城市规划设计十二讲(第2版)
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第一节 海绵城市的基本内涵

海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的弹性反应。比如,下雨时城市地表及其铺装等界面能吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水释放并加以利用。海绵城市,是新型城市区域内雨洪管理的概念,即让人造城市,转变为能够吸纳雨水、过滤空气、过滤污染物的超级大海绵,实现降温、防洪、抗旱、捕碳等效益。城市的每一寸土地都具备一定的雨洪调蓄、水源涵养、雨污净化等功能,这也是海绵城市构建的基础。

低影响开发(Low Impact Development,LID)是指在场地开发过程中采用源头、分散式举措维持场地开发前的水文特征。但是,各种关键性生态过程在土地上的分布是不均衡的,因此,应通过“景观设计的安全格局”合理规划在城市雨涝调蓄、水源保护和涵养、地下水回补、雨污净化、栖息地修复、土壤净化等重要的水生态过程中关键性的区域、位置和空间,它们共同构成水生态基础设施。

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图2-1 海绵城市建设

海绵城市建设(见图2-1)应遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。建设海绵城市并不是将传统的排水系统完全拆除重建新的,而是对传统排水系统的一种减负和补充,最大限度地发挥城市本身的作用。在海绵城市建设过程中,应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性,协调给水、排水等水循环利用各环节,并考虑其复杂性和长期性。

1.海绵城市的本质——实现城镇化与资源环境的协调发展

海绵城市的本质是改变传统城市建设理念,实现与资源环境的协调发展,最大限度地保护原有生态系统。海绵城市遵循的是顺应自然、与自然和谐共处的低影响发展模式,实现人与自然、土地利用、水环境、水循环的和谐共处,保护原有的水生态,对周边水生态环境影响很低,海绵城市建成后地表径流量能保持不变。因此,海绵城市建设又被称为低影响设计和低影响开发。

2.海绵城市的目标——让城市“弹性适应”环境变化与自然灾害

海绵城市统筹低影响开发雨水系统、雨水管渠系统、超标雨水系统多层次,弹性应对不同重现期降雨。一是保护原有水生态系统。通过科学合理划定城市的“蓝线”“绿线”等开发边界和保护区域,最大限度地保护原有河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠、树林、公园草地等生态体系,维持城市开发前的自然水文特征。二是恢复被破坏水生态。对传统粗放城市建设模式下已经受到破坏的城市绿地、水体、湿地等,综合运用物理、生物和生态等技术手段,使其水文循环特征和生态功能逐步得以恢复和修复。三是推行低影响开发。在城市开发建设过程中,合理控制开发强度,减少对城市原有水生态环境的破坏。四是通过各种低影响措施及其系统组合有效减少地表径流量,降低暴雨对城市运行的影响,如图2-2所示。

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图2-2 新型生态体系

3.转变排水防涝思路

传统的市政模式认为,雨水排得越多、越快、越通畅越好,这种“快排式”的传统模式没有考虑到水的循环利用。海绵城市遵循“渗、滞、蓄、净、用、排”的六字方针,把雨水的渗透、滞留、集蓄、净化、循环使用和排水密切结合,统筹考虑内涝防治、径流污染控制、雨水资源化利用和水生态修复等多个目标,如图2-3所示。

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图2-3 排水防涝新思路

4.开发前后的水文特征基本不变

海绵城市的建设,可以实现开发前后径流总量、峰值流量保持不变,在渗透、调节、储存等诸方面的作用下,径流峰值的出现时间也可以基本保持不变。水文特征的稳定可以通过对源头削减、过程控制和末端处理来实现。

建立尊重自然、顺应自然的低影响开发(LID)模式,首先通过自然积存,进行削峰调蓄,控制径流;其次,辅以自然渗透,恢复生态、自然循环;最后,完成自然净化,达到减少污染、改善水质的作用,这才是系统解决水安全、水资源、水环境问题的关键性措施。

5.海绵城市技术框架(见图2-4)

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图2-4 海绵城市——低影响开发雨水系统构建技术框架

(资料来源:住房和城乡建设部,《海绵城市建设技术指南》,2014.10)