“海綿城市”論文

1、“海綿城市”的理論與實(shí)踐10144304103 李庚陽(yáng) 環(huán)境科學(xué)當(dāng)今中國(guó)正面臨著水資源短缺,水質(zhì)污染,洪澇災(zāi)害,水生物棲息地喪失等多種水問(wèn)題。這些水問(wèn)題綜合癥是系統(tǒng)性、綜合的問(wèn)題, 亟需一個(gè)更為綜合全面的解決方案。“海綿城市”理論的提出正是立足這一背景?！昂＞d城市”是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)雨水帶來(lái)的自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，也可稱之為“水彈性城市”。城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將蓄存的水“釋放”并加以利用。它作為一種生態(tài)途徑,其構(gòu)建核心在于建立跨尺度的水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施,以綜合解

2、決中國(guó)城鄉(xiāng)突出的水問(wèn)題。為了貫徹落實(shí)習(xí)近平總書(shū)記講話及中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議精神,2014年2月住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部城市建設(shè)司2014年工作要點(diǎn)中明確:“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(kāi)發(fā)建設(shè)模式,加快研究建設(shè)海綿型城市的政策措施”。2014年11月,海綿城市建設(shè)技術(shù)指南發(fā)布；2014年底至2015年初，海綿城市建設(shè)試點(diǎn)工作全面鋪開(kāi),并產(chǎn)生第一批16個(gè)試點(diǎn)城市。一時(shí)間,“海綿城市”這一概念再一次進(jìn)入人們的視野?！昂＞d城市”的理論內(nèi)涵水環(huán)境與水生態(tài)問(wèn)題是跨尺度、跨地域的系統(tǒng)性問(wèn)題,也是互為關(guān)聯(lián)的綜合性問(wèn)題。諸多水問(wèn)題產(chǎn)生的本質(zhì)是水生態(tài)系統(tǒng)整體功能的失調(diào),因此解決水問(wèn)題的出

3、路不在于河道與水體本身,而在于水體之外的環(huán)境。建設(shè)“海綿城市”的價(jià)值觀應(yīng)從“水適應(yīng)人”轉(zhuǎn)向“人適應(yīng)水”。“海綿城市”是以“自然積存、自然滲透、 自然凈化”為特征,字里行間反映出與傳統(tǒng)的工 程思維下“水適應(yīng)人”的治水思路截然不同。城市應(yīng)該是一種“人適應(yīng)水”的景觀,即“水適 應(yīng)性景觀”。“海綿”即是以景觀為載體的水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施。完整的土地生命系統(tǒng)自身具備復(fù)雜而豐富 的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,這是“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”理 論的核心思想,聚焦到“水問(wèn)題”上,這一理論 表明,城市的每一寸土地都具備一定的雨洪調(diào) 蓄、水源涵養(yǎng)、雨污凈化等功能,這也是“海綿 城市”構(gòu)建的基礎(chǔ)?！昂＞d城市”旨在綜合解決城市生態(tài)問(wèn)題。水生態(tài)

4、系統(tǒng)區(qū)別于其他生態(tài)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)之一在于水這一特殊的環(huán)境因子。由于水是流動(dòng)和循環(huán)的特點(diǎn),因此水生態(tài)系統(tǒng)的影響因素并不在于水體本身,它與流域內(nèi)其他土地利用和各類景觀要素相聯(lián)系,自然過(guò)程和人類活動(dòng)對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)的影響是廣泛的?！昂＞d城市”是古今中外多種技術(shù)的集成。第一，讓自然做工的生態(tài)設(shè)計(jì)技術(shù)。生態(tài)設(shè)計(jì)是一種最大限度地借助于自然力的最少設(shè)計(jì)。任何技術(shù)的使用要尊重自然,而不是依賴工程措施不惜代價(jià)地以 “改變場(chǎng)地原本穩(wěn)定生態(tài)環(huán)境”為代價(jià)來(lái)實(shí)施 “生態(tài)建設(shè)”。第二，古代水適應(yīng)技術(shù)遺產(chǎn)。先民在長(zhǎng)期的水資源管理及與旱澇災(zāi)害適應(yīng)的過(guò)程中,積累 大量具有樸素生態(tài)價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)和智慧,增強(qiáng)了 人類適應(yīng)水環(huán)境的能力。第三

5、,當(dāng)代西方雨洪管理的先進(jìn)技術(shù),包括LID技術(shù)、水敏感城市設(shè)計(jì)等,相關(guān)研究成為近年來(lái)城市水問(wèn)題研究的熱點(diǎn)。海綿城市多尺度構(gòu)建方法及實(shí)踐宏觀綜合水安全格局與水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施,北京案例從北京市水系的空間格局與水生態(tài)系、統(tǒng)服務(wù)的關(guān)系入手,通過(guò)水文過(guò)程分析和模擬, 判別和保護(hù)具有較高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的用地, 提出水源保護(hù)區(qū)、地下水補(bǔ)給區(qū)等地區(qū)的生態(tài)管控導(dǎo)則,并恢復(fù)城市水系自然形態(tài)、建立河 流生物廊道系統(tǒng),從而構(gòu)建起北京市綜合水安 全格局，包括:(1)雨洪安全格局,通過(guò)徑流 過(guò)程模擬、雨洪淹沒(méi)分析(20年、50年、200年 一遇下的雨洪可能淹沒(méi)范圍)和歷史洪澇情況分析,確定區(qū)域的雨洪安全格局。這個(gè)安全格局可

6、以有效維護(hù)降雨徑流的自然過(guò)程,通過(guò)恢復(fù)水系的調(diào)洪蓄澇能力,使城市免受雨洪災(zāi)害的威脅。 (2)水源保護(hù)安全格局,對(duì)于北京市這樣一個(gè)缺水城市而言,地表及地下水源保護(hù)是區(qū)域水安全格局的另一個(gè)重要功能。根據(jù)相關(guān)地表水源保護(hù)規(guī)劃以及地下水資源補(bǔ)給能力分析,確定水源保護(hù)安全格局。最終兩者疊加形成綜合水安全格局，將生態(tài)系統(tǒng)的各種服務(wù)功能,包括旱 澇調(diào)節(jié)、水源保護(hù)、生物多樣性保護(hù)、休憩與審美啟智,以及遺產(chǎn)保護(hù)等整合在一個(gè)完整的景觀 格局中,并最終通過(guò)與相應(yīng)尺度的城市總體規(guī)劃 (或土地利用總體規(guī)劃)相結(jié)合落實(shí)在土地上, 構(gòu)成禁止建設(shè)區(qū)和限制建設(shè)區(qū)的核心網(wǎng)絡(luò),成為 引導(dǎo)城市空間有序擴(kuò)展的剛性骨架。中觀城鎮(zhèn)海綿系統(tǒng)

7、,六盤(pán)水案例六盤(pán)水市的水生態(tài)綜合治理旨在減緩來(lái)自山坡的水流,建造一個(gè)以水過(guò)程為核心的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施,來(lái)存蓄和凈化雨水,使水成為重建健康生態(tài)系統(tǒng)的活化劑,提供自然和文化服務(wù),使這個(gè)工業(yè)城市變?yōu)橐司映鞘?。為了?gòu)建完整的城鎮(zhèn)海綿系統(tǒng),工程關(guān)注水城河流域和城市兩個(gè)層面。首先,河流串聯(lián)起現(xiàn)存的溪流、濕地和低洼地,形成一系列蓄水池和具有不同凈化能力的濕地,構(gòu)建了雨洪管理和生態(tài)凈化系統(tǒng)。這一方法不僅最大限度地減少了城市雨澇災(zāi)害,而且在旱季也能有持續(xù)不斷的水源。第二,拆除渠化河流的混凝土河堤,重建自然河岸的濕地系統(tǒng),發(fā)揮河流的自凈能力。第三,建立連續(xù)開(kāi)放空間,建立人行道和自行車道系統(tǒng), 增加通往濱水區(qū)域的通道。

8、最后,項(xiàng)目將濱水區(qū)開(kāi)發(fā)和河道整治結(jié)合在一起。以水為核心的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)了六盤(pán)水的城市改造,提高了城市土地的價(jià)值,增進(jìn)了城市活力。微觀城市雨洪管理綠色海綿技 術(shù),哈爾濱群力雨洪公園案例哈爾濱群力雨洪公園是我國(guó)首個(gè)以解決城市內(nèi)澇為目標(biāo)的國(guó)家級(jí)城市濕地公園。該公園通過(guò)整體景觀設(shè)計(jì)途徑進(jìn)行生態(tài)化的雨洪管理,解決常規(guī)市政工程所沒(méi)能解決的問(wèn)題,使我們的城市成為與水問(wèn)題相適應(yīng)的城市,從2011年建成以來(lái),有效發(fā)揮了其解決城市雨澇的功能。設(shè)計(jì)中關(guān)鍵性技術(shù)要點(diǎn)包括:(1)以雨洪安全格局為基礎(chǔ),劃定由“集水城區(qū)-匯水濕地”組成的、具有鑲套式結(jié)構(gòu)的“綠色海綿綜合體”。(2)填-挖技術(shù)形成“海綿地形”,一方面是創(chuàng)造

9、多級(jí)濕地系統(tǒng)的地形基礎(chǔ),同時(shí)為下一步營(yíng)造多樣化的生物棲息地與游憩空間提供環(huán)境基礎(chǔ);而且,造價(jià)低廉。 (3)構(gòu)建“水質(zhì)凈化-蓄滯水-地下水回補(bǔ)”多級(jí)多功能濕地系統(tǒng)。該多級(jí)濕地系統(tǒng)主要是整合潛流和表流濕地技術(shù),進(jìn)行土壤和生物凈化,將凈 化后的雨水匯入中央低洼濕地,補(bǔ)充地下水。按 照“水質(zhì)凈化人工濕地-蓄滯人工濕地-地下水 回補(bǔ)與生物多樣性恢復(fù)濕地”這一順序,依次構(gòu)造三類濕地系統(tǒng),產(chǎn)生多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。(4) 充分利用地形及水量分布特征實(shí)施特色生境修復(fù),并與鄉(xiāng)土生物保護(hù)、游憩與科普教育功能相融合。對(duì)未來(lái)“海綿城市”研究的展望社會(huì)各界通過(guò)廣泛的討論來(lái)關(guān)注城市洪澇問(wèn)題和一系列相關(guān)的生態(tài)和境問(wèn)題,重新審視

10、工業(yè)時(shí)代治水思路的利弊, 深刻認(rèn)識(shí)生態(tài)雨洪管理和城市生態(tài)建設(shè)的重要性及方法和技術(shù),對(duì)實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明和美麗中國(guó)具有重要意義,學(xué)術(shù)界應(yīng)該給與充分的重視?！昂＞d城市”建設(shè)浪潮應(yīng)該推動(dòng)以下幾方面學(xué)術(shù)研究:(1)中國(guó)古代水適應(yīng)性城鄉(xiāng)發(fā)展的思想、工程與技術(shù)遺產(chǎn)的整理和研究,目前這方面的研究還非常有限,不論從城市規(guī)劃、水利建設(shè)角度還是從遺產(chǎn)保護(hù)角度出發(fā), 都應(yīng)該加快對(duì)該類水適應(yīng)性景觀和技術(shù)遺產(chǎn)的整理和研究;(2)綠色基礎(chǔ)設(shè)施與灰色基礎(chǔ)設(shè)施相銜接的研究,中國(guó)城市建設(shè)已經(jīng)形成了對(duì)灰色基礎(chǔ)設(shè)施的依賴,如何逐步擺脫這種依賴,有效地促進(jìn)綠色基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)先的城市雨洪調(diào)蓄系統(tǒng)，如何在實(shí)際管理和操作層面實(shí)現(xiàn)這種銜接依舊是難題;(3)水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)