清研智谈 | 海绵城市建设让城市更具韧性与智慧

海绵城市建设通过模仿自然水循环、结合智慧城市理念、完善城市基础设施等手段,能够显著提升城市的韧性和智慧化水平。这对于应对气候变化、缓解城市内涝、改善生态环境、提升居民生活质量等都具有重要意义。

什么是海绵城市?

海绵城市指的就是通过城市规划、建设的管控,以“源头减排、过程控制、系统治理”为根本,综合采用“渗、滞、蓄、净、用、排”等技术措施,有效控制城市降雨径流。最大限度地减少城市开发建设行为对原有自然水文特征和水生态环境造成的破坏,使城市能够像“海绵”一样,在适应环境变化、抵御自然灾害等方面具有良好的“弹性”,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式,有利于达到修复城市水生态、涵养城市水资源、改善城市水环境、保障城市水安全、复兴城市水文化的多重目标。

海绵城市概念图

城市海绵化的时代背景

近几十年来,城市中雨后春笋般密集而生的高楼大厦,越来越宽广平坦的柏油马路,无不昭示着经济的腾飞与居民生活水平的提高。从大城市到超大城市甚至特大城市,我们对于城市规模的上限定义不断刷新。但是传统城镇化的建设也给生态环境造成了巨大的压力。其中出现的水生态问题最为引人瞩目,雨季的城市内涝会造成出行不便与财产损失。对于常年降水并不丰富的内陆城市而言,群众防汛防涝的经验并不充足,也不具备完善的防护措施,加快促进城市“海绵化”也就更为紧迫。

中建八局重固镇新型城镇化项目效果总图

海绵城市相关政策热点

早在2013年,习近平总书记在中央城镇化工作会议上发表重要讲话时就曾强调要“推动我国城镇化沿着正确方向发展”“正确的方向就是新型城镇化”,并把推进新型城镇化的基本原则归纳为以人为本、优化布局、生态文明、传承文化四个方面。其中,以人为本是根本,重点是推进以人为核心的城镇化;优化布局是路径,重点是根据资源环境承载能力构建科学合理的城镇化宏观布局;生态文明是理念,重点是推进绿色发展、循环发展、低碳发展;传承文化是使命,重点是发展有历史记忆、地域特色、民族特点的美丽城镇。

为了贯彻习近平总书记这一理念,大力推进建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”,改善城市生态环境,促进生态文明建设,推进新型城镇化建设,依据国家法规政策,住房和城乡建设部组织编制了《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》。其中对城市建筑、路面其他基础建筑以及城市水域类似河流湖泊等进行系统规划,让居民生活与水域规划协同起来。将海绵城市建设不止于水体治理工程,也可作为助力乡村振兴,满足人民对美好生活向往的幸福工程。

海绵城市的建造原理

为了更好地建造海绵城市,在城市绿化规划建设时需要考虑雨水收集储存,吸纳传导能力。通过植物与土壤的过滤能力,从而使雨水在下渗过程中与污染物分离。合理种植耐淹树种与乡土树种,保证功能性的同时提高成活率避免因水处理而影响植物生长。这样不仅可以提升城市雨水处理能力,也可以提升城市中居民的居住体验。

雨水渗透一体化系统原理

海绵城市的成功案例

以深圳为例,从普通小镇到超大城市期间只经历了40年左右的时间,高速的发展使得城市各处高楼耸立。但与此同时深圳也是国内城市海绵化较为成功的案例之一,并且有着“公园里的城市”之称。这是因为深圳在城市建设之余还“见缝插绿”,不拘泥于传统城市绿化的思维方式,独特的设计立体绿化、空中绿化。保证全市55%以上土地被划定为非城市建设用地,约1090个城市公园分布于城中各个地段,以此形成了“城在绿中、绿在城中”的海绵城市生态格局。有研究表明,10cm厚度的屋顶绿化系统,可平均吸收60%的年降雨量,5cm 厚度的基质能吸收50%的暴雨积水。可以说,实施垂直绿化是构建“海绵城市”的关键技术措施之一。

成功的立体绿化案例示意图

安托山小学是在深圳海绵城市建设中独具特色的项目,位于深圳市福田区,项目中海绵型建筑包含的内容有屋顶绿化、绿地及雨水蓄水池,通过屋顶的绿化种植与雨水蓄水设备进而控制雨水年径流总量。在改善生态环境的同时也有效提升了学校环境的舒适性,让学生们有了更加健康的学习环境,实现素质教育创新,建设一个属于儿童的微型城市、一个未来化的的大自然校园。

安托山小学项目建设图

城市能无限吸水?

在一些极端天气下,海绵城市发挥的效果并不能完全消除灾害的负面影响。人类在自然灾害面前只能做到自身能力范围内的预防,尽可能地减少、降低自然灾害带来的影响。就像我们知道一块海绵不可能吸干海洋一样,在海绵城市建设过程中,我们不能抱着所有灾难都能因此迎刃而解的心态,而是应该理性地看待海绵城市的能力范畴。中科院院士、武汉大学水安全研究院院士夏军也曾指出,海绵城市建设的核心是,城市低影响开发的源头治理和城市水系统综合治理的结合。海绵城市的能力发挥是在它分散型和集中式结合的蓄水和排水能力内减缓超标准洪涝灾害,并不能消除超标准的特大自然灾害的损失。我们不能一味因为个别案例而对于某一项成果抱有怀疑,而是也应该保持理性思维,正确的认知才能更好地了解新事物。

海绵城市的建设在我国还未广泛地普及,我国地域辽阔的特点也注定了海绵城市的建设不能完全照搬照抄成果案例,而应该结合城市特色和气候特点合理规划设计。相信在不久的将来,每一个城市都能书写出自己的“海绵化”秘籍。

撰稿 | 刘晓慧 清研集团自然资源园林研究部研究员

编辑 | 陈泽玺

图片 | 网络

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