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建海绵城市的原因大全11篇

时间:2023-11-14 10:15:26

建海绵城市的原因

建海绵城市的原因篇(1)

【中图分类号】TU98 【文献标识码】 A

【DOI】10.16619/ki.rmltxsqy.2016.21.003

近期,国家出台了一系列政策,积极推进海绵城市的建设,在国家政策的支持下,2015年和2016年,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。根据竞争性评审,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等城市入选第一批试点城市,福州、珠海、宁波、大连、玉溪、深圳、上海、庆阳、西宁、固原、三亚、青岛、天津、北京等城市入选第二批试点城市。目前,30个试点城市正有序地开展海绵城市建设,那么什么是海绵城市?建设海绵城市的意义又如何呢?

海绵城市是一种形象的比喻,简而言之,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”。我们现在所说的海绵城市特指雨水的综合管理,其本质是要科学地考虑城市生态需求并改善城市的水循环过程,就是要让水在城市的迁移、转化和转换等活动中更加“自然”,下雨时下垫面能够有效地吸水、蓄水、渗水、净水,需要时又可经适当的迁移和转化作用,将蓄存的水“释放”并加以利用。充分发挥原始地形地貌对降雨的积存作用,自然下垫面和生态本底对雨水的渗透作用,植被、土壤、湿地等对水质的自然净化作用,通过自然和人工相结合的手段,使城市对雨水具有吸收和释放的功能。

海绵城市提出的背景

改革开放以来,我国经济高速发展,城镇化率也由1978年的17.92%提高到2015年的56.1%。城镇化在带来经济繁荣的同时,也带来了一系列的生态环境问题。面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化等问题,《国家新型城镇化规划(2014~2020)》明确提出,我国的城镇化必须进入以提升质量为主的转型发展新阶段,要大力推进绿色城镇化。

城镇过度开发造成了水资源短缺、水污染严重、内涝灾害频发、生态环境恶化等问题。这些年,城市建设中拦水造坝、毁林占田、开山断水、填湖造地、河道加盖版、明渠变阴沟等破坏生态的现象比比皆是。随着城镇化的日益发展,城市人口的不断增加,高耸林立的大楼使城市变成了水泥森林,增加了热岛效应、雨岛效应。建筑、道路、广场等高强度建设导致下垫面过度硬化,改变了城市原有的自然生态本底和水文特征,改变了雨水径流,水资源自然滞蓄能力锐减,使城市“大雨必涝、雨后即旱”。调查显示,城市地区70%以上的降雨形成径流被排放。雨水资源流失、径流污染增加、城市内涝灾害频发,严重影响了人们生活和城市有序运行。面对这一系列问题,海绵城市的理念和建设模式应运而生,合理控制城市开发强度、转变传统的粗狂的开发建设模式,走生态文明和绿色发展的道路成为解决这些问题的一剂良药。

建设海绵城市的意义

海绵城市是一种城市发展的新理念、新方式和新模式。建设海绵城市就是要转变城市传统的开发模式,从粗放的建设模式向生态绿色文明的发展方式转变。正如《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》([2015]75号)指出的“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”。

传统城市建设模式主要依靠管渠、泵站等“灰色基础设施”来组织排放径流雨水,以“快速排除”和“末端集中”控制为主要设计原则,而海绵城市则强调优先利用植草沟、雨水花园、生物滞留池、下沉式绿地等“绿色基础设施”来组织排放径流雨水,以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要设计理念,强调采用低影响开发理念,合理利用城市雨洪资源,通过加强城市规划建设管理,实现雨水径流的有效控制,从而建立新的城市发展模式,实现资源与环境的协调发展。

海绵城市以建筑与小区、道路与广场、公园与绿地、湖泊水系等建设为载体,通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种生态化技术,实现对雨水的自然积存、自然渗透、自然净化功能。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,融合绿色基础设施和灰色基础设施,实现雨水的有序排放。

海绵城市是落实生态文明建设的重要举措。海绵城市建设,就是要保护城市原有的河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等生态敏感区,发挥其海绵功能;要结合绿色建筑、低影响开发以及绿色基础设施建设,利用天然植被、土壤、微生物等净化水质,最大限度地减少城市开发建设行为对原有生态环境造成的破坏,并逐步恢复被破坏的城市生态。

海绵城市是城镇化绿色发展的重要方式。海绵城市建设强调保护自然、师法自然、涵养水源、净化水质、调解城市小气候、减少热岛效应;尽可能保留城市生态空间,恢复生态多样性,营造优美的景观环境。

海绵城市体现了创新发展、协调发展、绿色发展、开放发展的新思路,是我国“稳增长、调结构、促改革、惠民生”大政方针的重要内容。海绵城市涉及房地产、道路、园林绿化、水体、市政基础设施等城市建设的方方面面,与新区建设、旧城改造以及棚户区改造密切相关,能够改善城市环境,还可带动环保、新材料、信息等相关产业的发展。通过海绵城市建设促进产业发展和技术进步,包括调蓄、促渗技术的发展,水污染治理行业的发展,以及相关产业新技术、新材料、新设备、新工艺的发展。

海绵城市建设鼓励各地采用PPP模式、政府购买服务等方式吸引社会资本投入,可发挥财政资金撬动作用,将公益性项目和收益性项目匹配整合,吸引社会资本共同参与城市建设,有助于拉动投资、助力政府和社会资本合作。

总之,海绵城市即是健康城镇化的一种发展模式,也是促进经济和环境协调发展的手段之一。

海绵城市的内涵

建设海绵城市就要有“海绵体”。城市“海绵体”既包括河、湖、池、塘等水系,又包括植被草沟、绿色屋顶、可渗透路面等。对海绵城市的理解可以分为广义的和狭义的两个层面。

广义讲,海绵城市是指山、水、林、田、湖这一生命共同体,这些大海绵具有良好的生态机能,能够实现城市的自然循环、自然平衡和有序发展。这就要求城市开发建设要以保护自然生态环境为前提,尊重自然、顺应自然,保护城市生态格局。海绵城市建设首先要对城市原有的生态系统进行保护,尤其是河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水敏感地区的保护,最大限度地保护“山水林田湖”;其次对已经受到破坏的水体和其他自然环境进行生态恢复和修复,维持城市一定比例的生态空间;再有在对城市进行新的开发建设过程中要遵循低影响开发的原则,合理控制开发强度,在城市中保留足够的生态用地,遵循生态优先的原则,将自然途径与人工措施相结合,控制城市不透水面积比例,最大限度地减少对原有水生态环境的破坏,增加水域面积,促进雨水的积存、渗透和净化。在确保城市排水防涝安全的前提下,充分利用雨水资源,保护生态环境。

狭义讲,海绵城市是指分散的、小规模源头初期雨水控制机制与技术,又叫低影响开发雨水系统。雨水进入市政管网前先要通过植被草沟、雨水花园、透水铺装等雨水调蓄净化设施对雨水进行过滤和流量控制,有效降低雨水径流,达到对雨水径流总量、峰值流量和径流污染进行控制的目的,使城市开发建设后的自然水文状态尽量接近于开发前。

研究成果表明,屋顶绿化、雨水蓄渗、下凹式绿地、透水铺装地面、生物滞留池等低影响开发设施对雨水径流的大小有一定的影响,可以减少雨水径流量,减少进入分流制雨水管道和合流制管道的雨水量。大面积透水铺装及下凹式绿地等雨水控制和利用措施对小区综合径流的削减作用十分明显,尤其在低重现期时效果更明显;通过这些“小海绵”可以有效地控制水污染,削减雨水峰值流量,同时涵养水资源,补充城市地下水,促进水循环,保护和恢复自然生态系统。

图2~7显示了几种典型的常用的低影响开发(LID)设施。

这些都是源头控制的措施,在国内外具有广泛的应用,对初期雨水可以起到控制污染、净化水质的作用,还可起到一定的削峰、错峰作用。

为实现保障水安全、治理水环境、涵养水资源、改善水生态的目标,我国提出了“渗、滞、蓄、净、用、排”的海绵城市建设六字方针,转变了过去雨水要快排、及时排、就近排、速排干的工程排水思路,使雨水管理迈向综合排水、生态排水的新阶段。

随着海绵城市理念的深入和试点城市示范的进展,海绵城市的概念和内涵也发生了变化,向广度和深度延伸。“小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解”已成为业内和全社会的广泛共识,以保障水安全、治理水环境、涵养水资源、改善水生态为目标的海绵城市建设正在全国轰轰烈烈地展开。海绵城市建设已从雨水的源头减控发展为综合治水的国家战略。城市中水的问题非常复杂,既相互关联,又自成系统,海绵城市将这些子系统整合起来,综合考虑解决城市内涝、水环境污染、水资源利用和水生态保护的最佳方案。因此,海绵城市建设和目前政府大力推进的黑臭河整治、排水防涝、水资源利用和水生态保护结合起来,是一项复杂的系统工程,涉及到排入河道的出口、污水截留干管、市政及小区管网收集系统、污水处理、再生水利用等等。由此可见,海绵城市建设内容涉及城市建设的很多方面,除了在建筑与小区、道路与广场、公园与绿地采取源头控制的措施外,还涉及市政基础设施的建设、改造和优化。无论采取何种“渗透、滞流、蓄存、净化、利用、排放”手段和措施,目的都是缓解城市内涝、控制水体污染、提高雨水资源利用率,实现城市的可持续发展。

海绵城市的国内外经验

我国的海绵城市源于美国的“最佳管理实践”“低影响开发”“绿色基础设施”、英国的“可持续排水系统”、澳大利亚的“水敏性城市设计”等理论和实践,但又不同于国外的概念,它的内涵更宽泛、更深入。可以说中国的海绵城市建设是国外经验的整合和集大成。

发达国家在城镇化进程中,也曾出现过水体严重污染、内涝灾害频发、生态环境恶化等类似情况,这些国家通过实施雨水的综合管理,合理控制雨水径流,有效解决或缓解了上述问题。例如美国在上世纪90年代初就提出了低冲击开发的理念,又称低影响开发(简称LID),其基本原理是在人工系统的开发建设活动中,尽可能减少对自然生态系统的冲击和破坏。LID的方法包括储存、下渗、蒸发、滞留,以削减地表径流,促进地下水补充,通过分散的、小规模的源头控制机制和设计技术,达到对暴雨所产生的径流和污染的控制,从而使开发区域尽量接近于开发前的自然水文循环状态。

英国提出可持续排水系统(Sustainable Drainage Systems, SUDS)的概念,其基本原理也是模仿自然过程,对雨水进行存蓄然后缓慢释放,促进雨水下渗,运用设计技术过滤污染物,控制流速,创造宜人的环境。

澳大利亚提出水敏感城市设计(Water Sensitive Urban Design,WSUD)的思想,也是体现了一种雨水源头控制的理念,其原则是在城市开发中保护自然系统、保护水质,将雨水处理与景观相结合,降低雨水径流量和峰值流量。实质是将雨水在源头上进行收集、控制,减少暴雨径流,同时减少水资源的浪费,也是一种新型的节水技术。德国、新西兰等其他国家也都基于雨水管理提出了相应的措施。

中国借鉴了上述国家的经验,结合我国城镇化的特点,在城市建设和治水方面强调绿色、低影响开发和可持续发展等理念;推广低影响开发、可持续排水系统、水敏感设计等技术,采用源头削减、过程控制、末端处理的方法,降低雨水径流量和高峰流量,减少对下游受纳水体的冲击;保护利用自然水系,保证透水地面比例,使土地开发时能最大限度地保持原有的自然水文特征和生态系统,通过工程措施和非工程措施,达到防治内涝灾害、控制面源污染、合理利用雨水资源的目的。

海绵城市建设是城市规划建设管理的重要环节,它提出的方向和目标与国际上发达国家几十年来走过的水环境治理的道路是一致的。而且描述更形象,指向更有针对性,更结合我国的实际情况。雨水从源头控制走向综合管理是水行业发展的趋势,海绵城市发展了雨水综合管理的理论,代表了这一发展方向,提升了我国城市市政基础设施建设的整体水平。

海绵城市的作用

海绵城市对初期雨水的污染控制效果是显而易见的。除此之外,还大大加快了我国合流制溢流污染改造的治理进程。城市排水系统包括合流制排水系统和分流制排水系统。合流制排水系统是将生活污水、工业废水及雨水通过同一管渠进行收集、输送、处理和利用。目前国内外合流制排水系统的使用仍然非常广泛。德国、日本、英国和美国等国家的城市都有很多地区采用合流制排水系统。在我国,尤其是城市老城区依然沿用着合流制排水系统,例如北京、天津、上海、杭州、武汉、厦门等历史悠久的发达地区,基本都保留了很大比例的合流制排水系统。而合流制溢流污染是造成水体严重污染的重要原因之一,也是一个普遍性的世界性的难题。随着海绵城市的深入开展,很多城市结合老城区改造,排查排污口、修建截流管、雨水溢流污染调蓄池,进行合流制溢流污染的防治,从根本上改善水环境。

雨污管道的错接、混接也是造成污染的重要原因。在我国的排水系统中,由于污水污染负荷高、危害性强,因此污水会通过污水管道送到污水处理厂处理,达标后排放到受纳水体,而雨水管道则是不经处理直接排放的。当雨污管道错接时,大量的污水会不经处理直接排放,造成严重的城市水环境污染。此外,降雨时大量雨水随污水进入污水处理厂,增加了构筑物的处理负荷,破坏了处理系统中微生物的生物活性,导致污水处理厂无法正常运行,进而难以达标排放,造成城市水环境的严重污染。海绵城市建设落实国务院《水污染防治行动计划》,和黑臭河整治相结合,在管网收集系统的改造、优化上下功夫,推进了水污染防治这一关乎群众切身利益的重大工作。

众所周知,我国排水设施建设标准低,年久失修,排水防涝能力严重不足,汛期城市“看海”已成为常态。因此内涝灾害防治是海绵城市建设的重要任务之一。要借助海绵城市建设,提高排水系统的建设标准,构建城市内涝防治工程体系,包括工程措施和非工程措施。留足调蓄空间和排涝通道,蓄排结合,疏通排放脉络、建设调蓄池、调蓄隧道、排水管渠等骨干工程,使城市能够有效应对暴雨、大暴雨、超大暴雨。

我国市政基础设施底子薄、欠账多,通过海绵城市建设可以有针对性地解决不同城市的各类问题,补短板、上台阶。当前,海绵城市试点工作正有序推动。30个试点城市,每个试点城市确定了不小于15平方公里的试点区域,试点区域总面积达920平方公里。各试点城市坚持问题导向,初步取得了成效。除了开展建筑与小区、道路与广场、公园与绿地的海绵体建设外,还开展了大量的涉水系统的综合整治建设工作。萍乡、遂宁等城市有计划地进行积水点改造,今年汛期试点区内均无明显内涝;厦门、南宁等城市开展了水污染防治和水系整治工作;池州在进行合流制溢流污染的改造;镇江、嘉兴、常德、鹤壁等城市在旧城改造中结合海绵要素建设,既改变了老旧小区的面貌,又给老旧小区注入了消纳雨水、净化雨水的功能;西咸新区在新区建设中融入了海绵城市的理念,与建筑、道路、广场、公园整体设计、整体施工,减少了城市硬化面积,景观效果明显,其它试点城市也各具特色,在此不一一列举。

通过海绵城市建设,将进一步完善管网收集系统,控制初期雨水污染和合流制溢流污染,助力黑臭河整治,加强管网系统升级改造,提升排水防涝能力,促进水资源涵养和雨水资源综合利用,推进老旧小区改造,改善人居环境,使城市更美好。

对策和建议

海绵城市建设需要多专业配合。水的问题非常复杂,既要考虑汛期防洪排涝问题,又要考虑水资源合理利用问题;既要考虑水污染防治,又要考虑景观用水需求;既要考虑绿色基础设施,又要考虑灰色基础设施。这就要建立以多目标为导向的雨水综合管理体系,从而实现雨水的源头减排、过程控制、系统治理。建立雨水综合管理体系将涉及气象、水文、水利、市政、环境等多个学科和城建、水利、环保等多个城市管理部门,因此专业间的理解和部门间的支持十分重要。市政、环保、水利、景观、道路各专业的支持和配合是建设海绵城市的基础。

因地制宜,提高实效。我国幅员辽阔,南北方气候条件不同,降雨量及时空分布差异很大,地下水位、土壤渗透、植被类别也有很大差异。河流水体特征不同,污染源不同,治水治污的方法也不同。因此因地制宜,有针对性地解决问题是建设海绵城市的根本。两批海绵城市试点选取了全国不同降雨分区、不同自然条件的不同类型的城市,就是希望根据各自城市的特点,探索出适合不同地区的建设经验和途径,制定有针对性的措施,提高实效。

正确认识海绵城市建设。建设海绵城市可以缓解城市内涝,但不能把建设海绵城市和“看海”划等号。不能认为一发生城市内涝,就是海绵城市试点失败了。可以肯定地说,即便建成了海绵城市,一遇极端天气,城市仍有发生内涝的风险。人类的历史就是适应自然、和自然共存的历史,自然界有其自身的规律,气候周期的变化、旱涝的更迭是客观规律,不以人的意志为转移,即使人类做好了准备,仍然会有极端气候的发生。我们倡导的是建设韧性城市,使城市能够有效应对各类自然灾害,减少灾害损失,一旦发生灾害城市能尽快恢复各项功能。

任何工程措施都是在一定标准下的措施,而这个标准是技术经济的平衡点,是根据经济水平和社会可接受程度决定的,而不是一个无限高的标准。再高的标准,也会有超标的情况发生。超过设计标准,需要靠应急管理来应对。内涝防治要采取工程措施和非工程措施相结合的方式,做好应急预案和准备,例如在可能出现风险的地方设置标识标志,加强抢险培训,提高快速抢修和修复的能力;暴雨来袭前及时准确地进行预警预报,采取预防措施,例如减少出行、甚至停工停课,使暴雨不成灾。

加强管理。海绵城市需要精细化设计、精细化施工和精细化管理。这对城市建设管理提出了更高的要求。从业人员要积极学习相关知识,提高专业技能,同时,海绵城市的建设离不开全社会的广泛关注和支持,需要大家共同维护。

我们国家城市建设长期存在着重建设、轻管理的问题,试想一下,我们有多少工程,建设时轰轰烈烈,后来却不了了之?所以说海绵城市要真正见效,必须抓好管理这一环节,不仅要建好,更要管好,这才是管理城市的最高境界。

建海绵城市的原因篇(2)

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)

建海绵城市的原因篇(3)

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

建海绵城市的原因篇(4)

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。

建海绵城市的原因篇(5)

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

建海绵城市的原因篇(6)

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.

建海绵城市的原因篇(7)

前言

海绵城市的提出为我国解决城市雨水问题提供了新的思路,有助于转变传统排水防涝模式、维持水文循环顺畅、降低自然灾害影响程度、促进城市生态发展,在保护环境的同时,满足城市发展的需要。建设海绵城市,应当顺应自然,因地制宜,结合城市固有水系,实现人与自然的和谐。近年来,在讲话中多次提及海绵城市理念,海绵城市相关政策密集出台。2015年4月财政部、住建部和水利部联合16个海绵城市建设试点名单,同年10月,国务院办公厅明确提出,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[1]。本文将以广西南宁市某改造小区为例,分析海绵城市理念的合理性和有效性、引导城市雨水管理体系的发展和完善,为解决城市水危机提供新理念。

一、海绵城市理念及发展应用

1.理念海绵城市理念改变了传统雨水管理“以排为主”的思维方式,通过技术手段将城市改造建设成为能弹性管理雨水的海绵,城市能吸纳雨水,净化雨水,储存雨水,有效利用储存的雨水资源,减少市政排水管网压力,促进城市生态发展。发达国家海绵城市起步较早,对于雨水控制技术逐渐形成了比较成熟的理论和技术体系,并且已有广泛的工程应用。我国对海绵城市的系统性研究和应用起步较晚,但随着国家多项政策出台,人们看待雨水观念的改变,基于海绵城市雨水控制的应用呈上升趋势。2.国外海绵城市发展应用自1970年以来,由于全球范围内水资源紧缺和暴雨灾害频繁,城市雨水管理的态度发生转变,由“快速、高效的工程排水”变为了“雨水蓄渗、缓排、利用”[2]。英、美、德、日等多国对雨水利用进行研究,提出了城市雨水可持续发展的管理体系,为海绵城市的实践提供了理论支持、法律保障、技术保证。英国建立了可持续城市排水系统,维持良好的水循环,缓解城市洪涝现象。美国提出了低影响开发理念,为海绵城市提供理论基础。德国征收雨水费,要求排水量零增长,处理雨水径流达标后才排放。日本通过运用海绵城市理念,径流流出率由51.8%下降到5.4%。近几年来,结合城市特点和生态情况,国内对建设海绵城市开始尝试。深圳市光明新区,依据海绵城市理念管理雨水,生物滞留雨水,净化雨水,贮蓄雨水,补充地下水,保持该区开发前的水生态,达到了年径流控制率为70%,初期雨水污染控制总量削减不低于40%[3]。六盘水通过综合治理,构建雨水管理系统和水生态系统,合理利用城市水系,构建海绵系统,提高抗灾能力,削减峰值减少内涝,存蓄雨水抵御干旱。3.基于海绵城市理念的城市建筑小区雨水控制措施建筑小区是城市的重要组成部分,也是建设海绵城市的核心内容之一。城市的建筑小区往往有大量集中且得到统一管理的建筑,有室外水景、绿地等。将海绵城市的理念同建筑小区整体设计结合起来,可以有效构建雨水管理系统,减少降雨造成的城市内涝等危害。建筑小区的雨水控制有以下几个措施:(1)硅砂雨水边沟在道路两旁设置硅砂雨水边沟来取代传统雨水箅,雨水经过边沟下渗后可去除大部分悬浮物,得到净化,便于道路雨水的收集及初期弃流。(2)植草沟采用适合的植被种植在地表沟渠,具有较好的下渗功能,可收集、输送和排放径流雨水,并具有一定的雨水净化作用。(3)透水铺装透水铺装是海绵城市建设重要技术措施之一,与传统不透水铺装相比,它含有较多的空隙,可以使雨水快速下渗,减少地面积水,削减暴雨径流,消纳径流污染,补充地下水。建筑小区中的人行道、非机动车道,停车场等交通负荷量低,适合采用透水铺装。(4)下凹式绿地下凹式绿地指低于周边铺砌地面或道路在200mm以内的绿地,绿地内种植耐淹植物,采用渗透能力强的土壤,滞留雨水,净化水质;绿地内设溢流口,保证暴雨时径流的溢流排放。下凹式绿地造价低,布置简单,应用广泛,适合建筑小区改造。(5)绿色屋顶绿色屋顶是指通过在屋顶种植植物,提高滞留雨水能力,减少径流量,延缓洪峰到来,净化雨水水质。绿色屋顶形成阴影,避免光线直射屋顶,起到隔热作用,降低夏季制冷费用,改善建筑小区生态环境。(6)雨水花园雨水花园底部采用透气防渗砂防水,接通地气,避免了土工膜防水不透气水质易变坏的问题,同时可以通过植物吸收、生物净化的方式处理初期雨水,处理后的雨水再排入下游,源头截污,源头处理初期雨水。(7)雨水蓄水池通过设置景观水体、旱塘、湿塘、蓄水池(罐)等具有蓄水作用的设置,来储存部分雨水,起到削减洪峰时段管网的排水压力。储蓄部分的雨水,可用于绿化和地面冲洗。由于蓄水池的设置占用部分用地,并对场地有一定要求,一般作为“海绵”建设措施的最后选择,比较适用于新建小区。

二、南宁市降雨现状及存在问题

南宁市位于广西中南部,地处亚热带,平均海拔76.5m,气候温暖湿润,雨水资源丰富,一年四季绿树成荫、瓜果飘香,青山环绕、碧水常流,“草经冬而不枯,花非春而常开”。全市森林覆盖率47.68%、建成区绿化覆盖率43.52%,人均公园绿地面积13.21m2。随着经济的发展,南宁城市面积快速拓展,1999年南宁城区面积为115.7km2,2008年城区面积为179km2,2015年城区面积为285km2。城市建设改变原有自然生态环境,原有水循环系统受影响,大大增加城市洪涝灾害的风险。1.洪涝灾害频发南宁市辖区水系发达,河流众多,分布密集,其中较大的河流有邕江等;全年雨量充沛,多年平均降雨量为1,389.86mm,折合降水总量310.66亿m³,但降雨量集中,每年5月到10月总降雨量占年降雨量的80%以上。随着城市建设不透水面积增加,加上管网设计运行维护不合理等因素,造成洪涝灾害频发,造成重大损失。2001年7月洪水害导致159道街道被淹,9.65万人被洪水围困。2006年7月内涝造成700万m³受灾,造成直接经济损失5,820万元[4]。2.水质有待提高南宁虽然总体水质较好,但局部水质恶化和季节性水质恶化不容乐观[5]。根据《2016年1月-8月南宁市重要水功能区水质状况》,水质呈季节性变化,1月-4月水质较好,5月-8月存在水功能区水质不达标现象,其中7月份17个全国重要水功能区中郁江横县峦城、飞龙渡区和左江南宁杨美饮用、景观用水区未达标,达标率仅为88.2%。3.水循环链条破坏严重由于城市高度开发,不透水面积的增加、水土流失等因素造成地表水与地下水连通中断,导致雨水下渗和蒸发比例发生改变,原有的“降水、蒸发和径流”水循环链条遭到破坏,大量降水流入排水设施,汇流速度变快,洪峰值增大,排水管道流量变化大,河流径流量变化剧烈。这使得排水管网设计标准提高,投资建设费用增加,洪涝灾害风险上升。

三、基于海绵城市理念城市建筑小区雨水控制技术实例应用

1.项目概况某小区位于南宁市南部,建筑小区总占地面积约为6.16公顷,其中建筑用地约为1.37公顷,绿化用地约为2.02公顷,人行道路、广场约为1.67公顷,停车场占地约为0.17公顷,机动车占地约0.94公顷。统计得出不同下垫面面积为:2.综合径流系数不同下垫面对应不同径流系数,径流系数如表2所示。3.现状雨水径流系数分析该建筑小区主要采用传统建设材料,屋顶采用沥青屋面,人行道、广场采用混凝土、大理石,小区内道路、停车场等采用混凝土、沥青等不透水垫面,绿化采用传统绿化方式。根据公式(1),对现状下垫面雨量径流系数进行加权平均,得改造前雨水径流系数为0.57。4.海绵工程改造后雨水径流系数基于海绵城市低影响开发的理念,结合该小区的实际情况,对多种低影响开发措施进行组合应用:道路两旁采用硅砂雨水边沟来取代传统雨水箅;人行道两侧、广场周围设置植草沟;对人行广场和停车场采用透水材料进行改造;部分原有绿地下沉处理,改造成下凹绿地;商铺部分的屋顶种植植被,改造成绿色屋顶。将原来的“快排”转向“渗、滞、蓄、净、用、排”,利用以上措施,通过改造小区各部分下垫面材料,从源头削减雨水径流量、净化水质,进而改变小区地面的径流系数,减少排入管渠的雨水量[6]。小区各下垫面类型、面积及改造比例如表4。通过海绵城市理念下雨水控制措施对小区改造后,雨水综合径流系数为0.47,与现状0.57相比,下降了0.1,下降17.5%。5.年径流总量控制海绵城市雨水控制设施具有的调控容积一般应满足“单位面积控制容积”的指标要求,采用容积法对设计调控容积进行计算。根据《南宁市海绵城市规划设计导则》建筑与居住小区改扩建项目径流总量控制率不低于70%,该小区年径流总量控制率取值75%,所对应的设计降雨量为26mm。该建筑小区通过运用海绵城市理念,采用雨水控制技术改造后,在原有市政管网排水能力不变的情况下,暴雨重现期由1年变为2年,排水能力达到两年一遇以上,抵御外界变化的能力增强,小区类似于“海绵”体,具有吸水、储水、释水的效果,有良好的弹性,使得开发前后该区域的水文地质和生态环境变化较小,能有效应对环境的变化,应对自然灾害,减小洪涝灾害风险[8]。

四、结语

海绵城市是现代化城市发展的更高阶段,城市建设海绵化,有利于减少城市生态水网破坏,从排水源头提高城市防灾能力,实现人与自然和谐共处。海绵城市的运用,是在城市发展同时保证自然生态的还原,实现低影响开发,由此在基于海绵城市理念下的雨水控制技术运用中,应当注意以下方面:(1)因地制宜制定雨水控制措施。在一般建筑小区考虑到小区居住、商业等功能的使用,采用硅砂雨水边沟、植草沟、透水铺装、下凹式绿地、绿色屋顶等经济、易于实施的技术措施,可以获得较好的雨水径流量控制效果。(2)城市道路应避免道路径流直接进入河道,把雨水汇入道路的绿化带及红线外绿地进行截污、下渗、溢流雨水最终流入雨水管渠或直接排入河道减少外排污染物负荷。公园绿地,可采用植草沟、滞留塘、地下蓄水池等,对雨水进行调控。(3)多种雨水控制技术措施配合使用,从源头、中途、末端全过程进行雨水控制。(4)制定雨水控制目标和标准。根据项目的条件和设计要求,设定控制目标和标准,以便选择措施的规模和类型。

参考文献

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[3]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,2015,09:65-78.

[4]徐国琼,滕培宋,陆修金.南宁市城区内涝成因分析与防御对策[A].中国水利学会,中国水利学会2010学术年会论文集(上册)[C].中国水利学会,2010:5.

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[6]李宛谊,高赛君,韩玉龙.海绵城市背景下的城市生态雨水系统构建研究[J].中国水运(下半月),2016,05:156-158+160.

建海绵城市的原因篇(8)

中图分类号:TU986 文献标识码:A

随着时代的进步,应用更加先进的技术发展城市化建设是每个国家必须经历的阶段,之所以要重视我国的城市化建设,是由于我国的城市化建设一方面会促进国家经济建设,还有不利的一方面是会阻碍国民生活质量的提升,尤其是城市化建设影响原本的地下渗水功能,从而严重影响国民的日常生活和生产,因此,相关部门应该重视对海绵城市的改造,希望通过全文的论述,能够得出有价值的观点,从而可以应用于实际工作中。

1.海绵城市的理念与内涵的提出

随着时代的进步,我国的城市化建设水平逐步加深,为了更好地保证日益增多的城市人口能够在我国生活质量有所提升,最主要的就是提升城市化建设质量,从而可以为国民提供优质的生活环境。但是,由于城市化建设越来越普遍,导致越来越多的地区出现土壤不透水情况,也就是说现代化建设阻碍了原本的入渗通道,以至于我国城市居民的生活受到严重的影响。常年累积的雨水径流量以及洪涝积水的与日俱增,足以引起人们对于城市建设的关注,不得不重新开始审视城市化建设是否正确。因此,我国相关部门开展海绵城市的建设活动指导,希望通过提升海绵城市的建设水平,能够避免城市化建设对国民生活的不利影响。

所谓海绵城市就是指在城市出现自然灾害的时候,能够有比较大的弹性来应对灾难,比如在发生洪涝灾害的时候,海绵城市具有更好的能力来储水和净水,这个时候,海绵城市的存在就是有利于城市化建设的体现。当城市需要水资源的时候,海绵城市就可以将之前储蓄的水资源进行释放,以保证城市的正常运行。之所以要根据海绵城市制定建设指南,是由于海绵城市的存在有利于提升城市化建设水平,以保证周围住房居民生活质量能够有所提升。在制定建设指南的时候,最主要的就是遵循生态优先的原则,保证国民和生态发展能够维持一致性,这样一来,就能够最大限度地保证国民在遇到自然灾害的时候可以保全自身,同时还能够利用自然资源对其进行合理利用。

2.城市绿地土壤现状及存在问题分析

2.1 城市绿地与海城市体系建设的相关性

所谓城市绿地就是指在城市管辖范围内的所有绿地,主要是指公园绿地、防护绿地、生产绿地、附属绿地等不同类型的绿地。之所以要将绿地进行分类,是由于根据绿地对城市化建设提供的不同作用可以进行更加详细的分类,以至于能够根据不同的种类进行城市化建设,可以有效保证我国的城市化建设更加合理科学。而重视城市绿地建设主要是由于城市绿地是海绵城市的重要载体,也会直接影响海绵城市体系形成是否合理的依据之一。所以,城市绿地建设和海绵城市规划之间是相互依存的,同时,两者之间也有著相互指导的关系。而在制定海绵城市体系规划的时候,其结果又会对城市绿地建设提出更加全面和系统的要求。要想城市生态能够保持平衡,最主要的就是搞定城市绿地系统的建设之后,海绵城市的生态体系才能够稳定,以至于可以服务于海绵城市的规划,以保证国民和生态之间的关系能够平衡。所以,重视城市绿地建设不仅仅是重视城市的生态环境建设,更是重视我国海绵城市的发展。城市绿地的建设成果非常关键,是由于植物的生长依赖于土壤,而土壤的好坏又会直接关系到海绵城市的功能作用发挥,因此,提升城市绿地的建设水平,才可以有效利用土壤进行污染物的分解,从而优化海绵城市的功能。

2.2 城市绿地土壤现状及存在问题分析

在我国进行城市化建设过程中,主要存在的问题就是城市绿地土壤质量不良。正是由于城市绿地中的土壤多是客土,所以说,受到人类的活动影响以及干扰是比较明显的,因此要想保证我国城市绿地土壤质量能够得到显著的改善,首先应该重视人类的活动,拒绝长期使用和无序的挖掘,正是由于这样的人类活动,才会导致我国城市绿化土壤受到严重的破坏,易导致原本的土层被移走或者直接成为僵土,使得土壤情况不利于种植。再加上过渡挖掘后土壤中的外来垃圾,导致土壤被严重污染,这样一来就会使得原本的城市绿地变成无规律、无层次的不可种植和绿化的土壤。土壤受到破坏还有一个原因就是人类过分使用机械设备,导致土壤被严重碾压,从而影响土壤的紧实度以及结构性,最终变成不利于植物生长的渗透能力弱的土壤。

3.城市绿地土壤物理性质指标与“海绵”吸水的相关分析

为了更好地检测出土壤物理性质是否适用于绿地建设,首先应该明确土壤容重是否达标,所谓土壤容量,就是指土壤假比重,也就是形容田间自然垒结状态下单位容积土体的质量或重量,之所以要重视土壤容量的测定,是由于土壤容量是衡量土壤物理性质好坏的重要指标。由于土壤容量与土壤紧实度直接相关,所以在测定土壤容量的时候,观察土壤紧实度是最直观的方式。其次,就是重视土壤结构、有机质含量以及土壤质地等不同的因素,是由于以上因素都会影响土壤含量,因此,应该重视以上因素的研究,以保证能够明确城市绿地土壤含量的情况,这样一来就能够明确土壤的物理性质如何。

土壤孔隙是土壤物理性质之一,也就是土壤所占据土体容积的百分数,能够很好地表达出土壤中各种形态的颗粒集合情况,同时还能够表面土壤中的空气和水分的存在空间,所以,明确土壤孔隙能够很好地明确土壤中空间存在情况,有利于给植物、微生物以及土壤活动提供更宽广的空间,使得城市绿地建设过程中能够保证植物生长情况和物质交换效率。土壤孔隙的大小和性质都是不一样的,因此可以分类为无效孔隙、毛管孔隙和通知孔隙三种。在实际应用过程中,应该根据不同种类的土壤孔隙进行城市绿地的建设。

土壤质地也是衡量土壤物理性质的指标之一。所谓土壤质地就是指土壤中土粒组成的不同比列,对于比例进行综合的考量结果就是土壤质地。城市绿地的土壤质地能够很好地表面土壤的通气性是否良好,与此同时,还能够明确土壤中不同类型土粒的性质。如果通过测定土壤质地知道城市绿地中土壤主要是以砂粒为主,那么即使有利于渗水,也没有足够的有机质能够保持土壤的肥沃度;而如果是土壤中含有粘粒比较多,保水能力比较大,但是会不利于雨水的渗透,这样也是不利于植物生长的。因此,重城市绿地土壤质地,保证质地均匀,才能够提升城市绿地有效利用率。

土壤饱和导水率是土壤被水饱和时,单位水势梯度下、单位时间内通过单位面积的水量,它是土壤质地、孔隙分布、容重特征的函数,其中孔隙分布特征对土壤饱和导水率的影响最大,即饱和导水率大小是由土壤质地、孔隙分布、容重以及有机质含量等因素综合决定的。土壤饱和导水率是绿地土壤在计算土壤剖面的水通量、排水系统工程和灌溉设计的一个重要参数。通过调理和改善土壤的物理性质,从而改变土壤饱和导水率,以达到符合海绵城市体系建设水文模型的参数。

4.基于海绵城市雨水渗透和滞留的绿地土壤改良思路

针对绿地土壤物理性质退化,各项物理性质指标的严重变差,解决好土壤容重、土壤孔隙、土壤质地、土壤饱和导水率等物理性质指标的技术问题,才能使绿地土壤对雨水的渗透和滞留在海绵城市体系建设中发挥更好的作用。因此,绿地土壤改良已经迫在眉睫,在具体的绿地土壤改良技术上,国内外关于城市绿地对水文的调节技术已有大量的研究,如绿地的汇流面积比、填料类型和填料层厚度的不同,对城市绿地的运行效果有明显影响。通过提高绿化种植土壤的要求,而推动有机废弃物的利用率,如农业废料、畜禽粪便、工业废料、生活垃圾、城市污泥、绿化植物废弃物等的利用。有机废弃物经无害化发酵形成土壤有机改良材料,将是接下来快速提高绿地土壤有机质的有效途径。

结语

通过全文的论述,我们能够十分清楚地看出我国城市化建设体系的建设以及管理现状和问题,正是由于目前这种情况不利于城市化建设水平的提升,因此,相关部门更应该重视我国的城市化建设规范。尤其是应对海绵城市的改造,更应该提高重视,上文通过详细论述我国海绵城市建设中存在的问题,明确指出目前建设的不足之处,正是由于此,才根据实际情况进行客观分析,意在指出我国海绵城市改造的最主要方式。将城市绿地系统规划以及管理和海绵城市改造相互结合,以保证我国的地下渗透能力能够得到改善,以至于可以在降低成本的情况下提升海绵城市的建设效率,这样一来就能够很好地保证我国经济建设水平的提升,以至于可以保证国民生活质量得到更高的保障。

建海绵城市的原因篇(9)

申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。 南京地区降暴雨,雨水渗入历史悠久的明城墙墙体内,经由其排水系统喷吐而出,形成了独特的“龙吐水”景观

海绵城市并非新鲜事。

按照北京建筑大学雨水系统与水环境教育部重点实验室教授车伍的说法,海绵城市是中国特色的称呼,国际通用术语为“低影响开发”(LID)。

而早在2015年4月国家海绵城市试点出台之前,深圳、北京、上海、常德、镇江等城市已自行开展了试点,经过多年实践,有的已较为成熟。

比如,深圳的光明新区2011年10月就被住建部列为国家低冲击开发雨水综合利用示范区。再比如,北京奥林匹克公园建造了一整套雨水控制利用工程,使得该区域成为吸水、净水能力很强的“海绵体”。

然而,海绵城市却成为“热闹事”。

2015年4月,财政部、住建部和水利部联合了16个海绵城市建设试点名单。目前,16个试点的海绵城市建设均在推进之中。南宁、鹤壁、镇江、济南、常德、重庆、厦门、嘉兴等地已有项目开工建设。 四川省内江市新城区,谢家河湿地公园。该市依托新城区不断加快“海绵城市”建设,让城市具备内涝防治的“海绵”功能

非试点城市的脚步也未停歇。上海正在抓紧编制一套上海建设“海绵城市”的综合指标体系。这一指标体系涉及建筑小区、绿化、道路和水务等多个系统,包括正在土地出让阶段即对开发商提出排水设计方面的要求。

安徽更是提出,到2020年,所有大中城市及60%以上的县城基本达到海绵城市建设标准要求,城市建成区年径流控制率达80%。

此次海绵城市的建设“很急切”

据悉,此次国家海绵城市建设试点城市评选竞争激烈,全国130多个城市参与竞争,34个城市进入初选名单,最终仅16个城市列入海绵城市试点名单。

中央财政对海绵城市建设试点给予专项资金补助,连补三年,直辖市每年6亿元,省会城市每年5亿元,其他城市每年4亿元。

据本刊记者了解,此次参评的城市需要满足以下几个条件:人民政府需要成立工作领导小组;城市发展对排水防涝基础设施建设、调蓄雨洪和应急管理能力需求强烈;试点区域面积原则上不少于15平方公里,多年平均降雨量不低于400毫米;已编制或修编城市水系统、园林绿地系统、道路交通等专项规划,并与城市总体规划相协调。

在满足硬性条件的基础上,再通过对各城市的竞争性指标进行考核打分,按分数高低评出前16名城市。据评委透露,在竞争性审核中,除了考虑各个城市在海绵城市建设上总体思路是否清晰、地方政府的重视程度、项目可行性等指标之外,还看重其在投融资模式上的创新性。

中国城市规划设计研究院水务工程规划院副院长谢映霞认为,这次评选出来的16个城市具有一定的代表性,囊括了东西部各个地区。

对于海绵城市试点以二、三线城市为主,国务院参事、住建部原副部长仇保兴接受媒体采访时解释,主要是因为这些城市行动较早,有的在几年前就已经开始建设,多个海绵城市项目已经先行,而一线城市体量过大,尽管有试点但比例小。

海绵城市试点期为三年,也就是说,到2017年国家需要对试点城市建设情况进行验收。

2015年7月,住建部了《海绵城市建设绩效评价与考核办法(试行)》,各地将依据试行办法中水生态、水环境、水资源、水安全等6个方面的指标,对“海绵城市”建设效果进行绩效评价与考核。

接受本刊采访的多位专家均认为,此次海绵城市的建设“很急切”。试点城市从申报到评选,只有不到三个月的时间;而在试点城市数量上,最初的名额只有六七个,但最后结果为16个;财务补助数额也从当初的50多亿元增加到了200亿元左右。

“三年的试点期显得有些短,每个试点城市都涉及到上百个项目,怎么让这些项目有序的安排和落地,是非常紧迫和困难的。”车伍告诉《t望东方周刊》。

给城市重新装修

“我对海绵城市有一个比喻,相当于用生态的方法给城市重新装修。通过控制城市开发强度,减少对城市原有水生态环境的破坏。”中国水工业互联网站CEO张颖泉告诉《t望东方周刊》。

屋顶经过绿化,雨水先浇灌屋顶上的植物再排走;道路采用渗透铺装,雨水渗入地下,补充地下水;道路、屋顶、广场上的雨水,先排入下沉式的绿地、湿地或者新建蓄水池,使雨水先蓄存起来,日后再利用,用来浇灌、洗车、冲厕所等,这都属于“生态装修”。

深圳大学建设工程生态技术研究所教授佘年认为,海绵城市建设实质上是对过去粗放经济模式的补救和修正。“海绵城市建设的难点之一就是人们理念上的转变。”他对《t望东方周刊》说。

目前中国大部分城市排水方式是采用快排模式,依靠管渠、泵站等设施,追求“快速排除”和“末端集中”控制;而海绵城市则以“慢排缓释”、“源头分散”控制为主要规划设计理念。

“过去我们的理念是重地下,把管道加粗加密,忽视了其实自然界具有天然的调节功能,我们现在要做的就是增大自然界的调节能力,减少人类的支出。”上海交通大学农业与生物学院副院长车生泉告诉《t望东方周刊》。

专家们同时也认为,现在很多城市摩拳擦掌开展建设,然而海绵城市并不简单,是一个系统工程,需要将城乡作为一个有生命的整体来看待,要求对水系统、园林绿地系统、道路系统、建筑小区系统进行整体规划、建设与管理。

比如,在佘年看来,不少城市对海绵城市的内涵还缺少理解,“运动式的速度”令人担忧,“海绵城市不是简单地建几个透水铺装,修几个下凹式绿地,做几个雨水花园那么简单。”

据车生泉介绍,海绵城市建设前,首先需要对城市的水文、土壤、地面径流、雨水下渗速度等进行精细测量,并构建数据模型。但遗憾的是,目前有些城市还没有搞清楚现状,就已经开工了。

边摸索边进行

海绵城市建设已经启动,可无论是从人才、经验储备,还是法律法规的完善方面,都略显不足。 南宁市大力推进“海绵城市”试点建设,力争两年之内还市民“水清岸绿”。图为航拍的老口水利枢纽工程。该工程通过给南宁内河补水,提升内河水质

“设计工作是打造海绵城市中最高端的工作,涉及气象水文计算、建模等诸多工作。但是,我国的市政设计院和建筑设计院基本上都没有接触过海绵城市的设计工作,对此缺乏了解和实践,因此在这方面的设计只能边摸索边进行。”张颖夏说。

施工单位也需要慢慢适应。“海绵城市在施工过程中很注重细节,精工细作,可以说是对原先施工方法的颠覆。”佘年说。比如,做透水铺装时,为避免泥沙堵塞透水铺装,其中使用的鹅卵石需要全部清洗干净;铺设碎石前要先将地块边缘固定,防止泥土进入。对于施工队来说,这些要求很“奇怪”。

而摸着石头过河,可以说是很多城市的现状。

重庆两江新区建设管理局局长杨治洪接受媒体采访时说,国外的海绵城市建设没有大型山地海绵城市建设的范例,重庆作为典型山地城市,建设的最大难点,就是大到相关政策和规划管控,小到透水路面下排水管网的面积和口径大小,都没有经验可循。

住建部的《海绵城市建设技术指南》虽然明确了城市规划、工程设计、建设、维护及管理过程中海绵城市构建的内容、要求和方法,但中国城市规划设计研究院水务工程规划院副院长谢映霞承认,由于中国国土面积大,各个区域的情况不同,指南只是一个宏观的指导,不一定完全适合每个城市。

此外,目前一些相关政策法规没有跟上海绵城市建设的步伐。比如,海绵城市的一个主要目标是控制面源污染,但最近的《水污染防治行动计划》对城市区域而言,重点还是控制点源污染,也就是控制工业污染和生活污水。针对雨水径流污染(面源污染的主要表现形式),计划只提到:“有条件的地区要推进初期雨水收集、处理和资源化利用。”

全国不少城市的绿地追求大场面,耗水又耗能,这与海绵城市的宗旨完全背道而驰,造成这个现象的原因之一是相关规范标准的编制和修编落后于时展。例如,《城市绿地设计规范》(GB50420-2007)中规定“绿地外部的地表排水不应引入绿地内”。这就使得设计人员不考虑绿地在城市中应承担的削峰减流、控制径流污染的重要作用,从而对雨水仅采取“重排轻蓄”的简单处理方式。

没有资金保障,都是纸上谈兵

海绵城市建设的另一个问题,就是资金。

本刊记者对各地海绵城市投资情况进行了梳理后发现:16个试点城市中,镇江投资80亿元,池州投入211.62亿元,济南投入148.75亿元,嘉兴投资44亿元,厦门投资99.72亿元。而整个海绵城市建设试点,中央财政的专项资金补助在200亿元左右。所以,从各地的预计投入可以看出,仅靠中央财政对试点城市的支持是远远不够的。

“海绵城市既要建设,又要运营、维护,各个阶段都需要花钱,如果没有统筹的规划,长期的资金保障,一切都是纸上谈兵。”济邦投资咨询有限公司董事长张燎告诉《t望东方周刊》。

为了拉动社会资本进入,此次试点城市评选中鼓励各地创新投融资模式。按照规定,国家对采用PPP模式达到一定比例的城市,将按补助基数奖励10%。

作为试点的贵州省贵安新区总投资将达46.7亿元,其中,中央财政专项补助资金12亿元,贵安新区管理委员会出资5亿元,剩余29.7亿元拟通过PPP模式筹措及通过财政奖补方式撬动。

据镇江市给排水管理处行业监督科科长曹德圣向《t望东方周刊》介绍,镇江的海绵城市的投资渠道分三块,一块是政府出资,比如城司这样的政府投资平台;第二块是由各个社会主体实施的项目,比如开发商;还有一块就是采用PPP模式,大概占到30%左右。

张燎认为,海绵城市建设的一个难点在于,钱花得分散又缺少赢利点。规划、水利、园林、路政等各个部门都在花钱,而海绵城市建设又属于公用事业性质,在这种情况下,采用PPP模式吸引社会资本参与,对于决策者来说是个挑战。

实际上,对于PPP模式是否适用于海绵城市建设,各方观点不一。张燎认为,PPP模式在客观上是可行的,但是在实际操作中有一些问题需要特别注意。比如,项目如何进行打包设计、效果评价机制怎么制定,这都需要考虑清楚。

而在张颖泉看来,中国不像欧美一些国家已征收暴雨管理费,国内海绵城市并没有一个持续的资金回报途径,现阶段要慎重推进。

新区老城的不同路径

什么样的城市适合建设海绵城市?

车生泉告诉本刊记者,海绵城市适用于任何土壤和气候条件,无论是南方还是北方,大城市还是小城市,老城区还是新城区都可以建设。只不过,针对每个城市的不同需求和特点,侧重点各有不同。

比如,东部水资源丰富地区更注重径流污染及径流峰值控制,而西部水资源缺乏的城市或地区,应以雨水资源的回收与利用为主。但即便同一个城市,在不同区域也需要对症下药。以北京为例,在亦庄经济开发区大片低洼区域可以以内涝控制为主,旧城区则应以合流制溢流污染控制和排水能力提高为主。

张颖泉认为,如果城区的建设在规划阶段就将海绵城市理念融入,大力发展绿色基础设施,其建设成本可大大降低。“在新城区以绿色基础设施为主,要比传统管网建设节省三分之一到二分之一的投入。”

相较于新城区,在老城区进行海绵城市的改造难度要稍大一些。

济南近日确定将舜玉花园小区作为海绵城市试点,据媒体报道,其现在面临的主要问题在于既有建筑小区存在时间很长,很多基础资料都不健全,情况比较复杂。

接受本刊采访的多位专家也提醒:海绵城市是要改变原有的高强度土地开发模式,所以决不是大拆大建,而是对现有问题进行生态修复。

此外,专家们也认为,海绵城市可以解决城市内涝问题,这种说法有夸大之嫌。“雨水来临时,首先是一个个海绵体发挥作用,等到海绵体已经饱和,那么再下雨就需要传统的管渠系统。”谢映霞认为,海绵城市对大排水系统不是取代,而是一种补充。

建海绵城市的原因篇(10)

一、 海绵城市的基本理念

(一)海绵城市产生的背景

第二次世界大战后,各西方主要资本主义国家为了振兴经济,尽快从医治战争创伤,不遗余力地发展工业,上世纪六七十年代环境污染事件集中爆发,其中水污染事件最为突出。因为淡水资源是较稀缺的资源,为了节约用水和防止水污染,西方国家先是制定严格的用水量标准和污染指标,通过“堵”的手段来保护水资源,但是这种方式是一种强硬的行政手段,一定程度上加重了企业的负担,抑制了市场经济的活力,难以长久,于是各国在环境保护中不断总结经验,探索出了一条以建设海绵城市为中心的保护水资源的新路径,这是一种疏的手段,通过“疏”、“堵”结合来持续地保护水资源,其实质是发挥城市原来的地形来积累雨水,充分发挥自然下垫面和生态本底对雨水的渗透作用,充分发挥植被、土壤、湿地等对水源的自然净化作用,使得城市像海绵一样,对雨水具有吸收和释放功能,能够弹性地适应环境变化和应对自然灾害 。

(二)海绵城市的概念及特征

海绵城市顾名思义,就是指通过系统的规划城市的建筑和道路,使得城市能够像海绵一样具有弹性,在雨天能过有效地搜集雨水资源,在水资源匮乏的时候能够及时将前期吸收的水资源放出,做到收放自如,实现城市水资源的良性循环,在城市建设开发过程中,加强规划建设管控,通过源头减排、过程控制、系统治理,采取屋顶绿化、透水铺装、下凹式绿地、雨水收集利用设施等措施,使建筑与小区、道路与广场、公园和绿地、水等具备对雨水的吸纳、蓄滞和缓释作用,有效控制雨水径流,实现“小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解”,其具有如下特征:

首先是海绵城市建设的系统性。海绵城市的建设首先需要缜密的市政建设规划,主要内容包括道路、绿地、桥梁、工业、建筑的设计。现代城市总是通过大规模的建设道路来缓解交通拥堵问题,这就造成硬质道路面积过多,影响了城市对雨水的吸收,造成严重的城市内涝。城市中的大片绿地被改建成工业开发区和商品住宅,导致绿地面积锐减,无法通过绿地来收集雨水。另外,城市的市政规划总是做表面文章,建广场,建高楼,而忽视了城市地下排水管网的建设,使得城市在洪涝季节无法及时有效地排水。

其次是海绵城市建设的跨区域性。海绵城市不能仅就单个城市进行建设,要协调好城市与农村,城市与城市之间的关系。十八届三中全会规定省以下环境保护行政机关垂直管理的规定为海绵城市的建设奠定了好的基础。 各个城市制定海绵城市建设规划时要注意与区域内其他城市之间的协调,制定好规划后报上级环保行政机关审批。人们往往会因为思维定式将海绵城市的规划局限于单个城市之内,严重违背了环境保护工作的整体性,甚至会破坏生态环境。

最后是海绵城市建设的持续性。现代城市偏重于经济发展,大规模征收绿地来建设厂房,公路和建筑,在绿地逐渐减少,道路、建筑逐渐增多的情况下提出建设海绵城市的设想。那么,城市市政建设的现状是与海绵城市的要求背道而驰的,面对既定事实城市建设者只能逐步改变。一方面在旧城改造时,拆除矮旧房子建设高层住宅以便节省土地,增加绿地面积,用新型材料建设道路,增强路面的透水性。另一方面在建设新城区时合理地安排绿地与道路的比例,科学布置地下排水管网一步一步地向海绵城市迈进。

二、 西方主要国家海绵城市建设的经验

(一)德国

二战后德国分裂为东德与西德,西德由于经济发达在海绵城市建设的过程中积累了丰富的经验。德国由于是法西斯轴心国因此在二战中城市建筑未受到损害,因此东德的海绵城市也是在原先市政基础上建设的,具有渐进性。由于当时德国是欧洲第一强国,市政建设较为先进,再加上德国人严谨的思维,德国城市中道路与绿地的比例合理,地下排水管网发达,城市内涝较为少见。因为发展工业导致的水资源紧缺,使得管理者认识到有必要收集雨水涵养水源,此后管理者逐步在城市中建设雨水收集设施,东德在海绵城市的建设过程中始终没有大动干戈。

西德在战后实行社会主义制度在上世纪七八十年代经济逐渐萎缩,市政建设水平远落后于西德。虽然东德多雨,但是没有完备的收集雨水设备和发达的地下排水管网,城市内涝严重,在两德统一后,东德开始建设海绵城市,用新型材料建设道路和住宅,增强其透水性,合理规划绿地面积,大规模建设雨水收集设备,将收集的雨水跨区域输送到其他缺水的地方。我国可以借鉴德国的经验来协调东中西部海绵城市的建设,东部为中西部提供建设资金,中西部可以将收集来的雨水输送到东部,支持其经济发展。

(二)美国

美国在二战后成为世界头号强国,拥有强大的经济和科技实力,美国进行了大规模的道路建设,但此举并没有太大影响,因为美国人口较少,美国的水资源紧缺问题并不突出。在美国的海绵城市建设过程中偏重于排水,并不重视对雨水的收集。美国的城市立体化特征突出,地上有四通八达的道路,地下有强大的给排水系统。美国地下排水管网的建设值得我国学习。美国城市的地下管网不是孤立设计的,全国就是一个大系统,雨水经过这些管网连接污水处理厂最后直接排入大海。二战战火未烧及美国本土,因此美国的市政建设始终保持先进水平,随着水资源的保护成为全球共识,美国人的节能意识必定会增强,将来会重视对雨水的吸收利用,通过对美国排水管网的分析,我们认为美国将来在建设雨水收集系统时,也会建设一个互相联通的大系统,然后将这个系统与污水处理厂相连接,将处理后的雨水输送到家庭、工厂和学校。

美国城市地下管网的发达程度与排污能力处于世界领先地位,每个城市都有现代化的排水设施,不仅能够高效排水排污,还能起到平衡城市生态系统的功能,以洛杉矶为例,其地下管道总长度约9000多公里,其中一些有近140年历史。分布在市中心的管道多为混合管道系统以便同时处理污水和雨水,其好处在于可以节省地下空间,不妨碍市内地铁及其他地下管线的运行,而在郊区,主要采用分离管道系统,即污水和雨水分别在不同管道中进行处理,这样做的好处是可以提高水处理的针对性,提高效率。

(三)新加坡

新加坡法治化程度高,环保水平世界领先,海绵城市的建设颇具特色。新加坡国土狭小,资源匮乏,国民具有超强的节能意识,新加坡的供水管网按照家庭和工业分类而设。家庭内部饮用水和洗漱用水也分成不同管网。新加坡的规模就和中国的普通地级市相当,因此其建设海绵城市的限制较少,发展较快,全国一盘棋统一行动。新加坡政府制定《海绵城市建设促进法》作为建设海绵城市的统领,接着又制定了《海绵城市建设标准化法》对道路、绿地、建筑等制定了具体可操作的标准。在行政机关内部设置海绵城市建设领导小组作为海绵城市建设的统一领导机构,将海绵城市建设的成果作为政府官员的政绩考核内容。政府制定海绵城市建设规划后广泛听取社会各界的意见予以修改补充。政府还将海绵城市的知识放入中学教材,使得海绵城市的建设具有广泛的群众基础。

现在新加坡正在大力推行雨水工程,许多建筑物和住宅外部都装有专用雨水流通管道,内部建有蓄水池,雨水经过处理后使用,一般用户除饮用之外的其他生活用水,用这个雨水利用系统基本可以解决。新加坡政府还采用税收减免和补助津贴等政策鼓励民众建设这种节能型房屋,从而使雨水得到循环利用,节省了不少水资源。在新加坡的城市建设中,最良好的基础设施是完善的、遍及全城的城市给排水管道和生活污水处理厂。

三、 制定《中华人民共和国海绵城市促进法》的必要性

改革开放以来,我国一直致力于发展经济,而且认为发展工业是发展经济的重中之重,因此整个城市的市政规划都围绕发展工业展开。在“要致富,先修路”这一口号的号召下,我国各地都大规模地通过征地修路来获得经济的一时发展,使得绿地面积极度萎缩,硬质道路的面积大为增加。以经济中心上海市为例,上海于十年前就完成撤县建区工作,上海现在城镇化程度非常高,只有城市没有农村,没有几片像样的绿地,只有孤零零的树木,到处都是硬质道路,由于地处长江出海口,在梅雨季节城市内涝严重,另外大量的人口和工业造成了严重的用水缺口,建设海绵城市迫在眉睫,更为可悲的是上海的土地资源已近枯竭,建设海绵城市已没有回旋余地,只有融入其它地区才能建设海绵城市。

建海绵城市的原因篇(11)

海绵城市是一个复杂的城市系统,而园林绿地便是该系统中的重要组成部分,能够为城市建设与自然提供一个和谐相处的途径,在海绵城市中具有绿化环境和调节水系统的功能,有效实现和保证了海绵城市的平衡发展与建设,由此可见园林绿地与城市发展有着密切关系,直接影响了城市的健康可持续发展。在海绵城市建设和发展中实现园林绿地,不但能够有效提高海绵城市建设质量,还能够有效提高海绵城市建设中的自然水文稳定性,预防和避免了内涝等发生,有效解决了雨水超标问题。

1海绵城市中园林绿地层次的规划

第一,冠层,即绿地树木的冠层(主要是指乔木)、主要功能是滞留雨水,在海绵城市建设标准中,要求乔木的覆盖率必须70%;第二,表土层,即园林绿地的表土,主要功能疏渗地面雨水,其速度和流量等因素是决定雨水疏渗效率的关键,表土疏渗效率不高,将导致雨水径流在地面上,所以要适当增加地表植被层次,以促进根系生长来固定城市雨水;第三,根际层,即园林绿地根际部分,主要功能是滞留雨水,并且还具有一定活力,其根际发达,有效增加了园林绿地的雨水疏渗量[2]。

2海绵城市中园林绿地的建设

(1)绿地地形的建设。第一,对即将实施园林绿地建设的自然地形及植被进行有效保护;第二,根据自然地形及植被进行园林绿地的规划、设计和建设,并合理有效地控制绿地地形,充分发挥园林绿地功能;第三,建设人员要充分利用自然海绵体,对园林绿地中的水塘和水池进行合理的小范围改动;第四,要根据实际需要构建小型拦水坝,以实现对雨水的滞留和疏导,同时在地形设计中,要将园林园路建设成平台且均高于两侧的绿地,以实现有效排渗雨水。(2)绿地水体的建设。第一,建设过程中一般遵循降峰减流原则,鼓励蓄水小坝的建设(包括水体和水景等);第二,在建设园路和洼地时,要在其周围设置相应的排水系统,另外还根据园林绿地整体建设需要适量增加地下蓄水池,要保证绿地水体面积>20%。(3)下沉式绿地的建设。下沉式绿地是指园林绿地中下沉式的绿地,其状态主要表现为下凹和低势,下沉区域主要位于绿地和硬化地面之间,下沉的标准要与绿地总体高程相差5~25cm,即低于绿地5~25cm,因为下沉绿地的下凹性,决定土壤和植物配置是实现下沉绿地疏渗功能的关键,所以一般会放置改良黏性高的土壤和栽种两栖植物。

3海绵城市中园林绿地的生态铺装及屋顶的绿化设计

(1)海绵城市中园林绿地的生态铺装。海绵城市建设的主要表现便是园林绿地生态铺装,生态铺装不但能够充分体现出海绵体的特征,还能提高海绵城市的吸水和蓄水功能,更能够有效解决大雨径流等突发性问题。所以有必要了解园林绿地的生态铺装,关于生态铺装可以从以下几方面进行了解:第一,园林生态铺装具有服务性,其自身的自然的铺装、园林绿地和园林河湖水体等都是园林生态铺装服务对象,一般出现并覆盖在海绵城市地面上;第二,园林绿地生态铺装是海绵城市实现园林绿化中使用水体最多和堤岸覆盖率最高的部分;第三,人工覆盖的设计依据和方式,可以根据生态铺装状态变化而产生,进而实现原有排水渠的改造;第四,为实现自然化的园林绿地生态铺装,要求相关技术人员基于人工水渠基础,利用植树种草方式,实现园林绿地生态铺装的自然体应用。(2)海绵城市中屋顶的绿化设计。第一,植被层的截水设计,该设计要基于植被距离10cm的基础上进行,设计的雨水截留量为3mm;第二,土壤层的截水设计,该设计要基于屋顶土壤基质高、空隙小且植被距离为10cm的基础上进行,设计的雨水截留量为8mm;第三,蓄水层的截水设计,该设计主要针对蓄水层结构,且基于蓄水层为容器的基础上,实现雨水截留量为30mm的设计;第四,蓄水系统的截水设计,该设计原理主要是通构建屋顶排水系统,实现对溢出雨水的收集,并将其存入到蓄水池内,以实现后期备用。

4结语

综上所述,海绵城市建设不但适应了中国社会主义可持续发展要求及需求,还实现了城市、人与自然的和谐相处,更有效解决了城市排水难、排水污、排水浪费等问题,实现了充分利用自然降水与最大限度节约水资源,保证了城市的平衡可持续发展。园林绿地作为海绵城市体系的重要组成部分,对海绵城市建设与发展起着关键性作用,在海绵城市建设中实现园林绿地,能够实现自然降水在城市运营中的有效循环,有效预防和避免了洪灾的发生,保障了城市运营的经济效益和社会效益。

参考文献