人类生活离不开自然界中的阳光、空气和水,尤其发展到现代社会的今天,人们生活和生存、发展,对水资源的需求,较对其他资源的需求急迫和增长较快。而我国国土面积的46%,水资源是不足的,尤其城市缺水的形势不可乐观。我国城市缺水的基本形势如何呢?
全国660多个城市中,400多个缺水,其中114个(北方71个,南方43个)严重缺水。就算多水的长江流域仍有缺水城市59个,缺水县城155个。若按联合国人居环境署标准,中国有300多个城市属于“严重”缺水和“缺水”城市。我国缺水总量达60亿立方米。
人与自然界中的水,尤其与雨水的关系是密切的。新一代城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面,应当如何应对呢?每逢大雨,在传统旧城市规划建设中,主要依靠管渠、泵站等设施来排水,以“快速排出”和“末端集中”控制的理念去处理。这样的处理会白白让大量雨水流走,往往造成逢雨必涝,旱涝急转。新一代城市就应当下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。即要“管好雨水防洪涝景观海绵美城市”,也就是我国通俗所称的海绵城市,国际通用术语所说的“低影响开发雨水系统构建”。
下面将展开谈一谈什么是海绵城市、建设海绵城市遵循什么原则、创建柳州海绵城市的设想等问题。
一、什么是海绵城市
2012年4月,在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中,“海绵城市”概念首次提出;2013年12月12日,习近平总书记在《中央城镇化工作会议》的讲话中强调:“提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”。而《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》以及仇保兴发表的《海绵城市(LID)的内涵、途径与展望》则对“海绵城市”的概念给出了明确的定义,即城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害的发生。
国务院办公厅出台“关于推进海绵城市建设的指导意见”指出,采用渗、滞、蓄、净、用、排等措施,将70%的降雨就地消纳和利用。
海绵城市,是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”,也可称之为“水弹性城市”。国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。
为了进一步明了什么是海绵城市,通过海绵城市与传统城市的比较来加深理解。请看下表:
海绵城市与传统城市管雨的主要区别 | ||
区别项目 |
海绵城市 |
传统城市 |
场地处理方法 |
生态和景观绿化场地(海绵体化) |
硬化地面和路面场地 |
开发雨水系统设施 |
植草沟、雨水花园、下沉式绿地。 |
管渠、泵站。 |
规划设计理念 |
“慢排缓释”和“源头分散” |
“快速排出”和“末端集中” |
低影响开发目标 |
对雨水收集、渗透、调蓄、净化、应用有明确目标。雨水利用率70%以上。 |
无明确目标,以排放为主。雨水利用率低。 |
雨水自然循环路线 |
排水系统遵循雨水自然循环规律 |
排水系统斩断了雨水自然循环路线 |
二、建设海绵城市遵循什么原则
海绵城市建设应遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。建设“海绵城市”并不是推倒重来,取代传统的排水系统,而是对传统排水系统的一种“减负”和补充,最大程度地发挥城市本身的作用。在海绵城市建设过程中,应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性,协调给水、排水等水循环利用各环节,并考虑其复杂性和长期性。
作为城市发展理念和建设方式转型的重要标志,我国海绵城市建设“时间表”已经明确且“只能往前,不可能往后”。全国已有130多个城市制定了海绵城市建设方案。
确定的目标核心是通过海绵城市建设,使80%的降雨就地消纳和利用。围绕这一目标确定的时间表是到2020年,20%的城市建成区达到这个要求。如果一个城市建成区有100平方公里的话,至少有20平方公里在2020年要达到这个要求。到2030年,80%的城市建成区要达到这个要求。
建设海绵城市,首先要扭转观念。传统城市建设模式,处处是硬化路面。每逢大雨,主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排水,以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念,往往造成逢雨必涝,旱涝急转。根据《海绵城市建设技术指南》,城市建设将强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水,以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念。
建设海绵城市,关键在于不断提高“海绵体”的规模和质量。过去,城市建设追求用地一马平川,往往会填湖平壑。根据《海绵城市建设技术指南》,各地应最大限度地保护原有的河湖、湿地、坑塘、沟渠等“海绵体”不受开发活动的影响;受到破坏的“海绵体”也应通过综合运用物理、生物和生态等手段逐步修复,并维持一定比例的生态空间。
有条件的还应新建一定规模的“海绵体”。根据《海绵城市建设技术指南》,海绵城市建设要以城市建筑、小区、道路、绿地与广场等建设为载体。比如让城市屋顶“绿”起来,“绿色”屋顶在滞留雨水的同时还起到节能减排、缓解热岛效应的功效。道路、广场可以采用透水铺装,特别是城市中的绿地应充分“沉下去”。
三、创建柳州海绵城市的设想
习近平同志在党的十八届五中全会上提出的“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念,同样适用于创建柳州海绵城市的建设,转变观念,改变传统城市对水资源开发管理的旧意识,坚持规划引领、生态优先、安全为重、因地制宜、统筹建设的原则,尤其要突出创新和绿色两个理念。
创建柳州海绵城市目前想到的有下述设想:
(一)新建筑规划要求三项达标
即我市所有新建筑的容积率、绿地率、建筑密度要达到规划要求。
容积率又称建筑面积毛密度,是指一个小区的地上总建筑面积与用地面积的比率。一个良好的居住小区,独立别墅为0.2~0.5;联排别墅为0.4~0.7;6层以下多层住宅为0.8~1.2;11层小高层住宅为1.5~2.0;18层高层住宅为1.8~2.5;19层以上住宅为2.4~4.5
绿地率描述的是居住区用地范围内各类绿地的总和与居住区用地的比率(% )。绿地率应不低于30%。
建筑密度是建筑物的基底面积总和与规划建设用地面积的比率(% )。建筑密度一般不会超过40%-50%。
(二)新绿地海绵要统筹建设
我市按规划,城区土地面积300万平方公里,城区人口300万,拟建城市绿地海绵的面积应不低于90万平方公里。先精准测量并统计出现有的城市绿地面积是多少,用90万平方公里减去现有的城市绿地面积,其差值就是拟建城市新绿地海绵的面积。
“海绵城市”即是以景观为载体的水生态基础设施。城市的每一寸土地都具备一定的雨洪调蓄、水源涵养,雨污净化等功能,这也是“海绵城市”构建的基础。但是,各种关键性生态过程在土地的分布是不均衡的,因此,通过“景观设计的安全格局”合理规划在城市雨涝调蓄、水源保护和涵养、地下水回补、雨污净化、栖息地修复、土壤净化等重要的水生态过程中关键性的区域、位置和空间,它们共同构成水生态基础设施。“海绵”不是一个虚的概念,它对应着的是实实在在的景观格局;构建“海绵城市”即是建立相应的水生态基础设施,这也是最为高效和集约的途径。故此“海绵城市”建设的理念和在园林景观设计中的应用是密不可分的。规划和园林两部门应协调合作,让以景观为载体的水生态基础设施的“绿地”科学合理的布局和统筹建设。
(三)建城市绿地遵循六项规划
城市绿地是建设海绵城市、构建低影响开发雨水系统的重要场地。城市绿地系统规划应明确低影响开发控制目标,在满足绿地生态、景观、游憩和其他基本功能的前提下,合理地预留或创造空间条件,对绿地自身及周边硬化区域的径流进行渗透、调蓄、净化,并与城市雨水管渠系统、超标雨水径流排放系统相衔接,要点如下: (1)提出不同类型绿地的低影响开发控制目标和指标。根据绿地的类型和特点,明确公园绿地、附属绿地、生产绿地、防护绿地等各类绿地低影响开发规划建设目标、控制指标(如下沉式绿地率及其下沉深度等)和适用的低影响开发设施类型。 (2)合理确定城市绿地系统低影响开发设施的规模和布局。应统筹水生态敏感区、生态空间和绿地空间布局,落实低影响开发设施的规模和布局,充分发挥绿地的渗透、调蓄和净化功能。 (3)城市绿地应与周边汇水区域有效衔接。在明确周边汇水区域汇入水量,提出预处理、溢流衔接等保障措施的基础上,通过平面布局、地形控制、土壤改良等多种方式,将低影响开发设施融入到绿地规划设计中,尽量满足周边雨水汇入绿地进行调蓄的要求。 (4)应符合园林植物种植及园林绿化养护管理技术要求。可通过合理设置绿地下沉深度和溢流口、局部换土或改良增强土壤渗透性能、选择适宜乡土植物和耐淹植物等方法,避免植物受到长时间浸泡而影响正常生长,影响景观效果。 (5)合理设置预处理设施。径流污染较为严重的地区,可采用初期雨水弃流、沉淀、截污等预处理措施,在径流雨水进入绿地前将部分污染物进行截流净化。 (6)充分利用多功能调蓄设施调控排放径流雨水。有条件地区可因地制宜规划布局占地面积较大的低影响开发设施,如湿塘、雨水湿地等,通过多功能调蓄的方式,对较大重现期的降雨进行调蓄排放。
(四)旧城改造区、新建小区按海绵城市建设
旧城改造区、新建小区及整个新城区,规划中要有雨水自然循环系统,绿地率应不低于30%,植草沟、雨水花园、下沉式绿地等景观海绵体要合理、够大、美观实用,雨水利用率达到80%。
(五) 绿地开发控制目标和指标
例如下沉式绿地下沉深度,若尽量做到精准控制了深度,就可控制工程投资,不浪费资金。
从天空降落到地面上的雨水,未经蒸发、渗透、流失而在水面上积聚的水层深度,我们称为降雨量(以毫米为单位),它可以直观地表示降雨的多少。大暴雨为100.0-250.0毫米,超过250.0毫米的称为特大暴雨。
设我市为大暴雨的日降雨量是h=150.0毫米=0.150米时,从有记载的气象和水文资料,经统计分析确定出某洪涝小区总面积为S1平方米,该面积的30%应为绿地面积S2,在此绿地面积中,下沉式绿地面积占比是多少?根据占比求出下沉式绿地的具体面积是S3平方米。则下沉式绿地下沉深度设为H米,则H=(S1/S3)h米。
[例1]某小区总面积S1平方米,已有下沉式绿地面积S3平方米、深度H米,降雨量最大是h0时,小区仍是安全的,降雨量是h>h0时出现洪涝灾害。若保持下沉式绿地面积不变,仅靠加大深度达到防洪涝目的,应达深度Hˊ=?米。
解:∵ S1(h-h0)= S3(Hˊ-H)
∴ Hˊ= H +[(h-h0)S1/S3]
[例2]某小区总面积S1平方米,已有下沉式绿地面积S3平方米、深度H米,降雨量最大是h0时,小区仍是安全的,降雨量是h>h0时出现洪涝灾害。若保持下沉式绿地深度不变,仅加大面积达到防洪涝目的,应达面积S3ˊ=?平方米。
解:∵ S1(h-h0)= (S3ˊ- S3)H
∴ S3ˊ= S3 +[(h-h0)S1/H ]
[例3]某小区总面积S1平方米,已有下沉式绿地(其下沉这部分的空间,可视为上下底平行,上、下底面积等大的“立柱体”)的面积为S3(上、下底面积不等时,视为平均面积)平方米、深度H米,降雨量不大于h0时,小区是安全的,降雨量是h>h0时出现洪涝灾害。若要同时增大下沉式绿地面积和深度,来达到防洪涝目的,当下沉式绿地面积从S3可增大到S3ˊ时,求应达深度Hˊ=?米。
解:∵S1(h-h0)=(S3ˊ- S3 )Hˊ+ S3(Hˊ-H)
∴ Hˊ= [S1(h-h0) + S3 H ] /S3ˊ
通过上述举例说明开发雨水系统,任一水生态基础设施的目标和指标,及至整个海绵城市的目标和指标,都可精密规划。按精密规划去合理投资,便可避免浪费资金,充分发挥投资效益。
最后,希望创造条件,争取柳州市成为2017年的海绵城市的试点城市,则可连续3年获得国家的资金支持。为全市早日成为海绵城市而努力奋斗!
结语:水,雨水与人们的生活及生存发展息息相关,改变旧观念,以创新和绿色的理念,规划引领、生态优先,爱护、建设、用好我市每一寸土地,珍惜每一滴雨水,管好雨水防洪涝,景观海绵美城市,建造以景观为载体的水生态基础设施——城市绿地海绵体即低影响开发雨水系统构建,为全市早日成为海绵城市而努力奋斗!