海綿城市建設(shè)及應(yīng)對措施

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摘要:一直以來城市水環(huán)境都是人們熱議的話題。直到上個世紀美國，澳大利亞等國家率先實行了各自的城市雨洪管理體系并在各個地區(qū)得到了顯著的成效后，這個問題才慢慢得以解決。中國自2012年海綿城市概念提出后，全國眾多城市積極參與建設(shè)。黑龍江省在2015年也加入到了這個行列中，但由于地理，經(jīng)濟等條件因素限制一直進度緩慢。因此根據(jù)對當前黑龍江省在建設(shè)海綿城市過程中可能遇到的問題的分析，希望能夠通過人才引進，完善海綿城市建設(shè)體系等措施來探索出一條符合區(qū)域發(fā)展的海綿城市建設(shè)道路。

關(guān)鍵詞:海綿城市;黑龍江省;應(yīng)對措施

從古至今，旱災(zāi)、洪災(zāi)一直影響著人們的生活。近年來由于溫室效應(yīng)等環(huán)境問題的出現(xiàn)更加劇了災(zāi)難的發(fā)生，自此也引發(fā)了人們對城市水環(huán)境問題的重視。2014年，國家宣布建立“海綿城市”并在2015年與2016年分別公布了海綿城市第一批與第二批試點城市［1］，見表1。由于有限的治理能力和缺乏相關(guān)知識和經(jīng)驗的限制一直收效甚微。目前海綿城市建設(shè)多集中在南方及中部地區(qū)，而對東三省的研究較稀少。因此，文章通過與其他建設(shè)的海綿城市進行對比，闡明黑龍江省建設(shè)海綿城市過程中可能存在的問題并提出相應(yīng)的解決措施。

1國內(nèi)外海綿城市建設(shè)

在城市雨洪管理理念中比較有代表性的有美國的低影響開發(fā)(LID);英國的可持續(xù)發(fā)展排水系統(tǒng)(SUDS);澳大利亞的水敏感性城市設(shè)計(WSUD)等，具體措施見表2。雖然海綿城市這個概念是近幾年由國內(nèi)提出的，但在早些年間，許多國內(nèi)外的發(fā)達地區(qū)已經(jīng)率先進行了有關(guān)海綿城市的研究。比如深圳大學(xué)在2012年7月建設(shè)了土木結(jié)構(gòu)實驗樓，該樓的設(shè)計有很多都是LID設(shè)施，在2014年5月的特大暴雨中深圳大學(xué)校園內(nèi)嚴重積水，但土木結(jié)構(gòu)實驗樓LID設(shè)施周邊區(qū)域沒有任何積水［2］;從上世紀70年代開始，南澳大利亞的城市阿德萊德由于城市發(fā)展迅速而采用水敏感的城市設(shè)計原則，以最大限度地利用城市化帶來城市徑流增加，并降低發(fā)生洪水的風(fēng)險。為了通過含水層來儲存和改善低鹽度雨水提出了管理含水層補給這一概念，它的使用也恢復(fù)了咸水含水層的灌溉能力［3］;再比如華盛頓特區(qū)的阿納卡斯蒂亞河濱水項目，該項目是通過對水的規(guī)劃設(shè)計使城市社區(qū)中的建筑，公園更加貼近自然;同樣在美國的西南部地區(qū)，由于氣候逐漸變暖，地區(qū)社會經(jīng)濟和自然系統(tǒng)可能會受到更強烈的極端降水影響并可能導(dǎo)致水中溶解物和營養(yǎng)物質(zhì)流失加快從而影響水質(zhì)。為了保護這個生態(tài)敏感地區(qū)，對城市的整體設(shè)計是迫切的。所以這個地區(qū)通常采用綠色屋頂方案，并建設(shè)雨水收集系統(tǒng)、拘留池、媒體過濾器和植被/緩沖區(qū)［4］。

2黑龍江省建設(shè)海綿城市所遇到的問題

黑龍江省位于中國東北部，屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，地處中國東北部寒溫帶，溫帶地區(qū)，森林、濕地和野生動植物資源極為豐富。全省年平均水資源量810億立方米，其中地表水資源686億立方米，地下水資源124億立方米，水面總面積3037平方公里(不含跨國界湖泊境外面積)。在各省相繼出臺海綿城市建設(shè)方案后，黑龍江省住建廳于2015年4月公布了2015年城鄉(xiāng)規(guī)劃工作要點并首次提出推進海綿城市建設(shè)。2016年7月，省政府辦公廳出臺關(guān)于推進海綿城市建設(shè)的實施意見:科學(xué)規(guī)劃，統(tǒng)籌實施城市水系統(tǒng)、園林綠地系統(tǒng)、道路交通系統(tǒng)、建筑小區(qū)系統(tǒng)“四大系統(tǒng)”建設(shè)，切實增強城市防洪排澇減災(zāi)等綜合能力，構(gòu)建山、水、城相融合的城市水生態(tài)系統(tǒng)，促進生態(tài)文明城市建設(shè)。并于2017年4月6日編制了《黑龍江省海綿城市專項規(guī)劃編制技術(shù)指引(試行)》(試行兩年)。預(yù)計到2030年使城鎮(zhèn)建成區(qū)80%以上的面積達到海綿城市要求。雖然方案已經(jīng)出臺，但是在推行的過程中仍然遇到了許多問題。2．1城市建設(shè)不合理。由于海綿城市是一個新名詞，很多技術(shù)手段都只是停留在專業(yè)名詞層面上而并沒有實際的應(yīng)用。基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過于程式化，沒有任何的創(chuàng)新。這些建筑設(shè)施最終帶來了路面板結(jié)等問題，在雨季雨水由于地面板結(jié)無法及時排出最終大量堆積在路面形成內(nèi)澇災(zāi)害，排出的雨水也因缺乏雨水集蓄設(shè)施而•2•無法資源化利用;城市建設(shè)不合理導(dǎo)致很多天然海綿體被破壞，在構(gòu)建城市總體布局時沒有考慮到總體影響;全年降雨量，年徑流量總量，土壤結(jié)構(gòu)等眾多參數(shù)也沒有考慮全面，很多工程項目反復(fù)施工修改，進而影響到了周邊環(huán)境。政府對于城市建設(shè)也沒有日常有效的管理，城市建設(shè)通常由市住房和城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)局，市城市管理執(zhí)法局，環(huán)保部等多個部門同時管理，各部門的信息不對稱再加上分工不明確最終導(dǎo)致海綿城市推行效果不理想。2．2經(jīng)濟發(fā)展落后導(dǎo)致人才大量流失。黑龍江省因為位于中國最北部所以經(jīng)濟發(fā)展相對于南方大部分城市較為落后，資金供應(yīng)不足，缺少人才來對城市建設(shè)進行系統(tǒng)的規(guī)劃。再加上海綿城市是一個新興學(xué)科，沒有特定的專業(yè)領(lǐng)域，使得沒有專業(yè)領(lǐng)域的人才來帶動海綿城市建設(shè)發(fā)展進程。2．3環(huán)境要素較復(fù)雜。黑龍江省地區(qū)多旱少雨，夏季氣溫高冬季氣溫低;南方地區(qū)多雨少旱，年氣溫差較小。眾多與南方的環(huán)境條件差異使得我們很難去借鑒中國其他大部分地區(qū)的成功案例。因此要求我們思考如何在現(xiàn)有條件下進行發(fā)展，比如:如何防止在冬季時氣溫低下導(dǎo)致海綿城市建設(shè)設(shè)施凍裂;黑龍江省擁有眾多的濕地，森林等天然海綿體，如何將這些自然資源利用最大化;城市建筑過多占據(jù)了大量的綠地面積使得城市“綠地海綿體”嚴重不足，同樣導(dǎo)致了城市內(nèi)澇。在目前為數(shù)不多的海綿城市試點城市中，東北三省只有吉林省白城市可作為建設(shè)黑龍江省海綿城市的參照，眾多嚴苛的條件使得我們很難繼續(xù)發(fā)展。

3推進黑龍江省海綿城市建設(shè)具體應(yīng)對方案

3．1引進并在省內(nèi)各高校培養(yǎng)新興技術(shù)人才。海綿城市建設(shè)是中國走入現(xiàn)代化進程的重要組成部分，因此政府應(yīng)加大對于人才引進的投資力度，提出更多優(yōu)惠政策以吸引專業(yè)外來人才;各高校應(yīng)積極響應(yīng)政府號召，增加與海綿城市建設(shè)有關(guān)的專業(yè)，加快培養(yǎng)與社會需求相契合的人才進程。3．2因地制宜、選擇與本地區(qū)環(huán)境契合的方案。由于黑龍江省獨特的環(huán)境，能借鑒的案例有限，因此要根據(jù)黑龍江省現(xiàn)有的自然狀況進行改良，開設(shè)多個海綿城市試點，推進水生態(tài)建設(shè)。在江蘇省鎮(zhèn)江市，當?shù)卣块T就將一個老舊社區(qū)的9棟住宅作為試點，考慮當?shù)亟?jīng)濟條件及生活環(huán)境最終選擇了“平改平”的節(jié)能改造措施［5］。黑龍江省擁有大量的天然海綿體比如齊齊哈爾市的扎龍濕地自然保護區(qū)，大興安嶺森林生態(tài)保護區(qū)等。這些天然海綿體的存在對于水流量的調(diào)節(jié)以及河流的凈化都有著巨大的作用。此外還擁有大部分未建設(shè)的荒地及未經(jīng)整治的黑臭水體，這些都要進行統(tǒng)一的規(guī)劃。對于海綿體的保護可以由政府出面，將其劃入禁止進入?yún)^(qū)，等待其自然修復(fù)，或者向其投放有利于修復(fù)的植物或者微生物輔助凈化。已經(jīng)有研究表明某些生物細胞能夠有效地在水中對污染物進行截留，并能持續(xù)減少某些污染物的濃度，比如有些生物細胞可以減少金屬的濃度;而對于未建設(shè)的荒地及未經(jīng)整治的黑臭水體，要對其進行統(tǒng)一規(guī)劃，開闊新的河道，整治水體周圍環(huán)境，荒地也可以用于建設(shè)綠化帶，為未來可能出現(xiàn)的特殊情況進行準備。3．3建造完善的海綿城市建設(shè)體系。海綿城市的建設(shè)是一個長期的系統(tǒng)工程，必須要有完整的理論體系作為支撐，將給水排水，園林，城市建筑等學(xué)科結(jié)合統(tǒng)一。在設(shè)立新興體制前應(yīng)收集城市建設(shè)所需要的眾多參數(shù)，將其匯總后針對城市當前所擁有的問題進行適當修改并確保對環(huán)境影響最小化。比如在美國，多個州及地方政府的雨洪管理法規(guī)中就具體提出了徑流總量控制標準，如入滲、面源污染、水土侵蝕等控制指標。對于城市綠地建設(shè)要考慮城市綠地面積以及城市建筑面積的比例，將二者建立在一個平衡的條件下;由于黑龍江省降水集中且全年降水量少，周邊道路以及廣場，公園等硬質(zhì)路面應(yīng)盡量采用透水材料并在地下安裝蓄水管道，待雨季通過這些透水空隙流入地下管道，這樣在小雨或中雨時不會影響交通，在大雨暴雨也可以起到一定的緩沖和削減地面徑流的作用并且在一定條件下可以儲存利用。對于這些安裝的設(shè)施還應(yīng)進行定期維護，防止災(zāi)害發(fā)生時無法及時應(yīng)對。有分析表明，雨水花園下沉式綠地對消減徑流總量，徑流污染的效果最佳［6］。因此，公園等自然生態(tài)區(qū)也可以采用下凹式地面的改造，這樣在雨季也可以對雨水起到一定的截流儲存的作用。對于屋頂?shù)慕ㄔO(shè)，由于全年溫差大，很多植物無法適應(yīng)本地的氣候，因此筆者不建議采用綠色屋頂?shù)姆桨?，可以參照戎貴文教授設(shè)計的自動棄流與收集系統(tǒng)［7］再結(jié)合本地氣候進行改造建設(shè)。地下排水系統(tǒng)可以參考德國的地下管網(wǎng)系統(tǒng)，在德國首都柏林，市中心主要采用混合管道系統(tǒng)，這個系統(tǒng)可以同時處理污水和雨水，即可以節(jié)省地下空間，也不妨礙市內(nèi)地鐵及其他地下管線的運行;郊區(qū)則主要采用分離管道系統(tǒng)，這樣可以提高水處理的針對性，提高效率。在倫敦的Sutcliffe公園圍繞流經(jīng)公園的Quaggy河構(gòu)建了水域、濕地、水生植被、濱河綠地、透水溝道等雨洪調(diào)蓄、凈化和景觀生態(tài)元素，不但自身具有了雨洪調(diào)蓄和消納的空間，而且公園雨洪調(diào)蓄還與周邊住宅區(qū)結(jié)合在一起，公園濕地通過地下涵管與作為蓄水空間的公寓房地下停車場聯(lián)系在一起，從而在整體上提升了片區(qū)的防洪治澇能力。類似的還有日本的雨水調(diào)蓄設(shè)施;澳大利亞的水敏感性城市設(shè)計等。在創(chuàng)建新興體制后還需要保持與國際信息同步對接，并根據(jù)實時信息進行適當?shù)男薷?。細分各部門的工作要點并將其整合，避免因分工不明確而產(chǎn)生的特殊問題，政府主導(dǎo)，廣大人民群眾參與實行。最后爭取將黑龍江省以往的灰色設(shè)施排水系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為擁有“滲、滯、蓄、凈、用、排”六大功能的工程技術(shù)排水系統(tǒng)，讓城市小雨不積水，大雨不內(nèi)澇。

4結(jié)語

水是人類的生命之源，同時也是一個城市發(fā)展的靈魂之所在。海綿城市的建設(shè)已經(jīng)成為時展的一個必然，它的產(chǎn)生對中國的生態(tài)建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展都有著非常重要的意義。在建設(shè)的過程中我們勢必會遇到各種各樣的問題，在這過程中就需要我們對其進行剖析后進行適應(yīng)性研究最終找出解決問題的方案，這其中的每一步都將對未來的城市建設(shè)發(fā)展有重大的指導(dǎo)意義。

作者:王帥奇 于立紅 單位:1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)寒地作物栽培技術(shù)國家級教學(xué)示范中心 2.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院