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        1. 建設新型城鎮化海綿城市

          瀏覽次數:108    發布時間:2022-03-04 02:47:12    

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            隨著我國城鎮化進程的加快,城市地面硬覆蓋面積不斷增加,近年來我國城市“看?!本經r頻頻發生,引發了專家對傳統城市排水系統建設反思和城市水危機的新一輪關注。海綿城市是我國當下大力推行解決城市雨洪管理難題的新建模式,建設海綿城市對于保障城市水生態安全,踐行新型城鎮化的發展道路,提升我國城鎮化滯留和生態文明建設水平具有重要作用。

            從海綿城市的建設背景、海綿城市的內涵、建設海綿城市的減少途徑幾方面進行深層剖析,明確該理念的優越性和有效性,切實引導我國城市雨洪管理理論體系的發展和完善,解決我國城市建設的困境。

            海綿城市建設,就是針對城市雨洪資源利用,地下水涵養、排水能力提升與內澇風險防控、雨水徑流污染控制等問題,從“源頭減排”、過程控制、系統治理著手,通過城市規劃、建設的管控,綜合采用“滲、滯、蓄、凈、用、排”等工程技術措施,控制城市雨水徑流,實現低影響開發建設(LID),最大限度地減少由于城市開發建設行為對原有水生態環境和自然水文特征造成的波壞,將城市建設成“自然積存、自然滲透、自然凈化”的“海綿體”,使城市能夠像海綿一樣,在應對自然災害和適應環境變化等方面具有良好的“彈性”,豐水期吸水、蓄水、滲水、凈水、枯水期將蓄存的水“緩釋”并加以利用,從而實現“涵養城市水資源、修復城市水生態、改善城市環境、復興城市水文化、提高城市水安全”的多重目標。

            一、建設背景

            1.1我國城市水生態危機現況

            城市是社會經濟高度發達、人口聚集高的地方,也是資源環境承載力矛盾最為突出的地方。改革開放后,我國城鎮化快速發展,目前全國城鎮建設用地不足國土面積的1%,卻承載了54%的人口,產生了84%的GDP??焖俪擎偦ㄔO過程中,由于城鎮開發強度過高,大量的硬質鋪裝,改變了原有的自然生態本底和水文特征。由于屋面、道路、地面等設施建設導致的下墊面硬化,僅有20%~30%的雨水能夠入滲地下,70%~80%的降雨形成徑流,破壞了自然生態本底,呈現了相反的水文特征,破壞了自然“海綿體”,導致“逢雨必澇、雨后即旱”,也帶來了水環境污染、水資源緊缺、水安全缺乏保障等一系列問題。

            1.2我國傳統城市建設模式不不足

            反觀我國傳統城市建設模式在水安全問題和應對內澇洪災的能力方面存在明顯不足,無法有效緩解和改善城市水生態問題,呈日趨惡化的態勢。這主要歸咎防洪規劃和排水工程規劃的落后,傳統城市工程管道式灰色排水基礎設施及雨水資源合理利用意思的薄弱。我國傳統的城市排水基礎設施采取的是利用管道排放方式,依靠鋼筋水泥現代技術建立起的保護模式,體現的是西方工業時期人力戰勝自然的思維方式。

            然而,在城市快速發展的今天,這種忽略自然力量的思想,導致了滯后的城市排水系統無法應對越來越嚴重的城市暴雨災況,暴露出我國傳統城市排水系統存在的設計標準過低,對雨污混合合污染問題的忽視等不足,改建成本巨大,內澇,污染,水環境等問題接踵而至。從相關規劃編制來看,我國城市普遍缺少雨洪控制利用相關專項規劃,僅在防洪規劃、排水規劃、環境保護規劃等中有所涉及。在進行城市排水規劃時,也沒有確立雨水是資源以及要先合理利用再排放的指導思想。。

            二、海綿城市的內涵

            2.1海綿城市的本質是解決城鎮化與資源環境的協調和諧

            海綿城市的本質是改變傳統城市建設理念,實現與資源環境的協調發展。在工業文明達到頂峰時,人們習慣于戰勝自然、超越自然、改造自然的城市建設模式,結果造成嚴重的城市病和生態危機,而海綿城市遵循的是與自然和諧共、處順應自然的低影響發展模式。傳統城市是利用城市開發方式是改變了原有的水生態,海綿城市則是保護原有的水生態,傳統城市的建設模式粗放式的,海綿城市則是對周邊水生態環境低影響的,傳統城市建成后,地表徑流流量大幅增加,海綿城市建成后地表徑流量能保持不變。因此,海綿城市建設又被稱為低影響設計和低影響開發(LID)。

            2.2海綿城市的目標是讓城市“彈性適應”自然災害與環境變化

            (1)恢復被破壞水生態。對傳統粗放城市建設模式下已經受到破壞的水體、城市綠地、濕地等,綜合運用生物、物理和生態等技術手段,使其生態功能和水文循環特征逐步得以修復和恢復,并維持一定比例的城市生態空間,促進城市生態多樣性提升。我國很多地方結合點源污染水治理的同時推行“河長制”,改善水生態,治理水污染,起到了很好的效果。

            (2)保護原有水生態系統。通過科學合理劃定城市的綠線、藍線等開發邊界和保護區域,最大限度地保護原有湖泊、河流、坑塘、濕地、樹林、溝渠、公園草地等生態體系,維持城市開發前的自然水文特征。

            (3)通過各種低影響措施及其先天組合有效減少地表水徑流量,減輕暴雨對城市運行的影響。

            2.3轉變排水防澇思路

            傳統的市政排水模式認為,雨水排的越通暢、越快、越多越好,這種“快排式”的傳統模式沒有考慮水的循環利用。海綿城市遵循“滲、滯、蓄、凈、用、排”的六字方針,把雨水的滲透、滯留、集蓄、凈化、循環使用和排水密切結合,統籌考慮雨水資源化利用,徑流污染控制、內澇防治和水生態修復等多個目標。具體技術方面,有很多成熟的工藝手段,可通過城市基礎的設施規劃、設計及其空間布局來實現??傊?,只要能夠把上述六字方針落到實處,城市地表水的年徑流量就會大幅下降。經驗表明:在正常的氣候條件下,典型海綿城市可以截流80%以上的雨水。

            三、海綿城市建設途徑

            3.1轉變建設理念和方式

            (1)從資源承載力角度,將“以需定供”轉變成“以供定需”,合理確定城市建設規模和社會經濟發展結構,實現原位水字眼的可持續供給,支撐城市可持續發展。

            (2)從城市規劃建設控角度,將過去僅注重空間開發強度控制轉變成生態環境約束與開發強度控制并舉。

            (3)從環境治理和生態修復的角度,由“未端治理”轉變為“源頭減排”、過程控制、系統治理、統籌建設。源頭減排是從產匯流的源頭減少雨水徑流形成,加大入滲,過程控制是延緩徑流峰值出現時間,降低排水強度,系統滯留是指將“山水林田湖”作為生命共同體和完整的生態系統,保護和修復城市“海綿體”統籌建設是指城市開發建設應統籌各類宗地開發以及道理、園林、水等設施建設,落實海綿城市建設要求,實現海綿城市建設的目標。四是從排水安全和資源利用的角度,將傳統“快排”轉變為“滲、滯、蓄、凈、用、排”的耦合。

            3.2明確建設原則

            (1)規劃引領

            海綿城市建設雖然是針對城市的問題,但絕不能“就水論水”,因為要實現有效的“徑流控制”必然要從形成雨水產匯流的源頭著手,它涉及城市開發建設的方方面面,必須要通過城市總體規劃協調、明確控制目標,并落實到控規、修規和各相關專項規劃中。既要協調各層級的規劃以及各專業規劃對于海綿城市建設的關系,同時要在控修規層面,把海綿城市建設的目標及指標分解,落實到各項規劃和場地開發建設中。

            (2)因地制宜

            我國幅員遼闊,各地自然地理條件、水資源稟賦狀況、水文特征、降雨規律、水環境保護與內澇防治要求等不同,應當合理確定海綿城市建設控制目標與指標,因地制宜的選擇低影響開發措施及其系統組合。

            (3)生態優先。

            以修復水生態為前提,科學劃定藍線、綠線,保護水生態敏感區,優先利用自然排水系統,自然積存、自然滲透、自然凈化、通過規劃、建設、管理等政府管制手段和科學的工程技術措施保護生態,提高水生態系統的自然修復能力。四是統籌建設。應當結合城市總體規劃和建設,在各類建設項目中嚴格落實各層級相關規劃中確定的海綿城市建設的控制目標、指標和技術要求,統籌場地、道路、園林、水系統建設。將低影響開發設施建設與主體工程同時規劃設計、同時施工、同時投入使用。五是安全為重。要在保障城市運行安全的前提下,處理好海綿城市建設與城市排水、內澇風險控制的關系。海綿城市建設對緩解城市排水防澇的壓力是有效的,但不能代替城市排水防澇系統。海綿城市建設是控制與利用大概率的中小規模降雨。對于小概率的短歷的時強降雨,還必須依靠排水系統排放超標徑流,以保障城市安全。

            3.3城市雨水利用與中水回用

            在海綿城市建設中,建筑設計與改造的主要途徑是推廣普及綠色屋頂、透水停車場、雨水收集利用設施,以及建筑中水的回用(建筑中水回用率一般不低于30%)首先,將建筑中的灰色水和黑色水分離,將雨水、洗衣洗浴水和生活雜用水等污染程度較輕的“灰水”經簡單處理后回用于沖廁,可實現節水30%,而成本只需要0.8~1元/m3。其次,通過綠色屋頂、透水地面和雨水儲罐收集到的雨水,經過凈化既可以作為生活雜用水,也可以作為消防用水和應急用水,可大幅提高建筑用水節約和循環利用,體現低影響開發的內涵。綜上,對于整體海綿建筑設計而言,為同步實現屋頂雨水收集利用和灰色水循環的綜合利用,可將整個建筑水系統設計成雙管線,抽水馬桶供水采用雨水和灰水雙水源。

            在城市市政污水再生水利與方面,通過敷設再生水專用管道,就能夠實現再生水的有效利用,從而能大幅降低對水資源的需求。以北京市政部門測算,如果80%的建筑推廣這種中水回用體系,市政污水的1/3能作為再生水利用,該市每年約可節木12億m3,相當于南水北調工程供給首都的總水量。

            海綿城市建設基于“源頭減排”、過程控制、系統治理的建設理念,通過“規劃引領、生態優先、安全為重、因地制宜、統籌建設”的原則,綜合采用“滲、滯、蓄、凈、用、排”等工程技術措施,系統的解決城市開發建設面臨的水生態、水資源、水環境、水安全等問題。但真正建設好海綿城市非一日之功,不可能一蹴而就。不得不承認,建設海綿城市,是對傳統觀念的一種沖擊與挑戰。而實際上,建設海綿城市滲透在諸多細節中,并不是對原有的一切推翻,而是擇機與傳統結合,對現有資源進行重新整合。海綿城市是一個綜合體系,應該形成一個完整的系統。同時,海綿城市的減少需要多部門的合作協調及信息共享,進行生態、社會、文化、經濟價值的綜合考慮,此外,在建設海綿城市的過程中,還要以人為本,利用海綿城市建設的契機,讓市民參與進來,給市民提供休閑新場所,構建健康的城市生態系統、促進生態文明,打造人與山水湖林相融的生態環境。

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