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        海綿城市 基于自然的中國方案

        2022-03-10 09:33:14韓忍冬
        中國新時代 2022年3期
        關鍵詞:內澇海綿雨水

        韓忍冬

        中國的海綿城市建設,正是為了探索未來城市發(fā)展模式而給出的中國方案。

        近幾年,海綿城市成為人們越來越多聽到的熱詞。海綿城市是把城市設計得像海綿一樣能夠自主調節(jié)水資源,更好地適應環(huán)境變化和調節(jié)局部氣候。

        國際上學術界習慣用“海綿”來比喻城市的某種吸附功能,例如澳大利亞人口研究學者應用海綿來比喻城市對人口的吸附現(xiàn)象,近年來,更多的學者則將海綿用以比喻城市或土地的雨澇調蓄能力。

        中國的海綿城市建設,正是為了探索未來城市發(fā)展模式而給出的中國方案。

        基于自然的選擇

        城鎮(zhèn)化是保持經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展的強大引擎,也是促進社會全面進步的必然要求。然而,在快速城鎮(zhèn)化的同時,不可避免地出現(xiàn)了一系列城市水問題,例如城市內澇頻發(fā)、水環(huán)境惡化、水資源短缺等。

        實際上,在各國城市化進程中,一系列水問題成為城市病,特大城市更常見。

        一方面,全球氣候變暖,與內澇有關的高強特大暴雨、颶風臺風等極端氣候頻現(xiàn)。而城市又高樓林立、空氣循環(huán)不暢,城市上空的熱氣流無法疏散,城市熱島產(chǎn)生的局地氣流上升有利于對流性降雨的發(fā)生,同時城市空氣中的凝結核多,也會促進降雨,由此形成的“雨島效應”。

        而另一方面,隨著城鎮(zhèn)化進程的不斷加快,大量的硬質鋪裝改變了原有的生態(tài)本底和水文特征,由于降雨不能及時下滲,形成地表徑流,傳統(tǒng)的城市排水體系難以適應強降雨時形成的徑流量洪峰,產(chǎn)生城市內澇。

        為此,必須創(chuàng)新城鎮(zhèn)化發(fā)展道路,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。黨的十八大報告明確提出“面對資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴重、生態(tài)系統(tǒng)退化的嚴峻形勢,必須樹立尊重自然、順應自然、保護自然的生態(tài)文明理念,把生態(tài)文明建設放在突出地位”。

        之后,在2013年12月的中央城鎮(zhèn)化會議上,習近平總書記首次正式提出要建設海綿城市,就此拉開了我國海綿城市建設的序幕。

        2014年2月,《住房和城鄉(xiāng)建設部城市建設司2014年工作要點》中明確提出:“督促各地加快雨污分流改造,提高城市排水防澇水平,大力推行低影響開發(fā)建設模式,加快研究建設海綿型城市的政策措施?!?/p>

        接著,2014年10月,住房城鄉(xiāng)建設部發(fā)布了《海綿城市建設技術指南》;2015年1月,財政部、住房城鄉(xiāng)建設部、水利部3部門聯(lián)合下發(fā)了《關于組織申報2015年海綿城市建設試點城市的通知》;2015年10月,《國務院辦公廳關于推進海綿城市建設的指導意見》提出,要通過海綿城市建設,綜合采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施,最大限度地減少城市開發(fā)建設對生態(tài)環(huán)境的影響,將70%的降雨就地消納和利用。

        這些文件既有政策層面的,也有技術層面的,對海綿城市建設目標、具體操作都作出了明確詳實的規(guī)定,可見國家建設海綿城市的決心之大、力度之大,也體現(xiàn)了海綿城市建設的必要性和重大意義。

        2015年3月,開始了國家第一批海綿城市試點城市的申報和評選工作,16個城市入選。2016年,又有14個城市入選國家第二批海綿城市試點。這些試點城市,具有很強的地域代表性,其中第一批試點城市包括華東地區(qū)6個、華北地區(qū)1個、華南地區(qū)1個、華中地區(qū)3個、東北地區(qū)1個、西南地區(qū)3個、西北地區(qū)1個,同時也體現(xiàn)了不同城市規(guī)模,有直轄市、計劃單列市、省會城市、地級市、縣級市,基本涵蓋了我國不同類型、不同區(qū)域的城市。

        海綿城市的目的就是為了解決3個問題:城市內澇、水資源不平衡以及水環(huán)境惡化。歸根結底就是要恢復水在自然和城市中的正常循環(huán)。

        而“滲、滯、蓄、凈、用、排”這“6字箴言”,則是落實海綿城市理念的措施。即:“滲”,是利用各種路面、屋面、地面、綠地,從源頭收集雨水;“滯”,是降低雨水匯集速度,既留住了雨水,又降低了災害風險;“蓄”,是降低峰值流量,調節(jié)時空分布,為雨水利用創(chuàng)造條件;“凈”,是通過一定過濾措施減少雨水污染,改善城市水環(huán)境;“用”,是將收集的雨水凈化或污水處理之后再利用;“排”,是利用城市豎向與工程設施相結合,排水防澇設施與天然水系河道相結合,地面排水與地下雨水管渠相結合的方式來實現(xiàn)一般排放和超標雨水的排放,避免內澇等災害。

        2017年的政府工作報告明確了海綿城市的發(fā)展方向,讓海綿城市建設不僅僅限于試點城市,而是所有城市都應該重視這項“里子工程”。

        2021年4月發(fā)布的《國務院辦公廳關于加強城市內澇治理的實施意見》,進一步強調了海綿城市建設對于治理城市內澇、預防“城市看?!钡闹匾浴?/p>

        2022年1月,國務院印發(fā)的《“十四五”節(jié)能減排綜合工作方案》中提出,全面推進城鎮(zhèn)綠色規(guī)劃、綠色建設、綠色運行管理,推動低碳城市、韌性城市、海綿城市、“無廢城市”建設。

        毫無疑問,海綿城市低影響開發(fā)模式的建設,不僅對我國未來城市發(fā)展有重大的意義,也給世界提出了基于生態(tài)的中國方案。它對減少城市洪澇災害、控制城市面源污染、改善城市水體等建設都有著重要的意義。

        古人排澇的智慧

        “海綿”的提法雖然是現(xiàn)代城市治理的理念,但也是中國古來有之的智慧。

        在北京大學建筑與景觀設計學院院長俞孔堅看來,與其說“海綿”是工程措施,倒不如說是一種哲學思想:將有化為無,將大化為小,將排他化為包容,將集中化為分散,將快化為慢,將剛硬化為柔和。

        中國古代對于排澇的智慧可謂是博大精深。自古以來,中國人便將雨水看作寶貝,于是才有了“四水歸明堂,財水不外流”的講究。不論是單體的四合院建筑設計,還是農(nóng)家天井的蓄水缸、遍布廣袤土地的陂塘,都是古人蓄水的智慧結晶。

        迄今所知中國最早的排水系統(tǒng),是一組出土于河南淮陽平糧臺龍山時代城址、距今4000多年前、埋于地下的陶質排水管道。城址南門中間的路土下鋪設有3組陶排水管,剖面呈倒“品”字形,水管節(jié)節(jié)相套,兩端有高差,便于向城外排水。

        河南偃師二里頭,是迄今所知中國最早的王朝都城遺址。這是一處經(jīng)縝密規(guī)劃、布局嚴整的大型都邑,其存在時間約距今3800年~3500年。在早期宮殿建筑之間的通道下,發(fā)現(xiàn)了長逾百米的木結構排水暗渠。晚期宮城中大型宮殿建筑的院內,又發(fā)現(xiàn)了石板砌成的地下排水溝和陶排水管組成的地下排水設施,二者的鋪設都是為了向院外排水。

        而在商王朝的都城鄭州商城、安陽殷墟,西周王朝的都城陜西豐鎬遺址、周原遺址,以及北京房山琉璃河燕國都城遺址等地,都發(fā)現(xiàn)有排水管道、溝渠等排水設施。

        故宮西北,占地70萬平方米的北海團城已有800年歷史,這座城堡便是古代海綿工程的典范。不管下多大的雨,都僅僅是雨過地皮濕。團城270米的圍城上沒有一個泄水口,秘密全在于倒梯形的青磚墻面。下雨時,雨水會通過磚縫流入地下,多余的雨水還會借北高南低的走勢流入11個水眼,最終匯入涵洞儲存,形成一條地下暗河。城上38棵百年古樹至今蓊郁蔥翠,全靠涵洞的雨水滋養(yǎng)。

        可以說,元大都和明清北京城在排水系統(tǒng)上的設計建設,是積淀千年的中國古代都城排澇智慧的高度結晶。

        在“江南宋城”江西省贛州市,有一座歷經(jīng)近千年,至今仍在發(fā)揮作用的中國古代城市下水道工程——福壽溝。福壽溝位于贛州市章貢區(qū)境內,因排水溝的走向形似篆體的“?!薄皦邸倍侄妹?。

        福壽溝利用地勢高差,連通城內坑塘水系蓄洪,通往城墻處的水窗;以單向水窗阻擋贛江洪水,并在洪水消退時向贛江排澇。雖經(jīng)歷了900多年的風雨,福壽溝至今仍完好暢通。

        事實上,除了北京故宮、江西福壽溝,福州的三坊七巷也暗藏著許多古典海綿城市建設智慧。

        三坊七巷的青石路上雖然是古時常見的青石板,但每塊青石磚都是“微型水庫”。而且歷史上三坊七巷周邊河網(wǎng)密布,曾有“百貨隨潮船入市,萬家沽酒戶垂簾”的景觀。每當下雨時,各個庭院內明溝和暗溝的水就流入縱橫交織的溝道支線和干線,最后流入內河?!昂泳W(wǎng)水系形成了天然的排放雨水的‘毛細血管’系統(tǒng),相當于預留了足夠的雨水排放通道,保證了雨水的順暢排放。所以,保護和重建內河對城市排水能起到極好的作用?!毕嚓P專家說,“老建筑的排水功能好,主要歸功于天井、溝渠、內河這3個法寶?!?/p>

        如今,求諸自然規(guī)律和先賢智慧,留住天上水,成了新時期治澇的新思路,并上升為國家戰(zhàn)略。

        因地制宜的中國方案

        海綿城市的實施是一個系統(tǒng)工程,需要考慮到諸多因素。城市地形地勢對雨水蓄集與排放具有重要影響,旱澇災害的分布影響各地區(qū)建設目標的合理設定,植被的耐淹耐澇抗旱性與氣溫、土壤、降水有關,滲透設施的效果與不同地區(qū)土壤滲透性能和地下水位等有關。

        海綿城市建設的核心問題是創(chuàng)新工法,既要解決建筑主體和道路主體的結構防水問題,還需保證影響設施的透水性、蓄水功效。而且中國地大物博,幅員遼闊,南北氣候差異很大,因此技術的側重點就會有所不同。北方土壤適合下滲,南方土壤滲透性較差,而且南方很多水位較高,下滲的較少,但從流域范圍及整個排放系統(tǒng)來看,其差別不僅僅是南北方的差別,每個地方均有其特殊性。

        所以,海綿城市建設需要因地制宜,具體分析每一個片區(qū)、每一個小塊或是每一片流域,尺度不一樣,應用也就不一樣。例如,在有效緩解城市內澇災害方面,北京市按照海綿城市建設理念,對環(huán)路下凹式立交橋區(qū)進行改造,綜合采取滲、滯、蓄、排等措施,提升橋區(qū)的排水防澇能力;四川省遂寧市對阜豐巷老舊小區(qū)進行“海綿化”改造,小區(qū)內澇積水點得到了有效控制;而在城市黑臭水體整治方面,湖南省常德市對穿紫河經(jīng)過綜合調蓄、生態(tài)凈化等海綿化措施,大大改善了河道生態(tài)環(huán)境……

        正如習近平總書記指出:“城市管理應該像繡花一樣精細”。建設“海綿城市”,不僅是凈化、美化城市的“面子”工程,更是改善城市品質、提升群眾獲得感、幸福感的“里子”工程。

        隨著各地對海綿城市的不斷推進,一個天藍、地綠、水清的美麗中國,正在漸行漸近。

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