彭博 陳云濤

【摘要】經濟的發展,人民生活水平的提高,促進城鎮化進程的加快。城市處在自然環境之內,其可持續發展在于不斷地解決與自然生態間的矛盾問題。其中雨水作為水資源組成部分,必須要對其展開綜合處理,既要防止發生城市內澇,也要使其能夠在科學手段下不斷地進入城市水源體系,保證城市水源供給。這便是“海綿城市”理論的核心,也是其落實到城市規劃建設中的根本目的。本文就“海綿城市”理論在城市規劃建設中的應用展開探討。
【關鍵詞】海綿城市;城市規劃;應用
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.30.
社會發展離不開城市的合理規劃,近年來我國對城市規劃尤為重視。自然災害一直是阻礙城市發展的重要原因,對群眾生命財產造成威脅,限制城市發展步伐。海綿城市的提出將改善城市水災問題,是實現生態化可持續發展的重要策略。
1、海綿城市的相關概述
海綿城市就是指“像海綿一樣”的城市循環系統,在下雨時能夠自動吸收、積存水資源,形成“滲水、滯水、蓄水、凈水、用水、排水”于一體的循環體系,在必要時將積蓄的水資源釋放出來。規劃設計海綿城市,需要遵循“生態優先”的原則,根據《海綿城市建設技術指南》,有效結合人工措施與自然路徑,在保證城市防洪排澇穩定的情況下最大程度上積存雨水,利用雨水資源,維護生態環境穩定。在海綿城市的實施管理過程中,工作人員需要統籌調動自然降水、地表徑流水、地下水,協調城市給水、排水各個環節,形成長期、穩定的水資源自動循環過程。現如今,海綿城市這一概念已經成為城市發展與建設轉型的關鍵標志之一,我國已經有130多個城市開始了海綿城市的規劃、建設與管理。
2、海綿城市規劃原則
(1)城市建設規范原則。建造海綿城市過程中,需要規范設計,保證工程質量。海綿城市建設雖花費的資金不低,但取得的效果極好。設計建造過程中既要重視整體設計又要保證居民能正常生活,維護居民生存環境。建設過程中結合費用與整體花費的現狀,合理使用資金,防止出現因資金問題帶來一系列惡劣影響和相關問題。(2)城市規劃因地制宜。由于各城市情況不同,在進行海綿城市建設時應根據城市自身情況,因地制宜進行城市規劃。海綿城市的建設多用于解決城市內澇、雨水徑流污染、水資源短缺等問題,然而各個城市發展側重點不同,所走的建設規劃道路也不相同,需要結合自身實際情況進行合理規劃,構建針對城市特色的水資源體系。發揮城市優勢,杜絕照搬照套造成資源浪費等現象。
3、“海綿城市”理論在城市規劃建設中的應用
3.1完善水系統的建設
自然水系統包括江河湖海等,自身都有一定的凈化能力,海綿城市建設就是加強對自然河流自身凈化能力的利用,完善城市水系統建設。海綿城市建設的重點在于保護自然河流,避免城市內工業污水和人為污染對河流進行破壞,甚至導致水系統崩壞。政府應加大力度管理城市污水排放,對城市現狀進行針對性政策處理,提升自然河流自我凈化能力,從根本上保護水資源循環系統,確保水系統良好運行。
3.2園林
園林海綿結構設計需要綜合考慮景觀區、水景區、林區、道路、建筑等布局,其中要秉持“水往低處流”原理,將景觀區設計到最低處,由核心景觀區作為圓心來合理鋪設道路,保證道路具有緩坡,利于水在重力下向低處流淌匯集。林區則分布于道路兩側,以及水景區周圍。水景區則是將道路、林區、草坪、花卉等滲透凈化過的水集中起來形成深淺不一的池塘甚至于湖泊。為了保證林木、草坪、花卉的成活率,建議選用抗旱能力強、吸水多的植物,例如:蒙古韭、紫花醉魚木、沙冬青、中間錦雞兒、胡楊等都是不錯的選擇。若是發現經過林區、草坪(下沉式綠地)處理后的水仍然含有過量泥沙以及污染物,需要與湖泊入水口專門設計二次處理設備,例如強型或者弱強型陰陽離子交換樹脂便具有很好的凈化效果。從成本角度考慮,可選用可反復沖刷洗滌設備。在雨季可以啟動儲水設備,將經過林木、下沉式綠地處理過的水存積起來,緩解湖泊存水壓力,同時該水用在旱季澆灌草坪和樹林。
3.3道路
工業化發展不斷向前,帶來的環境隱患問題日益嚴重,其中以水污染為各類污染中最為顯著,為解決城市洪水問題減輕污染壓力,提出海綿城市建設,促進城市發展可持續性。道路在城市水徑中占比較多,是造成雨水污染的主要原因。隨著經濟的不斷發展,對交通建設要求逐漸提高,城市規劃應在確保交通正常運行下進行,道路建設作為海綿城市建設的核心內容,采取凹式綠化帶建設,通過綠化將雨水排入地下,減少路面積水,達到凈化雨水的目的。綠化帶的合理運用不會為城市居民日常生活帶來影響,直接將雨水匯入地下,合理利用城市內水系統進行水質提升,增加雨水循環使用率。圖1為海綿城市道路示例。
3.4居民區
首先要對居民區人數、家庭用水量等進行計算,這樣才能保證每一棟居民樓的排水系統都具有足夠的管徑。為了降低城市污水處理站壓力,可于一定規模的居民區內設計居民污水處理設備。目前該類設備經過改進,采用不銹鋼等作為主材,使用壽命可達60年,而整個機械成本不過數千元。通過該設備處理之后的污水進入道路排水系統進入自然水系。或者再次匯集于城市污水處理廠進行二次處理后,各項指標達標后排放于自然水系。當然,也可以于道路排水系統當中將處理過的居民廢水予以利用,澆灌樹木草坪以及道路凈化。
3.5綠地雨水
城市綠地是海綿城市建設中的重要內容,也是海綿體中雨水積蓄的主要來源之一。在海綿城市規劃實施管理過程中,建議要從綠地系統入手,加強城市綠化景觀工程建設,形成綠化景觀與市政設施相協調的城市水循環環境。工作人員可以根據城市市政設施建設情況及綠化分布情況,提出河道綜合治理工程、綠地改造工程、景觀海綿化工程,搭建綠色基礎設施網絡,有效降低地表徑流速度,加強地表對雨水的積蓄能力,這樣既能夠凈化地表徑流水,又能夠獲得目標降雨積蓄。工作人員還可以依托城市景觀工程推動海綿設施建設,比如:以豐富植物群落初步降低地表徑流速度;還可以利用地表空間吸納雨水,打造下沉式綠地、雨水花園等,提升城市地表的雨水調蓄容積;之后借助綠地下方的雨水管渠匯集雨水資源,在旱季補給綠地植物,促進旱季時期的地表地下水循環速度。
3.6工業區
工業區污水和雨水處理必須要將二者區分開來。工業污水必須經過系列處理且達標之后排放到排水系統內,可將它們通過工業區內的排水系統進入下沉式綠地、林地、草坪當中。這樣工業區內在污水處理方面形成了自我消化,避免了其對環境的污染。誠然,有的工業區用水量大,除卻本園區植物生長所需之外還會有大量的剩余,此時需要對這些水源進行排水設計,主要是抓住檢驗關節,確保水質符合國家允許排放標準,之后將其通過管道匯入到道路排水系統當中。
4、海綿城市建設的響應策略
4.1深度推進技術創新
國家對于海綿城市的建設技術高度重視,技術是實現海綿城市建設的關鍵。首先要從六字箴言:“滯、滲、蓄、凈、用、排”等方面加強技術創新和研發。從“排”水技術來看,傳統的排水技術都是集中在管網和泵站,而海綿城市建設要求中的“排”水強調的是低影響開發技術,除了要考慮傳統的小排水系統,還要關注超標雨水徑流的排泄通道、雨水的凈化等大排水系統。其次需要注意,在“滯、滲、蓄、凈、用、排”的海綿城市建設六字方針中,南方和北方城市應各有自己的側重點。南方地區降雨量相對較多,容易發生洪澇災害,需要注重雨水的“蓄”和“排”,來減少徑流外排量,北方水資源相對短缺,應更加注重“滯”和“蓄”,主要用于缺水時緩解用水緊張的局面。由于南、北方氣候的差異,在選擇綠化植物時也應當區別對待,但共同的特性是要耐水耐旱,防風防沙。最后,要將海綿城市建設與景觀建設相結合,使建設的“海綿體”不僅具備六字方針,還能與美觀性、經濟性、可持續發展性融為一體。
4.2優化生態海綿體
在進行海綿城市規劃建設時,如果城市中的天然海綿體數量較少,可以通過人工建設和改造的形式,構建城市濕地公園和綠地,以實現對于地下水和蓄洪排澇的良好補充。可以運用如下手段進行城市海綿體建設:首先,園林綠地建設。由于園林和綠地都具有較為突出的排污能力,因此,可以通過城市園林建設提升城市的雨水蓄積作用,以促進洪水的彈性應變能力提升;其次,打造規模化的城市水系,借助對于大型水網生態建設工程的改造和優化,進行江湖生態模式建設,讓城市自然水體的作用得以充分彰顯;最后,需要積極優化傳統的綠地布局格式,借助對傳統工業和城市居民建設模式的創新,讓傳統的綠地布局得到優化和改善,通過下沉式綠地建設,以舊有的建筑面積和成本為前提,讓城市綠地的外排雨水量得到切實降低,以促進水資源利用率提升。此外,還可以讓LID措施效果得到充分提升,以促進綠色生態效益提升,借助下凹式和滯留塘等模式,促進綠地景觀和雨水設施的有效整合,讓綠地的透水面積得到切實提升,通過區域水循環作用,讓水資源得到最大程度的運用。
4.3促進產學研相結合
海綿城市建設具有較強的地域性,各省各城市都會面臨不同的境況,要強化研發中心建設,加強人才隊伍的建設,人才隊伍建設是實現海綿城市有效建設及管理的重要依托。一方面,可以成立專門的海綿城市建設研發中心,吸引具有學科優勢的高等院校人才或大企業的優秀技術人才前來深入研究,提高技術創新水平,緊緊依托研發中心實現對關鍵技術難題的突破。另一方面,通過組織不同類型、不同層次的培訓機構分類扶持教育,完成對建設海綿城市工程人員的全面培訓,同時引進不同類型人才,滿足人才多元化需求。各高等院校要加強與大企業的合作,讓學生深入企業交流學習,提高學生的實踐能力。企業要充分利用高等院校的人才優勢,與高等院校內部的技術研究所緊密合作,實現對關鍵技術難題的突破,將企業內部技術人員派往高校加強學習,開闊研究視野,獲得新的研究思維,以提高技術人員的專業素養和創新能力。
結語:
海綿城市理論在實際的城市規劃建設當中轉化率并不高,這是源于其屬于新理論,而且有關實踐也剛剛開始數年而已。故此想要很好地應用這一理論,有必要充分地了解本地的氣候、降雨量、目前城市規劃水平等客觀信息,這樣才能保證規劃、建設的有的放矢,而非大拆大建。進而言之,其需要考慮到成本、環境效應等,最終做出合理規劃,其對于規劃者的海綿城市理論素養有一定的挑戰性。
參考文獻:
[1]呂媛媛.海綿城市規劃設計要點分析[J].海河水利,2020(5):25-26.
[2]許可,郭迎新,呂梅,趙晨辰.對完善我國海綿城市規劃設計體系的思考[J].中國給水排水,2020,36(12):1-7.
[3]劉斌秋.基于海綿城市理念的城市規劃設計探究[J].中國標準化,2019(24):100-101.