海绵城市建设背景下的城市内涝防治探讨

发表时间:2021/5/19   来源:《城镇建设》2021年第4卷4期   作者:卢蕾
[导读] 随着社会现代化的不断发展,环境被破坏问题受到了越来越多人的关注。

        卢蕾
        中规院(北京)规划设计有限公司  北京市  100044
        摘要:随着社会现代化的不断发展,环境被破坏问题受到了越来越多人的关注。气候变暖、沙尘暴、洪水、内涝等问题也接踵而至,给人类的生存带来巨大的威胁,造成了不计其数的生命财产损失。其中内涝灾害尤为明显,每年我国很多城市都出现了内涝问题,根据住房和城乡建设部在2010年进行的水灾调查,2008年至2010年,全国351个城市中有62%面临水灾;在此期间,有137个城市遭受了三倍以上的涝灾。频繁的城市涝灾使越来越多的人认识到水生态系统和城市生态基础设施的重要性。快速排放的简单概念(传统的灰色水管理模型)已不再有助于解决快速城市化过程中的雨水难题。为了应对这些突出的城市水问题,我国越来越重视城市洪水管理和水生态系统服务,并大力推广海绵城市的构想。海绵城市,是新一代城市雨洪管理概念,是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性,也可称之为“水弹性城市”,因此这里就以海绵城市建设背景下的城市内涝防治做探讨,并给出策略分析。  
        关键词:海面城市;建设;内涝防治
        引言:在2015年,我国有关部门就颁布了关于 《住房和建设部城市建设司2014工作要点》指导规划书,其中就明确的支出“要着力进行低影响建设模式,加快我国海绵城市建设背景下的内涝防治措施”。随着我国经济的不断发展,城市也进入了黄金的发展时期,越来越多的高楼大厦拔地而起,城市基础建设也越来越完善,但是城市高速发展所带来的根基不稳问题也很明显,因此不少城市每年都会出现城市内涝问题,对城市的发展带来严重阻碍。因此在海绵城市建设背景下积极采取措施进行内涝问题的解决,以推动社会繁荣发展。
第一章背景研究
1、政策背景
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,习近平主席在城市化工作会议上的讲话中提出:“在改善城市排水系统时,应优先保留有限的雨水,并利用大自然的力量。沥干水。用自然积累,自然渗透和自然净化打造海绵城市。”?2014年10月,住房和城乡建设部发布了《海绵城市建设技术准则》,强调了城市雨水管理顶层设计的重要性,并规划了指导城市建设的措施。生态优先是基本原则。2015年8月,《海绵城市建设绩效考核办法》明确了中央财政资金使用要求,为试点示范城市的建设成效提供了指导原则。根据指南及相关标准和规范,中国建筑标准设计研究院已初步建立了“海绵城市建筑标准设计体系”,包括新建,扩建和改建的海绵建筑,社区,道路和广场,公园,绿地和城市供水系统。国务院办公厅《关于促进海绵城市建设的指导意见》(国办发〔2015〕75号)指出,海绵城市的建设是通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑的作用,道路,绿地和雨水供水系统。根据该指南,中国城市将收集和利用70%的雨水,到2020年,将有20%的城市地区达到目标,到2030年,这一比例将增加到80%。在国家政策的支持下,2015年和2016年组织了海绵城市试点项目。镇江,嘉兴,厦门等16个城市被选为首批试点城市,深圳,上海,天津,北京等14个城市被选为第二批试点城市。海绵城市井然有序。此外,中央财政部还引入了公私合营(PPP)模式,以增加对金融政策的支持。
2、国际视野
国际上,北美的美国和加拿大类似概念为低影响开发(Low Impact Development, LID)。在美国,自20世纪80年代中期于美国马里兰州乔治王子县被提出以来,低影响开发逐步成为了美国传统雨水管理系统最佳实践(Best management practices, BMP)的替代品并被纳于美国基建计划当中。最初,LID的提出是为了解决乔治王子县经济增长与传统雨水管理在因当地环境而受限的矛盾。随后政府发现传统雨水管理措施在经济效益上的矛盾日益突出,在部分地区,甚至不能保证当地水质达标。于是,于1998年成型的一个非盈利水资源检测组织——低影响开发中心就有关低影响开发的理念、发展、及制定可持续发展计划、方案设计(诸如绿色基础设施和绿色高速公路)等方面开始与政府合作。
在美国国家环境保护局的支持下,低影响开发成为了为实现美国清洁水法案的又一项新举措。因而,美国许多地区、州市、联邦政府有关部门开始调整基建政策以满足低影响开发的条件,并将其用于公共基础设施的建设当中。低影响开发技术也同样在美国精明增长(英语:Smart Growth)以及土地利用规划上起到了重要的作用。
        
图  位于芝加哥市政厅楼层顶部的绿化屋顶
在澳大利亚,类似概念则称为水资源敏感型城市设计(Water-sensitive urban design ,WSUD),它是一种土地规划和工程设计方法,将包括雨水,地下水和废水管理以及供水在内的城市水循环整合到城市设计中,以最大程度地减少环境恶化并改善美学和提高其娱乐吸引力。澳大利亚各州在1990年代联邦政府的基础研究的基础上,开始发布WSUD准则,西澳大利亚州于1994年首次发布准则。维多利亚州于1999年发布了关于城市雨水最佳实践环境管理的准则(与新南威尔士州协商制定),昆士兰州于1999年通过布里斯班市议会发布了类似的文件。通过联邦、州和地区政府之间的合作来提高澳大利亚的用水效率。2004年6月签署了《国家水资源计划》。《国家水资源计划》是一项旨在改善全国水资源管理的综合性国家战略,涵盖了广泛的领域来解决水资源管理问题,鼓励采用最佳实践方法来管理澳大利亚的水资源,其中就包括WSUD。
        
图 比较传统城市和蓝绿空间城市中的自然和城市水循环以及街道景观
第二章海绵城市的概念与发展意义
海绵城市的建设正如其字面理解,在功能原理上类似海绵,借助吸水的原理来解决城市内涝问题,海绵具有良好的吸水、释放水以及保水特性。更为重要的是,它的力学特性更温和,破坏性小,表现为回弹与恢复等,综合这些特点,城市的发展积极建设海绵城市,有利于解决城市环境内涝问题。
海绵城市的设计强调“关注自然”,“源头控制”,局部适应“,保护自然,向自然学习,尽可能保留城市生态空间,恢复生物多样性和创造美丽景观的基本原则。
不过海绵城市的建设与发展也需关注这几点问题:首先是需要考虑城市的发展与建设,并与之配套,这样才能更好的发挥概念城市的功能作用,更好的美化环境,吸收雨水;其次是从预防洪涝灾害的角度来说,海绵城市的建设作用是低于自然灾害,防止城市内涝发生,最大化降低城市发展损失,因此还需要借助预防、应急措施来降低洪涝灾害对城市带来的不利因素的影响,并能够安稳度过灾害时间且迅速恢复正常;最后是从生态环境角度出发,建设需要考虑环境保护问题,并与环境相互协调共促城市发展,因此在建设中也能适应各种自然灾害的影响,并能够很好的利用自然资源来低于洪涝灾害。
经过多年的发展,海绵城市与传统城市建设存在本质上的区别,海绵城市的建设对自然环境的态度更为积极,更为友好,同时在建设中也更注意对环境的保护与治理,并借助生态的稳定特性来解决一些自然灾害问题,有效降低了自然灾害对环境的影响。与传统的城市建设理念不同,海绵城市的建设不是征服自然,改变自然,而是借助自然生态的转变,来为城市内涝防治提供新的解决方案,提高环境的生存效果。
第三章我国城市内涝的特点
我国城市内涝特点主要集中在空间分布广泛和时间上的集中性。从全国历年发生的城市内涝灾害的事件看,60%以上的大中城市均发生过不同程度的城市内涝,出现季节性“城市看海”的情况。根据我国地理气候情况,大部分地区属于季风型气候,降雨多集中在夏季,北方城市的内涝主要发生在6~8月,南方多发生在5~8月。内涝发生的原因有很多,如气候变化,极端降雨,同时,也有人为或社会原因,例如,城市开发建设不合理,对原本的蓝绿空间的侵占,市政排水系统的不完善,维护管理不到位等。也有因为河道洪水位、潮位升高,海水倒灌引起的。
第四章 如何在城市洪涝防治中与自然和谐相处
要解决城市洪涝灾害性问题,就需要考虑生态环境的保护,这些年城市快速发展,不合理的规划、建设,不合理的自然破坏导致城市发展出现很多负面性问题,这也加剧了城市发展与自然环保的两级分化,若不很好的面对并解决这些问题,那城市的发展仍旧会出现大量的问题,阻碍城市的前进,影响社会的稳定。因此,可以知道城市内涝问题与城市生态环境以及城市的经济发展所带来的负面问题存在着不可分离的关系。城市在规划建设中或多或少的会考虑环境治理问题,并有意识的考虑城市内涝防治问题。城乡内涝灾害形成与人为因素有关,人类在城市建设前期中具有巨大的推进作用,因而城乡经济建设是人类社会的必然发展结果。城市既然作为人类所有相关商业活动、设施活动的总称,在建设发展期间需要对城市的发展与建设进行综合性分析。最近几年城市的建设发展速度加快,城市的高楼越来越高,人口密度也越来越大,在很大程度上提升内部环境密度。另外伴随着城市规划建设的不断增大,在发展中出现的问题也越来越突出,如常见的有城市地表出现塌陷、重短期、重地表、轻地下、轻长远等问题,这些都需要结论,以更好的对自然环境进行保护,避免自然灾害的发生。
所以不难看出,引发城市内涝灾害的因素有很多,城市前期不合理的规划与建设占了相当的比例。同时,也需要考虑自然气候、环境变化所带来的影响。城市的规划与建设需要有长远的发展目标与针对性应力措施,这样才能避免在建设中破坏自然,保障生态的稳定。而为了有针对性地防止内涝灾害,就需要采取原则化的系统整治,注重综合治理,同时也需要积极对整体进行内涝灾害的防治,对极端恶劣自然现象进行防控等。
对于极端的气候环境影响,要考虑借助自然的力量来解决,这样的治理效果是长期性的,对生态问题的治理与恢复是有效摸,如在城市建设规划中要大力的扶持植树造林等工作,为环境建设做出贡献,同时对土地资源的利用与规划,也应该考虑周围的环境问题,避免影响周边生态稳定。因此在城市规划建设中需要彻底考虑环境问题以及产生内涝灾害的原因,并加以应对。如需要对周围的地理环境、生态人物、大气流、气候环境等做综合性研究,并借助现代建模技术进行先进的自然现象模拟,根据不同的地质条件需要进行建立区域性、局部性的模型进行研究,在运用适当的方法进行求解。另外,要想有效对内涝问题进行防治,需要宝贵的基础性数据,对相关数据进行细致研究,能够对内涝的问题做更为全面的评估,也可以清楚的发现数据随着时间所发生的改变,为治理提供重要的信息参考,明确的表现出其机敏性。最后在城市的路网、水网、电网的建设中,这些建设往往会被人为忽略对环境的影响,尤其是对于水网建设,一般来说城市水网指管网以及泵站的系统组成,在在建设施工中需要综合性考虑城市的规划与用水,并伴随水域以及水系统的作用问题。随着城市系统的不断增大,旧城改造也在提前,因而在其中需要不断提升资料完善程度。充分的掌握内涝构成的机理,并借助数据进行更全面的问题研究,并在规划建设中考虑自然生态的保护与治理,能够有效提高城市的风险承受能力,避免洪涝等自然灾害对城市发展的影响。
第五章 城市内涝灾害的防治综合系统应该如何进行落实
在进行排水防治内涝灾害的规划措施中,最重要的不是如何规划,而是如何进行落实实施。一个城市中内涝防止灾害系统的建立是一个庞大的工程并异常的复杂。我国目前各个城市之间的发展水平距离差距比较大,许多城市当中的管道设施较为落后,进行改造建设的难度非常大,尤其是其中的建设需要涉及到拆迁以及多个部门之间的协调合作等,那么在此情况下要进行大规模大范围的设施改造是困难的,结合多年的治理经验与各城市治理成果,城市内涝治理首先要做到认识到位,改变以往的“重地上,轻地下”、“重外洪、轻内涝”、“重建设、轻管理”、“重管渠、轻竖向”、“重开发、轻保护”、“重灰色、轻绿色”等片面认识。城市建设中往往忽略了对雨水的疏导控制,“填洼造地、封堵河道、围湖造房”等不合理开发建设,人水争地,挤占天然滞蓄雨水的区域,导致部分城市“逢雨必涝”;追求“高水位、阔水面”的水景观建设,人为抬高了外河湖水位,外水顶托造成城市内水排泄不畅。没有将城市排涝作为城市安全的重要内容。没有建立预警与应急统筹协调的城市内涝防治机制,应急措施不完善等。
根据海绵城市的发展指导思想,参考国外实践经验和启发,系统总结雨水管理长期研究和实践的基础上,首先是加强对城市原有生态系统的保护,保护水体的水生态敏感区,可以较大强度的应对强降雨等极端气候环境。对于一个城市,针对新建城区和已建城区有不同的针对方针,对于城市新建区域,合理的规划和管控就显得尤为重要,应注重“蓄——排”系统的综合性与合理性。对于已建区域,排水系统就需要考虑确认现状内涝情况,进行危害评估,条件允许的情况下,综合考虑道路竖向,绿地大小与空间分布等,进行适当的改造。
其次是应该生态优先,提高城市竖向控制的合理性,构建完成通顺的径流行泄通道,建设天然调蓄池,为了减少对环境的影响,应尽可能的遵循自然排水模式,减少人工干预,考虑城市开发建设与自然共生,让城市适应环境变化,具有“弹性”。
        结束语:伴随着我国气候不断的变暖,极端气候不断发生的情况,城乡内涝防治工作成为一个长期且需要迫切解决的问题,海绵城市概念的提出,为我国城市内涝问题的解决提供了较为可行且长期实行的解决办法。总之,城市内涝防治是个复杂且庞大的系统化工程,需要多部门,跨专业的合作,应该加强科学研究与实践的积累,加强对城市水文学,内涝防治系统规划设计,城市内涝监控和关键技术的研发等进行系统的研究和学习,为城市内涝系统的合理性提供科学的依据。只有多管齐下,用专业技术结合着合理的管理体系,久久为功,才可以实现海绵城市的建设,做好城市内涝治理的工作,从而保障了城市的宜居性与可持续发展性。
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