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海绵城市:让城市生活更美好

2016-11-09陆宝文

地理教育 2016年10期
关键词:海绵雨水要素

陆宝文

摘要:海绵城市建设是针对“逢雨必涝”的城市顽疾,按照低影响开发的理念,推进雨水综合利用的有效措施。它既是我国城市发展理念和建设方式转型的重要标志,更是彰显地理观点的典型案例。

关键词:海绵城市;人地协调;地理环境整体性;因地制宜

2015年12月20日至21日中央城市工作会议在北京举行,这是时隔37年后,我国再次召开最高级别的城市工作会议,会议直指“逢雨必涝”的城市顽疾,提出要加强城市地下和地上基础设施改造,建设海绵城市,确保城市中的人们不必再逢雨“看海”。“海绵城市”是指通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,有效控制雨水径流,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。“海绵城市”建设既是我国城市发展理念和建设方式转型的重要标志,更是彰显地理观点的典型案例。

一、人地协调的观点

随着社会生产力的发展,人类活动对环境的影响由弱变强、由小到大,与此同时,人类对自然环境的破坏也越来越显著,环境问题日渐突出,人类认识到应主动谋求与自然地理环境的和谐,走可持续发展道路,使人地之间得到协调发展。城市是人类对自然环境干预最强烈、自然环境变化最大的地方,中国经历了世界历史上规模最大、速度最快的城市化进程,人类活动强烈地改变了原有的自然条件,如地形地貌、河流水文、森林植被等,甚至破坏了原有的河网系统,以致城市地区水系十分紊乱,每逢暴雨,排水不畅,极易造成地面积水,残留河道容易变黑发臭,给居民的生活和健康带来较大的影响。“海绵城市”的建设便是在此背景下,以“水”为核心,按照低影响开发的理念,将雨水的综合利用与生态、经济、社会效益相协调发展,在有效防治城市内涝、保障城市生态安全等方面取得了积极成效。

1.城市建设与生态保护相协调

水是生命之源,是一座城市最灵动的元素、最宝贵的资源,海绵城市建设过程中,在满足城市建设对生态需求的前提下,尽量保持原有的水循环系统。一是合理规划。规划之初,改变过去城市建设填湖平壑,追求用地一马平川,将分散的农田变成集中连片的建筑用地的做法,运用国际尖端的规划理念,依托水系的自然分割,构建组团式的现代田园城市形态,将“摊大饼”式的城市建筑板块分解成组团式的“微循环”生态系统,把地面的“大水泥盖子”分解成一个个独立的“小海绵”,为海绵城市建设提供了规划基础。二是有机结合。海绵城市建设过程中将城市建筑与生态景观有机结合,依托自然肌理,将原有河流沿岸的植被绿化进行保护加工,建设成城市的沿河景观带、自然绿廊、城市绿环和组团公园、街头绿地,绿色走廊与“灰色块区”相间分布,营造层次清晰、架构分明的开放空间和城市体系,给雨水留下更多的活动空间,形成生态本底,维持自然界水平衡的生态循环。三是化整为零。海绵城市建设坚持顺应自然、利用自然的规划理念,运用低影响开发技术,改变传统城市建大管子、以快排为主、集中存放、集中处理的雨水处理方式,借助自然力量排水,“源头分散”、“慢排缓释”,就近收集、存蓄、渗透、净化雨水,减少了大规模雨水处理设施的建筑,让城市如同生态“海绵”般舒畅地“呼吸吐纳”,让“急冲冲”的雨水变“害”为“宝”,实现雨水在城市中的自然迁移。

2.城市建设与经济发展相协调

海绵城市建设作为未来城市发展的趋势,无论是新城市的规划还是旧城市的改造,短期内投资成本的增加是不可避免的,但是从长远看,其经济效益不可小觑。一是海绵城市建设非常注重对天然水系的保护利用,大大减少了建设排水管道和钢筋混凝土水池的工程量。二是调蓄设施往往与城市既有的绿地、园林、景观水体相结合,“净化成本”比较低,还能大幅减少水环境污染治理费用。三是海绵城市的建设能较大程度地减少“逢雨必涝”现象的发生,既降低城市内涝造成的直接经济损失,又能减轻由于内涝带来的对人们生活工作秩序的影响而导致的间接经济损失。

3.城市建设与社会进步相协调

便利的交通和现代化的建筑是现代城市的象征,也是社会文明进步的重要标志,海绵城市建设在不断提高市民生活质量、保证市民正常生活所需的交通、住宅等生活设施的同时,围绕透水地面覆盖率、雨水综合利用率、绿化覆盖率、排涝标准的提高,以市政道路、建筑地块为重点进行改造。建筑地块确保应收尽收,是分流和回用的重点,雨水经过生态屋顶收集过滤,汇流到下沉式绿地和蓄水池,雨量较大时,流入雨水花园,形成微型水景,补充地下水。市政道路绿地加强集水功能,道路是地表径流的重要来源,雨水从道路沿豁口流入隔离带下凹式绿地,卵石、炉渣、砂子构成的滤层就像海绵一样净化和存储雨水。停车场和市政公园则大量采用透水铺装,推广海绵型公园和绿地,通过建设雨水花园、人工湿地等措施,增强公园和绿地系统的城市海绵体功能,消纳自身雨水,并为蓄滞周边区域雨水提供空间。

二、地理环境整体性的观点

地理环境是岩石圈、大气圈、水圈、土壤圈、生物圈、人类圈等自然地理圈层组成的有机整体。其中每一要素都作为整体的一部分,与其它要素相互联系和相互作用。某一要素的变化,会导致其它要素甚至整体的改变。地理环境整体性的观点要求人类在改造某个环境要素时,应注意对其它要素以致整个环境所带来的可能影响。

城市建设是人类将自然生态系统转变为人工生态系统的过程,在这一转变过程中,人类在改造自然环境的部分组成要素时,也对其它要素产生了深刻影响。如对地形地貌的改造,将高的削低、低的填平,从而导致原有水系被破坏,有的河流被分割成断头河或死水河,水生生物的生存环境同样遭到破坏,物种多样性受损;市政建设导致地表硬化,严重影响雨水下渗,地下水位下降,城市水资源短缺;昼夜温差变大,热岛效应增强,湿度减小。市政建设导致植被遭受破坏,涵养水源的能力下降,雨季河流水位暴涨,形成内涝,旱季补给水源不足。

海绵城市建设则是将城市区域原有的山水林田湖当作一个生命共同体,保持各要素的原有形态,尽量减少由于对某一要素的改造而对其它要素带来的影响,充分发挥山水林田湖等原始地形地貌对降雨的积存作用,植被、土壤等要素组成的自然下垫面对雨水的渗透作用,湿地、各种水体等对水质的自然净化作用,努力实现城市水体的自然循环。一是对新建城市进行规划时,加强对城市坑塘、河湖、湿地等“海绵体”自然形态的保护,确保不受开发活动的影响,禁止填湖造地、截弯取直、河道硬化等破坏水生态环境的建设行为,防止由此产生的对水生生物生存环境的影响;对原有的草坪、森林进行养护管理,控制其硬化面积的比率,在发挥其涵养水源作用的同时,还可以明显增加“城市蓝”的天数,减少城市热岛效应,改善城市的大气循环。二是对旧城进行改造时,加强河道系统整治,因势利导改造渠化河道,重塑健康自然的弯曲河岸线,恢复自然深潭浅滩和泛洪漫滩,对受到破坏的“海绵体”通过综合运用物理、生物和生态等手段逐步修复,并维持一定比例的生态空间,营造多样性生物生存环境。针对植被遭受破坏引起涵养水源能力下降的问题,可以采取让城市屋顶“绿”起来的方法,“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;结合市政道路建设可布置生态树池、植草沟等低影响开发设施。上述有针对性的改造措施,可起到牵一发而动全身的作用,城市生态系统的“海绵体”得到恢复,生态效益得以发挥。

三、因地制宜的观点

地理环境的整体性是相对的,差异性却是绝对的,不同区域之间,由于所处空间位置不同,地理环境各要素有着不同的表现,也就形成了不同的区域特征。地理环境的差异性要求人类在改造自然时应因地制宜、区别对待,采取不同的策略。

我国住建部《海绵城市建设技术指南》中明确指出,从2015年起,全国各城市新区、各类园区、成片开发区要全面落实海绵城市建设要求,通过竞争性评审确定全国16座城市作为首批试点城市,这16座城市分布于我国不同区域,具有一定代表性,自然地理环境特征差异显著,建设过程中要因地制宜,探索出适合不同区域海绵城市建设的方案并加以推广。

如生物滞留设施是一种典型的具有生物(态)功能的源头“微型”储蓄设施,是海绵城市建设运用低影响开发理念的具体体现,这一设施建设过程中,植物配种的选择是关键,由于我国南方和北方、沿海与内地降水、土壤的特点存在显著差异,因此,在物种选择时要因地制宜,满足景观设计认可的同时,还要根据不同地区低影响开发设施排水时间的长短以及种植土壤的特点,选择承受不同受淹时间以及不同种植土壤的植物;即使在同一区域,也要根据生物滞留设施底部渗透面与季节性最高地下水位或岩石层深度距离的远近、与建筑物基础水平距离的远近、区域地面径流污染程度的不同,因地制宜选择采用简易型生物滞留设施或复杂型生物滞留设施。

再如,同样是绿色屋顶的建设,建设过程中则要根据南北方地区年降水量的不同,因地制宜,确定屋顶荷载、防水、坡度、空间条件等方面的标准;根据南北方植物物种的不同,确定绿色屋顶植物种植的基质深度和景观复杂程度,确保既能发挥绿色屋顶削减雨水径流、防控城市内涝灾害、控制径流污染的作用,又能减少投资,安全可靠。

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