浅析海绵城市理论及其在城市规划中的应用论文_杨柳

浅析海绵城市理论及其在城市规划中的应用论文_杨柳

中规院(北京)规划设计公司 北京 100044

摘要:随着经济社会的快速发展,城市化进程的快速推进,一些环境问题也日益凸显,水资源匮乏、水污染严重、洪涝灾害频发、水生物栖息地丧失等成为城市规划中不得不去面对的问题。为从源头解决这些日益严重的问题,增强城市防洪排涝能力,提高雨水资源利用效率,美化城市景观环境,国家官方文件提出建设“海绵城市”的科学理念,从此“海绵城市”理论得到社会各界的广泛关注。本文在对海绵城市理论梳理的基础上,以具体案例阐述该理论在城市规划中的应用。

关键词:海绵城市理论;城市规划;应用分析

一、海绵城市理论

(一)提出背景

2011年,中国城镇化率首次超过50%,标志着我国从一个农业大国迈入一个城市化的工业大国。然而,由于在经济发展的过程中没有以可持续发展为指导思想,片面追求经济增长,忽视了人与自然的和谐相处,城镇化进程快速推进在发挥积极作用的同时,也带来了地下水枯竭、水污染、城市内涝、水生物栖息地丧失等环境问题。由于基础设施建设时的地面硬化,大部分降水成为径流,不能够渗入地下,破坏了自然“海绵体”,出现了逢雨必涝、遇涝则瘫、城里看海和雨后即旱的现象,严重影响了正常的生产、生活秩序。

基于此,习近平总书记在2013年中央城镇化工作会议的讲话中强调:“建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市。”此后,随着《海绵城市建设指南——低影响开发雨水系统构建》《关于开展中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》3 号)》《国务院关于加强城市基础设施建设的意见》等政策的相继出台,以及16个海绵试点城市等工作的全面展开,国家战略层面对“海绵城市”理论的重视引发了理论界的激烈探讨。

(二)“海绵城市”的内涵

海绵城市即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。此模式改变了以往“以排为主”的城市雨水管理理念,利用自然循环的“绿色海绵”雨水系统,通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种生态化技术,使城市得以可持续发展。

(三)“海绵城市”理论意义

第一,转变了排水防涝思路。“海绵城市”理论改变了传统依靠管渠、泵站等“灰色”设施来组织排放径流雨水的设计思路,以雨洪调蓄、水源涵养、雨污净化的“绿色”可持续的雨水排放理念为指导思想,使城市土地具备自然积存、自然渗透和自然净化的功能。

第二,降低对自然的破坏,变“改造自然”为“尊重自然”。海绵城市理念改变了传统的高强度开发的城市建设理念,而是协调城镇化和资源环境保护的关系,实现人与自然和和谐相处。通过划定城市的开发边界和保护区域,在尊重自然、最大限度地保护原有生态体系的基础上,恢复被破坏的水生态,降低开发过程中对原有环境的破坏。

第三,综合解决城市生态问题。因为水的流动性和循环的特点,所以水生态系统的影响因素与流域内其他土地利用和各类景观要素联系极为密切,不论是自然活动还是人为活动都对水生态系统有重大影响。同样,水体也不仅仅影响到水生态系统,还对整个生态环境产生影响。例如,水域不仅能为水生物提供栖息地,还为其他以水生物为食的动物提供环境和食物,影响整条食物链和周围整个生态系统。因此,构建以水生态基础设施为核心的海绵城市将促进包括区域性的城市防洪体系构建、生物多样性保护和栖息地恢复、水质净化、地下水补充、城市微气候调节等多种问题的综合解决。

二、海绵城市理论在城市规划中的应用

(一)对城市原始生态的保护

首先,识别生态斑块。按地貌可将城市周围的生态斑块分为森林草甸、农田和原野、河流湖泊和湿地或水源涵养区三类;按功能可分为珍稀动植物保护区、重要生物栖息地、自然遗产及景观资源分布区、地质灾害识别区等。这些区域生态系统具有综合性,要在识别的基础上进行有针对性的保护。同时,构建生态长廊以将破碎的生态斑块联系起来,进行综合评价和优化处理。

其次,划定城市的开发边界和保护区域。在城乡规划建设中,实行严格的蓝线和绿线限制,优先保护“山水林田湖”等生态敏感区域,促进人和环境的和谐相处。

除此之外,与传统特色融合,建设自然与人文气息兼备的海绵城市。我国很多城市历史积淀丰富、人文气息浓厚,在进行规划时,可结合当地特色,通过自下而上的再设计,将社区水的循环利用和人文性景观相融和,构建新型海绵城市。以杭州为例,因当年西施浣纱而闻名于世的浣纱河,拥有美丽的历史传说,在规划时,把文化融入到浣纱河水景观复建,唤起居民爱护水环境的意识,实现和谐、诗意地栖居。

(二)对城市人工基础设施的规划

第一,城市道路建设规划。城市道路雨水径流量大,污染严重,是城市水污染的主要来源。首先,根据具体情况采取透水路面,在车行道慎重采用透水路面,在人行横道、非机动车道大力推广透水路面。同时,推行下凹式绿地、海绵城市树池等削减径流量、改善水质。其次,建立绿化带,在道路两旁的绿化带中种植吸水性强的植物,增强储水能力和对雨水的渗透能力。

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第二,建设人工湿地。湿地是城市之肾,在进行城市基础设施建设时,充分发挥湿地调蓄雨水的功能。首先,调查河道水系,对存在风险的区域优先恢复和建设;其次,建设植被缓冲带,在河道和道路之间设置地面泄水通道,将雨水引入到缓冲带;最后建设人工湿地净化水质、调节径流。以浙江杭州的西溪湿地为例,因为当地农民将猪粪等肥料排到湿地增加水藻营养度导致水资源遭到严重破坏,所以,在城市规划中,要重新进行建设。整体思路是将自然与人工很好结合,使西溪湿地变成旅游景区,成为休闲旅游胜地。西溪湿地在削污方面做出了重要贡献,目前,湿地出水口水体的化学需氧量浓度只是进水浓度的一半。同时,湿地作为小型生态系统,在生态系统保护上发挥重要作用,保护了生物物种多样性。除此之外,湿地本身因为发育在负地貌类型中,长期积水,植物的草根层疏松多孔,在涵养水源、蓄洪防旱、降解污染调节气候、补充地下水、控制土壤侵蚀方面均起到重要作用。

第三,建设绿地广场,增加城市绿化覆盖率。城市广场具有面积达、硬化程度高等特点,在吸水、蓄水、渗水方面存在很大困难,所以,海绵城市规划中尤其注意绿化广场的改造和建设。首先,对公园与周边区域的空间关系、竖向关系、雨水出路等进行全面考虑与统筹规划,最终将低影响开发系统建设在公园内部;其次,合理运用广场地下空间储存下渗雨水,加强城市雨水调蓄设施的建设。通过这种方法在洪涝期储存下渗雨水,在旱期调出用于绿化的灌溉。这种方法不仅能够为周边市民的游憩提供更好的服务,还能够为周边雨水消纳与净化作业的提供便利,使其成为城市径流污染处理场地与超标暴雨阶段的临时滞纳空间。

第四,绿色屋顶和雨水花园相结合。在土地资源短缺的今天,充分利用空间资源显得尤为重要。在城市中,利用绿色屋顶实现各种生物垂直分布,形成和谐、有序、稳定的生物系统。屋顶的雨水污染少,收集到的雨水经过简单净化后,通过收集系统进行存储,可用作灌溉、清洗等。收集到的水进入到雨水花园(由内向外分为砾石层、砂层、种植土壤层、覆盖层和蓄水层)中,因其设有穿孔管收集雨水、溢流管排除积水,形成一个收集、存储雨水的纵向、横向绿色水循环系统。绿色屋顶和雨水花园的组合,不仅可以缓解洪涝,减轻排水压力,还节约了水资源,形成高效运转的水循环系统。

(三)整体规划,统筹建设

建设海绵城市是一个系统性的工程,不仅需要横向上各个部门的配合,还要从纵向上考虑,协调过去、现在、未来的发展关系。

第一,增强前期研究意识。海绵城市规划基于低影响的开发建设理念进行雨水控制和专项规划,需要前期研究为后期规划提供依据。根据城市本身的自然条件、现有排水情况、水环境的质量,尤其是河网分布、地下水埋深、土壤渗透性等存在的区域差异,明确控制指标体系和控制目标,在径流总量控制、径流峰值控制、径流污染控制和雨水资源化等方面进行综合分析,制订各区域适切的开发措施。

第二,强化规划管理。首先,水系、绿地、防洪排涝、道路建设等专项规划应和城市的总体规划保持一致,同时在研究的基础上落实低影响开发的要求。城市总体规划要注意自然水文条件的保护、自然斑块的利用、紧凑式的开发方略。专项规划则要考虑涉及供水、节水、污水(再生利用)、排水(防涝)、蓝线等要素的城市水系统规划和绿色建筑的实施。其次,控制性详细规划中应明确低影响开发设施用地,并将低影响开发相关控制指标纳入地块规划设计要点,作为土地开发建设的规划设计条件,统筹协调、系统设计和建设各类低影响开发设施。最后,加强监督,保障项目保质保量完成。对于控制指标不达标,未落实低影响开发的项目,限期整改,严格把关。

以哈尔滨群力雨洪公园为例,该公园是我国首个以解决城市内涝为目标的国家级城市湿地公园,通过整体景观设计进行生态化的雨洪管理,对常规市政工程进行补充。首先,划定“绿色海绵综合体”, 建设由“集水城区-汇水湿地”组成的镶套式结构综合体;其次,利用“填—挖”技术形成“海绵地形”,不仅创造了多级湿地系统的地形基础,还为多样化的生物栖息地提供环境;最后,构建“水质净化—蓄滞水—地下水回补”的多功能湿地系统,通过整合潜流和表流进行土壤和生物净化,然后将净化后的雨水汇入中央低洼湿地,进行地下水的补充。城市雨洪管理绿色海面技术,有效解决了洪涝灾害、水质恶化、地下水不足等多种问题,发挥海绵城市在生态综合保护方面的价值。

第三,利用现代科学技术,促进海绵城市智慧化建设。随着物联网、云计算、大数据等信息化手段的发展,智慧化的海绵城市建设将能够更高效地运行。比如,通过建设公共信息平台,对公共建筑水耗进行在线监测,从而有针对性地进行改造和管理;通过遥感技术对城市地表水污染总体情况进行实时监测;通过对地表径流量的实时监测和暴雨预警,及时了解分路段积水情况,并快速做出反应。

三、小结

“绿水青山就是金山银山”,在经济建设快速发展、城镇化速率快速提高的今天,如何与自然和谐相处是我们必须要思考和面对的问题。海绵城市这个概念就是顺应城市发展需要和时代发展要求所而提出的,是解决城市发展问题的一种有效举措。这一理论在城市规划实践的基础上不断发展、完善,是建设“美丽中国”和“绿色化城镇”的有力抓手和长效机制,在我国的城镇化和城市群建设发展过程中将发挥重要作用。与此同时,为了海绵城市建设进程的不断加快,也需要全体社会成员的的共同参与、共同努力,为可持续发展的城市贡献力量。

参考文献

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[3]王国荣,李正兆,张文中.海绵城市理论及其在城市规划中的实践构想[J].山西建筑,2014,40(36):5-7.

[4]何平华.海绵城市建设理论及其在城市规划中的实践——以湖州市为例[J].现代园艺,2017(05):134-135.

论文作者:杨柳

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第31期

论文发表时间:2019/1/16

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