這是西安灃西新城中心綠廊,具有調蓄雨洪、防風固沙、凈化空氣、收集雨水、涵養水源的作用。西咸新區灃西新城獲批全國首批“海綿城市”建設試點區,目前已初步構建起四級雨水收集利用系統。
四川遂寧市河東新區慈音街道辦事處棚戶區改造拆遷戶在聯富家園東區看新房。該小區是四川省首個以全“海綿城市”高標準修建的安置小區。
什么是“海綿城市”?“海綿城市”有什么作用呢?
“海綿城市”,即比喻城市像海綿一樣,在適應環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,從而讓水在城市中的遷移活動更加“自然”。
“海綿城市”建設的重點是構建“低影響開發雨水系統”,強調通過源頭分散的小型控制設施,維持和保護場地自然水文功能,有效緩解城市不透水面積增加造成的洪峰流量增加、徑流系數增大、面源污染負荷加重等城市問題。“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施。“海綿城市”讓城市像海綿一樣“呼吸”,更具生態魅力。
隨著城市的水泥建筑不斷增多,大量能夠涵養水源的林地、草地、湖泊、濕地被占用,導致我國很多城市出現“雨季一來,城市看海”的局面。新城新區的規劃建設如何避免重走老路?專家指出,建設海綿城市是解決這些問題的重要抓手。
近年來,“大雨必澇”“雨停即旱”成為我國很多城市的通病。這不僅給居民的出行造成不便,還對整個城市水環境造成破壞,對城市發展和居民安全造成嚴重危害。隨著我國城鎮化水平不斷提高,新城新區建設不斷提速,如何解決城市內澇、供水、污染等一系列水管理問題,已成為擺在城市管理者面前的頭等大事。
那么在城市建設中運用海綿城市有什么樣的好處呢?
好處一:吸住集中降水,告別“城中看海”
目前,我國大多數城市都是快排模式,雨水落到硬化地面,只能從管道里集中排出。強降雨一來,大家就感覺修多粗的下水管道都不夠用。許多嚴重缺水的城市,就讓約70%的雨水白白流失了。建設海綿城市,在暴雨來襲時,城市能夠像海綿一樣將雨水儲存起來;暴雨過后,再讓雨水緩慢地流出,從而避免短時間內大量雨水帶來城市內澇問題。
好處二:雨洪利用,節約水資源
當城市成為“海綿”時,降雨時城市吸飽了水,而在干旱缺水時,就可以將儲存的水釋放出來,并加以利用。“損有余而補不足”,讓城市將本就珍貴的水資源運用得更加平衡。以北京為例,自打造“海綿城市”以來,僅2014年就累計收集利用雨水量2781萬方,相當于14個昆明湖。
好處三:生態與經濟并重,改善城市生態環境
“海綿城市”建設非常注重對天然水系的保護利用,保護河、湖、池塘等水系,改善了城市的生態環境,緩解城市缺水和熱島效應。調蓄設施又往往與城市既有的綠地、園林、景觀水體相結合,“凈增成本”比較低,還能大幅減少水環境污染治理費用,降低城市內澇造成的巨額損失。另外,“海綿城市”建設大大減少了建設排水管道和鋼筋混凝土水池的工程量,經濟效應可觀。
海綿城市建設在美國等發達國家已實施多年,國外經驗已證明,海綿城市建設在城市雨水管理方面行之有效。
讓城市更接近自然,綜合采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施,將70%的降雨就地消納和利用。
海綿城市的核心是解決城市水的管理問題,包括水環境、水安全、水文化等。具體來說,涉及城市內澇、黑臭水體、環境污染等與城市居民生活息息相關的問題。
住房和城鄉建設部海綿城市建設技術指導專家委員會委員王家卓介紹,海綿城市是指通過加強城市規劃建設管理,充分發揮建筑、道路和綠地、水系等生態系統對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用,有效控制雨水徑流,實現自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發展方式。
“通過建設海綿城市可以讓城市像海綿一樣,在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的‘彈性’,遇到降雨能夠就地或者就近吸收、存蓄、滲透、凈化雨水,補充地下水、調節水循環;在干旱缺水時有條件地將蓄存的水釋放出來,讓水在城市中的遷移活動更加‘自然’。”張全說。
中國城市規劃設計研究院城鎮水務與工程研究分院副總工程師任希巖表示,通過海綿城市建設,綜合采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施,將70%的降雨就地消納和利用,可以最大限度地減少城市開發建設對生態環境的影響。目前,我國共有30個城市參與海綿城市試點,并在老城區改造和新城區建設方面取得階段性成果。“這得益于我國對海綿城市建設的高度重視。早在2015年開始進行海綿城市試點之前,我國已在科研領域取得了一系列成果,為推進海綿城市試點打下了堅實的基礎。”任希巖說。
無論是新城新區還是老城區,建設海綿城市都是為了實現“小雨不濕鞋、大雨不積水、環境更優美、功能更齊全”4個目標。
海綿城市有哪些選擇可以實現:
海綿城市技術選擇一:透水鋪裝
1、透水鋪裝按照面層材料不同可分為透水磚鋪裝、透水水泥混凝土鋪裝和透水瀝青混凝土鋪裝,嵌草磚園林鋪裝中的鵝卵石、碎石鋪裝等也屬于滲透鋪裝。
2、適用于廣場、停車場、人行道以及車流量和荷載較小的道路,如建筑與小區道路、市政道路的非機動車道等,透水瀝青混凝土路面還可用于機動車道。
海綿城市技術選擇二:綠色屋頂
(1)綠色屋頂也稱種植屋面、屋頂綠化等,根據種植基質深度和景觀復雜程度,綠色屋頂又分為簡單式和花園式。
(2)綠色屋頂適用于符合屋頂荷載、防水等條件的平屋頂建筑和坡度≤15°的坡屋頂建筑。
海綿城市技術選擇三:下沉式綠地
(1)狹義的下沉式綠地指低于周邊鋪砌地面或者道路在200mm以內的綠地;廣義的下沉式綠地泛指具有一定調蓄容積,且可用于調蓄和凈化徑流雨水的綠地,包括生物滯留設施、滲透塘、濕塘、雨水濕地、調節塘等。
(2)下沉式綠地可廣泛應用于城市建筑與小區、道路、綠地和廣場內。對于徑流污染嚴重、設施底部滲透,面距離季節性最高地下水位或巖石層小于1M及距離建筑物基礎小于3m(水平距離)的區域,應采取必要的措施防止次生災害的發生。
海綿城市技術選擇四:生物滯留設施
(1)指在地勢較低的區域,通過植物、土壤和微生物系統蓄滲、凈化徑流雨水的設施。生物滯留設施分為簡易型生物滯留設施和復雜型生物滯留設施,按應用位置不同又稱作雨水花園、生物滯留帶、高位花壇、生態樹池等。
(2)生物滯留設施主要適用于建筑與小區內建筑、道路及停車場的周邊綠地,以及城市道路綠化帶等城市綠地內。
海綿城市技術選擇五:滲透塘
(1)滲透塘是一種用于雨水下滲補充地下水的洼地,具有一定的凈化雨水和削減峰值流量的作用。
(2)滲透塘適用于匯水面積較大(大于1hm2)且具有一定空間條件的區域,但應用于徑流污染嚴重、設施底部滲透面距離季節性最高地下水位或巖石層小于1m及距離建筑物基礎小于3m(水平距離)的區域時,應采取必要的措施防止發生次生災害。
海綿城市技術選擇六:滲井
(1)滲井指通過井壁和井底進行雨水下滲的設施,為增大滲透效果,可在滲井周圍設置水平滲排灌,并在滲排管周圍鋪設礫(碎)石。
(2)滲井主要適用于建筑與小區內建筑、道路及停車場的周圍綠地內。滲井應用于徑流污染嚴重、設施底部滲透面距離季節性最高地下水位或巖石層小于1m及距離建筑物基礎小于3m(水平距離)的區域時,應采取必要的措施防止發生次生災害。
海綿城市技術選擇七:濕塘
(1)濕塘指具有雨水調蓄和凈化功能的景觀水體,雨水同時作為其主要的補水水源。濕塘有時可結合綠地、開放空間等場地條件設計為多功能調蓄水體,即平時發揮正常的景觀及休閑、娛樂功能,暴雨發生時發揮調蓄功能,實現土地資源的多功能利用。
(2)濕塘適用于建筑與小區、城市綠地、廣場等具有空間條件的場地。
海綿城市技術選擇八:雨水濕地
(1) 雨水濕地利用物理、水生植物及微生物等作用凈化雨水,是一種高效的徑流污染控制設施,雨水濕地分為雨水表流濕地和雨水潛流濕地,一般設計成 防滲型以及便維持雨水濕地植物所需要的水量,雨水濕地常與濕塘合建并設計一定的調蓄容積。
(2)雨水濕地適用于具有一定空間條件的建筑與小區、城市道路、城市綠地、濱水帶等區域。
海綿城市技術選擇九:蓄水池
(1)蓄水池指具有雨水儲存功能的集蓄利用設施,同時也具有削減峰值流量的作用,主要包括鋼筋混凝土蓄水池、磚、石砌筑蓄水池及塑料水模塊拼裝式蓄水池,用地緊張的城市大多采用地下封閉式蓄水池。
(2)蓄水池適用于有雨水回用需求的建筑與小區、城市綠地等,柑橘雨水回用用途(綠化、道路噴灑及沖廁等)不同配建相應的雨水凈化設施;不適用于無雨水回用需求和徑流污染嚴重的地區。
海綿城市技術選擇十:雨水罐
(1)雨水罐也稱雨水桶,為地上或地下封閉式的簡易雨水集蓄利用設施,可用塑膠、玻璃鋼或金屬等材料制成。
(2)適用于單體建筑屋面雨水的收集利用。
海綿城市技術選擇十一:調節塘
(1)調節塘也稱干塘,以削減峰值流量功能為主,一般由進水口、調節區、出口設施、護坡及堤岸構成,也可通過合理設計使其具有滲透功能,起到一定的補充地下水和凈化雨水的作用。
(2)調節塘適用于建筑與小區、城市綠地等具有一定空間條件的區域。
海綿城市技術選擇十二:人工土壤滲濾
(1)人工土壤滲濾主要作為蓄水池等雨水儲存設施的配套雨水設施,以達到回用水水質指標。人工土壤滲濾設施的典型構造可參照復雜型生物滯留設施。
(2)人工土壤滲濾適用于有一定場地空間的建筑與小區及城市綠地。
海綿城市技術選擇十三:調節池
(1)調節池為調節設施的一種,主要用于削減雨水管渠峰值流量,一般常用溢流堰式或底部流槽式,可以是地上敞口式調節池或地下封閉式調節池。
(2)調節池適用于城市雨水管渠系統中,削減管渠峰值流量。
海綿城市技術選擇十四:植草溝
(1)植草溝指種植有植被的地表溝渠,可收集、輸送和排放徑流雨水,并具有一定的雨水凈化作用,可用于銜接其他各單項設施、城市雨水管渠系統和超標雨水徑流排放系統。除轉輸型植草溝外,還包括滲透型的干式植草溝及常有水的濕式植草溝,可分別提高徑流總量和徑流污染控制效果。
(2)植草溝適用于建筑與小區內道路,廣場、停車場等不透水面的周邊,城市道路及城市綠地等區域,也可作為生物滯留設施、濕塘等低影響開發設施發預處理設施。
海綿城市技術選擇十五:滲管/渠
(1)滲管/渠指具有滲透功能的雨水管/渠,可采用穿孔塑料管、無砂混凝土管/渠和礫(碎)石等材料組合而成。
(2)滲管/渠適用于建筑與小區及公共綠地內轉輸流量較小的區域,不適用于地下水位較高、徑流污染嚴重及易出現結構塌陷等不宜進行雨水滲透的區域。
海綿城市技術選擇十六:植被緩沖帶
(1)植被緩沖帶為坡度較緩的植被區,經植被攔截及土壤下滲作用緩減地表徑流流速,并去除徑流中的部分污染物,植被緩沖帶坡度一般為2%-6%,寬度不宜小于2m。 (2)植被緩沖帶適用于道路等不透水面周邊,可作為生物滯留設施等低影響開發設施的預處理設施,也可作為城市水系的濱水綠化帶,但坡度較大(大于6%)時其雨水凈化效果較差。
海綿城市技術選擇十七:初期雨水棄流
(1)初期雨水棄流指通過一定方法或裝置將存在初期沖刷效應、污染物濃度較高的降雨初期徑流予以棄除,以降低雨水的后續處理難度。棄流雨水應進行處理,如排入市政污染水管網(或雨污合流管網)由污水處理廠進行集中處理等。常見的初期棄流方法包括容積法棄流、小管棄流(水流切換法)等,棄流形式包括自控棄流、滲透棄流、棄流池、雨落管棄流等。
(2)初期雨水棄流設施是其他低影響開發設施的重要預處理設施,主要適用于屋面雨水的雨落管、徑流雨水的集中入口等低影響開發設施的前端。
“舉個最簡單的例子,雨過天晴,坑洼不平的路面會產生積水,甚至出現內澇。但很多經過海綿城市建設的地區,只要雨停了,路面基本不會有積水存留,居民出行會更加便捷。此外,北方的一些地區通過海綿城市建設,將雨水收集起來用于清潔馬路、洗車等,既節約用水,還向人們傳遞了綠色生活的理念。”張全表示,通過推進海綿城市建設不僅可以讓新城新區的發展少走彎路,還可以讓居民對所在城市更有歸屬感。
王家卓認為,海綿城市建設是一項重大的民生工程,新城新區建設要吸取我國城市發展過程中存在的經驗教訓,通過建設海綿城市,從一開始就考慮如何最大程度地減少內澇、減輕城市水污染。他表示,針對內澇問題,新城新區建設要從山水林田湖的保護入手,保護好低洼地,控制好場地豎向,加強雨水源頭減排,同時通過加強管網建設,結合末端蓄排,減少城市看海的頻率;針對水污染問題,新城新區可以通過源頭面源污染控制、中途雨污分流、末端系統治理等手段,提升城市水體環境質量。
“新城新區在建設海綿城市的過程中,要讓公眾參與進來,把原本旁觀的群眾變為參與者,這樣才能更好地推進海綿城市建設。例如,通過對廣場進行海綿系統改造,使得下完雨后廣場不積水了,跳舞的空間有了,跳廣場舞的大媽肯定舉雙手贊成。”任希巖表示,新城新區建設海綿城市還應以自然為主,實現水的自然滲透、自然積蓄,使城市生態多樣性得到改善。
讓規劃統領全局
要提前合理劃定山水林田湖的空間格局,為水留出出路和積存空間。
目前,我國大部分海綿城市試點是新舊結合,既有老城區改造,也有新城新區建設。“新城新區的海綿城市建設是以目標為導向,舊城區的海綿城市改造是以問題為導向,二者之間存在著共性,也有很多不一樣的路徑和模式。”王家卓表示,在新城新區開工建設前就要設定好目標,避免出現“新瓶裝舊酒”的情況。
對于新城新區的海綿城市建設,受訪專家均表示,最重要的是要有一個系統、全面、科學的城市規劃方案來統領全局,做到規劃引領。哪些地方該開發,哪些地方該保護,要在規劃中寫清楚、說明白;要提前合理劃定山水林田湖的空間格局,為水留出出路和積存空間;充分發揮山水林田湖等原始地形地貌對降雨的積存作用,植被、土壤等自然下墊面對雨水的滲透作用,以及濕地、水體等對水質的自然凈化作用,努力實現城市水體的自然循環。同時,及時對受損的生態系統進行修復,加強對城市坑塘、河湖、濕地等水體自然形態的保護和恢復,禁止填湖造地、截彎取直、河道硬化等破壞水生態環境的建設行為;恢復和保持河湖水系的自然連通,構建城市良性水循環系統,逐步改善水環境質量。
“過去我們對城市水系的規劃不夠重視,近年來已經因為規劃不到位吃了很多苦頭。而北京最早的城市規劃在二環內留下了許多‘海’,如北海、后海等,這些‘海’有效防止了北京部分地區因大雨而產生內澇。”張全表示,新城新區應通過海綿城市理念,留下足夠的水系,保證城市有一個良好的水環境,并加快城市管道和污水處理等設施建設,在清潔雨水的同時,為城市補水。
在新城新區建設過程中要貫徹生態文明理念,秉持對生態影響最低的理念,合理開發建設。“在新形勢下,要實現兩個轉變,一是從大刀闊斧地改變地形地貌向適度的土地開發轉變,二是從無節制地利用資源向與自然合作共贏轉變。”任希巖說。
新城新區在建設海綿城市時應更加注重管網建設,因其不僅能幫助地表承擔一部分排水功能,還可以對污水進行分流、凈化,解決水污染問題。例如,雨水從降落到排放,清潔了空氣、馬路、排水管道,最后排入河流或滲入地下水系,若不進行分流和凈化,會對整個水系造成污染。通過海綿城市建設,可以對污水過濾凈化以后再排放,從而減少對城市水系的污染。
“新城新區在建設過程中還需打破部門壁壘,在園林、市政、財政、規劃等部門間建立起一套行之有效的協調機制,共同推進海綿城市建設。”任希巖表示,只要各方形成協同效應,共同發力,就能為百姓建一個經久耐用的海綿城市。
來源1:經濟日報
來源2: 城市黑臭水體治理產業聯盟