沈 毅 山西省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院
目前,我國(guó)的海綿城市規(guī)劃編制工作處于發(fā)展的初期階段,結(jié)合現(xiàn)有規(guī)劃經(jīng)驗(yàn),堅(jiān)持問題導(dǎo)向與目標(biāo)導(dǎo)向的有機(jī)結(jié)合,確定水資源利用方案編制的規(guī)范與流程,以提高水資源利用率,為其他地區(qū)海綿城市的規(guī)劃建設(shè)提供參考依據(jù)。
海綿城市的建設(shè)可以促使防洪、排澇、蓄水、滲流及滯留等一系列措施的有機(jī)結(jié)合,在很大程度上減輕城市的防洪排澇壓力,起到預(yù)防洪澇災(zāi)害的作用。當(dāng)前,城市的滲水面積不斷擴(kuò)大,洪峰流量也隨之升高。如果無法減緩地表徑流的匯集速度,則會(huì)加大洪澇災(zāi)害的隱患。而建設(shè)海綿城市,可以為居民提供安全穩(wěn)定的生活環(huán)境。如我國(guó)某城市的景觀工程,在工程建設(shè)中就運(yùn)用了海綿城市理念,回收利用雨水,減少地表徑流,既降低了發(fā)生洪澇災(zāi)害的幾率,保護(hù)了公眾的生命財(cái)產(chǎn)安全,同時(shí)也增大了雨水的利用率,切實(shí)地減緩了淡水資源的供應(yīng)壓力。
隨著城市化進(jìn)程的加快,城市人口數(shù)量快速增長(zhǎng),而人口擴(kuò)張也使得淡水資源供應(yīng)匱乏的問題進(jìn)一步凸顯。城市的硬化路面面積越來越大,不利于地表植被生長(zhǎng),而且地表徑流直接排放到自然流域中,又會(huì)造成嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境污染。而海綿城市建設(shè)不僅可以利用雨水補(bǔ)給地下水,滿足淡水資源供應(yīng)需求,還可以有效減輕河流污染,維系生態(tài)系統(tǒng)平衡,加快城市生態(tài)文明的建設(shè)進(jìn)程。
無法合理利用雨水是造成水資源短缺的主要原因。以往,雨水排放處理中直接經(jīng)排水系統(tǒng)排出,并未建立完善的城市排澇標(biāo)準(zhǔn)體系,城市排水設(shè)施設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)低下,在雨水季節(jié)出現(xiàn)了較為明顯的積水問題,這一方面破壞了城市生態(tài)環(huán)境,另一方面也容易引發(fā)洪澇災(zāi)害,進(jìn)而加劇城市水體污染和城市水資源的消耗,城市建設(shè)、運(yùn)營(yíng)與維護(hù)的過程中需投入更高的成本。
海綿城市建設(shè)中,可充分利用和保護(hù)天然水系,在合理利用水利調(diào)蓄設(shè)施和城市景觀水體、濕地的基礎(chǔ)上,建設(shè)完善的城市防排水體系,從而降低城市運(yùn)營(yíng)、維護(hù)及市政建設(shè)中所需的各項(xiàng)費(fèi)用(如圖1)。
圖1 海綿城市
城市的建設(shè)與發(fā)展理念對(duì)一座城市的影響體現(xiàn)在諸多領(lǐng)域,海綿城市能夠指引建設(shè)部門頒布海綿城市建設(shè)技術(shù)規(guī)范。海綿城市是指如海綿一般能夠適應(yīng)自然環(huán)境變化,抵御自然災(zāi)害,且具有彈性的城市。城市遇到雨水天氣時(shí),可發(fā)揮吸水、蓄水、滲水和凈水的功能,如需要使用蓄水時(shí),可順利釋放蓄水,增大水資源利用率。
水資源短缺是現(xiàn)代城市發(fā)展中十分普遍的問題。我國(guó)的干旱地區(qū)日益增多,覆蓋范圍也有所擴(kuò)大,這造成數(shù)百億斤的糧食損失,工業(yè)產(chǎn)值損失也超過了百億元,我國(guó)諸多城市均受到缺水的困擾?,F(xiàn)階段,很多城市為節(jié)約水資源,采取定時(shí)供水的方式,人們需要在供水時(shí)段存儲(chǔ)大量的水,該種方式不利于保障人們的日常生活,阻礙了城市的前行。如不能及時(shí)采取有效的治理措施,則會(huì)進(jìn)一步激發(fā)飲用水矛盾。
當(dāng)前,社會(huì)上的諸多企業(yè)為實(shí)現(xiàn)自身的利益,主要利用淡水稀釋污水的方式,使污水達(dá)到排污標(biāo)準(zhǔn),而這也成為很多不合規(guī)企業(yè)采用的污水處理方式。大量污水在處理不達(dá)標(biāo)或未經(jīng)任何處理的情況下直接排入到公共水體當(dāng)中,諸多區(qū)域均出現(xiàn)了缺水-污染-缺水的非良性循環(huán)。再者,化肥、農(nóng)藥等農(nóng)產(chǎn)品超量使用,也是引發(fā)水體污染的主要原因。多地政府十分重視地區(qū)發(fā)展,但治理手段存在明顯不足,無法嚴(yán)格落實(shí)企業(yè)管理,進(jìn)而出現(xiàn)了水污染問題。
曾經(jīng),我國(guó)以犧牲自然環(huán)境的代價(jià)來推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的建設(shè)與發(fā)展,這導(dǎo)致水資源開發(fā)利用無法有序運(yùn)轉(zhuǎn)。如北方的黃河、淮河、海河,被沿岸的多個(gè)省份大肆開采,流域的水資源處于失衡狀態(tài),生態(tài)環(huán)境和資源再生能力受到了前所未有的重創(chuàng),地下水資源也無法逃離這一趨勢(shì)。開采地區(qū)出現(xiàn)了地下水體海水和污水倒灌問題,地下水無法得到合理應(yīng)用。為此,工作人員需要充分考慮土壤情況、地質(zhì)情況、坡度情況、植被情況,而當(dāng)前僅參照導(dǎo)則查表,總結(jié)不同的降雨情況,統(tǒng)計(jì)降雨的頻次、降雨控制率,最后得出對(duì)應(yīng)的降雨量。在規(guī)劃的過程中,很多城市的空置率不足80%。
海綿城市建設(shè)規(guī)劃中水資源的利用對(duì)于水環(huán)境的保護(hù)極為關(guān)鍵。相關(guān)部門需明確水資源利用需求、確定建設(shè)目標(biāo)、制定科學(xué)的工作方案,以此實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)。
結(jié)合規(guī)劃區(qū)用地分布和商業(yè)、居住區(qū)綠化率的總體要求,規(guī)劃區(qū)綠地與道路面積、綠化灌溉和道路澆灑年均用水定額,按照不同地區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)的導(dǎo)則計(jì)取,合理推算規(guī)劃區(qū)綠化灌溉和道路澆灑年均雨水需求量,如兩個(gè)需水量超過各項(xiàng)用水量總和的5%,可證明使用綠化灌溉雨水量和道路澆灑雨水量能夠達(dá)到雨水資源利用率不小于5%的指標(biāo)。如全方位考慮中水利用,源頭雨水利用和濕地出水補(bǔ)充水體景觀,則水體利用率也會(huì)隨之提高。
采取有效措施增強(qiáng)城市雨水集蓄利用能力,可讓經(jīng)過凈化處理的雨水得到及時(shí)的補(bǔ)充。雨水資源利用率主要是指及時(shí)收集雨水,將其應(yīng)用在道路清潔、園林灌溉、市政雜用和工業(yè)生產(chǎn)之中的雨水總量,同年均降雨量的比值或雨水代替自來水的比重。根據(jù)住建部考核文件和試點(diǎn)地區(qū)海綿城市專項(xiàng)規(guī)劃的規(guī)定,雨水資源利用率應(yīng)在5%以上。為此,就有必要增加雨水資源的利用率,以確保自來水用量在5%以上。
4.3.1 雨水利用工程
綜合利用雨水資源可顯著增加水資源利用率,將雨水資源應(yīng)用于綠化灌溉、道路清潔等諸多方面,有效控制地表徑流,促進(jìn)排水管道的安全運(yùn)行。在土壤滲透性較為完善的區(qū)域,可建設(shè)具有良好滲透性能的海綿設(shè)施,滲透的雨水能夠作為綠地補(bǔ)水,也可補(bǔ)充地下水,這也是雨水利用的重要形式。于綠色植被與土壤間設(shè)置出水層和透水層,以此有效抑制雨水的地表徑流,增加土壤的含水量,降低城市綠化人工噴灑的用水量。且減小城市雨水干管管徑,降低暴雨天氣下的防洪壓力,補(bǔ)償規(guī)劃區(qū)域的地下水。
另外,合理利用低洼地、植物塘、滲透井、人行道等區(qū)域,使用草皮磚等多種方式優(yōu)化雨水的滲透性能。雨水資源化利用的方式主要分為源頭雨水利用和生態(tài)景觀補(bǔ)水兩種方式,利用源頭雨水,在小區(qū)和公園綠地建設(shè)的過程中,依據(jù)屋頂綠化、景觀水體和雨水桶等途徑,實(shí)現(xiàn)雨水資源化利用,直接將其應(yīng)用在綠化等市政雜用水中。
從技術(shù)角度來看,可將雨水資源利用方式分為兩大類,一類是雨水桶/罐,一類是蓄水池。生態(tài)景觀補(bǔ)水可應(yīng)用在規(guī)劃區(qū)內(nèi)濕地系統(tǒng)當(dāng)中,改善雨水的水質(zhì),減輕水體污染,可將港渠與湖泊濕地連接,將其用于生態(tài)補(bǔ)水當(dāng)中,從而形成自然水循環(huán),為區(qū)域生態(tài)海綿城市建設(shè)奠定基礎(chǔ)(如圖2)。
圖2 生態(tài)景觀補(bǔ)水
4.3.2 中水回用工程
中水回用不僅能夠有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境,也可增大經(jīng)濟(jì)效益。中水回用能夠顯著降低供水量,在減少尾水排出和調(diào)整收費(fèi)政策的基礎(chǔ)上,與污水處理廠日常經(jīng)營(yíng)發(fā)展有機(jī)結(jié)合。同時(shí),中水回用也可削減污水處理廠的成本投入。
中水回用是污水處理廠處理尾水后,將尾水應(yīng)用于園林綠化灌溉和城市道路清潔等領(lǐng)域。灑水車可就近取水,降低了規(guī)劃區(qū)公共事業(yè)的成本投入。政府部門要在制定鼓勵(lì)和扶持政策的前提下,確保設(shè)計(jì)規(guī)劃的合理性,學(xué)習(xí)并借鑒當(dāng)前先進(jìn)的技術(shù)理念,不斷完善中水回用系統(tǒng),順應(yīng)生態(tài)海綿城市建設(shè)的基本要求,從而減輕城市排水系統(tǒng)的運(yùn)行壓力,有效控制水體污染,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
通過以上全文的分析我們可以獲知,在海綿城市建設(shè)規(guī)劃期間,水資源系統(tǒng)方案中最為核心的內(nèi)容就是雨水資源的合理利用。水資源回收利用中,要將雨水和中水視為重要資源,高效處理大量的雨水資源,合理補(bǔ)充生態(tài)用水和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展用水,在減少水資源消耗的同時(shí),促進(jìn)現(xiàn)代環(huán)保節(jié)能型社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。