邱舒婷 曾理 湯澤和
(1.溫州建正節(jié)能科技有限公司 浙江溫州 32500;2.溫州設計集團有限公司 浙江溫州 32500)
低影響開發(fā),英文全稱Low Impact Development(LID),是20世紀90年代末發(fā)展起來的一項城市雨水生態(tài)技術,主要內容包括下凹式綠地、雨水花園、屋頂綠化、透水路面和地下蓄滲等內容,做到原地收集、自然凈化、就近利用,回哺地下水。這一概念在國內被引申為“海綿城市”,即指利用LID技術使城市能夠像海綿一樣,在適應環(huán)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。
中國城鎮(zhèn)化建設的快速推進引起城鎮(zhèn)地表硬化的問題加劇,隨之而來的地表水體污染,地下水位下降、內澇、城市熱島效應等問題的日益凸顯?!昂>d城市”的概念在2012年一經提出就引起關注,經過2013年~2015年相關系列會議、文件、意見[1-3]的傳達和由城市內澇引起的公共事件在輿論上的影響,海綿城市建設在全國范圍內從政府到群眾都得到廣泛的重視。2017年的政府工作報告明確了海綿城市建設不僅僅限于試點城市,而是所有城市都應該重視的“里子工程”。
在海綿城市建設上,浙江省積極響應,極力推進。除嘉興、寧波等國家級海綿城市建設試點外,另外設置了紹興、衢州、蘭溪、溫嶺4個省級試點城市[4],并在全省開展海綿城市專項工作,本文要主探討溫嶺東部新區(qū)海綿城市建設階段性成果。
溫嶺市的東部新區(qū)原為海涂圍墾而成的海塘,現(xiàn)被定位為溫嶺市的“城市副中心、濱海生態(tài)城”[5],利用“后發(fā)優(yōu)勢”,在規(guī)劃階段引入LID理念,全域化推廣海綿城市建設[4,6]。
《海綿城市(LID)的內涵、途徑與展望》[7]中提出了建設海綿城市的3條途徑,即“區(qū)域水生態(tài)系統(tǒng)的保護和修復”“城市規(guī)劃區(qū)海綿城市設計與改造”以及“建筑雨水利用與中水回用”。
溫嶺東部新區(qū)根據自身“淤泥質土壤多,滲透性差,地下水位高,水面流動性差”[6,8]的自然條件和“治污水、排澇水”[8]的建設需求,在編制《東部新區(qū)總體規(guī)劃》《東部新區(qū)中區(qū)城市設計》《東部新區(qū)水系統(tǒng)綜合規(guī)劃》《溫嶺市東部新區(qū)生態(tài)化排水設計、施工及維護指南》《溫嶺市東部新區(qū)北區(qū)生態(tài)化排水方案》[5,9-10]等基礎上,于以上3條途徑分別推進海綿城市建設。
溫嶺灘涂資源豐富。圍墾灘涂在緩解土地資源緊張的同時,使得濕地面積大規(guī)模縮減,對生態(tài)環(huán)境帶來不利影響。為了保留濕地生物多樣性、重建濕地生態(tài)系統(tǒng),需在圍墾區(qū)內需保留12%的水面面積[12],用以進行合理的土地利用和生態(tài)規(guī)劃。
案例:龍門湖濕公園
龍門湖濕公園地位于溫嶺東部新區(qū)的南片,占地面積約5.76 km2,2014年被列入浙江省首批重要濕地名錄[9]。龍門湖濕地是灘涂圍墾產生的濕地,經過自然演替,下墊面以鹽生草甸和大水面為主,核心為龍門湖、圍墾沼澤和自然灘涂[11]。東部新區(qū)在規(guī)劃之初就把一批洼地、海溝和濕地劃入保護范圍,通過建設人工濕地,修復生態(tài)濕地[8],將龍門湖濕地公園整合成水廠養(yǎng)殖園區(qū)和人工海水凈化濕地,使其兼有了改善土壤鹽堿度和雨洪調蓄的功能,并為野生鳥類提供棲息地[9-11]。
2018年12月11~12日,由先進焊接與連接國家重點實驗室(哈爾濱工業(yè)大學)、廣州亨龍智能裝備股份有限公司主辦,中國焊接學會、美國焊接學會和廣東省焊接研究所協(xié)辦的“國際金屬先進連接技術亨龍論壇”在中國廣州隆重舉行。國內外知名學者專家、行業(yè)翹楚近250人與會,共同集思廣益,對本領域的理論、工業(yè)技術、智能裝備和應用場合的最新進展進行全方位審視、多角度而深入地探討,促進本行業(yè)技術的進步、產品的創(chuàng)新和行業(yè)學術的發(fā)展。
2011年12月,溫嶺東部新區(qū)按照LID要求,啟動了第一條3.9 km長的海綿型道路建設[9],隨著海綿城市建設在全國范圍的深入開展,東部新區(qū)要求對全區(qū)的主干道實施生態(tài)化排水設計,不僅新開工道路全部按照“海綿”道路標準實施,還對已建的例如港灣大道、松航中路、中小企業(yè)孵化園一期等進行生態(tài)化排水改造[5,9]。
案例:金塘北路
金塘北路位于東部新區(qū)北片區(qū)域,全長約4300m,橫跨8個街道。
該道路的LID設計是在機動車道與非機動車道之間設置有8.5m寬的下凹綠地,非機動車道兩側是排水渠。生態(tài)植草溝構成一條綠色蓄水帶,由道路產生的徑流通過下凹綠化帶進入綠化帶下的沙石過濾層,超過生態(tài)植草溝的徑流通過溢流管道排入河道[10-12]。
通過實地監(jiān)測金塘北路的降雨、街塵、徑流以及進出水污染物等數(shù)據并與無LID設施的參照物進行對比研究發(fā)現(xiàn)[12]:LID設施能夠有效降低街塵,削減雨水沖刷的固體懸浮物,有一定徑流控制能力,并對小于10μm 和大于250μm的顆粒物去除率較高。
溫嶺市雨水資源較為豐富,年平均降水量超過1600mm[10,13]。與此同時,溫嶺市人均水資源占有量不足全國人均占有量的30%,V類和劣V類水質占河道水的76.62%[13],存在人均水資源偏低、無過境水量可利用、地下水超采和河網水源污染嚴重等資源性缺水和污染性缺水的問題[14]。溫嶺市年均靠水庫積存雨水不到2億m3,而可利用雨水資源達8.146億m3[10],雨水回用在溫嶺地區(qū)具有非常大的潛力。
案例:浙江金鴻食品機械有限公司
溫嶺東部新區(qū)在規(guī)劃階段優(yōu)先布局海綿城市建設,并采取系統(tǒng)性措施,包括[5]:①將構建LID雨水系統(tǒng)作為與新入區(qū)企業(yè)簽訂土地出讓合同的條款之一;②對企業(yè)LID設施設計、建設采取獎勵措施;③推進所有工業(yè)廠區(qū)和政府公用設施建設 “雨水花園”和生態(tài)化集水系統(tǒng)。在這些措施的推動下,溫嶺東部新區(qū)先后建設完成長達25km的海綿型道路、濕地公園、產業(yè)園區(qū)、政府辦公區(qū)、中小學校園等不同類型的“海綿”項目[9]。
從匯水源頭,到徑流過程,再到生態(tài)河道和濕地公園的末端,形成完整的水資源循環(huán)和利用鏈條,并實現(xiàn)包括景觀游憩、環(huán)境教育等在內的人文互動體驗[9]。這讓LID設施的價值不僅是停留在工程上,而是有機融入市民生活,令溫嶺東部新區(qū)真正成為一座“海綿城市”。
成本問題一直是困擾海綿城市建設的一大難點,也是實際工程推廣中遇到的最根本的問題。住房和城鄉(xiāng)建設部的統(tǒng)計數(shù)據顯示,海綿城市建設投資約為1~1.5億元/m2,這也是不少海綿城市試點獲得財政補貼依據性數(shù)據。
佘依爽等人[9]認為,海綿城市建設的成本問題中 “最難改變的是觀念”,并描述了溫嶺當?shù)毓賳T對海綿市政項目的成本估算“……據蔣召華估算,就達到各項生態(tài)化數(shù)據要求的市政項目而言,其建設成本反而比傳統(tǒng)做法下降了7%”。
浙江金鴻食品機械有限公司廠區(qū)的雨水回用設施規(guī)模較大,一直被作為典型案例反復宣傳,在多個關于溫嶺海綿城市建設的文獻中被提及[5,9-10]。對于這一案例,不同文獻通過計算都得出了5年回收成本的結論[9-10],但其采用的計算數(shù)據彼此矛盾,而且均未考慮利率因素以及設備和人員的維護成本。因此,通過文獻中“5年收回成本”的結論,基本上可以得出“5年無法收回成本”的推測。
以上可以看出,海綿城市建設可能在市政項目上有較小的節(jié)約,但對于企業(yè)單位短期內仍存在一定負擔。政府在宣傳中,肯定海綿城市建設長期的經濟效益和生態(tài)效益的同時,不可忽視短期的經濟效益對企業(yè)的驅動作用。
從2015年到2017年5月,東部新區(qū)建成雨水生態(tài)化利用系統(tǒng)的企業(yè)從6家增長到28家,有效雨水收集容積從6900m3上升到1萬余m3,年可利用雨水超過6萬t,另有24家企業(yè)已完成方案設計并正在建設[9-10]。
以上數(shù)據表明,溫嶺東部新區(qū)的海綿城市建設規(guī)模和數(shù)量都在迅速擴大但是雨水收集有效容積增長較小,年可利用雨水基本沒有變化。這個變化的趨勢提示后續(xù)大量的雨水回用系統(tǒng)應用規(guī)模較小,或者可能存在應付政策、設備空置等其他問題。
溫嶺東部新區(qū)的雨水回用潛力巨大,但雨水回用系統(tǒng)如無一定規(guī)模,其設備購置和維護費用就難以被節(jié)約的水費覆蓋,回到成本問題上來影響企業(yè)的積極性,不利于海綿城市建設的繼續(xù)推進。
每個城市環(huán)境特點不同,潛力和優(yōu)勢也不同,“海綿城市”建設不是簡單的堆砌技術。溫嶺地區(qū)雨水回用潛力巨大,而東部新區(qū)環(huán)境特點是“淤泥質土壤多,滲透性差,地下水位高,水面流動性差”[8,11]。
在溫嶺東部新區(qū)海綿城市建設中,一方面,回哺地下水的LID措施,如“雨水花園”“下凹綠地”等,需要更多的權衡考慮,避免其他城市發(fā)生過的“雨水池”變“臭水溝”“滋養(yǎng)花草”變“滋養(yǎng)蚊蟲”等問題困擾居民生活。另一方面,對地塊面積較大、雜項用水量較多的建設項目,應加大雨水回用設施的推廣力度和政策優(yōu)惠,使雨水回用產生一定規(guī)模效應,縮短成本回收時間。
溫嶺東部新區(qū)以規(guī)劃優(yōu)先,猶如白紙作畫,分別從“區(qū)域水生態(tài)系統(tǒng)的保護和修復”“城市規(guī)劃區(qū)海綿城市設計與改造”和“建筑雨水利用與中水回用”3個方面齊頭并進,得以更系統(tǒng)更規(guī)?;赝七M海綿城市建設,讓LID設施在東部新區(qū)全面開花,并有機融入市民生活,讓溫嶺東部新區(qū)真正成為一座“海綿城市”。同時,溫嶺海綿城市建設過程中可能存在成本回收和設施落地這類常見問題,未來溫嶺東部新區(qū)需因地制宜權衡考慮不同作用的LID措施的應用。