发布时间:2023-10-05 10:22:23
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篇海绵城市建设分析,期待它们能激发您的灵感。
Abstract: Sponge city is a new concept in urban construction in recent years. It is the main direction of current and future urban construction. With the rapid development of modern cities, municipal water supply system is facing enormous pressure, the city water shortage problem is serious. In order to solve this problem, the concept of sponge city is proposed. This paper discusses the background and the connotation of sponge city and the significance and influence of sponge city on water supply.
关键词:海绵城市;市政供水;意义;影响
Key words: sponge city;municipal water supply;meaning;influence
中图分类号:TV674 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)22-0033-02
0 引言
当前,随着城市水资源短缺问题的日益严重,各方工程开始注重τ晁的利用与排放,因此海绵城市建设的新思路应运而生,它将城市雨水利用与市政供水工程建设有效地关联起来。海绵城市建设的思路是利用“吸、渗、滞、蓄、净、排、用”等多种技术构建低影响开发的雨洪管理体系,通过有效地利用和排放雨水,进而实现预防城市内涝、利用雨水资源、美化城市等效果。总地来说,海绵城市的建设除了能满足城市的用水需要,还能使城市水资源短缺问题得到缓解,市政供水压力也会随之减小,有利于现代化城市的持续发展。
1 关于海绵城市的建设背景
受气候变化和人类活动因素的影响,城市出现了水体污染、水资源短缺、洪涝以及生态系统退化等多种问题。城市的快速发展和自然环境的变化都使得我国很多城市对水资源的需求量越来越大,因此,市政供水压力也就越来越大。有学者做了1997年到2050年我国城市化率、城市总人口、城市需水总量和城市雨水总量的数据对比,见表1。
从表1中可以看出,随着时间的变化,城市化率、城市总人口、城市需水总量和城市雨水总量都呈上升的趋势,雨水的可利用量也在持续上升。除湖泊、江河的水资源以外,还可以充分利用雨水作为城市第二水源,城市生态雨水系统的构造,不仅能减轻城市的供水压力,还能使水体黑臭等问题得到缓解,同时在多雨季节有效地减轻了城市内涝,有利于城市生态环境的改善和修复。
为了使城市化进程带来的一连串负面效应得到解决,从20世纪90年代起一些发达国家就针对城市内涝问题提出了解决方案,例如澳大利亚的水敏感城市设计(water sensitive urban design,WSUD),WSUD依据有关城市水循环系统的概念,对污水处理、水资源的再循环利用以及城市供水等进行了一个整体的综合管理(图1),推动了城市建造与规划的改变,使城市实现可持续发展。
2013年12月,中央城镇化工作会议上首次对水资源缺乏,洪涝灾害,水体污染等问题,提出了海绵城市的理念:“在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,建设自然保存、自然渗透、自然净化的海绵城市”。这使得海绵城市建设在我国城市建设中新兴起来。
2 海绵城市理念
海绵城市理念是通过提高对城市建设方式和规划设计的管理,使植被、水系和建筑等都能对雨水有着吸纳、蓄渗和缓释的作用,让雨水不产生径流,城市的发展能够自然渗透、自然积存和自然净化。海绵城市建设运用科学合理的平面和竖向设计对不同设施进行组合,综合采取 “渗、滞、蓄、净、用、排”等方式,最大程度上减轻了城市化过程中对生态环境产生的消极影响。
海绵城市建设理念是一种对环保的、科学的、自然和谐的生态理念的深入渗透,是贯彻落实城市可持续发展方针的体现,它不仅能促进城市的可持续开发,还能使城市深入建设。事实证明,在市政供水中倡导海绵城市理念,能够对各种水资源进行充分利用,减缓市政供水压力。
3 海绵城市对市政供水意义
3.1 减轻城市供水的压力
海绵城市对水资源具有自然积存、自然渗透和自然净化的能力,在现代化城市进程中,能使城市建设与城市资源的关系更加和谐。海绵城市的建设来不仅能提高城市水资源的利用率,还能有效解决城市水资源短缺的问题。在城建中,要统筹兼顾雨水的开发、管理和排放系统,对于雨水的渗透、存储、管理和净化要进一步加强,充分利用雨水资源,对水资源进行再循环利用,使城市供水的压力得以缓解。
3.2 缓解市政供水管道网络压力
在建设海绵城市的过程中,应该将人工措施与自然措施合理地结合,尽量维护好城市建设之前的自然水文特征,涵养水源最好的方法是通过最初城市的生态系统来实现。另外,改造传统的粗放型城市,离不开生态手段,例如多种植植被、修复已经被破坏的水体等。在城市建设中,提高植被覆盖率,让雨水能够自然积存、渗透并净化,进而满足了城市生产生活中对水资源的多重需求,缓解了城市管道网络压力、提高管道网络承载力。
4 海绵城市对市政供水措施及注意问题
海绵城市通过“吸、渗、滞、蓄、净、排、用”七字方针加强了对雨洪的管理,下雨时采用吸水、渗水、蓄水、净水、排水的方式,适当时可利用雨水,完成了对雨水的排放与利用。从某种程度上来说,以上七字方针的雨洪管理理念与市政供水规划设计是紧密联系的。为了实现传统市政供水、排水理念的转型,可以将海绵城市理论与现代城市市政给供水系统规划设计相结合。根据海绵城市的理念,市政供水不再是单纯地满足雨水径流排放和城市居民用水、排水的需求,同时也要包含综合利用雨水、防止内涝、控制径流污染等工作内容,规划设计目标从传统的单一化模式转变为多元化的模式。为了完成多元化模式的目标,需要适当的转变市政供水系统规划设计的标准和手段,从而满足新时代下市政供水设计规划需求。所以,应构建“大一统”的规划设计思路,综合考虑市政供水系统设计、城市道路基础设施建设、城市绿化设计和城市湿地景观设计之间的有效结合。
根据“大一统”的规划设计思路,市政供水系统可以采用结构性和非结构性两种策略。每种策略所对应的措施也不尽相同,结构性策略可以采用建设雨水花园、蓄水池、生物滞留池、植被浅沟、干井、渗透沟、透水铺装等措施来实现;而非结构性策略可以采用主要措施为:合理设计道路布局、扩增可透水路面和植被的面积等。
在规划设计城市供水系统时,应当合理优化配置水资源,实现对城市给排水系统的统一规划设计。首先需要通过基本的调查预研,估算城市的用水情况。根据当前城市用水量的需求,可以从两个方面设计规划。一方面在保证未过度开发的情况下,合理开发利用城市地下水,另一方面为了实现雨水资源的合理使用,可以在合适的场地修建蓄水池等基础设施,下雨时在存储水资源的同时也解决了部分排水问题。另外,通过优化城市污水处理机制,完成对水资源的多次循环重复利用,可以极大地提升水资源的使用率。在整规划设计过程中,应考虑城市的地形地貌、建筑的设计概况,尽量避免与给水系统规划设计产生冲突,满足因地制宜的规划原则。特别在设计规划给水管道系统时,必须根据当前城市的地质条件、地下建筑布列和障碍物类型等情况合理布置管道,以降低施工难度。
5 结语
综上所述,基于海绵城市理念,可充分利用城市雨水资源,解决了城市水资源短缺问题,为市政给排水规划设计提供了一个全新的方案和设计思路,是现代乃至未来城市发展趋势之一。因此,在现代城市规划中,合理建设海绵城市,发挥其优势,打造一个全新的市政供水系统,将对现代城市建设将产生深远的意义。
参考文献:
[1]章林伟.海绵城市建设概论[J].给水排水,2015(6):177.
[2]王微微.新形势下城市市政给排水规划设计分析[J].黑龙江科技信息,2014(2):173.
关键词:海绵城市;水生态;山地城市
2015年10月,国务院办公厅《关于推进海绵城市建设的指导意见》,提出到2020年,城市建成区20%以上的面积达到海绵城市建设目标要求;到2030年,城市建成区80%以上的面积达到海绵城市建设目标要求。该意见确定了各城市海绵城市建设时间表,贵州作为全国生态文明先行示范区,更需抓住国家对海绵城市建设大力支持的政策机遇,结合贵州特点,统筹推进进行海绵城市建设。本文主要分析了贵州省海绵城市建设的必要性及贵州海绵城市建设的特点。
1贵州省海绵城市建设的必要性
1.1贵州省城市水生态环境不容乐观
随着贵州省城镇化、工业化的推进,各大小城市出现了很多“城市病”,在水生态方面,主要表现在以下两个方面:(1)城市水环境变差。目前贵州省很多城市的主城区的排水系统主要采用雨污合理制,每遇暴雨,合流制管段的大量污水会随着雨水溢流至自然水体;其次,部分城市污水收集率不高,城市生活污水溢漏至自然水体的现象十分严重;再次,由于贵州建设用地紧张,部分城市绿化率不高,暴雨时节,城市路面、屋面雨水未经足够的生态净化,直接汇入城市河流,径流污染严重。以上因素导致许多城市的河流和胡泊水环境较差,甚至为黑臭状态,如现状的安顺市的贯城河、六盘水的水城河等。(2)城市内涝时有发生。随着城市建设的快速发展、城市人口的增加以及城区面积的增大,城市下垫面较建设前发生了较大变化,原有的城市防洪排涝系统的负荷越来越大,某些本身排水条件较差、排水系统建设滞后的城市频繁出现城市内涝,造成了巨大的经济损失,如2014年7月18日,贵阳主城区24h内降水量达201.7mm,内涝受灾人口近19万人,直接经济损失7307.5万元。
1.2贵州喀斯特地貌发育、城市水生态环境脆弱
贵州省大部分城市都座落在喀斯特地区,地形破碎、土层较薄、地表渗漏强、有水留不住、环境容量小,水生态环境稳定性差、生态环境一旦被破坏,其修复难度较大。贵州的生态环境总体偏好,但是城市水环境并不乐观,由于大部分城市建设于喀斯特地貌发育地区,环境风险较大。海绵城市的建设理念,系统的提出了针对水环境、水安全、水资源、水生态的一系列工程建设方法和措施。通过加强对原有生态系统的保护、修复已破坏的水生态环境以及实施低影响开局,达到改善水环境、保障水安全,利用水资源、修复水生态的目的。因此,在贵州各城市推进海绵城市的建设,十分必要,而且国家已提出了海绵城市建设的时间表,海绵城市的建设刻不容缓。
2贵州省海绵城市建设的特点
2.1贵州海绵城市的建设方向
海绵城市的建设涉及的部门多、需解决的问题也多。涉及的部门有建设、环保、规划、水利、园林、国土等部门,解决的问题有水环境修复、水安全改善、雨水资源利用等问题,因此在多部门、多专业、多问题导向的复杂环境里,需重点提出建设方向。根据前述分析,贵州省大部分城市已经面临严重的水污染问题,部分城市应及时解决水安全问题,只有少部分城市需要对水资源加以利用。因此,贵州省各城市在海绵城市建设过程中,应首先主要解决水污染问题和水安全问题,只有在部分缺水城市,可结合经济条件酌情实施雨水资源化利用。
2.2贵州省城市建设方法和特点
海绵城市是个宏观的概念,需要大大小小的工程措施进行有机的组合和布局来完成。海绵城市的建设核心是低影响开发,通过各种工程措施有机组合模拟雨水在城市里的自然循环,恢复水生态的自然修复功能,营造良好的人居环境。因此,与传统的建设的方式不同,海绵城市并非讲究“规模效应”,更讲究“生态效应”。针对不同城市,其建设方法不同、工程布局也有差异。结合贵州城市发展的特点,贵州省海绵城市建设方法和布局有以下特点:
(1)贵州省城市规模小、发展速度快,海绵城市的建设以城市新区建设为主,旧城改造为辅。海绵城市建设主要考核指标是年径流控制率,《关于推进海绵城市建设的指导意见》提出,在2020年及2030年,城市建成区20%及80%以上的面积达到海绵城市建设目标要求(即年径流控制率达到70%以上),其中“城市建成区”既包括城市新建区,也包括旧城区。贵州的城市规模较小,仅贵阳市中心城区人口大于100万,其余大部门城市城区人口在25万人以内,根据国家城镇化的总体要求,未来一段时期内,贵州省绝大部分城市的城市新区的建设力度较大,发展速度相对较快,规划也更加科学合理,因此,海绵城市建设的条件较好;而对于老城区,由于贵州用地条件较差,城市的建筑密度较大,绿化率偏低,在老城区进行海绵城市的建设改造难度偏大。所以,要完成在2020年及2030年分别达到“城市建成区20%及80%以上的面积达到海绵城市建设目标”要求,应积极在城市新区开展海绵城市的建设,而对于旧城区,仅仅以问题为导向,结合旧城改造实施低影响开发实施的建设,不宜大拆大建,大面积铺开进行海绵城市的改造。
(2)贵州省城市形态以山地城市为主,海绵城市的建设需结合山地城市的特点进行设施布局。①山地城市的建设用地平均坡度较大,决定了雨水在城市建设区域的平均流行速度比平原型城市要快。因此,要将一定降雨量的雨水“留”下来,需加强“滞”方面的工程措施,延缓雨水在城市内的流行时间,同时增加“渗”的功能和效果,缓解洪峰的峰值,降低内涝风险。②许多山地城市往往是“群山环抱”,其城市内河就是城市山体汇水面积的收纳水体,每逢暴雨,城市内涝风险极大。海绵城市建设的基本要求就是最大限度的降低城市内涝风险。因此,与平原型城市不同,对于贵州山地城市的海绵城市建设,除了解决好“高频率,小暴雨”下的雨水存储问题,更应解决好“小概率,大暴雨”的内涝风险问题,在海绵城市建设的过程中,需同时建设城市规划建设区域外的雨水防洪设施。
(3)伴随贵州城镇化进程,海绵城市的建设尤其应重视规划引领、示范引领。贵州省快速的城镇化率必将带来大量的城市小区建设、城市道路和广场建设、城市公园建设以及城市水体建设。这些建设项目恰恰是海绵城市建设实施的重要载体,但是以上项目往往涉及到多专业、多部门的协调与合作,实施起来相对复杂。因此,要将海绵城市相关项目有机有序的进行建设,规划引领十分重要和必要,在编制各城市总体规划、控制性详细规划以及道路、绿地、水等相关专项规划时,应将雨水年径流总量控制率作为其刚性控制指标。另外,目前“海绵城市”作为一种全新的建设模式,全国范围内都在不断的学习和探索,甚至在某些建设理念上仍然存在着观点分歧。如何能从技术上创新、从管理上创新、从融资上创新,开辟出一条符合贵州实际的海绵城市建设体系和方法,是专业技术人员和管理部门正在努力探索的目标。因此,要全面推进贵州省海绵城市建设的步伐,还应加强示范引领,尤其是作为全国海绵城市试点城市之一的贵安新区,可将其在海绵城市建设过程中的好的经验进一步总结,为贵州省其他城市建设提供科学的方法,加快推进全省海绵城市的建设步伐。
3结语
关键词:海绵城市 低影响开发 下沉式绿地 海绵体 措施
1、海绵城市建设的理念
海绵城市就是指城市能够像海绵一样吸水,是在城市建设过程中兴起的一个新型的关于城市建设的概念。它突破了传统的“以排为主”的城市雨水管理理念,依托建筑、绿地、广场、道路、水系等多种基础设施,并以之为载体,充分考虑到城市基础设施运行安全和城市水安全,在此基础上,分析水文条件和规划指标的差异性,以及项目操作的可行性,综合利用渗透、滞留、蓄存、净化、回用、外排等多种生态化技术,从而起到补充地下水、调节水循环的作用,并构建起新型的城市低影响开发雨水系统,在遇到降雨时能够最大限度地留住雨水。无论是湿地、草地、树林还是湖泊,都能吸收大量的雨水,把雨水就地消化,有效避免它们汇集到一起形成洪水。当大量的雨水被城市海绵体吸收之后,城市也就不存在大面积积水了。这些被“海绵体”充分吸收的雨水还可以被再次利用,例如用做绿化用水、景观用水等,在很大程度上可以缓解城市水资源紧张的局面。
2、海绵城市-―低影响开发雨水系统构建的原则与措施
2.1概念和构建原则
2.1.1概念。
海绵城市-―低影响开发雨水系统是指在场地开发过程中采用源头控制、分散式贮存维持场地开发前后的水文特征较为一致,维持场地开发前后水文特征不变其核心内容。从水文循环角度,要维持径流总量不变,就要采取渗透、储存等方式,实现开发后一定量的径流量不外排;要维持峰值流量不变,就要采取渗透、储存、调节等措施削减峰值,延缓峰值时间。低影响开发设施包括透水铺装、绿色屋顶、狭义下沉式绿地、生物滞留设施、湿塘、雨水湿地、蓄水池、调节塘、植草沟等。
2.1.2基本原则。
海绵城市-―低影响开发雨水系统构建的基本原则是生态优先、规划引领、安全为重、因地制宜、统筹建设。要将这一原则真正落实,就需要对城市空间进行重新梳理和规划利用,必须将低影响开发雨水系统构建提升到城市规划层面以及职能部门相互配合的操作层面,要以各层级规划为控制途径,一方面保护现有可能影响城市水生态的敏感区域,限制开发;另一方面将低影响开发这一理念植根于新开发或需要改造的城区,并落实到建设规划的每个环节和细节中。海绵城市建设既要实现功能目标,也要满足生态目标。这就要考虑城市基础设施安全运行和城市水安全的问题、各地区水文条件差异性、规划指标及项目操作层面的可操作性。各城市可根据自身的水文条件、水安全要求、水资源状况,确定符合自身需要的海绵城市建设目标,创新建设和管理模式。
2.2建设海绵城市的具体措施
2.2.1转变城市建设的观念。
建设海绵城市,首先要转变观念。在传统城市建设模式中,硬化路面占有较大面积。排水功能主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施,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,旱涝急转的尴尬局面。而现在海绵城市的建设理念则要求让城市回归自然,强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等低影响设施来组织排放径流雨水,以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念,先利用场地源头设施对部分径流雨水予以调蓄净化和回收利用,最后是实现安全有序排放。
2.2.2提高现有“海绵体”的质量。
海绵城市建设的主要途径有3个方面:保护城市原有的生态系统;生态修复和恢复;低影响开发。首先要对原有的“海绵体”进行保护,现代城市水系统建设过程中应最大限度地保护原有的河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等城市雨水滞纳区不受开发活动的影响。其次,对已经受到破坏的水体、绿地、湿地等“海绵体”,应运用物理、生物和生态等综合手段逐步进行修复,并维持一定比例的生态空间,使其水文循环特征和生B功能逐步得以恢复。再次,在缺水地区,通过生物滞留设施、下沉式绿地、雨水花园、植被浅沟、绿色街道、绿色屋顶、透水铺装等低影响技术措施,强化雨水积存、渗透,补充地下水,削减地面雨水径流,其他地区则利用池塘、雨水湿地、蓄水池等措施调蓄、净化雨水,以削减径流峰值,防止内涝。
2.2.3扩大城市“海绵体”的规模。
在提高原有“海绵体”质量的基础上,还要建设具有一定规模的城市“海绵体”。首先,以城市建筑、道路、绿地、广场等建设为载体扩大绿化规模,设置包括垂直绿化在内的多种绿化形式,例如推行屋顶绿化。绿色屋顶在滞留雨水的同时还能起到节能减排,缓解“热岛效应”的作用;其次,通过构建生态廊道来保护城市生态多样性,改善城市的生态环境,为生物迁徙和水资源调控提供必要的通道网络;再次,通过建设人工湿地等措施来修复水生态环境。湿地素有“城市之肾”的美誉,因地制宜地建设人工湿地,对保护城市水系统生态环境有着极其重要的意义。
3、海绵城市建设的意义
3.1社会意义
3.1.1海绵城市建设的理念为城市老旧城区“海绵体”建设提供了新思路。大中型城市中老旧城区占的面积比较大,与新城区相比,老旧城区的洪涝灾害、雨水径流污染、水资源匮乏等问题更为严重,且老旧城区改造还面临空间条件有限、改造难度大等问题。相比建设大型地下调蓄池、大规模改造雨水管线等方案,改造设置一些城市“海绵体”是一个更加可行的思路。在整个设计过程中,可通过原有的老旧建筑雨水管断接技术,将雨水管线接入周边公园、水体、集中绿地等,集中贮存雨水,也可以利用小区内部的花坛、绿地等建筑设施空间布置雨水花园、下沉式绿地;城市道路可结合道路绿化带、树池等绿化空间,布置生态树池、植草沟等低影响开发设施,有效地对地表径流加以蓄、滞、渗、排等。
3.1.2海绵城市建设可以减少城市内涝的发生。通过海绵城市的建设,将防、排、蓄、渗、滞等措施合理地结合起来,大大减轻城市防洪排涝的压力,有利于减少城市洪涝灾害的发生,维护城市居民安定的生活环境。
3.1.3海绵城市的建设在一定程度上解决了城市水资源短缺的问题。自20世纪70年以来,我国城镇化的速度越来越快,随着城市人口不断增多,城镇化水平的不断提高,许多城市水资源匮乏的问题日益突出。海绵城市建设为解决城市水资源供需矛盾提供了新的思路。通过海绵城市建设,可以实现自然生态雨水的有效利用,在一定程度上缓解城市水资源短缺的压力。
3.2经济意义
海绵城市建设非常注重对天然水系的保护利用,减少了给排水管道的混凝土工程量,经济效益显著。海绵城市减少了城市水灾,以及水灾经济损失。水利的调蓄设施又往往与城市既有的绿地、园林、景观水体相结合,“净增成本”比较低,还能大幅减少水环境污染治理费用,降低城市内涝造成的巨额损失。
3.3生态意义
建设海绵城市有利于城市生态环境的改善。海绵城市强调增加绿地,降低城市地面的硬化比例。有研究表明,城市地面硬化直接阻断了雨水补给地下水的途径,使地下水水位难以回升。通过海绵城市的建设,可以增加城市绿色空间,收集并处理雨洪水,这些被处理过的水可以用于生产和生活,或者作为景观用水,补给地下水等,从而改善城市生态环境。可以说,海绵城市建设的实施为构建绿色美好家园做出了突出的贡献。
4、结语
随着现代城市建设步伐的不断推进,海绵城市作为该进程中的一部分,必将得以广泛应用,从而发挥其在解决城市洪涝灾害频发与水资源短缺矛盾方面的重要价值。
参考文献
关键词:海绵城市,生态环境,水资源,建设理念
中图分类号:X321 文献标识码:A DOI:10.13719/14-1279/tu.2016.04.106
0引言
海绵城市,顾名思义就是像海绵一样的城市,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。其机理是下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,干旱时将存蓄的水释放、利用。现如今国家已将这一理念在一些城市试行,以期取得良好成效。相关专家学者也已深入探讨、研究、践行这一设想模式。
1海绵城市建设理念的提出
1.1适应现代化的城市建设
现代化的城市建设,高楼林立、柏油马路四通八达,使城市绿地面积逐渐减少,渗水能力严重下降,越来越多的雨水资源流入城市下水道,浪费水资源。而海绵城市概念的提出正是针对这一情况,更多地利用城市中的江河湖泊、绿地植被,甚至一些新研发的蜂窝型大孔渗水地砖来吸收渗透大自然的雨水,防止城市病———由降水的不确定性引起的旱涝灾害的发生。
1.2维护城市生态环境平衡
地球是我们赖以生存的家园,随着城市的飞速发展,汽车尾气的排放、工业污水的排放,城市生态环境遭到严重破坏,作为城市的一员、海绵城市的建设者,维护城市生态平衡刻不容缓。而海绵城市建设正是通过建设水系湿地、绿地广场、城市道路、地块内部消化等方式来发挥其作用,而这些措施便于维护城市生态环境平衡。
1.3充分利用自然水资源
之前有一个令人印象深刻的公益广告———大自然的最后一滴水将是人的眼泪,可见水资源对于人类的重要意义。以往的城市模式,雨水多数是通过井盖等雨水收集设施流入城市下水管道,干净清澈的大自然之水直接流入地下雨水管无疑是对珍贵水资源的最大浪费。更重要的是,对于一些沿海城市受季风影响,夏季强降水甚至台风、风暴很容易引发城市内涝、山体滑坡、泥石流等灾害,对当地经济乃至人们的生命财产安全造成了严重威胁。所以建设海绵城市有利于充分利用水资源,减轻人民生命财产安全损失。基于上面提到的三种情况,海绵城市的建设必将对缓解城市“旱涝”灾害,减轻城市热岛效应,促进城市化进程起到巨大作用。
2海绵城市建设理念中的关键技术
海绵城市的建设理念日益成熟但是涉及到实际技术水平与效果仍需时间的检验,其关键技术主要包括:水系湿地、绿地广场、城市道路、地块内部消化等四个方面,以下做详细介绍。
2.1水系湿地
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。水系是流域内所有江河湖泊等各种水体组成的水网系统,其调节蓄水作用与河流长度、流向、水系状况与流域范围、支流数量及其形态、河网形状密度等有直接关系。而湿地是指天然或人工等形成的沼泽地等带有静止或流动水体的浅水区域,与海洋、森林共同构成全球三大生态系统,由此可见其在海绵城市建设中的重要作用。现在越来越多的城市开始兴建人工湖,无论是公园还是小区,建设形状造型优美,水质清凉的人工湖或者人工环水水带用来净化环境,增强城市蓄水排水能力。笔者认为相关部门的湿地水系建设经验日趋丰富,关于试点城市的湿地水系建设其技术较为成熟,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。
2.2绿地广场
绿地是城市规划中的专业术语,全称为城市绿地,是指城市专门为改善生态、保护环境,为居民提供的游憩场地和美化景观所用的绿地。绿地广场实则为城市中的街心花园,其中植被众多,利用光合作用有效吸收二氧化碳放出氧气,为缓解城市热岛效应做出重大贡献。随着城市化的发展,许多城市建设街心花园、广场绿地等基础设施,在美化环境,服务群众的同时,也起到了强大的涵养水源的功能,下雨时吸水,干旱时蒸发放水。近年来,城市建设利用公园绿地作为“蓄水池”,由繁茂的植被吸收涵养城市降水中的多余水分,再经阳光照射植被中水分蒸发,形成小水珠在天空凝结成云,最终降落城市,实现生态水循环。为建设新兴海绵城市,绿地广场的建设也迫在眉睫,植被的种植与培养依靠城市中有经验的园林工作者。值得一提的是,新型蜂窝状渗水地砖的出现,使城市公园小路既摆脱了雨雪天气泥土道路的泥泞不堪,又快速有效将雨水通过地砖渗透到地砖下的泥土中,蓄存水分,在城市绿地中的小路可以大量利用这种材料来实现绿地的海绵作用。
2.3城市道路
交通在一定程度上决定着城市的兴衰,四通八达的城市道路交通使商业交往更为便利,这势必会带动整个城市的经济发展。现如今城市道路越建越宽广、越建越气派、越建越坚实,但是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。我所生活的城市近年来就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。
2.4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与实行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。若建设海绵城市,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,实现对海绵城市的合理规划。比如,城市里要合理规划土地使用情况,分配好建筑用地、绿化用地、湿地湖泊在城市中所占的比重,合理规划才能更好地发挥涵养水源的作用,真正使城市发展得更为美好。
3结语
海绵城市是随着时展变化所产生的新兴的城市形态,也是新型城市理念,其发展顺应保护自然、维持生态平衡的发展观念,在未来将会进行更广泛地推广。无论是水系湿地还是绿地广场,亦或是城市道路、地块内部规划,这些都是海绵城市应具备的硬件设施。我们要做的就是掌握海绵城市建设技术、利用海绵城市建设政策,更好地为城市居民服务,为人民造福,建设我们独一无二的资源节约型、环境友好型社会。
参考文献:
[1]杜雨欣.全国性657城中有300多属严重缺水或缺水城市[N].新华社,2014-05-18.
【关键词】:园林植物景观;海绵城市;建设;应用
海d城市是一种城市设计理念,主要是要求城市在面对自然灾害或者环境变化时,能够维持城市范围内的旱涝平衡[1]。海绵城市的设计理念在洪涝和干旱灾害方面得到了很好的体现。在雨水充沛的情况下,能发挥出吸水、渗水和储水功能,当发生干旱时,将这些吸收的水分进行充分的释放。这种设计理念在不打破生态原则的基础上,有效的将人工和自然途径相结合,不仅充分的利用了雨水资源,而且还保护了生态环境。
1、建设海绵城市的理念与意义
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的自然灾害等方面具有良好的弹性,就像海绵一样能够吸水,也成为水弹性城市。海绵城市用通俗的化来说就是低影响开发雨水系统构建。在城市各个地方用吸水材料作为海绵体进行城市建设和规划,这些材料可以放置在任何地方,比如草地、树林、泥地或者湖泊等。平时不会影响市民的正常休闲,在暴雨来临时,就发挥出其特性,将雨水囤积,避免发生洪水或者内涝,大大减少城市积水的几率。这些囤积的水在干旱时可以通过浇花、洗车等方式进行释放,充分利用,缓解水资源紧张的局面。海绵城市的建设在很大程度上降低了城市排水管道以及钢筋混凝土水池的工程量,使天然水系得到了有效的保护和利用,大幅减少了政府对水环境污染的治理费用,大大降低了因内涝给城市带来巨大损失,这在很大程度上给城市的经济带来了良好的效益。
2、海绵城市中园林景观设计的技术原则
海绵城市园林景观的设计中要以保护生态环境及资源为前提,将土地浪费及生态环境破坏情况最小化,实现土地资源优化及生态利益最大化。在处理排水管道与不可下渗地面时,要保证最大程度的实现水平衡,根据场地特征进行科学利用,充分保障自然水的畅通。为了使径流中所含的物质有充足的预处理过程,就要严格的控制排出和增长通过时间。根据小规模场地中设置分布式过滤、阻留等工程设施提供径流的过滤和储藏[2]。
3、园林景观植物在海绵城市建设中的作用
3.1净化空气,降沉降噪
园林景观植物为地球上的生命提供能源,只有植物才能通过光合作用,把光能转变成化学能,储存在光合作用产生的有机物中。绿色植物在光合作用中吸收空气中的二氧化碳,将二氧化碳和水转化为氧和贮存能量的有机物,同时释放出大量的氧气,维持了自然界的碳、氧平衡。同时,植物通过蒸腾作用,散失水分,这既可以增加空气湿度,增加降水,又能降低空气温度。园林景观植物规模大,结构复杂,稳定性好,起到了良好的防尘、防风的作用,而且降低了城市中各种生产和汽车等制造的噪音。
3.2实现低影响开发
通过对雨水的渗透、储藏、调节和传输同能实现低影响开发,使径流污染、径流峰值和径流总量得到了严格有效的控制。要想切实落实低影响开发雨水系统构建和海绵城市建设的要求,就必须以生态优先和规划引领为基础,重新对城市空间进行认识和利用,提升城市规划和各职能部门间的相互配合。对影响城市水生态的明爱区域要限制开发,有效的保护,同时根据低影响开发的理念,对新开发或者需要改造的城区进行规划和建设。绿地水体、屋顶绿化、下沉式绿地及生态铺装是实现低影响开发园林景观常用的手法。
3.3 净化水质,保持生态平衡
水生态基础建设是海绵城市构建中最重要的部分,而污水的处理又关系着水生态的基础建设[3]。在传统的污水治理中,通常是采用构建单一的灰色基础设施,但是这些基础设施往往由于功能单一而无法完全解决复杂的水污染问题。通过管道将城市的污水直接排放到河水中,这就对水质造成了二次污染。绿色的基础设施完全对立于过去传统的灰色基础设施,通过建设园林景观植物对污水进行净化,对净化水质、防洪、气候调节及保护生态坏境及五中多样性做出了卓越的贡献,起到了重要的作用。特别是在湿地中的应用,湿地植物不仅能吸收水中的富营养物,而且能有效的抑制有害藻类的繁殖,净化水源,充分保持水中的生物平衡。
3.4 补充地下水,防止洪涝等自然灾害
湿地不单能提高物种的多样性,起到净化水质的作用,而且还是方便储存的良好场所。传统的思维和做法是直接将其排放到河流中,并没有充分利用水资源的循环系统。不透水的铺装应用使土地蓄水能力逐渐降低,导致径流系数增大,从而形成洪涝灾害。园林景观植物的应用以保护生态环境为基础,合理解决超标径流系统,通过与城市雨水灌渠系统的相互配合严格控制水流。园林景观植物的叶脉及根均有一定的储水功能,通过在道路两旁建设生态滞留地,利用海绵城市的特性,在雨量大的情况下进行吸水、储水,降低径流系数,在干旱的天气通过蒸腾作用将吸收的水分释放出来,补充地下水以调节城市气候,降低热岛效应。除此之外,园林景观植物的根系对土地具有一定的固定作用,避免了水土流失和土质疏松,也降低了泥石流等灾害的发生情况。
结语
海绵城市作为强调以生态方式收纳雨水的雨水管理概念,是传统排水防涝系统的加强和优化。在现代城市生态问题日益加剧、日渐突出的当下,海绵城市的建设迫在眉睫。海绵城市的建设涉及范围广,因此需要采取综合性的解决方案。海绵城市的构建遵循自然规律,将改善城市生态的规划理念与园林景观植物的设计相结合,打造出了既科学有效又外表美观的绿色基础设施,吸引了人们的眼球,促进了文化发展,也带来了一定的经济效益。因此,我们要提高对海绵城市的认识度,并大力支持海绵城市的建设,使我们的生存环境变得更美好。
关键词:海绵城市;建设问题;要点
1、海绵城市理念分析
“海绵城市”主要是根据海绵进行命名的,目的是能够促进城市的建设发展与海绵相似,能够对水资源进行吸收和净化。但是根据我国的生态水资源的使用状况,我国的水资源的储存呈现下降的趋势。所以,在进行海绵城市的建设和规划的过程中,运用高效的技术措施,进行雨水的收集工作,提升生态水资源的使用率。“海绵城市”的建设理念主要是以城市的水系统为核心进行分析的,将高效的技术进行结构网的建立。在进行雨水的收集过程中,需要循环的对其进行净化和过滤,从而降低城市的自然灾害发生的概率。只有通过对绿道进行开发、加强可渗透路面的采用,进行透水停车场的建设等,从而实现对城市可持续发展。
2、基本原则
2.1、规划引领、系统布局
在进行城市的总体规划和建设中,需要进行其详细化的设计,对于修建性规划进行全面的落实,同时需要将海绵城市的环保理念和比较低影响的开发理念等进行落实,同时对建设海绵城市的目标进行明确,重点坚持首先进行规划,随后进行建设的原则,对于集中连片布局需要给予重视,从而防止项目出现的碎片化问题,最大程度的提升城市规划对于海绵城市的影响。
2.2、生态为本、自然循环
务必按照水循环的脉络进行雨水的处理,对于雨水的排放过程中,需要按照自然坡降的原则,同时结合生态环保的理念进行雨水资源的存储,通过对植被等自然下垫面的充分利用,对雨水进行渗透和净化,从而提高其城市的自身调蓄能力。
2.3、示范带动、统筹推进
务必遵循“先建设样板、再全面推进”的建设标准,对于示范性比较大的项目进行优先建设,及时的进行建设经验的积累,从而促进试点的建设开展。在进行新区建设时,需要以目标为建设知道,进行优先实施建设,全面的运用海绵城市的建设技术。对于老城区的建设问题,则需要根据改造规划结合旧城的实际情况进行海绵城市设施的全面推进。
3、当前海绵城市建设中存在的问题
3.1、建设资金匮乏
一般而言,在进行海绵城市的建设资金主要是由我国的政府进行拨款的,建设资金量是比较大的,但是在短时间内,不能及时的将建设的价值进行体现,如果政府的资金链出现问题,资金供应不足,势必影响海绵城市的正常建设进度。对于海绵城市建设的初期,社会各个层面对于海绵城市都会存在一定的质疑,因此增加了资金筹备的难度,从而大大影响海绵城市的建设效率和质量,造成工程项目的难以开展。
3.2、海绵体缺失,技术能力不足
对我国的城市建设设施而言,我国的基本建设设施主要是以混凝土和水泥等为主,该些设施不存在吸收水分的能力,再加上很多城市对于绿化建设的重视度不高,仅仅靠绿色植物是很难进行维持吸水能力的,从而严重的影响海绵城市的建设。工程建设都是受建设材料的影响的,外加我国的建设技术水平不高,很难对海绵体进行成功的研制。以上影响因素都是严重阻碍海绵城市建设的关键部分。
3.3、人们对建设海绵城市的意识相对薄弱
对于多数人员而言,如果城市的洪涝灾害发生时,需要进行排水操作,可是当前我国的水资源远远不足,同时,很多人对水资源的使用概念存在一定的误解,其对于海绵城市的建设没有给予足够的重视,对于海绵城市的资金不足的状况,很难通过自身的能力进行海绵城市的正常建设。
4、推进海绵城市建设的对策
4.1、确立先进的海绵城市建设理念
在进行海绵城市建设中,需要引进先进理念,从而提升建设的成功率。在推动全国的海绵城市建设时,需要将五大发展理念进行应用。在建设海绵城市的过程中,不断对其体质和管理方式进行创新,从而确保海绵城市建设的质量。在进行海绵城市的建设过程中,需要对其发展理念进行贯穿,同时加强城市的部门之间的工作协调性,不断提升海绵城市建设能力;需要将城市的地面工程进行科学的协调和配置,保证城市建设的海绵弹性;加强基础设施的建设,同时注重和日常管理之间的协调;将海绵城市建设的发展趋势进行明确,朝着方向进行高效的建设,将硬性和软性之间的关系进行科学的处理。
4.2、不断完善海绵城市建设设计体系,推广低冲击开发技术
在进行海绵城市的建设过程中,政府需要加强和规划单位之间的合作意识,不断的引进国外比较先进的建设方案和技术,不断的提升自身设计的标准性和规范性,其设计人员务必不断的进行学习,要严格的遵循设计的规范和标准进行技术的改进和创新,加大对低冲击开发技术的应用力度,最大限度的降低海绵城市的设计困难,从而不断的促进海绵城市的建设进度和效果。
4.3、增加现有的海绵体的数量
对于海绵城市而言,如果海绵体的数量不是很多,势必影响城市的海绵吸水效果,所以很有必要加强其海绵体的建设数量,一般是通过对草坪进行一定的改进,保证其排水系统的科学管理和安装工作,降低存在的积水现象,促进其渗透的速度,增加城市园林的景观设计的合理性和科学性,从而提升其绿色植物的吸水效果,实现加强对城市空气的更新度和美观性。总之,在进行海绵城市建设过程中,需要不断的提升人们的环保意识,提升海绵城市的环保功能,提升其城市的存储水的能力,保证其建设工作的全面落实性,以便最终促进我国海绵城市的稳定发展。
参考文献:
[1]刘严萍,王磊.海绵城市建设面临的潜在问题及对策研究[J].城市管理与科技,2017,19(01):36-38.
[2]孙立,靳林强.城乡规划层面落实海绵城市建设的路径研究[J].中国人口•资源与环境,2017,27(S1):101-104.
关键词:海绵城市;生态环境;雨水花园
中图分类号:S26文献标识码:A文章编号:16749944(2016)18016203
1引言
中国是水资源严重匮乏的国家之一,水资源人均占有量不足世界人均水平的1/3。近年来,随着城市化进程的不断加快,水资源短缺和污染问题在城市发展过程当中尤为突出。在城市生态系统中,某些城市存在城市供水不足,城市建设用水安全等问题,而有些城市的工业污水也造成城市生态系统恶化,生活用水得不到保障[2]。因此,合理有效地利用水资源,缓解城市用水压力,优化水资源利用、排放、净化模式就成为社会各界广泛关注和研究的重点问题。基于此,本文就针对海绵城市建设过程对雨水的处理利用问题进行分析,并提出一些合理化意见和建议[3]。
2海绵城市的内涵
海绵城市是指在城市发展建设过程中,充分发挥道路、城市水系、建筑以及绿地等设施对雨水的吸收、渗透、储存、净化和缓解作用,控制雨水径流,如同“海绵”一样,对于环境的变化和突发的自然灾害等方面具有良好的适应性,也就是“弹性”。“海绵城市”一词的提出是在新时期下,为了缓解和解决我国飞速发展的城市化与脆弱的城市水体矛盾而提出的,“渗、蓄、滞、用、排”五位一体,落实:“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的原则。
海绵城市的发展理念在国外提出较早,主要思想是解决城市雨水问题,它包括:低影响开发(LID)、最佳管理措施(BMP)、绿色基础设施(GI),相关理论研究的目的是有效控制农村以及城市的面状污染源\[3、4\],随后逐渐发展成为控制降雨径流量和水质的生态可持续的综合性措施。而其中又以低影响开发理论为核心,即基于生态文明和景观建设为主的雨水管理方法,主要是在一定的区域内利用软工程技术,通过植被自身的特点实现就地处理降水,直接减少地表雨水径流量[5]。也就是说从源头控制雨水径流,其具体的方法包括建设雨水花园、绿色屋顶、城市下凹绿地等设施;发挥城市绿地、道路、建筑对雨水的吸收、蓄存和缓释作用,有效改善城市内涝,削减地表径流,改善城市的生态环境[6]。
3海绵城市建设过程中应注意的主要问题相对于国外而言,我国海绵城市建设起步较晚,目前处于试点阶段[7]。但“海绵城市”的发展理念已成为新型城市价值转型的重要标志以及实现人与自然和谐共处的必经之路。正因为如此,在其发展过程中应该注意以下几个问题。
3.1海绵城市的建设要以保护城市生态系统为前提
雨水降落到地表以后,经过截留、渗透、调蓄形成地表雨水径流,最后流入汇渠。其中,渗透过程和地表雨水径流管理是核心问题,其影响因素为地表植被土壤和地面坡度大小。在提出海绵城市建设理念之前,城市规划考虑更多的是用地功能,对于雨水主要考虑的是排泄,即地下管网基础设施建设,而对于路面建设等,则是人为地割裂了雨水与地下的天然联系。在城市开发过程当中不透水的硬质路面会导致径流系数增加\[8、9\],通常情况下,林地的径流系数约为0.1~0.2,农田地的径流系数为0.5~0.6,城市的径流系数一般为0.9~1.0。因此,降水到达地表后难以下渗,形成了地表径流,造成了城市内涝。海绵城市就是克服了以往的不足,将雨水利用的几个基本功能综合起来进行考虑[10]。不过,在海绵城市建设过程中,对雨水的截留和调蓄设施是建设重点,在建设过程中,应充分尊重自然环境变化规律,最大限度地保护城市生态系统[11]。
3.2海绵城市建设应充分认识南北方自然环境差异
南北方城市建设差异较大,在进行海绵城市建设的过程当中,需结合城市的地理环境因素,具体情况具体分析。从宏观建设角度出发,南北方城市开发的着重点有所不同。对于北方城市来说,降雨量小,蒸发量大,如何存蓄更多的降水、并能及时地加以再利用是关键问题[10]。而南方城市因降雨量较大,河流、湖泊众多,排洪量远小于降水积蓄量,造成了地表径流,容易诱发城市内涝。因此,在进行海绵城市建设过程中应该因地制宜,选择合适的建设方案[12]。
3.3做好基础性研究和合理规划论证工作
对当地生态环境、城建分区应该注重基础性的研究和合理规划,这样才能使海绵城市建设具有系统性、基础性的准备,也会让海绵城市建设适应当地的自然环境和社会发展的需要。很多城市都将海绵城市的建设纳入城市基础设施建设的范畴之内,但是,如果海绵城市的规划不合理,将会导致城市功能区混乱,绿色海绵设施之间无法协调,丧失了海绵的“弹性”功能。如果对当地自然地理概况缺乏全面研究的话,更会使绿色海绵设施无法充分解决城市水体问题,严重的会使海绵城市建设徒劳一场。
4建议和对策
4.1大力提高城市的植被覆盖率
海绵城市的建设过程中,应大力提高城市的植被覆盖率。基本原则是城市生态建设和自然力的复原 \[8,11\]。而传统的城市发展理念强调城市的经济职能和社会职能,以“坚固耐用、经济美观”为原则,忽视了城市水体涵养功能和生态环境的作用,在建设中偏离了正确的发展模式。例如,硬质的街道不利于雨水的下渗,不合理的沟渠开发,城市河道缩减,对湖泊等水体围填侵占等。因此,建设海绵城市就需要增加绿化面积,从环境保护入手,改善城市生态系统[15]。地表绿化是对降水的就地直接吸纳,这是发挥城市“海绵”功能的最重要的一步。海绵城市的建设不仅仅是一个工程问题,更是一个环境问题。从工程学的角度来看,工程手段可以提高对降水的利用率,而从城市生态环境保护的角度出发,才能从开发战略、指导思想上彻底转变思路,把海绵城市的建设当作永久性的,战略性的事业去发展\[15、16\],总体来说就是要保证城市绿地的覆盖面积并使其得以有效保护,例如江苏省城区用地规划就充分考虑了这些特点。
4.2重视地理环境要素,将蓄水和雨水再利用作为重点针对南北方差异问题:在北方进行城市基础设施建设时,应将蓄水、降水再利用作为开发的重点。例如哈尔滨群力雨洪公园,就合理地解决了雨水的收集、调蓄、排泄,不仅合理利用了雨水资源,而且较好地解决了水污染问题。通过简单的挖方和填方,缓解低洼地积水问题,实现高地与低地相结合,高地种植旱生植被、低地建设鱼塘并种植喜湿植被,建设新颖的农业景观\[17,18\],缓解雨洪压力。此外,公园四周建造大小不一的水坑,收集城市降水,经过自然汇集、过滤后在低洼地汇聚供给鱼类饲养,将多余降水转移到调蓄地区,尤其是城市污水,在向异地转移过程中实现过滤和汇集来解决城市水污染问题\[18,19\],建立发达的地下管渠,实现蓄水地区与城市之间水体的自由调动。
对于南方城市建设而言,由于降水较多,应采用降水就地吸纳的方式,如贵州六盘水明湖湿地公园的建设理念就是典型代表,其核心是通过减缓城市排水速度来实现“海绵性”,传统的城市排水排洪工程主要以快速排水为主,而新型海绵城市的建设打破了这一束缚,明湖湿地公园位于市区内,通过恢复水城河两岸的植被减少地表径流,增加水体中的氧气含量。种植各种植物,促使富营养化的水体被生物吸收,缓解城市水体污染,同时,建立梯田式湿地\[20,21\],有效的减缓地表径流、削减洪峰、调节季节性降雨和城区空气质量\[22,23\]。
4.3加强海绵城市建设的基础性研究,完善相关政策
在海绵城市的建设之初,要对该城市自然地理概况做出分析,如城市地貌特征、降水量、地下水水情、地质概况等,这也是海绵城市建设的基础工作,具有海绵效应的城市绿色设施,如对绿色屋顶、冠层截流、绿色街道、生态沟、雨水花园、蓄水池等建设做到心中有数。
在保障措施上,首先要制定相关的规章,出台相应的指导意见,引导各地区建设符合本地区的具有可操作性的建设方案,并将海绵城市建设纳入法律体系,通过法律来保证海绵城市建设的落实和维护\[15,24\]。转变城市发展的观念,将城市发展和自然融为一体,划分合理的城市功能,实现城市建筑、排水、水利工程等多方面的衔接\[25,26\]。
5结语
本文主要阐述了海绵城市的概况、提出背景以及国内外发展现状。探讨在进行海绵城市建设过程当中应该注意的几个问问题,这些问题是不同角度、不同的发展阶段对海绵城市建设的基本要求。影响海绵城市发展的问题主要为自然环境因素,明确自然环境与基础设施建设之间的相互关系,可以促进海绵城市的发展,实现人与自然的和谐共处。
参考文献:
[1]陈献, 尤庆国, 张瑞美,等. 试论我国城市雨洪资源综合利用[J]. 水利发展研究,2016(3):3~7.
[2]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):7~10.
[3]吴丹洁. 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.
关键词:海绵城市;城市建设;问题;建议;应用
中图分类号:TU992 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20160230227
在现代化城市建设中,城市化水平正在不断提高,不过水资源短缺问题正在不断加剧,目前必须要加强对海绵城市的构建,要对雨水进行合理控制和管理,发挥雨水工程的最大效用。
1 海绵城市理念
随着经济的快速发展,城市水资源污染问题也日益严峻,必须要从全局进行考虑,要对城市河道进行清理,对城市水生态系统结构进行重建,要充分利用现代化技术手段来解决雨水排放问题,比如雨水花园、下沉式绿地等都可以有效减少雨水径流问题,对雨水进行收集、净化,实现雨水的再利用。海绵城市的构建还可以改善城市生态环境,增强城市抗洪防涝能力。
2 我国现代化城市建设中面临的主要问题
现代化城市的建设给人们带来了许多便利,也带来了许多新的问题和挑战。城市占地面积正在不断扩大,很多湖泊都被填埋,水资源正在遭受污染,水资源短缺问题不断加剧,城市抗洪能力减弱,水文水力特性改变,每年我国都会有许多城市遭受洪涝灾害,导致人员伤亡事故的发生,究其原因就是没有对雨水综合利用,在海绵城市建设中主要是将雨水进行综合管理和利用,实现雨水工程的最大价值,缓解城市水资源短缺问题。
3 现代化海绵城市建设的主要建议
3.1 政府要加强对海绵城市建设的政策扶持
政府要针对云南地区的地形、地质结构进行合理规划,要对海绵城市的建设给予政策扶持,加强对海绵城市建设的重视。政府对于现有土地进行合理绿化,要提高绿地率和容积率的指标,还要加强对雨水控制容积的建设,要引入透水铺装技术和下沉式绿地技术,加强对雨水利用工程的建设。政府对于已经出让的土地,要与企业或个人进行协商,制定激励机制,积极鼓励企业建设海绵城市工程,要引入和落实海绵城市理念。
3.2 加强对海绵城市建设理念的宣传
海绵城市的建设必须要因地制宜,云南等地常年气候湿度较大,降雨量较多,因此,比较适合海绵城市的建设,政府部门应该将现代化城市与海绵城市相结合,制定科学合理的城市规划蓝图,要加强对海绵城市建设理念的宣传,对原有生态系统加以保护,还要考虑到不同用地的空间关系、建筑主体、排水防涝等因素,要加强对城市水系统的规划,引入园林景观设计,利用植被种植的方法增强城市的抗洪防涝能力,要充分利用新媒体手段加强对海绵城市建设理念的宣传,增强民众的雨水利用意识。
3.3 积极创建海绵城市建设试点
云南省有许多城市都存在洪水和内涝的风险,因此政府可以在云南省积极创建海绵城市建设试点,结合雨水利用项目的实际情况,充分利用当地的水资源,要加强对先进雨水利用理念和技术的引入,在公共场所和公园等开发项目中融入海绵城市理念,还要积极探索海绵城市建设的新途径,比如屋顶绿化技术、透水铺装技术的应用,不仅可以减少雨水的冲击力,还可以实现对雨水的存储、净化,实现对雨水的综合利用。还要积极鼓励市民参与到海绵城市建设与监督中,让民众自觉履行监督职责。
3.4 加强对城市原有生态系统的保护
在现代化城市建设中,想要实施雨水利用工程,必须要最大限度地保护原有生态系统,要能确保城市具有水体吸水和净化能力。政府要对城市现有河流、湖泊、湿地等水生态区域进行统计,尽量在开发过程中不会对水生态区域造成破坏,对于降雨强度较大的绿地和林区,要制定保护计划,维持城市的自然水文特征。对于遭受到破坏的绿地或水体,要采用现代化生物或生态手段进行修复和保护,要确保城市生态系统的平衡。
3.5 加强对项目总平面图审批过程把关
城市规划部门要加强对雨水工程项目的审批,尤其是总平面图等文件,要严格按照海绵城市建设标准来执行,政府部门要加强管理力度,有效解决城市水资源紧缺问题,快速促进城市生态环境的改善。
4 结束语
随着现代化城市的建设,生态环境遭受到严重破坏,必须要加强对海绵城市的建设,积极建设雨水利用工程,有效解决城市水资源紧缺问题。
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:海绵城市;海绵体;武汉
一、武汉建设海绵城市建设现状
海绵城市指的是将城市比喻为海绵一般,具有良好的“弹性”,以很好的应对自然灾害与适应环境的变化,可以实现城市的良性水文循环。武汉市在长期的城镇化过程中形成了大量的硬质铺装,改变了城镇化区域原有的自然生态本底和水文特征。由于武汉市城镇化之前的土地具有较高的入渗系数,大量的降雨可以渗入地下,而城市建设形成的屋面、路面、广场地面等则基本不透水,使城区仅有很少量雨水能渗入地下,绝大部分形成地表径流需要排出城区。但是,在快速城镇化过程中,城市扩张使城市原来设计的排水能力被大大超越,导致城区“逢雨必涝”;雨水被排出城区后,地面快速变干,缺少可供蒸发的水分,导致城区“雨后即旱”。城市建设引起的这种水文过程变化,又会导致城区水生态恶化、水资源紧缺等许多生态问题。武汉市在建设海绵城市过程中,不同的行业领域发挥着各自不同的作用。政府在其中始终扮演着城市的决策者的角色,起着主导作用,充分发挥着城市总体规划的指导作用,科学的协调规划、国土、道路、交通、园林等部门,从实际出发,制定出低影响、可控制的科学建设目标,将可持续发展的理念作为指导,将建设任务落到实处。各从业人员认真学习和严格落实各政府部门在建设规划中确定的低影响开发控制的目标、指标和技术要求。
二、武汉市建设海绵城市面临的问题
(一)城市“绿色海绵体”稀缺。城市化进程的加快,是导致海绵体逐渐减少的主要原因。城市建设用地的不断扩大,一些房地产开发商为了谋求短期利益的最大化,无节制的开发土地。各种商业建筑越来越多,城市绿地不断减少。在城市能够吸收雨水的海绵体非常欠缺。房地产开发的速度太快,房价不断上涨,许多人热衷于房地产事业,城市水泥地面不断增多。同时,政府方面也没有注意到城市绿色海绵体缺失的问题,缺少相关的环境保护政策。所以,在我国现代化进程中,追逐经济效益的同时,也存在一些解决不当的问题,势必会影响城市的可持续发展。(二)城市生态水系统不完善。海绵城市建设的主要内容就是进行道路、广场的透水铺装,下沉式绿地建设、城市自然水生态系统修复,雨水的收集、蓄存、净化、利用、排放设施建设。这些建设内容需要大量的人力、物力的投入,因此,海绵城市建设相当于一个庞大的城市水生态系统,首要问题就是如何通过这个系统把城市分散各板块的水资源整合、利用起来。根据武汉市政府的目标,武汉市城市绿地在接下来几年里需要突破37%,地下水供给量从326×104m3达到647×104m3,这是一项长期的任务,需要持久的努力。因此,如何整合水生态水资源并将其形成功能性划分明确的系统管理将是武汉建设海绵城市面临的最大困难之一。(三)城市用地紧缺。海绵体的建设必不可少的需要牺牲部分城市建设用地。因为海绵体的建设过程中需要还原城市绿地的面积,通过自然生态系统再次利用雨水、存蓄、回收的功能。但是城市用地也是十分宝贵的,目前存在的交通堵塞、生态环境恶化等问题都是城市建设用地不断减少的原因。所以海绵体建设的另一个挑战就是城市建设用地的减少带来的相关冲突。武汉是一个历史悠久的城市,也是人们旅游的热点城市之一。旅游事业的发展也是武汉市收入的主要来源之一。武汉市政府在保护风景名胜的过程中,也做出了许多努力。比如限制开发生态用地。武汉市在建设大桥和隧道时,遇到了很多阻力。城市的东部和西部的城市建设用地也十分紧张,存在着许多的人地矛盾。综上所述,在海绵体建设的过程中,土地资源的争夺也是面临的一大挑战。
三、武汉市发展海绵城市的对策
(一)加大海绵体建设。海绵城市的建设,关键在于不断提高“海绵体”的规模和质量。为了确保海绵体能够充分的发挥自身功能,增加海绵体规模的方法主要有:将城市建筑用地的表面改成可以渗入的物质,增加城市绿色景观,增加公园、植被等面积。恢复城市的绿地面积,还要充分的保护城市原有的生态系统平衡。对于受到损害的海绵体还要进行保护。提高人们保护海绵体的意识,认识到建设海绵体对武汉城市建设是必不可少的。(二)整合生态水系统。城市整个生态水系统规划,是将城市的雨水、污水、再生水以及所有水系统整合起来,形成致力于雨水蓄存管理、水资源利用、水污染治理、水环境改善,构建成一个有效、安全、无污染的生态水系统。生态水系统的构建主要围绕水资源的节能减排、水污染控制解决、水环境生态改善展开进行,通过水循环再利用、控制污染源、改善生态等手段,使生态水系统得到良好的整合,从而达到建设海绵城市的最初目的。(三)合理利用城郊空间。在雨季,海绵体能够充分吸收地表无法吸收的多余水分。在旱季,海绵体能够蒸发水分,降低城市的温度,维持生态系统的平衡。在实际建设过程中不能仅仅局限于城市地区,而应该结合城市周边地区的环境也进行海绵体的建设。武汉的地理环境周围有大范围的湿地等天然的海绵体。我们可以将城市周边的山谷、湿地、山林综合起来规划。充分利用周边的地理环境来舒缓城市用地的压力。通过多角度、多层次的方法来建设武汉地区的海绵体。此外,可以将山谷和山林地区沿着等高线建设水坝,在高处将雨水拦下,汇入地下径流以这种方法来补充地下水。这种方法还提高了城市周边地区水资源的积蓄功能。此外还可以充分的保护城郊地区的山体,储备更多的水资源促进城郊植被的快速生长,减少水土流失等自然灾害。
四、结论
在实际建设过程中不能仅仅局限于城市地区,而应该结合城市周边地区的环境也进行海绵城市建设。还可以修建蓄水池,将雨水通过绿地或植被将雨水渗入地下,补充地下水位。因为海绵城市建设过程中需要还原城市绿地的面积,通过自然生态系统再次利用雨水、存蓄、回收的功能。利用海绵体的形式多种多样,对于受到损害的海绵体还要进行保护。提高人们海绵城市建设的意识,认识到发展海绵城市对武汉城市建设是必不可少的。
作者:谢菲 单位:武汉工程大学法商学院
参考文献:
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。
“海绵城市”与“防洪排涝”
《中国经济周刊》:本刊刊发海绵城市试点的文章后,有人开始质疑海绵城市在防治内涝方面的成效,甚至认为海绵城市试点失败了。之所以会产生这一想法,是没有厘清“海绵城市”和“防洪排涝”之间的关系。我们该如何理解两者之间的关系?
住建部相关部门负责人:入汛以来,南方发生20多次强降雨过程,太湖发生流域性特大洪水,长江中下游干流全线超警,部分地区洪涝灾害严重。根据我们的统计,第一批16个城市当中今年出现内涝的有9个,但在试点区域内发生内涝的仅有4个。第二批试点由于今年4月刚刚获批,还在建设中。应该看到,海绵城市试点工作刚刚开始,试点区域也不是整个城市区域,而且试点城市正在将内涝防治作为重要任务在实施。因此,在试点项目还没有实施完的前提下,不宜盖棺论定。
人们对海绵有直观认识,建设海绵城市就是恢复城市的海绵体功能,使其像海绵一样吸水、蓄水,从而起到对降雨削峰、错峰、滞峰的作用,有效缓解内涝的作用。但海绵也有饱和的时候,因此,海绵城市在建设工程设施时是有标准的,在标准内可确保有效。海绵城市的本质是恢复城市生态本底,即使在原有生态本底下,也不可能不出现洪涝现象,所以我们不能将是否发生内涝作为海绵城市成功与否的判断标准。对于极端强降雨带来的内涝,我们必须冷静分析,绝不能就此对海绵城市建设横加指责,甚至是简单地否定。
《中国经济周刊》:海绵城市的建设周期是多长时间?
住建部相关部门负责人:海绵城市是城市建设和发展的新理念和新方式,全面实现可能还需要一个过程。根据《关于推进海绵城市建设的指导意见》,到2020年城市建成区20%以上的面积要达到目标要求,到2030年城市建成区80%以上的面积要达到目标要求。在试点过程中,新城区坚持目标导向,按照雨水径流控制的要求,将雨水就地消纳利用,解决好城市建设与水安全、水资源、水环境、水生态的协调关系;老城区坚持问题导向,结合城镇棚户区改造和城乡危房改造、老旧小区有机更新等,以缓解城市内涝积水、黑臭水体治理、城市热岛为突破口,改善城市人居环境。目前海绵城市建设正在加快推进,通过试点城市创新建设模式,探索成功经验,并将这些成熟的做法、模式推广落地。
准确把握海绵城市建设内涵
《中国经济周刊》:目前大家对海绵城市的了解不是很多,以为单纯的管道扩容、铺渗透地砖或置放蓄水罐就是在建设海绵城市。如何准确把握海绵城市建设的内涵?
住建部相关部门负责人:建设海绵城市是2013年在中央城镇化工作会议上提出来的。在2013年中央城镇化工作会议、2015年中央城市工作会议等,多次强调城市规划建设要尊重自然、顺应自然、保护自然,体现“山水林田湖”生命共同体的系统理念,建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市。去年10月,国务院印发了《关于推进海绵城市建设的指导意见》,明确了海绵城市建设内涵和定位,确立了我国推进海绵城市建设的目标、基本原则、工作任务和支持政策。为了以点带面,及时总结可复制、可推广的做法、经验和机制,财政部、住房城乡建设部、水利部组织开展了海绵城市建设试点工作。 2015年3月,河北迁安成为全国首批16个海绵城市建设试点中唯一的县级城市,也是今年夏天没有发生内涝的海绵城市之一。
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。通过海绵城市建设,恢复自然海绵体,将70%的雨水就地消纳和利用,有利于扩大公共产品有效投资,提高新型城镇化质量,促进人与自然和谐发展。作为城市发展的新理念和新模式,海绵城市建设转变传统的粗放建设模式,充分体现创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念,是落实生态文明建设的重要举措,是推行供给侧改革的重要内容,是“稳增长、调结构、促改革、惠民生”的重要方面。
《中国经济周刊》:2015年和2016年,财政部、住房城乡建设部、水利部分两批确定了30个试点城市。选择这30个试点城市是基于什么样的考虑?
住建部相关部门负责人:选择试点城市时,既考虑了我国东、中、西社会经济发展水平的差异,也考虑了南北方的气候不同,涵盖了大、中、小不同规模的城市。要求每个试点城市确定不小于15平方公里的试点区域,根据自然地理条件和水文状况不同,试点内容各有侧重。在试点过程中,新城区坚持目标导向,按照雨水径流控制的要求,将雨水就地消纳利用,解决好城市建设与水安全、水资源、水环境、水生态的协调关系;老城区坚持问题导向,结合城镇棚户区改造和城乡危房改造、老旧小区有机更新等,以缓解城市内涝积水、黑臭水体治理、城市热岛为突破口,改善城市人居环境。
试点稳步推进 成效初显
《中国经济周刊》:首批试点的16个海绵城市取得了哪些成效?
住建部相关部门负责人:试点城市在规划的统筹引领下,针对存在的问题开展工作,取得了初步成效,受到了老百姓广泛好评。
有效缓解城市内涝灾害。北京市按照海绵城市建设理念,对环路下凹式立交桥区进行改造,综合采取渗、滞、蓄、排等措施,提升桥区的排水防涝能力,今年7月20日的大暴雨情况下,城市内经过改造的立交桥区无内涝积水。遂宁市对阜丰巷老旧小区进行“海绵化”改造,小区内涝积水点得到了有效控制。
城市黑臭水体得到整治。常德市市区的穿紫河原来是一条黑臭河道,沿岸居民对此意见极大。海绵城市试点工作开展后,综合采取调蓄、生态净化等海绵化措施,消灭了水体黑臭,大大改善了河道生态环境,同时,带来周边土地的升值。
实现雨水资源化利用。北京市的中关村国家自主创新示范区,将周边道路及广场雨水收集净化后,用于绿地浇灌和道路浇洒,替代原来的自来水。北京市还探索在居民小区内将雨水收集净化后用于冲厕,既有效利用雨水资源,又使老百姓节约使用自来水的花销。
大幅改善人居环境。镇江、济南等市将老旧小区内海绵改造与燃气、热力、水电改造及停车位增建等同时实施,获得老百姓普遍支持,主动请求政府优先对自己的小区进行改造。
促进产业发展和技术进步。通过试点工作,海绵城市相关新材料、新设备、新施工工艺也实现了产业化发展。南宁市建设了海绵城市产业园,吸引国内海绵城市相关生产企业入园,构建新的经济增长点。萍乡市在海绵城市建设试点中,推动本土生产企业升级转型,透水性建材市场扩展到整个江西省及邻近省份。
《中国经济周刊》:海绵城市试点的示范作用是突出的,但是在建设中一定也会存在一些问题和难题。在您看来,目前存在的问题和难题是什么?
住建部相关部门负责人:目前进入试点范围的30个城市,城市的建设已具规模,后期的海绵城市建设大多是在已建成的基础进行改进,对已经破坏的生态环境进行修复治理,所以这种建设成效并不能一蹴而就。
在海绵城市的建设过程中,我们既要看到成绩,也要看到差距。看到成绩,是为了总结经验,更好、更快地推进建设;看到差距,是为了找到问题,从源头上推进海绵城市的建设,加强生态城市的维系建设,提高人类对城市生态系统的自我调节、修复、维持和发展的能力,使人、自然、环境融为一体,互惠共生。
破解PPP模式难题
《中国经济周刊》:目前试点的海绵城市PPP模式进展情况怎样?
住建部相关部门负责人:目前河北迁安和江苏镇江都在推PPP模式。他们在选择社会资本的时候,非常慎重,是在多轮论证、多轮筛选之后来挑选合作伙伴。其实,PPP就像是一场婚姻,两个人在选对象的时候选得非常认真,但是结婚后在一起长期生活难免会有磕磕绊绊。大家在一起其实是想把事情做好,有了分歧可以不断地去调整和总结。但是,我们要认识到,运作PPP项目需要一个过程,需要一定的磨合期。它是一个长期的经营项目和合作机制,并非一蹴而就。
《中国经济周刊》:PPP模式用在海绵城市,怎么计算公共服务是一大难题。目前这方面有没有突破?
关键词:海绵城市;水生态文明;城市水生态;环境保护
中图分类号:F29 文献标识码:A
收录日期:2017年2月24日
近几年来,由于气候变化及环境承载能力的原因,使得我国城市水生态面临着两个极端:一方面是城市内涝严重;另一方面则是大部分城市缺水严重。因此,要保持城市健康持续发展,必须修复城市水生态。海绵城市建设是修复城市水生态的一条路径,能够解决我国城市水生态面临的上述两个极端。即在降雨的时候,通过建设“吸收、存储、渗透、净化”系统来吸收雨水,在干旱时用来补充地下水,调节水循环的一种城市建设系统。
最近几年,每当雨季来临,我国多个城市频繁出现城市内涝、水资源污染等问题。尽管季节性内涝严重,但同时大部分城市又是缺水的,水资源供应不足是制约城市发展的瓶颈。在我国660多个城市中,缺水的城市大约有400个,严重缺水的120个左右,以北方城市居多。即便是在水资源充足的长江流域,仍然有近60个城市缺水。如果按照联合国环境规划署的标准来评价,我国缺水的城市更多,年缺水量超过70亿立方米。
一、海绵城市概念与建设原则
海绵城市就是将城市的河流、湖泊以及地下水系统进行有机的结合和协调,通过相互之间的协调将城市水污染防治以及生态修复进行有机的结合,让城市的水生态系统能够像海绵一样在城市雨季的时候将雨水吸收起来,然后在城市干旱期将吸收的水分再还给城市,这种雨季和干旱期的水分吸收循环使用的方式能够有效地防止城市出现内涝灾害。
海绵城市的建设首先必须遵守生态优先的原则,城市的建设要求能够将自然环境和人工措施进行有机结合。海绵城市的建设首要的前提是保证城市能够有效地实现排水防涝,在安全的保证城市排水防滞的前提下,最大限度地实现城市雨水的区域积存、渗透和净化处理,促进城市雨水资源的可持续利用,推动城市生态环境保护工程发展。所以,在现阶段“海绵城市”的发展建设过程中,必须做到通透城市降水、地下水以及地表水的系统性,协调城市排水以及给水工程,推动城市水资源循环开发和利用;同时,“海绵城市”的发展还需要考虑到城市水生态的长期性和复杂性。
海绵城市的建立主要包括了城市河流、湖泊、池塘等水系,同时也包括了城市绿地建设、花园设计以及可渗透路面工程,海绵城市的建设要求城市雨水能够通过这些城市建筑实现雨水资源的下渗、滞蓄、净化以及回收利用,最后剩余的雨水部分进行外排。同时,对于一些特殊的城市来说,还需要建设一定规模的城市海绵体,通过城市海绵体的建设来提升城市建筑对雨水的收集作用,例如城市道路、广场建筑设施的建设以及城市绿地工程可以通过使用透水铺装来实现雨水的下沉收集和回收利用。借b国外做法,研究实施雨水排放收费制度,建立责任制。要按照海绵城市建设的目标要求,设置若干自然的、人工的工程项目,把目标要求工程化、具体化。
二、海绵城市建设的指导思想
海绵城市的核心思想是“一片天对一片地”,实现立体、多层次、多功能分流分滞,在基本遵循自然产汇流规律的基础上,城市建成后实现“一片天对一片地”,利用城市空间对降雨“化整为零”进行收集和储存:就地渗排,构建分散立体多层次、多功能的分流分滞系统。对所有新建或可改造的房屋屋顶进行屋顶绿化,可有效储存对应面积的雨水100~300毫米;对所有新建或可改造的绿地进行改造,实现旱可高效补灌,涝可快速渗排;修订地下消防水池国家标准,扩建地下消防水库,利用自然湖泊或新建人工蓄水池进行错峰调节,削减径流峰值。科学合理地将城市新建或可改造的广场、小区活动中心广场改成下陷式多功能广场,汛期作为分洪储水的人工景观湖,少雨季节恢复广场和活动中心,应对城市特大暴雨洪涝。
第一项任务:海绵体的建设。城市海绵体:既包括河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水系,也包括绿地、花园、可渗透路面这样的城市配套设施,海绵体的建设从点到线到面。要有效地保护现有河湖海绵体,要全面修复受损海绵体,要大力构建城市新海绵体。点状海绵体:蓄水池。在城市小区或公园里设置地下或半地下的雨水蓄积池,将小区屋顶的雨水、花园地面的产流收集起来,用于无雨日的绿地灌溉。线状海绵体:河湖水系。首先是做好河湖海绵体的拓展。增加河流系集蓄、滞留、承泄能力;在中下游建设生态缓冲带,在入河口恢复滩/湿地。做好河湖海绵体的连通。研究河湖连通的可能性及连通方案,提高城市水体流动性及调配灵活性。还有蓄洪区海绵功能开发以及海绵体整合。面状海绵体:绿地及透水地面系统。
第二项任务:排水设施建设――多尺度排水系统构建。小尺度排水系统建设:针对常见雨情,源头雨水控制,通过渗、蓄、滞策略排水。考虑城市用地布局、竖向设计和道路竖向设计对雨水综合利用和排放。中尺度排水系统:针对城市洪涝标准内雨情,通过中小河道、雨水管道、泵站提标改造、增设行泄通道、调蓄区、蓄涝区等策略,通过常规的雨水管渠系统收集排放。大尺度排水系统:针对超常雨情,设计暴雨重现期一般为50~100年一遇,由隧道、绿地、水系、调蓄池、道路等组成,通过地表排水通道或地下排水深隧,输送极端暴雨径流。
第三项任务:科学调度管理。在理清各部门职责的条件下,研究城市海绵体和排水系统联合调度的可能性及分工,制定海绵体个体与群体之间、上下游及左右岸之间分散滞蓄、缓释慢排的调度方案;研究通过海绵体渗、滞、蓄、净、用、排来实现城市生态补水的长效机制;最大限度地发挥海绵城市建设的防涝及生态补水功能。
三、以海绵城市思想构建水生态文明措施
海绵城市的建设使得城市雨水能够成为城市生态发展的宝贵资源,所以海绵城市的建设使得城市的发展从生态破坏逐渐地转变为生态恢复,这是建设海绵城市的最根本原则。现阶段,海绵城市建筑的发展和建设是一个庞大的系统性工程,一方面包含了城市雨水利用系统的多层次工程性措施;另一方面还包含了城市汛期洪水利用领域的其他非工程性措施。海绵城市建筑发展的工程性措施包括:
(一)从城市建筑工程性措施的角度来看,海绵城市的建设要求的是城市资源的有效利用和城市防洪减灾的要求,所以首先就要求海绵城市建筑工程性措施必须是多层次性的,需要从建筑雨水利用以及对环境的低影响开发的角度进行考虑。从源头选择减控措施,以此来应对城市较小重现期的降水,最大限度地将城市进行资源化利用,实现城市生态环境保护层面的要求。一方面包括城市防洪建筑工程基础设施;另一方面需要包括雨水入渗地下、回收利用和调控排放功能。
(二)要注重城市建筑雨水排水管道系统的完善和技术改进,使得城市建筑能够有效地调控、利用以及排除中等程度的重现期降水,降低城市中等程度重现期雨水径流的影响,满足城市防洪减灾的要求。
(三)通过城市地表径流通道、蓄水池工程以及城市河流湖泊等建筑设施的建设,更好地应对超过城市雨水管道网络排水设计要求的大幅度降水,在满足防洪减灾的前提下,要合理地兼顾城市生态环境保护的要求,通过城市水库、闸坝以及堤防等建筑工程来应对重大的重现期洪水。
(四)现阶段我国海绵城市构建的发展,一方面需要先进的技术支持,同时更重要的还需要法律法规的支持。具体来说,就是国家要制定各种法律法规,通过相应体制的改革和完善,逐步强化海绵城市发展和管理监督职能,通过这些措施的发展和完善来推动我国海绵城市朝着更加规范化和法制化的方向发展。逐步建立健全我国海绵城市建筑建设的法律法规以及国家政策体系,为海绵城市的发展提供可靠的国家制度保障,同时各级地方政府也要逐步改革和完善城市雨水管理机制,加大社会监督的管理力度,强化社会大众对海绵城市建筑建设项目立项、规划设计以及施工等环节的有效监督。
四、建议
(一)坚持规划先行。城市规划中应科学划定蓝线和绿线。城市开发建设应保护河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水生态敏感区,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。
(二)加强组织领导。良好的组织领导,是开展海绵城市建设和水生态文明建设的前提和保证。海绵城市建设和水生态文明建设时间跨度长、涉及范围广、投入资金多,只有加强领导、精心筹划、严密组织、落实到位,才能保证海绵城市建设和水生态文明建设取得实效。
(三)坚持统筹推进。要坚持突出重点,统筹好自然与人工、城市与农村、流域与区域、海绵城市建设和水生态文明建设之间的关系。要坚持科学发展,将改善城乡人居环境、提升水安全保障能力、支撑经济社会可持续发展作为海绵城市建设和水生态文明建设的核心。
(四)加强资金投入。建立政府引导、地方为主、市场运作、社会参与的多元化筹资机制,用好国家、省、市的支持政策,积极争取中央及省的资金支持,有效整合地方财政资金。充分发挥政府投资的引导带动作用,积极探索并创新投融资机制。
主要参考文献:
[1]张宇,刘意等.济南水生态文明建设与海绵城市建设分析[J].山东水利,2015.11.
[2]邹宇,许乙青,邱灿红.南方多雨地区海绵城市建设研究――以湖南省宁乡县为例[J].经济地理,2015.9.
关键词:海绵城市;鄂尔多斯市;防洪排涝
随着我国城镇化的发展,城市规模不断扩大,城市建设与自然环境的矛盾不断凸显,很多城市面临水害频发、水资源短缺、水污染严重、水生态恶化等问题。特别是近些年,汛期部分大城市出现城市内涝问题,鄂尔多斯市也存在同样的问题,对人民群众生命财产安全造成了极大的威胁。海绵城市建设是国家基于提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害提出的新的城市建设模式,笔者重点探讨该模式对鄂尔多斯市城镇防洪排涝的启示。
1海绵城市建设的提出
2014年10月,国家住建部下发了《海绵城市建设技术指南———低影响开发雨水系统构建(试行)》,对“海绵城市”的概念给出了明确的定义,即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。
1.1海绵城市的内涵
海绵城市以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划建设理念,追求城市人水和谐,将传统的城市建设方式转变为低影响的建设模式,通过生态化措施,尽可能维持城市开发建设前后水文特征不变,有效缓解不透水面积增加造成的径流总量、径流峰值与径流污染的增加等对环境造成的不利影响。通过“自然积存”,来实现削峰调蓄,控制径流量;通过“自然渗透”,来恢复水生态,修复水的自然循环;通过“自然净化”,来减少污染,实现水质的改善,为水的循环利用奠定坚实的基础[1]。
1.2海绵城市建设的途径
海绵城市的建设途径主要有以下几方面:①对城市原有生态系统的保护。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。②生态恢复和修复。运用生态的手段进行恢复和修复,并维持一定比例的生态空间。③低影响开发。按照对城市生态环境影响最低的开发建设理念,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,最大限度的减少对城市原有水生态环境的破坏,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国内外海绵城市建设经验
海绵城市这种城市可持续发展模式目前已经成为各国城市建设的重要选择。同时,我国也于2015年确定了17个海绵城市建设试点,逐步转变城市的发展模式。
2.1国外海绵城市建设经验
国外较早的开展了海绵城市建设。美国采用城市低影响开发来解决城市雨水问题,其核心是通过合理的场地开发方式,模拟自然水文条件并通过综合性措施从源头上降低开发导致的水文条件的显著变化和雨水径流对生态环境的影响。英国建立了可持续城市排水系统,从源头处理径流和潜在污染源,保护水资源免于点源与非点源的污染。澳大利亚城市建设则以水循环为核心,主要是把雨水、给水、污水(中水)管理作为水循环的各个环节。在这些理念的指引下,国外各大城市在完善法律法规的基础上,通过建设雨污分离的城市排水系统、建筑物雨水收集系统,严格控制建筑排水标准,广泛使用透水砖,推广屋顶绿化,加大生态建设等方式减少水灾害和保护水生态。各国也非常重视公众参与,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,从源头控制径流和污染,减少水灾害。
2.2国内海绵城市建设情况
国务院办公厅2015年10月印发《关于推进海绵城市建设的指导意见》,部署推进海绵城市建设工作。要求通过海绵城市建设,最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响,将70%的降雨就地消纳和利用。到2020年,城市建成区20%以上面积要达到目标要求;到2030年,城市建成区80%以上的面积要达到目标要求。目前,部分海绵城市建设试点,出台了海绵城市建设管理办法,编制完成了各项建设规划及“海绵体”设计指南,并已开始了公园广场、整体式雨水暗渠、水库联通工程、雨水收集调蓄设施等“海绵体”的建设改造,以及对“海绵体”的监测系统建设。例如,武汉市出台了《武汉市海绵城市建设管理办法》,明确了建设目标、内容、措施、部门职责、绩效考核等内容;沣西新城编制完成了《西咸新区海绵城市建设规划设计技术导则》等5项技术标准,《西咸新区海绵城市总体规划》等4项专业规划;厦门市将启动试点区海绵城市管控平台,评估海绵城市建设情况,大小海绵体将装传感器,可实时监测降雨量、流量、水位、易积水位置等;济南、南宁、池州等都开始了道路、公园、广场等的“海绵体”改造工作。
3对鄂尔多斯市城镇防洪排涝的启示
鄂尔多斯市全年降水集中在7~9月,且常以暴雨形式出现,易造成洪涝灾害。海绵城市建设是基于提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害提出的新的城市建设模式,对鄂尔多斯市城镇防洪排涝有重要的指导意义。
3.1城镇防洪排涝存在的问题
鄂尔多斯市城镇防洪排涝存在以下问题:①城市暴雨强度加大。鄂尔多斯市乌审旗乌审召、呼吉尔特和东胜地区是沙漠暴雨中心,其中东胜区城镇发展规模较大,“雨岛效应”使东胜城区暴雨频率与强度高于周边地区,发生洪涝灾害的可能性增加。②排水设施标准较低。城镇建设过程中,排水设施标准较低,地下排水管网建设跟不上城镇建设进度,缺乏长远规划,没有骨干排水管网,而且部分排水管网老化、破损、淤塞等问题严重,城镇排水能力不足。③雨洪调蓄能力弱。城镇下垫面大量硬化,不透水面积增加,城市湖泊、洼地、河道等蓄水空间随之减少,城镇滞留雨洪的能力较弱。④防洪管理水平有待提高。目前各旗区城镇防涝管理模式不明晰,存在城建和水务部门共同管理、城建和水务部门单独管理、水务公司管理几种模式,或管理机构不明确等问题。⑤城镇还存在暴雨预测预警体系不完备,防洪排涝基层力量薄弱,防汛物料储备不足,防灾救灾培训演练不够等问题。
3.2对鄂尔多斯市的启示
鄂尔多斯市对城镇防洪排涝和应急管理有迫切需求,应该以海绵城市理念为基础,采取以下防洪排涝措施。①转变城镇防洪排涝观念。要从单纯城市排水转变为渗、滞、蓄、净、用、排等措施联合将降雨就地消纳和利用的应对理念,减少对自然环境的影响。②科学规划城镇。在规划时,尽量保持场地开发后能维持原有的水文功能,提高土壤入渗能力,减少地表径流;最大限度地保护原有的河流、湖泊、湿地、沟渠等不受开发活动影响,并修复已破坏的水生态环境;新建建筑雨水收集系统,综合利用雨洪,调节城镇地表径流;水域治理时充分考虑河道的功能和水生态环境,尽量保留原有河道的自然形态,避免采取对其有重大影响的工程措施。③精细化设计城镇“海绵体”。根据城镇水文条件对河道、绿地、湖泊、湿地、沟渠、储水池等“海绵体”进行精细化设计,通过改造道路、广场、公园等,增加下渗,减少径流;通过建设模块式的雨水调蓄系统、地下水的调蓄池或者下沉式雨水调蓄广场等设施,最大程度地把雨水保留下来。④提高防洪排涝管理水平。基于海绵城市理念的城镇防洪排涝涉及城建、水务、环保、园林、国土等多部门,需要通过完善体制机制协调部门间关系。城镇建设中应增加水务部门职能,如核发建设用地规划许可证、城市排水许可证时需要经过水务部门核准。⑤应根据自然气候、城市规模、蓄排水体系建设等因素的变化,不断修订完善城镇防洪排涝应急预案,加大城镇防洪知识宣传教育和防汛救灾演习等。
4结论
国外部分城市在完善法律法规基础上,通过建设雨污分离的城市排水系统、建筑物雨水收集系统,严格控制建筑排水标准,广泛使用透水砖,推广屋顶绿化,加大生态建设等方式减少水灾害和保护水生态。同时,非常重视公众参与,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,从而使雨水得到循环利用,从源头控制径流和污染,减少水灾害。国内海绵城市建设试点主要通过制定管理办法,编制建设规划及“海绵体”设计指南,开展公园广场、整体式雨水暗渠、水库联通工程、雨水收集调蓄设施等“海绵体”的建设改造,以及对“海绵体”的监测系统建设等方式建设海绵城市。鄂尔多斯市对城镇防洪排涝和应急管理有迫切需求,应该以海绵城市理念为基础,转变城镇防洪排涝观念,通过科学规划、精细化设计和建设城镇“海绵体”,完善管理体制、应急预案等方式修复保护生态环境,实现城镇与水和谐发展,从而达到防治城镇洪水内涝的目的。
作者:周海光 路宁 闫江鸿 单位:鄂尔多斯市水利勘测设计院 鄂尔多斯市防汛抗旱指挥部办公室 鄂尔多斯市水务局
参考文献: