海绵城市是城市建设可持续发展的重要方式

   日期:2019-03-14     浏览:45    

海绵城市的内涵

国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见(国办发(2015)75号文)指出,“海绵城市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,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式”。

近年来,传统粗放型的城市开发建设,导致河流、湖泊、绿地等生态环境不同程度受损,地面硬化面积大幅增加,破坏了城市原有的自然生态和水文特征。城市开发建设后,原本可以大量渗入地下的雨水在短时间内形成径流,经管渠、泵站等“灰色”设施集中快速排放,往往造成排水系统不堪重负发生内涝,大量雨水不能入渗和有效利用。生态环境受到破坏的城市,普遍存在逢雨必涝、水生态恶化、水资源紧缺、水环境污染、水安全缺乏保障等一系列问题。因此城市建设必须转变发展理念和方式,要在保护生态的基础上建设发展。建设海绵城市是解决这些系列问题的重要出路。海绵城市以生态文明为指导思想,有助于搞好城市的合理布局、完善基础设施、改善环境,有助于协调好社会、经济、环境与发展的关系,对探索建立符合我国国情、既能体现城市社会、经济、自然协调融合,又能满足当前我国城市要求的城市发展建设,具有重要的理论和实践意义。

海绵城市建设强调综合目标的实现,注重通过机制建设、规划统领、设计落实、建设运行管理等全过程、多专业协调与管控,利用城市绿地、水系等自然空间,优先通过绿色雨水基础设施,并结合灰色雨水基础设施,统筹应用“滞、蓄、渗、净、用、排”等手段,实现多重径流雨水控制目标,恢复城市良性水文循环。

(1)海绵城市建设应采用优先保护和科学开发相结合的低影响开发方法。首先,应最大限度地保护城市开发前的海绵要素,如原有的河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水生态敏感区,并留有足够涵养水源、应对较大强度降雨的林地、草地、湖泊、湿地,维持城市开发前的自然水文特征。其次,合理控制开发强度,并通过LID(低影响开发)设施建设,控制城市不透水面积比例,促进雨水的渗透、储存和净化,最大限度地维持或恢复城市开发前的自然水文循环。

(2)海绵城市建设应统筹低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统。狭义的低影响开发雨水系统主要控制高频率的中小降雨事件,以生物滞留设施(雨水花园)、绿色屋顶等相对小型、分散的源头绿色雨水基础设施为主,广义的低影响开发雨水系统还包含湿塘、雨水湿地、多功能调蓄设施等相对大型、集中的末端绿色雨水基础设施,以实现对高重现期暴雨的控制。雨水管渠系统主要控制1~10年重现期的降雨,主要通过管渠、泵站、调蓄池等传统灰色雨水基础设施实现,也可结合狭义的LID雨水系统来提升其排水能力。而高于管渠系统设计重现期的暴雨,则主要通过超标雨水径流排放系统(也称大排水系统)和广义的LID雨水系统实现,包括自然水体、地表行泄通道和大型多功能调蓄设施等,并通过叠加狭义的LID雨水系统与雨水管渠系统,共同达到20~50年一遇甚至更高标准的城市内涝防治目标。因此,这三个子系统不能截然分割,需通过综合规划设计进行整体衔接。

(3)海绵城市建设应在明确责任主体的前提下多部门多专业高度协作才能实现。城市人民政府作为落实建设海绵城市的责任主体,应统筹协调规划、国土、排水、道路、交通、园林、水文等职能部门,在各相关规划编制过程中落实海绵城市建设的相关内容;城市建筑与小区、道路、绿地与广场、水系雨水系统建设项目,应以相关职能主管部门、企事业单位作为责任主体,落实有关雨水系统的设计。城市规划、建设等相关部门在进行具体设计时应在施工图设计审查、建设项目施工、监理、竣工验收备案等管理环节加强审查,确保海绵城市建设的相关目标与指标落实。

总之,海绵城市建设是一种基于生态文明理念下的城市发展模式,也是宜居城市建设的重要方面。在城市新区、各类园区、成片开发区,应全面落实海绵城市的建设要求。在老城区,则可结合棚户区和城乡危房改造、老旧小区有机更新等,将排水防涝、黑臭水体治理等突出问题作为一个系统工程来综合治理。在规划设计和建设过程中,忌条块分割、各司其政,避免城市管理体制碎片化等问题。当然,海绵城市也不是孤立存在的,需要在大数据时代背景下,与现有的智慧城市、园林城市、生态城市、宜居城市等众多城市发展模式有机结合,共同营造自然生态的、文明发达的可持续城市。

国外海绵城市建设有哪些经验可以借鉴

在城市雨水管理领域中,国外尤其是美国、德国、英国、新西兰等发达国家在几十年前便开始关注并研究雨水问题,经历一系列雨水管理体制改革后,最终都形成顺应自然的可持续发展管理体系。如美国提出的最佳管理实践(Best Management Practices),起初以控制径流污染为主要目标,主要通过雨水塘等末端措施发挥作用,但单纯依靠这种相对集中的处理方式,并不能有效解决相应的水环境问题,也难以恢复良性水文循环,还存在投入大、效率低、实施困难等问题。针对这些不足,随即提出了低影响开发(Low Impact Development)的理念,旨在从源头利用小型、分散措施恢复场地开发前水文循环,更加经济、高效、稳定地解决径流减排、径流污染和合流制溢流污染等问题。针对LID在应对大流域、较大暴雨事件的能力还显不足、涵盖的措施也不够全面等问题,近年来又逐渐提出绿色(雨水)基础设施(Green Infrastructure,GI 或Green Stormwater Infrastructure,GSI)的理念。英国等欧洲国家提出并推广可持续排水管理(Sustainable Urban Drainage System),则是指基于可持续发展的理念,从源头、过程和末端入手,对雨水地面排放实施有效管理。澳大利亚提出的水敏感城市设计(Water Sensitive Urban Design),将水作为城市规划和设计的敏感性要素,减少城市建设对自然水循环的负面影响,保护自然水生态系统。

尽管BMPs、LID、GSI、SUDS、WSUD等技术体系有所差异,但核心都是一致的,即如何实现可持续的城市雨水系统设计。发达国家这些实践的共同点:一是尊重自然、顺应自然,尽可能减小城市开发建设带来的生态环境影响,恢复城市自然径流特征。二是通过源头减排、过程控制和末端处理等措施,优先利用绿色雨水基础设施,并重视地下管渠等灰色雨水基础设施的建设,绿色与灰色相结合,综合达到排水防涝、径流污染控制、雨水资源化利用等多重目标。三是工程措施与配套管理政策、制度相结合,强调规划优先、多部门与跨专业协作及公众参与。

海绵城市建设与发达国家雨水管理实践理念、目标、措施相似,且符合中国的“天人合一”的哲学思想和价值观,更易被老百姓接受。不仅如此,海绵城市将城市雨水问题作为切入点,以解决城市内涝、雨水收集利用、黑臭水体治理为突破口,从水安全、水资源、水环境、水生态等目标出发,推进区域整体治理,是解决大城市病的一种新型的、重要的城市发展方式。海绵城市从内涵、目标、技术路线、实现途径等方面更丰富,更具有系统性和战略高度。

特别注意,海绵城市不等同于低影响开发,不等同于水利工程建设。在海绵城市建设过程中应避免简单地按此理解来进行规划设计与实施。要衔接好低影响开发雨水系统、雨水管渠系统、超标雨水径流排放系统等三个系统的关系,做好总体规划和顶层设计,从系统全局出发,对海绵城市建设的各方面、各层次、各要素统筹规划,将低影响开发核心理念与海绵城市建设规划控制目标有机衔接,通过规划竖向关系形成完整的系统,为海绵城市的建设效果提供有力保证。

探索以雨水年径流总量控制率为核心控制指标的区域雨水排放管理制度

从雨水系统构建方面来看,海绵城市建设旨在通过“绿色优先、绿灰结合”这一指导思想,通过“源头-中途-末端”等多层次的控制措施结合、“地上-地下”设施相结合、工程措施与非工程措施相结合,实现多目标的雨水系统,包括雨水径流总量控制、污染控制、雨水资源利用、峰值流量控制等多个分目标。这些目标之间既有区别,也有联系,它们既各司其责,又相互贡献。通过这些综合控制目标,才能有效地实现海绵城市更高层次的目标,即良性的水文循环、良好的生态系统、优美的城市景观等。一般来讲,径流污染控制目标、雨水资源化利用目标大多可通过径流总量控制实现,径流总量控制可以有效削减峰值流量,修复水生态,所以,在所有目标和控制指标中,可优先选择雨水年径流总量控制率作为海绵城市规划控制目标中的重要目标之一。

“雨水年径流总量控制率”的数值大小来源于对某地近几十年日降雨量数据的统计分析结果,实为“多年平均降雨总量控制率”,但考虑后者可能会让人产生“人工控制降雨”和“人定胜天”的理解,存在歧义,故在术语上选择采用前者。在实际工程实施过程中,该指标的落实实为通过控制一定“设计降雨量”产生的径流来实现,相关雨水设施的设计规模也是按照设计降雨量标准通过径流体积法计算确定的。

基于径流总量这一核心指标,应积极探索构建区域雨水排放管理制度,并根据受益者付费的原则,构建雨水管制与激励机制,形成海绵城市建设可持续的投融资与公众参与机制,从规划设计、建设、维护管理的各环节进行制度把控,充分发挥相关法律政策、规范标准的作用,保障海绵城市建设有效实施。

□李俊奇 王文亮

来源:中国建设报

 
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