杭州学刊(2018年第1期)
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杭州高标准规划建设海绵城市研究杭州市哲学社会科学规划课题“杭州建设海绵城市的具体问题研究”(Z17YD022)成果。

◎ 王邓红

提要:海绵城市建设是实现城市水资源的弹性管理,将大自然雨水资源变成城市水循环利用的重要部分。本文从杭州高标准建设海绵城市出发,对杭州海绵城市建设的定位、原则、建设重点、规划措施及与其他专项规划的衔接等进行探索,以期为杭州现代化城市发展、资源循环综合应用提供决策参考。

关键词:海绵城市 水循环利用 高标准规划建设 杭州

作者王邓红,浙江同济科技职业学院副教授、高级工程师(邮政编码311231)。


随着社会发展水平的提升,社会资源利用率提高,城市建设技术水平全面升级,同时,社会发展资源体系逐步构建,海绵城市是城市循环建设的代表,充分利用自然水体循环,构建城市资源结构网络,确保城市发展与资源综合利用相结合。海绵城市建设理念自2012年在“2012低碳城市与区域发展科技论坛”中提出以来,在社会城市建设中逐步实施,杭州是海绵城市实施的试验点,充分利用杭州发展的自然条件,实现城市发展的自然资源良性循环,成为社会发展建设的必然要求。

一 杭州高标准建设海绵城市的定位与原则

(一)目标定位

海绵城市是指城市能够像海绵一样,随着环境变化而变化,城市发展能够适应社会发展的环境需要,能够应对自然灾害,实现社会发展与自然环境的协调统一。下雨时,城市可以吸水、蓄水、渗水、净水,当城市需要水资源时,又可以提供水体,满足城市发展需要。海绵城市的建设,能够打破传统城市建筑“灰色”系,实现城市资源良性应用,满足城市发展的基本需求。

海绵城市构建的设计理念是在传统城市建设和资源应用的基础上,在城市排水系统建设中,实现“迅速排水”与“水体集中”处理的设计理念相结合,以使自然水体灵活应用,转变传统城市中“逢雨必涝”的僵化发展局面。海绵城市建设的设计理念,其范围包括城市自然排水系统存水、储水系统的构建,和人工排水系统的构建两部分。海绵城市正是应用了这两部分,实现城市发展中自然资源的综合探索,为促进现代城市完善提供了良好的资源规划体系。

(二)海绵城市的发展

2012年4月,在“2012低碳城市与区域发展科技论坛”中,海绵城市理念首次提出,2013年,在中央城镇优化工作会议上,将海绵城市作为提升城市排水系统能力的解决措施,进一步对海绵城市的实施意见给予更明确的指导,可以集中概括为:渗、滞、蓄、净、用、排等系列措施,设定海绵城市建设规划目标,实施从点到面的城市建设新系统。2014年,城市海绵建设试点工作全面启动。2016年,杭州海绵城市工作全面启动,协调统筹城市建设水资源系统,充分利用园林绿色系统、城市管线系统以及住宅用水系统,实现杭州海绵城市规划结构同步实施。

(三)海绵城市实施原则

海绵城市建设是社会发展的资源循环系统建设,是社会绿色化发展的有效渠道。海绵城市建设应首先遵循自然优先原则,充分应用自然水体,建立城市水资源应用循环体系,实现自然资源的综合利用。例如:海绵城市充分利用城市中自然水体、海、河等,实现水体存储与社会水体应用相互关联,从而将绿色化发展转变为社会发展的构成部分;另外,海绵城市建设应遵循循环性原则,在海绵城市体系构建中,将充分利用现代系统资源,社会发展应用相互协调,在水资源存储、净化等方面,将整体资源链接为自然循环结构网络,既遵循自然水体循环的发展规律,同时也满足了城市发展的需求,为现代社会进步、资源优化提供了良好的循环结构体系。

(四)海绵城市总体布局

海绵城市总体布局主要包括城市生态格局构建、四大体系(水生态修复体系、水环境整治体系、水资源利用体系、水安全保障体系)建设,并提出分区建设及相关设施建设指引等。

城市生态格局构建:分析山、水、林、田、湖等生态本底条件,识别生态敏感因子,提出海绵城市的自然生态空间格局,明确保护与修复要求。

四大体系建设:水生态修复体系建设主要包括源头低影响开发系统构建,提出内源治理策略、生态修复策略及其他治理措施;水环境整治体系建设主要根据水体外源污染现状,计算现状水污染负荷,并提出当地主要污染物指标,根据各污染源负荷预测,提出水系水环境容量及总量控制建议;水资源利用体系建设主要根据城市水资源现状分析结果,结合城市可利用水源分析,提出污水再生利用及雨水资源化利用策略、供水管网漏损控制措施、水源地水质保障措施等;水安全保障体系建设主要根据城市防洪排涝现状分析结果,重点构建城市内涝防治系统,防治或治理城市内涝。

二 杭州高标准建设海绵城市的重点

(一)加强城市河流和湖泊整治

城市建设改造过程中,要根据海绵城市建设控制目标与技术要求,合理确定保护与改造方案,严格保护现状河流、湖泊、湿地、坑塘等城市自然水体,划定城市蓝线,禁止侵占河湖水域岸线。要利用城市自然水体,设计湿塘、雨水湿地等具有雨水调蓄与净化功能的低影响开发雨水系统,净化初期雨水,同时与城市雨水管渠系统、雨水地面径流排放系统及下游水系相衔接。强化水系沟通,保护现有湿地,严禁随意填埋河道水系,有条件的城市要恢复已填埋的河道增加水面率,加快贯通骨干河道,打通城市“断头河”,健全城市河网水系,提高水体自净能力。充分考虑河湖水系的容量,保证城市防洪排涝需要的过水能力和调蓄库容。与流域、区域防洪规划相衔接,完善城市防洪排涝体系,妥善安排城市洪涝水滞蓄和外排出路,统筹布局泄洪通道和蓄滞场所,合理确定城市防洪排涝分区和建设标准。加强城市开发建设过程中水土保持预防监督管理工作,执行水土保持设施“三同时”制度,严控新增人为水土流失,促进雨水径流源头减排。

(二)优化城市公园和绿地建设

将构建海绵型绿地系统作为园林城市建设、生态园林城市建设的重要内容。城市公园和绿地系统要考虑绿网、水网、绿道网的有机融合,结合绿地周边水系、市政设施和房屋建筑等统筹开展设计,在满足生态、景观、游憩等功能的基础上,同步考虑为周边区域提供雨水滞留、缓释的空间,提高区域内雨水调蓄和净化等功能。要因地制宜采取小微湿地、雨水花园、下沉式绿地、植草沟、植被缓冲带、雨水湿地、雨水塘、生态堤岸、生物浮床等低影响开发措施,园路、绿道和停车场等区域采用透水铺装等,提高雨水渗透能力,有效削减地表径流峰值和流量,净化雨水径流,合理利用雨水资源。

(三)改善城市道路和广场排水

要规划设计符合低影响开发要求的道路高程、道路横断面、绿化带及排水系统,提高道路对雨水的渗滞能力。新建道路应结合红线内外绿地空间、道路纵坡及横断面设计、市政雨水排放系统布局等,优先采用生态排水。已建道路可通过路缘石改造,增加植草沟、溢流口等方式将道路雨水径流引到绿地空间,实现雨水渗、滞、蓄、净后再排,需进行雨污分流改造的要尽快完成。城市广场、城市慢行系统、公共停车场以及非重型车辆通道优先采用透水铺装,城市道路红线宽度超过60米的道路两侧、学校操场两侧要逐步规划、建设配套雨水蓄水设施。城市广场可在地下建设蓄水池用于绿化灌溉和景观水体补水,改善广场排水。

(四)促进居住建筑和小区调蓄

新建建筑和小区要按照低影响开发的要求规划建设排水系统。在场地条件允许的情况下,非机动车道、地面停车场和消防通道应采用透水铺装增加雨水自然渗透空间,可渗透地面面积比率不应低于40%。有条件的建成区应根据可渗透地面面积比率进行透水性改造。新建建筑和小区要全面推行建筑屋顶绿化和立体绿化,增加雨水渗透、净化和收集利用设施;既有建筑和小区可结合实际情况对建筑屋顶、周边绿地以及景观水体等实施低影响开发改造。要结合小区景观水体建设雨水湿地和蓄水池,用于绿化灌溉、景观水体补水和道路清洗保洁等。政府投资建设的公共性建筑、保障性住房和棚户区(危旧房、老旧小区)改造项目要率先落实海绵型住区的要求。

(五)推进公共建筑项目海绵体建设

机关、学校、医院、文化体育场馆、交通场馆和商业综合体等各类大型公共建筑项目要率先推进海绵体建设,减少非透水性硬质铺装面积,有条件的要配套建设具有削峰调蓄功能的景观水池、低洼水塘等。规划用地面积2万平方米以上的新建建筑物,要按照每万平方米建设用地不小于100立方米的标准配套建设综合蓄水设施,有条件的工矿企业、工业厂区宜建设雨水收集、蓄存和利用设施。

(六)延伸开展城乡一体化海绵体建设

在推进小城镇和村庄建设过程中,要结合推进实施重点中心镇、综合规划建设示范创建镇、美丽乡村建设示范村等建设,因地制宜规划建设海绵型镇村。海绵型镇村建设要强调与周围自然生态环境的有机结合,运用低成本和自然生态的方法提高镇村雨水吸纳和排放能力。

三 杭州高标准建设海绵城市总体规划措施

依据杭州海绵城市发展实施情况,杭州海绵城市建设的区域包括杭州市区范围,具体包括上城、下城、拱墅、西湖、江干、滨江、萧山、余杭、富阳九区,海绵城市区域涵盖杭州发展的大部分地区,可以将海绵城市的实施分为目前至2020年近期阶段,2020~2030年中期阶段以及2030~2040年远期阶段。

(一)空间地域性规划

笔者依据有关杭州海绵城市建设的相关性文献,对杭州海绵城市发展归结为:海绵城市空间分配,坚持自然为主的实施原则,明确规划海绵城市的实施区域以河海为界,在海绵城市发展区域内,建立区域空间生态水系,使杭州内部水资源可以连接为一个水生态结构体,完善海绵分布的内部规划格局,为杭州海绵城市发展提供相应的实施指导。

杭州海绵城市建设规划,实现现代城市规划结构的综合剖析,一方面,海绵城市规划,可以按照杭州水文资源实现水资源综合应用,杭州海绵城市规划中,实现杭州资源综合化处理,推进杭州自然资源综合开发;实现自然资源应用优先原则,为杭州海绵城市建设提供新的发展趋向。另一方面,杭州海绵城市建设,要实现杭州海绵城市发展社会各结构的多元化融合。例如:杭州海绵城市规划中,将融合自然资源规划、城市发展规划,杭州海绵城市区域性规划的综合探索,带来城市发展新规划的新角度。

(二)自然资源规划

杭州海绵城市的发展,明确海绵城市的阶段性规划,并给予相应的海绵城市建设分析,是杭州海绵城市阶段性目标实现的新保障。例如:杭州海绵城市建设充分应用杭州自然资源,实现杭州内部水资源的综合应用,统筹规划海绵城市,实施国家提出的相关性措施,结合杭州城市建设实际,优化杭州城市建设体系。在杭州现有生态水系的基础上,实施水体资源空间规划。依据杭州相关数据分析可知,杭州实施海绵城市,将会实现杭州自然生态保护区保护面积占市区面积的66%,为现代杭州资源开发与经济发展带来更大的资源发展新视角。杭州是古丝绸之路必经之地,杭州海绵城市建设,应发挥杭州经济发展的区域优势,充分应用“一带一路”经济发展战略,完善现代杭州经济发展体系,为杭州经济发展对接新经济发展桥梁,将杭州生态资源规划从区域经济发展中分离开来,引导现代杭州资源优化发展,推进现代生态资源全面性保护,为现代杭州海绵城市建设提供更有力的发展新引导。

(三)零散生态圈规划

杭州在实施海绵城市建设中,应实现城市生态圈的修复。这一实施措施主要针对杭州郊区以及乡镇发展中的零散型工业,实现杭州区域资源处理中系统处理资源综合分析,在区域生态环境发展基础上,对遭到破坏的水体、森林等自然环境修复,实现杭州区域修复系统发挥作用。依据杭州海绵城市规划数据分析,杭州海绵城市的生态修复系统,将达到杭州整体建设的8%左右,是杭州海绵城市发展中的主要构成部分。例如,杭州发展资源丰富,具有京杭大运河、钱塘江水域资源,区域发展在自然资源开发的基础上,呈现零散分布,区域性规划的发展结构特征性突出。为了实现杭州海绵城市全面性推进,结合杭州各区域发展的相关性要点,建立杭州两岸经济发展区域,对区域发展中的零散企业进行综合治理,确保实现工业生产有序进行,辅助杭州海绵城市建设理念的落实。

(四)综合区域改善

杭州生态海绵城市建设,应实现杭州海绵城市建设区域的综合改善。这一部分海绵城市发展,将会实现杭州海绵城市建设资源综合处理,从而带来杭州生活区域的水体改善,其中主要针对杭州市政施工区域、杭州中心区、杭州居住区以及工业区建设等部分,对人文环境中雨水资源实行综合处理,提高杭州发展人文环境中资源的综合利用率,提升城市自然水体的应用率,降低城市浪费,是杭州海绵城市建设的有效途径,这一部分在杭州海绵城市建设中所占的比重约为15%,也是现代杭州海绵城市建设困难性最大的区域。

做好杭州海绵区域规划,落实其实施理念,确保其理念循环发展是关键。例如:杭州海绵城市建设区域,实施城市设计结构重新审核,一方面,杭州区域城市管道设计结构重新规划,在城市传统管线设计的基础上,提出相应的雨水处理系统,实现集雨水存储、净化、渗透为一体的新型城市水体排放系统,不仅有效解决了城市市区排水系统循环困难,也实现了现代城市发展的资源应用率提升。另一方面,杭州综合区域改善,实现生活用水正确处理,建立新型绿色污水处理净化结构,确保城市用水和海绵水体循环相互关联,形成良性水体循环结构,全方位推进适应现代社会发展的水体资源应用需要,实现水资源应用综合分析,统筹杭州区域经济水体循环的综合探索。

(五)示范性区域规划

杭州海绵城市建设示范性区域规划,也是海绵城市建设的构成部分。实施区域规划,逐步实现杭州资源规划各部分资源综合应用,针对当前正在开发或者尚未开发的区域,实行海绵城市综合规划,实现区域资源处理效果全面升级。在新开发区域的资源规划上,采取“一步走”的城市发展新规划,整合杭州系统开发资源,在杭州新区域开发中,尽量减少杭州开发新区域的资源规划结构变动,实现资源开发与资源探索的综合性整合。例如:杭州开发区进行生态示范性开发,将实施杭州开发区域按照规划需求,分别设定“渗”“蓄水”“用”“排”等方面的资源开发整合措施,实现杭州城市规划中新旧管理结构的一体化对接,这一部分海绵城市规划建设,在杭州发展中占11%的比重。实现了杭州区域发展与杭州海绵城市发展建立完善性对接,是推进杭州海绵城市建设未来发展的代表。

四 杭州高标准建设海绵城市相关专项规划衔接措施

(一)水系规划衔接

水系是城市生态环境的重要组成部分,也是城市径流雨水自然排放的重要通道、受纳水体及调蓄空间,与低影响开发雨水系统联系紧密。依据城市总体规划划定城市水域、岸线、滨水区,明确水系保护范围、水质保护要求等;保持城市水系结构的完整性,优化城市河湖水系布局,实现自然、有序排放与调蓄;优化水域、岸线、滨水区及周边绿地布局,明确低影响开发控制指标。

(二)绿地系统规划衔接

绿地是建设海绵城市、构建低影响开发雨水系统的重要场地。城市绿地系统规划应明确低影响开发控制目标,在满足绿地生态、景观、游憩和其他基本功能的前提下,合理地预留或创造空间条件,对绿地自身及周边硬化区域的径流进行渗透、调蓄、净化,并与城市低影响开发系统、雨水管渠系统、超标雨水径流排放系统相衔接。提出不同类型绿地的低影响开发控制目标,合理确定城市绿地系统低影响开发设施的规模和布局,城市绿地应与周边汇水区域有效衔接,应符合园林植物种植及园林绿化养护管理技术要求,合理设置预处理设施,充分利用多功能调蓄设施调控排放径流雨水。

(三)防涝系统规划衔接

城市防涝系统是海绵城市的重要组成部分,城市防涝系统规划中,应结合当地条件确定低影响开发控制目标与建设内容,并满足《城市排水工程规划规范》(GB50318)、《室外排水设计规范》(GB50014)、《城镇防涝规划标准》(DB33/1109)等相关要求。明确低影响开发径流总量控制目标与指标,确定径流污染控制目标及防治方法,明确雨水资源化利用目标及方法,与城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统有效衔接,优化低影响开发设施的平面与竖向布局。

(四)道路交通规划衔接

道路是径流及其污染物产生的主要场所之一,道路交通专项规划应落实低影响开发理念及控制目标,减少道路径流及污染物外排量。提出各等级道路低影响开发控制目标;协调道路红线内外用地空间布局;道路交通规划应体现低影响开发设施要求;根据海绵城市建设需求,优化道路横断面设计;明确超标径流排放路径。

总之,海绵城市是社会生态化、绿色化发展的重要途径。海绵城市的构建能够充分利用江、河、湖、海等自然环境,同时也协调城市排水系统,实现城市发展自然资源的循环应用。对杭州海绵城市构建的研究,将进一步推进杭州海绵城市建设拓展延伸,发挥海绵城市建设措施在杭州发展的资源应用引导作用,同时也为我国社会海绵城市全面性推进带来理论经验,指导海绵城市在更大范围内实施,实现社会绿色化、生态化发展。

参考文献

浙江省住房和城乡建设厅:《浙江省海绵城市规划设计导则》,2016。

浙江省人民政府办公厅:《浙江省人民政府办公厅关于推进全省海绵城市建设的实施意见》,2016。

李绍昇:《杭州高标准建设海绵城市》, 《中国建设报》2016年4月29日。

蒋太旭:《高标准建设海绵城市》, 《长江日报》2016年11月28日。

刘波:《海绵城市技术是中国城乡生态环境建设的起点》, 《居业》2014年第12期。

余建民、周静增、柯鹤新、王伟栋:《杭州“海绵体”城市建设开发模式探寻》, 《浙江建筑》2015年第10期。

(责任编辑 方晨光)