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发布时间:2020-08-26 23:31:27

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作者:江苏省住房和城乡建设厅

出版社:东南大学出版社

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江苏建设13:海绵城市

江苏建设13:海绵城市试读:

卷首语

中国正处于城镇化快速发展时期,在城市建设取得显著成效的同时,高强度的开发建设和过度的硬质铺装也改变了城市原有的自然生态本底和水文特征,对城市水环境造成了不利影响,“雨后观海”成为城市的“心头之痛”。2013年,习近平总书记在中央城镇化工作会议上强调,“城市规划建设的每个细节都要考虑对自然的影响”,要求“建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”。2014年,住房和城乡建设部发布《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》;2014年底,财政部、住房和城乡建设部、水利部联合下发了《关于开展中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》,江苏省率先出台了《关于推进海绵城市建设的指导意见》,并成立了“江苏省海绵城市技术中心”,安徽、贵州等省也相继颁发了相关技术导则,全国各地均掀起了海绵城市建设热潮,海绵城市也成为学术界关注的热点问题。

按照生态文明建设要求,建设雨水自然积存、渗透、净化的海绵城市,对于修复城市水生态,涵养水资源,增强城市防涝能力,扩大公共产品有效投资,提高新型城镇化质量具有重要的意义。本辑《江苏建设》围绕“海绵城市”主题组织了系列文章,从理论和实践两个方面来探讨如何科学有序地推进海绵城市的建设。住房和城乡建设部城市建设司章林伟副司长的

主题文章

剖析了海绵城市建设的重要意义、总体要求、实施途径和技术路线,并对国家相关政策进行了深入的解读。“名家视角”和“理论探讨”栏目分别邀请了车伍、俞孔坚、徐振、刘小钊、章卫军等专家,对因地制宜建设海绵城市、海绵型城市绿地系统的构建要点以及城市规划应如何贯彻海绵理念进行了讨论;对海绵城市建设中的重点和难点问题进行了剖析;就透水性铺装对城市雨水排水的影响以及在城市海绵体的构建中如何科学配置园林植物等问题进行了探讨。“城市实践”栏目介绍了镇江在海绵城市建设方面的实践探索,并以第九届江苏省园艺博览会博览园为例,介绍了“海绵公园”的建设思路与技术应用,本辑还摘录了海绵城市专家论坛上的有关专家就海绵城市的规划、建设、投融资模式和建设过程监管等方面提出的意见和建议,以期为海绵城市的规划建设实践探索提供参考。主题文章

海绵城市建设是中国城镇化转型发展的助推器

章林伟摘要 在快速城镇化进程中,城市的高强度开发建设也对城市的自然生态环境,尤其是水环境安全构成了威胁。建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”是建设环境友好型城市,推动城镇化发展方式转型的重要举措。本文从国家层面,探讨了海绵城市建设的重要意义、总体要求、实施途径、技术路线,并对国家相关政策进行了深入的解读。关键词 海绵城市建设;城镇化转型;总体要求;实施途径;技术路线1 转变城市发展方式——海绵城市建设意义重大

中国正处在城镇化快速发展时期,城市建设取得显著成就的同时,也存在开发强度高、硬质铺装多等问题,导致下垫面过度硬化,改变了城市原有的自然生态本底和水文特征。以中国北方为例,城市开发建设前,在自然地形地貌的下垫面条件下,70%—80%的降雨可以通过自然滞渗进入地下,来涵养本地生态和环境,只有20%—30%的雨水形成径流外排;而城市开发建设后,下垫面硬化导致70%—80%的降雨形成径流,仅有20%—30%的雨水能够入渗,呈现出相反的水文特征。研究表明,一个地区的自然水文特征发生10%的变化,就会对当地的生态和环境产生一定的影响;如果变化超过30%,就会对当地的生态环境造成严重影响,甚至出现生态退化。城市开发建设破坏了自然的“海绵体”,导致“逢雨必涝、雨后即旱”,同时也带来了水环境污染、水资源紧缺、水安全缺乏保障、水文化消失等一系列问题。这些现象在中国已十分普遍。

发达国家在城镇化发展过程中,也曾出现过类似情况,但他们及时调整城市规划、建设和管理理念,通过控制雨水径流,有效应对了上述问题。

习近平总书记针对中国城镇化发展要求,提出建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”的要求。为贯彻落实习近平总书记的指示,2014年10月,住房和城乡建设部印发了《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》,启动了中国的海绵城市建设工作。2015年1月,财政部、住房和城乡建设部、水利部发布了《关于开展中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》。2015年7月,住房和城乡建设部印发了《海绵城市建设绩效评价与考核办法(试行)》。2015年10月,国务院办公厅印发了《关于推进海绵城市建设的指导意见》(简称《指导意见》),明确海绵城市建设是城市发展的方式,并确立了未来中国推进海绵城市建设的工作目标和基本原则。《指导意见》是中国推进新型城镇化建设的一个重要行动纲领。

海绵城市建设的本质是通过控制雨水径流,来恢复城市原始的水文生态特征,使其地表径流尽可能达到开发前的自然状态,即恢复“海绵体”,从而实现修复水生态、改善水环境、涵养水资源、提高水安全、复兴水文化五位一体的目标。通过人工和自然的结合、生态措施和工程措施的结合、地上和地下的结合,既能解决城市内涝、水体黑臭的问题,又可以调节微气候、改善人居环境。

我们应该充分认识推进海绵城市建设的重要意义。(1)海绵城市建设是“稳增长、调结构、促改革、惠民生”的重要内容。海绵城市建设涉及城市建设的方方面面,与新区建设、旧城改造以及棚改紧密相关,涉及房地产、道路、园林绿化、水体、市政基础设施等建设,能够有效拉动投资。据初步估算,如果全国新区开发和旧城改造按照海绵城市的理念实施,每年可以形成投资量近万亿元。(2)海绵城市建设是落实生态文明建设的重要举措。通过海绵城市建设,保护城市原有的河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等生态敏感区,结合绿色建筑、低影响开发(LID)以及绿色基础设施(GI)的建设,充分利用自然地形地貌来调节雨水径流,充分利用天然植被、土壤、微生物来净化水质,最大限度地减少城市开发建设行为对原有生态环境造成的破坏。(3)海绵城市建设是城镇化绿色发展的重要方式。通过海绵城市建设,可以保证城市生态空间,涵养水源、净化水质,调节城市小气候,减少城市热岛效应;同时,也为生物特别是水生动植物提供栖息地,恢复城市生物多样性,营造生态、优美的景观环境。(4)海绵城市建设对中国跨越中等收入陷阱具有重要的支撑作用。“十三五”期间将是中国经济突破中等收入陷阱的关键时期,成败与否,在很大程度上取决于经济结构的转型升级。纵观发达国家走过的历程,起初也是先污染后治理,之后从绿色发展中寻求产业和技术升级,实现新一轮的经济发展。绿色城镇化发展同样在中国的经济建设中占据举足轻重的地位,海绵城市建设作为未来一段时期中国城镇化走绿色发展道路的重要举措,必将助力中国跨越中等收入陷阱。2 将70%的降雨就地消纳和利用——海绵城市建设的总体要求《指导意见》提出,通过海绵城市建设,将70%的降雨就地消纳和利用。到2020年,城市建成区20%以上的面积将达到目标要求;到2030年,城市建成区80%以上的面积将达到目标要求。

海绵城市建设的原则是“生态为本、自然循环,规划引领、统筹推进,政府引导、社会参与”。(1)生态为本、自然循环。优先利用自然的力量来控制雨水径流,充分发挥山水林田湖等自然地形地貌对降雨的积存作用,充分发挥植被、土壤等自然下垫面对雨水的渗透作用,充分发挥湿地、水体等对水质的自然净化作用。(2)规划引领、统筹推进。推进海绵城市建设,一定要规划先行,要将海绵城市建设的理念和要求系统地融入到城市总体规划、控制性详细规划和各相关专项规划中。这是将海绵城市建设常态化、长期化,避免“运动化”、“突击化”的关键,也是体现海绵城市建设的科学性、合理性和可操作性的要求。(3)政府引导、社会参与。城市人民政府是海绵城市建设的责任主体,要发挥市场配置资源的决定性作用和政府的调控引导作用,加大财政、融资等方面的政策支持力度,建立政府与社会资本风险分担、收益共享的合作机制,营造良好的发展环境,吸引社会资本广泛参与海绵城市建设。

海绵城市建设是一项系统工程,要以目标和问题为导向,统筹推进。《指导意见》要求,从2015年起,全国各城市新区、各类园区、成片开发区要全面落实海绵城市建设要求。老城区要结合城镇棚户区和城乡危房改造、老旧小区有机更新等,以解决城市内涝、雨水收集利用、黑臭水体治理为突破口,推进区域整体治理,逐步实现小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解。重点抓好海绵型建筑与小区、海绵型道路与广场、海绵型公园和绿地建设,自然水系的保护与生态修复,以及绿色蓄排与净化利用设施建设等五方面工作,同时也要避免大拆大建。3 规划先导技术得当——海绵城市建设的实施途径3.1 规划引领《指导意见》明确指出“科学编制规划。编制城市总体规划、控制性详细规划以及道路、绿地、水等相关专项规划时,要将雨水年径流总量控制率作为其刚性控制指标”。

径流系数是表征水文特征的一个非常重要的参数,它是自然状态下地表径流量与总降雨量的比值,与自然地理、气候状况有直接关系。鉴于径流系数指标过于理论化,在实际应用过程中不易操作,因此,通过将径流系数的概念转化为年径流总量控制率,并根据年径流总量控制率求得所对应的设计雨强(mm/d),以此作为海绵城市规划建设的管控指标,以便于实际的操作、考核和监管。

一般而言,在自然状态下,大到暴雨时(小概率降雨事件)易形成地表径流;而在中小降雨时(大概率降雨事件)较少形成大量的地表径流,主要入渗地下。因此,海绵城市建设就是要控制降雨的径流,将雨水留在原位,以期达到将70%的降雨就地消纳和利用的目标。《指导意见》还明确要求“,划定城市蓝线时,要充分考虑自然生态空间格局。建立区域雨水排放管理制度,明确区域排放总量,不得违规超排”。排水分区的划定是建立区域雨水排放管理制度的基础。一个城市由若干个排水分区组成,每个排水分区就是一个大的区域雨水排放管理的单元,在此区域内所有的建设开发项目都有义务共同承担规划所确定的雨水年径流总量控制率的目标要求。《指导意见》还明确要求“,严格实施规划。将建筑与小区雨水收集利用、可渗透面积、蓝线划定与保护等海绵城市建设要求作为城市规划许可和项目建设的前置条件,保持雨水径流特征在城市开发建设前后大体一致。在建设工程施工图审查、施工许可等环节,要将海绵城市相关工程措施作为重点审查内容;工程竣工验收报告中,应当写明海绵城市相关工程措施的落实情况,提交备案机关”。3.2 技术路线

源头减排、过程控制、系统治理是海绵城市的技术路线。(1)源头减排。城市是社会经济发展与环境资源矛盾最为突出的地域,中国是人口大国,城镇用地非常紧张。目前,中国的城镇化率达到55%,创造的国内生产总值(GDP)接近全国的80%,可想而知,城市的环境容量非常有限。传统“快排”的末端治理模式,成本高昂,难以为继,无法支撑城镇化健康发展的需要,必须从源头减排来分解责任和压力。源头减排,就是要在城市各类建筑、道路、广场等易形成硬质下垫面(雨水产汇流形成的地区)处着手,实现有效的“径流控制”,即从形成雨水产汇流的源头着手,尽可能将径流减排问题在源头解决,这就要综合采用绿色建筑和低影响开发建设的手段,在建筑和小区等地块的开发建设过程中,结合区域雨水排放管控制度,落实雨水径流控制的要求。源头减排,既分解了责任和资金(类似开发商在地块开发建设中落实绿地率指标要求),又将市政管网等排水设施的压力从源头得到了分解。(2)过程控制。传统排水系统的设计是按照末端治理的思路进行的,城市排水管网按最大设计雨强来设计管径。海绵城市建设的理念是要通过“渗、滞、蓄”等措施将雨水的产汇流错峰、削峰,不致产生雨水共排效应,使得城市不同区域汇集到管网中的径流不要同步集中排放,而是有先有后、参差不齐、细水长流地汇集到管网中,从而降低了市政排水系统的建设规模,且提高了系统的利用效率。简而言之,过程控制是利用绿色建筑、低影响开发和绿色基础设施建设的技术手段,通过对雨水径流的过程进行控制和调节,来延缓或者降低径流峰值,避免雨水径流的“齐步走”。(3)系统治理。水的外部性很强,几乎无所不及,治水绝不能“就水论水”。习近平总书记所提出的要牢固树立“山水林田湖”生命共同体的理念,即充分体现了水的特点。治水也要从生态系统的完整性来考虑,充分利用好地形地貌、自然植被、绿地、湿地等天然“海绵体”的功能,充分发挥自然的力量。同时,也要考虑水体的“上下游、左右岸”的关系,既不能造成内涝压力,也不能截断正常径流,影响水体生态。因此,海绵城市不是一个部门的事,相关部门一定要形成合力,统筹规划、协同设计、同步建设、精细管理,实现“规划一张图、建设一盘棋、管理一张网”,才能够收到事半功倍的效果。3.3 技术措施

海绵城市建设的方法即是从传统“快排”模式转化为“渗、滞、蓄、净、用、排”(海绵城市建设的“六字箴言”)等主要工程技术措施。“渗”,减少硬质铺装,充分利用自然下垫面的渗透作用,减少径流,涵养生态与环境,积存水资源。“滞”,通过雨水滞留,以空间换时间,提高雨水滞渗的作用,同时也降低雨水汇集的速度,延缓峰现时间,既降低了排水强度,又缓解了灾害风险。“蓄”,降低峰值流量,调节时空分布,为雨水利用创造条件。“净”,减少面源污染,降解化学需氧量(COD)、悬浮物(SS)、总氮(TN)、总磷(TP)等主要污染物,改善城市水环境。“用”,充分利用雨水资源和再生水,提高用水效率,缓解水资源短缺。“排”,构建灰绿结合的蓄排体系,避免内涝等灾害,确保城市运行安全。3.4 厘清关系

海绵城市建设要着重处理好以下几个关系:(1)水质和水量的关系。有质无量,水不够用;有量无质,水不能用。只有量质统一才能处理好水的自然循环和社会循环的关系,体现人与自然和谐共生,将水取之于自然,还要回归于自然。(2)分布与集中的关系。分布就是化整为零,源头减排,在“小”上下功夫;集中就是要集零为整,末端处理,在“大”上下功夫。设施建设的分散和集中需要因地制宜,处理好节能、就近再生利用以及运营管理等问题。(3)景观和功能的关系。有景观无功能是“花架子”,有功能无景观是“傻把式”。要将自然生态功能融入到景观中,做到功能和景观兼具。目前,我们一些园林绿化的做法,太注重景观,忽略了园林对水的自然吸纳、净化的功能,反而加大了对市政排水系统的压力。(4)生态和安全的关系。对大概率小降雨,要从涵养生态的角度留住雨水;对小概率大降雨,要以安全为重,妥善、及时地排水防涝。(5)“绿色”与“灰色”的关系。“绿色”基础设施倚仗自然力量,实现“自然积存、自然渗透、自然净化”。“绿色”与“灰色”要相互融合,实现互补,不能顾此失彼。发达国家的实践证明,绿色基础设施比灰色基础设施全生命周期的成本支出要少20%左右,尤其是在运行管理方面,节省了大量的人力和财力,从而降低了运行管理费用。4 创新机制合作共赢——海绵城市建设的政策支撑《指导意见》提出,鼓励社会资本参与海绵城市的投资建设和运营管理,鼓励有实力的科研设计单位、施工企业、制造企业与金融资本相结合,组建具备综合业务能力的企业集团或联合体,采用工程总承包等方式来统筹组织、实施海绵城市建设相关项目,发挥整体效益。要结合政府职能转变,在建设海绵城市的过程中,改变以往城市公用事业供给由政府一手包办的做法,发挥市场主体的作用,提高城市公共服务的供给质量和效率;同时,依法依规,强化合同管理,严格绩效考核并按效付费。我们也要积极培育“技术+资本”的骨干企业,适度提高产业集中度,打造城市基础设施建设领域具备咨询策划、规划设计、建设运营、技术产品供应、投融资等全产业链条能力的“航母级”骨干企业集团。《指导意见》中还明确了完善融资支持方面的措施政策:一是中长期信贷支持。充分发挥开发性、政策性金融作用,鼓励对海绵城市建设提供中长期信贷支持。二是担保创新类贷款。积极开展购买服务协议、预期收益等担保创新类贷款业务,加大对海绵城市建设项目的资金支持力度。三是专项建设基金支持。将海绵城市建设中符合条件的项目列入专项建设基金支持范围。四是鼓励发行债券等。支持符合条件的企业发行企业债券、公司债券、资产支持证券和项目收益票据,用于海绵城市建设项目。

当前,海绵城市建设与国家倡导和实施的生态文明建设、“稳增长、促改革、调结构、惠民生”、政府和社会资本合作(PPP)等战略相契合。因此,海绵城市建设正处在各项优惠政策扶植的黄金窗口期,各地应该抓住机遇,充分利用好各类政策的组合,加快推进海绵城市建设,先行先得益,以期解决好城镇化绿色发展的问题。

名家视角

海绵城市建设的若干问题与建设难点

车伍张伟赵杨摘要 本文从海绵城市的发展和实践角度入手,结合前期研究与海绵城市建设相关的工程经验,对海绵城市建设的若干问题进行分析。明确海绵城市建设的主要目标和适用性;指出目前雨水系统标准体系存在的问题;强调径流污染控制在海绵城市建设中的必要性和重要性;探讨政府和社会资本合作(PPP)模式在海绵城市建设过程中的应用特点。在此基础上,从海绵城市考核要求、建设时限等方面分析了海绵城市建设的若干难点,提出海绵城市应统筹考虑“雨洪综合管理四套系统”的理念。对海绵城市建设相关问题和建设难点的解析将有助于现阶段和未来海绵城市的建设和发展,也为海绵城市建设的有序推进提供导向性参考。关键词 海绵城市;排水防涝;黑臭水体;建设难点1 背景

目前,中国城市水环境的总体形势依然严峻,城市内涝灾害频发,城市排水基础设施的建设规模和总量不足、标准偏低、运行管理粗放,同时,城市水生态、水环境问题凸显。城市雨水问题逐步受到学界、工程界以及政府管理部门的高度重视。以北京“7·21暴雨”内涝灾害为“转折点”,从国务院到住房和城乡建设部等相关部委陆续出台了一系列应对举措和政策,业内的排水防涝规划和多个相关规范标准都在积极推进。

自2013年以来,国务院先后印发了《国务院关于加强城市基础设施建设的意见》(国发〔2013〕36号)和《国务院办公厅关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知》(国办发〔2013〕23号);并正式颁布了《城镇排水与污水处理条例》(国务院令第641号),为防止城市内涝、保障城市生态安全起到了重要的推动作用和提供了法规依据。在此大背景下,2014年10月,住房和城乡建设部编制印发了《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》,在三部委的统筹领导和组织下开展了海绵城市建设试点工作,并逐步开始全面推进海绵城市的建设和实施。

为科学、全面评价海绵城市建设的成效,住房和城乡建设部制定并印发了《海绵城市建设绩效评价与考核办法(试行)》。从水生态、水环境、水资源、水安全、制度建设及执行情况和展示度这六大方面,分别从约束性定量指标、鼓励性定量指标、约束性定性指标和鼓励性定性指标共计18项具体指标对海绵城市建设绩效评价和考核办法提出了具体的要求。

2015年10月,国务院办公厅印发了《关于推进海绵城市建设的指导意见》(国办发〔2015〕75号),明确指出了推进海绵城市建设的工作目标和基本原则,从加强规划引领、统筹有序建设、完善支持政策、抓好组织落实四个方面提出具体措施。在16个首批海绵城市试点城市建设和实施近一年的重要时机,从国家层面再次发布重要文件,进一步提升了海绵城市建设的高度,加强了在全国范围内全面推进海绵城市建设的力度。从2014年末海绵城市建设试点工作开始,在从中央到地方各级政府的大力推进和相关企事业单位的积极参与和支持下,在全国范围内掀起了一个“海绵城市建设”的热潮。在2015年11月于珠海召开的第十届中国城镇水务大会上,近30个分会场中有一半与海绵城市直接或密切相关。

然而,在海绵城市的建设和实施过程中,还有大量问题亟待解决。从观念转变、相关理论和技术体系、规划设计标准体系、管理模式和配套机制等诸多方面仍有很多问题值得探讨。为保障海绵城市建设的有序、科学发展,有必要结合中央和各部委的最新要求以及未来海绵城市的实际需要,结合近期海绵城市试点建设的实践,深入探讨海绵城市建设过程中的一些问题和难点,探寻合理、高效的对策和解决方案;避免误区、把握关键,从近期着手,从长远考虑,制定合理的近远期规划,科学、持续地推进海绵城市的建设和实践。2 海绵城市建设的若干问题2.1 海绵城市主要目标与适用性问题

关于海绵城市的核心和内涵,业内或相关专业领域内有不同的理解和解读。国务院办公厅《关于推进海绵城市建设的指导意见》中对海绵城市的定义和范畴有明确的表述,即“海绵城市是指通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,有效控制雨水径流,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式”。事实上,海绵城市不仅仅是某一个专业的工作,而是需要给排水、水利、风景园林、城市规划、建筑、道路等多专业协同完成的系统工程。毫无疑问,海绵城市建设是由城市雨水所带来的安全、污染和生态问题“引起”,海绵城市建设之核心就是要妥善处理城市雨水及其相关的城市水环境和生态问题,通过“渗、滞、蓄、净、用、排”来实现城市水生态、水环境、水资源和水安全的综合目标。海绵城市的建设与稍早前推行的城市排水防涝规划编制和实施工作是一个具有延续性的整体。更具体来说,在排水防涝方面,对于城市管渠(小排水)系统,要实现2—10年重现期的排水要求;对于超过管渠排水标准的暴雨,还需要通过地表或由地表通道和地下大型调蓄设施组成的大排水系统来实现20—50年甚至更高重现期的防涝要求。在源头控制方面,其主要的目标是进行总量控制,主要针对总量占70%—85%的中小降雨事件,实现径流总量减排、资源利用、径流污染控制等目标。

两年前开始推行的城市排水防涝规划编制工作,仍有很多问题没有厘清,需要进一步探讨。例如,对于已建成城市排水系统的“提标改造”,是否意味着需要“满城挖”,是否有条件短期完成“提标改造”?对于实施排水防涝工程的区域或者目前海绵城市建设试点区域,在实施相应工程改造和配套管理措施后就真能保证不再涝吗?如果再出现内涝积水,责任主体是谁,如何进行追责?对于已经建成区域的“大排水”系统建设,蓄排关系/行泄通道如何实施和保障等也存在不明确的问题,在城市缺乏合理的开放空间作为行泄通道的情况下,能否以道路作为行泄通道,相关的道路设计规范和标准如何进行协调?一些城市的规划仅以河道作为行泄通道或调蓄设施是否能保证汇水区场地内不发生水涝等问题,都需要给出清晰的回答和明确的安排。地面多功能调蓄设施和排放通道的合理衔接和空间优化布局,排水防涝规划或海绵城市建设专项规划如何与城市总体规划、竖向规划、绿地规划、道路规划等相关规划进行合理衔接等,也急需顶层系统性的指导和管理策略,以强化规划的针对性和可实施性。

城市雨水源头控制设施——低影响开发(LID)的适用性,多年来在国内一直存在“不同声音”。结合国外数十年的研究和实践经验,以及国内近20年雨水领域的探索和工程实践,可以理直气壮地说,水文地质条件、景观植物条件等都不应成为限制LID推广和实施的理由,因为在任何水文地质条件下,以雨水为基本元素,包括地上和地下的水文循环都是存在的,而且也都会受到城市开发的严重干扰甚至破坏。通过合理的设计,充分发挥城市绿地的多种功能,LID的理念和方法原则上完全可以有条件地、因地制宜地在任何水文、地质条件下应用。在2015年美国的LID大会上,也有专题报告阐述这一观点。2.2 雨水系统标准体系问题

规范标准体系是保障城市雨水系统发展和工程实践的基础。近10余年,中国的城市雨水领域研究发展迅速,相关工程实践也在全面推广实施中。但值得注意的是,城市雨水相关标准明显滞后,难以对雨水领域的工程实施提供有力的技术支撑。针对这一紧迫问题,目前,修编或新编的几个重要国家规范即将送审发布,如《城市排水工程规划规范》、《城市内涝防治技术规范》和《城镇雨水调蓄工程技术规范》等;北京、深圳等城市也在积极新修编相关的地方标准,这一系列不同层级的规范标准的发布,无疑将会对海绵城市建设起到十分积极的作用。但仍需清醒认识到目前新修编的一系列标准仍存在一些问题,值得进一步探讨。

首先,目前的标准体系缺乏科学的顶层设计,标准的安排、不同标准之间的衔接性存在一定欠缺,难以构成一套完整、科学的标准体系;其次,部分基本术语和概念不够清晰,甚至混淆不清;最后,标准中对径流污染控制方面的要求不足或失当。事实上,雨水系统或海绵城市建设的相关标准目前处于“迫切需求”和“仓促编写”的两难境地。这些问题,主要是由于近年来这个领域快速发展,而相应的基础性研究和工程实践的积累都较为薄弱等多方面因素所造成的。

更复杂的是,海绵城市建设必然要超越雨水系统标准本身,而涉及总体规划、控制性详细规划、竖向规划等上位规划及相关标准,以及风景园林、道路等许多密切相关领域的相关标准。

因此,强化标准的顶层设计,从系统工程角度构建城市雨水系统及海绵城市标准体系将是近期非常艰难而又十分重要的工作,笔者所在团队也作为主编单位之一正在积极参与由住房和城乡建设部所组织的“海绵城市标准体系”的编写工作。2.3 径流污染与初期雨水问题

目前,在雨水领域相关的规范标准或技术文件中,对径流污染控制的要求不够清晰和明确是一个大问题。就中国城市所处的发展阶段和所面临的水环境综合问题而言,在城市排水防涝工程体系、海绵城市建设及城市黑臭水体治理中,都应该对目前中国城市水环境污染重要来源之一的径流污染予以更多的重视,并提出更明确的要求。

一方面,按照排水防涝规划要求,城市排水防涝系统要构建源头系统、管渠系统和“超标”雨水排放系统,如何将径流污染控制要求和措施纳入其中,是一个值得认真思考和妥善解决的问题。从另一方面来看,中央发布的《水污染防治行动计划》(“水十条”)中提出,在有条件的地区,应控制初期雨水污染;排水标准和排水防涝规划中也要求控制4—8mm的初期雨水。但对所谓的“初期雨水”控制标准的适用条件及其控制效率,以及初期雨水控制标准和径流总量控制率的关系,既是一个非常重要的科学问题,也是一个重要的工程技术问题。然而遗憾的是,目前的标准、规划和一些实施的工程中,都没有给出准确、科学的表述和合理的规定,笔者近期将撰文对这一问题进行更深入的阐述。2.4 海绵城市PPP模式的问题

政府和社会资本合作(PPP)模式为中国基础设施建设提供了一条高效、可行的新途径。海绵城市建设对采用PPP模式也提出了明确要求和激励机制。

将PPP模式在海绵城市建设过程中应用时,应把握海绵城市建设的复杂性、地方政府的偿还能力和信用、规模化建设和运行,以及海绵城市建设多目标的整体考核等多方面的特点。

首先,海绵城市建设具有较高的公共特性和服务特性——海绵城市建设的许多设施是在公建、道路、绿地、公园、河道等场地进行实施,设施公益性占比较高,但也涉及许多分散的地块项目,使得责任主体多样而复杂。第二,需要强调住房和城乡建设局、水务局、园林局等公共部门的密切合作。第三,海绵城市建设后全生命周期内的运营维护管理的需要,因此它也具有长期运营性的特点。第四,中国城市雨水的排放、处置不像有些发达国家那样有合理的收费机制,绝大多数海绵城市项目都不具有营利的功能,这对社会资本的进入如何获得可靠的回报也是一个难题。当然,还有许多其他的特征。

目前来看,海绵城市建设的PPP模式是一个全新的领域,必然会面临许多难以预料的困难甚至风险。当然,机遇和风险并存,已经有不少企业开始参与各地海绵城市PPP模式的建设,还有更多的地方政府和企业对此表现出很大的积极性和热情,在实践和摸索中逐步地完善和规范化海绵城市PPP模式。3 海绵城市的若干建设难点3.1 四大体系的全面考核

住房和城乡建设部印发的《海绵城市建设绩效评价与考核办法(试行)》对海绵城市考核提出了水生态、水环境、水资源和水安全“四大体系”的考核要求,其中又包含了若干具体考核要求。很多要求也与“水十条”相呼应。同时,关于水环境考核要求还与最近发布的“黑臭水体治理”要求关系密切。应该说,海绵城市四大考核体系所包含的雨水系统直接指标和相关的扩展指标及一些附带指标要求,是对城市水系统和水环境的全面考核,但同时也需要一套全面的监测评估体系。如何准确理解和合理解读考核要求,如何界定考核边界和限制条件,如何制定科学合理、可实施并便于操作的海绵城市建设绩效考核方法并指导后续海绵城市建设,必然也是近期急需解决的关键问题。3.2 建设期限和全面实施要求

首批16个海绵城市确定了三年的建设考核期,即在两年中要完成规划编制、上百个项目的招投标、施工图设计和建设,还要留出一年时间进行监测考核,从目前各试点城市的推进情况来看,具有相当大的压力。国务院办公厅的《关于推进海绵城市建设的指导意见》中提出,到2020年,城市建成区20%以上的面积将达到70%的控制率要求;到2030年,城市建成区80%以上的面积将达到目标要求。从排水防涝规划到海绵城市建设,从海绵城市试点到全面推进海绵城市建设,一个显著的特点就是“时间紧迫,建设期短,要求高”。毫无疑问,已建城市区域将面临大量艰巨的改造任务,困难不言而喻。笔者认为,这不仅是目前,也是未来相当长一段时间内面临的主要形势,对我们城市排水领域以及相关专业领域的学术界和工程界提出了更高要求。3.3 统筹雨水领域“四套系统/标准”

目前,城市排水系统包含源头系统、管渠系统(小排水系统)和超标排放系统(大排水系统)三套系统,业内已经基本达成共识;新/修编的相关标准中也对三套排水系统的基本设计方法、参数和设施做出了明确的规定。但结合目前许多城市的排水防涝规划和海绵城市建设实际工程来看,笔者认为,除给水排水专业涉及的上述三套排水系统外,还需要统筹考虑流域“客水”,系统地协调城市和流域关系、洪涝关系、城市排水和河湖水系关系、红线—绿线—蓝线等关系,城市水利防洪系统、河道黑臭水治理都是海绵城市必须统筹考虑并解决的问题,也是海绵城市四套考核体系所明确要求的。因此,笔者认为,海绵城市建设应包括并协调“四套系统及其相关标准”的关系及做出相应的衔接。

目前,部分城市排水防涝规划或海绵城市建设规划和实施方案,已结合当地条件,将流域防洪系统、末端水体的综合治理统筹纳入其中。

在今后全面推进海绵城市建设的过程中,必须准确理解四套系统的内涵、协调关系,从而形成不同系统间的合理衔接,从径流总量控制、大小排水系统、洪涝联合防治、河湖水系综合治理等方面全面考虑,实现洪、涝、污染、水资源、生态、城市景观等兼顾的综合规划和系统方案。这无疑会强化系统的合理性和科学性,但也会增大各专业和部门在技术和管理上的难度和协作要求。事实上,这样的“流域规划和综合治理”模式,也是发达国家多年来一直普遍采取的策略和方法。4 结论

近年来,在国家和地方的大力推动和支持下,在城市排水防涝规划与实施、海绵城市建设、黑臭水体治理等若干城市排水相关领域掀起了研究和工程建设的热潮,在热潮下我们更需要冷静的思考和科学的思维。本文简要地探讨了海绵城市建设中面临的若干问题和建设难点。由于篇幅限制,未能对海绵城市建设中所存在的更多问题展开讨论,其中一些问题也只能点到为止,还有一些问题需要开展进一步深入的研究。

在推进海绵城市建设和工程实施的过程中,既要重视工程技术方面的研究,也要重视基础性的研究,两方面的协同发展,才能为全面推进海绵城市建设,为中国新型城镇化建设提供重要的保障和持续的推动力。

“海绵城市”解读

俞孔坚摘要 “海绵城市”是关于城市雨洪管理和水生态承载功能的哲学、理论和方法体系,它是一类基于生态基础设施支撑的生态型城市。海绵城市所依托的生态基础设施有别于传统的、以单一目标为导向的工程性“灰色”基础设施,它是以综合生态系统服务为导向,运用景观设计学的方法途径,通过“渗、蓄、净、用、排”等关键技术,来推动城市洪涝管理、生态净化、地下水补给、棕地修复、生物栖息地保护、公园绿地建设及城市微气候调节等综合目标的实现。这一城市观既适应于中国独特的地理气候特征和水文化,也融合了当代国际上先进的雨洪管理技术和生态城市思想。关键词 海绵城市;城镇化;生态基础设施;绿地系统

当今中国,不少城市正面临洪涝灾害、水资源短缺、水质污染、水生物栖息地丧失等多种问题,亟须综合全面的解决方案。在此背景下,“海绵城市”理论方法应运而生,这一理论提出“建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”以有别于传统以单一目标为导向的工程性“灰色”基础设施,强调通过建立多尺度、系统性的生态基础设施,运用生态学的原理和景观设计学的途径,利用“渗、蓄、净、用、排”等关键技术,来推动城市洪涝管理、生态净化、地下水补给、棕地修复、生物栖息地保护、公园绿地建设及城市微气候调节等综合目标的实现。它是适应于中国独特的地理气候特征,以中国悠久的水文化遗产为基础,并融合了当代国际上先进的雨洪管理技术而形成的理论和技术系统。1 “海绵城市”理论提出的背景

正如上文所述,我们的水问题综合征并不是在某一部门管理下发生的问题,而是一个系统性、全局性的问题,具有相应的地理背景和时代背景。1.1 中国地理位置与季风气候导致了暴雨、洪涝、干旱等水患灾害同时并存

中国大部分地区降水受东南季风和西南季风控制,年际变化大,季节分布不均,主要集中在6—9月,占全年降水的60%—80%,北方甚至占到90%以上。同时,气候变化也带来了暴雨洪水频发、洪峰洪量加大等风险,夏季往往成为内涝多发时期。但汛期大量洪水中的绝大部分下渗流失,导致了河流断流与洪水泛滥现象交替出现。1.2 快速城镇化、工业化导致水资源的过度开发和水质严重污染

由于城镇人口急剧增长,工业化进入重化时代,生产生活用水量迅速上升,导致不少地方对水资源的开发过度。特别是在北方地区,黄河、塔里木河、黑河等河流下游已出现断流局面,湿地、湖泊大面积消失。地下水严重超采的问题也日益加剧,全国地下水超采区面积2已达到19万km,北方许多地下水降落漏斗区已面临地下水资源枯竭的严重危机。同时,不少城市地表水的水质污染状况亦不容乐观。1.3 一些有违科学的工程性措施导致水系统整体功能退化

随着城市建设规模的日益加大,大量的灰色基础设施建设也会导致植被破坏、水土流失、不透水地面的增加、河湖水体的破碎化、地表水与地下水连通中断等问题,并且还会改变城市径流汇流等水文条件,进而导致汇流加速和洪峰加大。狭隘、简单的工程性思维也体现为政府部门分割、地区分割、功能分割的水资源管理方式。水本是地球上最不应该被分割的系统,可是在许多城市的工程与管理体制中,却把水系统分解得支离破碎,导致水和土分离、水和生物分离、水和城市分离、排水和给水分离、防洪和抗旱分离,因此解决水问题必须回归到通过水生态系统来综合地解决问题。2 “海绵城市”的哲学内涵“海绵城市”是一类富有弹性,具有自然积存、自然渗透、自然净化特征的生态城市,其内涵包含深刻的哲理:强调将有化为无,将大化为小,将排他化为包容,将集中化为分散,将快化为慢,将刚硬化为柔和。诚如老子所言:“道恒无为,而无不为。”这正是“海绵”哲学的精髓。这种“海绵”哲理包括以下五个方面:

第一,强调完全的生态系统价值观,而非功利主义的、片面的价值观。不同行业的人们对待雨水的态度其实具有功利性和私利性。譬如砖瓦场的窑工往往天天祈祷明天是个大晴天,而久旱之后的农人则天天到龙王庙里烧香,祈求天降甘霖。而“海绵”的哲学则是包容,直接对这种以人类个体利益为中心的雨水价值观提出了挑战,它认为,天赐雨水都是有价值的,不仅对某个人或某个物种有价值,还对整个生态系统具有价值。人类作为这个系统的有机组成部分,是整个生态系统的必然产物和天然的受惠者,因此必须倡导这一系统、包容的价值观。

第二,强调就地解决水问题,而非将其转嫁给异地。将灾害转嫁给异地,是许多现代水利工程的目标导向,诸如建设防洪大堤和异地调水,都是要把洪水排到下游或把压力传导到对岸,甚至把干旱和水短缺的问题转嫁给其他弱势地区和群体。“海绵”的哲学就是要就地调节旱涝,就地利用水资源。中国古代对水处理的一大智慧就是将水作为财富,就地蓄留——无论是来自屋顶的雨水,还是来自山坡的径流,都通过农家天井中的蓄水缸和遍布大地的陂塘系统加以积存。这种“海绵”观既是古代先民适应旱涝的智慧体现,更是地缘社会及邻里关系和谐共生的价值体现。

第三,强调分散式的处理方式,而非集中式的手段。从当前来看,集中式大工程处理方式,如大坝蓄水、跨流域调水、大江大河的防洪大堤、城市的集中排涝管道等,往往成为失败的案例。因而,从可持续的生态价值观来看,与自然过程相对抗的集中式工程显得并不明智。事实上,源于民间的分散式水利工程往往具有更好的可持续性。一些古老的民间微型水利工程,如陂塘和水堰,至今仍充满活力,受到乡民的悉心呵护。然而非常遗憾的是,一些千百年来滋养中国农业文明的民间水利遗产,在当代却遭到强势的集中式水利工程的摧毁。从这一点上来说,“海绵”的哲学内涵是分散的、由千万个细小的单元细胞构成的完整功能体,从而将外部力量分解吸纳、消化为无。

第四,强调慢下来而非快起来,关注滞蓄而非排泄。当代排洪排涝工程往往考虑将洪水、雨水快速地排掉,三面光的河道截面也往往被认为是最高效的渠道工程形式,简单的裁弯取直被认为是最高效的手段,清除河床上的树木和灌草以减少水流阻力也被认为是天经地义的。这种以“快”为标准的水利工程罔顾水文过程的系统性和水文系统主导因子的价值,往往加强了洪水的破坏力,从而将上游的灾害转嫁给下游,将水与其他生物分离,将水与土地分离,将地表水与地下水分离,将水与人和城市分离,从而导致地下水得不到补充,土地得不到滋养,生物栖息地消失。“海绵”的哲学就是要将水流慢下来,让它变得心平气和,而不再狂野恐怖;让它有机会下渗,滋养生命万物;让它有时间净化自身,更好地服务人类。

第五,强调弹性应对,而非刚性对抗。中国古代治水哲学的精髓之一是以柔克刚,而不是“严防死守”。但当代中国的水利建设往往忽视这一思想,诸多河流往往被刚性的防洪堤坝所捆绑,原本蜿蜒柔和的水流形态,而今都变成刚硬直泄的排水渠。千百年来的防洪抗洪经验告诉我们,当人类用貌似坚不可摧的防线顽固抵御洪水之时,洪水的破堤反击便不远矣。故而“海绵”的哲学强调弹性,要化对抗为和谐共生。如果我们崇尚“智者乐水”的哲学,那么,治理水的最高智慧便是以柔克刚。3 “海绵城市”规划建设的关键路径

由于水环境与水生态问题是跨尺度、跨地域的系统性问题,也是互为关联的综合性问题。诸多水问题产生的本质是水生态系统整体功能的失调,因此解决水问题的出路不在于河道与水体本身,而在于水体之外的环境。解决水问题,必须把研究对象从水体本身扩展到水生态系统,通过生态途径,对水生态系统结构和功能进行调理,增强生态系统的整体服务功能,即供给服务、调节服务、生命承载服务和文化精神服务,这四类生态系统服务构成水系统的一个完整功能体系。因此,从生态系统服务出发,通过跨尺度来构建水生态基础设施,并结合多类具体技术来建设水生态基础设施,是“海绵城市”规划建设的核心内容和关键路径。3.1 构建以景观为载体的生态基础设施

完整的土地生命系统自身具备复杂而丰富的生态系统服务能力,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,这是“海绵城市”系统构建的基础。通过这些具备生态服务功能的土地及空间要素,可以构成一个水生态基础设施“海绵体”。与传统工程性的、缺乏弹性的灰色基础设施不同,生态基础设施是一个生命的系统,它可以综合、系统、可持续地来解决水问题,包括雨涝调蓄、水源保护和涵养、地下水回补、雨污净化、栖息地修复、土壤净化等方面。3.2 依托跨尺度的生态规划理论和方法体系为基础“海绵城市”的构建需要在不同尺度上进行,需要与现行的不同尺度的国土和区域规划及城乡规划体系相衔接,从而构成不同尺度的海绵体系。(1)宏观的国土与区域海绵系统。在这一尺度上重点是研究水系统在区域或流域中的空间格局,即进行水生态安全格局分析,并将水生态安全格局落实在土地利用总体规划和城市总体规划中,进而成为国土和区域的生态基础设施。(2)中观的城镇海绵系统。主要针对城区、乡镇、村域尺度,重点研究如何有效利用规划区域内的河道、坑塘,并结合集水区、汇水节点分布,合理规划并形成实体的“聚落海绵系统”,最终落实到控制性详细规划甚至是城市设计内容中,以综合解决规划区域内滨水栖息地恢复、水量平衡、雨污净化、文化游憩空间的规划设计和建设。(3)微观场地的“海绵体”。“海绵城市”建设最后必须要落实到具体的“海绵体”中,包括公园、小区等区域和局域集水单元的建设。在这一尺度上所对应的则是一系列的水生态基础设施建设技术的集成,包括保护自然的最小干预技术、与洪水为友的生态防洪技术、加强型人工湿地净化技术、城市雨洪管理绿色海绵技术、生态系统服务仿生修复技术等,这些技术重点研究如何通过具体的景观设计方法让水系统的生态功能发挥出来。3.3 加强古今中外多种技术的系统集成“海绵城市”的提出有其深厚的理论基础,又是一系列具体雨洪管理技术的集成和提炼,是大量实践经验的总结和归纳。可以纳入“海绵城市”体系下的技术应该包括以下三类:(1)让自然做工的生态设计技术。自然生态系统生生不息,为维持人类生存和满足其需要提供各种条件和过程,生态设计就是要让自然做工,强调人与自然过程的共生和合作关系,从更深层的意义上来说,生态设计是一种最大限度地借助于自然力的最少设计。(2)古代水适应技术遗产。先民在长期的水资源管理及与旱涝灾害相适应的过程中,积累了大量具有朴素生态价值的经验和智慧,且增强了人类适应水环境的能力。在城市和区域尺度,古代城乡聚落适应水环境方面的已有研究可见于聚落地理领域。同时,古代人民还创造了丰富的水利技术。例如,中国有着2500年的陂塘系统技术,它可以同时提供水文调节、生态净化、水土保持、生物多样性保护、生产等多种生态系统服务。(3)当代西方雨洪管理的先进技术。这一技术包括低影响开发(LID)技术、水敏感城市设计等。图1 北京市综合水生态安全格局图2 北京市“7·21”暴雨事故人员遇难地点与北京水生态基础设施的关系4 海绵城市实践案例4.1 区域尺度——北京案例

在过去的30年中,伴随人口的增长,北京城区面积已经拓展了700%。蔓延式的城市扩展使得城市缺少生物和水的贮留空间,导致弹性生态网络的缺失。本案例从北京市水系的空间格局与水生态系统服务的关系入手,通过水文过程的分析和模拟,判别和保护具有较高生态系统服务价值的用地,提出水源保护区、地下水补给区等地区性生态管控导则,并通过恢复城市水系自然形态、建立河流生物廊道系统,构建起北京市综合水生态基础设施,包括城市的地表及地下水源保护以及潜在的淹没区和蓄滞区。综合水生态基础设施将生态系统的各种服务功能,包括旱涝调节、水源保护、生物多样性保护、休憩与审美启智以及遗产保护等整合在一个完整的景观格局中,并最终通过与相应尺度的城市总体规划(或土地利用总体规划)相结合而落实在土地上,构成禁止建设区和限制建设区的核心网络,成为引导城市空间有序扩展的刚性骨架(图1)。

北京市水生态安全格局分为三个安全水平:底线安全格局、满意安全格局和理想安全格局。如果按照最理想化的安全格局来构建水生态基础设施,那么北京市洪涝灾害的发生频率将大大降低,同时城市人口容量也将大大提高,人与水的用地之争可以轻松化解,因为水生态基础设施能完全消纳区域中的雨洪水,并有效回补地下水资源。2007年完成的北京水生态基础设施规划研究,在2012年得到了验证。北京“7·21”特大暴雨中相关事故的发生地点,正好与七年前做的雨洪安全格局吻合(图2)。4.2 与控制性详细规划结合的海绵城市建设——五里界生态城案例

五里界生态城位于武汉东部,距离城市中心约30km,占地面积2为10km。其西面是武汉光谷高科技开发区,生态城的居民将达到10万人,其中10%是当地居民,90%将是在光谷高科技开发区工作的居民和辞去工作的外来移民。千百年来,农民开垦土地,靠天吃饭,在大地上修建了无数陂塘,形成了一个与旱涝条件相适应的陂塘系统,而五里界生态城正拥有着这份珍贵的水文化遗产。但是在城镇化过程中,它们被传统的“三通一平”式建设方式填平、消失,替代的是排洪管道和泵站,一套灰色的基础设施取代了世代农民智慧的结晶。中国属于大陆性季风气候,一天的强降雨可以达到年内降雨的30%,需要多粗的管道才能瞬时排掉这么多的雨水呢?依靠管道来解决城市排涝是不经济的,也是不可持续的。如果把场地原有的陂塘系统连通、保留,然后与公园绿地系统相结合,用陂塘的淹没范围来确定公园以及绿地系统;与城市的步行道和自行车道相结合,发挥水的综合生态服务功能,构成城市的生态基础设施,决定城市的空间格局,建成一个没有集中排水管道的城市,可以省下数以亿计的管网投资。在最终的城市规划格局中,城市本身是高密度的,但是拥有足够的空间可以滞留雨水,过滤净化后,完全可以作为水资源再利用来滋润土地。地表水亦可有生产功能,如种植荷花、菱角、慈姑、荸荠等水生植物,再构建鱼类等高一营养级体系(图3至图5)。图3 五里界生态城形成现状示意图(千百年的农业开垦留下了一个能自我调节旱涝的“海绵系统”)图4 五里界生态城水生态基础设施建设效果图 [将历史上形成的文化景观结合到城市设计中,构建水生态基础设施(即城市海绵系统),成为城市生活中的开放空间,同时发挥着雨水收集、旱涝调蓄、栖息地等多重生态系统服务]图5 五里界生态城“海绵系统”建成实景4.3 海绵系统构建——六盘水案例

六盘水是一个在20世纪60年代中期建立起来的工业城市,该城2市被石灰岩的山丘环抱,水城河穿城而过。城市人口密集,在60km的土地上,居住了约60万的人口。六盘水市的水生态综合治理旨在减缓来自山坡的水流,建造一个以水过程为核心的生态基础设施来存蓄和净化雨水,使水成为重建健康生态系统的活化剂,以提供自然和文化服务,使这个工业城市变为宜居城市。为了构建完整的城镇海绵系统,该工程关注水城河流域和城市两个层面。第一,河流串联起现存的溪流、湿地和低洼地,形成一系列蓄水池和具有不同净化能力的湿地,并构建了雨洪管理和生态净化系统。这一方法不仅最大限度地减少了城市雨涝灾害,而且在旱季也能有持续不断的水源。第二,拆除渠化河流的混凝土河堤,重建自然河岸的湿地系统,发挥河流的自净能力。第三,建立连续开放的空间,建立人行道和自行车道系统,增加通往滨水的通道。第四,将滨水区开发和河道整治结合在一起。以水为核心的生态基础设施促进了六盘水的城市改造,提高了城市土地的价值,增进了城市活力。作为六盘水生态基础设施的主要项目之2一,占地90hm的明湖湿地公园的场地位于水城河上游区域,河道被渠化,被垃圾和污水恶化的湿地区域、废弃的鱼池及管理不善的山坡地包围,垃圾遍地、污水横流。为此,我们欲对这一地区进行生态基础设施改造,项目设计的第一步是让水流慢下来,通过拆除混凝土河堤和建造梯田湿地与陂塘系统,六盘水上游的雨洪得以滞蓄和利用,旱涝得以调节,水体得以净化,植被和动物得以繁衍,并形成了令人们流连忘返的公共空间(图6、图7)。图6 六盘水城市海绵系统总平面和明湖湿地总平面及基本的设计策略图7 六盘水水城河水生态基础设施建成效果图(明湖湿地蜿蜒的步行道沿梯田肌理布置,野花与亲水空间相映成趣,让行走其间的都市人舒缓下来,一如流经明湖湿地的水城河水,也慢了下来)图8 金华燕尾洲公园景观设计总体布局图(该公园位于义乌江、武义江和婺江三江交汇之处)4.4 与洪水为友——金华燕尾洲公园案例

金华燕尾洲公园的传统防洪主要从蓄、滞、挡、泄几个角度进行治理,包含裁弯取直行洪河道、沿河筑堤、建拦河闸坝、建穿堤涵闸、修建水库等。这些“渠系化”、“硬质化”的建设损害了河流应对环境变化的能力,对河流的生态系统有相当大的影响,从根本上改变了自然水流、水温、化学过程、沉积物转移以及洪泛平原植物群落。为保护燕尾洲公园不被淹没,当地水利部门已经在其部分地段,分别修建了20年一遇和50年一遇的两道防洪堤,然而这破坏了燕尾洲公园的亲水性。本设计不但将尚没有被防洪高堤围合的洲头设计为可淹没区,同时,将公园范围内的防洪硬岸砸掉,应用填挖方就地平衡原理,将河岸改造为多级可淹没的梯田种植带,增加了河道的行洪断面,减缓了水流的速度,缓解了对岸城市一侧的防洪压力,提高了公园邻水界面的亲水性。梯田上广植适应于季节性洪涝的乡土植被,梯田挡墙为可进入的步行道网络,这一系列举措使滨江水岸成为生机勃勃、兼具休憩和防洪功能的美丽景观。每年洪水带梯田上的多年生高草带来充足的沙土、水分和养分,使其能茂盛地繁衍和生长,且不需要任何施肥和灌溉。梯田河岸同时将来自陆地的面源污染与雨洪滞蓄和过滤,避免对河道造成污染(图8至图11)。4.5 海绵净化——上海世博后滩公园案例

上海世博后滩公园为上海世博园的核心绿地景观之一,位于2010年上海世博会园区之西端,黄浦江之东岸与浦明路之间,南临2园区新建的浦明路,西至倪家浜,北望卢浦大桥,占地18hm。该场地原为钢铁厂(浦东钢铁集团)和后滩船舶修理厂所在地,工业固体垃圾和建筑垃圾遍地,且埋藏很深;黄浦江附近的水域被高度污染,其水质为劣Ⅴ类,并且水生生物贫乏。这是公园设计中需要面对和解决的一个重要问题。在上海世博后滩公园的设计案例中,我们利用内河人工湿地带对黄浦江受污染的水进行生态水质净化。设计的内河湿地净化带长1.7km,宽5—30m,采用了加强型人工湿地净化技术,共分为沙砾滩过滤区、植物综合净化区、植物床净化区、梯田过滤净化区、重金属净化区、病原体净化区、营养物净化区和水质稳定调节区。来自黄浦江的江水进入人工湿地后,随梯田高度和植物高低的落差逐级下渗,经过层层过滤,可以从劣Ⅴ类水提升为Ⅲ类水;设计的湿地3水体净化处理能力为2400m/日。处理后的水不仅可以提供给上海世博后滩公园作水景循环用水,还可以满足其每日绿化浇灌、道路冲洗和其他生活用水的需要。水质净化设计的原理是遵循自然湿地净化的机理来设计人工湿地的结构,其中,水质净化过程中的多种元素均可作为美的景观。上海世博后滩公园建立了一个可以复制的水系统生态净化模式;同时,它吸取农业文明的造田和灌田智慧,让自然做功,形成低碳和负碳城市景观,为解决当下中国和世界的水环境问题提供了一个可以借鉴的样板,创立了新的公园建造和管理模式(图12、图13)。图9 与洪水重现期相适应的弹性滨水实景[与洪水相适应的栈道(五年一遇的高度),并与梯田的田埂系统相结合,形成一个空间体验系统,使游客与自然能亲密接触(西南望),洪水来时均是可以被淹没的]

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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