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【關(guān)鍵詞】海綿城市 排水 雨水 管網(wǎng)
1.海綿城市的概念
海綿城市是指城市能夠像海綿一樣,在適應環(huán)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(shè)應遵循生態(tài)優(yōu)先等原則,將自然途徑與人工措施相結(jié)合,在確保城市排水防澇安全的前提下,最大限度地實現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化,促進雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護。在海綿城市建設(shè)過程中,應統(tǒng)籌自然降水、地表水和地下水的系統(tǒng)性,協(xié)調(diào)給水、排水等水循環(huán)利用各環(huán)節(jié),并考慮其復雜性和長期性。
建海綿城市就要有"海綿體"。城市"海綿體"既包括河、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(shè)施。雨水通過這些"海綿體"下滲、滯蓄、凈化、回用,最后剩余部分徑流通過管網(wǎng)、泵站外排,從而可有效提高城市排水系統(tǒng)的標準,緩減城市內(nèi)澇的壓力。
海綿城市,能充分發(fā)揮城市綠地、道路、水系等對雨水吸納、蓄滲和緩釋作用,有效緩解城市內(nèi)澇,削減城市徑流污染負荷,節(jié)約水資源,保護和改善城市生態(tài)環(huán)境。
2.海綿城市建設(shè)的要求
建設(shè)海綿城市,首先要扭轉(zhuǎn)觀念。傳統(tǒng)城市建設(shè)模式,處處是硬化路面。每逢大雨,主要依靠管渠、泵站等"灰色"設(shè)施來排水,以"快速排除"和"末端集中"控制為主要規(guī)劃設(shè)計理念,往往造成逢雨必澇,旱澇急轉(zhuǎn)。根據(jù)《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》,今后城市建設(shè)將強調(diào)優(yōu)先利用植草溝、雨水花園、下沉式綠地等"綠色"措施來組織排水,以"慢排緩釋"和"源頭分散"控制為主要規(guī)劃設(shè)計理念。
城市不同,特點和優(yōu)勢也不盡相同。因此打造"海綿城市"不能生硬照搬他人的經(jīng)驗做法,而應在科學的規(guī)劃下,因地制宜采取符合自身特點的措施,才能真正發(fā)揮出海綿作用,從而改善城市的生態(tài)環(huán)境,提高民眾的生活質(zhì)量
3.為什么要建設(shè)海綿城市
海綿城市就是比喻城市像海綿一樣,遇到有降雨時能夠就地或者就近吸收、存蓄、滲透、凈化雨水,補充地下水、調(diào)節(jié)水循環(huán);在干旱缺水時有條件將蓄存的水釋放出來,并加以利用,從而讓水在城市中的遷移活動更加“自然”。
建設(shè)海綿城市,首先要扭轉(zhuǎn)觀念。傳統(tǒng)城市建設(shè)模式,處處是硬化路面。每逢大雨,主要依靠管渠、泵站等“灰色”設(shè)施來排水,以快速排除和末端集中控制為主要規(guī)劃設(shè)計理念,往往造成逢雨必澇,旱澇急轉(zhuǎn)。根據(jù)《指南》,今后的城市建設(shè)將強調(diào)優(yōu)先利用植草溝、雨水花園、下沉式綠地等“綠色”措施來組織排水,以慢排緩釋和源頭分散控制為主要規(guī)劃設(shè)計理念。
建設(shè)海綿城市就要有“海綿體”。城市“海綿體”既包括河、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(shè)施。雨水通過這些“海綿體”下滲、滯蓄、凈化、回用,最后剩余部分徑流通過管網(wǎng)、泵站外排,從而可有效提高城市排水系統(tǒng)的標準,緩減城市內(nèi)澇的壓力。
建設(shè)海綿城市,關(guān)鍵在于不斷擴大“海綿體”的規(guī)模并提升質(zhì)量。
原有的“海綿體”要有效保護。過去,城市建設(shè)追求用地一馬平川,往往會填湖平壑。根據(jù)《指南》,各地應最大限度地保護原有的河湖、濕地、坑塘、溝渠等“海綿體”不受開發(fā)活動的影響;受到破壞的“海綿體”也應通過綜合運用物理、生物和生態(tài)等手段逐步修復,并維持一定比例的生態(tài)空間。
有條件的還應新建一定規(guī)模的“海綿體”。根據(jù)《指南》,海綿城市建設(shè)要以城市建筑、小區(qū)、道路、綠地與廣場等建設(shè)為載體。比如,讓城市屋頂“綠”起來,“綠色”屋頂在滯留雨水的同時還可以起到節(jié)能減排、緩解熱島效應的功效;道路、廣場可以采用透水鋪裝,特別是城市中的綠地應充分“沉下去”。
海綿城市經(jīng)濟效益不可小覷
海綿城市建設(shè)非常注重對天然水系的保護利用,大大減少了建設(shè)排水管道和鋼筋混凝土水池的工程量。調(diào)蓄設(shè)施又往往與城市既有的綠地、園林、景觀水體相結(jié)合,‘凈增成本’比較低,還能大幅減少水環(huán)境污染治理費用,降低城市內(nèi)澇造成的巨額損失。
對于老舊城區(qū)占比較大的特大型城市,建設(shè)海綿城市是否現(xiàn)實?中國城市規(guī)劃設(shè)計研究院城鎮(zhèn)水務與工程研究院副院長謝映霞認為,相對于新城區(qū),老舊城區(qū)確實面臨空間條件有限、改造難度大等問題,但與建設(shè)大型地下調(diào)蓄池、大規(guī)模改造雨水管線等方案相比,多添置一些“海綿體”反而更具可行性。
在設(shè)計建設(shè)過程中,既有的老舊建筑可通過雨水管斷接技術(shù),利用社區(qū)內(nèi)部的花壇、綠地等空間布置雨水花園、下沉式綠地;市政道路可結(jié)合道路綠化帶、樹池等綠化空間布置生態(tài)樹池、植草溝等低影響開發(fā)設(shè)施;也可將老舊社區(qū)雨水管線接入周邊公園、水體、集中綠地。
4.海綿城市的發(fā)展將會促進的產(chǎn)業(yè)
1) 園林、生態(tài)修復產(chǎn)業(yè)
根據(jù)各個城市特點進行生態(tài)建設(shè)和修復是海綿城市的核心之處,直接對園林和生態(tài)修復產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生大量需求。
2) 管道、滲水材料
海綿城市的宗旨在于最大可能的吸水、蓄水、滲水及凈水,前三者需要城市小區(qū)道路盡可能采用透水鋪裝,并完善配套的管網(wǎng)設(shè)施,這直接放大了透水混凝土及管材市場需求。
3) 市政工程及污水處理行業(yè)
海綿城市的宗旨在于最大可能的吸水、蓄水、滲水及凈水,整個排水系統(tǒng)的建設(shè)直接拉動市政工程的需求,同時凈水部分有一定程度的進入門檻。相信現(xiàn)有水務環(huán)保公司會憑借其工程建設(shè)以及污水處理的經(jīng)驗優(yōu)勢切入該市場。
5.海綿城市的建設(shè)展望
(1)城鎮(zhèn)是水體污染最重要的源頭,通過海綿城市建設(shè)使城市成為應對水污染的主戰(zhàn)場,是解決水資源短缺的希望之地。
(2)海綿城市)概念內(nèi)涵仍在發(fā)展之中,創(chuàng)建具有中國特色的海綿城市理論、規(guī)范、標準任重道遠。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部已經(jīng)頒布了海綿城市建設(shè)技術(shù)指南,但這還遠遠不夠,需要大家在實踐中不斷探索并適時修訂。
(3)海綿城市(低影響開發(fā))規(guī)劃與智慧水務是協(xié)調(diào)海綿城市各單元有效運行的兩大系統(tǒng)工程。如果說海綿城市規(guī)劃是“推”,海綿智慧則是“拉”,“一推一拉”能夠?qū)⒄麄€海綿系統(tǒng)有效地協(xié)調(diào)起來,既不產(chǎn)生浪費,也不至于出現(xiàn)信息孤島。因此,“一推一拉”兩大系統(tǒng)是非常重要的系統(tǒng)設(shè)計。
(4)要把海綿城市系統(tǒng)從大到小劃成四個子系統(tǒng),即區(qū)域、城市、社區(qū)、建筑,這四層次系統(tǒng)低影響開發(fā)的側(cè)重點不同,需要上下結(jié)合推進系統(tǒng)創(chuàng)新。
參考文獻:
中圖分類號:TU-0 文獻標識碼:A 文章編號:1671-9107(2015)12-0062-02
近年來,隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)進程的不斷加快,多個城市遇雨即澇、遇干則旱的問題逐漸受到城市規(guī)劃建設(shè)部門的重視,而作為我國中西部地區(qū)重點城市———重慶市的這種現(xiàn)象更是受到社會各界的廣泛關(guān)注。海綿城市的核心理念是指在建設(shè)城市過程中,通過“源頭控制”、“中途轉(zhuǎn)輸”、“末端調(diào)蓄”措施,讓城市能夠在雨量大時蓄水,雨量小時排水,從而發(fā)揮調(diào)蓄作用,減少城市內(nèi)旱澇現(xiàn)象的發(fā)生[1]。隨著海綿城市概念不斷被我國學者探討研究,我國政府部門也開始將海綿城市建設(shè)工作納入近年來實踐的重點,2014年,重慶市兩江新區(qū)悅來新城作為16個海綿城市試點之一[2-3],按照海綿城市的建設(shè)要求,進行積極探索,為促進城市排水規(guī)劃設(shè)計等提供支持。
1重慶市的氣候及城市特點
1.1雨季時間較長、降雨量大
重慶市位于我國西南部長江中上游地區(qū),該地區(qū)地貌以丘陵為主,屬于典型的“喀斯特地貌”,也因此土壤蓄水層較薄,不適宜存水。且重慶地區(qū)屬于亞熱帶季風性氣候,降水量較多,隨著近年來重慶地區(qū)城鎮(zhèn)化建設(shè)速度不斷加快,水土流失現(xiàn)象逐漸加劇,這都進一步促成了重慶市的降雨量不斷增加;有數(shù)據(jù)表明,2010年以來重慶市每年的降雨量要明顯高過2010年以前,這為重慶市內(nèi)部排澇工作增加了難度。
1.2城市土質(zhì)變硬、遇雨即澇
重慶市是典型的山地城市,而且隨著重慶市城市化建設(shè)的范圍不斷擴大,城市中不透水性路面范圍也開始越來越廣,城市排水越來越難。雖然部分雨水能夠通過地下排水網(wǎng)進行排解,但是部分地勢較低的地區(qū)往往經(jīng)常發(fā)生內(nèi)澇現(xiàn)象,一旦內(nèi)澇現(xiàn)象發(fā)生,不僅嚴重阻礙了交通,也造成了較大的經(jīng)濟損失。另外由于重慶的山地地形特征,降雨時地表沖刷較大,由此產(chǎn)生的徑流污染較為嚴重,因此可以說,海綿城市在重慶山地城市建設(shè)應用迫在眉睫。
2海綿城市在重慶市建設(shè)應用現(xiàn)狀
目前,我國在海綿城市建設(shè)方面的技術(shù)研究已經(jīng)開展,且部分技術(shù)已在重慶市試點地區(qū)應用,下面針對海綿城市在重慶市試點地區(qū)建設(shè)中的應用現(xiàn)狀進行分析。
2.1海綿城市建設(shè)技術(shù)措施介紹
目前來看,重慶市在海綿城市的技術(shù)研究成果主要包括特細沙源區(qū)面源污染控制、復雜地質(zhì)條件下源區(qū)促滲減流技術(shù)、大坡度道路徑流路肩帶滲濾技術(shù)、組合模塊式大坡度徑流控制濾池系統(tǒng)、徑流入湖強化側(cè)向流生物濾池凈化、道側(cè)綠地徑流滯控技術(shù)及微型水景滯存技術(shù)[4],下面對這七項技術(shù)成果進行簡單的介紹。(1)特細沙源區(qū)面源污染控制技術(shù),是指在建筑及道路的建設(shè)中使用的一種土壤聚合物,通過這種聚合物來讓細沙粘性增強,從而有效避免水土流失及保證穩(wěn)固性;并且這項技術(shù)還能夠有效避免土壤水分滲透不充分的弊端,從而提高地面的滲水性能。(2)復雜地質(zhì)條件下源區(qū)促滲減流技術(shù),是指針對已經(jīng)建成的硬質(zhì)地面地表,應該有效利用硬質(zhì)地面附近的綠地、草坪等設(shè)施,來減少地表徑流,重慶試點建設(shè)過程中主要采取的措施就是在綠地中采用植草溝等,在轉(zhuǎn)輸過程中逐步減少地表徑流。(3)大坡度道路徑流路肩帶滲濾技術(shù),是指針對城市中地形坡度較大的地區(qū),在路肩建設(shè)能夠承載路面徑流的排水渠,并通過排水渠的梯級設(shè)計來緩解水流速度,有效緩沖洪峰流量和洪峰時間。(4)組合模塊式大坡度徑流控制濾池系統(tǒng),也稱之為塘床系統(tǒng),是指在水流進入排水系統(tǒng)之后,通過在濾池上面鋪設(shè)的砂礫來對泥水進行分級過濾,從而防止由于雨水過度污染而造成的城市排水不暢。(5)徑流入湖強化側(cè)向流生物濾池凈化技術(shù),是指利用生物體系來對雨水進行凈化,尤其是針對大量流進湖中的雨水,從而讓雨水有充分利用的可能性,為城鎮(zhèn)干旱季節(jié)的到來儲備更加充足的水資源,并有效控制面源污染。(6)道側(cè)綠地徑流滯控技術(shù),是指利用道路兩旁的綠化帶來讓雨水形成滯留,并初步對泥水進行過濾,為下一步的排水及凈水工作帶來便利,尤其是道路兩旁綠地暫時的存水性,能夠有效緩解地面排水壓力。(7)微型水景滯存技術(shù),是指利用小型的城市綠地景觀來對大量降雨時地表的雨水進行暫時的存儲,比如花壇、水池等等,并且這項技術(shù)還能夠有效利用小型景觀中的生物對雨水進行凈化,有利于后期的水資源利用及城市排水工作的順利進行。
2.2海綿城市建設(shè)成果檢驗
目前來看,上述七項技術(shù)在重慶市海綿城市建設(shè)中已經(jīng)逐步開始應用,通過利用監(jiān)控設(shè)施對試點地區(qū)與普通城市地區(qū)的地表雨水排放速度進行比較發(fā)現(xiàn),在同一降雨量的前提下,試點地區(qū)的雨水在20min以內(nèi)就已經(jīng)排放干凈,而普通城市地區(qū)在降雨一個小時以后地表仍然有大量存水。其次,根據(jù)《海綿城市建設(shè)績效評價與考核辦法(試行)》中的相關(guān)規(guī)定,對重慶市兩江新區(qū)的海綿城市試點與普通街道的排水過程進行檢測,發(fā)現(xiàn)試點城區(qū)內(nèi)的水量排泄非常順利,而且也幾乎沒有排水死角,另外還對試點的排水時間進行測試,雖然也有部分地區(qū)排水時間與預計時間要長一些,但是并不影響雨水接下來的排放程序。從上述測試中可以看出,重慶市海綿城市建設(shè)確實取得了較好的效果。
3海綿城市在重慶山地城市建設(shè)應用帶來的啟示
通過對重慶市海綿城市建設(shè)的現(xiàn)狀分析來看,海綿城市建設(shè)能夠較好的起到促進城市建設(shè)與水資源生態(tài)環(huán)境保護之間的相互作用,以達到緩解城市水資源壓力、提高山區(qū)城市的蓄水功能以及改善城市生態(tài)環(huán)境、減少內(nèi)澇可能性的目的。在對重慶地區(qū)海綿城市建設(shè)的現(xiàn)狀進行分析的過程中,得到以下啟示。
3.1技術(shù)創(chuàng)新應持續(xù)加強
從上述海綿城市建設(shè)的技術(shù)措施來看,雖然已經(jīng)初步研發(fā)了幾項有利于海綿城市建設(shè)的技術(shù)成果,但是徑流聚散工程過程影響因素較多,其中水文、土壤侵蝕、水資源研究等相互交錯影響,一方面通過降雨時間空間的分布研究,將充分利用計算機模擬如GIS、HSPF、SCS、PLOAD及SWMM等技術(shù)的不斷發(fā)展,與分段集蓄利用、優(yōu)化配置各種徑流調(diào)控技術(shù)措施相結(jié)合,不斷創(chuàng)新突破,方能較高精度的解決海綿城市的建設(shè)遭遇的瓶頸。因此,相關(guān)研究院校機構(gòu)等應針對重慶山地城市的實際需求,加強海綿城市建設(shè)技術(shù)的不斷創(chuàng)新,從而為海綿城市建設(shè)提供有力的技術(shù)保障。
3.2不同政府職能部門之間加強協(xié)作
海綿城市建設(shè)需要市政、規(guī)劃、建設(shè)、園林等各個部門之間的統(tǒng)一部署、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)籌協(xié)作。目前我國已經(jīng)先后出臺了《綠色生態(tài)住宅小區(qū)建設(shè)技術(shù)規(guī)程》以及《綠色建筑評價標準》,以及正在編寫的《重慶市海綿城市技術(shù)細則》等,政府以及相關(guān)機構(gòu)還需要進一步加強不同政府職能部門之間的協(xié)作,如在控制性詳細規(guī)劃中確定透水鋪裝區(qū)域,合理控制透水地面面積比例等,市政、園林部門應在綠地規(guī)劃中協(xié)調(diào)下凹式綠地建設(shè),建設(shè)部門應根據(jù)用地功能、地質(zhì)條件等綜合考慮技術(shù)措施以控制海綿城市建設(shè)目標,在為海綿城市的政策建設(shè)工作提供良好氛圍,保證海綿城市技術(shù)應用的最佳實踐效果[5-7]。
3.3市政基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集范圍應逐步擴大
隨著海綿城市建設(shè)范圍的不斷加大,國內(nèi)一些城市例如遼寧沈陽市、江蘇鎮(zhèn)江市、浙江嘉興市、山東濟南市等也已經(jīng)開展了一系列研究與實踐,應廣泛開展經(jīng)驗技術(shù)交流,促進海綿城市發(fā)展建設(shè)。目前來看,我國現(xiàn)在海綿城市建設(shè)的試點主要在長江流域,這主要是由于我國長江流域普遍降水量大,該地域土質(zhì)較硬,海綿城市建設(shè)需求比較迫切的原因?qū)е碌?;但是實際上海綿城市建設(shè)的需求不僅僅在長江流域,同樣在東部沿海其他城市有著迫切的需求。另外,不同地域的城市降水情況不同,地形地貌等地質(zhì)條件不同[8],試點范圍的擴大也能夠為海綿城市建設(shè)政策的進一步完善提供更大范圍的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
4結(jié)語
隨著開發(fā)建設(shè)周期的縮短,海綿城市建設(shè)的任務也日益艱巨,海綿城市不是某一項政策提議,而是真正的用實踐來證明海綿城市的時效性。這不僅需要新理論、新技術(shù)體系、新的開發(fā)建設(shè)模式的建立,還需要一系列配套的技術(shù)及管理、監(jiān)控措施,包括新的規(guī)范標準的制定,傳統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計、觀念的改變,政府不同職能管理協(xié)作,合理的監(jiān)測評估等。海綿城市建設(shè)是一個多目標、多層次的長期的系統(tǒng)性的建設(shè)工程,重慶典型山地特征對海綿城市建設(shè)需求更要迫切,需要在當前的經(jīng)驗積累基礎(chǔ)上,不斷探索完善,改善生態(tài)水環(huán)境,為其他城市建設(shè)海綿城市提供借鑒和支撐,促進社會及經(jīng)濟和諧發(fā)展,為新型城鎮(zhèn)化提供重要保障。
參考文獻:
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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(xiàn)放內(nèi)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(nèi)澇之間的矛盾,并助力于修復城市水生態(tài)環(huán)境。構(gòu)建海綿城市的經(jīng)濟效益不可小覷。海綿城市建設(shè)非常注重對天然水系的保護利用,相比于建設(shè)排水管道和鋼筋混凝土水池的工程量,海綿城市建設(shè)在勞動力成本上又有了一大突破,調(diào)蓄設(shè)施往往與城市既有的綠地、園林、景觀水體等相結(jié)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(xiàn)代社會的一大生態(tài)革命。
一、海綿城市建設(shè)中出現(xiàn)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(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)城市建設(shè)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(shè)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(tǒng)的城市雨洪管理模式區(qū)別開來,也就使得大部分企業(yè)難以適應,從而成為海綿城市建設(shè)中的一大阻礙。傳統(tǒng)的城市雨洪管理建設(shè)設(shè)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(xiàn)。仔細想想,我們不難發(fā)現(xiàn):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(chuàng)造力的。不僅僅是經(jīng)濟上的效益,生態(tài)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(fā)點,不拘泥與時代,不拘泥于生活。以此逐步構(gòu)建生態(tài)和諧的社會。
2規(guī)?;到y(tǒng)的建立難題
此規(guī)?;到y(tǒng)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(tǒng)和城市雨水管渠系統(tǒng)及超標雨水徑流排放系統(tǒng)。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(yè)根本沒有能力來試水,前期投入資金的缺乏,相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗的不足,市場行情的不確定性都為海綿城市的持續(xù)推進構(gòu)成了一種隱形障礙。以生態(tài)文明建設(shè)為中心,從政府出發(fā),企業(yè)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(jīng)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(fā)展中創(chuàng)新才是根本。
3各領(lǐng)域間的配合問題
生態(tài)建設(shè)的促進與利益的分工化及其合理化。隨著社會經(jīng)濟科技的發(fā)展,可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略正在生態(tài)文明建設(shè)道路上顯得越發(fā)不可忽視,而海綿城市這種概念直觀地體現(xiàn)了“循環(huán)”的意義。這是一場傳統(tǒng)與新治的較量,各個領(lǐng)域。各個企業(yè)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(xiāng)規(guī)劃具體實施中不占優(yōu)勢,使它成為了一種單一的概念。國家鼓勵中小企業(yè)的全面推進生態(tài)文明建設(shè)。相關(guān)技術(shù)捐贈、開設(shè)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(shè)相關(guān)技術(shù)問題及解決辦法
1科技研發(fā)的滯后性
海綿城市建設(shè)在中國是一個新生事物,現(xiàn)有的雨洪管理經(jīng)驗和技術(shù)利用率不高,從“零”開始研發(fā),需要大量的實驗積累與經(jīng)驗海綿城市建設(shè)及相關(guān)技術(shù)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(yè)人才的需求量很大,但專業(yè)研發(fā)人才卻很少,以致海綿城市的持續(xù)推進受阻。培養(yǎng)人才是關(guān)鍵,可以先從教育界入手,新增大學生生態(tài)文明建設(shè)之類的專業(yè),加強對環(huán)境維護、給排水等專業(yè)的重視,注重實踐。
2低影響開發(fā)技術(shù)的選擇
一般情況下,規(guī)劃定位的目標是海綿城市建設(shè)過程中的關(guān)鍵因素,從徑流峰值控制、徑流污染控制等條件中篩選,開發(fā)出系統(tǒng)海綿體。既是要點,更是難點。因地制宜,分析各個城市的區(qū)域位置、氣候特點、降雨規(guī)律、水文特點等,作出不同的規(guī)劃定位目標,并在此過程中,遵循資源節(jié)約、經(jīng)濟適用、環(huán)境保護的原則,合理選擇低影響開發(fā)雨水技術(shù),例如,針對降水較多的南方城市,側(cè)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(cè)重點則是雨水的凈化與利用。
3突襲式建設(shè)的挑戰(zhàn)
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(tài)文明建設(shè)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(zhàn)。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(guān)海綿城市的政策已經(jīng)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(tài)文明建設(shè)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(zhàn)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(zhàn)不少。但是,一旦成功覆蓋實施,在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的襯映下,對建設(shè)美麗中國具有非同尋常的意義,也必然會使綠色生態(tài)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】
2015年10月16日,國務院辦公廳《國務院辦公廳關(guān)于推進海綿城市建設(shè)的指導意見》,明確提出將海綿城市建設(shè)中符合條件的項目列入專項建設(shè)基金支持范圍,支持符合條件的企業(yè)通過發(fā)行企業(yè)債券、公司債券、資產(chǎn)支持證券和項目收益票據(jù)等募集資金,用于海綿城市建設(shè)項目。國家鼓勵對海綿城市建設(shè)項目的投資,為債券發(fā)行帶來新一輪契機。
海綿城市相關(guān)概念
(一)海綿城市的定義
2012年4月,在“2012低碳城市與區(qū)域發(fā)展科技論壇”中,“海綿城市”概念首次提出。2013年12月12日,在《中央城鎮(zhèn)化工作會議》的講話中強調(diào):“建設(shè)自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市”。
根據(jù)《國務院辦公廳關(guān)于推進海綿城市建設(shè)的指導意見》(〔2015〕75號),海綿城市是指通過加強城市規(guī)劃建設(shè)管理,充分發(fā)揮建筑、道路和綠地、水系等生態(tài)系統(tǒng)對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用,有效控制雨水徑流,實現(xiàn)自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發(fā)展方式。其內(nèi)涵是現(xiàn)代城市應該具有像海綿一樣吸納、凈化和利用雨水的功能,以及應對氣候變化、極端降雨的防災減災、維持生態(tài)功能的能力。
(二)海綿城市試點
海綿城市的申報有兩個要點,一是要求目標的合理性,二是要求投融資模式的創(chuàng)新性。主要考核以下內(nèi)容:
1.是否以將城市建設(shè)成具有吸水、蓄水、凈水和釋水功能的海綿體,提高城市防洪排澇減災能力、改善城市生態(tài)環(huán)境、緩解城市水資源壓力為目標。試點城市年徑流總量目標控制率是否達到《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》的要求,排水防澇標準、防洪標準是否達到國家有關(guān)技術(shù)規(guī)范。
2.是否有效整合現(xiàn)有資金渠道加大政府投入,是否客觀評價地方財力可承受度,建設(shè)和運營模式是否有效采取政府和社會資本合作(PPP)模式,采取PPP模式部分投資占項目總投資比例,是否充分體現(xiàn)“以地方及社會投入為主”,是否能夠?qū)崿F(xiàn)政府和社會資本的有效合作等。
2015年4月2日,財政部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、水利部公布了第一批海綿城市試點名單,共16個城市和地區(qū),涉及16個省市;2016年4月22日公布第二批試點城市名單,共14個城市,涉及14個省市(見表1)。
國外海綿城市建設(shè)經(jīng)驗及我國發(fā)展現(xiàn)狀
(一)國外海綿城市建設(shè)經(jīng)驗
“海綿城市”的概念脫胎于20世紀70年代以來美、德、日對于雨水的管控、處理和英、澳對于城市內(nèi)澇、水環(huán)境治理理念。國外對于雨水的處理態(tài)度經(jīng)歷了20世紀70年代之前的“視同負擔,一排了之”,70到80年代的美國“就地滯洪蓄水”,再到90年代的重視水質(zhì)管理的BMPs(最佳實踐管理)。
在典型的海綿城市模式中,美國提出了“強化建設(shè)水敏城市”概念,德國提出了“排水零增長”的水處理相關(guān)法案,日本提出了“雨水貯存滲透計劃”,英國建立了“可持續(xù)城市排水系統(tǒng)”,澳大利亞形成了“雨水源頭控制理念”,新西蘭建立了“低影響城市設(shè)計與開發(fā)體系”。
1.美國:水敏城市建設(shè)
水敏城市的建設(shè)內(nèi)容與海綿城市基本相同,但更加側(cè)重于城市生態(tài)管理和城市景觀建造,綜合運用城市建設(shè)管理和可持續(xù)水系統(tǒng)管理方法,在生態(tài)機能的理念上進行城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和城市空間布局。
美國通過發(fā)行一般責任債、聯(lián)邦和州給予補貼與貸款等方式來鼓勵雨水的科學化處理。一般責任債屬于美國市政債券的一種,其發(fā)行獲得政府信貸及“征稅權(quán)力”擔保,而不是項目收入擔保。
2.德國:高效集水
先進的綠地管理水平和排水設(shè)施使得德國能夠有效的進行雨水收集,并同時進行污水和雨水處理,城市地下管道能夠有效地平衡生態(tài)系統(tǒng),完成收集、中轉(zhuǎn)、儲蓄整個過程。
德國各城市根據(jù)自身的情況制定了不同的雨水費用標準,并將該項資金主要用于雨水項目的投資補貼,以鼓勵雨水利用項目的建設(shè)。
(二)我國海綿城市發(fā)展現(xiàn)狀
住建部部長陳政高表示,海綿城市建設(shè)投資約為每平方公里1億元到1.5億元。根據(jù)已海綿城市建設(shè)規(guī)劃的試點城市信息,2015到2017年每個城市的規(guī)劃投資平均規(guī)模約為 80億元,估算我國目前330個地級行政區(qū)未來五年內(nèi)投資總額約為3萬億元。
1.試點城市初見成效,已有成功案例
首批試點的16個城市計劃建設(shè)項目993個,投資279億元,截止2016年5月已開工建設(shè)且形成實物工作量的項目593個,占比59.8%,完成投資184億元。1部分城市的內(nèi)澇問題和水環(huán)境問題已得到一定改善。例如,作為海綿城市的項目試點案例,金華燕尾州公園的改造取得世界建筑節(jié)最佳景觀獎,該公園建成后經(jīng)受住了金華市百年一遇的洪水;遂寧、萍鄉(xiāng)在治理城區(qū)內(nèi)澇中取得較為顯著的進展。
2.建設(shè)因地制宜,各試點城市建設(shè)重點不同
試點的海綿城市中有地級市、縣級市、直轄市、單列市,地理范圍上涉及華北、華南、華中、西北、東北地區(qū),囊括了中國內(nèi)陸地區(qū)所有的有內(nèi)澇、干旱等問題的城市及地區(qū)。在住建部的《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》的基礎(chǔ)上,各個試點城市又推出地方性政策來推進海綿城市項目建設(shè)進行。
3.摸索中前進,問題待解決
(1)巨額投資,回報機制不明。海綿城市的建設(shè)時間長,除前期需要投入大量的建設(shè)資金外,后期的維護、運營管理還需要大量的資金和政策的跟進。
(2)PPP撬動巨額資金,收益模式是關(guān)鍵。關(guān)于海綿城市的建設(shè),國家政策要求是予以信貸支持,大力引進社會資本,將PPP模式資本的占比作為是否列入試點城市的重要標準。引入社會資本大力推廣PPP模式,具體來說就是采用基金、眾籌、資本證券化等金融組合方式運作。國外相關(guān)經(jīng)驗顯示,海綿城市項目收益具有較強的外部性,主要外部收益包括減少地表徑流進而防治內(nèi)澇、降低排水負擔、增加供水、改善供氣質(zhì)量和增加房產(chǎn)價值等。在我國,如何發(fā)掘海綿城市建設(shè)中的收益點,多元化收益模式,是海綿城市項目建設(shè)和管理中的要點。
海綿城市建設(shè)相關(guān)政策
(一)國家層面政策支持
國家層面,財政、金融支持力度加大,規(guī)范、指導政策陸續(xù)出臺。
財政政策上,中央財政對海綿城市建設(shè)試點給予專項資金補助,一定三年,具體補助數(shù)額按城市規(guī)模分檔確定,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。對采用PPP模式達到一定比例的,將按上述補助基數(shù)獎勵10%。中央支持有條件的城市政府對海綿城市項目給予貸款貼息。
在金融支持方面,國家對于海綿城市建設(shè)的融資除了引入PPP模式外,還通過鼓勵債券融資、信貸便利和PSL支持等方式拓展海綿城市建設(shè)的融資渠道。(1)支持符合條件的企業(yè)通過發(fā)行企業(yè)債券、公司債券、資產(chǎn)支持證券和項目收益票據(jù)等募集資金,用于海綿城市建設(shè)項目。(2)農(nóng)發(fā)行可為海綿城市建設(shè)提供信貸便利,將在貸款期限、利率等方面提供優(yōu)惠政策,期限最長可達30年;積極開展購買服務協(xié)議預期收益等擔保創(chuàng)新類貸款業(yè)務;還將開通綠色辦貸通道,提高對海綿城市建設(shè)項目的貸款審批效率。(3)對于符合使用抵押補充貸款資金條件的貸款項目,可執(zhí)行人民銀行確定的優(yōu)惠利率。在風險可控、商業(yè)可持續(xù)的前提下,項目的購買服務協(xié)議預期收益等可作為農(nóng)發(fā)行貸款的質(zhì)押擔保。
(二)地方政府層面政策支持
在中央和各部委的政策鼓勵下,有17個省市相繼了地方對于建設(shè)海綿城市的相關(guān)政策。從內(nèi)容上看,可以概括為5個規(guī)劃設(shè)計導則、7個推進意見、1個詳細方案。如鶴壁市出臺了詳細的海綿城市建設(shè)方案。在鶴壁市的3年投資方案中,總投資34.8億元,其中建設(shè)單位自籌0.1億元,占比0.4%,地方政府以財政收入支持16.6億元,占比47.7%,中央財政支持12.1億元,占比34.8%,社會資本6億元,占比17.1%。地方政府和社會資本投入基本比例為3:1。
海綿城市建設(shè)項目運作模式
海綿城市的建設(shè)有三種途徑,一是傳統(tǒng)方式,即各部門分段實施,進行碎片化管理來改造海綿城市;二是城投模式,即以城司為主來推進工程項目整體進行;三是PPP模式,即引入社會資本進行投資、運營,政府采取補貼和購買的方式進行回收。
PPP模式的應用條件強調(diào)四個要素,即界面、產(chǎn)出要求、績效指標、收益來源。2對于海綿城市的建設(shè)來說,界面大概可以分為兩個大類和三個小類,一是蓄水、保水的綠地、濕地、流域,其中以城市園林生態(tài)修復為主;二是雨水、生活污水、工業(yè)污水的治理,包括管道、滲水材料的鋪建和市政污水的處理。第一類項目公益性較強,且沒有顯著的盈利模式和結(jié)構(gòu),對政府的補貼有很強的依賴性;第二類項目有較為清晰的收益結(jié)構(gòu),即政府付費、污染者付費、受益者付費,對于PPP模式來說較為合理。從統(tǒng)計的海綿城市計劃建設(shè)項目中可以看到,屬于第二類的項目為22個,占總數(shù)的18.8%,投資額為14.09億元,占總投資額的6.7%。
通過對海綿城市建設(shè)項目模式的梳理,我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的試點海綿城市運營模式有如下特點:各個城市在海綿城市項目建設(shè)中都提出了引入社會資本拓展PPP模式,都有較為合理的政府出資和社會資本占比規(guī)劃。為引進社會資本的投入,地方政府除了采用政府購買、稅收優(yōu)惠等措施外,最重要的是對海綿城市建設(shè)項目的收益模式進行詳解。在這方面,遷安市、廈門和鶴壁市分別代表了三種不同思路,遷安市將非經(jīng)營性和可經(jīng)營項目打包出售,讓社會資本獲得收益的同時參與公益性項目的建設(shè);廈門市則將公益性項目和經(jīng)營性項目區(qū)分開,社會資本只參與經(jīng)營性項目的建設(shè),公益性項目仍采取政府購買、付費的方式;鶴壁市則將項目進行細分,不同的項目采用不同的融資及運營模式
海綿城市類債券的篩選
我們對企業(yè)債、公司債和中期票據(jù)進行篩選,基于募集資金用途尋找具有海綿城市概念的債券,并從發(fā)行人所在城市的海綿城市建設(shè)項目是否納入地方政府采購計劃、是否有國開行和國開證券參與、主體評級及債券募集資金項目的償還方式四個方面進行篩選。
海綿城市類城投債發(fā)行募集的主要用途為:(1)城市污水處理及配套管道改造項目;(2)水環(huán)境治理,濕地環(huán)境與生態(tài)保護項目;(3)河道治理及清淤。
我們統(tǒng)計出海綿城市類的債券,其中企業(yè)債72只,發(fā)行額920.5億元;中票3只,發(fā)行額23億元;公司債1只,發(fā)行額6.5億元。
從債券募集資金投入項目的用途上看,污水處理類債券最多,為60只,發(fā)行額744億元;生態(tài)環(huán)境治理類3只,發(fā)行額33億元;河道治理類10只,發(fā)行額117億元。同時包含污水處理和生態(tài)環(huán)境治理類2只,發(fā)行額46億元,包含三項內(nèi)容的1只,發(fā)行額10億元。
(一)項目是否納入試點海綿城市地方采購計劃及中長期財政規(guī)劃
地方政府將海綿城市建設(shè)項目納入地方采購及中長期財政規(guī)劃,是對海綿城市類債券募集資金項目的資金支持。在30個試點城市中,除玉溪、大連、上海、青島、北京外,其余25個城市都將海綿城市建設(shè)項目納入地方采購計劃中。根據(jù)是否已經(jīng)進行公開招標、完成招標,及政府性文件中是否明確提出將海綿城市建設(shè)列入地方政府采購范圍的標準,我們篩選出5只債券(見表2)。
上述債券發(fā)行人所在城市的地方政府財政收入如圖1所示。作為試點海綿城市,重慶市城投企業(yè)發(fā)行的海綿城市類債券數(shù)量最多,為3只,重慶市的地方政府財政收入在將海綿城市建設(shè)項目納入地方政府采購計劃的試點城市中排名第二。
在未將海綿城市建設(shè)項目納入地方采購計劃的試點城市中,有上海、青島、大連發(fā)行了城投債,共6只(見表3)。
(二)是否有國開行、國開證券參與發(fā)行
國家開發(fā)銀行及國開證券參與程度,從國家開發(fā)銀行或國開證券是否是債券的主承銷商、是否對債券發(fā)行進行擔保、是否是債券的監(jiān)管人三個方面進行考量,篩選出以下債券。其中12遼源國資債、14嘉峪關(guān)債、15興瀘債的主承銷商為國開行和國開證券,并由國開行地方分行進行監(jiān)管(見表4)。
(三)債項及主體評級
按主體評級和債項評級,進行如下分類:債項和主體評級均為AAA的債券,見表5;主體評級為AA+,債項評級為AA+和AAA的債券,見表6;主體評級為AA,債項評級為AA和AA+的債券,見表7。
(四)募投項目收益模式
中圖分類號:TV213.9
文獻標識碼:A 文章編號:1674-9944(2016)20-0138-03
1 引言
《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》中指出,海綿城市是指城市能夠像海綿一樣,在適應環(huán)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[1]。近些年來,臨沂市在保障城市生態(tài)安全、防治城市內(nèi)澇污染、改善城市水質(zhì)等方面取得了相當大的成效[2]。但仍存在一些技術(shù)性問題尚未解決,如排水基礎(chǔ)建設(shè)目標單一、凈水標準不高、排水系統(tǒng)不全等,這使得初期雨水地表徑流污染、城市內(nèi)澇、水體黑臭等問題無法從根本上解決[3]。臨沂市進行海綿化建設(shè)和改造刻不容緩,于2015年順利成為山東省海綿城市建設(shè)試點省級示范市。
通過調(diào)研臨沂市開工建設(shè)的新東關(guān)棚戶區(qū)改造項目、北城二期道路改造工程、魯商中心雨水收集利用項目、臨沂國際雕塑公園改造項目等海綿項目,分析了臨沂市海綿城市建設(shè)的內(nèi)容和存在問題,有針對性地提出可優(yōu)化的建設(shè)策略。這不僅為臨沂市充分利用雨水資源提供可行性方案,還為建設(shè)具有自然滲透、自然凈化、自然積存功能的海綿城市提供理論依據(jù)。
2 臨沂海綿城市建設(shè)整體分析
臨沂市位于山東省南部,降水量豐富,受季風影響顯著,夏季多暴雨,且地勢相對低平,故夏季是造成臨沂市“逢雨必澇、旱澇急轉(zhuǎn)”局面的高發(fā)季節(jié)[3]。臨沂市的城市建設(shè)模式傳統(tǒng),排水設(shè)施也主要是泵站、灌渠等“灰色”設(shè)施,配以“末端集中、快速排除”控制的主要規(guī)劃設(shè)計理念,更加劇了這種矛盾局面。
2014年10月,以實現(xiàn)城市發(fā)展與環(huán)境資源協(xié)調(diào)為目標,建設(shè)具有自然積存、自然滲透、自然凈化能力的“綠色”海綿城市理念首次被提出。臨沂市成為2015年山東省確定的5個設(shè)區(qū)市、3個縣(市)的省級海綿城市示范市建設(shè)試點之一。
臨沂市于2015年12月啟動海綿城市規(guī)劃和實施方案編制工作,共計4個海綿城市項目開工建設(shè):臨沂國際雕塑公園改造項目、新東關(guān)棚戶區(qū)改造項目、魯商中心雨水收集利用項目、北城二期道路改造工程,初步確定將火車站片區(qū)作為海綿城市示范區(qū)。初步預測,到2018年底城市海綿化面積完成71.75 km2;到2020年,臨沂市將有25% 以上的面積實現(xiàn)海綿城市改造。
3 臨沂海綿城市建設(shè)現(xiàn)狀及存在問題
3.1 火車站片區(qū)
火車站片區(qū)屬于老城區(qū),建筑密度高,人流量大,車輛流通頻繁,是臨沂重要的交通運輸中心,但該片區(qū)仍采取“快速排除,末端集中”設(shè)計理念的傳統(tǒng)排水系統(tǒng),大雨天氣仍存在嚴重內(nèi)澇,對城市交通以及居民出行造成嚴重影響。
在調(diào)研過程中,發(fā)現(xiàn)火車站片區(qū)在海綿城市建設(shè)的諸多問題,未能發(fā)揮對環(huán)境變化和自然災害的“彈性”作用。
(1)火車站廣場兩側(cè)建有小面積綠地,綠地鋪設(shè)孔狀透水磚,喬木根部鋪設(shè)鵝卵石,但由于采用傳統(tǒng)綠地設(shè)計模式,透水鋪裝率低,綠地高于四周路面,在雨天吸水、滲水、蓄水作用較弱,源頭分散效果差,遭遇暴雨急雨時緩排作用微弱,未能發(fā)揮“海綿體”應有的作用。
(2)火車站地勢差異大,在北高階梯處設(shè)有排水口,能夠一定程度緩解北高處的雨水積存。但片區(qū)排水口位置分布設(shè)計不科學,未考慮實際地勢。多數(shù)排水口分布在片區(qū)地勢較高區(qū)域,導致低洼處在雨停數(shù)天后仍存在積水現(xiàn)象。
(3)片區(qū)內(nèi)排水口數(shù)量少且分布范圍有限,排水設(shè)施目標單一,設(shè)備老舊,排水管道標準偏低,排水口徑小,排水效率差,在城市遭遇暴雨急雨時無法實現(xiàn)“快速排水”,易導致內(nèi)澇。
3.2 國際雕塑公園
臨沂國際雕塑公園在規(guī)劃建設(shè)中堅持“滲、滯、蓄、凈、用、排”宗旨,以打造成為“海綿公園”。目前公園內(nèi)有4個蓄水池,其中有1個在建,有1個處于改造提升階段,蓄水能力達到1.8萬m3。雕塑公園中各類景觀與“海綿”元素有機結(jié)合,利用自然力量排水、蓄水、滲水,實現(xiàn)“緩排緩釋、源頭分散”理念,發(fā)揮“海綿體”作用。公園地勢總體呈四周高、中間低,中間最為低洼區(qū)域為林下區(qū),使園區(qū)整體形成了自然排水、自然積存、自然滲透和凈化的良性循環(huán);園區(qū)部分人行道路兩側(cè)鋪設(shè)有下凹形大理石雨水溝,引導徑流匯流;園區(qū)地下安裝了作為雨水回用管道的PE管道,總長度達5.2 km,直徑為160 mm,收集來的雨水進行園內(nèi)植物澆灌。
但臨沂國際雕塑公園在諸多方面仍存在“海綿化”不徹底的問題。
(1)園區(qū)透水路面鋪設(shè)率較低,硬質(zhì)人行道路面比例大,路面以大理石、瀝青為主要材料,滲水較差;
(2)園區(qū)雨水蓄水池、收集井數(shù)量較少,地勢較低區(qū)域蓄水性利用差;
(3)園區(qū)雨水回用系統(tǒng)利用率不高,大片的綠地澆灌仍以自來水澆灌為主。
3.3 新關(guān)東棚戶區(qū)改造項目
東風東關(guān)片區(qū)不僅是臨沂最古老的歷史文化核心區(qū),人口密度大,同時也是濱水景觀居住區(qū),總建筑面積達51萬m2。新東關(guān)棚戶區(qū)建設(shè)提升改造過程,將“滲、滯、蓄、凈、用、排”的海綿城市建設(shè)理念融入其中。為保障75%降雨不外排,逐步實現(xiàn)城市小雨不積水、大雨不內(nèi)澇、水體不黑臭、熱島有緩解的目標,在對現(xiàn)狀水系、綠地、管網(wǎng)等進行深入研究的基礎(chǔ)上,該片區(qū)改造項目按照海綿城市建設(shè)標準進行工程建設(shè),制定了合理的下墊面徑流系數(shù)、透水鋪裝率、下沉式綠地率、綠色屋頂覆蓋率等規(guī)劃目標(表1)。
3.4 魯商中心雨水收集項目
魯商中心雨水收集利用項目是指對該片區(qū)的房屋屋頂進行海綿化改造,屋頂增設(shè)排放雨水的管道(圖1),地下建一個大約150 m3的蓄水池。屋頂有多個棄流井,溢流、棄流雨水經(jīng)過棄流井進入下游雨水管線。經(jīng)過初期處理的潔凈雨水進入屋面雨水收集管線,流向地下的蓄水池。這樣既能最大程度地蓄存利用雨水,也能保證收集的雨水的清潔度。經(jīng)過初級過濾、全自動紫外線殺菌之后的雨水,達到相關(guān)水質(zhì)標準后,用水泵打到用水點,用于道路澆灑、景觀用水、綠地灌溉等。為了提高二次利用的雨水的潔凈度,使用的雨水收集箱采用模塊化設(shè)計,系統(tǒng)會反向沖刷摻在雨水中的淤泥,然后通過底部的排水口排出淤泥。
3.5 北城二期道路改造工程
作為臨沂海綿城市建設(shè)的首要推進區(qū),臨沂市北城新區(qū)二期引入了海綿城市建設(shè)理念,形成“一心、三帶、三廊、多點”的綠地結(jié)構(gòu)。初步進行了大面積道路人行道滲水性改造工程,涉及北城新區(qū)長沙路等六條交通干道,人行道用具有透水性的耐火磚替換了混凝土磚,總工程量5.9萬 m2。
對兩種磚體進行模擬降水的對比試驗,發(fā)現(xiàn)普通混凝土磚人行道在遭遇降水時,磚塊本身無滲水能力,水體完全依靠磚塊之間的鋪設(shè)形成的縫隙完成下滲,下滲速度慢,下滲率低,且磚面易出現(xiàn)雨水積存現(xiàn)象;透水性耐火磚人行道在遭遇降水時,磚塊之間縫隙大,磚塊本身也具有吸水性,水體下滲速率快,且磚面不會出現(xiàn)雨水積存現(xiàn)象。
但該項目目前僅進行了人行道滲水材料鋪設(shè),遭遇急雨暴雨天氣時,雨水經(jīng)人行道滲水材料進入地下后僅靠土壤自然積存、滲透、凈化,因此蓄水、凈水能力差,效率低,周期長。
4 臨沂海綿城市建設(shè)的建議和思考
根據(jù)海綿城市建設(shè)的目標和應遵循的基本原則[4~6],在對臨沂海綿城市建設(shè)充分調(diào)研的基礎(chǔ)上,針對目前存在的問題,提出了科學可行的建議。
4.1 臨沂國際雕塑公園改造項目
在臨沂國際雕塑公園地理位置、生態(tài)基礎(chǔ)以及海綿項目改造現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,針對園區(qū)進一步實現(xiàn)“海綿公園”建設(shè)目標提出建議。新規(guī)劃主要針對該園區(qū)四個區(qū)在“海綿化”過程中不徹底的方面進行重新規(guī)劃設(shè)計,進一步將雕塑公園建設(shè)成“海綿公園”。
(1)入口區(qū):將以滲水性較強的“海綿道路”代替以大理石為主要材料的硬質(zhì)路面,增強入口區(qū)滲水能力,同時增大入口區(qū)綠化比例,將綠色植物與“海綿體”有機結(jié)合。
(2)林下區(qū):重點強化該區(qū)內(nèi)的雨水調(diào)蓄能力,實現(xiàn)雨水調(diào)蓄池功能多元化、運作高效化,將其打造成集儲水、凈水、雨水再利用于一體的雨水收集利用系統(tǒng),使其能夠解決園區(qū)內(nèi)70%以上的綠化灌溉、景觀水等用水。
(3)現(xiàn)代園區(qū):結(jié)合該區(qū)域東北高西南低的地勢特點,計劃將該區(qū)域西南最低洼綠地改造為地下雨水調(diào)蓄池,主要承擔現(xiàn)代園區(qū)的雨水排水、蓄水,解決現(xiàn)代園區(qū)排水成本高,海綿項目覆蓋率低的問題。
(4)雕塑園區(qū):該園區(qū)人文因素豐富,布局較多雕塑,規(guī)劃建設(shè)中將海綿項目細化,對該區(qū)景觀花池、大型喬木和游客休閑座椅等進行“海綿化”改造,使其能夠發(fā)揮分散的、小規(guī)模的源頭控制機制。
4.2 新關(guān)東棚戶區(qū)改造項目――新型透水孔
調(diào)研發(fā)現(xiàn),新東關(guān)社區(qū)“透水孔”的滲水、蓄水功能主要由自然力量承擔,滲水、蓄水效果較差,無法應對暴雨急雨等天氣,更無法實現(xiàn)雨水的再利用。對此,針對透水孔技術(shù)進行改造,提出新型透水孔設(shè)計方案(圖2)。新型透水孔路面采用四層鋪設(shè),最下層(第四層)為排水層,在建設(shè)土基中鋪設(shè)滲水管;第三層是由30 cm厚的大顆粒石子組成為石子層;第二層為持力層,澆筑15 cm厚的混凝土,并鉆出直徑為15 cm的規(guī)整透水孔,每個透水孔間隔40 cm;最上層(第一層)按“人字形”豎鋪滲水磚。相比第一代透水孔,新型透水孔大大提高了道路滲水效率,同時與雨水回收利用技術(shù)有機結(jié)合。
5 結(jié)語
通過海綿城市建設(shè),實現(xiàn)雨水資源的高效利用,一方面綜合提升了城市防洪排澇能力,另一方面使徑流污染得到有效削減,進而逐步實現(xiàn)小雨不積水、大雨不內(nèi)澇、水體不黑臭、“熱島效應”緩解的目標。同時又能充分發(fā)揮城市綠地、水體、建筑、道路等基礎(chǔ)設(shè)施對雨水的吸納、蓄存、凈化和緩釋等作用,實現(xiàn)雨水的二次利用。建成以生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)、現(xiàn)代科技為手段的多元化城市雨水管理系統(tǒng),以解決臨沂市雨澇災害和水污染管理兩大核心問題,從而平衡城市建設(shè)與水生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系。
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引言
在我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展過程中,綠色生態(tài)城區(qū)海綿城市規(guī)劃設(shè)計非常重要。在國家十二五規(guī)劃中,針對綠色生態(tài)城區(qū)海綿城市規(guī)劃,政府給予了高度重視。在社會經(jīng)濟發(fā)展中,更是明確指出必須要深入推進綠色生態(tài)城區(qū)海綿城市規(guī)劃設(shè)計,在后期工作中必須要充分考量經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量,正確對待經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境間的關(guān)系,這對社會經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展具有非常重要的作用。
1相關(guān)內(nèi)涵概述
目前,在社會經(jīng)濟發(fā)展中,綠色建筑得到了廣泛普及與推廣,綠色化也由開始的單體逐漸轉(zhuǎn)向區(qū)域融合,相應的綠色建筑技術(shù)實現(xiàn)了由單項應用到綜合集成的轉(zhuǎn)變?;诖耍G色生態(tài)城區(qū)建設(shè)模式應運而生。而空間布局、基礎(chǔ)設(shè)施、建筑、交通及產(chǎn)業(yè)配置等是綠色生態(tài)城區(qū)的重要評價標準,以節(jié)約資源,建立環(huán)境友好型社會為目的,對城市開發(fā)、功能及新城等區(qū)域規(guī)劃要合理,將綠色化建設(shè)理念與規(guī)劃設(shè)計、土地出讓等前端發(fā)展行為相機和,全面實施綠色城區(qū)建設(shè)。所謂的海綿城市,就是指城市像海綿,具有吸水、蓄水及釋水等功能。在順應環(huán)境變化,應對天災時,彈性非常好。建設(shè)海綿城市時,必須要依照生態(tài)優(yōu)先原則,采用影響較小的開發(fā)設(shè)施,與人工措施相結(jié)合,促使城市順利排水防澇的基礎(chǔ)上,盡可能積存、滲透并凈化雨水,提高雨水資源使用效率,更好的保護生態(tài)環(huán)境。其中,影響較低的開發(fā)主要為場地開發(fā)中,為了確保水文特點前后開發(fā)一致,采用源頭與分散式等方法,促使原始徑流、峰值及峰現(xiàn)時間等水文特點保持不變。
2規(guī)劃背景分析
2.1傳統(tǒng)給排水規(guī)劃的束縛
在以往城市規(guī)劃中,給排水途徑以自來水取水、管網(wǎng)供水排水、雨水收集、城市自來水廠與污水處理廠等為主,對給排水系統(tǒng)的節(jié)能與節(jié)水功能、海綿城市建設(shè)及水循環(huán)再利用等不夠重視。這種城市局限性的規(guī)劃,與大規(guī)模生態(tài)城市建設(shè)相背離,因此在城市規(guī)劃與實施中,以水資源節(jié)約與環(huán)境保護前提下,對其進行補充與改良是十分必須必要的。2.2城市排水問題現(xiàn)代城市建設(shè)中,城市水環(huán)境影響比較大,主要表現(xiàn)為:①隨著城市開發(fā)規(guī)模的擴大,不透水下墊面比重加大,雨水徑流量也不斷變大,提高了對應峰值流量,使得城市極易聚集暴雨徑流量,從而引起城市內(nèi)澇。②各類不透水下墊層上降落雨水后,對油脂、重金屬等污染物進行沖刷與收集,流入城市雨污水管道,這些水資源沒有經(jīng)過有效處理,便直接流入河流、地下水資源等,造成面源污染。③如果不透水下墊面是連在一起的,天然土壤與植被的吸取與蓄存能力較差,城市近地面空氣水分補給不足,就會造成干島效應。
2.3綠色生態(tài)城區(qū)發(fā)展需求
綠色建筑日益形成規(guī)劃,以生態(tài)理念為主的綠色生態(tài)城區(qū),在城市總規(guī)劃與相關(guān)控制規(guī)劃中,在節(jié)約資源與環(huán)境友好型城市原則引導下,依據(jù)城市發(fā)展空間布局、道路與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)配套產(chǎn)業(yè)等內(nèi)容,也就是將綠色理念與綠色生態(tài)城區(qū)前端規(guī)劃設(shè)計相結(jié)合,促使綠色節(jié)能建筑得到普及與推廣。
2.4海綿城市規(guī)劃設(shè)計意義
海綿城市規(guī)劃設(shè)計,生態(tài)與經(jīng)濟雙重效益非常顯著。從生態(tài)角度來看,一方面使得城市降雨洪水危害得到緩解,市政基礎(chǔ)設(shè)施排水壓力下降;另一方面,對收集到的水資源進行凈化,并再回收利用,盡可能實現(xiàn)資源節(jié)約目標,生態(tài)環(huán)境得到保護。
3規(guī)劃設(shè)計思路分析
3.1綠色生態(tài)城區(qū)功能與規(guī)模劃分要合理
相較之傳統(tǒng)城區(qū),綠色生態(tài)城區(qū)對用地規(guī)劃比較重視,此措施對城區(qū)建設(shè)有一定的推動作用,使得城區(qū)建設(shè)格局更加合理。如果再詳細劃分其功能,在總用地中確保居住于公共建筑用地超過50%,合理區(qū)分居住與公共建筑用地,增強城區(qū)建設(shè)的系統(tǒng)與科學性。目前,在一些地區(qū)全部用地量中,工業(yè)用地僅僅為15~25%。
3.2對海綿城市建設(shè)程序做好規(guī)劃
在綠色生態(tài)城區(qū)海綿城市發(fā)展中,對其建設(shè)程序進行規(guī)劃時,要在城市總規(guī)劃引導下,有計劃、針對性的對規(guī)劃程序進行細致化,即先有效評估建設(shè)場地實際情況。必須要注意的是,要嚴格開展評估操作,評估內(nèi)部必須要以地形、流域、地質(zhì)及植被等為主,為獲得全面、真實性的評估結(jié)果奠定基礎(chǔ)。在依照此項評估結(jié)果,合理劃定城區(qū)雨水排水流域,明確各流域滿足條件、可利用的綠色雨水相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施扥技術(shù)。再對各流域差異進行分析,依照此分析結(jié)果,合理規(guī)劃上述措施,合理確定與綠色雨水基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)的范圍與街坊區(qū)域。最后,對各項指標值進行合理劃分,做好檢測,有效控制并處理場地內(nèi)外排放出的雨水與污染物。總體來講,對城市建設(shè)各程序的規(guī)劃,與城市建設(shè)各計劃與目標的制定相一致,在此基礎(chǔ)上,才能確保有計劃、針對性的開展工作,促使工作人員操作效率從根本上得到提高。
3.3合理制定規(guī)劃措施
綠色生態(tài)城區(qū)海綿城市建設(shè)規(guī)劃中,制定相關(guān)措施,工作人員要在充分考慮總規(guī)劃的基礎(chǔ)上,兼顧各項具體要點。具體來講,就要要對生態(tài)敏感區(qū)域進行優(yōu)先保護。對于城市天然海綿體來講,水生態(tài)敏感區(qū)域是非常重要的,必須要將河流、濕地及溝渠等部分的管控列為禁建區(qū)范圍,合理制定城市發(fā)展藍線,加強雨水系統(tǒng)開發(fā),確保超標雨水徑流排放系統(tǒng)與城市水體間的有效銜接,以免水體遭受二次污染。其次,實施集約式城市開發(fā)。在此過程中,工作人員必須要對城市生態(tài)空間做好規(guī)劃,確保其合理。但在開發(fā)的同時,生態(tài)環(huán)境保護也不能忽視。例如,不能將原有山體、水體等列為規(guī)劃范圍,對其進行重點保護,倡導集約式城市開發(fā),以防出現(xiàn)無序開發(fā)建設(shè)。明確城市邊界,規(guī)劃城市規(guī)模的基礎(chǔ)上,加強開發(fā)監(jiān)控,以免發(fā)生被破壞情況。再次,基本透水面積要有保障。目前,部分城市面積硬化情況比較嚴重,一定程度上,不利于雨水滲透,因此相關(guān)工作人員,要根據(jù)土地用途與性質(zhì)差異,合理制定綠地及透水鋪裝率等參數(shù)指標,確保城市有透水功能正常。最后,地表徑流控制姚合理。依據(jù)城市分區(qū)特點,對雨水排水區(qū)進行科學劃定,對自然徑流通道進行優(yōu)先保護,做好檢修,合理設(shè)置并建設(shè)植草溝與雨水濕地等,為雨水匯集奠定基礎(chǔ),實現(xiàn)與地表徑流匯集的目標。
4結(jié)束語
綜上所述,在新時期,城市總規(guī)劃要積極響應海綿城市建設(shè)大環(huán)境下,規(guī)劃要精細,從宏觀上做好控制。為海綿城市建設(shè)編制專項規(guī)劃,制定強制性與鼓勵性指標,確保能夠順利實施規(guī)劃。綠色海綿城市建設(shè),對傳統(tǒng)治水思路進行不斷優(yōu)化與完善,市政排水系統(tǒng)對暴雨抵御能力得到增強,已成為解決我國城市旱澇問題的重要途徑之一。建設(shè)海綿城市,城市建設(shè)與生態(tài)格局相結(jié)合,積極探索新的發(fā)展新渠道,為海綿城市建設(shè)奠定良好基礎(chǔ)。
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【中圖分類號】TU2 【文獻標識碼】A
以低影響開發(fā)模式為建設(shè)內(nèi)涵的“海綿城市建設(shè)”已成為近年來我國學術(shù)與實踐研究的熱點話題,我國在借鑒國際雨洪管理技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合自身特點,提出了海綿城市的建設(shè)理念?!昂>d城市”概念的產(chǎn)生源自于行業(yè)內(nèi)和學術(shù)界習慣用“海綿”來比喻城市在適應氣候變化與環(huán)境時具備良好的“彈性”特征,海綿城市建設(shè)倡導將自然途徑與人工措施相結(jié)合的雨澇調(diào)蓄能力,傳統(tǒng)的雨水就地排放思路開始向雨水自然調(diào)蓄方向轉(zhuǎn)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(nèi)雨洪應用案例及雨洪與景觀設(shè)計結(jié)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(tài)海綿城市并實踐了用生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施來綜合解決城市水問題和綠色城市的構(gòu)建⑤。臺灣水利署基于LID技術(shù)在新近的《流域綜合治理計劃》中提出構(gòu)建“海綿城市”⑥。2014年11月住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》,海綿城市的建設(shè)需要將城市中大量的不透水區(qū)向透水區(qū)或部分透水區(qū)轉(zhuǎn)變,恢復原有的水文循環(huán)過程。村鎮(zhèn)廣場在村鎮(zhèn)聚落中具備社交場所、組織交通、城市名片與美化環(huán)境等功能,是村鎮(zhèn)公共空間的重要組成部分,然而目前村鎮(zhèn)廣場的硬質(zhì)鋪裝比例大,下墊面結(jié)構(gòu)與排水方式對村鎮(zhèn)可持續(xù)發(fā)展建設(shè)有較大影響,因此建設(shè)海綿型村鎮(zhèn)廣場景觀的優(yōu)化設(shè)計尤為重要。
“海綿城市”與“低影響開發(fā)”的辨析
“低影響開發(fā)”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(fā)展成為全美的雨洪管理范本?!昂>d城市”是我國借鑒國外先進的雨洪管理與低影響土地開發(fā)理念基礎(chǔ)上,提出適合我國國情的城市建設(shè)與雨洪治理理念。因此,有必要將“低影響開發(fā)”與“海綿城市”進行釋義辨析。
概念辨析。低影響開發(fā)的雨水管理技術(shù)是美國馬里蘭州喬治王子郡的環(huán)境資源部的首創(chuàng),是一種新型土地開發(fā)方法,與自然管理雨水方式接近,以恢復與維持一個地區(qū)的水文生態(tài)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(chǔ)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(shè)與土地開發(fā)、管理、保護等方法。第九屆中國城鎮(zhèn)水務發(fā)展大會提出了海綿城市以改變我國傳統(tǒng)的城市粗放型建設(shè)理念為依托,滿足城鎮(zhèn)化與資源環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展內(nèi)涵。海綿城市的建設(shè)目標是通過保護原有的水生態(tài)系統(tǒng),運用低影響開發(fā)技術(shù)恢復水文環(huán)境,“讓城市彈性適應環(huán)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(fā)前后的水文特征維持不變。
由此可見,“低影響開發(fā)”與“海綿城市”在本質(zhì)上都以改善水生態(tài)為出發(fā)點的?!暗陀绊戦_發(fā)”在具體的水文技術(shù)方法、法定規(guī)范與土地開發(fā)手段上更加具體、明確,可操作性強?!昂>d城市”在吸收“低影響開發(fā)”(以下簡稱LID)理念基礎(chǔ)上,緊密結(jié)合城鎮(zhèn)化建設(shè)中的實際問題,從國家戰(zhàn)略高度出發(fā),在城市規(guī)劃頂層設(shè)計中層層落實、明確要求,相比LID,內(nèi)涵更寬、任務更重、更加迫切實施。
適用范圍。美國低影響開發(fā)(LID)理念適用于大于5000平方英尺的所有聯(lián)邦項目,主要在中小尺度的街區(qū)、廣場、居住社區(qū)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(shè)計、規(guī)劃相結(jié)合,形成了水敏感城市設(shè)計(WSUN)、低影響城市設(shè)計與方法(LIUDD)、可持續(xù)城市排水系統(tǒng)(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(fā)也開始研發(fā)與應用。
海綿城市相比LID適用范圍更加廣闊,從區(qū)域水生態(tài)環(huán)境保護到城市規(guī)劃區(qū)的海綿城市設(shè)計及舊區(qū)改造均有涉及。借鑒國際上低影響開發(fā)建設(shè)模式的成功經(jīng)驗,并吸納了我國相關(guān)政策法規(guī)的要求和低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)的工程實踐經(jīng)驗,適用于以下三個方面:一是指導海綿城市建設(shè)各層級規(guī)劃編制過程中低影響開發(fā)內(nèi)容的落實;二是指導新建、改建、擴建項目配套建設(shè)低影響開發(fā)設(shè)施的設(shè)計、實施與維護管理;三是指導城市規(guī)劃、排水、道路交通、園林等有關(guān)部門指導和監(jiān)督海綿城市建設(shè)有關(guān)工作⑦。
海綿城市視角下的村鎮(zhèn)廣場景觀空間環(huán)境的問題
課題組在2013~2014年間對河北周邊村鎮(zhèn)廣場進行實地調(diào)研,對城鎮(zhèn)級綜合型廣場、鄉(xiāng)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(tǒng)計,分析滿意度。調(diào)研發(fā)現(xiàn),城鎮(zhèn)級、鄉(xiāng)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(zhèn)地域特色。然而,在城鎮(zhèn)及鄉(xiāng)村的海綿城市建設(shè)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(jié)構(gòu)及排水方式引起的積水與水污染問題。廣場是城鎮(zhèn)公共空間的重要組成部分,傳統(tǒng)的城市管網(wǎng)排水系統(tǒng)在廣場下墊面結(jié)構(gòu)中處于主導地位并大量存在,隨著城鎮(zhèn)化進程的加快,村鎮(zhèn)廣場建設(shè)量也不斷增加,使得村鎮(zhèn)的不透水下墊面激增、徑流量加大、城郊村鎮(zhèn)內(nèi)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(shù)量及排水能力來避免內(nèi)澇,然而,建設(shè)經(jīng)驗表明這并不能從根本上解決洪水及水污染問題。調(diào)研發(fā)現(xiàn),由于建設(shè)規(guī)格及排水系統(tǒng)較為完善,城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)級的主要廣場內(nèi)部較少發(fā)生內(nèi)澇及水污染,然而途徑廣場內(nèi)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(nèi)澇高發(fā)地段,有些地面鋪裝工藝差,出現(xiàn)缺口、內(nèi)陷、剝落等問題,加劇了徑流污染及內(nèi)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(nèi)并沒有對村鎮(zhèn)廣場的綠化率劃定統(tǒng)一標準,《城市綠化規(guī)劃建設(shè)指標的規(guī)定》(1994)中規(guī)定城市綠化覆蓋率為不少于35%。非園林城市的廣場建設(shè)也主要以此作為標準進行開發(fā)建設(shè)。傳統(tǒng)的城市廣場綠化設(shè)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(zhì)鋪裝等園林手段,最終形成美觀、實用的廣場環(huán)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(zhì)區(qū)的綠化做下沉式處理可以有效地吸收、過濾與滯留雨水。調(diào)研發(fā)現(xiàn),大部分的村鎮(zhèn)廣場沒有考慮這一問題,許多綠化區(qū)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(nèi),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(shè)施功能單一或缺乏維護。村鎮(zhèn)廣場是公共設(shè)施的主要承載空間。公共設(shè)施不僅能夠為市民創(chuàng)造出愉悅感、快樂感以及對村鎮(zhèn)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(xiàn)了村鎮(zhèn)的文化和歷史,一方面也能激發(fā)人們參與意識、創(chuàng)造力和想象力。調(diào)研發(fā)現(xiàn),村鎮(zhèn)廣場設(shè)施普遍存在一體化設(shè)計、功能單一或缺乏維護的問題,設(shè)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(tài)文化的普世性不足,應加大宣傳力度?!昂>d城市”的生態(tài)文化理念在我國行業(yè)內(nèi)部剛剛興起,社會大眾對海綿生態(tài)文化認知度不高,對其恢復生態(tài)環(huán)境、改善城市水資源問題的積極作用并不了解。調(diào)研發(fā)現(xiàn),大眾對城市內(nèi)澇與水污染問題的解決途徑尚以傳統(tǒng)的排水設(shè)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(shè)計理念不了解。因此在海綿城市建設(shè)過程中,應著重加大海綿生態(tài)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(tài)文化意識。
海綿型村鎮(zhèn)廣場景觀空間優(yōu)化設(shè)計思路
海綿型村鎮(zhèn)廣場景觀空間優(yōu)化設(shè)計構(gòu)架。海綿型村鎮(zhèn)廣場景觀優(yōu)化不應僅限于雨水景觀的優(yōu)化設(shè)計,還應同時考慮植被、場地、材料、文化及教育等整體景觀環(huán)境的優(yōu)化與提升。根據(jù)美國可持續(xù)景觀評價標準、我國生態(tài)景觀建設(shè)標準等,提出建設(shè)可持續(xù)的海綿型村鎮(zhèn)廣場景觀空間優(yōu)化設(shè)計構(gòu)架:第一步,優(yōu)化設(shè)計前評估,對場地內(nèi)部水文、植被、群落生境、材料與文化進行系統(tǒng)評估,確定場地需要保留與改造的區(qū)域,同時增設(shè)公眾參與設(shè)計環(huán)節(jié),對場地中功能設(shè)施及景觀環(huán)境進行綜合評估。第二步,用地適宜性分析,根據(jù)場地自然、人文與現(xiàn)狀條件,結(jié)合地域特點確定場地適宜建設(shè)區(qū)、較適宜建設(shè)區(qū)及不適宜建設(shè)區(qū)。第三步,優(yōu)化設(shè)計目標,以建設(shè)海綿城市、美麗鄉(xiāng)村為總體目標定位,側(cè)重生態(tài)與人文兩方面解決現(xiàn)存問題,以達到可持續(xù)的廣場景觀目標。第四步,優(yōu)化目標分解,將總體目標分解為五個方面:水生態(tài)系統(tǒng)改善,可從雨水景觀設(shè)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(shè)計解決;場地設(shè)計側(cè)重功能優(yōu)化與完善;材料生態(tài)化可應用新能源、可再生及本土化材料來完善;文化及環(huán)境教育需重視生態(tài)意識及文化保護在場地優(yōu)化中的要義。第五步,施工及運營維護機制,需要考慮場地優(yōu)化建設(shè)中應加強控制污染及使用可再生能源的問題。
海綿型村鎮(zhèn)廣場雨水景觀設(shè)計途徑。以維持與恢復水文生態(tài)本底為目標定位的海綿型村鎮(zhèn)廣場景觀,在設(shè)計構(gòu)架上應加強雨水設(shè)施與景觀要素之間的銜接與完善,將海綿生態(tài)文化理念融入廣場文化理念中,使人們在廣場景觀環(huán)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(zhèn)廣場雨水景觀設(shè)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(shè)指南》中對我國各地區(qū)年徑流量控制率的規(guī)定,制定海綿型村鎮(zhèn)廣場雨水景觀優(yōu)化目標。第三步,雨水系統(tǒng)設(shè)計。根據(jù)現(xiàn)場具體情況,確定水文與氣象,測定雨水的體積來管理現(xiàn)場。第四步,典型現(xiàn)存設(shè)計選項。根據(jù)測定雨水的體積與現(xiàn)狀條件選擇雨水設(shè)施來進行現(xiàn)場設(shè)計,從場地源頭開始對雨水進行管理,可將雨水滲透/滯留設(shè)施、雨水徑流傳輸設(shè)施、雨水調(diào)蓄設(shè)施通過任意組合來達到設(shè)計目標。第五步,雨水設(shè)施景觀化設(shè)計。雨水設(shè)施景觀化是海綿型村鎮(zhèn)廣場景觀優(yōu)化設(shè)計的關(guān)鍵,可通過雨水設(shè)施功能多元化、雨水植被設(shè)計景園化以及海綿生態(tài)文化地域化的設(shè)計策略來實現(xiàn)。
海綿型村鎮(zhèn)廣場景觀空間優(yōu)化設(shè)計策略
雨水設(shè)施功能多元化。村鎮(zhèn)廣場中的雨水滲透/滯留設(shè)施在滿足雨水徑流就地滲透/滯留的功能以外,還可結(jié)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(xiàn)豐富的廣場景觀品質(zhì)。村鎮(zhèn)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(xiàn),設(shè)施主要由植草溝、雨水管渠等構(gòu)成。廣場中的雨水傳輸設(shè)施可具備分割空間場地、景觀雕塑、游憩設(shè)施等多種功能來滿足人們的戶外活動需求。村鎮(zhèn)廣場的雨水調(diào)蓄設(shè)施位于雨水徑流匯集的末端,為多功能調(diào)蓄設(shè)施。當村鎮(zhèn)發(fā)生強降雨或防洪排澇有較高需求時,可作為雨水徑流調(diào)蓄池,有效減低雨水徑流,減輕村鎮(zhèn)防洪壓力。雨水調(diào)蓄設(shè)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(shè)計景園化。在我國,現(xiàn)代村鎮(zhèn)廣場的植被設(shè)計主要以學習西方廣場的現(xiàn)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(xiàn),此外,每逢國家節(jié)日村鎮(zhèn)大型花壇蜂擁而至,展出結(jié)束,花已凋零。這些與我國傳統(tǒng)的天人合一、因借自然的園林植被設(shè)計手法有很大差異。與傳統(tǒng)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(tài)功能與美學價值。目前國內(nèi)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(huán)境營造中涉及尚少。筆者認為海綿型村鎮(zhèn)廣場的植被設(shè)計應采用低維護、低成本的本土植被,借鑒我國傳統(tǒng)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(chuàng)造優(yōu)雅怡人的景園效果。
海綿生態(tài)文化地域化。海綿生態(tài)文化是城市回歸自然本真的一種體現(xiàn),是當前環(huán)境治理、城鎮(zhèn)開發(fā)與改造的精神動力。海綿生態(tài)文化是我國海綿城市建設(shè)進程中的核心文化理念,在學術(shù)界與業(yè)界已得到廣泛關(guān)注,調(diào)研發(fā)現(xiàn)人們對新興的海綿城市、雨水景觀等設(shè)計文化理念知之甚少,對村鎮(zhèn)水污染與內(nèi)澇治理尚停留在依賴城市排水設(shè)施的基礎(chǔ)上,因此在村鎮(zhèn)建設(shè)中宣揚海綿生態(tài)文化理念,提高大眾的生態(tài)意識尤為迫切。海綿生態(tài)文化的傳播應體現(xiàn)地域性的特點,在我國不同地域的村鎮(zhèn)廣場具備風格各異的水文與地形特征,根據(jù)不同地域類型的村鎮(zhèn)廣場來劃分不同的海綿生態(tài)文化分區(qū),可以加深大眾對海綿生態(tài)文化的認知度與理解力,對村鎮(zhèn)廣場的獨特性與多樣性有一定的推動意義。
結(jié)語
我國的“海綿城市”理論是在吸收借鑒國外雨洪理念基礎(chǔ)上逐步發(fā)展起來的,2014年《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》的提出將海綿城市理論與建設(shè)實施提高到國家戰(zhàn)略規(guī)劃高度,對我國解決城鎮(zhèn)化與資源環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展實現(xiàn)城市永續(xù)目標有里程碑式戰(zhàn)略意義。本文通過對河北村鎮(zhèn)廣場進行專題調(diào)研,梳理現(xiàn)存問題,提出建設(shè)海綿型村鎮(zhèn)廣場景觀設(shè)計思路與構(gòu)架,對村鎮(zhèn)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(shù)據(jù)不透明、雨洪徑流模擬與計算技術(shù)滯后、項目落地阻力大等問題,需要不斷積累實踐經(jīng)驗,提高本土雨洪景觀理論與技術(shù)能力,加大海綿生態(tài)文化傳播力度,早日實現(xiàn)我國海綿城市開發(fā)建設(shè)的良性發(fā)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(yè)大學建筑與藝術(shù)設(shè)計學院博士研究生、講師;本文系2014年底河北省社會科學發(fā)展研究課題“新型城鎮(zhèn)化背景下河北省農(nóng)村社區(qū)生態(tài)規(guī)劃策略研究”階段性成果,項目編號:2014040707)
【注釋】
①⑦住房城鄉(xiāng)建設(shè)部:《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南―低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)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(shè)中若干問題分析”,《建設(shè)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(yōu)化設(shè)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(fā)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。
在2013年12月12日中央城鎮(zhèn)化工作會議中提出“建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市”,到2015年12月20日中央城市工作會議中再次強調(diào)“要提升建設(shè)水平,加強城市地上和地下基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),建設(shè)海綿城市”,短短幾年時間,海綿城市已成為實現(xiàn)城市良性水文循環(huán)和可持續(xù)健康發(fā)展的新型城市建設(shè)模式。然而隨著全國海綿城市建設(shè)全面展開,各城市面臨從建設(shè)模式、前期規(guī)劃、工程設(shè)計到后期績效考核與運營管理各方面問題和挑戰(zhàn),如何因地制宜、合理高效地選擇技術(shù)設(shè)施與產(chǎn)品成為突出問題和迫切需求。
1海綿城市的概念和作用
所謂的海綿城市指的是城市能夠像海綿一樣,對外界環(huán)境的變化有著較強的適應能力,且在應對自然災害等方面具有良好的彈性,下雨時能夠?qū)崿F(xiàn)吸水、蓄水、滲水、凈水等功能,旱季則可以將蓄存的水“釋放”出來并加以利用,這部分功能主要是通過實現(xiàn)綜合性“低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)”的構(gòu)建并完善。
具體來說,海綿城市建設(shè)的重要作用可以表現(xiàn)為以下3個方面:第一,保護水資源,打破傳統(tǒng)“以排為主”的城市雨水管理思想,盡可能多地吸納水資源,為城市所利用。第二,防治水污染,通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種生態(tài)化技術(shù),減少雨洪初期雨水對水體的污染。第三,減輕洪澇災害影響,通過減少徑流系數(shù)的方式,使較大降雨量得到就地吸納,降低城市內(nèi)澇的影響。
2海綿城市建設(shè)過程中的難點問題
海綿城市建設(shè)是關(guān)系到國家生態(tài)文明、社會可持續(xù)發(fā)展和人民生命安全的大事,在全國上下拍手叫好之后卻面臨著很多困難和矛盾。在建設(shè)初期如果缺乏針對性的理性思考,一味跟風、模仿,不能及時反思和評價,則會造成極大的浪費,欲速則不達。
2.1“綠色海綿體”不足是全國普遍存在的問題
目前全國范圍普遍存在“海綿體”不足的現(xiàn)象,主要是因為城市房地產(chǎn)開發(fā)過熱,城市土地價值哄抬過高,開發(fā)商受經(jīng)濟利益的驅(qū)使進一步加速了土地的地產(chǎn)開發(fā)流向,造成了公共綠地面積減少,硬質(zhì)地面增加,最終導致可以吸水的綠色海綿體嚴重不足,使國內(nèi)的海綿城市建設(shè)缺少了基礎(chǔ)實力。
2.2社會認知不夠
我國是一個世界上嚴重缺水的國家。人們在遭受瞬時暴雨災害的同時,并沒有意識到雨水被大量排放所造成的嚴重后果,因此,對于立足于將雨水變害為利的海綿城市建設(shè)的認知也不夠深刻。目前對于海綿城市建設(shè)的熱情僅局限于相關(guān)政府、建設(shè)及設(shè)計單位。人們對于相關(guān)改造的必要性和造成的不便不認可不支持,也會影響建設(shè)進程。
2.3缺少相關(guān)政策法規(guī)的支撐
海綿城市建設(shè)作為一個新生事物,處于摸索嘗試階段。很多問題尚未預見,相關(guān)政策法規(guī)的出臺也需要隨建設(shè)的實踐慢慢推進,需要在建設(shè)中總結(jié)分析,并實時調(diào)整。因此沒有有力的政策法規(guī)支撐,沒有建設(shè)行業(yè)標準的硬性要求,建設(shè)中會存在混亂和無法可依的狀況,也會影響建設(shè)力度和成效。
2.4突襲式建設(shè)存在弊端和風險
海綿城市突襲式建設(shè)會給城市帶來很多尚未預見的風險。比如,改造道路綠化帶為海綿體的做法,在一定程度上缺乏理論支撐和安全評價,尤其對于濟南等北方城市,植物品種普遍耐澇性差,夏季瞬時雨量大,可能給全市園林綠化造成災難性后果。海綿城市建設(shè)需要改造原有市政設(shè)施,在一定程度上會破壞基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),因此需要進行嚴密的風險評估,避免改造中的人為災難。積蓄雨水的后期凈化處理和再利用不僅成本較高,處理效果和利用中也存在一定的安全風險。除此之外,還有很多問題會隨著建設(shè)的深入和后期的應用逐步顯現(xiàn),需要各方面密切監(jiān)控并及時處理。
2.5科技研發(fā)滯后
海綿城市建設(shè)在中國是一個新生事物,現(xiàn)有的經(jīng)驗和技術(shù)多為借鑒,自我研發(fā)需要大量經(jīng)驗的積累和分析,也需要全面評價建設(shè)效果,因此需要很長一段時間。而且研發(fā)需要專業(yè)人才和資金的大量投入,人才的培養(yǎng)更不是一日之功,因此國內(nèi)的海綿城市建設(shè)還會有一個很長的艱難探索和成長階段。
3海綿城市建設(shè)過程中的技術(shù)關(guān)鍵點
3.1因地制宜,合理確定規(guī)劃控制目標和低影響開發(fā)技術(shù)選擇
第一,通常情況下,規(guī)劃控制目標是海綿城市建設(shè)的一個非常重要的選擇因素,具體則可以分為徑流峰值控制、雨洪利用、徑流污染控制等多種可選條件。這些條件的選取,對城市建設(shè)的標準和實施效果具有決定性影響。加上各個城市的區(qū)域位置、水文特點以及氣象條件等因素存在較大的差異,規(guī)劃控制目標也就有一定的差別,因此要做到科學必選,因地制宜。此外,還可將徑流總量控制作為海綿城市建設(shè)中重要的規(guī)劃控制目標,并制定合理的實施策略。低影響開發(fā)主要對包括地塊透水鋪裝率、下沉深度、下沉式綠地率以及綠色屋頂率等單項指標進行控制等。
第二,選擇低影響開發(fā)技術(shù)應遵循資源節(jié)約、保護環(huán)境、因地制宜,經(jīng)濟適用等選擇原則。合理選擇低影響開發(fā)雨水技術(shù)及組合方式,包括截污凈化系統(tǒng)、儲存利用系統(tǒng)、滲透系統(tǒng)、開放空間多功能調(diào)蓄、徑流峰值調(diào)節(jié)系統(tǒng)等原因。在這里,尤其要注意運用因地制宜原則,針對屬于干旱缺雨城市,首先應對考慮吸納收蓄和利用雨水,而針對南方多雨地區(qū)的城市,則應側(cè)重于雨水的迅速收集與排放。
3.2依據(jù)投資來源,合理確定開發(fā)主體,嚴格落實海綿系統(tǒng)的設(shè)計、建設(shè)工作
政府部門統(tǒng)籌管理,市政、規(guī)劃、國土、交通、水務、園林等職能部門在各相關(guān)規(guī)劃編制過程中嚴格落實低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)的建設(shè)內(nèi)容。政府對城市道路、公共綠地等的低影響開發(fā)設(shè)施建設(shè)工程的投資,由當?shù)卣I集資金。社會投資項目由企事業(yè)建設(shè)單位自籌資金。政府可利用建設(shè)獎勵機制,調(diào)動社會資本參與海綿系統(tǒng)建設(shè)。
3.3依據(jù)項目性質(zhì),建立并完善設(shè)施維護長效機制
依據(jù)職責分工,公共項目類低影響開發(fā)設(shè)施是由各相關(guān)部門負責維護,而針對社會投資類低影響開發(fā)設(shè)施,則是由所有者負責維護管理。日常維護和雨季前設(shè)施的檢修維護則是由維護管理部門負責。
3.4加強政策引導、標準規(guī)范的制定
一、海綿城市的重要性
改革開放以來,隨著我國經(jīng)濟技術(shù)的穩(wěn)步提升,以及城市化進度逐漸加速,在鄉(xiāng)鎮(zhèn)向城市發(fā)展的進程中由于惡劣極端天氣增多所引起一系列的城市內(nèi)澇、雨水徑流污染和給排水系統(tǒng)突發(fā)性崩潰等問題不斷加劇,很大程度上導致了國民經(jīng)濟財產(chǎn)損失甚至人員傷亡;另外,做為世界上水資源短缺國家之一,我國水資源嚴重匱乏的問題日益突顯,更加迫切地需要成熟的技術(shù)和根為合理科學的規(guī)劃設(shè)計來解決這些“疑難雜癥”。
當前實施的城市化建設(shè)發(fā)展模式使得城市中不透水地面(下墊面)面積不斷擴大,不僅導致將于后地面雨水徑流量累積增加,突遇暴雨等強降雨天氣時使得城市排水系統(tǒng)超負荷工作;而且降雨后的雨水徑流由于排放不暢更容易受到污染,進入自然水體后會造成更大的危害。更重要的問題還有雨水的重復利用率低,大部分降水經(jīng)排水系統(tǒng)直接排放,雨水未得到很好的利用,由此折射出我國現(xiàn)行的“以排為主”的城市雨水排放方式早已不適用于當下亟待解決的水資源短缺以及雨洪資源宏觀調(diào)控不足這兩大難題。在這些因素共同作用下,雨洪管理逐漸趨向于最大限度地實現(xiàn)雨水的積存、滲透和凈化以促進雨水資源的綜合利用和生態(tài)環(huán)境保護,而且進一步引伸出涵蓋以上方面的新興發(fā)展方向即“海綿城市”的推廣與建設(shè)。
海綿是一種多孔材料,具有良好的水分性質(zhì)和力學性質(zhì):水分性質(zhì)主要有吸水、持水和釋水等;力學性質(zhì)則體現(xiàn)為壓縮、恢復形變和回彈等。由海綿的特殊性質(zhì)可進一步引出“海綿城市”的概念:海綿城市是新興的城市雨洪管理模式,是指城市在適應環(huán)境變化及應對雨水帶來的自然災害等方面具有較好的“彈性”,降雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,有供求時將這部分水釋放并加以利用,讓水在城市中的歉意活動更加“自然”。海綿城市的給排水系統(tǒng)可以很好地應付將于重現(xiàn)期從大到小的各類降雨,使城市既免于發(fā)生內(nèi)澇,也能夠科學高效地綜合利用雨洪資源,建立良好的水文生態(tài)環(huán)境。
2014年12月31日在多次提出“建設(shè)海綿城市”的大環(huán)境下,我國有關(guān)部門下發(fā)了關(guān)于“海綿城市建設(shè)試點工作”的通知,首批共試點30個城市,為海綿城市主體工程的給排水系統(tǒng)建設(shè)首當其沖,進一步加快解決城市洪澇災害及水資源嚴重短缺等問題。目前城市給排水系統(tǒng)中遺留的嚴重問題主要有以下幾點。
二、給排水系統(tǒng)構(gòu)建問題及措施
1、給排水構(gòu)筑物設(shè)施老舊,管網(wǎng)系統(tǒng)改造建設(shè)周期冗長
城市化進程的不斷加快,導致城鎮(zhèn)的建筑使用面積進一步擴大,為了拓展人們的居住空間,城市內(nèi)的高樓大廈屢見不鮮。這在促進城市經(jīng)濟發(fā)展,提高人民生活水平的同時,也縮小了給排水設(shè)施的使用面積。導致給排水設(shè)施的維修與修建需要投入大量的人力物力,建設(shè)周期長,對工程周圍居民的正常學習生活帶來不利的影響,同時,也會對城市交通帶來擁堵。然而,城市的發(fā)展離不開基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),城鎮(zhèn)的巨大用水量對于日漸老化的給排水設(shè)施帶來了沉重的負擔。
2、對于地下的空間規(guī)劃不合理
給排水等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)一般對于地下空間的使用頻率較高,然而相比于地面建設(shè),地下的管網(wǎng)建設(shè)和規(guī)劃由于消耗的時間和經(jīng)濟成本過高,容易被相關(guān)部門忽略。導致了地下管網(wǎng)建設(shè)的規(guī)劃不合理,各種線路交錯,對于相關(guān)設(shè)施的維修與檢修帶來了極為不利的影響。這種情況一方面為城市的規(guī)劃建設(shè)加大了難度;另一方面,對于城市用水用電安全帶來了隱患。
3、雨洪資源未得到充分利用
現(xiàn)代化社會的進程加快,促進了城市規(guī)劃建設(shè)的發(fā)展,城鎮(zhèn)中的道路為了加強交通系統(tǒng)的建設(shè),保證城市車輛的正常運行,大部分都鋪設(shè)水泥或瀝青等硬化材料。城市路面的硬化范圍擴大對于積水的下滲有著極為不利的影響,尤其在部分季節(jié)性降雨量過高的地區(qū),經(jīng)常會出現(xiàn)積水超過地面十幾甚至幾十厘米,淹沒車輛和建筑用房的現(xiàn)象出現(xiàn)。由于水循環(huán)過程受到阻礙,還會出現(xiàn)地下徑流水量不足的情況,對于雨洪資源的利用不足,這使得城市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展不全面,城市經(jīng)濟的發(fā)展遇到了嚴重挑戰(zhàn)。
4、對于短歷時強降雨天氣承受力弱
溫室效應是全球面臨的一個巨大問題,由此引發(fā)的氣候反常變化造成了地域性極端天氣頻發(fā),其中較短歷時的強降雨天氣發(fā)生概率不斷增大,由于其具有高強度和不定時的特點,通常會形成局部地區(qū)短時、大流量的地面徑流,因為現(xiàn)有城市排水系統(tǒng)承受能力有限,往往在類似極端天氣發(fā)生是出現(xiàn)排流不暢的現(xiàn)象,使得雨水無法及時排走,導致極易發(fā)生城市內(nèi)澇和水質(zhì)污染,嚴重威脅居民人身安全和財產(chǎn)安全。針對海綿城市建設(shè)中給排水系統(tǒng)存在的問題,要著手從其規(guī)劃設(shè)計的角度出發(fā)進行根本解決。
其一,要以城市總體規(guī)劃和未來發(fā)展為基礎(chǔ),結(jié)合城市生產(chǎn)生活總的供排水量對給排水系統(tǒng)進行設(shè)計,全面考慮泵站及管線的供排水穩(wěn)定性、安全可靠性和防洪、防澇等對自然災害的應對能力,確保合理規(guī)劃和科學建設(shè)。
其二,由于我國對海綿城市概念的引入及實踐應用較晚,無論從技術(shù)層面還是相關(guān)規(guī)章制度上均處于初期發(fā)展階段,依托于海綿城市體系下的給排水系統(tǒng)優(yōu)化理念和技術(shù)較為欠缺,因此要鼓勵大膽開拓不斷創(chuàng)新,對專業(yè)技術(shù)及施工領(lǐng)域進行深入研究,在汲取國外更為成熟的思想和技術(shù)手段的同時善于總結(jié)國內(nèi)目前的實踐經(jīng)驗,以求找到適合我國海綿城市發(fā)展的給排水系統(tǒng)正確構(gòu)建方式。
其三,國家要提倡和推行試點工程,以一部分經(jīng)濟技術(shù)條件較為完善的城市做為項目依托,在遵循海綿城市建設(shè)規(guī)范和保證與城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的協(xié)調(diào)發(fā)展條件下對城市已有的給排水系統(tǒng)進行改造和更新,總結(jié)雨洪管理利用的實踐經(jīng)驗,為進一步推進更大范圍的海綿城市建設(shè)奠定夯實的基礎(chǔ)。
結(jié)語:海綿城市的給排水建設(shè)對于城市提高水資源的利用率,增強對于旱澇災害的抵御能力,促進城市建設(shè)的快速發(fā)展,提高對于環(huán)境的適應能力等方面有著極為重要的作用。為此海綿城市應將建設(shè)合理高效的給排水設(shè)施作為發(fā)展城市建設(shè)的重要環(huán)節(jié),加深現(xiàn)代化技術(shù)在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的應用程度,根據(jù)海綿城市的發(fā)展特點,加快城市的現(xiàn)代化建設(shè)。
近幾年的快速城鎮(zhèn)化帶來了中國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,促進了區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展以及全社會的進步,但是同時,快速城鎮(zhèn)化也帶來了新的問題———環(huán)境污染和資源短缺,尤其是水資源短缺。這種外延式的城市發(fā)展模式給城市帶來了巨大的創(chuàng)傷,所以必須改變城市發(fā)展模式,轉(zhuǎn)為內(nèi)涵式發(fā)展和集約式發(fā)展。在生態(tài)文明建設(shè)中,海綿城市是一項重要內(nèi)容,它具有自然積存、自然滲透和自然凈化功能。
1.2概念解讀
海綿城市是指城市能夠像海綿一樣吸水、蓄水、釋水,在適應環(huán)境變化和應對自然災害的時候具有良好的“彈性”。海綿城市建設(shè)應遵循生態(tài)優(yōu)先等原則,應用低影響開發(fā)設(shè)施與人工措施相結(jié)合,在確保城市排水防澇安全的前提下,最大限度地實現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化,促進雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護。低影響開發(fā)是指在開發(fā)場地時,為維持場地開發(fā)前后水文特征不變,采用源頭式、分散式的措施。其核心是維持場地原始的徑流總量、峰值流量和峰現(xiàn)時間等水文特征不變。
2.研究思路
隨著城市化進程的開展,武漢也遭遇著水污染和內(nèi)澇的嚴重問題。建設(shè)海綿城市,制定相應的規(guī)劃設(shè)計方法,加快海綿城市的建設(shè)步伐,是本文研究目的所在。文章從規(guī)劃角度出發(fā),與城鄉(xiāng)規(guī)劃各個層級規(guī)劃相結(jié)合,為將來的武漢市海綿城市建設(shè)提出具備可操作性的工作思路。海綿城市建設(shè)應具備的特色:1)保護性開發(fā)“海綿體”城市開發(fā)建設(shè)過程中應保護河流、湖泊、濕地等這些大的水生態(tài)敏感區(qū),這些是大自然原生態(tài)的海綿體,理應保護不被破壞,并且結(jié)合區(qū)域及周邊有利條件進行低影響開發(fā)的雨水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計。2)水文干擾最小化設(shè)置人工海綿體如植草溝、濕地、下沉式綠地等實現(xiàn)地區(qū)徑流總量控制、徑流峰值控制和徑流污染控制等,保護區(qū)域內(nèi)河道不被污染,水體不被污染。3)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容應該納入城市總體規(guī)劃、專項規(guī)劃、控制性詳細規(guī)劃和修建性詳細規(guī)劃之中,且各規(guī)劃在編制和實施過程中,應相互協(xié)調(diào)相互銜接,做到多規(guī)融合,共同指導建設(shè)海綿城市。
3.海綿城市在城鄉(xiāng)規(guī)劃中如何實施
海綿城市建設(shè)作為一項繁瑣又巨大的工程,武漢市人民政府理應作為責任主體,同時統(tǒng)籌協(xié)調(diào)規(guī)劃、國土、排水、道路、園林和水利等部門,在海綿城市相關(guān)規(guī)劃的編制和實施過程中,共同落實海綿城市建設(shè)的詳細內(nèi)容。
3.1總規(guī)定目標
在規(guī)劃編制之始,應優(yōu)先開展相關(guān)專題研究,同時為了更準確的確定城市年徑流總量控制率和對應的設(shè)計降雨量目標,應結(jié)合武漢市的生態(tài)保護、土地利用以及水系綠地、市政環(huán)保等相關(guān)內(nèi)容,最終根據(jù)設(shè)定的降雨量目標制定武漢的低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建的實施策略、實施原則和重點實施區(qū),同時應在城市水系、排水防澇、綠地交通等專項規(guī)劃里納入海綿城市建設(shè)的相關(guān)內(nèi)容和要求。結(jié)合武漢市的現(xiàn)狀實際狀況,展開專題研究的同時,也要在綠地率、水域面積率等相關(guān)指標基礎(chǔ)上,城市總體規(guī)劃還應增加城市年徑流總量控制率、峰值流量控制率等指標,具體要點如下:(1)優(yōu)先保護水生態(tài)敏感區(qū)。水生態(tài)敏感區(qū)作為城市里的大的天然海綿體必須受到足夠的重視和保護,河流、湖泊、濕地、坑塘和溝渠等在空間管制里應納入禁建區(qū)和限建區(qū)的范圍,嚴格劃定城市藍線范圍,城市構(gòu)建低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)和城市雨水管渠系統(tǒng)及超標雨水徑流排放系統(tǒng)應于城市水體做好銜接,保護水體不被二次污染。(2)集約式城市開發(fā)。合理保障城市生態(tài)空間,提倡集約式開發(fā),為防止城市無序蔓延,應確定城市空間增長邊界和城市的規(guī)模,避免開發(fā)造成破壞。(3)確保合理的透水面積。目前城市地面都是大面積硬化,影響雨水的滲透,因此要設(shè)定不同性質(zhì)的綠地率和透水鋪裝率指標,確保透水路面的比例。(4)合理控制地表徑流。根據(jù)武漢的豎向分區(qū),合理確定雨水的排水區(qū),優(yōu)先保護和修復自然徑流通道,建設(shè)植草溝、下沉綠地、雨水濕地等匯集分區(qū)雨水,控制地表徑流。
3.2控規(guī)定指標
海綿城市建設(shè)在控規(guī)層面應該與相關(guān)專業(yè)協(xié)調(diào),通過土地利用空間優(yōu)化等一系列方法,在控規(guī)內(nèi)容里細化和分解總規(guī)以及上級規(guī)劃提出的低影響開發(fā)控制目標及要求。在建筑密度和綠地率等指標的約束下,應提出各地塊的單位面積控制容積和下沉式綠地率、透水鋪裝率和綠色屋頂率等控制指標,作為土地開發(fā)的規(guī)劃設(shè)計條件,要點如下:(1)地塊的低影響開發(fā)控制指標應明確。控規(guī)應該分解細化城市總規(guī)和專項規(guī)劃的低影響開發(fā)控制目標,根據(jù)規(guī)劃用地分類的比例和特點對各指標進行分類分解。地塊的地影響開發(fā)控制指標看依據(jù)地塊的分區(qū)而定,比如已建區(qū)、新建區(qū)、改造區(qū)等。(2)地表徑流組織應合理。根據(jù)匯水區(qū)的劃分,協(xié)調(diào)地塊內(nèi)建筑道路的布局和豎向,使得地塊內(nèi)地表徑流有組織的匯入周邊綠地系統(tǒng)和城市水系,同時匯水區(qū)應與城市雨水管渠系統(tǒng)和超標雨水徑流排放系統(tǒng)相銜接,充分發(fā)揮低影響開發(fā)設(shè)施的作用。(3)低影響開發(fā)設(shè)施應統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。根據(jù)地塊實際情況,確定地塊內(nèi)的低影響開發(fā)設(shè)施的類型及其規(guī)模,合理布局地塊內(nèi)規(guī)模較大較為復雜的低影響開發(fā)設(shè)施。
隨著城市的飛速發(fā)展,城市中基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的步伐加快。城市中的路面建設(shè)亦隨之發(fā)展擴大,路面的建設(shè)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(shè)管理跟不上發(fā)展需要,防洪泄水系統(tǒng)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(fā)生城市內(nèi)澇。2014年國務院頒布了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》,提出了海綿理論,為城市建設(shè)提供了理論基礎(chǔ),未解決城市生態(tài)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(shè)計,是現(xiàn)階段城市生態(tài)建設(shè)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(huán)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(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。海綿城市的建設(shè)應該遵循生態(tài)系統(tǒng)平衡的原則,將自然存在的和人工建設(shè)相結(jié)合,在保障城市安全的前提下,實現(xiàn)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(tài)系統(tǒng)的平衡,避免了城市在暴雨時出現(xiàn)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(tài)環(huán)境。
2基于“海綿城市”理論對城市濕地進行景觀設(shè)計
2.1設(shè)計原則
2.1.1生態(tài)平衡的原則。城市濕地景觀設(shè)計時應以生態(tài)平衡為基礎(chǔ),堅持保護生態(tài)環(huán)境和維持生態(tài)系統(tǒng)平衡的原則,合理地對城市的濕地進行開發(fā)和景觀設(shè)計,將對城市生態(tài)環(huán)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(shè)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(huán)系統(tǒng)的重要組成結(jié)構(gòu)。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(jié)合的原則。城市濕地景觀設(shè)計是城市景觀設(shè)計的重要組成部分,在進行城市濕地景觀設(shè)計時,要和整個城市的景觀設(shè)計融合,利用點、線、面的設(shè)計方法,將城市濕地景觀設(shè)計與城市相結(jié)合、統(tǒng)一,使整個城市的水體系統(tǒng)、景觀設(shè)計更加完善。
2.2設(shè)計方法
在城市濕地景觀設(shè)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(yōu)化集水景觀,充分發(fā)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(zhì)量。其主要設(shè)計方法如下:2.2.1改善地面的鋪設(shè)材質(zhì),提升地面的滲水能力。大多數(shù)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(huán)。因此,在進行地面鋪設(shè)時,可根據(jù)不同景觀的需要及功能對地面進行鋪設(shè)。如部分地方可鋪設(shè)透水混凝土或者砌體材料,也可鋪設(shè)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(shè)時,也可設(shè)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(huán)。2.2.2改變綠地的建設(shè)方式,提高綠地的儲水能力。在城市濕地景觀設(shè)計時,都會建設(shè)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(huán)境,減少水土的流失。在進行濕地綠地建設(shè)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(shè)部分,可以根據(jù)周圍的環(huán)境進行設(shè)計,依據(jù)綠地的地理位置及地形特點,設(shè)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(shè)時可以建設(shè)“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(jié)合濕地景觀設(shè)計,選擇具有吸附凈化能力的,能在短時間內(nèi)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(shè)中的建筑屋頂主要功能是承接雨水。因此,針對建筑物屋頂?shù)募δ?,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(huán)。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?shù)挠晁徊糠直辉撝参镂諆Υ?,一部分在陽關(guān)的照射下通過蒸騰作用揮發(fā)進入到大氣中參與水循環(huán)。根據(jù)建設(shè)物的形態(tài)設(shè)計綠植,使之與濕地環(huán)境更好地融入在一起。
3城市濕地景觀建設(shè)對海綿城市建設(shè)的作用
城市濕地景觀建設(shè)是組成城市整體綠化系統(tǒng)的重要組成部分。城市濕地的建設(shè)不僅保持了生態(tài)系統(tǒng)的平,還使得整個濕地景觀的生態(tài)系統(tǒng)接近于自然景觀,從而維持大自然動植物之間的平衡和協(xié)調(diào)。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(shè)過程中,城市濕地景觀建設(shè)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(yǎng)殖、綠化,從而提高了水資源的利用率,維護了生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的平衡,促進了經(jīng)濟的發(fā)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(huán)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(tài)平衡進而海綿城市建設(shè)的進程,使城市達到可持續(xù)發(fā)展的目標。
4結(jié)語
隨著“海綿城市”概念的提出,城市濕地景觀設(shè)計促進了海綿城市的建設(shè),在海綿城市的建設(shè)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(huán)境,還能夠保護環(huán)境,儲水防洪,保持生物多樣性,維持生態(tài)平衡。形成一個完整的水循環(huán)系統(tǒng)是“海綿城市”建設(shè)中的重要戰(zhàn)略,在其建設(shè)規(guī)劃中把濕地景觀建設(shè)融入到“海綿城市”建設(shè)中來,使整個城市在自然中進行人工建設(shè),將人工和自然相結(jié)合,依靠大自然的力量對城市濕地進行景觀設(shè)計,有效地管理和規(guī)劃自然資源,促進“海綿城市”的建設(shè)和發(fā)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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