薛奕忠
(福建省漳州職業技術學院建筑工程系,福建 漳州 363000)
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海綿城市建設流程的研究與探討
薛奕忠
(福建省漳州職業技術學院建筑工程系,福建 漳州 363000)
從海綿城市建設的必要性入手,探討解釋海綿城市的含義及海綿城市體系的界定,并提出海綿城市的建設原則與建設流程,以及在海綿城市的建設過程中“滲、滯、蓄、凈、用、排”的六字技術措施與實現途徑,同時也討論了海綿城市建設過程中可能出現的問題與 難點。
海綿城市;建設流程;實施;探討
隨著城市化進程的加速,城市面臨的內澇、水污染、地面下降、干旱等各種災害日益增加,為此習近平總書記在中央城鎮化建設會議中提出“建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市”理念,2014年2月31日財政部發布了《關于開展中央財政支持海綿城市建設試點工作的通知》,中央財政對海綿城市建設試點給予專項資金補助,時間為三年。此后,全國130多個城市參與了競爭,共有22個城市參與國家海綿城市建設試點城市競爭性評審答辯,最后有16個城市獲得海綿城市的資格。國家相關部門對入選的城市提出了海綿城市建設的基本要求:充分發揮城市綠地、水系、道路等對雨水吸納、蓄滲和緩釋作用,有效緩解城市內澇,削減城市徑流污染負荷,節約水資源,保護和改善城市生態環境。
2.1海綿城市含義
海綿城市的本質就是城市像海綿一樣,在適應環境變化和應對雨洪自然災害等方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、滲水、蓄水、凈水,需要時將蓄存的水釋放并加以利用,其本質就是通過海綿城市建設將“山、水、林、田、湖”作為城市生命共同體和完整系統,達到“保障水安全、治理水環境、涵養水資源、改善水生態”的目的。在確保城市排水防澇安全的前提下,最大限度地實現雨水在城市區域的“自然積存、自然滲透、自然凈化”,達到促進雨水資源利用和生態環境保護的目的。
2.2海綿城市體系界定
2015年4月,國務院印發《水污染防治行動計劃》(“水十條”)要求:2020年地級及以上城市建成區黑臭水體均控制在10%以內,地級及以上城市集中式飲用水水源水質達到或優于Ⅲ類比例總體高于93%,近岸海域水質優良(一、二類)比例達到70%左右;2030年,城市建成區黑臭水體總體得到消除,城市集中式飲用水水源水質達到或優于Ⅲ類比例總體為95%左右。
同年10月國務院又出臺《關于推進海綿城市建設的指導意見》,文件精神就是通過海綿城市建設,綜合采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施,最大限度地減少城市開發建設對生態環境的影響,將70%的降雨就地消納和利用。總的要求是:到2020年,城市建成區20%以上的面積達到上述目標要求;到2030年,城市建成區80%以上的面積達到目標要求。
1)按照安全、生態、綠色的城市雨洪體系對海綿城市體系進行界定(圖1)。

圖1 不同海綿體系之間的關系
2)按照降雨量和雨水重現的時間進行劃分(圖2)。

圖2 不同海綿體系的界定
3.1極端氣候變化增加降雨,導致內澇頻發
隨著城市化進程的加快,“重地上、輕地下”是中國城市建設的通病,加上傳統的管道排水不適應城市發展,一旦遇到極端氣候變化,降雨增加,就導致內澇頻發。據全國內澇數據統計,2008年—2010年,全國351個城市中有60%的城市在降雨量達到50 cm以上時曾發生過內澇,其中2010年全國共有211座城市發生內澇。據統計,截至2015年8月18日,全國共有154個城市因暴雨導致內澇,受災人口達255萬人,直接經濟損失達81億元。
3.2高速城鎮化導致城市下墊面發生改變
受傳統設計理念影響,絕大多數城市的構筑物與環境采用了硬化處理,導致城市硬化面積過大,所以,在城鎮化前后,大部分城市在日常水資源循環過程中,蒸發、蓄滲、地表徑流這3種情況與海綿城市相比有很多不同,如圖3所示。

圖3 城市下墊面改變圖
3.3城市雨水混流及雨水涇流導致產生面源污染,使原有河湖水系遭到破壞
在城市建設過程中,城市管理部門較多,采用條塊管理政令不一,由于傳統觀念認識滯后、建設機制有待創新等原因,導致遇到暴雨時就會出現匯流時間縮短的情況,短時間內就把雨水排到水體的情況,使峰值流量增大,致使水災害頻現、雨水資源流失。目前,城市雨水混流及徑流污染嚴重,使原有河湖水系遭到破壞,城市水體面源控制困難,導致水環境惡化;多數城市規模超過水資源承載能力,使水資源未得到有效的系統管理和利用,同時,城市地下空間的開發和因缺水而過度開采地下水使地下水位下降,城市水資源短缺。
3.4城市排水理念發生改變
中國許多城市都是水質型缺水城市,隨著城市化進程的加速,人們的城市排水理念也在發生改變,逐漸認識到雨水是有限的淡水資源,開始對雨水合理利用,遇到雨洪會加以有效控制,從過去提倡的對雨洪“快排”,到逐步轉變為現在的“慢排”和“少排”,控制源頭徑流產生,順應自然,保護原有生態系統,做到人與自然和諧共處,減少雨洪對環境的沖擊。
我國幅員遼闊、地域差異大,在海綿城市的建設過程中,須從地理環境、雨量分布、水文狀況、土壤條件、城市空間等方面加以考慮,因地制宜地制定出具體合理的海綿體系方案,為此,海綿城市建設內容主要由以下幾方面組成。
4.1海綿城市建設基本原則
海綿城市在建設過程中應遵循“生態為本、自然循環,規劃引領、統籌推進,政府引導、社會參與”的基本原則,突出海綿城市建設的整體性和系統性,做到“規劃一張圖、建設一盤棋、管理一張網”,具體如圖4所示。
4.2海綿城市建設基本流程
海綿城市建設是個系統工程,建設基本流程要按照“生態為本、自然循環,規劃引領、統籌推進,政府引導、社會參與”的基本原則,通過加強城市規劃建設管理,綜合采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施,充分發揮水系、建筑、道路和綠地等生態系統對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用,有效控制雨水徑流,實現自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發展方式,在實施過程中應綜合考慮各方面因素,提倡政府主導、部門協作,排水、道路、園林、交通等各專業相互協作與銜接,落實責任主體,具體可參照圖5進行。

圖4 海綿城市建設基本原則

圖5 海綿城市建設基本流程圖
4.3海綿城市建設六字技術措施與實現途徑
海綿城市建設就是將“山、水、林、田、湖”作為生命共同體和完整系統,綜合采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”六字技術措施,制定出具體合理的海綿體系建設方案與實現途徑,如圖6所示。
海綿城市具體實施途徑可因地制宜采用下列方案,如圖7所示。
目前海綿城市建設過程中采用的具體技術與內容有:透水材料(透水瀝青混凝土路面、透水混凝土路面、植草磚、透水磚路面),生態護坡(植草袋、峰巢應用、自然駁岸、生態格網、砌塊),傳輸功能(盲管/滲透井、排水溝、植草磚、生態雨水口),雨水收集利用(雨水模塊/人工濕地、節能灌溉/儲存罐、水景/水槽(不銹鋼/混凝土))等。

(a)滲、滯、蓄

(b)凈、用、排圖6 不同海綿體系與六字原則的關系
按照《住房城鄉建設部辦公廳關于印發海綿城市建設績效評價與考核辦法(試行)的通知 》文件精神,海綿城市建設績效評價與考核辦法要求,良好的海綿城市建設要從水生態、水環境、水資源、水安全、制度建設與執行情況、顯示度6個方面加以考慮。
海綿城市建設在我國16個城市才開始實施與試點,這樣就沒有現成的經驗可循,所以建設過程中有可能不同程度地存在四大難點,即:人們傳統觀念認識滯后,盲從西方缺乏自信,條塊管理政令不一,建設機制有待創新。同時還存在三大共性技術難題,即:透水、保水的同時如何防止堵塞,透水的同時如何防止滲漏,雨水如何凈化保鮮等難題。這些難點與技術難題都有待在建設中加以探索和解決。

圖7 海綿城市實施途徑
本文從海綿城市的含義及海綿城市體系的界定出發,論述了海綿城市建設的必要性,并提出海綿城市的建設原則與建設流程,以及在海綿城市建設過程中“滲、滯、蓄、凈、用、排”六字技術措施與實現途徑,同時也探討了海綿城市建設過程中方案選用、設計、施工中技術路線及可能出現的問題與難點。
The Research and Explore to Construction Processes in Sponge City
XUE Yi-zhong
(DepartmentofArchitectureandCivilEngineering,ZhangzhouInstituteofTechnology,ZhangzhouFujian363000,China)
This article attempts to explore and explain the definition of the sponge city and the demarcation of the sponges city system from the necessary of the construction of sponge city,proposes construction principles and construction processes to the sponge city,and also proposed six word technical measures such as“penetration,stagnation,storage,purify,usage,discharge" in the course of sponge city construction and realizing avenues.Meanwhile it discusses the problems and difficulties that may arise in the course of sponge city construction.
sponge city;construction process;implement;explore
10.3969/j.issn.1009-8984.2016.03.014
2016-05-20
薛奕忠(1963-),男(漢),福建福清,教授
主要研究建筑與礦業工程。
TU99
A
1009-8984(2016)03-0059-04