湖北孝感市天仙工程建设监理有限责任公司
摘要:海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的"弹性",下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水释放并加以利用。海绵城市建设应遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。在海绵城市建设过程中,应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性,协调给水、排水等水循环利用各环节,并考虑其复杂性和长期性。
关键词:海绵城市;建设难点;技术分析
随着城市化进程的推进,原有生态环境遭到破坏,城市内湿地、湖泊、水系逐步消失,导致部分大中城市 “逢雨必涝”,“雨后即旱”,给民众生活带来极大影响。推进建设自然寄存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”,实现雨水资源化管理和利用,实现城市更加宜居和可持续发展,已是摆在我们面前刻不容缓亟需解决的问题。
1.目前我国海绵城市建设现状
随着城市化进程的推进,原有生态环境遭到破坏,城市内湿地、湖泊、水系逐步消失,另外,在城市开发过程中,大量的硬质铺装改变了原有的生态排水体系和水文特征,由于降雨不能及时下渗,形成地表径流,传统的城市排水体系难以适应强降雨时形成的径流量洪峰,导致部分大中城市 “逢雨必涝” ,“雨后即旱”,给民众生活带来极大影响。积极推进建设自然寄存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”,实现雨水资源化管理和利用,实现城市更加宜居和可持续发展,已是摆在我们面前刻不容缓亟需解决的问题。
目前我国“海绵城市”建设还处于起步阶段,无论是在理论上还是研究上投入都不充足,再加上每个城市地理环境不相同,社会公众认知不同,增加了推广“海绵城市”建设的难度,但是建设“海绵城市”符合我国可持续发展战略,也是解决我国大城市病的有效策略,因此国家在推动“海绵城市”建设方面的决心是不容置疑的。
作为城市发展理念和建设方式转型的重要标志,我国海绵城市建设"时间表"已经明确且"只能往前,不可能往后"。全国已有130多个城市制定了海绵城市建设方案。
确定的目标核心是通过海绵城市建设,使70%的降雨就地消纳和利用。围绕这一目标确定的时间表是到2020年,20%的城市建成区达到这个要求。如果一个城市建成区有100平方公里的话,至少有20平方公里在2020年要达到这个要求。到2030年,80%的城市建成区要达到这个要求。
2.建设海绵城市存在的难点
(1)“绿色海绵体”相对稀缺
在城市化进程中,部分地区急功近利,只顾眼前利益,而忽视了长远生态效益,填湖造地、侵占生态湿地,破环了原生态水系的现象屡见不鲜,导致绿色海绵体锐减。其次,导致城市海绵体不足的原因是在在市政建设过程中采用了大量的硬化不透水性路面,导致径流系数过大,汇水时间缩短,为城市内涝埋下了隐患。另外,流经城市的河道处于行洪的考虑,大多被硬化,被覆盖,沿河两岸可以净化城市环境和抵抗自然灾害的“绿色海绵体”逐步消失,这就自然降低了城市抵抗暴雨等自然灾害的能力。由此可见,在城市建设过程中保护好自然湖泊、湿地和水塘就是对绿色海绵体最好的保护和利用。
(2)海绵城市建设政策不完善
基于建设“海绵城市”的绿色理念,海绵城市建设处于起步阶段,2014年建设部出台了《海绵城市建设技术指南》,各地海绵城市建设方兴未艾,但“海绵城市”建设不能仅靠拿来主义,还必须与当地实际相结合,因地制宜的制定适合当地海绵城市建设的政策。海绵城市建设涉及国土资源、城乡建设、规划、水利、绿化、城市管理、防汛应急等多部门参与,因此需政府统一规划协调,出台完善的政策,以利于海绵城市建设的推广和应用。同时,城市规划、建设等相关部门在进行具体设计时应在施工图设计审查、建设项目施工、监理、竣工验收备案等管理环节加强审查,确保海绵城市建设的相关目标与指标落实。
(3)社会公众对海绵城市建设缺乏认识
社会公众对”海绵城市“普遍缺乏认知,城市化建设的前期,人们只顾一味的追求建设速度,舒适性,而忽视了建成区与自然和谐共处。譬如,大面的水泥硬化路面、广场的出现,使宝贵的雨水未经利用而付之东流,建设之初缺乏考虑如何将雨水资源无害化再利用。海绵城市理念的提出,采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施促进雨水资源的利用和生态环境保护,趋利避害。让人们可以更加直观去想象未来城市会象海绵一样兼收并取,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。
(4)资金需求量大
海绵城市住建部部长陈政高曾公开透露,预计海绵城市建设投资将达到每平方公里1亿元至1.5亿元。住建部副部长陆克华在去年也表示,首批16座试点城市计划3年内投资865亿元,建设面积450多平方公里。
按当前国家海绵城市的建设规划,有人估计,至2020年,全国658个城市建成区的20%以上面积需要达到设计标准,全国每年投资总额预计将超过4000亿元。到2030年,城市建成区80%以上的面积达到目标要求,需要资金约16000亿元。
(5)缺乏稳定收益回报
《关于推进海绵城市建设的指导意见》提出,坚持政府引导、社会参与。发挥市场配置资源的决定性作用和政府的调控引导作用,加大政策支持力度,营造良好发展环境。积极推广政府和社会资本合作(PPP)、特许经营等模式,吸引社会资本广泛参与海绵城市建设。
PPP模式在基础设施上用得不错,比如污水处理等项目,每年政府作为公共投入的部分是以购买服务的方式回报给投资商,这方面已经很成熟。但是,“PPP模式用在海绵城市,怎么计算公共服务?它不像一吨污水处理完了是干净的,很容易计算出来。海绵城市相当于在建一个生态绿地系统。这部分的服务怎么计算是一个难点,据我所知,目前还没有特别成功和完善的模式,PPP模式应用在海绵城市建设还有一定困难。
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(6)我国在海绵城市研究方面还比较落后
“海绵城市”是对城市建设的新思考、新思路和新探讨,我国对它的研究起步较晚,缺乏一个系统的研究体系。另一方面,我国也缺乏相关专业人才,由于无法展开大规模科研活动。因此,海绵城市建设需要政府部门重视,多学科参与,结合大数据应用和地理信息技术,科学统筹,提前规划,稳步实施。
3.海绵城市的技术分析
海绵城市的建设理念日益成熟,但涉及到实际技术水平与效果仍需时间的检验,其关键技术主要包括:水系湿地、绿地广场、城市道路、地块内部消化等四个方面。
(1)水系湿地
水系湿地作为城市的净化器对城市环境保护、气候调节、生态平衡有着重要作用。水系是流域内所有江河湖泊等各种水体组成的水网系统,其调节蓄水作用与河流长度、流向、水系状况与流域范围、支流数量及其形态、河网形状密度等有直接关系。而湿地是指天然或人工等形成的沼泽地等带有静止或流动水体的浅水区域,与海洋、森林共同构成全球三大生态系统,由此可见其在海绵城市建设中的重要作用。现在越来越多的城市开始兴建人工湖,无论是公园还是小区,建设形状造型优美,水质清凉的人工湖或者人工环水水带用来净化环境,增强城市蓄水排水能力。可以认为相关部门的湿地水系建设经验日趋丰富,关于试点城市的湿地水系建设其技术较为成熟,但是要注意,在重建设的同时更要注重管理,充分发挥自然与人工水系湿地的蓄水、补水、净水作用,建设海绵城市,保护生态环境,减少旱涝灾害,造福城市居民。
(2)绿地广场
绿地的全称为城市绿地,是指城市专门为改善生态、保护环境,为居民提供的休息场地和美化景观所用的绿地。绿地广场实则为城市中的街心花园,其中植被众多,利用光合作用有效吸收二氧化碳放出氧气,为缓解城市热岛效应做出重大贡献。随着城市化的发展,许多城市建设街心花园、广场绿地等基础设施,在美化环境,服务群众的同时,也起到了强大的涵养水源的功能,下雨时吸水,干旱时蒸发放水。近年来,城市建设利用公园绿地作为“蓄水池”,由繁茂的植被吸收涵养城市降水中的多余水分,再经阳光照射植被中水分蒸发,形成小水珠在天空凝结成云,最终降落城市,实现生态水循环。为建设新兴海绵城市,绿地广场的建设也迫在眉睫,植被的种植与培养依靠城市中有经验的园林工作者。值得一提的是,新型蜂窝状渗水地砖的出现,使城市公园小路既摆脱了雨雪天气泥土道路的泥泞不堪,又快速有效将雨水通过地砖渗透到地砖下的泥土中,蓄存水分,在城市绿地中的小路可以大量利用这种材料来实现绿地的海绵作用。
(3)城市道路
现如今城市道路越建越宽广、越建越气派、越建越坚实,但是不可忽视的是这些道路并不渗水,甚至严重阻碍雨水的排泄,造成城市内涝。道路、广场可以采用透水铺装。城市道路在建设中,还应该注重完善下水道系统,牢固井盖安全,充分利用透水透气材料建设城市交通道路,减少旱涝灾害,真正实现海绵城市的建设。大中型城市应大力提倡完善城市下水管道系统,建立完善的小水管道体系,减少城市内涝,充分利用雨水,缓解城市用水紧张等问题。
(4)地块内部
作为城市建设必不可少的一部分,地块内部的规划在海绵城市的建设与实行中也发挥着重要作用。地块规划应根据城市的实际情况,有的放矢,合理安排每一部分用地。若建设海绵城市,就要注重绿化、园林、湿地、湖泊等方面的建设,因此在建设过程中,在保证城市正常有序运行的基础上应把此部分作为重点建设对象,实现对海绵城市的合理规划。比如,城市里要合理规划土地使用情况,分配好建筑用地、绿化用地、湿地湖泊在城市中所占的比重,合理规划才能更好地发挥涵养水源的作用。让城市屋顶"绿"起来,"绿色"屋顶在滞留雨水的同时还起到节能减排、缓解热岛效应的功效,真正使城市发展得更为美好。
4.海绵城市建设过的对策
(1)统筹规划,科学建设“绿色海绵体”
首先要做到低影响开发建设,尽可能的保留天然的湖泊、水塘、湿地以及树木植被,尽可能维持城市开发建设前后水文特征不变,有效缓解不透水面积增加造成的径流总量、径流峰值与径流污染的增加等对环境造成的不利影响。其次,要大力推广透水性路面的建设,尤其是透水性人行道的建设。第三要增加绿化面积,有效增大雨水渗透的面积。要增加下沉绿地的面积,要增加推广绿色屋顶的面积,在地表浅沟中种植植被,增加植草沟的面积。总之,建设海绵城市关键要科学的建设和保护“绿色海绵体”,让其充分发挥涵养水资源,增强城市防涝调洪能力。
(2)完善相关法律规定,保证海绵城市顺利开展
海绵城市建设尚处于起步阶段,国家已出台鼓励部分城市试点政策,但缺乏对破坏海绵城市建设依法进行处罚和追究责任的法律法规。在进行“海绵城市”建设中,最重要的还是国家发挥引导作用,完善相关法律规定。国家首先应该强调各个城市在城市规划建设中一定要坚持可持续发展原则,根据各个城市不同特点,进行合理的的“海绵城市”规划设计,制定详细的实施方案,有序安排财政资金投入,保证海绵城市建设顺利开展。其次,要学习国际上先进理论和理念,构建出“海绵城市”建设总体框架,出台相关海绵城市建设保护条例,保障“海绵城市”建设过程中有法律可依
(3)加大海绵城市知识普及,提高公众意识
由于我国城市发展过度追求经济效益,这种情形严重限制了城市发展模式和人们的思想,因此在国家完善“海绵城市”法律法规过程中,针对我国群众对“海绵城市”认识程度低的现状,要加大知识普及力度,推广宣传海绵城市建设成功案例,提高公众对海绵城市的认知和认同。据《海绵城市建设技术指南》,海绵城市建设要以城市建筑、小区、道路、绿地与广场等建设为载体。比如让城市屋顶“绿”起来,“绿色”屋顶在滞留雨水的同时还起到节能减排、缓解热岛效应的功效。道路、广场可以采用透水铺装,特别是城市中的绿地应充分“沉下去”。因此海绵城市建设需要公众的参与,普及雨水再利用技术的的广泛应用。
(4)加大科研资金投入,提高科研水平
加大科研投入,首先表现在人才培养上给与更多资金支持,要培养出一批高素质人才,其次是提高技术水平,并不断进行先进技术研发。另外,要开展国际合作和交流,学习国外在海绵城市建设方面的先进经验和技术。但海绵城市建设不能照搬他人的经验做法,而应在科学的规划下,因地制宜采取符合地域特点的措施,才能真正发挥出海绵作用,从而改善城市的生态环境。
(5)完善海绵城市的建设标准和技术规范
根据试点城市的经验,制定海绵城市的建设标准和规范,为“海绵城市”建设提供理论依据和技术支持。“海绵城市”建设是一项民生工程,如果缺乏明确技术规范,很有可能会造成技术失误,给城市建设带来不良后果。
5.结语
海绵城市建设不会立竿见影、一蹴而就。无论是水系湿地还是绿地广场,亦或是城市道路、地块内部规划,这些都是海绵城市应具备的硬件设施。“海绵城市”建设是适应城市可持续发展的工程实践,在确保城市防洪排涝的基础上,合理的利用自然雨水,缓解城市水资源短缺的压力,是解决大城市病的一种新型的、重要的环保方式,值得我们研究和推广应用,尤其适合于缺水干旱的城市。但我国在“海绵城市”研究上还处于起步阶段,不仅在国家层面还有许多问题亟待解决,在群众意识上还要加大普及力度,因此要想真正建成海绵城市,实现雨水滞纳和雨水资源循环利用,还需要很长的路要走。尽管如此,但我们还是要掌握海绵城市建设技术、利用海绵城市建设政策,更好地为城市居民服务,为人民造福,建设我们独一无二的资源节约型、环境友好型社会。
参考文献:
[1] 江辉峰.工程建设标准化.中国期刊,2016(8)
[2] 李 卿. 海绵城市建设理念和技术分析.TOP期刊,2016-02-16
[3] 海绵城市.360百科
论文作者:谢军召
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/20
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