四大“寶典”各有千秋 ——海綿城市建設(shè)的國際經(jīng)驗(yàn)
時(shí)間:2016-09-09 10:25
來源:中國給水排水微信
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“城市看海”并非“中國特色”。住房城鄉(xiāng)建設(shè)部城市建設(shè)司副司長章林偉表示,發(fā)達(dá)國家在城鎮(zhèn)化發(fā)展過程中,也曾出現(xiàn)過類似情況。由于城市開發(fā)建設(shè)破壞了自然的“海綿體”,導(dǎo)致“逢雨必澇、雨后即旱”,同時(shí)引發(fā)了水環(huán)境污染、水資源緊缺、水安全缺乏保障、水文化消失等一系列問題。他們及時(shí)調(diào)整城市規(guī)劃、建設(shè)和管理理念,通過控制雨水徑流,有效解決了上述問題。
那么,國外雨洪管控經(jīng)歷了哪些發(fā)展歷程以及目前國際上到底有哪些成功經(jīng)驗(yàn)和模式可資借鑒學(xué)習(xí)?據(jù)中國工程院院士、中國水利水電科學(xué)研究院水資源研究所所長王浩介紹,國外對(duì)海綿城市建設(shè)的探索可追溯到19世紀(jì),大規(guī)模的建設(shè)始于20世紀(jì)70年代。
早在1852年,巴黎的城市排水系統(tǒng)就被納入建設(shè)規(guī)劃之中;1859年,倫敦地下排水系統(tǒng)工程動(dòng)工,6年后完工,全長2000公里。美國在1972年以前沒有內(nèi)澇防治體系,之后因?yàn)楹狭髦频奈廴竞统鞘袃?nèi)澇等,開始規(guī)劃建設(shè)大排水系統(tǒng)。澳大利亞因?yàn)?974年發(fā)生大洪水,1975年便開始規(guī)劃建設(shè)城市內(nèi)澇體系;日本東京于1992年開始建造“地下神廟”,歷時(shí)15年,耗資30億美元,終于建成堪稱世界上最先進(jìn)的下水道排水系統(tǒng)。
在雨洪管控理念方面,比較成熟的有:美國的低影響開發(fā)(LID),采用源頭削減、過程控制、末端處理的方法進(jìn)行滲透、過濾、蓄存和滯留,防治內(nèi)澇災(zāi)害;英國的可持續(xù)發(fā)展排水系統(tǒng)(SUDS);澳大利亞的水敏感性城市設(shè)計(jì)(WSUD);日本城市泄洪系統(tǒng)和雨水地下儲(chǔ)存系統(tǒng)。
美國的低影響開發(fā)(LID)
LID理念由美國喬治省馬里蘭州環(huán)境資源署于1990年首次提出,用于城市暴雨最優(yōu)化管理實(shí)踐(BestManagementsPractices)。主要采取分散式小規(guī)模措施對(duì)雨水徑流進(jìn)行源頭控制,核心是通過采用合理的場(chǎng)地開發(fā)方式,模擬自然水文條件并通過采取綜合性措施,從源頭上減少開發(fā)導(dǎo)致的水文條件的顯著變化和雨水徑流對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。融合了經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、發(fā)展等元素,是一種基于經(jīng)濟(jì)及生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計(jì)策略。
英國的可持續(xù)發(fā)展排水系統(tǒng)(SUDS)
SUDS系統(tǒng)同樣要求盡可能從源頭處理徑流和潛在的污染源,保護(hù)水資源免于點(diǎn)源與非點(diǎn)源的污染。1999年5月,英國更新國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和21世紀(jì)議程,為解決傳統(tǒng)排水體制產(chǎn)生的多發(fā)洪澇、嚴(yán)重的污染和對(duì)環(huán)境破壞等問題,將長期的環(huán)境和社會(huì)因素納入到排水體制及系統(tǒng)中,建立了SUDS(SustainableUrbanDrainageSystems)系統(tǒng)。主要綜合考慮城市環(huán)境中水質(zhì)、水量和地表水舒適宜人的娛樂游憩價(jià)值。
顯然,SUDS系統(tǒng)由傳統(tǒng)的以排放為核心的排水系統(tǒng)上升到維持良性水循環(huán)高度的可持續(xù)排水系統(tǒng),在設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮徑流的水質(zhì)、水量、景觀潛力和生態(tài)價(jià)值等。由原來只對(duì)城市排水設(shè)施的優(yōu)化上升到對(duì)整個(gè)區(qū)域水系統(tǒng)的優(yōu)化,不但要考慮雨水,而且還要考慮城市污水與再生水,通過采取綜合措施來改善城市整體水循環(huán)。
澳大利亞得水敏感性城市設(shè)計(jì)(WSUD)
WSUD是澳大利亞對(duì)傳統(tǒng)開發(fā)措施的改進(jìn),強(qiáng)調(diào)通過城市規(guī)劃和設(shè)計(jì)的整體分析方法減少對(duì)自然水循環(huán)的負(fù)面影響和保護(hù)水生態(tài)系統(tǒng)的健康,把城市水循環(huán)作為一個(gè)整體,將雨洪管理、供水和污水管理一體化。把雨水、供水、污水(中水)管理視為各個(gè)環(huán)節(jié),相互聯(lián)系、相互影響、統(tǒng)籌考慮,打破了傳統(tǒng)的單一模式,同時(shí)兼顧景觀和生態(tài)環(huán)境。
日本城市泄洪系統(tǒng)和雨水地下儲(chǔ)存系統(tǒng)(LID)
日本城市泄洪系統(tǒng)和雨水地下儲(chǔ)存系統(tǒng)是將建筑物周圍的雨水收集起來,儲(chǔ)存于在地下建設(shè)的儲(chǔ)水溝渠中,用于澆灌和沖洗等。上個(gè)世紀(jì)90年代初,日本修改了建筑法,要求大型建筑物和大型建筑群必須建設(shè)地下雨水儲(chǔ)存和再利用系統(tǒng)。
王浩表示,其他國家的建設(shè)理念、措施與LID基本一致,只是側(cè)重點(diǎn)不同。英國的SUDS側(cè)重“蓄、滯、滲”,提出了4種途徑“消化”雨水(儲(chǔ)水箱、滲水坑、蓄水池、人工濕地),減輕城市排水系統(tǒng)壓力。澳大利亞的WSUD側(cè)重“凈、用”,強(qiáng)調(diào)城市水循環(huán)過程的“擬自然設(shè)計(jì)”。日本城市泄洪系統(tǒng)和雨水地下儲(chǔ)存系統(tǒng)則強(qiáng)調(diào)“滯”和“排”。
這些國外經(jīng)驗(yàn)?zāi)男┛梢杂糜谖覈暮>d城市建設(shè)?王浩分析認(rèn)為,發(fā)達(dá)國家人口少,一般土地開發(fā)強(qiáng)度較低,綠化率較高,在場(chǎng)地源頭有充足空間來消納場(chǎng)地開發(fā)后徑流的增量。
而我國大多數(shù)城市土地開發(fā)強(qiáng)度大,僅在場(chǎng)地采用分散式源頭消減措施,難以維持開發(fā)前后徑流總量和峰值流量等基本不變,所以必須借助中途、末端等綜合措施,從平面攔截到立體攔截,“變平地為凹凸不平地”,同時(shí)根據(jù)城市特點(diǎn),為50年一遇或100年一遇洪水預(yù)留出路。
國外經(jīng)驗(yàn)不宜照搬,但也能為我國海綿城市建設(shè)提供思路,結(jié)合國情制訂“中國特色”的技術(shù)路線和措施。章林偉對(duì)此表示,我國海綿城市建設(shè)的技術(shù)路線只有12個(gè)字“源頭減排、過程控制、系統(tǒng)治理”,而主要工程技術(shù)措施則更簡練,只有6個(gè)字“滲、滯、蓄、凈、用、排”,但要真做到這18個(gè)字,并非易事。
源頭減排,就是要在城市各類建筑、道路、廣場(chǎng)等易形成硬質(zhì)下墊面(雨水產(chǎn)匯流形成的地區(qū))處著手,實(shí)現(xiàn)有效的“徑流控制”,即從形成雨水產(chǎn)匯流的源頭著手,盡可能將徑流減排問題在源頭解決。
這就要綜合采用綠色建筑和低影響開發(fā)建設(shè)的方法,在地塊開發(fā)建設(shè)過程中,結(jié)合區(qū)域雨水排放管控制度,落實(shí)雨水徑流控制的要求。源頭減排既分解了責(zé)任和資金(類似開發(fā)商在地塊開發(fā)建設(shè)中落實(shí)綠地率指標(biāo)要求),又從源頭分解了市政管網(wǎng)等排水設(shè)施的壓力。
過程控制,就是利用綠色建筑、低影響開發(fā)和綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的技術(shù)手段,通過對(duì)雨水徑流的過程控制和調(diào)節(jié),延緩或者降低徑流峰值,避免雨水徑流的“齊步走”。系統(tǒng)治理,即從生態(tài)系統(tǒng)的完整性來考慮治水,充分利用好地形地貌、自然植被、綠地、濕地等天然“海綿體”的功能,充分發(fā)揮自然的力量。同時(shí),也要考慮水體的“上下游、左右岸”的關(guān)系,既不能造成內(nèi)澇壓力,也不能截?cái)嗾搅,影響水體生態(tài)。
作為海綿城市建設(shè)主要工程技術(shù)措施的“六字箴言”,各有各的門道。滲,減少硬質(zhì)鋪裝、充分利用自然下墊面滲透作用,減少徑流,涵養(yǎng)生態(tài)與環(huán)境,積存水資源。滯,通過雨水滯留,以空間換時(shí)間,提高雨水滯滲的作用,同時(shí)減緩雨水匯集速度、延遲峰現(xiàn)時(shí)間、降低排水強(qiáng)度和災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。蓄,降低峰值流量,調(diào)節(jié)時(shí)空分布,為雨水利用創(chuàng)造條件。凈,減少面源污染,降解化學(xué)需氧量、懸浮物、總氮、總磷等主要污染物,改善城市水環(huán)境。用,充分利用雨水資源和再生水,提高用水效率,緩解水資源短缺。排,構(gòu)建灰綠結(jié)合的蓄排體系,避免內(nèi)澇等災(zāi)害,確保城市運(yùn)行安全。
既有先進(jìn)的理念指引,又有明確實(shí)現(xiàn)路徑支持,只要因地制宜抓好落地工作,我國海綿城市建設(shè)必將迎來又好又快發(fā)展。章林偉對(duì)此信心十足:“只要抓好落地問題,保守估計(jì)10年~20年后,這些理念就可以在我國5萬~10萬人口的城鎮(zhèn)全面實(shí)現(xiàn),成為中國最好的宜居小城。”