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        特大暴雨過后,對海綿城市的再思考

        發布于:2021-08-03 17:02:26 來自:園林景觀/生態園林 1 225

        來源:風景園林網

        |

        作者:不斷前行的

        [復制轉發]



        海綿城市




        所謂海綿城市,是新一代城市雨洪管理概念,是指城市能夠像海綿一樣,在適應環境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的彈性。


        住建部于2014年11月發布《海綿城市建設技術指南》。 2015年4月,財政部、住建部、水利部等三部委聯合發文,16個城市成為首批海綿城市試點。 2015年10月,國務院辦公廳印發《關于推進海綿城市建設的指導意見》,提出到2020年,城市建成區20%以上面積達到目標要求; 到2030年,城市建成區80%以上的面積達到目標要求。

        2021年7月,鄭州遭遇“千年一遇”特大暴雨襲擊。根據氣象部門數據,7月20日16時至17時,雨量達到201.9毫米,突破歷史極值,降雨程度歷史罕見。7月下旬,受臺風“煙花”影響,部分沿海地區也普降暴雨。

        作為已經建設五年的海綿城市,鄭州投入了500多億元打造城市防澇排水工程,因此這場暴雨也引發了對海綿城市建設的質疑。那么,鄭州暴雨是否說明海綿城市無用?如何才能以更理性的態度看待海綿城市?應當怎樣去建設海綿城市?




        關于海綿城市的專家觀點



        清華大學原校長陳吉寧:海綿城市建設需要“規劃引領”、“生態優先”


        在2014年《海綿城市建設技術指南》頒布之初,時任清華大學校長的陳吉寧指出:海綿城市建設與低影響開發有別于傳統排水系統的最大區別,在于“回歸自然的水文循環”這一理念創新,通俗來講,就是充分利用城市綠地空間、水系等,使其發揮“海綿”的積存、滲透、凈化、釋放作用。


        要真正落實海綿城市建設與低影響開發雨水系統建設的要求,就要對城市空間進行重新認識、利用,因此必須將此提升到城市規劃層面以及職能部門相互配合的操作層面,即“規劃引領”、“生態優先”。也就是說,要以各層級規劃為控制途徑,一方面保護現有可能影響城市水生態的敏感區域,限制開發;另一方面將低影響開發這一理念植根于新開發或需要改造的城區。


        北京大學景觀設計學研究院院長俞孔堅:反思傳統、單一的治理洪澇災害方法


        俞孔堅是國內最早提出海綿城市理念的專家之一。他認為:“海綿城市”不是投入巨資建設孤獨的灰色基礎設施,而是基于自然(Nature-based solution),給水更大的空間,讓自然河道、濕地、綠地發揮作用,這才是海綿城市的核心。不能片面工程化、形象化,將“海綿城市”當成拉動GDP的幌子。


        海綿城市是一種基于自然的系統地解決城市以水為核心的生態問題,是基于自然的生態基礎設施和綠色基礎設施;是打造韌性城市的必須。今天的中國和世界城市都遠遠不能適應全球氣候挑戰,而建設“海綿城市”是應對氣候挑戰和建設生態文明的一種途徑。應對極端氣候問題只有輔助自然,利用自然,適應自然?,F在的城市之所以越來越脆弱,是因為我們越來越依賴于單一的技術來解決我們日常的生活問題,但這些實際上是需要城市設計、建筑設計、景觀設計和基礎設施設計通盤考慮的。韌性的核心是對不確定因素的適應能力,從建筑設計到城市設計,乃至到整個自然環境的生態修復,都是為了提高其適應能力?!昂>d城市”需要回到“基于自然、利用自然、適應自然”之根本。


        同濟大學建筑與城市規劃學院教授戴慎志:海綿城市建設不能套用一種模式


        戴慎志教授在其《高地下水位城市的海綿城市規劃建設策略研究》論文中指出,在海綿城市的建設中,需要因地制宜。海綿城市建設方案不能套用一種模式,應針對不同城市不同的氣候和地質狀況,制定相應的海綿城市建設方案。


        此外,要考慮到水系的安排調度問題,通過區域綜合調水、河流水利治理等綜合手段來解決城市內澇問題。夏季有的城市外圍水位很高,面對強降雨,城區內水位難以排出去,這也是許多城市出現內澇的原因之一。


        上海市政總院總工程師、全國工程勘察設計大師張辰:海綿城市建設要有系統性方案


        張辰在2017(第九屆)上海水業戰略論壇中指出,海綿城市規劃是系統方案。需要實現水生態、水安全、水環境三大目標。


        近年來,城市的內澇的災害頻發,需要思考如何設立系統的理念,把源頭減排、排水管渠等標準規范制定作為依托,適當提高排水管網標準,填補國內內澇防治標準空白,同時加強與城市防洪等專業的銜接,逐步建立起適合我國國情、涵蓋源頭控制的管網優化和內澇防治綜合體系,保障城市排水安全和城市水環境質量,促進城市可持續發展。


        中科院院士、武漢大學水安全研究院院長夏軍:海綿城市不能消除超標準的特大自然災害的損失


        鄭州暴雨之后,夏軍在接受《中國科學報》采訪時說,海綿城市建設的核心是,城市低影響開發(LID)的源頭治理和城市水系統綜合治理的結合,是城市化可持續發展的進步。海綿城市建設可以在它的分散型和集中式結合的蓄水與排水能力內,減緩超標準洪澇災害。但不能消除超標準的特大自然災害的損失。當要發生超標準的特大自然災害,人類可以做的事是預報和預警與調度,利用可能的工程和非工程措施,提前防范,盡可能減少或降低自然災害損失。


        鄭州大學水利科學與工程學院教授左其亭:海綿城市的作用不能夸大


        左其亭在接受《中國科學報》采訪時談到,進行海綿城市建設后,部分水就可以滲到地下,路面積水減少了,也留住部分雨水資源。但就像一小塊海綿,你倒一碗水它可以吸進去,但如果你一次倒一桶水,它就吸收不了。海綿城市的作用不能夸大,通常海綿城市的設計有一定的蓄水標準。比如,幾年一遇這種等級是可以應對的,超過這個標準,它就沒辦法了。而且海綿城市一般是“小洪水起大作用,大洪水起小作用”,洪水越大,它的相對作用就越小。


        廈門大學建筑與土木工程學院教授趙燕菁:發展適合中國特點的抗洪防澇解決方案


        趙燕菁在7月30日接受《中國房地產報》記者采訪時談到,目前的解決方案和技術標準很難應對中國“短歷時、強降雨”的氣候特征,按照“國際”標準規劃的“海綿城市”早已一次次被極端降雨擊穿。實踐告訴我們,中國城市氣象特征決定了我國不能照搬其他國家(包括發達國家)現成的經驗,必須發展適合中國特點的抗洪防澇解決方案。


        中國有著悠久的建城歷史,我們祖先的防災理念往往被當今城市規劃所輕視,比如像鄭州這樣沒有地形可以利用的地區如何防洪,在黃河頻繁肆虐的中下游地區就有著廣泛的實踐。古代在平原地區,城墻是防洪系統的關鍵要素。白洋淀地區歷史上就是蓄洪區,我們在雄安提出將城墻和里坊引入規劃,就是借鑒古代智慧提高城市應對災害的一個嘗試。




        各地的經驗案例



        從2015海綿城市試點工作開始至今,已經有不少城市交出了它們的答卷,值得其他地方參考借鑒。


        1.湖北武漢市青山區


        武漢是全國第一批海綿城市試點之一,老工業城區青山是武漢重點推進該項目的示范區。9公里土堤通過海綿化綜合整治,如今成為生態濱江公園,降低了雨水徑流面源污染,有效保護長江水源地。武漢因此成為中國唯一獲得C40城市獎的城市。



        武青堤綜合改造工程投入近20億元。項目總面積150公頃,其中七成是綠化及水系面積。多層次綠色植物栽種系統通過吸熱、遮蔭和蒸騰作用,緩解了城市“熱島效應”。


        緩坡堤防改造增加堤防斷面,增強了堤防防洪能力,透水路面、生態樹溝、雨水花園等海綿城市設施實現,小雨不積水、大雨不內澇、水體不黑臭、熱島有緩解。


        青山江灘生態江灘建設理念創新有效解決場地暴雨引起的長江滯澇和水土流失問題,還打破了傳統堤防人水相親的桎梏。


        除了青山江灘,青山海綿城市建設涉及包括城市水系、城市管渠、市政道路、棚戶區、老住宅區公建等在內的180余個項目,惠及40余萬人。



        青山一所學校由于地勢低洼,過去逢雨必澇,路面漫水,學生們需要踩著課桌才能進教室。經過海綿化改造,水泥路面改為陶瓷透水磚鋪裝,校園里還布置了一處雨水模塊,用于收集雨水,并配套消毒、凈化設施,將雨水進行綠化澆灑等回用?,F在孩子們不僅不擔心下雨了,而且校園更加美麗了。


        2.陜西省西咸新區灃西新城


        陜西西安、咸陽兩市之間的西咸新區,渭河、涇河、灃河穿境而過,屬半干旱、半濕潤氣候區,因地勢低平、排水官網系統不健全,曾常年遭遇“小雨積水、大雨內澇”窘迫。2015年,西咸新區入選國家首批海綿城市建設試點,該區五個組團之一的灃西新城作為海綿城市建設試點核區,目前已具雛形。


        在陜西灃西新城的開元路,不同以往高出路面的隔離帶,這里的綠化隔離帶明顯比兩邊道路要低,而且每隔一段距離,路沿就有兩到四個方形豁口,豁口位置連著攔截框。當雨水從路面進入隔離帶時,會首先流進里面的攔污框,經過初步凈化后才流進其中。隔離帶下則藏著看不見的過濾層,由卵石、爐渣和沙子三部分構成,可以極大地加快雨水下滲,而無法下滲的雨水則會通過溢流井流走。而溢流井建的高度也有講究,它比周圍綠地要高,可以讓雨水在隔離帶里先充分下滲滯留凈化,當雨水達到飽和狀態時,再流進市政管道,最后混入中央雨洪系統中心綠廊項目進行末端調蓄。



        據了解,目前陜西灃西新城已累計完成達標的海綿城市面積17.25平方公里,占比超過總規劃的76%,覆蓋海綿型道路26條、海綿型小區180萬平方米、海綿型公園200萬平方米、防洪治理類及水生態修復類項目約25公里。



        在灃西新城的中心綠廊二期項目現場,有一個全長6.8公里的雨水末端調蓄樞紐,在雨天發揮不小的作用。由于城市初期的雨水夾雜著懸浮物、泥沙等污染物,通過三到四個沉砂池的過濾,可以有效去除其中的污染物,讓干凈的雨水匯入中心濕地系統,這也有效補充了濕地系統的用水。


        經測算,灃西新城的海綿設施能削減雨水中70%的總懸浮物和60%的總氮、總磷等污染物,可有效緩解徑流雨水直排河道所帶來的水系、面源污染,進而改善城市水生態環境。


        現在內澇積水點已經全部消除,雨水徑流控制率達到86.5%,雨水資源化利用率達到12.64%,同時地下水回升了3.43米。近3年來,灃西新城建成了由建筑小區、市政道路、景觀綠地及中央雨洪調蓄樞紐構成的四級雨水收集利用體系,每年可有效回收雨水7萬余立方米,收集的雨水可以直接用于綠化和市政用水,形成了從源頭減排、過程控制到末端處理的海綿城市建設系統。



        3.河北省遷安市


        遷安市位于河北省東北部,燕山南麓,灤河岸邊,水資源供需矛盾突出,水源單一,供水能力有限,雨污合流,污水處理能力不足,地表水質有惡化的趨勢,排水系統和老城區存在內澇問題。



        海綿城市建設希望能緩解資源型缺水、降低水災害風險、改善水環境質量、恢復水生態健康,同時也是對京津冀地區海綿城市建設方式方法進行的初次探索。


        遷安一中占地12.7公頃,設計方利用雨水花園、植草溝等海綿設施,使遷安一中的短歷時降雨徑流控制率達到90.0%,出口總流量294m3,對應SS去除率54.0%,長歷時降雨徑流控制率95.4%,出口總流量50m3,對應SS去除率57.2%的核心指標。



        在河北理工大學遷安學院74.5公頃的片區中,包含了遷安學院、奧體中心、九江飯店等地塊。結合高位植壇和下凹綠地等海綿設計,完成了建筑周邊、中央景觀軸線、以及生態停車場的建設。最終在遷安學院、職教中心、奧體中心、九江飯店分別實現了年徑流總量控制率達到85%、78%、78%和82%。

         

        遷安行政辦公中心片區占地14.9公頃,包含行政辦公中心、燕鋼研發中心、錦江飯店在內。通過在周邊區域打造帶狀雨水花園和布置排水管線的方式,對雨水進行了良好的控制。

         

        建設后的遷安,城市年徑流總量控制率達到了76.6%,有效解決了城市內澇、黑臭水體等問題,不僅開創了全國縣級海綿城市建設的先河,而且讓“雨中看?!睆氐壮蔀榱藲v史。



        海綿城市的成功建設,將遷安打造成為更好的宜居城市,不僅維護提升了當地的水生態,使城市回歸自然,大大提升了居民幸福感,作為首批海綿城市試點,更是為海綿城市在全國的推廣積累了寶貴的實踐經驗。



        4.廣東省廣州市


        近年來,廣州通過不斷加強海綿城市建設,全市已形成閱江路碧道、海珠濕地、靈山島尖、中新知識城等具有示范意義的建筑小區、公園綠地、水務工程等各類建設項目或片區50余個。不可進入的茂密灌木林變為通透舒朗的疏林草地,鳶尾、菖蒲、美人蕉等濕生植物代替過去按季度更換的時花,利用天然存蓄的降雨茁壯成長……閱江路碧道示范段是“會呼吸”的生態碧道,外在景觀的改變其實藏著很多“秘密”。草溝、雨水花園等設施收集雨水,通過滯留、下滲、凈化后逐步進入珠江,避免地表徑流攜帶地面垃圾、塵土等直接進入珠江造成珠江水質污染。



        廣州是一座有2200多年歷史的水城,1368條河涌河網密布,330座湖泊星羅棋布。鑒于廣州擁有豐富的水系及調蓄空間,廣州遵循“以水定城,順應自然”的原則,通過海綿城市建設打造生態宜居城市。


        廣州市在開展海綿城市建設過程中,以“核算水賬”為基礎,以“上中下協調、大中小結合、灰綠藍交融”為技術思路,以“污澇同治”為主要手段,運用“+海綿”理念,對新、改、擴建項目,“應做盡做、能做盡做”落實海綿城市建設要求。



        在城市尺度上,結合區域自身地質、功能區劃等情況,劃分出特征鮮明的生態本底。按照“上蓄、中通、下排”的治理思路,因地制宜確定區域海綿城市建設重點。處于城市上游的北部山區做好生態保育、涵養保護水源,加強滲透,將快速下泄的徑流轉變為緩慢釋放的潛流,不斷完善山塘水庫建設,調蓄、緩釋山區洪水,減少下游壓力;處于城市中游的中部城區做好水體調度,雨季預騰空庫容,應對城市內澇風險,旱季通過再生水利用對河道進行生態補水,活水保質;處于城市下游的南部河網區做好洪潮防控,防倒灌,同時也為中部城區提供洪水下泄的空間,以緩解潮水頂托的壓力。


        在流域尺度上,則通過大、中、小結合完善海綿體系。一是梳理大海綿,以流域為單元,算清“水賬”,提出流域大海綿建設及管控要求;二是完善中海綿,通過清污分流,降低河涌水位,為雨水騰出調蓄空間;三是結合項目建設,因地制宜落實海綿城市建設理念及指標要求,建設源頭小海綿。


        在區域尺度上,注重“源頭(綠)—中途(灰)—末端(藍)”的系統建設和有效銜接,通過灰、綠、藍交融提升設施功效。在源頭利用綠色海綿設施實現雨水的減量、減速和減污;在中途通過灰色管網廠站實現污水的精準收處和雨水的可靠排放;在末端依托藍色空間對超標雨水進行蓄排,結合設施調度實現低水快排、高水緩排的錯峰模式,系統解決洪澇問題。


        廣州的經驗經受了實踐的檢驗。閱江路碧道建成之際,就經受住了一年一度的“龍舟水”連續暴雨的考驗。因為草溝全面代替了傳統的排水溝渠,收集、凈化、下滲雨水,多余的雨水再沿著草溝匯流至綠地低洼處的雨水花園存蓄下滲,補充地下水的同時還為綠植提供了充沛的水分。全新的海綿系統實現了“大雨不積水,小雨不濕鞋”的設計目標。



        5.浙江省寧波市杭州灣新區


        在《寧波杭州灣新區海綿城市專項規劃(2017—2030年)》中,出于新區獨特的地理位置、氣候條件、土地狀況及水文特點,寧波杭州灣新區海綿城市建設將因地制宜,多措并舉,作好“滲、滯、蓄、凈、用、排”等文章。根據專項規劃,新區海綿城市規劃覆蓋整個行政區范圍,重點建設區為城市建設用地,其中,12.8平方公里濱海新城啟動區塊及23.5平方公里南部新城板塊將全面按照海綿城市要求建設。



        與傳統的城市建設模式相比,新區海綿城市建設,優先利用綠色、生態化的彈性或柔性設施,并注重于傳統的剛性設施進行有效銜接。通過這種“剛柔相濟”的方式,建立和完善新區“海綿體”,強化對城市徑流雨水的排放控制與管理,從而實現緩解城市內澇、削減徑流污染負荷、提高雨水資源化水平、改善城市景觀等多重目標,最后為新區構建起可持續、健康的水循環系統。



        按照總體目標,新區海綿城市建設將分“兩步走”,近期規劃為2017年—2020年,遠期規劃為2020年—2030年,通過構建海綿城市低影響開發雨水系統,“地上—地下結合”和“蓄—排”結合,綜合實現水生態、水環境、水資源和水安全多重目標。到2020年,海綿城市建設面積需達城市建成區面積20%以上;到2030年,需達80%以上。



        根據寧波市住建委海綿城市建設任務要求,2018年至少完成一處面積不少于1平方公里示范區域。因此,2018年,新區確定以南洋小城部分區塊作為海綿城市試點,確認試點區面積為1.5平方公里,試點項目5個。至2020年,新區將以濱海新城啟動區、南部新城為重點建設區塊,推進“污水零直排區”創建、濕地二期建設、引水工程建設、供排水設施建設等海綿項目建設。


        當前,新區海綿城市建設領導小組充分借鑒各地的海綿城市改造經驗,圍繞水安全建設、水污染治理、水資源利用、水生態修復、海綿型區塊建設、海綿型道路建設等方面打好建設“攻堅戰”,全力營造出一塊覆蓋整個新區的大“海綿”。



        6.福建省廈門市海滄新區


        從一開始就引入“海綿城市”概念進行規劃,創造性地解決了高潮差地城市防洪排澇問題。即在海滄新城中心保留了一個兼具景觀和調蓄功能的內湖,利用廈門半日潮的落差——高潮位吸納雨水、低潮位釋放雨水——吞吐暴雨形成徑流。同其他國家通過巨大地下工程消納超標雨水相比,內湖方案通過景觀功能帶動周邊土地升值,將超標“海綿”維護的巨大成本結合到公園綠化中,巧妙地解決了小概率防災工程建設、運營成本巨大的難題。


        2016年“莫蘭蒂”臺風突襲廈門,使海滄成為國內少有的被真正“實戰檢驗”過的“海綿城市”實踐。不過,類似海滄這樣的適合“短歷時、強降雨”的實踐,尚未轉化為中國“海綿城市”規劃的規范和標準。



        廈門海滄新區規劃(上)和實際效果(下):幾乎完全按照規劃建成,“高顏值”新城區經受住”莫蘭蒂臺“風考驗,保留村莊沒有內澇,內湖水體沒有惡化,山體綠化沒有破壞。


        資料來源:新華網、中國建設報、南方日報、阿普貝思景觀設計等。


        ——END——


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          加倍努力 LV21 沙發

          需要反思傳統、單一的治理洪澇災害方法!

          13天前 來自 PC 回復 舉報
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