海綿城市建設(shè)實踐性策略研究
——以南方多雨地區(qū)深圳市為例

陳 林,楊賢房,張安皓,劉 山

(贛南師范大學(xué),江西 贛州 341000)

在我國快速發(fā)展城鎮(zhèn)化進(jìn)程和城市群興建的背景下,城市開發(fā)建設(shè),硬化屋面、道路等基礎(chǔ)設(shè)施,使得地面和地下的滯、蓄空間減少,80%左右的降雨形成地表徑流,再加上城市的排水管網(wǎng)和防洪設(shè)施滯后，缺乏雨水綜合利用，氣候變化和生態(tài)環(huán)境污染等多方面原因,全國有31個省份面臨內(nèi)澇、生態(tài)系統(tǒng)惡化、水安全保障缺失等困擾。

海綿城市主要是城市在面對環(huán)境變化和自然災(zāi)害時具有吸收能力,能夠像海綿一樣“自主呼吸”：吸水、蓄水、滲水、凈水;并對蓄存的水進(jìn)行“釋放”和利用。較傳統(tǒng)城市而言,本質(zhì)截然不同，見表1。

表1 傳統(tǒng)城市與海綿城市的比較

1 國內(nèi)外海綿城市發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國外

“海綿城市”在國際上的相關(guān)領(lǐng)域研究與實踐最早由美國于20世紀(jì)70年代提出“城市雨洪管理體系 BMP”,通過控制雨水徑流的源頭以緩解城市由大規(guī)模開發(fā)帶來的水環(huán)境問題,20世紀(jì)90年代,低影響開發(fā)模式被提出(Low Impact Development,LID),原理是人工系統(tǒng)的開發(fā)建設(shè)活動中,盡量模擬自然、生態(tài)的狀況,進(jìn)行徑流水質(zhì)與水量的管理,使開發(fā)后的水文狀態(tài)接近開發(fā)前。目前,國際上的發(fā)展趨勢是建設(shè)區(qū)域性規(guī)劃設(shè)施：結(jié)合城市雨洪管理與城市空間布局以及生態(tài)景觀系統(tǒng)，見表2[1]。

1.2 國內(nèi)

海綿城市建設(shè)在國內(nèi)仍處于探索階段,但截止到2018年,國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部作出了一系列重大的決策部署,為國內(nèi)建設(shè)海綿城市創(chuàng)造了良好的政策平臺和資金保障(表3)。

表2 海綿城市建設(shè)國際案例

表3 國內(nèi)主要相關(guān)政策匯總

從試點城市的分布來看,海綿城市的建設(shè)主要集中在華東、華中和西南等強(qiáng)降雨多發(fā)地區(qū)。

海綿城市建設(shè)具體的實施途徑主要是通過保護(hù)原有水生態(tài)系統(tǒng)和恢復(fù)被破壞水生態(tài)、低影響開發(fā)的方式形成“自然海綿”，以及構(gòu)建完善的排水防澇系統(tǒng),減輕暴雨對城市運行的影響以形成“人工海綿”的方式(圖1)。

圖1 海綿城市的主要實施途徑與組成

2 深圳建設(shè)海綿城市的現(xiàn)狀研究

2.1 深圳市建設(shè)海綿城市的必要性

深圳市位于廣東省南部沿海,境內(nèi)河流眾多、水系短小,全市降雨豐沛,歷時短、高強(qiáng)度,容易在降雨集中期造成臺風(fēng)頻發(fā),山洪、泥石流滑坡；同時，雨水的高度集中易造成城市排水管網(wǎng)的滿流和溢流,深圳大部分河道屬于山溪性河道,河床縱比降較大,流程短,河道水位瞬時高,以及城市快速發(fā)展造成的蓄水能力下降等問題,極易形成內(nèi)澇災(zāi)害[2]。比如,2018年9月的臺風(fēng)“山竹”,造成深圳市景區(qū)關(guān)閉，高鐵、地鐵停運,停工停課,道路封閉,嚴(yán)重影響了居民的正常生產(chǎn)生活。

另外,深圳水資源萎縮：因地表水和地下水的聯(lián)系通道不暢造成海水的入侵，偷采地下水,使地下水受到不同程度的污染。

2.2 深圳海綿城市建設(shè)試點的成果

2016年,深圳市成功申請成為國家海綿城市建設(shè)試點城市。2018年,深圳將實現(xiàn)市、區(qū)、片區(qū)三級高標(biāo)準(zhǔn)海綿城市規(guī)劃全覆蓋,推進(jìn)24個重點片區(qū)的123項建設(shè)任務(wù),新增海綿城市面積55 km2以上[3]。計劃到2030年,城市80%以上的建成區(qū)區(qū)域可就地消納利用70%的雨水。

深圳市政府推行“規(guī)劃先行,試點引路”的做法,率先將深圳市的光明新區(qū)作為“海綿城市”建設(shè)試點區(qū),光明新區(qū)位于深圳茅洲河的中上游,占地156 km2,屬于低山丘陵地貌,綠化率高,有利于雨水的入滲和地表徑流滯蓄[4]。

光明新區(qū)在推進(jìn)低影響開發(fā)綜合利用的工作中,深圳市主要做了以下工作：

深圳市政府、多部委相繼出臺了多個政策及文件,落實制度圍繞深圳海綿城市建設(shè)階段性目標(biāo),針對當(dāng)前突出問題,實施具體可操作的獎勵激勵措施,發(fā)揮財政資金引導(dǎo)作用,開展海綿城市建設(shè)領(lǐng)域的研發(fā)創(chuàng)新、規(guī)劃設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范制訂等工作。光明新區(qū)建設(shè)在確立“綠色發(fā)展”理念后開始探索綜合管溝、再生水利用、低沖擊開發(fā)等系統(tǒng)化實施。由于“跨界規(guī)劃”需要多個部門和專業(yè)的相互管理融合,以滿足建設(shè)實施中多重目標(biāo)需求,政府開辟綠色通道,保證建設(shè)項目同時規(guī)劃、同時設(shè)計、同時建設(shè),縮短從項目立項到建設(shè)執(zhí)行的過程。

深圳市發(fā)改委、規(guī)劃、建設(shè)等相關(guān)部門相繼出臺了《城市規(guī)劃低影響開發(fā)的技術(shù)指引》《深圳市低影響開發(fā)雨水綜合利用技術(shù)基礎(chǔ)規(guī)范》《光明新區(qū)雨洪利用規(guī)劃》《啟動區(qū)低沖擊開發(fā)詳細(xì)規(guī)劃》《建設(shè)項目低沖擊開發(fā)雨水綜合利用規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則》等多個規(guī)范指導(dǎo)建設(shè)實踐。

高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)示范項目加速推進(jìn)工作進(jìn)程。新區(qū)內(nèi)建設(shè)了包括公共建筑、市政道路、公園綠地、水系濕地、居住小區(qū)和工業(yè)園區(qū)等18個示范項目,采取綠色屋頂、雨水花園、透水鋪裝、生態(tài)停車場等措施(圖2),并出臺相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和工程評估工作以支持創(chuàng)建[5]。

圖2 具體措施

3 針對多雨地區(qū)海綿城市建設(shè)策略

1)針對性地建設(shè)各個地方的海綿城市技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、資料庫和技術(shù)咨詢團(tuán)隊,包括氣象水文地質(zhì)資料、種植物資料庫、展示效果數(shù)據(jù)庫以及針對會影響綜合徑流系數(shù)的查算普表：透水率、降雨重現(xiàn)期、土壤類型等內(nèi)容,簡化和完善海綿城市從愿景到實現(xiàn)的路徑。

2)低影響開發(fā)建設(shè),完善灰色基礎(chǔ)設(shè)施和低沖擊雨水綜合利用設(shè)施。

根據(jù)氣候統(tǒng)計資料,中國實際上90%的降雨都來自于境外的水汽過境,只有自身5%蒸發(fā)作為本地區(qū)的降雨,即自身水汽蒸發(fā)到天空中降到本地區(qū)非常少,大量的還是來自于過境水汽,華南地區(qū)包括深圳市外循環(huán)占全國區(qū)域之首,它的降雨受外界的擾動非常大,而面對暴雨或極端天氣臺風(fēng)過境而產(chǎn)生的一些不可控的人工災(zāi)害,海綿城市解決能力相對有限,大部分需通過灰色基礎(chǔ)設(shè)施來解決,所以對于南方多雨地區(qū),需要開發(fā)低沖擊雨水綜合利用設(shè)施控制中小雨。根據(jù)“深圳市光明新區(qū)建設(shè)項目低沖擊雨水綜合利用規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則 2014”制成深圳降雨控制率與設(shè)計降雨量的關(guān)系，見圖3。深圳市光明新區(qū)建設(shè)項目低沖擊雨水綜合利用設(shè)施控制30 mm中小雨的設(shè)計降雨量,可實現(xiàn)年均雨水徑流控制率不低于70%,從而控制建設(shè)項目的徑流總量、峰值流量和初期污染物。

圖3 深圳降雨控制率與設(shè)計降雨量的關(guān)系

3)海綿城市建設(shè)的選擇主要根據(jù)場地的限制以及所要處理的目標(biāo)污染物采取相應(yīng)的措施。比如針對道路,主要應(yīng)與場地開發(fā)的系統(tǒng)相結(jié)合；針對建筑小區(qū),人們就更注重它的景觀效果； 針對學(xué)校,需保障安全性，并結(jié)合教育意義,趣味性與互動性；針對公園,就須結(jié)合知識普及、生物多樣性和多專業(yè)。工業(yè)區(qū)就是節(jié)水工藝等相結(jié)合。還要注意在項目建設(shè)施工中,防止建設(shè)場地水土流失,污染、淤積受納水體。在建成后,要做相應(yīng)的管理維護(hù),比如管理維護(hù)草溝、雨水花園、殺蟲劑、肥料等,避免影響地下水、受納水體等。

4)需要考慮盡快開展適合深圳市情況的海綿城市建設(shè)商業(yè)模式創(chuàng)新, 吸納更多的社會資本參與

到海綿城市應(yīng)用建設(shè)中, 將資源變成資產(chǎn)、資本,將財富進(jìn)行增值。對于目標(biāo)和指標(biāo)制定、示范項目選取、機(jī)制體制建設(shè)等方面必須結(jié)合本地實際需求和自然特征,因地制宜地建設(shè)。

海綿城市是現(xiàn)代城市發(fā)展的必然趨勢,任重道遠(yuǎn),我們需要借鑒國外先進(jìn)的實踐經(jīng)驗,建立健全建設(shè)機(jī)制體制,因地制宜地建設(shè)。