海綿城市是新一代城市雨洪管理概念,指城市能像海綿一樣,在適應環境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的彈性,也稱為“水彈性城市”。國際通用術語為“低影響開發雨水系統構建”,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,實現雨水在城市中的自由遷移。從生態系統服務出發,海綿城市的核心是通過跨尺度構建水生態基礎設施,并結合多類具體技術建設水生態基礎設施。
在新形勢下,海綿城市是推動綠色建筑建設、低碳城市發展、智慧城市形成的創新表現,是新時代特色背景下現代綠色新技術與社會、環境、人文等多種因素的有機結合。
“海綿城市”材料的實質性應用,表現出優秀的滲水、耐磨、抗壓、防滑以及環保美觀多彩、舒適易維護和吸聲減噪等特點,成了“會呼吸”的城鎮景觀路面,有效緩解了城市熱島效應。
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原則與理念
海綿城市建設應遵循生態優先的原則,將自然途徑與人工措施相結合,在確保城市排水防澇安全的前提下,最大限度地實現雨水在城市區域的積存、滲透和凈化,促進雨水資源的利用和生態環境保護。建設“海綿城市”并不是取代傳統的排水系統,而是對傳統排水系統的一種“減負”和補充,最大程度地發揮城市本身的作用。在海綿城市建設過程中,應統籌自然降水、地表水和地下水的系統性,協調給排水等水循環,并考慮其復雜性和長期性。
建設海綿城市,即構建低影響開發雨水系統,主要是指通過“滲、滯、蓄、凈、用、排”等多種技術途徑,實現城市良性水文循環,提高對徑流雨水的滲透、調蓄、凈化、利用和排放能力,維持或恢復城市的海綿功能。首先要做的就是扭轉觀念。傳統城市建設模式,到處是硬化路面。每逢大雨,主要靠管渠、泵站等“灰色”設施來排水,以“快速排除”和“末端集中”控制為主要規劃設計理念,往往造成逢雨必澇,旱澇急轉的現象。海綿城市建設強調優先利用植草溝、雨水花園、滲水磚、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”控制為主要規劃設計理念,既避免了洪澇,又有效地收集了雨水。
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應用
(1)德國——高效集水,平衡生態
德國“海綿城市”建設取得不錯成效的原因在于發達的地下管網系統、先進的雨水綜合利用技術和規劃合理的城市綠地建設。
德國城市主要的雨水利用方式有3種:一是屋面雨水集蓄系統;二是雨水截污與滲透系統;三是生態小區雨水利用系統。其城市都擁有現代化的排水設施,不僅能高效排水排污,還能平衡城市生態系統。近年,德國開始推廣“洼地—滲渠系統”,使各個就地設置的洼地、滲渠等設施與帶有孔洞的排水管道相連,形成分散的雨水處理系統。洼地能短期儲存下滲的雨水,滲渠則能長期儲存雨水,從而減輕城市排水管道的負擔。
(2)瑞士——雨水工程,民眾參與
從20世紀末開始,瑞士在全國大力推行“雨水工程”,該雨水利用計劃花費小、成效高、實用性強。通常城市中的建筑物都建有從房頂連接地下的雨水管道,雨水經過管道直通地下水道,然后排入江河湖泊。瑞士則以一家一戶為單位,在原有的房屋墻上打個小洞,使用水管將雨水引入室內儲水池,再用小水泵將收集的雨水送至房屋各處。各個家庭在使用時,依靠小水泵將沉淀過濾之后的雨水打上來,用來沖洗廁所、澆花、擦地板等,甚至還可以用來洗衣服、清洗瓜果蔬菜等。
如今,瑞士的許多建筑物和住宅外部都安裝專門的雨水流通管道,內部建設蓄水池,雨水經處理后可使用。除飲用之外的其他用水,該雨水利用系統基本都可以解決。
(3)美國——強化設計,加快改建
美國海綿城市建設的歷史進程可劃分為4個階段:1)在完善基礎設施上,由修建早期排水管網到雨污分流處理;2)在水量的控制方式上,由場地臨時滯留到流域尺度的精細化控制;3)在水質的控制方法上,由自上而下的法律法規約束到流域尺度的協調管理;4)將可持續發展理念引入海綿城市建設,通過深化雨水資源化的理念、推廣非工程措施的運用、分散式場地尺度的技術手段和管理措施,將水問題由被動應對轉為根本消解及有效利用。
(4)新加坡——疏導有方,標準嚴格
新加坡屬于熱帶多于氣候,其最高年降雨量近年呈持續上升趨勢,但鮮少發生城市內澇。這是由于設計科學、分布合理的雨水收集和城市排水系統。新加坡現已經建立了一個通達的水道網絡,包括17個蓄水池、32條人工河流、8000m長的水道與排水管,全島2/3的國土被利用成為城市集水區。其雨水收集和排水系統首先要預先規劃城市排水系統;其次要加強雨水疏導,建立大型蓄水池;最后是建立嚴格的地面建筑排水標準。
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推行的難點
我國在推行海綿城市建設的過程中,目前主要有以下2方面的問題。
(1)資金需求量大
預計海綿城市建設投資將達到每平方公里1億元至1.5億元,首批16座試點城市計劃3年內投資865億元,建設面積450多平方公里。
按照當前國家海綿城市的建設規劃,估計至2020年,全國658個城市建成區的20%以上面積需要達到設計標準,全國每年投資總額預計將超過4000億元。到2030年,城市建成區80%以上的面積達到目標要求,需要資金約16000億元。
(2)缺乏穩定收益回報
《關于推進海綿城市建設的指導意見》提出,堅持政府引導、社會參與。發揮市場配置資源的決定性作用和政府的調控引導作用,加大政策支持力度,營造良好發展環境。積極推廣政府和社會資本合作(PPP)、特許經營等模式,吸引社會資本廣泛參與海綿城市建設。
海綿城市的應用與推行難點
查看:435 發稿日期:2019-09-20 09:09:06
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