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如何使海绵城市更具“弹性”

来源: 作者: 发布时间: 2017-02-22 14:20:03

 一、当前海绵城市试点情况


弹性城市(Resilience City),也称韧性城市、包容城市或活力城市。弹性城市的理念,最早由加拿大知名生态学家Holling于1973年提出,指出弹性是系统能够较快恢复到原有状态,且保持系统结构和功能的能力。弹性城市被认为是一种新的规划理论,也是最近20年兴起的一个热门领域。国际弹性城市联盟(International Union of Resilience City)把弹性城市定义为能够消化并吸收外界干扰和灾害,并保持原有的特征结构和主要功能的能力。

 

具体又可分为技术弹性、组织弹性、社会弹性、经济弹性。其中很重要的是技术弹性,它包括城市所有的基础设施和以海绵城市为主导的排水污水处理的弹性,这是非常重要的城市生命线性状。观察各地正在实施的海绵城市工程,还有些工程设计不由自主地照搬了一些工业文明的传统思路和做法,使海绵城市的弹性度下降,应予以纠正。

 

当前海绵城市试点中,30个试点城市的区域总面积达919.7平方公里,截至2016年第三季度,已有117.95平方公里达到海绵城市建设目标要求,实现年径流总量控制率不低于70%。试点城市完工项目数480个,在建项目数1052个,累计已完成投资额368.76亿元。消除了107个内涝点,另有101个得到缓解。另

外,有23个省(区、市)以省政府办公厅文件印发了指导意见,有15个省(区、市)确定了近90个省级试点城市(区、县)。这近100个第一批国家和省级海绵城市试点,将在全国作为先头部队,实践海绵城市的新技术。

 

从广州经验来看,供水一共有四个非常可靠的水源,使供水的弹性度有比较好地改善,但还有许多城市仅有一个供水点,供水安全显得非常脆弱。弹性城市非常强调城市的功能和生命线在内涝和外涝的干扰下保持正常的运行能力,城市系统在软件硬件方面有足够的适应能力,抗洪水能力以及灾后自我调整修复能力,这三大能力是城市技术弹性的重要表现。

 

二、如何让海绵城市更具有弹性


(一)拓展“系统性”

第一,把流域和城市结合起来,城市的问题解决要从流域着手;


第二,把地表水与地下水治理进行系统整合;


第三,正常降雨与极端气候要统筹考虑;


第四,滞洪、分洪,排洪统筹起来,把更多的洪水渗透到地下贮存起来;


第五,发挥和提高传统排水系统功效。把灰色系统排水能力提高和实施绿色海绵城市建设统一起来,大大提高海绵城市防洪排涝能力;


第六,在城市规划和建设各个方面全面贯彻海绵城市的原理,把海绵城市的创新理念从建筑、小区、城市规划层层进行渗透;


第七,统筹海绵城市的硬件和软件,各项水务管理应该通过信息化统一协调,发挥协同效应。这点非常重要,且成本非常低,只要对城市进行轻度改造就能奏效;


第八,通过智慧城市建设使海绵城市更加智慧化,城市的防洪排涝设施建设与政府社会动员应对能力结合并统筹。


八个方面要系统性地进行拓展协调。比如,从北京全域生态设施建设的规划可知,系统治理由横向和纵向策略组成。横向:“山水林田湖城”生命共同体;可用水资源,既取决于降水多寡,也取决于盛水的“盆”大小。自然山体、绿地、农田、自然水体、湿地等是天然的“盆”,也是巨大的“海绵体”,要严加保护和修复。纵向:把一条河流域的上下游、整个区域、城市以及、社区与建筑这五个层次,都要与自然水“盆”相衔接、相互配套协同的海绵体建设,使大海绵体可以受益于小海绵体,小海绵体可以联通大海绵体。在各方面建设中,从小区建筑的小池到分区中池,能够保留的大小海绵体都应该通过规划的手段进行逐步地保留修复。


 

(二) 提高海绵城市“适应性”

弹性海绵城市建设贵在问题导向为主兼顾经验、目标导向,活用六字方针(渗、滞、蓄、净、用、排)。弹性原则是提高适应性,优化复杂系统的抗灾害能力。如把目标导向看成是一艘船的方向舵,问题导向和经验导向就是提供动力的双桨,这就能使复杂问题的驾驭和解决变得非常顺利。要活用六字方针,即“渗、滞、蓄、净、用、排”。对不同流域、不同气候条件下应该用不同的适用海绵城市技术方法,切忌一刀切。如:干寒地区:如新疆、宁夏 、内蒙,年降雨量400mm以下的应以“蓄、净、渗”为主。干暖地区:如京津冀地区,年降雨量400到800mm之间,以“蓄、渗、用”为主。温湿地区:如长三角地区,年降雨量1000到1600mm,以“蓄、滞、净、排”为主。亚热带地区:珠三角、广西等地,年降雨量1500到2000mm,以“蓄、滞、净、排”为主。同时还要考虑

地下水位的高低,综合把六字方针用好用活,海绵城市建设就是要因地制宜。


(三)落实“多样化”

弹性海绵城市本质是多模式、分布式、自组织、微循环的复杂系统。迄今,人类已经延用了数千年的自然河流系统,在我国许多城市还在使用。许多新建的城市把古代遗留的建筑和工程智慧与现代技术很好地进行了结合,创造出各种各样适应本地区情况的海绵城市技术。实践也证明,海绵城市建设过程中参加的社区、层次、单元、技术、途径越丰富,海绵弹性就越好。由此可

见,要落实海绵城市的多样化。弹性的海绵城市本质上就是多模式,分布式、自组织为循环特征的。

 

当前存在的主要问题在于:各种海绵城市模式、单元、技术的行业标准编制严重滞后于基层的需求,应抓紧完善。实践证明:面对极端气候频发所带来的洪涝灾害。城市抗洪排涝应采用多样化的洪水出路,除了在城市外围设立足量的滞洪区和修缮防洪堤之外,必须将海绵城市“六字方针”通过多样化的技术和设施全面运用。如果能活用多样化的海绵技术,从建筑顶部滞水,再到雨水管末端贮水,停车场、小区、道路边排水管贮渗水;最后再将富余的水通过传统排水网排出,就可将内涝的威胁减少到最低程度。

 

(四)推广“模块化”; ( 五)加深“冗余度”;(六)普及“智慧化”详细内容请查阅《建设科技》杂志2017年第1期。


 

三、结语


1、海绵城市的韧性规划不仅涉及城市本身,还必须从流域整体排洪防涝来统筹抗洪防涝,从山河林湖城一体化来提高城市防灾韧性。

 

2、不同气候区、地下水位的城市,其弹性海绵设计要点都有所区别。应以问题导向为主,经验和目标导向为辅,来进行海绵城市统筹规划。

 

3、增强城市抗洪防涝韧性要义之一,是要充分发挥小型化、分散化、建筑、道路、广场一体化等海绵体的冗余度。

 

4、将小型、分散化的海绵体尽可能设计成标准模块,这不仅能提高海绵体的质量和降低成本,而且也能多快好省地进行更新维护。

 

5、每个海绵体都应兼顾一般降雨与极端气候条件。将绿色基础设施与传统灰色排水系统效用协同起来,会达到相得益彰的效果。

 

6、气候降雨量的预测与各海绵体储水量的预调度密切结合起来;让民众预知暴雨来临时的积水点等智慧方法,能显著增强城市的韧性和提升城市抗洪防涝和水循环利用的能力。

 

7、海绵城市并非“一朝一夕”可建成,不能“一劳永逸”获成效,需要“一以贯之”。在扩展“系统性”、提高“适应性”、落实“多样化”、推广“模块化”、加深“冗余度”、普及“智慧化”等六个方面不断磨合修正才能取得成功。