恩格斯曾說過:“我們不要過分陶醉于我們?nèi)祟悓?duì)自然界的勝利。每一次勝利,起初確實(shí)取得了我們預(yù)期的結(jié)果,但是往后和再往后卻發(fā)生出乎預(yù)料的影響,自然界常常把最初的結(jié)果又消除了[1]?!碑?dāng)城市發(fā)展過程中雨水徑流污染、洪澇災(zāi)害、水資源匱乏等突出共性問題日益嚴(yán)重,當(dāng)“武漢觀?!币粫r(shí)成為全國(guó)媒體的焦點(diǎn),中國(guó)城市的洪澇問題再次引起密切關(guān)注。而海綿城市作為雨洪利用理論的創(chuàng)新和發(fā)展,是新時(shí)期治水思路的豐富和完善,從源頭緩解城市內(nèi)澇、削減城市徑流污染負(fù)荷、節(jié)約水資源、保護(hù)和改善城市生態(tài)環(huán)境。
一、海綿城市的定義
為什么這么多城市缺水?一個(gè)重要的原因就是水泥地太多,把能夠涵養(yǎng)水源的林地、草地、湖泊、濕地占用了,切斷了自然的水循環(huán),雨水來了,只能當(dāng)作污水排走,地下水越抽越少,解決城市缺水問題,必須順應(yīng)自然。
海綿城市,是新一代城市雨洪管理概念,是指城市能夠像海綿一樣,在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)雨水帶來的自然災(zāi)害等方面具有良好的彈性,也可稱之為“水彈性城市”。國(guó)際通用術(shù)語為“低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建”,下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時(shí)將蓄存的水釋放并加以利用,實(shí)現(xiàn)雨水在城市中自由遷移[2]。而從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)出發(fā),通過跨尺度構(gòu)建水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施,并結(jié)合多類具體技術(shù)建設(shè)水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施,是海綿城市的核心。海綿城市的概念被官方文件明確提出,代表著生態(tài)雨洪管理思想和技術(shù)將從學(xué)界走向管理層面,并在實(shí)踐中得到有力的推廣,提高城市排水防澇水平。
二、建設(shè)海綿城市的遵循原則
海綿城市建設(shè)應(yīng)遵循生態(tài)優(yōu)先等原則,將自然途徑與人工措施相結(jié)合,在確保城市排水防澇安全的前提下,最大限度地實(shí)現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化,促進(jìn)雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù),逐步實(shí)現(xiàn)小雨不積水、大雨不內(nèi)澇、水體不黑臭、熱島有緩解。建設(shè)海綿城市并不是推倒重來,取代傳統(tǒng)的排水系統(tǒng),而是對(duì)傳統(tǒng)排水系統(tǒng)的一種“減負(fù)”和補(bǔ)充,最大程度地發(fā)揮城市本身的作用。在海綿城市建設(shè)過程中,應(yīng)統(tǒng)籌自然降水、地表水和地下水的系統(tǒng)性,協(xié)調(diào)給水、排水等水循環(huán)利用各環(huán)節(jié),并考慮其復(fù)雜性和長(zhǎng)期性。
海綿城市建設(shè)首先應(yīng)保護(hù)現(xiàn)有河網(wǎng)水系、濕地、綠地等城市雨水滯納區(qū),對(duì)城市建設(shè)中已遭到破壞的,采用生態(tài)手段盡可能恢復(fù),提升城市滯納雨水的能力。其建設(shè)的精髓是尊重水、尊重表土、尊重地形、尊重植被,核心就是要尊重自然?!疤烊撕弦弧焙汀叭谌胱匀弧钡乃枷胧菍?duì)當(dāng)代城市設(shè)計(jì)只注重建筑美學(xué)形態(tài)這種觀念的完善與修正。城市設(shè)計(jì)應(yīng)全面考慮城市與自然共生,讓雨水、陽光、風(fēng)、植物與城市空間形態(tài)完美融合,讓城市在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等方面具有良好的彈性,真正達(dá)到與自然和諧共處的目標(biāo)[3]。優(yōu)先利用植草溝、滲水磚、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(guī)劃設(shè)計(jì)理念,既避免了洪澇,又有效的強(qiáng)化雨水的積存、滲透和凈化[4]。
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(shè)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(wǎng)、泵站外排,從而可有效提高城市排水系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn),緩減城市內(nèi)澇的壓力,使雨水有效的循環(huán)利用,如下圖所示:
三、海綿城市的價(jià)值體現(xiàn)
1、城市綠地作為生態(tài)系統(tǒng)的一部分、作為城市用地的一種類型,自身承擔(dān)著改善生態(tài)環(huán)境、美化城市風(fēng)貌的職能。城市綠地系統(tǒng)作為低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)的主要載體,其調(diào)蓄功能不但要高于其他用地要求,還可負(fù)擔(dān)周邊建設(shè)用地海綿城市建設(shè)的荷載要求。
2、根據(jù)各個(gè)地方的特殊性“設(shè)計(jì)降雨量”進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工,構(gòu)造全市海綿體系,就可保證實(shí)現(xiàn)“徑流控制率”的指標(biāo),把雨水蓄存到海綿體。
3、城市綠色海綿體(包括綠地、濕地、水體、河灘、水岸等及其附生的動(dòng)植物)可以過濾和凈化水質(zhì),從而大面積而且很省錢地解決城市水污染問題。
4、海綿城市建設(shè)改變了傳統(tǒng)的“盡快排出,避免災(zāi)害”的城市防洪排澇思維,把雨洪資源作為重要的水資源來進(jìn)行管理,并盡量減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。
5、海綿城市建設(shè)社會(huì)和生態(tài)效益顯著,提高企業(yè)參與建設(shè)的積極性,使城市雨洪資源綜合利用呈現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)業(yè)化發(fā)展趨勢(shì)。
6、海綿城市建設(shè)改變了以往城市防洪排澇措施手段單一的狀況,從雨水自然循環(huán)過程著手,綜合采取防、排、蓄、滯、處理、回用、環(huán)保等工程措施和非工程措施,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的最大化。
天津橋園城市海綿系統(tǒng)
秦皇島濱海生態(tài)修復(fù)城市海綿系統(tǒng)
資料來源:參考文獻(xiàn)[5-6]
四、海綿城市重點(diǎn)建設(shè)方向
建設(shè)海綿城市,即構(gòu)建低影響開發(fā)雨水系統(tǒng),主要是指通過“滲、滯、蓄、凈、用、排”等多種技術(shù)途徑,實(shí)現(xiàn)城市良性水文循環(huán),提高對(duì)徑流雨水的滲透、調(diào)蓄、凈化、利用和排放能力,維持或恢復(fù)城市的海綿功能[7]。與傳統(tǒng)雨水利用相比,海綿城市更注重雨水的自然積存、自然滲透和自然凈化,是一種綠色可持續(xù)的雨水排放模式,其重點(diǎn)建設(shè)方向如下圖所示:
綜上所述,海綿城市在水資源配置、城市防洪排澇、水生態(tài)環(huán)境建設(shè)等方面起著重要作用。在科技快速發(fā)展的今天,空間信息技術(shù)已經(jīng)發(fā)揮出其對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)能力和科學(xué)分析能力,在智慧城市框架下,我們應(yīng)該努力研究、挖掘、繼承、深化并發(fā)展人類歷史積淀下來的生態(tài)智慧,為當(dāng)今城市雨洪管理實(shí)踐尋找更有效的解決方案,運(yùn)用科技的不斷創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)智慧生態(tài)城市建設(shè)的夢(mèng)想。
參考文獻(xiàn):
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