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頂部 《中國給水排水》2025年行業(yè)盛會-水行業(yè)風向標!
 
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海綿城市的三大關鍵策略: 消納、減速與適應 哈爾濱群力國家濕地公園案例

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2016-07-01  瀏覽次數(shù):290
核心提示: 海綿城市的三大關鍵策略: 消納、減速與適應
中國給水排水2024年城鎮(zhèn)污泥處理處置技術與應用高級研討會(第十五屆)邀請函 (同期召開固廢滲濾液大會、工業(yè)污泥大會、高濃度難降解工業(yè)廢水處理大會)

中國給水排水2024年城鎮(zhèn)污泥處理處置技術與應用高級研討會(第十五屆)邀請函 (同期召開固廢滲濾液大會、工業(yè)污泥大會、高濃度難降解工業(yè)廢水處理大會)

“海綿城市”的概念被官方文件采用,代表著生態(tài)雨洪管理思想和技術已經從學界走向管理層面,并在實踐中得到有力的推廣。但是,不難發(fā)現(xiàn)相關操作指南主要圍繞以LID技術、水敏感性城市規(guī)劃與設計等雨洪管理技術而展開,也越來越聚焦于城市內部排水系統(tǒng)和雨水利用、管理,并且在具體技術層面的詮釋依舊未能擺脫對現(xiàn)有治水途徑中“工程性措施”的依賴。實際上,“海綿城市”的理念遠非如此,它實際上是建立在反思工業(yè)化城市建設模式的新概念,反對片面強調用單一目標的工程技術來解決諸如雨澇、干旱、地下水下降、水體污染、生物棲息地消失、城市綠地缺乏等問題,而是強調用人水共生的理念,用系統(tǒng)的方法和整合的生態(tài)技術,來解決城市中突出的各種與水相關的問題;同時“海綿城市”也為城市的建筑與基礎設施建設如何適應洪澇提出了新的策略,即與自然過程相適應的策略。另外,“海綿”的概念不但應在城市范圍內體現(xiàn),也應該在區(qū)域和國土范圍內體現(xiàn),所以,我們的目標應該是海綿國土。
因此,對“海綿城市”概念需要有更深刻的理解,否則“海綿城市”建設將很快就淪為地方政府新的GDP增長點,職能部門又有一個權力尋租機會,各類工程公司又有了謀取暴利的一個借口,甚至是新一輪的諸如河道整治、挖湖堆山之類的“破壞性建設”。“海綿城市”的哲學恰恰是對簡單工程思維的反思。海綿城市相對于常規(guī)的水利和雨洪管理、城市基礎設施及建筑工程,在哲學層面上有以下幾個特點:第一、完全的生態(tài)系統(tǒng)價值觀,而非功利主義的片面的價值觀;第二、就地解決水問題,而不是將其轉嫁給異地;第三、分散式的民間工程,而非集中式的集權工程;第四、慢下來而非快起來,滯蓄相對于排泄;第五、彈性應對,而非剛性對抗。
在具體規(guī)劃設計和工程上,“海綿”的哲學集中體現(xiàn)在以下三個策略:消納、減速與適應。本文將舉三個實踐案例,探討海綿城市建設的這三大關鍵策略。
消納的策略
哈爾濱群力國家濕地公園案例
把災害轉嫁給異地,是一切現(xiàn)代水利工程的起點和終點:諸如防洪大堤和異地調水,都是把洪水排到下游或對岸,或把干旱和水短缺的禍害轉嫁給無辜的弱勢地區(qū)和群體。海綿的哲學是就地調節(jié)水旱,而不轉嫁異地。它啟示我們用適應的智慧,就地化解矛盾。中國古代的生存智慧是將水作為財,就地蓄留、就地消化旱澇問題,遍中國廣大土地上的陂塘系統(tǒng),三角洲的;~塘系統(tǒng)都是典型的大地海綿系統(tǒng)。這種“海綿”景觀既是古代先民適應旱澇的智慧,更是地緣社會和鄰里關系和諧共生關系的體現(xiàn),是幾千年以生命為代價換來的經驗和智慧在大地上的烙印。
哈爾濱群力雨洪公園(現(xiàn)在已列為國家濕地公園)吸取了中國農業(yè)文明中的基塘技術,用簡單的填挖土方工程,營造了一處城市中心的綠色海綿體,用10%的城市用地,來解決城市的雨澇問題
              

哈爾濱群力雨洪公園占地34公頃,位于哈爾濱群力新區(qū),新區(qū)占地27平方公里,公園處于低洼平原地帶,而當?shù)氐哪杲涤炅渴墙?00毫米,集中在夏季,所以雨澇是一大問題。設計的核心策略是借鑒三角洲地帶悠久的傳統(tǒng)農業(yè)中的基塘技術:即通過簡單的挖方和填方,來解決低洼地的積水問題,形成了洼地與高崗地相結合的“海綿”系統(tǒng)。高地種植旱生果木,而洼地養(yǎng)魚和種植濕生植被,從而形成豐產的三角洲農業(yè)景觀。這一技術在群力雨洪公園中經過提煉,得到了應用。設計者沿場地四周,通過挖填方的平衡技術,創(chuàng)造出一系列深淺不一的水坑和高低不一的土丘,成為一條藍-綠相間的“海綿”帶,收集城市雨水,使其經過濾、沉淀和凈化后進入核心區(qū)的低洼濕地。水泡中為鄉(xiāng)土水生和濕生植物群落,山丘上密植具有東北特色的白樺林,再通過高架棧橋連接山丘。在此整體格局基礎上,建立步道網(wǎng)絡,穿越于丘陵和泡狀濕地之間。水泡中設臨水平臺,丘陵上有觀光亭塔之類,創(chuàng)造了豐富多樣的體驗空間。
建成后的雨洪公園,不但為防止城市澇災做出了貢獻,同時為新區(qū)居民提供優(yōu)美的游憩場所和多種生態(tài)體驗。能夠吸收雨洪的城市綠色海綿目前已被列為國家城市濕地,成為一個國際海綿城市的典范。
減速的策略
六盤水明湖濕地公園案例
將洪水、雨水快速排掉,是當代排洪排澇工程的基本哲學。在這一認識中,三面光的河道被認為是最高效的、裁彎取直被認為是最科學的;河床上的樹木和灌草必須清除以減少水流阻力,被認為是天經地義的。這種以“快”為標準的水利工程罔顧水過程的系統(tǒng)性和水作為生態(tài)系統(tǒng)的主導因子的價值。結果卻使洪水被聚集和加速,其破壞力被強化、上游的災害被轉嫁給了下游;硬化工程導致水與生物分離、將水與土地分離、地表水與地下水分離、水與人和城市分離;使地下水得不到補充、土地得不到滋潤、生物的棲息地消失。海綿的哲學是將水流慢下來,讓它變得心平氣和而不再狂野可怖,讓它有機會下滲和滋育生命萬物,讓它有時間凈化自身,更讓它有機會服務人類。
六盤水市是中國的一個“三線”城市,有近60萬的人口,集中分布在石灰?guī)r谷地,水城河穿城而過,但已在上世紀八十年代被渠化和硬化,完全失去自我調節(jié)能力;季節(jié)性的雨洪和干旱問題并存;水體污染嚴重,上游的棲息地消失并被毒化;與此同時,城市缺乏公共空間,步行和自行車系統(tǒng)缺乏。作為改善環(huán)境的重要舉措之一,市政府委托景觀設計師制定一個整體方案,建立一個完整的水生態(tài)基礎設施,以應對城市所面臨的多項挑戰(zhàn),包括污染水體的凈化、洪水和雨澇的管理、母親河的修復、公共空間的創(chuàng)建以及周邊土地的開發(fā)。關鍵策略是減緩來自山坡的水流,通過雨洪資源,構建一個以水過程為核心的生態(tài)基礎設施,使水與土地、生物和城市及有充分的接觸機會,以重建生態(tài)健康的土地生命系統(tǒng),為城市和居民提供綜合的生態(tài)系統(tǒng)服務,包括改善雨水水質,恢復原生棲息地,提供游憩機會,最后促進整個城市的發(fā)展。
這個生態(tài)基礎設施的首期示范工程是位于水城河上游的明湖濕地,其占地90公頃,原址為大量廢棄的魚池、被垃圾淤塞的濕地及管理不善的山坡地。項目設計的第一步、也是核心策略是讓水流慢下來,工程的具體策略包括:
 
1)拆除混凝土河堤:恢復濱河及河道內的植被,沿河建造曝氣低堰,讓河水慢下來,并增加水體含氧量,為各種挺水、浮水和沉水植物提供生境,促進富營養(yǎng)化的水體被生物所吸收。
2)建立梯田式濕地:向山區(qū)農民學習,通過簡單的填挖方建立梯田,減緩山坡下來的地表徑流、削減洪峰,調節(jié)季節(jié)性雨水。它們的方位、形式、深度都依據(jù)地質、地形因素和水流分析而設定。根據(jù)不同的水質和土壤環(huán)境種植了鄉(xiāng)土植被(主要采用播種的方式)。這些梯田狀棲息地減緩了水流,使水中的面源污染物和營養(yǎng)物質被微生物和植物所吸收。
3)陂塘系統(tǒng):與梯田相似,利用山谷,構筑低堰,形成一系列陂塘。陂塘之間通過潛流濕地相勾連,起到減速和過濾作用。再沿陂塘四周播種鄉(xiāng)土濕地植被。
緩流策略使六盤水上游的雨洪得以滯蓄和利用,旱澇得以調節(jié),水體得以凈化,植被和動物得以繁衍,并形成了人們流連忘返的公共空間。
洪澇適應策略
金華燕尾洲公園案例
當代工程治水理念崇尚“嚴防死守”的對抗哲學,遍中國大地已沒有一條河流不被剛性的防洪堤壩所捆綁,原本蜿蜒柔和的水流形態(tài),而今都變成剛硬直泄的排水渠。千百年來的防洪抗洪經驗告訴我們,當人類用堅固防線將洪水逼到墻角之時,洪水的破堤反擊便指日可待,此時的洪水便成為能摧毀一切的猛獸勢不可擋了。海綿應對外部沖力的哲學是彈性,化對抗為和諧共生,所謂退一步海闊天空。如果我們崇尚“智者樂水”的哲學,那么,水的最高智慧便是以柔克剛。
浙江金華的燕尾洲是一個與洪水為友的實驗性工程,重點探索了如何通過建立適應性防洪堤、適應性植被、適應性步行交通、適應性構筑物及適應性的土地使用,來實現(xiàn)與洪水相適應的彈性設計。
在隔江相望的城市包圍下,燕尾洲已經成為金華這一具有100萬人口的繁華都市中唯一的、尚有自然的蒹葭和楓楊的芳洲。義烏江和武義江在此交匯而成婺江(金華江)。洲的大部分土地已經被開發(fā)成為金華市的文化中心,現(xiàn)建有婺劇院,為曲線異形建筑。洲的兩側對岸分別是密集的城市居民區(qū)和濱江公園,但由于開闊的江面阻隔,市民難以到達和使用洲上的文化設施。留下的洲頭共26公頃的河漫灘,其中部分因采砂留下坑凹和石堆,地形破碎。洲頭另一部分土地尚存茂密植被和濕地,受季風性氣候影響,每年受水淹沒,形成了以楊樹、楓楊為優(yōu)勢種的群落,是金華市中心唯一留存的河漫灘生境,為多種鳥類和生物提供庇護, 包括當?shù)鼐哂袠酥疽饬x的白鷺。
                 
              


因此,設計所面臨的主要挑戰(zhàn)是如何在提供市民使用的同時,保護這城市中心僅有的河漫灘生境。這需要與洪水為友,建立一個與洪水相適應的水彈性景觀。
本設計不但將尚沒有被防洪高堤圍合的洲頭設計為可淹沒區(qū),同時將公園范圍內的防洪硬岸砸掉,將河岸改造為多級可淹沒的梯田種植帶,這樣不但增加了河道的行洪斷面,減緩了水流的速度,緩解了對岸城市一側的防洪壓力,提高了公園鄰水界面的親水性。
梯田上廣植適應于季節(jié)性洪澇的鄉(xiāng)土植被,梯田擋墻為可進入的步行道網(wǎng)絡,使濱江水岸成為生機勃勃、兼具休憩和防洪功能的美麗景觀。每年的洪水為梯田上的多年生植被帶來充足的沙土、水分和養(yǎng)分,使其能茂盛地繁衍和生長,不需要任何施肥和灌溉。梯田河岸同時將來自陸地的雨洪滯蓄和過濾,避免對河道造成污染。
建立在適應性地形、植被和適應性生態(tài)防洪堤上的步行網(wǎng)絡也是一個與洪水相適應的系統(tǒng)?缭絻山陌兜“八詠橋”蜿蜒于200年一遇的洪水位之上,其底下的棧橋和公園步道系統(tǒng)則分別可在50年一遇、20年一遇、10年一遇及1年一遇的洪水水位相適應,具有充分的使用彈性。構筑物的設計也是充分考慮不同強度的洪水風險,設計在20年和200年一遇的水位之上,且作了可淹沒的設計,保證在淹沒之后能保存完好并迅速恢復使用。
本項目盡管只有一段微不足道的生態(tài)防洪區(qū)域,但可作為城市適應洪水設計的樣板,供借鑒和推廣。

結語
關于海綿城市建設的三大關鍵策略:消納、減速與適應,盡管本文在舉例說明時分別進行了討論,但它們你中有我,我中有你。更多情況下它們需要被組合運用,形成“源頭消納滯蓄,過程減速消能,末端彈性適應”的基本模式;這個模式與常規(guī)的水利工程和雨洪管理策略的集中快排、嚴防死守等工程策略完全相反。消納、減速與適應構成的生態(tài)防洪和雨洪管理工程模式,將當代生態(tài)防洪理念與中國本土智慧相結合,系統(tǒng)解決洪澇問題。這些傳統(tǒng)智慧包括千百年來被成功應用于農田水利中的基塘系統(tǒng)和陂塘技術。所以,海綿城市并不需要“高技術”,它們可以通過“低技術”來實現(xiàn),它們也不需要巨大的工程,而是分散式的小型工程途徑。海綿城市本質上講是對工業(yè)化城市建設方法及灰色基礎設施建設技術的反思和修正,是一種人與土地、人與水的生態(tài)關系的回歸,當然是一種螺旋式上升的回歸。





“海綿城市”的概念被官方文件采用,代表著生態(tài)雨洪管理思想和技術已經從學界走向管理層面,并在實踐中得到有力的推廣。但是,不難發(fā)現(xiàn)相關操作指南主要圍繞以LID技術、水敏感性城市規(guī)劃與設計等雨洪管理技術而展開,也越來越聚焦于城市內部排水系統(tǒng)和雨水利用、管理,并且在具體技術層面的詮釋依舊未能擺脫對現(xiàn)有治水途徑中“工程性措施”的依賴。實際上,“海綿城市”的理念遠非如此,它實際上是建立在反思工業(yè)化城市建設模式的新概念,反對片面強調用單一目標的工程技術來解決諸如雨澇、干旱、地下水下降、水體污染、生物棲息地消失、城市綠地缺乏等問題,而是強調用人水共生的理念,用系統(tǒng)的方法和整合的生態(tài)技術,來解決城市中突出的各種與水相關的問題;同時“海綿城市”也為城市的建筑與基礎設施建設如何適應洪澇提出了新的策略,即與自然過程相適應的策略。另外,“海綿”的概念不但應在城市范圍內體現(xiàn),也應該在區(qū)域和國土范圍內體現(xiàn),所以,我們的目標應該是海綿國土。

因此,對“海綿城市”概念需要有更深刻的理解,否則“海綿城市”建設將很快就淪為地方政府新的GDP增長點,職能部門又有一個權力尋租機會,各類工程公司又有了謀取暴利的一個借口,甚至是新一輪的諸如河道整治、挖湖堆山之類的“破壞性建設”。“海綿城市”的哲學恰恰是對簡單工程思維的反思。海綿城市相對于常規(guī)的水利和雨洪管理、城市基礎設施及建筑工程,在哲學層面上有以下幾個特點:第一、完全的生態(tài)系統(tǒng)價值觀,而非功利主義的片面的價值觀;第二、就地解決水問題,而不是將其轉嫁給異地;第三、分散式的民間工程,而非集中式的集權工程;第四、慢下來而非快起來,滯蓄相對于排泄;第五、彈性應對,而非剛性對抗。

在具體規(guī)劃設計和工程上,“海綿”的哲學集中體現(xiàn)在以下三個策略:消納、減速與適應。本文將舉三個實踐案例,探討海綿城市建設的這三大關鍵策略。

消納的策略

哈爾濱群力國家濕地公園案例

把災害轉嫁給異地,是一切現(xiàn)代水利工程的起點和終點:諸如防洪大堤和異地調水,都是把洪水排到下游或對岸,或把干旱和水短缺的禍害轉嫁給無辜的弱勢地區(qū)和群體。海綿的哲學是就地調節(jié)水旱,而不轉嫁異地。它啟示我們用適應的智慧,就地化解矛盾。中國古代的生存智慧是將水作為財,就地蓄留、就地消化旱澇問題,遍中國廣大土地上的陂塘系統(tǒng),三角洲的;~塘系統(tǒng)都是典型的大地海綿系統(tǒng)。這種“海綿”景觀既是古代先民適應旱澇的智慧,更是地緣社會和鄰里關系和諧共生關系的體現(xiàn),是幾千年以生命為代價換來的經驗和智慧在大地上的烙印。

哈爾濱群力雨洪公園(現(xiàn)在已列為國家濕地公園)吸取了中國農業(yè)文明中的基塘技術,用簡單的填挖土方工程,營造了一處城市中心的綠色海綿體,用10%的城市用地,來解決城市的雨澇問題

              


哈爾濱群力雨洪公園占地34公頃,位于哈爾濱群力新區(qū),新區(qū)占地27平方公里,公園處于低洼平原地帶,而當?shù)氐哪杲涤炅渴墙?00毫米,集中在夏季,所以雨澇是一大問題。設計的核心策略是借鑒三角洲地帶悠久的傳統(tǒng)農業(yè)中的基塘技術:即通過簡單的挖方和填方,來解決低洼地的積水問題,形成了洼地與高崗地相結合的“海綿”系統(tǒng)。高地種植旱生果木,而洼地養(yǎng)魚和種植濕生植被,從而形成豐產的三角洲農業(yè)景觀。這一技術在群力雨洪公園中經過提煉,得到了應用。設計者沿場地四周,通過挖填方的平衡技術,創(chuàng)造出一系列深淺不一的水坑和高低不一的土丘,成為一條藍-綠相間的“海綿”帶,收集城市雨水,使其經過濾、沉淀和凈化后進入核心區(qū)的低洼濕地。水泡中為鄉(xiāng)土水生和濕生植物群落,山丘上密植具有東北特色的白樺林,再通過高架棧橋連接山丘。在此整體格局基礎上,建立步道網(wǎng)絡,穿越于丘陵和泡狀濕地之間。水泡中設臨水平臺,丘陵上有觀光亭塔之類,創(chuàng)造了豐富多樣的體驗空間。

建成后的雨洪公園,不但為防止城市澇災做出了貢獻,同時為新區(qū)居民提供優(yōu)美的游憩場所和多種生態(tài)體驗。能夠吸收雨洪的城市綠色海綿目前已被列為國家城市濕地,成為一個國際海綿城市的典范。

減速的策略

六盤水明湖濕地公園案例

將洪水、雨水快速排掉,是當代排洪排澇工程的基本哲學。在這一認識中,三面光的河道被認為是最高效的、裁彎取直被認為是最科學的;河床上的樹木和灌草必須清除以減少水流阻力,被認為是天經地義的。這種以“快”為標準的水利工程罔顧水過程的系統(tǒng)性和水作為生態(tài)系統(tǒng)的主導因子的價值。結果卻使洪水被聚集和加速,其破壞力被強化、上游的災害被轉嫁給了下游;硬化工程導致水與生物分離、將水與土地分離、地表水與地下水分離、水與人和城市分離;使地下水得不到補充、土地得不到滋潤、生物的棲息地消失。海綿的哲學是將水流慢下來,讓它變得心平氣和而不再狂野可怖,讓它有機會下滲和滋育生命萬物,讓它有時間凈化自身,更讓它有機會服務人類。

六盤水市是中國的一個“三線”城市,有近60萬的人口,集中分布在石灰?guī)r谷地,水城河穿城而過,但已在上世紀八十年代被渠化和硬化,完全失去自我調節(jié)能力;季節(jié)性的雨洪和干旱問題并存;水體污染嚴重,上游的棲息地消失并被毒化;與此同時,城市缺乏公共空間,步行和自行車系統(tǒng)缺乏。作為改善環(huán)境的重要舉措之一,市政府委托景觀設計師制定一個整體方案,建立一個完整的水生態(tài)基礎設施,以應對城市所面臨的多項挑戰(zhàn),包括污染水體的凈化、洪水和雨澇的管理、母親河的修復、公共空間的創(chuàng)建以及周邊土地的開發(fā)。關鍵策略是減緩來自山坡的水流,通過雨洪資源,構建一個以水過程為核心的生態(tài)基礎設施,使水與土地、生物和城市及有充分的接觸機會,以重建生態(tài)健康的土地生命系統(tǒng),為城市和居民提供綜合的生態(tài)系統(tǒng)服務,包括改善雨水水質,恢復原生棲息地,提供游憩機會,最后促進整個城市的發(fā)展。

 

這個生態(tài)基礎設施的首期示范工程是位于水城河上游的明湖濕地,其占地90公頃,原址為大量廢棄的魚池、被垃圾淤塞的濕地及管理不善的山坡地。項目設計的第一步、也是核心策略是讓水流慢下來,工程的具體策略包括:


 

 

(1)拆除混凝土河堤:恢復濱河及河道內的植被,沿河建造曝氣低堰,讓河水慢下來,并增加水體含氧量,為各種挺水、浮水和沉水植物提供生境,促進富營養(yǎng)化的水體被生物所吸收。

(2)建立梯田式濕地:向山區(qū)農民學習,通過簡單的填挖方建立梯田,減緩山坡下來的地表徑流、削減洪峰,調節(jié)季節(jié)性雨水。它們的方位、形式、深度都依據(jù)地質、地形因素和水流分析而設定。根據(jù)不同的水質和土壤環(huán)境種植了鄉(xiāng)土植被(主要采用播種的方式)。這些梯田狀棲息地減緩了水流,使水中的面源污染物和營養(yǎng)物質被微生物和植物所吸收。

(3)陂塘系統(tǒng):與梯田相似,利用山谷,構筑低堰,形成一系列陂塘。陂塘之間通過潛流濕地相勾連,起到減速和過濾作用。再沿陂塘四周播種鄉(xiāng)土濕地植被。

緩流策略使六盤水上游的雨洪得以滯蓄和利用,旱澇得以調節(jié),水體得以凈化,植被和動物得以繁衍,并形成了人們流連忘返的公共空間。

洪澇適應策略

金華燕尾洲公園案例

當代工程治水理念崇尚“嚴防死守”的對抗哲學,遍中國大地已沒有一條河流不被剛性的防洪堤壩所捆綁,原本蜿蜒柔和的水流形態(tài),而今都變成剛硬直泄的排水渠。千百年來的防洪抗洪經驗告訴我們,當人類用堅固防線將洪水逼到墻角之時,洪水的破堤反擊便指日可待,此時的洪水便成為能摧毀一切的猛獸勢不可擋了。海綿應對外部沖力的哲學是彈性,化對抗為和諧共生,所謂退一步海闊天空。如果我們崇尚“智者樂水”的哲學,那么,水的最高智慧便是以柔克剛。

浙江金華的燕尾洲是一個與洪水為友的實驗性工程,重點探索了如何通過建立適應性防洪堤、適應性植被、適應性步行交通、適應性構筑物及適應性的土地使用,來實現(xiàn)與洪水相適應的彈性設計。

在隔江相望的城市包圍下,燕尾洲已經成為金華這一具有100萬人口的繁華都市中唯一的、尚有自然的蒹葭和楓楊的芳洲。義烏江和武義江在此交匯而成婺江(金華江)。洲的大部分土地已經被開發(fā)成為金華市的文化中心,現(xiàn)建有婺劇院,為曲線異形建筑。洲的兩側對岸分別是密集的城市居民區(qū)和濱江公園,但由于開闊的江面阻隔,市民難以到達和使用洲上的文化設施。留下的洲頭共26公頃的河漫灘,其中部分因采砂留下坑凹和石堆,地形破碎。洲頭另一部分土地尚存茂密植被和濕地,受季風性氣候影響,每年受水淹沒,形成了以楊樹、楓楊為優(yōu)勢種的群落,是金華市中心唯一留存的河漫灘生境,為多種鳥類和生物提供庇護, 包括當?shù)鼐哂袠酥疽饬x的白鷺。

                 

              



因此,設計所面臨的主要挑戰(zhàn)是如何在提供市民使用的同時,保護這城市中心僅有的河漫灘生境。這需要與洪水為友,建立一個與洪水相適應的水彈性景觀。

本設計不但將尚沒有被防洪高堤圍合的洲頭設計為可淹沒區(qū),同時將公園范圍內的防洪硬岸砸掉,將河岸改造為多級可淹沒的梯田種植帶,這樣不但增加了河道的行洪斷面,減緩了水流的速度,緩解了對岸城市一側的防洪壓力,提高了公園鄰水界面的親水性。

梯田上廣植適應于季節(jié)性洪澇的鄉(xiāng)土植被,梯田擋墻為可進入的步行道網(wǎng)絡,使濱江水岸成為生機勃勃、兼具休憩和防洪功能的美麗景觀。每年的洪水為梯田上的多年生植被帶來充足的沙土、水分和養(yǎng)分,使其能茂盛地繁衍和生長,不需要任何施肥和灌溉。梯田河岸同時將來自陸地的雨洪滯蓄和過濾,避免對河道造成污染。

建立在適應性地形、植被和適應性生態(tài)防洪堤上的步行網(wǎng)絡也是一個與洪水相適應的系統(tǒng)?缭絻山陌兜“八詠橋”蜿蜒于200年一遇的洪水位之上,其底下的棧橋和公園步道系統(tǒng)則分別可在50年一遇、20年一遇、10年一遇及1年一遇的洪水水位相適應,具有充分的使用彈性。構筑物的設計也是充分考慮不同強度的洪水風險,設計在20年和200年一遇的水位之上,且作了可淹沒的設計,保證在淹沒之后能保存完好并迅速恢復使用。

本項目盡管只有一段微不足道的生態(tài)防洪區(qū)域,但可作為城市適應洪水設計的樣板,供借鑒和推廣。

結語

關于海綿城市建設的三大關鍵策略:消納、減速與適應,盡管本文在舉例說明時分別進行了討論,但它們你中有我,我中有你。更多情況下它們需要被組合運用,形成“源頭消納滯蓄,過程減速消能,末端彈性適應”的基本模式;這個模式與常規(guī)的水利工程和雨洪管理策略的集中快排、嚴防死守等工程策略完全相反。消納、減速與適應構成的生態(tài)防洪和雨洪管理工程模式,將當代生態(tài)防洪理念與中國本土智慧相結合,系統(tǒng)解決洪澇問題。這些傳統(tǒng)智慧包括千百年來被成功應用于農田水利中的基塘系統(tǒng)和陂塘技術。所以,海綿城市并不需要“高技術”,它們可以通過“低技術”來實現(xiàn),它們也不需要巨大的工程,而是分散式的小型工程途徑。海綿城市本質上講是對工業(yè)化城市建設方法及灰色基礎設施建設技術的反思和修正,是一種人與土地、人與水的生態(tài)關系的回歸,當然是一種螺旋式上升的回歸。


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2016-06-30 聯(lián)盟秘書處 

沒有“萬能型”普適技術

    黑臭水體的成因復雜,地域特征及水體的環(huán)境條件都會直接影響黑臭水體治理的難度和工程量,需要根據(jù)水體的污染原因、污染歷史、污染程度和治理階段的不同以及環(huán)境、氣候和水力條件,有針對性地選擇適用技術和確定組合模式。不同的治理技術其原理不同,去除對象和適用范圍也會不同,沒有“萬能型”的普適技術。從這個意義上講,技術沒有好壞之分,只有“適用”和“不適用”之分。

    在黑臭水體治理實踐中,面臨諸多技術方面的問題。如,黑臭水體治理有哪些技術?這些技術的適用性和局限性如何? 如何優(yōu)選和集成黑臭水體治理技術?如何防止治理后黑臭反彈,保持水體水質良好、穩(wěn)定?科學、客觀地回答這些問題,對于黑臭水體治理具有十分重要的實踐意義。

    胡洪營認為,在黑臭水體治理實踐中,客觀認識技術的局限性和認識技術的適用性同等重要,在很多情況下,認識技術的局限性甚至更重要。在治理實踐中,由于對某些技術的局限性認識不足,導致治理效果不佳的案例很多。

    岸帶修復的主要功能是改善景觀效果,其截污效果十分有限,往往可以忽略不計。

    原位生態(tài)凈化,即在河湖內種花種草效果甚微,不能根本解決水質污染問題,只能起到錦上添花的作用,期望水生植物治理黑臭是不現(xiàn)實的,也是不科學的。在微污染水體,水生植物可以起到一定的水質凈化和保持的作用,但在實施過程中應特別注意尊重自然規(guī)律,合理選擇水生植物,并應考慮其影響面積、季節(jié)影響、植物收割等因素。

    原位混凝處理,即向水體中投加絮凝劑等,只是將污染物從水體轉移至底泥,沒有將污染物移除和去除。該技術對溶解性有機物和氮的處理效果往往十分有限。人工投加化學處理藥劑會對生態(tài)系統(tǒng)造成不利影響的累積,不宜提倡。原位生物處理對有機物有一定效果,但一般情況下對氮磷基本沒有去除效果。人工投加生物制劑,難以發(fā)揮長效作用,也不宜鼓勵使用。

    單獨曝氣對河道水體充氧,可以在一定程度上暫時緩解黑臭現(xiàn)象,但不能從根本上解決問題,有時還會帶來其他負面影響。黑臭水體中存在病原微生物,曝氣后形成氣溶膠,對周邊居民健康的危害不容忽視。在曝氣實施過程中,要以科學的態(tài)度厘清以什么方式曝氣、在什么地方曝氣、如何防止氣溶膠污染等重要問題。

    從以上技術的局限性分析不難看出,黑臭水體的治理措施定位是:“外源截留是前提、清水補給是關鍵,旁路處理是補充、原位處理是輔助。”
 

活水循環(huán)技術關鍵是“循環(huán)”

    胡洪營指出,活水循環(huán)技術的關鍵是“循環(huán)”,即在于清水的補給和縮短水體水力停留時間,僅僅靠“造流”不能解決問題。依靠“造流”,可以提高水的流速,在一定程度上提高復氧能力,但其效果有限。

    達到回用水質標準的城市污水廠尾水即“再生水”是城市中水量穩(wěn)定、水質可控的可持續(xù)清水水源,應優(yōu)先使用。構建以城市污水再生處理和生態(tài)利用為核心的新型城市水循環(huán)系統(tǒng)——即城市水的“生態(tài)循環(huán)、梯級利用”系統(tǒng),是城市水環(huán)境污染治理和水生態(tài)健康維系的可持續(xù)模式,應積極推進實施。

    城市水的“生態(tài)循環(huán)、梯級利用”模式,可以達到“一石四鳥”的效果,即清水補給、生態(tài)修復、水質凈化、促進循環(huán)。第一,城市污水廠的尾水經過進一步的人工強化生態(tài)凈化(如人工濕地等),達到景觀回用水質標準后,排入城市河湖水系,解決了清水補給的問題,有利于水體黑臭治理。第二,再生水補給解決了北方城市水體缺水斷流問題,保障了生態(tài)用水,有利于水生態(tài)系統(tǒng)的恢復/修復。第三,健康的河湖水系具有水質凈化功能,可以提高再生水的水質安全性,從而將污水再生處理廠通過工程措施得到的“工程再生水”轉變?yōu)?ldquo;生態(tài)再生水”,從而提高了公眾心理接受程度。第四,將受納再生水的城市河湖水系作為城市第二水源,從中取水,直接或經過適當再處理后用于工業(yè)、城市綠化、城市雜用和農業(yè)灌溉等,可以促進水的循環(huán)利用和高效利用,顯著提高城市節(jié)水水平。同時,通過再生水的后續(xù)梯級利用,可大大縮短再生水在河湖水體中的停留時間,有利于水質保持。

    從以上分析可以看出,“生態(tài)循環(huán)”和“梯級利用”相輔相成、相互嵌套,構成城市可持續(xù)水循環(huán)系統(tǒng)不可或缺的核心環(huán)節(jié)。該系統(tǒng)和模式既適用于北方缺水城市,也適用于南方豐水滯水城市。城市水的“生態(tài)循環(huán)、梯級利用”模式,需要通過污水廠提標改造、城市水系水景觀建設等工程措施的實施來實現(xiàn),需要政府和企業(yè)共同投入。


黑臭水體治理是系統(tǒng)工程

    黑臭水體的治理應按照“外源減排、內源控制、水質凈化、補水活水、生態(tài)恢復”的技術路線,科學制定治理方案和遴選適用技術。外源減排和內源控制是基礎與前提,污染源得不到控制,水體黑臭就不可能得到根本治理。水質凈化是階段性措施,采取工程手段,借鑒(但不是直接的機械性套用)污水處理技術,對已污染水體進行處理,在水體水質改善中發(fā)揮重要作用,但不應定位為長期措施;補水活水和生態(tài)恢復是長效保障措施,可以調節(jié)水體水力停留時間、改善水動力條件、提高水體自凈能力,是水質長效改善和保持不可缺少的措施。

    控源截污主要包括截污納管、雨水徑流控制、直排污水處理和清淤疏浚等,這些措施和污水管道改造/建設、海綿城市建設以及污水處理設施建設密切關聯(lián),是一個系統(tǒng)工程,因此需要從城市環(huán)境基礎設施規(guī)劃建設層面統(tǒng)籌解決,以提高成效。

    胡洪營強調,在外源污染得到有效控制時,內源控制將成為水體水質保持的關鍵。將底泥中的污染物遷移出水體,減少底泥中的污染物向水體釋放,可快速降低水體內源污染負荷,但僅適用于底泥污染嚴重水體的初期治理。水生植物殘體清理也是不可或缺的內源控制措施,不容忽視。對于水生植物、季節(jié)性落葉和水華藻類等殘體,應盡快進行打撈和清理,避免植物殘體發(fā)生腐爛,進一步向水中釋放污染物和消耗水體氧氣。

    總之,黑臭水體的治理要從“正確、科學理解黑臭水體”開始。需要“科學理解、綜合施策、系統(tǒng)整治、一水一策”,尤其是要事先對黑臭水體成因進行系統(tǒng)、全面分析。黑臭水體的形成除了與水質有直接關系外,還與水體的環(huán)境、地理、氣候和水力條件等密切相關,水質治理目標“因水而異,一水一案”?梢哉f,黑臭水體治理沒有“一招鮮”,也沒有捷徑,需要“綜合拳”、要下“苦功夫”。


 

中國給水排水品牌委員會


 

2016 國際LID大會 城市低影響開發(fā)雨水管理——北京共識 (草案) 

 

2016 國際LID大會開幕式最后由中美代表共同宣讀了北京共識(草案),中國代表為此次大會的秘書長賈海峰教授。
2016 國際LID大會
城市低影響開發(fā)雨水管理——北京共識
(草案)
2016 LID-China Conference
Low Impact Development for Urban Stormwater Management
The Beijing Consensus
(Draft)

 1. 我們的最終目標是通過管理城市雨水徑流,創(chuàng)建人與自然和諧的、可持續(xù)的宜居環(huán)境。
Our ultimate goal is to manage urban stormwater in such a way to create a living environment in which humanity and nature co-exist harmoniously and a sustainable condition is maintained.

 2. 我們認為雨水是重要的水資源,應盡最大可能加以利用,尤其是在相對干旱的地區(qū)。我們認識到對于水資源利用而言,水量和水質均為限制性的因素,因此在管理雨水徑流時應當量質并舉。
We consider stormwater runoff as a water resource and its beneficial use should be maximized, especially in relatively dry areas. We recognize water quantity and quality are both limiting factors to water usage. Consequently, managing stormwater should emphasize both the quantity and the quality aspects.
 
 3. 為了減少城市化帶來的的負面影響,應該最大程度地保護和恢復城市區(qū)域的自然水文過程。
To mitigate the negative impact of urbanization, efforts should be made to conserve/restore the natural hydrologic processes as much as possible.

 4. 為了實現(xiàn)對城市雨水徑流的量質控制,我們應當兼顧自然水文過程(如入滲、蒸發(fā)等)和人工強化工程措施(如低影響開發(fā)LID設施、綠色基礎設施)的聯(lián)合使用。
In controlling urban runoff quantity and quality, we should consider the combined use of both natural (such as infiltration, evapotranspiration, etc.) and engineered (such as low impact development (LID) or green infrastructure (GI) practices) processes and systems.    

 5. 我們認識到在極端暴雨情況下,綠色基礎設施和灰色工程設施的統(tǒng)籌使用和相互耦合是必要的。
We realize under certain situations (e.g. extreme rainfall events), the integration of green and gray infrastructures might be necessary.
 
 6. 我們認為需要將城市土地用途管理與城市水管理規(guī)劃聯(lián)系起來,統(tǒng)籌解決城市水問題。有效而可持續(xù)的城市雨水徑流管理需要強有力的法規(guī)制度作保障。
We recognize the need to link land uses with urban water management plans. An effective and sustainable urban stormwater management requires a solid regulatory framework.

 7. 我們認識到,對于城市雨水徑流管理設施的規(guī)劃和設計,需要統(tǒng)籌分析城市匯水區(qū)內的各種自然、社會交互影響關系,并合理使用流域數(shù)字化水文分析模擬模型等工具。
We understand there may be consequences of urban runoff management planning and design, e.g., upstream impacting downstream (connectivity). A watershed-wide consideration is encouraged and tools for such analysis, e.g., watershed hydrologic models, are needed.

 8. 城市降雨徑流管理需要多專業(yè)融合、多部門協(xié)作,需要政府、企業(yè)、社會長期全面的參與和支持?刂颇繕说脑O定和適用技術的選用要因地制宜,以實際問題為導向。
More often than not, the urban stormwater management may involve multiple jurisdictions and agencies. Therefore it is highly desirable that a strong collaboration exists among various relevant agencies, institutions, groups, etc. (stakeholders) on a continuing basis. Moreover, setting up goals and selecting appropriate techniques for achieving them should consider local and/or regional conditions.

 9. 我們認識到構建城市低影響開發(fā)雨水管理系統(tǒng)需要長期的堅持和投入,應考慮政府和社會資本合作(PPP)及其他經濟有效的運作方式。同時要加強從規(guī)劃、設計、施工、驗收和運行維護的全生命周期管理。
We realize that urban runoff management requires a significant and long-term commitment and investment. Public-private partnerships and other cost-effective strategies should be considered. Also, life-cycle operation and management of practices, such as planning, design, construction, inspection/acceptance, etc. are needed.

 10. 我們需要不斷創(chuàng)新和銳意進取,我們也要致力于可持續(xù)地推動知識和經驗的共享。

We need to make constant innovation and improvement. We will make great efforts to promote the sharing the knowledge and experiences on a continuous basis.   

 

 

(文章轉載生態(tài)海綿城市網(wǎng))


 
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BEST第十五期|徐祖信 院士 :長江水環(huán)境治理關鍵      直播時間:2023年10月26日(周四)20:00—22:00 2023-10-26 20:00:00 開始 《水工藝工程雜志》系列網(wǎng)絡報告|學術論文寫作之我見 直播時間:2023年10月19日(周四)19:00 2023-10-19 19:00:00 開始
污水處理廠污泥減量技術研討會 直播時間:2023年10月20日13:30-17:30 2023-10-20 13:30:00 開始 技術沙龍 | 先進水技術博覽(Part 12) 直播時間:10月14日(周六)上午10:00-12:00 2023-10-14 10:00:00 開始
直播題目:蘇伊士污泥焚燒及零碳足跡概念污泥廠 主講人:程忠紅 蘇伊士亞洲 技術推廣經理  內容包括: 1.	SUEZ污泥業(yè)務產品介紹 2.	全球不同焚燒項目介紹 3.	上海浦東污泥焚燒項目及運營情況 中國給水排水第十四屆中國污泥千人大會參觀項目之一:上海浦東新區(qū)污水廠污泥處理處置工程
《水工藝工程雜志》系列網(wǎng)絡報告 直播時間:2023年9月26日 16:00  王曉昌  愛思唯爾期刊《水工藝工程雜志》(Journal of Water Process Engineering)共同主 中國給水排水2024年污水處理廠提標改造(污水處理提質增效)高級研討會(第八屆)邀請函暨征稿啟事  同期召開中國給水排水2024年排水管網(wǎng)大會  (水環(huán)境綜合治理)  同期召開中國給水排水 2024年
海綿城市標準化產業(yè)化建設的關鍵內容 結合項目案例,詳細介紹海綿城市建設的目標、技術體系及標準體系,探討關鍵技術標準化產業(yè)化建設的路徑,提出我國海綿城市建設的發(fā)展方向。 報告題目:《城鎮(zhèn)智慧水務技術指南》   中國給水排水直播平臺: 主講人簡介:  簡德武,教授級高級工程師,現(xiàn)任中國市政工程中南設計研究總院黨委委員、副院長,總院技術委員會副主任委員、信息技術委員會副主
第一輪通知 | 國際水協(xié)第18屆可持續(xù)污泥技術與管理會議 主辦單位:國際水協(xié),中國科學院  聯(lián)合主辦單位:《中國給水排水》雜志社 等 技術沙龍 | 先進水技術博覽(Part 11) 直播時間:8月19日(周六)上午10:00-12:00 2023-08-19 10:00:00  廣東匯祥環(huán)境科技有限公司  湛蛟  技術總監(jiān)  天津萬
中國水業(yè)院士論壇-中國給水排水直播平臺(微信公眾號cnww1985):自然—社會水循環(huán)與水安全學術研討會 WaterInsight第7期丨掀浪:高鐵酸鉀氧化技術的機理新認知及應用 直播時間:2023年8月5日(周六)上午10:00-11:00 2023-08-05 10:00:00 開始
直播:“一泓清水入黃河”之山西省再生水產業(yè)化發(fā)展專題講座 直播時間:2023年7月23日(周日 )08:00-12:00 2023-07-23 08:00:00 開始 珊氮自養(yǎng)反硝化深度脫氮技術推介會 直播時間:2023年7月21日(周五)
歐仁環(huán)境顛覆性技術:污水廠擴容“加速跑”(原有設施不動,污水處理規(guī)模擴容1倍!出水水質達地表水準IV類標準。,推動污水治理提質增效。  誠征全國各地污水廠提標擴容工程需求方(水務集團、BOT公司、設 直播預告|JWPE網(wǎng)絡報告:自然系統(tǒng)中難降解污染物去除的物化與生化作用及水回用安全保障 中國給水排水
直播題目: 高排放標準下污水中難降解COD的去除技術     報告人:蘇伊士亞洲 技術推廣經理 程忠紅 WaterTalk|王凱軍:未來新水務 一起向未來  For and Beyond Water 中國環(huán)境科學學會水處理與回用專業(yè)委員會以網(wǎng)絡會議形式舉辦“水與發(fā)展縱論”(WaterTalk)系列學術報
5月18日下午 14:00—16:00 直播  題目: 高密度沉淀池技術的迭代更新 主講人: 程忠紅 蘇伊士亞洲 技術推廣經理  大綱:  高密池技術原理 不同型號高密池的差異和應用區(qū)別 高密池與其他 BEST|綠色低碳科技前沿與創(chuàng)新發(fā)展--中國工程院院士高翔教授  直播時間:2023年4月30日 14:00—16:00 2023-04-30 14:00:00 開始
日照:“碳”尋鄉(xiāng)村振興“綠色密碼”  鳳凰網(wǎng)山東    鄉(xiāng)村生態(tài)宜居,鄉(xiāng)村振興的底色才會更亮。我市堅持鄉(xiāng)村建設與后續(xù)管護并重,市、區(qū)、鎮(zhèn)聯(lián) BEST論壇講座報告第十三期(cnwww1985):全球碳預算和未來全球碳循環(huán)的不穩(wěn)定性風險 The global carbon budget and risks of futur
國際水協(xié)IWA 3月17日直播:3月17日 國際水協(xié)IWA創(chuàng)新項目獎PIA獲獎項目介紹分享會 直播時間:2023年3月17日 9:00—11:30 2023-03-17 09:00:00 開始 中國給水排水直播:云中漫步-融合大數(shù)據(jù)、人工智能及云計算的威立雅智慧水務系統(tǒng)Hubgrade 直播時間:2023年3月15日
中國給水排水直播平臺會議通知 | 2023污泥處理處置技術與應用高峰論壇(清華大學王凱軍教授團隊等) 中國污水千人大會參觀項目之一: 云南合續(xù)環(huán)境科技股份有限公司  海口市西崩潭水質凈化中心
中國給水排水 Water Insight直播:劉銳平  清華大學 環(huán)境學院 教授 博士生導師—高濃度硝酸鹽廢水反硝化脫氮過程強化原理與應用 會議時間:2023.1.7(周六)10:00—11:00 智慧水務的工程全生命周期實踐分享 直播時間:2023年1月6日 15:00-16:00 對話嘉賓:竇秋萍  華霖富水利環(huán)境技術咨詢(上海)有限公司  總經理 主持人:李德橋   歐特克軟件(中國)有限
蘇伊士 直播時間:12月30日14:00-16:00直播題目:污泥處理處置的“因地制宜和因泥制宜” 主講人:程忠紅,蘇伊士亞洲  技術推廣經理 特邀嘉賓:劉波 中國市政工程西南設計研究總院二院總工 教 蘇伊士 直播時間:12月27日14:00-16:00;復雜原水水質下的飲用水解決方案    陳智,蘇伊士亞洲,技術推廣經理,畢業(yè)于香港科技大學土木與環(huán)境工程系,熟悉市政及工業(yè)的給水及污水處理,對蘇伊士
曲久輝  中國工程院院士,美國國家工程院外籍院士,發(fā)展中國家科學院院士;清華大學環(huán)境學院特聘教授、博士生導師;中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員 基于模擬仿真的污水處理廠數(shù)字化與智慧化:現(xiàn)狀與未來 直播時間:2022年12月28日(周三)9:30—12:00
2022城鎮(zhèn)溢流污染控制高峰論壇|聚焦雨季溢流污染控制的技術應用與推廣 中國給水排水 王愛杰 哈爾濱工業(yè)大學教授,國家杰青,長江學者,國家 領軍人才:廣州大學學術講座|低碳水質凈化技術及實踐 直播時間:2022年12月18日 9:30
國際水協(xié)會哥本哈根世界水大會成果分享系列網(wǎng)絡會議 直播時間:2022年12月15日 20:00—22:00 德國專場直播主題:2022 中國沼氣學術年會暨中德沼氣合作論壇 2022 中國沼氣學術年會暨中德沼氣合作論壇德國專場 時間:2022年12月20日  下午 15:00—17:00(北京時間)
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