海绵城市设计任务书(精选8篇)
一、设计要求
设计包括对基地自然状况的研究和利用,对空间关系的处理和发挥 ;强调海绵城市建设的要点,广场雨水运用的创新及模式的建造。设计内容包括道路的布置、水景的组织、路面的铺砌、小品的设计、公共设施的处理等等,这些方面既有功能意义,又涉及到视觉和心理感受。在进行景观设计时,应注意整体性、实用性、艺术性、趣味性的结合。
二、成果要求
一草要求:着重对题目的理解与地形、环境、文化的分析,从构思入手,注重创新,完成基本平面草图; 二草要求:调整一草不足之处,在一草设计基础上进行深入方案设计,绘制立面、透视草图;
三草要求:根据个人情况而定,可进行尺规作图,绘制规整平面图、透视图,并上色,也可电脑做)
2.1景观设计方案成型
1、总平面图(比例自定)
2、规划设计的结构分析图(比例自定)
a.规划结构解析图:应全面明确地表达规划的基本构思,用地功能关系和社区构成等,以及规划基地及周边的功能关系、交通关系和空间关系等。
b.海绵城市建设理论模型分析图:技术路线模型图
c.景观空间形态解析图:(包括景观功能分析图、景观节点分析图)应明确表现规划的空间系统、景观结构,以及与周边城市空间的关系等。
3、景观详细设计(包括平面图 立面图 效果图1:100或1:200)至少选择2处重要节点进行详细设计。
4、植物配置总图
5、地面铺装设计图
6、小品、公共设施等设计 7、1:50主要道路断面图
8、景观效果图若干
9、整体鸟瞰图或整体透视图
10、设计说明
11、图纸规格:A2或A3绘图纸 或水彩纸,硫酸纸(亦可电脑出图)
一、我国城市水生态现状
2015年,我国常住人口的城镇化率达到56.1%,到2020年常住人口城镇化率将达到60%左右,我国已经从一个农业大国迈入一个城市化的工业大国。城镇化引发大规模的城市扩张,城市化的不断加深引起了一系列的生态环境问题,其中水生态危机尤为突出。
2013年习总书记在中央城镇化工作会议上提出过我国很多城市缺水的问题,并指出违反自然界水循环的规律,人为地将涵养水源的湖泊、湿地、草地、林地用于建设,水泥地切断了水的循环,将雨水当污水排走,地下水无法回补。现在我国人均水资源占有量约为2100立方米,为世界平均水平的四分之一,水资源短缺。根据建设部城市内涝情况的调查,在调查的样本城市中有80%的城市发生内涝,北京等城市甚至发生了造成伤亡的严重内涝。近年全国极端气候事件增多,暴雨洪水造成较大的经济损失,有一重要原因是传统城市建设中大量采用灰色基础设施导致城市不透水面积大量增加而失去了渗水蓄水功能。因此,习总书记指出解决城市的缺水问题,必须顺应自然规律,优先考虑雨水蓄存,考虑自然排水,建设自然积存、渗透、自然净化的“海绵城市”。
国务院办公厅《关于推进海绵城市建设的指导意见》(以下简称《意见》)指出:“海绵城市”是充分发挥山水林田湖等原始地形地貌对降雨的积存作用,充分发挥植被、土壤等自然下垫面对雨水的渗透作用,充分发挥湿地、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。建设“海绵城市”要统筹发挥自然生态功能和人工干预功能,实施源头减排、过程控制、系统治理,切实提高城市排水、防涝、防洪和防灾减灾能力。《意见》要求通过海绵城市建设,最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响,将70%的降雨就地消纳和利用。到2020年,城市建成区20%以上的面积达到目标要求;到2030年,城市建成区80%以上的面积达到目标要求。
二、“海绵城市”的特点
“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。
与传统城市相比,“海绵城市”强调的是顺应自然,人与自然和谐,低影响开发,地表径流不变;而传统城市以利用土地为主,改造自然,改变原有生态,使地表径流增大。传统情况下,我们采取末端雨水快排模式,通过地下管道,大量雨水被排出了;而海绵城市在多年平均年净流总量不变的情况下通过建设“海绵体”,仅仅排放一部分雨水,其余的部分通过下渗减排,集蓄利用,为城市构建起可持续、健康的水循环系统。
三、“海绵城市”建设的途径
如果说传统的城市开发违反了雨水循环的自然规律,那么武汉园博园则选择新的系列景观与工程建设方法让园区的排水模拟自然界雨水的循环路线,遵循了雨水循环规律。要实现《意见》所述的目标,本文认为必须先明确建设“海绵城市”的基本途径。
1、保护和修复城市生态系统
保护和修复城市生态系统要对地表和地下水进行全方位的保护。沟渠、坑塘、湿地、河流、湖泊等水生态敏感区是地表水的范畴,都需要进行水源的保护,维持城市开发前的自然水文特征。充分运用生态的手段对传统城市建设模式下已经受到破坏的水体和其他自然环境进行恢复、修复。
2、应用低影响开发技术建设基础设施
作为水生态基础设施的“海绵城市”是以景观为载体,建设“海绵城市”的过程是让城市的每一块土地遵循自然水循环的规律进行雨水调蓄、水源涵养、雨污净化的过程。低影响开发的结果是使开发前后的水文特征保持不变,使城市的排水能模拟自然对雨水的吸收、储存、蒸发,让城市的排水系统遵循雨水循环规律。具体方法:如使用透水建筑材料,减少不透水的面积,减轻径流污染及总量等对生态造成的危害。让城市水生态基础设施像海绵一样,下雨积蓄雨水,需要时“挤”出水,运用自然积蓄和排放的方法,实现雨水和绿地间的自然交换,实现从人工化城市向自然城市、生态城市的转换。
城市“海绵的吸水”方法有:通过透水铺装实现雨水渗透,自然的渗透减少雨水从水泥地面、路面汇集到管网里,同时涵养地下水,通过土壤净化水质;可以通过雨水引流设施:水渠和沟槽,将雨水引流至滞留设施中;建设雨水花园,利用雨水花园吸水:通过植物、沙土的综合作用净化雨水,利用渗透设施渗入土壤涵养地下水;利用生态滞留带、生态树池、生态滞留池等吸水;在道路两旁绿化隔离带等狭长地带建设植草沟,利用植草沟吸水;在绿地面积较大的开阔空间建设渗透池,利用渗透池吸水,减径流峰值,补充地下水;利用人工湿地吸水,可以提高城市雨水就地蓄积、渗透比例。
城市“海绵蓄存水”的措施包括:地下蓄水样式多样,建筑密度较低的区域雨水桶比较适用,主要用于规模较小的雨水收集、沉淀、净化;储水箱则可以在建设密度较高的区域使用;需要的情况下可以建设大型蓄水池,主要用于暴雨时,用于排水的下水道的水位急剧上升,这些巨型蓄水池,就可以发挥它们巨大的蓄水能力以缓解下水道的压力,防止内涝。
城市“海绵净水”的方式:通过土壤的渗透,植被、绿地系统对水质产生一定的净化作用,再经过净化处理,然后回用到城市中。雨水净化系统根据区域环境不同可以设置不同的净化体系,大体分为三类:居住区雨水收集净化、工业区雨水收集净化、市政公共区雨水收集净化。根据这个三种区域环境可设置不同的雨水净化环节,而现阶段净化过程分为三个环节:土壤渗滤净化、人工湿地净化、生物处理。
“海绵挤水”(再利用)的措施有:收集的雨水可以用于绿化灌溉;园区的集聚雨水可以就近用于人工水景用水;可以用净化的雨水来清洗车辆、冲洗厕所、混凝土搅拌等。
“海绵城市”建设应统筹低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统。低影响开发雨水系统可以有效控制径流总量、径流峰值和径流污染;城市雨水管渠系统应与低影响开发雨水系统共同组织径流雨水的收集、转输与排放。超标雨水径流排放系统,用来应对超过雨水管渠系统设计标准的雨水径流,通过综合选择自然水体、多功能调蓄水体、行泄通道、调蓄池、深层隧道等自然途径或人工设施构建。以上三个系统相互补充、相互依存,是“海绵城市”建设的重要基础。
四、“海绵城市”建设中需要关注的几个重要问题
1、注意建设的适用性
在学习国外先进经验的同时特别需要注意因地制宜,国外发达国家和地区的灰色基础设施已经较为完善。“海绵城市”建设的主要目的是用来处理水源污染;这样我国的现实情况与建设“海绵城市”的主要目标有较大的差距。要充分分析设计目标、适用技术不同的情况,对国外的设计模式和建设思路进行相应的调整,选择当地适用性强的模式。
2、注意建设的地区差别
要区分不同土壤的自然状态,采用不同的处理方法。在我国,东西南北城市差别极大,有干旱缺水得地区,也有南方城市并不干旱缺水,建设“海绵城市”的目标和方法会有很大的差异。例如:下沉式绿地作为绿地建设,更适用于干旱地区和解决节水问题,而对于特大暴雨的泄洪作用相当有限,特别在潮湿多雨和地下水位高的地区应当结合实际状况合理使用,以免大面积推广下沉式绿地会造成地被植物和一些灌木被毁坏。“海绵城市”建设方法的选择应根据不同城市、地区地形地貌、水文特征等综合条件进行规划。
3、注意建设的系统观
统筹低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统。既要充分考虑土壤的蓄水能力,又要重视超过土壤蓄水能力时发挥城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统的功能。
4、注意建设的全局观
“海绵城市”是一个综合系统,影响因素比较复杂,专业领域涉及到城市规划、生态环境、园林绿化、交通、水利、地质、建筑结构等多个专业,每个领域思考的角度都会不一致,必须从整体角度出发,才能取得最好的建设效果。
5、注意建设的经济性
“海绵城市”的建设,在关注生态性和社会性的同时也要关注经济性,采用经济上合理的方式达到预期效果。特别注意“海绵城市”后续管理维护,比如河道及调蓄池的保洁清淤,低影响开发设施的定期清理和检查等等,这些都需要人员和费用,避免植草沟、滞留带、雨水花园等因缺少专业管理和维护不能发挥原有的作用,造成人财物的浪费。
摘要:本文从融入“海绵城市”建设理念的武汉园博园的特点引入,分析了“海绵城市”的建设要点、实现途径、建设工作中需要注意的重要问题,探讨了如何建设海绵型城市,在城市排水防涝安全的前提下,如何实现雨水在自然积蓄、渗透和自然净化,促进雨水资源的利用,从而提升城市在应对环境变化方面的弹性。
关键词:低影响开发,海绵城市,自然循环
参考文献
[1]仇保兴:海绵城市(LID)内涵、途径与展望[Z].
[2]海绵城市建设技术指南[Z].
[3]陈凌:海绵城市建设一定要警惕这四种不良倾向[EB/O L].http://huanbao.bjx.com.cn/
[4]成熔兴、赵旋、邓鹏飞:“海绵园博”:满园用水自给自足[N].湖北日报,2015-08-19.
[5]王绍增:实事求是与海绵城市[Z].
按照北京建筑大学雨水系统与水环境教育部重点实验室教授车伍的说法,海绵城市是中国特色的称呼,国际通用术语为“低影响开发”(LID)。
而早在2015年4月国家海绵城市试点出台之前,深圳、北京、上海、常德、镇江等城市已自行开展了试点,经过多年实践,有的已较为成熟。
比如,深圳的光明新区2011年10月就被住建部列为国家低冲击开发雨水综合利用示范区。再比如,北京奥林匹克公园建造了一整套雨水控制利用工程,使得该区域成为吸水、净水能力很强的“海绵体”。
然而,海绵城市却成为“热闹事”。
2015年4月,财政部、住建部和水利部联合发布了16个海绵城市建设试点名单。目前,16个试点的海绵城市建设均在推进之中。南宁、鹤壁、镇江、济南、常德、重庆、厦门、嘉兴等地已有项目开工建设。
非试点城市的脚步也未停歇。上海正在抓紧编制一套上海建设“海绵城市”的综合指标体系。这一指标体系涉及建筑小区、绿化、道路和水务等多个系统,包括正在土地出让阶段即对开发商提出排水设计方面的要求。
安徽更是提出,到2020年,所有大中城市及60%以上的县城基本达到海绵城市建设标准要求,城市建成区年径流控制率达80%。
此次海绵城市的建设“很急切”
据悉,此次国家海绵城市建设试点城市评选竞争激烈,全国130多个城市参与竞争,34个城市进入初选名单,最终仅16个城市列入海绵城市试点名单。
中央财政对海绵城市建设试点给予专项资金补助,连补三年,直辖市每年6亿元,省会城市每年5亿元,其他城市每年4亿元。
据本刊记者了解,此次参评的城市需要满足以下几个条件:人民政府需要成立工作领导小组;城市发展对排水防涝基础设施建设、调蓄雨洪和应急管理能力需求强烈;试点区域面积原则上不少于15平方公里,多年平均降雨量不低于400毫米;已编制或修编城市水系统、园林绿地系统、道路交通等专项规划,并与城市总体规划相协调。
在满足硬性条件的基础上,再通过对各城市的竞争性指标进行考核打分,按分数高低评出前16名城市。据评委透露,在竞争性审核中,除了考虑各个城市在海绵城市建设上总体思路是否清晰、地方政府的重视程度、项目可行性等指标之外,还看重其在投融资模式上的创新性。
中国城市规划设计研究院水务工程规划院副院长谢映霞认为,这次评选出来的16个城市具有一定的代表性,囊括了东西部各个地区。
对于海绵城市试点以二、三线城市为主,国务院参事、住建部原副部长仇保兴接受媒体采访时解释,主要是因为这些城市行动较早,有的在几年前就已经开始建设,多个海绵城市项目已经先行,而一线城市体量过大,尽管有试点但比例小。
海绵城市试点期为三年,也就是说,到2017年国家需要对试点城市建设情况进行验收。
2015年7月,住建部发布了《海绵城市建设绩效评价与考核办法(试行)》,各地将依据试行办法中水生态、水环境、水资源、水安全等6个方面的指标,对“海绵城市”建设效果进行绩效评价与考核。
接受本刊采访的多位专家均认为,此次海绵城市的建设“很急切”。试点城市从申报到评选,只有不到三个月的时间;而在试点城市数量上,最初的名额只有六七个,但最后结果为16个;财务补助数额也从当初的50多亿元增加到了200亿元左右。
“三年的试点期显得有些短,每个试点城市都涉及到上百个项目,怎么让这些项目有序的安排和落地,是非常紧迫和困难的。”车伍告诉《瞭望东方周刊》。
给城市重新装修
“我对海绵城市有一个比喻,相当于用生态的方法给城市重新装修。通过控制城市开发强度,减少对城市原有水生态环境的破坏。”中国水工业互联网站CEO张颖泉告诉《瞭望东方周刊》。
屋顶经过绿化,雨水先浇灌屋顶上的植物再排走;道路采用渗透铺装,雨水渗入地下,补充地下水;道路、屋顶、广场上的雨水,先排入下沉式的绿地、湿地或者新建蓄水池,使雨水先蓄存起来,日后再利用,用来浇灌、洗车、冲厕所等,这都属于“生态装修”。
深圳大学建设工程生态技术研究所教授佘年认为,海绵城市建设实质上是对过去粗放经济模式的补救和修正。“海绵城市建设的难点之一就是人们理念上的转变。”他对《瞭望东方周刊》说。
目前中国大部分城市排水方式是采用快排模式,依靠管渠、泵站等设施,追求“快速排除”和“末端集中”控制;而海绵城市则以“慢排缓释”、“源头分散”控制为主要规划设计理念。
“过去我们的理念是重地下,把管道加粗加密,忽视了其实自然界具有天然的调节功能,我们现在要做的就是增大自然界的调节能力,减少人类的支出。”上海交通大学农业与生物学院副院长车生泉告诉《瞭望东方周刊》。
专家们同时也认为,现在很多城市摩拳擦掌开展建设,然而海绵城市并不简单,是一个系统工程,需要将城乡作为一个有生命的整体来看待,要求对水系统、园林绿地系统、道路系统、建筑小区系统进行整体规划、建设与管理。
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比如,在佘年看来,不少城市对海绵城市的内涵还缺少理解,“运动式的速度”令人担忧,“海绵城市不是简单地建几个透水铺装,修几个下凹式绿地,做几个雨水花园那么简单。”
据车生泉介绍,海绵城市建设前,首先需要对城市的水文、土壤、地面径流、雨水下渗速度等进行精细测量,并构建数据模型。但遗憾的是,目前有些城市还没有搞清楚现状,就已经开工了。
边摸索边进行
海绵城市建设已经启动,可无论是从人才、经验储备,还是法律法规的完善方面,都略显不足。
“设计工作是打造海绵城市中最高端的工作,涉及气象水文计算、建模等诸多工作。但是,我国的市政设计院和建筑设计院基本上都没有接触过海绵城市的设计工作,对此缺乏了解和实践,因此在这方面的设计只能边摸索边进行。”张颖夏说。
施工单位也需要慢慢适应。“海绵城市在施工过程中很注重细节,精工细作,可以说是对原先施工方法的颠覆。”佘年说。比如,做透水铺装时,为避免泥沙堵塞透水铺装,其中使用的鹅卵石需要全部清洗干净;铺设碎石前要先将地块边缘固定,防止泥土进入。对于施工队来说,这些要求很“奇怪”。
而摸着石头过河,可以说是很多城市的现状。
重庆两江新区建设管理局局长杨治洪接受媒体采访时说,国外的海绵城市建设没有大型山地海绵城市建设的范例,重庆作为典型山地城市,建设的最大难点,就是大到相关政策和规划管控,小到透水路面下排水管网的面积和口径大小,都没有经验可循。
住建部发布的《海绵城市建设技术指南》虽然明确了城市规划、工程设计、建设、维护及管理过程中海绵城市构建的内容、要求和方法,但中国城市规划设计研究院水务工程规划院副院长谢映霞承认,由于中国国土面积大,各个区域的情况不同,指南只是一个宏观的指导,不一定完全适合每个城市。
此外,目前一些相关政策法规没有跟上海绵城市建设的步伐。比如,海绵城市的一个主要目标是控制面源污染,但最近发布的《水污染防治行动计划》对城市区域而言,重点还是控制点源污染,也就是控制工业污染和生活污水。针对雨水径流污染(面源污染的主要表现形式),计划只提到:“有条件的地区要推进初期雨水收集、处理和资源化利用。”
全国不少城市的绿地追求大场面,耗水又耗能,这与海绵城市的宗旨完全背道而驰,造成这个现象的原因之一是相关规范标准的编制和修编落后于时代发展。例如,《城市绿地设计规范》(GB50420-2007)中规定“绿地外部的地表排水不应引入绿地内”。这就使得设计人员不考虑绿地在城市中应承担的削峰减流、控制径流污染的重要作用,从而对雨水仅采取“重排轻蓄”的简单处理方式。
没有资金保障,都是纸上谈兵
海绵城市建设的另一个问题,就是资金。
本刊记者对各地海绵城市投资情况进行了梳理后发现:16个试点城市中,镇江投资80亿元,池州投入211.62亿元,济南投入148.75亿元,嘉兴投资44亿元,厦门投资99.72亿元。而整个海绵城市建设试点,中央财政的专项资金补助在200亿元左右。所以,从各地的预计投入可以看出,仅靠中央财政对试点城市的支持是远远不够的。
“海绵城市既要建设,又要运营、维护,各个阶段都需要花钱,如果没有统筹的规划,长期的资金保障,一切都是纸上谈兵。”济邦投资咨询有限公司董事长张燎告诉《瞭望东方周刊》。
为了拉动社会资本进入,此次试点城市评选中鼓励各地创新投融资模式。按照规定,国家对采用PPP模式达到一定比例的城市,将按补助基数奖励10%。
作为试点的贵州省贵安新区总投资将达46.7亿元,其中,中央财政专项补助资金12亿元,贵安新区管理委员会出资5亿元,剩余29.7亿元拟通过PPP模式筹措及通过财政奖补方式撬动。
据镇江市给排水管理处行业监督科科长曹德圣向《瞭望东方周刊》介绍,镇江的海绵城市的投资渠道分三块,一块是政府出资,比如城投公司这样的政府投资平台;第二块是由各个社会主体实施的项目,比如开发商;还有一块就是采用PPP模式,大概占到30%左右。
张燎认为,海绵城市建设的一个难点在于,钱花得分散又缺少赢利点。规划、水利、园林、路政等各个部门都在花钱,而海绵城市建设又属于公用事业性质,在这种情况下,采用PPP模式吸引社会资本参与,对于决策者来说是个挑战。
实际上,对于PPP模式是否适用于海绵城市建设,各方观点不一。张燎认为,PPP模式在客观上是可行的,但是在实际操作中有一些问题需要特别注意。比如,项目如何进行打包设计、效果评价机制怎么制定,这都需要考虑清楚。
而在张颖泉看来,中国不像欧美一些国家已征收暴雨管理费,国内海绵城市并没有一个持续的资金回报途径,现阶段要慎重推进。
新区老城的不同路径
什么样的城市适合建设海绵城市?
车生泉告诉本刊记者,海绵城市适用于任何土壤和气候条件,无论是南方还是北方,大城市还是小城市,老城区还是新城区都可以建设。只不过,针对每个城市的不同需求和特点,侧重点各有不同。
比如,东部水资源丰富地区更注重径流污染及径流峰值控制,而西部水资源缺乏的城市或地区,应以雨水资源的回收与利用为主。但即便同一个城市,在不同区域也需要对症下药。以北京为例,在亦庄经济开发区大片低洼区域可以以内涝控制为主,旧城区则应以合流制溢流污染控制和排水能力提高为主。
张颖泉认为,如果城区的建设在规划阶段就将海绵城市理念融入,大力发展绿色基础设施,其建设成本可大大降低。“在新城区以绿色基础设施为主,要比传统管网建设节省三分之一到二分之一的投入。”
相较于新城区,在老城区进行海绵城市的改造难度要稍大一些。
济南近日确定将舜玉花园小区作为海绵城市试点,据媒体报道,其现在面临的主要问题在于既有建筑小区存在时间很长,很多基础资料都不健全,情况比较复杂。
接受本刊采访的多位专家也提醒:海绵城市是要改变原有的高强度土地开发模式,所以决不是大拆大建,而是对现有问题进行生态修复。
此外,专家们也认为,海绵城市可以解决城市内涝问题,这种说法有夸大之嫌。“雨水来临时,首先是一个个海绵体发挥作用,等到海绵体已经饱和,那么再下雨就需要传统的管渠系统。”谢映霞认为,海绵城市对大排水系统不是取代,而是一种补充。
想单依靠绿色基础设施建设就解决“看海”问题是不现实的。绿色雨水基础设施在减少径流总量、减少径流污染等方面起到的作用是无可争议的,但是遇到大暴雨,雨水根本来不及下渗,若没有管渠系统的快速排放,城市还是会面临内涝的问题。
“海绵城市要做的事情就是希望在中雨、小雨的时候没有地表径流,完全被城市吸收。大雨、暴雨的时候产生一定的径流,但是这个径流是可以管控的。”车生泉解释说。
张颖夏认为如果城市的土地很紧张、密度很高,纯粹用绿色手段可施展的空间就很小,所起的作用也有限。“若海绵城市建设不能形成一定规模,就很难实现从量变到质变的飞跃”。
成琼琼
安徽师范大学 14级环境工程
摘要:
关键词:(小五号楷体,3-5个)(引言:撰写文献综述的原因、意义、文献的范围、正文的标题及基本内容提要)海绵城市提出的背景
1.1 我国城市水生态危机现况
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[1]。快速城镇化引发大规模的城市扩张,城市化的不断加深则带来一系列生态环境问题,其中水生态危机尤为突出。
近些年,国内许多大中型城市屡遭暴雨而频现内涝灾害,如 2010 年广州“5·7”暴雨,2011 年的南京“ 7·18 ”暴雨,2012 年北京“7·21”特大暴雨事件。雨洪问题已被推到了城市中生活的每一个人面前,发人深思。
然而,城市面临的水生态问题远不止洪涝灾害,还有水资源短缺和水安全问题与之并存。我国淡水资源总量较多,而人均水资源严重贫乏,仅为世界平均水平的 1/4,是全球 13 个人均水资源最贫乏的国家之一;我国水资源总体上呈“南多北少”,长江以北水系流域面积占全国国土面积的 64%,而水资源量仅占 19%,可见水资源空间分布和水土组合极不平衡。目前我国每年平均缺水约 500 多亿 m3,2/3 城市缺水,每年我国因缺水造成的直接经济损失达 3500 亿元[3]。
与此同时,人类片面追求经济利益,忽略生态环境,向有限的水资源环境任意排放污染物,导致我国水环境污染日益严重。快速发展的近十年间,我国城市水污染事件多不胜数,贵州都匀矿渣水污染、三门峡水库泄出“一库污水”、四川沱江特大水污染、松花江重大水污染、广东北江镉污染事故等重大化工水污染事件让人触目惊心。其次,兰州市自来水苯超标事件、汉江武汉段水质氨氮超标、甘肃徽县血镉超标事件等水质问题,以及 2009 年以来多地频频曝出居民(儿童为主)血铅超标事件,映射着我国城乡居民饮用水安全问题岌岌可危。
我国严峻的水环境污染形势,进一步加剧了我国水资源短缺的矛盾,生态环境恶化,严重威胁着人类生活健康、社会稳定和经济发展。透过这些数据和事件,凸显了我国城市水安全问题亟需有效的解决之道。1.2 我国传统城市建设模式不足
反观我国传统城市建设模式在应对内涝洪灾和水安全问题的能力却存在明显不足,无法有效缓解和改善城市水生态问题,呈日趋恶化之态。这主要归咎于传统城市工程管道式灰色排水基础设施、防洪规划和排水工程规划的落后及雨水资源合理利用意识的薄弱。我国传统城市排水基础设施采取的是工程式管道方式,依赖钢筋水泥现代技术建立起的保护模式,体现的是西方工业时期人力战胜自然的思维方式。然而,在城市高速发展的今天,这种忽略自然力量的思想,导致了滞后的城市排水系统无法应对越来越严重的城市暴雨灾况,暴露了我国传统城市排水系统存在建设之初的标准过低,改建成本巨大,以及对雨污混合污染问题的忽视等不足,内涝、污染、水环境等问题接踵而至。从相关规划编制来看,我国城市普遍缺少雨洪控制利用相关专项规划,仅在排水规划、防洪规划、环境保护规划等中有所涉及;在进行城市排水规划时,也没有确立雨水是资源以及要先合理利用再排放的指导思想。由此可见,我国城市的雨水资源利用意识薄弱,对天然雨水资源的利用率极低,不到 10%,大量雨水资源被直接排走,白白浪费,与我国水资源紧缺形成突出的矛盾面。城市水生态环境是一个综合问题,对城市整体的生态系统、人民生存、社会稳定、经济繁荣等有着重要的影响作用。我国城市水生态危机和城市建设模式的落后,正严重制约着我国经济发展,威胁着每个人的生存问题,引起国内学者的广泛关注。他们开始反思城市雨洪规划建设和管理模式,急切呼吁转变防洪减灾思路,与洪水为友,变废为宝,从过去单一控制转向综合管理洪水的生态型控制方法[8]。因此,在我国新型城镇化建设和水生态环境恶化的时代背景下,海绵城市作为人与自然和谐共存,发挥城市水生态服务功能,引导城市可持续发展的有效途径,被专业领域学者提出和推广,并成为国家和地方政府解决城市雨洪综合管理的指导方针和战略目标。海绵城市的基本内涵
我国《指南》中对海绵城市的概念进行明确定义: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。2.1 海绵城市的建设途径 海绵城市的发展趋势
4.1 海绵城市建设有利于解决城市水资源短缺问题 4.2 海绵城市建设有利于减少城市洪涝灾害 4.3 海绵城市建设有利于改善城市生态环境 4.4 对海绵城市的建议和总结
方案实施期为2015-2017年。其中包括至少1年的项目运营期。
一、城市基本情况
(一)自然地理和社会经济
自然地理情况重点分析区域地形、地貌、下垫面条件、河湖水系等。社会经济包括人口数量及结构、经济总量、产业结构、城市功能及分区等;介绍地方经济发展规划、城市总体规划定位等确定的试点地区发展目标和功能定位。
(二)降水、径流及洪涝特点
包括年降雨量、短历时降雨规律、径流特性、洪涝特性等。
(三)水资源状况
包括区域水资源总量及开发利用情况。
(四)水环境质量状况
包括现状水体水质、排污口分布、水源地分布等情况。
(五)现状工程体系及设施情况
包括供排水设施、排水防涝设施、水利设施、雨水调蓄利用设施等。
二、问题及需求分析
(一)存在问题
1.水安全方面:包括城市排水防涝、城市防洪、供水安全保障等。
2.水资源方面:城市水资源供需平衡及保护等。
3.水环境方面:城市水体污染问题、初期雨水面源污染、污水处理及再生利用、地下水超采问题等。
4.周边区域影响方面:城市周边区域河湖水系,防洪,水源涵养情况等。
(二)需求分析 1.拟重点解决的问题。
2.通过海绵城市建设解决存在问题的优势(经济、技术、管理等方面)。3.可能存在的风险。
三、“海绵城市”建设的目标和指标
(一)总体目标(此目标为申请中央补助资金及考核的基本依据)1.年径流总量控制率(不小于70%)2.排水防涝标准(按国家标准要求)3.城市防洪标准(按国家标准要求)
(二)具体指标
1.建成区内主要指标(根据实际情况适当增减)
(1)“渗、滞、蓄”:综合径流系数、可渗透地面面积比例、雨水调蓄标准(以mm降雨计)和雨水调蓄总容积、地下水埋深、天然水域面积保持程度等;(2)“净”:确定城区地表水体水质标准等;
(3)“用”:雨水利用量、替代城市供水比例、公共供水管网漏损率,污水再生利用率等;
(4)“排”:城市排水防涝标准,河湖水系防洪标准,雨水管渠排放标准,雨污分流比例等。
2.建成区外主要指标
(1)防洪标准:城市外部河湖水系防洪标准,海潮防御标准等;洪水位与雨水排放口衔接关系等;
(2)水源涵养:水源保护区比例、城市水源的供水保障率和水质达标率、地下水水位等。
四、技术路线
建设技术指标达到或优于国家相关技术规范,依据《海绵城市建设技术指南》有关要求,因地制宜,提出经济可行、技术合理的技术路线和实施方案。按照全面深化改革的总体要求,依据国家相关政策,提出完善制度机制,加强能力建设的措施。
五、建设任务
将海绵城市建设的总体目标、具体指标分解落实到城市水系统、园林绿地系统、道路交通系统、住宅小区等工程项目,并提出“渗、滞、蓄、净、用、排”等各项工程措施,明确各项措施可分担的雨水径流控制量;通过经济技术比
较,优化确定各项措施的工程规模。
(一)主要工程
1.城市建成区内主要工程:
(1)渗:建设绿色屋顶、可渗透路面、砂石地面和自然地面,以及透水性停车场和广场等;(2)滞:建设下凹式绿地、广场,植草沟、绿地滞留设施等;
(3)蓄:保护、恢复和改造城市建成区内河湖水域、湿地并加以利用,因地制宜建设雨水收集调蓄设施等。
(4)净:建设污水处理设施及管网,初期雨水处理设施,适当开展生态水循环及处理系统建设;在满足防洪和排水防涝安全的前提下,建设人工湿地,改造不透水的硬质铺砌河道、建设沿岸生态缓坡。
(5)用:按照“集散结合、就近处理、就地循环”的原则,建设污水现生利用设施;建设综合雨水利用设施等。更新改造使用年限超过50年、材质落后、漏损严重的老旧管网等。
(6)排:进行河道清淤,有条件的地区拓宽河道,开展城市河流湖泊整治,恢复天然河湖水系连通;新建地区严格实施雨污分流管网建设,老旧城区加快雨污分流管网改造;高标准建设雨水管网,加大截流倍流;加快易涝立交桥区、低洼积水点的排水设施提标改造等。
2.城市建成区外主要工程:
(1)防洪:因地制宜,建设防洪堤坝、涵闸,分洪和蓄滞洪设施等,构建完善的城市防洪体系;
(2)水源地建设与保护:加强水源地保护、应急备用水源地建设等;(3)水源涵养工程:水源涵养林、湿地、水源地水土流失综合治理等。
(二)建设项目和投资安排
将各项建设任务落实到具体建设项目,根据轻重缓急确定建设时序、建设期限。按照建筑红线内(绿色建筑小区)、公共部分的设施布局,以及工程投资建设主体的不同,将“渗、滞、蓄、净、用、排”的各项建设任务分解,测算工程规模和投资安排(填写附表)。
1.城市建成区内:
(1)建筑红线内(绿色建筑小区):工程类型、工程量、投资来源;市场化运作情况,政府提出的规模建设管控要求;投资来源等,相关投融资计划等。
(2)公共部分(可经营项目):工程类型、规模,运作模式,投资来源、收益来源,相关投融资计划等。
(3)公共部分(非经营项目):工程类型、规模,运作模式,投资来源,相关投融资计划等。
2.城市建成区外:
水利工程部分的工程量、投资来源、投资规模、相关投融资计划等。
(三)时间进度安排 2015-2017年进度安排计划,应包含至少1年的运营期。
六、预期效益分析可行性论证报告
在科学预测建设效果的基础上,分析试点在社会、经济、生态方面的预期效益等。效益分析应结合试点期目标和指标体系,尽量提出量化的预期效益。
七、主要示范内容
(一)规划建设管控制度
包括将海绵城市的建设要求落实到城市总规、控规和相关专项规划的制度,地块开发的规划建设管控制度等;
(二)制度机制
包括加强城市河湖水系的保护与管理、低影响开发控制和雨水调蓄利用、城市防洪和排水防涝应急管理、持续稳定投入等体制机制。
(三)技术标准及方法
包括形成的技术标准、方法、政策等。
(四)能力建设
包括建立城市暴雨预报预警体系,健全城市防洪和排水防涝应急预案体系,加强应急管理组织机构、人员队伍、抢险能力等。
五)规范的运作模式
包括政府与社会资本合作的运作模式等。
(六)费价与投融资制度
包括保障社会资本正常运营和合理收益的费价政策,财政补贴制度,中长期财政预算制度等。
(七)绩效考核与按效果付费制度
包括建立绩效考核制度和指标体系,按实施效果付费。
八、保障措施
(一)组织保障
组织机构、部门及职责分工、责任人员等。
(二)资金保障 资金需求总额及分预算,资金需求的计算方法。资金筹措情况,长效投入机制及资金来源,财政支持手段。
(三)融资机制保障
包括融资机制设计等。如采用PPP模式,还需包括PPP模式的投融资结构设计及政府社会资本合作的具体机制安排,采取PPP模式部分投资占项目总投资比例等。
(四)管理及制度保障
保障试点工作的相关制度措施等。
一、项目背景
二、规划内容
1完善海绵城市规划体系 2指导海绵城市设计体系 3规范海绵城市管理体系
三、规划范围
四、规划期限
五、规划依据
1法律法规 2相关规范标准 3相关规划
六、规划原则
1生态为本 2因地制宜 3统筹规划 4合理分区
七、规划目标
1提高城市水环境质量 2提高城市雨水资源化利用水平
3缓解城市内涝及提高应对超标降雨的能力 4优化城市用地空间
八、规划思路 第二部分 项目概况
一、城市概况
1城市区位 2自然条件 3社会经济 4水资源状况 5水环境状况 6水安全状况 7水生态状况
二、上位规划解读
第三部分 技术路线
第四部分 中心城区海绵城市建设指引
一、中心城区现状概况
1自然条件
2现状涉水工程体系及设施
二、主要问题分析
1水环境 2水安全 3水资源 4水生态
三、海绵城市建设需求分析
1拟重点解决的问题 2海绵城市建设对解决现状问题的优势
四、建设目标与指标
1水生态
年径流总量控制率 2水环境
地表水体水质达标率 雨水面源污染削减率 3水资源
与水资源利用率 污水再生利用率
4水安全
排水防涝标准
城市防洪标准 5制度建设
五、中心城区海棉系统建设格局
1自然生态本底分析 2大海绵系统建设格局 3生态保护策略
六、低影响开发雨水系统构建
1低影响开发雨水系统建设分区 2分区指标计算方法 3一级分区指标控制
4二级分区指标控制率及建设指引
七、水环境综合治理策略 1水环境污染成因分析 2水环境治理目标 3水环境综合治理策略 4水环境综合治理方案
减污方案:通过低影响开发建设模式,从源头着手削减污染产生
截污方案:完善中途管网收集系统,减少污染溢流频率
加快管网不完善地区管道建设工程,提高污水收集率
完善合流制管道截污工程,减少污水溢流频率
污水方案:通过建设生态净化和工程治污措施,加强末端治理能力
建设海绵驳岸
建设滨水生态湿地,改善水体水质环境
就地解决排水口初雨和污水溢流问题,缓解排水管网压力
优化污水处理厂运行水平,提高污水处理能力
控污方案:加大排污监管力度,严格限制偷排乱排行为
分散污染源整治
重点污染产业整治
违规排污企业整治
八、建设时序
1近期建设重点 2中远期建设重点
九、相关规划衔接建议
第五部分 分区海绵城市建设指引
1现状概况 地形地貌与水系现状
现状涉水工程设施情况
前期工作基础 2主要问题
水安全 水资源 水环境 水生态 3建设目标
4一级分区及指标分解 5二级分区及指标分解 6低影响开发设施规模估算
第六部分 重点项目设计指引
1低影响开发设施类型及其技术特点
透水铺装(适用性、优缺点)
下沉式绿地(适用性、优缺点)
生物滞留设施(适用性、优缺点)
湿塘(适用性、优缺点)
雨水湿地(适用性、优缺点)
蓄水池(适用性、优缺点)
雨水罐(适用性、优缺点)
植草沟(适用性、优缺点)
绿色屋顶(适用性、优缺点)2道路与广场
设计要点
雨水控制利用技术流程 3建筑与小区
设计要点
雨水控制利用技术流程 4山体与绿地
设计要点
雨水控制利用技术流程
第七部分 保障措施
1组织保障
成立海绵城市建设领导小组
明确部门工作职责 2融资机制保障
预算内资金安排
推进PPP融资模式
在经济迅猛发展的势头下, 人民生活质量水平得以不断提高, 截止到2015年的统计数据表明:当前我国城镇化率已达到61.2%, 城镇常住人口高达7.9亿。随着我国城市化水平的逐渐提高, 城市发生洪涝灾害的问题越来越突出, 尤其近年来城市雨水问题逐渐引起人们的关注, 很多城市面临着只要下雨就发生洪涝灾害, 如北京7·21暴雨灾害[1,2]。同时我国又是一个水资源严重缺乏的国家, 我国的降雨分布非常不均匀, 南方出现雨水多北方雨少, 夏季雨水多冬季少[3,4,5]。补充陆地上水源的一个重要方法就是降雨, 降雨的一部分渗入地下形成地下水, 一部分通过蒸发再次形成云, 但是随着城市的快速发展, 城市地面逐渐被水泥、沥青等防水材料覆盖, 阻断了雨水的自然循环过程, 雨水无法渗透到地下形成地下水, 当降雨的流量超过城市雨水管网的排水能力时就会导致洪涝灾害。
当前我国面临的关于自然水问题主要是城市发生洪涝灾害、雨水大量流失、居民用水产生污染等水资源安全问题[6,7]。这些问题开始促使人们思考城市水元素的解决方法, 解决城市水资源的问题刻不容缓, 2013年12月12日, 习近平在《中央城镇化工作会议》的讲话中强调:“提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来”。海绵城市的概念最初在2012年提出来, 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。海绵城市的生态建设理念在人们亟待需要解决城市水资源问题的情况提出来的。海绵城市强调的是尽量不要影响原有的生态环境, 从根本上减少雨水径流, 增加地下水补给量等。
本文通过对海绵城市的公园绿地设计的研究, 通过对公园绿地的设计目标、设计规划、设计方法三个方面来讨论, 得到海绵城市的绿地在调控雨水方面的优势和能力。公园作为城市中开发程度最高和利用率最高的区域, 在海绵城市建设中起着非常重要的作用[8]。如何在公园内进行有效的雨水管理, 充分利用雨水资源, 对我国海绵城市建设和解决城市洪涝灾害问题有着重大意义。
2 海绵城市公园绿地的设计研究
2.1 公园绿地设计目标
公园绿地具有天然独特的城市洪水吸收潜力, 但是根据目前我国城市发展的现状, 公园绿地并没有在吸收雨水方面占据主导角色, 而仅仅是起到了辅助作用。因此, 我们需要在有限的公园资源中发挥最大的作用。首先最重要的就是根据不同的地理位置、地理环境、气候条件、城市容量、人类需求等制定可行的现实目标[9]。如对于地处干燥, 水资源匮乏的城市, 应注重提高雨水的渗透能力, 提高雨水的储蓄, 降低地下水资源的短缺;对于地处湿润, 水资源丰富的城市, 应注重减小雨水的渗透能力, 提高雨水的引流作用, 尽量避免过量雨水下渗;对于洪涝灾害频发的地区, 应注重城市雨水的导流和下渗的共同作用来提高公园绿地的雨水调蓄能力;对于污染严重的地区应加强公园绿地的水质净化能力, 对城市雨水初期径流及生活污水进行截污处理。
针对公园绿地的设计目标, 主要从以下几个具体方面来实行:
首先是设计针对该城市所需要的雨水径流量的控制目标。提出海绵城市理念的初衷就是控制城市频发的洪涝灾害, 而由于城市特殊的结构导致雨水无法实现正常导流, 某时刻的雨水径流量会产生突发峰值, 因此在海绵城市建设的过程中, 有必要通过城市公园绿地来有效控制雨水径流量, 让暴雨在任何时刻都无法产生洪峰时段, 从而避免发生城市洪涝灾害[10,11]。根据自然水文循环理论, 对雨水径流量的控制并不是越多越好, 而是综合考虑周边汇水区的区域、规模和城市年均降水量, 采取有效措施, 以达到公园绿地雨水径流量的动态平衡。
其次是防止城市地下水质的污染。地下水是城市的生命线, 如果有害雨水通过某种途径进入地下水系统, 后果将不堪设想, 因此在设计海绵城市必须考虑防止水质的污染。而公园绿地就是有效的途径, 公园绿地就是一个天然的净化系统, 绿地中可种植许多抗污染的植物, 雨水通过植物庞大根系的吸收作用, 土壤的强大的过滤能力, 公园绿地可实现雨水的自然过滤, 保证水质的安全。
最后是可以充分利用雨水, 将雨水达到最大利用率。当前城市主要是以排水为主, 这样造成大量雨水的流失和浪费, 我们完全可以换个角度考虑, 通过有效手段实现雨水的储存, 在无雨季节利用存储的雨水来提高雨水的利用率。一方面促进雨水下渗, 补充地下水, 另一方面将雨季收集的雨水作为公园景观用水或居民生活用水, 实现雨水回用, 缓解旱季城市水资源短缺, 减轻降雨时城市雨水管网的压力。
2.2 公园体系设计规划
海绵城市体系的构建首先需要了解城市地势最低的地方及城市最常发生洪涝灾害的区域, 根据过去的水文资料和地理资料对城市地势最低的地方及城市最常发生洪涝灾害区域进行分析, 判定城市洪水来源, 从根本上解决城市内涝。
对于城市产生破坏性灾害的洪涝灾害一般都来源于城市外围的山体雨洪。暴雨在山体上停留时间很短, 雨水会沿山势而下, 水流冲击速度很大且流量很大, 如北京7·21的暴雨灾害最严重就位于多山的房山区。图1给出了传统城市的雨洪状况, 由于传统城市的水泥、沥青和防水建材无法对雨水进行吸收和缓冲, 导致洪水的冲击和内涝。图2给出了海绵城市的雨洪状况, 可以考虑在城市与山体之间设置具有对洪水起到缓冲和吸收的公园绿地, 也可以通过改造原有公园绿地来提高雨水的吸收能力, 充分发挥海绵城市的缓冲力与涵养力。
2.3 公园绿地设计方法
公园绿地的设计规模首先根据公园的服务半径, 结合周边其他绿地分布情况与汇水情况进行分析。首先, 根据公园绿地的具体位置, 设置周边社区的雨水汇聚区;其次, 根据公园绿地面积和周边社区的雨水汇聚区, 运用雨水流量表达式可以得出公园绿地需要下渗和净化的雨水总量。雨水流量表达式可表示为:
其中, α为雨水的径流系数, 根据城市土地性质划分, 防水地面的径流系数为0.7~0.9, 绿地径流系数为0.1~0.2;A为雨水流经面积;q为降雨量。
根据式 (1) 可知, 径流系数越大, 雨水流量越大;雨水流经面积越大, 雨水流量越大。可以根据不同的控制目标来计算得到不同的绿地规模和渗水参数。
对于控制城市中的雨水流量还可以通过设计不同的地形构型来实现。对于凹形地面, 可以设置雨水收纳池来将雨水存储起来;对于平坦地面, 一般设置排水沟和排水槽来排水或者收集雨水;对于凸形地面, 一般通过控制地面坡度来实现雨水的收集和控制。
不同的坡度产生的雨水径流量和流速随着地理坡度的变化而变化, 坡度越大, 雨水径流量先增大后减小再增大, 流速先快后慢再快;坡度越小, 雨水径流量先减小后增大再减小, 流速先慢后快再慢。因此, 坡度的变化存在一个临界值可以实现雨水径流量最小, 流速最慢, 这个值为26°~30°[12]。凸形地面坡度的设计方法主要为:设定临界值坡度, 降低雨水径流量和流速;在雨水流经地方设置障碍物, 可以选择一些防水材料或者种植一些耐水植物来减缓雨水冲刷;将坡地改造成台地可以有效降低径流量和流速。
3 结语
6月底至7月初的持续强降雨,让武汉市成为内涝重灾区。
“虽说今年的降雨强度超过往年,但一些道路的积水确实比以往退得快了。”武汉大学水研究院常务副院长伍新木对《支点》记者说。
相对往年雨季的全民吐槽,武汉大学这个著名“看海”之地渍水缓解了很多,而一些边远城区受灾却更重。
这轮降雨已达百年一遇标准,内涝城市也不止武汉一地,至7月底,全国有近百座城市深受渍水之困。这种情势大大刺激了全国范围内的“海绵城市”建设。
如今,全国已有30个城市进入中央财政支持的海绵城市试点范围,还有更多地方政府借助PPP模式开工建设海绵城市项目。
从“灰色”到“绿色”
“城市是门科学,像人体一样有经络、脉搏、肌理,如果不科学地对待它,它会生病的。”著名建筑学家梁思成的这句话,点出了海绵城市建设的精髓。
2013年,伍新木受邀去英国考察。在英国中部,著名国际建筑设计公司Gensler设计的一座物流分拣基地,让他叹为观止。
这座顶盖完全封闭的建筑占地20万平方米,面积相当于两个武汉火车站。奇妙的是,它在不依靠外界自来水系统的情况下,能实现水源的自给自足。
秘密在于,该基地有套隐蔽在地面的雨水再利用系统,可把降水收集起来用于冲刷厕所、洗脸、洗澡,废水经处理后可循环使用。
不过,对人类而言,一座建筑实在是太小了。我们的“野心”,是在更大范围内,让雨水得到更好的管理,特别是在现代城市里。
2011年3月,中国海绵城市倡导者刘波,参与撰写全国政协十一届四次会议第297号提案《科学利用与管理城市水资源的对策建议》,在全国首次提出海绵城市建设思路及系统解决方案。
刘波是湖南常德人,2006年3月担任常德市欧盟亚洲环境支持项目联络办公室中方协调员。赴欧盟考察时,他首次接触到了海绵城市这一概念。
“海绵城市是一个借用物理现象比喻的概念,指城市应当像海绵一样,发挥建筑、道路和绿地等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释功能,实现雨水自然积存、渗透、净化的发展方式。”刘波对《支点》记者说。
7月初强降雨中,发生内涝的南方城市很多。7月2日,一场130毫米雨量的降雨袭击了刘波的家乡常德,造成多处路段内涝积水,城区交通混乱。
“与国内绝大部分城市一样,常德过去一直走大规模开发的老路,重视路面硬化。每逢大雨,往往依靠管渠、泵站排水,追求‘快速排净’,结果逢雨必涝、旱涝急转,因为强降水不可能完全通过管道排出。”在刘波看来,海绵城市要反思“灰色”建设理念,提倡“绿色+灰色”。“绿色”是环保、生态手段,“灰色”指围湖造田、路面硬化的大规模开发模式。
比如,通过屋面雨水积蓄系统将雨水简单处理,用作厕所冲洗和庭院浇洒;恢复原有河湖、湿地、民间坑塘等自然“海绵体”……这都是绿色方式。
2013年12月,习近平总书记在中央城镇化工作会议的讲话中强调:“提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑利用更多自然力量排水,建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市。”
中央明确提出建设“海绵城市”,让刘波无比欣喜。一年后,随着住建部印发《海绵城市建设技术指南(试行)》,标志着海绵城市从技术上“落地”。
伍新木对海绵城市建设理念亦表示认同,“它契合了现在国内城市发展新阶段,是社会和老百姓的自然需求——要有高楼、宽阔马路的阶段已经过去了,现在人们更注重城市的生活品质,不希望一下雨就发大水,连地铁也坐不了。”
各地兴起“海绵热”
近年来,全国各地争抢海绵城市建设试点,中央资金补贴政策也起到了很大作用。
从2015年开始,国务院先后开放两批海绵城市建设试点,试点城市能获得中央财政补贴:直辖市每年6亿元,省会城市每年5亿元,其他城市每年4亿元,连补3年。
去年4月,在财政部、住建部、水利部联合开展的第一批海绵城市建设试点评审中,全国600多个城市有130多个城市制定了海绵城市建设方案,江苏、安徽、辽宁等省还专门印发了指导意见,要求在全省范围内全面推进海绵城市建设。
“在试点城市数量上,国家初步想法只有六七个城市,但是第一次申报城市就有上百个。”北京建筑大学教授车伍说。
34个城市进入第一批初选名单,最终武汉、常德、镇江、嘉兴、重庆等16个城市列入试点。
今年,第二批海绵城市试点再次启动。根据要求,各个城市在海绵城市建设上总体思路是否清晰、地方政府的重视程度、项目可行性以及投融资模式的创新性,都决定着哪些城市能成为试点城市。
4月22日,经过严格的竞争性评审,第二批海绵城市建设试点城市名单公布,北京、上海、天津、福州等14座城市入围。
至此,全国已有30座城市开展海绵城市建设试点。据不完全统计,2016年,济南、成都、池州、遂宁等近20个城市总投资达2671亿元,总项目量达到2052个。
不过,与海绵城市建设动辄需要百亿元规模的资金相比,中央财政补贴显得杯水车薪。而PPP模式(公共私营合作制)则是重要的补充方式。
海绵城市建设环节,主要分为渗、滞、蓄、净、用、排:“渗”是通过土壤渗透雨水;“蓄”是使降雨得到自然散落;“滞”是延缓短时间内形成的雨水径流量;“净”是通过土壤渗透、植被、绿地系统等净化水质;“用”是加强雨水资源的可循环利用;“排”是降雨过多时,通过生态措施和工程措施将其排出。
“渗、滞环节更适宜国家和地方财政补贴倾斜,蓄、净、用、排4个环节,则适合社会资本以PPP模式进入。”博天环境集团高级副总裁李璐说。
nlc202309090953
海绵城市建设并不带来直接投资回报。李璐建议,将有些盈利性项目打包进来,“比如加入土地开发、旧城改造等开发项目,这样既能实现总体目标,也能提升开发区域基础设施和商业吸引力,实现良性循环。”
在济南市公布的首批PPP项目中,济南市城区河道生态治理一期工程、西圩子壕河系生态综合治理工程、大明湖兴隆片区内河水系综合整治及水源涵养工程等6个项目,均属海绵城市建设项目,当地便尝试了“打包招商”。
与单个项目分别招商相比,将多个项目捆绑在一起,能避免投资者“挑肥拣瘦”,也能产生规模经济效益,增强项目吸引力。此外,在设备采购、维护等方面降低成本,进而降低政府污水处理支出,减轻财政负担。
巨大的“海绵蛋糕”
海绵城市建设,使城市基础设施建设从过去的“将就”到现在的“精致”,为规划设计、工程材料、软件应用等各领域企业带来了巨大商机。
“海绵城市并非全新概念,综合吸水、蓄水、渗水、净水、用水和排水的城市建设理念也一直在开展,只是现在用海绵城市这个概念来开展相关工作。”北京太比雅科技股份有限公司(以下简称“太比雅”)总经理唐宗仁对《支点》记者说。
太比雅成立于2000年,是一家致力于智慧水利水务、海绵城市建设等方面的规划咨询、软件开发与系统集成企业。今年5月24日,太比雅董事长刘炳义向母校武汉大学捐赠1000万元,成立了武汉大学太比雅海绵城市工程研究中心。
海绵城市建设分为规划设计、工程计算、成果评估及运行维护阶段,而太比雅核心产品为“海绵城市监测评估管理平台”,为各阶段提供信息化服务。
“海绵城市建设中,工程和设施规划一般是根据经验和历史资料来确定的,现在可通过‘ 海绵城市监测评估管理平台’对应的模型,依据降雨、水系、地形、土地利用和排水管网等信息,对工程的位置和工程量进行论证,以使海绵工程建设能够与实际情况更吻合。”唐宗仁说。
城市内涝预警是很多人关心的话题。目前,太比雅已为4个城市提供了海绵城市信息化服务。基于“海绵城市监测评估管理平台”整体排水模型,可以整合空间信息、土地利用信息、管网信息和实时监测的水位、雨量、水质、流量等信息,实现城区渍水积水情况的监测和预报,为管理部门提前发布预警提供支持。
除信息化服务外,新型建筑材料也是一块“香饽饽”。
这个汛期,雨水频频光顾北京,但位于海淀公园北侧的中关村国家自主创新示范中心却从未出现大面积积水,雨水很快就通过透水砖入渗。
这得益于北京仁创科技集团有限公司开发的透水砖。这种透水砖具有保水功能的同时还接通地气,降低城市热岛效应,给大地换上一层“会呼吸”的皮肤。
仁创科技还为中关村展示中心绿地设计了近万立方米的硅砂雨水池蓄存雨水。收集、净化、储存的雨水可用于绿地浇灌、广场冲洗,得以循环利用。
此外,更大的投资机遇体现在“城市的良心”——综合地下管廊方面。
我国城市管网建设增速慢、管龄较高,且管网质量普遍低于国际水平。不完全统计,A股市场上,涉及地下管廊和城市管网等相关业务领域的公司就有数家,包括青龙管业、金洲管道、纳川股份、隧道股份、国统股份、数字政通等。
去年10月,国务院发布的《关于推进海绵城市建设的指导意见》为海绵城市建设制定了路线图:2020年前,将有6000-8000平方公里的面积需要建设,投资需1.14万亿-1.52万亿元。对企业而言,这是块无比巨大的“蛋糕”。
“海绵城市建设涵盖排水防涝设施、城镇污水管网建设、雨污分流改造、雨水收集利用设施、污水再生利用领域,都能为企业创造盈利空间。”刘波说。
现实风险需要重视
现实层面,想从海绵城市建设中掘金,依然有一系列难题。无论在政府层面还是企业层面,海绵城市建设都存在人才匮乏的现象。
“国外大学水敏性城市设计专业针对的就是海绵城市建设,而国内城市设计还没有细分到这一领域。”刘波说,且在整体规划这块蛋糕中,民营企业分到的部分并不多。
上市公司铁汉生态旗下海绵城市与水环境规划所所长姜卫星告诉《支点》记者,目前海绵城市规划层面,依旧以“既当评估项目裁判员,又当项目投标运动员”的体制内设计院为主,民营企业只有与他们形成投标“综合体”才能分包到部分业务。
“不过,新型建筑材料、管廊设备等属于市场化板块,这部分适合民营企业进入。而海绵城市信息化业务,更是过去体制内设计院不太擅长的板块,民营企业有着很大的盈利空间。”姜卫星说。
政策层面“难于一盘棋”,也给海绵城市建设带来难点。
“海绵城市需要住建、水利、农业、交通等所有涉水部门都做到位,才能发挥效用。在‘九龙治水’管理体制下,每个部门都会从自己角度出发。”姜卫星说。
协同作战在实践中却并不容易,问题症结在于“部门利益冲突”。
北京大学景观设计学研究院曾在2007年做过北京区域水系统分析,发现北京城市绿化带高出城市地表面,这样虽然可以保护绿化苗木,但会使绿地损失排洪蓄水功能,埋下隐患。研究院建议北京把绿地打开,但受到绿化部门的巨大阻碍。
类似部门利益冲突,也给市场主体带来了不少难处。而各部门之间信息不公开,也给海绵城市建设增加了更大困难。
“海绵城市建设要进行精准技术评估,这要以各部门数据资料为依据,但这些资料在大多数城市都是不公开或需购买的。国有企业获取资料可能相对便利,民营企业进入时会遇到不可估量的阻力。”姜卫星说。
相对于企业面临的难处,姜卫星更担心政府层面的“过火”。
目前,德国耶拿地下综合管廊、日本日比谷地下管廊成为海绵城市典型案例,但姜卫星表示,欧美日其实只有屈指可数的几个城市建立了这种豪华型地下设施。
“有些行业专家将这些案例包装为国外的普遍性现象,这种夸大其实是希望承接课题研究的市场性目的,而非专业性分析。”姜卫星说。
基于这一判断,姜卫星建议海绵城市建设要因地制宜、量力而行,先把基础的给排水管道、污水处理厂建好,再根据城市规模、当地气候状况及经济情况,制定海绵城市投资建设标准。
“与各地都以百年一遇的降水量标准进行海绵城市建设相比,我觉得加强实时监控、灾害预警方面的投入更有紧迫性和现实意义。”姜卫星说。
伍新木也同意这种观点,“海绵城市不能只看技术上的可行性,还要评估经济性。不能为了赶上政策东风而‘一窝蜂’高标准投入。”
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