海绵城市的含义汇总十篇

时间:2023-09-15 10:18:35

海绵城市的含义

海绵城市的含义篇(1)

一、“海绵城市”这一概念提出的背景及现状

现代化的建设进程离不开城市建设,城市建设往往也是衡量一个国家或者社会进步程度的重要标尺。但是,在一些城市建设带来日益增长的GDP的同时,我们不得不也为城市的生态环境恶化买下账单,城市热岛效应、城市内涝、噪音污染等问题也是层出不穷。城市规划与发展必须注重对环境的保护性开发也成为大势所趋,在这样的情况下,出于生态环境保护理念和人们自身对生活环境的重视,“海绵城市”这一概念也逐渐成型。它在适应环境变化和应对消化降雨等天气所造成的自然灾害等方面具有良好的“弹性”,所以别称“水弹性城市”,国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。它能够在下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。

(一)国外已经先入为主,并在一些国家取得初步成效

一个有利于生态环境建设与发展的好的理论自然也应该被发现探究,纵观世界,“海绵城市”理论也以被多个国家付诸于实践行动。不同于英国伦敦早前几个世纪的“先发展和后治理”和“边发展边治理”理论,德国、瑞士、新加坡、美国等都开始在摸索中前行,在实际中已经运用了“海绵城市理论”。因为这几个国家自身的地理位置和特殊的气候条件也深受雨水灾害的威胁,他们治理雨水灾害的措施主要是依靠发达的地下管网系统、较为先进的雨水综合利用技术和规划合理的城市绿地建设,另外在雨水回收和循环利用方面,他们也会通过特殊的技术处理净化雨水而输送到缺水区使用,从而变废为宝,巧妙的化腐朽为神奇。

(二)我国的科技创新能力有所提高,利用“海绵城市”条件具备

早期的中国处在恢复和摸索阶段,经济发展模式也是粗枝大叶型,这是由于我国当时的技术条件得不到很好的保障,心有余而力不足。而现在随着经济实力提高和科技进步,中国依靠自身也可以独立把“海绵城市”这一概念由理论转化为实践。

(三)我国的城市内涝灾害频发,需要建设“海绵城市”

近来年,随着灾害性天气状况的多发,夏季入汛期的到来,中国的一些城市如武汉、广州、扬州、青岛、无锡等大范围地区都饱受城市内涝的苦痛,这不仅不利于生产生活,也干扰了社会秩序,严重时还会危害人民群众的财产和生命安全。城市内涝频频发生的最主要原因也莫过于两点:长时间的强降水过程和城市建设用地规划的不科学;排水系统不完善等。对于这些问题,科学规划治理才是根本,而“海绵城市”这一概念正好是应对这一问题的有效指导,从我国人多地少的现实国情出发,这一概念也富有实际可操作性和因地适宜性。

二、践行“海绵城市”的具体实践

早在2012年和2013年,“海绵城市”规划就被提上日程。在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中,“海绵城市”概念被首次提出;而《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建(试行)》以及仇保兴发表的《海绵城市(LID)的内涵、途径与展望》中则对“海绵城市”的概念给出了明确的定义和具体方案设计。

随着“海绵城市”在第一批包含南宁、济南、重庆、池州等16个城市,和第二批包含天津、上海、三亚等14个城市在内的试点城市的相继落实,“海绵城市”概念也不再是空泛的纸上谈兵。2017年3月在我国第十二届全国人民代表大会上总理也在政府工作报告中提到统筹城市地上地下建设的一些具体措施,他提出推进海绵城市建设,要使城市既有“面子”,更有“里子”。

(一)海绵城市建设应该遵循生态优先的原则

海绵城市建设应该依托于城市自身的自然环境基础和后天的人工措施这两方面,对传统的城市排水系统进行深入“减负”,但不是完全否定传统的排水方式而是对其进行补充,要综合统筹自然降水、地下水、地表水的生态一体性,协调安排城市排水、用水等水循环主要环节,并就其深远性和复杂多变性进行充分考虑,以保障“海绵城市”运行周期的稳定和长久。

(二)贯彻“源头分散”和“慢排缓释”的环保设计理念

海绵城市,顾名思义,是仿照海绵的吸水性和伸缩性来达到城市内部的雨水消化目的,而就目前的普遍情况来分析,城市道路硬化过多、草地、人工湖泊面积太小、城市灌渠、泵站等“灰色设置”老化等问题都是造成旱涝急转、逢雨必涝的主要原因。而海绵城市主要是以“快速排出”和“末端集中”为主要设计理念的新型城市设计,强调利用植草沟、渗水砖、雨水花园、下沉绿地等细化分子来稀释和分流,它在一定程度上也使得雨水得到了二次使用,规避了雨水浪费这一问题的出现。

(三)因地制宜、因时制宜,协调发展

海绵城市的独特之处不仅仅是在于“吸水”,另外“给水”也是一个引人瞩目的亮点。中国亚热带季风气候分布较广,城市除了内涝也会出现诸如热岛效应等问题,这些“缺水性问题”在“海绵城市”中也得到了及时妥善解决。它通过在下雨时重复吸水、蓄水,缺水时再在将水吐出来净水、用水。除此之外,“海绵城市”的建设并不存在需要符合特殊的条件和特定季节性这两面的问题,真正做到因地、因时制宜,协调可持续发展。

综上所述,我们可以看出,海绵城市的建设既是人类对自然的趋利避害式的改造,也是自然对于人类容量快速增长的一次考验和警告。我们不能总是等到真正出现问题时才去想着解决问题,更多时候我们还要提前时负孟喙卮理措施,追求创新和改革,如“海绵城市”的运用实践。在城市生态环境逐渐恶化不能满足生活需求,和因社会文明进步而迫切需要良好生态环境的今天,我们更应进行思考与创新,找寻出更多类似于“海绵城市”这般与时俱进的理论实践,更好地推动我国现代化城市的建设发展。

参考文献:

[1]俞孔坚,李迪华“海绵城市”理论与实践.《城市规划》,2015,39(6):26-36

[2]仇保兴。海绵城市(LID)的内涵、途径与展望《建设科技》,2015(1):11-18

海绵城市的含义篇(2)

1 试验方法

1.1 静态法

量取一定量模拟废水(用化学试剂KH2PO4配制而成)于三角烧瓶中,加入一定量的海绵铁及锰砂,在室温下以60 r/min速度振荡20 min,然后静置2h,取上清液用氯化亚锡法分析溶液中磷的含量,计算吸附容量及去除率。

1.2 动态法

采用φ14的有机玻璃柱,内填充10∶1海绵铁及锰砂混合物,填充物高为600 mm,废水以一定流速顺流通过吸附柱。用氯化亚锡法分别分析流出液达不同体积时的磷含量,计算流出液体积和磷去除率,求出吸附剂的吸附容量。

2 试验结果及讨论

2.1 静态试验

2.1.1 海绵铁粒径的影响

海绵铁粒径直接影响磷的去除效果,选取不同粒径海绵铁处理含磷废水的试验结果如图1所示。随着海绵铁粒径的减小,磷的去除率增加(由62.16%增加到81.48%),但海绵铁的粒径越小其磨损率越大,水力阻力加大,成本增高。从水质要求、经济成本综合考虑,试验时选取1.5 mm的粒径。

2.1.2 海绵铁与锰砂配比的影响

取5 g海绵铁,加入不同配比的锰砂,测定不同配比时海绵铁与锰砂的处理效果,结果见图2。

由图2可知,当海绵铁与锰砂的配比为10∶1,对磷的去除率最高,并且在动态试验中加入适量的锰砂,可防止海绵铁板结,减少水头损失,因此试验选用海绵铁∶锰砂为10∶1。

2.1.3 溶液pH值的影响

当模拟原水含磷浓度为50 mg/L(以PO3-4计)时,吸附剂对磷的去除率与溶液pH值的关系如图3所示。酸度越大,去除率越高;在中性范围(pH值6~8)内吸附剂的吸附量基本保持不变且去除率较高,为81.12%;当pH>9时,由于滤料表面发生化学反应而使去除率迅速降低。因此该法适合于处理酸性及中性或弱碱性含磷废水。试验模拟废水的pH为6~7。

2.1.4 吸附时间的影响

试验结果表明:吸附达80 min以后,吸附剂的吸附容量基本不再变化而达到平衡,吸附量可达9.0 mg/g,磷的去除率在89%以上,结果令人满意。

2.2动态吸附试验

2.2.1 流速对磷去除率的影响

准确称取200g海绵铁和20g锰砂,混合均匀后填充在¢14的有机玻璃柱内,柱高为600 mm,原液起始浓度为C0=50mg/L(以PO3-4计),以不同的流速通过吸附层,并计算不同流速下吸附剂对磷的去除效果,结果见图4。由试验结果可知,流速越小,去除率越高,但流速太小对实际处理工艺没有意义,因而试验选6 m/h的流速做动态试验。

2.2.2 动态吸附试验

原水浓度C0=100mg/L,流速为6m/h,自运行开始至滤料出现穿透,全部时间为10d,进水总磷酸根量为10479.34 mg,处理水量为115.7 L,共吸附磷酸根量为1 646.00mg,动态吸附容量为8.23mg/g,总去除率为15.7%,动态吸附曲线如图5。

3 含磷污水处理试验

用海绵铁处理城市生活污水,在最佳吸附条件下,静态试验结果见表1。

表1 城市生活污水处理结果 序号 吸附剂用量

(g/L) 进水PO3-4浓度

(mg/L) 残余PO3-4浓度

(mg/L) 磷的去除率

(%) 1

2

3 4.0

8.0

12 78.32

78.32

78.32 36.26

8.78

5.42 53.70

88.29

92.10

海绵城市的含义篇(3)

1规划海绵城市建设中的园林绿地层次

保证足够的绿地量,是园林规划中的重要任务,同时绿地建设是建设海绵城市的根本所在。“渗、滞、蓄、净、用、排”六个建设项目是建设海绵城市的六大重头戏,它们实质上都是需要园林绿地来完成的。在对园林绿地的规划中,主要任务是确定绿地的用量,一般而言,绿地面积越多,海绵城市的功能就显现的愈加明显。再者,确定了绿地量以后,方能提升绿地的质量,使其达到海绵城市的建设标准。园林绿地在海绵城市中占据着较大的空间,在功能上发挥着蓄水调节的作用。绿地的多少是衡量园林绿地质量的重要标准,绿地滞留雨水的层次自上而下分为三个层次:一是,冠层滞留,滞留雨水较多的绿地一般符合以下特征:树木高、树冠密、层次多、叶片细等。因此,乔木以及多层植物是园林人经常种植的树种。轻冠幅、低层次是目前园林行业面临的主要问题,这种现象与我国园林行业的育苗方式和工程用苗标准有紧密相连的关系。二是,表土疏渗,表土性状、植被层次、根系状况以及雨水状况是影响雨水疏渗量的关键因素,一般含沙量适中以及表土不板结的沙壤土截留雨水的性能较好,植被覆盖率较高并且根系发达,对雨水的疏渗能力较高。三是,根基滞留,除了冠层以及表土等因素,根系也是影响雨水疏漏的关系因素,根系的拓展能力需要通过树穴和土壤来保证。

2园林绿地的建设

在对园林规划建设中,要从绿地地形、绿地水体以及下沉式地形等三个方面来建设。第一,绿地地形,首先在园林绿地建设中,要尊重因地制宜的原则,充分尊重当地的地形地貌和植被种类,在此基础上,在一些地势较低洼的地方,人工改造成为水塘、旱溪以及拦水坝等,增强该地标的截留雨水的能力,而在过于平坦的地势可以建设公园或者是开凿人工湖,增加水体面积,园道两边的平台均要高于中间的绿地,方便雨水的疏渗。第二,绿地水体,适当增加低洼处的水体面积,可以通过建造景观蓄水小坝、蓄水池等来蓄留雨水,在起伏较大的公园建造山塘、洼地以及湿地,增加蓄水的功能。第三,下沉式绿地,无论是广义上的下沉式绿地,还是狭义上的下沉绿地,其实质是能够截留住雨水的低洼绿地,能够成为下沉式绿地的绿地要具备以下几个条件:土壤较疏松,且透气性较好,土质较黏,植物选择以乔木为主,耐涝性强。

3园林的生态铺装

园林的生态铺装是让园林具备海绵体的特性,能够吸纳雨水,调节地表径流,比如对园林中绿地以及河湖水体等的铺装都属于生态铺装,举例进一步说明园林的生态铺装如何进行的:首先针对道路与平台的铺装,透水透气以及不污染土壤是生态铺装的目的所在,目前来讲,在众多的铺装方式中,透水铺装的效果比较比较好,但是尚且还存在着孔隙堵塞问题以及透水性不佳等问题;其次,是对水体与堤岸的覆盖,在城市中不少自然河流的、水体都因为建设而进行了人工覆盖,将天然河流变成不见天日的下水道,这种做法无疑是顾此失彼,笔者建议我们在园林建设中尽量少改造那些天然的河流和水体,恢复城市的自然循环系统。

4屋顶的绿化设计

绿地、生态铺装进行完了,紧接着就要针对屋顶进行绿化设计,降峰减流是屋顶绿化设计的主要手段,通常采用以下四种途径来达到这个目的:对植被层进行截水,通常10厘米高的地被层可以截留2到5厘米的雨水;土壤层截水,土壤基质和孔隙均可以截留雨水;利用蓄水层截水;蓄水系统截水。以上这几种方法,要根据具体的屋顶形态来做出具体的选择,从而让其符合实际需要,也能够达到美观的效果。

5结语

海绵城市的建设已经成为建设生态文明城市的重要途径,海绵城市与园林建设是宏观与微观的关系,科学合理的园林规划有助于早日实现海绵城市的建设。相关人员要注重园林建设质量的提升和发展,让园林建设为我们的家园发挥出更大的功效和作用,让“海绵城市”范围逐渐扩展,带给人们更为“绿色的”享受。

作者:于焕龙 单位:沈阳市园林规划设计院

海绵城市的含义篇(4)

海绵城市构建是一个多学科融合的复杂工程,其在构建过程中所涉及的景观设计要点极其重要。通过对温州海绵城市构建过程中景观设计要点进行探析,以期提高城市景观设计的实用性,同时推动温州海绵城市的构建,进而减少诸如内涝这样的生态环境问题。

1海绵城市的基本内容

1.1海绵城市的含义

海绵城市是新一代城市雨洪管理的概念,主要是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”,因此“海绵城市”也可称之为“水弹性城市”。它的主要功能是下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,等到需要的时候再将蓄存的水“释放”并加以利用。

1.2海绵城市构建的背景

温州作为我国浙江省的沿海城市,在夏秋季节常常遇到台风、暴雨、泥石流等自然灾害,并给当地经济的发展和人民生活带来了比较严重的影响。加上城市地面主要是依靠管渠、泵站等设施进行排水,长期如此,就使得温州这一城市路面容易出现逢雨必涝,旱涝急转。为了避免温州一到下雨天或者遇到台风天气就出现这样的情况,海绵城市在构建过程中景观的设计则更加注重利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水,同时以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念,这样既避免了洪涝,又有效地收集了雨水。

2海绵城市构建过程中景观设计的相关要点

2.1道路景观的绿化设计

道路作为城市发展中的重要廊道,也使得在海绵城市构建过程中,发挥着重要的作用。而最需要考虑的是温州城市道路景观的绿化设计。所谓绿化设计,则是指在城市的道路隔离带或路侧绿化带的设计中,要设置相应的植草沟、植树沟,并根据季节的变化种植不同的植物,这样不仅可以起到净化空气的作用,还使得雨季到来的时候,截留雨水。而当雨水过于饱和的时候,则进行有效的储存,这样能在干旱季节的时候,给道路周边的植物进行灌溉。

2.2道路景观的材质设计

道路景观设计是温州海绵城市建设中非常重要的内容,除了对景观的绿化设计加以重视外,还要慎重选择合适材质。为了有效应对城市内涝问题,道路景观最好选择可渗透的路面。可渗透路面是通过各种技术手段使不可渗的路面变为可渗透的水面,从而直接减少地表径流的工程性措施。这一措施一方面增加了透水混凝土和透水面砖的使用面积,从而有效地促进水体渗入地下。

2.3广场景观的人性化设计

近几年,随着我们生活水平的逐渐提高,以及对于自由活动空间的需求加大,温州城市广场这一景观也迅速地出现在建设之中。同样作为海绵城市构建中的一大景观,其在设计过程中既要考虑实用性又要考虑人性化。从实用性的角度上考虑,广场在地砖的选择上最好是能够透水的,而且地砖下面还要铺装一层透水混凝土,这样才利于雨水的渗透。而从人性化的角度上考虑,城市广场本来就具有休闲、娱乐、观赏等功能,因此在设计的时候,要注意将休闲设施等项目纳入整个海绵城市的构建中,并在一些配饰的选择上采用不同色彩和样式的组合,进而提高广场的美观性和艺术性。

2.4自然景观的调节设计

每一座城市都是由不同的景观组成的,而所有的城市景观中,自然景观是最具有自动调节功能的,因此注重自然景观的调节设计是最利于温州海绵城市构建的。城市自然景观主要是由河湖、湿地等组成的,它们作为海绵城市天然的雨水滞纳净化场地,可以有效调节局域性的雨洪管理,甚至还能对局部的气候进行调节。鉴于自然景观的重要性,有效扩建城市河湖,湿地等景观建设的面积也就显得尤为重要,尤其是在雨水比较集中的区域,更应该有意识地增加自然景观的建设项目,从而发挥自然景观所具有的调节作用。

3结语

当下,我国环境问题变得越来越严峻,尤其是每当夏季雨水增多的时候,诸如温州这样的沿海城市很容易在一夜之间就成为了“水城”,从而对百姓的生产生活造成了巨大的破坏。海绵城市的构建能够较好地调节城市的环境问题。

作者:潘崇仁 单位:浙江佳境规划建筑设计研究院有限公司温州分公司

海绵城市的含义篇(5)

引言

近年来,伴随着城市化进程的加快,经济得到了快速发展,但城市发展过程中面临的一系列的生态与环境问题也日益加剧:一方面,水资源的过度开发和水质严重污染,特别是北方地区,大量河流出现断流局面,湿地和湖泊面积大量消失,许多地方地下水位不断下降,已面临地下水资源枯竭的严重危机;另一方面,雨洪雨涝频繁发生,绿化用水、工业用水等与城市用水竞争频繁上演。如何留住雨水并回补地下水,强调自然积存、自然渗透、自然净化为目标的海绵城市理论应运而生。近两年,国家连续颁布了多项海绵城市建设指导意见,标志着我国海绵城市建设从理论形成向实践应用的过渡。海绵城市建设如何与景观设计相结合,已经成为亟待解决的问题之一。

一、海绵城市内涵

《海绵城市建设技术指南―――低影响开发雨水系统构建 (试行)》对海绵城市的概念下了明确的定义: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。

建设海绵城市,即构建低影响开发雨水系统,主要是指通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种技术途径,实现城市良性水文循环,提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力,维持或恢复城市的“海绵”功能。解决城镇化与资源环境的协调和谐、让城市“弹性适应”环境变化与自然灾害、转变排水防涝思路、开发前后的水文特征基本不变是海绵城市建设的本质内涵。

二、国内发展现状及案例

国内发展状况及案例:我国的海绵城市起步相对较晚,随着国内雨水问题的日益加重,雨水方面的研究和应用才逐渐多起来:北京、大连、宁波、长沙、杭州、昆明等先后于2010年左右开始研究雨水收集、利用方案,涉及道路、绿地、湿地等多方面城市建设,内容涉猎下沉式绿地、生物滞留槽、雨水湿地、打孔立缘石、透水铺装等等。

2012年北京大学在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中首次提出“海绵城市”一词;2014年住房和城乡建设部发表《住房和城乡建设部城市建设司2014年工作要点》中首次提出海绵城市的概念;同年10月,住房和城乡建设部出台了《海绵城市建设技术指南》。2015年,住房城乡建设部宣布了海绵城市建设试点:西咸新区、武汉、重庆、贵安新区、遂宁、南宁、常德、鹤壁、济南、萍乡、厦门、池州、嘉兴、镇江、白城、迁安16个城市,至此,海绵城市建设在全国如火如荼的开展起来。

三、海绵城市景观设计要点总结探讨

海绵城市”的提出有其深厚的理论基础,又是一系列具体雨洪管理技术的集成和提炼,是大量实践经验的总结和归纳。

1、道路景观设计要点

道路作为城市城市发展中的重要廊道,在海绵城市的建设中发挥着重要作用。这里主要对道路中的硬质景观(铺装样式及铺装材料)和绿化景观的设计要点进行分析总结。

绿化设计:在道路隔离带或路测绿化带设计中,设置植草沟、植物缓冲带和下沉式绿地,对雨水进行截留,当设施内雨水饱和时,可通过溢流口经过滤处理后排入雨水集水池中,干旱时可向周边绿地提供水资源。

硬质铺装:指通过改变地面铺装材料自身的透水性或扩大材料之间相互衔接的缝隙面积,使雨水下渗到场地内部。即一方面增加透水混凝土和透水面砖的使用面积,促进水体渗入地下,另一方面,增加汀步、石材拼接间的绿化面积等,以至当有降水时,雨水可顺着材料自身的孔隙或之间的缝隙下渗留存;当没有降水时,材料自身的孔隙或之间的缝隙又可作为土壤通风换气的通道,减少城市干岛效应的发生。

2、广场景观设计要点

广场是城市中面积广阔的场地,是市民进行政治、经济、文化等活动的空间。这里指的是不含自然水体的平面型广场。

纪念性广场由于其政治思想性更强一些,可以采用大面积透水瓷砖或者透水混凝土铺装,通过不同色彩和样式的组合,形成不同的图案,提高广场的美观性和艺术性;商业和游憩类的广场,基于其休息、娱乐、观赏等功能,结合运动、休闲设施和场地规划,合理设置下沉式广场、下沉式生物滞留带。

3、水景(湿地)景观设计要点

河湖水系、坑塘湿地等是城市天然的雨水滞纳净化场地,是生物多样性保护和栖息地恢复的重要场地,可以调节局域性的雨洪管理、水质净化、地下水补充、棕地修复、生物栖息地的保育,甚至是局部微气候调节等等。水景(湿地)景观设计要点即构建“水质净化(水景营造)-蓄滞水湿地(水景)-地下水回补”多级水景景观。

由于景观设计者所处的设计阶段往往处在规划阶段的后期,因此这里不去研究宏观层面水生态安全格局及中观层面的“城镇海绵系统“,只研究微观层面的海绵体。设计要点主要有三种途径:一是尽可能保护利用原有生态系统如河流、湿地、湖泊、坑塘,在其基础上设计相应的景观设计;二是对遭到破坏的海绵体,采用生态方法进行景观的修复和恢复;三是在缺乏海绵体的场地内新建新的海绵体。

雨水花园就是海绵城市建设中水景(湿地)景观设计最小的海绵体之一。即在浅洼区域种植花草、灌木,甚至树木等植物的工程性措施它可以减少径流量、净化雨水、美化环境。

结语

社会各界广泛的关注和讨论城市洪涝问题和一系列相关的生态和环境问题,海绵城市建设越来越受到国家重视,这是改变城市规划建设理念的重大契机。本文主要探讨了在海绵城市构建的框架下,通过对海绵城市的解读和国内外案例的分析总结,提出景观设计方面的相关要点。希望为景观工作者在海绵城市建设景观设计中提供借鉴参考。

参考文献

海绵城市的含义篇(6)

1、导言

建设海绵城市是贯彻落实绿色发展理念的一场重大绿色变革。坚持以人民为中心的发展理念,实现人民对美好生活的向往,促使城市提高生态治理和生态智慧水平,确保城市绿色宜居和可持续发展,构建资源节约型、环境友好型、生态安全型和人口均衡型社会,都突出了海绵城市建设的价值意蕴。建设中将雨水作为城市水资源的重要补充形式与研究对象,设计城市降雨过程控制与管理方案。

2、海d城市概念的提出及含义

我国的传统雨水处理观念是“快速集中,末端处理”视资源为灾害,这必然会引发“遇水必涝,逢旱必干”等一系列环境问题。海绵城市理念立足长远,不再以征服者的态度对待自然,而是尊重自然,向大自然学习采用“源头处理,分散集中”的方法,将雨水“渗”在原地涵养水源,“蓄”在原地方便调用。从2014年至今,我国政府连续出台了多部指示文件,为各地的海绵城市试点建设区提供了理论指导,极大地促进了我国城市的“海绵化”进程,这也是我国继园林城市、低碳城市、生态城市等一系列政策引导的城市建设理念后出现的全新概念。我们要将雨水资源化,而不是迫不及待地将其排走,要考虑把有限的水资源截留下来,利用自然的力量去净化雨水,从而优化城市排水系统。无论如何“灰色”刚性的给排水系统已经暴露出了其严重的自身局限性,阻碍了我国的城市化进程,引发了社会各界对城市水危机新一轮的关注和对传统城市给排水系统建设的反思。近年来我国政府高度重视城市雨洪及水环境的整治问题,在政府“建设资源节约型、环境友好型社会,建设生态城市”的理念指导以及学术领域和相关行业从业人员的努力推动下,我国住房和城乡建设部正式提出了“海绵城市”的建设理念。

3、海绵城市建设中出现的问题

3.1新旧观念的对抗

从资源利用角度来看,不难发现,传统城市建设大都采用“以求应供”的模式,导致大量资源的不合理堆滞浪费。而海绵城市的建设模式却如它的名字一般,有弹性地“以供应求”。从根本上与传统的城市雨洪管理模式区别开来,也就使得大部分企业难以适应,从而成为海绵城市建设中的一大阻碍。传统的城市雨洪管理建设设施在社会生活中随处可见,地面下纵横交错的下水道正是最好的体现。仔细想想,我们不难发现:雨水直接变成了废水。事实上,随着温室效应的加强,全球气候变暖,水资源的逐步稀缺,雨水――资源回收率及其低的天然水资源,是具有超能的创造力的。不仅仅是经济上的效益,生态上带来的益处简直是国人的福音。所以,深入贯彻落实“海绵思想”不失为一个好方法。海绵思想,即有弹性的思想,以海绵城市为出发点,不拘泥与时代,不拘泥于生活。以此逐步构建生态和谐的社会。

3.2建设规划碎片化

当前我国海绵城市建设已经取得了一些可喜成绩,但同时也暴露出一些问题和矛盾,城市建设规划的碎片化就是最近一段时间经常被提及的一个突出问题。在海绵城市建设试点中,有些城市不注意或不善于对城市综合问题的梳理和把握,也没有制定科学系统的建设方案,仅停留在简单盲目地上一些支离破碎的项目上。海绵城市建设技术指导专家委员会主任委员任南琪认为,海绵城市建设的实质应该是城市水资源和水环境的综合整治,而不是一个点一个点地进行治理,采取碎片化方式推进。海绵城市应该以自然为先导,以循环为关键,以功能为切入点。海绵城市建设并非“治水”“堵水”,而要与水为友,以水养人。

4、海绵城市建设措施

4.1转变城市建设理念

变原有城市建设中只注重开发的强度而不注重生态环境转变为以生态环境约束城市开发建设的强度;转变原有城市生态环境单靠“治理”转变为“源头减排、过程控制、末端治理、统筹设计”的建设模式。从源头减少雨水的径流量,提高地表的渗透率;径流过程中设置滞留带延缓径流洪峰,从而降低降水的排量;对集蓄的雨水进行净化、治理,提高雨水的再生利用率;对海绵城市建设中的城市绿地、城市水面进行统筹设计,避免重复建设与资源浪费。

4.2创新海绵城市建设的体制机制

科学的体制机制在海绵城市建设中起着规范化、制度化和定型化的作用。建设海绵城市不能简单地从工程技术层面去理解,而应该将其看作是涉及体制改革的重大系统工程,要着力破除旧体制,创设新体制,将生态技术与行政管理体制设计、管理部门的优化重组、管理文化创新等结合起来,统筹协调好各方面的复杂关系,在生态理性、生态智慧、生态制度、生态技术、生态文化等紧密联系和相互作用形成的整体合力中予以协同推进。第一,在整体性思维指导下整合相关部门形成合力推进海绵城市建设。建设海绵城市是一个复杂的系统工程,涉及自然界对城市的影响关系以及城市的生存空间规划、建设方式以及组织管理等诸多复杂性、交织性和系统性关系,需要破除条块分割各管一摊的传统行政管理体制,注重加强城市各个管理部门之间的联系、沟通和合作,消除要素不协调而阻碍城市有机体系统发展的各种因素。第二,推进海绵城市建设规划的制度化。规划是为了使海绵城市建设的目标能按预期目标有效实现而制定的计划。海绵城市建设应规划先行,而规划应制度化,杜绝主观性、随意性和短期性。要通过有关部门组织、专家论证、专业技术人员设计、城市居民参与、可行性和不可行性的评估论证,从环境战略评价的高度科学编制规划,建立海绵城市空间规划体系,注重规划的连续性,以确保海绵城市建设规划的前瞻性、整体性、科学性和可操作性。

4.3加强海绵城市的规划、管理、控制及落实

海绵城市在建设之前,首先要明确海绵城市的总体规划与控制目标,制定实施原则与实施策略,规划重点实施区域,并将建设海绵城市的要求落实至各项相关规划中。其次,海绵城市建设、修护的实施要通过相关规划予以落实。其要着重实施的规划包括:地块的规划、交通道路的规划、城市绿地的规划、城市水系统的规划等。

结束语

综上所述,随着我国海绵城市建设理论的沉淀与发展,如今已到了理论发展的攻坚阶段,我们要做的是如何准确、高效地将理论付诸实践,并从实践中吸取经验进一步升华完善理论,这也是海绵城市建设推进的重点和难点,在可持续发展战略的衬映下,对建设美丽中国具有非同寻常的意义,也必然会使绿色生态家园在这个时代火树银花般精彩绽放。

参考文献

[1]方世南,戴仁璋.海绵城市建设的问题与对策[J].中国特色社会主义研究,2017,01:88-92+99.

海绵城市的含义篇(7)

2015年10月16日,国务院办公厅《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,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》(〔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。

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

海绵城市的含义篇(8)

近年来,全国多个城市频遭雨袭击,引发严重内涝。城市发生内涝,从根源上说,是大量硬化的建设和建筑减小了雨水下渗,增大了地表径流量,造成了雨天全民“看海”的模式。当雨水地面径流量得到有效控制时,城市内涝现象将减少。海绵城市建设理念正是通过“渗、滞、蓄、净、用、排”的六字方针,统筹解决城市内涝、雨水资源化利用等多个问题。

1 海绵城市建设理念

海绵城市就是能够像海绵一样吸水的城市,具体来说,就是在城市内布置若干地块,用吸水材料建设,作为海绵体,平时是市民的休闲、生活区域,暴雨的时候就作为蓄水的地方。无论是道路、公园、绿地还是树林、湿地,都能吸收大量雨水。这样,可以把水消化在本地,避免汇集到一起形成洪水。当大量的雨水都被海绵体吸收之后,城市的积水也就无从谈起。那些被海绵体充分吸收的雨水还可以再次利用,如浇花、洗车等,在一定程度上可以缓解水资源紧张局面。

海绵城市把雨水的渗透、滞留、集蓄、净化、循环使用和排水紧密结合,统筹考虑内涝防治、径流污染控制、雨水资源化利用和水生态修复等多个目标。海绵城市建设既要实现生态目标,也要满足城市功能。因此,其建设必须要以建筑与小区、绿地与广场、城市道路等城市基础设施作为载体,规划、设计、施工及工程管理等各部门、各专业统筹配合,突破传统的设计理念,通过多种生态化技术,构建新型生态系统。

2 市政道路建设在海绵城市建设中的重要性

市政道路是城市空间的重要组成部分,在不断加快的城市化进程中,道路硬化用地面积能占到城市建设用地面积的15~20%。道路面积如此广泛,道路路基范围收集到的雨水量非常可观。如果能在保证道路功能的基础上,采用更为生态的设计方式,就近收集道路径流作为地下水、路边绿化带的补充水源,对推动海绵城市建设有着非常重要的意义,有利于修复城市生态环境,还可以带来综合生态环境效益。

3 海绵城市理念下市政道路的设计

市政道路建设提出“海绵+城建”的加法理念,在满足道路基本功能的前提下,海绵为主,所有配套设施一并建设。这种做法既能提升居民满意度,也能带来综合生态环境效益。在这一理念下,保定市将恒源路作为试点,进行海绵城市道路设计。

恒源路位于保定市北部,为东西向的城市次干路,道路红线为50米。道路红线北侧主要为居住区以及规划为居住和商业金融用地的基本农田;南侧为植物园以及学校。项目定位为海绵城市道路,同时结合道路两侧打造景观带。

3.1 道路横断面的设计

在满足道路功能的前提下,道路横断面尽量布置较宽的绿化带(生物滞留带),道路范围内的雨水可快速汇集入生物滞留带内,有效减小地表径流量。以恒源路为例,横断面形式为三幅路,由中央向两侧依次为:机动车道24米+绿化带2×4.0米+非机动车道2×6.0米+人行道2x3.0米。其中,道路绿化带设计为生态滞留带;道路北侧的红线外设计为下沉式绿地与现状铺装衔接;道路南侧的红线外结合植物园景观设计为植草沟,与植物园一起形成路边景观带。

3.2 道路路面材料的选择

为城市建设需要、改善生态环境,2012年建设部先后了《透水沥青混凝土技术规程》和《透水砖路面技术规程》,规范规定透水混凝土路面应满足道路路面使用功能,并满足透水、抗滑、降噪要求。海绵城市建设的设计理念中,也提出了选用透水路面的方法。

3.2.1 车行道路面。车行道可选用透水沥青路面。透水沥青路面又分为全透水式沥青路面和半透水式沥青路面。全透式沥青路面,即透水沥青面层下不设防水层,沥青下面层、基层均为可透水层,地表降水最终渗入路下土基。这种结构主要应用在园路、广场等处,在市政道路车行道中应用较少。

3.2.2 人行道路面。人行道可以采用透水砖铺砌,基层采用透水混凝土铺砌,垫层采用碎石层。

透水人行道具有多孔结构,自然降水能迅速透过人行道到达地表,适时补充地下水源;发挥土壤调节城市温度和湿度的优势,消除城市热岛效应;由于表面粗糙,透水性高,路面不积水,可有效提高行人安全性。

3.3 生态滞留带、生态树池的设计

滞留式绿化带和生态树池设有种植土,种植土的下部依次设有过滤土层和砾石,砾石的下部设有渗水管,种植土的上部设有陶粒。这样的布置结构能使渗透管发挥巨大的作用,使土壤长时间保持湿润。建议将绿化带做成低于车行道5~10cm的凹型形式,以便于收集雨水,在绿化带下方设置碎石盲沟,在盲沟底面,超过路基工作区深度范围后设置碎石层,反向路基底渗流。考虑凹形绿化带可能对车辆通行造成的安全隐患,在绿化带周边加设低矮栅栏。

3.4 其他低影响开发措施

3.4.1 下沉式绿地。下沉式绿地典型结构为绿地高程低于周围硬化地面高程5~25cm左右,雨水溢流口设在绿地中,雨水口高程高于绿地高程且低于硬化地面高程。下沉式绿地可以在道路、广场、停车场等周围设置,用以汇集周围硬化地表产生的降雨径流,截留和净化雨水径流,超过绿地蓄渗容量的雨水经溢流口排入雨水管网。下沉式绿地可以起到削减径流量、减轻城市洪涝灾害、增加土壤水分含量的作用。

3.4.2 植草沟。植草沟设计包括雨水花园、雨水湿地等生态雨水设施。通过采取与亭台、堆土等结合的方式形成微地形景观,增加植草沟的可达性、观赏性与实用性。种植植物优先选择具有一定耐涝性的乡土植物,采用乔、灌、草结合的多种群落结构,形成季相变化丰富的绿地景观。恒源路道路南侧红线外37米范围内设计为植草沟,与周边的植物园衔接,形成广阔的景观。植草沟本身具有渗透功能,在降雨较大或高坡绿地渗透饱和时,来不及下渗的雨水会顺坡汇入植草沟,水借助纵坡沿植草沟流向下游。

4 结语

住房城乡建设部组织编制的《海绵城市建设技术指南―低影响开发雨水系统构建(试行)》于2014年10月实施,为深入开展海绵城市建设提供了指导和依据。低影响开发雨水系统建设涉及到整个城市系统,应该通过当地政府把涉及到的规划、排水、道路、园林、交通、业主、施工单位和其他单位协调起来,明确目标,落实政策和具体措施。力争做到城市像海绵体一样,遇雨吸水、蓄水,需要时“释放”利用,实现雨水资源化、涵养地下水、减轻城市洪涝和排水系统压力、改善和修复城市水环境。作为城市的建设者,需及时汲取设计新理念,并在工程项目中合理运用,把我们的城市建设的更加自然、更加生态。

参考文献

海绵城市的含义篇(9)

中图分类号:TU986

文献标识码:A 文章编号:16749944(2017)11002503

1 海绵城市建设背景

在城镇化进程过程中,城镇面积持续扩张及其体量不断增长,给城市带来了严峻的水资源问题。一方面城市用水量增加使地下水位不断下降,饮用水资源变得越来越紧缺;另一方面城区洪涝灾害频繁发生,严重威胁居民生命财产安全。在没有充足淡水补给情况下,如何充分利用雨水资源补偿日常淡水消耗将成为建设未来城镇生态的关键任务。

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”。建设完善的城市雨水收集利用系统对于节约用水、蓄洪排涝、修复城市水环境,特别是改善缺水城市的生态环境、解决居民用水紧张、推动水资源可持续发展具有重要的意义。

海绵城市建设重点在于最大限度提高绿地系统的雨水调蓄、水体净化功能,旨在建造众多“海绵体”。因此,建设公园绿地成为海绵城市建设的重要途径,并结合周边水系、市政道路设施,在如何利用公园绿地、街头绿化吸纳雨水径流的基础上,为城市街区提供雨水滞留、缓释空间,为城市景观用水提供补给空间是建设海绵城市的核心任务[1]。

1.1 海绵城市的建设现状

为了有效解决城市街区雨洪内涝频发、地表径流污染带来的水资源流失与水生态环境恶化问题,发达国家最先按照自然排水方式提出可持续发展的雨洪管理体系,制定各种技术措施[2~4]。例如:英国建立“可持续城市排水系统”(SUDS)[5]管理降雨径流,实现城市水体的良性循环;澳大利亚针对城市水循环建立“水敏感性城市设计”(WSUD)体系[6];新西兰也在城市水体管理理念下,整合已有管理经验,发展建立了“低影响城市设计与开发”(LIUDD)体系[7]。

我国城市雨洪控制管理起步于20世纪80年代。在实施初期注重如何集中利用雨水,近年来雨水控制技术逐渐从利用发展到如何调控雨洪及实现污染水体径流控制。在2013年各级政府明确提出通过在中心城区建设下沉式绿地与城市湿地公园,提升城市绿地汇聚雨水与蓄洪排涝能力,同时兼顾城区地下水补偿与水体净化等生态功能。虽然在发达城市区进行前期探索,从实施效果看目前城市海绵城市技术的实践主要是构建湿地、潜流湿地对雨水进行局部收集与水体净化,尚缺乏整体规划和系统性设计,导致城市水资源匮乏。鉴于我国海绵城市建设初期出现诸多问题,住房和城乡建设部于2014年了《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建(试行)》。该技术指南从目标、指标、过程、手段、管理方面对我国海绵城市构建进行规范指导(表1)。此外,财政部陆续发出“关于开展中央财政支持海绵城市建设试点的通知”、“关于组织申报2015年海绵城市建设试点城市的通知”,加大资金投入力度促进海绵城市建设。特别是党的十后中国多省份都掀起了建立海绵城市热潮,总投资超过数十亿元。

1.2 海绵城市建设技术措施

构建海绵城市实质是利用现存各类基础设施,添加各种类型的"海绵体"来提高城市的蓄洪滞洪能力。城市"海绵体"不仅涉及河、湖、池塘等地表水系,也包括公园绿地、建筑物、路面等城市基础设施。在雨水下渗过程中"海绵体"要完成滞蓄、净化、排水与回用功能[8],见表1。对于无法蓄存的雨水可通过市政管网将其排出,从而达到提高城市生态质量,根治城市内涝的目标[9]。

海d城市建设目标应达到三个生态功能,①降雨过程中能够及时消纳并存贮雨水;②通过海绵体渗滤提升存贮水质;③枯雨期可以充分回收利用存贮雨水。根据《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建》原则,各类低影响开发设施包括透水铺装、绿色屋顶、下沉式绿地、生物滞留设施、渗透塘、渗井、湿塘、雨水湿地、蓄水池、雨水罐、调节塘、调节池、植草沟、渗管/渠、植被缓冲带、初期雨水弃流设施、人工土壤渗滤等[10]。总体原则是系统性地统筹自然降水、地表水和地下水分配关系;考虑其复杂性和长期性协调给水、排水等水循环利用各环节。具体做法是将城区分割成若干区域,各区域具备雨水立体化截留、消纳功能。

围绕各区域雨水截留消纳功能,区域低影响开发技术具体细分为截留技术、促渗技术和调蓄技术[11](表2)。其中,截留技术是利用基底材料或者结构的孔道曲折度,延缓雨水在材料孔隙网内径流速度,通过延长雨水汇集路径达到延缓径流目的的技术,例如利用绿色屋顶或者植物群落冠层截留等。地表促渗技术是通过优化地面材料或结构的连通性,让雨水在空隙结构渗透至场地底部,同时利用不同孔隙对下渗雨水进行过滤净化。如透水铺装和绿色停车场等。调蓄技术是指对储存一定量的雨水径流进行净化,当雨水储量达到设施饱和量时,多余雨水通过溢流口进入市政雨水管网。在干旱时储水设施可向周边绿地提供水资源,如生态沟、雨水花园、调蓄池、人工湿地等。 相比于传统的雨水径流收集利用技术,上述3种低影响开发技术,能够更充分地体现绿色建筑的生态性、可持续性、低能耗和低投资特点,在雨水收集利用中具有重要的应用前景。虽然区域低影响开发技术能够整体优化经济、社会及环境效益,但是低影响开发技术还不够完善,需要在如何利用控制雨水方面进行深入研究。

2 立体绿化的作用

由于城市人口稠密导致交通堵塞,热岛效应使众多城市面临环境危机。有研究表明,当绿化覆盖率达到30%以上时,城市热岛效应得到一定程度缓解作用;当绿化覆盖率达到40%以上时,热岛面积可减少3/4;当绿化覆盖率达到60%以上时,热岛效应将基本被控制。需要指出的是在城市土地利用率趋于饱和的情况下,预留较多空地作为海绵体是非常困难的。因此,进行立体绿化是实现城市绿化覆盖率大面积提高的重要措施和手段,可有效解决城市绿化用地的紧张状况。

与传统地面绿化相比,立体绿化注重在立体空间进行绿化覆盖。例如利用建筑物外墙、屋顶空间进行多层次、各种实际功能的绿化布设。这种做法将传统的二维消纳雨水模式(通过地面径流)转向三维多层(多阶段)消纳雨水方式。不仅延长径流空间,还美化居住环境。立体绿化场所涉及到屋顶花园、高层建筑和立交桥的立面、坑塘洼地湿地草地、下凹式广场、地下管廊系统、河道边坡绿化等。根据低影响开发原则,在场地开发过程中采用源头、分散式措施可以最大程度维持场地开发前的水文特征,并能有效提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力。

以屋顶绿化为例,在降雨过程中屋顶水会流入城市街道,最后汇集到排水管网。对屋顶进行绿化后,屋面植被和土壤的吸收和过滤能力增强,使雨水径流放缓。被吸收的水分将在长时间内通过蒸发作用缓释土层含水量,使城市水文循环过程从瞬态排放转向稳态释放。具体表现为在短时间内城市强降雨导致的内涝、洪水被消减。有研究表明在土壤基层厚度为250 mm条件下,其蓄水层(饱和储水)厚度可达100 mm,可以吸纳150~200 mm降雨量。当遭遇100 mm暴雨时,屋面植物、泥土蓄水层可以完全吸收降雨[12]。围绕立体绿化,还可以利用屋顶开发都市农业。这其中,不占用土地与道路,在少量投资前提下施工便捷。其可以增加农作物种植面积,降低建筑物散热量,缓解城市热岛效应,同时滞尘降噪,还可以消化一部分有机生活垃圾,减小垃圾填埋焚烧带来的二次环境污染。此外,屋顶农业同样可以延长雨水到达地面的时间,避免发生城市雨洪灾害。针对屋顶农业发展,还需积极使用立体绿化新材料、新技术。植物根系生长对屋顶防水会产生破坏,必须采用耐根穿刺防水基材。针对立体绿化种植基质使用改良土、有机基质、无机基质。排(蓄)水板材料使用塑料凹凸排(蓄)水板、格栅排水板、塑料纤维丝状排水板、陶粒等排水材料。

由于屋顶存在大量绿色植物,植物茎叶表面气孔可以滞尘、杀菌和吸收低浓度污染物及增加空气中负离子数量。据测算花园式屋顶绿化平均滞尘量为12.3 g/(m2・年),简单式屋顶绿化平均滞尘量为8.5 g/(m2・年)。此外,种植媒介(土壤)还可以衰减各种低频声波,植被茎叶则可阻止高频声波传播。试验结果表明种植媒介厚度为120 mm时种植屋面的隔音量能高达40 dB。比较浅的种植媒介也能隔离约10 dB的噪音。这样种植屋面系统可形成有效隔音屏障,减少建筑物内部的噪音,特别适合在机场、工厂等噪音大的场所应用。

3 结语

海绵城市建设不仅要完善市政管渠系统,还应该依靠现有自然水体系统,并尽可能恢复原始生态系统,将雨水径流和消纳存储有机结合,才能从根本上管理城区雨洪,提升水环境保护质量。

在海绵城市具体实施中,立体绿化是城市常规绿化的重要补充。立体绿化不仅能优化景观效果,缓解城市绿化用地紧张,减缓热岛效应,还能保温隔热,节约能源,滞留雨水,缓解城市内涝。城市建设只有因地制宜地进行规划设计,借助地方特色生态系统,才能真正发挥人工海绵体作用,创建优美城市生态环境。

参考文献:

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海绵城市的含义篇(10)

二、需关注的问题

(一)海绵城市建设收益来源缺乏长效制度安排,影响金融支持的可持续性。根据《关于开展中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》(财建﹝2014﹞838号)、《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》(﹝2015﹞75号)的规定,当前试点城市海绵城市建设资金主要依靠中央和地方财政投入。但目前,依据相关法律政策,地方政府尚缺乏有关海绵城市税费的专项财政收入来源、缺乏长期财政资金投入的制度性安排,影响金融机构支持的可持续性。据对辖内农发行、中行、交行、农行常德分行公司部门负责人调查反映,海绵城市建设项目贷款还款来源已成为制约其信贷支持的首要问题。目前4家银行已与市经建投、市城建投达成授信协议,但均要求以政府购买服务项下应收账款作为质押。其中,农发行常德分行80亿元项目贷款(计划采用人总行PLS资金)授信已于2016年5月得到农发行总行审批,但因该信贷投放的项目暂时未能纳入市人大财政预算安排,导致该项目贷款至今未能发放。(二)缺少长期低成本融资支持,增加了地方财政负担。以常德市为例。2015年1月至2016年8月,金融支持主要为银行中长期贷款、表外融资,年平均融资利率为6.82%,尚缺乏企业债券、公司债券、资产支持证券和项目收益票据等低成本融资支持。以常德市为例,2015年1月至2016年8月,常德市海绵城市建设项目共融资66.29亿元,从2017年起每年需支付的利息就达4.52亿元。另据《常德市2014年预算执行情况与2015年全市及市级预算报告》,2015年常德市财政安排城市维护建设资金19.1亿元,其中城建融资还本付息资金就达13亿元。(三)受预算支出比例限制,PPP难以满足项目大额融资需求。根据2015年4月财政部出台的《政府与社会资本合作项目财政承受能力论证指引》第二十五条规定,每一年度全部PPP项目需要从预算中安排的支出责任,占一般公共预算支出比例应当不超过10%。以常德市为例,2015年市级一般公共预算支出为91.79亿元,年度PPP项目从预算安排的支出责任最高仅为9.18亿元,难以满足海绵城市建设大额融资需求。

三、国外的主要做法

(一)美国:设立清洁水州立循环基金,以贷款方式投放。1.资金来源。清洁水州立循环基金(以下简称“基金”)的资金来源为三部分:一是联邦年度拨款和州政府拨款,州政府拨款为联邦拨款的20%。美国环境保护局2014财年预算中,19.12亿美元用于州立循环基金项目,占水环境领域投资额的52.17%;二是基金运行中的贷款偿还和利息收益;三是发行债券募集资金。贷款偿还和债券募集资金,可以用于给其他项目贷款,保障基金持续运营。2.管理模式。联邦环境保护局和州政府共同管理基金。各州政府获得拨款前,需建立基金,制定基金使用计划并提交环境保护局,并负责基金项目的具体运营。环境保护局通过制定导向性政策和控制预算比例来引导基金投向,通过审批各州基金使用计划、拨款申请等对其开展监督。3.投放项目。基金既可用于管道建设、废水处理等传统设施维护支出,也可用于湿地保护、树木种植、绿色设备购置、雨水花园、绿色屋顶等项目,还可用于雨洪处理新技术项目保费支出。4.投放方式。基金以提供低息贷款为主,采用贷款-还款-再贷款的运转模式(详见下图)。基金年均使用规模超过45亿美元,平均贷款利率为1.7%,低于5.0%的市场利率水平,对弱势社区贷款可为零利率或负利率,甚至免除偿还本金。贷款还款期限可达20年,特殊情况可延长到30年。图:清洁水州立循环基金运行示意(二)德国:采用雨水收费模式进行投资补贴。1.资金来源。1986年和1996年,德国两次修改联邦水法,并规定“每位用户有义务节水,保证水供应的总量平衡”和“水的可持续利用”以及“排水量零增长”的目标。各城市根据生态法、水法、地方行政管理费用等相关法规,制定各城市的雨水费用(也称为管道使用费)征收标准。地方行政主管部门根据当地降水情况、业主所拥有的不透水地面面积,核算并收取业主应缴纳的雨水费用。2.管理模式。德国采取雨水排放费与经济激励等措施实现排入管网径流量的零增长。德国目前通过征收高额雨水排放费限制不透水地面,并且按不透水地面的面积收取雨水排放费。雨水排放费的定价是普通自来水价格的1.5倍,采取雨水处理措施的用户可获得减免优惠。同时在新建工业、商业及居民小区时,住宅、厂房、花园等建筑如没有雨水利用装置,政府将根据建筑物造价征收一定的雨水排放费。3.投放项目。雨水费用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,促进了雨水处置和利用方式的转变。4.投放方式。对于能主动收集使用雨水的住户,政府每年给予一定金额的“雨水利用补助”。

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