王磊之,云兆得,胡慶芳,李伶杰,王銀堂,熊 文
(1.南京水利科學(xué)研究院水文水資源與水利工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 南京 210029;2.長(zhǎng)江保護(hù)與綠色發(fā)展研究院,江蘇 南京 210098; 3.河海大學(xué)水文水資源學(xué)院,江蘇 南京 210098;4.南京國(guó)環(huán)科技股份有限公司,江蘇 南京 210018)
城鎮(zhèn)化是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì),也是現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。在城鎮(zhèn)化快速推進(jìn)的同時(shí),人口膨脹、產(chǎn)業(yè)集中對(duì)資源和環(huán)境也產(chǎn)生了重大影響,城市水資源、水環(huán)境所受負(fù)面影響也日益增長(zhǎng)[1]:一是河湖水系格局變化和不透水面積增加造成的城市內(nèi)澇災(zāi)害;二是污染物的大量排放造成的水污染;三是水資源供需壓力造成的地下水過(guò)度開(kāi)采和水資源短缺[2]。例如:2016年和2018年,受連續(xù)強(qiáng)降水影響,法國(guó)巴黎塞納河及其支流水位不斷上漲,沿線市鎮(zhèn)發(fā)生內(nèi)澇,損失慘重[3-4];在澳大利亞布魯斯班(Brisbane),由于城市沿河發(fā)展,城市周邊的垃圾填埋場(chǎng)、老工業(yè)區(qū)的廢物排放給河流水體造成了嚴(yán)重污染[5];我國(guó)2010—2016年平均每年有超過(guò)180座城市發(fā)生內(nèi)澇[6],在華北地區(qū),經(jīng)濟(jì)社會(huì)取用水遠(yuǎn)大于其資源承載能力,長(zhǎng)期過(guò)度開(kāi)采導(dǎo)致地下水位持續(xù)下降、地面沉降嚴(yán)重等問(wèn)題[7]。這些問(wèn)題相互交織,進(jìn)一步制約了城市的可持續(xù)發(fā)展。
作為城鎮(zhèn)化發(fā)展的先行者,自20世紀(jì)70年代起,西方國(guó)家開(kāi)始率先嘗試解決城鎮(zhèn)化進(jìn)程中面臨的水資源、水環(huán)境問(wèn)題,并在實(shí)踐中形成了較為完整、成熟的城市雨洪管理體系。其中,美國(guó)多目標(biāo)、可持續(xù)的低影響開(kāi)發(fā)(low impact development, LID)理念通過(guò)維持場(chǎng)地開(kāi)發(fā)前后的雨水徑流量,減輕了不透水面積增加帶來(lái)的負(fù)面影響,從而減少城市內(nèi)澇和徑流污染[8];英國(guó)可持續(xù)排水系統(tǒng)(sustainable urban drainage system, SUDS)則提倡以接近自然水循環(huán)的方式管理地表徑流[9];澳大利亞水敏性城市設(shè)計(jì)(water sensitive urban design, WSUD)[8]分別以減少面源污染、提升雨水利用率為重點(diǎn),將可持續(xù)管理與城市規(guī)劃設(shè)計(jì)相融合;新加坡ABC(active、 beautiful、 clean)水計(jì)劃則在注重雨水資源收集與質(zhì)量的同時(shí)強(qiáng)調(diào)居民環(huán)保意識(shí)和與城市景觀的結(jié)合[10]。在西方國(guó)家雨洪管理模式的影響下,我國(guó)也逐步構(gòu)建了相應(yīng)的城市雨洪管理模式——海綿城市。然而,由于我國(guó)海綿城市建設(shè)處于起步階段,存在理念受限、技術(shù)不成熟、指標(biāo)體系不完善等問(wèn)題,一些地方海綿城市控制指標(biāo)體系大量借鑒甚至照搬其他地區(qū)的指標(biāo)而缺乏因地制宜的考慮[11],加之我國(guó)城市建設(shè)早期防洪排澇工程建設(shè)欠賬較多[12],且我國(guó)城市水問(wèn)題具有深刻的復(fù)雜性[13],這一系列原因使得我國(guó)海綿城市建設(shè)效果受到一定制約。因此,研究國(guó)外城市雨洪管理指標(biāo)體系,對(duì)于完善、彌補(bǔ)我國(guó)海綿城市控制指標(biāo)體系具有重要借鑒和參考作用[14]。
近年來(lái),海綿城市建設(shè)成為眾多行業(yè)和科技領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一,許多學(xué)者開(kāi)展了對(duì)海綿城市控制指標(biāo)的討論和探索,如馬越等[15]對(duì)海綿城市建設(shè)體系涉水核心指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)分析和解釋,張辰等[16]提出從宏觀、中觀、微觀3個(gè)層次構(gòu)建海綿城市控制指標(biāo)體系并運(yùn)用于上海市海綿城市建設(shè)。除針對(duì)全局指標(biāo)體系的研究之外,也有部分學(xué)者針對(duì)其中的某一類指標(biāo)開(kāi)展了詳細(xì)深入的探討,如王虹等[17]深入解析、比較了中美兩國(guó)在徑流控制指標(biāo)上的異同,沈才華等[18]針對(duì)內(nèi)澇指標(biāo)提出了一種基于內(nèi)澇勢(shì)沖量的評(píng)價(jià)方法,仇保興[19]提出了新的海綿城市控制指標(biāo)——碳排放量。目前對(duì)城市雨洪管理指標(biāo)開(kāi)展的梳理和分析更多是針對(duì)其中的某一方面,而對(duì)于指標(biāo)體系開(kāi)展的系統(tǒng)分析和比較依然鮮見(jiàn)。本文結(jié)合現(xiàn)有文獻(xiàn)及案例,對(duì)國(guó)內(nèi)外城市雨洪管理指標(biāo)體系進(jìn)行細(xì)致梳理和總結(jié)對(duì)比,力圖找出我國(guó)城市雨洪管理指標(biāo)體系存在的短板,并提出相應(yīng)的改進(jìn)建議。
a.美國(guó)。美國(guó)早期城市雨洪管理著重于徑流峰值控制,近年來(lái)隨著徑流總量控制理念逐漸推廣,美國(guó)多個(gè)州及地方政府在雨洪管理法規(guī)中也提出了徑流總量控制標(biāo)準(zhǔn),并進(jìn)一步將其劃分成為降雨入滲、面源污染、河道侵蝕控制指標(biāo)[17]。降雨入滲控制指標(biāo)旨在緩解不透水地面對(duì)雨水徑流的阻隔而影響地下水、河川基流的補(bǔ)充等問(wèn)題;面源污染控制指標(biāo)側(cè)重于減輕城市發(fā)展過(guò)程對(duì)河湖等受納水體的污染作用;河道侵蝕控制指標(biāo)的目的在于保護(hù)河湖水系以及沿岸涉水建筑物,減少泥沙運(yùn)移。美國(guó)城市洪澇防護(hù)控制指標(biāo)分為小量級(jí)洪水控制指標(biāo)和極端洪水控制指標(biāo),小量級(jí)洪水控制指標(biāo)要求根據(jù)城市和下游洪水風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估而定,而極端洪水控制指標(biāo)則要求根據(jù)下游洪水風(fēng)險(xiǎn)模擬結(jié)果而定,不僅如此,極端洪水控制指標(biāo)對(duì)其洪峰值也給出了相對(duì)明確的要求[17]。
b.英國(guó)。為解決洪澇多發(fā)、水污染嚴(yán)重等問(wèn)題,英國(guó)將排水體制和系統(tǒng)與長(zhǎng)期的環(huán)境現(xiàn)狀和社會(huì)因素相結(jié)合,逐步建立了SUDS,以自然水循環(huán)的方式管理地表徑流。SUDS的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)主要考慮水力、水質(zhì)、舒適和生態(tài)4類控制指標(biāo)。其中水力指標(biāo)更偏向于防洪排澇安全,追求將一次降水過(guò)程產(chǎn)生的徑流儲(chǔ)存或排空,同時(shí)防止下游渠道河堤侵蝕,保證不引發(fā)其他受水河道的洪水風(fēng)險(xiǎn)。水質(zhì)指標(biāo)的制定目的是保護(hù)受水區(qū)河道免受徑流污染。除重點(diǎn)考慮上述洪澇控制指標(biāo)和徑流污染控制指標(biāo)之外,在設(shè)計(jì)指標(biāo)中,SUDS還重點(diǎn)將視覺(jué)美觀、安全性以及生態(tài)效益等理念融入了指標(biāo)體系,其中視覺(jué)美觀和安全性指標(biāo)充分考慮了池塘和濕地等對(duì)居民生命健康安全的影響,生態(tài)效益指標(biāo)則通過(guò)采用原生種植、創(chuàng)建棲息地等方式,加強(qiáng)生物的多樣性保護(hù),更側(cè)重于人與自然和諧相處。
c.澳大利亞。澳大利亞對(duì)水問(wèn)題的關(guān)注源自水對(duì)人們生活的影響,其關(guān)注點(diǎn)同樣在水體污染、水資源短缺和城市內(nèi)澇等方面。與其他國(guó)家不同的是,WSUD是將城市設(shè)計(jì)與雨水管理相結(jié)合,為城市解決水問(wèn)題提供整合管理的整體性、綜合性解決方案[20]。WSUD的指標(biāo)主要體現(xiàn)在水質(zhì)、水量、供水、設(shè)施、功能5個(gè)方面,其首要目標(biāo)是水質(zhì)控制、雨洪水量控制以及雨水再利用,對(duì)應(yīng)的是水質(zhì)、水量、供水這3個(gè)部分,其主要方法是通過(guò)將地表水管理和城市空間設(shè)計(jì)結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)減少洪峰流量、改善水質(zhì)和廢水再利用的目的。除上述傳統(tǒng)目標(biāo)之外,WSUD的目標(biāo)還包括改善微氣候、美化城市以及環(huán)境效益功能,對(duì)應(yīng)的是設(shè)施指標(biāo)這一部分。功能指標(biāo)這一部分主要是針對(duì)項(xiàng)目運(yùn)行的可持續(xù)性。
d.新加坡。新加坡缺少大型縱深河流,降水資源無(wú)法留存,因此新加坡雨洪管理的主題是提高城市水系統(tǒng)的功能與承載力[21]。新加坡公用事業(yè)局(PUB)提出了創(chuàng)新的城市水管理方法——ABC水計(jì)劃。該計(jì)劃在保證城市建設(shè)與水系統(tǒng)發(fā)展相輔相成的基礎(chǔ)上,還強(qiáng)調(diào)提升居民意識(shí)[22],并在“源頭-路徑-去向”整體雨洪管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,融入了ABC水管理策略:在排水過(guò)程中保證水質(zhì),在滯水時(shí)降低洪水風(fēng)險(xiǎn)[21]。ABC水計(jì)劃不僅針對(duì)城市內(nèi)澇防治效果設(shè)置了相應(yīng)指標(biāo),同時(shí)針對(duì)項(xiàng)目自身設(shè)計(jì)也制定了相應(yīng)的工程指南和控制要求,這些要求包括項(xiàng)目位置和規(guī)模、生長(zhǎng)介質(zhì)、植被選擇、績(jī)效目標(biāo)、侵蝕與沉積、蚊蟲(chóng)控制6個(gè)方面。其中位置和規(guī)??刂浦笜?biāo)通過(guò)將ABC水計(jì)劃功能整合到城市設(shè)計(jì)中來(lái)減少土地使用,同時(shí)也充分考慮項(xiàng)目選址對(duì)于地下水活動(dòng)及雨水滲透的影響,該指標(biāo)充分考慮了新加坡土地資源稀缺這一國(guó)情,同時(shí)兼顧了項(xiàng)目的建設(shè)效果;生長(zhǎng)介質(zhì)、侵蝕與沉積這兩個(gè)指標(biāo)體現(xiàn)了PUB對(duì)項(xiàng)目排水能力、雨水滯留能力、植被生長(zhǎng)環(huán)境和污染物控制效果的重視;植被選擇與績(jī)效目標(biāo)指標(biāo)則體現(xiàn)了水質(zhì)改善的目標(biāo);蚊蟲(chóng)控制則是確保居民優(yōu)質(zhì)的生活環(huán)境。
1.2.1指標(biāo)發(fā)展過(guò)程
2014年,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒布的《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》(以下簡(jiǎn)稱《指南》)標(biāo)志著我國(guó)在政府層面首次系統(tǒng)提出海綿城市控制指標(biāo)體系?!吨改稀芬罂刂浦笜?biāo)應(yīng)包括徑流總量、徑流峰值、徑流污染、雨水資源化利用等,各地要根據(jù)實(shí)際情況,以徑流總量控制為首要目標(biāo),同時(shí)合理選擇其中一項(xiàng)或多項(xiàng)作為規(guī)劃控制目標(biāo)。雖然《指南》中提及了指標(biāo)最佳適用范圍及地區(qū),但由于是首次提出,指標(biāo)難免過(guò)于單一且缺乏因地制宜的考慮。隨后,2015年住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)了《海綿城市建設(shè)績(jī)效與考核辦法(試行)》(以下簡(jiǎn)稱《辦法》),提出了6大類別共18項(xiàng)指標(biāo),通過(guò)水生態(tài)、水環(huán)境、水資源、水安全和顯示度這5類指標(biāo)系統(tǒng)評(píng)價(jià)海綿城市建設(shè)的實(shí)效。2018年,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒布了《海綿城市建設(shè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》),《標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于各項(xiàng)控制指標(biāo)的描述更加詳細(xì)具體,如年徑流總量控制指標(biāo)細(xì)化為新建區(qū)與建成區(qū),且針對(duì)不同地區(qū)的雨水年徑流總量控制率進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定,同時(shí)針對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的控制也進(jìn)一步的嚴(yán)格,如新標(biāo)準(zhǔn)不僅規(guī)定了SS去除率,且對(duì)溢流污染物SS的實(shí)際濃度有具體要求。
1.2.2典型海綿城市控制指標(biāo)
表1為我國(guó)4座典型海綿城市控制指標(biāo),包括沿海城市(深圳)、內(nèi)陸城市(益陽(yáng))、南方城市(上海)和北方城市(天津)。深圳屬典型南方降雨區(qū),其自然地理、降雨特點(diǎn)、水文條件均具有明顯的地方特色,因此深圳市在制定控制指標(biāo)時(shí)除選取《辦法》中的各項(xiàng)指標(biāo)之外,還進(jìn)一步提出了詳細(xì)明確的近期和遠(yuǎn)期控制指標(biāo)要求,并對(duì)計(jì)劃的可行性進(jìn)行了充分論證;上海市具有“三高一低”——地下水位高、土地利用率高、不透水面積比例高和土壤入滲率低的顯著特點(diǎn),針對(duì)這些特點(diǎn),上海市新增了一系列因地制宜的地塊控制指標(biāo),如透水鋪裝率、綠地率,以增加透水面積、提高水質(zhì),同時(shí)其控制指標(biāo)還進(jìn)一步劃分為鼓勵(lì)性和約束性指標(biāo),針對(duì)不同的用地類型采取不同的指標(biāo)要求[23],較好地體現(xiàn)了“因城制宜”的導(dǎo)向;天津市具有夏季降雨強(qiáng)度高、淺層地下水位高、土壤鹽漬化程度高、土壤滲透系數(shù)低的特點(diǎn),同時(shí)由于氣候干旱,不同建成區(qū)均以雨水資源的儲(chǔ)存與利用為主要控制目標(biāo),因此徑流總量與雨水資源利用率在控制指標(biāo)中尤其重要[24];益陽(yáng)市則結(jié)合本市實(shí)際問(wèn)題和需求,其控制指標(biāo)在重點(diǎn)考慮水安全、水環(huán)境、水資源、水生態(tài)等功能需求的同時(shí),還兼顧了水景觀、水文化等方面的需求。
表1 典型海綿城市控制指標(biāo)
如前所述,雖然試點(diǎn)城市在控制指標(biāo)方面考慮了因地制宜的措施,但由于我國(guó)海綿城市建設(shè)的發(fā)展尚處于萌芽時(shí)期,存在經(jīng)驗(yàn)不足、可借鑒性不強(qiáng)的特點(diǎn),試點(diǎn)城市中的城市內(nèi)澇和水污染等水安全問(wèn)題依然頻發(fā),海綿城市在試點(diǎn)城市的實(shí)施效果也不盡如人意,因此,有必要對(duì)國(guó)內(nèi)外城市雨洪管理指標(biāo)體系進(jìn)行系統(tǒng)的對(duì)比和總結(jié),并提出針對(duì)性的改進(jìn)意見(jiàn)。表2總結(jié)了國(guó)內(nèi)外城市雨洪管理部分代表性指標(biāo)的差異,其中徑流總量控制指標(biāo)和內(nèi)澇控制指標(biāo)屬于建設(shè)效果控制指標(biāo),舒適性指標(biāo)、生態(tài)指標(biāo)和項(xiàng)目建設(shè)指標(biāo)屬于項(xiàng)目自身設(shè)計(jì)指標(biāo)。
表2 國(guó)內(nèi)外城市雨洪管理部分代表性指標(biāo)的差異
國(guó)內(nèi)外在衡量建設(shè)效果控制指標(biāo)方面的差異不僅體現(xiàn)在指標(biāo)值的設(shè)定上,還體現(xiàn)在指標(biāo)確定方法和劃分實(shí)施上,最典型的是中美徑流控制指標(biāo)的具體設(shè)定。我國(guó)與美國(guó)在徑流控制指標(biāo)的差異首先體現(xiàn)在確定方法上,美國(guó)徑流控制指標(biāo)的確定有3種方法,早期是徑流總量計(jì)算法,后期分別是降雨場(chǎng)次百分點(diǎn)法和長(zhǎng)時(shí)期連續(xù)數(shù)值模擬法。研究表明,一年中至少有70%~80%的場(chǎng)次降雨(小量級(jí)降雨)污染濃度較高,因此只要控制了相應(yīng)場(chǎng)次降雨就可以至少控制70%的面源污染,而我國(guó)提出的計(jì)算方法介于美國(guó)的徑流總量計(jì)算法和降雨場(chǎng)次百分點(diǎn)法之間,主要區(qū)別在于降雨場(chǎng)次是以日降水量劃分,而不是以實(shí)際降雨場(chǎng)次劃分,而且降水量沒(méi)有乘以徑流系數(shù)而轉(zhuǎn)變?yōu)閺搅髁浚蚨鴩?guó)內(nèi)方法得到的指標(biāo)屬于年降水總量指標(biāo),相比控制場(chǎng)次降雨其控制的效果不甚理想[17]。另一差異體現(xiàn)在指標(biāo)劃分實(shí)施上,美國(guó)徑流控制指標(biāo)劃分為入滲控制指標(biāo)、面源污染控制指標(biāo)和河流侵蝕控制指標(biāo),而我國(guó)對(duì)于徑流總量控制指標(biāo)則無(wú)具體劃分,對(duì)于建設(shè)LID措施的地塊,明確地塊對(duì)雨水的入滲目標(biāo)并監(jiān)督目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是有意義的[17],例如在我國(guó)北方地區(qū),由于水資源過(guò)度開(kāi)發(fā)、地下水嚴(yán)重超采,加之大規(guī)模城市化,原本的天然降雨入滲被嚴(yán)重阻隔,大部分地區(qū)的常年河流多已消失,面臨著河湖干枯等水資源、水生態(tài)問(wèn)題。因此,在這些地區(qū)明確提出入滲控制指標(biāo),可有效緩解地下水資源短缺和我國(guó)北方地區(qū)河湖濕地生態(tài)惡化等問(wèn)題。
除此之外,國(guó)內(nèi)外在指標(biāo)具體制定要求上也具有明顯不同。如內(nèi)澇控制指標(biāo),我國(guó)海綿城市建設(shè)對(duì)內(nèi)澇的控制要求是歷史積水點(diǎn)徹底消除或明顯減少,或者在同等降雨條件下積水程度顯著減輕,城市內(nèi)澇得到有效防范,有關(guān)內(nèi)澇控制指標(biāo)制定不夠具體,相應(yīng)控制實(shí)施力度也不夠大。而英美等國(guó)對(duì)內(nèi)澇控制均給出了詳盡的要求,如SUDS在水力指標(biāo)中規(guī)定要能夠?qū)⒔邓录a(chǎn)生的徑流儲(chǔ)存或者使其安全通過(guò),以免使公眾或財(cái)產(chǎn)面臨風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)盡可能減少或至少不得增加受水河道的洪水風(fēng)險(xiǎn);美國(guó)內(nèi)澇控制指標(biāo)也十分明確,劃分為對(duì)10年一遇、25年一遇、10~25年一遇等小量級(jí)洪水的控制。由此可見(jiàn),對(duì)小量級(jí)、極端洪水的控制是解決城市洪澇問(wèn)題的基本保障。而實(shí)現(xiàn)小量級(jí)乃至極端洪水控制,離不開(kāi)城市多用途空間的開(kāi)發(fā)與其他基礎(chǔ)設(shè)施在雨洪管理中的利用,如荷蘭的雨洪廣場(chǎng)、韓國(guó)的多用途雨洪隧道、加拿大多倫多的污水處理公園(地下污水處理廠,地面城市水景觀公園)[17]等,而我國(guó)在雨洪管理基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)和建設(shè)方面存在先天不足,如城市道路建設(shè)中綠化帶通常高于城市路面、城市建設(shè)初期排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)不夠合理等因素,易加劇城市內(nèi)澇的發(fā)生。因此若要達(dá)到《指南》中的海綿城市建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),就要求對(duì)25~100年一遇的洪水進(jìn)行控制,需要較大的洪澇滯蓄容積,必須配套強(qiáng)化城市排水系統(tǒng)建設(shè),發(fā)揮排水系統(tǒng)的洪澇調(diào)蓄功能。
國(guó)內(nèi)外在雨洪管理建設(shè)過(guò)程中項(xiàng)目自身設(shè)計(jì)指標(biāo)也具有顯著不同,相對(duì)于國(guó)內(nèi),國(guó)外普遍更加注重項(xiàng)目的美學(xué)觀感和生態(tài)價(jià)值,且對(duì)于項(xiàng)目選址、規(guī)模等也提出具體要求。
a.舒適性指標(biāo)。我國(guó)在海綿城市設(shè)計(jì)指標(biāo)中對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的健康安全、美學(xué)吸引方面并無(wú)具體涉及,而英國(guó)SUDS在試圖解決城市洪澇、徑流污染問(wèn)題的同時(shí),還考慮了人類生活環(huán)境與主觀感受,包括視覺(jué)影響以及它們與當(dāng)?shù)丨h(huán)境和居民的互動(dòng),并制定了兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo):一是健康和安全,二是視覺(jué)影響和設(shè)施效益。健康和安全指標(biāo)主要考慮SUDS可能成為蚊蟲(chóng)、瘧疾疾病的滋生地,因此應(yīng)該加入相關(guān)的設(shè)計(jì)特征以避免疾病和蚊蟲(chóng)的影響;視覺(jué)影響則是以高質(zhì)量的視覺(jué)效果來(lái)最大限度地發(fā)揮系統(tǒng)的美學(xué)吸引力,同時(shí)制定適當(dāng)?shù)木S護(hù)計(jì)劃。
b.生態(tài)指標(biāo)。我國(guó)海綿城市設(shè)計(jì)指標(biāo)中并無(wú)生態(tài)指標(biāo),而英國(guó)在SUDS設(shè)計(jì)時(shí)則充分考慮、挖掘SUDS生態(tài)價(jià)值,認(rèn)為SUDS帶來(lái)的生態(tài)效益可為增強(qiáng)開(kāi)發(fā)地點(diǎn)的生物多樣性作出重要貢獻(xiàn)。其生態(tài)設(shè)計(jì)原則包括:①保護(hù)當(dāng)?shù)匚锓N極其棲息地;②有助于當(dāng)?shù)匚锓N多樣性保護(hù);③有助于保護(hù)棲息地連通性;④創(chuàng)造具有彈性的可持續(xù)多樣化生態(tài)系統(tǒng)。
c.項(xiàng)目選址規(guī)模等相關(guān)指標(biāo)。我國(guó)海綿城市的建設(shè)對(duì)于項(xiàng)目選址規(guī)模沒(méi)有涉及,但是新加坡ABC水計(jì)劃在指標(biāo)控制效果和項(xiàng)目設(shè)計(jì)上強(qiáng)調(diào)因地制宜,同時(shí)對(duì)項(xiàng)目位置和規(guī)模、生長(zhǎng)介質(zhì)以及植被選擇提出了具體詳細(xì)的設(shè)計(jì)要求。對(duì)位置和規(guī)模的控制,確保了基礎(chǔ)設(shè)施不會(huì)因地下水水位抬升而受到威脅。對(duì)生長(zhǎng)介質(zhì)和植被的選擇,則可通過(guò)物理手段延緩水流流動(dòng)的過(guò)程,從而起到促進(jìn)沉降和去除污染物的作用。
綜合美英澳新等國(guó)的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)理念和指標(biāo)來(lái)看,發(fā)達(dá)國(guó)家的項(xiàng)目建設(shè)指標(biāo)早已不再局限于水量水質(zhì)等常規(guī)指標(biāo)的控制,還能根據(jù)沉淀(過(guò)濾)和生物降解等原理,保護(hù)和恢復(fù)下滲、蒸發(fā)等自然界中水循環(huán)過(guò)程,同時(shí)還能改善城市區(qū)域發(fā)展的可持續(xù)性,如WSUD將注意力放在水資源利用以及雨洪管理設(shè)施與城市生態(tài)環(huán)境的結(jié)合這兩個(gè)方面,而SUDS也在水量水質(zhì)目標(biāo)基礎(chǔ)上關(guān)注環(huán)境舒適度和實(shí)現(xiàn)物種多樣性,ABC水計(jì)劃則將項(xiàng)目設(shè)施建設(shè)目標(biāo)融入雨洪控制之中,以形成景觀雨洪綜合模式。
國(guó)外雨洪管理指標(biāo)體系大多強(qiáng)調(diào)因地制宜的原則,如新加坡雖然國(guó)土面積較小,但ABC水計(jì)劃對(duì)項(xiàng)目位置和規(guī)模、生長(zhǎng)介質(zhì)以及植被選擇仍然提出了十分具體詳細(xì)的設(shè)計(jì)要求,美國(guó)的徑流控制指標(biāo)在各州甚至各城市的差異也很大。鑒于我國(guó)國(guó)土面積遼闊,自然地理要素和氣候要素豐富多樣且在空間上差異較大,加上我國(guó)城市水環(huán)境問(wèn)題的特殊性,這決定了我國(guó)海綿城市控制指標(biāo)更要堅(jiān)持“因城制宜”、體現(xiàn)“一城一策”的原則。因此,應(yīng)面向我國(guó)南北方城市面臨的不同問(wèn)題和任務(wù),充分結(jié)合各地區(qū)的水質(zhì)條件、氣候條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,系統(tǒng)研究、制定海綿城市的設(shè)施構(gòu)造與相關(guān)參數(shù),避免目標(biāo)、指標(biāo)和措施單一趨同。除此之外,無(wú)論在英國(guó)、美國(guó)、澳大利亞還是新加坡,雨洪管理指標(biāo)體系在具體數(shù)值上的規(guī)定較少,一般指標(biāo)劃定是建立在當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)管理機(jī)構(gòu)的磋商和討論基礎(chǔ)之上的,這得益于政府部門(mén)、設(shè)計(jì)部門(mén)良好溝通磋商的體制機(jī)制。我國(guó)由于起步較晚,各部門(mén)之間的溝通磋商機(jī)制尚未成熟,而海綿城市建設(shè)涉及河湖水系綜合治理、水環(huán)境保護(hù)、水生態(tài)修復(fù)等方面,與市政、水利、交通、園林等多個(gè)領(lǐng)域關(guān)系密切,因此,我國(guó)在海綿城市控制指標(biāo)制定中應(yīng)大力加強(qiáng)部門(mén)間的溝通與磋商機(jī)制建設(shè),或建立共享數(shù)據(jù)庫(kù),支持進(jìn)一步的跨學(xué)科研究,實(shí)現(xiàn)合作的良性循環(huán)[25]。
a.國(guó)內(nèi)外城市雨洪管理控制指標(biāo)具有明顯差異。經(jīng)上述對(duì)比分析可知我國(guó)在指標(biāo)細(xì)化和改善方面仍存在不足之處,因而建議進(jìn)一步完善指標(biāo)體系:一是入滲控制指標(biāo),首先要因地制宜,視不同地理、地質(zhì)、氣候等條件制定相應(yīng)的入滲控制指標(biāo),緩解部分地區(qū)地下水資源短缺、河湖濕地生態(tài)惡化等問(wèn)題;二是適度強(qiáng)化洪水控制指標(biāo),重點(diǎn)對(duì)小量級(jí)洪水進(jìn)行控制,同時(shí)強(qiáng)化城市排水系統(tǒng),發(fā)揮排水系統(tǒng)的蓄滯功能;三是制定相應(yīng)的生態(tài)和美學(xué)指標(biāo),在保證水量水質(zhì)的基礎(chǔ)之上,實(shí)現(xiàn)城市生態(tài)環(huán)境與設(shè)施建設(shè)相結(jié)合,提升美學(xué)吸引力,同時(shí)關(guān)注居民生活的舒適度以及周邊環(huán)境生物的多樣性,創(chuàng)造一個(gè)彈性的可持續(xù)城市生態(tài)系統(tǒng)。建議的新增海綿城市控制指標(biāo)如表3所示。
表3 新增海綿城市控制指標(biāo)
b.指標(biāo)的實(shí)施與制定應(yīng)因地制宜,強(qiáng)化溝通。在指標(biāo)具體實(shí)施上,一方面,海綿城市控制指標(biāo)制定應(yīng)將“因城制宜、一城一策”的原則擺在更為突出的位置;另一方面,在海綿城市控制指標(biāo)制定中應(yīng)大力加強(qiáng)部門(mén)間的溝通與磋商機(jī)制建設(shè),確保指標(biāo)的全面實(shí)施。
c.落實(shí)指標(biāo)前期分析和效果評(píng)估。由于海綿城市建設(shè)的目標(biāo)之一是使城市開(kāi)發(fā)建設(shè)后的水文特征接近開(kāi)發(fā)以前,因此海綿城市建設(shè)方案必須要對(duì)城市或研究地塊開(kāi)發(fā)前后的水文情況進(jìn)行水文計(jì)算及模型模擬,《指南》和《辦法》中雖多次提到有條件的情況下可使用水文計(jì)算與模型模擬研究海綿城市的控制指標(biāo)、設(shè)施規(guī)模、年徑流總量控制率目標(biāo)等,但目前一些項(xiàng)目在規(guī)劃設(shè)計(jì)之前并沒(méi)有進(jìn)行該項(xiàng)工作,這使得海綿城市建設(shè)的最終實(shí)施效果難以預(yù)測(cè)。同時(shí)《指南》和《辦法》也并未明確給出海綿城市控制指標(biāo)的設(shè)計(jì)檢驗(yàn)和校核方案[26],因此,在今后應(yīng)加強(qiáng)落實(shí)海綿城市控制指標(biāo)的前期分析、后期的效果評(píng)估以及各個(gè)階段的設(shè)計(jì)檢驗(yàn)和校核,確保海綿城市的建設(shè)效果。
本文梳理并對(duì)比了部分發(fā)達(dá)國(guó)家和我國(guó)雨洪管理指標(biāo)體系上的差異,論述了國(guó)外城市雨洪管理指標(biāo)體系對(duì)完善我國(guó)海綿城市控制指標(biāo)體系的重要意義。國(guó)內(nèi)外雨洪管理指標(biāo)的差異性主要體現(xiàn)在衡量建設(shè)效果的控制指標(biāo)、建設(shè)項(xiàng)目自身設(shè)計(jì)指標(biāo)、指標(biāo)的具體制定和實(shí)施這3個(gè)方面,我國(guó)可考慮新增入滲控制指標(biāo)、洪水控制指標(biāo)、舒適性指標(biāo)和生態(tài)指標(biāo)來(lái)完善現(xiàn)有指標(biāo)體系。同時(shí)考慮到我國(guó)地理、氣候的多樣性,未來(lái)應(yīng)強(qiáng)化海綿城市控制指標(biāo)制定的適宜性,突出“一城一策”,并強(qiáng)化建設(shè)部門(mén)之間的磋商和溝通機(jī)制,落實(shí)指標(biāo)的前期分析和效果評(píng)估,以保證海綿城市的實(shí)施效果。