邱舒婷 曾理 湯澤和
(1.溫州建正節(jié)能科技有限公司 浙江溫州 32500;2.溫州設(shè)計集團有限公司 浙江溫州 32500)
低影響開發(fā),英文全稱Low Impact Development(LID),是20世紀90年代末發(fā)展起來的一項城市雨水生態(tài)技術(shù),主要內(nèi)容包括下凹式綠地、雨水花園、屋頂綠化、透水路面和地下蓄滲等內(nèi)容,做到原地收集、自然凈化、就近利用,回哺地下水。這一概念在國內(nèi)被引申為“海綿城市”,即指利用LID技術(shù)使城市能夠像海綿一樣,在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。
中國城鎮(zhèn)化建設(shè)的快速推進引起城鎮(zhèn)地表硬化的問題加劇,隨之而來的地表水體污染,地下水位下降、內(nèi)澇、城市熱島效應(yīng)等問題的日益凸顯?!昂>d城市”的概念在2012年一經(jīng)提出就引起關(guān)注,經(jīng)過2013年~2015年相關(guān)系列會議、文件、意見[1-3]的傳達和由城市內(nèi)澇引起的公共事件在輿論上的影響,海綿城市建設(shè)在全國范圍內(nèi)從政府到群眾都得到廣泛的重視。2017年的政府工作報告明確了海綿城市建設(shè)不僅僅限于試點城市,而是所有城市都應(yīng)該重視的“里子工程”。
在海綿城市建設(shè)上,浙江省積極響應(yīng),極力推進。除嘉興、寧波等國家級海綿城市建設(shè)試點外,另外設(shè)置了紹興、衢州、蘭溪、溫嶺4個省級試點城市[4],并在全省開展海綿城市專項工作,本文要主探討溫嶺東部新區(qū)海綿城市建設(shè)階段性成果。
溫嶺市的東部新區(qū)原為海涂圍墾而成的海塘,現(xiàn)被定位為溫嶺市的“城市副中心、濱海生態(tài)城”[5],利用“后發(fā)優(yōu)勢”,在規(guī)劃階段引入LID理念,全域化推廣海綿城市建設(shè)[4,6]。
《海綿城市(LID)的內(nèi)涵、途徑與展望》[7]中提出了建設(shè)海綿城市的3條途徑,即“區(qū)域水生態(tài)系統(tǒng)的保護和修復(fù)”“城市規(guī)劃區(qū)海綿城市設(shè)計與改造”以及“建筑雨水利用與中水回用”。
溫嶺東部新區(qū)根據(jù)自身“淤泥質(zhì)土壤多,滲透性差,地下水位高,水面流動性差”[6,8]的自然條件和“治污水、排澇水”[8]的建設(shè)需求,在編制《東部新區(qū)總體規(guī)劃》《東部新區(qū)中區(qū)城市設(shè)計》《東部新區(qū)水系統(tǒng)綜合規(guī)劃》《溫嶺市東部新區(qū)生態(tài)化排水設(shè)計、施工及維護指南》《溫嶺市東部新區(qū)北區(qū)生態(tài)化排水方案》[5,9-10]等基礎(chǔ)上,于以上3條途徑分別推進海綿城市建設(shè)。
溫嶺灘涂資源豐富。圍墾灘涂在緩解土地資源緊張的同時,使得濕地面積大規(guī)??s減,對生態(tài)環(huán)境帶來不利影響。為了保留濕地生物多樣性、重建濕地生態(tài)系統(tǒng),需在圍墾區(qū)內(nèi)需保留12%的水面面積[12],用以進行合理的土地利用和生態(tài)規(guī)劃。
案例:龍門湖濕公園
龍門湖濕公園地位于溫嶺東部新區(qū)的南片,占地面積約5.76 km2,2014年被列入浙江省首批重要濕地名錄[9]。龍門湖濕地是灘涂圍墾產(chǎn)生的濕地,經(jīng)過自然演替,下墊面以鹽生草甸和大水面為主,核心為龍門湖、圍墾沼澤和自然灘涂[11]。東部新區(qū)在規(guī)劃之初就把一批洼地、海溝和濕地劃入保護范圍,通過建設(shè)人工濕地,修復(fù)生態(tài)濕地[8],將龍門湖濕地公園整合成水廠養(yǎng)殖園區(qū)和人工海水凈化濕地,使其兼有了改善土壤鹽堿度和雨洪調(diào)蓄的功能,并為野生鳥類提供棲息地[9-11]。
2018年12月11~12日,由先進焊接與連接國家重點實驗室(哈爾濱工業(yè)大學(xué))、廣州亨龍智能裝備股份有限公司主辦,中國焊接學(xué)會、美國焊接學(xué)會和廣東省焊接研究所協(xié)辦的“國際金屬先進連接技術(shù)亨龍論壇”在中國廣州隆重舉行。國內(nèi)外知名學(xué)者專家、行業(yè)翹楚近250人與會,共同集思廣益,對本領(lǐng)域的理論、工業(yè)技術(shù)、智能裝備和應(yīng)用場合的最新進展進行全方位審視、多角度而深入地探討,促進本行業(yè)技術(shù)的進步、產(chǎn)品的創(chuàng)新和行業(yè)學(xué)術(shù)的發(fā)展。
2011年12月,溫嶺東部新區(qū)按照LID要求,啟動了第一條3.9 km長的海綿型道路建設(shè)[9],隨著海綿城市建設(shè)在全國范圍的深入開展,東部新區(qū)要求對全區(qū)的主干道實施生態(tài)化排水設(shè)計,不僅新開工道路全部按照“海綿”道路標準實施,還對已建的例如港灣大道、松航中路、中小企業(yè)孵化園一期等進行生態(tài)化排水改造[5,9]。
案例:金塘北路
金塘北路位于東部新區(qū)北片區(qū)域,全長約4300m,橫跨8個街道。
該道路的LID設(shè)計是在機動車道與非機動車道之間設(shè)置有8.5m寬的下凹綠地,非機動車道兩側(cè)是排水渠。生態(tài)植草溝構(gòu)成一條綠色蓄水帶,由道路產(chǎn)生的徑流通過下凹綠化帶進入綠化帶下的沙石過濾層,超過生態(tài)植草溝的徑流通過溢流管道排入河道[10-12]。
通過實地監(jiān)測金塘北路的降雨、街塵、徑流以及進出水污染物等數(shù)據(jù)并與無LID設(shè)施的參照物進行對比研究發(fā)現(xiàn)[12]:LID設(shè)施能夠有效降低街塵,削減雨水沖刷的固體懸浮物,有一定徑流控制能力,并對小于10μm 和大于250μm的顆粒物去除率較高。
溫嶺市雨水資源較為豐富,年平均降水量超過1600mm[10,13]。與此同時,溫嶺市人均水資源占有量不足全國人均占有量的30%,V類和劣V類水質(zhì)占河道水的76.62%[13],存在人均水資源偏低、無過境水量可利用、地下水超采和河網(wǎng)水源污染嚴重等資源性缺水和污染性缺水的問題[14]。溫嶺市年均靠水庫積存雨水不到2億m3,而可利用雨水資源達8.146億m3[10],雨水回用在溫嶺地區(qū)具有非常大的潛力。
案例:浙江金鴻食品機械有限公司
溫嶺東部新區(qū)在規(guī)劃階段優(yōu)先布局海綿城市建設(shè),并采取系統(tǒng)性措施,包括[5]:①將構(gòu)建LID雨水系統(tǒng)作為與新入?yún)^(qū)企業(yè)簽訂土地出讓合同的條款之一;②對企業(yè)LID設(shè)施設(shè)計、建設(shè)采取獎勵措施;③推進所有工業(yè)廠區(qū)和政府公用設(shè)施建設(shè) “雨水花園”和生態(tài)化集水系統(tǒng)。在這些措施的推動下,溫嶺東部新區(qū)先后建設(shè)完成長達25km的海綿型道路、濕地公園、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、政府辦公區(qū)、中小學(xué)校園等不同類型的“海綿”項目[9]。
從匯水源頭,到徑流過程,再到生態(tài)河道和濕地公園的末端,形成完整的水資源循環(huán)和利用鏈條,并實現(xiàn)包括景觀游憩、環(huán)境教育等在內(nèi)的人文互動體驗[9]。這讓LID設(shè)施的價值不僅是停留在工程上,而是有機融入市民生活,令溫嶺東部新區(qū)真正成為一座“海綿城市”。
成本問題一直是困擾海綿城市建設(shè)的一大難點,也是實際工程推廣中遇到的最根本的問題。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,海綿城市建設(shè)投資約為1~1.5億元/m2,這也是不少海綿城市試點獲得財政補貼依據(jù)性數(shù)據(jù)。
佘依爽等人[9]認為,海綿城市建設(shè)的成本問題中 “最難改變的是觀念”,并描述了溫嶺當?shù)毓賳T對海綿市政項目的成本估算“……據(jù)蔣召華估算,就達到各項生態(tài)化數(shù)據(jù)要求的市政項目而言,其建設(shè)成本反而比傳統(tǒng)做法下降了7%”。
浙江金鴻食品機械有限公司廠區(qū)的雨水回用設(shè)施規(guī)模較大,一直被作為典型案例反復(fù)宣傳,在多個關(guān)于溫嶺海綿城市建設(shè)的文獻中被提及[5,9-10]。對于這一案例,不同文獻通過計算都得出了5年回收成本的結(jié)論[9-10],但其采用的計算數(shù)據(jù)彼此矛盾,而且均未考慮利率因素以及設(shè)備和人員的維護成本。因此,通過文獻中“5年收回成本”的結(jié)論,基本上可以得出“5年無法收回成本”的推測。
以上可以看出,海綿城市建設(shè)可能在市政項目上有較小的節(jié)約,但對于企業(yè)單位短期內(nèi)仍存在一定負擔。政府在宣傳中,肯定海綿城市建設(shè)長期的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同時,不可忽視短期的經(jīng)濟效益對企業(yè)的驅(qū)動作用。
從2015年到2017年5月,東部新區(qū)建成雨水生態(tài)化利用系統(tǒng)的企業(yè)從6家增長到28家,有效雨水收集容積從6900m3上升到1萬余m3,年可利用雨水超過6萬t,另有24家企業(yè)已完成方案設(shè)計并正在建設(shè)[9-10]。
以上數(shù)據(jù)表明,溫嶺東部新區(qū)的海綿城市建設(shè)規(guī)模和數(shù)量都在迅速擴大但是雨水收集有效容積增長較小,年可利用雨水基本沒有變化。這個變化的趨勢提示后續(xù)大量的雨水回用系統(tǒng)應(yīng)用規(guī)模較小,或者可能存在應(yīng)付政策、設(shè)備空置等其他問題。
溫嶺東部新區(qū)的雨水回用潛力巨大,但雨水回用系統(tǒng)如無一定規(guī)模,其設(shè)備購置和維護費用就難以被節(jié)約的水費覆蓋,回到成本問題上來影響企業(yè)的積極性,不利于海綿城市建設(shè)的繼續(xù)推進。
每個城市環(huán)境特點不同,潛力和優(yōu)勢也不同,“海綿城市”建設(shè)不是簡單的堆砌技術(shù)。溫嶺地區(qū)雨水回用潛力巨大,而東部新區(qū)環(huán)境特點是“淤泥質(zhì)土壤多,滲透性差,地下水位高,水面流動性差”[8,11]。
在溫嶺東部新區(qū)海綿城市建設(shè)中,一方面,回哺地下水的LID措施,如“雨水花園”“下凹綠地”等,需要更多的權(quán)衡考慮,避免其他城市發(fā)生過的“雨水池”變“臭水溝”“滋養(yǎng)花草”變“滋養(yǎng)蚊蟲”等問題困擾居民生活。另一方面,對地塊面積較大、雜項用水量較多的建設(shè)項目,應(yīng)加大雨水回用設(shè)施的推廣力度和政策優(yōu)惠,使雨水回用產(chǎn)生一定規(guī)模效應(yīng),縮短成本回收時間。
溫嶺東部新區(qū)以規(guī)劃優(yōu)先,猶如白紙作畫,分別從“區(qū)域水生態(tài)系統(tǒng)的保護和修復(fù)”“城市規(guī)劃區(qū)海綿城市設(shè)計與改造”和“建筑雨水利用與中水回用”3個方面齊頭并進,得以更系統(tǒng)更規(guī)?;赝七M海綿城市建設(shè),讓LID設(shè)施在東部新區(qū)全面開花,并有機融入市民生活,讓溫嶺東部新區(qū)真正成為一座“海綿城市”。同時,溫嶺海綿城市建設(shè)過程中可能存在成本回收和設(shè)施落地這類常見問題,未來溫嶺東部新區(qū)需因地制宜權(quán)衡考慮不同作用的LID措施的應(yīng)用。