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【關鍵詞】海綿城市;低影響開發;建設思路
前言
近年來,我國經濟的快速發展,城市化進程的不斷加快,帶來了不少新的問題。例如,城市規模不斷擴大,建成區下墊面硬化比例不斷增加,明顯改變了城市的水文、水力特性;加上過去以“快速排除”和“末端集中”控制為主的城市排水設計理念,往往造成“逢雨必澇,旱澇急轉”。針對這一嚴峻的問題,我國政府提出將推進生態文明建設作為重要的戰略目標,并提出要建設自然積存、自然滲透和自然凈化的“海綿城市”。
1“海綿城市”的概念
“海綿城市”是指城市在應對各種自然變化等方面像海綿一樣具有良好的彈性。在降雨時,通過存儲、下滲、凈化等途徑將雨水存留或利用,從而補充地下水資源;在城市需要水時可以將存留的雨水釋放,統籌完善水文循環系統性,以應對長期復雜的人工及自然環境。
2“海綿城市”的建設途徑
根據住房城鄉建設部《海綿城市建設技術指南》(下稱《指南》),海綿城市的建設途徑主要有以下三個方面:①保護城市原有的生態本底。最大限度地保護原有的河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等水生態敏感區,維持城市開發前的自然水文特征,這是海綿城市建設的基本要求;②運用生態的手段修復、恢復傳統城市建設模式下,已經受到破壞的水系、濕地等其他自然環境;③低影響開發。控制合理的建設開發的強度,以對城市環境生態影響最低的開發建設理念,在城市中留存足夠的生態建設用地,控制城市不透水下墊面的比例。
3荊州市海綿城市的建設思路
3.1生態基底保護———劃分海綿城市禁建區、適宜建設區
以荊州市城市發展大格局入手,以市區1576km2作為研究本底空間,為了保障城市基本生態安全,維護生態環境系統的連續性、完整性和科學性,防止城市建成區的無序蔓延,初步形成城市基本生態控制線。水源保護區、風景名勝區、文物保護區、自然保護區、集中成片的基本農田保護區、郊野公園、主干河流、水庫及濕地、生態廊道和城市綠地等均被列入基本生態控制線之內,構成城市發展的生態安全屏障。海綿城市建設的適宜建設區域在中心城區480km2,即中心城區建設用地102.5km2的基礎上,納入組團,形成由規劃二廣高速公路、318國道、長江、江漢運河、鎳業南路、上海大道、沙公高速公路、滬蓉高速鐵路及長湖圍合的區域,也是中心城區城市增加邊界,構筑了荊州市“中心城區+組團”的發展模式。
3.2生態
3.2.1垂直式渠化斷面改造垂直渠化斷面改造方法分為兩種,分別是改造成斜坡式生態斷面以及垂直式生態斷面。垂直斷面改造為斜坡斷面:改造河段水面較寬且周邊有一定用地,主要是破除垂直擋土墻,修整斜坡斷面,栽種濱水植物形成自然護坡。垂直斷面改造為垂直生態斷面:改造河段水面較窄且臨駁岸常水位深度不大于0.8m區域,臨垂直駁岸放置種植土竹筐并種植水生植物,豐富岸線景觀層次,且具有一定凈化水質作用。3.2.2斜坡式渠化斷面改造改造河道斷面為斜坡式,要求較高的親水性和景觀要求。改造方案為自然生態護坡,坡面栽種濱水植物。3.3低影響開發——落實年徑流量控制率目標低影響開發的核心理念是對雨水徑的源頭進行控制,從而維持場地開發前的水文狀態,將土地開發對生態環境的影響減到最小,LID的主要設施包括綠色屋頂、下凹式綠地、透水路面等雨水滲透、滯留設施。低影響開發主要控制目標包括徑流總量控制、徑流峰值控制、徑流污染控制、雨水資源化利用等。鑒于徑流污染控制目標、雨水資源化利用目標可通過徑流總量控制實現,因此選擇徑流總量控制作為低影響開發的首要控制目標。根據國務院辦公廳《關于推進海綿城市建設的指導意見》對徑流控制率的要求,確定荊州市年徑流控制率目標為≥70%。確定目標后,將年徑流總量控制率目標進行分解,參照《指南》年徑流總量控制率分區圖,荊州市各海綿分區年徑流總量控制率以75%為基礎,結合海綿城市建設或改造的難度調整指標值。對于未建設用地占比較大的區域,建筑密度適中區域,海綿城市建設或改造難度小,可適當提高指標值;對于已建設用地占比較大的區域,建筑密度較高的區域,海綿城市建設或改造難度大,可適當降低標準。按如上標準確定各分區控制目標,如表1所示。通過加權平均,中心城區年徑流總量控制率71.7%,規劃區內建設用地年徑流總量控制率73.8%,滿足70%控制要求(見圖4)。確定各分區年徑流控制指標后,將指標進步一分解至各分區地塊,再根據《指南》介紹的方法分解至各單項指標(下沉綠地率、透水鋪裝率、綠色屋頂率等),在修建性詳規及施工圖設計時根據片區年徑流控制率要求及單項指標落實LID設施。
4結束語
海綿城市建設是我國生態文明建設的重要組成部分,目前,我國“海綿城市”的建設仍處于探索研究的初級階段,其建設內容也擴展至城市內澇治理、黑臭水體、雨污分流等城市水系統問題,規劃設計人員應當充分發揮自身設計、技術方面的優勢,多專業融合,充分考慮保護利用現有自然資源,因地制宜的設計更多城市海綿體,營造生態文明的宜居城市。
參考文獻
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[2]柳驊.LID理念下城市水域景觀的低影響開發策略研究[J].廣東園林,2014(2).
[3]劉朝彪,吳相利.“海綿城市”構建規劃實施策略分析———以哈爾濱市群力雨洪公園為例[J].邊疆經濟與文化,2015(4).
關鍵詞:海綿城市;鄂爾多斯市;防洪排澇
隨著我國城鎮化的發展,城市規模不斷擴大,城市建設與自然環境的矛盾不斷凸顯,很多城市面臨水害頻發、水資源短缺、水污染嚴重、水生態惡化等問題。特別是近些年,汛期部分大城市出現城市內澇問題,鄂爾多斯市也存在同樣的問題,對人民群眾生命財產安全造成了極大的威脅。海綿城市建設是國家基于提升城市生態系統功能和減少城市洪澇災害提出的新的城市建設模式,筆者重點探討該模式對鄂爾多斯市城鎮防洪排澇的啟示。
1海綿城市建設的提出
2014年10月,國家住建部下發了《海綿城市建設技術指南———低影響開發雨水系統構建(試行)》,對“海綿城市”的概念給出了明確的定義,即城市能夠像海綿一樣,在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。
1.1海綿城市的內涵
海綿城市以“慢排緩釋”和“源頭分散”控制為主要規劃建設理念,追求城市人水和諧,將傳統的城市建設方式轉變為低影響的建設模式,通過生態化措施,盡可能維持城市開發建設前后水文特征不變,有效緩解不透水面積增加造成的徑流總量、徑流峰值與徑流污染的增加等對環境造成的不利影響。通過“自然積存”,來實現削峰調蓄,控制徑流量;通過“自然滲透”,來恢復水生態,修復水的自然循環;通過“自然凈化”,來減少污染,實現水質的改善,為水的循環利用奠定堅實的基礎[1]。
1.2海綿城市建設的途徑
海綿城市的建設途徑主要有以下幾方面:①對城市原有生態系統的保護。最大限度地保護原有的河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等水生態敏感區,留有足夠涵養水源、應對較大強度降雨的林地、草地、湖泊、濕地,維持城市開發前的自然水文特征。②生態恢復和修復。運用生態的手段進行恢復和修復,并維持一定比例的生態空間。③低影響開發。按照對城市生態環境影響最低的開發建設理念,合理控制開發強度,在城市中保留足夠的生態用地,控制城市不透水面積比例,最大限度的減少對城市原有水生態環境的破壞,根據需求適當開挖河湖溝渠、增加水域面積,促進雨水的積存、滲透和凈化[2]。
2國內外海綿城市建設經驗
海綿城市這種城市可持續發展模式目前已經成為各國城市建設的重要選擇。同時,我國也于2015年確定了17個海綿城市建設試點,逐步轉變城市的發展模式。
2.1國外海綿城市建設經驗
國外較早的開展了海綿城市建設。美國采用城市低影響開發來解決城市雨水問題,其核心是通過合理的場地開發方式,模擬自然水文條件并通過綜合性措施從源頭上降低開發導致的水文條件的顯著變化和雨水徑流對生態環境的影響。英國建立了可持續城市排水系統,從源頭處理徑流和潛在污染源,保護水資源免于點源與非點源的污染。澳大利亞城市建設則以水循環為核心,主要是把雨水、給水、污水(中水)管理作為水循環的各個環節。在這些理念的指引下,國外各大城市在完善法律法規的基礎上,通過建設雨污分離的城市排水系統、建筑物雨水收集系統,嚴格控制建筑排水標準,廣泛使用透水磚,推廣屋頂綠化,加大生態建設等方式減少水災害和保護水生態。各國也非常重視公眾參與,采用稅收減免和補助津貼等政策鼓勵民眾建設節能型房屋,使雨水得到循環利用,從源頭控制徑流和污染,減少水災害。
2.2國內海綿城市建設情況
國務院辦公廳2015年10月印發《關于推進海綿城市建設的指導意見》,部署推進海綿城市建設工作。要求通過海綿城市建設,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。到2020年,城市建成區20%以上面積要達到目標要求;到2030年,城市建成區80%以上的面積要達到目標要求。目前,部分海綿城市建設試點,出臺了海綿城市建設管理辦法,編制完成了各項建設規劃及“海綿體”設計指南,并已開始了公園廣場、整體式雨水暗渠、水庫聯通工程、雨水收集調蓄設施等“海綿體”的建設改造,以及對“海綿體”的監測系統建設。例如,武漢市出臺了《武漢市海綿城市建設管理辦法》,明確了建設目標、內容、措施、部門職責、績效考核等內容;灃西新城編制完成了《西咸新區海綿城市建設規劃設計技術導則》等5項技術標準,《西咸新區海綿城市總體規劃》等4項專業規劃;廈門市將啟動試點區海綿城市管控平臺,評估海綿城市建設情況,大小海綿體將裝傳感器,可實時監測降雨量、流量、水位、易積水位置等;濟南、南寧、池州等都開始了道路、公園、廣場等的“海綿體”改造工作。
3對鄂爾多斯市城鎮防洪排澇的啟示
鄂爾多斯市全年降水集中在7~9月,且常以暴雨形式出現,易造成洪澇災害。海綿城市建設是基于提升城市生態系統功能和減少城市洪澇災害提出的新的城市建設模式,對鄂爾多斯市城鎮防洪排澇有重要的指導意義。
3.1城鎮防洪排澇存在的問題
鄂爾多斯市城鎮防洪排澇存在以下問題:①城市暴雨強度加大。鄂爾多斯市烏審旗烏審召、呼吉爾特和東勝地區是沙漠暴雨中心,其中東勝區城鎮發展規模較大,“雨島效應”使東勝城區暴雨頻率與強度高于周邊地區,發生洪澇災害的可能性增加。②排水設施標準較低。城鎮建設過程中,排水設施標準較低,地下排水管網建設跟不上城鎮建設進度,缺乏長遠規劃,沒有骨干排水管網,而且部分排水管網老化、破損、淤塞等問題嚴重,城鎮排水能力不足。③雨洪調蓄能力弱。城鎮下墊面大量硬化,不透水面積增加,城市湖泊、洼地、河道等蓄水空間隨之減少,城鎮滯留雨洪的能力較弱。④防洪管理水平有待提高。目前各旗區城鎮防澇管理模式不明晰,存在城建和水務部門共同管理、城建和水務部門單獨管理、水務公司管理幾種模式,或管理機構不明確等問題。⑤城鎮還存在暴雨預測預警體系不完備,防洪排澇基層力量薄弱,防汛物料儲備不足,防災救災培訓演練不夠等問題。
3.2對鄂爾多斯市的啟示
鄂爾多斯市對城鎮防洪排澇和應急管理有迫切需求,應該以海綿城市理念為基礎,采取以下防洪排澇措施。①轉變城鎮防洪排澇觀念。要從單純城市排水轉變為滲、滯、蓄、凈、用、排等措施聯合將降雨就地消納和利用的應對理念,減少對自然環境的影響。②科學規劃城鎮。在規劃時,盡量保持場地開發后能維持原有的水文功能,提高土壤入滲能力,減少地表徑流;最大限度地保護原有的河流、湖泊、濕地、溝渠等不受開發活動影響,并修復已破壞的水生態環境;新建建筑雨水收集系統,綜合利用雨洪,調節城鎮地表徑流;水域治理時充分考慮河道的功能和水生態環境,盡量保留原有河道的自然形態,避免采取對其有重大影響的工程措施。③精細化設計城鎮“海綿體”。根據城鎮水文條件對河道、綠地、湖泊、濕地、溝渠、儲水池等“海綿體”進行精細化設計,通過改造道路、廣場、公園等,增加下滲,減少徑流;通過建設模塊式的雨水調蓄系統、地下水的調蓄池或者下沉式雨水調蓄廣場等設施,最大程度地把雨水保留下來。④提高防洪排澇管理水平。基于海綿城市理念的城鎮防洪排澇涉及城建、水務、環保、園林、國土等多部門,需要通過完善體制機制協調部門間關系。城鎮建設中應增加水務部門職能,如核發建設用地規劃許可證、城市排水許可證時需要經過水務部門核準。⑤應根據自然氣候、城市規模、蓄排水體系建設等因素的變化,不斷修訂完善城鎮防洪排澇應急預案,加大城鎮防洪知識宣傳教育和防汛救災演習等。
4結論
國外部分城市在完善法律法規基礎上,通過建設雨污分離的城市排水系統、建筑物雨水收集系統,嚴格控制建筑排水標準,廣泛使用透水磚,推廣屋頂綠化,加大生態建設等方式減少水災害和保護水生態。同時,非常重視公眾參與,采用稅收減免和補助津貼等政策鼓勵民眾建設節能型房屋,從而使雨水得到循環利用,從源頭控制徑流和污染,減少水災害。國內海綿城市建設試點主要通過制定管理辦法,編制建設規劃及“海綿體”設計指南,開展公園廣場、整體式雨水暗渠、水庫聯通工程、雨水收集調蓄設施等“海綿體”的建設改造,以及對“海綿體”的監測系統建設等方式建設海綿城市。鄂爾多斯市對城鎮防洪排澇和應急管理有迫切需求,應該以海綿城市理念為基礎,轉變城鎮防洪排澇觀念,通過科學規劃、精細化設計和建設城鎮“海綿體”,完善管理體制、應急預案等方式修復保護生態環境,實現城鎮與水和諧發展,從而達到防治城鎮洪水內澇的目的。
作者:周海光 路寧 閆江鴻 單位:鄂爾多斯市水利勘測設計院 鄂爾多斯市防汛抗旱指揮部辦公室 鄂爾多斯市水務局
參考文獻:
目前,我國99%的城市都是快排模式,雨水落到硬化地面只能從管道中集中快排。但是,強降雨一來就感覺修多大的管道都不夠用,而且許多嚴重缺水的城市就這么讓70%的雨水白白流失了。這個年均降雨量1935毫米、汛期暴雨集中的城區,一方面有26個易澇點,內澇嚴重;另一方面又嚴重缺水,70%以上的用水靠從區外調水。這說明城市排澇抗旱的思路必須調整,把雨水這個包袱變成城市解渴的財富。
【關鍵詞】海綿城市 排水 雨水 管網
1.海綿城市的概念
海綿城市是指城市能夠像海綿一樣,在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的"彈性",下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水"釋放"并加以利用。海綿城市建設應遵循生態優先等原則,將自然途徑與人工措施相結合,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積存、滲透和凈化,促進雨水資源的利用和生態環境保護。在海綿城市建設過程中,應統籌自然降水、地表水和地下水的系統性,協調給水、排水等水循環利用各環節,并考慮其復雜性和長期性。
建海綿城市就要有"海綿體"。城市"海綿體"既包括河、湖、池塘等水系,也包括綠地、花園、可滲透路面這樣的城市配套設施。雨水通過這些"海綿體"下滲、滯蓄、凈化、回用,最后剩余部分徑流通過管網、泵站外排,從而可有效提高城市排水系統的標準,緩減城市內澇的壓力。
海綿城市,能充分發揮城市綠地、道路、水系等對雨水吸納、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.海綿城市建設的要求
建設海綿城市,首先要扭轉觀念。傳統城市建設模式,處處是硬化路面。每逢大雨,主要依靠管渠、泵站等"灰色"設施來排水,以"快速排除"和"末端集中"控制為主要規劃設計理念,往往造成逢雨必澇,旱澇急轉。根據《海綿城市建設技術指南》,今后城市建設將強調優先利用植草溝、雨水花園、下沉式綠地等"綠色"措施來組織排水,以"慢排緩釋"和"源頭分散"控制為主要規劃設計理念。
城市不同,特點和優勢也不盡相同。因此打造"海綿城市"不能生硬照搬他人的經驗做法,而應在科學的規劃下,因地制宜采取符合自身特點的措施,才能真正發揮出海綿作用,從而改善城市的生態環境,提高民眾的生活質量
3.為什么要建設海綿城市
海綿城市就是比喻城市像海綿一樣,遇到有降雨時能夠就地或者就近吸收、存蓄、滲透、凈化雨水,補充地下水、調節水循環;在干旱缺水時有條件將蓄存的水釋放出來,并加以利用,從而讓水在城市中的遷移活動更加“自然”。
建設海綿城市,首先要扭轉觀念。傳統城市建設模式,處處是硬化路面。每逢大雨,主要依靠管渠、泵站等“灰色”設施來排水,以快速排除和末端集中控制為主要規劃設計理念,往往造成逢雨必澇,旱澇急轉。根據《指南》,今后的城市建設將強調優先利用植草溝、雨水花園、下沉式綠地等“綠色”措施來組織排水,以慢排緩釋和源頭分散控制為主要規劃設計理念。
建設海綿城市就要有“海綿體”。城市“海綿體”既包括河、湖、池塘等水系,也包括綠地、花園、可滲透路面這樣的城市配套設施。雨水通過這些“海綿體”下滲、滯蓄、凈化、回用,最后剩余部分徑流通過管網、泵站外排,從而可有效提高城市排水系統的標準,緩減城市內澇的壓力。
建設海綿城市,關鍵在于不斷擴大“海綿體”的規模并提升質量。
原有的“海綿體”要有效保護。過去,城市建設追求用地一馬平川,往往會填湖平壑。根據《指南》,各地應最大限度地保護原有的河湖、濕地、坑塘、溝渠等“海綿體”不受開發活動的影響;受到破壞的“海綿體”也應通過綜合運用物理、生物和生態等手段逐步修復,并維持一定比例的生態空間。
有條件的還應新建一定規模的“海綿體”。根據《指南》,海綿城市建設要以城市建筑、小區、道路、綠地與廣場等建設為載體。比如,讓城市屋頂“綠”起來,“綠色”屋頂在滯留雨水的同時還可以起到節能減排、緩解熱島效應的功效;道路、廣場可以采用透水鋪裝,特別是城市中的綠地應充分“沉下去”。
海綿城市經濟效益不可小覷
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。調蓄設施又往往與城市既有的綠地、園林、景觀水體相結合,‘凈增成本’比較低,還能大幅減少水環境污染治理費用,降低城市內澇造成的巨額損失。
對于老舊城區占比較大的特大型城市,建設海綿城市是否現實?中國城市規劃設計研究院城鎮水務與工程研究院副院長謝映霞認為,相對于新城區,老舊城區確實面臨空間條件有限、改造難度大等問題,但與建設大型地下調蓄池、大規模改造雨水管線等方案相比,多添置一些“海綿體”反而更具可行性。
在設計建設過程中,既有的老舊建筑可通過雨水管斷接技術,利用社區內部的花壇、綠地等空間布置雨水花園、下沉式綠地;市政道路可結合道路綠化帶、樹池等綠化空間布置生態樹池、植草溝等低影響開發設施;也可將老舊社區雨水管線接入周邊公園、水體、集中綠地。
4.海綿城市的發展將會促進的產業
1) 園林、生態修復產業
根據各個城市特點進行生態建設和修復是海綿城市的核心之處,直接對園林和生態修復產業產生大量需求。
2) 管道、滲水材料
海綿城市的宗旨在于最大可能的吸水、蓄水、滲水及凈水,前三者需要城市小區道路盡可能采用透水鋪裝,并完善配套的管網設施,這直接放大了透水混凝土及管材市場需求。
3) 市政工程及污水處理行業
海綿城市的宗旨在于最大可能的吸水、蓄水、滲水及凈水,整個排水系統的建設直接拉動市政工程的需求,同時凈水部分有一定程度的進入門檻。相信現有水務環保公司會憑借其工程建設以及污水處理的經驗優勢切入該市場。
5.海綿城市的建設展望
(1)城鎮是水體污染最重要的源頭,通過海綿城市建設使城市成為應對水污染的主戰場,是解決水資源短缺的希望之地。
(2)海綿城市)概念內涵仍在發展之中,創建具有中國特色的海綿城市理論、規范、標準任重道遠。住房和城鄉建設部已經頒布了海綿城市建設技術指南,但這還遠遠不夠,需要大家在實踐中不斷探索并適時修訂。
(3)海綿城市(低影響開發)規劃與智慧水務是協調海綿城市各單元有效運行的兩大系統工程。如果說海綿城市規劃是“推”,海綿智慧則是“拉”,“一推一拉”能夠將整個海綿系統有效地協調起來,既不產生浪費,也不至于出現信息孤島。因此,“一推一拉”兩大系統是非常重要的系統設計。
(4)要把海綿城市系統從大到小劃成四個子系統,即區域、城市、社區、建筑,這四層次系統低影響開發的側重點不同,需要上下結合推進系統創新。
參考文獻:
【1】仇保興:海綿城市(LID)的內涵、途徑與展望