每年7~8月,中國多地進入“雷雨模式”。這樣的天氣在帶來豐富降水的同時,也考驗著城市的“下水道”。北京“看海”、杭州“白娘子水漫金山”……據國家防汛抗旱總指揮部統計,2012年以來,每年均有上百座城市發生內澇。
如何有效解決城市內澇問題?在2013年底召開的中央城鎮化工作會議上,習近平總書記提出要大力建設自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”理念。這一理念目前正在中國一些城市嘗試推行,并取得了一定成果。本文將為讀者介紹“海綿城市”的原理、實踐案例與未來需要思考的問題。
1. “鋼筋水泥”破壞天然“海綿體”
何謂“海綿城市”?資料顯示,“海綿城市”的核心定義在于修復和保護城市水生態系統,充分發揮城市綠地、道路、水系等對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用,讓城市成為“會呼吸的海綿”,能在降雨時有效蓄水、避免城市內澇;干旱時釋放水資源,天然地起到調節作用。
事實上,根據專家們的介紹,大自然本身就是一塊天然的“海綿體”。每當降水形成時,雨雪或直接降落在江河湖海;或通過濕地、綠地自然地面滲透到地下,一部分被濕地吸收,其余的下滲到地下河流,最終流入江河湖海。然而,隨著工業化、城市化的推進,特別是“鋼筋混凝土”版的城市模式全面流行,城市自然“海綿體”慘遭破壞。
“大量的硬質鋪裝,改變了原有的自然生態本底和水文特征。”住房和城鄉建設部城建司副司長章林偉表示,硬化的地表使得雨水無法滲透。盡管各城市都修建了排水管道,但是一旦遇到強降雨也是“雙拳難敵四手”。“排水口少、井口小、管道直徑不夠大、位置不合理,這些都使雨水無法全部流入排水管道,只能‘任性’地在地表‘亂闖’,如果降雨持續且強度不減,雨水更加無處可排,自然造成城市內澇。”
同時,筆者了解到,各地大興土木、填湖造地,擴大城市規模,將湖泊這個重要的生態平衡閥關死,破壞了整個水循環的良性運轉,加劇了城市水生態的不平衡。
“以我國北方為例,城市開發建設前,70%—80%的降雨可以通過自然滯滲進入地下,涵養了本地的水源和生態,只有20%—30%的雨水形成徑流外排;而城市開發建設后,由于屋面、道路、地面等設施建設導致的下墊面硬化,70%—80%的降雨形成徑流,僅有20%—30%的雨水能夠滲入地下。”
章林偉告訴筆者,城市的開發建設破壞了自然“海綿體”,呈現了與開發建設前相反的水文特征,導致“逢雨必澇、雨后即旱”,更帶來了包括水生態惡化、水資源緊缺、水環境污染、水安全缺乏保障等一系列問題。
2. “海綿城市”設計重塑水生態
面對自然“海綿體”遭破壞、城市內澇問題頻現的狀況,重塑城市“海綿體”,恢復自然水生態的理念越來越受到關注。
“比如說兩小時內降雨50毫米,得多大的管子才能把這個水一下子消化掉?這是不可能的。”在采訪中,住房和城鄉建設部副部長陸克華認為,推進“海綿城市”建設是解決城市排水的重要途徑,它起到了很多下水道不能解決的作用。“關鍵就是要仿造生態,使地表徑流盡可能達到開發前自然狀態,先讓雨水滲透,再把它們收集、蓄起來,不產生大的匯流。”
那么,具體需要怎么做才能重塑城市“海綿體”呢?通過采訪,筆者了解到中國已有一些城市開展了這方面的項目,形象地展示了“海綿城市”的原理。
在湖南省長沙市雨花區的沙灣路,其中一個路段設置了有雨水收集與利用功能的淺草溝。它將植被下的土壤進行了分層。“最上面是植被覆蓋層,在覆蓋層中鋪設了有孔的軟式透水溢流管,中間是隔離層,最底下是蓄水的礫石層。因為顆粒大,空隙足,雨水可以儲存在里面。”
長沙市雨花區林業局工程師容振坤表示,通過建設淺草溝這種城市“海綿體”,每當遇到暴雨,土壤中的水分達到飽和有余時,水就會滲透進溢流管中,溢流管與市政排水管網相連,多余的水便能流進地下排水管中。
另外,作為全國首批16個“海綿城市”試點之一的浙江嘉興市早在2011年就開始利用低影響開發技術打造“海綿城市”,即在城市開發建設過程中,合理控制開發強度,減少對城市原有水生態環境的破壞,留足生態用地,適當開挖河湖溝渠,增加水域面積。此外,從建筑設計始,全面采用屋頂綠化、可滲透的路面、人工濕地等技術,促進雨水積存凈化。
“像我們社區里收集的雨水可以用來澆花、洗車、沖廁所,大大減少了家庭用水。而如果整個城市都實現了雨水收集并循環利用,那么產生的價值更是幾何倍的增長。”從事透水路面施工的嘉興盛裝透水道路科技有限公司總經理黃春明道出了“海綿城市”建設的好處。
3. 全面推廣還需完整規劃
“海綿城市”的理念在部分城市得到了實踐,而要向全國推廣還需要考慮哪些問題呢?在采訪中,陸克華給出了發展路線圖。
“一是抓緊編制規劃,預留和控制地下空間;二是明確建設要求,城市新區都要同步建設地下綜合管廊,老城區要統籌安排管廊建設;三是加強管線入廊管理;四是保障管廊質量;五是創新投融資機制,發揮開發性金融作用。”
在陸克華的路線圖里,解決資金投入是一個重要方面。事實上,目前我國已有16個“海綿城市”試點,中央財政對試點城市給予專項資金補助。除了中央和地方的財政支持,還將引入社會資本。“這個投入可以是社會資本,可以是管線單位、企業的投資,目標都是把地下空間開發利用好。”
“‘海綿城市’的建設已在一些國外城市展開,并且收到了很好的效果。”談及我國推廣“海綿城市”需要注意的問題,湖南大學建筑學院副院長焦勝教授認為,適度參考國外經驗將有助于完善我們的規劃,更好地建設“海綿城市”。“比如通過采用技術或法律上的措施來提高‘海綿城市’的建設質量和效果等等。”
這樣的經典案例有很多。像日本最具特色的技術手段是建設雨水調節池,有雨時,發揮調蓄功能,在非雨季或沒有大暴雨時,發揮城市景觀、公園、綠地、停車場、運動場和娛樂場所等多種功能。德國采用經濟手段控制排污量。他們制定雨水費用征收標準,結合各地降水狀況、業主所擁有的不透水地面面積,向業主收取應繳納的雨水費。此項資金主要用于雨水項目的投資補貼,以鼓勵雨水利用項目的建設。
“但中國城市面臨一個問題:中心城區面積大,建筑密度大。要結合自身的特點來制定可行性的建設措施。”焦勝談到國外經驗在中國的可行性時說,“在新城區的規劃與建設中,要將‘海綿城市’的理念運用在實踐中,達到多種效應。一方面保留水系來進行滯留處理,另一方面建設雨水調蓄設施,用來凈化水質、涵養水源、防災減災等,從而建立一套生態、環保的水生態循環利用系統。”