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“海绵城市”建设的关键科学问题与思考

2017-11-01蒋蓓蓓

世界家苑 2017年11期
关键词:海绵城市

蒋蓓蓓

摘 要:在我国快速发展的过程中,“海绵城市”是学术界、政府和企业界特别关注的热点之一,具有有效防止城市雨洪灾害、改善水生态和水环境、提高生物多样性等多方面的服务功能,有助于城市社会经济发展。在目前全国范围内发生城市内涝的严重情况下,科学地进行“海绵城市”建设显得尤为重要。对“海绵城市”的研究背景、概念与内涵、建设途径、主要技术、国内发展现状等进行了总结和归纳,并提出“海绵城市”建设的关键科学问题,并进行深入思考,建立“SPONGE”框架来概括整个“海绵城市”的建设内容,为今后的“海绵城市”研究和建设提供参考。

关键词:海绵城市;城市内涝;雨洪管理

引言

城市水资源和水环境与城市生活密切相关,很多城市面临的一方面是城市环境的质量急剧下降,河道水资源匮乏,另一方面又经常出现暴雨过后城市内涝的排水问题。2013年12月,习近平总书记在《中央城镇化工作会议》的讲话中提出了“提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市"的要求。为建设海绵城市与自然环境相结合,达到协调发展的目标提供了指导思想。加强对海绵城市制度的完善、政策的支持及公民的参与,分析城市建设过程中的缺点和问题,才能够发挥高效的生態系统服务。从根部解决我国城市的现状,减少污染、灾害带来的问题,改善水资源,实现城市与环境相结合,使我们的城市健康地发展。

1海绵城市特点

海绵城市的含义指城市在面对环境变化和水灾时可以像海绵一样拥有良好的吸水、蓄水、净水能力,在缓冲水灾的同时储存并处理水资源,并在需要时将水资源进行二次利用。海绵城市最大的特点是自然性积存、渗透和净化,实现特点的方法分为保护生态系统,修复生态环境和LID(低影响开发)。保护生态系统,是指对生态环境中原有的江河湖、湿地、沟渠等水源性生态环境进行最大程度的保护,在开发城市时依然保留充足面积的拥有吸水缓冲能力的生态环境;修复生态环境是指通过生态手段对城市开发过程中破坏的原有自然生态环境进行修复;低影响开发是指在开发中遵循可持续开发理念,对降雨加以储存和利用。所以海绵城市建设是一种多元化,多功能,多理念的可持续化开发,其内涵十分丰富。海绵城市作为一种特殊形态的弹性城市,一样不离弹性城市的三个本质特征:承受改变并保持结构与功能、自组织以及学习适应。总而言之,海绵城市属于弹性城市中的涉水子分类,自身体系较为完善,可以与其它弹性城市的子分类互相配合,而推进海绵城市建设对于当前城市建设与城市生态问题的解决是一条有效的道路。

2关键科学问题与建设思考

2.1“海绵城市”的科学研究

从目前海绵城市概念与内涵、实践案例等研究来总结,“海绵城市”的主要理念可以归纳为一个核心指导思想、三大建设途径、三大雨水系统、四大关键目标。核心指导思想是低影响开发理念;三大建设途径是生态系统保护、修复与低影响开发建设;三大雨水系统是低影响开发雨水系统、传统雨水管渠系统和超标雨水径流系统;四大关键目标是水安全、水环境、水资源和水生态城市的实现。大多数研究倾向于以“低影响开发建设”来代替“海绵城市”建设,而“海绵城市”是解决城市水问题的系统工程,与多个部门的统筹规划、设计、建设等密切相关,并且受到人口、经济、自然等多种要素的影响,需要各方面的综合研究。研究尺度上,在开发微观尺度的建设技术同时,应从宏观、中观、微观等不同尺度来综合研究海绵系统和海绵体,进行中远期的国家规划建设。如在宏观尺度,流域空间格局上进行水生态安全格局分析,使它成为区域的生态基础设施;中观尺度上,有效利用规划区域内的河道、坑塘,集水区和汇水节点,形成“海绵系统”;最后进行微观的“海绵体”研究。这些不同尺度的研究和建设,可以互为补充,共同构成一个完整的生态基础设施网络,特别在水生态系统的尺度上,研究海绵体的生态系统服务和生态演变机制,使研究具有科学性、系统性、创新性和可操作性。

2.2“海绵城市”各系统建设措施

(1)渗水系统的建设。城市雨水的耐受性往往取决于城市绿化面积。增加城市绿化面积,提高城市雨水吸收能力。通过增加城市雨水花园的数量,增加雨水的吸收能力,并通过不同土壤材料层的组合过滤雨水。雨水通过地下管道收集预处理,增加地下水和城市蓄水。(2)蓄水系统的建设。传统的城市生态环境建设往往停留在乔灌木水平,生态环境相对简单。海绵城市建设是建设海绵城市湿地公园,最大限度地发挥城市生态特色,增加水环境。水环境增加了城市雨水储存能力。当城市进入旱季,它可以为城市居民提供日常用水。在汛期,可以缓解湍流,提高用水效率,雨水利用率最大化。(3)过滤系统的建设。雨中有很多杂质,所以应该先过滤和净化。“海绵城市”具有绿色化功能,允许雨水的初始过滤,绿色植物能充分吸收雨水中的重金属,不仅能净化雨水,还能促进城市绿色植物的生长。过滤层也可添加到土壤中。该过滤器可由较细的砾石和吸附的木炭组成。它不仅有助于绿色植物根系的生长和呼吸,还能过滤掉雨水中的杂质。

2.3“海绵城市”建设的系统框架

我国地理位置与季风气候决定了多水患,暴雨、洪涝、干旱等灾害集中在夏季,占到全年的60%—80%,气候变化的不确定性带来了暴雨洪水频发、洪峰洪量加大等风险,导致每年夏季成为内涝多发时期。而且快速城镇化也带来了水资源过度开发、水质严重污染和水资源严重紧缺等城市生态环境问题。因此,解决这些城市生态环境问题需要考虑不同的地理环境特征和空间格局,统筹降水、地表水和地下水的系统性,协调水循环利用,考虑其复杂性、多样性和长期性。“海绵城市”的本质是科学地考虑城市生态需求,改善城市的水循环过程,让水在城市的迁移、转化和转换等活动中更加“自然”。整体上,“海绵城市”建设需要规划-设计-建设-管理的一套系统性建设途径。在规划方面,微观的海绵城市规划是解决不了最终的城市水问题,需要宏观到微观的统一的规划体系,能体现出国土、流域、城市的水生态安全格局的综合城市规划体系。在此基础上,确定子系统规划,再进行低影响开发建设。宏观上全流域-区域水系-河湖水系-湿地生态系统连接是关键,微观的区域空间-水生态系统-土地利用-景观格局-自然生态也是必不可少的。在建设方面,海绵城市建设模式应多元化。特别在一个热点的兴起时期,盲目模仿国外实践案例去建设绿地、湿地等基础设施会缺乏自己的特色。海绵城市建设应考虑水生态格局以及生态系统对人类的服务功效,实施相应的生态规划、设计和建设措施,发展“因地制宜”、“源头控制”、“以自然为本”的建设模式,体现出生态安全与保障、生态景观和文化共同发展的生态城市内涵和要求。

结语

海面城市作为一个涉及面广、内容繁杂的理念,对于城市生态环境的保持、修复和可持续开发等方面均有积极作用,同时作为弹性城市的子分类,也可以提高城市的抗灾耐压性,对于推动城市环境生态自然化和构建城市景观等方面都有着重要意义,也是城市建设的一个转折点,将城市的发展前景由传统的经济发展变为了生态人文与经济相结合的多功能城市建设理念,是未来城市管理建设的大方向。

参考文献

[1]徐振,韩凌云,阮宏华.生态学视角下海绵城市建设若干问题的思考[J].江苏建设,2016(02):34-37.

[2]鞠茂森.关于海绵城市建设理念、技术和政策问题的思考[J].水利发展研究,2015,15(03):7-10.

[3]李红双.关于建设海绵城市的思考[J].吉林农业科技学院学报,2016,25(04):60-61+106.

(作者单位:商丘市城市管理局)

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