发布时间:2023-10-09 15:04:24
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇海绵城市建设建议,期待它们能激发您的灵感。
关键词:临沂市;海绵城市;建设;低影响开发
中图分类号:TV213.9
文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2016)20-0138-03
1 引言
《海绵城市建设技术指南》中指出,海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用[1]。近些年来,临沂市在保障城市生态安全、防治城市内涝污染、改善城市水质等方面取得了相当大的成效[2]。但仍存在一些技术性问题尚未解决,如排水基础建设目标单一、净水标准不高、排水系统不全等,这使得初期雨水地表径流污染、城市内涝、水体黑臭等问题无法从根本上解决[3]。临沂市进行海绵化建设和改造刻不容缓,于2015年顺利成为山东省海绵城市建设试点省级示范市。
通过调研临沂市开工建设的新东关棚户区改造项目、北城二期道路改造工程、鲁商中心雨水收集利用项目、临沂国际雕塑公园改造项目等海绵项目,分析了临沂市海绵城市建设的内容和存在问题,有针对性地提出可优化的建设策略。这不仅为临沂市充分利用雨水资源提供可行性方案,还为建设具有自然渗透、自然净化、自然积存功能的海绵城市提供理论依据。
2 临沂海绵城市建设整体分析
临沂市位于山东省南部,降水量丰富,受季风影响显著,夏季多暴雨,且地势相对低平,故夏季是造成临沂市“逢雨必涝、旱涝急转”局面的高发季节[3]。临沂市的城市建设模式传统,排水设施也主要是泵站、灌渠等“灰色”设施,配以“末端集中、快速排除”控制的主要规划设计理念,更加剧了这种矛盾局面。
2014年10月,以实现城市发展与环境资源协调为目标,建设具有自然积存、自然渗透、自然净化能力的“绿色”海绵城市理念首次被提出。临沂市成为2015年山东省确定的5个设区市、3个县(市)的省级海绵城市示范市建设试点之一。
临沂市于2015年12月启动海绵城市规划和实施方案编制工作,共计4个海绵城市项目开工建设:临沂国际雕塑公园改造项目、新东关棚户区改造项目、鲁商中心雨水收集利用项目、北城二期道路改造工程,初步确定将火车站片区作为海绵城市示范区。初步预测,到2018年底城市海绵化面积完成71.75 km2;到2020年,临沂市将有25% 以上的面积实现海绵城市改造。
3 临沂海绵城市建设现状及存在问题
3.1 火车站片区
火车站片区属于老城区,建筑密度高,人流量大,车辆流通频繁,是临沂重要的交通运输中心,但该片区仍采取“快速排除,末端集中”设计理念的传统排水系统,大雨天气仍存在严重内涝,对城市交通以及居民出行造成严重影响。
在调研过程中,发现火车站片区在海绵城市建设的诸多问题,未能发挥对环境变化和自然灾害的“弹性”作用。
(1)火车站广场两侧建有小面积绿地,绿地铺设孔状透水砖,乔木根部铺设鹅卵石,但由于采用传统绿地设计模式,透水铺装率低,绿地高于四周路面,在雨天吸水、渗水、蓄水作用较弱,源头分散效果差,遭遇暴雨急雨时缓排作用微弱,未能发挥“海绵体”应有的作用。
(2)火车站地势差异大,在北高阶梯处设有排水口,能够一定程度缓解北高处的雨水积存。但片区排水口位置分布设计不科学,未考虑实际地势。多数排水口分布在片区地势较高区域,导致低洼处在雨停数天后仍存在积水现象。
(3)片区内排水口数量少且分布范围有限,排水设施目标单一,设备老旧,排水管道标准偏低,排水口径小,排水效率差,在城市遭遇暴雨急雨时无法实现“快速排水”,易导致内涝。
3.2 国际雕塑公园
临沂国际雕塑公园在规划建设中坚持“渗、滞、蓄、净、用、排”宗旨,以打造成为“海绵公园”。目前公园内有4个蓄水池,其中有1个在建,有1个处于改造提升阶段,蓄水能力达到1.8万m3。雕塑公园中各类景观与“海绵”元素有机结合,利用自然力量排水、蓄水、渗水,实现“缓排缓释、源头分散”理念,发挥“海绵体”作用。公园地势总体呈四周高、中间低,中间最为低洼区域为林下区,使园区整体形成了自然排水、自然积存、自然渗透和净化的良性循环;园区部分人行道路两侧铺设有下凹形大理石雨水沟,引导径流汇流;园区地下安装了作为雨水回用管道的PE管道,总长度达5.2 km,直径为160 mm,收集来的雨水进行园内植物浇灌。
但临沂国际雕塑公园在诸多方面仍存在“海绵化”不彻底的问题。
(1)园区透水路面铺设率较低,硬质人行道路面比例大,路面以大理石、沥青为主要材料,渗水较差;
(2)园区雨水蓄水池、收集井数量较少,地势较低区域蓄水性利用差;
(3)园区雨水回用系统利用率不高,大片的绿地浇灌仍以自来水浇灌为主。
3.3 新关东棚户区改造项目
东风东关片区不仅是临沂最古老的历史文化核心区,人口密度大,同时也是滨水景观居住区,总建筑面积达51万m2。新东关棚户区建设提升改造过程,将“渗、滞、蓄、净、用、排”的海绵城市建设理念融入其中。为保障75%降雨不外排,逐步实现城市小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解的目标,在对现状水系、绿地、管网等进行深入研究的基础上,该片区改造项目按照海绵城市建设标准进行工程建设,制定了合理的下垫面径流系数、透水铺装率、下沉式绿地率、绿色屋顶覆盖率等规划目标(表1)。
3.4 鲁商中心雨水收集项目
鲁商中心雨水收集利用项目是指对该片区的房屋屋顶进行海绵化改造,屋顶增设排放雨水的管道(图1),地下建一个大约150 m3的蓄水池。屋顶有多个弃流井,溢流、弃流雨水经过弃流井进入下游雨水管线。经过初期处理的洁净雨水进入屋面雨水收集管线,流向地下的蓄水池。这样既能最大程度地蓄存利用雨水,也能保证收集的雨水的清洁度。经过初级过滤、全自动紫外线杀菌之后的雨水,达到相关水质标准后,用水泵打到用水点,用于道路浇洒、景观用水、绿地灌溉等。为了提高二次利用的雨水的洁净度,使用的雨水收集箱采用模块化设计,系统会反向冲刷掺在雨水中的淤泥,然后通过底部的排水口排出淤泥。
3.5 北城二期道路改造工程
作为临沂海绵城市建设的首要推进区,临沂市北城新区二期引入了海绵城市建设理念,形成“一心、三带、三廊、多点”的绿地结构。初步进行了大面积道路人行道渗水性改造工程,涉及北城新区长沙路等六条交通干道,人行道用具有透水性的耐火砖替换了混凝土砖,总工程量5.9万 m2。
对两种砖体进行模拟降水的对比试验,发现普通混凝土砖人行道在遭遇降水时,砖块本身无渗水能力,水体完全依靠砖块之间的铺设形成的缝隙完成下渗,下渗速度慢,下渗率低,且砖面易出现雨水积存现象;透水性耐火砖人行道在遭遇降水时,砖块之间缝隙大,砖块本身也具有吸水性,水体下渗速率快,且砖面不会出现雨水积存现象。
但该项目目前仅进行了人行道渗水材料铺设,遭遇急雨暴雨天气时,雨水经人行道渗水材料进入地下后仅靠土壤自然积存、渗透、净化,因此蓄水、净水能力差,效率低,周期长。
4 临沂海绵城市建设的建议和思考
根据海绵城市建设的目标和应遵循的基本原则[4~6],在对临沂海绵城市建设充分调研的基础上,针对目前存在的问题,提出了科学可行的建议。
4.1 临沂国际雕塑公园改造项目
在临沂国际雕塑公园地理位置、生态基础以及海绵项目改造现状的基础上,针对园区进一步实现“海绵公园”建设目标提出建议。新规划主要针对该园区四个区在“海绵化”过程中不彻底的方面进行重新规划设计,进一步将雕塑公园建设成“海绵公园”。
(1)入口区:将以渗水性较强的“海绵道路”代替以大理石为主要材料的硬质路面,增强入口区渗水能力,同时增大入口区绿化比例,将绿色植物与“海绵体”有机结合。
(2)林下区:重点强化该区内的雨水调蓄能力,实现雨水调蓄池功能多元化、运作高效化,将其打造成集储水、净水、雨水再利用于一体的雨水收集利用系统,使其能够解决园区内70%以上的绿化灌溉、景观水等用水。
(3)现代园区:结合该区域东北高西南低的地势特点,计划将该区域西南最低洼绿地改造为地下雨水调蓄池,主要承担现代园区的雨水排水、蓄水,解决现代园区排水成本高,海绵项目覆盖率低的问题。
(4)雕塑园区:该园区人文因素丰富,布局较多雕塑,规划建设中将海绵项目细化,对该区景观花池、大型乔木和游客休闲座椅等进行“海绵化”改造,使其能够发挥分散的、小规模的源头控制机制。
4.2 新关东棚户区改造项目――新型透水孔
调研发现,新东关社区“透水孔”的渗水、蓄水功能主要由自然力量承担,渗水、蓄水效果较差,无法应对暴雨急雨等天气,更无法实现雨水的再利用。对此,针对透水孔技术进行改造,提出新型透水孔设计方案(图2)。新型透水孔路面采用四层铺设,最下层(第四层)为排水层,在建设土基中铺设渗水管;第三层是由30 cm厚的大颗粒石子组成为石子层;第二层为持力层,浇筑15 cm厚的混凝土,并钻出直径为15 cm的规整透水孔,每个透水孔间隔40 cm;最上层(第一层)按“人字形”竖铺渗水砖。相比第一代透水孔,新型透水孔大大提高了道路渗水效率,同时与雨水回收利用技术有机结合。
5 结语
通过海绵城市建设,实现雨水资源的高效利用,一方面综合提升了城市防洪排涝能力,另一方面使径流污染得到有效削减,进而逐步实现小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、“热岛效应”缓解的目标。同时又能充分发挥城市绿地、水体、建筑、道路等基础设施对雨水的吸纳、蓄存、净化和缓释等作用,实现雨水的二次利用。建成以生态系统为基础、现代科技为手段的多元化城市雨水管理系统,以解决临沂市雨涝灾害和水污染管理两大核心问题,从而平衡城市建设与水生态环境之间的关系。
参考文献:
[1]俞孔坚,李迪华,袁 弘 等.“海绵城市”理论与实践[J].城市规划,2015,39(6):26~36.
[2]陈向军. 临沂市水资源开发利用与优化配置实践[J].中国水运(下半月),2015(3):141~142.
[3]张凤美.临沂市水资源承载力及其提升措施研究[J].临沂大学学报,2012(3):129~131.
[4]肖 明,白强林.建设海绵城市的举措与启示[J].绿色科技,2016(8):164~166.
[5]李运杰,张 弛,冷祥阳,等.智慧化海绵城市的探讨与展望[J].南水北调与水利科技,2016(1):161~164.
[6]应 君,张青萍.海绵城市理念下城市透水性铺装的应用研究[J].现代城市研究,2016(7):41~46.
[7]廖朝轩,高爱国,黄恩浩.国外雨水管理对我国海绵城市建设的启示[J].水资源保护,2016(1):42~45,50.
[8]吴丹洁,詹圣泽,李友华.中国特色海绵城市的新兴趋势与实践研究[J].中国软科学,2016(1):79~97.
[9]崔广柏,张其成,湛忠宇.海绵城市建设研究进展与若干问题探讨[J].水资源保护,2016(2):1~4.
[10]张 旺,庞靖鹏.海绵城市建设应作为新时期城市治水的重要内容[J].水利发展研究,2014(9):5~7.
【关键词】 海绵城市 给排水建设 注意问题
随着世界环境的逐渐恶化以及城市建设的需要,越来越多的城市开始建造海绵工程,提升城市应对雨水的能力,留住雨水资源,为城市供水做出贡献。但是,我国的海绵工程建设的能力还存在不足,建设过程中存在的问题较多,为此,本文结合笔者的工作经验,阐述海绵城市给排水建设中需要注意的问题和相应的建议,以期为我国的城市建设做出贡献。
1 海绵城市给排水建设的意义
1.1 提高环境适应能力
众所周知,我国土地面积广阔,既有较为干旱的西北地区,又包含雨水充足的沿海地区,同时,随着气候环境的不断变化,我国城市大多会经历雨水的考验,当雨水量较大时,城市的排水压力会比较大,大多数城市会出现内涝问题,为此必须要做好给排水建设工作,提升城市应对风险的能力。我国目前开始建设海绵工程,其主要的作用是提升环境适应能力,降低雨水的不良影响,保留雨水资源,利用防、排、蓄、渗、滞等方法,不但可以减少内涝问题的产生,同时还可以有效提高水资源利用效率[1]。
1.2 恢复受损害水体
海绵工程的作用不仅在于提升环境适应能力,其还能有效地恢复和净化受损的水体,在海绵工程中,通过利用专业的技术和自然途径,能够将自然水文特征维持在城市开发前状态,提高对城市原有生态系统的保护效率。海绵工程中的生态手段对粗放式城市建设环境进行优化,能够恢复前期受损坏的水体,使其能够降低污染程度,在海绵工程的给排水建设工作中,应当首先对城市的水体情况进行细致的检查,找出问题较为严重的区域,并集中加快海绵工程建设,提升水体的恢复速率,政府部门应当将海绵工程与其他的工程进行联合。
1.3 提高水资源利用率
由于客观环境的限制,我国大多数地区处于缺水的状态中,但是,我国城市建设正处在高速发展的阶段,对水资源的需求非常强烈,如果仅靠地下水源,很难满足发展的需要,为此,我国城市需要更多的水资源供应渠道,保障城市建设顺利进行,其中,海绵工程能够有效地提升水资源的利用率,让水资源通过自然渗透、自然积存以及自然净化等过程,重新被人们所利用,从而降低城市建设的成本,提高城市发展的速度。
2 海绵城市给排水建设存在的问题分析
2.1 依据科学性低
目前,我国在海绵城市的建设方面经验较少,发展的思路主要来源于少数的科研单位和政府部门,因此导致我国海绵城市的科学性较差,这也导致我国海绵城市在运营过程中出现诸多问题,水资源的利用效率并没有明显的提高。这说明,科学程度对海绵城市的建设尤为重要,每个城市在建设过程中,要结合自身城市的特点,做好给排水的规划和方案,掌握各项建设指标,尤其是要做好水量预测与水平衡分析。
2.2 排水体系不合理
虽然现如今我国城市的建设速度不断加快,但是,我国城市发展的时间较短,发展的经验相对不足,其中给排水建设工作一直为社会所诟病,例如我国大多数城市使用的雨水分流机制应用效率非常低,尤其是在西北地区,雨水管道长时间闲置,而且雨水资源往往是直接排放到目的区域,造成资源严重浪费。因此,我国的海绵城市应当避免上述问题,实现对雨水的分流储存,使得雨水资源得到有效的利用[2]。
2.3 给排水体系影响大
我国的城市建设者已经认识到地下设施建设的必要性,随着时代的发展,地下的构筑物数量逐渐增加,城市的给排水系统更加优化,但是其对城市的影响也随之增大,同时现有供水管道长度、 质量以及建设等方面均存在一定的不足,并不能完全满足城市建设需求。因此,在海绵城市的建设过程中,应当对给排水系统的规划设计进行优化,降低其建设对已存自然水体系的影响。
3 对海绵城市给排水建设提出的建议
3.1 基于具体情况进行给排水建设
我国土地面积广阔,这也导致我国城市的具体情况各不相同,为此,在海绵城市的建设过程中,应当结合自身的实际情况,避免盲目地学习其他城市的成熟经验,要做到因地制宜。例如济南海绵工程中,其主要的海绵道路分布在城市的南边,这是因为济南以“泉城”而闻名,其需要雨水作为补充,而且济南的南边地势较高,海绵工程中的水资源能够逐渐渗透到泉水聚集区,从而满足泉水喷涌的需要。
3.2 注重专业性技术方面的研究
海绵城市的给排水建设工作是城市基础设施建设的重要内容,为了提高建设的质量,相关单位应当加强专业性技术的研究,提升技术的科技水平,保证建设出的海绵工程具备较好的质量,使用更长的时间,尤其是在海绵城市的建设目前处于初级阶段,一定要一边建设一边摸索着前进,无论是相关政策还是施工经验均比较少,对系统设计提供的依据支持较低,因此具有很强的不确定性。
3.3 落实责任体系机制
海绵城市的建设过程比较漫长,而且我国在这方面的经验较为缺乏,在建设工作中,一定要将责任进行明确,落实责任体系机制,以现有的基础设施为对象,对其进行统筹分析、规划与设计,提高各类基础设施运行的安全性,且满足其与给排水系统协调运行的要求。
总之,海绵城市是未来一段时间内我国城市建设的主要方向,其中给排水工程是最为重要的建设内容,每个城市在建设工作中,要立足自身的实际,以城市自身发展基础为依据,统筹各项影响因素,提升海绵工程的技术水平,对其中的难点问题进行有针对性的分析。通过海绵工程的建设,提高雨水资源的利用效率,为城市的健康发展提供建设的基础。
参考文献:
自三峡大坝建成后,长江全流域灾难性的洪涝灾害已经杜绝,但每到汛期,部分城市内涝的问题,还没有根本解决。“市区看海、街上划船”的尴尬场景还时常出现,给人民的生命财产造成了一定的损失。海绵城市的建设,能最大限度减轻城区的涝灾、渍灾,彰显其不可替代的生态功能。
海绵城市建设不仅仅能改善我们的居住环境、减少城市建设对水生态循环系统的破坏,而且能推动新材料、新技术的研发,促进新兴产业的发展。
2015年4月,常德市成功入选全国海绵城市建设首批16个试点城市,试点工作正式铺开。市委市政府拟定了努力实现“建设一座海绵城市、打造一张城市名片、培育一个新兴产业”的目标。
海绵城市建设为培育新兴产业带来的机遇
海绵城市建设就是在城市建设开发的同时,要最大限度地维护自然的雨水生态循环系统,让我们的城市像海绵一样具有渗水、蓄水、净水、排水、用水等功能。海绵城市建设的试点,意味着我国城市建设品质的提升,也意味着海绵城市建设将催生一批新兴产业。
政策机遇:2015年以来,国务院及相关部委先后出台了《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》、《关于开展2015年(第一批)、2016(第二批)中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》、《城市管网专项资金绩效评价暂行办法的通知》等文件,中央财政对第一批(16个)、第二批(14个)共30个海绵城市建设试点城市给予600多亿元的资金补助,对采用PPP模式达到一定比例的,将按补助基数再奖励10%。
市场机遇:按照《指导意见》提出的目标要求: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。据初步测算,按照建设海绵城市每平方公里需要1.3-2亿元的资金投入, “十三五”期间全国海绵城市建设总投资规模将达到4-6万亿元。每年持续上万亿的投资,为培育发展新兴产业提供了广阔的市场空间。
常德市在推进海绵城市建设过程中,不仅催生了湖南道诚、鑫盛建材等一批新型技术和材料企业,还带动了七星泰塑、湘北水泥水管厂等一批传统企业的转型升级。尽管这几家企业的现有产品,目前仅仅只涉及到与海绵城市建设关联的新材料中很小的一部分,但是他们的产品依然具有广阔的发展前景。以湖南道诚工贸有限公司为例,他们通过一年多时间自主研发的树脂混凝土排水沟和路缘石,通过本市、本省,以及上海检测机构的检测,产品质量达到了欧洲EN1433标准,可与德国亚科及米亚的产品媲美,其r格不到德国产品的一半!该公司的产品仅在本市的海绵城市建设中就有年销售一亿以上的潜在市场。若全省利用海绵城市建设的契机,培育几个上百亿元的新兴产业绝不是遥不可及的。我们应该抢抓机遇、加大研发力度,做大海绵城市这块巨大的蛋糕。
海绵城市建设需要从哪些方面着手
(一)加强产业引导:海绵城市建设产业发展刚刚起步,全国海绵城市建设也还处在试点阶段,这正是培育新兴产业的良好契机。建议省委、省政府进一步加强与海绵城市建设关联的新兴产业的培育和引导,由政府牵头、企业和科研单位参与,组建新兴行业引导小组,学习和研究国内国外的先进经验和技术,为企业提供行业发展信息和方向性引导、搭建企业与科研单位连接的桥梁。
(二)加强政策扶持:无论是经济特区的腾飞还是经济开发区的高速发展都与政策的扶持密不可分。新兴行业的培育和发展更加离不开政策的扶持 。建议从税收、行政性收费、行政性手续、人才引进、研发奖励等各方面给予最大力度的扶持。对于符合质量要求、符合新兴产业发展业态的新产品开辟市场准入的绿色通道。
(三)搭建平台
一是成果展示平台:常德市作为我省获批的全国第一批海绵城市建设的试点城市,对于培育新兴产业具有得天独厚的优势。对常德海绵城市建设的进程要给予热情关注和支持,最大限度的使用和展示本地的新产品、新材料。扩大和全国各地相关产业的交流与合作。
二是网络推介平台:利用政府网络平台设立海绵城市之窗,通过网络平台和以微信为代表的自媒体,宣传海绵城市建设成果、呈现海绵城市建设的新业态。力争在常德建立“国际海绵城市建设论坛”,并在论坛中设立新产品、新材料专栏,迅速提高在全国的知名度。
摘 要:本文研究了海绵城市排水建设应该考虑的问题,提出了海绵城市排水建设的意义及存在的问题,并给出了合理的建议。
关键词:海绵城市;排水;建设
伴随着国民经济社会的快速发展,受气候变化和人类活动双重影响,我国出现了水资源短缺、水环境污染、水生态退化3 个主要水问题。城市地区是生活生产集聚地区,水问题尤其突出,面临严峻治水形势。2014 年4 月,在关于保障水安全的重要讲话中指出,要根据资源环境承载能力,构建科学合理的城镇化布局; 尽可能减少对自然的干扰和损害,节约利用土地、水、能源资源; 解决城市缺水问题,必须顺应自然,建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”。
海绵城市建设是在吸取国外先进雨水管理理念的基础上,结合我国实际提出的城市治水新构想。国内专家学者对海绵城市建设进行了积极探索。仇保兴系统阐述了海绵城市内涵、发展途径、前景展望等; 王文亮等分别从概念、雨水综合调蓄等方面对《海绵城市建设指南―――低影响开发雨水系统构建( 试行》[4]( 以下简称《指南》) 进行解读。但当前对海绵城市建设的认识停留在城市尤其是试点区区域尺度,缺乏流域治水理念。流域与城市是总体和个体的关系,它们之间有着密切的联系,流域控制是实现城市在雨水面前缩放自如的关键。笔者简要介绍海绵城市建设国内外研究进展,重点探讨流域控制在海绵城市建设中的应用,并结合实践提出几点建议。
1.海绵城市排水建设的意义
1.1弥补给排水设施欠账
在建设海绵城市的过程中,应该将自然措施与人工措施相结合,尽量保持城市开发之前的自然水文特征,通过保护城市原有的生态系统来涵养水源、应对强降雨。另外,利用生态手段对传统粗放型城市进行改造,最大限度地修复已经被破坏的水体和其他自然环境。在城市建设中,应尽量增加绿地面积,以有效积存、渗透并净化雨水,满足城市生产、生活以及景观用水、供水的需求。
在建设过程中,应将自然降水、地表水和地下水M行统筹管理,有效协调给排水的各个环节,充分考虑城市发展和城市给排水建设的复杂性和长期性,建立起城市生态保护、土地利用、水系绿地等各种基础设施网络,统筹建设地下管道网络、充分发挥城城市资源优势,尽量在缓解城市管道网络压力、提高管道网络承载力的同时,有效收集城市雨水,对各种水资源进行充分利用。
1.2提高极端天气抵抗能力
据统计,我国共有 642 座有防洪任务的城市,但是其中未达到国家要求防洪标准的有340 座;在 34 座特大防洪城市中,能达到国家要求防洪标准的仅有 7 座。除此之外,一些新建立的城市新区和工业园区更是严重缺乏防洪投入。因此,相关部门应该通过海绵城市建设,建立起完整的给排水设施,将防水、排水、蓄水、处理水等各环节有机结合起来,避免在遭遇短时间局部强降水时,出现地面径流汇集速度加快、流量加大的现象,尽量减轻城市防雨防洪的工作压力,从而减少城市内涝的发生次数。
1.3提高城市水资源利用率
随着各地经济的不断发展,我国的城市化已经进入以提高城市化质量为主的阶段,因此,我国相关建设者必须要坚持科学的新型城市化发展道路,将城市建设工作与城市资源保护工作相结合,实现城市的可持续发展。要想有效提高城市水资源的利用率,建设者要在现有环境下,建立起一个具有自然积存水资源、自然渗透水资源和自然净化水资源功能的海绵城市,在新型城市的建设进程中,要充分协调城市资源与城市建设之间的关系。
通过建设海绵城市来提高城市水资源的利用率,可以在很大程度上缓解城市水资源短缺的问题。在建设过程中,要统筹雨水开发系统、雨水管理系统和雨水排放系统,加强对雨水的渗透、存储、管理和净化,有效收集并利用雨水资源,减轻城市供水的压力。
2.在海绵城市给排水建设过程中应当关注的相关问题
2.1保证规划的引领性,并保证实际建设的科学性
在当前的城市建设规划过程中,必须同时考虑到专项性、控制性以及修建性规划,必须对所有规划任务进行细致分析,并使其形成总体规划。在实际规划和项目开发过程中,必须尽可能减少其他因素产生的影响,并根据城市发展区域的基本特点明确实际规划目标。通过对城市雨水流向的控制和管理减少城市内涝,并且从源头上完全解决供水污染的基本问题。另外,应当充分利用城市拥有的雨水资源,推动城市景观环境的改善,在城市内部形成全面有效的水循环系统。海绵城市在实际建设过程中所涉及到的内容较为复杂,工程量巨大,因此在规划过程中必须重视大规划的基本理念。在实际实施过程中应当同时考虑到供水、防洪、排水以及环保等多种因素,并且将各环节充分结合在一起,进行统筹规划,科学安排,最终按照相关规划逐步开展城市建设。
2.2加强顶层设计,保证城市建设的基本进程和力度
由于海绵城市在实际建设过程中所需的投资量和建设周期较长,该项目在我国当前尚属于初步起始阶段,缺乏基本的建设经验。因此在海绵城市建设过程中应当充分借鉴国外的成功经验,加强对城市顶层的建筑设计,通过国家支持进一步完善城市建设方案,提升城市雨水资源利用效率,形成完善的城市给排水管道建设标准,最终通过完善的政策扶持和财政补贴政策保证海绵城市的建设和发展。
2.3 同时考虑雨水流向和水资源污染控制
在海绵城市实际建设过程中应当同时考虑到雨水流向和水资源污染,尽可能满足城市建设上层规划设计要求,对于污染较为严重的地区则应当借鉴其他成功区域的经验,结合当地的实际情况对污染源进行有效控制,对所有可选择方案进行对比,最终选择能够从源头、运行过程以及终点完全控制污染的方案开展工程建设。
3.海绵城市排水建设的建议
海绵城市建设是多学科交叉、多部门协同治水的重要契机。在实践过程中,既不能直接死搬硬套国外经验,更不能陷入单一部门单一学科治水的怪圈。海绵城市建设应在深刻理解概念的基础上进行,流域是水的整体,是系统的概念,海绵城市建设不能脱离流域来谈,否则失去理论支撑。我国海绵城市建设起步较晚,发展潜力大,应重视以下研究:
a.海绵城市建设的本质是对雨水的管理,降雨直接影响低影响开发措施的设计,城市地区降雨时空分布具有高度复杂性,应重点加强相关基础理论研究;
b.我国城市水文站网建设相对滞后,为海绵城市建设带来难度,水利部门应充分发挥在海绵城市建设中的主导作用,加快水文基础站网建立,结合智慧城市建设,构建完善海绵城市建设数据库;
c. 现有水文模型主要以评价小尺度低影响开发措施为主,海绵城市建设要选取径流总量、径流峰值、峰值时间、水质等指标,加强分布式水文模型与城市排水模型的耦合,为方案优化提供模型支撑;
d. 海绵城市建设涉及多部门、多学科,协调各部门专业规划与海绵城市建设规划,使低影响开发雨水设施与城市雨水管渠系统、超标雨水径流排放系统有效衔接,真正实现“自然积存、自然渗透、自然净化”。
关键词:海绵城市;居民参与度;嘉兴
本文为嘉兴学院大学生研究训练(SRT)计划项目:“嘉兴居民参与海绵城市建设问题研究”(项目编号:SRT2016C030)
中图分类号:F29 文献标识码:A
收录日期:2017年3月29日
一、引言
海绵城市是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在适应环境变化和应对雨水带来自然灾害等方面具有的良好的“弹性”,亦可称之为“水弹性城市”。当今中国正面临着各种各样的水危机:水资源短缺、水质污染、洪水、城市内涝、地下水位下降、水生物栖息地丧失等,水资源问题严重。为了解决水资源问题,国家开展了海绵城市建设工程,2015年4月嘉兴市成为全国首批16个海绵城市试点城市。海绵城市的建设,有利于协调社会、经济、环境与发展的关系,因此我们对嘉兴市海绵城市建设过程中居民的参与度问题的调查研究不仅立足于推动嘉兴市海绵城市更好更快地建设,更希望可以为浙江省甚至是全国范围内建设海绵城市积累好的经验,引导我国海绵城市的构建。
二、居民参与海绵城市建设现状
(一)调查基本情况。对于嘉兴市居民参与海绵城市建设问题的研究,我们小组分别采用了问卷调查法、实地询问法、案例分析法和文献调查法这四种方法进行调查,首先我们分别对城东再生水厂湿地公园、烟雨小区、嘉兴市体育中心等区域的居民和嘉兴学院在校大学生采用了问卷调查的方式;其次我们小组着重对范蠡湖公园和南阳新村的居民采取了实地询问法的调查方式。此次我们小组发放问卷200份,收回有效问卷157份。
受访者主要集中在18~25岁这一年龄段,为49.04%,而这其中有93.59%的人是学生;其次是65岁以上的退休老人,占22.29%;41~65岁占21.66%,其中大多数是上班族,占了52.94%,退休老人占了35.29%。此外,26~40岁占7.01%,并多为一般的上班族。(表1)
(二)居民参与海绵城市建设现状。数据显示,未参与到海绵城市建设中的受访者达到了77.07%,这其中,有76.86%的人只是希望能够配合工程建设,其余各有35.54%的人希望可以进行雨水利用回收或是向政府建言献策;而有参与海绵城市建设的仅占22.93%,其中有81.08%的人认为他们只需配合工程建设,有51.35%的人有向政府建言献策,而有32.43%的人则表示他们有进行雨水的回收利用。(表2)
在实地调查的过程中,当问及居民是否参与到海绵城市的建设中时,几乎近80%的居民表示并没有参与工程建设,有很多人表示平时上班或是上学很忙碌,并没有太多时间参与工程建设,又或者是工程有建设要求,他们不能参与其中,也不知道有何参与方式,只能尽可能地配合工程建设。由此可看出,在海绵城市建设过程中,居民参与的人数和参与方式很少。
三、居民参与海绵城市建设中存在的问题
(一)居民参与海绵城市建设比例小。受访者中对嘉兴市海绵城市建设了解一点的占了近乎一半,为44.59%,这其中又以41~65岁年龄段为主;对此不是很清楚的占了38.22%,主要是18~25岁和65岁以上两个年龄段;而对该建设非常熟悉的仅占17.2%,这其中绝大多数是41~65岁这一年龄段。(表3)
对于什么是海绵城市建设,绝大部分人只是了解一点,甚至有不少人只是听说,并不知道它是什么。例如:在采访过程中,有几位受访者向我们反馈,认为海绵并非天然材料,将海绵长期埋在房子底下,吸水储存水,是否会对环境和他们的房子带来不利影响。这显然是对海绵工程片面的理解,从而体现出我们政府建设海绵城市的宣传不到位、不彻底。
(二)居民对海绵城市的了解渠道少。了解嘉兴市海绵城市的渠道占大多数的是其他,为66.74%,这其中主要以学生和退休老人为主;其次是政府宣传,为38.22%,其中退休老人占了近一半;网络消息为29.94%,其中大部分是学生和一般上班族;新闻播报为17.83%,其中以W生和退休老人为主;此外是杂志广告,占7.01%。(表4)
在调查过程中,许多学生和老人表示是工程开始建设之后才知道的,说明政府宣传工作不够到位,以至于造成了许多人对海绵工程的不明白、不理解。
(三)海绵城市建设过程中出现负面影响。在海绵城市建设过程中,认为最无法忍受的问题是出行堵塞的人占了61.78%,噪音影响占44.59%,工期较长占43.95%,破坏原有环境占37.58%,几乎没有影响占29.3%。(表5)
海绵城市对小区的建设主要集中在一些老旧小区,而这些小区的主要居住人群是一些退休老人或是租住的上班族,因而对他们造成的影响尤为明显。而对道路的建设则使大多数人感到出行堵塞。而大多数工程都由同一个公司承包,造成了该公司的建设压力较大,由此引发一系列的问题。例如,嘉兴市政府将海绵城市的一个试点放于南阳新村,但是南阳新村本身属于旧的居民楼,据居民介绍,居民楼至少已有80多年的历史,由此来看海绵城市在南阳新村的建设意义不大,反而破坏了以往的环境,甚至对居民楼的根基造成损坏。
四、提高海绵城市建设居民参与度的建议
(一)加大宣传力度。通过调查走访,我们了解到很多人不了解、不清楚海绵城市建设,对此政府应该反思,并且加大对海绵城市建设的宣传力度,通过报纸、广播、网络等各种可以利用的渠道进行宣传告知,不论男女老少都要让他们知道什么是海绵城市建设,同时一定要宣传到位,不能让他们片面理解,断章取义,而要告诉他们海绵城市建设的真正内涵所在。
(二)减轻负面影响,增加参与途径。走访中听到了不少反对声音,归根究底是海绵城市在建设中给居民留下了一些不好的印象,比如对原有环境的破坏、交通堵塞、噪音污染、工期太长等等。对此,政府应该选择认真负责的施工团队,尽量减少建设会带来的不良影响,同时成立督查考察组,监督工程建设进程,成立专家咨询组,对施工建设给出最优方案,减少环境破坏,节约经济成本;同时,政府也应该增加居民参与的途径,使居民参与其中,既能减少居民的不满,又能提高海绵城市的实际效用。
(三)借鉴国外经验。对于海绵城市的建设,国外发达国家走在世界前列,积累了宝贵经验,我们应该结合本国城市城情,借鉴国外经验,比如瑞士政府采用税收减免和补助津贴等政策鼓励民众建设节能型房屋,使雨水得到循环利用,节省了不少水资源。这样大大提高了居民的参与度,居民的热情参与和积极配合是工程建设中必不可少的组成部分。
主要参考文献:
[1]吴丹洁,詹圣泽,李友华,涂满章,郑建阳,郭英远,彭海阳.中国特色海绵城市的新兴趋势与实践研究[J].中国软科学,2016.1.
[2]林传统.海绵城市理念在城市道路建设中的应用[J].江西建材,2016.21.
[3]鞠茂森.关于海绵城市建设理念、技术和政策问题的思考[J].水利发展研究,2015.3.
[4]刘治彦.“海绵城市”建设的几个要点[J].人民论坛,2016.S1.
[5]张鼎肃.美国海绵城市建设的经验及其对我国的启示[J].文史博览(理论),2016.7.
[6]梁永祥.海绵城市景观建设如何与城市快速发展协调――以新加坡碧山宏茂桥公园与加冷河修复为例[J].科技创新与应用,2016.19.
[关键词] 城市规划;海绵城市理念;实践建设
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 11. 095
[中图分类号] TU984 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2017)11- 0191- 02
0 前 言
社会的进步发展使得城市规划的重要性越来越突出,尤其是对我国而言城市规划更是核心内容。但由于自然灾害因素,我国城市化进程严重受制,造成大量的经济损失。基于此,国家提出海绵城市理念,该理念积极影响着城市生态环境发展,且能够改善城市水灾害问题,如水资源匮乏、城市洪涝等灾害,可以说,我国要实现可持续发展战略与海绵城市建设息息相关。
1 海绵城市概述
海绵城市将城市喻为“海绵”,是以高效利用城市水资源为核心,简言之,海绵城市就是建立一个雨水开发系统,通过该系统使城市水资源实现良性循环,包括如滞留、净化、下渗等措施,以此增强城市渗透调蓄及净化排放径流雨水的能力,从而确保城市水资源的充足性。简单来说,该理念是以城市水资源利用现状为基础,构建雨水全过程控制系统,可有效避免水资源浪费,实现高效科学的水资源利用,特别是在雨水处理方面提倡自然处理,简言之,海绵城市是一种可持续的绿色雨水排放系统。
海绵城市建设途径实质上并不复杂,比如保护原有生态系统、恢复修复生态等。具体来说分为两个方面:其一,强化保护城市现有雨水滞纳区,如河网水系、绿地和湿地等,并且当城市规划设计中发现有水系统被破坏时,要积极应用生态手段加以修复,充分增强城市雨水滞纳处理能力;其二,则是加强影响较低的技术,包括如雨水花园、绿色屋顶等,以此提高城市净化积存雨水的能力。
2 城市规划设计中海绵城市理念的实践建设策略
2.1 建设完善的水系统
实质上,水资源系统如河流、湖泊等都具有净化能力,故此,城市规划设计建设过程中,要加强对湖泊、河流等城市雨水天然净化工厂的利用,通过此来实现水系统的完善建设。首先,城市规划过程中要对原有湖海水系进行保护,使之在实现自我净化的同时,能够高效处理城市雨水。简单来说,就是避免城市原有水系被污染严重的水资源流入,造成其自然净化系统崩坏。现阶段,由于生活杂物、工业污水等,我国城市水系统备受侵害,自我净化能力大打折扣,这就更需要管理部门针对城市实际情况,积极建设海绵城市恢复水系统自我净化能力,如严格管理管制排污企业、附近居民等,从根本上证水系统的良性循环。
2.2 建设人工生态海绵体
实质上,并非所有城市都拥有丰富的天然海绵体,部分城市甚至可以是严重匮乏天然海绵体,这就对海绵城市建设不利,故此,城市规划设计中必须关注人工生态海绵体的建设,通过各种科学合理的人工改造手段,促进城市排涝蓄洪等能力提高。也就是说城市规划设计中要实现海绵城市理念,不一定要完全依靠城市原本生态环境,而是通过人工建设绿地园林等手段,充分改善城市污染现状,或是改造构建完善的城市水系统,利用大型水网生态系统调节城市自然水体。除此之外,城市规划设计过程中还要更新传统居民区、工业区等建设模式,比如以分散小规模的下沉式绿地来替代传统集中式绿地,进而提高城市水资源系统的利用效率。同时也可通过改造城市原有绿地园林,在城市规划设计过程中做出相应的改进,从根本上提升绿地生态效益,使城市水系统实现良性循环。
2.3 城市雨洪管理海绵技术
建设海绵城市,其实就是通过合理规划城市内部水生态设施,促使城市海绵功能全面发挥,比如建设城市湿地来达到防治城市雨洪灾害的目的,同时湿地内可设计雨水集中区,以便高效合理的管理雨水灾害,且形成镶嵌式的海绵结构形式。也就是说在城市规划设计期间,一方面要建立整合多处系统化湿地系统,另一方面则要提供适合该系统内生物居住的环境,使其原有生态环境不被破坏的同时,能够创造更优质的城市居住环境。总之,构建湿地系统时要加强水质净化、地下水回雨水等环节,特别是要合理设置潜流整合功能,确保被净化后的雨水能够充分汇入湿地,促进地下水资源的良性循环。
2.4 完善城市道路规划
海绵城市理念的提出是由于城市水资源污染等问题的日益加剧,故此,从这一点来说其具有解决城市洪涝灾害及其径流污染负荷的能力,将该理念应用于城市规划设计中无疑是实现我国可持续发展战略的有效手段之一。现阶段,道路占的水径流量在城市建设中相对较大,不但会严重污染城市水资源,更是城市雨水的主要污染源之一。所以,加强城市道路规划建设和完善非常重要,甚至可以说是实现海绵城市建设的核心。一方面,路面交通要充分确保通畅,不能影响城市道路正常功能。比如,以下凹式绿化带替代道路两侧的绿化建设,前者相对后者而言,能够有效改善减少路面雨水径流质量和径流量,使水资源质量得到最大化提高。此外,城市道路规划过程中应用海绵城市理念还可辅以LED树池、透水路面等手段。另一方面,则是道路景观绿化带的合理利用。下凹式道路绿化带主要作用是直接将雨水径流汇入地下,这种设计对道路正常功能毫无影响,不但能够实现雨水储存,还能在储存过程中自然渗透、净化雨水。
3 促进海绵城市与城市规划融合的建议
首先,将海绵城市理念与城市总规、专项规划等相结合,也就是说城市规划期间,既要注重生态化,又要充分落实城市总体规划目标,并对城市“绿线”“蓝线”等开发边界进行合理划定,以此保护原有自然资源如河流、湖泊等。其次,加强海绵城市试点建设,重点突出公众参与。海绵城市的成功创建能够有效提高城市雨洪利用能力和气候变化应对能力,这一点对存在内涝风险和缺水的城市中至关重要。建议可针对某些具备较大雨洪利用潜力的城市小区等,进行海绵城市建设项目试点工作,但试点要根据实际充分考虑城市建设各方要求,再以先M的技术手段、理念方法将海绵城市理念融入城市总体建设规划中,进而提高海绵城市建设的效率。并且还要引导城市居民监督海绵城市建设,让公众形成低影响开发理念,积极支持参与到海绵城市建设中。再次,完善海绵城市建设的支持政策。比如,针对尚未建设但已划拨或出让的地块,予以资金激励、设计条件变更等措施,将海绵城市建设的相关要求内容融入其各方设计中,特别是建设合格的需加以激励。而针对未出让地块则既要坚持传统硬性指标,又要引入海绵城市建设的指标。最后,则是要加强城市建设部门与水利部门的联动,在城市规划行政审批内纳入海绵城市相关指标。
4 结 语
通过上文的分析可知,城市规划设计中应用海绵城市理念,是改善城市生态环境最直接有效的措施,但从当前海绵城市建设现状来说,我国尚处于初期发展阶段,故而,要真正完全建设海绵城市,不但需要相关部门的高度重视和关注,还需要加强对该理念的学习贯彻,从根源上先保证理念的进步发展,然后再针对其来整合管理城市,通过建设完善的城市水系统、合理完善城市道路规划、建设人工生态海绵体等手段,充分确保城市水资源的良性循环。
主要参考文献
[1]彭明.海绵城市理论及其在城市规划中的实践构想[J].建材与装饰,2016(5):73-74.
[2]张旭.海绵城市理论及其在城市规划中的实践构想分析[J].科技经济导刊,2016(6):128.
[3]笪玮,李虹,马波.海绵城市理论及其在城市规划中的实践管窥[J].中国房地产业,2016(7):62-63.
Abstract: Through expounding the background of sponge city and the concept of sponge city, this paper further studies the connotation of sponge city and rain flood management, discusses the status quo of urban construction at home and abroad and analyzes the way and technology of sponge city construction. And combined with the cases at home and abroad, in the case of urban construction in china, this paper thinks about how to better construct the sponge.
关键词: 海绵城市;雨洪管理;低影响开发;技术
Key words: sponge city;the rain flood management;low impact development;technology
中图分类号:TU992 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)10-0214-02
0 引言
近些年,我国频繁地发生城市内涝,同时,忽视生态环境,导致水资源遭到严重污染、水资源短缺。另外,我国传统城市建设模式在面对出现的各种水环境问题时,表现出明显不足之处。主要归咎于:①城市排水单一的使用工程管道式灰色排水基础设施;②防洪规划和排水工程规划的落后;③对于雨水再利用的意识薄弱,天然雨水利用率极低,不到10%[1]。这些问题已经无法依靠某一单独的管理部门去解决了,而是需要一个更为系统、综合的解决方法,“海绵城市”理论便是基于这样一个背景下提出的。
所以研究的目的就是通过对海绵城市建设的内涵、国内外研究进展、国内外案例分析等来梳理海绵城市建设主要是其中雨洪管理方面的要点,对目前我国海绵城市建设提出一些建议,以期对之后海绵城市建设起到参考作用。并且在进行研究时,对于国外的成功经验不能一股脑地“拿进来”,一定要结合我国国情,有针对性地进行研究,更好地用于我国海绵城市建设。
1 关于“海绵城市”的内涵
《指南》对“海绵城市”进行了如下定义:城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用[1]。其内涵可以具体解释为3部分:①海绵城市就是在面对洪涝和干旱等自然灾害时,可以灵活应对和适应水环境危机。②海绵城市在雨水管理前后其水文特征是基本保持不变的,主要通过低影响开发(LID)思想以及相关技术来实现。③海绵城市通过不同方式将雨水收集起来加以利用,体现了对雨水资源可持续的综合管理思想。
2 海绵城市建设的现状
2.1 国外海绵城市发展现状 国外对于城市雨水管理的实践与研究大量兴起于20 世纪的八九十年代,并在二十年内取得了可观的进步和发展[2]。以美国、澳大利亚、英国、德国和日本等为代表,主要包括美国的最佳管理措施(best management practice,BMP)和低影响开发技术(low impact development,LID);澳大利亚的水敏性城市设计(water sensitivity urban design,WSUD);英国的可持续城市排水系统(sustainable urban drainage system,SUDS);日本的健全水循环体系;以及德国柏林推行“雨水费”制度。另外,除了雨水管理的理念和技术,国外还推出了一系列法规及奖励政策,比如20世纪90年代,美国联邦政府制定了《家污染物排放削减许可制度》;设立绿色屋顶专项基金及优惠[3]。
2.2 国内海绵城市发展现状 我国城市雨水控制技术起步于20世纪80年代,初期主要集中在雨水利用,近年来雨水控制技术重心逐渐转向雨洪调控及污染控制[4]。2014年10月,住房和城乡建设部了《海绵城市建设技术指南―――低影响开发雨水系统构建(试用)》。2015年1月,启动了镇江、嘉兴、厦门、济南、武汉、常德、南宁等 16 个试点城市的海绵城市建设。
3 海绵城市构建途径与技术
3.1 水生态系统的主体保护与修复
①划定区域。划定需要保护的生态斑块比如湖泊、河流、湿地及水源涵养区,同时还有农田及原野,严加保护和识别。②进行保护。并且制定相应的法律法规,引导、规划和约束各类开发、利用、保护水资源和水生态的行为[5]。对于确需建设的项目应上报各相关部门批准后,予以实行;而对那些不符合岸线控制利用和保护管理规划的一切行为都应依法查处。另外,已经遭受到破坏的绿地、森林等雨水调控功能性强的斑块、水体面积和体积及水质我们需要通过各项技术加以修复。
3.2 低影响开发技术 低影响开发(LID)就是根据自然界中的水文条件原理,从源头对雨水进行管理和控制的一种雨水管理方式。
3.2.1 截留技术 截留技术就是通过不同方式,使雨水汇集面积增加,减慢雨水形成径流的时间,以此达到延缓径流的目的。
①绿色屋顶。绿色屋顶的结构包括四部分:植物层、土壤层、过滤层、排水层。对于不同的植物和介质层,绿色屋顶在夏天可以滞留70%~90%的降雨,冬季可以滞留25%~40%的降雨[6]。②冠层截留。根据上海交通大学对上海市156个植物群落中植物滞留能力的研究,发现植物截留主要分树冠、枝干及其土壤,其对雨水的截留能力分别约为9%~12%、2%及40%,并且针叶植物冠层截留率要高过阔叶植物[7]。
3.2.2 促渗技术 促渗技术就是通过使用一些透水性的结构和材料来增加雨水的下渗量,同时材料或是结构具有一定的过滤净化作用。①透水铺装。透水铺装其系统的结构,从上到下依次为:面层、基层、底基层、垫层。透水性铺装材料主要有五种:包括透水沥青、透水混凝土、透水地砖、沙砾网格和嵌草网格。②绿色停车场。绿色停车场就是能够汇集来自机动车的零件磨损产生的重金属、汽车排放物以及周边径流汇集所产生的污染,进行初期处理减少面源污染。③绿色街道。绿色街道就是包括雨水种植沟、雨水种植池、路牙石扩展池、雨水渗透园与透水性铺装等设施,来保护地表和地下的水资源、使污染物减少,使雨水外排减少的道路雨水管理方式。
3.2.3 调蓄技术 调蓄技术就是在降暴雨时能收集雨水并对其净化,在干旱时能向周边绿地提供水资源。
①植草沟。植草沟是指种植植被的景观性地表沟渠排水系统,地表径流以较低的流速经植草沟滞留、植物过滤和渗透的作用,雨水径流中的多数悬浮颗粒污染物和部分溶解态污染物得以有效去除[8]。植草沟的结构从上到下为植被层、种植土层、过滤层、渗排水管以及砾石层。根据上海交通大学对5条不同结构参数的生态植草沟进行模拟降雨径流实验,生态植草沟中对径流污染物净化效果最佳的结构组合是:20cm种植土+30cm砌块砖+10cm砾石[9]。
②雨水花园。雨水花园也叫生物滞留池,指在低洼区域种不同植物的工程设施,通过土壤以及植物的过滤作用来净化雨水,并将雨水暂时滞留后慢慢渗入土壤以此来减少径流量。自上而下包括:蓄水层、树皮覆盖层、植被及种植土层、人工填料层、砾石层,其总厚度在50~80cm合适。
③多功能调蓄池。多功能雨水调蓄池具有雨水调节和雨水贮存功能。主要是为了调蓄暴雨峰流量,同时将雨水的排洪、减涝、利用与城市的生态环境和其他一些社会功能更好地结合,使城市土地资源更高效地利用的一种综合性性设施。
4 案例分析
4.1 德国沙恩豪斯社区雨洪管理系统 沙恩豪斯社区位于奥斯菲尔敦,总面积约为150公顷,人口大概是9000,降雨偏少,属于较干旱的地区。社区在规划设计以及建造的过程中运用低影响开发技术,比如可再生能源、节能建筑、雨洪管理和开放空间多功能利用等等。
社区的雨洪管控系统有3个等级,首先一级组团生态设施接收来自建筑屋面、道路的雨水径流,主要设施包括生态沟和雨水花园;二级处理设施接收各个组团间的雨水,主要是通过大型生态沟进入多功能蓄渗池、小型景观湿地,最终再一起进入三级中型湖泊湿地。雨水的利用率高达95%,十分有效地缓解了城市的排水设施压力,同时还补充了地下水部分。
4.2 哈尔滨群力国家城市湿地公园 哈尔滨群力国家城市湿地公园场地原本是一片湿地,然而周边的道路建设和高密度城市的发展,导致该湿地的水源即将枯竭,造成湿地退化,并将消失的情况。该项目的设计策略就是将面临消失的湿地转化为一个雨洪公园。设计保留了场地中部的一大片区域作为自然演替区。沿其四周通过挖填方,人为地制造出一系列深深浅浅的的土坑和高矮不一的土丘,成为一条美丽的“蓝-绿项链”,使之形成了自然和城市之间的一层过滤膜和体验界面。然后沿四周布置雨水进水管,尽量收集城市雨水,让经过水泡系统经沉淀和过滤后的雨水进入核心区的自然湿地,同时还在山丘上种植了很多白桦林,一个个水泡中主要是乡土水生和湿生植物群落。让整个场地焕然一新,成为城市周边一处宜人地带。
5 我国海绵城市建设发展的思考
海绵城市技术要把握的最重要的原则就是以汇水区为单元,包括工业、农业社区,雨水就地蓄留处理,要在源头控制,完成地上与地下的水循环。并且在建设海绵社区时,我们要看到汇水区和湿地、河流和湖泊的关系,还要看到大的流域关系,要综合地看待社区生态功能。要将海绵城市的技术综合利用起来,形成一个系统,将利用率达到最高。笔者建议,还应加强相关的立法工作,尽快完善法规体系建设,比如运用收费、补贴、奖励和罚款等经济手段,提高落实低影响开发技术措施的积极性,通过各种渠道普及相关知识,转变公众观念,增强公众的生态意识,城市的建设不只是靠管理建设部门或是专家学者,更重要地是要让公众参与进来,让公众有这个意识,这是非常重要的。
所以在海d城市建设的过程中,我们需要适时的向回看、不要完全被现代科学技术所束缚,要重拾尊重自然、模拟自然的智慧方法,更好地发挥现代科技优势,解决人类生存的问题,因为任何的发展,不管是科学技术还是城市建设,只有在尊重自然的前提下,才会是可持续的。
参考文献:
[1]李俊奇.城市雨水的资源化与可持续发展[J].环境经济,2004(10):26-28.
[2]杨林霞.国内外海绵型城市建设比较研究[J].黄河科技大学学报,2015,17(5):72-73.
[3]廖朝轩,高爱国,黄恩浩.国外雨水管理对我国海绵城市建设的启示[J].水资源保护,2016,32(1):43-45.
[4]傅文,王云才.以水保护为核心的绿色基础设施系统构建研究――烟台市福山区南部地区绿色基础设施体系规划案例探析[A].中国风景园林学会.中国风景园林学会2013年会论文集(上册)[C].中国风景园林学会,2013:6.
[5]朱党生,王晓红,张建永.水生态系统保护与修复的方向和措施[J].中国水利,2015(22):9-13.
[6]刘保莉,曹文志.可持续雨洪管理新策略:低影响开发雨洪管理[J].太原师范学院学报:自然科学版,2009,8(2):111-115.
[7]车生泉,谢长坤,陈丹,于冰沁.海绵城市理论与技术发展沿革及构建途径[J].中国园林,2015(06):11-15.
昆明市海绵城市规划建设管理办法第一章 总则
第一条 为加强海绵城市规划建设管理工作,改善城市水环境,增强城市防涝能力,利用雨水资源,提高城市可持续发展能力和新型城镇化建设质量,根据《中华人民共和国城乡规划法》《中华人民共和国建筑法》《中华人民共和国水法》《中华人民共和国防洪法》《城镇排水与污水处理条例》《昆明市城乡规划条例》《昆明市城市节约用水管理条例》《昆明市城市排水管理条例》等相关法律、法规,以及《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》(〔20xx〕75号)、《云南省人民政府办公厅关于加快推进海绵城市建设工作的实施意见》(云政办发〔20xx〕6号),结合我市实际,制定本办法。
第二条 昆明市行政区域内海绵城市建设的规划、项目立项、土地利用、项目建设、竣工验收、移交、运营维护管理等适用本办法。
第三条 海绵城市建设应当遵循科学规划、生态优先、因地制宜、统筹建设的原则,注重规划建设的整体性和系统性,通过综合采用渗、滞、蓄、净、用、排等措施,推进新老城区海绵城市建设。
城市新建区、成片开发区、各类园区应全面落实海绵城市建设相关要求;城市建成区应强化区域整体治理,并结合旧城改造、城中村改造、老旧小区的有机更新,最大限度地控制城市雨水径流和面源污染,治理和保护城市水环境,综合利用雨水资源,缓解城市内涝。
第四条 市海绵城市建设工作领导小组办公室负责统筹协调组织、指导、监督全市海绵城市规划建设管理工作。
市发展改革、财政、规划、住房城乡建设、园林绿化、滇池管理、水务、节约用水、防汛抗旱、环境保护、国土资源、气象、水文水资源、城管综合执法、交通运输等部门应按照各自职责,负责海绵城市建设和管理的相关工作。
各县(市)、区人民政府,各国家级、省级开发(度假)园区管委会应按照海绵城市建设专项规划和年度建设计划,负责本区域内海绵城市建设和管理工作。
第五条 按照政府主导、社会参与的原则,积极推广运用政府购买服务、政府和社会资本合作(PPP)、特许经营等模式,吸引社会资本多渠道、多形式参与海绵城市投资、建设和运营维护管理。
第六条 各级政府鼓励和支持海绵城市建设的科学研究和先进适用技术、设备及材料的推广应用;积极开展海绵城市建设宣传教育,提高全社会对海绵城市建设的意识。
第二章 规划、立项与土地利用管理
第七条 市规划局应当会同有关部门负责组织编制昆明中心城区和晋宁区(东城和南城)海绵城市建设专项规划,报市人民政府批准后公布实施;其他县(市)区政府,国家及省级开发园区管委会应结合实际,组织编制本区域海绵城市建设专项规划,按规划报批程序批准后公布实施,同时报市海绵城市建设工作领导小组办公室备案。
第八条 城市总体规划编制或修编时,应将雨水年径流总量控制率、年径流污染削减率等控制指标纳入城市总体规划,将海绵城市专项规划中提出的自然生态空间格局作为城市总体规划空间开发管制要素;控制性详细规划编制或修编时,应将雨水年径流总量控制率等指标落实到基本地块;城市水系、排水防涝、水污染防治、绿地、道路交通等相关专项规划,应与海绵城市专项规划充分衔接,落实海绵城市建设内容和有关控制指标。
第九条 政府投资项目在项目建议书中应当对海绵城市建设设施适宜性进行阐述明确;在可行性研究报告中应提出海绵城市建设的目标及措施,对技术和经济可行性进行全面分析,并提出投资估算。
社会资本投资项目在项目申请报告中应当提出海绵城市建设的目标、措施、主要建设内容和规模,以及各项社会效益满足情况。
第十条 海绵城市建设改造项目的建设单位应当在项目可行性研究报告审批前根据汇水分区,按照海绵城市建设的整体性和系统性、绩效考核的科学性、项目实施的可操作性原则,组织编制分区的海绵城市建设总体方案,落实海绵城市建设专项规划的相关指标要求,并报市海绵城市建设工作领导小组办公室或项目所属辖区海绵城市建设工作管理部门会同有关主管部门和专家进行技术审查。
第十一条 新建项目土地出让时,市规划局和县(市)区规划管理部门应按照法定控规确定的海绵城市管控要求核定建设项目规划条件。市规划局和市国土资源局应当监督土地使用权人在开发和利用土地的过程中落实相应指标要求。
第十二条 城市道路与广场、公园与绿地、水系等基础设施用地选址时,应当兼顾其他用地、综合协调设施布局,优先考虑利用或保留原有绿地、河湖水系、自然坑塘、闲置土地等用地,项目选址应当符合土地利用规划。
海绵型城市道路与广场、公园与绿地等基础设施用地,未经批准,不得改变用途。
第三章 建设管理
第十三条 市规划局和县(市)区规划管理部门应将海绵城市建设指标和要求落实到控制性详细规划的管控内容,纳入昆明市城乡规划管理相关技术规定中,并依据法定控规的相应要求核定建设项目规划条件,审批建设项目选址意见书、建设用地规划许可和建设工程规划许可。
第十四条 建设项目修建性详细规划或建设项目规划方案审查时,市规划局和县(市)区规划管理部门应要求设计单位依据建设项目条件提出落实海绵城市建设的措施说明,并予以审查。
第十五条 新建、改建、扩建工程项目应当按照下列要求同期配套建设海绵设施:
(一)建筑与小区工程项目应当按照节水三同时、海绵城市建设专项规划和建设技术要求,同期配套建设海绵设施。
(二)城市道路与广场市政工程项目应按照海绵城市建设专项规划和建设技术要求,因地制宜配套建设海绵设施。
(三)城市公园与绿地市政工程项目应结合周边水系、道路、市政设施等,按照海绵城市建设专项规划和建设技术要求,配套建设海绵设施,增强公园绿地系统的城市海绵体功能,为滞蓄和净化周边区域雨水提供空间。
第十六条 既有建筑与小区、城市道路与广场、公园与绿地等项目,具备条件的,应当纳入海绵城市建设等相关规划和年度实施计划,并按照昆明市海绵城市建设相关技术要求统筹有序进行提升改造。
第十七条 城市排水防涝设施的建设,应当重点加强城区易涝点整治和雨水管渠、泵站、雨水调蓄等相关基础设施的建设与改造;实施城市雨污分流管网建设改造,排入自然水体的雨水须经过净化,控制初期雨水污染。加强城市防洪排涝体系与海绵城市建设各项措施的衔接,增强雨洪径流调控能力。
第十八条 城市河道水系整治应注重保护和恢复河湖水系的自然连通,实施河道生态修复,重塑健康自然的弯曲河岸线,保护现有湿地,构建良性水循环系统,改善水环境质量,提高城市河道水系输排水能力。
第十九条 新建、改建、扩建工程项目配套建设的海绵设施建设资金,应当纳入项目主体工程总投资,并与主体工程同时规划设计、同时施工、同时投入使用。
既有建筑与小区、城市道路与广场、公园与绿地纳入海绵型改造的项目,以及城市排水管网建设、防洪排涝、河道水系整治等项目的投资应由相应的实施主体列入海绵城市建设或水污染防治等投融资计划。
第二十条 市海绵城市建设工作领导小组办公室应当指导、督促涉及海绵城市建设的各相关职能部门在新建、改建、扩建工程项目时全面落实海绵城市建设要求。住房城乡建设、园林绿化、滇池管理、节约用水主管部门应当按照各自职能加强对新建、改建、扩建工程项目海绵设施同期配套建设的监督管理。
第二十一条 新建、改建、扩建工程项目应当按照海绵城市建设专项规划、规划条件及相关技术标准,编制海绵设施建设专项设计方案或者在项目初步设计文件中编制海绵设施设计专篇,并在项目初步设计阶段报相应的主管部门审查或备案。住房城乡建设、园林绿化、节约用水主管部门应当定期向同级海绵城市建设工作领导小组办公室报送审查或备案情况。
城市道路与广场工程项目在项目初步设计文件中应当编制海绵设施设计专篇;住房城乡建设主管部门在项目初步设计审批时应当对海绵设施设计方案进行专项审查,初步设计审批意见应当有海绵设施设计专项审查的内容。
城市公园与绿地工程项目在项目初步设计文件中应当编制海绵设施设计专篇,或者编制海绵设施建设专项设计方案;园林绿化主管部门应当对设计专篇或方案进行审查,并出具审查意见。
建筑与小区工程项目应当编制海绵设施建设专项设计方案,通过专家评审后,报节约用水管理部门进行备案。
第二十二条 住房城乡建设主管部门应当组织海绵城市建设相关部门和专家,对既有项目海绵设施提升改造初步设计方案进行审查,并出具审查意见。既有项目海绵设施提升改造初步设计方案应满足汇水分区海绵城市建设总体方案的相关要求。
第二十三条 各相关主管部门按职能职责指导、督促列入海绵城市建设年度计划的城市排水设施、防洪排涝、河道水系整治等项目建设,全面掌握项目建设进度情况,并定期向市海绵城市建设工作领导小组办公室报送项目建设进度。
第二十四条 住房城乡建设主管部门应在新建、改建、扩建工程项目施工图审查阶段,将海绵设施专项设计纳入审查范围,与主体工程同步审查。对不符合海绵城市建设要求的,施工图审查不予通过,不予核发施工图审查合格书。
第二十五条 市滇池管理局和县(市)区排水管理部门在进行排水技术审查时,应当审查项目是否符合海绵城市建设及区域雨水排放管理要求。
第二十六条 建设单位应当委托具有相应资质的单位承担海绵设施的设计、监理或施工。
第二十七条 建立海绵城市动态监测考核及一体化管控平台,对入滇河道断面、地下水和区域管网排放口的水量、水质以及降水等进行监测,为海绵城市建设绩效评价与考核提供技术支撑。
第四章 竣工验收和移交
第二十八条 新建城市道路与广场、公园与绿地等市政工程项目配套建设的海绵设施竣工后应当纳入主体工程项目统一验收;新建建筑与小区工程项目配套建设的海绵设施竣工后应当纳入新建项目节水设施竣工验收。
住房城乡建设、园林绿化、节约用水等主管部门在验收过程中,应当按照各自职责对项目是否按照审查通过的设计方案、海绵城市相关技术规范、标准,对配套建成的海绵设施进行验收,验收不合格的,应当要求建设单位限期整改。
住房城乡建设、园林绿化、节约用水主管部门应当健全完善统计台账,并定期向市海绵城市建设工作领导小组办公室报送新建海绵设施信息。
第二十九条 既有项目海绵设施提升改造完成后,建设单位应当组织设计、施工、监理及与海绵设施提升改造项目相关的主管部门参加验收。未按审查通过的设计方案、海绵城市相关技术规范、标准提升改造的,不予通过验收,并限期整改。
第三十条 在申报新建、改建、扩建工程项目规划核实时,建设单位应当将住房城乡建设、园林绿化、滇池管理、节约用水主管部门出具的海绵设施建设相关验收材料作为必要的申请材料,市规划局和县(市)区规划管理部门对不符合海绵城市建设规划条件和要求的,不予出具建设工程规划核实意见。
第三十一条 海绵设施竣工验收合格后随主体工程同步移交相关单位。
城市道路与广场市政工程项目的海绵设施应当移交城市道路主管部门、广场管理部门等相关部门。
城市公园与绿地市政工程项目的海绵设施应当移交园林绿化主管部门或公园绿地的实际权属部门。
建筑与小区工程项目的海绵设施应当移交产权单位或物业服务企业。
以上项目中采取PPP模式建设的海绵设施竣工验收合格后按照PPP合同约定进行移交管理。
第五章 运行维护管理
第三十二条 城市道路与广场项目的海绵设施由负责城市道路与广场管养的管理部门进行日常维护管理。
公园与绿地项目的海绵设施由园林绿化主管部门或公园绿地的实际权属部门负责日常维护管理。
建筑与小区项目的海绵设施由产权单位或物业服务企业负责日常维护管理。
以上项目中采取PPP模式建设的海绵设施,在合同约定的运营期内由海绵城市PPP项目公司负责设施运营和维护。运营期期满后,海绵设施移交相关管理单位负责维护管理。
第三十三条 负责海绵设施维护管理的单位应当做好设施的维护和管理,确保海绵设施正常运行:
(一)建立健全设施的维护管理制度和操作规程,配备专人管理,并定期对管理人员进行培训;
(二)对设施进行定期巡查、维护和维修,避免擅自占用、堵塞、拆改、废除海绵设施和向海绵设施倾倒垃圾等废弃物;
(三)落实安全管理制度和各项安全操作规程;
(四)建立健全设施运行管理台帐,并做好记录和统计。
第三十四条 在海绵设施上或者周边进行施工作业可能损坏设施或者影响设施正常运行的,建设单位和施工单位应当制订保护方案,并在建设前通知设施运行管理单位;施工作业损坏设施的应当按照设施原有功能及时修复。
第六章 附则
第三十五条 本办法所称的海绵城市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,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。
关键词:城市道路;海绵城市;透水路面;绿地
近年来,全国多个城市频遭雨袭击,引发严重内涝。城市发生内涝,从根源上说,是大量硬化的建设和建筑减小了雨水下渗,增大了地表径流量,造成了雨天全民“看海”的模式。当雨水地面径流量得到有效控制时,城市内涝现象将减少。海绵城市建设理念正是通过“渗、滞、蓄、净、用、排”的六字方针,统筹解决城市内涝、雨水资源化利用等多个问题。
1 海绵城市建设理念
海绵城市就是能够像海绵一样吸水的城市,具体来说,就是在城市内布置若干地块,用吸水材料建设,作为海绵体,平时是市民的休闲、生活区域,暴雨的时候就作为蓄水的地方。无论是道路、公园、绿地还是树林、湿地,都能吸收大量雨水。这样,可以把水消化在本地,避免汇集到一起形成洪水。当大量的雨水都被海绵体吸收之后,城市的积水也就无从谈起。那些被海绵体充分吸收的雨水还可以再次利用,如浇花、洗车等,在一定程度上可以缓解水资源紧张局面。
海绵城市把雨水的渗透、滞留、集蓄、净化、循环使用和排水紧密结合,统筹考虑内涝防治、径流污染控制、雨水资源化利用和水生态修复等多个目标。海绵城市建设既要实现生态目标,也要满足城市功能。因此,其建设必须要以建筑与小区、绿地与广场、城市道路等城市基础设施作为载体,规划、设计、施工及工程管理等各部门、各专业统筹配合,突破传统的设计理念,通过多种生态化技术,构建新型生态系统。
2 市政道路建设在海绵城市建设中的重要性
市政道路是城市空间的重要组成部分,在不断加快的城市化进程中,道路硬化用地面积能占到城市建设用地面积的15~20%。道路面积如此广泛,道路路基范围收集到的雨水量非常可观。如果能在保证道路功能的基础上,采用更为生态的设计方式,就近收集道路径流作为地下水、路边绿化带的补充水源,对推动海绵城市建设有着非常重要的意义,有利于修复城市生态环境,还可以带来综合生态环境效益。
3 海绵城市理念下市政道路的设计
市政道路建设提出“海绵+城建”的加法理念,在满足道路基本功能的前提下,海绵为主,所有配套设施一并建设。这种做法既能提升居民满意度,也能带来综合生态环境效益。在这一理念下,保定市将恒源路作为试点,进行海绵城市道路设计。
恒源路位于保定市北部,为东西向的城市次干路,道路红线为50米。道路红线北侧主要为居住区以及规划为居住和商业金融用地的基本农田;南侧为植物园以及学校。项目定位为海绵城市道路,同时结合道路两侧打造景观带。
3.1 道路横断面的设计
在满足道路功能的前提下,道路横断面尽量布置较宽的绿化带(生物滞留带),道路范围内的雨水可快速汇集入生物滞留带内,有效减小地表径流量。以恒源路为例,横断面形式为三幅路,由中央向两侧依次为:机动车道24米+绿化带2×4.0米+非机动车道2×6.0米+人行道2x3.0米。其中,道路绿化带设计为生态滞留带;道路北侧的红线外设计为下沉式绿地与现状铺装衔接;道路南侧的红线外结合植物园景观设计为植草沟,与植物园一起形成路边景观带。
3.2 道路路面材料的选择
为城市建设需要、改善生态环境,2012年建设部先后了《透水沥青混凝土技术规程》和《透水砖路面技术规程》,规范规定透水混凝土路面应满足道路路面使用功能,并满足透水、抗滑、降噪要求。海绵城市建设的设计理念中,也提出了选用透水路面的方法。
3.2.1 车行道路面。车行道可选用透水沥青路面。透水沥青路面又分为全透水式沥青路面和半透水式沥青路面。全透式沥青路面,即透水沥青面层下不设防水层,沥青下面层、基层均为可透水层,地表降水最终渗入路下土基。这种结构主要应用在园路、广场等处,在市政道路车行道中应用较少。
3.2.2 人行道路面。人行道可以采用透水砖铺砌,基层采用透水混凝土铺砌,垫层采用碎石层。
透水人行道具有多孔结构,自然降水能迅速透过人行道到达地表,适时补充地下水源;发挥土壤调节城市温度和湿度的优势,消除城市热岛效应;由于表面粗糙,透水性高,路面不积水,可有效提高行人安全性。
3.3 生态滞留带、生态树池的设计
滞留式绿化带和生态树池设有种植土,种植土的下部依次设有过滤土层和砾石,砾石的下部设有渗水管,种植土的上部设有陶粒。这样的布置结构能使渗透管发挥巨大的作用,使土壤长时间保持湿润。建议将绿化带做成低于车行道5~10cm的凹型形式,以便于收集雨水,在绿化带下方设置碎石盲沟,在盲沟底面,超过路基工作区深度范围后设置碎石层,反向路基底渗流。考虑凹形绿化带可能对车辆通行造成的安全隐患,在绿化带周边加设低矮栅栏。
3.4 其他低影响开发措施
3.4.1 下沉式绿地。下沉式绿地典型结构为绿地高程低于周围硬化地面高程5~25cm左右,雨水溢流口设在绿地中,雨水口高程高于绿地高程且低于硬化地面高程。下沉式绿地可以在道路、广场、停车场等周围设置,用以汇集周围硬化地表产生的降雨径流,截留和净化雨水径流,超过绿地蓄渗容量的雨水经溢流口排入雨水管网。下沉式绿地可以起到削减径流量、减轻城市洪涝灾害、增加土壤水分含量的作用。
3.4.2 植草沟。植草沟设计包括雨水花园、雨水湿地等生态雨水设施。通过采取与亭台、堆土等结合的方式形成微地形景观,增加植草沟的可达性、观赏性与实用性。种植植物优先选择具有一定耐涝性的乡土植物,采用乔、灌、草结合的多种群落结构,形成季相变化丰富的绿地景观。恒源路道路南侧红线外37米范围内设计为植草沟,与周边的植物园衔接,形成广阔的景观。植草沟本身具有渗透功能,在降雨较大或高坡绿地渗透饱和时,来不及下渗的雨水会顺坡汇入植草沟,水借助纵坡沿植草沟流向下游。
4 结语
住房城乡建设部组织编制的《海绵城市建设技术指南―低影响开发雨水系统构建(试行)》于2014年10月实施,为深入开展海绵城市建设提供了指导和依据。低影响开发雨水系统建设涉及到整个城市系统,应该通过当地政府把涉及到的规划、排水、道路、园林、交通、业主、施工单位和其他单位协调起来,明确目标,落实政策和具体措施。力争做到城市像海绵体一样,遇雨吸水、蓄水,需要时“释放”利用,实现雨水资源化、涵养地下水、减轻城市洪涝和排水系统压力、改善和修复城市水环境。作为城市的建设者,需及时汲取设计新理念,并在工程项目中合理运用,把我们的城市建设的更加自然、更加生态。
参考文献
[1] 海绵城市建设技术指南DD低影响开发雨水系统构建[S].
“海绵城市”试点区
安然度过暴雨袭击
2016年7月24日晚,一次特大暴雨袭击了西安市区,造成部分地段交通瘫痪,一些区域积水严重,大量车辆被浸泡在水中。而地处西安近郊的西咸新区沣西新城也出现短时暴雨,2小时内雨量接近40毫米。但在试点地区的秦皇大道、同德佳苑、西部云谷、总部经济园等实施了“海绵建设”的地块均未出现积水内涝现象。在早前6月23日的另一场暴雨袭击中,沣西新城在雨水径流总量及峰流量值控制方面也表现良好。
记者从陕西省大数据管理与服务中心实时监测数据看到,在7月24日雨量最大的19时40分至20时50分,沣西新城所在区域的“液位”监测指标显示平稳,未出现短时强降雨引发的“波峰”“波谷”,这表明地表雨水被良好吸收。
在径流水质调控方面,受测点水体外观清澈,实测显示出流悬浮颗粒物(SS)污染负荷削减率达85%以上。而在沣西新城“海绵城市”中心绿廊,记者看到,这里用于存蓄雨水的池塘里莲花绽放、水草丰茂,每到傍晚都有大量群众在此消暑纳凉,“海绵城市”建设效果凸显。
西咸新区管委会副主任、沣西新城管委会主任刘宇斌表示,“海绵城市”就是要把大概率的小降雨留下来,把小概率的大降雨控制住,解决好城市建设中安全防御和生态保育“一体两面”的问题。
记者在采访中了解到,除了消除暴雨带来的内涝隐忧,“海绵城市”建设带来的直接经济效益也十分可观。据测算,沣西新城每年大约有8000万立方米降雨量,雨水综合利用体系全面建成后可收集利用率将达到50%,直接经济效益每年约1.5亿元。而在市政道路项目改造中增加的防水混凝土墙每延米的造价为800元,增加造价仅为道路总价的1%。
2015年4月,西咸新区沣西新城获批为全国首批海绵城市建设试点区。作为西部地区唯一入选者,目前其已累计实施居民小区、市政道路、公园绿地、水利防洪、滩面治理、水生态修复等各类建设项目33项。同时,构建起包括建筑小区、市政道路、景观绿地及中央雨洪(中心绿廊)在内的四级雨水收集利用系统,有效防止了逢雨必涝、旱涝急转的城市痼疾。
“盆存留”立体化设计
探索治涝用水新模式
沣西新城海绵办常务副主任、海绵城市技术中心主任邓朝显告诉记者,通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等科学设计,沣西新城将原来的大广场、硬质路面等分解成一块块“小海绵”,扩大盛水的“盆”;再通过下凹式绿地、透水铺装等措施,分步、分阶段“存”住水分;最后,通过各种调蓄、集水设施,把各源头雨水收集起来,“留”待利用,形成了立体化的“盆存留”治涝用水新模式。
第一步是扩大盛水的“盆”。西咸新区地处西北,属于严重资源型缺水地区。对此,设计人员通过将城市“摊大饼”分解为城市“微循环”,把地面“大水泥盖子”分解成一个个独立的“小海绵”,扩大涵养水源的“盆”。
然后是分步骤“存”住水。通过透水铺装、凹式绿地、生态树池等措施,雨水被最大限度地存下来。在秦皇大道记者看到,路面原有的雨水篦子被改为侧向的雨水收集口,雨水通过“收水口”进入道路绿化带,后经凹式绿地、生物滞留槽、砾石层、盲管等设施后,85%的路面雨水会被“存”下来。
最后是“留”水待利用。总长6.8公里的中心绿廊是沣西新城四级雨水收集利用系统的核心部分,建筑小区、市政道路及景观绿地内的富余雨水最后都将输送至中心绿廊进行集中留存,必要时这些雨水将被再次利用。
西咸新区管委会副主任、总规划师李肇娥表示,通过不断探索和先行先试,沣西新城已经逐步形成包括修复新区内所有的河湖水系、保育新区内原有的绿色生态本底、建构城市内部绿网格局等多个层次的“海绵体”,为雨水在城市内部顺畅迁徙提供了路径。
大范围系统性建设
仍需迈过“三道坎”
自2015年4月起,住建部等三部委先后分两批次将共计30个城市纳入中央财政支持海绵城市建设试点以来,我国海绵城市建设已经取得明显进展。但记者在采访中了解到,从长远来看,海绵城市在我国进行系统性建设还需迈过“三道坎”:
首先,制定行业标准仍需探索。有关专家指出,目前国内海绵城市建设还没有形成“可复制”的设计方案、施工标准和验收方案,各地区还在“摸着石头过河”。
记者了解到,住建部曾于2014年了《海绵城市建设技术指南》,并提出源头减排、过程控制、末端调蓄的系统治理思路。但各地由于治理目标多样化,在具体实施过程中不免需要“因地制宜”,结合各地情况摸索更为具体可行的技术标准。
其次,撬动社会资本进入公益性项目需政策引导。技术门槛高、资金回笼慢,加上后期设施维护费用大、长期风险状况不确定等因素是促使企业投资者“望而却步”的主要原因。西咸新区“海绵城市”试点建设区涉及项目58个,其中由政府投资建设的项目为45个,占比超过77%,PPP投资项目则为4个,占比不到7%,而社会投资项目只有9个。
记者了解到,目前中央财政给予各试点城市每年4亿元至6亿元专项资金补助,但相比海绵城市建设过程中的巨额投入,财政补助显然不是长久之计。对此,不少试点地区正在积极探索相关解决办法。利用“PPP”等模式吸引社会资金进入。西咸新区沣西新城则通过共建项目公司、捆绑优质项目、配备资源、购买社会服务等方式调动市场力量参与建设。同时,也有专家建议,只有通过政策兜底保障相关企业利益,才能打消企业“想而不敢”的顾虑。
最后,体制机制亟待理顺。海绵城市建设是一个系统性工程,“牵一发而动全身”的现象十分明显。比如在对人行道、绿化带、老旧小区进行“海绵改造”时就需要协调环保、水利、城建、市政、园林等部门。“相关部门内部有自己的办事流程,层层协调过程中难免遇到障碍,影响施工进度。”邓朝显说,“这就需要能够重建体制、理顺机制,实现海绵城市建设过程中的无障碍化。”
关键词:海绵城市;气象概念;问题思考;池州市
中图分类号:TU984
文献标识码:A文章编号:16749944(2017)12016004
1引言
随着我国城镇化的发展,气候变化对城市的影响日益显现出来。我国相当多的城市不仅面临着缺水问题,还面临着城市内涝,每到夏季,受强降水侵袭,“城市看海”在多地出现。城市建设带来的水资源紧缺、水安全威协、水生态恶化等问题已成为当下城市急需解决的难题。如何科学规划城市的空间布局,使城市在遭遇气象灾害时经得住考验,值得我们思考。因此,海绵城市建设已成为新型城镇化建设的迫切需求。
海绵城市是一种形象的表述,是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用[1]。自2015年4月国家启动海绵城市试点项目以来,目前全国海绵城市建设如火如荼。池州市作为全国首批海绵城市建设试点城市,各项建设顺利推进,一些建成的示范区,水患大为降低,减少了城市居民生命与财产损失。因此,有必要总结海绵城市建设中如何将城市气象灾害减少到最低限度的成功经验。鉴于海绵城市建设技术在国内尚属起步阶段,示范项目建设和推广实践较少,笔者结合工作实践,就海绵城市建设中的气象问题进行了探讨。
2“海绵城市”中涉及的气象概念
2.1雨水与降水
目前,我国城市排水基本上采取的是快排模式,雨水落到地面汇集后,通过地下管道排出。这种以“快速排除”和“末端集中”控制为目标的建设模式[2],往往容易造成逢雨必涝,涝旱急转,雨水的循环利用考虑较少。建设海绵城市,就是利用工程措施解决雨水资源流失、城市内涝灾害频发等一系列问题,减少市政管网压力和投资。优先考虑把有限的雨水留下来,涵养城市水资源,补充城市地下水,促进城市水循环。由此可见,海绵城市具有两大功效:一是防治城市内涝,二是雨水的收集利用。
显然,这里的“雨水”实际上就是气象上所说的降水。降水是水自然循环的重要环节,是地下、地表径流的唯一源泉,也是人类水资源的唯一来源。建设海绵城市,首要问题就是要摸清楚城市降水的底,在防治城市内涝和雨水收集利用上做文章。海绵城市依据的重要数据是城市水循环中自然降雨量的多少,这是涉及气象的核心问题。
2.2年径流总量控制率与设计降雨量
在《海绵城市设计技术指南》中,有两个术语c气象关系十分密切,即年径流总量控制率和设计降雨量。
作为海绵城市的设计和考核指标,年径流总量控制率是根据多年日降雨量统计数据分析计算,通过自然和人工强化的渗透、储存、蒸发(腾)等方式,场地内累计全年得到控制(不外排)的雨量占全年总降雨量的百分比。而设计降雨量是为实现一定的年径流总量控制目标(年径流总量控制率),用于确定低影响开发设施设计规模的降雨量控制值[3],一般通过当地多年日降雨资料统计数据获取,通常用日降雨量来表示。
2.3城市内涝
海绵城市建设是针对城市内涝现状提出来的。城市内涝是指在城市区域遭遇暴雨或短时强降水天气后发生的气象衍生灾害。当城市地区降水量过多,超过其排水能力时,往往形成低洼地段积水,当积水过深、范围过大,影响到城市交通、居民生活和生产活动时即形成内涝气象灾害。
根治内涝的关键是要保护和恢复城市内原有的河湖、湿地、坑塘等具有集水涵养功能的自然“海绵体”,通过科学规划,完善城市排水防涝系统,打造人工湿地、雨水花园、下沉式绿地、“绿色”屋顶等人工“海绵体”,就地蓄留和消化雨洪,提高城市防御内涝的能力。
2.4暴雨强度公式
城市内涝在很大程度上是由暴雨造成的。城市排水系统的工程预算和相关设施建设与其设计的流量,特别是暴雨形成的流量息息相关。一般说来,设计流量的合理计算依赖于所采用的暴雨强度公式的精准程度,其计算结果直接影响城市排水工程的安全性与经济性。
暴雨强度公式是描述降雨量、降雨历时和重现期三者之间数学关系的经验公式,它依据水文气象频率分析的理论,基于已有的降雨记录数据,采用数理统计的方法得到的城市暴雨量、暴雨强度、降雨历时、时间空间的分布等,是科学表达城市降雨规律的一种方法[4]。
目前我国城市建设所采用的暴雨强度公式多为20世纪80年代初期编制,受当时气象资料、观测站点及计算条件所限,准确性大大降低。近30年来,在气候变暖的背景下,极端的暴雨频率、暴雨强度和局地强降雨特征发生了变化,现行的暴雨强度公式已不能客观反映当地暴雨的实际情况,因此,有必要重新修订和编制适用性更强、精度更高的暴雨强度公式,以适应“海绵城市”建设的需要。
2.5降水监测和内涝风险预警
降水监测是城市内涝风险预警的前提。由于城市各区域内地形地貌不同,遭遇强降水时,各处的内涝程度也不尽相同。因此,有必要开展易涝点的实地调查和研究,圈定易发洪涝及积涝点,划分高风险区域。要利用区域自动气象站的实时雨量观测数据分析雨情,为内涝风险预警提供参考依据。同时要根据强降水的监测,及时强降雨临近预报和城市内涝风险预警信息。
随着海绵城市建设的深入,越来越多城市的气象部门在开发研究以城市内涝仿真模拟为基础的城市内涝风险预警系统。在城市遇到强降水时,可根据自动雨量站的逐时雨量、应用数值预报产品、雷达估测、预测降水产品等,结合城市河道、路面、地下管道等多种不同地理信息,模拟出城市积水深度,并实现城区分区预警,全面提升城市内涝灾害的预报预警服务能力。
2.6城市干旱与缺水
城市缺水的主要原因是少雨干旱,此外,城市地面硬化面积的增加,使城市内能够涵养水源的绿地、湿地、河流、湖泊面积减少,破坏了自然水循环,加上地下水过度开发,城市水资源便会出现紧缺。
解决城市缺水问题,应顺应自然,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,补充地下水、调节水循环。同时,应加强生态绿地等“海绵体”建设,涵养水资源。在干旱缺水时,可发挥“海绵体”的功效,让这些涵养和蓄存的水资源能够“释放”出来,并加以利用。
当然,在城市干旱缺水严重时,气象部门开展人工影响天气,选择合适时机,适时启动增雨作业,在一定程度上也可缓解城市旱情和缺水问题。
2.7城市热岛效应
城市热岛效应,是指城市市区的气温高于郊外的一种气候现象。由于城市的工业、公共设施与居民等耗费大量燃料,使城市成为一个重要热源。无论从早上到日落以后,市区的气温都比周边地区高,相对于温度较低的农村,城市好像是一个“热岛”[5]。
减轻热岛效应的关键是改造城市的生态环境,最有效的措施是增加城市的绿化面积,增加市区的水体容积,营造新的小气候。开展城市绿化既可美化环境,又可调节空气温度、湿度是改善城市气候的途径之一。城市水体的热容量大,在吸收相同热量的情况下,升温值最小,表现出比其他下垫面的温度低;水面蒸发吸热,也可降低水体的温度[6],在一定程度上能够缓解热岛效应。
3池州市海绵城市建设分析
3.1自然气候
池州市位于安徽省西南部,长江中下游南岸,市域地形为东南高、西北低,自南向北呈阶梯分布;境内有三大水系十条河流,江河湖水面348.4 km2,占总面积的4%,水资源极为丰富。池州市属暖湿性亚热带季风气候,季风特征明显,雨量充沛,但是自然降雨的季节分布却极不均匀,根据池州地面气象站的观测资料发现,池州市每年2~11月均有暴雨发生,其中5~8月为暴雨多发时段,暴雨日数占全年的78.9%。近50年的气象统计数据显示,池州市的年平均降水量为1556.1 mm,其中总暴雨1107 场次。由于其地理位置和环境十分复杂,天气复杂多变,池州市降水年际变化大,春、夏季易涝、秋、冬季易旱,总的说来,旱、涝年份多于风调雨顺的年份。
3.2背景与现状
作为中国第一个国家生B经济示范区,池州市拥有园林城市、森林城市的称号,具有得天独厚的“海绵城市”架构,市区内绿化面积大,水体容积大,水域面积占中心城区面积的11.7%,湿地面积达11 km2,天然“海绵体”硕大丰满。然而,伴随城市在短期内的急剧扩张,快速的城镇化挤占河湖,城市建设侵占雨水通道和雨洪调蓄空间,河流行洪能力减弱;同时,由于城市排水系统不完善,原有城市排水管网规划设计标准偏低,排水基础设施滞后,严重降低了城市调蓄水量的能力,在遇有强降水条件下,无法及时排除地面积水。加上城区受到长江洪水和上游山洪的双重威胁,一方面,下游城区段直接受长江水位顶托;另一方面,上游山洪未得到有效控制,涝情显得尤为严重,城区内不少易涝点往往不堪重负,积水成涝。
据池州防汛部门统计,近几十年来,池州主城区多次发生水灾,内涝严重时,中心城区易涝点高达200多个,主要积水区域有30多处,多表现为市政道路、居民小区积水,阻断城市交通,带来严重损失。由此可见,池州市海绵城市建设的重点是要解决好城市的内涝问题。
3.3规划目标
为积极保护和改善城市环境现状,引导海绵城市建设示范区及其他新建的建设项目实践低影响开发建设模式,池州市在成功申报全国首批海绵城市建设试点城市过程中,制定了《池州市海绵城市建设水系及湿地规划》,根据规划,选取中心城区核心区域18.5 km2的范围,辅之点、线示范,先行先试。示范区覆盖池州市主要建成区(老城区)和典型新城区(天堂湖新区)。其中,老城区10.68 km2,占比57%;天堂湖新区为7.82 km2,占比42%。试点区域人口17.6万人。同时,专门编制了3年实施计划,计划建设水生态水安全系统等5 大类117 个项目。到2017年底,示范区年径流总量控制率72%,对应设计降雨量24.2 mm/d,城市内涝防治标准达30年一遇,城市防洪标准达100年一遇,基本建成现代雨水控制利用系统和海绵城市建设长效管理机制。
此外,池州市天然拥有丰富的水系,城市内河管道复杂,平天湖、天堂湖、月亮湖和秋浦河、白洋河、清溪河所构成的“三湖三河”六块“大海绵”,为池州市打造“海绵城市”提供了充足的自然优势,方便在降雨的时候充分将雨水留住。在这样的前提条件下,通过科学规划,优质施工,可以为雨洪创造足够的蓄洪空间并进行资源化利用,充分发挥自然海绵体系功能,既能在多雨时避免洪涝,又能在干旱时缓解缺水,真正构建名副其实的“海绵城市”。
2017年6月绿色科技第12期
4海绵城市建设中的气象思考
海绵城市建设是一个全新的课题,如何在海绵城市建设中更好地发挥气象的作用,有如下思考。
关键词:海绵城市;绿化改建;园林绿化;城市建设;生态
在我国城市化进程的加快的过程中,改善生态环境已成为人类社会迫在眉睫的首要问题。海绵城市可以使城市生态系统自然、良性、可持续性循环,建设新型生态文明城市。在海绵城市建设中,城市园林绿化具有举足轻重的作用,连接、贯穿于海绵城市建设的始终,而园林绿化的改建提升在整个城市园林绿化建设中占有很大的比重,如何在园林绿化改建提升中因地制宜地应用海绵城市建设理论则成为其中的重点、难点。
1 海绵城市理论的提出与内涵
2012年4月,在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中,首次提出了“海绵城市”的概念;2013年12月12日,在中央城镇化工作会议上提出:建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”。2014年住建部《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建(试用)》(以下简称《指南》),文中指出海绵城市是城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用,为各地新型城镇化建设中海绵城市的建设提供了指导。
2 园林绿化改建提升在海绵城市建设中功能及应用内涵
园林绿化改建提升是现代城市园林绿化建设发展中的重要组成部分,对改善城市生态环境具有重要的作用。在海绵城市的建设中需要对多专业进行统筹规划,而园林绿化由于对各专业的纽带连接作用,贯穿于海绵城市建设的始终。海绵城市的建设中,不可避免地要对原有绿化进行改建提升,使其更加符合现代生态文明城市发展的方向。城市园林绿化改建提升作为城市城市园林绿化的一个重要组成部分,对于建设海绵城市具有重要的作用。
随着城市土地资源的日趋紧张,城区新建绿地的建设空间逐渐紧缩,海绵城市建设会更多地与城市园林G化改建提升相结合,在原有绿地的基础上加强排水、调蓄等设施建设,结合不同绿地的特点与周边环境协调一致,努力消除因给排水、调蓄等设施不足而造成的一雨就涝、水资源流失等问题,增加地下水资源以及雨水的二次利用,加快解决城市内涝、雨水收集利用等问题,增强小区绿化、公园绿地、道路绿化带等的雨水消纳利用功能。
3 海绵城市建设在园林绿化改建提升中的建设应用
在已建城市园林绿化改建提升中,引入海绵城市建设的理论与技术,使其自然地融入周边的生态环境中,更好地发挥作用,形成“景观安全格局”,以尽可能少的用地、最佳的格局、最有效地维护景观中各种生态过程的健康和安全,从而构建成低影响开发雨水系统。
在城市园林绿化改建中,建设海绵城市不是对原有绿化的全盘否定,而是在最大限度地保护原有绿地生态环境的基础上,利用原有绿地的不同构成形式与特点,对受到破坏的水体、林地等自然环境采用生态的手段进行恢复和修复。在具体实施中,通过具体的园林景观施工方法,让水系统的生态功能发挥出来,将海绵城市建设理论落实到具体的“海绵体”建设上,包括公园、小区、道路等区域和局域集水单元的建设。按照新区标准进行规划,通过改造地块的建设提升周边老区对径流的控制能力。
海绵城市建设的技术方法具有多种,且每种往往具有补充地下水、集蓄利用、削减峰值流量及净化雨水等多个功能,可实现径流总量、径流峰值和径流污染等多个控制目标。因此实际建设过程中,应根据城市总规、专项规划及详规明确的控制目标,结合汇水区特征和设施的主要功能、经济性、适用性、景观效果等因素灵活选用各种技术及其组合系统。
4 在园林绿化改建提升中应用海绵城市建设理论的具体措施
4.1 控制不透水铺装面积
透水铺装被誉为“会呼吸的”地面铺装,本身具有良好的生态效益,研究表明,透水铺装径流削减能力为40%~90%,比无收集措施时提高约10%,洪峰削减能力在20%~80%,可以大大缓解城市排水压力,控制城市水体污染,维持城市水资源平衡。
在园林绿化改建提升中合理控制开发强度,在城市中保留足够的生态用地,控制城市不透水面积比例,规划硬化铺装时,选用透水材料,采用透水式的铺装设计,减少地表径流,增加雨水下渗,建立绿色可持续的雨水排放模式,充分利用水资源。建设透水铺装时,由于车行道污染相对较重、荷载较高,采用透水路面应结合道路、交通、水利及其功能等现场实际综合考虑,选用透水材料应慎重考虑。但在非机动车道、人行道、广场、停车场等荷载轻、强度低的铺装改建中,大力推广透水铺装,使雨水通过透水铺装系统有组织地汇流与传输后引入城市低影响开发设施,从而维持城市生态平衡,体现了人与环境和谐共生的可持续发展理念。
4.2 因地制宜,设计下沉式地形
下沉式地形可汇集周围硬化地表产生的降雨径流,再利用其上的植被、土壤、微生物等的作用,截流和净化小流量雨水径流。在园林绿化改建提升中,利用原有绿地的地形设计,在绿地低洼处,设置下沉式绿地,可以有效收集下沉雨水,减少地表径流。在实际施工中,利用原有地形高低起伏变化,顺着地势走向,在高程较低处因地制宜的采用下沉式设计,并可结合水景、亭台等设计形式,营造良好的下沉式设计的景观效果与实用性。因此,城市绿化改建中要特别注意保护和利用现有城市生态系统中的洼地、池塘、湖泊等“海绵体”,结合城市绿地进行综合设计,在不增加用地面积、少量建设成本的条件下,能够实现绿地多功能化、就地消纳雨水径流、减少外排雨水量、雨水资源化利用、改善生态环境等多种目标。
4.3 充分利用原有绿地的边坡、边沟
在城市绿地的中部、边缘或广场、停车场、道路的边缘,常常地势较低,形成自然的排水通道,因此在园林绿化改建提升中,利用原有绿地的边坡、边沟设计,在沟底及沟壁采用植物措施和其他工程措施相结合的设计方式,设置生态草沟,收集绿地、广场和道路上的降雨径流,对污染径流进行过滤、渗透、吸附及生物降解等一系列作用,以达到就地净化处理、控制径流污染、促进雨水下渗、延缓瞬间径流系数的目的,同时,还能降低工程造价,提高了生态草沟景观效果与生态效益。
4.4 建设地下集水管网,增强雨水收集利用
在园林绿化改建提升中,要结合城市中长期综合规划,结合现场实际情况,在改建绿地地下改造、建设地下雨水收集管网,将雨水进行下渗和收集,最大程度地把雨水保留下来,减少了城市对市政管网的依赖,从而能减少管道铺装投入,减少对雨水进行综合利用。
4.5 选用适宜的园林植物
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;园林景观;设计
中图分类号:U455 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20170432207
近年来,我国经济快速发展,城市面临着环境污染严重、生态系统遭到破坏、洪水内涝等一系列的问题。随着人们生态意识的不断增强、环保认识的逐渐提高、对美好生活的不断追求,现代化城市建设要能够适应环境变化和应对自然灾害方面具有良好的弹性,海绵城市的建设理念应运而生并被大力推广。
1 海绵城市概述
海绵城市是一个形象且综合的概念,让城市变得像海绵一样具有弹性,这是我国在借鉴国外先进的雨洪管理理念基础上,提出的适合我国国情的一种顺应自然、与自然和谐共生的城市建设与土地开发、管理、保护的方法。本质是改变传统城市建设理念,解决日益恶劣的环境问题以及由其引发的自然灾害,以生态优先,建设人与自然和谐共处的居住环境,让城市顺应自然、尊重自然,实现城市与环境的协调发展。通过合理的规划布局、科学的技术手段,改进和优化城市水生态基础设施,实现“自然积存、自然渗透、自然净化”三大功能,达到降低城市雨洪压力、涵养水源、净化雨污水土、改变城市微气候、优化城市景观的目的。
2 园林景观设计在海绵城市建设中的作用
建设海绵城市的关键在于构建相应的水生态基础设施,水生态基础设施对应的就是园林景观格局。园林景观设计和海绵城市建设密不可分,发挥着重要作用。通过园林景观设计打造既实用又美观的水生态基础设施,科学、合理、经济地实现水资源的利用,得到最大的生态效益,改善城市居住环境。
3 海绵城市园林景观设计的一些措施
海绵城市园林景观设计就是要综合运用“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,通过合理利用自然环境条件,适当应用先进的人工技术、材料,能有效的整合自然水资源以及保护生态环境,实现城市的可持续发展。
3.1 设置渗透性铺装
海绵城市园林景观的铺装要有渗水、滞水和排水的能力,实现减洪、水质净化与地下水涵养等功能。在道路、广场、停车场等铺装设计中优先采用生态透水材料,如透水沥青、透水砖、鹅卵石等,使雨水能够及时渗入地下,不但起到削减洪峰、减少水土流失、降低“热岛效应”的作用,还能吸声降噪、吸附粉尘污染,效降低投入、减少维护成本,使铺装自然美观,更容易贴合环境生态。
3.2 因地制宜设置排水系统
在海绵城市园林景观设计中,排水系统要能起到滞水、净水、排水以及部分蓄水的功能,设计时应因地制宜,根据当地的高低地势、水流汇聚情况、降雨水平、土壤性质以及植被覆盖等条件,综合分析并进行系统化的科学布置。排水系统分为地面自然排水、沟渠排水和管道排水三种方式,在一般情况下应以地面自然排水为主,沟渠排水和管道排水为辅。地面自然排水依据地形地势建造自然绿地缓坡,雨水在下坡的时候慢慢被吸收,实现滞水、排水的功能,余下的雨水将被导流到蓄水系统中。地面自然排水不仅造价和维护费用较低、不影响土地使用功能而且美观环保,能构成良好的园林景观要素。沟渠排水主要有生态植草沟、溪流、旱溪等形式,设计时应适当增加布置适宜生长的植物和沙石等配置,在植物、沙土的过滤、沉淀作用下,净化水资源、涵养地下水,达到迅速导流的目的。管道排水则能更快速直接的实现径流疏导和排放,设计时应注意考虑排水口的设置,既要保证在低洼雨水汇集处,又要避免冲蚀地表土、植物茎叶和垃圾物的堵塞。
3.3 设计中应考虑利用自然净水
海绵城市园林景观中,自然净化水资源在保护生态环境和节约能源及投资方面具有相当突出的优点。通过土壤和植物的物理、化学和生物学作用原理,有效对水体污染物进行阻挡、过滤和吸附消除。在自然净水系统中,地形布置是关键,能有效疏导水资源;而植物选择是否得当则是重点,将直接关系到净化效果。自然净水的主要过程是先利用缓坡地形来降低水体流速,自然沉淀一些大颗粒杂质,再通过沙石土壤、植物根茎叶的渗滤作用分解水中的污染物, 借助植物吸收水中的一些有害物质和杂质,最终达到净化水资源的目的。
3.4 设计生态节约蓄水系统
海绵城市园林景观中的蓄水系统,应结合相应的水资源净化和再利用技术措施,能够获得最大的景观生态效益,构建成成本投入少、后期养护管理资源消耗小的节约型系统。
3.4.1 雨水湿地
雨水湿地一般为下凹绿地形式,区域内种植灌木、花草乃至树木等植物,降雨的时候能将雨水汇集其中,可短暂或长期的由湿地形态存在,要发挥储存和净化作用,构成良好的景观。这种绿地的植物配置应采用耐涝湿的植物,尽量使用本地植物,以适应本地气候和生态环境,打造出生长茂盛、层次高低错落、品种丰富多样的湿地生态系统。
3.4.2 人工湖
人工湖是园林景观的重要组成部分,也是海绵城市建设中最核心的蓄水场所。在建设人工湖的时候,湖内应结合排水系统,将经过净化处理的雨水、地表水、中水水资源作为补充,以保持水循环的平衡,要根据实际情况配置水生湿地植物、水生动物、微生物种群,慢慢建立起稳定的水生态系统。人工湖沿岸以及浅水区应综合考虑湖体环境特点,模拟天然湖泊,配置不同功能和不同景观效果的植物群落,达到摸拟自然、情景交融的观赏效果,提高水体自净能力,提高环境质量,减少运营成本,实现节约型建设。
3.5 在园林景观中充分利用水资源
水是宝贵的资源,海绵城市本着强调生态节约式的建设理念,在水资源日益紧缺的今天,将雨水资源利用与园林景观结合起来显得尤为关键。在园林景观的设计中,应考虑充分使用水资源,提高水资源的利用率,多措施并,发挥各种创意通过多途径收集的水资源来打造节约型园林水体景观,如喷泉、瀑布、雨水链等,把水资源利用与景观营建结合起来;合理优化利用水资源来浇灌绿地、冲洗道路广场实现经济节约的园林管护,将“耗水型”园林变为“节水型”园林。
4 结束语
通过对海绵城市中的园林景观设计的进一步分析和阐述,了解到在海绵城市中合理进行园林景观设计,不但有效实F自然美观、经济适用,运行管理十分有效。在我国城市建设快速发展的今天,城市建设必须符合可持续发展的战略方针政策,强化相关建设规划设计人员的培训工作,让全社会对海绵城市建设有一个更加全面的认识和了解,通过与园林景观设计的紧密结合,使城市建设更加成熟,功能更加人性化,发挥更显著的生态功能,更好的满足社会发展的需求。
参考文献
[1]莫琳,俞孔坚.构建城市绿色海绵――生态雨洪调蓄系统规划研究[J].城市发展研究,2012(05).
[2]王大乐.城市园林绿地中雨水利用的景观化探讨[J].北京林业大学,2007.
[3]文萍.“海绵城市”建设理念在城市园林中的运用和推广[J]. 现代园艺,2016(10):126-127.
[4]刘书影.园林生态学研究进展――海绵城市理论及其在风景园林规划中的应用研究[J].农技服务,2016(05):248.
[5]杨阳,林广思.海绵城市概念与思想[J].南方建筑,2015(03).