浅析海绵城市建设

2017-10-19 01:53李林子
中华建设 2017年9期
关键词:面源降雨海绵

李林子

浅析海绵城市建设

李林子

城市看海的景象不再是个案,面对日益凸显的城市洪涝灾害,海绵城市建设势在必行。我国在旧城改造与新城建设中采取不同的路径,在规划、基础设施建设、融资等方面加快推进海绵城市建设。

一、海绵城市的定义及内涵

“海绵城市”的定义: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。从海绵城市的概念可以看出,海绵城市是从城市雨洪管理角度来描述的一种可持续的城市建设模式,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、极端降雨的防灾减灾、维持生态功能的能力。很大程度上,海绵城市与国际上流行的城市雨洪管理理念及方法非常契合,如低影响开发、绿色雨水基础设施及水敏感性城市设计等,都是将水资源可持续利用、良性水循环、内涝防治、水污染防治、生态友好等作为综合目标。从这个角度讲,低影响开发雨水系统构建是海绵城市建设的重要途径。当然,低影响开发作为一种重要的城市建设理念与方法,其涉及的领域可以更加广泛,不仅涵盖城市雨洪管理领域,还涉及节能减排、生态城市、园林城市建设等领域,从这个角度讲,低影响开发则可认为是海绵城市建设重要的指导思想。

二、海绵城市建设的必要

一方面,全球气候变暖,与内涝有关的高强特大暴雨、飓风台风等极端气象频现;城市高楼林立、循环不畅,城市上空的热气流无法疏散,城市热岛产生的局地气流上升有利于对流性降雨的发生,同时城市空气中的凝结核多,也会促进降雨,由此形成的“雨岛效应”是城市内涝的诱因之一。另一方面,在城市开发过程中,大量的硬质铺装改变了原有的生态本底和水文特征,由于降雨不能及时下渗,形成地表径流,传统的城市排水体系难以适应强降雨时形成的径流量洪峰,产生城市内涝。海绵城市建设的实质是控制径流,降低汇流是海绵城市控制的关键。六字建设方针中的“渗”是减少屋面、路面和地面的硬质铺装,充分采用渗透和绿地技术,从源头减少径流;“滞”是通过植草沟、滞留带等工程措施,降低雨水汇集速度,延缓洪峰出现时间,降低排水强度,缓解降雨时的排水压力。通过各类绿色雨水基础设施的建设和多项措施联合作用,达到降低地表径流量、控制城市内涝的目的。

我国的地表水资源污染形势严峻,面源污染是其主要来源之一。面源污染自20世纪70年代被提出和证实以来,在水污染中所占比重呈上升趋势,城市面源污染是除了农业面源污染的第二大面源污染类型。城市面源污染主要由降雨径流的淋浴和冲刷作用产生。特别是在暴雨初期,由于降雨径流将地表的、沉积在下水管网的污染物在短时间内突发性地冲刷汇入受纳水体,而引起水体污染。据观测,在暴雨初期(降雨前20min)污染物浓度一般都超过平时污水浓度,城市面源是引起水体污染的主要污染源之一。海绵城市建设六字方针中的“净”,是通过人工湿地、生态滤池等措施过滤和降解汇流雨水中的污染物,达到净化水体、控制面源污染、保护城市水环境的目的。同时,雨水通过“渗”、“滞”的过程也能对大颗粒污染物达到截留和初步净化的目的。

我国水资源匮乏,淡水资源总量为28000亿m3,占全球水资源的6%,人均水资源量不足世界平均水平的1/4。城市快速发展对水资源需求大,城市开发建设过度硬化造成降雨形成径流外排,导致地下水补给不足;水体污染降低了水资源的质量和数量,也加重了水资源的紧缺程度。缺水制约着经济的发展,应对水资源短缺危机,一方面要治理源头污染、节约用水,另一方面要探寻新的水资源替代。雨水污染程度轻,处理成本相对较低,是再生水的优质水源。在降雨时,利用自然水体和地下雨水调蓄池收集雨水,实现“蓄”的目的;再通过各类净化设施的处理和各级管网的输送,将处理达标的雨水回用于市政浇洒、景观水补充等用途,不但节省了大量的自来水,而且充分、有效地“用”雨水,实现水资源的“开源节流”,节约了水资源也降低了污水的排放。

三、如何建设海绵城市

“海绵城市”,是我国城市坚持绿色发展战略中的一个重要组成部分。“海绵城市”主张自然积存、自然渗透、自然净化,从国际上雨水利用的技术看,海绵城市于我国来讲还是一个新生事物,将城市雨水的“快排模式”转化为“生态慢排模式”,增强雨水的利用率。

生态海绵城市包含六个要素——渗、滞、蓄、净、用、排。这六个要素是雨水被城市利用的不同过程与阶段。我国地域辽阔,区域差异性较大,因此我们应该因地制宜地建设海绵城市,海绵城市的六要素也要根据不同区域甚至是同一区域不同项目而制定不同的适用标准,进而采取不同的措施。

2015年,我国首批海绵城市建设的16个试点城市都已展开建设,有的城市节奏快一些,有的节奏会慢一些,我们所需要做的就是通过这些试点城市的项目总结,找出建设海绵城市的经验与教训,为城市进一步地扩大与推广做好准备。

四、建设海绵城市的难点

目前,我国的生态海绵城市建设还处在初期阶段,虽然总体的战略和大方向很好,但是,不可避免地会出现一些问题,主要表现在以下两个方面:

海绵城市建设,有利于改善我们的生态居住环境。政府部门可以制定一些海绵城市建设的规则,科研部门可以多研究一些海绵城市建设的工艺和方法,产业部门多生产些新型的绿色建材等等。

一些试点城市对海绵城市建设的艰难程度还认识不足。申报成功城市的试点区域一般既包括改造难度极大的老旧城区,也包括部分新城区与待建区,在两三年内完成超过15km2的试点区域建设与改造,普遍涉及数百个改造与新建项目的规划设计、施工建设和运行评估。

不仅项目数量大、周期短,还必然涵盖各种灰色基础设施和绿色基础设施的选择和合理组合,甚至还可能涉及河道、湖泊及流域的综合整治,如何尽快、有序地完成实施方案的整体规划,科学、有序、全面开展各个项目的设计及施工建设,是一项异常紧迫又有很大难度的工作。

对于不少城市老旧城区改造项目,一方面,绿地率很低,难以提供充足的地上空间布置低影响开发或绿色雨水基础设施;另一方面,还面临已建绿地的改造、市政道路空间和竖向关系的改造、合流制区域管网的提标改造、水涝点整治、涉及许多不同部门的协调、市民对大范围改造的理解和支持等综合性难题。

新城区虽然绿地率相对较高,但建筑与小区普遍景观条件较好,高层建筑多,不仅面临建筑内排水雨落管断接、景观改造阻力大和提升空间小等专业问题,公共空间大范围改造工程对城市正常运行造成的影响和对居民的干扰,也会面临市民的抵触情绪甚至投诉压力等,这些成为推进的障碍。

对于待建城区,地块开发建设时序与海绵城市建设期限的匹配、已拿到土地开发许可的建设项目如何强制落实控制指标,也都是海绵城市建设的难题。

而且,接下来编制具有强指导性、实施性的专项规划,大量项目的具体设计招投标、施工建设,推行PPP模式,质量监督和保障,评估验收准备等安排,都是各城市尽快推进和落实海绵城市建设工作的焦点和难点。

五、结语

总而言之,旧城和新城的海绵城市建设,都会面临主、客观两方面许多的巨大困难和障碍。缺乏对这些困难和障碍的清晰认知,以及高效的制度突破和安排,高效率的应对策略,将会极大地影响后续工作的有效开展。我们期待未来的步子更大也更稳,让海绵城市建设真正成为“美丽中国”和未来“绿色城镇化”的有力抓手和一种长效机制。

(作者单位:湖北九州建设项目咨询管理有限责任公司)

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