陸寶文
摘要:海綿城市建設是針對“逢雨必澇”的城市頑疾,按照低影響開發的理念,推進雨水綜合利用的有效措施。它既是我國城市發展理念和建設方式轉型的重要標志,更是彰顯地理觀點的典型案例。
關鍵詞:海綿城市;人地協調;地理環境整體性;因地制宜
2015年12月20日至21日中央城市工作會議在北京舉行,這是時隔37年后,我國再次召開最高級別的城市工作會議,會議直指“逢雨必澇”的城市頑疾,提出要加強城市地下和地上基礎設施改造,建設海綿城市,確保城市中的人們不必再逢雨“看海”。“海綿城市”是指通過加強城市規劃建設管理,充分發揮建筑、道路和綠地、水系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。“海綿城市”建設既是我國城市發展理念和建設方式轉型的重要標志,更是彰顯地理觀點的典型案例。
一、人地協調的觀點
隨著社會生產力的發展,人類活動對環境的影響由弱變強、由小到大,與此同時,人類對自然環境的破壞也越來越顯著,環境問題日漸突出,人類認識到應主動謀求與自然地理環境的和諧,走可持續發展道路,使人地之間得到協調發展。城市是人類對自然環境干預最強烈、自然環境變化最大的地方,中國經歷了世界歷史上規模最大、速度最快的城市化進程,人類活動強烈地改變了原有的自然條件,如地形地貌、河流水文、森林植被等,甚至破壞了原有的河網系統,以致城市地區水系十分紊亂,每逢暴雨,排水不暢,極易造成地面積水,殘留河道容易變黑發臭,給居民的生活和健康帶來較大的影響。“海綿城市”的建設便是在此背景下,以“水”為核心,按照低影響開發的理念,將雨水的綜合利用與生態、經濟、社會效益相協調發展,在有效防治城市內澇、保障城市生態安全等方面取得了積極成效。
1.城市建設與生態保護相協調
水是生命之源,是一座城市最靈動的元素、最寶貴的資源,海綿城市建設過程中,在滿足城市建設對生態需求的前提下,盡量保持原有的水循環系統。一是合理規劃。規劃之初,改變過去城市建設填湖平壑,追求用地一馬平川,將分散的農田變成集中連片的建筑用地的做法,運用國際尖端的規劃理念,依托水系的自然分割,構建組團式的現代田園城市形態,將“攤大餅”式的城市建筑板塊分解成組團式的“微循環”生態系統,把地面的“大水泥蓋子”分解成一個個獨立的“小海綿”,為海綿城市建設提供了規劃基礎。二是有機結合。海綿城市建設過程中將城市建筑與生態景觀有機結合,依托自然肌理,將原有河流沿岸的植被綠化進行保護加工,建設成城市的沿河景觀帶、自然綠廊、城市綠環和組團公園、街頭綠地,綠色走廊與“灰色塊區”相間分布,營造層次清晰、架構分明的開放空間和城市體系,給雨水留下更多的活動空間,形成生態本底,維持自然界水平衡的生態循環。三是化整為零。海綿城市建設堅持順應自然、利用自然的規劃理念,運用低影響開發技術,改變傳統城市建大管子、以快排為主、集中存放、集中處理的雨水處理方式,借助自然力量排水,“源頭分散”、“慢排緩釋”,就近收集、存蓄、滲透、凈化雨水,減少了大規模雨水處理設施的建筑,讓城市如同生態“海綿”般舒暢地“呼吸吐納”,讓“急沖沖”的雨水變“害”為“寶”,實現雨水在城市中的自然遷移。
2.城市建設與經濟發展相協調
海綿城市建設作為未來城市發展的趨勢,無論是新城市的規劃還是舊城市的改造,短期內投資成本的增加是不可避免的,但是從長遠看,其經濟效益不可小覷。一是海綿城市建設非常注重對天然水系的保護利用,大大減少了建設排水管道和鋼筋混凝土水池的工程量。二是調蓄設施往往與城市既有的綠地、園林、景觀水體相結合,“凈化成本”比較低,還能大幅減少水環境污染治理費用。三是海綿城市的建設能較大程度地減少“逢雨必澇”現象的發生,既降低城市內澇造成的直接經濟損失,又能減輕由于內澇帶來的對人們生活工作秩序的影響而導致的間接經濟損失。
3.城市建設與社會進步相協調
便利的交通和現代化的建筑是現代城市的象征,也是社會文明進步的重要標志,海綿城市建設在不斷提高市民生活質量、保證市民正常生活所需的交通、住宅等生活設施的同時,圍繞透水地面覆蓋率、雨水綜合利用率、綠化覆蓋率、排澇標準的提高,以市政道路、建筑地塊為重點進行改造。建筑地塊確保應收盡收,是分流和回用的重點,雨水經過生態屋頂收集過濾,匯流到下沉式綠地和蓄水池,雨量較大時,流入雨水花園,形成微型水景,補充地下水。市政道路綠地加強集水功能,道路是地表徑流的重要來源,雨水從道路沿豁口流入隔離帶下凹式綠地,卵石、爐渣、砂子構成的濾層就像海綿一樣凈化和存儲雨水。停車場和市政公園則大量采用透水鋪裝,推廣海綿型公園和綠地,通過建設雨水花園、人工濕地等措施,增強公園和綠地系統的城市海綿體功能,消納自身雨水,并為蓄滯周邊區域雨水提供空間。
二、地理環境整體性的觀點
地理環境是巖石圈、大氣圈、水圈、土壤圈、生物圈、人類圈等自然地理圈層組成的有機整體。其中每一要素都作為整體的一部分,與其它要素相互聯系和相互作用。某一要素的變化,會導致其它要素甚至整體的改變。地理環境整體性的觀點要求人類在改造某個環境要素時,應注意對其它要素以致整個環境所帶來的可能影響。
城市建設是人類將自然生態系統轉變為人工生態系統的過程,在這一轉變過程中,人類在改造自然環境的部分組成要素時,也對其它要素產生了深刻影響。如對地形地貌的改造,將高的削低、低的填平,從而導致原有水系被破壞,有的河流被分割成斷頭河或死水河,水生生物的生存環境同樣遭到破壞,物種多樣性受損;市政建設導致地表硬化,嚴重影響雨水下滲,地下水位下降,城市水資源短缺;晝夜溫差變大,熱島效應增強,濕度減小。市政建設導致植被遭受破壞,涵養水源的能力下降,雨季河流水位暴漲,形成內澇,旱季補給水源不足。
海綿城市建設則是將城市區域原有的山水林田湖當作一個生命共同體,保持各要素的原有形態,盡量減少由于對某一要素的改造而對其它要素帶來的影響,充分發揮山水林田湖等原始地形地貌對降雨的積存作用,植被、土壤等要素組成的自然下墊面對雨水的滲透作用,濕地、各種水體等對水質的自然凈化作用,努力實現城市水體的自然循環。一是對新建城市進行規劃時,加強對城市坑塘、河湖、濕地等“海綿體”自然形態的保護,確保不受開發活動的影響,禁止填湖造地、截彎取直、河道硬化等破壞水生態環境的建設行為,防止由此產生的對水生生物生存環境的影響;對原有的草坪、森林進行養護管理,控制其硬化面積的比率,在發揮其涵養水源作用的同時,還可以明顯增加“城市藍”的天數,減少城市熱島效應,改善城市的大氣循環。二是對舊城進行改造時,加強河道系統整治,因勢利導改造渠化河道,重塑健康自然的彎曲河岸線,恢復自然深潭淺灘和泛洪漫灘,對受到破壞的“海綿體”通過綜合運用物理、生物和生態等手段逐步修復,并維持一定比例的生態空間,營造多樣性生物生存環境。針對植被遭受破壞引起涵養水源能力下降的問題,可以采取讓城市屋頂“綠”起來的方法,“綠色”屋頂在滯留雨水的同時還起到節能減排、緩解熱島效應的功效;結合市政道路建設可布置生態樹池、植草溝等低影響開發設施。上述有針對性的改造措施,可起到牽一發而動全身的作用,城市生態系統的“海綿體”得到恢復,生態效益得以發揮。
三、因地制宜的觀點
地理環境的整體性是相對的,差異性卻是絕對的,不同區域之間,由于所處空間位置不同,地理環境各要素有著不同的表現,也就形成了不同的區域特征。地理環境的差異性要求人類在改造自然時應因地制宜、區別對待,采取不同的策略。
我國住建部《海綿城市建設技術指南》中明確指出,從2015年起,全國各城市新區、各類園區、成片開發區要全面落實海綿城市建設要求,通過競爭性評審確定全國16座城市作為首批試點城市,這16座城市分布于我國不同區域,具有一定代表性,自然地理環境特征差異顯著,建設過程中要因地制宜,探索出適合不同區域海綿城市建設的方案并加以推廣。
如生物滯留設施是一種典型的具有生物(態)功能的源頭“微型”儲蓄設施,是海綿城市建設運用低影響開發理念的具體體現,這一設施建設過程中,植物配種的選擇是關鍵,由于我國南方和北方、沿海與內地降水、土壤的特點存在顯著差異,因此,在物種選擇時要因地制宜,滿足景觀設計認可的同時,還要根據不同地區低影響開發設施排水時間的長短以及種植土壤的特點,選擇承受不同受淹時間以及不同種植土壤的植物;即使在同一區域,也要根據生物滯留設施底部滲透面與季節性最高地下水位或巖石層深度距離的遠近、與建筑物基礎水平距離的遠近、區域地面徑流污染程度的不同,因地制宜選擇采用簡易型生物滯留設施或復雜型生物滯留設施。
再如,同樣是綠色屋頂的建設,建設過程中則要根據南北方地區年降水量的不同,因地制宜,確定屋頂荷載、防水、坡度、空間條件等方面的標準;根據南北方植物物種的不同,確定綠色屋頂植物種植的基質深度和景觀復雜程度,確保既能發揮綠色屋頂削減雨水徑流、防控城市內澇災害、控制徑流污染的作用,又能減少投資,安全可靠。