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“海綿城市”與“防洪排澇”
《中國經濟周刊》:本刊刊發海綿城市試點的文章后,有人開始質疑海綿城市在防治內澇方面的成效,甚至認為海綿城市試點失敗了。之所以會產生這一想法,是沒有厘清“海綿城市”和“防洪排澇”之間的關系。我們該如何理解兩者之間的關系?
住建部相關部門負責人:入汛以來,南方發生20多次強降雨過程,太湖發生流域性特大洪水,長江中下游干流全線超警,部分地區洪澇災害嚴重。根據我們的統計,第一批16個城市當中今年出現內澇的有9個,但在試點區域內發生內澇的僅有4個。第二批試點由于今年4月剛剛獲批,還在建設中。應該看到,海綿城市試點工作剛剛開始,試點區域也不是整個城市區域,而且試點城市正在將內澇防治作為重要任務在實施。因此,在試點項目還沒有實施完的前提下,不宜蓋棺論定。
人們對海綿有直觀認識,建設海綿城市就是恢復城市的海綿體功能,使其像海綿一樣吸水、蓄水,從而起到對降雨削峰、錯峰、滯峰的作用,有效緩解內澇的作用。但海綿也有飽和的時候,因此,海綿城市在建設工程設施時是有標準的,在標準內可確保有效。海綿城市的本質是恢復城市生態本底,即使在原有生態本底下,也不可能不出現洪澇現象,所以我們不能將是否發生內澇作為海綿城市成功與否的判斷標準。對于極端強降雨帶來的內澇,我們必須冷靜分析,絕不能就此對海綿城市建設橫加指責,甚至是簡單地否定。
《中國經濟周刊》:海綿城市的建設周期是多長時間?
住建部相關部門負責人:海綿城市是城市建設和發展的新理念和新方式,全面實現可能還需要一個過程。根據《關于推進海綿城市建設的指導意見》,到2020年城市建成區20%以上的面積要達到目標要求,到2030年城市建成區80%以上的面積要達到目標要求。在試點過程中,新城區堅持目標導向,按照雨水徑流控制的要求,將雨水就地消納利用,解決好城市建設與水安全、水資源、水環境、水生態的協調關系;老城區堅持問題導向,結合城鎮棚戶區改造和城鄉危房改造、老舊小區有機更新等,以緩解城市內澇積水、黑臭水體治理、城市熱島為突破口,改善城市人居環境。目前海綿城市建設正在加快推進,通過試點城市創新建設模式,探索成功經驗,并將這些成熟的做法、模式推廣落地。
準確把握海綿城市建設內涵
《中國經濟周刊》:目前大家對海綿城市的了解不是很多,以為單純的管道擴容、鋪滲透地磚或置放蓄水罐就是在建設海綿城市。如何準確把握海綿城市建設的內涵?
住建部相關部門負責人:建設海綿城市是2013年在中央城鎮化工作會議上提出來的。在2013年中央城鎮化工作會議、2015年中央城市工作會議等,多次強調城市規劃建設要尊重自然、順應自然、保護自然,體現“山水林田湖”生命共同體的系統理念,建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市。去年10月,國務院印發了《關于推進海綿城市建設的指導意見》,明確了海綿城市建設內涵和定位,確立了我國推進海綿城市建設的目標、基本原則、工作任務和支持政策。為了以點帶面,及時總結可復制、可推廣的做法、經驗和機制,財政部、住房城鄉建設部、水利部組織開展了海綿城市建設試點工作。 2015年3月,河北遷安成為全國首批16個海綿城市建設試點中唯一的縣級城市,也是今年夏天沒有發生內澇的海綿城市之一。
海綿城市是指通過加強城市規劃建設管理,充分發揮建筑、道路和綠地、水系等生態系統對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用,有效控制雨水徑流,實現自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發展方式。通過海綿城市建設,恢復自然海綿體,將70%的雨水就地消納和利用,有利于擴大公共產品有效投資,提高新型城鎮化質量,促進人與自然和諧發展。作為城市發展的新理念和新模式,海綿城市建設轉變傳統的粗放建設模式,充分體現創新、協調、綠色、開放、共享五大發展理念,是落實生態文明建設的重要舉措,是推行供給側改革的重要內容,是“穩增長、調結構、促改革、惠民生”的重要方面。
《中國經濟周刊》:2015年和2016年,財政部、住房城鄉建設部、水利部分兩批確定了30個試點城市。選擇這30個試點城市是基于什么樣的考慮?
住建部相關部門負責人:選擇試點城市時,既考慮了我國東、中、西社會經濟發展水平的差異,也考慮了南北方的氣候不同,涵蓋了大、中、小不同規模的城市。要求每個試點城市確定不小于15平方公里的試點區域,根據自然地理條件和水文狀況不同,試點內容各有側重。在試點過程中,新城區堅持目標導向,按照雨水徑流控制的要求,將雨水就地消納利用,解決好城市建設與水安全、水資源、水環境、水生態的協調關系;老城區堅持問題導向,結合城鎮棚戶區改造和城鄉危房改造、老舊小區有機更新等,以緩解城市內澇積水、黑臭水體治理、城市熱島為突破口,改善城市人居環境。
試點穩步推進 成效初顯
《中國經濟周刊》:首批試點的16個海綿城市取得了哪些成效?
住建部相關部門負責人:試點城市在規劃的統籌引領下,針對存在的問題開展工作,取得了初步成效,受到了老百姓廣泛好評。
有效緩解城市內澇災害。北京市按照海綿城市建設理念,對環路下凹式立交橋區進行改造,綜合采取滲、滯、蓄、排等措施,提升橋區的排水防澇能力,今年7月20日的大暴雨情況下,城市內經過改造的立交橋區無內澇積水。遂寧市對阜豐巷老舊小區進行“海綿化”改造,小區內澇積水點得到了有效控制。
城市黑臭水體得到整治。常德市市區的穿紫河原來是一條黑臭河道,沿岸居民對此意見極大。海綿城市試點工作開展后,綜合采取調蓄、生態凈化等海綿化措施,消滅了水體黑臭,大大改善了河道生態環境,同時,帶來周邊土地的升值。
實現雨水資源化利用。北京市的中關村國家自主創新示范區,將周邊道路及廣場雨水收集凈化后,用于綠地澆灌和道路澆灑,替代原來的自來水。北京市還探索在居民小區內將雨水收集凈化后用于沖廁,既有效利用雨水資源,又使老百姓節約使用自來水的花銷。
大幅改善人居環境。鎮江、濟南等市將老舊小區內海綿改造與燃氣、熱力、水電改造及停車位增建等同時實施,獲得老百姓普遍支持,主動請求政府優先對自己的小區進行改造。
促進產業發展和技術進步。通過試點工作,海綿城市相關新材料、新設備、新施工工藝也實現了產業化發展。南寧市建設了海綿城市產業園,吸引國內海綿城市相關生產企業入園,構建新的經濟增長點。萍鄉市在海綿城市建設試點中,推動本土生產企業升級轉型,透水性建材市場擴展到整個江西省及鄰近省份。
《中國經濟周刊》:海綿城市試點的示范作用是突出的,但是在建設中一定也會存在一些問題和難題。在您看來,目前存在的問題和難題是什么?
住建部相關部門負責人:目前進入試點范圍的30個城市,城市的建設已具規模,后期的海綿城市建設大多是在已建成的基礎進行改進,對已經破壞的生態環境進行修復治理,所以這種建設成效并不能一蹴而就。
在海綿城市的建設過程中,我們既要看到成績,也要看到差距。看到成績,是為了總結經驗,更好、更快地推進建設;看到差距,是為了找到問題,從源頭上推進海綿城市的建設,加強生態城市的維系建設,提高人類對城市生態系統的自我調節、修復、維持和發展的能力,使人、自然、環境融為一體,互惠共生。
破解PPP模式難題
《中國經濟周刊》:目前試點的海綿城市PPP模式進展情況怎樣?
住建部相關部門負責人:目前河北遷安和江蘇鎮江都在推PPP模式。他們在選擇社會資本的時候,非常慎重,是在多輪論證、多輪篩選之后來挑選合作伙伴。其實,PPP就像是一場婚姻,兩個人在選對象的時候選得非常認真,但是結婚后在一起長期生活難免會有磕磕絆絆。大家在一起其實是想把事情做好,有了分歧可以不斷地去調整和總結。但是,我們要認識到,運作PPP項目需要一個過程,需要一定的磨合期。它是一個長期的經營項目和合作機制,并非一蹴而就。
《中國經濟周刊》:PPP模式用在海綿城市,怎么計算公共服務是一大難題。目前這方面有沒有突破?
關鍵詞:海綿城市;釜溪河;水資源利用;城市建設
1自貢市海綿城市建設
1.1海綿城市建設理念
海綿城市建設主要是指通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種技術途徑,提高對徑流雨水的滲透、調蓄、凈化、利用和排放,構建低影響開發雨水系統,維持或恢復城市的“海綿”功能,實現城市良好的水文循環。海綿城市構建的雨水系統是一種綠色可持續的雨水排放利用模式,它注重雨水自然滲透、自然積存和自然凈化,實現從源頭到末端的全過程控制。
1.2自貢市海綿城市建設
1.2.1自貢市海綿城市建設進程。2015-02,市委副書記、市長劉永湘在《政府工作報告》中首次提出“建設海綿城市”的概念,將生態自貢建設等與海綿城市建設緊密結合起來。隨后《自貢市海綿城市建設實施方案》(2015—2017)制定完成,劃定了覆蓋面積達36.3km2的“海綿體”試點建設區域。市城鄉建設住房保障局等相關部門有針對性地提出有自貢特色的“海綿城市”建設方法、標準和規范。1.2.2釜溪復合綠道海綿體建設。釜溪復合綠道的建設構造了自然空間中無處不在的“海綿體”,且整個綠道也是一個巨大的海綿體。釜溪河復合綠道示范段總占地面積190hm2,綠化和水系面積為總面積的80%,園區90%以上的面積可透水、滲水。經相關測算,該綠地系統每年可吸收雨水達1.7×104m3。1.2.2.1透水鋪裝。釜溪河復合綠道中隨處可見紅色多孔輕質混凝土地面,它是由骨料、高標號水泥等拌制而成的。粗骨料表面包覆著由薄漿料相互黏結而成孔穴均勻分布的一層蜂窩狀結構,所以,具有透氣、透水和質量輕的特點。混凝土顆粒間的孔隙具有較強的滲透作用,有利于搜集雨水。1.2.2.2下凹式綠地在釜溪河復合綠道示范段,隨處可見大片下凹式綠地。它可以減緩水流速度,延長雨水蓄存時間,是天然的“蓄水池”。而收集到的雨水通過植物的吸收凈化和填料的過濾吸附,滲入土壤補給地下水。剩下的雨水則排入專設蓄水槽,在干旱時為植物等補水,實現雨水的“慢排緩釋”。1.2.2.3人工濕地、人工湖。在釜溪河復合綠道,人工濕地景觀共9處,占地面積達1.0×105m2。人工濕地和人工湖都在低洼處,既能保證濕地的“吸水”功能,又能提升綠道的景觀效果。雨天,雨水從收集口進入收集管網,經凈化處理后流進湖泊,70%以上的水經雨水收集匯流,形成濕地水循環系統。1.2.2.4生物凈化水體。釜溪河復合綠道中天然留存形成的雨水濕地,充分利用物理、水生植物和微生物等的作用來凈化雨水,具有高效控制徑流污染的效果。比如,其中的梭魚草、風車草、荷花和水蔥等10余種水生植物就是最好的天然“凈化器”。“滲、滯、蓄、凈、用、排”6大措施在海綿城市具體建設中形成交互系統,相互貫通。比如,雨水凈化的作用和理念就在雨水調蓄的過程中一并進行。釜溪復合綠道的建設,就是釜溪河治理和利用與海綿城市建設緊密結合的具體體現。這種建設思路不僅可以實現對城市和河流的低成本開發、利用,還能逐步實現河流的凈化,緩解河流污染。
2釜溪河概況
2.1釜溪河基本情況
釜溪河是唯一穿越自貢城市中心區的河流,它是沱江的一級支流,由西源旭水河和北源威遠河在境內的雙河口處匯成干流,下游有長灘河和鎮溪河匯入,在富順李家灣匯入沱江,干流長73.2km。從旭水河源頭算起,釜溪河在自貢境內長190km,流域總面積3490km2。
2.2釜溪河污染來源
釜溪河主要污染來源是工業污染、人口生活污染、畜禽養殖污染和面源水污染排放4大類。2.2.1工業污染。自貢素以“千年鹽都”“恐龍之鄉”“南國燈城”享譽中外,是四川省重要的工業城市,國民經濟保持平穩較快增長。但這也意味著工業廢水的排放量不容小覷,僅2014年,自貢市工業廢水的排放量就多達1684萬噸,廢氣排放量達206億標立方米。2.2.2畜禽養殖污染。隨著人們生活水平的提高,畜禽養殖業也在迅猛發展,人們大量養殖牛、羊、兔、鵝等節糧型草食畜禽。但該產業的快速發展加劇了廢物和污水的排放,一些環境意識較差的養殖戶甚至將廢物和污水直接排放到河流中,使其成為了農村三大面源污染之一,嚴重影響了農村的生態環境。2.2.3人口生活污染物。生活污染源主要包括生活廢水、生活垃圾、生活用煤和生活噪聲等人類生活產生的污染物發生源。這主要是城市規模不斷擴大,人口越來越密集而產生更多的生活污染造成的。這些生活垃圾通過直接或間接的方式進入河流,造成的河流污染非常嚴重。2.2.4面源水污染。面源水污染是指降雨和地表徑流沖刷大氣和地表中的污染物,并將其帶入受納水體,使受納水體遭受污染的情況。自貢市多餐飲攤、馬路菜場、路邊小型洗車修車點,這些都是潛在的污染;再加上自貢市是重要的工業城市,廢氣排放量比較大,這些污染源通過城市雨水管道或者雨水沖刷隨地表水體徑流進入河流,最后造成水體水質污染。
3二者結合的理論依據
按照中央新時期的四大治水方針,自貢市水務局提出的“十三五”期間的治水思路為:“以生態自貢建設為抓手,以水資源管理為重點實現水利發展支撐和保障社會經濟健康發展。逐步實現從注重水工程建設向注重水資源保護利用和工程的建后管護轉變等。”2016-02-25,自貢市水務系統出臺《水污染防治行動計劃水務工作方案》,提出了“以保護和改善水環境質量為核心,以‘政府統領、企業施治、市場驅動、公眾參與’為原則,以督查檢查、從嚴執法為手段,經過15年的時間,消滅釜溪河出口斷面劣Ⅴ類水質和黑臭水體。”由此可以看出,生態自貢的建設會向注重水資源的保護和利用轉變,而對釜溪河的治理和利用也是相關部門工作中不可缺少的部分。因此,應將釜溪河的保護和利用與海綿城市建設緊密結合,以便更好地實現對釜溪河的治理和利用。建設海綿城市就要有“海綿體”,城市“海綿體”包括河湖池塘等水系和綠地花園可滲透路面這樣的城市配套設施。釜溪河正是自貢市“海綿體”中的重要組成部分,釜溪河復合綠道的建設就是自貢市海綿城市海綿體建設的良好示范之一。釜溪河的水流資源可在海綿城市建設系統中發揮“滯、蓄、凈、用、排”一系列作用,而河流污染問題也可在這一系統中逐步解決,從而實現生態治水和低影響開發河流資源。因此,自貢海綿城市建設與釜溪河水資源利用應緊密結合。
4總結和建議
為了提高對釜溪河的治理效率,加快海綿城市的建設進程,對釜溪河的綜合治理和利用應與海綿城市建設緊密結合。但是,在此過程中,應注意以下幾個問題。4.1加強前期研究。自貢市海綿城市建設是一項系統工程,應根據自貢市的自然條件、排水現狀、水環境質量等綜合條件規劃和推進。相關部門應以低影響開發為理念,進行雨水控制和利用專項規劃研究,以提升其實用性和針對性。在研究過程中,要充分考慮釜溪河所起到的示范帶動作用,展現其生態價值。4.2強化規劃管理。在城市各專項規劃編制中,應落實低影響開發的具體要求,比如總體規劃和水系、綠地、排水防澇道路交通規劃等,都應充分落實低影響開發的具體要求。同時,規劃部門要加強監管,確保低影響開發的落實,加大對釜溪河的治理力度,控制污染源,使其在海綿城市建設中的規劃更加合理。4.3統籌工程建設。海綿城市的建設涉及城市規劃、國土、排水、道路、交通、園林和水文等眾多部門,各部門之間應建立高效、暢通的溝通協調機制,確保海綿城市建設項目的落實。對于釜溪河的相關項目建設,應適應海綿城市建設具體要求,各部門之間要及時進行有效的溝通和協調,推進海綿城市建設進程。4.4強化管理維護。相關部門應根據各部門職責分工推進海綿城市建設相關進程,認真落實,做好監管,并不斷強化管理維護。4.5開展民眾宣傳活動,提升民眾參與意識。海綿城市建設政府能推動的是一部分,民眾參與發揮著很大的作用,比如環保意識的增強可減少污染來源,在家中集水節水廢水利用等小舉措也會大大推進建設進程。所以,應多開展民眾宣傳活動,提升民眾的參與意識。釜溪河在自貢的經濟發展和人們生活中發揮著重要作用。作為自貢的母親河,釜溪河應緊跟自貢市建設發展的步伐,順應自貢市生態環境的建設要求,與海綿城市建設緊密結合,共同打造自貢的美好生態環境。
作者:石蘭輝 周巧慧 趙晟杉 李雅諾 張淑娟 單位:四川理工學院
參考文獻
[1]王文亮,李俊奇,王二松,等.海綿城市建設要點簡析[J].建設科技,2015(01):19-21.
關鍵詞 海綿城市;低影響開發技術;地域性;雨水花園;浙江嘉興
中圖分類號 TU992 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)11-0162-05
A Pilot Study on Rainwater System with Low Impact Development System in Jiaxing City
SHEN Pei-yu WANG Yu-jia ZHOU Hai-ju XU Hai-shun
(Nanjing Forestry University,Nanjing Jiangsu 210037)
Abstract According to the city waterlogging and water shortage in Jiaxing City,under the new normal condition of planning transformation,the water governance in Jiaxing will change mentality and use the concept of foreign low impact development(LID) to carry on the reform of sponge city.In this paper,based on the background of sponge city construction of Jiaxing,the operation of Jiangshuigang green road and the parking lot of Shaoyuan were analyzed,finally summarized the references significances of experimental research on regional parameters.
Key words sponge city;low impact development technology(LID);regional;rainwater garden;Jiaxing Zhejiang
嘉興市位于浙江北部著名的杭嘉湖平原,襟江帶湖,自古為富庶繁華之地,也是我國近代史上重要的革命根據地。嘉興雖為江南水鄉,河流密布,水系發達,但近年來其因水環境破壞引起的水質型缺水問題相當嚴重(圖1),嘉興目前可利用水資源總量大大低于全國和全省平均水平,其中以地表徑流污染為代表的非點源性污染日益嚴重。與此同時,嘉興在城市建設過程中,大量自然地面逐步被包括道路在內的硬化面所取代。其不(弱)透水下墊面不斷增加(根據嘉興市第一次地理國情普查報告,截至2015年,嘉興的104.35 km2建成區內,不透水下墊面(全硬化)面積達56.01 km2,弱透水下墊面(綠色屋頂等)面積達到6.89 km2,不(弱)透水下墊面占比約60%),而且在嘉興市平原河網地區,降雨量大而集中(多年平均約980 mm),城市內澇問題也不斷加劇。
1 國內海綿城市建設情況
1.1 體情況
住房和城鄉建設部的《海綿城市建設技術指南》(以下簡稱《指南》)對海綿城市進行了如下定義:“城市能夠像海綿一樣,在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的‘彈性’,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水‘釋放’并加以利用”[1]。中國住房和城鄉建設部在2014年10月編制了《海綿城市建設技術指南―低影響開發雨水系統構建(試行)》,部分內容涉及海綿城市綠地的規劃設計與建設。該導則主要參考了美國關于低影響開發(LID)雨水系統等方面的理論研究與實踐經驗。
LID理念的核心是通過合理的場地設計,模擬場地開發前的自然水文條件,采用源頭調控的近自然生態設計策略與技術措施,營造出一個具有良好水文功能的場地,最大限度地減少和降低土地開發導致的場地水文變化及其對生態環境的影響。與BMPs(美國20世紀70年代提出的雨水管理技術體系,最初主要針對非點源污染的控制,通過最佳管理措施來預防或控制非點源污染)相比,LID強調通過分散式、小規模調控措施對雨水徑流源頭進行控制,更多體現的是一種貫穿于整個場地規劃設計過程的場地開發方式和設計策略[2]。
LID體系包含結構性措施和非結構性措施2種策略。結構性措施主要通過小型雨水設施將雨水回收利用,包括生物滯留池、下沉式綠地、植草溝、綠色屋頂等(表1)。結構性措施主要包括以下內容:①滲透。采用植被或可透水路面材料,增強地面透水性;②滯留。利用植被、土壤良好的吸水能力滯留雨水,使雨水徑流總量減少;③蓄水。通過蓄水池、水塘等收集雨水,不僅能減少雨水徑流,還能作為灌溉用水或經過處理后作為生活用水;④過濾凈化。通過植被和土壤的過濾、吸附和微生物降解等作用,清除雨水中的污染物[3]。非結構性措施包括街道和建筑的合理布局、增加植被面積等。
2015年2月,國家財政部、住建部、水利部聯合發文確定了包括嘉興在內的16座城市為海綿城市建設試點。
2015年10月,國務院辦公廳頒布《關于推進海綿城市建設的指導意見》(〔2015〕75號),從國家層面戰略性地推進我國海綿城市建設,明確指出推廣海綿型公園和綠地,增強公園和綠地系統的城市“海綿體”功能,并首次提出了徑流總量控制的海綿城市量化工作指標:70%的降雨就地消納和利用;到2020年,城市建成區20%以上的面積達到目標要求;到2030年,城市建成區80%以上的面積達到目標要求的工作目標。海綿城市應具有像海綿一樣吸納、凈化和利用雨水的功能,以及應對氣候變化、極端降雨的防災減災、維持生態的能力[4]。
1.2 嘉興試點
目前,嘉興已建成多處于其他江南地區海綿城市建設有較強參考性的試點。從“點”的層級上,已建成如晴灣佳苑、勺園停車場、嘉興植物園、再生水廠等試點。從“線”的層級上,已建成蔣水港、湘家蕩等試點。從“面”的層級,已建成以南湖為中心的18.44 km2示范區。在政策方案上,編制了《嘉興市海綿城市建設技術規范》。
2 舊城改造案例――嘉興市蔣水港綠道
2.1 場地簡介
本試點位于嘉興市南湖區蔣水港,改造時間為2012―2013年。蔣水港河道全長約2.5 km,改造區域北至南湖大橋、南至長鹽橋新氣象路段(約600 m)。到目前為止,北至南湖大橋、南至長鹽橋新氣象路段均已經改造完成(圖2)。其中親水河道的構成分為4個水深區,正常水位分別為1.0、1.4、1.8、2.6 m(圖3)。
2.2 LID在蔣水港綠道中的體現
嘉興城市以硬化路面為主,不(弱)透水下墊面占比約60%,且硬化路面的排水也以強排快排的形式,增加了排澇壓力。同時,道路對沿線周邊的水體污染十分嚴重。路面雨水徑流中,除含有重金屬、碳氫化合物等對環境危害性大的污染物質以外[5],車輛運行帶來的油類等污染物[6]、行人拋棄的廢物、從庭院和其他開闊地上沖刷到街道上的碎屑和污染物等最終都將在雨水淋洗、沖刷作用下遷移至水環境中,并對這些水域產生很大危害。在周邊有生態敏感保護區和重要水源保護區的地方,道路污染物對水質、生物及生物多樣性的潛在威脅更需要認真對待[7]。
LID技術主要是盡量把雨水入滲到地面以下,一方面減少了雨水的排放,降低了城市的內澇風險;另一方面減少了初期雨水對河道的污染。而在蔣水港綠道工程建設中,具體應用的低影響開發技術有以下幾種形式。
2.2.1 綠地建雨水花園,從源頭解決周邊硬化路面排水和削減污染。蔣水港綠道在施工中通過適當改造,在綠地中建設雨水花園。雨水花園是一種下凹式綠地,下凹式綠地是一種生態型雨水滲透設施,具有投資少、蓄滲效果明顯、截留凈化徑流雨水、不易堵塞等優點,它既可設置在城區范圍內的建筑物、街道、廣場等不透水地面周邊,用于收集蓄滲小面積匯水區域的徑流雨水,又能在立交橋附近、市郊等空曠區域大規模應用,從而提高立交橋及整個城市的防洪能力[8]。
2.2.2 雨水花園滲透層構造及參數。在雨水花園中,原有的壤土被換成了滲透系數大的材料如礫石、砂、煤渣等。雨水花園的主要作用為滯留、下滲及處理雨水。其主要構造及設計參數為蓄水層0.25 m,種植土及人工填料層0.5 m(孔隙率0.3)、砂層0.1 m、礫石層0.2 m(圖4)。同時,雨水花園中設置雨水溢流設施,將暴雨時的雨水排入雨水管道或河道。蔣水港綠道改造過程中將周邊硬化路面雨水引入綠道內綠地,可通過改造人形道側石(拆除側石或側石開口)形式,將雨水排入綠地。
通過現場調研與前期資料收集可知,圖4、5所示的雨水花園地下層的主要構造及設計參數可能適用于以嘉興為代表的江南地區的雨水花園,這些構造及參數將對后期的地域性參數化研究有借鑒意義。
2.2.3 雨水花園植物選擇。在植物生長環境方面,根據雨水花園中種植區不同的水淹情況可將雨水花園種植區分為蓄水區、緩沖區、邊緣區(圖6)。植物在這3個分區中的配植要充分考慮到不同植物的耐淹、耐旱特性。邊緣區無蓄水能力,植物物N需要有較強的耐旱能力,對植物的耐淹能力無特別要求,可選用一般較耐寒的植物,與周邊植物景觀相銜接;緩沖區有一定的蓄水容積,對植物的耐淹特性有一定的要求,同時要求植物有一定的耐旱能力和抗雨水沖刷能力;蓄水區植物物種耐淹能力和抗污染能力、凈化能力要求最高,同時要求在非雨季的干旱條件下也要有一定的耐旱能力[9]。
調研發現,蔣水港綠道雨水花園采用下凹式綠地的做法,中間下凹部分鋪有較大塊的卵石,卵石中種有一些耐水濕植物。在坡道上還種植一些灌木及地被植物,植草溝也普遍分布。雨季來臨時,雨水順著植草溝流到下凹式綠地中,起到滯留下滲及凈化處理雨水的作用(圖7)。
調研過程中,小組成員對蔣水港綠道雨水花園中使用到的植物材料進行了分類與總結(表2):通過觀察綠道不同區域不同植物的生長狀況,可以初步判斷綠道采用植物的耐水性與耐旱性,由此指導雨水花園地域性植物的選擇。
2.3 生態浮島
調研發現,蔣水港河道中央及岸邊置有生態浮島。生態浮島適用于沒有空間建設雨水塘或雨水濕地的場所,可通過對生態的重新構造,提升河道的自凈能力,同時也提升景觀效果(圖8)。
2.4 總結
嘉興生態綠道網是一種線形綠色開敞空間,通常沿著河濱帶情況較多,內設可供行人和騎車者進入的景觀游憩路線,連接主要的公園、自然保護區、風景名勝區、歷史古跡和城鄉居住區等,有利于更好地保護和利用自然資源、歷史文化資源,并為居民提供充足的游憩和交往空間。
運用低影響開發技術建成的綠道,將面臨著與傳統綠地養護不同的管理挑戰。傳統綠地養護僅限于修剪、施肥及保潔,由于具有嘉興特色的綠道需要的養護措施廣泛,所以在綠道養護方面嘉興也有不少實際經驗,雨水排入了綠道,因而每隔幾次降雨均需進行養護。另外,雨水塘、雨水濕地內需要定期清淤,水生植物到秋季需進行收割等。
3 生態停車場改造案例――勺園停車場
3.1 場地簡介
嘉興勺園停車場位于嘉興南湖景區的南部、南溪西路北側(圖9),建設總面積約5 200 m2,是供園內參觀時停車所用。其中,停車位面積約1 169 m2,通道面積約1 670 m2,停車場共有85個停車位, 是勺園內重要的交通樞紐地。此處獨特的設計,有利于地面徑流,防止地面過多積水從而影響園區的營業與使用。
3.2 低影響開發技術在勺園中的體現
3.2.1 鋪設專用透水混凝土。勺園生態停車場的表層是使用透水混凝土鋪設的,結構見圖10。20 cm厚的透水混凝土表層,形成了透水路面和透水停車位。這樣的新型混凝土可以讓雨水較為快速地流入地下,防止“快排水”帶來的水體快速流失以及由于雨水過量而導致的洪澇積水的現象。另外,一方面這一舉措也可以有效補充地下水,緩解城市的地下水位急劇下降等城市環境問題。這樣的做法不僅保護了地下水,節約了水資源,而且更能夠有效緩解因水滯留在路面表層而帶來的油類化合物污染地下環境的問題,維護了城市的生態平衡。
調研過程中,小組成員進行了試驗。將約20 mL的水澆在停車場路面,模擬雨水下滲,試驗發現地面不會像普通的水泥地一樣馬上變深色,澆下去的水也不會馬上四處溢流開來打濕地表,而是慢慢下滲,吸收效果顯著(圖11)。
3.2.2 植淺草溝。勺園停車場在停車位之間的綠地中植淺草溝,并配以側石開口(圖12)。植草溝溝頂寬0.5~2.0 m,深度0.05~0.25 m,邊坡(垂直∶水平)1∶3~4,縱向坡度0.3%~5.0%。植\草溝具有輸水功能,具有一定的截污凈化功能。這樣有利于將硬質停車場中未能及時排出的雨水排入一旁的綠地中,通過植淺草溝的下滲吸收更多雨水,加快雨水排放,避免雨量過大帶來的雨水堆積給使用者帶來不便的現象(圖13)。
植淺草溝的植物一般選用當地適種的草坪地被,在保證排水給予過濾的同時也能夠帶來景觀上的美好感受,為停車場增添一定的視覺效果。
3.2.3 鋪排地下網狀排水盲管。除了地上部分的精心設計,勺園停車場的地下部分更是進行了多樣的設計與處理。停車場在地下布設了將近1 km的網狀排水盲管(圖14)。盲管能夠收集地上的滲水,進行統一處理,也可在雨量較大時,調節地下水,減緩地下水的壓力,這對解決目前城市中經常出現的積水問題有很大的作用。
3.2.4 地下雨水調蓄池。勺園停車場在地底更是設置了一個巨大的地下雨水調蓄池(圖15)。在多雨的季節,城市往往會因長時間的強降雨導致地下水的大量積聚,而現有的地下網管不能滿足排水需求,不僅會帶來嚴重的洪澇災害,更會將大量雨水帶來的河流污水排入地下,從而對污水廠造成一定的危害。而這樣的調蓄池既可以減緩污水的沖擊,減少污水廠的壓力,也可以在一定程度上減小城市的內澇問題。
3.3 總結
每當下雨天,落在停車場地表的雨水首先通過透水材質澆筑的地表滲入土中;當土壤含水量過高時,專門用于集排土中滲水的盲管就會發揮作用,把多余的雨水排放到停車場北側的排水管道內,地下調蓄池也可以幫助蓄、排水。
自2014年起,經過設置透水路面、建設透水停車位、安裝地下網狀盲管,并設計了下凹式綠地和植草淺溝等一系列改造后,勺園停車場已能在一定程度上控制雨水徑流。據統計,整個項目年徑流總量控制率達80%,控制雨量達24 mm。
4 結論與啟示
在水質型水資源缺水的大背景下,雨水不應該是負擔,而應是寶貴的資源。為了應對城市水問題,嘉興的城市建設理念從破壞生態轉向恢復生態。海綿城市的建設相對于傳統的市政雨水管理系統有很大的優勢。一是在雨水治理理念上變革,從原來的末端治理轉變為源頭治理;二是雨水就地收集處理,減少徑流;三是從原來的單一下水管網建設轉而利用好河湖蓄水、道路滲水等多種方式建設。
總體而言,我國海綿城市建設尚處于起步階段,理論研究在很大程度上依舊滯后于實踐,尤其是在本土化、地域性等方面的研究亟待重視,這對以后的研究方向有指導意義。
5 參考文獻
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關鍵詞:工程認證;數學模型;實踐教學;城市雨水
一、引言
自2013年我國正式加入《華盛頓協議》后,工程教育認證在我國高等學校工程專業的人才培養中受到更多的重視,成為我國工程專業人才培養的重要趨勢和發展方向[1]。工程教育認證是在傳統教學理念基礎上的進一步提升,具有以學生為中心,強調培養目標導向,重點考察畢業要求達成度,突出可持續改進措施等諸多新特點[2]。另外一個重要內容就是要著重培養學生借助數學模型等新工具解決復雜工程問題的能力。這也為我國普通高等學校的工程專業人才培養提出了新要求,并明確了今后教學改革的發展方向。城市雨水控制利用或城市雨水管理是環境工程或市政工程的新興領域,在我國已經歷二十余年的發展歷程[3]。2014年,我國開展海綿城市建設工作,從兩批30個國家試點到近百個省級試點,再到全國范圍持續推進,對城鎮建設尤其是城市排水系統建設提出了新的發展要求,具有重大的行業和人才需要。在此背景下,迫切需要將海綿城市建設相關理論和技術方法融入環境工程及相關專業人才培養過程中,以適應可持續城鎮化發展需要,也與我國生態文明建設總體部署相契合。城市排水模型理論和技術涉及城市雨水管理或海綿城市規劃、設計和運行維護等多方面,是城市雨水系統規劃、設計、績效評估的重要輔助工具。最新修編的《室外排水設計規范》(GB50014)、《城市內澇防治規范》(GB51222)等國家標準中對數學模型在城市排水系統規劃設計中的應用也進行了明確規定和要求。國外發達國家許多知名高等院校在土木工程和環境工程等學科一直十分重視數學模型的課程和實踐教學,為雨水管理領域的人才培養打下了堅實基礎。然而,我國普通高校給水排水或環境工程專業培養體系中,在城市雨洪管理尤其是雨洪管理數學模型方面的重視和投入都明顯不足。結合工程教育認證對教育教學的新要求,以及目前在城市雨水和海綿城市建設領域的重大行業需要,迫切需要探索以工程教育認證為導向的數學模型在城市雨水課程和實踐教學中應用和創新的教學模式。
二、數學模型應用和教學模式構建
1.數學模型應用的教學模式。
結合可持續城鎮化發展的行業需求和城市雨水領域多年來的研究和工程實踐經驗總結,北京建筑大學環境工程專業在十余年前就開設了《城市雨水工程》和《城市雨水工程課程設計》,并作為環境工程專業特色核心課程[4]。結合數學模型在海綿城市建設中的迫切需求,根據我校環境工程專業人才培養體系特點,突出借助新工具解決復雜工程問題能力的培養目標,初步探索了數學模型在城市雨水課程和實踐教學中應用和創新的教學模式。教學模式包括城市排水模型基本理論和技術融入《城市雨水工程》課堂教學,將排水模型初步構建與分析作為《城市雨水工程課程設計》的實踐教學內容,以及借助數學模型解決城市雨水與水環境復雜工程問題納入《畢業設計》的工作內容和要求,三部分逐層深入、相互銜接,保障學生從模型基礎理論到模型操作初步應用,再到利用模型解決復雜工程問題能力的培養和掌握。同時,任課教師主持的縱向科研項目和工程咨詢服務類項目也為學生在不同階段參與科學研究和工程項目實踐提供了機會,為實現以學生為中心和科教融合提供重要保障。
2.模型理論融入城市雨水課程教學內容。
在過去十余年《城市雨水工程》課程教學基礎上,結合城市雨水領域和海綿城市建設新要求,進一步完善了教學內容,課程從24學時增至32學時,補充了城市排水模型基礎理論等相關內容。主要講授數學模型概論、排水模型分類、模型構建、模型率定與驗證等模型相關基本概念、基本理論和基本方法;同時,對具有一定理論深度的模型參數敏感性分析、模型不確定性分析等內容初步引入,供感興趣的學生進一步深入學習。其中十分重要的是設置專門的學時進行實際案例教學,結合常用模型軟件(如SWMM等)對某一具體工程案例全過程系統講述一個排水模型從基礎資料收集,到模型構建、參數率定驗證以及模型模擬預測和結果分析的全過程以及相應模型軟件的操作,讓學生不僅聽得懂,更重要的是讓學生能用、會用模型軟件,為后續課程設計采用模型軟件進行雨水系統模型構建與分析的實踐提供了保障。
3.模型基本應用融入課程設計環節。
在城市排水模型基礎理論和模型軟件基本操作課程教學基礎上,將模型輔助設計的內容和要求納入《城市雨水工程課程設計》實踐環節中。結合課程設計題目,如建筑小區、道路、公園、廣場等不同類型地塊雨水系統設計,指導學生采用常用軟件(如SWMM)建立雨水系統模型,并在不同情境下進行模擬和初步分析,輔助設計方案的確定。在這一階段重點培養學生模型基本操作能力、動手能力,以及能夠發現數學模型構建過程中的常見問題,并通過查閱文獻、小組研討等環節來解決問題的能力。通過課程設計階段的實際操作,可加強課堂理論學習的理解,并為畢業設計階段借助數學模型解決復雜工程問題打下基礎。
4.畢業設計階段的數學模型綜合應用。
相對課程設計階段的題目,畢業設計的題目從內容、深度和要求上都有系統性的提升,尤其突出體現工程問題的復雜性和系統性。雨水方向畢業設計題目通常采用某新城區的雨水系統規劃與設計、某老城區的雨水系統改造規劃與設計這類城市或城區尺度的工程規劃設計題目,或者是針對某一地塊(建筑小區等)雨水系統的深度設計,無論是城區尺度還是地塊尺度,都是以復雜工程問題為導向。這也就對學生在畢業設計中模型應用的系統性和綜合性提出了更高要求,不僅要能用、會用模型,而且要懂得如何更好地應用模型(模型構建優化、方案優化等)。以某新城區的雨水系統規劃與設計為例,學生首先采用傳統設計方法按照設計目標完成源頭控制和管渠系統的方案確定和初步設計,再通過構建數學模型對方案效果進行系統化評估,結合既定的目標函數評價設計方案的目標可達性,進而提出方案設計優化改進措施,再對優化后方案進行重復模擬,反復迭代直至模擬結果滿足既定目標函數,完成方案優化和最終方案確定。除設計方案和過程本身的系統性強,在模型構建和概化方式、目標函數設定、模擬結果評估等諸多環節也包含較高的復雜性,也更貼近真實工程項目的特征,對學生整體能力是一個鍛煉和綜合提升的過程,以實現對學生應對和解決復雜工程問題的能力培養和畢業目標的達成。
5.科教融合與數學模型教學實踐。
科教融合也是城市雨水課程和實踐教學模式的重要組成部分,秉持“以學生為中心”的基本原則,構建以學習者為中心的教學環境的思路[5],將任課教師的科研項目和資源向教學環節轉化,實現有效的科教融合。在課堂教學后,學生初步具備城市排水模型基本知識,結合課程設計環節綜合考察,對具備一定數學模型基礎,且本人有明確意愿和興趣的學生,可逐步參與到教師的科研項目或工程咨詢項目中從事數學模型模擬相關工作。對于今后有志于進一步深造、從事科學研究的學生,可較早培養其科學素養,為今后研究生階段學習和研究打下基礎;對于畢業后走上工作崗位的學生,可通過參加實際工程項目,促進理論知識學習向實踐能力轉化,強化分析并解決實際問題的能力,為學生今后能更好適應工作環境,并順利完成學生向優秀工程師的角色轉變做好前期鋪墊。當然,在課堂授課和課程設計環節對學生積極引導、充分調動學生自主學習的積極性是保證科教融合效果的重要基礎。
關鍵詞:城市建設項目;征遷;難題;應對措施
1引言
隨著城市經濟的快速發展,城市的建設項目也在快速發展,同樣的,城市建設項目的發展也在一方面促進城市化的發展。城市項目建設需要占用土地,城市建設用地的增長也給城市的發展帶來了一定的影響,其中對土地征遷的處理就是一大重要影響因素,它關系建設項目是否能順利進行、對城市經濟發展是否有積極作用。對土地房屋的征遷若處理的好,可以推動城市建設項目的提速增效,促進城市化的發展;若是處理不好,會引起民事糾紛等,不利于社會穩定的同時,在一定程度上還阻礙了城市經濟的發展。
2城市建設概述
城市建設水平是城市經濟發展水平的一個衡量標準,城市建設是促進城市化發展的重要途徑。城市建設的主要目的是對城市進行規劃,不僅體現在居民居住環境的改造,還在于對城市內部基礎設施等物質設施的建設。良好的城市建設項目促進城市建設的發展,從而促進城市的合理布局和規劃,最終推動城市經濟的發展,提高居民的生活水平。城市建設是城市管理的基礎性工作,它可以為管理城市創造良好的條件,因此城市建設具有過程性和周期性的特點,城市建設可以為城市發展創造效益,屬于經濟工作的范疇。城市經過規劃和建設后,可以充分發揮其為社會服務的作用,對城市建設項目的合理規劃在一定程度上可以提升城市的形象,為居民提供良好的居住環境,提高居民的生活質量。同時也為城市的經濟發展服務,促進城市化的發展,保障社會穩定。
3城市建設項目中的征遷難題
城市建設項目中征遷問題存在的最根本原因是政治、文化與社會的經濟發展不符。城市化的快速發展,城市建設項目越來越多,但是政府的管理沒有跟上經濟的發展步伐,尤其是相關法律相對來說落后,而且老一代的思想文化與現在的時展也有一定的差距。這就說明在城市建設中是存在一定的矛盾的,就形成了城市建設項目的征遷難題。
3.1對征遷工作的實施主體認識不清
《中華人民共和國土地管理法》規定,征遷工作的實施主體只能是被征用土地所在地的縣級以上的地方人民政府,具體工作事宜主要由該人民政府的土地行政主管部門負責。但是由于城市建設發展快,城市用地的需求量大,政府的工作量也會加大,為了減輕工作量,政府部門可能會把自己的工作交一部分給其他部門做,再加上,征遷工作對某些人來說有利可圖,征遷工作的質量就會受到影響,從而影響城市建設項目的質量。不利于城市經濟發展。
3.2征遷政策不合理
在征遷過程中,征遷政策部分可能會出現問題,諸如征遷政策沒有及時頒布、政策內沒有明確的補償標準,亦或是補償安置不到位等各種問題。征遷政策可以很好的指導征遷工作的順利進行,如果征遷政策沒有及時頒布,征遷工作可能會處于混亂狀態,征遷工作的混亂會影響城市建設項目的正常運行。如果征遷政策里面沒有明確的補償標準,被征遷戶得到的補償不一致,可能會引發被征遷戶之間的糾紛,不利于城市內部的社會穩定,而且沒有明確的補償標準,建設單位可能會進行暗箱操作,從中獲利,不顧人們的利益,征遷糾紛的發生也會影響城市項目的建設。另外,正常來說,補償費應該包括土地補償費、安置補助費以及被征用土地上的附著物和青苗的補償費等,如果征遷補償標準太低,拆遷戶就會鬧事。在城市建設項目的征遷過程中,有的征遷補償費沒有按期到位,有的征遷后所住的安置房存在質量問題。在拆遷中,大部分人是通過租房過渡,每個月的過渡費都是一大筆支出,如果不能按期拿到征遷補償費,拆遷戶的正常生活就會受到影響,這會引發拆遷戶的不滿情緒,造成拆遷戶和地方政府之間的矛盾。由于是安置房,部分人員想從中獲利,安置房的質量本來就是一個大的問題,再加上,征遷工作人員沒有進行定期檢修,房屋的質量也會受到一定的影響。拆遷戶與政府的矛盾也會增加。
3.3拆遷戶的綜合素質不高
在征遷政策這方面,部分拆遷戶的文化水平不高,又或者,征遷政策內的專業性內容太多,不能充分理解征遷政策。還有部分拆遷戶為了盡可能多的獲取賠償,有去相關政府部門鬧事的,也有少數成為“釘子戶”的,若給這些“釘子戶”單獨額外的賠償,就會出現不平等賠償的情況,同樣也有在征遷前搶種、搶建等情況,這就會造成人力物力財力的浪費。這都是拆遷戶的綜合素質不高引起的問題。
3.4征遷政策的宣傳力度不夠
對于城市建設項目的征遷政策,群眾擁有知情權,尤其是拆遷戶,征遷政策對于他們應該都是透明的。征遷政策中有一些專業性、理論性強的內容,沒有那么通俗易懂,為減少這種由于內容出現誤解的情況,征遷政策是需要加以宣傳解釋的。目前存在的情況是,征遷工作把重點放在了拆遷實務上,不重視甚至是輕視征遷政策的宣傳解釋工作。還有就是,人們沒有專門的渠道了解征遷政策。這就導致人們對征遷政策的不理解或者是誤解,從而影響征遷工作的進行,不利于城市項目的建設和發展。
4城市建設項目征遷難題的應對措施
城市建設項目征遷難題的應對措施主要在于,政府的主體作用,市場的導向作用,以及社會法律和保障體系。下面將針對上文提到的難題,提出應對措施。
4.1發揮地方政府在征遷工作中的主體作用
征遷工作的實施主體只能是被征用土地所在地的縣級以上的地方人民政府,在城市建設項目的征遷過程中,為了更好的完成工作,一般可以成立相關部門組成的指揮部。所以,在征遷工作中,要充分發揮地方政府在工作中的主體作用,政府用正確的思想安排好征遷工作,指導建設單位做好征遷工作。建設單位需要擺正工作的態度,把人們的利益放在首位,積極支持政府的工作,在遇到問題時,也要積極與政府進行溝通,交流意見,做到征遷工作更好的完成。
4.2完善城市建設項目的征遷政策
征遷工作中遇到的問題都需要在征遷政策中進行完善,盡量把解決措施進行規范化。城市建設項目確定時,就需要提前制定合適的征遷政策,檢驗征遷政策,如果符合實際情況,及時頒布征遷政策,用來指導征遷工作的實際操作。完善征遷政策,需要完善土地征收制度,對土地的使用權給出明確的指示,另外還需要確認征遷政策的透明化、合法化。征遷政策中應該包含明確并且合理的補償標準,不管是政府部門還是建設單位,亦或是普通群眾,都需要一視同仁,平等對待所有的拆遷戶,減少或者是避免補償不均的情況,明確的補償標準也可以減少那些為了獲得高的補償費用而鉆空子的情況。
4.3提高拆遷戶的綜合素質
拆遷戶綜合素質不高是拆遷糾紛的一個重大的原因。因此,政府和建設單位需要對拆遷戶進行宣傳教育,用通俗易懂的話語介紹征遷政策,做到讓拆遷戶了解征遷政策,支持征遷政策的實行。同時,加強他們的法律意識,遵守法律。堅決打擊投機倒把的人,堅持賠償的原則,減少政府額外的賠償支出。對法律的敬畏可以有利于對群眾進行管理,推動征遷政策的科學實行,減少拆遷戶方面的阻力,促進征遷工作的順利開展。
4.4加強征遷政策的宣傳力度
加強對征遷政策的宣傳力度,并對征遷政策進行解釋,減少群眾對征遷政策的疑惑,征遷政策的公開有利于人們對政策內容的了解,推動政策的順利實施。征遷工作不僅要重視拆遷實務,還要重視征遷政策的宣傳解釋工作。建立完善的協調機制,對征遷工作的實行進行跟蹤,實時掌握征遷的實施情況,在一定程度上保證賠償費的按期到款以及安置房的質量,維護群眾的基本權益。同時,加大對政府征地拆遷權利的約束和監督,在一定程度上防止政府的權利過大,從而進行暗箱操作,從群眾身上獲取利益,對政府的監督有利于提高征遷工作的公開性、公正性,促進城市建設項目的順利實施。
5總結
綜上所述,城市建設項目征遷難題主要體現在政府主體和拆遷戶各自的問題以及兩者的矛盾,征遷政策的實施和宣傳也是城市建設項目的難題。因此不管是政府還是拆遷戶都需要做好自己的工作,緩解政府與拆遷戶之間的矛盾,遵守自己的責任,共同完善征遷政策,并對其進行宣傳解釋。從而促進城市建設項目的發展,在一定程度上保證社會的穩定,促進城市經濟的發展。
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