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海绵城市专题研究

海绵城市专题研究

海绵城市专题研究范文第1篇

海绵城市建设热潮兴起

海绵城市,顾名思义,就是指城市要像海绵一样,遇到雨水时把它们吸纳起来,缺水的时候再吐出来利用,能够像大自然一样对雨水进行自然积存、自然渗透和自然净化。

“实际上,海绵城市可以说是一种对城市理想状态的描述或者愿景。”北京建筑大学教授、城市雨水系统与水环境教育部重点实验室专家车伍对记者说,在原生态的状态下,森林、道路、河湖就是天然的海绵体,能够实现对径流雨水自然的渗透、调蓄、净化、利用和排放。真正的海绵城市的核心是由绿色基础设施和河、湖、池塘等水系和绿地、花园、可渗透路面等组成的,也包括灰色基础设施(如城市排水管网、泵站、蓄水池设施等),但由于城市路面的不断硬化和城市建设的无序发展,雨水落到地面只能从管道里集中快排,导致许多严重缺水的城市60%~70%的雨水流失。水文条件和生态环境迅速被破坏的城市普遍面临城市内涝、径流污染、水资源短缺等突出问题。在这种背景下,海绵城市建设的需求就迅速被提上日程。

车伍称,海绵城市是一种具有我国特色的形象化称呼,国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”,特指在城市开发建设过程中采用源头削减、中途转输、末端调蓄等多种手段,通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种技术,实现城市良性水文循环,提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力。他认为,尽管旧城排水管网改造很重要,但已经不足以解决问题,应该充分发挥城市“绿色”基础设施与“灰色”基础设施“协同作战”的能力,维持或恢复城市的“海绵”功能。

由于有中央政策和财政的大力支持,近年来,我国海绵城市建设的热情逐步高涨。继去年10月底住建部《海绵城市建设技术指南》(以下简称《指南》)后,当年12月31日财政部了《关于开展中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》,中央财政对海绵城市建设试点给予专项资金补助。一时间,全国申报海绵城市试点的城市达到上百个,直到今年4月2日,财政部、住建部、水利部确定的迁安、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16个海绵城市建设试点城市名单正式公布,申报热潮方才终止。与此同时,全国多个地方经济规划建设新闻中,海绵城市已经成为一个关键词。

或将带动6万亿元投资

在车伍看来,如今的海绵城市建设可以说是弥补了过去城市建设的“欠账”,即改变了城市粗放型的发展模式,通过对城市原有生态系统的保护、生态恢复和修复及低影响开发,逐步恢复城市自然的“海绵”功能。

中投顾问环保行业研究院候宇轩认为,海绵城市建设无疑将会拉动新一轮城市建设热潮,将会拉动新材料渗透和管材等行业以及与之相关的产业研究的发展,同时带动城市园林产业的建设,并加速推进城市排水系统的升级改造。

据了解,从工程上来说,海绵城市建设主要通过渗、滞、蓄、净、用、排来实施,具体包括新建、改造小区绿色屋顶、可渗透路面及自然地面;建设下凹式绿地和植草沟;保护、恢复和改造城市建成区内河湖水域、湿地;建设污水处理设施和管网,综合整治河道,建设沿岸生态缓坡等;开展海湾清淤;建设污水再生利用设施;改造村庄雨污分流管网和低洼积水点的排水设施等。

海绵城市建设涉及的投资显然不会少。光是排水管网的改造就是一笔巨大的投入。有城市曾做过测算,市区内现有的排水管网改造每平方公里大致需要1亿元的投资,而海绵城市所能拉动的投资数额,在车伍看来,将会是“一个天文数字”。

在海绵城市建设试点方面,中央财政的专项资金补助在200亿元左右。财政补助时间为三年,具体补助数额按城市规模分档确定,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。对采用PPP模式达到一定比例的,将按上述补助基数奖励10%。而从各试点城市对海绵城市建设投资的数额上看,则从几十亿元到几百亿元不等,南宁投资95.19亿元,常德投资则高达250亿元。

北京大学景观设计学研究院副院长、教授李迪华认为,海绵城市建设是做“精品工程”,从过去“将就”到“精致”,会带来巨大的市场需求。他粗略估计,在“十三五”期间,最少能制造全国高铁建设两倍以上的市场需求,即全国将会有6万亿元左右的市场规模。

“海绵城市建设涉及技术服务、材料、工程、仪器、管理、居民生活等多个领域,其市场拉动作用不亚于城市化建设,本质上海绵城市建设就是过去城市化建设提质的‘升级版’。”李迪华说。

不仅如此,在清华大学环境学院教授杜鹏飞看来,海绵城市建设甚至还会催生新产业的兴起和PPP模式的普遍应用。“海绵城市建设可能会带来新的经济增长点,因为整个建设过程不是简单的传统土建领域,而是对整个产业的细化升级。”

热潮之下更需冷思考

有着美好生态愿景与巨大市场蛋糕的诱惑,全国兴起海绵城市建设热潮实属正常。不过业内专家提醒,在热潮之下,海绵城市建设还需冷思考。

车伍认为,海绵城市建设的热潮为行业发展带来重大机遇与挑战,更面临诸多有待探讨的现实问题。“海绵城市建设的符号和愿景很好,但是大家如果认识不到问题的实质,并且不能踏踏实实地将其解决,海绵城市建设可能会半途而废。”

“这次的海绵城市建设有些‘急’,很紧迫。”车伍说道。去年10月下发《指南》,今年1月下发《2015年海绵城市建设试点城市的通知》,然后从地方申报推荐到现场公布试点城市评审成功,不足三个月的时间。而在试点城市数量上,初步的想法只有六七个城市,但是最后申报城市高达上百个,最终确定了16个。按照财政部补助数额,也从当初的50多亿元增加到了200亿元左右。不仅如此,三年的建设时间在他看来也有些短,其间工程检测验收可能就需要将近一年的时间。“海绵城市建设是非常好的事情,但发展时间这么短、这么复杂的事情,需要大家共同科学的认识,把步子迈得更稳,把问题减到最小。”

车伍表示,我国城市发展速度较快且人口密集,而对于土地的开发也有些过度,“城市的规模像摊大饼一样地发展”,对于自然破坏的强度也更大,因此修复就更难,代价也更大。他认为,建设海绵城市首先要避免几个误区,如“只重视地下不重视地上”、“只重视灰色不重视绿色”或“只重视绿色不重视灰色”。他认为,海绵城市建设首先应做好全局战略规划,应从法律体系、财税政策、管理机制、技术与产业体系、人才培养、公众参与等环节综合考虑实施。

海绵城市专题研究范文第2篇

【关键词】海绵城市 村镇广场 雨水景观 优化设计

【中图分类号】TU2 【文献标识码】A

以低影响开发模式为建设内涵的“海绵城市建设”已成为近年来我国学术与实践研究的热点话题,我国在借鉴国际雨洪管理技术的基础上,结合自身特点,提出了海绵城市的建设理念。“海绵城市”概念的产生源自于行业内和学术界习惯用“海绵”来比喻城市在适应气候变化与环境时具备良好的“弹性”特征,海绵城市建设倡导将自然途径与人工措施相结合的雨涝调蓄能力,传统的雨水就地排放思路开始向雨水自然调蓄方向转变①。近年来,车伍②、王思思③、王建龙④等人在介绍国外雨洪管理模式及方法、国内雨洪应用案例及雨洪与景观设计结合方面有深入探讨。俞孔坚及其北京大学研究团队提出生态海绵城市并实践了用生态基础设施来综合解决城市水问题和绿色城市的构建⑤。台湾水利署基于LID技术在新近的《流域综合治理计划》中提出构建“海绵城市”⑥。2014年11月住房和城乡建设部《海绵城市建设技术指南》,海绵城市的建设需要将城市中大量的不透水区向透水区或部分透水区转变,恢复原有的水文循环过程。村镇广场在村镇聚落中具备社交场所、组织交通、城市名片与美化环境等功能,是村镇公共空间的重要组成部分,然而目前村镇广场的硬质铺装比例大,下垫面结构与排水方式对村镇可持续发展建设有较大影响,因此建设海绵型村镇广场景观的优化设计尤为重要。

“海绵城市”与“低影响开发”的辨析

“低影响开发”概念起源于20世纪80年代末90年代初美国的雨洪管理理念,并于2000年发展成为全美的雨洪管理范本。“海绵城市”是我国借鉴国外先进的雨洪管理与低影响土地开发理念基础上,提出适合我国国情的城市建设与雨洪治理理念。因此,有必要将“低影响开发”与“海绵城市”进行释义辨析。

概念辨析。低影响开发的雨水管理技术是美国马里兰州乔治王子郡的环境资源部的首创,是一种新型土地开发方法,与自然管理雨水方式接近,以恢复与维持一个地区的水文生态功能为目标。海绵城市是我国借鉴国外先进的雨洪管理理念基础上,提出的适合我国国情的一种顺应自然、与自然和谐共生的城市建设与土地开发、管理、保护等方法。第九届中国城镇水务发展大会提出了海绵城市以改变我国传统的城市粗放型建设理念为依托,满足城镇化与资源环境的可持续发展内涵。海绵城市的建设目标是通过保护原有的水生态系统,运用低影响开发技术恢复水文环境,“让城市弹性适应环境变化与自然灾害”。改变就地排放的排水防涝思路,倡导开发前后的水文特征维持不变。

由此可见,“低影响开发”与“海绵城市”在本质上都以改善水生态为出发点的。“低影响开发”在具体的水文技术方法、法定规范与土地开发手段上更加具体、明确,可操作性强。“海绵城市”在吸收“低影响开发”(以下简称LID)理念基础上,紧密结合城镇化建设中的实际问题,从国家战略高度出发,在城市规划顶层设计中层层落实、明确要求,相比LID,内涵更宽、任务更重、更加迫切实施。

适用范围。美国低影响开发(LID)理念适用于大于5000平方英尺的所有联邦项目,主要在中小尺度的街区、广场、居住社区应用较多。近年来,LID理论与方法逐步向全美与欧洲扩展,适用范围逐步扩大到与城市设计、规划相结合,形成了水敏感城市设计(WSUN)、低影响城市设计与方法(LIUDD)、可持续城市排水系统(SUDS)的理论与方法,目前在流域尺度的雨洪模拟管理和保护开发也开始研发与应用。

海绵城市相比LID适用范围更加广阔,从区域水生态环境保护到城市规划区的海绵城市设计及旧区改造均有涉及。借鉴国际上低影响开发建设模式的成功经验,并吸纳了我国相关政策法规的要求和低影响开发雨水系统的工程实践经验,适用于以下三个方面:一是指导海绵城市建设各层级规划编制过程中低影响开发内容的落实;二是指导新建、改建、扩建项目配套建设低影响开发设施的设计、实施与维护管理;三是指导城市规划、排水、道路交通、园林等有关部门指导和监督海绵城市建设有关工作⑦。

海绵城市视角下的村镇广场景观空间环境的问题

课题组在2013~2014年间对河北周边村镇广场进行实地调研,对城镇级综合型广场、乡级主题型广场和村级休闲型广场进行专项研究,从促进或阻碍海绵因子、功能因子、文化因子层面定量统计,分析满意度。调研发现,城镇级、乡级综合型广场景观的整体满意度最高,文化代表性强,能够凸显城镇地域特色。然而,在城镇及乡村的海绵城市建设以及海绵文化的传播还尚未全面展开,还存在以下不足:

广场下垫面结构及排水方式引起的积水与水污染问题。广场是城镇公共空间的重要组成部分,传统的城市管网排水系统在广场下垫面结构中处于主导地位并大量存在,随着城镇化进程的加快,村镇广场建设量也不断增加,使得村镇的不透水下垫面激增、径流量加大、城郊村镇内涝及污染不断加重。常见的解决方法是扩大排水管径,增加泵站数量及排水能力来避免内涝,然而,建设经验表明这并不能从根本上解决洪水及水污染问题。调研发现,由于建设规格及排水系统较为完善,城镇、乡级的主要广场内部较少发生内涝及水污染,然而途径广场内部的污水及雨水更多地汇集到广场周围的道路及低洼地段。村级广场问题较多,由于排水管道陈旧,施工工艺较差,部分村级广场成为雨季内涝高发地段,有些地面铺装工艺差,出现缺口、内陷、剥落等问题,加剧了径流污染及内涝问题。

绿化植被(透水下垫面)面积不足或单一,夏季缺少遮荫场所。目前国内并没有对村镇广场的绿化率划定统一标准,《城市绿化规划建设指标的规定》(1994)中规定城市绿化覆盖率为不少于35%。非园林城市的广场建设也主要以此作为标准进行开发建设。传统的城市广场绿化设计是以满足广场的各类功能需求为目的的,适当运用园林小品和硬质铺装等园林手段,最终形成美观、实用的广场环境。然而作为透水下垫面的广场绿化植被对雨水的滞留有重要作用,将靠近广场硬质区的绿化做下沉式处理可以有效地吸收、过滤与滞留雨水。调研发现,大部分的村镇广场没有考虑这一问题,许多绿化区周围用不透水石材围合起来作为座椅供人使用,导致雨季大量雨水无法排入绿化池内,加大径流量。此外,绿化面积不足也是广场的主要问题。

广场设施功能单一或缺乏维护。村镇广场是公共设施的主要承载空间。公共设施不仅能够为市民创造出愉悦感、快乐感以及对村镇生活的思考,而且能够促进人与人的接触和交流。一方面展现了村镇的文化和历史,一方面也能激发人们参与意识、创造力和想象力。调研发现,村镇广场设施普遍存在一体化设计、功能单一或缺乏维护的问题,设施满意度最低,人们普遍认为不方便,可休息的地方太少。

海绵生态文化的普世性不足,应加大宣传力度。“海绵城市”的生态文化理念在我国行业内部刚刚兴起,社会大众对海绵生态文化认知度不高,对其恢复生态环境、改善城市水资源问题的积极作用并不了解。调研发现,大众对城市内涝与水污染问题的解决途径尚以传统的排水设施不足或缺乏为主,而对新兴的雨水滞留、雨水回用、雨水景观等设计理念不了解。因此在海绵城市建设过程中,应着重加大海绵生态文化的宣传力度,使雨水文化口口相传,提高社会各界的生态文化意识。

海绵型村镇广场景观空间优化设计思路

海绵型村镇广场景观空间优化设计构架。海绵型村镇广场景观优化不应仅限于雨水景观的优化设计,还应同时考虑植被、场地、材料、文化及教育等整体景观环境的优化与提升。根据美国可持续景观评价标准、我国生态景观建设标准等,提出建设可持续的海绵型村镇广场景观空间优化设计构架:第一步,优化设计前评估,对场地内部水文、植被、群落生境、材料与文化进行系统评估,确定场地需要保留与改造的区域,同时增设公众参与设计环节,对场地中功能设施及景观环境进行综合评估。第二步,用地适宜性分析,根据场地自然、人文与现状条件,结合地域特点确定场地适宜建设区、较适宜建设区及不适宜建设区。第三步,优化设计目标,以建设海绵城市、美丽乡村为总体目标定位,侧重生态与人文两方面解决现存问题,以达到可持续的广场景观目标。第四步,优化目标分解,将总体目标分解为五个方面:水生态系统改善,可从雨水景观设计方法解决;植被、土壤及群落生境改善,可从植被生境修复设计解决;场地设计侧重功能优化与完善;材料生态化可应用新能源、可再生及本土化材料来完善;文化及环境教育需重视生态意识及文化保护在场地优化中的要义。第五步,施工及运营维护机制,需要考虑场地优化建设中应加强控制污染及使用可再生能源的问题。

海绵型村镇广场雨水景观设计途径。以维持与恢复水文生态本底为目标定位的海绵型村镇广场景观,在设计构架上应加强雨水设施与景观要素之间的衔接与完善,将海绵生态文化理念融入广场文化理念中,使人们在广场景观环境中更加舒适、愉悦地体验自然魅力与人类智慧的交融。海绵型村镇广场雨水景观设计途径:第一步,用地适宜性分析。第二步,按照我国《海绵城市建设指南》中对我国各地区年径流量控制率的规定,制定海绵型村镇广场雨水景观优化目标。第三步,雨水系统设计。根据现场具体情况,确定水文与气象,测定雨水的体积来管理现场。第四步,典型现存设计选项。根据测定雨水的体积与现状条件选择雨水设施来进行现场设计,从场地源头开始对雨水进行管理,可将雨水渗透/滞留设施、雨水径流传输设施、雨水调蓄设施通过任意组合来达到设计目标。第五步,雨水设施景观化设计。雨水设施景观化是海绵型村镇广场景观优化设计的关键,可通过雨水设施功能多元化、雨水植被设计景园化以及海绵生态文化地域化的设计策略来实现。

海绵型村镇广场景观空间优化设计策略

雨水设施功能多元化。村镇广场中的雨水渗透/滞留设施在满足雨水径流就地渗透/滞留的功能以外,还可结合城市广场的游憩空间、场地边界绿化带、停车场绿化带、情景化铺装来实现丰富的广场景观品质。村镇广场中的雨水径流传输主要通过明渠流与漫地流的方式来实现,设施主要由植草沟、雨水管渠等构成。广场中的雨水传输设施可具备分割空间场地、景观雕塑、游憩设施等多种功能来满足人们的户外活动需求。村镇广场的雨水调蓄设施位于雨水径流汇集的末端,为多功能调蓄设施。当村镇发生强降雨或防洪排涝有较高需求时,可作为雨水径流调蓄池,有效减低雨水径流,减轻村镇防洪压力。雨水调蓄设施平时可作为下沉广场提供多种游憩功能供人适用。

雨水植被设计景园化。在我国,现代村镇广场的植被设计主要以学习西方广场的现代造景手法为主,以几何形式的排列组合来配合场地道路与活动场地,或以群落式的布置方式作为场地集中绿地的体现,此外,每逢国家节日村镇大型花坛蜂拥而至,展出结束,花已凋零。这些与我国传统的天人合一、因借自然的园林植被设计手法有很大差异。与传统广场旱地植被不同的是,雨水植被可有效净化与降低雨水径流中的污染物,削减雨水总径流及峰值流量,具备重要的生态功能与美学价值。目前国内外学者对于雨水植被类型、组合方式、地域特性以及净化效果均有较为深入的研究,然而,在雨水植被的景观环境营造中涉及尚少。笔者认为海绵型村镇广场的植被设计应采用低维护、低成本的本土植被,借鉴我国传统园林的造园手法,使场地中雨水植被与旱地植被巧妙融合,创造优雅怡人的景园效果。

海绵生态文化地域化。海绵生态文化是城市回归自然本真的一种体现,是当前环境治理、城镇开发与改造的精神动力。海绵生态文化是我国海绵城市建设进程中的核心文化理念,在学术界与业界已得到广泛关注,调研发现人们对新兴的海绵城市、雨水景观等设计文化理念知之甚少,对村镇水污染与内涝治理尚停留在依赖城市排水设施的基础上,因此在村镇建设中宣扬海绵生态文化理念,提高大众的生态意识尤为迫切。海绵生态文化的传播应体现地域性的特点,在我国不同地域的村镇广场具备风格各异的水文与地形特征,根据不同地域类型的村镇广场来划分不同的海绵生态文化分区,可以加深大众对海绵生态文化的认知度与理解力,对村镇广场的独特性与多样性有一定的推动意义。

结语

我国的“海绵城市”理论是在吸收借鉴国外雨洪理念基础上逐步发展起来的,2014年《海绵城市建设技术指南》的提出将海绵城市理论与建设实施提高到国家战略规划高度,对我国解决城镇化与资源环境协调发展实现城市永续目标有里程碑式战略意义。本文通过对河北村镇广场进行专题调研,梳理现存问题,提出建设海绵型村镇广场景观设计思路与构架,对村镇广场雨水景观化途径与策略展开详细讨论。目前,我国的雨洪景观理念与实践尚属起步阶段,还存在水文数据不透明、雨洪径流模拟与计算技术滞后、项目落地阻力大等问题,需要不断积累实践经验,提高本土雨洪景观理论与技术能力,加大海绵生态文化传播力度,早日实现我国海绵城市开发建设的良性发展目标。

(作者分别为天津大学仁爱学院建筑系博士研究生、讲师,河北工业大学建筑与艺术设计学院博士研究生、讲师;本文系2014年底河北省社会科学发展研究课题“新型城镇化背景下河北省农村社区生态规划策略研究”阶段性成果,项目编号:2014040707)

【注释】

①⑦住房城乡建设部:《海绵城市建设技术指南―低影响开发雨水系统构建(试行)》,2014年10月。

②车伍,张{,赵杨:“我国排水防涝及海绵城市建设中若干问题分析”,《建设科技》,2015年第1期。

③苏义敬,王思思,车伍等:“基于‘海绵城市’理念的下沉式绿地优化设计”,《南方建筑》,2014年第3期,第39~43页。

④王建龙,车伍,易红星:“基于低影响开发的雨水管理模型研究及进展”,《中国给水排水》,2010年第9期,第50~54页。

⑤莫琳,俞孔坚:“构建城市绿色海绵―生态雨洪调蓄系统规划研究”,《城市发展研究》,2012年第5期,第4~8页。

海绵城市专题研究范文第3篇

关键词:海绵城市;绿地系统;雨水管理

1 引言

城市作为区域政治、经济、文化中心,近年来却频频出现“看海”的窘况,引发了社会各界对城市排水系统建设的广泛关注。而在城市综合防灾减灾体系中,城市绿地系统占有十分重要的位置,是城市规划和建设中的一个重要组成部分,它不仅具有美化城市环境、净化空气、平衡城市生态系统、为城市居民提供休憩游乐场所等作用,同时,在减轻城市内涝及雨水灾害也有较明显的作用[1]。在此背景下,海绵城市的概念应运而生,这是我国继园林城市、森林城市、生态城市、低碳城市等一系列政策引导的城市理念后出现的新概念[2]。因此基于海绵城市的城市绿地对降低城市径流污染,减轻城市内涝,保持城市水环境具有重要意义。笔者基于海绵城市的概念及内涵,提出了新型城市绿地雨水管理与传统城市绿地系统相结合的城市雨水管理模式。

2 海绵城市概念的提出及演进历程

2.1 海绵城市概念提出背景

随着城市化进程的不断加快,城市地表不透水面积不断增加,雨水下渗减少,地表径流增加,加之城市市政排水系统不完备,使得城市内涝现象越发严重。近年来,国内许多大中型城市屡遭暴雨而频现内涝灾害,如广州“5・7”暴雨,南京“7・18”暴雨,2016年夏,武汉、北京、重庆等多地再次遭遇暴雨袭击,重启“看海”模式。内城“看海”的景象所付出的代价却是众多遇难的生命和惨重的经济损失,雨洪问题已被推到了城市中生活的每一个人面前。

我国传统的城市建设却不能较好的解决城市内涝和洪水问题,其主要问题在于传统的管道排水设施、防洪设施、排水工程落后以及对雨水资源利用意识的缺乏。管道排水是我国传统的城市排水的主要方式,这种全人力的排水模式依然体现了人定胜天的思维模式。然而,随着人地观念更新,这种滞后的排水系统不能改善城市水生态服务功能,而引导城市可持续发展的有效途径,逐渐被专业领域的学者提出并推广,成为了国家和地方政府解决城市雨洪综合管理的指导方针和战略目标。

2.2 海绵城市概念及内涵

海绵城市顾名思义就是让城市具备像海绵一样的吸水能力,其概念的产生与发展也经历了漫长的过程,杨阳等人综合国内关于海绵城市的研究和讨论,将海绵城市的形成与发展归纳为概念雏形、实践探索、概念发展和概念形成四个阶段[2]。2013年12月,在召开中央城镇化工作会议时强调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,建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”。 2014年12月住建部、财政部、水利部便联合印发了《海绵城市建设技术指南―低影响开发雨水系统构建(试行)》(建城函[2014]275号),明确提出了海绵城市的概念及建设路径[6]。此后,仇保兴[7]在《海绵城市(LID)的内涵、途径与展望》中指出海绵城市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,提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害的发生。最佳管理措施(BMPs)、低影响开发(LID)和绿色基础设施(GI)是海绵城市建设的理论基础,为构建“海绵城市”提供了战略指导和技术支撑[8]。海绵城市建设的目标主要包括:保护原有生态系统、恢复被破坏的水循环及生态特征以及推行低影响开发[7]。

3 城市绿地系统与城市绿地雨水管理的发展

3.1 城市绿地系统的产生与发展

城市绿地系统是城市生态系统的重要组成之一,伴随着城市的产生而产生,其出现便是为了调和人类改造自然建设城市的实际需要和作为自然产物对自然的依赖与保护心理之间的矛盾。对于城市绿地系统的定义,目前尚没有统一概念。李素英综合不同领域对城市绿地系统的定义得出城市绿地系统是城市绿色空间中以植被为主体,以土壤为基质,以自然和人为因素干扰为特征,在生物和非生物因子协同作用下所形成的有序整体[9]。此外,中国大百科全书中对此的释义为城市中由各种类型、各种规模的园林绿地组成的生态系统,用以改善城市环境,为城市居民提供游憩境域[10]。

城市绿地随着社会经济的进步而不断发展。早期社会生产力水平底下,经济水平落后,城市规模较小,这一时期的绿地主要出现在达官贵人的宅院之内,其主要功能为满足人们的观赏与休憩,主要以点状的形式分布于城市的各个区域。随着生产力的发展,到近代工业革命时期,工业企业不断增加,人口集聚现象日趋明显,为城市的快速发展奠定了基础。随着城市的快速增长,城市环境问题日渐凸显。于是,在英、法、美等国率先掀起了“城市公园运动”及“田园城市”理念,大量修建城市公@,使得城市绿地逐渐形成规模[11]。城市绿地系统理论也初现于这一阶段。随着信息产业革命的进行,生产力得到极大的解放,人民生活水平不断提高,对生活环境质量的要求也不断提高,对于城市建设城市绿化的要求也逐渐提高。因此,这一阶段的城市绿地系统建设更多的是根据城市规划要求结合城市特色,发展具有地方特色的城市绿地系统[12]。

3.2 传统城市绿地系统的不足

随着城市化进程的加快,人民生活质量的提高,传统的城市绿地系统已经不能满足城市发展的需要。一是现有城市绿地系统雨水管理功能尚未得到充分发挥。研究表明城市绿地系统有美化环境、休憩娱乐、调节气候、净化空气、水土保持、维护生物多样性等功能[9]。但传统城市绿地系统依然被作为休憩娱乐和环境美化等方面,其在雨水管理上的作用没有得到充分体现。传统的城市雨水管理多依赖市政雨水管网系统,注重雨水的收集与快速排放。但随着城市雨水管理观念的转变,雨水已不再是无用之物而是被视作一种资源而加以利用,因此传统的城市绿地系统并没有充分发挥其蓄水、排水和补充地下水的功能。二是传统城市绿地系统要素空间形态单一,金云峰等[13]在对国外的城市绿地系统结构中发现城市绿地系统要素空间形态主要呈现点、线、面3种形态。然而在我国的《城市用地分类与规划建设用地标准(GB50137-2011)》中,只是对点状要素进行了明确的规范和要求,因此说明我国当前的城市绿地系统要素主要为点状要素。要素单一且要素之间相互隔离使得城市绿地并没有成为一个整体系统,系统功能也不能得到充分发挥。

4 城市雨水管理c城市绿地系统的发展趋势

在当前建设海绵城市的背景下,将传统的城市雨水管理系统与现有城市绿地系统整合为城市绿地雨水管理系统是城市绿地与城市雨水管理发展的必然趋势。其原因如下。

(1)城市雨水管理系统与城市绿地系统的整合能够保证和促进各自功能的正常发挥,两者在功能上并不矛盾,而是相互促进的。传统城市雨水管理系统由于其蓄水的局限性往往不能及时将短时大量雨水输送出去,因此传统城市雨水管理系统输水功能结合城市绿地系统蓄水功能可实现其各自功能的最大化,因此两者满足实现整合的前提。

(2)两者的整合有助于提高空间的利用率,实现城市空间的高效可持续利用。无论是城市绿地系统建设和城市雨水管理系统建设都将占用大量的城市空间,而如果将两者进行空间整合,建立立体的城市可持续绿地雨水管理系统,将大大节约城市空间,提高城市空间利用率。同时,城市绿地系统的线状和面状布局本身也可实现更多的城市生态与社会服务功能,实际上,两者整合之后大幅度提高了城市空间的利用效率。

尽管现有的城市绿地系统与城市雨水管理系统可以实现空间整合,形成城市绿地雨水管理系统,但这种系统依然存在需要不断完善和提高的地方。首先,现有城市绿地系统,其本身的功能与结构尚不够完善,因此整合后的城市绿地雨水管理系统的整体性和连续性也有待进一步提高,这样才能保证其城市雨水管理功能的最大化。其次,现有的城市雨水管理规划与城市绿地建设规划的连接性不强,缺乏统一的城市绿地雨水管理规划,因为城市雨水问题不仅仅是城市排水系统或者城市绿地雨水管理系统的问题,应协调各个系统各个方面的整体功能,才能确保最大程度上解决城市雨水问题。因此,在海绵城市概念下的城市绿地雨水管理系统除了保证系统内部的有序性以外,还应保证其与其他系统的连续性。

5 结语

在建设海绵城市的理念下,现有城市雨水管理系统应当在空间上完成和城市绿地系统的整合,形成城市绿地雨水管理系统。不断完善城市绿地系统自身功能与结构并实现与城市雨水管理系统的良好对接,同时协调与城市其他系统的关系,实现雨水在复杂城市系统内的有序流动,只有这样,城市绿地雨水管理绿地系统才能整合城市间其他系统来共同解决城市的综合雨水问题。

参考文献:

[1]包志毅, 陈 波. 城市绿地系统建设与城市减灾防灾[J]. 自然灾害学报, 2004, 13(2): 155~160.

[2]杨 阳, 林广思. 海绵城市概念与思想[J]. 南方建筑, 2015(3): 59~64.

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Study on Rainwater Utilization of UrbanGreen Land

System Based on the Sponge City Perspective

Zhou Wei , Zhang Kai, Zhang Lijuan

(Chengdu Huaxing Zhongzhi Engineering Consulting Co., Ltd., Chengdu, Sichuan 610047,China)

海绵城市专题研究范文第4篇

摘 要:本文研究了海绵城市排水防涝关键问题,提出海绵城市、排水防涝与低影响开发概念及相互关系,排水(雨水)防涝综合规划的定位,内涝防治综合系统如何落实等问题。

关键词:海绵城市;排水;防涝

海绵城市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。海绵城市建设应遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,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,促进雨水资源的利用和生态环境保护。在海绵城市建设过程中,应统筹自然降水、表水和地下水的系统性,协调给水、排水等水循环利用各环节,并考虑其复杂性和长期性。

1.如何深刻认识海绵城市、排水防涝与低影响开发概念及相互关系

海绵城市是从城市雨洪综合管理角度来描述的一种城市形态和建设模式,其内涵是,现代城市应该具有像海绵一样吸纳、净化和利用雨水的功能,以及应对气候变化和特大暴雨、保障城市安全、维持城市生态系统的能力。很大程度上与国际上流行的一些其它的雨洪管理理念和方法异曲同工,如绿色雨水基础设施(GSI)、水敏感性城市设计(WSUD)等[6],都是将雨洪管理理念与水资源可持续利用、生态环境、土地利用、城市建设及管理机制等紧密联系起来的一种顶层的城市建设和雨水管理模式。总体上,根据笔者对发达国家及城市雨洪管理发展状况的理解和资料分析,许多发达国家及城市都在顺应国际潮流,朝着水敏感性城市发展,如奥克兰、柏斯、鹿特丹、墨尔本和新加坡这几个城市或国家,虽然在雨洪管理方面较为先进,但实际现状距离水敏感性城市的目标,仍然有不同差距。而纵观我国的城镇发展和水系统状况,由于发展的极不均衡,涵盖了图中的多个阶段,许多欠发达地区可能还处于供水和排水城市阶段,而北京、上海等发达城市已部分跨入水循环城市阶段,尤其污水处理及利用水平已达到相当高标准,但雨水管理仍然是一个短板,拖了城市整体发展水平的“后腿”。不过,我们发展的火车头(海绵城市和低影响开发),在某些方面和某种意义上,正在与国际接轨,朝“水敏感性城市”目标努力。因此,对解决我国城市(雨)水领域问题的长期性和艰巨性应该有一个清醒认识,如何实现跨越式发展也具有极重大的意义。

毫无疑问,排水防涝不是海绵城市的最终目标,只是在历史欠账、严峻现状下,自然突显出的一个紧迫任务而已。换言之,排水防涝目标固然重要,径流排放总量控制、污染控制、良性的水循环以及生态系统修复等其它多重目标也同样不可忽视。

值得注意的是,为了实现海绵城市建设的综合性目标,在《指南》中,LID理念已从狭义的源头分散措施的概念拓展为广义LID理念,涉及源头、中途及末端全过程及多尺度,类似美国近年来提倡的绿色雨水基础设施(GSI)。不过,尽管LID/GSI设施是海绵城市建设极为重要的一种理念、方法和一类措施,但并非全部,它们不可能完全取代传统的灰色基础设施。因为在高密度的城市化区域,“灰色与绿色”、“地上与地下”、“源头与末端”、“蓄与排”的有机结合才是海绵城市建设的关键。即使在低影响开发推行得十分成功的新西兰奥克兰,在他们的设计手册中也提到管道系统是支持水敏感设计的重要途径,有时甚至作为主要系统,这是一种务实和科学的态度。

2. 排水(雨水)防涝综合规划的定位

根据《排水(雨水)防涝规划编制大纲》要求,各城市在2014年应完成《排水防涝综合规划》的编制,但从目前已经完成该规划的一些城市情况看,规划涉及的范围、主要内容、技术路线、关键措施、科学性和合理性以及与《指南》的要求符合程度等方面都参差不齐,甚至有很大的差距。而且,也有一些城市已经做过或正在编制《低影响开发规划》、《雨水利用规划》、《非点源污染规划》甚至《海绵城市规划》,这些密切相关的规划究竟应该如何定位?它们的关系如何处理?多年前,笔者就提出,应积极开展“城市雨洪控制利用专项规划”,综合解决雨洪多方面的问题,而不是采取“头痛医头,脚痛医脚”的方式。另一方面,国家相关的规范标准体系尚未形成,因此,当务之急的《排水防涝综合规划》之内涵究竟如何?在原有整个规划体系中如何准确定位?如何响应《指南》之要求?这些都是业内急需面对及明确的重大问题。

澳大利亚昆士兰的相关规划体系可作为一个参照。在专项规划方面,除雨洪管理规划外,还有流域管理规划、城市雨洪水质管理规划、总体排水规划以及洪泛区管理规划等一系列雨洪相关规划,因此,在规划内容上也必然有重叠之处,落实过程中也会面临协调上的冲突。但有一点,他们各州有权根据当地已有研究及相关规划内容,对其中核心的雨洪管理规划目标及内容进行调整,使得雨洪管理规划更务实、更具针对性,并且也缓解了与相关规划的冲突。

S多发达国家和城市也多采用雨洪管理综合规划。但综合规划对管理体制、专业人员规划技术水平及各专业间的协调能力有更高的要求,并且规划前期需要长期的调查研究及数据信息积累。因此,应客观认识我国目前雨水规划存在的一些问题,逐步通过相关的规划规范编制和修编,对雨水规划的框架、目标和控制指标及其他具体内容进行完善。在具备条件的城市或一些新城规划时,在城市总体规划体系下开展雨洪管理综合规划是可行和必要的;而在已建成区进行改造规划时,可在传统排水规划中合理纳入防涝、LID及海绵城市建设相关的新内容,来进行补充和完善。

3.内涝防治综合系统如何落实

排水防涝综合规划的编制是一项重大举措,但更重要的还是如何落实。一个城市内涝防治综合系统的建立是一个异常复杂的过程,丹麦哥本哈根即使在较为完善的管道基础设施基础上(已达10年一遇的管道标准)编制的暴雨管理规划,仍然预计需要20年时间才能完成,实现100年一遇的洪涝控制标准[13]。我国城市发展水平差距大、管道建设落后、提标改造难度大,尤其大量已建成区涉及到拆迁、多部门协调、土地用途变更和协调等多方面复杂问题,在此情况下进行全城范围,甚至全国范围的大规模改造,带来的经济、社会及环境影响是无法想象的,要想在10年内建成较完善的城市排水防涝工程体系是有相当大的难度。

目前,《室外排水规范》已明确了管道小排水系统以及防涝大排水系统标准,同时《海绵城市建设技术指南》中又提出了径流总量控制率的建议性标准。研究表明,实现径流总量控制会对小排水系统标准甚至整体排涝标准产生影响,如何协调这两方面内容是对规划设计的一大挑战。一方面,面对规范对管道标准的明文要求;另一方面又面临着在已建成区大规模改造重建难以承受的高难度和社会影响,径流总量控制要求的落实过程中LID设施建设也涉及政策、激励机制和大量建筑、场地改造和用地协调困难等多重障碍,以及巨额资金需求对经济条件较差的许多二、三线城市的严重制约等等。摆在建设部门及政府面前的是多方压力以及“改与不改”、“局部改还是全面改”、“如何改”的艰难选择。

显然,在新建城区,需要按照2-5年国标进行管网的规划设计,还应通过合理规划,尽量保留天然沟渠、坑塘,合理规划设计道路和开放空间等大排水系统,合理预留绿地空间,在满足防涝标准要求基础上,尽量达到85%年径流总量控制率的海绵城市建设要求。但需要明确,按要求实现的源头控制系统叠加2-5年重现期的管道系统,实际上将能应对更高标准的暴雨。

海绵城市专题研究范文第5篇

小规模海绵难解整体内涝

自2015年4月起,住建部等三部委先后公布两批中央财政支持海绵城市建设试点,重点解决城市建设中的水环境、水生态和内涝问题。2016年5月以来,我国多地城市遭遇暴雨、出现城市内涝,其中包括济南、武汉、镇江等多个海绵城市建设试点。

记者不完全统计发现,目前已纳入试点的30个城市中,近期出现内涝的城市至少有14个,占比接近50%,其中首批试点的16个城市中,至少有9个城市出现内涝。

海绵城市建设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,被视为增强城市防涝能力的重要举措。海绵城市建设试点为何也会出现内涝?

中国城市规划设计研究院水务分院资源能源所所长王家卓表示,当前部分海绵城市建设试点出现内涝,这恰好说明当前加强海绵城市建设的迫切性。试点城市之所以出现内涝,一方面试点启动时间有限,首批16个试点城市2015年4月才确定,第二批14个2016年4月确定,大部分项目还在建设中;另一方面海绵城市是个系统工程,大部分城市试点建设规模仅二三十平方公里,第一年建设完成的区域基本都在几平方公里,小规模的海绵城市建成区无法解决整体城市的内涝问题。

记者调查发现,在一些试点城市,海绵化改造的点面“对比效果”十分突出。在试点城市河南鹤壁市,改造后的桃园公园及淇水大道等路段,由于铺设了透水材料,建设了下凹式绿地、蓄水模块等,雨水迅速下渗,几乎看不到暴雨肆虐的痕迹;与此同时,未经过海绵化改造的主城区部分路段积水严重。

济南海绵城市建设工作领导小组办公室综合组副组长田戎介绍,海绵城市在治理内涝方面,只是对一定范围内降雨量形成的内涝起蓄滞作用。遇到超过百毫米、甚至200毫米的降雨,防治内涝还得看城市排水系统。比如,济南市试点规划中,到2020年市区海绵城市对应控制设计降雨量为27.7毫米。

已建成社区海绵化改造难

根据国办2015年的《关于推进海绵城市建设的指导意见》要求,通过海绵城市建设,将70%的降雨就地消纳和利用。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。王家卓说,这些指标并非只针对试点城市,而是面向全国所有地区的。

业内人士指出,目前,虽然一些试点城市在加快海绵城市建设,但不少地方海绵城市建设在整体进程、规划指标等方面仍然面临一些挑战:

已建成社区改造难。海绵城市建设,重要任务就是对已建成小区,尤其是经常出现积水小区进行“海绵体”改造。相对于新建城区或社区可以通过先期区域详规、中期施工监督、后期项目验收等指标与渠道来约束,已建成的老旧社区建设难度非常大,被业内视为“带刺的骨头”。

一个海绵城市试点建设负责人坦言,已建成社区海绵体改造施工中会遇到各种矛盾,比如新增下凹式绿地,可能导致停车位减少;房顶绿化,面临违章建筑拆除问题,“实现规划目标的难度非常大”。

建设标准不明晰。尽管住建部2014年《海绵城市建设技术指南》,指导各地开展海绵城市建设,但由于各地建设海绵城市的目标与方式差异较大,只能靠试点城市自身“摸着石头过河”。

深圳市创环环保科技公司是国内多地海绵城市建设的技术顾问商。总经理翟艳云介绍,一些试点城市职能部门对于海绵城市建设内容都不太清楚,以为就是修修道路、收集雨水等。实际上,各个试点城市目标方向不一,有的重在储蓄水资源,有的偏重解决内涝,有的侧重解决水污染。缺乏科学的建设标准,就容易使海绵城市建设走弯路,甚至南辕北辙。

政府部门配套不同步。一些受访专家表示,海绵城市建设需要规划、城建、水务、园林等部门充分协调“齐步走”。尤其是各地城市新区建设中,即便不是试点城市或区域,也必须提前规划、系统建设。

济南城建集团副总经理刘相华说,当前一方面要投入大量资金,按照海绵城市标准改造既有建筑小区,另一方面大批传统路面硬化的新小区不断建成,不仅导致重复投资浪费,而且极易出现改造速度永远赶不上城区扩张的尴尬。

亟需吸引社会资本积极参与

住建部部长陈政高曾公开透露,预计海绵城市建设投资将达到每平方公里1亿元至1.5亿元。

有业内人士计算,部分地区实际每平方公里建设投资成本可能达到1.5亿元至2亿元。按当前国家海绵城市的建设规划,至2020年,全国658个城市建成区的20%以上面积需要达到设计标准,全国每年投资总额预计将超过4000亿元。

建设海绵城市的巨大投资钱从何来?记者了解到,目前中央财政给予各试点城市每年4亿至6亿元专项资金补助。以济南为例,作为省会试点城市,济南市于2015年至2017年共可获得15亿元中央补助资金。

相对于巨额的海绵城市建设投入,中央财政补助显然难以支撑。各地也将PPP作为资金筹集的重要渠道。按照预期,鹤壁市海绵城市试点建设总投资32.87亿元,其中政府财政投资27.24亿元,剩余5.63亿元资金需靠政府与社会资本合作(PPP)模式来解决,PPP模式所占比例约17.1%。

尽管投资空间大,项目选择多,但社会资本进入海绵城市建设领域仍选择观望。“技术门槛高,项目回报期长,后期风险不清,一般企业不敢轻易尝试。”负责承接了多个试点城市单体示范项目的翟艳云说,即使企业在海绵工程竞标中拿到合同,如果扣掉每年近7%的融资成本,最后也剩不下多少利润。

缺乏稳定收益回报,是海绵城市建设项目采取PPP模式的最大难题。一个试点海绵城市建设负责人介绍,不同于地下管廊、污水处理等收费运行项目,一般海绵城市项目属于公益项目,后期运营维护支出较大。

“我们曾尝试将改造后的停车位作为投资收益回报,但测算结果一个投入12亿元的项目,相关停车位收费10年的整体收益才120万元,收益率基本可以忽略不计。”这位负责人说。