潘 露,袁素勤,劉藝平
(四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院,四川 崇州,611231)
近幾十年,我國城市化進(jìn)程飛速發(fā)展,造成城市水資源與水環(huán)境日益惡化,城市所面臨的水問題越發(fā)嚴(yán)峻,頻繁出現(xiàn)極端氣候與城市內(nèi)澇等問題。城市擴(kuò)張使得不透水的灰色設(shè)施大量增加,雨水無法下滲,不能對地下水進(jìn)行補(bǔ)給,引發(fā)洪水災(zāi)害。內(nèi)澇目前已成為我國城市地區(qū)最常見、危害最大的水災(zāi)害之一,對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成了巨大影響。據(jù)住建部資料顯示,我國在2007-2015年間,全國超過360個城市遭遇內(nèi)澇,南京、武漢、廣州等城市都曾多次出現(xiàn)嚴(yán)重的城市內(nèi)澇,造成極其嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。
為了解決城市危機(jī),緩解城市內(nèi)澇,“海綿城市”概念進(jìn)入到了人們的視野。自2013年12月召開的中央城鎮(zhèn)化工作會議上提出了海綿城市這一理念,截止2019年,已有30座城市成為海綿城市建設(shè)試點(diǎn)城市。國家十四五規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要中提出:“增強(qiáng)城市防洪排澇能力,建設(shè)海綿城市,韌性城市”[1]。海綿城市是以城市雨洪管理和低影響開發(fā)技術(shù)手段為核心,推進(jìn)灰綠設(shè)施建設(shè),促進(jìn)城市水資源循環(huán)利用和水環(huán)境的自我凈化能力,實(shí)現(xiàn)城市“自然積存、自然滲透、自然凈化”的功能[2]。海綿城市是解決城市內(nèi)澇及改善城市水生態(tài)環(huán)境的“綠色途徑”。
海綿城市是指城市像海綿一樣,在適應(yīng)氣候環(huán)境變化和自然災(zāi)害時具有一定的“彈性”,下雨時能夠“吸水、存蓄、滲透、凈水”,缺水時能夠“釋放”[3]。我國傳統(tǒng)的雨洪管理系統(tǒng)是直接將雨水排放到地下管網(wǎng),這樣不但對雨水資源造成了浪費(fèi),如遇暴雨等突發(fā)狀況,還容易造成城市內(nèi)澇。而雨水中攜帶的大量城市污染物也隨之進(jìn)入城市水文循環(huán),污染水環(huán)境,影響水生態(tài)。建設(shè)海綿城市能夠有效緩解以上問題,它是結(jié)合自然與人工途徑來促進(jìn)雨水資源利用和水環(huán)境保護(hù)。與傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)不同,它在傳統(tǒng)排水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改,達(dá)到“減負(fù)”的目的。
相較于國外,我國對海綿城市的建設(shè)起步較晚,在20世紀(jì)80年代才有關(guān)于城市雨洪管理的研究。我國自2013年提出了海綿城市這一理念,2015年至2021年間,已有67個城市和地區(qū)成為海綿城市試點(diǎn)城市[4];2021年,財(cái)政部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部和水利部開展系統(tǒng)化全域推進(jìn)海綿城市建設(shè)示范工作,經(jīng)競評,唐山市、長治市等20個城市確定為首批示范城市。
海綿城市建設(shè)以生態(tài)文明建設(shè)思想為指導(dǎo),本質(zhì)是為了實(shí)現(xiàn)生態(tài)資源環(huán)境的和諧發(fā)展。雖然我國對海綿城市的研究和實(shí)踐尚處在起步階段,但已有顯著的成效,主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
我國在海綿城市的建設(shè)過程中,為了有效推進(jìn)海綿城市的建設(shè),政府相繼出臺了相應(yīng)的政策法規(guī)制度與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。2013年,?國務(wù)院辦公廳關(guān)于做好城市排水防澇設(shè)施建設(shè)工作的通知?提出我國應(yīng)積極推行低影響開發(fā)建設(shè)模式;2014年?財(cái)政部關(guān)于開展中央財(cái)政支持海綿城市建設(shè)試點(diǎn)工作的通知?決定開展海綿城市建設(shè)試點(diǎn)工作;2015年通過?國務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見?,確定了海綿城市建設(shè)包括工作目標(biāo)、基本原則等十二個方面的總體要求;2018年?海綿城市建設(shè)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)?明確了海綿城市建設(shè)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、評價(jià)內(nèi)容和評價(jià)方法;2020年?關(guān)于開展2020年度海綿城市建設(shè)評估工作的通知?提出以排水分區(qū)為單元,對照評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自評,編制自評估報(bào)告等。除了我國現(xiàn)行的政策法規(guī)制度,各地方也相繼出臺了本區(qū)域海綿城市建設(shè)的地方性法規(guī)。作為我國首批海綿城市試點(diǎn)建設(shè)的城市之一,2019年11月29日,安徽省池州市頒發(fā)了?池州市海綿城市建設(shè)和管理?xiàng)l例?,并將于2020年1月1日起施行。該條例填補(bǔ)了海綿城市建設(shè)管理領(lǐng)域的立法空白,“池州經(jīng)驗(yàn)”也為全省及至全國提供了可復(fù)制、可推廣的有效經(jīng)驗(yàn)舉措。
海綿城市的建設(shè)涉及市政、環(huán)保、園林、水利、交通等多個領(lǐng)域,由此需針對不同領(lǐng)分別制定相應(yīng)的制度和規(guī)范導(dǎo)則,并進(jìn)一步進(jìn)行細(xì)化和完善。
近年來,我國一些發(fā)達(dá)城市和地區(qū)都相繼開展了海綿城市的建設(shè)。由于我國幅員遼闊,不同地區(qū)的氣候地理?xiàng)l件及水環(huán)境差異大,海綿城市建設(shè)方案亦有所不同。而?海綿城市建設(shè)技術(shù)指南?僅提供了宏觀的建設(shè)指導(dǎo),還需根據(jù)每個城市的氣候地理特點(diǎn)進(jìn)行細(xì)化。如我國北方及西部地區(qū)降雨量小,蒸發(fā)量大,建設(shè)海綿城市的關(guān)鍵在于如何對于雨水進(jìn)行有效地回收利用。南方城市降雨量大,雨水資源豐富,汛期易發(fā)生城市內(nèi)澇,建設(shè)海綿城市的重點(diǎn)在于如何控制消減徑流洪峰和水污染。如甘肅省慶陽市地處于我國西北典型黃土發(fā)育區(qū),城區(qū)沒有河流等天然雨水受納體,缺乏有效的暴雨控制措施,導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)澇頻發(fā),引發(fā)嚴(yán)重水土流失。針對慶陽市等黃土塬城市濕陷性黃土等現(xiàn)實(shí)狀況,海綿城市的建設(shè)提出了“源頭削減、過程控制、末端蓄用”的區(qū)域性內(nèi)澇整治措施,對西北地區(qū)具有借鑒意義[5]。浙江省寧波市位于我國東部沿海地區(qū),該區(qū)域徑流豐富,存在臺風(fēng)降雨影響,河道水體自凈能力不足,土壤滲透性較差。在其試點(diǎn)區(qū)以系統(tǒng)化實(shí)施方案為技術(shù)指導(dǎo),合理安排源頭減排、過程控制、系統(tǒng)治理工程,經(jīng)過三年的建設(shè),試點(diǎn)區(qū)建設(shè)取得明顯成效[6]。
低影響開發(fā)技術(shù)是海綿城市建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)措施。低影響開發(fā)技術(shù)相對于傳統(tǒng)措施具有明顯的優(yōu)勢,它是一種創(chuàng)新的理念,其主要技術(shù)措施包括:生物滯留池、草地渠道、植被覆蓋和透水性路面等。在我國,低影響開發(fā)技術(shù)已有多年的研究與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),冉陽等[1]提出了一種改良型生物滯留池,經(jīng)過改良后的新型生物滯留池可以提升對氮、磷污染物的去除效果;喬典福等[8]以鷹潭市為例,對中老城區(qū)低影響開發(fā)技術(shù)與雨污排水系統(tǒng)改造技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了研究,研究結(jié)果對當(dāng)前中小城市老城區(qū)水環(huán)境治理具有一定的借鑒意義;王俊等[9]基于海綿城市建設(shè)理念探討了我國綠化屋頂技術(shù)的研究進(jìn)展和建設(shè)方法,探討了綠化屋頂技術(shù)的發(fā)展方向提出了綠化屋頂技術(shù)研究的建議和趨勢。除此之外,我國目前已研發(fā)出多種用于海綿城市建設(shè)的新設(shè)備與新材料,如兼具隔離、凈化、排水等多個功能為一體的高性能透水鋪裝材料,可用于屋頂花園結(jié)構(gòu)及綠色屋頂技術(shù);淤泥、玻璃等廢棄資源也可以通過技術(shù)方法處理,成為一種新型材料用于海綿城市的建設(shè)[10]。
我國自開展海綿城市建設(shè)以來,多個城市和地區(qū)成為海綿城市建設(shè)試點(diǎn)區(qū)域,經(jīng)過多年的建設(shè),水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境已經(jīng)有了較大的改善,城市熱島效應(yīng)得到有效降低,河道水質(zhì)得以凈化,恢復(fù)了城市物質(zhì)的多樣性,城市品質(zhì)得到提升。如江蘇省宿遷市通過水環(huán)境治理的“五全理念”進(jìn)行全局規(guī)劃,以河道綜合整治和排水管網(wǎng)修復(fù)為切入點(diǎn),開展相關(guān)規(guī)劃的編制和項(xiàng)目可行性研究,全面提升河道的防澇排澇能力和生態(tài)穩(wěn)定性,通過新建污水處理廠、改造現(xiàn)有的多處管網(wǎng)設(shè)施,構(gòu)建出城鎮(zhèn)污水處理的新格局[11]。湖南省常德市是全國首批建設(shè)海綿城市的試點(diǎn)城市,水環(huán)境通過多年的治理,已經(jīng)取得了明顯的改善。常德市通過污染源控制、治理、水生態(tài)修復(fù)等多種技術(shù)措施并舉,黑臭水體展開了專項(xiàng)治理行動,至2017年城區(qū)的主要黑臭水體已基本消除,城內(nèi)各水體水質(zhì)達(dá)Ⅳ類以上;穿紫河、白馬湖等濕地及內(nèi)河水系的水生態(tài)進(jìn)一步優(yōu)化,水質(zhì)清澈,兩岸綠樹成蔭,風(fēng)景秀麗;還通過了水上巴士、歡樂水世界等親水娛樂項(xiàng)目,帶動了城市產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[12]。
我國及其他部分發(fā)展中國家仍處在初步利用或示范階段。而國外發(fā)達(dá)國家對雨水資源利用極低影響開發(fā)技術(shù)開始較早,美國、英國、德國、澳大利亞等國已經(jīng)形成了較為完善的理論和技術(shù),具備了豐富的管理經(jīng)驗(yàn),對我國具有借鑒意義。
美國在20世紀(jì)由于城市化進(jìn)程的加劇和氣候的變化,許多城市暴雨頻發(fā)、排水設(shè)施不完備導(dǎo)致污水倒灌,對生活飲用水安全造成巨大隱患。因此,美國于1948年頒布了?聯(lián)邦水污染控制法案?,之后三十年間不斷對該法案進(jìn)行修訂。考慮到雨水排泄問題,最終于1987年將該法案修訂為?水質(zhì)法案?[13];1990年又提出了低影響開發(fā)(LID)的理念,結(jié)合生態(tài)化措施,從源頭保護(hù)城市水環(huán)境。1999年美國首次提出“綠色基礎(chǔ)設(shè)施”這一概念,綠色基礎(chǔ)設(shè)施包括水系、濕地、綠地、農(nóng)村、森林等,它們對水生態(tài)和水資源的進(jìn)化息息相關(guān);隨著城市化進(jìn)程的發(fā)展,為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,在低影響開發(fā)理念的基礎(chǔ)上,將一個個獨(dú)立的綠色基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行合理規(guī)劃,建立了綠色網(wǎng)格體系。雨洪管理方面,“讓雨水回歸地下”是美國可持續(xù)雨洪管理的核心。美國在1972年完成聯(lián)邦?清潔水法?立法,并在1987年進(jìn)行修訂。2002年美國陸軍工兵署以及之后在2010年美國環(huán)境保護(hù)署均提出過關(guān)于環(huán)境持續(xù)性發(fā)展的水管理理念,強(qiáng)調(diào)生態(tài)平衡與環(huán)境持續(xù)性的重要性。英國在2009年成立了“洪水預(yù)報(bào)中心”,次年頒布了?洪水與水管理法案?,法案中規(guī)定了洪水管理的措施和方案。為解決洪澇災(zāi)害、水污染和提高雨水利用率,英國還建立了可持續(xù)城市排水系統(tǒng)(SUDS);德國具有完備的法律法規(guī)和雨水管理體系,自20世紀(jì)80年代,德國便開始了雨水回收利用的研究,同時實(shí)行了“雨水收費(fèi)制度”。德國的法律規(guī)定,項(xiàng)目建設(shè)需采用雨水利用措施才能被允許立項(xiàng),建筑物收集到的雨水需經(jīng)過處理并達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)才能排出。澳大利亞提出著名的水敏性城市設(shè)計(jì)(WSUD),并于20世紀(jì)90年代逐步應(yīng)用于水資源管理和城市規(guī)劃設(shè)計(jì)部門。水敏性城市設(shè)計(jì)理念的形成對城市建設(shè)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展等各方面都有著重要意義[14]。
通過美國、英國、德國、澳大利亞與中國的海綿城市發(fā)展相對比,可以發(fā)現(xiàn)我國與國外在海綿城市建設(shè)的理念、規(guī)劃及法規(guī)制度等各方面既有聯(lián)系又互相區(qū)別。我國國家政府制定總體法律法規(guī),地方各級政府再制定詳細(xì)細(xì)則,海綿城市建設(shè)采用“滲、滯、蓄、凈、用、排”的綜合措施;從流域進(jìn)行宏觀規(guī)劃,再進(jìn)行試點(diǎn)城市建設(shè)。國外通過聯(lián)邦政府制定法律法案,雨洪管理采用對源頭進(jìn)行控制的分散性管理辦法,減少灰色設(shè)施,恢復(fù)城市自然基底。
由以上對比可以看出,雖然我國與國外雨洪管理方法有所不同,但核心內(nèi)容是基本一致的。對于借鑒國外成熟的雨水資源利用管理經(jīng)驗(yàn),我們還需要進(jìn)一步完善和制定海綿城市建設(shè)相關(guān)法律法規(guī),進(jìn)一步提升低影響開發(fā)技術(shù)水平,優(yōu)化雨洪管理體系,加強(qiáng)宣傳引導(dǎo),改變傳統(tǒng)觀念,提升公眾雨水利用的意識,才能更好地推進(jìn)我國海綿城市的建設(shè)與發(fā)展。
目前,我國處于海綿城市建設(shè)的初始階段,存在的問題較多。建設(shè)海綿城市這項(xiàng)系統(tǒng)工程,需要長時間的實(shí)踐,并在此基礎(chǔ)上不斷探索改進(jìn)。從我國的實(shí)際情況出發(fā),進(jìn)一步完善相關(guān)政策和法律法規(guī),推進(jìn)低影響開發(fā)技術(shù)創(chuàng)新和雨洪管理體系創(chuàng)新,建立科學(xué)合理的評測體系,提升公眾雨水利用的意識,為建設(shè)中國特色海綿城市提供有力保障。