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1 海綿城市
城鎮化是保持經濟持續健康發展的強大引擎,是推動區域協調發展的有力支
撐,也是促進社會全面進步的必然要求。然而,快速城鎮化的同時,城市發展也
面臨巨大的環境與資源壓力,外延增長式的城市發展模式已難以為繼,《國家新
型城鎮化規劃(2014-2020 年)》明確提出,我國的城鎮化必須進入以提升質量
為主的轉型發展新階段。為此,必須堅持新型城鎮化的發展道路,協調城鎮化與
環境資源保護之間的矛盾,才能實現可持續發展。黨的“十八大”報告明確提出
“面對資源約束趨緊、環境污染嚴重、生態系統退化的嚴峻形勢,必須樹立尊重
自然、順應自然、保護自然的生態文明理念,把生態文明建設放在突出地位??”。
建設具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能的海綿城市是生態文明建設的重要
內容,是實現城鎮化和環境資源協調發展的重要體現,也是今后我國城市建設的
重大任務。
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顧名思義,海綿城市是指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。海綿城市建設應遵循生態優先等原則,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。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,協調給水、排水等
水循環利用各環節,并考慮其復雜性和長期性。
海綿城市的建設途徑主要有以下幾方面, 一是對城市原有生態系統的保護。
最大限度地保護原有的河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等水生態敏感區,留有足
夠涵養水源、應對較大強度降雨的林地、草地、湖泊、濕地,維持城市開發前的
自然水文特征,這是海綿城市建設的基本要求; 二是生態恢復和修復。對傳統粗
放式城市建設模式下,已經受到破壞的水體和其他自然環境,運用生態的手段進
行恢復和修復,并維持一定比例的生態空間; 三是低影響開發。按照對城市生態
環境影響最低的開發建設理念,合理控制開發強度,在城市中保留足夠的生態用
地,控制城市不透水面積比例,最大限度的減少對城市原有水生態環境的破壞,
同時,根據需求適當開挖河湖溝渠、增加水域面積,促進雨水的積存、滲透和凈
化。
海綿城市建設應統籌低影響開發雨水系統、城市雨水管渠系統及超標雨水徑
流排放系統。低影響開發雨水系統可以通過對雨水的滲透、儲存、調節、轉輸與
截污凈化等功能,有效控制徑流總量、徑流峰值和徑流污染;城市雨水管渠系統
即傳統排水系統,應與低影響開發雨水系統共同組織徑流雨水的收集、轉輸與排
放。超標雨水徑流排放系統,用來應對超過雨水管渠系統設計標準的雨水徑流,
一般通過綜合選擇自然水體、多功能調蓄水體、行泄通道、調蓄池、深層隧道等
自然途徑或人工設施構建。以上三個系統并不是孤立的,也沒有嚴格的界限,三
者相互補充、相互依存,是海綿城市建設的重要基礎元素。
2 低影響開發 雨水系統
低影響開發(Low Impact Development,LID)指在場地開發過程中采用源
頭、分散式措施維持場地開發前的水文特征,也稱為低影響設計(Low Impact
Design,LID)或低影響城市設計和開發(Low Impact Urban Design and
Development,LIUDD)。其核心是維持場地開發前后水文特征不變,包括徑流總
量、峰值流量、峰現時間(見圖 2-1)。從水文循環角度,要維持徑流總量不變,
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就要采取滲透、儲存等方式,實現開發后一定量的徑流量不外排;要維持峰值流
量不變,就要采取滲透、儲存、調節等措施削減峰值、延緩峰值時間。發達國家
人口少,一般土地開發強度較低,綠化率較高,在場地源頭有充足空間來消納場
地開發后徑流的增量(總量和峰值)。我國大多數城市土地開發強度普遍較大,
僅在場地采用分散式源頭削減措施,難以實現開發前后徑流總量和峰值流量等維
持基本不變,所以還必須借助于中途、末端等綜合措施,來實現開發后水文特征
接近于開發前的目標。
從上述分析可知,低影響開發理念的提出,最初是強調從源頭控制徑流,但
隨著低影響開發理念及其技術的不斷發展,加之我國城市發展和基礎設施建設過
程中面臨的城市內澇、徑流污染、水資源短缺、用地緊張等突出問題的復雜性,
在我國,低影響開發的含義已延伸至源頭、中途和末端不同尺度的控制措施。城
市建設過程應在城市規劃、設計、實施等各環節納入低影響開發內容,并統籌協
調城市規劃、排水、園林、道路交通、建筑、水文等專業,共同落實低影響開發
控制目標。因此,廣義來講,低影響開發指在城市開發建設過程中采用源頭削減、
中途轉輸、末端調蓄等多種手段,通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種技術,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。
3 海綿城市 —— 低影響開發 雨水系統構建途徑
海綿城市——低影響開發雨水系統構建需統籌協調城市開發建設各個環節。
在城市各層級、各相關規劃中均應遵循低影響開發理念,明確低影響開發控制目
標,結合城市開發區域或項目特點確定相應的規劃控制指標,落實低影響開發設
施建設的主要內容。設計階段應對不同低影響開發設施及其組合進行科學合理的
平面與豎向設計,在建筑與小區、城市道路、綠地與廣場、水系等規劃建設中,
應統籌考慮景觀水體、濱水帶等開放空間,建設低影響開發設施,構建低影響開
發雨水系統。低影響開發雨水系統的構建與所在區域的規劃控制目標、水文、氣
象、土地利用條件等關系密切,因此,選擇低影響開發雨水系統的流程、單項設
施或其組合系統時,需要進行技術經濟分析和比較,優化設計方案。低影響開發
設施建成后應明確維護管理責任單位,落實設施管理人員,細化日常維護管理內
容,確保低影響開發設施運行正常。低影響開發雨水系統構建途徑示意圖如圖