海绵城市与园林(精选8篇)
转型换档是大背景,去库存是新形势,未料一二线城市房价暴涨;行业层面,海绵城市每平方公里投资过亿,总共拉动投资有望超过1.2万亿元,开放式小区讨论的余音还在绕梁,住建部发文要求综合管廊建设采取周报制度。这些看似不着边际的事件(还有PPP、垂直园林建筑等)背后,有着怎样深刻的联系,中央布的是怎样一个大局?企业层面,按照行业的一般特征,将海绵城市业务内容分为规划、设计、设备、材料(建材)、施工、运营、模拟、投融资和综合类(参与三项以上),对初步调研的企业进行分类统计,超一半省份没有专门从事海绵城市建设的企业,这背后有多大的企业机会和个人机会?本文将逐一给出观点。
一、海绵城市建设之建设内容
什么是海绵城市?
海绵城市,是比喻城市能够像海绵一样,下雨时吸收、存蓄、渗透、净化雨水,补充地下水、调节水循环。在干旱缺水时,将蓄存的水“释放”并加以利用。从而让水在城市中的迁移活动更加“自然”。海绵城市在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”。
海绵城市示意图海绵城市核心理念是“低影响开发”
海绵城市核心理念是“低影响开发”(Low Impact Development,LID)或低影响设计(Low Impact Design,LID),是指在场地开发过程中采用源头、分散式措施维持场地开发前的水文特征,其核心是维持场地开发前后水文特征不变,包括径流总量、峰值流量、峰现时间等。简单来说,海绵城市就是在城市建设过程中,尽量模拟原有的自然生态水循环模式,削峰补枯,从传统“人定胜天”开发模式转向新型的“天人合一”的生态文明开发模式。海绵城市建设并不存在技术障碍,以目前技术水平完全可以实现。
海绵城市雨水生态循环图 我国大多数城市土地开发强度普遍较大,仅在场地采用分散式源头削减措施,难以实现开发前后径流总量和峰值流量等维持基本不变,所以还必须借助于中途、末端等综合措施,来实现开发后水文特征接近于开发前的目标。“海绵城市”核心在“海绵孔”和“海绵孔”之间通道,还原到城市建设中就是城市中的各个调蓄水设施和给排水系统。海绵城市核心调蓄水方式包括入渗、蒸发、滞留、蓄集等,采用的基本设施有生物滞留带、绿色屋顶、植草沟、雨水花园、储水池等。
”海绵城市“开发建设是一个立体的系统工程
传统的城市建设过程中,对于水的考虑主要围绕着“给水”和“排水”两个环节,在一定程度上其设计规划是线性和平面的,但正如海绵是三维立体的,“海绵城市”的规划建设自然也是立体工程。虽然“海绵城市”概念提出针对的是城市的“水”问题,但由于水本身涉及到生产生活的各个方面,“海绵城市”的开发建设注定是一个立体的系统工程。根据《海绵城市建设技术指南》,海绵城市建设涉及到城市水系、绿地系统、排水防涝、道路交通等多领域规划,同时需要政府规划、排水、道路、园林、交通等部门与地产项目业主之间协调合作,以及排水、园林、道路、交通、建筑等多专业领域协作。城市改造建设牵一发而动全身,一般周期又相对较长,这就决定了海绵城市的建设需要详尽合理的顶层设计。
海绵城市-低影响开发雨水系统构建途径示意图
海绵城市示范区总体建设技术路线框架
海绵城市建设和地下综合管廊建设互为补充
海绵城市建设和地下综合管廊建设互相补充,是新型城镇化建设的重要内容。地下综合管廊是重要市政管线(供水、热力、电力、通信、广播电视、燃气、排水等)的公共隧道,旨在提高城市在供排水等公共服务领域的综合负载能力。海绵城市建设重在低影响开发(LID)雨水系统,通过源头分散、储存的方式,降低地下管廊排水负担。二者互相补充,可有效提高城市排水负载能力。海绵城市建设与地下综合管廊建设均涉及对地下排水系统的改建,均属稳增长、惠民生的“有效投资”,未来有望常态化,成为基建投资稳增长的最重要方向。
海绵城市设计趋势一:
弹性城市和垂直园林建筑建筑是城市最基础的细胞,如果建筑对雨水能呈现海绵特性,那么城市离“海绵”也就不远了。这里需要引进弹性城市和园林建筑的设计理念。一是引入弹性城市的设计理念。弹性城市(Resilientcity)是目前国际上非常流行的概念。所谓弹性城市,是指城市能够准备、响应特定的多重威胁并从中恢复,并将其对公共安全健康和经济的影响降至最低的能力。联合国建议打造“弹性城市”应对自然灾害,城市必须在制定低碳可持续发展路线的同时,采取措施提高其弹性应对的能力。二是结合园林设计的理念。如果把中水和雨水在建筑中的充分综合利用,就可以把整个园林搬到建筑上去,即垂直园林建筑。这种建筑整体上呈现出海绵状态,能将雨水充分收集利用,实现中水回用,排到自然界中的水体污染物几乎等于零,所有的营养素都能在建筑内循环利用,并且绿色植物还能够固定二氧化碳。如果城市广泛推广垂直园林建筑,不仅可显著减少地表水径流量,而且会营造出一个非常美妙而且可以四季变化的城市景观。
海绵城市设计趋势二:
海绵社区结合水景观再造海绵建筑推而广之就是海绵社区。快速城镇化到来之前,我国许多地方曾经有过良好的城市水景观被称之为“山水城市”,当代城市规划师应该传承历史文化,回归社区魅力,增加社区的凝聚力。通过由下而上的再设计,将社区水的循环利用和景观化、人性化相融和,并结合特定的历史文化,开展海绵社区建设。
海绵城市设计趋势三: 海绵城市建设智慧化海绵城市建设可以与国家正在开展的智慧城市建设试点工作相结合,实现海绵城市的智慧化,重点放在社会效益和生态效益显著的领域,以及灾害应对领域。智慧化的海绵城市建设,能够结合物联网、云计算、大数据等信息技术手段,使原来非常困难的监控参量,变得容易实现。未来,我们将实现智慧排水和雨水收集,对管网堵塞采用在线监测并实时反应;通过智慧水循环利用,可以达到减少碳排放、节约水资源的目的;通过遥感技术对城市地表水污染总体情况进行实时监测;通过暴雨预警与水系统智慧反应,及时了解分路段积水情况,实现对地表径流量的实时监测,并快速做出反应;通过集中和分散相结合的智慧水污染控制与治理,实现雨水及再生水的循环利用等等。此外,建筑智慧化方面,可以通过公共建筑水耗在线监测,显示公共建筑水耗、能耗的排名情况。根据试点城市调查,建筑单位面积水耗最高和最低相差十倍之多,有的建筑由于设计和运维问题,水管出现了严重的漏损,这些缺陷都可以通过公共建筑水耗在线监测系统诊断出来。将水耗情况在媒体进行公开排名,有助于建筑管理和产权单位清楚的认识水耗情况,主管部门可以要求对水耗最高的建筑进行强制性改造,明确控制性指标性和针对性措施,从而推动整个城市的水循环利用和用水效率得到提升。在这方面,新西兰和澳大利亚做的非常好,低影响雨水设计系统通过数字模型和信息化技术的精细化管理,能够把GIS、云计算这些技术落实到位,并将其作为一种手段,使海绵城市智慧起来。
二、海绵城市建设之市场规模
海绵城市全国性市场形成才刚开始
海绵城市建设效益突出,具备全国推广潜力。海绵城市对于北方城市将主要起到“止涝济旱”,防止地面沉降、地下水漏斗的作用。对于降水量较大的南方城市,则主要起到防灾减害,分化利用的作用。预计在400毫米等降水量线以南城市(涵盖我国城市数量90%以上)将作建设海绵城市的强制性要求。当前全国658个城市中仅有130多个城市制定了海绵城市建设规划,全国性市场形成才刚开始!
海绵城市每平方公里投资过亿
据测算,建设下凹式绿地、透水铺装、绿色屋顶等“绿色投资”每平方公里投资需求约在3000~5000万元。新城建设将加入管线建设等基建内容,整体投资需求每平方公里在1亿元以上。按照国务院设定目标,海绵城市不仅在新城建设中将起到吸纳雨水,综合利用的作用,还将在旧城改造,推动水环境综合治理中扮演重要角色。旧城改造难度大,与原系统兼容性要求高,设计复杂。单位投资将超过新城建设。整体而言,海绵城市每平方公里投资将超过1亿元,达到1.5亿左右。
海绵城市市场规模测算一:
据国泰君安预测,根据国家近期提出海绵城市75号文要求,657 个城市在2020 年全面完成任务——即不低于20%的海绵城市建设任务。按照海绵城市建设导则,海绵城市每平方公里建设投资成本在1.5-1.9 亿元之间,全国657 个城市如果都要在2020 年完成任务,整体投资接近10 万亿元。海绵城市市场规模测算二:据住建部城建司副司长章林伟估算,海绵城市总的建设成本大概在1.6亿-1.8亿元/平方公里。2013年我国城市建成区面积已达到47855.28平方公里,近5年来一直保持约5%的增长率,依据2020年城市建成区20%以上的面积要达到目标要求,由此可得,2020年我国海绵城市建设投资规模至少需达2万亿(47855.28*(1+5%)7*20%*1.6)。据悉,首批16个城市的国家级“海绵城市”试点城市已公开的数据显示,16个城市公开计划投资已达1359.23亿元。在海绵城市建设试点方面,中央财政对16个试点城市的专项资金补助目前在200亿元左右,未来有望扩大试点并加大补助预算。仅16个试点城市,已披露的未来三年投资额已近1200亿元。其中,湖南常德未来三年计划投资高达266亿元,山东济南计划投资148.75亿元。16个城市平均每个城市投资额71.6亿元。试点面积约400平方公里,平均每平方公里投资额高达2.8亿元。我国共有332个地级行政区,若海绵城市建设试点铺开,保守假设每个地级市未来投资60亿元建设海绵城市,则未来3-5年,全国海绵城市建设投资总额将至少高达2万亿。市场规模测算二:16个试点海绵城市投资规划统计
市场规模测算二:16个试点城市试点面积和试点区域海绵城市
市场规模测算三:根据公布的2015年海绵城市建设试点名单,按照“一定3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“的补贴政策,仅试点城市未来三年的补贴约为(6*1+5*4+4*11)*3=210亿元,如采用PPP模式达到一定比例的,上述补助基数奖励10%,最高可至231亿元。从现有公开信息可以看到,目前16个试点城市2015年到2017年拟投资金额将达到1300亿元左右,每个城市平均投资约83亿元。2013年开始,李克强总理明确提出新型城镇化战略,旧城改造和新城建设并重。即使不考虑新城镇建设的增量投资,一旦海绵城市建设由试点推广到全面铺开,假定过去三年中出现内涝的300多个城市中一半需要进行海绵城市改造,按照每个海绵城市83亿元投资额估算,总共拉动投资有望超过1.2万亿元。海绵城市建设投资既是补旧债,又是启新程,当下中国经济面临下行压力,这种类型的基础设施建设投资将尤其被政府重视。
海绵城市的投资构成
以安徽省池州市海绵城市试点建设项目为例,未来三年规划相关项目共117个,总投资约221.6亿元,包括道路交通海绵城市系统、园林绿地系统、建筑小区系统、水生态及水安全系统、能力保障系统5大类,全方位打造城市水环境整体解决方案。从投资金额看,建筑小区系统投资金额最多。
海绵城市投资带动作用
(一)除海绵城市-低影响开发雨水系统的投资之外,海绵城市所必需配合的传统排水管网的改造、水体生态修复等都是动辄数亿级别的投入。有城市曾做过测算,仅现有排水管网改造,每平方公里大致需要1亿元投资。水体生态修复也耗资巨大。例如,江苏宜兴对城区西氿湖进行的生态修复,计划投资10亿元。此外,在中央政策扶持和地方政府政绩驱动之下,海绵城市建设与全国城市地下综合管廊、棚户区、危房改造有机结合,将掀起新型城镇化和生态文明建设。
海绵城市投资带动作用
(二)海绵城市建设将带来我国绿色技术创新,我国工程设计界长期以来沿用灰色排水方案,造成城乡社区大量的硬化地面,生态环境受到破坏。实施海绵城市技术以后,新的技术规范和技术体系将逐步建立。社会资本被引导到绿色科技领域投资,大量的企业创新转型,相应的产业技术装备也会跟进,形成新的绿色产业链,带动就业及经济增长。另外,海绵城市建设也将在我国节能减排领域发挥关键性的作用,并带动产业转型,绿色生态产业将成为我国的支柱产业。以北京市为例,北京市现有2万多个社区,假设每个社区投资500万元进行生态修复,仅北京市的投资就是一个很大的数字。有专家估计,我国城乡生态修复领域的投资,将从最初的几千亿元发展到成熟期的数万亿元,市场规模庞大,生态工业体系将得到完善。
三、海绵城市建设之掘金方向
海绵城市涉及上下游多个行业
海绵城市要求构建低影响开发的先进雨水系统,包括从前端的对城市原有生态系统的保护和生态恢复,中端的低影响开发建造多种雨水系统组件,如透水性铺装、绿色屋顶、植被覆盖、雨水蓄水池、下渗装臵、雨水管道等,到后端的污水污泥处臵,涉及包括生态修复、园林绿化、绿色建材、管网建设与运营、智慧城市与物联网技术、污水污泥处理等多个行业,投资巨大,将拉动新一轮城市建设的热潮。
海绵城市受益领域
海绵城市建设是立体的系统工程,从设计施工到运营维护涉及到多部门多领域,市场也将会让多个领域受益。对于长期的系统工程,首先获益的将是具备相当实力的城市规划设计公司。事实上,第一批海绵城市试点申报过程中,部分实力雄厚设计院通过申报方案的设计已经中获得了不菲的收入。
掘金海绵城市之建筑建材
1.建筑路面。海绵城市的建设过程中对建筑建材的需求最大,据相关专家估计,海绵城市建设的过程本质上是过去城市化建设的“升级版”,住建部印发的《海绵城市建设技术指南》中明确了对海绵城市建设过程中建筑与小区建设进行了详细规定,要求建筑屋面和小区路面径流雨水能通过相关设施进行有组织的汇流与转输。这一规定将使特殊建筑屋面、绿色建材的需求大幅增加,业务已涉及该领域的企业将直接利好。
2.城市工程。国务院办公厅下发《关于推进海绵城市建设的指导意见》中明确提出,人民政府是推进海绵城市建设的主体,要从城市规划层面上对新老城区区别推进海绵城市建设。由此,从事水务工程,具有城市综合工程经验的企业有望受益。
掘金海绵城市之水处理
海绵城市对污水净化要求很高,而我国现阶段水污染严重,城市污水中含有大量氮、硫、磷等物质,易造成水体富营养化,形成恶臭水质。在海绵城市建设会增加城市雨水的留存,这些留存的水如不能得到很好的净化处理,将造成很大的城市污染。海绵城市的构建,将对雨水回收系统、净化系统、供排水系统产生大量需求,相关企业将受益。
掘金海绵城市之地下管网
海绵城市建设将大量地表径流转至地下,大大增加了地下水流量,需要在地下铺设大量管道,原先落后的地下管网系统难以适应地下水流量的大幅增加。雨水在地下的分散过程中将提高对地下管道、管材及设备的需求,布局立足于综合管廊工程、管网材料及设备制造的企业。
掘金海绵城市之园林产业
海绵城市建设强调回归自然,加大园林建设,园林设计过程中需要改良增强土壤渗透性能、选择适宜乡土植物和耐淹植物等方法,避免植物受到长时间浸泡而影响正常生长,影响景观效果。建设海绵城市过程中需对城市内部已有湿地、山体进行扩建、复建,为了维持城市生态空间的比例,需要建设一系列人工湿地、生态公园等设施,将极大程度地使涉足园林修建、生态设计的园林企业受益。
掘金海绵城市之智慧海绵
信息化管控平台在建设中有重要地位。立足城市规划实践,海绵城市建设的首要阶段就需要对现有规划进行海绵评估,评估数据需用于对新一轮规划的前置性参考文本和专项规划,后续形成的大量数据也将用于实现海绵城市的常态化建设,包括对城市高程信息、水文气象条件、城市排水设施和雨水利用设施进行动态信息管理和监控,进而得出海绵城市建设中的方法、技术指南和相关费用效益。信息化管控平台将在海绵城市建设中具有良好的运用前景。
四、海绵城市建设之竞争态势
超一半省份没有专门从事海绵城市建设的企业
截至2015年8月,从事海绵城市建设的企业总数约为84家,覆盖我国48.4%的省(市、区),超过一半的省份基本没有专门从事海绵城市建设的企业。其中海绵城市建设企业数量位居前5的省(市、区)依次是江苏、广东、北京、上海和山东,占行业企业数的比例分别为22.6%,19.0%,17.9%,16.7和6.0%,前5个地区的累计总和约占行业总量82.2%。
海绵城市从业企业涉及的业务数量分析
按照行业的一般特征,将海绵城市业务内容分为规划、设计、设备、材料(建材)、施工、运营、模拟、投融资和综合类(参与三项以上),对初步调研的企业进行分类统计。84家初步统计的企业当中,通过对从事的业务数量分析,81.0%以上都能够承担三项以上的业务能力,承担一项的主要是材料(建材)和模拟;承担两项的主要是设备、施工等。
海绵城市从业企业涉及的业务领域分析
从单项业务分析来看,规划、运营和投融资领域的专业企业目前没有。由于海绵城市规划具有跨学科、跨专业的特点,涉及空间规划、市政排水、园林绿化和生态环境等专业。因此,传统的城市(乡)规划设计院、水利规划设计院、市政设计院和景观设计院等涉及城市排水领域,但是,从事雨水综合利用规划的专业人员较少。运营需要有稳定的市场和有效的盈利模式,才可能促进市场化的公司发展,特别是私营部门的参与,当前,海绵城市正处于培育阶段,运营即便要开发,主要还是依托公共部门。而投融资领域专业企业的空白,主要是行业处于培育期,但不排除有相关的融资机构正在考虑这一新兴市场。而海绵城市工程设计、设备和施工类的企业占总调研企业数83.3%以上。从事城市雨洪模拟的企业有两家(北京、上海),其中北京HY企业有雨水排水模块的开发,而上海WB企业则能够为城市提供区域性商业化的雨洪风险预报服务。从事海绵城市材料(主要指建材),约占11.9%,企业数量与分布均分散和有限。
海绵城市供需矛盾严重不平衡
经估算,2013年,7个省(区)份洪涝直接经济损失超过当地GDP的1%,包括海南(2.05%)、江西(1.66%)、广西(1.38%)、吉林(1.30%)、甘肃(1.17%)、四川(1.12%)和湖南(1.08%),而安徽接近1%(0.91%)。海绵城市行业可认为是传统城市市政排水行业的子领域,行业产能和规模占城市排水行业总量的比例微乎其微。有限的产能主要集中在北京、上海、广东和山东等地,其中东北、华中和西部(包括西南)严重空缺。我国城市雨洪灾害空间分布极为不均衡,主要集中在华东、华中、华南和中西部地区,其中华北和东北同样存在较高的城市雨洪风险。将产能和洪涝分布对比可见,以江西、湖北为代表的中部地区供需矛盾严重不平衡。
五、海绵城市建设之PPP模式
PPP模式将会大规模应用于海绵城市建设
由于海绵城市的建设涉及的资金规模大,以及国家对PPP模式的政策补助,可以预见PPP模式将会大规模应用于海绵城市建设过程中,而项目本身的复杂性又要求PPP项目公司有强大的统筹、协调和规划能力。这几方面的特性将会使有雄厚的资金实力、同时又具有相当市政项目施工经验的城市规划设计公司成为PPP项目合营公司的热门之选。
海绵城市将成为未来环保PPP领域的最重要模式之一
财政部鼓励海绵城市的建设采用PPP模式,新型城市化建设的整体战略,一个地区的海绵城市建设方案将是经过系统设计的城市水资源整体利用方案,包括雨水利用系统、排水管网系统、污水处理系统、水环境监测系统的提标改造或建设运营等,因此我们认为海绵城市将成为未来环保PPP领域的最重要模式之一。DBFO(设计-建造-融资-运营)是其常见商业模式。此外还有ROT(改建-运营-移交)、BOT(建设-运营-移交)等模式相结合。项目收入一般由项目运营收益、政府购买及财政补贴三部分构成。其中运营收益将受政府特许经营权的保障;政府购买费将列入政府跨财务预算,其支付的费用所形成的回报率按合同约定执行,通过人大代表会议审核
海绵城市PPP项目DBFO模式示意图
DBFO(设计-建造-融资-运营),由社会投资人负责项目的设计、投融资、建设、运营、期满移交等相关工作。①项目参与公司和试点城市当地政府授权部门联合建立PPP项目特许经营公司,并负责相关管理,具体工程建设招标及建成后运营;②政府在运营期开始后依据绩效考核标准进行付费;③合作期满,项目资产使用权和经营权按约定方式移交至政府指定机构,或委托项目公司继续运营。
六、海绵城市建设之趋势前瞻
海绵城市项目进展处在初级阶段
目前海绵城市项目进展处在初级阶段,国家支持PPP 模式在海绵城市中的运用。根据16 个试点城市工作会议(武汉召开),16 个试点城市目前进展大多数还处在项目规划以及小尺度项目建设阶段。对于试点城市,国家已经提出重要奖励要求,即采取PPP 社会资本合作模式的项目、国家给予10%的资金奖励。从16 个试点城市的中期工作汇报情况来看,所有试点城市对PPP 运作尚未有实质性成果,有的城市还没有思路,有的城市仅有1-2 个项目马上开始招标。因此2015 年4 季度投资机会预计不会太大。但是在4 季度还有不到3 个月的时间里,所有关心投资和基础设施建设领域的机构一定在思考75 号文带来的影响、以及自身如何介入海绵城市投资方向。
海绵城市建设资金来源尚处探索阶段
号文中最核心内容之一是第9条“创新建设运营机制”,即要和以往运营机制有所不同。此前污水处理领域执行的是单个项目,采取的模式是BOT、TOT 等,是传统成熟的市场化运作模式,这种模式也促使国内污水处理在近10 年内实现高速增长,但是海绵城市建设领域产生的是社会效益、环境效益、生态效应,看不到经济效应。从国外情况来看,欧美许多城市的建设项目资金部分通过激励机制来解决,即如果通过收费不能解决径流排放任务,那么管理部门将征收管理费。但是我国目前尚未有城市开展此项工作,更多还在政策探索阶段。
2016年或是海绵城市项目落地黄金时段
预计 2016 年1 季度将成海绵城市项目落地黄金时段。第一批16 个示范城市从名单公布走到今天,经过三部委上报3 年行动预算以及专项规划工作等流程,近期已有一部分城市的先期项目(如道路、局部小区等)开始进入招标程序,有些规划设计也在招标。财政部正式下达拨款以来,2015 年下半年是海绵城市紧锣密鼓的准备阶段。目前从市场来看,海绵城市还没有实现产业爆发,需等到2016 年。2016 年第1 季度预计第一批16 个示范城市的绝大部分PPP 合作方均将确定。
海绵城市单独对大型企业的资金压力不会过大
海绵城市单独项目金额在20-40 亿元,对于大型企业产生的资金压力不会过大。未来5-6 个月内,海绵城市PPP 招标中比较大的合同包金额应该在20-40 亿元,10 亿元级别项目比较常见,很少会有50 亿以上。所以对大型企业的资金压力不会太大。
七、海绵城市建设之对策建议
建议一:选择标的城市非常重要 与以前污水厂单一标的不同,PPP 项目比较复杂、尤其是海绵城市的PPP项目,甲乙双方无论在商务条款还是具体技术实现互信都需要长期标前沟通。针对具体项目,只要有意向投标、均要提早准备,因为后面成立PPP 项目公司需要政府与企业长时间合作,像一次婚姻,需要长期的沟通过程。城市选择公司、公司选择城市属于双向选择,公司也将在具体合同中投资很大,选择标的城市非常重要。
建议二:强化集约化运作能力
海绵城市项目模式未来发展趋势是从“碎片化”走向“集约化”,对企业综合实力要求不断提高。从整个海绵城市建设运营来看,国家未来明显趋势是不希望项目碎片化运营。例如16 个城市申报项目之时,需要完成不低于15平方公里的建设任务,但是有些城市报了400-500 个项目,数量众多不便于管理。住建部希望把碎片化项目进行集约化运作。集约化运作对投资机构的要求比较高:首先要具备资本实力,即融资成本要低,其次需拥有运作资本能力,此外还要有解决方案的整合技术。因此海绵城市工程是系统性工程,目前具备综合实力企业或投资机构很少,有些企业资本实力很强、但是解决方案技术来源存在问题;有些企业原本做下游终端产品、长期做雨水利用产品并积累了大量经验,尤其在北方缺水地区的雨水利用企业经验确实丰富,这些企业也看到了海绵城市行业未来具有良好发展前景,因此目前存在相关企业欲从下游走向上游。这对该类下游企业是一大挑战:虽然这类企业在雨水利用产品方面拥有丰富经验,但是要提供海绵城市全流程解决方案并不容易,这些企业可能仅掌握海绵城市建设的某几个环节,但是全流程的海绵城市建设要求还达不到。
建议三:建筑企业需要做两大方面准备
针对海绵城市,建筑企业需要做两大方面准备:一是资金筹措,二是技术储备。从资金筹措方面看,如果公司是上市公司,则可以制定并上报定增计划;公司自身资产、以及资本运作(集中资金、或采取低成本资金)也可用于海绵城市项目。从规划、设计、建设、运营产业链来看,公司需要在人力资源、技术细节、产品储备实现明显改善。如果公司不具备相关业务优势,可以通过收购拥有甲级资质的设计院进行外延式拓展,如缺乏道路业务经验、则可并购具备道路建设资质公司来满足海绵城市建设需求,为后续工作提供保障。建议四:好项目特征=擅长领域+回报率高+支付能力
1.1“海绵城市”理念的提出背景
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。随着城镇化进程的发展, 出现一系列积极的作用, 如城乡人口转化、产业结构调整、科技进步等, 然而在快速发展和城市群的兴起中, 也忽视了人与自然的和谐关系, 打破了城市发展与自然生态进程的平衡, 城市雨洪、内涝、水污染严重、水资源短缺、地下水位下降、地下水枯竭、水生物部分灭绝等一系列严重生态问题逐渐出现。海绵城市不仅可以解决当前城市内涝灾害、雨水径流污染、水资源短缺等突出问题, 有利于修复城市水生态环境, 还可以带来综合生态环境效益。在这种形势下, 海绵城市的建设的实现是建设者们的共同理想。
1.2“海绵城市”理念的内涵及其重要性
海绵城市指的是在坚持生态优先原则、尊重大自然的基础上开展的城市建设, 有机结合灰色与绿色基础设施, 让城市犹如海绵一般, 在保证城市水安全基础上, 能够让城市的雨水实现有效的净化、渗透与积存, 从而能够有效保护城市生态环境, 并充分利用雨水资源。在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中, 首次提出“海绵城市”的概念。经过近几年的时间, 海绵城市理念已经成为一种国家战略, 也上升到很高的高度, 很多城市已经在实际的研究和操作。然而, 建设海绵城市所耗费时间较长, 且过程较为复杂, 涵括了城市建设方方面面, 它不仅仅是一个工程的问题, 而是一个理念的问题, 是全社会的问题, 不是几年几十年完成的问题。
2. 海绵城市理念下, 风景园林与雨洪管理湿地利用的关系
2.1 雨洪控制利用与风景园林设计的关系
由于城市化进程带来不透水面积的增加和市政排水设施的不健全、规划设计的不合理, 城市雨洪灾害频发, 雨洪的控制和利用的问题也就成为专业人员 (环境、市政、规划、建筑、景观、水利等) 难以回避且必须重视的问题, 如2007年7月18日, 济南遭特大暴雨袭击, 造成数十亿元损失和数十人死亡;2007年7月17日, 重庆遭遇百年一遇大雨, 造成51679万人受灾和多人死亡, 此类事件不胜枚。雨洪控制利用与风景园林设计是关系慎密的, 主要体现在:通过土地、水、环境等要素紧密地联系在一起, 或者说, 在许多情况下和某种程度上雨洪控制利用的科学性和合理方案必须依赖设计师与其他相关专业工程师共同协作来实现, 反之亦然。
2.2 风景园林设计与湿地生态恢复的关系
目前, 风景园林专业对于湿地生态系统的恢复与利用, 仍处于摸索阶段, 但是风景园林学、景观生态学、湿地生态学等科学原理应用到实际建设中, 需要衔接性的研究工作;另一方面, 风景园林设计方法是否能合理、有效地促进了湿地生态系统的保护和恢复。
3. 风景园林规划设计工作中几个错误的观念
3.1 把污染物排出去
排到哪里都是错误的设计, 而是要治理污染解决污染。其核心主要体现在“截污、减排、滞留、利用、生态”等关键词上。
3.2 要水系连通
每一个水系都有自己的水系生态, 不同的水系有自己的领地, 适当的水系连通是可以, 但是在水系不通的情况系, 南水北调的方式会让南北之间的水系相互改变。
3.3 湿地治污
当前, 我国乃至权直接的实地生态系统均受到了不同程度的破害与改变, 尤其是位于城市规划区域范围内的湿地, 更是容易受到人为因素的破坏、侵占以及污染, 致使其生态功能下降, 破坏了其生态系统的平衡, 进而表现出不同程度的自然景观衰败、生物多样性下降等现象, 湿地治污的观念也就被提出, 这也是我们目前最错误的一个观念, 很多地方用湿地治理污染, 虽然湿地对这些污染物有一定的吸附排解作用, 但是这种观念不可取, 污染物中的重金属是不能靠湿地处理的, 需要污水处理厂要做好污水处理工程。
4. 海绵城市理念下, 风景园林和雨洪控制及其湿地协调规划的措施
4.1 国家主导, 地方投入
在公布的16个海绵城市试点中, 广州也还是淹水了, 第二批的海绵城市大量涌现, 主要是因国家的投入很是吸引眼球, 但是海绵城市应落到实处才是目的。海绵城市GDP是有, 国家投入也是不求回报的问题。总之, 政府要扮演好“决策者”和“指挥者”角色;相关从业人员要扮演好“设计者”和“建设者”角色;低影响开发设施维护运营单位要扮演好“养护者”和“守护者”角色;社会公众要争做海绵城市建设的“支持者”和“参与者”。
4.2 多方合作, 多规合一
推广海绵城市是好事, 但是不能成为一种运动, 这样解决不了根本问题, 需要冷却思考, 海绵城市是一种实践的方式, 是一个复杂的系统, 而不是传统的景观做景观的事情, 水利做水利的事情, 道路做道路的事情, 各做其事是解决不了问题的, 应当由城市规划的源头进行建设, 并在城市不同等级的规划中渗透海绵城市理念, 且实现园林、道路、市政、水利等多部门的相互协调运作。这是一种新的思想, 新的行为, 这需要合作, 需要多规合一。
4.3 相关专业之间应开课互相学习, 风景园林的人要参与雨洪管理和海绵城市
在我们国家, 非常缺少雨洪管理的人才, 过去也没有此课程和专业及成熟的团队, 只有给排水的人, 在国外学习归国工作的也就几十人, 所有的相关的专业包括给排水、道桥专业等都应学习一下风景园林的课程, 这样之间才能有所交流, 而风景园林的专业可以加入一门给排水的课程。雨洪管理和海绵城市是一个空间规划的问题, 光靠水利的人是做不到的, 光靠环保的人也是做不到的, 因为风景园林专业是研究空间规划的, 是懂自然资源的, 自然河流湿地湖泊森林, 是需要进入海绵城市的项目里做一个统筹, 把雨水和生态融入到自然空间, 这是风景园林专业者最擅长的事情, 也需要好好学习水利和水文, 把这些都融入到我们的设计里去, 让它成为景观的一部分。
4.4 尽可能保留原有的地形地貌, 山塘湿地洼地。
河流景观是河流自己创造的, 尽量少做, 保留原貌, 可以架空, 加点亲水景观即可, 要反省之前的失败, 重新认识我们的工作, 强调从规划入手, 综合整治生态, 强调多规合一, 景观工作者可以不从景观出发, 可以从任何角度出发, 但是一定要根据地方的特点出发, 可以从建筑入手, 景观入手或从环保入手。在实际的湿地恢复工程中, 应将生态学与风景园林设计相结合, 要求风景园林师首先应开展深入细致的调研工作, 从水质、地下水位、土壤结构、动植物种类, 生物栖息地等层面入手, 由表及里地解读场地, 以保护、修复湿地资源为核心, 制定切实可行的整体性规划方案。其核心主要体现在“截污、减排、滞留、利用、生态”。
4.5 不同的项目上执行统一的规范时也要有所针对
海绵城市是一个综合治理的过程, 建设部出一个统一的标准执行也是不可取的, 大城市和小城市的规模不一样, 雨洪管理治理要有所针对, 北方城市几乎“有河皆枯”, 南方城市几乎“有水皆污”。用统一规范不可取。不同城市的特点特色要抓住, 并且因地制宜的解决问题;考虑新城区和老城区问题, 中国的老城区几乎没有办法解决海绵城市的问题, 如美国的老城市纽约, 城市几乎成为灰色的, 地下地铁四通八达, 土壤断层严重, 城市的地下管道遍布, 不是不做老城区, 而是要把资金先投入有希望的新城区, 让城市一点一点变成海绵体;地域问题上, 每个城市的资源情况不一样, 滨海、三亚与内陆不一样, 城市的排水系蓄水的能力统土壤结构都是不一样的, 还是要弄清事情的来由, 因地制宜的对待。
4.6 重视管理, 规范和法律控制
真正把海绵城市雨洪做好, 靠的不是技术而是管理, 规范和法律, 需要开发商共同完成, 所以有效的管理生态和雨水是建立海绵城市的一个关键环节, 所有的开发项目, 不管是社区项目还是新城规划, 都必须做到雨洪平衡, 要求必须达到地表径流不会增加, 达到地表径流峰值的时间不会缩短这两个要求, 也就要建设蓄水池, 有蓄水系统。城市规划要根据自然系统来设计, 所有的开发项目都要保证雨水的平衡, 而不是做透水砖完成, 并且很多透水砖的材料大都不合格, 在冰冻的地方有透水混凝土的项目用不了多少年就会冻裂, 这些都需要有正规的管理办法, 规范和法律来控制实施。
结语
总而言之, 城市规划作为城市建设的重要依据, 其规划质量与各类城市问题的出现有着重要关系, 海绵城市不是一个简单的工程问题, 而是一个法律问题, 社会问题, 以及工作方式的问题。需要国家、社会公众及每个个体的共同努力。
摘要:通过梳理海绵城市 (LID) 提出的背景、内涵及其重要性, 探析风景园林与雨洪管理及与湿地恢复利用的关系, 认为海绵城市建设与风景园林规划、雨洪治理及湿地恢复和利用息息相关, 并有针对性地剖析城市发展中, 风景园林设计存在的一些错误观念, 风景园林和雨洪控制及其湿地协调规划的措施。总之, 海绵城市不是一个简单的工程问题, 而是一个法律问题, 社会问题, 以及工作方式的问题。
关键词:海绵城市,风景园林,雨洪控制,湿地恢复利用
参考文献
[1]苏义敬, 王思思, 车伍等.基于“海绵城市”理念的下沉式绿地优化设计[J].南方建筑, 2014 (3) :39-43.
关键词:海绵城市债 城投债 财政补贴 PPP模式
2015年10月16日,国务院办公厅发布《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》,明确提出将海绵城市建设中符合条件的项目列入专项建设基金支持范围,支持符合条件的企业通过发行企业债券、公司债券、资产支持证券和项目收益票据等募集资金,用于海绵城市建设项目。国家鼓励对海绵城市建设项目的投资,为债券发行带来新一轮契机。
海绵城市相关概念
(一)海绵城市的定义
2012年4月,在“2012低碳城市与区域发展科技论坛”中,“海绵城市”概念首次提出。2013年12月12日,习近平总书记在《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”。
根据《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》(国办发〔2015〕75号),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。其内涵是现代城市应该具有像海绵一样吸纳、净化和利用雨水的功能,以及应对气候变化、极端降雨的防灾减灾、维持生态功能的能力。
(二)海绵城市试点
海绵城市的申报有两个要点,一是要求目标的合理性,二是要求投融资模式的创新性。主要考核以下内容:
1.是否以将城市建设成具有吸水、蓄水、净水和释水功能的海绵体,提高城市防洪排涝减灾能力、改善城市生态环境、缓解城市水资源压力为目标。试点城市年径流总量目标控制率是否达到《海绵城市建设技术指南》的要求,排水防涝标准、防洪标准是否达到国家有关技术规范。
2.是否有效整合现有资金渠道加大政府投入,是否客观评价地方财力可承受度,建设和运营模式是否有效采取政府和社会资本合作(PPP)模式,采取PPP模式部分投资占项目总投资比例,是否充分体现“以地方及社会投入为主”,是否能够实现政府和社会资本的有效合作等。
2015年4月2日,财政部、住房城乡建设部、水利部公布了第一批海绵城市试点名单,共16个城市和地区,涉及16个省市;2016年4月22日公布第二批试点城市名单,共14个城市,涉及14个省市(见表1)。
国外海绵城市建设经验及我国发展现状
(一)国外海绵城市建设经验
“海绵城市”的概念脱胎于20世纪70年代以来美、德、日对于雨水的管控、处理和英、澳对于城市内涝、水环境治理理念。国外对于雨水的处理态度经历了20世纪70年代之前的“视同负担,一排了之”,70到80年代的美国“就地滞洪蓄水”,再到90年代的重视水质管理的BMPs(最佳实践管理)。
在典型的海绵城市模式中,美国提出了“强化建设水敏城市”概念,德国提出了“排水零增长”的水处理相关法案,日本提出了“雨水贮存渗透计划”,英国建立了“可持续城市排水系统”,澳大利亚形成了“雨水源头控制理念”,新西兰建立了“低影响城市设计与开发体系”。
1.美国:水敏城市建设
水敏城市的建设内容与海绵城市基本相同,但更加侧重于城市生态管理和城市景观建造,综合运用城市建设管理和可持续水系统管理方法,在生态机能的理念上进行城市基础设施建设和城市空间布局。
美国通过发行一般责任债、联邦和州给予补贴与贷款等方式来鼓励雨水的科学化处理。一般责任债属于美国市政债券的一种,其发行获得政府信贷及“征税权力”担保,而不是项目收入担保。
2.德国:高效集水
先进的绿地管理水平和排水设施使得德国能够有效的进行雨水收集,并同时进行污水和雨水处理,城市地下管道能够有效地平衡生态系统,完成收集、中转、储蓄整个过程。
德国各城市根据自身的情况制定了不同的雨水费用标准,并将该项资金主要用于雨水项目的投资补贴,以鼓励雨水利用项目的建设。
(二)我国海绵城市发展现状
住建部部长陈政高表示,海绵城市建设投资约为每平方公里1亿元到1.5亿元。根据已发布海绵城市建设规划的试点城市信息,2015到2017年每个城市的规划投资平均规模约为 80亿元,估算我国目前330个地级行政区未来五年内投资总额约为3万亿元。
1.试点城市初见成效,已有成功案例
首批试点的16个城市计划建设项目993个,投资279亿元,截止2016年5月已开工建设且形成实物工作量的项目593个,占比59.8%,完成投资184亿元。1部分城市的内涝问题和水环境问题已得到一定改善。例如,作为海绵城市的项目试点案例,金华燕尾州公园的改造取得世界建筑节最佳景观奖,该公园建成后经受住了金华市百年一遇的洪水;遂宁、萍乡在治理城区内涝中取得较为显著的进展。
2.建设因地制宜,各试点城市建设重点不同
试点的海绵城市中有地级市、县级市、直辖市、单列市,地理范围上涉及华北、华南、华中、西北、东北地区,囊括了中国内陆地区所有的有内涝、干旱等问题的城市及地区。在住建部发布的《海绵城市建设技术指南》的基础上,各个试点城市又推出地方性政策来推进海绵城市项目建设进行。
3.摸索中前进,问题待解决
(1)巨额投资,回报机制不明。海绵城市的建设时间长,除前期需要投入大量的建设资金外,后期的维护、运营管理还需要大量的资金和政策的跟进。
(2)PPP撬动巨额资金,收益模式是关键。关于海绵城市的建设,国家政策要求是予以信贷支持,大力引进社会资本,将PPP模式资本的占比作为是否列入试点城市的重要标准。引入社会资本大力推广PPP模式,具体来说就是采用基金、众筹、资本证券化等金融组合方式运作。国外相关经验显示,海绵城市项目收益具有较强的外部性,主要外部收益包括减少地表径流进而防治内涝、降低排水负担、增加供水、改善供气质量和增加房产价值等。在我国,如何发掘海绵城市建设中的收益点,多元化收益模式,是海绵城市项目建设和管理中的要点。
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海绵城市建设相关政策
(一)国家层面政策支持
国家层面,财政、金融支持力度加大,规范、指导政策陆续出台。
财政政策上,中央财政对海绵城市建设试点给予专项资金补助,一定三年,具体补助数额按城市规模分档确定,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。对采用PPP模式达到一定比例的,将按上述补助基数奖励10%。中央支持有条件的城市政府对海绵城市项目给予贷款贴息。
在金融支持方面,国家对于海绵城市建设的融资除了引入PPP模式外,还通过鼓励债券融资、信贷便利和PSL支持等方式拓展海绵城市建设的融资渠道。(1)支持符合条件的企业通过发行企业债券、公司债券、资产支持证券和项目收益票据等募集资金,用于海绵城市建设项目。(2)农发行可为海绵城市建设提供信贷便利,将在贷款期限、利率等方面提供优惠政策,期限最长可达30年;积极开展购买服务协议预期收益等担保创新类贷款业务;还将开通绿色办贷通道,提高对海绵城市建设项目的贷款审批效率。(3)对于符合使用抵押补充贷款资金条件的贷款项目,可执行人民银行确定的优惠利率。在风险可控、商业可持续的前提下,项目的购买服务协议预期收益等可作为农发行贷款的质押担保。
(二)地方政府层面政策支持
在中央和各部委的政策鼓励下,有17个省市相继发布了地方对于建设海绵城市的相关政策。从内容上看,可以概括为5个规划设计导则、7个推进意见、1个详细方案。如鹤壁市出台了详细的海绵城市建设方案。在鹤壁市的3年投资方案中,总投资34.8亿元,其中建设单位自筹0.1亿元,占比0.4%,地方政府以财政收入支持16.6亿元,占比47.7%,中央财政支持12.1亿元,占比34.8%,社会资本6亿元,占比17.1%。地方政府和社会资本投入基本比例为3:1。
海绵城市建设项目运作模式
海绵城市的建设有三种途径,一是传统方式,即各部门分段实施,进行碎片化管理来改造海绵城市;二是城投模式,即以城投公司为主来推进工程项目整体进行;三是PPP模式,即引入社会资本进行投资、运营,政府采取补贴和购买的方式进行回收。
PPP模式的应用条件强调四个要素,即界面、产出要求、绩效指标、收益来源。2对于海绵城市的建设来说,界面大概可以分为两个大类和三个小类,一是蓄水、保水的绿地、湿地、流域,其中以城市园林生态修复为主;二是雨水、生活污水、工业污水的治理,包括管道、渗水材料的铺建和市政污水的处理。第一类项目公益性较强,且没有显著的盈利模式和结构,对政府的补贴有很强的依赖性;第二类项目有较为清晰的收益结构,即政府付费、污染者付费、受益者付费,对于PPP模式来说较为合理。从统计的海绵城市计划建设项目中可以看到,属于第二类的项目为22个,占总数的18.8%,投资额为14.09亿元,占总投资额的6.7%。
通过对海绵城市建设项目模式的梳理,我们发现现有的试点海绵城市运营模式有如下特点:各个城市在海绵城市项目建设中都提出了引入社会资本拓展PPP模式,都有较为合理的政府出资和社会资本占比规划。为引进社会资本的投入,地方政府除了采用政府购买、税收优惠等措施外,最重要的是对海绵城市建设项目的收益模式进行详解。在这方面,迁安市、厦门和鹤壁市分别代表了三种不同思路,迁安市将非经营性和可经营项目打包出售,让社会资本获得收益的同时参与公益性项目的建设;厦门市则将公益性项目和经营性项目区分开,社会资本只参与经营性项目的建设,公益性项目仍采取政府购买、付费的方式;鹤壁市则将项目进行细分,不同的项目采用不同的融资及运营模式
海绵城市类债券的筛选
我们对企业债、公司债和中期票据进行筛选,基于募集资金用途寻找具有海绵城市概念的债券,并从发行人所在城市的海绵城市建设项目是否纳入地方政府采购计划、是否有国开行和国开证券参与、主体评级及债券募集资金项目的偿还方式四个方面进行筛选。
海绵城市类城投债发行募集的主要用途为:(1)城市污水处理及配套管道改造项目;(2)水环境治理,湿地环境与生态保护项目;(3)河道治理及清淤。
我们统计出海绵城市类的债券,其中企业债72只,发行额920.5亿元;中票3只,发行额23亿元;公司债1只,发行额6.5亿元。
从债券募集资金投入项目的用途上看,污水处理类债券最多,为60只,发行额744亿元;生态环境治理类3只,发行额33亿元;河道治理类10只,发行额117亿元。同时包含污水处理和生态环境治理类2只,发行额46亿元,包含三项内容的1只,发行额10亿元。
(一)项目是否纳入试点海绵城市地方采购计划及中长期财政规划
地方政府将海绵城市建设项目纳入地方采购及中长期财政规划,是对海绵城市类债券募集资金项目的资金支持。在30个试点城市中,除玉溪、大连、上海、青岛、北京外,其余25个城市都将海绵城市建设项目纳入地方采购计划中。根据是否已经进行公开招标、完成招标,及政府性文件中是否明确提出将海绵城市建设列入地方政府采购范围的标准,我们筛选出5只债券(见表2)。
上述债券发行人所在城市的地方政府财政收入如图1所示。作为试点海绵城市,重庆市城投企业发行的海绵城市类债券数量最多,为3只,重庆市的地方政府财政收入在将海绵城市建设项目纳入地方政府采购计划的试点城市中排名第二。
在未将海绵城市建设项目纳入地方采购计划的试点城市中,有上海、青岛、大连发行了城投债,共6只(见表3)。
(二)是否有国开行、国开证券参与发行
国家开发银行及国开证券参与程度,从国家开发银行或国开证券是否是债券的主承销商、是否对债券发行进行担保、是否是债券的监管人三个方面进行考量,筛选出以下债券。其中12辽源国资债、14嘉峪关债、15兴泸债的主承销商为国开行和国开证券,并由国开行地方分行进行监管(见表4)。
(三)债项及主体评级
按主体评级和债项评级,进行如下分类:债项和主体评级均为AAA的债券,见表5;主体评级为AA+,债项评级为AA+和AAA的债券,见表6;主体评级为AA,债项评级为AA和AA+的债券,见表7。
(四)募投项目收益模式
债券所募集资金的收益模式从一定程度上度量了债券的偿付能力和违约风险。通过梳理海绵类债券的募集说明书,我们大致将海绵城市概念债券募集资金所投项目的收益模式分为四类:政府进行回购、收购类项目;经营性收费项目,或企业代建政府付费项目;企业自主运营性项目;公益性项目,政府通过财政补贴进行支持(见表8)。
在财政补贴城投债中,2011年到2013年胶州市财政局分别直接给予14胶州城投债的发行人财政资金3.5亿元、2.31亿元、1.94亿元;14青岛城阳债的项目收益主要来源是水利建设补贴,达到总收益的50%以上;等等。
作者单位:招商证券
责任编辑:罗邦敏 孙惠玲
目前,城市水安全中普遍存在城市河湖、湿地萎缩,河湖水生态空间被严重挤占,水生态恶化,水灾害加剧等问题。加强城市河湖综合治理,实施水生态修复是海绵城市建设的重要组成部分,是保障海绵城市建设“渗、滞、蓄、净、用、排”各项措施发挥系统治理效益的重要基础。本文结合海绵城市建设理念及其河流治理目标,以上海崇明陈家镇河道设计为案例,阐述城市河流水系的具体设计思路、方法及技术方案,为城市河道治理建设,构建城市良性水循环系统提供借鉴和参考。
1海绵城市理念
海绵城市是以低影响开发建设模式为基础,以防洪排涝体系为支撑,充分发挥绿地、土壤、河湖水系等对雨水径流的自然积存、渗透、净化和缓释作用,实现城市雨水径流源头减排、分散蓄滞、缓释慢排和合理利用,使城市像海绵一样,减缓或降低自然灾害和对环境变化的影响,保护和改善水生态环境。
城市水系是城市内降雨径流自然排放的重要通道、受纳体及调蓄空间,河湖综合治理是海绵城市建设水利工作的重要内容。根据水利部《关于推进海绵城市建设水利工作的指导意见》提出的工作总目标,结合海绵城市建设评价指标,河湖水系综合治理的目标围绕水安全、水环境、水资源和水生态四个方面展开。水安全方面,完善城市防洪排涝体系,合理安排洪涝水出路,提高城市防洪排涝标准;水环境方面,加强城市河湖综合整治和水系连通,控制河流污染,改善城市水环境;水生态方面,保护和修复河湖水生态系统,提升河流自净能力;水资源方面,加强雨水、再生水等水源利用,提高城市水资源水环境承载力,保障海绵城市建设的水环境承载能力。
2城市河流综合治理是关键
河流治理规划设计从海绵城市建设理念出发,抓住城市河流面临的关键问题,因地制宜提出解决方案,实现多目标控制、多专业协调,发挥河流综合效益。河流治理设计首先要在科学规划、系统布局的基础上开展,关键点在于多目标体系制定,河流总体布局,生态治理与修复,水景观建设等方面,其中河流水生态治理与修复技术是重点工作之一,针对特定的河道,需具体分析其存在问题及受损程度,再根据水质水文条件、河流地貌特征,在满足防洪、排涝及引水等河道基本功能的基础上,因地制宜地选择生态治理、物种恢复等具体治理措施。
3案例分析
以崇明陈家镇四号河、琵鹭河项目为具体案例,分析海绵城市建设中河道综合治理内容和模式。
3.1项目概况
陈家镇位于上海市崇明岛的东部,与崇明东滩国际湿地自然保护区相邻,是崇明生态岛建设的重点地区之一,四号河和琵鹭河是镇域内水系的重要组成部分。陈家镇—东滩地区规划配置十大生态功能区,四号河将穿过镇域内的2大生态功能区(裕安现代社区、国际论坛商务区)和3块公共绿地(森林公园、生态体验园、体育公园),河道总长5.23km,其中约2.8 km需实地开河。琵鹭河位于实验生态社区,河道全长约2km,其中玉叶湖及东侧长约1.lkm的河道需实地开挖。陈家镇水系规划。
河道存在的主要问题,现状河道规模小且不贯通,岸坡坍塌、河床淤积,河道的蓄泄能力不足,影响陈家镇地区的防汛安全;河道内水体浑浊,且含盐度较高,对水环境及生态系统造成不利影响,与陈家镇地区建设低碳生态示范区的要求不相适应。针对上述问题,将通过水域保护、水系沟通、水生态修复、增设湖泊湿地等措施,提高防洪排涝能力,达到改善镇区生态环境的治理目标。
3.2河道综合治理目标
该工程综合治理目标主要为保障区域防汛安全,改善河流水质,既满足河流的自身功能又满足景观、生态功能及多功能开发的要求。
3.3总体布局
项目位于崇明陈家镇生态建设的核心区域,生态景观要求较高,河道布局需在河流生态学理论基础上,按照海绵城市建设理念,在满足河道防洪除涝标准的前提下,将河道设计成自然生态型的河道。
3.3.1设计原则
(1)保护和恢复河流形态的多样性,平面上尽量保持河流蜿蜒形态,沟通现有水系,依托现状地形因地制宜的布置湿地、人工岛,断面尽量采用复式断面;
(2)通过河道整治为植物生长和动物栖息创造条件,重点在水域和水陆交错带的生态建设;
(3)充分考虑生态系统自我修复和自我净化功能;
(4)陆域岸坡营造一种人与自然亲近的环境,保留河道天然的美学价值。
3.3.2河道平面布置
河道的平面布局,通过对河道周边环境的分析,根据镇域的土地利用规划和水文、地形等特点条件,因地制宜地合理布局。琵鹭河以面积3.34万m2的玉叶湖为中心,沟通周边的骨干河道,局部区域适当布置生态湿地;四号河结合周边的生态功能区,形成“一廊、二带、三区”的平面布局,一廊即生态水廊,二带为两岸生态护岸带,三区则在陆域布置生态氧吧区、河流湿地区和彩叶林带区。
3.3.3典型断面设计
河道断面首先满足行洪要求,局部区域通过地形改造适当布置湿地、岛屿、浅滩、林荫、鱼礁等为生物提供不同的生境,为生物多样化创造良好的生存条件。垂直空间领域,充分保证水生动植物和陆域动植物生物链的完整性和连续性,同时还要考虑岸坡的透水性和植被率,达到水、岸、陆三位一体的效果。
3.4生态修复方案
3.4.1河道生境改造
河道生境改造主要是营造适宜水生生物生长的环境。通过对现有河道的疏拓及实地段河道的开挖,湖底形态设计和微地形改造,满足种植不同水生植物的适宜水深。岸坡作为水陆交接面,适当布置生态湿地、岛屿、浅滩等,有针对性地设置适合生物(微生物、鱼类、底栖生物等)生长的护岸结构,如生态石笼、生态鱼槽砖、植被型生态混凝土、斜坡式鹅卵石大缓坡等,形成适宜不同水生动、植物生存的连续而又富于变化的生境基底。
3.4.2生物多样性构建
河道的生态建设。在改善及优化的河道生境及护岸改造的基础上,构建较为完整的水生植物系统和滨湖的湿生、陆生乔灌草系统,以及滨岸带及河道主槽的生物配置及恢复,形成一个完整有序、自然过渡的河道生态系统。
在水体中种植对污染物吸收能力强、耐受性好的植物,应用植物的生物吸收及根区修复机理(植物一微生物的联合作用)去除污染物或将污染物予以固定,从而实现修复水体的目的。根据水位变化由岸边向河内梯次布置挺水、沉水植物,采用块状或带状混交方式配置,使水岸线曲折变化有序,形成良好的景观效果。根据上海地区的气候及水质特点,植物品种选择夏绿型、冬绿性和常绿型搭配,挺水植物如芦苇、香蒲、黄葛蒲,浮叶植物如睡莲、萍逢草,沉水植物如轮叶黑藻、苦草、范草、金鱼藻等本地种,营造四季常绿的天然水环境效果。
该项目设计的河道为开放式河道,水生动物放养以螺、河蚌等迁移较慢的底栖动物为主,可摄食藻类,促使河水中悬浮物质絮凝,并利用食物链关系进行有效的回收和利用资源,取得水质净化和资源化、生态效果等综合效益。
3.4.3生态湿地
生态湿地重点布设于琵鹭河东段南侧岸边,其他河段零星分布,湿地控制水深为20—40cm ,属于表流人工湿地。污水从湿地基质表面流过时,通过植物根茎的拦截作用以及根茎上生成的生物膜的降解作用去除水中污染物。在较宽的河道中错落有致的安排一系列生态岛(岛I、岛II),不仅增加水生植物种植面积,还起到将河水分流、改变水流方向和减缓水流速度的作用,使含有污染物的水体更多的与水生植物接触,更好的起到固定、过滤、吸收的作用。
3.5景观绿化
景观设计以“人文——生态——节能”为主旨,与镇域规划的功能区分布相结合。实验生态社区、裕安现代社区和商务活动区,人文活动较为密集,河边间隔设计亲水步道和木栈道,增加人与水的互动,营造出健康向上的城市氛围。生态体验园和森林公园段,两侧陆域带以乔木为主,整个森林公园将形成一个巨大的城市绿肺,不同树形、季相、色彩的品种错落布置,以形成高低不平的林冠线、颜色丰富的彩叶林。
3.6河道水动力及水质分析
为确保河道行洪安全,分析护岸防冲流速,对采取生态修复后的工程效果进行分析,采用二维水动力数学模型MIKE11的HD(水动力)和AD(水质)模块,以四号河为例进行计算分析。
河道流速分析了引排水不同工况,计算结果显示河道内的最大流速约为0.65m/s,结合工程区的地质条件分析,确定河道的防护范围,并选择满足抗冲流速的、透水性好、植生能力强的护砌材料对河道边坡进行保护。
河道水质改善分析,模拟水资源调度时的排污引清过程,以及生态修复工程措施后水体的自净恢复效果。计算结果表明:在有面源污染、无生态修复的情况下,河道水体的氨氮7天后超标,总磷9天后超标,恶化为W类水;有生态修复的情况下,氨氮在15天后超标,总磷在13天后超标,且浓度变大的速率明显低于无生态修复的情况。由此可见,生态修复减缓了面源污染对水体的恶化速度,对四号河的水环境改善有较好的作用。
3.7综合分析
【摘要】当今中国正面临着水资源短缺,水质污染,洪涝灾害,水生物栖息地丧失等多种水问题。这些水问题综合症是系统性、综合的问题,亟需一个更为综合全面的解决方案。“海绵城市”理论的提出正是立足这一背景。本文从水资源、水环境、水安全等方面深人分析了河北省面临的现状问题,指出河北省建设海绵城市的必要性:全面提升城市功能,落实新型城镇化战略;彻底解决城市水问题,推动水安全战略。并在现状关键问题与建设海绵城市必要性的基础上,提出了河北省建设海绵城市的规划建设保障:一套格局规划指标管全局,一副生态安全格局定基础,三层海绵分区作指引,多重规划体系促保障。1前言
近些年来,逢雨必涝,渐演变为我国大中城市的痼疾,为了解决这个问题,国家先后发布相关通知和政策,要求建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市。总书记在中央城镇化工作会议指出“解决城市缺水问题,必须顺应自然在探索新型城镇化的道路上,通过河流治理,让城市变成可以自由深呼吸的海绵城市”。2015年10月《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》(国办发〔2015〕75号)指出到2020年,城市建成区20%以上的面积达到海绵城市建设目标要求;到2030年,城市建成区80%以上的面积达到海绵城市建设目标要求。海绵城市建设通过对雨水“渗、滞、蓄、净、用、排”等方式的处理,在系统层面、全过程对雨水径流进行管控,使城市具有吸水、持水、释水的水力特性。河北省是北京向西部地区辐射、转移推进过程中的第一省份,建设海绵城市为整个北方缺水地区的全面开展提供了积极的示范与推动作用。2 河北省现状问题分析
2.1 水资源整体匮乏,利用形式单一,雨水利用能力欠缺
河北省是严重的资源型缺水省份。多年平均水资源量为203亿m^3,人均水资源占有量为31lm^3,是全国平均值的1/7,不及国际上公认的人均1000m^3缺水标准的1/3,甚至比不上以干旱缺水著称的中东和北非地区。
自然因素方面,因为雨水是河北省水资源的主要来源,也是影响河北省水资源周期性变化的主要因素。水资源最多的年份往往是降水量较多的年份,而缺水年份则完全对应于干旱年份,水资源和气候降水有较强的正相关关系。在全球气候变暖的背景下,河北省近年的气候状况也发生了明显的变化,干旱化趋势愈加明显,水资源日益紧张,降雨量在时空上分布严重不均,存在着明显的地域差异。根据对河北省1997-2006年10年的降水量的分析,仅2003年为偏丰年,其他时期均为平水、枯水、偏枯年。
并且20世纪50年代以来,由于山区人类活动改变了流域内的植被、地面形态和地下水埋深,增强了流域调蓄能力,延长了产流、汇流时间,使得降雨入渗和土壤的蒸发量加大,地表径流减少;平原区主要由于浅层地下水位普遍下降,土壤包气带增厚,使产流量相应减少。致使地表水和水资源总量都在急剧减少。自1950年代起,河北省水资源量呈逐渐减少的趋势,由304.7亿立方米减少到128亿立方米,减少幅度达58%。
通过海绵城市建设,采用调蓄池、天然雨洪公园等措施,对雨水进行有效收集利用,同时新建再生水厂,提高再生水生产能力,可替代部分市政绿化、河流景观等方面用水,缓解水资源短缺的状况。采用渗水铺装、下沉绿地等低影响开发措施,减少硬质路面比例,从源头控制雨水,补给地下水,缓解地下水超采压力。2.2 水质污染严重
工业上,河北省工业发展处于快速上升阶段,污水处理效率低,城市污水处理厂管网建设不配套,部分污水处理厂因种种不能达到设计规模能力,投融资渠道不畅等现象,对水环境构成污染威胁。
农业上,河北省作为农业大省,农业化肥和农药使用量过多,这样,不但会造成土壤肥力下降、土地质量退化,而且化肥中的有害成分还通过土壤渗透到地下水中造成水资源的污染。另外农膜污染也是农业水资源污染的一种,农膜材料的主要成分是高分子化合物。在自然条件下难以分解。
生活上,居民产生的生活 废水其实只有很少一部分经过处理,大部分都是未经过处理直接排入了河流等,从而导致了地表水的污染。
2.3 水资源供需矛盾突出
一方面,20世纪80年代以来,河北省连续多年干旱,降水量较常年减少,且水质污染严重,致使可供用水量减少; 另一方面,不断发展的国民经济对水的需求日益增加,水资源的供需矛盾日益突出。河北省人口、耕地和水资源总量与全国相比,人口占全国的 5.37%,耕地占全国的 8.61%,而现状水资源总量,仅占全国(第一次水资源评价)的 0.72%,人均亩均水量均为全国平均值的 11%左右。
尽管河北省对地表水资源开发利用程度已大大超出国际社会公认的40%的合理限度,但是其供需缺口还是相当大的。根据有关水资源部门评价,河北省南水北调中线供水区现状(2006年)平水年(P=50%)缺水量60~80亿m,偏枯年(P=75%)缺水量100~120亿m3,2.4 地下水过度开采
2014年中国水资源公报中显示,2014年全国总供水量6095亿m3,占当年水资源总量的 22.4%。其中,地表水源供水量4921亿m3,占总供水量的80.8%;地下水源供水量1117亿m3,占总供水量的18.3%;其他水源供水量57亿m3,占总供水量的0.9%。如图4。而北方省份地下水供水量则占有相当大的比例,其中河北、河南、北京、山西和内蒙古5个省(自治区、直辖市)地下水供水量占总供水量约一半以上。而2007年河北省水资源公报中,全省供水量201.83亿立方米,其中地表水工程供水量39.21亿立方米,占总供水量的19%,地下水开采量162.08亿立方米,占总供水量的80%,其他水源供水量0.54亿立方米,占总供水量的1%。由此可见,河北省的社会经济发展用水主要靠加大地下水超采量来维持的。使深层淡水水质局部遭到破坏;浅层地下水位普遍降低,加之地表河流、水体干涸,造成湿地面积减少,土壤沙化加重;地下水位下降,增大了地表污水对地下水体的入渗。2.5城市排涝系统滞后,内涝频发,试点区处内涝高风险区,易涝点较多
河北省暴雨一般多发生在盛夏7—8月份,降雨强度大,排水系统滞后,几乎每年都会发生大小不等的洪涝灾害,给河北省带来不同程度的损失。河北省当前的排水管网排涝能力不足,不满足一年一遇的排水管网比例较高,整个省份的排涝标准也不高,处于内涝高风险区域,25%处于中风险区,基础设施滞后,排涝能力整体较低。通过海绵城市建设,可以加快推动和改造排水防涝设施,尽快满足新国标以及各类海绵城市建设标准,提高城市排水防涝能力。河北省海绵城市建设的必要性 3.1 全面提升城市的功能
建设用地增长逐年突破已有规划,快速城镇化的过程中的问题逐步凸显,城市新区发展较快,绿色化生态化基础设施稍显滞后,新区内涝问题逐步凸显,东部新区防洪体系欠缺;城中村密度过高、人居环境质量亟待提升,公共绿地空间不足;部分河道、防洪沟两侧城中村、棚户区散布,区域环境质量堪忧。
有必要分区域、分重点、因地制宜地开展海绵城市建设,加强海绵型建筑与小区、海绵型道路与广场、海绵型公园与绿地、绿色蓄排与净化利用等设施建设。通过海绵城市建设,全面提升城市新区、各类园区、成片开发区的城市建设水平;开展危房改造和老旧小区改造,逐步改善老城区人居环境质量;有机更新城中村、棚户区,落实新型城镇化战略,全面提升城市功能。
3.2彻底解决城市水问题,推动水安全战略 河北省所涉及的城市水问题,覆盖全面,特点突出。常规水资源有限,雨水、中水等非常规水资源利用不足;城区内季节性河流较少,水体流动性较差,受水量和污染排放双重影响,部分河道水质不佳,呈现黑臭。受降水特性和老城排涝设施滞后等影响,河北省有近9%的区域处在内涝高风险区,新城区防洪体系亟待完善;中心城区生态化岸线比例较低,地下水超采严重,约50%的区域属地下水严重超采区。有必要通过海绵城市的建设,从水资源、水环境、水安全、水生态等层面入手,解决河北省面临的核心水问题,保障城市水安全战略顺利实施。海绵城市规划建设策略
通过一套规划指标、一副生态安全格局、三层海绵分区、多重衔接体系等构建河北省海绵城市建设框架,以海绵城市建设理念引领河北省城市发展,综合采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等低影响措施,实现雨水资源的自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。
4.1一套规划指标管全局
以年径流总量控制率作为海绵城市建设核心指标,从水生态、水安全、水环境、水资源、制度建设及执行情况、显示度六个方面搭建河北省海绵城市建设指标体系。
4.2—副生态安全格局定基础
规划在识别山、水、林、田、湖等生态本底条件的基础上,结合生态敏感性评估,构建海绵城市的自然生态空间格局。基于“廊道一基质一斑块”的生态本底进行要素识别,主要为河流廊道,自然保护区、林草生态系统、城市绿地系统、植被覆盖度、地质灾害敏感性等,构建海绵城市的空间格局体系。
4.3多重衔接体系促保障 4.3.1 规划衔接保障
落实海绵城市建设要求的规划内容,应当分层级、分步骤地纳入到城市总体规划、相关专项规划、控制性详细规划、修建性详细规划等法定规划中,成为法定规划的有机组成部分;从而使整个城市规划体系中能够系统性、综合性地体现海绵城市规划建设的理念、原则、方法、以及技术措施。从而加大城市径流雨水源头减排的刚性约束,充分发挥自然排水系统、生态排水设施、道路、绿地等的雨水调蓄作用,使城市建设用地成为具有吸水、蓄水、净水和释水功能的“海绵体”,实现城市开发后的水文特征接近开发前,减轻市政雨水管网的压力,有效缓解城市涝,削减城市径流污染负荷,提高雨水资源化利用效率,修复城市水生态系统。
4.3.2 监测考核保障
结合住建部《海绵城市建设绩效评价与考核办法(试行)》,根据运行监测数据,利用统计分析、模拟分析手段,对已建项目进行工程效益的自评估与内部考核,保障如期全面达到住建部考核要求。绩效评估内容包括项目进展情况与设施运行情况,按排水分区进行总体控制和分解,由项目实施情况由下而上核算。建立在线监测系统,为海绵城市建设的制定《河北省海绵城市建设绩效考评办法》,构建海绵城市建设考核制度。
5小结
文中大纲由中国城市规划设计研究院牵头,深圳市规划设计研究院、北京清控人居环境研究院参与编制,在此一并表示感谢!特别说明:本大纲为非正式文件,仅供参考,各地在编制规划时需结合实际情况确定。
海绵城市建设需求
宏观层面:以目标为导向,使海绵城市建设与生态文明建设、新型城镇化、建设宜居城市和低碳城市相协调统一;以海绵城市为抓手,提升城市基础设施建设水平,解决城市发展中存在的水方面问题。
微观层面:以问题为导向,解决具体问题。(1)水安全建设:解决城市内涝问题(2)水环境建设和水生态建设:解决城市黑臭水体和环境问题(3)水资源建设:加大雨水资源化,提升非常规水资源利用水平(4)水文化建设:突出本地文化特色,使得城市建设记得住“乡愁”
具体落实:从水资源、水安全、水环境、水生态、水文化几个方面,落 实“渗滞蓄净用排”的海绵城市建设方针
海绵城市专项规划的编制目的 在宏观尺度:
明确山水林田湖的保护格局,明确哪里能建、哪里要保护。
在城市尺度:
明确海绵城市推进的具体路径;
分析城市问题,以问题为导向提出老城区系统方案(工程、指标); 研究城市未来发展方向,以目标为导向提出新城区方案(工程、指标); 划定管控分区,提出规划规划管控体系; 分析建设适宜性,明确海绵城市适宜设施。
海绵城市专项规划编制大纲及要点
其中的对应部分请参考住建部印发的“海绵城市专项规划编制暂行规定”中第三章第十三条
第一部分 规划概述与现状分析对应:(一)综合评价海绵城市建设条件。分析城市区位、自然地理、经济社会现状和降雨、土壤、地下水、下垫面、排水系统、城市开发前的水文状况等基本特征,识别城市水资源、水环境、水生态、水安全等方面存在的问题。1 概述 1.1 规划背景 1.2 城市概况 1.3 上位规划概要 1.4 相关专项规划概要 现状分析
2.1 基础特征分析:降雨、城市下垫面(不透水面积的空间分布)、城市面源污染、合流制及其污染、土壤、地下水、城市开发前水文特征分析(产汇流,降雨平衡)
2.2 问题识别与需求分析:水生态、水环境、水资源、水安全、水文化、需求分析
2.3 海绵城市建设的优劣势分析
第二部分 规划总论与总体思路对应:(二)确定海绵城市建设目标和具体指标。确定海绵城市建设目标(主要为雨水年径流总量控制率),明确近、远期要达到海绵城市要求的面积和比例,参照住房城乡建设部发布的《海绵城市建设绩效评价与考核办法(试行)》,提出海绵城市建设的指标体系。(三)提出海绵城市建设的总体思路。依据海绵城市建设目标,针对现状问题,因地制宜确定海绵城市建设的实施路径。老城区以问题为导向,重点解决城市内涝、雨水收集利用、黑臭水体治理等问题;城市新区、各类园区、成片开发区以目标为导向,优先保护自然生态本底,合理控制开发强度。规划总论 3.1 规划原则 3.2 规划目标与定位 3.2.1规划目标 3.2.2规划定位 3.2.3规划指标体系 3.3 规划范围 3.4 规划期限 3.5 规划依据 3.6 技术路线 规划总体思路
第三部分 中心城区海绵城市总体规划5 总体布局
对应:(四)提出海绵城市建设分区指引。识别山、水、林、田、湖等生态本底条件,提出海绵城市的自然生态空间格局,明确保护与修复要求;针对现状问题,划定海绵城市建设分区,提出建设指引。5.1 海绵城市空间格局构建 5.2 海绵适宜建设区评估 5.3 海绵城市功能区划 5.4 建设控制管理单元划分
海绵系统规划 对应:(六)提出规划措施和相关专项规划衔接的建议。针对内涝积水、水体黑臭、河湖水系生态功能受损等问题,按照源头减排、过程控制、系统治理的原则,制定积水点治理、截污纳管、合流制污水溢流污染控制和河湖水系生态修复等措施。6.1 水环境系统规划 6.2 水生态系统规划 6.3 水安全系统规划 6.4 水资源利用规划 海绵城市单元控制
对应:(五)落实海绵城市建设管控要求。根据雨水径流量和径流污染控制的要求,将雨水年径流总量控制率目标进行分解。超大城市、特大城市和大城市要分解到排水分区;中等城市和小城市要分解到控制性详细规划单元,并提出管控要求。7.1 管控单元划分 7.2 目标分解 7.3 工程设施 分期建设规划
对应:(七)明确近期建设重点。明确近期海绵城市建设重点区域,提出分期建设要求。
第四部分 海绵城市近期建设区详细规划9 海绵建设适宜性识别 指标分解
11、近期建设方案 11.1 海绵型建筑与小区 11.2 海绵型道路与广场 11.3 海绵型公园与绿地 11.4 河湖水系生态修复 11.5 相关基础设施
单元建设指引
12.1新城区海绵城市建设规划
12.2老城区海绵城市规划(黑臭水体治理、易涝点的治理…… 12.3竖向规划
规划目标可达性分析
近期建设项目库与投资估算
第五部分 规划实施与保障 规划管控与规划衔接
对应:(六)提出与城市道路、排水防涝、绿地、水系统等相关规划相衔接的建议。15.1 规划管控制度 15.2 与相关规划衔接 监测评估考核体系
“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, 加大城市径流雨水源头减排的刚性约束。“海绵城市”遵循顺应自然的理念, 对自然环境进行顺势而为的建设。也正因为该技术的此特点, 让其具有广阔的前景, 并具有重要的运用和推广意义。
我国城市生态发展的核心问题之一就是城市雨洪灾害和水污染管理, 这2个问题严重制约着我国城市生态环境的建设与发展。造成这些问题的主要原因就是城市地表不透水面积比例急剧增加, 雨水下渗量少, 地表径流增加, 造成城市的排水系统承受严重压力。因此, 根据国内外的理论和研究实践, 得出了“海绵城市”理念。其与传统排水系统的最大区别就在于“回归自然的水文循环”这一理念上的创新, 充分利用城市绿地空间、水系等, 使其发挥“海绵”的积存、渗透、净化、释放作用。这一理念在一些发达国家已经有所运用, 我国应当在借鉴国外先进理论的基础上对此技术进行研究, 并结合我国的国情进行运用。把城市绿地当做城市海绵来设计, 利用绿地滞留、净化雨水、回补地下水, 建成城市的“绿色海绵”系统, 并在此基础上做好相应的推广工作, 以促使海绵化建设能够更好地为我国的城市建设服务, 更好地促进我国城市的发展。
2“海绵城市”在城市园林建设中推广的意义
2.1 社会意义
海绵城市建设中具有新的理念, 为城市建设提供了新的思路。随着城市化速度的加快, 城市人口猛增, 造成了城市水资源的严重匮乏, 在一些大城市中存在洪涝灾害频发, 水资源污染严重的问题, 海绵城市建设将实现城市设计和开发建设与水循环系统的融合, 可以利用这些城区周边的绿地、公园等集中储存雨水, 有效调节地表径流, 不仅可以有效保护自然水系, 缓解城市水资源压力, 也将成为打造人与自然和谐共生城市的突破口。
2.2 经济意义
海绵城市的运用更加注重对天然水系的保护, 通过对自然生态功能修复和城市水生态功能人工干预, 对雨水径流进行有效控制, 实现源头减排。另外, 可以减少灾害的发生和水灾经济损失, 为城市的发展提供可靠的途径, 节约地方财政支出。水利的调蓄设施与城市已有绿地建设相结合, 能大幅减少水环境污染的治理费用, 让地方的环境治理费用得以节省, 提升了财政资金的有效利用率。
2.3 生态意义
海绵城市的推广还可以减少城市硬化的比例, 增加城市建设的绿化空间。通过设置屋顶绿化、透水铺装绿色停车场、生物滞留池系统等海绵措施, 使75%以上的降雨得到就地消纳和利用, 最大限度减少了项目开发建设对生态环境的影响, 增强了防内涝能力。海绵城市理念的运用与推广为城市的建设做出了突出贡献, 其能够让城市的发展与自然环境协调一致, 让城市和环境处于一种和谐共处的平衡状态中, 促进城市与环境的长久、可持续发展。
3“海绵城市”建设的推广及应用策略
3.1 做好引领规划
“海绵城市”建设是针对城市水的问题而产生的, 但要想实现有效的径流控制需要从形成雨水汇流的源头着手。涉及城市建设的诸多方面, 这就需要一个整体的规划指导和协调。既要协调各部门以及各专业规划对于海绵城市建设的关系, 又要将“海绵”城市建设的目标进行分解, 落实到各个层级。做好相应的规划引领工作, 能够有效提高“海绵”技术的推广应用效率。
3.2 注重生态优先
修复水生态是建设海绵城市的首要前提。要严格实施蓝线控制, 保护、恢复和扩大原有的河流、湖泊等自然水体, 开展河湖水系整治, 充分利用自然的排水系统, 实现积存、渗透、净化的自然性, 因地制宜地建设雨水收集调蓄设施。通过管理和科学技术的手段保护生态环境, 提高生态环境的自我修复能力。在海绵城市理念推广及应用的过程中坚持生态优先, 在生态环境的基础上进行城市建设, 让城市建设在环境的现有基础上“顺势而为”, 从而让城市与自然和谐相处。
3.3 因地制宜
我国面积广阔, 南北东西跨度较大, 因此, 造成气候上的差异较大, 这对水文特征的影响十分明显, 因此, 不同城市的海绵建设都具备不同的条件, 需要我们在运用这一理念时, 充分考虑当地的条件和水生态特征。海绵城市的建设应当结合各个地区的实际情况进行推广和应用, 针对不同的情况进行技术改良, 真正做到因地制宜、适应发展。
4 以南宁市为例阐述“海绵城市”建设的应用和推广
2015年6月, 南宁市通过了专家评审, 将用以指导南宁市试点建设国家海绵城市, 通过海绵城市建设修复城市水生态环境, 给城市和居民带来更加综合的生态环境效益。
青秀山风景区的兰园是南宁市“海绵城市”改造建设的重点项目之一。改造前, 居民生活污水、养殖废水无序排放, 水环境污染严重;截水养殖、毁林私建, 降低了植被的水源涵养能力, 导致泉水断流, 水生态功能被破坏……兰园所在的青秀山风景区北侧区域, 曾经生态脆弱, 环境恶劣。为了恢复青秀山地区的水生态, 涵养水资源, 改善水环境, 兰园一期建设遵循因地制宜的原则, 充分利用兰园原有地形坡度、河湖沟谷等自然条件, 发挥兰湖较好的自然蓄存条件, 以减小开发建设对原有自然生态的影响。在兰园一期建设中, 包含兰湖在内的水系日最大雨水调蓄量为3320m3, 可控制全年90%以上的降雨。雨水调蓄水体利用自然高差, 在竖向设计上做成分级缓排, 通过水位溢流衔接, 形成上下5级的自然调蓄池。各层级池边采用自然土石做护岸, 丰水期时既可形成瀑布式的跌水景观, 旱季时又各成一体, 使湖景与山色交相辉映, 同时在山体汇流低洼处设置截污渗透雨水井, 对山体径流的雨水做截污处理。兰园一期总共设置了30余座大大小小的截污渗透雨水井, 截污渗透雨水井总容积约25m2, 后通过溢流管排入兰湖。雨水通过自然净化后基本能满足兰园绿化浇灌用水, 既保证了自然景观的品质, 又解决了用水需求。一些回转曲折的流水沟槽, 既提高了水体含氧量, 又形成了亲水空间, 还营造了流水潺潺的景观, 加大了蒸发面积, 改善了区域生态环境。
如今的兰园一期, 走进去四周花团锦簇、湖水清澈、水雾缭绕、宛如仙境、美不胜收……根据“海绵城市”理念建设的南宁青秀山兰园, 通过园林造型的巧妙布局, 将各种兰花融入其中, 形成一幅幅美丽的画卷, 使得游客陶醉于“婀娜花姿碧叶长, 风来难隐谷中香”的优美风景中, 流连忘返。兰园的改造主要体现在雨水的自然存蓄、自然净化和雨水收集的重复利用上, 其雨水回用系统能基本满足园区的绿化浇灌, 因此, 它的建设对于城市园林景观来说, 是相对成功的一个典范。
5 结语
在城市化日益加剧, 城市生态问题日益突出的当下, 海绵城市通过遵循自然规律, 改善城市生态的规划理念, 紧密结合景观设计, 构建“海绵城市”相应的水生态基础设施, 通过景观设计打造既科学有效又外表美观的绿色基础设施。只有让更多人了解和支持海绵城市的建设, 我们的生存环境才能变得更美好, 才能开启人与自然和谐共生的新境界。
参考文献
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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”。
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