章林伟:中国海绵城市的建设与实践
(2)水资源紧缺。城市开发建设的大量硬化以及依靠管网的快速收排,造成降雨形成快速的径流,切断了地下水补给通道,加剧了城市水资源的短缺。
(3)水环境污染。雨水地表径流带来了城市面源污染。据对北京、上海调查研究表明,雨水径流的化学需氧量(COD)排放量占排入城市地表水环境COD总量的30%以上,也是城市黑臭水体的诱因之一。
(4)水灾害频发。大量降雨在短时间内快速形成地表径流,加大了对城市排水系统的压力,也放大了城市灾害。据住建部2010年对全国351个城市的抽样调查显示,仅2008~2010年就有62%的城市发生过不同程度的暴雨内涝。
我国正处在城镇化高速发展时期,发展不平衡、不充分的矛盾十分突出,所面临的问题是既要补齐短板,又要提高品质。当前我国城市污水处理设施严重不足,即使是东部经济发达地区城市,污水处理设施的覆盖水平都很难达到全收集、全处理、全达标排放的环境要求,西部经济欠发达地区城市的基础设施建设水平就相差得更远了。以品质而论,排水管网设施建设标准偏低,逢雨必涝;污水管网质量较差,渗漏严重、雨污混接,以至污水处理厂进水“稀汤寡水”;初雨污染失控、CSO溢流污染严重,城市黑臭水体比比皆是等等。
针对当前我国城市“水问题”的严峻性,习近平总书记在2013年中央城镇化工作会议首次提出,并在2014年考察京津冀协同发展座谈会、中央财经领导小组第5次会议、2016年中央城市工作会议等场合,多次强调要建设“自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”。2015年国务院办公厅印发了《关于推进海绵城市建设的指导意见》(国办发〔2015〕75号),明确提出了要转变城市建设的发展方式,建设海绵城市,将70%左右的降雨就地消纳和利用;城市新区要以保护好生态格局,修复水生态、保护水环境、涵养水资源、保障水安全、复兴水文化为目标导向;城市老区要以治涝、治黑为问题导向,结合补短板和城市环境整治(即海绵+),实现“小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解”,并要求到2020年,城市建成区20%以上的面积达到目标要求;到2030年,城市建成区80%以上的面积达到目标要求。
海绵城市建设理念
早在秦代(公元前200年)中华先贤就发明了梯田(见图3),雨水的地表径流通过人工修建的坎坝或鱼鳞池塘,历经“渗、滞、蓄、用、排”径流过程,既灌溉了农作物、调蓄了水资源、防止水土流失,又没有破坏水的循环和水文规律,很好地解决了人、地、水的关系,这是世界上堪称经典的雨水管理方法,也被联合国教科文组织列入了世界文化遗产名录。中国古人也将这种人与自然和谐相处的发展方式引入到了当时的城邑和乡村建设中。
图3 中国梯田
图4 一些国家城市雨水径流控制
图5 末端治理与海绵城市对比
图6 源头减排做法示意
图7 海绵城市建设措施前后雨水径流变化示意
统筹协调好各种关系
图8 统筹协调好各种关系
生态与安全。针对大概率小降雨,要从生态的角度考虑留住雨水涵养生态,细雨润无声;针对小概率强降雨,要以安全为重,防灾减灾,统筹兼顾好两者之间的关系。
分散与集中。传统建设思路是上游建自来水厂、下游建污水处理厂,基本上是“个人自扫门前雪,休管他人瓦上霜”,且为了追求规模效益、降低建设单价,污水处理厂建设规模较大,不利于资源再生利用。目前中国的城市普遍缺乏生态用水,许多北方城市的污水量远大于自然生态所需的基流,因此,再生污水已成为许多城市生态用水的主要来源。要处理好污水处理厂布局与再生利用的技术经济关系。分散与集中需要因地制宜,相互协调衔接。
绿色与灰色。灰绿结合,避免过度工程化带来的对环境生态系统的干扰和破坏,适度控制灰色设施的建设规模,提高投资效率。“绿色”基础设施注重自然生态系统的利用,实现“自然积存、自然渗透、自然净化”,主要应对大概率中小降雨;“灰色”基础设施依靠工程措施,主要应对小概率强降雨。“绿色”与“灰色”要相互融合、互补,不能顾此失彼。
景观与功能。有景观无功能,“花架子”;有功能无景观,“傻把式”。统筹好两者的关系,把景观留给老百姓,将功能留给工程师,将自然生态功能融合到景观中,做到功能和景观兼具、雨旱皆宜。
岸上与岸下。现象在水里、根源在岸上。要处理好水体环境容量与岸上污染物处理与排放的控制。
地上与地下。“地上”是城市靓丽风貌,“地下”是城市的良心所在。只有筑牢“里子”,才能撑起“面子”。改变“重地上、轻地下”的现象,统筹地上建设开发与地下配套市政基础设施的同步规划与建设,统筹考虑地表径流与地下水入渗、补给。
试点引领,探索模式,稳妥推进
推进海绵城市建设,一方面要加快城市建设理念的转型,使中国未来城镇化走向绿色、低碳、生态、环保的和谐宜居、环境友好、可持续发展的道路;另一方面要加快补齐城市基础设施建设短板,使城市既有“面子”、又有“里子”。
在中央财政大力支持下,根据中国地理气候的特点,针对不同的降雨分布和城市社会经济发展规模,分两批选择了30个城市进行试点(见图9及表1),由国家财政部、住建部、水利部共同组织和指导,城市人民政府具体负责实施,试点面积不得小于20 km²,试点期限为期3年,试点任务主要是因地制宜地探索适合本地区海绵城市建设的发展模式,形成一套可复制、可推广的做法、经验和政策制度等。
图9 中国海绵城市建设试点分布及降雨径流分区示意
表1 中国海绵城市建设试点分布
图10 海绵城市建设规划框架
以标准为抓手,倒逼技术更新。2014年住建部出台了《海绵城市建设技术指南》,及时修订城市规划、给排水、园林、建筑、道路等领域的十多项国家标准(见表2),消除推进海绵城市建设的障碍,并鼓励各地因地制宜建立标准图集、技术导则。组织编制《海绵城市建设绩效评价标准》
表2 海绵城市相关标准
序号 |
分类 |
标准名称 |
1 |
规划 |
城市用地竖向规划规范(CJJ83) |
2 |
城市排水工程规划规范(GB50318) |
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3 |
城市水系规划规范(GB50513) |
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4 |
建筑与小区 |
城市居住区规划设计规范(GB50180) |
5 |
建筑与小区雨水利用工程技术规范(GB50400) |
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6 |
建筑给水排水设计规范(GB50015) |
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7 |
道路与广场 |
城市道路工程设计规范(CJJ37) |
8 |
园林绿地 |
公园设计规范(CJJ 48) |
9 |
城市绿地设计规范(GB50420) |
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10 |
绿化种植土壤(CJ/T 340) |
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11 |
排水设施 |
室外排水设计规范(GB50014) |
及时总结推广。各省也在国家试点示范的带动下,积极开展本省的试点推广工作,据不完全统计,目前已有13个省在90个城市开展了地方试点。28个省市区出台了实施海绵城市建设的要求。各级试点城市都要及时对海绵城市建设的技术措施和设施运行效果进行监测和绩效评价,总结成功案例,形成适宜推广的技术措施。