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海绵城市的原理大全11篇

时间:2023-09-14 09:29:50

海绵城市的原理

海绵城市的原理篇(1)

中图分类号:TV213.9 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2017)03-0089-01

“海绵城市”也被称为“水弹性城市”,是指城市在应对大规模降雨带来的灾害以及水资源的供给等方面具有良好的弹性,在降雨过程中,能够吸水、蓄水、净水,需水时可以将存储的水释放出来并加以利用的城市雨水集蓄与利用系统[1-3]。沈阳市是我国最重要的大型重工业城市之一,城市人口众多、水资源短缺。沈阳市地处我国半干旱季风气候区,年降雨量分布不均:降雨主要集中于夏季,雨量大而集中,秋、冬、春季干旱少雨,合理利用降雨等水Y源迫在眉睫。本文旨在创新城市雨水再利用理念,完善城市雨水合理再利用的政策法规与实施办法,创建适合沈阳市的雨水再利用的技术与方法,为沈阳市乃至于国内“海绵城市”建设提供借鉴与参考。

一、海绵城市建设过程中需着重解决的问题

1.转变城市建设理念

转变原有城市建设中只注重开发的强度而不注重生态环境转变为以生态环境约束城市开发建设的强度。转变原有城市生态环境单靠“治理”转变为“源头减排、过程控制、末端治理、统筹设计”的建设模式。从源头减少雨水的径流量,提高地表的渗透率;径流过程中设置滞留带延缓径流洪峰,从而降低降水的排量;对集蓄的雨水进行净化、治理,提高雨水的再生利用率;对海绵城市建设中的城市绿地、城市水面进行统筹设计,避免重复建设与资源浪费。

2.明确海绵城市的建设原则

2.1生态优先、安全为重的原则

在海绵城市规划与建设中,以优先选用自然渗透、自然集蓄、自然净化为原则,提升城市水生态系统的自然修复能力,并在需要保护的重点生态区划定红线,重点加以保护。海绵城市在实现城市排水防涝、实现雨水的再生利用、促进城市生态环境的平衡外,还需考虑依靠排水系统排放过量的地表径流,保证城市安全。

2.2因地制宜的原则

海绵城市规划建设中,根据规划区域水文特征、人文特征、地形条件、水生态保护要求等不同,合理制定建设目标与控制标准,因地制宜地建设生态海绵城市。

2.3建立与健全管理组织机构

海绵城市的建设与运营过程涉及到国土、环保、建设、交通、市政、园林、财政等诸多部门。然而,目前各行政部门各司其职、互不协调的现象时而发生,海绵城市的建设与管理,必须建立起与之适应的完善的管理体制,使得城市的国土、建设、环保、市政、园林等各行政部门能够密切配合、协调联动,统筹城市的建设与管理工作,真正实现海绵城市的职能。

3.资金保障

政府可通过多渠道解决海绵城市建设的资金问题,如:私有(私营)小地块的开发建设中,要明确开发商的责、权、利,鼓励私营(有)业主针对城市生态环境建设方面的资金投入;在市政及公用设施建中,要充分发挥市场机制,尽可能引入社会资本,多方筹措资金。

二、“海绵城市”体系框架的构建

通过调研沈阳市生态环境、自然资源、水文、地质、径流等状况,综合分析我市径流总量与防洪排涝间的关系以及我市蓄、排系统存在的主要问题,计算我市雨水可调节空间,制定城市径流控制方案与控制目标,进而构建城市雨水集蓄系统构建方案与技术框架,并确定我市进行海绵城市建设的重点任务--城市集蓄水系统的构建方案,包括:渗水系统构建、滞水系统构建、蓄水系统构建、净水系统构建、排水系统构建、用水系统构建等。

1.构建城市渗水系统

从源头削减雨水的径流量,初步净化雨水径流过程中的污染,改造或建立高渗透率的自然路面、透水路面,建设绿色屋顶等。

2.构建城市滞水系统

滞水系统可实现延缓径流作用,如生物滞留带、下凹绿化带等。

3.构建城市蓄水系统

城市蓄水系统可实现收集积蓄雨水、降低径流峰值流量的作用,为雨水的再利用创造条件。城市蓄水系统可包括蓄水池、湿塘、城市水体景观、地下雨水调蓄系统等。

4.构建城市净水系统

通过整治城市河道、建设河道沿岸生态缓坡、建设污水处理设施等措施,减少雨水径流与收集过程中对雨水的污染,从而改善城市水环境,提高城市雨水利用效率。

5.构建城市排水系统

建立城市排水防涝设施,将雨水径流高峰时期超过集蓄能力的雨水通过排水防涝设施、水系河道排出,避免水患发生。

6.构建城市用水系统

将集蓄的雨水进行再生利用,缓解城市水资源短缺,达到节水减排的目的。

参考文献

海绵城市的原理篇(2)

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》(国办发〔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,各部级、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

海绵城市的原理篇(3)

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

海绵城市的原理篇(4)

随着城市化进程的加快,城市环境问题越来越严重,城市的生态系统变得越来越脆弱,特别是濒江近海的城市。此类型城市由于地理位置、基础设施等条件,在暴雨季节容易出现城市“内涝”现象。为了城市的可持续发展,必须加强城市湿地景观的生态设计,将城市打造成为“海绵城市”。

湿地是蓄水防洪的天然屏障, 在生态环境和生物多样性保护上有着巨大作用。湿地景观是城市景观组成的一部分,近年来,一直提倡生态设计,如何进行生态设计并达到保护环境的作用,已经成为濒江近海城市发展考虑的重大问题之一。“海绵城市”的提出,为城市湿地景观的生态设计提供了思路。“海绵城市”是一种新型的城市概念,其在城市湿地景观生态设计中的应用,适合于当前提倡的低碳经济和生态环境建设需求。

1 “海绵城市”及其核心思想

在城市化不断推进的过程中,城市建设速度迅猛,沥青、混凝土类的硬质材料覆盖城市地表上,使城市的水循环系统遭到一定程度破坏,无法利用自然力量控制地表径流。而人工排水设施根本不能承受暴雨带来的巨大洪峰,造成城市出现“内涝”现象,危及人们的财产和人身安全。为了很好地解决这一问题,在2012年提出“海绵城市”概念,突出强调城市排水系统设计优先考虑自然力量,并把有限的雨水资源存蓄下来,建立一套完善的水循环系统,将城市打造成为具有自然渗透、自然存蓄、自然净化功能的新型城市,实现对水资源的合理利用,推动城市可持续发展。

“海绵城市”是指城市像海绵一样具有很好的弹性,对地下水、自然雨水及地表径流等起到良好的吸纳、渗透、存蓄、过滤、净化作用,保护城市水环境,缓解城市生态危机。南京市濒江近海,城市生态环境脆弱,为解决“内涝”问题,有效利用雨洪,应朝着“海绵城市”方向发展。湿地在城市有蓄水防洪、保护水资源、控制地表径流等作用,其景观设计理应纳入城市整体水循环系统中。因此,南京市湿地景观设计可融入“海绵城市”核心思想,将城市湿地景观与城市水循环系统相结合,积极建设“海绵城市”。

2 “海绵城市”优势在城市湿地景观设计中的体现

在城市湿地景观设计中引用“海绵城市”理念,有助于实现城市建设与自然生态之间的和谐,推进城市可持续发展。

2.1 设计原则

2.1.1 防洪原则。湿地景观设计:一方面具有景观功能,满足人们休闲娱乐的需求;另一方面要具有一定的防洪能力。夏季强降雨后,有效吸纳雨洪,避免雨洪危及城市安全。

2.1.2 空间层次性原则。空间层次设计是否合理,对景观的效果有着重大影响,城市湿地景观设计中要特别注意垂直方向的景观设计,如根据地形变化设计植物种类高度,使垂直景观看起来更立体、更丰富。

2.1.3 生态原则。设计湿地景观时,利用生态理念,尽可能地不破坏自然景观,最大程度地保护当地环境,利用自然资源建设湿地景观。

2.1.4 完整性原则。为了营造良好的景观效果,城市湿地景观设计要注重点、面、线的合理配置,将城市湿地与城市水环境结合起来,互相协调,形成一个相对比较完整的城市水循环系统。

2.2 设计措施

2.2.1 水陆消落区域景观设计。城市湿地中的水面与陆地交界处属于水陆消落区域,承担着重要的生态功能。在很多城市湿地景观设计中,为了预防水流冲刷驳岸,该区域经常用混凝土砌筑定型,一定程度上降低了湿地的过滤、渗透、净化等作用,影响湿地景观的一致性。南京市湿地景观设计应避免采用这样的处理方式,尽量采用地介入的设计手法,将湿地原有基质土壤保留下来,作为水面与陆地的自然过渡区域,并根据该区域原来的形状、生物分布设计水岸的形态、生物景观,充分保留原生态驳岸的自然形态,不进行硬化造地。对于易被冲刷和土质疏松的驳岸,在不破坏原形态的基础上,用卵石、片石等硬质材料做加固处理,形成自然护岸,防止驳岸水土流失。

2.2.2 水循环系统设计。水循环系统是城市湿地的重要组成部分,具有吸纳、蓄水等重要功能。在湿地水循环系统建立上,要把湿地景观与城市中的自然江河、自然水道等结合起来,使湿地打造成为具有水资源调节和运输能力的“绿色海绵”。一般情况下,城市湿地地势低洼,有自然水渠、水荡等集水单元。设计湿地水循环系统时,可以充分利用这些自然的水渠、水荡、低洼,如将低洼区域改造成为草滩绿地,把水渠改造成为水道,与南京周围的江河相通,形成互通的内外水循环系统,为城市湿地公园带来活力。特别是这种设计充分利用了自然力量,到了雨季,雨水集中于水道之中,随着水道流向江河,有效缓解了城市雨洪压力,以免出现城市“内涝”现象。

2.2.3 湿地植物配置。植物在城市湿地景观中属于视觉要素,既有美化环境的作用,又有防止水土流失、净化水质的功能。为了体现出“海绵城市”的优势,提高湿地景观的视觉效果,应科学合理的配置湿地植物。城市湿地植物配置采用“保育为主、增补为辅的”理念,也就是保留当地原有的优质本土植物,并根据美学需求适当增加一些新的植物种类,多种植物通过优化配置完美地融于一体,形成丰富的植物景观效果。水生植物是城市湿地景观的重要组成部分,其配置的优劣程度直接影响湿地的景观效果。水生植物的配置,以湿地水体的形态、功能、位置、水位以及水生植物的特性等为依据,按照因地制宜的原则选取适宜的水生植物,例如,芦苇、灯芯草、睡莲、金鱼草等。比如,浅水区域适合种植灯芯草、香蒲等植物;岸边或深水区域适合种植芦苇等植物;岸边浅水区域适合种植睡莲等植物,浮在水面上,起到净化水体的作用;水底适合种植金鱼草等,摇曳的姿态透过清澈的河水传递出来,美不胜收。

除了水生植物外,还应注重城市湿地公园内的陆生植物配置工作。陆生植物种类的选择遵守上文提及的防洪原则、空间层次性原则、生态原则、完整性原则,根据南京当地的气候条件、土壤条件、生物种类等情况选择适合的植被,尽量营造具有空间层次感的植物景观环境,提高湿地公园景观效果。特别是为了打造“海绵城市”,应种植一些灌木树种,固化土壤,防止地表雨水径流带走过多的土壤,造成水土流失。

3 结语

综上所述,城市湿地景观是城市的一个子系统,承担着蓄水防洪、美化城市、控制径流污染、保护环境、维护生物多样性等多种职责,是城市生态环境不可缺少的重要组成部分。在提倡低碳经济的当下,可以选取城市中适宜的场所作为湿地公园建设地,基于“海绵城市”进行湿地景观优化设计,让湿地公园与周边环境相联系,有效利用自然力量进行雨洪管理,实现雨洪资源化,让城市形成良好的吸纳、渗透、存蓄、过滤、净化等功能,为“海绵城市”建设与发展创造了有力条件。

参考文献

海绵城市的原理篇(5)

中图分类号:TU984

文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2017)07-0077-05

1 引言

生态城市是在城市发展的基础上,依托于城市建设而不断发展的人文生态系统。发展标准并不是一成不变的,随着生态技术发展,生态城市将会被注入更加科学化、多样化的内涵和标准。生态城市不仅反映了人类谋求自身发展的意愿,也反映了人类对人与自然关系认识的提高[1]。而城市景观的发展与居民生活息息相关,生态城市建设除了提供良好的生态环境以外,对城市的资源、经济、居民生活质量发展具有重要意义。

2 城市水问题

2.1 城市排水存在的问题

水是区域生态过程规划中重要的环节,直接决定生态规划格局的生态因子[1]。海绵城市建设是生态城市水环境资源利用方面的新型发展理念,传统城市建设模式雨洪管理中存在一些问题:①主要依靠硬性设施来外排径流雨水,增加了市政雨水管网及水体容纳排涝设施压力。②降雨初期,没有经过植物层的净化,大量污染物随雨水入河,影响城市水环境质量。同时雨水大量流失,浪费了大量水资源。③排不出水,但实际又缺水的矛盾。

2.2 传统城市给排水存在的局限性

近年来,我国大中城市频繁出现逢雨必涝、地下水补给不足、炎热干旱等痼疾,对城市居民生活形成恶劣的影响。提起内涝、城市看海、地下水供给不足等问题,人们都会认为是下水道设计不够好,或者是过于陈旧。其实一个重要的原因是由于城市发展速度过快,原本可以渗透雨水的水沟、绿地全部被硬质化了,变成了房屋、停车场、道路,雨水无处可去,就形成了积水。传统城市雨洪管理模式的建设目标是实现城市雨水径流的快速排放,避免城市雨洪问题干扰正常的城市秩序、影响人居生活。因此,不再出现“城中看海”(图1)这种问题,不仅仅需要的是大修城市地下管道这些事情,还需要一种在涝时能吸收水,在干旱炎热时又能吐出水的“海绵城市”,这也与生态城市的发展方向相契合。

3 海绵城市理念与生态城市发展建设的关系

海绵城市发展体系通过结合生态城市总体规划,控制径流总量,逐步构建并完善低影响开发雨水系统,其中以城市绿地系统为主要载体构建海绵城市体系,不仅便于应用低影响开发雨水系统的技术措施,也有助于实现生态城市建设中低影响开发雨水系统的建设目标。在规划阶段生态城市绿地系统与海绵城市体系可相互指导,但两者的结构布局存在差异。海绵城市发展体系的规划强调城市绿地系统对雨水径流量、峰值流量与径流污染的控制能力,进而对城市绿地的建设提出了更高的要求(图2)。生态城市绿地布局、规模与建设情况也会反过来影响海绵城市体系的规划,两者在规划阶段相互指导。

由于海绵城市体系在用地范围的布局上不只限于城市建设用地范围,而是站在更大的维度上来处理城市雨洪问题。海绵城市体系的结构分布解决存在雨水径流与雨水污染问题的区域,均衡了城市中雨水难排的情况。针对局部地段的少量雨水径流,海绵城市体系可通过建设“雨水花园”控制雨水径流。针对大面积的城市易涝区,海绵城市体系可通过建设“暴雨花园”实现控制雨水峰值流量、削弱污染的双重目标。对于城市已建成区,海绵城市体系的布局以点状、线状为主,从多个角度结合软化改造、而不是在城区大改大造,相对更多样化、全面化。

4 海绵城市建设概述

4.1 概念和构建原则

4.1.1 概念

海绵城市在涝时能吸收水,在旱时炎热时又能吐出水,并对水体进行绿色净化。从源头植物层开始到末端的全过程控制雨水系统。相对之前的旧模式,自然渗透和自然净化,需要时再将储存的水释放并加以利用,是构建海绵城市的切入点,水循环收集与释放更是一种绿色可持续的雨水排放模式(图3)。

4.1.2 基本原则

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[2]。要真正地落实这一基本原则,要把更多问题考虑进来。包括城市基础设施安全运行和生态城市水安全的问题,水文条件各地区差异性,和各方案的可实施性和操作性。不同地区可根据自身的水文条件、水安全要求、水资源的不同状况,从实际出发确定符合自身需要的生态海绵城市的发展路线。

4.2 建设海绵城市的指导思想

4.2.1 转变城市建设的观念

建设海绵城市,首先要转变传统的观念。在传统城市建设模式中,城市道路逐渐被硬化,雨水无处可去。排水功能主要依靠管道这些“灰色”硬质设施,以“快储快排”为主要理念,往往造成逢雨必涝,无雨就旱的极端局面。而现在海绵城市的建设理念则要求让城市回归自然,强调优先利用雨水花园、屋顶绿化、植草沟这些软质绿色的低影响设施来储存雨水,以慢排储存,先利用绿色植物的源头设施对雨水进行调蓄净化和回收利用,最后在利用了雨水资源的同时也解决了城市雨涝的问题。

4.2.2 对城市中建设的“海绵体”进行改造

生态城市发展下,对城市中建设的海绵体进行改造主要途径有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[3]。首先,保护原有生态系统,不受现代开发活动的影响和破坏,例如城市公园、大型湿地、原有的河流、湖泊、湿地等。其次,在生态修复方面,对已经受到破坏的“海绵体”,应运用综合手段逐步慢慢地进行修复,使其水文特征和生态功能逐步得以恢复。再着,通过生物滞留带、下沉式绿地、雨水花园、屋顶绿化、垂直绿化、透水铺装等低影响技术措施,加强雨水储存。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,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[4,5],为改善生物生存环境和水资源调控提供必要的生态通道;通过建设人工湿地等措施来修复水生态环境,湿地一直都有“城市之肾”的美称,生态城市建设人工湿地,对保护城市水系统生态环境有着至关重要的作用。

5 建设海绵城市的具体措施

5.1 雨水花园

雨水花园是自然或人工后天挖掘的下沉式绿地,收集汇合雨水把雨水储存起来(图4)。通过雨水花园中的植物和沙石过滤层分解储存使雨水得到净化。慢慢渗入土壤,涵养地下水水源,或进行中水利用之后,达到补给景观绿化用水、厕所用水等的用水标准。雨水花园利用植物、土壤层渗透净化雨水、过滤雨水杂质,可改善小环境,缓解城市“热岛效应”,为鸟类、蜜蜂等动物提供食物和栖息地,给人以新的亲近大自然的感受。

最表层是植物层,第一层也称蓄水层。表层植物可通过光合作用,吸收利用氮、磷等物质,植物根系对污染物质,特别是重金属的拦截和吸附作用,选择根系发达、茎叶繁茂、净化能力强的植物再深层的覆盖层和种植土壤层,可滞留削减洪峰流量、减少雨水排放,净化水源。可过滤杂质和涵养水源,以导致雨水过滤到砂层和砾石层通过穿孔管收集水源。

5.2 生态滞留带

生态滞留带是一块活的“海绵体”,表现形式为条形或者长条形,雨水篦子换成豁口导入植物中,减慢雨水流动速度,把雨水储存起来,成为活的“海绵体”(图5)。生态滞留带在植物的选择上应优先选用本土植物,选用耐涝又可抗旱的植物。本土植物能更好地适应当地的气候和水土,打造更好的生态滞留带景观。

5.3 绿色屋顶

绿色屋顶是指建筑屋顶的部分或全部作为绿化的一种改造景观措施。由植物部分、植物生长基质部分以及屋顶防水结构层一起所组成的一种景观屋顶形式(图6)。绿色屋顶在雨水控制上,在建筑屋顶的源头上来减少雨水径流总量、削减洪峰流量。增加屋顶雨水停滞时间,降低屋顶雨水径流流速,以及净化屋顶雨水水质。绿色屋顶还可减少建筑制冷、降低制热能源消耗。

5.4 垂直绿化

垂直绿化,绿化范围是指对建筑物外表面及室内垂直方向上的建筑竖向绿化(图7)。作为一种装饰实用技术,附属在建筑主体之上,需要融合于周围的环境,不仅仅是植物彼此生长间融洽,更要做到与周边的环境相融合,最重要的是能丰富生态城市的自然景观,完善整个城市的生态系统。

虽然垂直绿化成为建设海绵城市不可或缺的重要部分不能计入绿地率等经济技术指标中,但是毋庸置疑的是对整个生态城市发展建设和景观绿化构成呼应效果。据北京市园林科学研究所观测推算,绿化覆盖率达30%时,气温可下降8%;绿化覆盖率达40%时,气温可下降10%。同时太阳福射经过植物后,60%~80%会被植物所吸收,这样就削弱了热源的作用,从而使周边温度降低3~8 ℃。与此同时,在相对湿度为47%~53%时,人体最为舒适,当处于干燥环境中时,植物叶子还具有蒸腾作用能够增加其周围的湿度。数据可以表明在全球气候变暖的今天,垂直绿化也有降温增湿的作用,另外对空气环境影响而言,也起到了通风防风,净化空气的效果。

5.5 透水铺装的应用

现我国城市市场的硬质地面材料常见主要分为:砌块砖、水泥路、植草砖和塑胶地面等(表1)。

现在我国的城市人行道使用的透水铺装以透水砖为主(图8),透水地面由于渗透蒸发能力强,在下雨天可以将雨水渗透到土壤层,防止路面径流缓减市政排水的压力;天晴时蒸发作用可以降温,改善路面上方的微气候,对于缓减城市热岛效应有明显的作用。塑胶橡胶多用于游憩和儿童场地,但不好维护,有一定吸水性(图9)。所以在实际使用时透水面砖是一种生态的,有利于生态的铺装材料(表2)。6 海绵城市理念对于生态城市发展建设的意义

6.1 社会意义

6.1.1 经济性、生态性

老旧城区改造面临空间改造条件有限、改造难度大等问题。相比建设大型地下雨水储蓄池、大规模改造雨水管道等硬性灰色方案,设置改造软性的海绵设施不妨为更好的方法。在改造设计中,可通过两个大方面进行改造。一是原有的老旧建筑雨水管断接技术,集中贮存雨水,将雨水管线接入周边城市绿地中,也可利用小区已有内部的花坛、绿地、雨水池等建筑设施空间布置雨水花园、生态滞留带;二是城市道路可结合城市道路绿化带、树池、花池等绿化空间,布置成生态树池、生态停车场等低影响开发设施,有效地对老城区雨水管理加以蓄、留、渗、排等。

6.1.2 海绵城市建设对于减少城市内涝也有明显改善

通过海绵城市的建设,能很大程度上减轻城市防洪排涝的压力,将防、排、蓄、渗、滞等措施合理地结合起来。有利于减少城市洪涝灾害的发生,城市生态水系统需要海绵城市的措施加以解决,维护城市居民安定的生态生活环境。可减少雨水渗透的时间,缓解雨水的压力,补给地下水,有效减轻城市内涝。

6.1.3 海绵城市的建设可改善城市水资源短缺的问题

经济发展越来越快,我国城镇化的速度也越来越快,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。通过海绵城市建设,为实现自然生态雨水收集的有效再利用,在很大程度上缓解城市用水资源难、排水难的压力。

6.2 经济意义

海绵城市建设跟以往不同偏向重视对已有的对天然水系保护利用,减少了巨大的管道改造工程量,减少工程资金投入,提高了经济效益。另外还减少了城市水灾发生的可能性,以及避免水灾所带来的城市经济损失。建设的海绵城市建设的储水设施与城市已有的生态景观、绿地、景观水体紧密结合,丰富完善城市生态系统。成本相对管道的修理与改建较低,还能大大减少城市水环境污染治理维修费用,降低城市内涝所带来的损失。

6.3 生态意义

建设海绵城市应用有利于城市生态环境的发展与建设。海绵城市强调增加绿地,多进行的是软化改造,降低城市地面的硬化比例,对硬质地面材料也有相应要求。有研究表明,城市越来越多的地面硬化,第一时间直接阻断了雨水补给地下水的途径,让雨水白白流失了,实际上又是缺水的,使地下水水位难以回升越来越低。软化改造还可以增加城市绿色空间,改善人居环境,提高绿地率,促进城市生态建设。

7 结语

我国提出的海d城市体系主要参考了美、德等国的雨洪管理理论研究与实践经验,和近年来我国频繁出现的城中看海的现象。在海绵城市理念指导下的生态城市建设不仅可以满足城市绿地的生态环境发展、游憩娱乐、文化教育、环境美化等基本功能,同时还可以有效地辅助城市水利设施处理城市雨洪问题,发挥出生态城市中绿地系统更大的潜力。生态城市的构建也会反过来影响海绵城市体系的规划,使海绵城市体系的结构布局更为合理、构建过程更为流畅、作用效果更为明显。海绵城市体系的构建不要求大改大建,更多的是一种软化的改造手段,以最小的资金投入取得最佳的建设结果。生态城市绿地系统虽可作为海绵城市体系的重要载体,但是由于海绵城市体系对城市雨水管渠系统具有较强的依赖性。 随着生态城市建设的发展,也会探索出更多合适的海绵城市建设手段和新的发展方向。

参考文献:

[1]王云才.景观生态规划原理[M].北京:中国建筑工业出版社,2007:192~212.

[2]王文亮,李俊奇,王二松,等.海绵城市建设要点简析[J].建设科技,2015(1):2 ~3.

海绵城市的原理篇(6)

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.102

1 前言

近几年来,随着极端暴雨天气的增加,我国城市内涝事件呈多发态势。这反映了我国既往城市建设过程中雨洪管理方面的短板,为解决这些问题,“海绵城市”的理念应运而生。海绵城市建设是通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等工程措施,使城市像海绵一样,在雨水管理方面具有良好的“弹性”,下雨时能够对降雨径流实现水质、峰值、外排流量、存蓄量等管理,晴天时又能够对雨水进行综合利用。建设海绵城市,对雨水实施源头、过程、末端的全方位管理,对于保护生态、改善民生、促进经社会可持续发展具有重要意义。

中国的海绵城市建设,必须是“绿色”源头设施和“灰色”过程、末端设施的组合才能发挥最大效益[1]。“绿色”海绵设施是指下凹绿地、绿色屋顶和生态调蓄塘等结合景观建设的雨水管理设施;“灰色”海绵设施主要是指雨水泵站、雨水管网和调蓄池等市政雨水设施。两者相互补充,才构成了中国的雨水管理和海绵城市体系。

海绵城市建设过程中的城区海绵化改造,属于源头控制措施,是城市面源污染控制和雨洪管理的首道防线[2]。但是由于牵涉范围较广,老城区的海绵化改造推进往往会面临困难。由于设计资料缺失、设施陈旧、现场情况复杂等原因,使老城区的海绵化改造在设计、工程前期准备和施工过程中容易出现反复迁延和中居民不理解的问题,对项目实施造成影响。镇江市是全国首批海绵城市建设试点城市之一。试点区域位于城市主城区,陆地面积29平方公里,水域面积11.5平方公里,人口27.6万。镇江海绵城市建设项目对于老城区的源头控制方案主要是老旧小区海绵化改造工程。

通过对参与的镇江市老城区海绵化改造工程进行总结和探讨,希望能为今后的类似工作提供借鉴。

2 老城区海绵化改造工程实践

在老城区海绵化改造中,主要的改造对象是居民小区和学校。海绵工程内容包括下凹绿地、管道改造、雨水罐、透水铺装以及部分绿地贴等海绵措施。这些海绵措施通过有机组合,形成了不同小区和学校中的雨水花园、海绵广场、透水停车场等各具特色的海绵综合设施。

2.1 地面改造

地面海绵化改造是镇江老城区海绵化改造的主要内容,主要工程形式是地面透水铺装改造和下凹绿地改造。在大多数的老小区改造中,透水铺装的改造主要是采取“结构式透水”的铺装形式;而在学校和公共广场则采取了传统透水混凝土砖的铺装形式。结构式透水铺装采用的混凝土砖并不透水,而是通过砖缝实现透水。其做法是在级配碎石铺就的基层上,用10cm厚的混凝土预制砖作为面层砖体,砖与砖之间的缝隙宽度增加至8mm,在砖缝中填充级配为2-6mm的砾石作为透水结构。

结构透水铺装和透水混凝土在应用中各有优势[3]。结构透水铺装的优势包括两个方面:一是结构透水铺装的造价较低,与透水混凝土相比,造价不到其二分之一。二是结构透水铺装后期维护简单,价格低廉。与透水混凝土需要高压水枪冲洗或专门负压真空抽吸设备相比,结构透水通过表面清掏和冲洗即可;即使对砖缝中的砾石进行换填,成本也是较低的。透水混凝土的优势包括:一是铺装面平整;二是色彩多样,形式美观,能满足开放性公共区域的适用需求。在镇江的工程实践中,结构性透水铺装一般用于老小区地面改造,而透水混凝土铺装则多用于广场和学校的地面改造。

在老小区的海绵化改造中,下凹绿地是起到削峰调蓄作用的主要设施[4]。下凹绿地由下至上的结构为不透水土工膜、厚25-27cm的粗砾石层、厚3-5cm的细砾石层和60cm厚的生物过滤介质层。在下凹绿地中设有溢流井,井底有透水花管与之相连,下凹绿地中积蓄的雨水通过花管缓慢进入溢流井,再通过溢流井流到小区外的市政管网中,从而对雨水径流起到削峰作用。在每个溢流井都设有溢流口,溢流口低于地面10-15cm。当绿地中积蓄的雨水超过溢流口高度,则通过溢流进入管网,避免小区内发生内涝。

下凹绿地和透水铺装道路的关系如图1所示。透水路面下的基层和下凹绿地之间是水力连通的。通过透水铺装路面下渗的雨水最终也会汇集到下凹绿地中,再经由下凹绿地流到市政管网。透水铺装的改造有效地解决了路面积水的问题,而下凹绿地则是对雨水径流起到了缓流削峰的作用,两者相互配合,成为了老城区地面海绵化改造的主要工程措施。

2.2 屋顶绿化改造

城市化进程中,建筑用地对公共绿地的挤占,也是造成城市地表硬化的重要原因之一。在城市中,建筑物屋顶面积大约为一座城市面积的四分之一至三分之一左右,屋顶也被称为城市建筑的“第五面”[5]。可见在用地有限的城市中,进行建筑物屋顶海绵化改造,建设绿色屋顶,是海绵城市建设中的一项重要措施。绿色屋顶可以在一定程度上对雨水径流起到削峰和净化的作用,同时也能缓减城市热岛效应并美化城市环境。

镇江老城区绿色屋顶改造所面临的主要问题是屋顶大多年久失修,承重、排水等条件均较差,且屋顶上多有居民私自搭建的设施。在这种背景条件下,传统屋顶花园式的绿色屋顶改造由于对屋顶的承重、防水要求较高,在老城区的使用中受到限制。与之相对的,轻型屋顶植被绿化毯的形式凭借对屋顶结构要求低、形式灵活、后期管养方便等优势在老城区改造中得到广泛运用。

镇江运用的轻型屋顶绿化毯简称为“绿地贴”, 主要植物类型是佛甲草和锦竹草,其基质厚度约2-3cm,净重量为15-20kg/m2,保水重量为25-35kg/m2,适用于平屋顶改造。绿地贴能够对小雨起到一定的滞蓄作用,对10mm以下降雨可以做到不外排。绿地贴除了对雨水的削峰作用外,也能对建筑物室内温度起到一定的调节作用,在镇江的海绵城市改造工程中主要运用于社区学校和有条件的老小区建筑物屋顶绿化改造中。

2.3 雨水排水系统优化

老城区改造另一个重点雨水排水系统的优化[6]。在居民小区和社区学校,将原本接入污水管的建筑物雨水立管断接至下凹绿地,以达到雨水调蓄的目的。在雨水出流口,设置消能石,防止雨水径流对下凹绿地的冲刷,如图3所示。在场地允许的条件下,会在雨落管末端增加雨水罐,实现一定程度地雨水利用。

合流制管道溢流(Combined Sewer Overflow,CSO)是城市收纳水体面源污染的主要来源,随着我国污水处理能力的逐步提高,CSO已成为城市河流的主要污染源。通过雨污分流改造,能够有效改善因为CSO导致的水体面源污染。镇江除了针对社区进行雨污分流改造,也对市政雨水管网进行了排查,对一些错接、逆接的管道进行了改正。此外,镇江在2017年还有修建大管径雨水管道的计划,该管道管径预计为DN4000 mm,长度为5-7km,建成后其满管容量超过了6×105m3,兼具了雨水调蓄和转输的功能。

3 分析与探讨

我国的第一批海绵试点城市的建设期截止至2017年底,目前镇江市的海绵城市建设工作仍在进行。对镇江海绵城市项目建设中的老城区海绵化改造的经验进行阶段性总结,主要包括精细化设计、施工质量控制和注重公众参与等三个方面。

3.1 精细化设计

镇江海绵城市建设从顶层规划设计开始到每一个具体小区的海绵改造设计,都始终贯穿着精细化设计的理念[7]。镇江针对与洪管理的规划研究起步较早,已经根据当地多年的降雨记录总结了本地的降雨模型,并以此作为设计依据,这比套用一些通用的雨型公式更加符合当地的情况。

镇江市海绵城市建设的目标是至2017年底,在海绵城市建设试点区内:排水防涝标准达到有效应对30年一遇降雨;面源污染削减率达到60%;年径流总量控制率75%以上。顶层设计过程中,结合试点区内的汇水特征和积水点情况,将试点区划分为若干汇水区,并根据降雨模型模拟的结果将这些目标分解至各个汇水区,再从汇水区分解至各个居民社区内。汇水分区年径流总量目标分解如图4所示。

在居民社区层面上,结合小区的汇水特征、绿化率、可用空间等条件合理选取海绵工具并对径流控制、面源污染控制等目标进行模拟和校订,直至满足该小区的分解目标后,进入小区海绵化改造的方案设计阶段。在方案设计过程中,除了要考虑海绵设施的雨水管理功能,也用充分考虑其景观功能和居民诉求,杜绝过度设计。以下凹绿地为例,为了强化雨水下渗,下凹绿地改造中回填的介质土成分以沙土为主,介质土渗水性强,但营养物保持能力则不如原土。因此这种土适合种植草本植物和灌木,不适合种植乔木。这对小区的景观来说无疑是一种损失。针对这种情况,在满足径流控制指标的前提下,可对下凹绿地中的部分区域采用原土回填,用于种植乔木,使下凹绿地的雨水调蓄功能和景观功能都得到最大限度的发挥。

3.2 施工质量控制

施工质量是海绵设施发挥作用的重要保障。对于海绵设施施工质量的控制,必须从源头、过程和末端三个方面都予以重视才能保证海绵设施的质量。在源头上需要对海绵工程参建人员进行系统的海绵知识培训,建立对项目公司、现场负责人和施工人员的三级培训体系。由于老城区海绵改造项目多而小,往往是多个工地同时开工,这些工地施工内容和现场情况各有特点,如果不掌握一定的海绵理论知识,很难机械化地复制管理,因此对现场负责人的培训是必要的。此外,现场施工人员是海绵工程的实施者,对其进行一定的培训能更好地保证工程质量。例如一些绿化人员可能对绿地下凹的形式不理解,如果没有统一培训,往往会根据自身喜好将一些灌木种植区堆高,导致下凹绿地的调蓄功能下降。

在施工过程中的控制需要施工人员认真按图施工,质量巡视员及时发现问题并整改:一是要对施工控制指标严格控制。对于下凹绿地,主控包括各结构层厚度、绿地表面标高和溢流井口标高等。结构层厚度和绿地表面标高决定了下凹绿地的雨水调蓄能力;溢流井口标高则关系到大雨时小区内涝的问题,如果溢流井口标高过高,在大雨时就会造成涝水无法及时外排引起内涝,海绵设施也就失去了意义。而对于结构式透水装,需要把握砖缝宽度,砖缝太窄雨水渗透受限会造成路面积水,如果太宽又会影响路面功能。二是要注意施工顺序,以3.1节中提到的原土和介质存的下凹绿地施工为例,需要先回填原土区域,之后再回填介质土区域,其目的是防止回填过程中,原土覆盖在介质土表面,使介质土渗透性下降。同样在需要进行混凝土对侧壁抹面的下凹绿地或花坛,要先进行抹面施工,再逐层回填砾石层和土层,目的也是为了防止施工过程中混凝土堵塞雨水下渗面。

施工质量的末端控制包含三层含义,一是施工完成后及时进行工作面清理,防止下渗面被堵塞;二是在工程验收中不合格的工程要及时进行整改;三是要及时进行总结,镇江市的老城区海绵化改造过程中,已组织了多次“海绵回头看”活动,针对既往施工过程中的经验进行总结和梳理,为后续工程实施提供借鉴。

除此之外,镇江海绵城市建设工程针对海绵设施施工的全过程,提出了“智慧海绵”的管理模式,对整个施工过程的关键节点和相关资料,都会进行电子图片保存,并建立数据库,将来还会建立手机应用APP软件,既规范施工管理过程,也方便社会各界参与监督。

3.3 公众参与

老城区海绵化改造属于开放型的工程,与一些传统的封闭型工程或半封闭工程如污水处理厂建设、道路施工等不同[8]。它是直接在居民社区中进行的,与居民交互密切,工程的进展也受到居民态度的影响,因此在实施老城区海绵化改造过程中,一定要邀请公众参与,取得公众的理解和支持。

镇江市在进行老城区海绵化改造的过程中,通过公众媒体向社会普及海绵城市及雨洪管理的相关知识,让公众对海绵城市建设的必要性进行了解。同时,在进场施工过程中,采用宣传牌、宣传围挡等手段,向施工地点周围的民众宣传海绵城市相关知识,介绍工程内容和工期,完善公众意见反馈渠道。对于居民反馈的意见,进行及时处理,尽量减少施工对居民的影响。

对于预备进场的居民小区和学校等非开放区域,注重居民意见。从设计阶段就开始请业主方介入,组织业主见面会,与建设单位一同对设计方案进行评审,通过后才进行后续施工。进场前邀请居民代表参观已完工的海绵改造小区和改造中的小区,使居民切实看到海绵化改造给小区带来的改观,树立公众对老城区海绵化改造的信心,减少施工过程中的阻力。

4 结语

镇江市针对老城区的海绵化改造,主要是基于低影响开发理念进行的源头控制型海绵设施,包括下凹绿地、透水铺装和绿色屋顶等,此外也会针对性地进行现场排水系统优化。在建设过程中,通过精细化设计、施工质量控制和公众参与等理念进行管理,实现了环境效益和社会效益,老城区海绵化改造工程取得了当地居民的支持和认可。截止至2016年底,针对镇江市的源头老城区海绵化改造和建设工作已经基本完成,在2017年⒒嶙帕建设区域性雨水管网、雨水泵站和排口处理设备等灰色设施。随着“绿色”和“灰色”海绵体系建设完善,镇江市的雨洪管理水平将会得到明显提升。

参考文献:

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海绵城市的原理篇(7)

1 引言

低影响开发(Low Impact Development,简称 LID)孕育于西方发达国家20世纪七八十年代的雨洪管理实践中,美国马里兰州乔治王子郡的环境资源部在 1990年首次提出了在源头对径流进行控制的LID[1],LID 是近年城市雨洪管理方面重要的发展趋势之一。随着低影响开发理念的发展以及我国城市地下水过度开采、水资源紧缺、水质污染、城市内涝、雨水资源流失等一系列复杂的雨水问题,破坏水资源循环体系,导致生态环境恶化。我国逐渐关注雨水资源的管理、开发、利用,于2014年10月住房和城乡建设部提出《海绵城市建设技术指南―低影响开发雨水系统构建》。

2 海绵城市理论

2.1 海绵城市的概念

海绵城市在《海绵城市建设技术指南》中对其有界定: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[2]。海绵城市的建设时刻以生态环境为优先考虑因素,将城市绿地、景观设计与人工雨水控制利用措施结合,在确保城市雨水安全的情况下,把城市绿地和河道中的雨水收集、雨水渗透和雨水净化达到最大化,实现雨水的资源化和环境资源的保护,保护城市的水生态系统和自然生态环境。

2.2 海绵城市的本质

海绵城市的本质目标是城市建设与自然和谐发展的生态城市:可以“弹性适应”环境改变,同时能够保持原有的水循环和生态环境。海绵城市的理念发端于自然生态的水循环过程,优先利用自然生态手段,通过生态处理的方法对土壤、绿地、生态水景等雨水,进行自然下渗、存蓄、净化和回用,转变原有的城市建设发展模式和与大规模的灰色建设理念,将城市发展与生态环境保护结合起来,全面统筹协调发展。

2.2.1 生态性

自然界中的河流、湖泊、湿地等生态体系使之尽量维持在城市建设开发前的自然状态,达到地块开发前后水文条件不变的要求,实现低影响开发的目标。海绵城市的多项雨水设施如绿地、土壤渗透、屋顶绿化、生态水景都具有绿色生态的属性,对维护城市生态平衡,维护国家和地区的水生态安全,保持城市生态多样性都有着重要的意义,其打造的不仅是一块“城市海绵”,更是一块“绿色海绵”。因此,自然生态是海绵城市的一大特征。

2.2.2 弹性

弹性是海绵城市的一个本质特征。所谓弹性,主要针对的是将所有降雨量均匀、大面积地收集到城市的每个角落中,通过多种雨水调蓄收集手段,应对不同降雨量的天气。强降雨时启用所有的调节容积,弱降雨时只启用普通调蓄设施,具有良好的“弹性”[3]。当强降雨来临时,海绵体起到了一定的缓冲作用,降低了灾害的破坏性,将雨水均匀地收集到城市中。同时,城市需要水资源时,又可将收集的雨水释放加以利用,因此弹性与释放相呼应,是海绵城市的主要特征。

2.2.3 低影响开发模式(离散式)

海绵城市强调了分散式的源头控制的特征。改变原有的集中收集污水及雨水、集中处理、集中回用等集中式模式。庞大的管网、大型处理厂都难以应对暴雨带来的灾害,目前很多城市仍然是这样的现状才会出现“城市看海”的景象。海绵城市就是要求雨水分散地收集在城市中大大小小、形态各异的城市海绵体中,不仅能有效降低暴雨灾害的损失,同时补充地下水。因此,海绵城市是从原先雨水集中后直排到分散式蓄留的一种理念的转变,是低影响的开发模式。

3 海绵城市的雨洪管理规划

城市海绵体具有吸收雨水的功能,形式多种多样,存在于城市的每个角落。海绵城市规划建设是一项系统工程,所涉及方面和达成的目标是复杂多样的,不能依靠单一的学科知识或理论体系完成,因此是一项综合复杂系统的工程。建设海绵城市不仅需要园林相关的规划设计,还需要城市绿地系统规划,更涉及到城市市政建设设施的规划和实施。

3.1 综合规划

城市的水生态循环系统是一个整体,单一的规划或按小区域进行设计无法形成安全的、完整的水生态系统。因此,海绵城市的雨洪管理规划不仅需要水利专业的专业技术,还需要其他相关专业相互配合,包括园林、城市规划及环境工程专业等。雨洪管理系统不再是单一方面的排水管网、处理设施等专业内容,而是包括城市中的水体、道路、建筑、绿地、场地等多方面系统相结合。它们在海绵城市建设体系中相互协调共同作用,所以建设海绵城市体系必须全面综合的规划,连接各个专业及学科,对城市的水生态系统进行综合分析并提出对策,从而解决城市水资源缺乏以及暴雨时的城市内涝和水质污染等多方面雨水问题。

3.2 控制径流的源头及污染

海绵城市的原理篇(8)

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

海绵城市的原理篇(9)

我国的城市经历了许多年的发展,城市的面貌正在逐步的革新,城市建设内部隐藏的弊端也逐渐凸显。在城市开发和建设过程当中对于资源的不当利用,城市生态环境每况愈下。海绵城市理念的兴起正是可持续发展观念指导下的新型产物,体现了人与自然和谐相处的美好愿景。文章首先分析了国内海绵城市建设过程存在的问题,随后针对具体的问题提出相对的解决措施,以此为国家顺利建设生态文明的海绵城市提供指导。

一、海绵城市建设过程中存在的问题

海绵城市的建设关系到城市的生态建设,关系到社会的可持续发展,由于每个城市自身自然条件的不同,在建设的过程当中难免会遇到这样那样的问题,值得进一步的分析和研究。

(一)“绿色海绵体”稀缺现象严重

就当前我国许多大中城市现状来说,都面临着“海绵体”不足的现象。深究其原因,必然与我国当前过热的房地产市场相挂钩。出于逐利的本性,越来越多的房地产开发商加速了土地的地产流向,房地产自身的价格远远高于价值,土地价格哄抬而高。各种商业用房层出不穷,城市的绿地规划正在逐渐的减少,硬质地面土地的数量正在逐步的增加,可以吸水的绿色海绵体严重稀缺,国内海绵城市的建设缺少了基础性的保障。

(二)相关的法规政策支持不完善

海绵城市的建设是国家近些年来提出的一个比较新颖的理念,作为一个新生事物,很多城市当前还处在试水的阶段。每个城市自然条件存在着巨大的差异,很多的政策法规的实行也需要逐步的推进,在建设的过程当中地方应该结合自身的实际状况,对海绵城市的推进进行适时的调整。当前海绵城市的建设还缺少统一的政策法规的支撑和引导,缺乏统一的行业标准的制定和统筹,建设过程仍旧无章可循。

(三)社会公众对于海绵城市的认知尚且缺乏

由于先天自然因素和后天利用不当等原因,我国长期以来都是一个严重缺少水资源的国家。在遭受雨水等自然灾害的时候,很多人并没有意识到雨水泛滥所导致的灾害,如何有效的将雨水变成进一步可以利用的水资源,人们对此的认知程度还不够深刻。当前的海绵城市建设还仅仅局限在政府自身的观念当中,广大居民百姓对此认识仍然不够深刻,对于海绵城市的建设进程会带来一定的阻碍因素。

(四)相关的科研支出和研发水平相对滞后

海绵城市是一个新型的观念,我国对此的认识和利用起步比较晚,没有形成一个系统的发展模式可以加以推广,对很多模式的利用也是借鉴国外一些城市的做法,还需要“摸着石头过河”。科技水平相对来说比较滞后,缺乏专业性的技术人才,与此同时,资金投入也不到位,融资渠道相对单一,这也给海绵城市的建设带来了不小的困难。

二、海绵城市建设过程的应对策略

(一)统筹规划,加大“绿色海绵体”的建设

前文指出,当前我国商业地产开发过热,“绿色海绵体”相对稀缺,给海绵城市的建设带来了巨大的困难。要切实的解决好这一问题,城市就要立足于自身发展的实际,做好整体规划和建设,减少商业用房的建设,不断的增加城市绿地诸如小公园、湿度面积。保障城市有充足的海绵体可以对雨水进行吸收,增强土地的渗透能力,实现雨水的再回收和再利用。

(二)加强相关政策法规的制定,保障海绵城市建设有章可循

在建设海绵城市的过程中国家应该加强引导,完善政策纲领的指引,对海绵城市进行规范化、合规化的设计,将城市建设纳入绿色发展的战略框架,保障海绵城市建立有章可循。政府可以适当的制定一些强制政策,指标化海绵城市的设计规格,引导海绵城市的建设走向规范化、产业化发展的道路。

(三)加大普及力度,增强社会公众意识

长期以来固有的城市发展模式禁锢了城市自然生态的发展,海绵城市的推广和普及迫在眉睫,但是当前我国社会公众对于海绵城市的认知程度还比较低,很多公众仍然没有意识到水资源合理利用的重要性。在海绵城市理念创立发展的初期,由于自身规模等原因的限制,经济效益比较小,更多的是社会效益和一些生态效益,因此很难全面的调动社会全局的积极性,政府可以引入一些奖罚措施,增强海绵城市创立的效益。

(四)加大科研资金投入,切实提升研发水平

海绵城市在我国的发展还任重道远,国家应该加大对其资金投入力度,加强政府补贴,拓宽融资渠道,鼓励先进技术的研发,采用新技术新设备,加强对相关技术人才的培养。同时我们国家应该积极的借鉴西方发达国家海绵城市发展的模式,加以吸收和利用,建立示范性海绵城市工程,最大程度的保障城市生态安全。海绵城市的建立和发展是追求城市发展和自然和谐发展之间的一项平衡,是新兴城市规划的一项重大尝试。要想真正的实现雨水滞纳,实现雨水资源的充分利用,建设海绵城市,必须针对其存在的问题逐一解决,加大绿色海绵体建设,完善相对应的法律法规政策,加大社会普及力度,合理化资金融入渠道,切实推进好海绵城市的打造,利用好水资源,推进城市的可持续发展。

作者:高继坤 单位:芜湖城市建设集团有限公司

参考文献:

[1]刘飞、王岩:海绵城市建设的难点与技术要点分析[J],园林科技,201(504)

海绵城市的原理篇(10)

一、“海绵城市”这一概念提出的背景及现状

现代化的建设进程离不开城市建设,城市建设往往也是衡量一个国家或者社会进步程度的重要标尺。但是,在一些城市建设带来日益增长的GDP的同时,我们不得不也为城市的生态环境恶化买下账单,城市热岛效应、城市内涝、噪音污染等问题也是层出不穷。城市规划与发展必须注重对环境的保护性开发也成为大势所趋,在这样的情况下,出于生态环境保护理念和人们自身对生活环境的重视,“海绵城市”这一概念也逐渐成型。它在适应环境变化和应对消化降雨等天气所造成的自然灾害等方面具有良好的“弹性”,所以别称“水弹性城市”,国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。它能够在下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。

(一)国外已经先入为主,并在一些国家取得初步成效

一个有利于生态环境建设与发展的好的理论自然也应该被发现探究,纵观世界,“海绵城市”理论也以被多个国家付诸于实践行动。不同于英国伦敦早前几个世纪的“先发展和后治理”和“边发展边治理”理论,德国、瑞士、新加坡、美国等都开始在摸索中前行,在实际中已经运用了“海绵城市理论”。因为这几个国家自身的地理位置和特殊的气候条件也深受雨水灾害的威胁,他们治理雨水灾害的措施主要是依靠发达的地下管网系统、较为先进的雨水综合利用技术和规划合理的城市绿地建设,另外在雨水回收和循环利用方面,他们也会通过特殊的技术处理净化雨水而输送到缺水区使用,从而变废为宝,巧妙的化腐朽为神奇。

(二)我国的科技创新能力有所提高,利用“海绵城市”条件具备

早期的中国处在恢复和摸索阶段,经济发展模式也是粗枝大叶型,这是由于我国当时的技术条件得不到很好的保障,心有余而力不足。而现在随着经济实力提高和科技进步,中国依靠自身也可以独立把“海绵城市”这一概念由理论转化为实践。

(三)我国的城市内涝灾害频发,需要建设“海绵城市”

近来年,随着灾害性天气状况的多发,夏季入汛期的到来,中国的一些城市如武汉、广州、扬州、青岛、无锡等大范围地区都饱受城市内涝的苦痛,这不仅不利于生产生活,也干扰了社会秩序,严重时还会危害人民群众的财产和生命安全。城市内涝频频发生的最主要原因也莫过于两点:长时间的强降水过程和城市建设用地规划的不科学;排水系统不完善等。对于这些问题,科学规划治理才是根本,而“海绵城市”这一概念正好是应对这一问题的有效指导,从我国人多地少的现实国情出发,这一概念也富有实际可操作性和因地适宜性。

二、践行“海绵城市”的具体实践

早在2012年和2013年,“海绵城市”规划就被提上日程。在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中,“海绵城市”概念被首次提出;而《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建(试行)》以及仇保兴发表的《海绵城市(LID)的内涵、途径与展望》中则对“海绵城市”的概念给出了明确的定义和具体方案设计。

随着“海绵城市”在第一批包含南宁、济南、重庆、池州等16个城市,和第二批包含天津、上海、三亚等14个城市在内的试点城市的相继落实,“海绵城市”概念也不再是空泛的纸上谈兵。2017年3月在我国第十二届全国人民代表大会上总理也在政府工作报告中提到统筹城市地上地下建设的一些具体措施,他提出推进海绵城市建设,要使城市既有“面子”,更有“里子”。

(一)海绵城市建设应该遵循生态优先的原则

海绵城市建设应该依托于城市自身的自然环境基础和后天的人工措施这两方面,对传统的城市排水系统进行深入“减负”,但不是完全否定传统的排水方式而是对其进行补充,要综合统筹自然降水、地下水、地表水的生态一体性,协调安排城市排水、用水等水循环主要环节,并就其深远性和复杂多变性进行充分考虑,以保障“海绵城市”运行周期的稳定和长久。

(二)贯彻“源头分散”和“慢排缓释”的环保设计理念

海绵城市,顾名思义,是仿照海绵的吸水性和伸缩性来达到城市内部的雨水消化目的,而就目前的普遍情况来分析,城市道路硬化过多、草地、人工湖泊面积太小、城市灌渠、泵站等“灰色设置”老化等问题都是造成旱涝急转、逢雨必涝的主要原因。而海绵城市主要是以“快速排出”和“末端集中”为主要设计理念的新型城市设计,强调利用植草沟、渗水砖、雨水花园、下沉绿地等细化分子来稀释和分流,它在一定程度上也使得雨水得到了二次使用,规避了雨水浪费这一问题的出现。

(三)因地制宜、因时制宜,协调发展

海绵城市的独特之处不仅仅是在于“吸水”,另外“给水”也是一个引人瞩目的亮点。中国亚热带季风气候分布较广,城市除了内涝也会出现诸如热岛效应等问题,这些“缺水性问题”在“海绵城市”中也得到了及时妥善解决。它通过在下雨时重复吸水、蓄水,缺水时再在将水吐出来净水、用水。除此之外,“海绵城市”的建设并不存在需要符合特殊的条件和特定季节性这两面的问题,真正做到因地、因时制宜,协调可持续发展。

综上所述,我们可以看出,海绵城市的建设既是人类对自然的趋利避害式的改造,也是自然对于人类容量快速增长的一次考验和警告。我们不能总是等到真正出现问题时才去想着解决问题,更多时候我们还要提前时负孟喙卮理措施,追求创新和改革,如“海绵城市”的运用实践。在城市生态环境逐渐恶化不能满足生活需求,和因社会文明进步而迫切需要良好生态环境的今天,我们更应进行思考与创新,找寻出更多类似于“海绵城市”这般与时俱进的理论实践,更好地推动我国现代化城市的建设发展。

参考文献:

[1]俞孔坚,李迪华“海绵城市”理论与实践.《城市规划》,2015,39(6):26-36

[2]仇保兴。海绵城市(LID)的内涵、途径与展望《建设科技》,2015(1):11-18

海绵城市的原理篇(11)

《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。