海绵城市设计

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最全“海绵城市”技术普及贴

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最全“海绵城市”技术普及贴

发布日期:2018-01-30 作者: 点击:

     2013年12月,习近平提出:建设自然积存,自然渗透,自然净化的海绵城市。而这三个“自然”实际上是强调利用生态的方式加强城市雨水管理能力。
一、从“城市内涝”到“海绵城市”
    “武汉全城内涝交通瘫痪,启动排洪红色预警”,“直击武汉罕见特大暴雨,困在城中,涉水前行”。2016年6-7月,武汉遭强降雨袭击,城区积涝严重,百余处被淹,部分地区电力、通讯中断。

     国家防总发布消息,6月30日以来,长江中下游沿江地区及江淮、西南东部等地出现入汛以来最强降雨过程,给部分地区造成严重洪涝灾害。通报称,截至7月3日,全国已有26省(区、市)1192县遭受洪涝灾害,因灾死亡186人、失踪45人,直接经济损失约506亿元。
     中国气象局表示,由于同是厄尔尼诺次年,今年我国的气候背景和气候条件与1998年有许多类似之处,因此今年的雨情和汛情与1998年有一定可比性。

   “逢雨看海”的现象再次出现,海绵城市建设迫在眉睫。海绵城市一直是城市建设的焦点,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“建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”。
     2014年12月31日,财政部、住房城乡建设部、水利部决定开展中央财政支持海绵城市建设试点工作。
     国务院办公厅2015年10月印发《关于推进海绵城市建设的指导意见》,部署推进海绵城市建设工作。因此海绵城市建设势如破竹,至今,已有迁安、白城等至少30城市在建海绵城市。
     海绵城市建设的目的是到2020年,20%的城市建成区要达到80%的降雨就地消纳和利用这个要求。
     然而近期,在湖北、福建、安徽等多数城市再次因降雨产生的内涝蒙受了巨大损失。事实上,“逢雨必涝,城市看海”是我国绝大部分的城市都长期面临着的问题。

二、城市内涝是如何产生的
     在原始自然的条件下,大部分的雨水由地面吸收并渗入地下,然后由地表和植物表面被蒸发,回到大气中,多余的雨水从地表缓慢地汇集于溪流江河,排入湖泊海洋。

     但是,城市的开发建设改变了这种自然循环,由于不透水屋面和地面随着城市化的进程而持续不断地快速增加,能够吸收雨水的地面和水面急剧减少,地下水的渗入更是匮乏,从而导致地表径流的不断增加,加大内涝威胁。

     无法流入土地的雨水在地面汇集形成径流排入市政排水系统,但地表径流的增加,意味着更多原本清洁的雨水经城市地表的污染物所污染,并且排水管道的压力也随之增加。

      同时因为城市排水管道为硬质设施,难以配合多变的降雨而变化排量,所以会出现排水不足而产生内涝的情况。尤其在我国前期建设不够规范的情况下,城市所依赖的管道排水系统其实已不堪重负,因此内涝频繁发生。
     为了避免内涝的产生,减轻内涝的危害,许多城市都进行了改造。以广州为例:去年下半年,广州市水务局首次公开的广州水务白皮书显示,广州2013年中心城区易涝点共44个,其中内涝黑点13个,积水频发点24个。
     2008年以来,水务部门已完成300多个水浸点改造。2015年,广州城区及建制镇排涝标准将达20年一遇,24小时暴雨不成灾。
     然而,5月初的一场暴雨,让广大市民发现,“24小时暴雨不成灾”依然是没有实现的梦想。
     无独有偶,包括武汉,南京,上海等多数城市都曾进行防洪排涝改造。
     可是,年年进行改造却年年屡遭内涝,除了政治上和历史上的原因,防洪排涝思维也应转变。如果传统的方式是人类驯服自然,那么如今应该转变为人类遵循自然。

三、城市内涝如何解决
     之前,各地政府为了解决内涝问题大力推进管道系统的改造,投入巨大但效果甚微。因此,遵循自然雨水循环规律的城市雨洪管理系统应运而生,在我国,这个系统被称为海绵城市。
     意为城市能够像海绵一样下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。

四、海绵城市有何好处?
     海绵城市的首要优点是将雨水“变废为宝”进行收集利用。新加坡水资源短缺,人均水资源211立方米,占世界倒数第二位,该国利用蓄水池收集雨水回收利用,对自来水的依赖减少了40%。

     反观国内许多城市,因水资源缺乏而过度开采地下水,导致地下水量急剧减少,结果是城市地下空间出现大量空洞,地面沉降,危害城市居民生活。

     海绵城市强调雨水下渗和雨水回用,同时增强了对地下水的补给并减少地下水的需求,保证安全的地下水位,减少地面沉降的风险。

     由于海绵城市将雨水进行下渗和收集,减少了城市对市政管网的依赖,从而能减少管道铺装投入。以美国波特兰为例,以替换管道升级传统排水系统将耗费$250万,而实施海绵城市排水系统仅$200万,大大减少管网投入。

     海绵城市主要以下凹式绿地的形式通过自然下渗吸收雨水径流,在城市“海绵体”增加的同时也调节了城市生态。
     海绵城市作为传统排水系统的补充和加强目前受到了国家的大力支持。

     为了推动海绵城市的建设,国家给予专项资金补助,补助期限为3年,按城市规模分档补助数额,直辖市每年6亿元,省会城市每年5亿元,其他城市每年4亿元。

五、听听专业人士怎么说
    “首先,最好就地解决水问题,把灾害转嫁给异地,是几乎一切现代水利工程的起点和终点,诸如防洪大堤和异地调水,都是把洪水排到下游或对岸,或把干旱和水短缺的祸害转嫁给无辜的弱势地区和群体。
     “海绵”的哲学却是就地调节旱涝,而非转嫁异地。中国古代的生存智慧是将水作为财,就地蓄留、就地消化旱涝问题,中国广大土地上的陂塘系统、三角洲的桑基鱼塘系统,其实都是典型的大地海绵系统。
     俞孔坚认为,相比地下蓄水池,城市中的自然生态系统得到充分利用,绿地、湖泊和森林是一个个的天然蓄水池。只要将绿地下降20至30公分,雨水很容易进入绿地,绿地不光可供观赏游玩,同时具备城市雨涝旱涝的调节功能。
     县城内涝的解决方法很简单,大量的农田、大量的绿地、湿地、河道系统还存在,城镇化水平还不高,正在建设过程中,这时候最容易实现海绵城市。千万不能学习大城市,修大马路、靠管网来解决问题。
     而且在我看来“
海绵”的概念不应只在城市范围内体现,也应扩展到区域和国土这个更广阔的层面上去,我们的目标应该是建设“海绵国土”。

弹性景观:金华燕尾洲公园

让水流慢下来六盘水明湖湿地公园

绿色海绵营造水适应城市:群力雨洪公园

▲重生的母亲河:迁安三里河生态绿道

生态系统服务导向的城市废弃地修复:天津桥园

     由于过去的城市规划不成熟,导致许多城市的地下排水系统等基础设施建设不完善,遇到暴雨等极端天气,容易出现内涝现象。李俊奇说,现在进行的海绵城市建设在某种意义上是在还历史的旧账。
     海绵城市建设正成为一股热潮。但海绵城市的建设不是一蹴而就的。热潮背后,同样需要冷静思考。李俊奇介绍,“海绵城市”只是一个形象的说法,其核心内容是“低影响开发雨水系统”,最初由美国上世纪九十年代提出并在国际上迅速推广。
     李俊奇和他的科研团队在这一领域也进行了近20年的不断研究和探索,寻求适用于中国的建设方式。“海绵城市”最初强调的是从源头控制径流,但随着低影响开发理念和技术的发展,加上我国城市发展和基础设施建设过程中面临的城市内涝、径流污染、水资源短缺、用地紧张等突出问题,因此在我国,低影响开发的含义已延伸至源头、中途和末端不同尺度的控制措施。
     也就是在城市开发建设过程中采用源头削减、中途转输、末端调蓄等多种手段,通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种技术,实现城市良性水文循环,提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力,维持或恢复城市的“海绵”功能。此前,国内部分城市已自行开展了试点,经过多年的实践,有的已较为成熟。
      我认为在城市尺度上应该是传统措施加上新的绿色措施,以实现雨洪控制利用和城市良性水循环的综合目标。不应过于保守,也不要过于激进,应该强调因地制宜。
      在不同的自然条件、气侯条件及项目的具体条件下,怎么科学地实施雨洪管理是一个比较大的挑战,也是我们经常遇到的难题。经常有人说,雨水利用只适合南方地区,那里雨水多;而另一种声音会反过来说,雨水利用应该在北方应用,因为北方缺水。
     类似的悖论还有很多,都是因为僵化、片面地看问题。其实就城市水循环和雨洪管理而言,从理念和方法上都是放之四海而皆准的。
     无论南方北方,雨水都是构成地表和地下水资源的基本要素,也是城市水循环系统中的关键环节,而城市的开发建设又必然对之造成严重的干扰和影响。所以,因地制宜地善待它是如此之重要!
     李俊奇提出,“海绵城市”不是简单的雨水回用,也不是排水防涝和水利防洪,“海绵城市建设中,不但应该直面如何解决内涝,对于别的污染和生态问题也应该一并考虑。
     既要防左,又要防右,避免做了低影响开发以后别的不做,又要避免低影响开发没用,两个方面都要防止。
六、“海绵城市”的海绵在哪里?
      想象一下城市像“海绵”一样富有“弹性”,当城市里下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,当需要时把蓄存的水“释放”并加以再利用造福人类。
      那么,园林行业与海绵城市建设有何关系呢?

     实际上“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。因此“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。

     如果说传统的城市开发斩断了雨水的自然循环路线,那么低影响开发就是使用一系列景观与工程手法使城市的排水能力模拟自然对雨水的吸收、储存、蒸发,使城市的排水系统遵循雨水循环规律。

     低影响开发,其主要是通过对雨水的渗透、储存、调节、传输、截污净化等功能有效地控制径流总量、径流峰值和径流污染。   

     雨水花园是自然形成的或人工挖掘的浅凹绿地,被用于汇聚并吸收来自屋顶或地面的雨水,通过植物、沙土的综合作用使雨水得到净化,并使之逐渐渗入土壤,涵养地下水。

     看了这么多图,你是否已经对“海绵城市”有了更加具体的印象,身处城市中,开始观察你身边的“海绵”吧,如果可能,请从身边开始实践起来。


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