湯韡翔
城市處在自然環(huán)境之內(nèi),其可持續(xù)發(fā)展在于不斷地解決與自然生態(tài)間的矛盾問題。其中雨水作為水資源組成部分,必須要對其展開綜合處理,既要防止發(fā)生城市內(nèi)澇,也要使其能夠在科學(xué)手段下不斷地進入城市水源體系,保證城市水源供給。這便是“海綿城市”理論的核心,也是其落實到城市規(guī)劃建設(shè)中的根本目的。
海綿城市在城市規(guī)劃以及建設(shè)當中,越來越受到重視,這是源于隨著自然環(huán)境惡化,城市發(fā)生內(nèi)澇的情況越來越多。海綿城市理論誕生于2012年,當時低碳城市與區(qū)域發(fā)展科技論壇召開,會上出現(xiàn)了“海綿城市”這一理論,其認為城市猶如一塊巨大海綿,可以通過自身巨大的自然排水力量,將多余雨水以及污染用水處理后排放,也能將一定的水資源處理后存留下來。其具有自然滲透、自然凈化、自然存積,保證城市始終擁有充足的水資源。
海綿城市理論的重要性在于:第一,改變了傳統(tǒng)城市規(guī)劃及建設(shè)布局,將城市水處理納入到核心工作當中,通過自然力量來對水資源發(fā)揮滲透、凈化、利用作用,有效地降低了城市排水系統(tǒng)壓力,減少城市內(nèi)澇。第二,構(gòu)建了良好的水資源系統(tǒng),讓城內(nèi)水系統(tǒng)和自然水系建立對接,保證了城市排水零污染同時,實現(xiàn)自然水系對城市水系的補充。第三,對于生態(tài)脆弱的城市而言,海綿城市理論若是得到落實轉(zhuǎn)化,會給予城市強大的水土保持以及涵養(yǎng)能力,對塑造宜居城市具有極大的促進作用。
城市總體規(guī)劃和建設(shè)大部分都是圍繞道路、園林、居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)展開的。在“海綿城市”理論下,對這些區(qū)域進行必要的設(shè)計,可以保證它們各自給排水健康運轉(zhuǎn),對于整座城市而言又能做到總排水的合理設(shè)計,避免排水量超過設(shè)計極限造成內(nèi)澇。
1.道路。根據(jù)《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》道路需要綜合考慮行道林、草坪、滲透磚、排水溝渠、路面的綜合設(shè)計。這其中行道林、草坪、土壤對雨水具有滲透、過濾、吸收作用,有效地降低了路面徑流情況。路面采用透水混凝土材質(zhì),雨水可以快速滲透,并在路面曲度作用下向溝渠匯集,或者直接進入下沉式綠地當中,由其中的林木、草坪、花卉等來負責凈化。這其中為了保證下沉式綠地發(fā)揮作用,需要其低于路面標高25cm左右。而且綠地需要選用吸水能力強的草坪、花卉、樹木。其中泥炭蘚這種植物吸水力極強,其可以吸收自身重量數(shù)十倍的水分,值得在城市海綿建設(shè)當中大面積推廣。
2.園林。園林海綿結(jié)構(gòu)設(shè)計需要綜合考慮景觀區(qū)、水景區(qū)、林區(qū)、道路、建筑等布局,其中要秉持“水往低處流”原理,將景觀區(qū)設(shè)計到最高處,由核心景觀區(qū)作為圓心來合理鋪設(shè)道路,保證道路具有緩坡,利于水在重力下向低處流淌匯集。林區(qū)則分布于道路兩側(cè),以及水景區(qū)周圍。水景區(qū)則是將道路、林區(qū)、草坪、花卉等滲透凈化過的水集中起來形成深淺不一的池塘甚至于湖泊。為了保證林木、草坪、花卉的成活率,建議選用抗旱能力強吸水多的植物,例如:蒙古韭、紫花醉魚木、沙冬青、中間錦雞兒、胡楊等都是不錯的選擇。若是發(fā)現(xiàn)經(jīng)過林區(qū)、草坪(下沉式綠地)處理后的水仍然含有過量泥沙以及污染物,需要與湖泊入水口專門設(shè)計二次處理設(shè)備,例如強型或者弱強型陰陽離子交換樹脂便具有很好的凈化效果。從成本角度考慮,可選用可反復(fù)沖刷洗滌設(shè)備。在雨季可以啟動儲水設(shè)備,將經(jīng)過林木、下沉式綠地處理過的水存積起來,緩解湖泊存水壓力,同時該水用在旱季澆灌草坪和樹林。
3.居民區(qū)。首先要對居民區(qū)人數(shù)、家庭用水量等進行計算,這樣才能保證每一棟居民樓的排水系統(tǒng)都具有足夠的管徑。為了降低城市污水處理站壓力,可于一定規(guī)模的居民區(qū)內(nèi)設(shè)計居民污水處理設(shè)備。目前該類設(shè)備經(jīng)過改進,采用不銹鋼等作為主材,使用壽命可達60年,而整個機械成本不過數(shù)千元。通過該設(shè)備處理之后的污水進入道路排水系統(tǒng)進入自然水系。或者再次匯集于城市污水處理廠進行二次處理后,各項指標達標后排放于自然水系。當然,也可以于道路排水系統(tǒng)當中將處理過的居民廢水予以利用,澆灌樹木草坪以及道路凈化。
4.商業(yè)區(qū)。商業(yè)區(qū)的海綿利用應(yīng)用主要還是計算其用水量、排水量,并融入污水處理設(shè)備。經(jīng)過設(shè)備處理的水可以經(jīng)過道路排水系統(tǒng)進入自然水系,或者通過特殊的裝備將水轉(zhuǎn)移到儲水設(shè)備內(nèi)用于道路噴灑和凈化。另外考慮雨水影響,可以于商業(yè)區(qū)推廣雨水收集系統(tǒng),將屋頂雨水導(dǎo)流到地面,并于低處建立蓄水池。
5.工業(yè)區(qū)。工業(yè)區(qū)污水和雨水處理必須要將二者區(qū)分開來。工業(yè)污水必須經(jīng)過系列處理且達標之后排放到排水系統(tǒng)內(nèi)和雨水混合,可將它們通過工業(yè)區(qū)內(nèi)的排水系統(tǒng)進入下沉式綠地、林地、草坪當中。這樣工業(yè)區(qū)內(nèi)在污水處理方面形成了自我消化,避免了其對環(huán)境的污染。誠然,有的工業(yè)區(qū)用水量大,除卻本園區(qū)植物生長所需之外還會有大量的剩余,此時需要對這些水源進行排水設(shè)計,主要是抓住檢驗關(guān)節(jié),確保水質(zhì)符合國家允許排放標準,之后將其通過管道匯入到道路排水系統(tǒng)當中。
通過以上論述,我們可以看到林園、道路、居民區(qū)、工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)這些主要區(qū)域的雨水以及生活、生產(chǎn)廢水都可以通過道路排水系統(tǒng)建立鏈接,讓多余水源得以排放到自然水系之內(nèi)。這也意味著道路排水系統(tǒng)屬于關(guān)鍵環(huán)節(jié),必須要充分計算區(qū)域內(nèi)排水量,以及對每個道路排水口排水量進行合理設(shè)計,保證它們排水總量大于區(qū)域內(nèi)排水最大限值,這樣便可以避免管徑不足導(dǎo)致的水源倒灌。同時需要定期巡查疏通,保證整個海綿系統(tǒng)的健康運轉(zhuǎn)。而林園、廣場這一類的建筑工程,相當于城市的儲水水箱,其對于城市排水系統(tǒng)具有很好的減壓作用。為了提升城市海綿效果,可以盡可能節(jié)縮居民區(qū)、商業(yè)區(qū)面積,增加林園、廣場面積。
海綿城市理論在實際的城市規(guī)劃建設(shè)當中轉(zhuǎn)化率并不高,這是源于其屬于新理論,而且有關(guān)實踐也剛剛開始數(shù)年而已。故此想要很好地應(yīng)用這一理論,有必要充分地了解本地的氣候、降雨量、目前城市規(guī)劃水平等客觀信息,這樣才能保證規(guī)劃、建設(shè)的有的放矢,而非大拆大建。進而言之,其需要考慮到成本、環(huán)境效應(yīng)等最終做出合理規(guī)劃,其對于規(guī)劃者的海綿城市理論素養(yǎng)有一定的挑戰(zhàn)性。