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关键词:海绵城市;技术分析;问题与对策;生态环境
我国的城市经历了许多年的发展,城市的面貌正在逐步的革新,城市建设内部隐藏的弊端也逐渐凸显。在城市开发和建设过程当中对于资源的不当利用,城市生态环境每况愈下。海绵城市理念的兴起正是可持续发展观念指导下的新型产物,体现了人与自然和谐相处的美好愿景。文章首先分析了国内海绵城市建设过程存在的问题,随后针对具体的问题提出相对的解决措施,以此为国家顺利建设生态文明的海绵城市提供指导。
一、海绵城市建设过程中存在的问题
海绵城市的建设关系到城市的生态建设,关系到社会的可持续发展,由于每个城市自身自然条件的不同,在建设的过程当中难免会遇到这样那样的问题,值得进一步的分析和研究。
(一)“绿色海绵体”稀缺现象严重
就当前我国许多大中城市现状来说,都面临着“海绵体”不足的现象。深究其原因,必然与我国当前过热的房地产市场相挂钩。出于逐利的本性,越来越多的房地产开发商加速了土地的地产流向,房地产自身的价格远远高于价值,土地价格哄抬而高。各种商业用房层出不穷,城市的绿地规划正在逐渐的减少,硬质地面土地的数量正在逐步的增加,可以吸水的绿色海绵体严重稀缺,国内海绵城市的建设缺少了基础性的保障。
(二)相关的法规政策支持不完善
海绵城市的建设是国家近些年来提出的一个比较新颖的理念,作为一个新生事物,很多城市当前还处在试水的阶段。每个城市自然条件存在着巨大的差异,很多的政策法规的实行也需要逐步的推进,在建设的过程当中地方应该结合自身的实际状况,对海绵城市的推进进行适时的调整。当前海绵城市的建设还缺少统一的政策法规的支撑和引导,缺乏统一的行业标准的制定和统筹,建设过程仍旧无章可循。
(三)社会公众对于海绵城市的认知尚且缺乏
由于先天自然因素和后天利用不当等原因,我国长期以来都是一个严重缺少水资源的国家。在遭受雨水等自然灾害的时候,很多人并没有意识到雨水泛滥所导致的灾害,如何有效的将雨水变成进一步可以利用的水资源,人们对此的认知程度还不够深刻。当前的海绵城市建设还仅仅局限在政府自身的观念当中,广大居民百姓对此认识仍然不够深刻,对于海绵城市的建设进程会带来一定的阻碍因素。
(四)相关的科研支出和研发水平相对滞后
海绵城市是一个新型的观念,我国对此的认识和利用起步比较晚,没有形成一个系统的发展模式可以加以推广,对很多模式的利用也是借鉴国外一些城市的做法,还需要“摸着石头过河”。科技水平相对来说比较滞后,缺乏专业性的技术人才,与此同时,资金投入也不到位,融资渠道相对单一,这也给海绵城市的建设带来了不小的困难。
二、海绵城市建设过程的应对策略
(一)统筹规划,加大“绿色海绵体”的建设
前文指出,当前我国商业地产开发过热,“绿色海绵体”相对稀缺,给海绵城市的建设带来了巨大的困难。要切实的解决好这一问题,城市就要立足于自身发展的实际,做好整体规划和建设,减少商业用房的建设,不断的增加城市绿地诸如小公园、湿度面积。保障城市有充足的海绵体可以对雨水进行吸收,增强土地的渗透能力,实现雨水的再回收和再利用。
(二)加强相关政策法规的制定,保障海绵城市建设有章可循
在建设海绵城市的过程中国家应该加强引导,完善政策纲领的指引,对海绵城市进行规范化、合规化的设计,将城市建设纳入绿色发展的战略框架,保障海绵城市建立有章可循。政府可以适当的制定一些强制政策,指标化海绵城市的设计规格,引导海绵城市的建设走向规范化、产业化发展的道路。
(三)加大普及力度,增强社会公众意识
长期以来固有的城市发展模式禁锢了城市自然生态的发展,海绵城市的推广和普及迫在眉睫,但是当前我国社会公众对于海绵城市的认知程度还比较低,很多公众仍然没有意识到水资源合理利用的重要性。在海绵城市理念创立发展的初期,由于自身规模等原因的限制,经济效益比较小,更多的是社会效益和一些生态效益,因此很难全面的调动社会全局的积极性,政府可以引入一些奖罚措施,增强海绵城市创立的效益。
(四)加大科研资金投入,切实提升研发水平
海绵城市在我国的发展还任重道远,国家应该加大对其资金投入力度,加强政府补贴,拓宽融资渠道,鼓励先进技术的研发,采用新技术新设备,加强对相关技术人才的培养。同时我们国家应该积极的借鉴西方发达国家海绵城市发展的模式,加以吸收和利用,建立示范性海绵城市工程,最大程度的保障城市生态安全。海绵城市的建立和发展是追求城市发展和自然和谐发展之间的一项平衡,是新兴城市规划的一项重大尝试。要想真正的实现雨水滞纳,实现雨水资源的充分利用,建设海绵城市,必须针对其存在的问题逐一解决,加大绿色海绵体建设,完善相对应的法律法规政策,加大社会普及力度,合理化资金融入渠道,切实推进好海绵城市的打造,利用好水资源,推进城市的可持续发展。
作者:高继坤 单位:芜湖城市建设集团有限公司
参考文献:
[1]刘飞、王岩:海绵城市建设的难点与技术要点分析[J],园林科技,201(504)
[2]鞠茂森:关于海绵城市建设理念、技术和政策问题的思考[J],水利发展研究,201(503)
关键词:园林景观;海绵城市;生态系统
一、海绵城市的相关概述
1)海绵城市就是将城市中的水资源像海绵似的,通过环境的变化和各种自然灾害来的影响进行“弹性”利用,这是新一代的城市水洪管理的概述。在城市要想提高排水系统的作用,就需要优先考虑把有限的雨水留下来,从而利用自然排水的力量、建设中自然存水、自然地渗透来净化的城市。海景城市的内涵是以景观作为载体的水生态的基本设施建设,是通过景观中的园林植物的种植建造出园林植物景观,从而形成具有特点的景观生态体系,更好的维护了城市中水的问题。当前,在海绵城市中,雨水花园是构建海绵城市的重要部分,雨水花园是生物的滞留区域,常把乔木或者灌木种植到低洼地带,或者地被植物或树皮等进行覆盖到地表上。2)海绵城市的基本措施是水位为中心的,不同于传统的工程系统的硬性或者没有弹性的基础建设,而是如同一个生命体,不是只有单一的功能或者目标,而是可以综合的、系统的、可持续发展的解决水饭来的诸多问题。城市的水问题主要指洪涝、水源问题、地下水问题、地下水不足、栖息地破坏,海绵城市可以把洪涝进行调蓄、水源保护、地下水回补、雨水净化、栖息地修复、土壤净化等等有效的解决上述水生态过程。
二、海绵城市的发展现状
海绵城市的建设要以生态环境为优先的,利用自然和人工的方式进行结合的方式,在保证城市中的排水防涝没有影响的状态下,进行最大限度的进行城市的部分区域的积存、渗透和净化,从而利用雨水资源进行环境的生态保护。然而园林设计服务的对象已经扩展到整个大地上生物中,是多个生态的互相作用,形成了人类和生物的互相作用互相影响。
三、园林景观在海绵城市中的应用
海绵城市,就是把水自如的调动在城市之中,迁移活动更加“自然”。海绵城市注重的就是优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿、生态湿地、透水路面等措施进行排水径流雨水,就可以达到缓慢排水和释放雨水或者在源头进行分流等控制,这些就是园林设计的建设理念。
(一)构建生态环境,绿地连接重组
海绵城市就是水基础生态和景观生态的建设,在景观生态学理论知识中,城市中的水源和绿地是重要的部分,植被可以改善城市中的结构和气候,也对保护物种多样性是有重要作用的。比如,澳大利亚城市的就有很好的空气过滤区,就是用斑块进行重新组合进行保护的。波士顿公园、河道公园、富兰克林公园等等将多个公园连接到一起形成景观秀丽的公园。
(二)净化水的质量,修复生物栖息地
水生态基地的建设在海绵城市中是最重要的部分,主要是对污水进行处理。在以前传统的污水处理只是单一的进行处理,不能对复杂的水进行治理,而且城市中的污水直接排放到河流中去,造成了再次污染。利用绿色基础设施来处理污水,主要是通过植物进行净化的,例如湿地、水质量的净化、气候调节、生物的保护等等起到了重要的作用。我国在七十年代中期就利用了水生植物进行水质的探究,主要是通过不同的植物对不同的污水进行水质净化,通过多种植物的优势、生长状态、生长阶段的不同,会比单一的植物更能长期的稳定的进行水源净化。在湿地植物中可以吸收水中的营养物质和各种元素,也减少有害藻类的进一步繁殖,从而保持生物的均衡。而高等的植物既可以净化水源也可提升水体的自身净化能力。
(三)利用雨水补充地下水,达到防洪防涝
湿地除了能更好的净化水质之外还是更好的储水基地。传统的方式不能完全将水资源进行循环利用,大部分直接排入湖中,地面的不透水的处理使土地不能的储水能力降低,径流的增大就形成了洪涝灾害。然而植物景观就是利用生态环境合理的解决了超标准的径流系统,和城市中的雨水罐渠相互配合达到控制水流的目的。植物的根和叶都是由储水能力的,在经过道路两侧的生态建设,将多余的雨水进行蓄水达到降低径流的系数,在干旱的天气中可以通过蒸发作用把多余的水分释放掉,从而达到不从地下水为和调节气候的作用,也降低了城市中热岛效应的产生。植物的根系能够很好的固定土壤,从而避免了泥石流灾害的发生。
(四)植物的净化空气,以达到降尘降噪
植物总叶面积的多少就是绿量的多少,就决定了植物生态作用的大小,所以增加植物水量和层次就能形成乔、灌、草的植物群落,在增加绿叶面积的同时也更好的提高了光合作用。从而达到生态系统越来越完善。例如普通的草坪会比乔灌草结合的植物群落低四倍之多,植物群落的特点有结构复杂、植被稳定性强、防风防尘、降噪、吸收各种有害气体等等。由于植物不同的生长状态、不同的代谢功能,不同的阶段,就会产生对于污染不同的吸收量。例如吸收二氧化硫的植物有月季、广玉兰、石竹木槿等等,吸收氯化物的植物有紫薇、桂花、樟树等等都有很好的吸收。再有,就是带有绒毛或者粘液的植物可以阻隔或者粘附的作用,植物也可以进行声波的吸附,例如4米款的植被群可以有效的减少交通带来的杂音,达到降低噪音的目的。
四、结语
综上所述,在建设海绵城市中,园林景观的作用是尤为重要的。海绵城市的建设是一个全面综合性的问题,需要更好的解决方案。要把园林景观的美学价值和海绵城市同时进行,达到吸引人们的眼睛同时也通过园林景观对生态起到积极地作用,更好的提高了文化的发展和自身的关注度,从而也提高了经济建设。海绵城市不单单是单一的建筑,而是通过海绵城市运用多种学科多个部门进行共同的投入,从而达到修复城市的生态,更好的改善了城市中人们的居住环境。
参考文献:
[1]周延伟.海绵城市理论在道路绿化景观设计中的应用[J].河北林业科技,2015(06).
[2]李永祥,王磊城市植物景观中的植物附属污染现象探析[J].浙江农业科学,2012(08).
关键词:海绵城市债 城投债 财政补贴 PPP模式
2015年10月16日,国务院办公厅《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》,明确提出将海绵城市建设中符合条件的项目列入专项建设基金支持范围,支持符合条件的企业通过发行企业债券、公司债券、资产支持证券和项目收益票据等募集资金,用于海绵城市建设项目。国家鼓励对海绵城市建设项目的投资,为债券发行带来新一轮契机。
海绵城市相关概念
(一)海绵城市的定义
2012年4月,在“2012低碳城市与区域发展科技论坛”中,“海绵城市”概念首次提出。2013年12月12日,在《中央城镇化工作会议》的讲话中强调:“建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”。
根据《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》(〔2015〕75号),海绵城市是指通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,有效控制雨水径流,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。其内涵是现代城市应该具有像海绵一样吸纳、净化和利用雨水的功能,以及应对气候变化、极端降雨的防灾减灾、维持生态功能的能力。
(二)海绵城市试点
海绵城市的申报有两个要点,一是要求目标的合理性,二是要求投融资模式的创新性。主要考核以下内容:
1.是否以将城市建设成具有吸水、蓄水、净水和释水功能的海绵体,提高城市防洪排涝减灾能力、改善城市生态环境、缓解城市水资源压力为目标。试点城市年径流总量目标控制率是否达到《海绵城市建设技术指南》的要求,排水防涝标准、防洪标准是否达到国家有关技术规范。
2.是否有效整合现有资金渠道加大政府投入,是否客观评价地方财力可承受度,建设和运营模式是否有效采取政府和社会资本合作(PPP)模式,采取PPP模式部分投资占项目总投资比例,是否充分体现“以地方及社会投入为主”,是否能够实现政府和社会资本的有效合作等。
2015年4月2日,财政部、住房城乡建设部、水利部公布了第一批海绵城市试点名单,共16个城市和地区,涉及16个省市;2016年4月22日公布第二批试点城市名单,共14个城市,涉及14个省市(见表1)。
国外海绵城市建设经验及我国发展现状
(一)国外海绵城市建设经验
“海绵城市”的概念脱胎于20世纪70年代以来美、德、日对于雨水的管控、处理和英、澳对于城市内涝、水环境治理理念。国外对于雨水的处理态度经历了20世纪70年代之前的“视同负担,一排了之”,70到80年代的美国“就地滞洪蓄水”,再到90年代的重视水质管理的BMPs(最佳实践管理)。
在典型的海绵城市模式中,美国提出了“强化建设水敏城市”概念,德国提出了“排水零增长”的水处理相关法案,日本提出了“雨水贮存渗透计划”,英国建立了“可持续城市排水系统”,澳大利亚形成了“雨水源头控制理念”,新西兰建立了“低影响城市设计与开发体系”。
1.美国:水敏城市建设
水敏城市的建设内容与海绵城市基本相同,但更加侧重于城市生态管理和城市景观建造,综合运用城市建设管理和可持续水系统管理方法,在生态机能的理念上进行城市基础设施建设和城市空间布局。
美国通过发行一般责任债、联邦和州给予补贴与贷款等方式来鼓励雨水的科学化处理。一般责任债属于美国市政债券的一种,其发行获得政府信贷及“征税权力”担保,而不是项目收入担保。
2.德国:高效集水
先进的绿地管理水平和排水设施使得德国能够有效的进行雨水收集,并同时进行污水和雨水处理,城市地下管道能够有效地平衡生态系统,完成收集、中转、储蓄整个过程。
德国各城市根据自身的情况制定了不同的雨水费用标准,并将该项资金主要用于雨水项目的投资补贴,以鼓励雨水利用项目的建设。
(二)我国海绵城市发展现状
住建部部长陈政高表示,海绵城市建设投资约为每平方公里1亿元到1.5亿元。根据已海绵城市建设规划的试点城市信息,2015到2017年每个城市的规划投资平均规模约为 80亿元,估算我国目前330个地级行政区未来五年内投资总额约为3万亿元。
1.试点城市初见成效,已有成功案例
首批试点的16个城市计划建设项目993个,投资279亿元,截止2016年5月已开工建设且形成实物工作量的项目593个,占比59.8%,完成投资184亿元。1部分城市的内涝问题和水环境问题已得到一定改善。例如,作为海绵城市的项目试点案例,金华燕尾州公园的改造取得世界建筑节最佳景观奖,该公园建成后经受住了金华市百年一遇的洪水;遂宁、萍乡在治理城区内涝中取得较为显著的进展。
2.建设因地制宜,各试点城市建设重点不同
试点的海绵城市中有地级市、县级市、直辖市、单列市,地理范围上涉及华北、华南、华中、西北、东北地区,囊括了中国内陆地区所有的有内涝、干旱等问题的城市及地区。在住建部的《海绵城市建设技术指南》的基础上,各个试点城市又推出地方性政策来推进海绵城市项目建设进行。
3.摸索中前进,问题待解决
(1)巨额投资,回报机制不明。海绵城市的建设时间长,除前期需要投入大量的建设资金外,后期的维护、运营管理还需要大量的资金和政策的跟进。
(2)PPP撬动巨额资金,收益模式是关键。关于海绵城市的建设,国家政策要求是予以信贷支持,大力引进社会资本,将PPP模式资本的占比作为是否列入试点城市的重要标准。引入社会资本大力推广PPP模式,具体来说就是采用基金、众筹、资本证券化等金融组合方式运作。国外相关经验显示,海绵城市项目收益具有较强的外部性,主要外部收益包括减少地表径流进而防治内涝、降低排水负担、增加供水、改善供气质量和增加房产价值等。在我国,如何发掘海绵城市建设中的收益点,多元化收益模式,是海绵城市项目建设和管理中的要点。
海绵城市建设相关政策
(一)国家层面政策支持
国家层面,财政、金融支持力度加大,规范、指导政策陆续出台。
财政政策上,中央财政对海绵城市建设试点给予专项资金补助,一定三年,具体补助数额按城市规模分档确定,直辖市每年6亿元,省会城市每年5亿元,其他城市每年4亿元。对采用PPP模式达到一定比例的,将按上述补助基数奖励10%。中央支持有条件的城市政府对海绵城市项目给予贷款贴息。
在金融支持方面,国家对于海绵城市建设的融资除了引入PPP模式外,还通过鼓励债券融资、信贷便利和PSL支持等方式拓展海绵城市建设的融资渠道。(1)支持符合条件的企业通过发行企业债券、公司债券、资产支持证券和项目收益票据等募集资金,用于海绵城市建设项目。(2)农发行可为海绵城市建设提供信贷便利,将在贷款期限、利率等方面提供优惠政策,期限最长可达30年;积极开展购买服务协议预期收益等担保创新类贷款业务;还将开通绿色办贷通道,提高对海绵城市建设项目的贷款审批效率。(3)对于符合使用抵押补充贷款资金条件的贷款项目,可执行人民银行确定的优惠利率。在风险可控、商业可持续的前提下,项目的购买服务协议预期收益等可作为农发行贷款的质押担保。
(二)地方政府层面政策支持
在中央和各部委的政策鼓励下,有17个省市相继了地方对于建设海绵城市的相关政策。从内容上看,可以概括为5个规划设计导则、7个推进意见、1个详细方案。如鹤壁市出台了详细的海绵城市建设方案。在鹤壁市的3年投资方案中,总投资34.8亿元,其中建设单位自筹0.1亿元,占比0.4%,地方政府以财政收入支持16.6亿元,占比47.7%,中央财政支持12.1亿元,占比34.8%,社会资本6亿元,占比17.1%。地方政府和社会资本投入基本比例为3:1。
海绵城市建设项目运作模式
海绵城市的建设有三种途径,一是传统方式,即各部门分段实施,进行碎片化管理来改造海绵城市;二是城投模式,即以城司为主来推进工程项目整体进行;三是PPP模式,即引入社会资本进行投资、运营,政府采取补贴和购买的方式进行回收。
PPP模式的应用条件强调四个要素,即界面、产出要求、绩效指标、收益来源。2对于海绵城市的建设来说,界面大概可以分为两个大类和三个小类,一是蓄水、保水的绿地、湿地、流域,其中以城市园林生态修复为主;二是雨水、生活污水、工业污水的治理,包括管道、渗水材料的铺建和市政污水的处理。第一类项目公益性较强,且没有显著的盈利模式和结构,对政府的补贴有很强的依赖性;第二类项目有较为清晰的收益结构,即政府付费、污染者付费、受益者付费,对于PPP模式来说较为合理。从统计的海绵城市计划建设项目中可以看到,属于第二类的项目为22个,占总数的18.8%,投资额为14.09亿元,占总投资额的6.7%。
通过对海绵城市建设项目模式的梳理,我们发现现有的试点海绵城市运营模式有如下特点:各个城市在海绵城市项目建设中都提出了引入社会资本拓展PPP模式,都有较为合理的政府出资和社会资本占比规划。为引进社会资本的投入,地方政府除了采用政府购买、税收优惠等措施外,最重要的是对海绵城市建设项目的收益模式进行详解。在这方面,迁安市、厦门和鹤壁市分别代表了三种不同思路,迁安市将非经营性和可经营项目打包出售,让社会资本获得收益的同时参与公益性项目的建设;厦门市则将公益性项目和经营性项目区分开,社会资本只参与经营性项目的建设,公益性项目仍采取政府购买、付费的方式;鹤壁市则将项目进行细分,不同的项目采用不同的融资及运营模式
海绵城市类债券的筛选
我们对企业债、公司债和中期票据进行筛选,基于募集资金用途寻找具有海绵城市概念的债券,并从发行人所在城市的海绵城市建设项目是否纳入地方政府采购计划、是否有国开行和国开证券参与、主体评级及债券募集资金项目的偿还方式四个方面进行筛选。
海绵城市类城投债发行募集的主要用途为:(1)城市污水处理及配套管道改造项目;(2)水环境治理,湿地环境与生态保护项目;(3)河道治理及清淤。
我们统计出海绵城市类的债券,其中企业债72只,发行额920.5亿元;中票3只,发行额23亿元;公司债1只,发行额6.5亿元。
从债券募集资金投入项目的用途上看,污水处理类债券最多,为60只,发行额744亿元;生态环境治理类3只,发行额33亿元;河道治理类10只,发行额117亿元。同时包含污水处理和生态环境治理类2只,发行额46亿元,包含三项内容的1只,发行额10亿元。
(一)项目是否纳入试点海绵城市地方采购计划及中长期财政规划
地方政府将海绵城市建设项目纳入地方采购及中长期财政规划,是对海绵城市类债券募集资金项目的资金支持。在30个试点城市中,除玉溪、大连、上海、青岛、北京外,其余25个城市都将海绵城市建设项目纳入地方采购计划中。根据是否已经进行公开招标、完成招标,及政府性文件中是否明确提出将海绵城市建设列入地方政府采购范围的标准,我们筛选出5只债券(见表2)。
上述债券发行人所在城市的地方政府财政收入如图1所示。作为试点海绵城市,重庆市城投企业发行的海绵城市类债券数量最多,为3只,重庆市的地方政府财政收入在将海绵城市建设项目纳入地方政府采购计划的试点城市中排名第二。
在未将海绵城市建设项目纳入地方采购计划的试点城市中,有上海、青岛、大连发行了城投债,共6只(见表3)。
(二)是否有国开行、国开证券参与发行
国家开发银行及国开证券参与程度,从国家开发银行或国开证券是否是债券的主承销商、是否对债券发行进行担保、是否是债券的监管人三个方面进行考量,筛选出以下债券。其中12辽源国资债、14嘉峪关债、15兴泸债的主承销商为国开行和国开证券,并由国开行地方分行进行监管(见表4)。
(三)债项及主体评级
按主体评级和债项评级,进行如下分类:债项和主体评级均为AAA的债券,见表5;主体评级为AA+,债项评级为AA+和AAA的债券,见表6;主体评级为AA,债项评级为AA和AA+的债券,见表7。
(四)募投项目收益模式
债券所募集资金的收益模式从一定程度上度量了债券的偿付能力和违约风险。通过梳理海绵类债券的募集说明书,我们大致将海绵城市概念债券募集资金所投项目的收益模式分为四类:政府进行回购、收购类项目;经营性收费项目,或企业代建政府付费项目;企业自主运营性项目;公益性项目,政府通过财政补贴进行支持(见表8)。
关键词:海绵城市;技术特点;技术设施;问题;意见
海绵城市的建设有利于环节我国部分城市水资源短缺的现状,并且还能够加强雨水的回收和再利用,但是这项技术涉及的内容比较多,以至于在建设过程中出现了很多的问题,需要建设部门采取有效措施进行处理,保证海绵城市建设的质量。
1 海绵城市概述
我国多数的城市在给排水施工上都没有设置将刚防水排涝系统给设置好,在这方面还没有统一的规划,在管理上也有较大的漏洞,河湖水也被肆意地侵占,这些都是城市出现内涝早的主要原因。对于这种情况,应该再城市中建立有效的防干旱和防内涝的设施,不要再像以往一样,将地下排水设施规划的过于单一,应该着力建设成海绵城市。
1.1 什么是海绵城市
通俗的说,就是像海绵一样的城市,其具有较好的弹性,在面对自然灾害和较大的环境变化的时候,能有较强的抵御能力。在城市有降雨的时候,能够较快的吸收与水,对其进行存蓄,再经过净化,从而实现水的循环利用;在城市缺水的情况下,可以将这些水给释放出来,然后再对其进行利用,让城市能够很好地利用这些自然水。也就是建设一个雨水的开发系统。普通的城市在排水的时候主要是利用渠道或者泵站,这些被认定为灰色设施。而海绵城市在排水的时候,首先是利用雨水花园自己植草沟等排水,这些被认定为绿色排水设施。海绵城市在利用排水设施的同时,还将灰色设施很好地结合在一起,这样使城市的排水系统更加完善,能有效地缓解城市内涝情况,减轻了雨水对城市带来的危害,将城市风貌建设的更佳美观。
1.2 海绵城市建设的技术特点
建设海绵城市,主要应用的是冲击开发技术,这个技术没有过大的施工面积,通常都是采用分散式施工,所利用的也差不多都是绿化用地,还有人行道等设施。这样一来,即使有大雨雪我都能解将其进行分配式的排放。而且施工的时候可以利用LID将暴雨的径流给有效减少,并能对暴雨起到延迟的作用,再LID的设计上也是比较灵活的,不会对生态环境有所破坏,在景观绿化的基础上就能达到很好的雨水渗透效果,对地下水也起到了补充的作用。
2 海绵城市建设的技术设施
城市内涝、城市缺水干旱和水资源污染问题的解决是建设海绵城市的主要目的,控制径流量、洪峰流量、雨水回收利用进和电源面源污染等是这项设计中主要针对的内容。开发技术立足于控制目标低影响,按照功能可以分为水渗透、调节、储存和截面污染化等几类。具体的技术设施包括以下几种。
2.1 入渗系统
将不渗水面积减少,地下水的补充通过雨水下渗来增加,并从源头上对径流加以控制,使其达到控制径流量的目标。同时还具有削减他一定的峰值流量和净化雨水的作用。透水铺装、渗透塘、绿色屋顶、植草沟和渗井等使其对应的单项技术设施。
2.2 滞留系统
通过对雨水径流的最大化滞留,使洪峰流量减少,同时洪峰的到来也能得到延缓,从而促使控制洪峰流量的目标的实现。同时化具有净化下渗雨水的作用。湿塘、植被缓冲带和下沉式绿地是其对应的单项技术设施。
2.3 存储系统
通过对收集和存储雨水的加工和使用,有利于促进水资源综合利用效率的提高,在此基础上,实现雨水收集回收利用的目标。蓄水池和雨水罐是其对应的主要单项技术设施。
2.4 过滤系统
要净化初期径流储存下来的雨水,使场地对雨水的自然净化力得到强化,从而实现控制点源面污染的目标。绿色屋顶、植草沟和下沉式绿地是其对应的主要单项技术设施。
3 海绵城市建设中的现存问题与改进意见
3.1 现存问题
3.1.1 设计规范、标准缺乏设计院对绿色雨水基础设施的设计不熟悉,目前还没有关于低冲击开发和海绵城市建设的工程设计规范和系统评估体系。设计单位大多依靠经验,相应的规划设计缺乏依据,可能会造成低冲击开发的规模不符合设计要求或是维护管理不规范等问题。
3.1.2 政策、法规不完善海绵城市建设和低冲击开发在我国还属于推广阶段,目前我国此方面的政策法规还不完善,建设工程开展缓慢,已建成的大多为示范工程。同时现有的通知和文件又不具有强制性,因此需要政府出台相关政策法规推动其发展。
3.1.3 工程分散、管理难度大海绵城市建设以源头治理、分散控制为主要规划设计理念,因此一个实施低冲击开发的区域可能分布着数量巨大的工程设施,其相应的管理难度大,如果缺乏有效的管理,将难以发挥其功能与作用。
3.2 我国海绵城市建设的一些建议
3.2.1 重视水资源的规划。在城市发展战略规划中积极考虑水资源及生态环境问题,将水资源的管理与利用问题放在重要的地位,充分认识和利用水资源的资源功能和生态功能,注重开发和保护水资源在城市发展进程中的价值,培育和引导水产业发展。
3.2.2 制定支持海绵城市建设的政策法规。现有的通知和文件不具有强制效力,为进一步落实和深化海绵城市建设工作,还需要构建完备的水资源法律和政策体系,出台强制性的政策法规以促进低冲击开发的实施和管理利用的规范化。强制性内容既要包括针对业主和开发商的管制政策,针对规划师和工程师的设计要求,也要包括针对管理者和使用者的管理条例。在制定强制性法规的同时也制定相应的经济激励政策。对于市政工程和开发建设项目,可采取财政、专项资金补贴等形式鼓励工程技术的研发和使用。
3.2.3 推广低冲击开发技术和设计体系。应制定海绵城市建设的技术规范或导则,推广实用技术,将规划设计规范化和标准化,为设计人员提供简单便捷的工程设计工具,降低技术的应用难度,推动低冲击开发模式的推广与利用。同时引进国外海绵城市建设中的新技术,提高其性能,降低使用的成本。
3.2.4 强化多部门多专业的协作。海绵城市建设不是一个部门一个专业就能完成的,它需要多部门多专业的共同参与。海绵城市的建设需要统筹协调规划、国土、排水、道路、交通、园林、水文等部门;融合不同专业背景的技术人员协作;注重从开发前的场地设计到地块规划设计,再到运行和使用指引和开发后维护的连续性;强化规划和建设过程中设计、管理、技术、资金上的衔接。
结束语
综上所述,海绵城市的构建有利于提高预防雨涝灾害,还能够解决城市水资源短缺的问题。在社会经济的飞速发展过程中,严重的破坏了生态环境,影响了人与自然的和谐相处。因此为了解决这个问题,建设海绵城市的理论和技术显得尤为重要,受到和社会和人们的广泛关注。尽管我国的海绵城市理论和技术还不是很先进,在贯彻和落实过程中还存在很多的问题,但在一定程度上缓解了我国部分城市水资源短缺的问题,因此还要进一步加强技术的完善和改进。
参考文献
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一、海绵城市的基本认知
传统城市建设是钢筋混凝土的产物,平面硬化直接减少了城市绿地面积,阻断了雨水补给地下水的途径,使城市地下水水位难以回升,从而进一步造成了城市的干旱缺水以及地面沉降等问题。雨水降落到建筑物顶层、路面、广场等下垫面上,冲刷大量的污染物质,暴雨还会造成污水倒灌,进入城市排水系统,排入受纳水体,给城市生态系统造成严重污染。此外,城市地面硬化还加剧了城市的“热岛效应”,加重环境污染。
海绵城市是指城市能够像“海绵”一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,因此被称为“水弹性城市”,国际上的通用术语则为“低影响开发雨水系统构建”。国务院办公厅《关于推进海绵城市建设的指导意见》((2015)75号文)指出,“海绵城市是指通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,有效控制雨水径流,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。”
“当今中国正面临着各种各样的水危机:水资源短缺,水质污染,洪水、城市内涝,地下水位下降,水生物栖息地丧失等,问题非常严重。这些水问题的综合症带来的水危机并不是水利部门或者某一部门管理下发生的问题,而是一个系统性、综合性的问题,我们亟需一个更为综合、全面的解决方案。‘海绵城市’理论的提出正是立足于我国的水情特征和水问题基础上。”
本质――改变传统城市建设理念。传统城市习惯于战胜自然、改造自然的建设模式,其结果造成了严重的“城市病”和生态危机;海绵城市则是顺应自然、尊重自然的低影响发展模式。在城市排水系统上,传统的建设模式是以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划建设理念;“海绵城市”则以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划建设理念,追求人与自然的和谐。
功能――自然积存、自然渗透、自然净化。海绵城市遵循“渗、滞、蓄、净、用、排”六字方针,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用,从而实现“自然积存、自然渗透、自然净化”三大功能。
途径――生态系统保护、修复和低影响开发。首先,针对生态敏感区和生态脆弱区,如水系、山地、林地等,进行最大限度地保护,维持自然的水文特征;其次,针对已经遭受破坏的生态系统,采用生态手段进行修复;最后,在城市开发建设过程中,以低影响开发理念为主导,减少硬化面积,提高城市滞蓄、渗透、净化雨水的能力。
二、温岭东部新区海绵城市建设路径
温岭东部新区的前身为经海涂围垦而成的东海塘,面积36.9平方公里,是温岭东部产业集聚区的核心区域,也是台州湾循环经济产业集聚区的重要组成部分,省级经济开发区。如何在一张白纸上描绘最新最美的图画?如果沿用传统的发展模式,东部新区将不可避免地陷入功能单一、低效、低质量开发的陷阱。因此,开发之初东部新区就以新型城市化的标准建设城市基础设施,在高质量完成《温岭东部新区总体规划》、《东部新区中区城市设计》、《东部新区水系综合规划》的基础上,探索“生态化可持续发展”的实施路径,力主闯出一条“绿色发展”的新路数。
东部新区的海绵城市建设将“低影响开发、生态网络、生态补偿”等理论融入城市规划,有效探索水径流控制、水资源利用、水污染防控、水景观营造和水生态保护,设计了科学合理完整的使雨水“停一停、流一流、渗一渗”,能够自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市规划,使“可持续发展”的设计理念体现在城市规划、建设和管理的每一个环节,让“绿色发展”的理念在东部新区完美呈现,让投资者感受到优质的生产生活环境,让居住者拥有“天蓝地绿水清”的理想家园,实现城市、产业、环境协调发展,相互促进、良性互动。
(一)清洁产业
为避免低层次和重复扩张,东部新区瞄准产业转型升级这一关键环节,实施严格的项目评估机制,严格审查引进项目,通过创立产业准入评估体系,将环保设施的检查列为与安全生产同等重要的内容,严格同时检查同时整改,生产工艺、流程必须达到低碳、节能、环保、绿色要求;严格落实项目建设之初的合同约定条款;项目竣工严格对照“环评”报告,实施“三同时”验收。
(二)生态排水
东部新区规划的生态化排水系统引入新西兰和美国的LID低影响开发理念,达到城市雨洪防治、雨水初期污染控制和水环境生态保护等多重目标。东部新区对全区的主干道路实施生态化排水设计,路面上看不到窨井盖,绿化隔离带设计成“下凹式”绿地和植草希雨水全部进入低于路面的植草沟,使道路中间和两侧绿地具有渗水、滞水、净水的三重功能。按照《温岭市东部新区北区生态化排水方案》和《温岭东部新区生态化排水设计、施工及维护指南》的规范要求,新开工道路全部按照“海绵”道路的标准实施;按照“海绵城市”的建设要求,完成已建的港湾大道、松航中路、中小企业孵化园一期生态化排水改造和管委会庭院生态化排水示范项目建设。
(三)雨水花园
借鉴东部新区企业雨水收集利用方面的成功案例,全面落实《东部新区工业企业设计、建设和管理准则》,将构建低影响开发雨水系统作为与所有新入区企业签订土地出让合同的内容之一,落实对企业实施低影响开发雨水系统施工图设计、工程建设奖励措施,全面推进所有工业厂区和政府公用设施生态化集水系统和“雨水花园”建设,实现雨洪管理的“净、蓄、用”功能。在此仅举一例。东部新区的浙江金鸿食品机械有限公司的厂房有一处占地3亩的露天雨水池,系企业雨水花园系统的重要组成部分。厂房屋顶的雨水被收集到蓄水池后经活性炭吸附处理,厂内场地雨水通过绿化和土壤过滤后排放到雨水池,消除了大量的污染物质和泥沙,有效减缓了市政雨水管道堵塞,减轻了河道污染。而当强降雨发生时,蓄水池和雨水池则可以发挥调蓄作用,延缓河道的行洪压力。
(四)生态湿地
湿地是典型的城市“海绵”,它既能调节城市雨洪,又能净化河湖水质,具有强大的生态修复和雨洪吸纳能力,是不可多得的多功能的“城市之肾”。东部新区在规划之初就把一批洼地、海沟、湿地划入保护范围,并将雨洪管理、湿地保护、慢行系统等作为城市总体规划的必备要素,通过建设人工湿地、修复生态湿地,提高新区水体的自我修复能力,保护好水环境,储备好水资源,利用好水资源,进一步提高了新区水体的自我修复能力。
三、海绵城市:将大自然的恩泽惠及人类
海绵城市的提出和实施是我国城市发展理念和建设方式转型的重要标志。作为落实生态文明建设的重要举措、城镇化绿色发展的重要方式、循环经济的重要内容和城市建设供给侧改革的核心,具有重要的实践意义。
(一)海绵城市建设是落实生态文明建设的重要举措
通过海绵城市建设,保护城市原有的河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等生态敏感区,结合绿色建筑、低影响开发建设(LID)以及绿色基础设施建设(GI),充分利用自然地形地貌,调节雨水径流,充分利用天然植被、土壤、微生物净化水质,最大限度地减少城市开发建设行为对生态环境造成的破坏。
当前,在生态文明理念的指导下,政府的职责需要重新定位,除了经济责任、政治责任、法律责任和行政责任之外,生态责任被提到了重要的议事日程。政府的生态责任具体体现在以下三个方面:一是政府对自然的生态责任。全面协调可持续发展要求充分考虑生态环境的价值,统筹兼顾人与自然的关系,最大限度保持自然界的生态平衡,解决人类经济系统与自然生态系统之间的协调关系问题,这个重要职责理应由政府承担。二是政府对市场的生态责任。市场是整个生态链条中的关键环节,政府对市场的生态责任主要在于如何规范、引导微观主体的经济行为。比如,责令企业履行其生态环境的恢复责任,支付其占用资源环境容量的费用,赔偿其相应的损失;改变企业无偿使用资源生态的观念,减少对资源环境的破坏、污染和占用;鼓励产品再生资源的开发利用,建立各个层级的生态经济指标体系;淘汰落后的高污染产业等等。三是政府对社会的生态责任。可持续发展的理论要求处理好代内需求和代际公平之间的关系,要求既要注意代内需求,更要关注代际公平。这个重任毫无疑问是政府十分重要的社会和生态责任。
(二)海绵城市建设是城镇化绿色发展的重要方式
城镇化是个伴随工业化发展,非农产业在城镇集聚、农村人口向城镇集中的自然历史过程,是人类社会发展的客观趋势,也是国家现代化的重要标志。虽然从国内外的视角来看,城镇化是一个老问题,但是对当前我国的城镇化建设又是一个新问题。这一新的问题主要表现在三个方面:一是我国经济进入新常态,要科学分析新常态下新型城镇化有哪些趋势性变化,如此才能更好地认识新常态、适应新常态、引领新常态;二是我国新型城镇化所处的时代特色明显,生态文明、“美丽中国”、“绿色化”已成为当今时代的主旋律,能否突破发展瓶颈,实现生产发展、生活富裕、生态良好的有机统一,决定着新型城镇化的成败;三是通过海绵城市建设,可以保障城市生态空间,涵养水源,净化水|,调节城市小气候,减少城市“热岛效应”,同时也为生物特别是水生动植物提供栖息地,恢复城市生物的多样性,营造生态优美的景观环境。
(三)海绵城市建设是循环经济的重要内容
循环经济是相对于传统的线性经济而言。它以资源的高效利用和循环利用为核心,以“减量化、再利用、资源化”为原则,以“低消耗、低排放、高效率”为基本特征。循环经济把清洁生产、资源综合效益、生态设计和可持续发展融为一体,运用生态学规律指导人类社会的经济活动,旨在促进物质循环流动,减少资源消耗、保护生态环境,实现人与自然的和谐发展。
从物质流动的方向看,传统经济是一种“资源-产品-废物”单向流动,以高开采、低利用、高排放为特征的线性经济。在这种经济活动中,人类高强度地提取自然界的物质和能源,然后又大量排放污染和废物,对资源的利用完全是单纯索取、粗放和一次性的。这里,正如法国著名学者克罗齐耶所指出的:“19世纪与20世纪的一切发展,都是以对环境的损害为代价的。诸种错误造就的结果终由环境来承担。然而,我们已不再能够承担得起犯这类错误的代价了。”
循环经济要求按照自然生态系统模式,将经济活动组成一个“资源-产品-再生资源”循环流动的闭路过程,其所强调的是经济系统与自然生态系统的和谐共处。循环经济强调“生态价值”的理性回归,主张生产和消费领域向生态化转型,承认“生态本位”的存在和尊重自然的权利。在这个范式中,人类不再是自然的征服者和主宰者,而是自然的享用者、维护者和管理者,人与自然是一个密不可分的利益共同体,赋予人类维护、管理自然的神圣使命。海绵城市把人类的生产活动纳入到自然循环中,维护自然的生态平衡,是建立在资源节约型、环境友好型基础上的新型城市建设模式。
(四)海绵城市建设是城市建设供给侧改革的重要载体
从宏观层面分析,经济总量分为总供给和总需求。总供给指的是资本、土地、劳动力、技术等生产要素的有效供给和利用;总需求则包括投资、消费和出口。其中,投资、消费是内需,出口是外需。中央高瞻远瞩提出供给侧结构性改革,是因为供给侧发生了问题。城市是人类生产、生活方式的重要载体,也是一个国家现代化的重要标志,是由供给决定的,有什么样的供给就会有什么样的载体。传统城市建设过分倚重钢筋混凝土所带来的“热岛效应”,正使人类难以承受其重。而海绵城市的设计从起点开始就规划了人居环境的未来景观,是城市建设供给侧改革的重要载体。
四、结语
党的十报告把“生态文明建设”放在突出地位,融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设的各方面和全过程,“生态文明建设”从此上升为国家战略。十八届五中全会强调,实现“十三五”时期发展目标,破解发展难题,厚植发展优势,必须牢固树立并切实贯彻“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念,绿色成为发展的新常态和主旋律。
在“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念中,“绿色”成为发展的新常态和主旋律,是关系我国经济社会发展全局的一场深刻性变革,海绵城市则是“绿色发展”的底色。海绵城市的提出和实施是我国城市发展理念和建设方式转型的重要标志。如何让城市新区建设走出功能单一、低效、低质量开发陷阱,避免重蹈传统城市建设的覆辙?温岭东部新区的海绵城市建设实践在一张白纸上绘就了最新最美的图画,达到了城市雨洪防治、雨水污染控制、水环境生态保护的多重目标,实现了雨水资源化,成为我国海绵城市建设的典范。
参考文献
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关键词:海绵城市;建设;难点
在2013年12月12日中央城镇化工作会议中提出“建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”,到2015年12月20日中央城市工作会议中再次强调“要提升建设水平,加强城市地上和地下基础设施建设,建设海绵城市”,短短几年时间,海绵城市已成为实现城市良性水文循环和可持续健康发展的新型城市建设模式。然而随着全国海绵城市建设全面展开,各城市面临从建设模式、前期规划、工程设计到后期绩效考核与运营管理各方面问题和挑战,如何因地制宜、合理高效地选择技术设施与产品成为突出问题和迫切需求。
1海绵城市的概念和作用
所谓的海绵城市指的是城市能够像海绵一样,对外界环境的变化有着较强的适应能力,且在应对自然灾害等方面具有良好的弹性,下雨时能够实现吸水、蓄水、渗水、净水等功能,旱季则可以将蓄存的水“释放”出来并加以利用,这部分功能主要是通过实现综合性“低影响开发雨水系统”的构建并完善。
具体来说,海绵城市建设的重要作用可以表现为以下3个方面:第一,保护水资源,打破传统“以排为主”的城市雨水管理思想,尽可能多地吸纳水资源,为城市所利用。第二,防治水污染,通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种生态化技术,减少雨洪初期雨水对水体的污染。第三,减轻洪涝灾害影响,通过减少径流系数的方式,使较大降雨量得到就地吸纳,降低城市内涝的影响。
2海绵城市建设过程中的难点问题
海绵城市建设是关系到国家生态文明、社会可持续发展和人民生命安全的大事,在全国上下拍手叫好之后却面临着很多困难和矛盾。在建设初期如果缺乏针对性的理性思考,一味跟风、模仿,不能及时反思和评价,则会造成极大的浪费,欲速则不达。
2.1“绿色海绵体”不足是全国普遍存在的问题
目前全国范围普遍存在“海绵体”不足的现象,主要是因为城市房地产开发过热,城市土地价值哄抬过高,开发商受经济利益的驱使进一步加速了土地的地产开发流向,造成了公共绿地面积减少,硬质地面增加,最终导致可以吸水的绿色海绵体严重不足,使国内的海绵城市建设缺少了基础实力。
2.2社会认知不够
我国是一个世界上严重缺水的国家。人们在遭受瞬时暴雨灾害的同时,并没有意识到雨水被大量排放所造成的严重后果,因此,对于立足于将雨水变害为利的海绵城市建设的认知也不够深刻。目前对于海绵城市建设的热情仅局限于相关政府、建设及设计单位。人们对于相关改造的必要性和造成的不便不认可不支持,也会影响建设进程。
2.3缺少相关政策法规的支撑
海绵城市建设作为一个新生事物,处于摸索尝试阶段。很多问题尚未预见,相关政策法规的出台也需要随建设的实践慢慢推进,需要在建设中总结分析,并实时调整。因此没有有力的政策法规支撑,没有建设行业标准的硬性要求,建设中会存在混乱和无法可依的状况,也会影响建设力度和成效。
2.4突袭式建设存在弊端和风险
海绵城市突袭式建设会给城市带来很多尚未预见的风险。比如,改造道路绿化带为海绵体的做法,在一定程度上缺乏理论支撑和安全评价,尤其对于济南等北方城市,植物品种普遍耐涝性差,夏季瞬时雨量大,可能给全市园林绿化造成灾难性后果。海绵城市建设需要改造原有市政设施,在一定程度上会破坏基础结构,因此需要进行严密的风险评估,避免改造中的人为灾难。积蓄雨水的后期净化处理和再利用不仅成本较高,处理效果和利用中也存在一定的安全风险。除此之外,还有很多问题会随着建设的深入和后期的应用逐步显现,需要各方面密切监控并及时处理。
2.5科技研发滞后
海绵城市建设在中国是一个新生事物,现有的经验和技术多为借鉴,自我研发需要大量经验的积累和分析,也需要全面评价建设效果,因此需要很长一段时间。而且研发需要专业人才和资金的大量投入,人才的培养更不是一日之功,因此国内的海绵城市建设还会有一个很长的艰难探索和成长阶段。
3海绵城市建设过程中的技术关键点
3.1因地制宜,合理确定规划控制目标和低影响开发技术选择
第一,通常情况下,规划控制目标是海绵城市建设的一个非常重要的选择因素,具体则可以分为径流峰值控制、雨洪利用、径流污染控制等多种可选条件。这些条件的选取,对城市建设的标准和实施效果具有决定性影响。加上各个城市的区域位置、水文特点以及气象条件等因素存在较大的差异,规划控制目标也就有一定的差别,因此要做到科学必选,因地制宜。此外,还可将径流总量控制作为海绵城市建设中重要的规划控制目标,并制定合理的实施策略。低影响开发主要对包括地块透水铺装率、下沉深度、下沉式绿地率以及绿色屋顶率等单项指标进行控制等。
第二,选择低影响开发技术应遵循资源节约、保护环境、因地制宜,经济适用等选择原则。合理选择低影响开发雨水技术及组合方式,包括截污净化系统、储存利用系统、渗透系统、开放空间多功能调蓄、径流峰值调节系统等原因。在这里,尤其要注意运用因地制宜原则,针对属于干旱缺雨城市,首先应对考虑吸纳收蓄和利用雨水,而针对南方多雨地区的城市,则应侧重于雨水的迅速收集与排放。
3.2依据投资来源,合理确定开发主体,严格落实海绵系统的设计、建设工作
政府部门统筹管理,市政、规划、国土、交通、水务、园林等职能部门在各相关规划编制过程中严格落实低影响开发雨水系统的建设内容。政府对城市道路、公共绿地等的低影响开发设施建设工程的投资,由当地政府筹集资金。社会投资项目由企事业建设单位自筹资金。政府可利用建设奖励机制,调动社会资本参与海绵系统建设。
3.3依据项目性质,建立并完善设施维护长效机制
依据职责分工,公共项目类低影响开发设施是由各相关部门负责维护,而针对社会投资类低影响开发设施,则是由所有者负责维护管理。日常维护和雨季前设施的检修维护则是由维护管理部门负责。
3.4加强政策引导、标准规范的制定
针对低影响开发技术涉及城市排水、中水回用、雨洪利用等多种技术,各类设施的设计标准规范需应进一步完善,同时注意吸纳环境保护等相关方面的法规,保障海绵城市建设目标的顺利实现。
摘要:
生态校园建设的提出,是在微观层面上对海绵城市理论进行的积极探索,通过运用生态适应、低影响开发、弹性设计的建设原则,具体探析实现校园场地如海绵似对雨水进行调蓄管理的“海绵”设施的设计方法,从而实现校园区域内雨洪的自然积存、渗透与净化,有效改善校园及其周边的水生态和水环境。
关键词:
海绵城市;生态适应;低影响开发(LID);弹性设计;雨洪管理
20世纪以来,随着工程技术的不断发展,灰色基础设施的大量建设导致城市水文条件发生巨大变化,一方面导致人类面临水资源的短缺而得不到有效补充,另一方面雨水资源以其处理成本经济、方法简单等优点,作为一种新的可利用水资源却得不到合理的利用,而成为城市洪涝灾害的主要诱因。因此,世界各国相继提出了“低影响开发”、“水敏感性规划设计”及“弹性城市”等先进的雨洪管理理念[1]。在此基础上演化而成的海绵城市理念对雨水资源的合理利用有重要意义。在校园景观规划建设中,要从生态的角度出发,利用雨水资源作为校园景观规划建设的补充用水完全契合生态校园的建设思路,既能达到节约成本、开源节流的经济效益,又能促进校园自然环境的生态循环,实现人与自然的和谐共处的可持续发展态势。
1海绵城市理念
海绵是一种多孔弹性材料,具有良好的吸附能力。行业内和学术界习惯用“海绵”来比喻事物的某种吸附功能,如城市对人口的吸附现象、大地的雨涝调蓄能力等[2-3]。由此含义演化而来的海绵城市是指通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,有效控制雨水径流,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式[4-5]。海绵城市的核心思想是让每一寸土地都具备一定的雨洪调蓄、水源涵养、雨污净化等功能[6]。因此,将大地视为“海绵”,将雨水就地资源化,而使得地表(大地)如海绵一般,重新获得自然的呼吸和自我的循环。校园作为海绵城市的微观层面,是具体落实海绵城市区域或局域的集水单元,通过对这一尺度对应的一系列“海绵”设施的探索设计,结合弹性景观设计方法,实现校园区域内雨洪的自然积存、自然渗透、自然净化,维持或恢复校园自然水文功能,发挥校园在改善周边水生态和水环境应有的生态功能。
2生态校园建设原则
(1)生态适应原则。生命发展与自然环境之间存在着生态适应关系。在生态校园建设的过程中,应该极大的尊重自然,遵循自然法则,将自然途径与人工措施相结合,在确保校园生态安全格局的前提下,进行科学合理的布局安排。
(2)低影响开发原则。建立尊重自然、顺应自然的低影响开发模式,尽量减少校园内不透水地面面积,连通地表水与地下水,加长径流流动的通道,延长汇流时间,利用土壤覆盖物和植物群落的作用对径流进行过滤并促使其下渗[7-9],保护和再生自然景观,最大限度的减少抗渗性影响,使校园区域尽量接近于开发前的自然水文循环状态。
(3)弹性设计原则。弹性设计的核心思想是可持续发展。在生态校园的建设过程中,对未来发展的不可预测大胆地预设前瞻性的认识和考虑,以满足未来发展变化和发展趋势。动态地适应生态校园建设不断发展变化的需求,以及能够对校园形成的多样性和复杂性做出一定程度的反映,使校园未来的发展变化涵盖在弹性设计的动态范围之内。营造一个集环境、生态、经济、文化、艺术乃至精神和谐发展的综合性的校园生态体系。
3生态校园的“海绵”设施
在校园规划区范围之内严格实施蓝线和绿线控制[6]。同时,在校园建设过程中,减少对场地的开发,将建筑、绿地、道路等配套设施以及水体“海绵”化,共同组成生态校园的“大地海绵系统”,实现开发前后区域水文特征的稳定,实现人与自然和谐并存和可持续发展。
3.1绿色园林建筑
校园建设中建筑物占据了大部分的场地。因此,在生态校园的建设过程中,提倡将建筑纳入生态“海绵”设施设计,通过垂直的绿色园林建筑改造[6],减少对校园场地内的湿地、水体等具有天然蓄水功能的生态区域过度开发造成破坏;在保证相同的建筑使用面积的基础上,多建设高层建筑,减少建筑的占地面积,减少铺装不透水表面;利用屋面绿色植物,充分收集雨水,实现中水回用,显著减少地表水径流量,并且通过绿色植物实现对二氧化碳的固定,有效减少校园碳排放。如深圳万科中心(图1)在设计中广泛采用绿色屋顶、渗透铺装、人工湿地、雨水花园等低影响开发措施,污水及建筑屋面部分的雨水100%收集,通过中水系统及多个人工湿地处理后用作景观水的补充、植物浇灌等,雨水收集利用率达到50%,雨水径流控制率达到90%[10]。上海世博较多场馆(图2)采用了以种植槽为主的墙体绿化,综合服务中心“空中花园”下的休闲场馆屋顶上铺设碎石粒,可以将屋顶的积水通过石粒带入地面。这样不仅能减低噪音,并在心理上减噪;还能进行生态保护,如调节温度与湿度、涵养水源、减少辐射等[11]。
3.2绿色透水道路
道路在场地中起着重要的串联作用,同时也是景观的重要组成部分。校园道路具有路网密度大、步行系统发达等特点[12]。结合生态校园建设原则,铺设透水性强的绿色道路,协调道路红线内地形设计及空间布局,利用不同等级道路的绿化带、车行道、人行道和停车场建设雨水滞留渗透设施,提高透水性地面覆盖比例,实现道路低影响开发控制目标[6]。道路的布局应适应场地的自然地形,尽可能平行于等高线布置,缩短路网总长度、减少道路宽度,避免破坏场地的自然排水路径。如深圳光明区“九纵八横”绿色道路,90余km三级绿道贯通成型,道路按绿色道路标准设计,采用透气砖、可再生沥青路面等透水材料,不仅能够维持水土平衡、区域水文特征稳定,还能消除“热岛效应”,维护生态平衡(图3)。
3.3绿地
绿地是校园师生户外活动的重要公共空间,同时也是雨水渗透的最佳透水面,可有效地控制雨水径流量、实现对雨水的回收再利用。根据绿地下渗速度、滞留的雨水容量、雨量以及径流速度等数据的科学分析和计算,应用填挖方就地平衡原理,设计下凹式绿地(图4)、雨水花园等景观,沿着绿地四周布置雨水进水口,收集校园的雨水径流,使其经过沉淀和过滤后进入绿地系统核心区;针对大面积的易涝区,可设计暴雨湿地花园实现控制雨水峰值流量、削弱污染的双重目标[13]。采用多样化微地形空间组合,采取与雕塑、水景、座椅、亭台、堆石等结合的方式,改变下沉式绿地景观形式单一。如哈尔滨群力雨洪公园(图5)沿场地四周创造出一系列高低不一的土丘和深浅不一的水坑,形成一条蓝绿相间的“海绵”带,收集雨水,使其经过滤、沉淀和净化后进入核心区的生态湿地[14]。
3.4水体
水是校园景观重要的设计要素之一。校园水体景观设置必须在维护场地原有的水文平衡的同时兼具良好的景观和休闲价值。水景观的规划设计可以与场地的雨水管理联系起来,建设景观水体多功能调蓄池,以调蓄暴雨峰流量为核心,把控制洪涝、雨水调蓄利用与景观建设生态友好地结合,合理利用场地及场地周边雨水资源,作为景观水补充水源,建设人工硬质建设,利用自然做工,使水体与自然环境融为一体,形成可持续发展的景观格局。如天津工业大学新校区人工湖(图6),雨季湖泊补充水采用经过下凹式绿地、暴雨湿地处理后的雨水,其他季节利用教学区绿色建筑收集的雨水[9]。
4结语
通过对校园的建筑、道路、绿地、水体的“海绵化”改造,设计绿色园林建筑、绿色透水道路、下凹式绿地、景观水体多功能调蓄池等,形成校园大地海绵系统,实现校园域内水文条件的稳定,雨洪的自然积存、渗透与净化,有效改善校园及其周边的水生态和水环境。“十”将生态文明建设提升到“五位一体”的战略高度,“十八届三中全会”重点提出加快建立生态文明制度[15]。当前,社会主义生态文明建设进入了攻坚克难阶段,国家财政部、建设部、水利部等部委联合在厦门、武汉等16个城市试点海绵城市建设,国务院办公厅全面部署推进海绵城市建设工作。校园作为教书育人,为社会培育人才的重要场所,理所应当在生态文明建设方面发挥思想引领、科技支撑和典型示范的社会功能。校园建设在维护自身发展需求的同时,既是实现对生态环境保护的“双赢”,又是对“海绵城市”理论认识的有效补充和有益探索,从而真正实现生态校园建设的可持续发展。
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近年来,随着城市建设的快速发展,我国不少城市市区河湖由于被侵占而缩窄或淤积,导致蓄洪、泄洪能力降低,甚至在城市发展过程中部分河湖被填埋。城市防洪排涝存在的问题还在于规划建设不同步。城市规划建设“重地表、轻地下”,排水设施明显落后于城市发展。城市排水系统先天不足,存在城市排水标准低、地下管网落后、城市地面硬化率过高、排水能力严重不足等现象。部分公众防洪意识淡薄,人为挤占防洪排涝设施,肆意在河道上乱搭乱建,致使其泄洪能力锐减,形成了大雨大涝、小雨小涝的局面。
实践证明,人类如果敬畏天地,尊重自然,人与自然便能够和谐相处,大自然回馈给人类的则是风调雨顺。所以,在城市建设方面,必须充分体现尊重生态自然理念,坚持绿色发展,这样才能从根本上减少城市内涝等灾害发生,使城市焕发生机。
首先,需要从小处着手,也就是从居民或者单体建筑已有的设施着手,提升城市的排水、蓄水能力。实际上,这方面已有很多成功经验可以借鉴。从20世纪末开始,瑞士在全国大力推行“雨水工程”。这是一个花费小、成效高、实用性强的雨水利用计划。通常来说,城市中的建筑物都建有从房顶连接地下的雨水管道,雨水经过管道直通地下水道,然后排入江河湖泊。瑞士则以一家一户为单位,在原有的房屋上动了一点儿“小手术”:在墙上打个小洞,用水管将雨水引入室内的蓄水池,然后再用小水泵将收集到的雨水送往房屋各处。
瑞士以“花园之国”著称,风沙不多,冒烟的工业几乎没有,因此雨水比较干净。居民靠小水泵将沉淀过滤后的雨水打上来,用以冲洗厕所、擦洗地板、浇花,甚至还可用来洗涤衣物、清洗蔬菜水果等。如今在瑞士,许多建筑物和住宅外部都装有专用雨水流通管道,内部建有蓄水池,雨水经过处理后使用。一般用户除饮用之外的其他生活用水,用这个雨水利用系统基本可以解决。瑞士政府还采用税收减免和补助津贴等政策鼓励民众建设这种节能型房屋,从而使雨水得到循环利用,节省了不少水资源。
其次,分隔区域建设,在小的区域内建设自有的海绵体。现有城市建设之所以不能有效排水,在于城市海绵体建设的不平衡。传统城市建设的思路主要是,一个区域以路面建设为主,另一个区域以集中排水、蓄水为主。碰到高强度降水,当区域排水、蓄水量不足时,就造成水淹现象。这种建设思路不只是造成城市排水不畅,而且造成城市发展的不平衡。
城市建设发展和管理,必须树立生态文明理念,坚持科学和可持续发展的绿色发展观。党的十和十八届五中全会提出了生态文明和绿色发展的理念。要完善生态文明制度体系,树立生态文明的主流价值观。转变经济发展方式,让“绿水青山就是金山银山”的理念深入人心。同时,统筹协调眼前与长远、保护与发展、经济利益与生态效应。生态文明既要生态优、环境好,也要经济强、百姓富。这就需要因地制宜、因势利导,探索适合本地特色、适宜人与自然和谐共处,经济生态化、生态经济化的城市绿色发展之路。
最后,要积极学习借鉴国外城市防洪排涝先进经验,破解我国城市的内涝“顽疾”。下水道系统是大城市应对暴雨的第一道防线。新加坡、纽约、东京等城市为此专门成立了综合的城市水道管理机构,专职负责城市下水道系统建设。同时,持续加大对城市防洪排涝基础设施建设投入力度。为打造高效科学的城市排涝体系,纽约市在借鉴联邦政府保险法的基础上,强制性出台了城市防内涝的地方性法律。伦敦地方社区和政府部门公布的规划政策明确要求,规划者在其公布文件中要考虑洪灾风险及管理。伦敦注重秉承生态环保理念,深挖城市防洪排涝潜力,通过大力推动采用先进的“可持续排水系统”技术来管理地表和地下水。东京从20世纪80年代开始大力兴建大型地下水库,以循环利用雨水,缓解城市排涝压力。
如今,镇江作为财政部PPP项目试点和住建部海绵城市建设试点确定的双示范城市,其海绵城市系统工程尚未完成,仍在如火如荼推进中,但声名远播的示范样板工程已吸引上百个考察团体慕名前来参观和学习,一时间成为镇江这座现代城市的新名片。
示范项目背景
地下管廊和排涝系统存在短板,暴雨使水质变坏
海绵城市,顾名思义是指让城市像海绵一样,降雨时能随时就地吸收、储蓄、净化雨水,同时补充地下水,干旱少雨时再将储蓄起来的雨水释放使用,从而让雨水在城市肌体实现自然循环和利用。
据镇江市住建局负责人介绍,该市开展类似海绵城市建设的尝试由来已久。早在2007年,海绵城市概念尚未诞生,镇江便开始吸取美英等国雨水系统构建方面经验,开展本土化探索。
之后,镇江引入美国的低影响开发 (LID)采用源头削减、过程控制、末端处理的方法进行渗透、过滤、蓄存和滞留,防治内涝灾害,以分散式小规模措施对雨水径流进行源头控制,通过合理的场地开发方式,模拟自然水文条件并通过综合性措施从源头上降低开发导致的水文条件的显著变化和雨水径流对生态环境的影响,比较适合镇江市当时的客观情况。
另外,近些年来,镇江市开展“一湖九河”整治,其中最令管理部门头疼的是,只要下大雨,金山湖和几条城区河道的水质会明显变差,特别是直通金山湖的雨水排污口污水滚滚,更被当地百姓诟病。
还有一个大背景是,国内城市建设的地下管廊和排涝系统存在短板,一下暴雨,便会出现内涝,城区“看海”成为日常一景,城市内涝受到越来越多的关注。
镇江市聘请美国荷瑞然环境咨询公司,一支国际化顶尖雨水管理评估和设计专家团队,对镇江市海绵城市试点区――22平方公里的陆地面积和11.5平方公里的水域面积,进行项目顶层设计。
镇江市住建局副局长、市海绵城市建设指挥部办公室副主任胡坚说,镇江海绵城市建设试点区域位于主城区,其功能定位集合商业、金融、文化、旅游等为一体的城市综合区域。市里聘请专家团队从源头专项达标工程、排水防涝专项达标工程、水环境质量提升工程、海绵城市建设综合达标工程、海绵城市亮点工程等多个方面,采用绿色、灰色和蓝色多种措施,对海绵项目进行设计;并将22平方公里陆地试点区分为17个大汇水区分别开展综合达标工程,从而确保城市径流控制75%、面源削减60%、有效应对30年一遇降雨等海绵城市建设目标的实现。
示范项目概况
总投资25.85亿元,2017年底全面完成
镇江海绵城市建设PPP项目总投资25.85亿元,其中,中央财政专项投资12亿元,项目公司投资13.85亿元,项目公司的特许经营期限为23年。建设内容包括海绵工程建设中的源头、中端和末端的建设项目,源头项目包括道路的LID整治、老小区LID整治、公园建设等;中端项目包括雨污水管网建设、调蓄池建设等;末端项目包括雨污水泵站建设、污水处理厂建设等,项目建设涵盖了海绵工程建设的灰色和绿色项目。
据中国光大水务有限公司工作人员介绍,今年4月18日,他们签约了镇江市海绵城市建设PPP项目,成为项目的社会资本合作方。根据PPP项目方案,项目资本金占总投资的1/3,即4.62亿元,由镇江市水业总公司代表镇江市政府出资30%,由社会资本出资70%,双方共同完成资本金出资,注册组建新项目公司,新公司将通过融资手段筹集9.23亿元,用于镇江海绵城市项目建设。
项目公司光大海绵城市发展(镇江)有限公司副总经理诸宇刚告诉记者,目前镇江市海绵城市项目进展情况是,试点区已建成海绵城市面积为6.5 平方公里,在建面积10 平方公里;建成区在建海绵城市面积25平方公里,正迅速开展工作。
诸宇刚说,根据项目规划,截至2017年底,镇江市试点区要全面完成海绵城市建设项目,在海绵城市建设试点22平方公里区域内达到如下指标:年径流总量目标控制率达75%以上,对应设计24小时降雨量不低于25.5毫米;排水防涝标准达到有效应对30年一遇降雨;防洪标准达到“长流规”标准(相当于50年一遇);面源污染削减率达到60%,有效削减合流制溢流污染,旱季雨水管道无污水外排,地表水水质达标率75%;受纳水体水质达Ⅳ类以上;70%的海绵城市建设(LID)项目,在2017年度投入一年运营期。截至2025年底,建成区全面建成海绵城市(LID),将城市建设成为“水清岸绿、鱼虾洄游、环境优美”的生态文明城市。
胡坚告诉记者,在国家海绵城市建设试点验收标准的基础上,镇江创新性地提出了海绵城市建设的“3+2”目标,即以有效应对30年一遇降雨、面源污染削减60%、年径流总量控制率75%为三大主要目标,同时兼顾雨水利用、提升海绵景观功能的辅助目标。
示范项目亮点
创造“海绵+N”运作模式,方便居民生活
镇江财政局党组成员、总会计师孙明祥告诉记者,市财政局确立了项目运营利润率管控标准,将暴利上限定在合同约定的1.3倍,竞标者报价利润率不得高于实施方案确定的上限。同时,想方设法找“最优惠”的资金,通过招标海绵城市项目融资资金成本比同期银行基准利率低10个百分点。此外,采用全过程跟踪审计,从传统的以财务审计为主,转移到以质量、进度和造价为主。
孙明祥说,他们重点从该项目双示范的角度,剖析海绵城市建设作为国家发展战略层面的重要意义,希望投资人通过镇江项目先行先试的优势,形成可复制和推广的镇江经验,将镇江海绵PPP公司打造成为区域性海绵城市建设的投融资平台,通过输出管理、技术和资本来占领国内海绵城市建设市场,吸引更多的投资人参与项目的投资竞争。
建行镇江分行、中行镇江分行及农行镇江分行等金融机构称,他们就融资成本、期限和贷款条件等提交了镇江海绵城市PPP融资方案,初步达成贷款期限不少于20年。
另外,该项目一大亮点是,国有资本占比仅为30%,而社会资本占比高达70%,这与当前各地海绵城市建设试点PPP模式中大多以本地国企控股或独资形成鲜明对比。镇江财政局党组成员、总会计师孙明祥对此表示,PPP模式的最大价值在于借助社会资本实现提高效率、降低成本的目的,镇江做法显然体现了PPP模式的核心价值,对社会资本的吸引力自然更强。
他说,在项目开始前就制定详细的项目绩效评价体系,等于给社会资本吃下一颗“定心丸”,对PPP模式中合作双方严格监管,规范项目进程绩效评定,实现双方利益最大化,将政府的监管引导职能和社会资本的高效率融合到一起,才能真正发挥出PPP模式的最佳优势。
另一大亮点是在项目实施过程中创造出了“海绵+N”运作模式,比如该市滨新村第二社区、解放路南段拓宽改造、花山湾五区老小区等项目改造上,创新融合“城建+海绵”优势,以管线下地、屋顶平改坡、雨落水管改造、楼道公共照明改造等为主,导入“海绵”元素,避免二次开挖影响居民生活。