海绵城市建设的困难误区及推进建议

时间:2018-04-30 编辑:张莉 手机版

  近年来,我国城市雨水系统建设模式向海绵城市-低影响开发雨水系统建设模式转变,下面是小编搜集整理的一篇探究海绵城市建设困难误区的论文范文,供大家阅读参考。

  1、海绵城市热潮

  传统的城市雨水系统建设模式已经对水环境造成巨大的负面影响与危害,近年来的城市内涝灾害广受病垢。

  事实上,严重的径流污染、水文循环的破坏乃至生态环境的恶化也必须受到更充分的重视。无论如何,以刚性的、灰色的雨水排除系统为主的基础设施建设模式的局限性已非常明显。

  近年来,中央政府高度重视城市雨洪问题及水环境的综合整治,2012年相继发布文件(国发23、国办发36号文),指导城镇排水防涝基础设施的建设,提出了《城镇排水(雨水)防涝综合规划》(以下简称《排水防涝规划》)编制要求与总体方向。在住建部的直接领导下,北京建筑大学负责主编、多家规划设计研究院参加编写《低影响开发雨水系统技术导则》,几经修改与完善,2014年10月,以《海绵城市建设技术指南-低影响开发雨水系统构建》(以下简称《指南》)的名称发布。同年12月,国家住建部协同财政部、水利部共同发布海绵城市试点申报通知,调动全国100多个城市的积极申报。2015年3月底,经过数轮竞争性评选,确定南宁、白城、济南、武汉、镇江、嘉兴等16个城市作为首批海绵城市试点,要求每个试点城市3年内建成并运行不少于15km2的海绵城市示范区,中央财政支持资金总额超过200亿元。目前,全国范围建设海绵城市的热潮方兴未艾。

  海绵城市建设的核心是推行现代雨洪管理体系[1].然而,在具体的实施和落实过程中,却面临许多难题,涉及到观念的转变、新理论与技术体系的建立、规范标准的制定、新的规划设计方法和程序、管理模式创新、跨专业协作、政策与实施保障体系、科学合理的监测评估等诸多亟待解决和配套的工作。从现代雨洪管理体系发展较早、推行比较好的国家及城市建设经验来看,这一系列技术与管理的变革从80年代延续至今,仍在发展和不断创新。从国内对海绵城市建设理念与内容的普遍理解和掌握程度、理论与技术体系的储备、工程实践经验的积累和相适应的管理机制建设等多方面来看,在几年内快速完成行业的整体转型,并大规模的推行,面临巨大的挑战和不确定性。

  因此,在政府和社会的高度关注与巨额资金支持的建设热潮背后,更需要理性、冷静的思考,全面梳理海绵城市建设面临的困难、误区和障碍,把握关键,从长远着眼,从近期入手,制定近远期规划,才能构成更科学、持续的推进力,保障海绵城市建设的有序和科学发展。

  2、困难和误区

  2.1对海绵城市建设工作难度认知不足

  一些试点城市对海绵城市建设的艰难程度还认识不足。申报成功城市的试点区域一般既包括改造难度极大的老旧城区,也包括部分新城区与待建区,在两三年内完成超过15km2的试点区域建设与改造,普遍涉及数百个改造与新建项目的规划设计、施工建设和运行评估。

  不仅项目数量大、周期短,还必然涵盖各种灰色基础设施和绿色基础设施的选择和合理组合,甚至还可能涉及河道、湖泊及流域的综合整治,如何尽快、有序地完成实施方案的整体规划,科学、有序、全面开展各个项目的设计及施工建设,是一项异常紧迫又有很大难度的工作。而且,不同区域也都面临不同的建设风险和落实困难。

  对于不少城市老旧城区改造项目,一方面,绿地率很低,难以提供充足的地上空间布置低影响开发或绿色雨水基础设施;另一方面,还面临已建绿地的改造、市政道路空间和竖向关系的改造、合流制区域管网的提标改造、水涝点整治、涉及许多不同部门的协调、市民对大范围改造的理解和支持等综合性难题。

  新城区虽然绿地率相对较高,但建筑与小区普遍景观条件较好,高层建筑多,不仅面临建筑内排水雨落管断接、景观改造阻力大和提升空间小等专业问题,公共空间大范围改造工程对城市正常运行造成的影响和对居民的干扰,也会面临市民的抵触情绪甚至投诉压力等,成为推进的障碍。

  对于待建城区,地块开发建设时序与海绵城市建设期限的匹配、已拿到土地开发许可的建设项目如何强制落实控制指标,也都是海绵城市建设的难题。

  而且,接下来编制具有强指导性、实施性的专项规划,大量项目的具体设计招投标、施工建设,推行PPP模式,质量监督和保障,评估验收准备等安排,都是各城市尽快推进和落实海绵城市建设工作的焦点和难点。

  总而言之,旧城和新城的海绵城市建设,都会面临主、客观两方面许多的巨大困难和障碍。缺乏对这些困难和障碍的清晰认知,以及高效的制度突破和安排,高效率的应对策略,将会极大地影响后续工作的有效开展。

  2.2海绵城市内涵关系不清

  从部分试点城市的实施方案、实施计划与近期工作进展来看,存在对海绵城市的内涵、低影响开发雨水系统与排水防涝、径流总量及径流污染控制等基本概念和关系的认识模糊。

  一方面,狭义低影响开发措施的功能和适用范畴被有些人忽视或夸大。通俗说,就是笔者略为夸张地归纳为对低影响开发的“万能论”与“无用论”两种认识,或者说是“灰色派”和“绿色派”两种不同的主张,即完全依赖或完全否定灰色基础设施。客观来讲,已建城市条件错综复杂,务实有效、可持续的排水系统解决方案很难简单地依赖单一的灰色或绿色设施。毫无疑问,完全依靠灰色设施不符合“海绵城市”的基本理念和建设要求[2],而在已建城区大范围的改造工作,受绿地率、管网条件及地面竖向关系等许多因素的限制,不考虑现实条件,一味追求绿色雨水基础设施也如天方夜谭,不仅增加实施难度,还可能拖延建设周期、增加投资甚至根本无法落实。

  另一方面,排水防涝与海绵城市的关系也亟待明晰。

  如一些城市的申报实施方案中,将海绵城市的建设内容狭义地局限于低影响开发分散式设施,而忽视了如多功能调蓄公园、管网提标改造、合流制区域内涝和污染控制等一系列综合方案和设施的建设。

  2.3对设施功能、控制目标和指标的片面理解和僵化操作

  海绵城市涉及新的突破性的控制目标和指标。“渗、滞、蓄、净、用、排”即精炼地概括海绵城市建设的多目标、多途径特征,如何科学地认识这六字的内涵至关重要。

  但从一些城市实施方案看,存在理解僵化、认识不清的问题,进而影响实施方案的合理性。例如,在制定海绵城市建设的实施方案和各类项目的分配时,将这六字截然分开对项目进行安排,就存在明显的不合理性。一方面,显然是不了解或忽视大多数低影响开发设施多功能的特点。以典型的生物滞留设施为例,该技术不仅包括渗透、滞蓄、净化、雨水综合利用等多种功能;同时,它还必须具有溢流排放之功能以防止水涝,即,仅一种小设施就体现了上述“六字方针”;另一方面,在一个具体的项目甚至项目中的一个子系统流程中,也是由多功能的许多设施所组成。而且,在实际的雨水系统中,径流总量、雨水利用、径流污染控制[3-4]乃至排水防涝指标,也多是交织在一起,或者具有密切的联系和耦合关系,而不是截然的分开。因此,海绵城市实施方案或专项规划中,需要特别注意避免僵化分割控制指标与项目建设方案,而是要根据具体条件的不同,根据各种设施的特点、适用性和多功能特征,综合分析和选择,进行系统的优化组合,及项目的总体安排。

  此外,对“下沉式绿地率”、“透水铺装率”等控制性指标,也需要科学地理解,结合不同项目具体条件,和其它量化控制指标,合理地来应用。

  2.4PPP模式如何适应海绵城市建设和运行维护的特点和要求

  由企业和政府共同参与投资建设和运行管理的PPP(Private-Public-Partnership)模式受到国家的高度重视,也是海绵城市建设试点的重要内容。首轮试点申报中,开展PPP模式的城市额外奖励达到10%,也是这次申报与建设试点的热点与难点之一。

  PPP模式不是简单的融资渠道,更不应成为地方政府转嫁责任和财政负担的途径。海绵城市建设的PPP模式,必须针对海绵城市各类项目的特点,及不同企业的自身条件和优势,探索建设/运营等不同的阶段、面对政府/开发商等不同责任主体下的运作,否则很难形成持续的市场化推进力。举例来说,城市水厂及管网系统的建设、维护与管理等,一些企业具有相对成熟的运营经验,可通过水费分成和政府购买服务方式获得长期盈利,比较适合直接作为PPP项目。但长期来看,需要探索和解决雨水排放显性或隐性收费的问题。而某些旧城小区、道路雨水系统改造项目,没有长期可持续的收入,建设阶段政府投资难辞其咎,运营阶段也需要综合考虑物业交割和特许经营等不同的管理方式。

  事实上,上述一些困难或误区都是由于对海绵城市的内涵与系统的复杂关系缺少科学理解和清晰认识,如果不能清晰理解并妥善处理这些问题,会直接造成海绵城市建设内容的混乱和缺陷,对未来海绵城市的建设推广造成负面影响。

  3、海绵城市推进的若干关键环节

  3.1准确把握海绵城市的内涵、目标和系统组成

  (1)内涵与目标建设海绵城市,就是以低影响开发的理念,通过现代雨洪管理理论、方法和科学技术体系,最大程度地减小城市开发建设对自然水文题条件和生态系统的破坏,具体目标就是要有效控制径流排放总量、径流污染和城市洪涝,有效利用雨水资源,实现城市的良性水文循环,保护生态环境。《指南》及相关的规范标准已经给出了这些综合目标的具体控制指标和参数。

  (2)系统组成现代城市雨水系统,或者说海绵城市雨水系统,更多通过低影响开发(LID-LowImpactDevelopment)和绿色雨水基础设施(GSI-GreenStormwaterInfrastructure),结合必要的灰色基础设施实现雨水径流的“渗、滞、蓄、净、用、排”,主要涵盖以下几个子系统[2].图1给出了海绵城市雨水系统与设施层面的各子系统的相应关系示意。

  ·狭义的低影响开发雨水系统(源头控制系统)

  ·雨水管渠蓄排系统(或称小排水系统)

  ·超标雨水控制系统(或称大排水系统)

  通过上述系统的整合和有机衔接,综合达到总量减排控制、水质控制和洪涝防治,以及实现生态环境的保护或修复。

  3.2灰色与绿色基础设施的有机结合

  现代雨洪管理或海绵城市建设,必须对上述系统形成共识,并基于每个城市的具体条件来科学地运用并落实。而具体应用于老城区改造,必须考虑城区现有绿化率条件,建筑雨落管的改造、既有雨水管网排水能力的提升和道路坡度与地形竖向的综合利用等复杂现实条件,广泛采用“绿-灰结合”的基础设施建设模式。

  国际上,很多城市如西雅图、华盛顿、费城等,经过长期的研究和实践探索,近年来大力倡导未来推广“绿色”基础设施,结合“灰色”基础设施共同改造城市老旧城区以及建设新城,并编制中长期的实施规划和投入长期的政府资金。2012年启动的旧金山城市排水系统升级规划(SewerSystemImprovementProgram,SSIP)中,计划在未来20~30年间投入资金60亿美元,统筹绿色与灰色雨水基础设施对旧金山湾区进行系统更新。该计划既涵盖在部分城市道路与开放空间的绿色改造,也包括污水厂升级、管网提标以及隧道等灰色基础设施的改造,综合应对城市洪涝、设施老化、雨水径流和合流制溢流污染以及抗震等多方面问题[5].

  国内一些城市例如沈阳市、镇江市、嘉兴市等也已经开展了一系列研究与实践。例如笔者参与沈阳规划设计院合作开展的合流制老旧城区的系统改造策略研究,通过源头低影响开发、管网局部改造和调蓄设施建设、盾构雨水干管等多种方式综合解决洪涝与污染问题。虽然研究方案最终由于资金等原因尚未实施,但对于“绿-灰结合”、“多级蓄-排结合”已有比较清晰的思路和成果。目前在参与的多个海绵城市试点工作中,也是以绿-灰结合为主要规划策略和实施方案的技术路线。

  3.3雨水控制利用系统专项规划和工程设计

  面对海绵城市建设的复杂现实条件、突出的跨专业和系统衔接问题以及紧迫的建设时序,各试点城市急需编制一个具有高度可实施性的综合性的雨水控制利用系统专项规划[6],科学提出雨水系统建设内容,对城市总体规划、城市设计等顶层规划提出土地利用要求,并衔接总体规划与控制性详细规划修编,道路与交通、绿地等其他专项规划等新编与修编,结合旧城改造规划或计划、“棚户区改造”、道路和其他基础设施的改造等,共同落实雨水系统相关建设内容(图2)。

  基于各试点城市短期内见效的特殊要求,该专项规划应至少涵盖以下要点:(1)低影响开发、小排水系统、大排水系统的综合目标与控制指标体系;(2)响应控制指标要求,提出市政以及各地块海绵城市工程主要建设方案,既包括分散式的低影响开发雨水系统,也包括管网及处理厂提标改造、地面行泄通道与调蓄空间、末端河道整治与生态修复等大型基础设施建设内容;(3)重点项目建设清单与时序安排;(4)试点区域考核体系与评估达标方案;(5)建立清晰的资金保障与机制保障措施,权责明确落实到责任主体;(6)相关规划修编建议等。

  在上述规划指引下,还需要全面开展大量具体工程项目的工程设计和施工建设。对第一批试点城市,由于建设任务量大,难度系数高,各地普遍缺乏有技术储备和丰富经验的设计单位和施工队伍为后续工作做强力的支撑。因此,不仅需要充分发挥本地规划设计单位重要作用和责任,还需要借助有实力的咨询团队的有力协助或指导。

  毫无疑问,海绵城市建设的关键环节绝不限于以上几方面。例如还必须有给水排水、风景园林、景观、水利、道路等专业工程师的通力协作,等等。

  4、展望

  长期来看,我国城市雨水系统建设模式必然向海绵城市-低影响开发雨水系统建设模式转变。无论是工程界、学术界还是政府管理者都已经清晰认识到原有的目标单一、高碳排放、高污染、粗放型的雨水排放模式已经难以为继。但从一些雨水管理领先国家的推进经验来看,这一转变和新体系的建立绝非一蹴而就的事,是一个长期而艰巨的系统工程,必须在管理理念、政策机制方面有重大突破,必须建立系统的基础理论、工程技术体系、专业人才队伍和培育新型的产业等等,期望短期内快速见效恐欲速而不达。海绵城市建设的试点,正是向这个方向转变迈进的一大步和跨越式发展的尝试。尝试,就应该允许出现偏差甚至出错,就应该准以纠偏。

  我们期待未来的步子更大也更稳,让海绵城市建设真正成为“美丽中国”和未来“绿色城镇化”的有力抓手和一种长效机制。

  参考文献

  [1]车伍,闫攀,赵杨.国际现代雨洪管理体系的发展及剖析[J].中国给水排水,2014,30(18):45-51.

  [2]车伍,赵杨,李俊奇,等.海绵城市建设指南解读之基本概念与综合目标[J].中国给水排水,2015,30(8):1-5.

  [3]车伍,张伟,李俊奇.城市初期雨水和初期冲刷问题剖析[J].中国给水排水,2011,27(14):9-14.


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