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海綿城市:讓城市回歸自然!
發布時間:2016-02-22 丨 閱讀次數:689


  每遇暴雨,就要“看海”,這已經成為很多城市無法回避的頑疾。為了解決這個問題,很多城市已經開始著手興建“海綿城市”,什么是“海綿城市”?“海綿城市”能給公眾生活帶來哪些改變?對于老舊城區占比較大的城市,建設“海綿城市”是否現實?本期的浐灞君課堂要給大家分享中國城市規劃設計研究院教授級高工謝映霞老師的《海綿城市:讓城市回歸自然》一文,一起了解“海綿城市”,快來學習下吧!


  什么是海綿城市

  

  所謂海綿城市,就是充分發揮原始地形地貌對降雨的積存作用,充分發揮自然下墊面和生態本底對雨水的滲透作用,充分發揮植被、土壤、濕地等對水質的自然凈化作用,使城市像“海綿”一樣,對雨水具有吸收和釋放功能,能夠彈性地適應環境變化和應對自然災害。在城市開發建設中,加強規劃建設管控,通過源頭減排、過程控制、系統治理,采取屋頂綠化、透水鋪裝、下凹式綠地、雨水收集利用設施等措施,使建筑與小區、道路與廣場、公園和綠地、水系等具備對雨水的吸納、蓄滯和緩釋作用,有效控制雨水徑流,實現“小雨不積水、大雨不內澇、水體不黑臭、熱島有緩解”。

  

  在我國全面開展海綿城市建設的當下,弄清楚什么是海綿城市、建設海綿城市的意義以及如何建設海綿城市,對于公眾來講,既涉及自身利益,也有利于形成未來海綿城市建設的民意基礎與動力。

  

  讓城市像海綿一樣

  

  海綿城市是一種形象的表述,國際通用術語為“低影響開發雨水系統構建”,指的是城市像海綿一樣,有降雨時能夠就地或就近“吸收、存蓄、滲透、凈化”徑流雨水,補充地下水,調節水循環;在干旱缺水時有條件將蓄存的水“釋放”出來并加以利用,從而讓水在城市中的遷移活動更加“自然”。

  

  海綿城市以建筑與小區、城市道路、綠地與廣場、湖泊水系等建設為載體,通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種生態化技術,實現對雨水的自然積存、滲透、凈化功能。因此,作為一種新的城市發展理念,海綿城市突破了傳統“以排為主”的雨水管理模式,強調采用“低影響開發”(Low Impact Development,LID)理念整合城市雨洪資源,建立新的城市發展模式,實現資源與環境協調發展的目標。

  

  廣義講,海綿城市是指山、水、林、田、湖、城這一生命共同體具有良好的生態機能,能夠實現城市的自然循環、自然平衡和有序發展;狹義講,海綿城市是指能夠對雨水徑流總量、峰值流量和徑流污染進行控制的管理系統,特別是針對分散、小規模的源頭初期雨水控制系統。

  

  傳統城市建設模式主要依靠管渠、泵站等“灰色設施”來組織排放徑流雨水,以“快速排除”和“末端集中”控制為主要規劃設計理念;而海綿城市則強調優先利用植草溝、雨水花園、下沉式綠地等“綠色”措施來組織排放徑流雨水,以“慢排緩釋”和“源頭分散”控制為主要規劃設計理念。

  

  治療“城市病”的良方

  

  高速發展的城鎮化在帶來經濟繁榮的同時,也帶來一系列的生態環境問題。例如,城市超負荷運轉,建設開發強度高,硬質鋪裝多,從而改變了原本自然的下墊面條件;此外,建筑、道路、地面等設施的建設導致下墊面過度硬化,增加了城市的熱島效應、雨島效應,改變了城市原有自然生態本底和水文特征,使水資源自然滯蓄能力銳減。調查顯示:城市地區70%以上的降雨形成徑流被排放,雨水資源流失、徑流污染增加、城市內澇災害頻發,嚴重影響了人們生活和城市的有序運行。為了解決這一系列問題,海綿城市應運而生,成為解決這些問題的一劑良方。

  

  研究表明,屋頂綠化、雨水蓄滲、下凹式綠地、透水鋪裝地面、生物滯留池等低影響開發設施對綜合雨水徑流大小有一定影響,可以減少進入管道的雨水量;大面積透水鋪裝及下凹式綠地等雨水控制和利用措施對小區綜合徑流的削減作用也十分明顯,尤其在低重現期時效果更明顯。通過上述手段,海綿城市可以有效地控制水污染,削減雨水峰值流量,降低內澇風險;同時涵養水資源,補充城市地下水,促進水循環,保護和恢復自然生態系統。為此,要轉變過去末端治理的傳統觀念,通過“滲透、滯流、蓄存、凈化、利用、排放”等多種手段和措施,全過程地管理雨水,實現綜合、生態排水,實現城市的可持續發展。




海綿城市示意圖


  “低影響開發”與海綿城市

  

  發達國家在城鎮化進程中,也曾出現過水體嚴重污染、內澇災害頻發,生態環境惡化等類似情況。一些國家通過實施雨水的綜合管理,在20世紀90年代初就提出“低影響開發”的理念,即在人工系統的開發建設活動中盡可能減少對自然生態系統的沖擊和破壞。低影響開發的方法包括儲存、下滲、蒸發、滯留,以削減地表徑流,促進地下水補充,通過分散、小規模的源頭控制機制和設計技術,達到對暴雨徑流和污染的控制,從而使開發區域盡量接近于開發前的自然水文循環狀態。

  

  基于以上理念,英國提出“可持續排水系統(Sustainable Drainage Systems)”的概念,其基本原理是模仿自然過程,先存蓄雨水然后緩慢釋放,促進雨水下滲,并運用設計技術過濾污染物,控制流速,創造宜人的環境。澳大利亞提出“水敏感城市設計(Water Sensitive Urban Design)”的思路,在城市開發中保護水質,將雨水處理與景觀設計相結合,降低雨水徑流量和峰值流量。其實質是將雨水從源頭上進行收集、控制,減少暴雨徑流與水資源浪費,不失為一種新型節水技術。此外,德國、新西蘭等國家也基于雨水管理提出了相應的低影響開發措施。

  

  中國在城市建設和治水方面參照了上述國家的經驗,并結合本國城鎮化的特色,強調綠色、低影響開發和可持續發展等理念。例如,采用源頭削減、過程控制、末端處理的方法,降低雨水徑流量和高峰流量,以減少對下游受納水體的沖擊;保證透水地面比例,使土地開發時能最大限度地保持原有的自然水文特征和生態系統;此外,通過工程或非工程措施,實現防治內澇災害、控制面源污染、提高雨水利用程度等。

  

  讓“海綿體”充分發揮作用

  

  建海綿城市就要有“海綿體”。城市“海綿體”既包括河、湖、池塘等水系,也包括綠地、花園、可滲透路面這樣的城市配套設施。雨水通過這些“海綿體”下滲、滯蓄、凈化、回用,最后剩余部分徑流通過管網、泵站外排,從而可有效提高城市排水系統的標準,緩減城市內澇的壓力。

  

  建設海綿城市,關鍵在于不斷提高“海綿體”的規模和質量。

  

  一方面,原有的“海綿體”要有效保護。過去,城市建設追求用地一馬平川,往往會填湖平壑。根據2014年11月住房和城鄉建設部印發的《海綿城市建設技術指南》,各地應最大限度地保護原有的河湖、濕地、坑塘、溝渠等“海綿體”不受開發活動的影響;受到破壞的“海綿體”也應通過綜合運用物理、生物和生態等手段逐步修復,并維持一定比例的生態空間。

  

  另一方面,有條件的還應新建一定規模的“海綿體”。根據《指南》,海綿城市建設要以城市建筑、小區、道路、綠地與廣場等建設為載體。比如讓城市屋頂“綠”起來,“綠色”屋頂在滯留雨水的同時還起到節能減排、緩解熱島效應的功效。道路、廣場可以采用透水鋪裝,特別是城市中的綠地應充分“沉下去”。

  

  要實現海綿城市的建設理念,就要遵循生態優先的原則,將自然途徑與人工措施相結合,在確保城市排水防澇安全的前提下,最大限度地實現雨水在城市區域的積存、滲透和凈化。



海綿城市結構圖


  四問“海綿城市”

  

  問:海綿城市能給公眾生活帶來哪些改變?

   答:建設海綿城市有很多好處。第一,涵養了地下水,補充了地下水的不足;第二,凈化了水質;第三,還可以改善微氣候。

  

  問:建設海綿城市,說白了不就是挖排水溝、鋪綠地嗎?

  答:海綿城市的建設是個系統工程,不是單純地挖幾條排水溝、建幾處景觀。首先要做好頂層設計,因城、因地而異;其次,社會各界應達成共識,認識建設的重要性和艱巨性;最后,在技術和方法上創新,不能簡單地套用或復制某一固定模式。

  

  問:對于老舊城區占比較大的城市,建設海綿城市是否現實?

  答:相對新城區,老舊城區確實面臨空間條件有限、改造難度大等問題。但相比建設大型地下調蓄池、大規模改造雨水管線等方案,多添置一些“海綿體”反而更可行。例如,設計建設過程中,既有的老舊建筑可通過雨水管斷接技術,利用社區內部的花壇、綠地等空間布置雨水花園、下沉式綠地。

  

  問:建成海綿城市后,城市原有的大排水系統豈不沒有用處了?

  答:單純依靠綠色基礎設施建設解決“城市看海”問題并不現實。遇到大暴雨時,雨水根本來不及下滲,若沒有管渠系統的快速排放,城市還是會面臨內澇問題。因此,雨水來臨時,首先是城市海綿體發揮作用,等到海綿體飽和,就需要傳統的管渠系統來發揮作用。因此,海綿城市對大排水系統不是取代,而是一種補充。


  作者簡介:

  謝映霞,中國城市規劃設計研究院教授級高工、住建部海綿城市建設技術指導專家委員會成員。(信息來源:光明網-《光明日報》)


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