褚克平
[提要] 近年來,隨著全球氣候變暖的加劇,全球氣候條件越來越差,氣候的變化和環境的惡化給我國城市水生態建設帶來巨大的壓力,城市內澇和城市缺水現象頻繁出現,這些現象嚴重影響我國城市生態發展和水資源供應。本文從這個背景出發,對現階段我國海綿城市建設、重構城市水生態進行簡要分析。
關鍵詞:海綿城市;水生態文明;城市水生態;環境保護
中圖分類號:F29 文獻標識碼:A
收錄日期:2017年2月24日
近幾年來,由于氣候變化及環境承載能力的原因,使得我國城市水生態面臨著兩個極端:一方面是城市內澇嚴重;另一方面則是大部分城市缺水嚴重。因此,要保持城市健康持續發展,必須修復城市水生態。海綿城市建設是修復城市水生態的一條路徑,能夠解決我國城市水生態面臨的上述兩個極端。即在降雨的時候,通過建設“吸收、存儲、滲透、凈化”系統來吸收雨水,在干旱時用來補充地下水,調節水循環的一種城市建設系統。
最近幾年,每當雨季來臨,我國多個城市頻繁出現城市內澇、水資源污染等問題。盡管季節性內澇嚴重,但同時大部分城市又是缺水的,水資源供應不足是制約城市發展的瓶頸。在我國660多個城市中,缺水的城市大約有400個,嚴重缺水的120個左右,以北方城市居多。即便是在水資源充足的長江流域,仍然有近60個城市缺水。如果按照聯合國環境規劃署的標準來評價,我國缺水的城市更多,年缺水量超過70億立方米。
一、海綿城市概念與建設原則
海綿城市就是將城市的河流、湖泊以及地下水系統進行有機的結合和協調,通過相互之間的協調將城市水污染防治以及生態修復進行有機的結合,讓城市的水生態系統能夠像海綿一樣在城市雨季的時候將雨水吸收起來,然后在城市干旱期將吸收的水分再還給城市,這種雨季和干旱期的水分吸收循環使用的方式能夠有效地防止城市出現內澇災害。
海綿城市的建設首先必須遵守生態優先的原則,城市的建設要求能夠將自然環境和人工措施進行有機結合。海綿城市的建設首要的前提是保證城市能夠有效地實現排水防澇,在安全的保證城市排水防滯的前提下,最大限度地實現城市雨水的區域積存、滲透和凈化處理,促進城市雨水資源的可持續利用,推動城市生態環境保護工程發展。所以,在現階段“海綿城市”的發展建設過程中,必須做到通透城市降水、地下水以及地表水的系統性,協調城市排水以及給水工程,推動城市水資源循環開發和利用;同時,“海綿城市”的發展還需要考慮到城市水生態的長期性和復雜性。
海綿城市的建立主要包括了城市河流、湖泊、池塘等水系,同時也包括了城市綠地建設、花園設計以及可滲透路面工程,海綿城市的建設要求城市雨水能夠通過這些城市建筑實現雨水資源的下滲、滯蓄、凈化以及回收利用,最后剩余的雨水部分進行外排。同時,對于一些特殊的城市來說,還需要建設一定規模的城市海綿體,通過城市海綿體的建設來提升城市建筑對雨水的收集作用,例如城市道路、廣場建筑設施的建設以及城市綠地工程可以通過使用透水鋪裝來實現雨水的下沉收集和回收利用。借鑒國外做法,研究實施雨水排放收費制度,建立責任制。要按照海綿城市建設的目標要求,設置若干自然的、人工的工程項目,把目標要求工程化、具體化。
二、海綿城市建設的指導思想
海綿城市的核心思想是“一片天對一片地”,實現立體、多層次、多功能分流分滯,在基本遵循自然產匯流規律的基礎上,城市建成后實現“一片天對一片地”,利用城市空間對降雨“化整為零”進行收集和儲存:就地滲排,構建分散立體多層次、多功能的分流分滯系統。對所有新建或可改造的房屋屋頂進行屋頂綠化,可有效儲存對應面積的雨水100~300毫米;對所有新建或可改造的綠地進行改造,實現旱可高效補灌,澇可快速滲排;修訂地下消防水池國家標準,擴建地下消防水庫,利用自然湖泊或新建人工蓄水池進行錯峰調節,削減徑流峰值。科學合理地將城市新建或可改造的廣場、小區活動中心廣場改成下陷式多功能廣場,汛期作為分洪儲水的人工景觀湖,少雨季節恢復廣場和活動中心,應對城市特大暴雨洪澇。
第一項任務:海綿體的建設。城市海綿體:既包括河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等水系,也包括綠地、花園、可滲透路面這樣的城市配套設施,海綿體的建設從點到線到面。要有效地保護現有河湖海綿體,要全面修復受損海綿體,要大力構建城市新海綿體。點狀海綿體:蓄水池。在城市小區或公園里設置地下或半地下的雨水蓄積池,將小區屋頂的雨水、花園地面的產流收集起來,用于無雨日的綠地灌溉。線狀海綿體:河湖水系。首先是做好河湖海綿體的拓展。增加河流系集蓄、滯留、承泄能力;在中下游建設生態緩沖帶,在入河口恢復灘/濕地。做好河湖海綿體的連通。研究河湖連通的可能性及連通方案,提高城市水體流動性及調配靈活性。還有蓄洪區海綿功能開發以及海綿體整合。面狀海綿體:綠地及透水地面系統。
第二項任務:排水設施建設——多尺度排水系統構建。小尺度排水系統建設:針對常見雨情,源頭雨水控制,通過滲、蓄、滯策略排水。考慮城市用地布局、豎向設計和道路豎向設計對雨水綜合利用和排放。中尺度排水系統:針對城市洪澇標準內雨情,通過中小河道、雨水管道、泵站提標改造、增設行泄通道、調蓄區、蓄澇區等策略,通過常規的雨水管渠系統收集排放。大尺度排水系統:針對超常雨情,設計暴雨重現期一般為50~100年一遇,由隧道、綠地、水系、調蓄池、道路等組成,通過地表排水通道或地下排水深隧,輸送極端暴雨徑流。
第三項任務:科學調度管理。在理清各部門職責的條件下,研究城市海綿體和排水系統聯合調度的可能性及分工,制定海綿體個體與群體之間、上下游及左右岸之間分散滯蓄、緩釋慢排的調度方案;研究通過海綿體滲、滯、蓄、凈、用、排來實現城市生態補水的長效機制;最大限度地發揮海綿城市建設的防澇及生態補水功能。
三、以海綿城市思想構建水生態文明措施
海綿城市的建設使得城市雨水能夠成為城市生態發展的寶貴資源,所以海綿城市的建設使得城市的發展從生態破壞逐漸地轉變為生態恢復,這是建設海綿城市的最根本原則。現階段,海綿城市建筑的發展和建設是一個龐大的系統性工程,一方面包含了城市雨水利用系統的多層次工程性措施;另一方面還包含了城市汛期洪水利用領域的其他非工程性措施。海綿城市建筑發展的工程性措施包括:
(一)從城市建筑工程性措施的角度來看,海綿城市的建設要求的是城市資源的有效利用和城市防洪減災的要求,所以首先就要求海綿城市建筑工程性措施必須是多層次性的,需要從建筑雨水利用以及對環境的低影響開發的角度進行考慮。從源頭選擇減控措施,以此來應對城市較小重現期的降水,最大限度地將城市進行資源化利用,實現城市生態環境保護層面的要求。一方面包括城市防洪建筑工程基礎設施;另一方面還需要包括雨水入滲地下、回收利用和調控排放功能。
(二)要注重城市建筑雨水排水管道系統的完善和技術改進,使得城市建筑能夠有效地調控、利用以及排除中等程度的重現期降水,降低城市中等程度重現期雨水徑流的影響,滿足城市防洪減災的要求。
(三)通過城市地表徑流通道、蓄水池工程以及城市河流湖泊等建筑設施的建設,更好地應對超過城市雨水管道網絡排水設計要求的大幅度降水,在滿足防洪減災的前提下,要合理地兼顧城市生態環境保護的要求,通過城市水庫、閘壩以及堤防等建筑工程來應對重大的重現期洪水。
(四)現階段我國海綿城市構建的發展,一方面需要先進的技術支持,同時更重要的還需要法律法規的支持。具體來說,就是國家要制定各種法律法規,通過相應體制的改革和完善,逐步強化海綿城市發展和管理監督職能,通過這些措施的發展和完善來推動我國海綿城市朝著更加規范化和法制化的方向發展。逐步建立健全我國海綿城市建筑建設的法律法規以及國家政策體系,為海綿城市的發展提供可靠的國家制度保障,同時各級地方政府也要逐步改革和完善城市雨水管理機制,加大社會監督的管理力度,強化社會大眾對海綿城市建筑建設項目立項、規劃設計以及施工等環節的有效監督。
四、建議
(一)堅持規劃先行。城市規劃中應科學劃定藍線和綠線。城市開發建設應保護河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等水生態敏感區,優先利用自然排水系統與低影響開發設施,實現雨水的自然積存、自然滲透、自然凈化和可持續水循環,提高水生態系統的自然修復能力,維護城市良好的生態功能。
(二)加強組織領導。良好的組織領導,是開展海綿城市建設和水生態文明建設的前提和保證。海綿城市建設和水生態文明建設時間跨度長、涉及范圍廣、投入資金多,只有加強領導、精心籌劃、嚴密組織、落實到位,才能保證海綿城市建設和水生態文明建設取得實效。
(三)堅持統籌推進。要堅持突出重點,統籌好自然與人工、城市與農村、流域與區域、海綿城市建設和水生態文明建設之間的關系。要堅持科學發展,將改善城鄉人居環境、提升水安全保障能力、支撐經濟社會可持續發展作為海綿城市建設和水生態文明建設的核心。
(四)加強資金投入。建立政府引導、地方為主、市場運作、社會參與的多元化籌資機制,用好國家、省、市的支持政策,積極爭取中央及省的資金支持,有效整合地方財政資金。充分發揮政府投資的引導帶動作用,積極探索并創新投融資機制。
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