海绵城市建设管理研究

2020-02-16 22:48:22伍登鑫
四川水泥 2020年5期
关键词:雨洪海绵雨水

伍登鑫

(重庆交通大学, 重庆 400074)

0 引言

近年来中国大规模的人口增长在很大程度上导致了城市规模的快速扩张[1], 使自然水循环系统一时间来不及反应而遭受影响, 致使水生态系统产生严重的退化[2]。其中城市底下不透水地表面积厚度增大, 流量又大幅增加,城市地下管网的排水越发不畅通, 进而导致雨洪灾害等一系列生态问题。[3]另外城市防洪设施、排水工程的传统规划, 导致我国受灾城市的数量、规模、经济损失和人员伤亡显著增加。因此,城市雨洪管理应该受到各界的极大重视。

另一方面,当城市内部自然降雨量减少的时候,如若没有办法及时从外部引水,会造成城市内部的干旱现象,因此又需要从其他地方调动水资源进入缺水城市,这样做不仅浪费了调动水资源的能源消耗,也使得本地的干旱灾情因没有办法及时解决而造成财物损失。同时由于水资源在我国从人均用水量的角度来看是极度稀缺,也使我们不得不更加重视城市用水规划。

大量研究表明,推行海绵城市建设,可以在很大程度上解决以上出现的城市治理问题。

1 国内外研究现状

1.1 海绵城市相关理念

海绵城市,其理念在不同国家因国情、市情的不同有着特定的表述。

1.1.1 国外

20 世纪70 年代,美国学者Gfeller E 提出“Best Management Practices”,也就是最佳管理措施(BMPs),用于美国国内的径流管理,进而后期发展成可持续控制雨水流量的治理模式。上世纪90 年代,美国东部、西北地区等城市共同提出“Low Impact Development”,即低影响开发理念,主要是低规模开发进而对污染源进行源头控制。2000 年之后, 美国环保局提出采用绿色雨水基础设施(GSI)的概念,更深层次研究了雨洪灾害机制,进而使水文循环停留在良性水平, 保障生态环境的稳定,改进城市的环境质量[9]。

1.1.2 国内

中国队城市雨水管理方面的研究起点较晚,2011 年,董淑秋、韩志刚[10]基于生态排水和管网排水相结合的排水新模式,首次提出生态城市海绵式雨水管理的相关理念。2014 年住建部如此定义海绵城市:城市如海绵一般,对变化中的环境和自然灾害等具有优秀的“弹性”反应,雨天对水进行“吸、渗、蓄、净”,需要时将水“释放”并加以利用。

因此,海绵城市,就是用“海绵体”构建的城市,但这里的海绵并不是我们传统意义上所述的海绵,而是特指海绵城市建成后的一种特性,其如同我们用来刷碗的海绵一样既可以将水量储存于自身的体内;当外部环境变得干燥或者时用力挤压它时,又能通过释放水量,而使自身本体趋于一个相对稳定的状态。海绵城市就是运用这样的工作机制和体系而进行运转的模式,在降雨量大的季节,通过自身的吸水性,将多余的水分储存起来,避免洪涝灾害的产生,当降雨量减少甚至没有的时候,城市海绵体系可释放自身之前储存的雨水,满足城市内部的各种需求。它通过自身强有力的管理弹性,将雨水治理变成一个智能化的系统,这样既可以避免用水二次调配的能量浪费,也能够减少地表淡水的污染几率。其能实现我国净水资源的有效利用,从极大程度上解决我国部分城市因雨水管理不合理而引发的各种问题。

而建设海绵城市也就是要建设一个弹性城市,使得我们城市具有相对稳定性和自我的修复性。当我们生存的城市在面对生态环境的自然改变和人类活动的社会变动时,能够通过自身的结构特性,对这些变动做出一定的适应和处理,不再动用人工力量进行二次修复,从而节约人工成本,保护生态自然稳定性。建设海绵城市就是要建设低影响开发系统,使得城市具有一定的自我修复功能,人类的生产,生活活动要最小限度地去影响城市的自我循环。建设海绵城市,也就是建设可持续发展型城市,使人类耗费自然资源的速度能与自然界产生资源的速率达到平衡,促进人与自然和平共处,这也是我们一直所追寻的和谐化生态系统。

从更加细致的角度来分析,建设海绵城市就是要致力打造一个雨水自动化管理循环系统,在这样一个体系中人要合理分配各行业用水占比,其中包括工农业、民用以及绿化灌溉用水。除此之外,我们也要提高用使用水能的效率,积极采用先进的技术,或者是先进的设备,循环使用水资源进而减少水资源浪费。同时,在海绵城市体系的规划建设中,也需要重视水资源的水质治理,通过科学的技术手段和管理制度,提升城市用水的使用质量。

1.2 海绵城市建设管理

美国在很长一段城市发展和建设的历史时期内, 暴雨和特大暴雨导致河流泛滥, 淹没城市道路、建筑, 降雨一直被视为造成城市洪水灾害的首因。因此早期的美国雨水管理理念是通过人为的土木工程设施干预来使洪水泛滥得以控制。在20世纪70 年代之前, 雨水管理的关键思路集中在水量的排放控制当时很多研究表明,雨水并不是清洁的水, 地面径流已经被严重污染,因此水质的问题在当时也需要得到同时的解决。之后,20 世纪70 年代开始倡导BMP,其最初是为控制非点源污染而构建起来, 现在已经成为能综合使用各种不同的措施来改善水质、水量和生态等更为全面的雨洪处理体系。到20 世纪90 年代,所提出的LID 的理念是从BMPs措施发展而来, 通过控制源头为主, 各种分散式小规模的措施为辅, 来维持场地开发前的雨水径流量,进行对雨水的全方位管理, 使得雨水的排放是自然资源循环的过程, 而不是单纯的废水排放,从而来缓解一直增加的城市化现象和不透水表面的负面影响。

2 存在问题

通过梳理国内外海绵城市建设管理相关文献后发现并总结出:国内海绵城市的建设发展正处于起步阶段, 虽已取得了某些成效,如福州市公园绿地的规划, 浙江宁波的“绿色水城”等都是基于海绵城池理念的设计, 通过对城市水文建设的合理化管理,降低城市对自然降水的排放量,做到城市内自然降雨的合理化储存和合理化分配使用,不过仍在很多方面落后于发达国家。

1)我国对海绵城市的研究起步晚,支撑海绵城市建设的理论很少。已建成海绵城市项目少,缺乏国内外认可度;

2)雨洪管理指标的制定缺乏对我国国情深刻的认识,缺乏城市整体水文循环的考量,很多都是照搬之前的传统排污指标或者从国外技术指标中生搬硬套过来,缺乏合理性;

3)国内缺乏相应的海绵城市建设相关政策法规和激励机制,也就缺乏了建设的合法性和积极性。

3 解决方案

1)转变传统的雨洪管理观念。雨洪管理不应该再是过去的单一功能模式,而应该转变为多功能、多领域复合模式,从简单的污水处理、雨水排放观念转变到改善水质、水量,将水资源有机循环利用,从各方面为居民提供舒适安逸的生态环境。

2)技术与政策的有机结合,纵观国内外新兴理念、新兴技术、新兴产业的发展,无不都是以技术支持为前提, 以政府政策为辅助, 利用技术与政策的有机结合来加速推进海绵城市的建设。

3)规划建设, 需分地制宜、因区施策。自“海绵城市”这一生态理念提出以来, 很多城市及地区都在积极参与试行, 但大多数都邯郸学步,不懂变通,将国外成功案例生搬硬套,往往达不到预期效果甚至更加糟糕。这就需要根据每个城市不同的特点进行理性、科学的探讨,实际问题实际分析,才能让这块“海绵”既能“吸水”,又能“保水”,还能“出水”。

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