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隨著我國城鎮(zhèn)化進程的加快，城市地面硬覆蓋面積不斷增加，近年來我國城市“看海”窘?jīng)r頻頻發(fā)生，引發(fā)了專家對傳統(tǒng)城市排水系統(tǒng)建設反思和城市水危機的新一輪關(guān)注。海綿城市是我國當下大力推行解決城市雨洪管理難題的新建模式，建設海綿城市對于保障城市水生態(tài)安全，踐行新型城鎮(zhèn)化的發(fā)展道路，提升我國城鎮(zhèn)化滯留和生態(tài)文明建設水平具有重要作用。
從海綿城市的建設背景、海綿城市的內(nèi)涵、建設海綿城市的減少途徑幾方面進行深層剖析，明確該理念的優(yōu)越性和有效性，切實引導我國城市雨洪管理理論體系的發(fā)展和完善，解決我國城市建設的困境。
海綿城市建設，就是針對城市雨洪資源利用，地下水涵養(yǎng)、排水能力提升與內(nèi)澇風險防控、雨水徑流污染控制等問題，從“源頭減排”、過程控制、系統(tǒng)治理著手，通過城市規(guī)劃、建設的管控，綜合采用“滲、滯、蓄、凈、用、排”等工程技術(shù)措施，控制城市雨水徑流，實現(xiàn)低影響開發(fā)建設（LID），最大限度地減少由于城市開發(fā)建設行為對原有水生態(tài)環(huán)境和自然水文特征造成的波壞，將城市建設成“自然積存、自然滲透、自然凈化”的“海綿體”，使城市能夠像海綿一樣，在應對自然災害和適應環(huán)境變化等方面具有良好的“彈性”，豐水期吸水、蓄水、滲水、凈水、枯水期將蓄存的水“緩釋”并加以利用，從而實現(xiàn)“涵養(yǎng)城市水資源、修復城市水生態(tài)、改善城市環(huán)境、復興城市水文化、提高城市水安全”的多重目標。
海綿城市
一、建設背景
1.1我國城市水生態(tài)危機現(xiàn)況
城市是社會經(jīng)濟高度發(fā)達、人口聚集高的地方，也是資源環(huán)境承載力矛盾最為突出的地方。改革開放后，我國城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，目前全國城鎮(zhèn)建設用地不足國土面積的1％，卻承載了54％的人口，產(chǎn)生了84％的GDP。快速城鎮(zhèn)化建設過程中，由于城鎮(zhèn)開發(fā)強度過高，大量的硬質(zhì)鋪裝，改變了原有的自然生態(tài)本底和水文特征。由于屋面、道路、地面等設施建設導致的下墊面硬化，僅有20％~30％的雨水能夠入滲地下，70％~80％的降雨形成徑流，破壞了自然生態(tài)本底，呈現(xiàn)了相反的水文特征，破壞了自然“海綿體”，導致“逢雨必澇、雨后即旱”，也帶來了水環(huán)境污染、水資源緊缺、水安全缺乏保障等一系列問題。
1.2我國傳統(tǒng)城市建設模式不不足
反觀我國傳統(tǒng)城市建設模式在水安全問題和應對內(nèi)澇洪災的能力方面存在明顯不足，無法有效緩解和改善城市水生態(tài)問題，呈日趨惡化的態(tài)勢。這主要歸咎防洪規(guī)劃和排水工程規(guī)劃的落后，傳統(tǒng)城市工程管道式灰色排水基礎設施及雨水資源合理利用意思的薄弱。我國傳統(tǒng)的城市排水基礎設施采取的是利用管道排放方式，依靠鋼筋水泥現(xiàn)代技術(shù)建立起的保護模式，體現(xiàn)的是西方工業(yè)時期人力戰(zhàn)勝自然的思維方式。
然而，在城市快速發(fā)展的今天，這種忽略自然力量的思想，導致了滯后的城市排水系統(tǒng)無法應對越來越嚴重的城市暴雨災況，暴露出我國傳統(tǒng)城市排水系統(tǒng)存在的設計標準過低，對雨污混合合污染問題的忽視等不足，改建成本巨大，內(nèi)澇，污染，水環(huán)境等問題接踵而至。從相關(guān)規(guī)劃編制來看，我國城市普遍缺少雨洪控制利用相關(guān)專項規(guī)劃，僅在防洪規(guī)劃、排水規(guī)劃、環(huán)境保護規(guī)劃等中有所涉及。在進行城市排水規(guī)劃時，也沒有確立雨水是資源以及要先合理利用再排放的指導思想。。
二、海綿城市的內(nèi)涵
2.1海綿城市的本質(zhì)是解決城鎮(zhèn)化與資源環(huán)境的協(xié)調(diào)和諧
海綿城市的本質(zhì)是改變傳統(tǒng)城市建設理念，實現(xiàn)與資源環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。在工業(yè)文明達到頂峰時，人們習慣于戰(zhàn)勝自然、超越自然、改造自然的城市建設模式，結(jié)果造成嚴重的城市病和生態(tài)危機，而海綿城市遵循的是與自然和諧共、處順應自然的低影響發(fā)展模式。傳統(tǒng)城市是利用城市開發(fā)方式是改變了原有的水生態(tài)，海綿城市則是保護原有的水生態(tài)，傳統(tǒng)城市的建設模式粗放式的，海綿城市則是對周邊水生態(tài)環(huán)境低影響的，傳統(tǒng)城市建成后，地表徑流流量大幅增加，海綿城市建成后地表徑流量能保持不變。因此，海綿城市建設又被稱為低影響設計和低影響開發(fā)（LID）。
2.2海綿城市的目標是讓城市“彈性適應”自然災害與環(huán)境變化
（1）恢復被破壞水生態(tài)。對傳統(tǒng)粗放城市建設模式下已經(jīng)受到破壞的水體、城市綠地、濕地等，綜合運用生物、物理和生態(tài)等技術(shù)手段，使其生態(tài)功能和水文循環(huán)特征逐步得以修復和恢復，并維持一定比例的城市生態(tài)空間，促進城市生態(tài)多樣性提升。我國很多地方結(jié)合點源污染水治理的同時推行“河長制”，改善水生態(tài)，治理水污染，起到了很好的效果。
（2）保護原有水生態(tài)系統(tǒng)。通過科學合理劃定城市的綠線、藍線等開發(fā)邊界和保護區(qū)域，最大限度地保護原有湖泊、河流、坑塘、濕地、樹林、溝渠、公園草地等生態(tài)體系，維持城市開發(fā)前的自然水文特征。
（3）通過各種低影響措施及其先天組合有效減少地表水徑流量，減輕暴雨對城市運行的影響。
2.3轉(zhuǎn)變排水防澇思路
傳統(tǒng)的市政排水模式認為，雨水排的越通暢、越快、越多越好，這種“快排式”的傳統(tǒng)模式?jīng)]有考慮水的循環(huán)利用。海綿城市遵循“滲、滯、蓄、凈、用、排”的六字方針，把雨水的滲透、滯留、集蓄、凈化、循環(huán)使用和排水密切結(jié)合，統(tǒng)籌考慮雨水資源化利用，徑流污染控制、內(nèi)澇防治和水生態(tài)修復等多個目標。具體技術(shù)方面，有很多成熟的工藝手段，可通過城市基礎的設施規(guī)劃、設計及其空間布局來實現(xiàn)。總之，只要能夠把上述六字方針落到實處，城市地表水的年徑流量就會大幅下降。經(jīng)驗表明：在正常的氣候條件下，典型海綿城市可以截流80％以上的雨水。
三、海綿城市建設途徑
3.1轉(zhuǎn)變建設理念和方式
（1）從資源承載力角度，將“以需定供”轉(zhuǎn)變成“以供定需”，合理確定城市建設規(guī)模和社會經(jīng)濟發(fā)展結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)原位水字眼的可持續(xù)供給，支撐城市可持續(xù)發(fā)展。
（2）從城市規(guī)劃建設控角度，將過去僅注重空間開發(fā)強度控制轉(zhuǎn)變成生態(tài)環(huán)境約束與開發(fā)強度控制并舉。
（3）從環(huán)境治理和生態(tài)修復的角度，由“未端治理”轉(zhuǎn)變?yōu)椤霸搭^減排”、過程控制、系統(tǒng)治理、統(tǒng)籌建設。源頭減排是從產(chǎn)匯流的源頭減少雨水徑流形成，加大入滲，過程控制是延緩徑流峰值出現(xiàn)時間，降低排水強度，系統(tǒng)滯留是指將“山水林田湖”作為生命共同體和完整的生態(tài)系統(tǒng)，保護和修復城市“海綿體”統(tǒng)籌建設是指城市開發(fā)建設應統(tǒng)籌各類宗地開發(fā)以及道理、園林、水等設施建設，落實海綿城市建設要求，實現(xiàn)海綿城市建設的目標。四是從排水安全和資源利用的角度，將傳統(tǒng)“快排”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皾B、滯、蓄、凈、用、排”的耦合。
3.2明確建設原則
（1）規(guī)劃引領(lǐng)
海綿城市建設雖然是針對城市的問題，但絕不能“就水論水”，因為要實現(xiàn)有效的“徑流控制”必然要從形成雨水產(chǎn)匯流的源頭著手，它涉及城市開發(fā)建設的方方面面，必須要通過城市總體規(guī)劃協(xié)調(diào)、明確控制目標，并落實到控規(guī)、修規(guī)和各相關(guān)專項規(guī)劃中。既要協(xié)調(diào)各層級的規(guī)劃以及各專業(yè)規(guī)劃對于海綿城市建設的關(guān)系，同時要在控修規(guī)層面，把海綿城市建設的目標及指標分解，落實到各項規(guī)劃和場地開發(fā)建設中。
（2）因地制宜
我國幅員遼闊，各地自然地理條件、水資源稟賦狀況、水文特征、降雨規(guī)律、水環(huán)境保護與內(nèi)澇防治要求等不同，應當合理確定海綿城市建設控制目標與指標，因地制宜的選擇低影響開發(fā)措施及其系統(tǒng)組合。
（3）生態(tài)優(yōu)先。
以修復水生態(tài)為前提，科學劃定藍線、綠線，保護水生態(tài)敏感區(qū)，優(yōu)先利用自然排水系統(tǒng)，自然積存、自然滲透、自然凈化、通過規(guī)劃、建設、管理等政府管制手段和科學的工程技術(shù)措施保護生態(tài)，提高水生態(tài)系統(tǒng)的自然修復能力。四是統(tǒng)籌建設。應當結(jié)合城市總體規(guī)劃和建設，在各類建設項目中嚴格落實各層級相關(guān)規(guī)劃中確定的海綿城市建設的控制目標、指標和技術(shù)要求，統(tǒng)籌場地、道路、園林、水系統(tǒng)建設。將低影響開發(fā)設施建設與主體工程同時規(guī)劃設計、同時施工、同時投入使用。五是安全為重。要在保障城市運行安全的前提下，處理好海綿城市建設與城市排水、內(nèi)澇風險控制的關(guān)系。海綿城市建設對緩解城市排水防澇的壓力是有效的，但不能代替城市排水防澇系統(tǒng)。海綿城市建設是控制與利用大概率的中小規(guī)模降雨。對于小概率的短歷的時強降雨，還必須依靠排水系統(tǒng)排放超標徑流，以保障城市安全。
3.3城市雨水利用與中水回用
在海綿城市建設中，建筑設計與改造的主要途徑是推廣普及綠色屋頂、透水停車場、雨水收集利用設施，以及建筑中水的回用（建筑中水回用率一般不低于30％）首先，將建筑中的灰色水和黑色水分離，將雨水、洗衣洗浴水和生活雜用水等污染程度較輕的“灰水”經(jīng)簡單處理后回用于沖廁，可實現(xiàn)節(jié)水30％，而成本只需要0.8~1元/m3。其次，通過綠色屋頂、透水地面和雨水儲罐收集到的雨水，經(jīng)過凈化既可以作為生活雜用水，也可以作為消防用水和應急用水，可大幅提高建筑用水節(jié)約和循環(huán)利用，體現(xiàn)低影響開發(fā)的內(nèi)涵。綜上，對于整體海綿建筑設計而言，為同步實現(xiàn)屋頂雨水收集利用和灰色水循環(huán)的綜合利用，可將整個建筑水系統(tǒng)設計成雙管線，抽水馬桶供水采用雨水和灰水雙水源。
在城市市政污水再生水利與方面，通過敷設再生水專用管道，就能夠?qū)崿F(xiàn)再生水的有效利用，從而能大幅降低對水資源的需求。以北京市政部門測算，如果80％的建筑推廣這種中水回用體系，市政污水的1/3能作為再生水利用，該市每年約可節(jié)木12億m3，相當于南水北調(diào)工程供給首都的總水量。
海綿城市建設基于“源頭減排”、過程控制、系統(tǒng)治理的建設理念，通過“規(guī)劃引領(lǐng)、生態(tài)優(yōu)先、安全為重、因地制宜、統(tǒng)籌建設”的原則，綜合采用“滲、滯、蓄、凈、用、排”等工程技術(shù)措施，系統(tǒng)的解決城市開發(fā)建設面臨的水生態(tài)、水資源、水環(huán)境、水安全等問題。但真正建設好海綿城市非一日之功，不可能一蹴而就。不得不承認，建設海綿城市，是對傳統(tǒng)觀念的一種沖擊與挑戰(zhàn)。而實際上，建設海綿城市滲透在諸多細節(jié)中，并不是對原有的一切推翻，而是擇機與傳統(tǒng)結(jié)合，對現(xiàn)有資源進行重新整合。海綿城市是一個綜合體系，應該形成一個完整的系統(tǒng)。同時，海綿城市的減少需要多部門的合作協(xié)調(diào)及信息共享，進行生態(tài)、社會、文化、經(jīng)濟價值的綜合考慮，此外，在建設海綿城市的過程中，還要以人為本，利用海綿城市建設的契機，讓市民參與進來，給市民提供休閑新場所，構(gòu)建健康的城市生態(tài)系統(tǒng)、促進生態(tài)文明，打造人與山水湖林相融的生態(tài)環(huán)境。
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