□文/倪嘉雯 胡亞杰 江思倩 丁大鈞 楊 靜
(南京審計大學 江蘇·南京)
[提要] 受城市化影響,濕地、森林等天然“海綿體”面積有所下降,加之各地排水系統(tǒng)老化,多地出現(xiàn)水環(huán)境不平衡現(xiàn)象,內澇災害頻發(fā),生態(tài)環(huán)境惡化。針對城市內澇,因地制宜地推進海綿城市建設,構建科學化、全局化的建設思路,有利于緩解城市內澇,改善城市生態(tài)環(huán)境。結合信息時代的背景,充分利用“互聯(lián)網+”技術,對城市進行智能管理,可提高海綿城市運行效率。但是在海綿工程整體應用以及技術創(chuàng)新研發(fā)方面,仍然存在較大進步空間,未來應著重研究海綿城市整體協(xié)調性和特色化,從而改善城市排水現(xiàn)狀,提高海綿城市建設效益。
據(jù)調查,當前城市排水系統(tǒng)大多存在設施老化、損壞的現(xiàn)象,且部分城市仍采用雨污合流的方式,管道鋪設存在不合理之處,易造成城市內澇、污水沉積,使得地表生活垃圾泛濫、環(huán)境污染。
城市排水系統(tǒng)問題的產生往往是多方面、多維度的。郝天文等(2019)的研究表示,當前雨水量預算方法使用不當,導致城市排水系統(tǒng)內管網設計標準和其排水能力存在矛盾,難以契合城市蓄水、排水現(xiàn)狀,對當前城市排水系統(tǒng)的運行效率效果產生了不利影響。
海綿城市建設在于高效利用海綿設施,科學化實現(xiàn)“滲、滯、蓄、凈、用、排”的有機統(tǒng)一,雨天滲水、滯水、排水,平時蓄水、凈水,旱時用水,改善城市水循環(huán)。結合“互聯(lián)網+”技術,可以將數(shù)據(jù)實時監(jiān)控等現(xiàn)代化技術融入海綿城市建設過程中,較為精準地統(tǒng)籌海綿城市工程設計、建設和運行的過程,科學緩解城市“逢雨必澇,雨后即旱”的狀況??梢酝ㄟ^微信公眾平臺將試點成功地區(qū)海綿城市經驗共享,有利于探索適合各地區(qū)環(huán)境和經濟發(fā)展狀況的海綿城市建設道路。
(一)城市化迅速推進對天然“海綿體”產生影響。隨著建筑面積擴大,大量森林、濕地等自然資源被占用,天然“海綿體”面積顯著下降。城市逐漸削弱了對水源的截留和下滲作用,涵養(yǎng)水源、保持水土的“彈性”不足。一旦暴雨來襲,城市極易產生排水障礙、污水滯留現(xiàn)象。以南京為例,2018年南京城市化建設加速推動,城鎮(zhèn)化率已超過82%。新城區(qū)建成后,區(qū)域排水蓄水彈性大大減弱,內澇頻發(fā)。由于城市開發(fā),城區(qū)原有的湖泊、林地等改建為馬路或其他建筑物,地面透水性降低,使得雨水下滲狀況惡化,排水阻力加強,城市易產生地面積水。
城市化不僅減少了自然濕地面積,還削弱了現(xiàn)存濕地的蓄洪和排水能力。水資源浪費和污染現(xiàn)象仍然嚴重,工業(yè)污水、有害垃圾流入湖水,使得生態(tài)系統(tǒng)退化,嚴重威脅到水資源的可持續(xù)利用,一定程度上削弱了湖泊生態(tài)的凈水效果。此外,受城市化影響,濕地調節(jié)水平衡功能降低,改善水環(huán)境能力降低。在排洪蓄水方面,濕地有著舉足輕重的作用,而在城市發(fā)展延伸過程中,天然濕地面積的縮小和其調節(jié)水平衡功能的減弱進一步加重了地區(qū)洪澇現(xiàn)象。
(二)不合理的道路建設制約著城市排水能力。道路建設的合理與否往往決定城市的自然環(huán)境、發(fā)展驅動力,很大程度上影響城市可持續(xù)發(fā)展。為滿足現(xiàn)代化智慧城市建設需求,建設之初應充分考慮城市的地理水文條件、功能空間布局和景觀效果,強調生態(tài)環(huán)境,利用地域、產業(yè)優(yōu)勢,發(fā)揮區(qū)域協(xié)調性,滿足人與自然和諧發(fā)展。合理選擇城市建設路徑,有利于科學合理地建設生態(tài)文明、綠色協(xié)調、全面發(fā)展智慧城市。
良好的生態(tài)環(huán)境對地區(qū)持續(xù)性發(fā)展至關重要,經濟發(fā)展的需求和生態(tài)環(huán)境的條件難以協(xié)調,往往成為制約經濟發(fā)展的一大因素。目前,我國海綿城市建設的規(guī)劃方面,僅停留在概念層面,沒有完成從頂部到底層,從宏觀到微觀的拓展。不合理的工程計劃和道路建設,極大程度上成為阻礙城市發(fā)展的重要因素。城市建設容易忽略城市功能區(qū)和地勢條件的協(xié)調,市區(qū)逐漸向地勢低洼處發(fā)展輻射,使排水計劃十分被動。
基于上述發(fā)現(xiàn),城市建設過程中,應考慮到長遠發(fā)展,注意到地區(qū)內澇的可能性,強調生態(tài)環(huán)境建設。例如,建鄴區(qū)是南京主城八區(qū)之一,其處于長江流域內,河流縱橫交錯,易引發(fā)城市內澇,在建設之初應著重采用滲水性強的吸水磚等地面設施,增加綠植面積,保護生態(tài)天然“海綿體”,維持生態(tài)紅線。城市建設應當充分重視到地區(qū)生態(tài)的協(xié)調性,單一地拓展城鎮(zhèn)面積將對地區(qū)生態(tài)造成難以挽回的損失,不合理的城市建設將會抑制城市的多元協(xié)調發(fā)展。
(一)海綿城市建設的投融資實踐。將PPP模式引入海綿城市工程中,有利于解決重大融資困難問題,為海綿城市提供了堅實、長效的資本基礎。PPP模式可以為海綿城市提供資金源動力,使得海綿城市建設方案更加精準化專業(yè)化,也有助于提高社會資源的利用效率。此外,政府與民間資本合作,也能一定程度上增強公眾認可度,起到對海綿城市項目的宣傳效果。
目前來看,海綿城市的投融資實踐尚未發(fā)展成熟,實際建設過程中還有許多問題有待解決。海綿城市PPP項目仍存在一些風險,并且海綿建設工程貸款擔保、績效、責權分配等方面,也面臨一些挑戰(zhàn)。要使PPP模式得到成功運用,需要政府和企業(yè)共同發(fā)力,解決市場局限性,平衡經濟效益和生態(tài)建設效益,著重把握項目目標的全局性,實現(xiàn)經濟與生態(tài)效益雙豐收。另外,由于海綿城市PPP模式涉及資金較大、施工時間長、工程項目比較復雜,需要加強項目的審計監(jiān)督工作。對審計人員進行相關業(yè)務培訓,提高審計人員專業(yè)素養(yǎng),從而提高項目合法性、效益型。
(二)海綿城市建設的網絡共享實踐。網絡共享化穩(wěn)步發(fā)展?!盎ヂ?lián)網+”可貫穿海綿城市建設的全過程,可著重建設以徑流數(shù)據(jù)為中心的水利信息資源共享體系,提升水文檢測效果,加強海綿工程建設準確性。項目建設時期,可以將智能監(jiān)測等數(shù)據(jù)融入海綿城市建設,通過海綿城市智慧管控系統(tǒng),提高海綿城市的建設效率,成為特色化海綿城市的技術支撐,為科學化海綿工程提供有效支持。項目建成后,充分利用“互聯(lián)網+”技術,將示范地區(qū)海綿城市建設的全過程以及發(fā)展變化在網絡平臺上共享,著重分析徑流等動態(tài)數(shù)據(jù),構建各地區(qū)海綿建設框架和數(shù)據(jù)分享體系,形成地區(qū)模式可推廣示范模板。此外,通過實施數(shù)據(jù)存儲備份與更新系統(tǒng)、保障信息安全系統(tǒng)等技術,以及在微信平臺上實現(xiàn)經驗分享,有助于為全國海綿城市信息系統(tǒng)提供安全的、可借鑒的數(shù)據(jù)資源和應用平臺。
(三)萍鄉(xiāng)與南京的建設案例。首批海綿城市已頗有成效,以萍鄉(xiāng)市為例,萍鄉(xiāng)市排水系統(tǒng)較為老舊,常出現(xiàn)排水滯留,近年來由于經濟發(fā)展和過度開采,環(huán)境受到嚴重破壞,優(yōu)化生態(tài)刻不容緩。萍鄉(xiāng)市的海綿城市建設效益在全國綜合績效評價中位列第一,就其試點成效來看,萬龍灣、鵝湖公園等內澇較為嚴重的地區(qū)地面積水情況得到明顯改善,生態(tài)環(huán)境逐步恢復。萍鄉(xiāng)市為全國范圍內海綿城市的建設提供了重要經驗,主要表現(xiàn)在:第一,做到保護環(huán)境和治理內澇“兩統(tǒng)籌”。萍鄉(xiāng)市運用道路建筑科學對城市景觀以及生態(tài)文明綠色建設進行統(tǒng)籌管理,充分意識到綠色“海綿體”在緩解城市內澇中所發(fā)揮的不可替代性作用,達到綜合建筑效益最大化,從而在根本上解決城市內澇。第二,設計個性化海綿城市建設路徑。萍鄉(xiāng)市面對城市地理位置和氣候水文條件,設計特色化城市建設方案,其提出“上截中蓄下排”的理念,實現(xiàn)暴雨泄洪和緊急排洪“雙保險”,初步緩解“城市看?!爆F(xiàn)象。此外,萍鄉(xiāng)市還對生態(tài)環(huán)境惡化的地區(qū)實行區(qū)域化專門管理,并且從多維度探究形成城市內澇的綜合因素,從而更有針對性地解決城市內澇問題。
除萍鄉(xiāng)市外,江蘇省南京市江心洲海綿城市建設也效果顯著。調研發(fā)現(xiàn),江心洲致力于構建多樣化海綿設施,從源頭出發(fā),通過改進滲水“海綿體”,從而增強滲水、排水和蓄水效果,改善水文循環(huán)的過程。第一,采用階梯式蓄水“海綿體”和下滲式地面設計。通過斜面植被,污水自上而下經過沉淀、過濾,得到植物凈化。通過綠植和土壤雙重吸收雨水,提高下滲效果,可以有效減少地表積水,阻斷水量的流失,增強蓄水排水能力。第二,墻體、屋頂花園采用墻身“海綿體”設計。綠植面積的明顯擴大,展現(xiàn)了生態(tài)“海綿體”的多樣化,有利于實現(xiàn)水資源的多層次蓄存、循環(huán)利用,改善景觀效果,著力于打造會呼吸的智慧城市。
萍鄉(xiāng)市和江心洲海綿城市建設取得初步成功,對改善生態(tài)文明環(huán)境做出可示范性的貢獻,充分表明“海綿體”這一關鍵因素在改善水循環(huán)方面發(fā)揮著重要作用??傮w而言,目前我國對海綿城市工程的研究還未發(fā)展成熟,實踐過程中也遇到一些難題,包括海綿建設材料不完善、宣傳力度不廣、人民認可度不高等,各省市在參考研究其他區(qū)域海綿建設經驗的過程中,更要結合區(qū)域狀況和條件,構建特色化海綿城市。
不可否認我國海綿工程也取得了一定成效。政府報告指出,南京市在2018年整治了150條黑臭河流,水質情況總體上得到改善。綜合來看,海綿城市建設應是長期工過程,短期工程往往難以立竿見影。海綿城市建設會緩解城市內澇、治理河湖水污染、恢復部分綠植天然“海綿體”面積,改善生態(tài)環(huán)境,緩解城市“人水矛盾”,使人與自然更加和諧,推動生態(tài)文明綠色建設。除此之外,海綿城市需要許多建設新理念、新材料、新工藝,許多海綿產業(yè)應運而生,海綿城市的推進在一定程度上促進新興產業(yè)的茁壯成長。
(一)呈現(xiàn)片區(qū)化、局部化。據(jù)調查,海綿城市建設尚未完善,不少問題有待解決,中國仍處于探尋階段。許多試點城市采取小范圍內對現(xiàn)有城市系統(tǒng)進行改造,不斷提高海綿覆蓋面積的規(guī)劃方案。而在小區(qū)的實際施工過程中,不可避免地對居民日?;顒釉斐刹焕绊憽D壳?,海綿城市建設仍處于試點地區(qū)內“海綿化”改造的局部“海綿化”階段,其排水蓄水等功能具有局限性。并且海綿城市項目由于開發(fā)較晚,與其他治水項目存在協(xié)調性不高的問題,難以發(fā)揮與雨污分流等政策的協(xié)同作用。因此在海綿城市改造過程中,可以采用全局化建設方案,統(tǒng)籌海綿城市建設全局,突破各區(qū)域間分離治理、效率不高的局面。
(二)缺乏特色化、系統(tǒng)化。我國南北方地理水文條件存在顯著差異,不同地區(qū)間蓄水排洪的條件和生態(tài)環(huán)境狀況有所不同,因此針對不同地區(qū),因地制宜地建設海綿城市顯得十分必要。海綿城市建設項目能夠改善單一地通過排水系統(tǒng)處理積水的情況,其從“滲水、凈水、儲水、排水”等多層次構造天然蓄水池、凈水池,多維度地緩解地面積水和城市內澇問題,從而改善城市水循環(huán)。缺水地區(qū)需要將海綿城市規(guī)劃與雨水利用工程相結合,從而提高雨水利用率,著重把握海綿城市蓄水、凈水的功能,緩解城市“人水矛盾”。
生態(tài)大環(huán)境下,南方擁有的生態(tài)“海綿體”較多,北方則較為缺乏天然“海綿體”。因此,南方需要注重如何實現(xiàn)快速排水,從而緩解城市內澇,北方地區(qū)更需要注重“海綿體”的選取,實現(xiàn)有效下滲,充分利用蓄水功能。此外,對于經濟發(fā)達地區(qū),污水處理系統(tǒng)比較先進,引入了雨污分流等工程。而對于一些經濟落后地區(qū),污水處理滯后,在美麗鄉(xiāng)村建設中,構建“海綿村落”具有獨特優(yōu)勢。通過“海綿村落”的建設,可以有效利用雨水資源,去除其“廢棄污水”的刻板印象,有利于緩解城市“人水矛盾”。
研究表明,我國已有少部分地區(qū)開始重視因地制宜地推進特色化海綿城市工程項目,例如青島市、濟南市的建設重點在于老城區(qū)的改造,西寧市則是將“治山、潤城”融入海綿城市理念中。
(三)缺少滲水“海綿體”,建設材料單一。為了城市發(fā)展需要,部分林地、湖泊遭到破壞,為城市建筑讓路,天然“海綿體”的數(shù)量減少,而現(xiàn)存的濕地等天然“海綿體”也由于生態(tài)環(huán)境破壞,使得滲水吸水效果大不如前。再加上目前我國的城市道路建設材料,多為鋼筋、混凝土等不滲水材料,并且存在材料研發(fā)能力不足的現(xiàn)狀,難以研制出能夠長期使用的大面積建設用料。短期內,生態(tài)“海綿體”退化與新材料開發(fā)困難雙重壓力,使得海綿城市建設遇到很大阻力。進而,加大新型建設材料研究力度與保護天然“海綿體”相結合,能有效推動海綿城市建設。
綜合來看,海綿城市是惠及民生、收效長遠的工程。其通過升級基礎設施、改善積水點和提高“海綿體”覆蓋面積,從滲水、凈水、儲水、排水多角度綜合減少地表水量,從而有效緩解城市內澇。目前,海綿城市建設處于新發(fā)展階段,隨著政策的推行,包括“河長制”、“雨污分流”的推進,生態(tài)水環(huán)境得到明顯改善,海綿城市建設不斷地根據(jù)地區(qū)其他相關政策相協(xié)調、相輔相成地規(guī)劃城建方案。面對當前海綿城市建設出現(xiàn)的分局化、單一化問題,更需要從長遠出發(fā),充分考慮城市發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展遠景,優(yōu)化“互聯(lián)網+”海綿城市建設方案與技術,構建數(shù)字化模型,科學合理準確地構建全局化建設路徑,實現(xiàn)經濟與生態(tài)效益最大化。