不同建成区域及组团提出建设指引,将重点组团及一般组团予以区别,达到因地制宜的作用。同时,对组团内部不同空间如公共空间、建筑场地等提出因地制宜的建设导引,以指导城市实际的建设。
三、小结
关键词:海绵城市;生态园林;低影响开发
生态园林设计是以生态学为基础,结合景观生态学、植物生态学和有关城市生态系统理论,建立清洁、优美、文明的生态环境。而海绵城市立足于水生态,作为一种生态途径,旨在不同尺度上综合解决中国城乡突出的水问题。通过生态性的思路优先利用自然排水系统,建设低影响开发的生态排水设施,有效缓解城市内涝、削减城市径流污染负荷、节约水资源、保护和改善城市生态环境。从生态园林和海绵城市2个概念可以看出二者的宗旨一致――人与自然的协调关系,谋求可持续发展,恢复生态系统的良性循环,从而促进城市生态的建设和发展。
1 海绵城市
1.1 海绵城市的概念
传统城市建设过分强调钢筋水泥的硬化作用,城市降水主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排出,在极端天气下往往造成逢雨必涝,旱涝急转等问题。为了应对城市水生态问题,国家提出了“海绵城市”的概念,把城市看作是一块“海绵”,让其在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”。海绵城市是一个具有自然积存、自然渗透、自然净化功能的生态宜居城市。海绵城市主要通过利用自然排水系统和生态排水设施,建立城市绿地、道路、水系等不同的“海绵体”,通过对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用来有效缓解城市内涝、削减城市径流污染负荷、节约水资源、保护和改善城市生态环境。
1.2 海绵城市建设原则
1.2.1 规划引领原则。海绵城市整体规划的好坏是建设项目能否正常有效发挥作用的关键。城市规划需要全局考虑城市的生态系统,先规划后建设,发挥规划的控制和引领作用,落实海绵城市建设,低影响开发雨水系统构建的内容。
1.2.2 生态优先原则。生态是海绵城市的基础,规划和建设时在考虑保护公园、绿地等生态绿线“海绵体”的同时,还应特别注意保护河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等蓝色“海绵体”,优先利用自然排水系统与低影响开发设施,实现雨水的自然积存、自然渗透、自然净化和可持续水循环,提高水生态系统的自然修复能力,维护城市良好的生态功能。
1.2.3 安全为重原则。海绵城市应结合城市防洪排涝标准,与工程措施共同构建城市雨水管控系统,保护人民生命财产安全和社会经济安全,增强防灾减灾能力,保障城市水安全。
1.2.4 因地制宜原则。根据不同地区的自然地理条件、水文地质特点,合理确定低影响开发控制目标与指标,并因地制宜地选用各低影响开发设施及其组合系统。
1.2.5 统筹建设原则。海绵城市建设过程中涉及到多部门、多专业,因此在建设过程中要统筹建设,各部门和各专业要分工负责,协调统一,坚持同时规划设计、同时施工、同时投入使用的原则,确保落实低影响开发控制目标、指标和技术要求。
2 海绵城市在生态园林设计中的应用
2.1 区域层面应用:生态系统保护与恢复
区域层面强调保护和修复城市原有生态系统。生态园林规划设计中,在体现园林景观艺术特性的同时,更重要的是要考虑其生态功能,要最大限度地保护原有的河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水生态敏感区,留有足够涵养水源、应对较大强度降雨的林地、草地、湖泊、湿地,维持城市开发前的自然水文特征。林地、草地、湖泊、湿地的保护是海绵城市建设的重要内容,也要作为生态园林设计中考虑的关键因素,需要加强生态修复已被破坏的自然环境和生态调蓄空间,保证整个生态系统的区域性和协调性。
2.2 城市层面应用:低影响生态开发
在城市生态园林设计过程中,按照对城市生态环境影响低的开发建设理念,合理控制开发强度,在城市中保留足够的生态用地,控制城市不透水面积比例,最大限度地减少破坏城市原有水生态环境。同时,根据需求适当开挖河湖沟渠、增加水域面积,促进雨水的积存、渗透和净化。
2.2.1 生态雨水廊道。生态园林设计中要结合城市总体规划来保证城市水系结构的完整性,优化城市河湖水系布局,同步优化、调整蓝线周边绿地系统布局及空间规模,实现自然、有序排放与调蓄,优化水域、岸线、滨水区及周边绿地布局,并衔接控制性详细规划,建立一个完整的生态雨水廊道,达到水系及周边地块低影响开发控制指标。生态园林设计中要充分结合城市水域、岸线、滨水区,明确水系保护范围,落实城市总体规划明确的水生态敏感区保护要求,划定水生态敏感区范围并加强保护,已破坏的水系应逐步恢复。生态园林设计中要转变传统设计理念,不能将排水功能过于依赖管渠、泵站等相关设备,尤其是要转变传统“快速排除”和“末端集中”控制的设计方法,应该在城市水系规划中尽量保护与强化其对径流雨水的自然渗透、净化与调蓄功能,优化城市河道(自然排放通道)、湿地(自然净化区域)、湖泊(调蓄空间)布局与衔接,并与城市总体规划、排水防涝规划同步协调。
2.2.2 组团雨水花园。组团雨水花园是兼具审美性和生物保水功能的渗透性浅口绿地,被用于汇聚并吸收来自屋顶或地面的雨水,是一种生态可持续的雨洪控制与雨水利用设施。雨水花园作为一种别致的园林景观,生态园林设计中要在满足绿地生态、景观、游憩和其它基本功能的前提下,合理地预留或创造空间条件,对绿地自身及周边硬化区域的径流进行渗透、调蓄、净化,并与城市雨水管渠系统、超标雨水径流排放系统相衔接。根据公园绿地、附属绿地、生产绿地、防护绿地等各类绿地低影响开发规划建设目标、控制指标和适用的低影响开发设施类型,建立各类的雨水花园形成不同的“海绵体”。雨水收集是雨水花园的重点,屋面、道路、地表是收集的重点部位,屋面雨水从立管到建筑底部的收集槽,道路与地表雨水的坡度等问题需要结合场地具体设计。设计过程中,明确周边汇水区域汇入水量,提出预处理、溢流衔接等保障措施的基础上,通过平面布局、地形控制、土壤改良等多种方式,将低影响开发设施融入到绿地规划设计中,尽量满足周边雨水汇入绿地进行调蓄的要求。雨水花园设计时,为保证景观效果可通过合理设置绿地下沉深度和溢流口、局部换土或改良增强土壤渗透性能、选择适宜乡土植物和耐淹植物等方法,避免植物受到长时间浸泡而影响正常生长,影响景观效果。
2.2.3 道路生物滞留带。生态园林设计中根据城市道路,小区道路和景观道路等不同类型构建道路生物滞留带,通过渗透、调蓄、净化方式实现道路低影响开发控制目标。设计中在满足道路交通安全等基本功能的基础上,结合道路横断面和排水方向,充分利用城市道路自身及周边绿地空间建设低影响开发设施。可以在道路的绿化带、车行道、人行道和停车场等位置建设低影响开发设施,如下沉式绿地、植草沟、雨水湿地、透水铺装、渗管等,通过这些生态排水设施构建道路生物滞留带,通过渗透、调蓄等方式提高道路径流污染及总量等控制能力。
3 结语
随着城市化水平的不断提高,社会经济的不断发展,人们生活水平的不断提升,人们对和谐可持续生态城市的追求会永不停歇。“海绵城市”的概念要求符合我国可持续发展战略的方针政策,符合广大人民的生活需求。因此,希望通过探索海绵城市在生态园林设计中的应用,既能对目前存在内涝和干旱的城市区域有所作用,同时也能为以后城市生态园林设计提供借鉴。
参考文献
1 俞孔坚,李迪华,袁弘,傅微,乔青,王思思.“海绵城市”理论与实践[J]. 城市规划,2015(6)
【关键词】海绵城市 对策思考 福建省
继厦门成为我国第一批海绵城市试点之一之后,在2016年海绵城市试点审查中,福州排名第一,成功地成为我国第二批海绵城市试点之一。对于福州这样一个逢雨必涝的城市,建设海绵城市更是势在必行。
一、海绵城市新概念
海绵城市这个叫法源自于业内和学术界的一个表达方式,就是用海绵来描述一些具有吸收能力的城市,这几年更是用海绵这个概念来形容城市或土地具有吸收调节能力。海绵城市是一个比喻,用来表示形容可以合理开发利用城市降雨的一个系统,意思是有雨水的时候,城市就如海绵吸水一样,可以对雨水进行接受、保存、过滤,并使雨水更加干净,这样就可以对地下水进行自然补给,促进水资源循环利用。在干旱季节里,通过排放地下水库的水,达到缓解干旱、补充城市水资源的功能。
原有的城市设计的雨水排放,主要是采用排水管和集中污化处理的方式来处理雨水。新型海绵城市更注重于采用多种方式排放回收雨水,比如采用绿地排水沟、凹式绿化带和其他更自然的方式来促使雨水的快速消散和回收利用。因此要积极促进城市建设绿色环保建筑,绿色环保建筑是海绵城市建设的根本基石。从每个小区开始,建设各种下沉式绿化带和雨水排放花园,房屋屋面也可以设置排水收集系统,同时辅助建设各种小型储水装备,这些都有助于促进雨水的排放回收,达到对地下水进行补充的目的,总之就是利用各种方式把整个城市建设得更为绿色环保,更好的对水资源进行回收利用。
二、如何建设海绵城市对策思考
(一)制定适合我省特色的政策,为海绵城市建设提供政策支持
首先要制定一个适合海绵城市建设的可持续发展的政策架构,因此要做一个整体的规划设计,从整个的政策法律体系、以及具体的财政税收政策、还有整个行业产业的管理、以及相关产业的结构调整,甚至到技术人才的培养,整个社会的参与程度等等都需要通盘考虑。海绵城市建设很有发展潜力,但是必须要有具体政策和实施措施支持,否则这个工作难以开展和维系。所以要借助水资源管理体系改革机遇,根据海绵城市建设制定相关的配套政策措施。首先进行水资源的调查和立法工作,进行汇总总结之后,积极构建整个水资源管理和使用的政策方案,可以从如何实施保障、如何划分责任、如何筹集资金、如何进行制度管理这几个方面着手,建设完善的水资源法律和政策体系。要从立法规划指导的基础做起,建立水域管理法规体系。省级管理应当抓住海绵城市建设概念,对全省的湖泊、江河流域、森林水系进行范围标识管理。各级县市要根据海绵城市建设的理念来指导城市建设规划,根据这个整体建设规划制定具体目标,在城市建设中留足生态透水绿地,尽量减少硬化地面,保护好城市的原生水生态系统。我省应以国家的《海绵城市建设指南》为指导,制定出一套符合国家标准的海绵城市建设方案,与之相适应的是要制定适当的政策鼓励建设新技术的应用研究和开发,在建筑行业推广先进施工技术和新型的建筑材料,努力培养出和海绵城市建设相关的新兴产业和先进企业,实现城市建设的供给侧改革,改善城市居民和城市水系的关系,实现和谐发展。
(二)加快城市生态文明建设,促进海绵城市建设发展
近年来,我们的城市扩张速度很快,同时城市的地面硬化程度也在不断增加。因此有必要对此进行约束,可以采取措施逐年减少硬化地面,同时根据这个措施制定一个相应的年化指标,并且每年进行考核。对发展中的农村也要进行地面硬化指标管理,避免在城镇化工程中盲目加大地面硬化程度。
福建城市比较多丘陵、山脉,城市水系发达,因此疏通河道尤为重要。利用自然下沉式绿化带可以尽快疏散雨水,因此可以在城市多建立下沉式的绿化带或者绿地。完善城市下水道建设,城市下水道被称为“城市的良心”,因此看不见的隐蔽工程尤为重要。我们大多数城市的下水道建设很落后,所以可以在城市建设地下管廊,铺设大直径管道排水,同时铺设电力、电信、自来水、燃气、广播电视等等市政部门的专用管道,这样可以避免重复开挖路面,同时提高了消防抗灾能力。
(三)引入创新技术为为海绵城市建设提供技术支持
海绵城市建设是一个全新的理念,因此有必要引入创新技术进行城市建设,如在污水处理问题上可以加强对雨水的收集和净化,可以采用一些生物净化的办法,或者通过对雨水的过滤来净化雨水,达到雨水回收的目的,可以建立一些制度来实施。对城市污水的处理也要尽量要就近处理。因此,有必要建立雨水的回收利用系统,利用城市的建筑屋面、道路排水、以及城市的各种绿化地带、还有公园绿地,对雨水进行收集净化回收利用,同时把原有的城市水系重新恢复,比如城市原有的内河、水渠、池塘、湖泊,都应该重新修整重建,这样可以有效解决城市热岛效应问题。同时要注意对城市的地下管网进行维修检查,避免因强降雨或者其它地质灾害造成损失。推广这些新技术建设海绵城市,可以改善地下水资源,改善土壤环境,减少城市生活和工业污水的排放,从而改善整个城市的水资源状况。
因此要建立全民惜水的社会环境,让大家都意识到水资源的重要性,并且从立法上开始建立对水资源的保护和规范节约使用的制度,同时要鼓励大家有全民监督的意识,让大家都参与到对水资源的保护利用的事项中来,甚至从水资源的规划开始就应有专门的组织监督建设,除了合理保护利用水资源,还可以引申出相关的亲水产业和亲水文化,丰富城市文化生活。
(四)建立健全投融资机制,为海绵城市建设提供资金支持
海绵城市的建设离不开大量资金的投入,除了财政补贴的支持外,应当大力利用市场的投融资功能,可以向社会市场融资融券,比如发行中长期债券,采用PPP模式,为建设海绵城市提供资金支持。建设海绵城市离不开社会的支持,因此要对现有的城市投融资模式进行创新,政府对这些公共项目的建设除了进行政府投资外,也可以对社会资本进行引导进入,政府加强监管监督,促使海绵城市建设顺利完成。
(五)学习借鉴国外先进经验,建设有福建本土特色的海绵城市
国外对于海绵城市的建设有相当多的经验,因此我们可以借鉴国外的先进经验,形成我们自己的特色。例如在英国这个比较缺水的国家,政府就鼓励建设各种雨水收集设施,同时也注意提高大城市的排水能力,政府积极鼓励市民们在各家各户的屋顶上花园里建设各种雨水收集设施,对一些大型的公共建筑和商业建筑,也建设雨水收集设施,这些都可以很有效地解决他们的水资源收集利用问题;法国是一个降雨比较多的海洋性气候国家,因此他们更注重对洪涝灾害的防治和对雨水进行收集处理循环使用,因此他们更注重对城市的海绵化建设,只有把城市建设成了注重生态循环的海绵城市,才能解决了洪涝灾害又合理利用了雨水资源;日本是一个绿色国家,东京这个大城市就遍布各种公园,适合各种需求,为了保护这些城市绿色空间,日本制定了大量的相关法律和法规,可以长期有效的保护这些绿色空间,大量的绿色空间不仅净化了空气,而且还极大地保护地下水资源。这些经验对我们都很有实际借鉴意义,我省在建设海绵城市中,可以综合考虑参考这些经验,根据实际情况,建设有本土特色的海绵城市。
参考文献
[1]肖化顺.城市生态廊道及其规划的理论探讨[J].中国林业调查规划,2015.2.
关键词:海绵城市 专项规划 内容
中图分类号:TU984文献标识码:A文章编号:1009-5349(2016)09-0085-01
一、海绵城市建设的背景
社会经济要想长期稳定健康发展,需要城镇化进程的推动。同时,城镇化的发展也是区域和谐发展的重要支撑,是社会整体发展的客观要求。不过,在城镇化不断深入发展的过程中,同时也会受到生态环境与自然资源的极大影响,而采取外延模式来促进城镇化进程已很难取得良好效果。我国在2014年颁布的《国家新型城镇化规划》中已指出,在城镇化的发展过程中,应当转型为改进城镇发展品质的全新发展模式,努力平衡城镇发展中和生态环境、自然资源之间存在的矛盾,这样才可以使社会长期、可持续发展。在“强化海绵城市建设”的系列讲话中明确提出,构建生态文明社会和我国人民的生活以及民族未来发展有着不可忽视的关联性。在2014年12月召开的城镇化工作座谈中提出,要构建自然存积、渗透以及净化的海绵城市。在这一大背景下,我国建设部颁布实施了《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建》,为构建海绵城市提供了科学的指导。
二、海绵城市专项规划理念及意义
(一)海绵城市专项规划的理念
海绵城市指的是采取相应措施强化城市的规划与管控,更加全面、深入地挖掘建筑工程、道路工程以及绿地等系统对自然降雨的吸纳、蓄存、渗透以及缓释等效用,使得自然降雨所带来的地表径流量得以有效管控,达到自然积存、渗透以及净化的城市生态系统。海绵城市就是要将城市建设成如海绵一样,可以更加优良地应对自然环境的改变,能够在遭遇灾害时有非常优良的“弹性”。在降雨过程中,将雨水吸纳、蓄存、渗透等,而在城市需水时把所吸纳的水资源再供给给城市。在海绵城市的建设过程中,要坚持将生态放在发展的前面,把自然途径和人工技术更有机地融合,在保证城市防涝安全性的条件下,使雨水被有效蓄存、净化,让雨水更加高效、合理地被城市所利用,达到生态保护的目标。构建海绵城市时,要协调好雨水、地表径流水以及城市地下水三者之间的系统性,同时也要兼顾不同水资源之间的复杂性及城市发展的长期性。海绵城市革新城市排洪防涝方式的示意图,如图1所示。
图1海绵城市革新城市排洪防涝方式
(二)海绵城市专项规划的意义
城市传统的排洪防涝是采取快速排放、及时排放、就近排放等方式来实现的。而海绵城市的建设是通过渗透、滞留、蓄存、净化、利用、排放六位一体的方式来实现对城市雨水的优化处理,使城市的排水工程更加具有生态化,对于城市与生态的长期、和谐发展具有重大意义。
(1)保护城市已有的生态系统。通过构建海绵城市,可以使城市已有的河流、湖泊、沟渠等生态系统得到极大的保护,使城市拥有更加充足的涵养水量,让城市保有可以应对强降雨的林地、草地以及河流等,使城市自身的水文、地质环境能够得以最大限度的维护。
(2)城市生态的恢复以及修复。通过建设海绵城市,利用生态保护的方式可以对易被破坏的生态加以恢复与修复,同时也能够让城市保有特定的生态环境空间。
(3)低影响开发。依据最小限度影响城市生态的思想,对城市进行规划与建设,使城市开发的强度得以有效、科学地控制,让城市拥有充足的生态用地,最大限度减少城市中不透水范围,使城市的水生态得以高效保护。
三、海绵城市专项规划的内容
在海绵城市的专项规划中,要协调低影响开发雨水系统、雨水管渠系统和超标雨水地表径流排放系统。低影响开发雨水系统能够有效地对降雨进行渗透、蓄存以及净化,使城市的地表雨水径流得以有效控制,降低了雨水地表径流的峰值,并减少雨水径流所带来的污染。雨水管渠系统指的是城市中传统的排水工程,要和低影响开发雨水系统一起实现对降雨的汇集与排放。超标雨水地表径流排放系统是当降雨量过大时,超出了管渠的排放能力而建设的径流系统。通常在建设超标雨水地表径流系统时,要结合城市自然水体、泄解通道或者隧道等自然与人工途径结合的方式来实现。
四、结语
在构建海绵城市的过程中,应当将生态环境摆到社会发展的重要位置,把自然途径以及人工技术有机融合在一起,保证城市拥有足够的防洪排涝能力,并可以有效对雨水进行积存、渗透以及净化,使得水资源能够被最大化再循环利用,以达到生态保护的目标。
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,需要时将蓄存水“释放”并加以利用。
海绵城市建设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,最大限度实现雨水在城市积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护,强调自然做功。
图1展示了海绵城市(左)与传统城市(右)的雨水资源循环模式。
可以说,海绵城市的发展模式是绿色发展、循环发展、低碳发展,通过自然积存、自然渗透、自然净化的自然形式实现“海绵家园”及“海绵城市”。
二、海绵城市内涵及实现途径
海绵城市内涵是顺应自然、人与自然和谐、保护原有生态、低影响开发、地表径流量不变。
通过低影响开发雨水系统,布置适当的海绵体,也即低影响开发设施,可以构建和实现海绵城市、海绵家园(见图2)。
三、海绵体(低影响开发设施)
图3展示了海绵体的雨水循环模式。
为实现海绵城市的LID措施主要有:人工湿地(自然净化)、生物滞留池、可渗透路面、雨水花园、绿色屋顶等。
海绵体可解决水多--水少--水脏问题。概括起来,海绵哲学是:安全--资源--环境、景观--生态--文化、自给--自流--自净、蓄-滞-渗-净-用-排、让水循环、绿色海绵。
因此,合理布置城市“海绵体”可以实现:就地解决水问题,而非将其转嫁给异地;分散式的民间工程,非集中式的集权工程;慢下来而非快起来,滞蓄而非排泄;弹性应对,而非刚性对抗。概括起来就是:弹性吐纳、就地分散、有机融合。
四、海绵道路
让城市“弹性适应”环境变化与自然灾害,维持城市开发前的自然水文特征,恢复被破坏水生态,在道路及两侧适当布置低影响开发设施(海绵体),可以实现合理控制开发强度,减少对城市原有水生态环境的破坏,留足生态用地,增加水域面积,促进雨水积存净化;并且通过减少径流量,可减轻暴雨对城市运行的影响。因此道路上适当布置了海绵体,那么该道路即海绵道路。
五、海绵道路核心思想
通过源头削减、过程控制、末端措施,转变排水防涝思想;从传统模式“快排”到海绵道路的“渗、滞、蓄、净、用、排”;保持开发前后的水文特征基本不变:径流总量不变,渗透、存储等峰值流量不变,渗透、调节等峰现时间不变。