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海绵城市建设的内涵意义与途径

时间:2015/12/9 16:37:38   作者:鹿健   来源:绿建之窗   阅读:1800   评论:0
内容摘要:对海绵城市的水分特征与力学特征进行了研究,分析了建设海绵城市的意义,提出了对雨水径流的源头实施减控、建立滞流量控制设施的调控系统、健全组织机构等海绵城市的建设路径,以保护水资源,防治水污染。
【绿建之窗导读】:对海绵城市的水分特征与力学特征进行了研究,分析了建设海绵城市的意义,提出了对雨水径流的源头实施减控、建立滞流量控制设施的调控系统、健全组织机构等海绵城市的建设路径,以保护水资源,防治水污染。  
 
    建设“海绵城市”的意义

    1) 建设海绵城市有利于城市生态环境的改善。海绵城市强调增加绿地,降低城市地面的硬化比例。有研究表明,城市地面硬化直接阻断了雨水补给地下水的途径,使地下水水位难以回升。通过海绵城市的建设,可以增加城市绿色空间,收集并处理雨洪水,这些被处理过的水可以用于生产和生活,或者作为景观用水,补给地下水等,从而改善城市生态环境。可以说,海绵城市建设的实施为构建绿色美好家园做出了突出的贡献。

    2) 海绵城市建设有利于降低城市建设成本。海绵城市建设非常注重对天然水系的保护利用,城市肌体中既有的园林、绿地、湿地及景观水体往往与水利调蓄设施结合起来共同构筑城市的防排水体系,减少给排水管道混凝土的工程量,降低城市市政建设、运营、维护费用。此外,建设海绵城市减少城市水灾,降低水灾经济损失及治理水环境污染的费用,经济效益显著。

    3) 海绵城市建设可以减少城市内涝的发生。近几年,随着快速城镇化,城市不透水的面积迅速增加,导致地面径流汇集速度增快,洪峰流量加大,出现时间提前,增加了洪水的灾害性,并常常引起城市排水系统的水力过载,导致城市内涝的发生。据有关统计,目前全国642 座有防洪任务的城市中仍有340 座没有达到国家规定的防洪标准,特别是非农业人口150 万人以上的34 座特大城市中仅有7 座达到防洪标准,一些新兴的经济开发区和新城市的防洪工程建设严重滞后。通过海绵城市建设,将防、排、渗、蓄、滞等措施有机结合,将极大地减轻城市防洪排涝的压力,有效减少城市洪涝灾害发生频率和损失。通过海绵城市的建设,将防、排、蓄、渗、滞等措施合理地结合起来,大大减轻城市防洪排涝的压力,有利于减少城市洪涝灾害的发生,维护城市居民安定的生活环境。

    4) 海绵城市建设一定程度上解决了城市水资源短缺的问题。自20 世纪70 年代以来,我国城镇化速度越来越快,随着城市人口不断增多,城镇化水平不断提高,许多城市水资源匮乏的问题日益突出。海绵城市建设为解决城市水资源供需矛盾提供了新的思路。通过海绵城市建设,可以实现自然生态雨水的有效利用,在一定程度上缓解城市水资源短缺的压力。

    5) 海绵城市建设的理念为城市老旧城区“海绵体”建设提供了新思路。大中型城市老旧城区占地面积比较大,与新城区相比,老旧城区的洪涝灾害、雨水径流污染、水资源匮乏等问题更为严重,同时改造老旧城区受限于有限的空间条件、繁重的交通压力等问题。相较于建造大型雨水调蓄设施、大规模改造既有雨水管线等方案,设置、疏通一些城市“海绵体”是一个较经济合理的措施。

    “海绵城市”建设的路径选择

    1 理念和方式转变

    城市建设是一个系统工程,采用单一目标的工程措施很难来解决城市中诸如干旱、雨涝、地下水漏斗下降、水体受到污染、生物栖息地消失及城市绿地减少等问题。而应强调人水共生的理念,用系统和整合的方法、技术,来解决城市中面临的突出生态问题。建设海绵城市应采用全面的生态系统价值理念,舍弃功利主狭隘的价值观; 就地解决水生态、水安全问题,而不是将其迁移给异地; 弹性滞蓄,而非刚性排泄。

    2 对雨水径流的源头实施减控

    从我国的实际情况看,当前我国各城市的防洪工程还是比较完善,城市的排水网络也有一定的基础,对于一般的降雨能够起到较好的控制作用,但是对于超过城市排水设施能力的大规模降雨则是力不从心。因此,需要对雨水径流的源头实施减控。除了基本的防洪工程建设之外,还需要建设包括入渗地下、收集回用和调控排放,包含了通常所说的“渗、蓄、用、滞、调、排”系统。海绵城市建设实质是控制径流,降低产汇流是海绵城市建设的关键,建设用地量大的地方也是雨水产汇流最集中的地方。场地建设、道路是降雨产汇流的主要源头,需强化源头减排的约束要求。无论公园绿地、住区绿地还是单位庭院在新建、改建过程中均应建设雨洪利用设施即渗透井和渗水边沟等调蓄设施; 园路及铺装场地的面积大小要保证有足够的绿地吸收雨水,尽量使用透水材料及透水施工工艺; 采用渗透型雨水积蓄池、水旱两宜型雨水花园。

    3 建立滞流量控制设施的调控排放措施

    通过流量控制器和调节空间,将来自不同下垫面的降雨径流控制在要求的范围内,从而减轻外部市政管网的排水压力。如建设屋顶滞蓄排放系统,即在具备足够承载能力及防渗漏能力较强的大型建筑的屋面,通过建设限流、滞流措施,将降雨暂时滞留在屋面或房顶,或是通过限流的方式让降水较少地排入城市管道。这种方式在我国的南方城市可以较多地使用。还可以通过建设雨养型的屋顶绿化系统,将降雨就地消化在该绿化系统中。换言之,就是在屋顶上建设不需要其他水资源灌溉的、完全依靠降雨的屋顶植物生长绿化系统。在满足道路交通安全等基本功能的基础上,还可以结合行道绿化和道路排水的要求,沿线布局渗、滞、蓄、净、用、排的雨洪控制与利用设施。

    4 健全组织机构,维护良好的生态环境

    海绵城市的建设涵盖政府多个职能部门,具体涉及规划、建设、交通、市政、水务、园林、财政、国土、发改、环保等多个部门。然而目前城市管理体制碎片化问题非常突出,各司其政、政出多门,导致政府管理的不协调。建设海绵城市一定要健全组织机构,促进不同部门之间的协作,明确海绵城市建设的实施策略、原则和重点。在此基础上,共同维护城市良好的生态环境。雨水是城市建设宝贵的资源而不是负担。海绵城市建设的根本出路应是从破坏生态向恢复生态转变。湖泊、河流、沟渠、湿地等水生态敏感区在城市开发建设过程中应受到应有的保护; 总规应明确水面率、绿地率以及径流控制率; 专项规划中要反映总规的相关指标,如透水铺装、植被草沟等; 控规中规划控制指标应涵盖区域透水面积比例等。通过建设低影响的开发设施、控制城市径流污染、削减径流量、补充地下水等措施来实现雨水自然顺畅渗透和可持续循环,维护城市良好的生态功能。

    5 因地制宜,形成弹性城市

    我国幅员辽阔,各地自然地理、地质、地貌等条件各异,河流水文的特征、水资源禀赋状况及降雨的规律性不同,内涝防治与水环境保护要求等也不一致,所以应当科学界定海绵城市建设控制目标与指标,因地制宜的选择低影响开发措施及其系统组合。在此基础上可以引入弹性城市的概念。所谓弹性城市( resilientcity) ,是指城市能够及时、准确的影响灾害并能够从灾害中恢复,将自然灾害对公共安全及经济损失的影响降到最低的建设理念。从水资源利用的角度看,弹性城市就是促进水资源的循环多次利用,以此解决水危机。一旦建设起来,每利用一次就相当于增加了一倍的水资源,如果通过建设反渗透技术,就可以达到水资源的多次利用,这样城市发展与水资源的矛盾就可以得到解决,实现了“水资源的弹性”发展。

    结语

    近年来有很多城市不是干旱就是内涝频频发生水灾害的现象,引发我们深刻思考城市水危机的发生。直接通过排水系统排走雨水等未合理利用雨水资源的做法是城市水资源短缺的一个重要因素,而较低设计标准的排水设施及缺失的城市排涝标准体系直接造成了暴雨时积水严重,产生洪涝灾害,从而加剧了城市缺水,水污染以及恶化脆弱的生态环境等问题。建设海绵城市是一项系统工程,不仅包括城市雨水利用系统的多层次工程性措施,还包括城市雨洪利用方面的一些非工程性措施。海绵城市建设基于“源头减排、过程控制、系统治理”的建设理念,通过“规划引领、生态优先、安全为重、因地制宜、统筹建设”的原则,全面综合地解决了城市开发建设进程中面临的水污染、水环境、水生态、水安全等问题。海绵城市建设对于指导新时期城镇化发展道路,提升我国城镇化质量和生态文明建设水平具有重要作用。海绵城市还是一个长期的过程,需要在当前实践经验上,长时间的积极探索才能日趋完善。

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