呂媛媛
(天津市排水管理事務中心第八排水管理所,天津 300161)
2011年兩會期間,全國人大代表劉波首次提出“海綿城市”一詞。2013年12月,習近平總書記在中央城鎮化工作會議上提出“建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市”。2015年8月,天津市政府啟動了《天津市海綿城市建設專項規劃(2016—2030年)》編制工作,并于2016年4月得到批復。近幾年,海綿城市理念日益受到追捧,其建設步伐日益加快。
海綿城市的設計理念突破了原先橫向發展的理念,將城市的開發利用空間不斷朝縱向延伸,就地化解人水矛盾。其將城市排水系統打造成海綿的性質,充分開發路面、綠植、建筑等設施對雨水的吸收、存續、凈化、利用及緩釋等功能,能夠進一步優化水循環系統,有效控制地表徑流帶來的洪澇等負面影響,更好地保護和再利用有限的水資源,讓雨水更好地為人民服務。
海綿城市的規劃建設實施過程中,要全方位多角度地考慮各種因素,不同地域有不同的地形地勢、不同的地上建筑物、不同的人文元素。針對同一地域不同城區,還要根據各城區的降水特點、徑流特點、水環境質量、生態環境系統等因素綜合考慮,只有這樣才能充分發揮其效能。
我國地域遼闊,氣候類型多樣,不同地域和城市在地形、地勢、氣候、環境等很多方面存在巨大差異,面臨的水問題也不盡相同,這些因素都是海綿城市設計建設中要考慮的關鍵性因素。因此,在實施海綿城市規劃設計中,要因地制宜制定方案。盲目地照搬其他城市的經驗和做法或者簡單地進行一刀切,很難達到理想效果。
以我國南北方地域差異為例。就南方大部分地區而言,一方面南方城市整體地表徑流量約占全國地表徑流量的80%,而北方僅為20%,通常南方雨量充沛,且常會遭受臺風、暴雨等極端天氣。另一方面,南方普遍存在著很多天然濕地,這些天然濕地功能與“海綿”相似。但隨著經濟的發展、基礎設施建設和房地產開發力度的加大,很多天然的海綿遭到破壞,隨之引發了水體污染、內澇積水等環境問題。因此,南方城市在海綿城市設計上應以蓄存、疏導為主,兼顧凈化、景觀等功能,結合防洪排澇的基礎設施,做好水資源的調控,并努力修復天然海綿涵養水源的功能。
我國北方城市雖然地表徑流量較少,但是耕地面積較大,生活用水緊缺,非常規水資源利用率低,并伴有水體污染、城市熱島等問題。近幾年,北方部分城市也經常出現短時間強降雨的極端天氣,形成短時間的“海洋”景觀。這與海綿城市“小雨不積水、大雨不內澇、水體不黑臭、熱島有緩解”的建設理念完全吻合。通過海綿城市的建設,可以改善原先單純靠老舊雨水管網排澇的模式,緩解管網壓力,蓄存凈化水源,涵養植被,緩解熱島效應,有效提升水資源的利用率,打造生態宜居城市。
在海綿城市的規劃設計中,同一城市不同地塊也會面臨不同的施工要點和不同的客觀需求等,應逐一考慮。
對于已發展成熟、配套建設已基本落實到位、短時期內不會有遷建改造等重大情況發生的區域,不適宜進行大面積大規模的建設。首先,要考慮現有資源能否就地取材的利用,對阻礙建設的地方如何改善或規避。其次,要通過透水設施,改善水資源下滲條件;利用污水處理廠、管網改造、綠色植被等一系列手段,凈化水源,緩解污染;建設下凹式綠地、綠色屋頂、雨水調蓄池等,提升水資源的存續量,在外界環境需要時,可以將蓄存的水資源逐漸釋放利用。
新建區域包括那些土地資源開發利用率低的地區、設施建設處于剛起步階段的地區以及即將要改造重建的地區。這種地區海綿城市建設工作相對容易,其實施過程受實體物影響相對較小。因此,主要考慮該區域的環境特點,可將海綿城市建設融入地塊開發建設中,與地塊開發項目同設計同實施。
自然生態區域以原生態系統的天然海綿結構為主,主要包括河流、濕地斑塊、坑塘、溝渠、綠化帶等水生態敏感區,它們可以最大限度地涵養水源。針對此類區域,以保護和維持其自然功能、充分發揮其海綿體功能為主。
為提高道路通行率和緩解交通擁堵問題,越來越多的高架橋、立交橋在城市中拔地而起。它們基本以排為主,將路面雨水收集后直接排至排水管網。其特點是雨水收集快,但污染嚴重。傳統的直排模式對下游排水管網壓力較大,且不能很好控制污染物排放路徑。因此,對于高架橋雨水的收集,可設計為先通過海綿體降低水中污染成分,削減動能,再通過排水管網排入河道。
海綿城市的設計建設要充分開發雨水、再生水等非常規水源的利用率,有效補給生活用水不足的短板。通過海綿城市建設,轉變河道以前只能通過水沖、挖運等人工方式進行清淤的現狀,提升河道自凈能力,有效改善河道水質,并開發河道水體的灌溉、清掃路面的用途。
在我國,排水出路一直是單純依靠排水管網,而我國目前的排水管網系統規模小、老化嚴重、與現在城市人口需求量不匹配、整體改造難度大等問題逐漸顯現。通過海綿城市的建設,可以有效緩解排水管網的壓力,從根本上提升城市抗洪排瀝的能力。
目前,城市存在的大量混凝土建設嚴重影響了雨水的徑流和凈化。通過海綿城市的建設,可以有效改善路面的滲水、凈化和儲藏能力,為雨水的再利用創造有利條件,同時還能緩解城市熱島效應。
海綿城市的建設發展,首先離不開政府的主導作用。政府要充分發揮引導和監督職能,制定相應的技術指南、技術規范、技術評價標準等,出臺強有力的法律法規、激勵機制,給予海綿城市建設和管理強大的政策支持。引入PPP模式,擴大資金來源,保證建設順利進行。投入相應的人力、物力、財力,做好成品維護工作。積極宣傳引導,讓公眾更多地了解海綿城市建設的意義,享受和保護建設成果。
建設海綿城市是落實習近平總書記生態文明建設思想的重要體現,是促進人與自然和諧共生的重要舉措。海綿城市的建設是極其先進的雨水管理理念的實踐,同時又得到了從中央到地方各級政府的大力支持,其發展前景一片光明。目前,我國水資源、排水管網和水循環系統正面臨著嚴峻的考驗,海綿城市概念的提出不僅可以有效改變雨水徑流,解決城市內澇問題,還可以有效地對水資源進行貯存、凈化和補給,改善城市水循環條件,在一定程度上解決水資源短缺問題。