高睿陽
摘? ? 要:本文以解決城市缺水問題,必須順應(yīng)自然,要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來,優(yōu)先考慮更多利用自然力量排水,建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市。
關(guān)鍵詞:海綿城市;自然和諧;綠色建筑;生態(tài)節(jié)能
1? 前言
在城鎮(zhèn)化的大背景下,我國每年有一千多萬人進城,新建成的建筑相當(dāng)于世界建筑總量的一半。在這種情況下,如果不引進海綿城市的建設(shè)模式,我國的城市地表徑流量就會大幅度增加,從而引發(fā)洪澇積水、河流水系生態(tài)惡化、水污染加劇等問題。
海綿城市就像一塊海綿那樣,能把雨水留住,讓水循環(huán)利用起來,把初期雨水徑流的污染削減掉。本文介紹海綿城市的基本內(nèi)涵、實現(xiàn)海綿城市途徑、并對深化海綿城市建設(shè)的新技術(shù)作了展望。
2? 海綿城市的四項基本內(nèi)涵
2.1? 海綿城市的本質(zhì)——解決城鎮(zhèn)化與資源環(huán)境的協(xié)調(diào)和諧
海綿城市的本質(zhì)是改變傳統(tǒng)城市建設(shè)理念,實現(xiàn)與資源環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。在“成功的”工業(yè)文明達(dá)到頂峰時,人們習(xí)慣于戰(zhàn)勝自然、超越自然、改造自然的城市建設(shè)模式,結(jié)果造成嚴(yán)重的城市病和生態(tài)危機;而海綿城市遵循的是順應(yīng)自然、與自然和諧共處的低影響發(fā)展模式。傳統(tǒng)城市利用土地進行高強度開發(fā),海綿城市實現(xiàn)人與自然、土地利用、水環(huán)境、水循環(huán)的和諧共處;傳統(tǒng)城市開發(fā)方式改變了原有的水生態(tài),海綿城市則保護原有的水生態(tài);傳統(tǒng)城市的建設(shè)模式是粗放式的,海綿城市對周邊水生態(tài)環(huán)境則是低影響的;傳統(tǒng)城市建成后,地表徑流量大幅增加,海綿城市建成后地表徑流量能保持不變。因此,海綿城市建設(shè)又被稱為低影響設(shè)計和低影響開發(fā)(Low impact design or development, LID)。
2.2? 海綿城市的目標(biāo)——讓城市“彈性適應(yīng)”環(huán)境變化與自然災(zāi)害
一是保護原有水生態(tài)系統(tǒng)。通過科學(xué)合理劃定城市的藍(lán)線、綠線等開發(fā)邊界和保護區(qū)域,最大限度地保護原有河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠、樹林、公園草地等生態(tài)體系,維持城市開發(fā)前的自然水文特征。
二是恢復(fù)被破壞水生態(tài)。對傳統(tǒng)粗放城市建設(shè)模式下已經(jīng)受到破壞的城市綠地、水體、濕地等,綜合運用物理、生物和生態(tài)等的技術(shù)手段,使其水文循環(huán)特征和生態(tài)功能逐步得以恢復(fù)和修復(fù),并維持一定比例的城市生態(tài)空間,促進城市生態(tài)多樣性提升。我國很多地方結(jié)合點源污水治理的同時推行“河長制”,治理水污染,改善水生態(tài),起到了很好的效果。
三是推行低影響開發(fā)。在城市開發(fā)建設(shè)過程中,合理控制開發(fā)強度,減少對城市原有水生態(tài)環(huán)境的破壞。留足生態(tài)用地,適當(dāng)開挖河湖溝渠,增加水域面積。此外,從建筑設(shè)計始,全面采用屋頂綠化、可滲透路面、人工濕地等促進雨水積存凈化。據(jù)美國波特蘭大學(xué)“無限綠色屋頂小組”(Green roofs unlimited)對占地723 acre(1 acre=0.004047km2)的波特蘭商業(yè)區(qū)進行分析,將219 acre的屋頂空間——即1/3商業(yè)區(qū)修建成綠色屋頂,就可截留60%的降雨,每年將保持約6700萬gal(1 gal≈3.79 L)的雨水,可以減少溢流量的11%~15%。
四是通過種種低影響措施及其系統(tǒng)組合有效減少地表水徑流量,減輕暴雨對城市運行的影響。
2.3? 轉(zhuǎn)變排水防澇思路
傳統(tǒng)的市政模式認(rèn)為,雨水排得越多、越快、越通暢越好,這種“快排式”的傳統(tǒng)模式?jīng)]有考慮水的循環(huán)利用。海綿城市遵循“滲、滯、蓄、凈、用、排”的六字方針,把雨水的滲透、滯留、集蓄、凈化、循環(huán)使用和排水密切結(jié)合,統(tǒng)籌考慮內(nèi)澇防治、徑流污染控制、雨水資源化利用和水生態(tài)修復(fù)等多個目標(biāo)。具體技術(shù)方面,有很多成熟的工藝手段,可通過城市基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃、設(shè)計及其空間布局來實現(xiàn)??傊?,只要能夠把上述六字方針落到實處,城市地表水的年徑流量就會大幅下降。經(jīng)驗表明:在正常的氣侯條件下,典型海綿城市可以截流80%以上的雨水。
2.4? 開發(fā)前后的水文特征基本不變
通過海綿城市的建設(shè),可以實現(xiàn)開發(fā)前后徑流量總量和峰值流量保持不變,在滲透、調(diào)節(jié)、儲存等諸方面的作用下,徑流峰值的出現(xiàn)時間也可以基本保持不變。水文特征的穩(wěn)定可以通過對源頭削減、過程控制和末端處理來實現(xiàn)。
3? 建設(shè)海綿城市的三種途徑。
3.1? 區(qū)域水生態(tài)系統(tǒng)的保護和修復(fù)
首先,識別生態(tài)斑塊。一般來說,城市周邊的生態(tài)斑塊按地貌特征可分為三類:第一類是森林草甸,第二類是河流湖泊和濕地或者水源的涵養(yǎng)區(qū),第三類是農(nóng)田和原野。各斑塊內(nèi)的結(jié)構(gòu)特征并非一定具有單一類型,大多呈混合交融的狀態(tài)。按功能來劃分可將其分為重要生物棲息地、珍稀動植物保護區(qū)、自然遺產(chǎn)及景觀資源分布區(qū)、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險識別區(qū)和水資源保護區(qū)等。凡是對地表徑流量產(chǎn)生重大影響的自然斑塊和自然水系,均可納入水資源生態(tài)斑塊,對水文影響最大的斑塊需要嚴(yán)加識別和保護。
第二,構(gòu)建生態(tài)廊道。生態(tài)廊道起到對各生態(tài)斑塊進行聯(lián)系或區(qū)別的功能。通過分別對各斑塊與廊道進行綜合評價與優(yōu)化,使分散的、破碎的斑塊有機地聯(lián)系在一起,成為更具規(guī)模和多樣性的生物棲息地和水生態(tài)水資源涵養(yǎng)區(qū),為生物遷移、水資源調(diào)節(jié)提供必要的通道與網(wǎng)絡(luò)。這涉及到水文條件的保持和水的循環(huán)利用,尤其是調(diào)峰技術(shù)和污染控制技術(shù)。
第三,劃定全規(guī)劃區(qū)的藍(lán)線與綠線。在規(guī)劃區(qū)范圍之內(nèi)嚴(yán)格實施藍(lán)線和綠線控制,能有保護重要的坑塘、濕地、園林等水生態(tài)敏感地區(qū),維持其水的涵養(yǎng)性能。同時,在城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)過程中,實現(xiàn)寬廣的農(nóng)村原野和緊湊的城市和諧并存,人與自然和諧共處,這是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展重要的、甚至是唯一的手段。
第四,水生態(tài)環(huán)境的修復(fù)。這種修復(fù)立足于凈化原有的水體,通過截污、底泥疏浚構(gòu)建人工濕地、生態(tài)砌岸和培育水生物種等技術(shù)手段,將劣Ⅴ類水提升到具有一定自凈能力的Ⅳ類水水平,或?qū)ⅱ纛愃嵘舰箢愃健?/p>
第五,建設(shè)人工濕地。濕地是城市之腎,保護自然濕地,因地制宜建設(shè)人工濕地,對于維護城市生態(tài)環(huán)境具有重要意義。
3.2? 城市規(guī)劃區(qū)海綿城市設(shè)計與改造
第一層次是城市總體規(guī)劃。要強調(diào)自然水文條件的保護、自然斑塊的利用、緊湊式的開發(fā)等方略。還必須因地制宜確定城市年徑流總量控制率等控制目標(biāo),明確城市低影響開發(fā)的實施策略、原則和重點實施區(qū)域,并將有關(guān)要求和內(nèi)容納入城市水系、排水防澇、綠地系統(tǒng)、道路交通等相關(guān)專項或?qū)I(yè)規(guī)劃。
第二層次是專項規(guī)劃。包括城市水系統(tǒng)、綠地系統(tǒng)、道路交通等基礎(chǔ)設(shè)施專項規(guī)劃。其中,城市水系統(tǒng)規(guī)劃涉及到供水、節(jié)水、污水(再生利用)、排水(防澇)、藍(lán)線等要素;綠色建筑方面,由于節(jié)水占了較大比重,綠色建筑也被稱之為海綿建筑,并把綠色建筑的實施納入到海綿城市發(fā)展戰(zhàn)略之中。城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃應(yīng)在滿足綠地生態(tài)、景觀、游憩等基本功能的前提下,合理地預(yù)留空間,并為豐富生物種類創(chuàng)造條件,對綠地自身及周邊硬化區(qū)域的雨水徑流進行滲透、調(diào)蓄、凈化,并與城市雨水管渠系統(tǒng)、超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng)相銜接。道路交通專項規(guī)劃,要協(xié)調(diào)道路紅線內(nèi)外用地空間布局與豎向,利用不同等級道路的綠化帶、車行道、人行道和停車場建設(shè)雨水滯留滲設(shè)施,實現(xiàn)道路低影響開發(fā)控制目標(biāo)。
4? 結(jié)語
總之,通過建立尊重自然、順應(yīng)自然的低影響開發(fā)模式,是系統(tǒng)地解決城市水安全、水資源、水環(huán)境問題的有效措施。通過“自然積存”,來實現(xiàn)削峰調(diào)蓄,控制徑流量;通過“自然滲透”,來恢復(fù)水生態(tài),修復(fù)水的自然循環(huán);通過“自然凈化”,來減少污染,實現(xiàn)水質(zhì)的改善,為水的循環(huán)利用奠定堅實的基礎(chǔ)。由此可見,海綿城市建設(shè)已經(jīng)成為未來城市建設(shè)發(fā)展的必然之路。
參考文獻:
[1] 仇保興《海綿城市(LID)的內(nèi)涵、途徑與展望》.