(浙江高專建筑設計研究院有限公司,浙江 寧波 315010)
2014年是我國明確開展海綿城市建設的元年。2014年2月《住房和城鄉建設部城市建設司2014年工作要點》第一條即明確提出,要督促各地加快雨污分流改造,提高城市排水防澇水平,大力推行低影響開發建設模式,加快研究建設海綿型城市的政策措施,初步提出了海綿城市的建設構想。同年10月,住房和城鄉建設部正式發布《海綿城市建設技術指南——低影響開發雨水系統構建(試行)》(建城函〔2014〕275號),首次對海綿城市進行了本土化定義。12月,財政部、住房和城鄉建設部、水利部聯合印發了《財政部住房城鄉建設部水利部關于開展中央財政支持海綿城市建設試點工作的通知》(財建〔2014〕838號),提出要采取競爭性評審方式選擇試點城市,并由中央財政支持海綿城市建設試點工作。
所謂海綿城市,即城市能夠像海綿一樣,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[1]。
海綿城市的建設為解決城市水問題開拓了新的思路,有助于實現從“工程治水”向“生態治水”的轉變,有助于實現從“只排不用”向“既排又用”的轉變,對于提高城市防洪排澇能力、修復城市水生態、實現雨洪利用、構建與生態兼容并蓄、共生發展的自循環城市雨水循環系統具有十分重要的意義。
在海綿城市建設中,要在城市中打造一個完整的水循環系統:通過綠化設施以及人工建造的廣場、溝渠等,匯集、集聚雨水,并使其滯留、下滲;利用天然河網、湖泊以及人工濕地、生態濾池等,對留存的雨水進行生態過濾與凈化;讓凈化處理后達到相關標準的雨水,重新進入城市用水系統,用作生態灌溉、水景補充、消防用水等。在這一過程中,通過使用透水地磚、建設下沉式綠地、設置雨水回收利用系統、增加城市水景蓄水功能、理順區域雨水凈化系統、發揮城市地下管廊排水作用等,使整個城市具有更強的環境包容性,讓城市能夠有效吸納、疏導快速集聚的雨、洪水,避免“城市看海”的頻繁發生以及其帶來的各種不利影響,助推城市的可持續發展,見圖1、圖2[2]。

圖1 傳統快排模式與海綿排放模式

圖2 海綿城市水循環
寧波位于我國東南沿海長江三角洲南翼,東臨東海,南臨三門灣,總面積9365km2,境內有甬江、姚江、奉化江三條大型河流。這三條江在寧波市區中心三江口交匯后,經甬江的唯一出海口自西南向東北流入東海。寧波屬典型的亞熱帶季風氣候區,全市多年平均降水量為1517.1mm,但降雨的時空分布極不均勻。多年平均降水量的年內分配為:年初、年末6個月的降水量僅占年降雨量的29.8%,而4—9月則占全年降水量的70.2%[3]。
由于寧波海岸和甬江河口處于東海的強潮區,受潮汐影響和地理條件限制,往往出現海水倒灌現象,城區排澇條件不佳。在夏秋季節,寧波受臺風暴雨襲擊頻繁,洪澇災害嚴重。據統計,2007—2015年寧波市區共遭受臺風及熱帶風暴影響33次,其中影響較大的7次,見下表[4],累計受災人口700余萬人,直接經濟損失超過550億元[5]。值得關注的是,臺風帶來的城市內澇災害也越來越突出:2012年“海葵”臺風和2013年“菲特”臺風帶來的強降雨均造成寧波中心城區大面積、長時間的積水,其中“菲特”臺風帶來的強降雨導致中心城區交通基本癱瘓,造成直接經濟損失333億元,其中城區97億元。

2007—2016年各場臺風的降水量、災害損失等特征值表
極端災害天氣造成的城市內澇愈來愈嚴重地影響寧波市經濟社會的正常發展。2016年,經過前期充分的準備,寧波成功申報成為國家第二批海綿城市試點城市,并設定了“2020年25%城市建成區面積達到海綿城市要求”的目標。
作為江南水鄉,寧波是以“水”為核心的水網城市。全市境內河流眾多,山溪源短流急,平原河網密布,海岸港灣曲折,主要水系由甬江流域和象山港三門灣獨流入海水系組成。經由奉化江、姚江、甬江三江及山脈分割,寧波市區河網體系可分為四個獨立的水系,即鄞東南水系、鄞西水系、江北鎮海水系和北侖水系。在寧波中心城區,分布有大小河道172條,總長度約186km,水域面積約為400萬m2,其中主要河道有北斗河、護城河、西塘河、新河、中塘河、后塘河等24條??梢哉f,水既是寧波的城市名片,也是城市賴以生存和發展的重要資源。
在寧波,天然河網就是先天的優良海綿體,可以用來存儲雨水、下滲河水、排泄洪水等,是城市地表徑流匯集、地下徑流補充、雨洪徑流疏導的主要場所和路徑,更是將城市透水鋪設、下沉式綠地、生物滯水裝備,以
及蓄水池、雨水罐、濕塘、濕地等系統串聯起來的重要節點,是寧波在海綿城市建設中得天獨厚的優勢。應將天然河網作為城市大排蓄系統的重要組成部分,見圖3、圖4[6],通過充分發揮天然河網對雨洪徑流的滲、滯、蓄、排、用等功用,為寧波海綿城市建設目標的實現提供強有力的支撐和保障。

圖3 寧波市中心城區骨干河網布局

圖4 寧波市海綿城市雨水排放體系框架
就寧波河網自身狀況而言,作為寧波唯一入??诘酿軚|海潮汐影響較大,加上甬江、姚江、奉化江三江匯集的三江口位于城市中心地帶,河道被人為固化、束窄,徑流量較小。此外,三江口區域橋梁較為密集,由于歷史原因,橋梁架設方式較為傳統,大多為梁橋或拱橋,在河流中的橋墩較多,阻礙了河水流動,降低了流速,也導致了河道淤積情況較為嚴重。感潮河道、徑流量小、流速低三個因素的共同作用下,極易出現海潮倒灌與雨洪臺風并發的情況,并出現市內河網的持續高水位,導致三江上游洪水、城區臺風降水等匯聚于城區河網之中而難以快速排泄。當水量超過城區天然河網的承載量時,就會出現城區不同程度的內澇。
而人為對自然河網的破壞則可以歸納為以下三方面:
a. 城市規劃、建設破壞。一是寧波中心城區建成區面積從1986年不足100km2發展到2015年的約450km2。在這期間,依據城市規劃,一些城市內河被填平,一些河流變成了斷頭河或是調轉了原有流向,大河變小河、小河變馬路、明河變暗渠,嚴重破壞了區域地形及原有水系,割裂了原有河流之間的流通互動,導致河網蓄水能力大幅度下降。據觀察,天然河網格局變動較大的區域,如孝聞街、翠柏路等,往往就是城市內澇中積水較為嚴重的地方。二是在寧波的城市規劃設計中,雖然市區主干河道體系比較明顯,但河道規模普遍被人為束窄,堤岸渠化硬化的問題,難以滿足區域防洪排澇要求。同時,還有部分主干河道沒有落實規劃控制要求,存在水面拓寬困難、綠化空間不足、沿岸景觀雜亂、亂搭亂建建筑物等問題。三是在寧波的城市建設過程中,對施工范圍內的河網河道采取裁彎取直的情況屢見不鮮,導致不少河道失去了原有的自然形態特征,大幅減少了河道與洪水的接觸面積,直接削弱了河道通過彎道降低洪水流速、滯水、滲水的功效。
b. 生活、生產活動破壞。市民的各種生活、生產活動極大地干擾和破壞了原有的水生態系統及水循環體系,使城市生態功能日漸退化。一是不同程度存在的開礦挖石、退林還田等行為,產生了大量的廢砂廢石廢土廢水,導致流經河道與下游水庫的水體混濁、淤積堵塞嚴重,水環境質量偏低。二是為了滿足生活、生產用地需求,寧波城區不少河道、小型湖泊、池塘被填埋。據統計,與20世紀50年代初期相比,寧波的平原河網水面率銳減到6%以下[7]。沿海區域的圍海造田更是侵占了大量的濕地、灘涂,使得緩沖和消納海潮的重要場所減少,甬江入??诘母谐碧匦杂l顯著,更易出現海水倒灌,并與雨洪徑流產生疊加,造成危害。在生活、生產過程中,把河道當作天然的大型垃圾場、排污管道的做法也屢禁不止,使原來碧波蕩漾的河網水系變成了人人敬而遠之的臭水溝、污水池。
c. 整治、通航破壞。一是當前對河網河道的整治多采用固化河岸的方式,經過硬化處理的河道,破壞了河流天然的滲水功能,阻斷了洪水通過河道向地下滲透的途徑。同時,通過硬化處理固化河岸還破壞了河流原有的生態系統,生物種群不斷消失,加上人為的非生態建設,多數河道生機破壞。二是目前城區河網主干河道大部分尚未完成整治,淤積嚴重,阻水卡口較多,調蓄能力較弱;而已整治的河道大部分以直駁為主,水污染嚴重,水質惡化明顯,不利于河道生態修復。
水污染、水域占用、水生態環境惡化等問題日益突出,寧波河網的現狀已托不起“江南水鄉”的美譽。
a. 保護。應對寧波河網中狀態較好的河段加以保護,將其作為能發揮積極作用的海綿體。一是將現有的天然河網列為天然海綿體,把其作為海綿城市的重要組成部分,通過出臺地方性法規,限制城市開發活動中對天然河網海綿體的影響;二是對河湖管理范圍和水利工程管理保護范圍確權劃界,界定涉水生態敏感區保護范圍,提出保護措施;三是分析岸坡地質條件及水文情勢,對重要區域提出防護措施;四是設置警示標志,對布設斷面或監控點實時監控。如慈城新城、新三江口公園、東部新城生態走廊以及東錢湖、月湖等自然水系都屬于海綿城市建設中可以發揮重要作用的“海綿體”,政府要強化對其的監督和管理,并定期、不定期地開展水體檢測與清淤除污工作,防止各類危害活動的發生,同時,保證其作為“海綿體”的活力與效用。
b. 修復。要以“控制點源污染、減少面源污染、治理內源污染、截導外源污染”為工作原則,對受損的自然河網予以修復,恢復水體自凈功能,增強雨水蓄滯能力,恢復河道原有功能。一是重建生態友好型水利工程:摸清河道現狀,對于非經常擋水、抗沖性要求不高的渠化河堤及襯砌河床進行改造、更新,復建、恢復生態河岸帶,同時,重新論證河網內閘、壩等相關水利設施的科學性與必要性,對于不科學、不必要的水利設施要予以拆除,提升河網流動的順暢性和流動速度。二是恢復水文循環特征,與園林、綠地和景觀水體結合,營造適度的生態空間。三是修復污染嚴重水體,采取控源截污工程攔截陸域污染物,涵養水源,凈化水體,在坡地采取水保措施。
c. 新建。在城市中尋找新海綿體建設的可能,進一步增加城市海綿體數量。一是考慮自然河網水系海綿體拓展,增加寧波河流水系集蓄、滯留、承泄能力,在城市中下游建設生態緩沖帶,在入河口、入海口恢復灘、濕地。二是建成一定規模的下沉式公共綠地或公園,平時可作為居民的休閑場所,暴雨期作為蓄滯雨水的空間,緩解城市雨水管網和河道排水壓力,形成“海綿公園”。三是構建地下深隧,主要在積水多發、開發強度高、改造困難且對城市安全要求運行較高的地區建設深隧。通過增加地下調蓄容積,并結合豎井建設排澇泵站,緩解城區內澇問題。
d. 轉變。轉變城市規劃和建設理念,編制城市大“海綿”規劃。一是要把“海綿城市”建設列入城市總體規劃及建設項目設計中。城市開發過程中按照“海綿城市”建設原則,盡可能保護原有生態系統,制定城市總體規劃、專項規劃及控制性詳細規劃,從而改變在原有城市建設規劃中,較為忽視天然河網的問題。二是要在寧波市“海綿城市”規劃建設總體方案的基礎上,合理確定各地塊年徑流總量控制率、城市防洪排澇標準、雨洪利用率等低影響開發控制指標,完善建成低影響開發雨水、城市雨水管渠及超標雨水徑流排放等三大系統,采用源頭消減、中途傳輸、末端調蓄等多種手段,以中心城區整體防洪排澇格局為基礎,根據各區域實際情況,結合區域內河道湖泊、濕地綠化、基礎設施、房產開發等現有條件,采取綜合措施,實現內澇治理、雨洪利用、生態修復的綜合效益,突破試點區域建設的局限性和專項規劃的單一性。fffff5
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[4]寧波市水利志編纂委員會. 寧波市水利志[M]. 北京: 中華書局,2005.
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