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关键词:海绵城市;市政供水;意义;影响
Key words: sponge city;municipal water supply;meaning;influence
中图分类号:TV674 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)22-0033-02
0 引言
当前,随着城市水资源短缺问题的日益严重,各方工程开始注重τ晁的利用与排放,因此海绵城市建设的新思路应运而生,它将城市雨水利用与市政供水工程建设有效地关联起来。海绵城市建设的思路是利用“吸、渗、滞、蓄、净、排、用”等多种技术构建低影响开发的雨洪管理体系,通过有效地利用和排放雨水,进而实现预防城市内涝、利用雨水资源、美化城市等效果。总地来说,海绵城市的建设除了能满足城市的用水需要,还能使城市水资源短缺问题得到缓解,市政供水压力也会随之减小,有利于现代化城市的持续发展。
1 关于海绵城市的建设背景
受气候变化和人类活动因素的影响,城市出现了水体污染、水资源短缺、洪涝以及生态系统退化等多种问题。城市的快速发展和自然环境的变化都使得我国很多城市对水资源的需求量越来越大,因此,市政供水压力也就越来越大。有学者做了1997年到2050年我国城市化率、城市总人口、城市需水总量和城市雨水总量的数据对比,见表1。
从表1中可以看出,随着时间的变化,城市化率、城市总人口、城市需水总量和城市雨水总量都呈上升的趋势,雨水的可利用量也在持续上升。除湖泊、江河的水资源以外,还可以充分利用雨水作为城市第二水源,城市生态雨水系统的构造,不仅能减轻城市的供水压力,还能使水体黑臭等问题得到缓解,同时在多雨季节有效地减轻了城市内涝,有利于城市生态环境的改善和修复。
为了使城市化进程带来的一连串负面效应得到解决,从20世纪90年代起一些发达国家就针对城市内涝问题提出了解决方案,例如澳大利亚的水敏感城市设计(water sensitive urban design,WSUD),WSUD依据有关城市水循环系统的概念,对污水处理、水资源的再循环利用以及城市供水等进行了一个整体的综合管理(图1),推动了城市建造与规划的改变,使城市实现可持续发展。
2013年12月,中央城镇化工作会议上首次对水资源缺乏,洪涝灾害,水体污染等问题,提出了海绵城市的理念:“在提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然保存、自然渗透、自然净化的海绵城市”。这使得海绵城市建设在我国城市建设中新兴起来。
2 海绵城市理念
海绵城市理念是通过提高对城市建设方式和规划设计的管理,使植被、水系和建筑等都能对雨水有着吸纳、蓄渗和缓释的作用,让雨水不产生径流,城市的发展能够自然渗透、自然积存和自然净化。海绵城市建设运用科学合理的平面和竖向设计对不同设施进行组合,综合采取 “渗、滞、蓄、净、用、排”等方式,最大程度上减轻了城市化过程中对生态环境产生的消极影响。
海绵城市建设理念是一种对环保的、科学的、自然和谐的生态理念的深入渗透,是贯彻落实城市可持续发展方针的体现,它不仅能促进城市的可持续开发,还能使城市深入建设。事实证明,在市政供水中倡导海绵城市理念,能够对各种水资源进行充分利用,减缓市政供水压力。
3 海绵城市对市政供水意义
3.1 减轻城市供水的压力
海绵城市对水资源具有自然积存、自然渗透和自然净化的能力,在现代化城市进程中,能使城市建设与城市资源的关系更加和谐。海绵城市的建设来不仅能提高城市水资源的利用率,还能有效解决城市水资源短缺的问题。在城建中,要统筹兼顾雨水的开发、管理和排放系统,对于雨水的渗透、存储、管理和净化要进一步加强,充分利用雨水资源,对水资源进行再循环利用,使城市供水的压力得以缓解。
3.2 缓解市政供水管道网络压力
在建设海绵城市的过程中,应该将人工措施与自然措施合理地结合,尽量维护好城市建设之前的自然水文特征,涵养水源最好的方法是通过最初城市的生态系统来实现。另外,改造传统的粗放型城市,离不开生态手段,例如多种植植被、修复已经被破坏的水体等。在城市建设中,提高植被覆盖率,让雨水能够自然积存、渗透并净化,进而满足了城市生产生活中对水资源的多重需求,缓解了城市管道网络压力、提高管道网络承载力。
4 海绵城市对市政供水措施及注意问题
海绵城市通过“吸、渗、滞、蓄、净、排、用”七字方针加强了对雨洪的管理,下雨时采用吸水、渗水、蓄水、净水、排水的方式,适当时可利用雨水,完成了对雨水的排放与利用。从某种程度上来说,以上七字方针的雨洪管理理念与市政供水规划设计是紧密联系的。为了实现传统市政供水、排水理念的转型,可以将海绵城市理论与现代城市市政给供水系统规划设计相结合。根据海绵城市的理念,市政供水不再是单纯地满足雨水径流排放和城市居民用水、排水的需求,同时也要包含综合利用雨水、防止内涝、控制径流污染等工作内容,规划设计目标从传统的单一化模式转变为多元化的模式。为了完成多元化模式的目标,需要适当的转变市政供水系统规划设计的标准和手段,从而满足新时代下市政供水设计规划需求。所以,应构建“大一统”的规划设计思路,综合考虑市政供水系统设计、城市道路基础设施建设、城市绿化设计和城市湿地景观设计之间的有效结合。
根据“大一统”的规划设计思路,市政供水系统可以采用结构性和非结构性两种策略。每种策略所对应的措施也不尽相同,结构性策略可以采用建设雨水花园、蓄水池、生物滞留池、植被浅沟、干井、渗透沟、透水铺装等措施来实现;而非结构性策略可以采用主要措施为:合理设计道路布局、扩增可透水路面和植被的面积等。
在规划设计城市供水系统时,应当合理优化配置水资源,实现对城市给排水系统的统一规划设计。首先需要通过基本的调查预研,估算城市的用水情况。根据当前城市用水量的需求,可以从两个方面设计规划。一方面在保证未过度开发的情况下,合理开发利用城市地下水,另一方面为了实现雨水资源的合理使用,可以在合适的场地修建蓄水池等基础设施,下雨时在存储水资源的同时也解决了部分排水问题。另外,通过优化城市污水处理机制,完成对水资源的多次循环重复利用,可以极大地提升水资源的使用率。在整规划设计过程中,应考虑城市的地形地貌、建筑的设计概况,尽量避免与给水系统规划设计产生冲突,满足因地制宜的规划原则。特别在设计规划给水管道系统时,必须根据当前城市的地质条件、地下建筑布列和障碍物类型等情况合理布置管道,以降低施工难度。
5 结语
综上所述,基于海绵城市理念,可充分利用城市雨水资源,解决了城市水资源短缺问题,为市政给排水规划设计提供了一个全新的方案和设计思路,是现代乃至未来城市发展趋势之一。因此,在现代城市规划中,合理建设海绵城市,发挥其优势,打造一个全新的市政供水系统,将对现代城市建设将产生深远的意义。
参考文献:
[1]章林伟.海绵城市建设概论[J].给水排水,2015(6):177.
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
中图分类号:TU986 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)24-0248-01
1 关于海绵城市
1.1 设计理念
在建设海绵城市之前,需要建立新的设计理念而转变传统的设计观念,传统的城市建设,重视城市路面的承载能力和强度,大多数是硬化路面,如遇暴雨天气,主要依靠城市地下的排水管渠、泵站等设施来进行排水,以“快速排除”及“末端集中”两方面的控制作为主要的建设理念,但这样的建设方式通常会导致逢雨必涝,旱涝急转。根据《海绵城市建设技术指南》,城市建设应当强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”设施来组织城市排水,并以“慢排缓释”及“源头分散”作为主要的规划设计理念。
1.2 设计原则
“海绵城市”作为现代新型的城市建设理念,它的建设必须遵循生态优先这一原则,应当将自然途径以及人工措施两个方面有效结合,在确保城市排水防洪功能保障的前提下,最大限度的实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源有效循环利用和生态环境的保护。
1.3 海绵城市理念优势
(1)海绵城市的设计理念打破了传统的城市排水系统建设理念,以建筑、道路以及绿地等作为载体,通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种现代的生态化技术,构建城市产生低影响的开发雨水系。(2)海绵城市最大程度的保留了地下水资源,填补了地下水不足的空缺,同时能达到净化水质,改善微气候的效果,不仅给老百姓的生活带来了极大的便利,同时也满足了城市现代化规模建设的要求。(3)海绵城市的建设能有效缓解雾霾天气。雾霾的产生跟水土有关,水土污染排放的各种有害物质有害气体,特别是氨氮,氨氮蒸发以后会让细菌微生物大量繁殖。因此,海绵城市的建设将有效缓解雾霾现象。
2 海绵城市在景观设计中的运用
2.1 海绵城市看城市景观设计
海绵城市是近年来发展的新名词,顾名思义,海绵城市是打造像海绵一样的城市,从而实现了城市建设与资源环境的发展,提高城市应对自然灾害能力。由于传统城市过渡利用土地,使城市出现了水土流失,土地资源也在不断减少,而海绵城市是土地利用和水资源的可持续发展。因此,海绵城市又称为低影响设计。基于这种理念,先要对城市内部雨水收集、渗透及过滤等,提高水资源循环利用。其次建立了开敞自然环境,提升人们生活质量。最后,把雨水融入到景观的设计当中,不仅会减少城市环境压力,减少了排水设施的维护成本。
2.2 海绵城市角度来看城市景观设计
在海绵城市理念下的景观设计应将保存生态资源作为景观设计的前提,实现土地资源优化,减少土地浪费,减少环境破坏,通过科学有效的手段,来发挥海绵城市景观的作用。比如,建立自然排水系统,选择耐涝性的植被加强对雨水的有效过滤、渗透和利用;建立雨水花园,利用土壤和植物的过滤,下渗雨水,减少径流量,从而加强对雨水资源的利用;建立可渗透路面,减少地表水的径流。
2.3 基于海绵城市的下沉式绿地优化设计
(1)在下沉式绿地优化设计中的竖向方面的设计。城市在下沉式绿地设计时应该与该城市所规划的绿地场地相结合,在已经硬化的地面周围设计出下沉式绿地,从而硬化后的地表不能吸收的雨水由下沉式绿地蓄积并自然下渗。要想实现既能使雨水成功转化为地下水,还能充分保证行人的安全的目标,就需要城市绿地设计人员合理地对下沉式绿地进行设计,尤其注意下沉式绿地的竖向设计。设计人员需要保证方向正确,坡向必须是由硬化后的地表指向下沉式绿地的。只有坡向正确,雨水才能成功通过已硬化的地表流向下沉式绿地,才能达到自然蓄水、自然下渗的目的。设计人员在设计路缘石高度时,应该要注意其高度应该与周围已硬化的地表是一样高的,雨水进入下沉式绿地时可能是分散进入的,如果设计人员将路缘石的高度设计的比地表高度还高时,设计人员可以通过在路缘石上设置个缺口的方式进行补救,这样雨水可通过流入缺口的方式进入下沉式绿地。设计人员在设计雨水溢流口的位置时,既可以将溢流口设计在下沉式绿地中,也可以将溢流口设计在下沉式绿地与硬化的地表的交接处。一般情况下,雨水蓄积的高度超过了下沉式绿地的高度但没超过已硬化地表高度的时候,那超过部分的雨水可通过溢流口进入排水管道,这是溢流口的作用。
(2)在下沉式绿地优化设计中的景观优化方面的设计。从下沉式绿地的使用功能和它所达到的景观效果两个方面来看,目前下沉式绿地设计形式缺乏多样化,达不到美观的效果。想要实现下沉式绿地设计形式多样化,设计人员在进行下沉式绿地设计时可以将雕像、园林水景、楼阁亭台等元素添加进去。除此之外,还可以在设计下沉式绿地时和雨水花园、池塘以及湿地相结合,即可提高下沉式绿地的实用性,还能增强它的观赏价值。下沉式绿地在选择植物时,选择的植物最好是具有一定的吸水能力,可以选用乔木、灌木以及草混合的方式,使下沉式绿地在一年四季中都能达到美观的效果。对于一些大型的绿地设计中,由于下沉式绿地比较大,工程比较浩大,所需要的成本也很高。所以在大型绿地设计时,一般都将大化小,分成小的区域或者在各个路段进行下沉式绿地设计,利用各区域的地形特色达到很好的景观效果,使其既能达到蓄水目的,又具有一定的观赏价值。
2.4 海绵城市理念与城市道路的融合
在市政道路的建设过程中,海绵城市建设也是非常重要的,在城市道路的建设中,首先在建设材料的选择上,要根据实际的情况选取合适的透水材料,主要是空隙性较好的材料,比如沥青磨耗层,多孔混凝土,碎石混凝土,泡沫混凝土等。其次在施工过程中,要在保证使用质量的基础上,提高道路空隙性,提高道路的透水性,让道路遇到雨水时能够快速排除,防止雨水聚集引起的打滑和炫光等,还要在道路旁加强绿化,提高地下水的保持率,这样,海绵绿化建设才能做好。
2.5 城市道路建设
城市道路建设在海绵城市的建设中主要是起到渗透的作用,而要起到渗透的作用,主要依靠的是“透水铺装技术”。包括: 透水沥青混凝土,透水水泥混凝土等。道路实行透水铺装后,路面十分抗滑,因为水在落到路面上后,会马上顺着通道流失,不会残留任何水汽,让道路不会因为水汽而导致摩擦力下降,同时这种道路由于不会有水汽残留,所以可以很大程度的减少夜晚灯光照亮引起的炫光,使驾驶人员不会产生过度的疲劳,提高汽车夜晚行车的安全性。同时这种路面可以减少行车时的噪音,对于行车来说也可以减低噪音。而且这种路面可以防止水漂,有很强的实用意义。
3 结束语
城市的景观设计中,将土地资源、水资源等生态平衡纳入设计理念,建立海绵城市的新型城市,这必将是我国城市建设发展的必然趋势。而资源问题与环境问题的日益严峻,更是加大了对我国城市建设的挑战。因此,只有更好的把“海绵城市”的理念结合到我国城市建设项目中去,才能够有效地解决城市地表水储存问题,才能够减少生态环境恶化的现象。
参考文献:
[1]宋芸.海绵城市概念在城市滨水景观设计中的应用[J].现代园艺,2016,(1):25.
中图分类号:X321 文献标识码:A DOI:10.13719/14-1279/tu.2016.04.106
0引言
海绵城市,顾名思义就是像海绵一样的城市,下雨时吸水,干旱时放水,自主调节城市干湿度。较为官方正式的海绵城市概念是指全新的城市雨涝管理概念,是城市适应环境变化、应对雨涝灾害的一种城市建设方式。其机理是下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,干旱时将存蓄的水释放、利用。现如今国家已将这一理念在一些城市试行,以期取得良好成效。相关专家学者也已深入探讨、研究、践行这一设想模式。
1海绵城市建设理念的提出
1.1适应现代化的城市建设
现代化的城市建设,高楼林立、柏油马路四通八达,使城市绿地面积逐渐减少,渗水能力严重下降,越来越多的雨水资源流入城市下水道,浪费水资源。而海绵城市概念的提出正是针对这一情况,更多地利用城市中的江河湖泊、绿地植被,甚至一些新研发的蜂窝型大孔渗水地砖来吸收渗透大自然的雨水,防止城市病———由降水的不确定性引起的旱涝灾害的发生。
1.2维护城市生态环境平衡
地球是我们赖以生存的家园,随着城市的飞速发展,汽车尾气的排放、工业污水的排放,城市生态环境遭到严重破坏,作为城市的一员、海绵城市的建设者,维护城市生态平衡刻不容缓。而海绵城市建设正是通过建设水系湿地、绿地广场、城市道路、地块内部消化等方式来发挥其作用,而这些措施便于维护城市生态环境平衡。
1.3充分利用自然水资源
之前有一个令人印象深刻的公益广告———大自然的最后一滴水将是人的眼泪,可见水资源对于人类的重要意义。以往的城市模式,雨水多数是通过井盖等雨水收集设施流入城市下水管道,干净清澈的大自然之水直接流入地下雨水管无疑是对珍贵水资源的最大浪费。更重要的是,对于一些沿海城市受季风影响,夏季强降水甚至台风、风暴很容易引发城市内涝、山体滑坡、泥石流等灾害,对当地经济乃至人们的生命财产安全造成了严重威胁。所以建设海绵城市有利于充分利用水资源,减轻人民生命财产安全损失。基于上面提到的三种情况,海绵城市的建设必将对缓解城市“旱涝”灾害,减轻城市热岛效应,促进城市化进程起到巨大作用。
2海绵城市建设理念中的关键技术
海绵城市的建设理念日益成熟但是涉及到实际技术水平与效果仍需时间的检验,其关键技术主要包括:水系湿地、绿地广场、城市道路、地块内部消化等四个方面,以下做详细介绍。
2.1水系湿地
水系湿地作为城市的净化器对城市环境保护、气候调节、生态平衡有着重要作用。水系是流域内所有江河湖泊等各种水体组成的水网系统,其调节蓄水作用与河流长度、流向、水系状况与流域范围、支流数量及其形态、河网形状密度等有直接关系。而湿地是指天然或人工等形成的沼泽地等带有静止或流动水体的浅水区域,与海洋、森林共同构成全球三大生态系统,由此可见其在海绵城市建设中的重要作用。现在越来越多的城市开始兴建人工湖,无论是公园还是小区,建设形状造型优美,水质清凉的人工湖或者人工环水水带用来净化环境,增强城市蓄水排水能力。笔者认为相关部门的湿地水系建设经验日趋丰富,关于试点城市的湿地水系建设其技术较为成熟,但要注意重建设的同时更要重管理,充分发挥自然与人工水系湿地的蓄水、补水、净水作用,建设海绵城市,保护生态环境,减少旱涝灾害,造福城市居民。
2.2绿地广场
绿地是城市规划中的专业术语,全称为城市绿地,是指城市专门为改善生态、保护环境,为居民提供的游憩场地和美化景观所用的绿地。绿地广场实则为城市中的街心花园,其中植被众多,利用光合作用有效吸收二氧化碳放出氧气,为缓解城市热岛效应做出重大贡献。随着城市化的发展,许多城市建设街心花园、广场绿地等基础设施,在美化环境,服务群众的同时,也起到了强大的涵养水源的功能,下雨时吸水,干旱时蒸发放水。近年来,城市建设利用公园绿地作为“蓄水池”,由繁茂的植被吸收涵养城市降水中的多余水分,再经阳光照射植被中水分蒸发,形成小水珠在天空凝结成云,最终降落城市,实现生态水循环。为建设新兴海绵城市,绿地广场的建设也迫在眉睫,植被的种植与培养依靠城市中有经验的园林工作者。值得一提的是,新型蜂窝状渗水地砖的出现,使城市公园小路既摆脱了雨雪天气泥土道路的泥泞不堪,又快速有效将雨水通过地砖渗透到地砖下的泥土中,蓄存水分,在城市绿地中的小路可以大量利用这种材料来实现绿地的海绵作用。
2.3城市道路
交通在一定程度上决定着城市的兴衰,四通八达的城市道路交通使商业交往更为便利,这势必会带动整个城市的经济发展。现如今城市道路越建越宽广、越建越气派、越建越坚实,但是不可忽视的是这些道路并不渗水,甚至严重阻碍雨水的排泄,造成城市内涝。因此城市道路在建设中应该注意完善下水道系统,牢固井盖安全,充分利用透水透气材料建设城市交通道路,减少旱涝灾害,真正实现海绵城市的建设。我所生活的城市近年来就开始大力提倡完善城市下水管道系统,建立完善的小水管道体系,减少城市内涝,充分利用雨水,缓解城市用水紧张等问题。
2.4地块内部
作为城市建设必不可少的一部分,地块内部的规划在海绵城市的建设与实行中也发挥着重要作用。地块规划应根据城市的实际情况,有的放矢,合理安排每一部分用地。若建设海绵城市,就要注重绿化、园林、湿地、湖泊等方面的建设,因此在建设过程中,在保证城市正常有序运行的基础上应把此部分作为重点建设对象,实现对海绵城市的合理规划。比如,城市里要合理规划土地使用情况,分配好建筑用地、绿化用地、湿地湖泊在城市中所占的比重,合理规划才能更好地发挥涵养水源的作用,真正使城市发展得更为美好。
3结语
海绵城市是随着时展变化所产生的新兴的城市形态,也是新型城市理念,其发展顺应保护自然、维持生态平衡的发展观念,在未来将会进行更广泛地推广。无论是水系湿地还是绿地广场,亦或是城市道路、地块内部规划,这些都是海绵城市应具备的硬件设施。我们要做的就是掌握海绵城市建设技术、利用海绵城市建设政策,更好地为城市居民服务,为人民造福,建设我们独一无二的资源节约型、环境友好型社会。
参考文献:
中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)07-0098-01
目前我国经济发展要求绿色化和低碳化,因此在城市建筑设计上也需要不断体现出环保的理念,而海绵城市理念一经提出便得到众多城市规划部分的认可和青睐,而在海绵城市理念下如何切实实现城市的建设设计,也是需要深入探究的问题。
1 海绵城市的理念
受一些设施建设和气候的影响,对人们的生产及生活造成严重威胁,在此基础上提出了海绵城市理念,以缓解城市发展过程中的问题。海绵城市理念下的海绵城市指的是在城市建设之中,充分尊重自然规律和生态,在基础设施上最大化使用绿化,让城市在面对洪涝和干旱灾害时能够像海绵一样进行缓冲调节,保障城市用水安全,在储存、供给、净化水资源、解决城市水资源短缺等问题上发挥作用。海绵城市理念下的城市管理,其对传统的城市管理方式进行了改善,创建分散化、多目标以及源头化的核心水资源管理思想,并且将水源和最终使用形成了一个循环[1]。
2 海绵城市的优势所在
海绵城市理念是我国城市生态化建设的一个主要体现,具体优势体现在三个方面:(1)通过渗透渠、下洼式绿地以及透水铺装等设施可以实现城市对雨水的吸收,进而可以有效避免城市的地下水位降低问题;(2)当城市面临缺水问题时,海绵城市通过其蓄水装置所存储的水量可以作为清洁水投入使用,同时这些蓄水装置也可以在城市的汛期有效缓解城市的排水压力,避免城市内涝问题;(3)海绵城市的蓄水装置还具有一定的净化功能,能够实现存积雨水的净化,继而可以作为城市的清洗用水,可有效降低城市对水资源的消耗。
3 海绵城市理念下的城市建筑规划方式
3.1 明确城市规划的设计理念
在海绵城市理念下的城市规划,首先需要对城市规划的设计理念进行明确,在对城市现状进行完善综合分析的前提下,对城市的进一步发展提出具体方向,并且在这个过程中,贯彻生态的理念。明确建设的主体为城市,而海d城市理念是有效提高城市排水系统的标准,缓减城市内涝的压力,主要体现在排水系统方面。在绿地系统、水资源以及水系布局建设阶段需要贯彻因地制宜的理念,切实将海绵城市理念融合进入,而不是强行套用。
3.2 落实区域试点检测工作
海绵城市的建设在我国还属于试点阶段,根据每一座城市的不同,在海绵城市建设中也有诸多的不同之处,因此在海绵城市建设之初需要在城市中选取一个合理、具有代表性的区域进行试点工作。在试点项目上,必须最大化的模拟城市的基本生态环境,并且从实际建筑出发,将生态理念融入其中,同时也需要考虑到建筑的多样化和防洪排洪系统[2]。
3.3 对生态环境系统进行保护
海绵城市的基础就是最大化的实现生态化城市的建设,在海绵城市的建设中必须最大化的对城市的生态环境系统进行保护,反言之对于一座城市而言,要实现海绵城市的建设,其基础就是对城市原有生态进行保护,能够在城市的水资源和绿地资源上有切实的保障,选择和制作出最为合适的城市发展方案。具体而言在海绵城市的建设中需要对城市的原有湖泊、河流以及绿地等敏感的生态系统进行保护,适当对城市的原有自然水文特征进行维持,整体上符合海绵城市发展的要求。
3.4 健全生态建设指标
在海绵城市的建设上其生态城市的建设指标是存在于诸多方面的,这些指标主要是用于对城市的建成环境进行评价,并且在后续的改造阶段,能够给出理论上的指导。
3.5 体现在具体城市建设设施上
海绵城市理念下的城市建设除了需要在理念和思想要有深刻的认知之外,在具体建设上也需要切实落实海绵城市的理念。例如在城市道路规划上,首先在道路两侧设计上,绿化带需要设计为凹式绿地的形式,增加道路绿化带对雨水的存储能力;其次应用该绿化带也可以起到一定的水资源净化功能,此外在绿化的下面还需要设计用水和排水系统,提升城市对水资源的循环利用能力;再者在道路的人行道部分,可使用透水式的铺装工艺,避免水流大量的在人行道路面囤积。在水系湿地的规划上首先需要结合城市的实际情况建立一个禁建区和限建区,通过这种方面最大化保留城市原有水系湿地的面积,让这些天然的海绵设施继续发挥作用,进而让市民认可海绵城市理念,从而在自己的日常生活中,也时刻落实绿色环保理念。
4 结语
综上所述,海绵城市是一种生态化理念下的城市建筑设计方案,海绵城市可对城市的水资源进行合理调节,最大程度提升城市对水资源的应用。明确化城市规划的设计理念、落实区域试点检测工作、对生态环境系统进行保护、健全生态建设指标、注重理论指导作用的最大化是海绵城市理念下的城市建筑设计的主要方法和途径,希望通过本文的简易论述可以给城市的规划部分以参考和启迪。
随着世界环境的逐渐恶化以及城市建设的需要,越来越多的城市开始建造海绵工程,提升城市应对雨水的能力,留住雨水资源,为城市供水做出贡献。但是,我国的海绵工程建设的能力还存在不足,建设过程中存在的问题较多,为此,本文结合笔者的工作经验,阐述海绵城市给排水建设中需要注意的问题和相应的建议,以期为我国的城市建设做出贡献。
1 海绵城市给排水建设的意义
1.1 提高环境适应能力
众所周知,我国土地面积广阔,既有较为干旱的西北地区,又包含雨水充足的沿海地区,同时,随着气候环境的不断变化,我国城市大多会经历雨水的考验,当雨水量较大时,城市的排水压力会比较大,大多数城市会出现内涝问题,为此必须要做好给排水建设工作,提升城市应对风险的能力。我国目前开始建设海绵工程,其主要的作用是提升环境适应能力,降低雨水的不良影响,保留雨水资源,利用防、排、蓄、渗、滞等方法,不但可以减少内涝问题的产生,同时还可以有效提高水资源利用效率[1]。
1.2 恢复受损害水体
海绵工程的作用不仅在于提升环境适应能力,其还能有效地恢复和净化受损的水体,在海绵工程中,通过利用专业的技术和自然途径,能够将自然水文特征维持在城市开发前状态,提高对城市原有生态系统的保护效率。海绵工程中的生态手段对粗放式城市建设环境进行优化,能够恢复前期受损坏的水体,使其能够降低污染程度,在海绵工程的给排水建设工作中,应当首先对城市的水体情况进行细致的检查,找出问题较为严重的区域,并集中加快海绵工程建设,提升水体的恢复速率,政府部门应当将海绵工程与其他的工程进行联合。
1.3 提高水资源利用率
由于客观环境的限制,我国大多数地区处于缺水的状态中,但是,我国城市建设正处在高速发展的阶段,对水资源的需求非常强烈,如果仅靠地下水源,很难满足发展的需要,为此,我国城市需要更多的水资源供应渠道,保障城市建设顺利进行,其中,海绵工程能够有效地提升水资源的利用率,让水资源通过自然渗透、自然积存以及自然净化等过程,重新被人们所利用,从而降低城市建设的成本,提高城市发展的速度。
2 海绵城市给排水建设存在的问题分析
2.1 依据科学性低
目前,我国在海绵城市的建设方面经验较少,发展的思路主要来源于少数的科研单位和政府部门,因此导致我国海绵城市的科学性较差,这也导致我国海绵城市在运营过程中出现诸多问题,水资源的利用效率并没有明显的提高。这说明,科学程度对海绵城市的建设尤为重要,每个城市在建设过程中,要结合自身城市的特点,做好给排水的规划和方案,掌握各项建设指标,尤其是要做好水量预测与水平衡分析。
2.2 排水体系不合理
虽然现如今我国城市的建设速度不断加快,但是,我国城市发展的时间较短,发展的经验相对不足,其中给排水建设工作一直为社会所诟病,例如我国大多数城市使用的雨水分流机制应用效率非常低,尤其是在西北地区,雨水管道长时间闲置,而且雨水资源往往是直接排放到目的区域,造成资源严重浪费。因此,我国的海绵城市应当避免上述问题,实现对雨水的分流储存,使得雨水资源得到有效的利用[2]。
2.3 给排水体系影响大
我国的城市建设者已经认识到地下设施建设的必要性,随着时代的发展,地下的构筑物数量逐渐增加,城市的给排水系统更加优化,但是其对城市的影响也随之增大,同时现有供水管道长度、 质量以及建设等方面均存在一定的不足,并不能完全满足城市建设需求。因此,在海绵城市的建设过程中,应当对给排水系统的规划设计进行优化,降低其建设对已存自然水体系的影响。
3 对海绵城市给排水建设提出的建议
3.1 基于具体情况进行给排水建设
我国土地面积广阔,这也导致我国城市的具体情况各不相同,为此,在海绵城市的建设过程中,应当结合自身的实际情况,避免盲目地学习其他城市的成熟经验,要做到因地制宜。例如济南海绵工程中,其主要的海绵道路分布在城市的南边,这是因为济南以“泉城”而闻名,其需要雨水作为补充,而且济南的南边地势较高,海绵工程中的水资源能够逐渐渗透到泉水聚集区,从而满足泉水喷涌的需要。
3.2 注重专业性技术方面的研究
海绵城市的给排水建设工作是城市基础设施建设的重要内容,为了提高建设的质量,相关单位应当加强专业性技术的研究,提升技术的科技水平,保证建设出的海绵工程具备较好的质量,使用更长的时间,尤其是在海绵城市的建设目前处于初级阶段,一定要一边建设一边摸索着前进,无论是相关政策还是施工经验均比较少,对系统设计提供的依据支持较低,因此具有很强的不确定性。
3.3 落实责任体系机制
海绵城市的建设过程比较漫长,而且我国在这方面的经验较为缺乏,在建设工作中,一定要将责任进行明确,落实责任体系机制,以现有的基础设施为对象,对其进行统筹分析、规划与设计,提高各类基础设施运行的安全性,且满足其与给排水系统协调运行的要求。
总之,海绵城市是未来一段时间内我国城市建设的主要方向,其中给排水工程是最为重要的建设内容,每个城市在建设工作中,要立足自身的实际,以城市自身发展基础为依据,统筹各项影响因素,提升海绵工程的技术水平,对其中的难点问题进行有针对性的分析。通过海绵工程的建设,提高雨水资源的利用效率,为城市的健康发展提供建设的基础。
中图分类号:S26文献标识码:A文章编号:16749944(2016)18016203
1引言
中国是水资源严重匮乏的国家之一,水资源人均占有量不足世界人均水平的1/3。近年来,随着城市化进程的不断加快,水资源短缺和污染问题在城市发展过程当中尤为突出。在城市生态系统中,某些城市存在城市供水不足,城市建设用水安全等问题,而有些城市的工业污水也造成城市生态系统恶化,生活用水得不到保障[2]。因此,合理有效地利用水资源,缓解城市用水压力,优化水资源利用、排放、净化模式就成为社会各界广泛关注和研究的重点问题。基于此,本文就针对海绵城市建设过程对雨水的处理利用问题进行分析,并提出一些合理化意见和建议[3]。
2海绵城市的内涵
海绵城市是指在城市发展建设过程中,充分发挥道路、城市水系、建筑以及绿地等设施对雨水的吸收、渗透、储存、净化和缓解作用,控制雨水径流,如同“海绵”一样,对于环境的变化和突发的自然灾害等方面具有良好的适应性,也就是“弹性”。“海绵城市”一词的提出是在新时期下,为了缓解和解决我国飞速发展的城市化与脆弱的城市水体矛盾而提出的,“渗、蓄、滞、用、排”五位一体,落实:“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的原则。
海绵城市的发展理念在国外提出较早,主要思想是解决城市雨水问题,它包括:低影响开发(LID)、最佳管理措施(BMP)、绿色基础设施(GI),相关理论研究的目的是有效控制农村以及城市的面状污染源\[3、4\],随后逐渐发展成为控制降雨径流量和水质的生态可持续的综合性措施。而其中又以低影响开发理论为核心,即基于生态文明和景观建设为主的雨水管理方法,主要是在一定的区域内利用软工程技术,通过植被自身的特点实现就地处理降水,直接减少地表雨水径流量[5]。也就是说从源头控制雨水径流,其具体的方法包括建设雨水花园、绿色屋顶、城市下凹绿地等设施;发挥城市绿地、道路、建筑对雨水的吸收、蓄存和缓释作用,有效改善城市内涝,削减地表径流,改善城市的生态环境[6]。
3海绵城市建设过程中应注意的主要问题相对于国外而言,我国海绵城市建设起步较晚,目前处于试点阶段[7]。但“海绵城市”的发展理念已成为新型城市价值转型的重要标志以及实现人与自然和谐共处的必经之路。正因为如此,在其发展过程中应该注意以下几个问题。
3.1海绵城市的建设要以保护城市生态系统为前提
雨水降落到地表以后,经过截留、渗透、调蓄形成地表雨水径流,最后流入汇渠。其中,渗透过程和地表雨水径流管理是核心问题,其影响因素为地表植被土壤和地面坡度大小。在提出海绵城市建设理念之前,城市规划考虑更多的是用地功能,对于雨水主要考虑的是排泄,即地下管网基础设施建设,而对于路面建设等,则是人为地割裂了雨水与地下的天然联系。在城市开发过程当中不透水的硬质路面会导致径流系数增加\[8、9\],通常情况下,林地的径流系数约为0.1~0.2,农田地的径流系数为0.5~0.6,城市的径流系数一般为0.9~1.0。因此,降水到达地表后难以下渗,形成了地表径流,造成了城市内涝。海绵城市就是克服了以往的不足,将雨水利用的几个基本功能综合起来进行考虑[10]。不过,在海绵城市建设过程中,对雨水的截留和调蓄设施是建设重点,在建设过程中,应充分尊重自然环境变化规律,最大限度地保护城市生态系统[11]。
3.2海绵城市建设应充分认识南北方自然环境差异
南北方城市建设差异较大,在进行海绵城市建设的过程当中,需结合城市的地理环境因素,具体情况具体分析。从宏观建设角度出发,南北方城市开发的着重点有所不同。对于北方城市来说,降雨量小,蒸发量大,如何存蓄更多的降水、并能及时地加以再利用是关键问题[10]。而南方城市因降雨量较大,河流、湖泊众多,排洪量远小于降水积蓄量,造成了地表径流,容易诱发城市内涝。因此,在进行海绵城市建设过程中应该因地制宜,选择合适的建设方案[12]。
3.3做好基础性研究和合理规划论证工作
对当地生态环境、城建分区应该注重基础性的研究和合理规划,这样才能使海绵城市建设具有系统性、基础性的准备,也会让海绵城市建设适应当地的自然环境和社会发展的需要。很多城市都将海绵城市的建设纳入城市基础设施建设的范畴之内,但是,如果海绵城市的规划不合理,将会导致城市功能区混乱,绿色海绵设施之间无法协调,丧失了海绵的“弹性”功能。如果对当地自然地理概况缺乏全面研究的话,更会使绿色海绵设施无法充分解决城市水体问题,严重的会使海绵城市建设徒劳一场。
4建议和对策
4.1大力提高城市的植被覆盖率
海绵城市的建设过程中,应大力提高城市的植被覆盖率。基本原则是城市生态建设和自然力的复原 \[8,11\]。而传统的城市发展理念强调城市的经济职能和社会职能,以“坚固耐用、经济美观”为原则,忽视了城市水体涵养功能和生态环境的作用,在建设中偏离了正确的发展模式。例如,硬质的街道不利于雨水的下渗,不合理的沟渠开发,城市河道缩减,对湖泊等水体围填侵占等。因此,建设海绵城市就需要增加绿化面积,从环境保护入手,改善城市生态系统[15]。地表绿化是对降水的就地直接吸纳,这是发挥城市“海绵”功能的最重要的一步。海绵城市的建设不仅仅是一个工程问题,更是一个环境问题。从工程学的角度来看,工程手段可以提高对降水的利用率,而从城市生态环境保护的角度出发,才能从开发战略、指导思想上彻底转变思路,把海绵城市的建设当作永久性的,战略性的事业去发展\[15、16\],总体来说就是要保证城市绿地的覆盖面积并使其得以有效保护,例如江苏省城区用地规划就充分考虑了这些特点。
4.2重视地理环境要素,将蓄水和雨水再利用作为重点针对南北方差异问题:在北方进行城市基础设施建设时,应将蓄水、降水再利用作为开发的重点。例如哈尔滨群力雨洪公园,就合理地解决了雨水的收集、调蓄、排泄,不仅合理利用了雨水资源,而且较好地解决了水污染问题。通过简单的挖方和填方,缓解低洼地积水问题,实现高地与低地相结合,高地种植旱生植被、低地建设鱼塘并种植喜湿植被,建设新颖的农业景观\[17,18\],缓解雨洪压力。此外,公园四周建造大小不一的水坑,收集城市降水,经过自然汇集、过滤后在低洼地汇聚供给鱼类饲养,将多余降水转移到调蓄地区,尤其是城市污水,在向异地转移过程中实现过滤和汇集来解决城市水污染问题\[18,19\],建立发达的地下管渠,实现蓄水地区与城市之间水体的自由调动。
对于南方城市建设而言,由于降水较多,应采用降水就地吸纳的方式,如贵州六盘水明湖湿地公园的建设理念就是典型代表,其核心是通过减缓城市排水速度来实现“海绵性”,传统的城市排水排洪工程主要以快速排水为主,而新型海绵城市的建设打破了这一束缚,明湖湿地公园位于市区内,通过恢复水城河两岸的植被减少地表径流,增加水体中的氧气含量。种植各种植物,促使富营养化的水体被生物吸收,缓解城市水体污染,同时,建立梯田式湿地\[20,21\],有效的减缓地表径流、削减洪峰、调节季节性降雨和城区空气质量\[22,23\]。
4.3加强海绵城市建设的基础性研究,完善相关政策
在海绵城市的建设之初,要对该城市自然地理概况做出分析,如城市地貌特征、降水量、地下水水情、地质概况等,这也是海绵城市建设的基础工作,具有海绵效应的城市绿色设施,如对绿色屋顶、冠层截流、绿色街道、生态沟、雨水花园、蓄水池等建设做到心中有数。
在保障措施上,首先要制定相关的规章,出台相应的指导意见,引导各地区建设符合本地区的具有可操作性的建设方案,并将海绵城市建设纳入法律体系,通过法律来保证海绵城市建设的落实和维护\[15,24\]。转变城市发展的观念,将城市发展和自然融为一体,划分合理的城市功能,实现城市建筑、排水、水利工程等多方面的衔接\[25,26\]。
5结语
本文主要阐述了海绵城市的概况、提出背景以及国内外发展现状。探讨在进行海绵城市建设过程当中应该注意的几个问问题,这些问题是不同角度、不同的发展阶段对海绵城市建设的基本要求。影响海绵城市发展的问题主要为自然环境因素,明确自然环境与基础设施建设之间的相互关系,可以促进海绵城市的发展,实现人与自然的和谐共处。
参考文献:
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中图分类号:TV213.9
文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2016)20-0138-03
1 引言
《海绵城市建设技术指南》中指出,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”,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[1]。近些年来,临沂市在保障城市生态安全、防治城市内涝污染、改善城市水质等方面取得了相当大的成效[2]。但仍存在一些技术性问题尚未解决,如排水基础建设目标单一、净水标准不高、排水系统不全等,这使得初期雨水地表径流污染、城市内涝、水体黑臭等问题无法从根本上解决[3]。临沂市进行海绵化建设和改造刻不容缓,于2015年顺利成为山东省海绵城市建设试点省级示范市。
通过调研临沂市开工建设的新东关棚户区改造项目、北城二期道路改造工程、鲁商中心雨水收集利用项目、临沂国际雕塑公园改造项目等海绵项目,分析了临沂市海绵城市建设的内容和存在问题,有针对性地提出可优化的建设策略。这不仅为临沂市充分利用雨水资源提供可行性方案,还为建设具有自然渗透、自然净化、自然积存功能的海绵城市提供理论依据。
2 临沂海绵城市建设整体分析
临沂市位于山东省南部,降水量丰富,受季风影响显著,夏季多暴雨,且地势相对低平,故夏季是造成临沂市“逢雨必涝、旱涝急转”局面的高发季节[3]。临沂市的城市建设模式传统,排水设施也主要是泵站、灌渠等“灰色”设施,配以“末端集中、快速排除”控制的主要规划设计理念,更加剧了这种矛盾局面。
2014年10月,以实现城市发展与环境资源协调为目标,建设具有自然积存、自然渗透、自然净化能力的“绿色”海绵城市理念首次被提出。临沂市成为2015年山东省确定的5个设区市、3个县(市)的省级海绵城市示范市建设试点之一。
临沂市于2015年12月启动海绵城市规划和实施方案编制工作,共计4个海绵城市项目开工建设:临沂国际雕塑公园改造项目、新东关棚户区改造项目、鲁商中心雨水收集利用项目、北城二期道路改造工程,初步确定将火车站片区作为海绵城市示范区。初步预测,到2018年底城市海绵化面积完成71.75 km2;到2020年,临沂市将有25% 以上的面积实现海绵城市改造。
3 临沂海绵城市建设现状及存在问题
3.1 火车站片区
火车站片区属于老城区,建筑密度高,人流量大,车辆流通频繁,是临沂重要的交通运输中心,但该片区仍采取“快速排除,末端集中”设计理念的传统排水系统,大雨天气仍存在严重内涝,对城市交通以及居民出行造成严重影响。
在调研过程中,发现火车站片区在海绵城市建设的诸多问题,未能发挥对环境变化和自然灾害的“弹性”作用。
(1)火车站广场两侧建有小面积绿地,绿地铺设孔状透水砖,乔木根部铺设鹅卵石,但由于采用传统绿地设计模式,透水铺装率低,绿地高于四周路面,在雨天吸水、渗水、蓄水作用较弱,源头分散效果差,遭遇暴雨急雨时缓排作用微弱,未能发挥“海绵体”应有的作用。
(2)火车站地势差异大,在北高阶梯处设有排水口,能够一定程度缓解北高处的雨水积存。但片区排水口位置分布设计不科学,未考虑实际地势。多数排水口分布在片区地势较高区域,导致低洼处在雨停数天后仍存在积水现象。
(3)片区内排水口数量少且分布范围有限,排水设施目标单一,设备老旧,排水管道标准偏低,排水口径小,排水效率差,在城市遭遇暴雨急雨时无法实现“快速排水”,易导致内涝。
3.2 国际雕塑公园
临沂国际雕塑公园在规划建设中坚持“渗、滞、蓄、净、用、排”宗旨,以打造成为“海绵公园”。目前公园内有4个蓄水池,其中有1个在建,有1个处于改造提升阶段,蓄水能力达到1.8万m3。雕塑公园中各类景观与“海绵”元素有机结合,利用自然力量排水、蓄水、渗水,实现“缓排缓释、源头分散”理念,发挥“海绵体”作用。公园地势总体呈四周高、中间低,中间最为低洼区域为林下区,使园区整体形成了自然排水、自然积存、自然渗透和净化的良性循环;园区部分人行道路两侧铺设有下凹形大理石雨水沟,引导径流汇流;园区地下安装了作为雨水回用管道的PE管道,总长度达5.2 km,直径为160 mm,收集来的雨水进行园内植物浇灌。
但临沂国际雕塑公园在诸多方面仍存在“海绵化”不彻底的问题。
(1)园区透水路面铺设率较低,硬质人行道路面比例大,路面以大理石、沥青为主要材料,渗水较差;
(2)园区雨水蓄水池、收集井数量较少,地势较低区域蓄水性利用差;
(3)园区雨水回用系统利用率不高,大片的绿地浇灌仍以自来水浇灌为主。
3.3 新关东棚户区改造项目
东风东关片区不仅是临沂最古老的历史文化核心区,人口密度大,同时也是滨水景观居住区,总建筑面积达51万m2。新东关棚户区建设提升改造过程,将“渗、滞、蓄、净、用、排”的海绵城市建设理念融入其中。为保障75%降雨不外排,逐步实现城市小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解的目标,在对现状水系、绿地、管网等进行深入研究的基础上,该片区改造项目按照海绵城市建设标准进行工程建设,制定了合理的下垫面径流系数、透水铺装率、下沉式绿地率、绿色屋顶覆盖率等规划目标(表1)。
3.4 鲁商中心雨水收集项目
鲁商中心雨水收集利用项目是指对该片区的房屋屋顶进行海绵化改造,屋顶增设排放雨水的管道(图1),地下建一个大约150 m3的蓄水池。屋顶有多个弃流井,溢流、弃流雨水经过弃流井进入下游雨水管线。经过初期处理的洁净雨水进入屋面雨水收集管线,流向地下的蓄水池。这样既能最大程度地蓄存利用雨水,也能保证收集的雨水的清洁度。经过初级过滤、全自动紫外线杀菌之后的雨水,达到相关水质标准后,用水泵打到用水点,用于道路浇洒、景观用水、绿地灌溉等。为了提高二次利用的雨水的洁净度,使用的雨水收集箱采用模块化设计,系统会反向冲刷掺在雨水中的淤泥,然后通过底部的排水口排出淤泥。
3.5 北城二期道路改造工程
作为临沂海绵城市建设的首要推进区,临沂市北城新区二期引入了海绵城市建设理念,形成“一心、三带、三廊、多点”的绿地结构。初步进行了大面积道路人行道渗水性改造工程,涉及北城新区长沙路等六条交通干道,人行道用具有透水性的耐火砖替换了混凝土砖,总工程量5.9万 m2。
对两种砖体进行模拟降水的对比试验,发现普通混凝土砖人行道在遭遇降水时,砖块本身无渗水能力,水体完全依靠砖块之间的铺设形成的缝隙完成下渗,下渗速度慢,下渗率低,且砖面易出现雨水积存现象;透水性耐火砖人行道在遭遇降水时,砖块之间缝隙大,砖块本身也具有吸水性,水体下渗速率快,且砖面不会出现雨水积存现象。
但该项目目前仅进行了人行道渗水材料铺设,遭遇急雨暴雨天气时,雨水经人行道渗水材料进入地下后仅靠土壤自然积存、渗透、净化,因此蓄水、净水能力差,效率低,周期长。
4 临沂海绵城市建设的建议和思考
根据海绵城市建设的目标和应遵循的基本原则[4~6],在对临沂海绵城市建设充分调研的基础上,针对目前存在的问题,提出了科学可行的建议。
4.1 临沂国际雕塑公园改造项目
在临沂国际雕塑公园地理位置、生态基础以及海绵项目改造现状的基础上,针对园区进一步实现“海绵公园”建设目标提出建议。新规划主要针对该园区四个区在“海绵化”过程中不彻底的方面进行重新规划设计,进一步将雕塑公园建设成“海绵公园”。
(1)入口区:将以渗水性较强的“海绵道路”代替以大理石为主要材料的硬质路面,增强入口区渗水能力,同时增大入口区绿化比例,将绿色植物与“海绵体”有机结合。
(2)林下区:重点强化该区内的雨水调蓄能力,实现雨水调蓄池功能多元化、运作高效化,将其打造成集储水、净水、雨水再利用于一体的雨水收集利用系统,使其能够解决园区内70%以上的绿化灌溉、景观水等用水。
(3)现代园区:结合该区域东北高西南低的地势特点,计划将该区域西南最低洼绿地改造为地下雨水调蓄池,主要承担现代园区的雨水排水、蓄水,解决现代园区排水成本高,海绵项目覆盖率低的问题。
(4)雕塑园区:该园区人文因素丰富,布局较多雕塑,规划建设中将海绵项目细化,对该区景观花池、大型乔木和游客休闲座椅等进行“海绵化”改造,使其能够发挥分散的、小规模的源头控制机制。
4.2 新关东棚户区改造项目――新型透水孔
调研发现,新东关社区“透水孔”的渗水、蓄水功能主要由自然力量承担,渗水、蓄水效果较差,无法应对暴雨急雨等天气,更无法实现雨水的再利用。对此,针对透水孔技术进行改造,提出新型透水孔设计方案(图2)。新型透水孔路面采用四层铺设,最下层(第四层)为排水层,在建设土基中铺设渗水管;第三层是由30 cm厚的大颗粒石子组成为石子层;第二层为持力层,浇筑15 cm厚的混凝土,并钻出直径为15 cm的规整透水孔,每个透水孔间隔40 cm;最上层(第一层)按“人字形”竖铺渗水砖。相比第一代透水孔,新型透水孔大大提高了道路渗水效率,同时与雨水回收利用技术有机结合。
5 结语
通过海绵城市建设,实现雨水资源的高效利用,一方面综合提升了城市防洪排涝能力,另一方面使径流污染得到有效削减,进而逐步实现小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、“热岛效应”缓解的目标。同时又能充分发挥城市绿地、水体、建筑、道路等基础设施对雨水的吸纳、蓄存、净化和缓释等作用,实现雨水的二次利用。建成以生态系统为基础、现代科技为手段的多元化城市雨水管理系统,以解决临沂市雨涝灾害和水污染管理两大核心问题,从而平衡城市建设与水生态环境之间的关系。
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海绵城市是一个复杂的城市系统,而园林绿地便是该系统中的重要组成部分,能够为城市建设与自然提供一个和谐相处的途径,在海绵城市中具有绿化环境和调节水系统的功能,有效实现和保证了海绵城市的平衡发展与建设,由此可见园林绿地与城市发展有着密切关系,直接影响了城市的健康可持续发展。在海绵城市建设和发展中实现园林绿地,不但能够有效提高海绵城市建设质量,还能够有效提高海绵城市建设中的自然水文稳定性,预防和避免了内涝等发生,有效解决了雨水超标问题。
1海绵城市中园林绿地层次的规划
第一,冠层,即绿地树木的冠层(主要是指乔木)、主要功能是滞留雨水,在海绵城市建设标准中,要求乔木的覆盖率必须70%;第二,表土层,即园林绿地的表土,主要功能疏渗地面雨水,其速度和流量等因素是决定雨水疏渗效率的关键,表土疏渗效率不高,将导致雨水径流在地面上,所以要适当增加地表植被层次,以促进根系生长来固定城市雨水;第三,根际层,即园林绿地根际部分,主要功能是滞留雨水,并且还具有一定活力,其根际发达,有效增加了园林绿地的雨水疏渗量[2]。
2海绵城市中园林绿地的建设
(1)绿地地形的建设。第一,对即将实施园林绿地建设的自然地形及植被进行有效保护;第二,根据自然地形及植被进行园林绿地的规划、设计和建设,并合理有效地控制绿地地形,充分发挥园林绿地功能;第三,建设人员要充分利用自然海绵体,对园林绿地中的水塘和水池进行合理的小范围改动;第四,要根据实际需要构建小型拦水坝,以实现对雨水的滞留和疏导,同时在地形设计中,要将园林园路建设成平台且均高于两侧的绿地,以实现有效排渗雨水。(2)绿地水体的建设。第一,建设过程中一般遵循降峰减流原则,鼓励蓄水小坝的建设(包括水体和水景等);第二,在建设园路和洼地时,要在其周围设置相应的排水系统,另外还根据园林绿地整体建设需要适量增加地下蓄水池,要保证绿地水体面积>20%。(3)下沉式绿地的建设。下沉式绿地是指园林绿地中下沉式的绿地,其状态主要表现为下凹和低势,下沉区域主要位于绿地和硬化地面之间,下沉的标准要与绿地总体高程相差5~25cm,即低于绿地5~25cm,因为下沉绿地的下凹性,决定土壤和植物配置是实现下沉绿地疏渗功能的关键,所以一般会放置改良黏性高的土壤和栽种两栖植物。
3海绵城市中园林绿地的生态铺装及屋顶的绿化设计
(1)海绵城市中园林绿地的生态铺装。海绵城市建设的主要表现便是园林绿地生态铺装,生态铺装不但能够充分体现出海绵体的特征,还能提高海绵城市的吸水和蓄水功能,更能够有效解决大雨径流等突发性问题。所以有必要了解园林绿地的生态铺装,关于生态铺装可以从以下几方面进行了解:第一,园林生态铺装具有服务性,其自身的自然的铺装、园林绿地和园林河湖水体等都是园林生态铺装服务对象,一般出现并覆盖在海绵城市地面上;第二,园林绿地生态铺装是海绵城市实现园林绿化中使用水体最多和堤岸覆盖率最高的部分;第三,人工覆盖的设计依据和方式,可以根据生态铺装状态变化而产生,进而实现原有排水渠的改造;第四,为实现自然化的园林绿地生态铺装,要求相关技术人员基于人工水渠基础,利用植树种草方式,实现园林绿地生态铺装的自然体应用。(2)海绵城市中屋顶的绿化设计。第一,植被层的截水设计,该设计要基于植被距离10cm的基础上进行,设计的雨水截留量为3mm;第二,土壤层的截水设计,该设计要基于屋顶土壤基质高、空隙小且植被距离为10cm的基础上进行,设计的雨水截留量为8mm;第三,蓄水层的截水设计,该设计主要针对蓄水层结构,且基于蓄水层为容器的基础上,实现雨水截留量为30mm的设计;第四,蓄水系统的截水设计,该设计原理主要是通构建屋顶排水系统,实现对溢出雨水的收集,并将其存入到蓄水池内,以实现后期备用。
4结语
综上所述,海绵城市建设不但适应了中国社会主义可持续发展要求及需求,还实现了城市、人与自然的和谐相处,更有效解决了城市排水难、排水污、排水浪费等问题,实现了充分利用自然降水与最大限度节约水资源,保证了城市的平衡可持续发展。园林绿地作为海绵城市体系的重要组成部分,对海绵城市建设与发展起着关键性作用,在海绵城市建设中实现园林绿地,能够实现自然降水在城市运营中的有效循环,有效预防和避免了洪灾的发生,保障了城市运营的经济效益和社会效益。
参考文献
一、武汉建设海绵城市建设现状
海绵城市指的是将城市比喻为海绵一般,具有良好的“弹性”,以很好的应对自然灾害与适应环境的变化,可以实现城市的良性水文循环。武汉市在长期的城镇化过程中形成了大量的硬质铺装,改变了城镇化区域原有的自然生态本底和水文特征。由于武汉市城镇化之前的土地具有较高的入渗系数,大量的降雨可以渗入地下,而城市建设形成的屋面、路面、广场地面等则基本不透水,使城区仅有很少量雨水能渗入地下,绝大部分形成地表径流需要排出城区。但是,在快速城镇化过程中,城市扩张使城市原来设计的排水能力被大大超越,导致城区“逢雨必涝”;雨水被排出城区后,地面快速变干,缺少可供蒸发的水分,导致城区“雨后即旱”。城市建设引起的这种水文过程变化,又会导致城区水生态恶化、水资源紧缺等许多生态问题。武汉市在建设海绵城市过程中,不同的行业领域发挥着各自不同的作用。政府在其中始终扮演着城市的决策者的角色,起着主导作用,充分发挥着城市总体规划的指导作用,科学的协调规划、国土、道路、交通、园林等部门,从实际出发,制定出低影响、可控制的科学建设目标,将可持续发展的理念作为指导,将建设任务落到实处。各从业人员认真学习和严格落实各政府部门在建设规划中确定的低影响开发控制的目标、指标和技术要求。
二、武汉市建设海绵城市面临的问题
(一)城市“绿色海绵体”稀缺。城市化进程的加快,是导致海绵体逐渐减少的主要原因。城市建设用地的不断扩大,一些房地产开发商为了谋求短期利益的最大化,无节制的开发土地。各种商业建筑越来越多,城市绿地不断减少。在城市能够吸收雨水的海绵体非常欠缺。房地产开发的速度太快,房价不断上涨,许多人热衷于房地产事业,城市水泥地面不断增多。同时,政府方面也没有注意到城市绿色海绵体缺失的问题,缺少相关的环境保护政策。所以,在我国现代化进程中,追逐经济效益的同时,也存在一些解决不当的问题,势必会影响城市的可持续发展。(二)城市生态水系统不完善。海绵城市建设的主要内容就是进行道路、广场的透水铺装,下沉式绿地建设、城市自然水生态系统修复,雨水的收集、蓄存、净化、利用、排放设施建设。这些建设内容需要大量的人力、物力的投入,因此,海绵城市建设相当于一个庞大的城市水生态系统,首要问题就是如何通过这个系统把城市分散各板块的水资源整合、利用起来。根据武汉市政府的目标,武汉市城市绿地在接下来几年里需要突破37%,地下水供给量从326×104m3达到647×104m3,这是一项长期的任务,需要持久的努力。因此,如何整合水生态水资源并将其形成功能性划分明确的系统管理将是武汉建设海绵城市面临的最大困难之一。(三)城市用地紧缺。海绵体的建设必不可少的需要牺牲部分城市建设用地。因为海绵体的建设过程中需要还原城市绿地的面积,通过自然生态系统再次利用雨水、存蓄、回收的功能。但是城市用地也是十分宝贵的,目前存在的交通堵塞、生态环境恶化等问题都是城市建设用地不断减少的原因。所以海绵体建设的另一个挑战就是城市建设用地的减少带来的相关冲突。武汉是一个历史悠久的城市,也是人们旅游的热点城市之一。旅游事业的发展也是武汉市收入的主要来源之一。武汉市政府在保护风景名胜的过程中,也做出了许多努力。比如限制开发生态用地。武汉市在建设大桥和隧道时,遇到了很多阻力。城市的东部和西部的城市建设用地也十分紧张,存在着许多的人地矛盾。综上所述,在海绵体建设的过程中,土地资源的争夺也是面临的一大挑战。
三、武汉市发展海绵城市的对策
(一)加大海绵体建设。海绵城市的建设,关键在于不断提高“海绵体”的规模和质量。为了确保海绵体能够充分的发挥自身功能,增加海绵体规模的方法主要有:将城市建筑用地的表面改成可以渗入的物质,增加城市绿色景观,增加公园、植被等面积。恢复城市的绿地面积,还要充分的保护城市原有的生态系统平衡。对于受到损害的海绵体还要进行保护。提高人们保护海绵体的意识,认识到建设海绵体对武汉城市建设是必不可少的。(二)整合生态水系统。城市整个生态水系统规划,是将城市的雨水、污水、再生水以及所有水系统整合起来,形成致力于雨水蓄存管理、水资源利用、水污染治理、水环境改善,构建成一个有效、安全、无污染的生态水系统。生态水系统的构建主要围绕水资源的节能减排、水污染控制解决、水环境生态改善展开进行,通过水循环再利用、控制污染源、改善生态等手段,使生态水系统得到良好的整合,从而达到建设海绵城市的最初目的。(三)合理利用城郊空间。在雨季,海绵体能够充分吸收地表无法吸收的多余水分。在旱季,海绵体能够蒸发水分,降低城市的温度,维持生态系统的平衡。在实际建设过程中不能仅仅局限于城市地区,而应该结合城市周边地区的环境也进行海绵体的建设。武汉的地理环境周围有大范围的湿地等天然的海绵体。我们可以将城市周边的山谷、湿地、山林综合起来规划。充分利用周边的地理环境来舒缓城市用地的压力。通过多角度、多层次的方法来建设武汉地区的海绵体。此外,可以将山谷和山林地区沿着等高线建设水坝,在高处将雨水拦下,汇入地下径流以这种方法来补充地下水。这种方法还提高了城市周边地区水资源的积蓄功能。此外还可以充分的保护城郊地区的山体,储备更多的水资源促进城郊植被的快速生长,减少水土流失等自然灾害。
四、结论
在实际建设过程中不能仅仅局限于城市地区,而应该结合城市周边地区的环境也进行海绵城市建设。还可以修建蓄水池,将雨水通过绿地或植被将雨水渗入地下,补充地下水位。因为海绵城市建设过程中需要还原城市绿地的面积,通过自然生态系统再次利用雨水、存蓄、回收的功能。利用海绵体的形式多种多样,对于受到损害的海绵体还要进行保护。提高人们海绵城市建设的意识,认识到发展海绵城市对武汉城市建设是必不可少的。
作者:谢菲 单位:武汉工程大学法商学院
中图分类号:TU991.14
文献标识码:A 文章编号:16749944(2016)11016302
1 引言
近年来,我国部分城市出现雨季内涝的情况频频发生,由此引发了关于传统城市给排水系统建设的热烈讨论。海绵城市逐步成为我国相关行业内的前沿思想和热门话题。2013年12月,在中央城镇化工作会议上发表讲话时提到了“海绵城市”,他指出要建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市。2014年2月,中华人民共和国住房和城乡建设部城市建设司在工作中提出了海绵型城市设想。2014年10月,中华人民共和国住房和城乡建设部贯彻在讲话中涉及到会议精神,证实了《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建》。2014年12月,住房和城乡建设部、财政部以及水利部联合印发了《关于开展中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》[1]。
2 海绵城市的概念与意义
众所周知,海绵有其独特的物理特性。借助其独特的物理特性来形容城市的某种功能,就出现了海绵城市一词。海绵城市强调建立一个完善的“海绵体”城市,使水在城市中的运动和迁移实现“自然化”,以便有效缓解雨季城市内涝的压力、提高雨水资源利用化水平、减弱河流污染、调节城市微气候以及改善城市生态景观等,最终实现城市水循环的健康和可持续发展[2]。国外对海绵城市概念的提出,最早是在澳大利亚,用来比喻乡村人口向城市的迁移以及城市对乡村人口的吸附效应[3,4]。我国《海绵城市建设技术指南――低影响开发雨水系统构建》一书中,对海绵城市的概念做了如下定义:城市能够像海绵一样,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,当有需要时又可以释水,从而具有良好的“弹性”来应对自然灾害和适应环境变化[5]。
海绵城市也有着深层的意义:①具有弹性的海绵城市有着应对自然灾害的思想,在面对干旱或洪涝时,能够发挥其韧度来适应各种水环境危机;②海绵城市的开发中,前后的水文特征要求保持不变,这主要是通过降低影响的开发思想和技术来实现的;③海绵城市对雨水资源以及水环境有着综合管理的可持续思想,要求城市储存雨水,在急需的时候加以利用,从而保护水生态环境[1]。
3 海绵城市建设的方案编制
3.1 要收集材料做相关分析
海绵城市的建设与当地区域特征有着密切的关系,在建设过程中,要充分考虑地形、流域、水文、水质、地质等基础情况,结合土壤、降水、蒸发量等规划建设数据,来综合分析当地年降雨量与平均径流总量控制率之间的关系。
3.2 确定建设目标
在海绵城市的建设过程中,要充分考虑建设需求,从人民生活、社会发展、经济条件等因素入手,确定重点要解决的问题,根据建设的难易程度做长期规划。
3.3 制定海绵城市建设的具体方案
从当地水流域治理入手,调整优化水系,利用水利工程综合治理小流域,最终实现整体流域的控制。在对海绵城市进行分区建设的过程中,要结合植被、河流分布、土壤等情况进行重点问题突破性解决,对每个分区制定出具体的规划指引方案,综合利用多种措施来建设海绵城市的道路、绿地以及水系。
3.4 对海绵城市建设的方案进行优化
科学合理的对海绵城市进行指标评价,考虑经济、科学、量化原则,及时调整方案,计算水文、水力时要充分考虑低影响开发设施的规模。总之,绝不能死搬硬套发达国家建设模式,应因地制宜结合当地条件进行综合规划建设[6]。
4 海绵城市理论在园林设计中的应用
海绵城市在规划设计中,主要朝着削减径流污染、缓解雨洪压力、提高雨水利用、改善城市景观等目标进行。城市在开发建设中,很可能对水质造成不同程度的污染,控制降雨的径流可以适当提高水质改善污染状况。在园林规划设计中,按照海绵城市规划理论来建设,可以提高防洪要求,提升防洪能力,降低建设成本,简化管理难度。
景观设计与低影响开发结合起来,可以充分发挥海绵城市理论在园林设计中的作用。在公园规划设计时,要充分考虑景观生态结构布局。具体包括土壤、水质、河流等基本状况,保护现有生物物种,考虑当地居民的生活需求,适当进行当地河道采砂、农田开发等,力求生态环境保持平衡,保护生物多样性,尊重自然,运用“基质――斑块――廊道”等景观结构分析方法,来对整个园林设计进行生态学层次上的把握,将公园生态与城市生态一体化建设,以做到可持续发展[2]。
5 海绵城市建设的生态选择
海绵城市建设中,非常重要的一个环节就是生态基础建设。具体来讲,典型的下凹式绿地生态设计模式、绿地植物的生态选择、绿地土壤生态系统的选择、降低空气粉尘的生态选择、透水硬化地面的生态选择都是必须详细考虑到位的理论建设基础[7]。
对城市雨水综合利用,可以达到最大限度的生态效益和经济效益。城市绿地在设计规划过程中要做到分散性,也就是要分布在不同区域进行雨水接收,避免生态系统受损。绿地植物在海绵城市的建设中起着非常重要的作用,具有较强的忍耐力,因此在选择物种过程中,要考虑尽量选取耐盐碱、耐干旱、耐淹耐湿的种类,并因地制宜的考虑当地土壤、气候、水文以及管理等综合条件,提高绿地的集雨时间和能力,从而提升生态空间的利用度。绿地土壤生态系统的适当选择,为绿地生态系统充分发挥作用奠定了基础。土壤是一个拥有巨大空隙的海绵体,具有强大的吸附和渗透能力,土壤较好的持水能力可以保证植物充分的吸收水分,最终做到调节绿地生态系统的平衡,进一步做到净化水源、改善空气以及改善环境等重要作用。土壤是生态系统中分解者的活动场所,为分解者提供充足的养分和有机物,土壤中的微生物还发挥着巨大的杀菌、拮抗等作用,这些都对城市居民的生活有着重要作用。透水硬化面作为城市建设中的铺装,已经被广泛应用在各地的建设中,尤其吸水性较好的透水砖,可以较快吸收雨水,方便市民出行,但过量应用,会减少自然土地,对整个生态系统造成潜在危险。因此要做到适量发展,避免造成更大的经济损失。
6 结语
海绵城市的应用仍处在发展中,建立具有中国特色的海绵城市理论与体系,仍然任重而道远[8]。要从海绵城市概念的引入,到结合园林设计、引入碳排放测算、分区进行测评奖罚制度以及海绵城市建设的智慧化等多方面进行努力,以加快推动海绵城市理论体系的整体化发展,走出具有中国特色的海绵城市建设的可持续发展之路。
参考文献:
[1]杨 阳,林广思.海绵城市概念与思想[J].南方建筑,2015(3):59~64.
[2]唐正伟.海绵城市理论在城市园林设计中的运用初探[J].绿色人居,2016(2):30~31.
[3]Neil Argent,Fran Rolley,Jim Walmsley.The Sponge City Hypothesis:does it hold water[J].Australian Geograhper,2008,39(2):109~130.
[4]T Budge.Sponge cities and small towns:a new economic partnership[C]∥M.Rogers,D.R.Jones.The changing nature of Australia’s country towns.Ballarat:Victorian Universities Regional Research Network Press,2006:38~52.
[5]中华人民共和国住房和城乡建设部.关于印发《海绵城市建设技术指南――低影响开发与水系统构建(试行)》的通知(建城函[2014]275号)[R].北京:中华人民共和国住房和城乡建设部,2014.
海绵城市建设作为2.0版的新型城镇化,以实现“修复水生态、改善水环境、涵养水资源、提高水安全、复兴水文化”五位一体为目标。近几年,政府试图以投资者、经营者和管理者等多重身份介入海绵城市建设,但面对海绵城市建设的巨额资金需求,政府财政已不堪负重。如何加快政府投资项目融资方式的改革,提高投资效率,解决资金供需矛盾,成为我国政府投资项目建设中的重要问题。在经济新常态背景下,PPP项目作为一种新型融资工具,受到各级地方政府的青睐和有效推樱这对加快城市基础设施建设、有效化解地方政府融资平台债务风险、推进现代财政制度的构建都产生了积极的推动作用。但是,海绵城市作为非经营性项目,在推动过程中由于政府与市场边界及其商业模式不确定、进入门槛较高、利益风险分配分担机制不清晰、可操作性受限等原因,导致绝大多数社会资本还处在彷徨之中,其参与PPP项目的动力和积极性还有待提升。因此,我们将就存在的这些问题进行深入的分析,探讨PPP基金平台模式的方案设计,研究政府与社会资本的具体合作问题,以吸引社会资本参与PPP海绵城市建设。
一、社会资本参与PPP海绵城市建设构架
(一)PPP海绵城市产业基金运营模式
海绵城市项目规模大且投资回收期长,适合采用有限合伙制(SPV)的组织模式。募资对象则以地方及社会投入为主:收益分配以各方承担风险为基础,实现政府和社会资本的有效合作,最终保证项目正常进行。最后PPP产业基金若想退出,应以不影响项目正常运营为前提,在项目建设完成后,金融机构以清算方式收回投资成本并获得固定收益:财政资金可将股权以超低价格转让给下辖子公司。在特许经营期满后,投资公司可以转让股权给其他社会资本来获得股权溢价回报,或者以项目附加值带来的现金流为基础发行资产证券化产品(详见图1)。PPP海绵城市的模式构架图(详见图2)。
(二)社会资本参与机制
l、风险分担机制。(1)招投标与融资阶段。进行项目风险的详细分配,并通过签订合同落实各方的责任与义务。社会资本对各类风险因素的可控性进行评估,若具有控制力,则可选择风险自留,并据此提出风险补偿价格;若不具有控制力,则可以选择风险转移,提出相应的补偿价格。公共部门在与社会资本就风险分担达成一致意见后,签订相应合同条款,形成法律依据。(2)具体实施阶段。签订合同后,通过风险监测,判别已分配的风险因素是否发生变化以及是否出现未识别的新增风险因素,然后根据情况变化进行风险的再分配。如果风险变化对项目是有利的,则各方按照合同约定共同分享收益。在进行风险分担工作的同时,社会资本还需注意遵守以下三个原则(详见图3)。
2、社会资本保障机制。(1)构建公平合理的进入机制。尽管政府一直支持社会资本进入海绵城市建设领域,然而各地区在实际运行中,仍然出现歧视社会资本的现象。诸如:申报项目手续繁多,审批手续周期较长等,都在无形中对社会资本进入海绵城市领域设置了障碍。因此,政府应在引入社会资本方面出台规范合理的规章制度,使得社会资本不受到歧视,从而逐渐构建社会资本平等的进入海绵城市的制度环境。(2)构建确保社会资本良性运作的运行机制。在构建的进入机制基础上,政府还应结合PPP实践,就社会资本的运行机制出台相应的规范流程和指导意见,就项目进行整体规划。政府与社会资本作为一个共同的投资方,在项目实施过程中,根据各自的优势,统筹安排,不断建立良性互动的运行机制。一旦PPP模式引用进来,政府和社会资本应精诚合作,实现利益共享、风险共担的运行机制。(3)构建合理的回报机制。社会资本参与公共投资并不是为了公益目的,资本逐利的特性并没有改变。因此,政府应抓紧制定特许经营法,为社会资本参与海绵城市建设提供重要的制度保障。从社会资本的视角出发,建立PPP项目合理的回报机制及必要的社会资本利益补偿机制,消除各种不确定性,为社会资本参与海绵城市建设保驾护航。
3、社会资本盈利模式。要想吸引以营利为目的的社会资本参与到海绵城市的建设中,就要找到可以使其投资的盈利点。PPP海绵城市项目中,社会资本的收益来源可分为三点:一是政府购买,主要用于公共设施建设方面;二是消费者付费,主要在经营性项目中;三是政府购买和消费者付费相结合。盈利模式的设计要更多的考虑到工程项目自身的经营实现盈利。社会资本的盈利模式,详见表1。
二、社会资本参与海绵城市建设宏观配套机制
(一)财税激励机制
PPP海绵城市建设属于公共基础设施项目,依法享有所得税和增值税优惠政策。虽然推动PPP海绵城市建设的财政政策已相继出台,但从目前已有的政策来看,仍存在以下问题,对此,有相应的改进措施,详见表2。
(二)监管机制的完善