海綿城市建設的困難誤區及推進建議的論文

時間：2021-06-18 10:55:50 論文我要投稿

海綿城市建設的困難誤區及推進建議的論文

　　1 海綿城市熱潮

海綿城市建設的困難誤區及推進建議的論文

　　傳統的城市雨水系統建設模式已經對水環境造成巨大的負面影響與危害，近年來的城市內澇災害廣受病垢。

　　事實上，嚴重的徑流污染、水文循環的破壞乃至生態環境的惡化也必須受到更充分的重視。無論如何，以剛性的、灰色的雨水排除系統為主的基礎設施建設模式的局限性已非常明顯。

　　近年來，中央政府高度重視城市雨洪問題及水環境的綜合整治，2012 年相繼發布文件（國發 23、國辦發36號文），指導城鎮排水防澇基礎設施的建設，提出了《城鎮排水（雨水）防澇綜合規劃》（以下簡稱《排水防澇規劃》）編制要求與總體方向。在住建部的直接領導下，北京建筑大學負責主編、多家規劃設計研究院參加編寫《低影響開發雨水系統技術導則》，幾經修改與完善，2014 年10 月，以《海綿城市建設技術指南-低影響開發雨水系統構建》（以下簡稱《指南》）的名稱發布。同年 12 月，國家住建部協同財政部、水利部共同發布海綿城市試點申報通知，調動全國 100 多個城市的積極申報。2015 年3 月底，經過數輪競爭性評選，確定南寧、白城、濟南、武漢、鎮江、嘉興等 16 個城市作為首批海綿城市試點，要求每個試點城市 3 年內建成并運行不少于 15km2的海綿城市示范區，中央財政支持資金總額超過 200 億元。目前，全國范圍建設海綿城市的熱潮方興未艾。

　　海綿城市建設的核心是推行現代雨洪管理體系[1].然而，在具體的實施和落實過程中，卻面臨許多難題，涉及到觀念的轉變、新理論與技術體系的建立、規范標準的制定、新的規劃設計方法和程序、管理模式創新、跨專業協作、政策與實施保障體系、科學合理的監測評估等諸多亟待解決和配套的工作。從現代雨洪管理體系發展較早、推行比較好的國家及城市建設經驗來看，這一系列技術與管理的變革從 80 年代延續至今，仍在發展和不斷創新。從國內對海綿城市建設理念與內容的普遍理解和掌握程度、理論與技術體系的儲備、工程實踐經驗的積累和相適應的管理機制建設等多方面來看，在幾年內快速完成行業的整體轉型，并大規模的推行，面臨巨大的挑戰和不確定性。

　　因此，在政府和社會的高度關注與巨額資金支持的建設熱潮背后，更需要理性、冷靜的思考，全面梳理海綿城市建設面臨的困難、誤區和障礙，把握關鍵，從長遠著眼，從近期入手，制定近遠期規劃，才能構成更科學、持續的推進力，保障海綿城市建設的有序和科學發展。

　　2 困難和誤區

　　2.1 對海綿城市建設工作難度認知不足

　　一些試點城市對海綿城市建設的艱難程度還認識不足。申報成功城市的試點區域一般既包括改造難度極大的老舊城區，也包括部分新城區與待建區，在兩三年內完成超過 15km2的試點區域建設與改造，普遍涉及數百個改造與新建項目的規劃設計、施工建設和運行評估。

　　不僅項目數量大、周期短，還必然涵蓋各種灰色基礎設施和綠色基礎設施的選擇和合理組合，甚至還可能涉及河道、湖泊及流域的`綜合整治，如何盡快、有序地完成實施方案的整體規劃，科學、有序、全面開展各個項目的設計及施工建設，是一項異常緊迫又有很大難度的工作。而且，不同區域也都面臨不同的建設風險和落實困難。

　　對于不少城市老舊城區改造項目，一方面，綠地率很低，難以提供充足的地上空間布置低影響開發或綠色雨水基礎設施；另一方面，還面臨已建綠地的改造、市政道路空間和豎向關系的改造、合流制區域管網的提標改造、水澇點整治、涉及許多不同部門的協調、市民對大范圍改造的理解和支持等綜合性難題。

　　新城區雖然綠地率相對較高，但建筑與小區普遍景觀條件較好，高層建筑多，不僅面臨建筑內排水雨落管斷接、景觀改造阻力大和提升空間小等專業問題，公共空間大范圍改造工程對城市正常運行造成的影響和對居民的干擾，也會面臨市民的抵觸情緒甚至投訴壓力等，成為推進的障礙。

　　對于待建城區，地塊開發建設時序與海綿城市建設期限的匹配、已拿到土地開發許可的建設項目如何強制落實控制指標，也都是海綿城市建設的難題。

　　而且，接下來編制具有強指導性、實施性的專項規劃，大量項目的具體設計招投標、施工建設，推行 PPP 模式，質量監督和保障，評估驗收準備等安排，都是各城市盡快推進和落實海綿城市建設工作的焦點和難點。

　　總而言之，舊城和新城的海綿城市建設，都會面臨主、客觀兩方面許多的巨大困難和障礙。缺乏對這些困難和障礙的清晰認知，以及高效的制度突破和安排，高效率的應對策略，將會極大地影響后續工作的有效開展。

　　2.2 海綿城市內涵關系不清

　　從部分試點城市的實施方案、實施計劃與近期工作進展來看，存在對海綿城市的內涵、低影響開發雨水系統與排水防澇、徑流總量及徑流污染控制等基本概念和關系的認識模糊。

　　一方面，狹義低影響開發措施的功能和適用范疇被有些人忽視或夸大。通俗說，就是筆者略為夸張地歸納為對低影響開發的“萬能論”與“無用論”兩種認識，或者說是“灰色派”和“綠色派”兩種不同的主張，即完全依賴或完全否定灰色基礎設施。客觀來講，已建城市條件錯綜復雜，務實有效、可持續的排水系統解決方案很難簡單地依賴單一的灰色或綠色設施。毫無疑問，完全依靠灰色設施不符合“海綿城市”的基本理念和建設要求[2],而在已建城區大范圍的改造工作，受綠地率、管網條件及地面豎向關系等許多因素的限制，不考慮現實條件，一味追求綠色雨水基礎設施也如天方夜譚，不僅增加實施難度，還可能拖延建設周期、增加投資甚至根本無法落實。

　　另一方面，排水防澇與海綿城市的關系也亟待明晰。

　　如一些城市的申報實施方案中，將海綿城市的建設內容狹義地局限于低影響開發分散式設施，而忽視了如多功能調蓄公園、管網提標改造、合流制區域內澇和污染控制等一系列綜合方案和設施的建設。

　　2.3 對設施功能、控制目標和指標的片面理解和僵化操作

　　海綿城市涉及新的突破性的控制目標和指標。“滲、滯、蓄、凈、用、排”即精煉地概括海綿城市建設的多目標、多途徑特征，如何科學地認識這六字的內涵至關重要。

　　但從一些城市實施方案看，存在理解僵化、認識不清的問題，進而影響實施方案的合理性。例如，在制定海綿城市建設的實施方案和各類項目的分配時，將這六字截然分開對項目進行安排，就存在明顯的不合理性。一方面，顯然是不了解或忽視大多數低影響開發設施多功能的特點。以典型的生物滯留設施為例，該技術不僅包括滲透、滯蓄、凈化、雨水綜合利用等多種功能；同時，它還必須具有溢流排放之功能以防止水澇，即，僅一種小設施就體現了上述“六字方針”;另一方面，在一個具體的項目甚至項目中的一個子系統流程中，也是由多功能的許多設施所組成。而且，在實際的雨水系統中，徑流總量、雨水利用、徑流污染控制[3-4]乃至排水防澇指標，也多是交織在一起，或者具有密切的聯系和耦合關系，而不是截然的分開。因此，海綿城市實施方案或專項規劃中，需要特別注意避免僵化分割控制指標與項目建設方案，而是要根據具體條件的不同，根據各種設施的特點、適用性和多功能特征，綜合分析和選擇，進行系統的優化組合，及項目的總體安排。

　　此外，對“下沉式綠地率”、“透水鋪裝率”等控制性指標，也需要科學地理解，結合不同項目具體條件，和其它量化控制指標，合理地來應用。

　　2.4 PPP 模式如何適應海綿城市建設和運行維護的特點和要求

　　由企業和政府共同參與投資建設和運行管理的 PPP（Private-Public-Partnership）模式受到國家的高度重視，也是海綿城市建設試點的重要內容。首輪試點申報中，開展 PPP 模式的城市額外獎勵達到 10%,也是這次申報與建設試點的熱點與難點之一。

　　PPP 模式不是簡單的融資渠道，更不應成為地方政府轉嫁責任和財政負擔的途徑。海綿城市建設的 PPP 模式，必須針對海綿城市各類項目的特點，及不同企業的自身條件和優勢，探索建設 / 運營等不同的階段、面對政府 / 開發商等不同責任主體下的運作，否則很難形成持續的市場化推進力。舉例來說，城市水廠及管網系統的建設、維護與管理等，一些企業具有相對成熟的運營經驗，可通過水費分成和政府購買服務方式獲得長期盈利，比較適合直接作為 PPP 項目。但長期來看，需要探索和解決雨水排放顯性或隱性收費的問題。而某些舊城小區、道路雨水系統改造項目，沒有長期可持續的收入，建設階段政府投資難辭其咎，運營階段也需要綜合考慮物業交割和特許經營等不同的管理方式。

　　事實上，上述一些困難或誤區都是由于對海綿城市的內涵與系統的復雜關系缺少科學理解和清晰認識，如果不能清晰理解并妥善處理這些問題，會直接造成海綿城市建設內容的混亂和缺陷，對未來海綿城市的建設推廣造成負面影響。

　　3 海綿城市推進的若干關鍵環節

　　3.1 準確把握海綿城市的內涵、目標和系統組成

　　（1）內涵與目標建設海綿城市，就是以低影響開發的理念，通過現代雨洪管理理論、方法和科學技術體系，最大程度地減小城市開發建設對自然水文題條件和生態系統的破壞，具體目標就是要有效控制徑流排放總量、徑流污染和城市洪澇，有效利用雨水資源，實現城市的良性水文循環，保護生態環境。《指南》及相關的規范標準已經給出了這些綜合目標的具體控制指標和參數。

　　（2）系統組成現代城市雨水系統，或者說海綿城市雨水系統，更多通過低影響開發（LID - Low Impact Development）和綠色雨水基礎設施（GSI - Green StormwaterInfrastructure），結合必要的灰色基礎設施實現雨水徑流的“滲、滯、蓄、凈、用、排”,主要涵蓋以下幾個子系統[2].圖 1 給出了海綿城市雨水系統與設施層面的各子系統的相應關系示意。

　　·狹義的低影響開發雨水系統（源頭控制系統）

　　·雨水管渠蓄排系統（或稱小排水系統）

　　·超標雨水控制系統（或稱大排水系統）

　　通過上述系統的整合和有機銜接，綜合達到總量減排控制、水質控制和洪澇防治，以及實現生態環境的保護或修復。

　　3.2 灰色與綠色基礎設施的有機結合

　　現代雨洪管理或海綿城市建設，必須對上述系統形成共識，并基于每個城市的具體條件來科學地運用并落實。而具體應用于老城區改造，必須考慮城區現有綠化率條件，建筑雨落管的改造、既有雨水管網排水能力的提升和道路坡度與地形豎向的綜合利用等復雜現實條件，廣泛采用“綠-灰結合”的基礎設施建設模式。

　　國際上，很多城市如西雅圖、華盛頓、費城等，經過長期的研究和實踐探索，近年來大力倡導未來推廣“綠色”基礎設施，結合“灰色”基礎設施共同改造城市老舊城區以及建設新城，并編制中長期的實施規劃和投入長期的政府資金。2012 年啟動的舊金山城市排水系統升級規劃（Sewer System Improvement Program, SSIP）中，計劃在未來 20~30 年間投入資金 60 億美元，統籌綠色與灰色雨水基礎設施對舊金山灣區進行系統更新。該計劃既涵蓋在部分城市道路與開放空間的綠色改造，也包括污水廠升級、管網提標以及隧道等灰色基礎設施的改造，綜合應對城市洪澇、設施老化、雨水徑流和合流制溢流污染以及抗震等多方面問題[5].

　　國內一些城市例如沈陽市、鎮江市、嘉興市等也已經開展了一系列研究與實踐。例如筆者參與沈陽規劃設計院合作開展的合流制老舊城區的系統改造策略研究，通過源頭低影響開發、管網局部改造和調蓄設施建設、盾構雨水干管等多種方式綜合解決洪澇與污染問題。雖然研究方案最終由于資金等原因尚未實施，但對于“綠 -灰結合”、“多級蓄 - 排結合”已有比較清晰的思路和成果。目前在參與的多個海綿城市試點工作中，也是以綠-灰結合為主要規劃策略和實施方案的技術路線。

　　3.3 雨水控制利用系統專項規劃和工程設計

　　面對海綿城市建設的復雜現實條件、突出的跨專業和系統銜接問題以及緊迫的建設時序，各試點城市急需編制一個具有高度可實施性的綜合性的雨水控制利用系統專項規劃[6],科學提出雨水系統建設內容，對城市總體規劃、城市設計等頂層規劃提出土地利用要求，并銜接總體規劃與控制性詳細規劃修編，道路與交通、綠地等其他專項規劃等新編與修編，結合舊城改造規劃或計劃、“棚戶區改造”、道路和其他基礎設施的改造等，共同落實雨水系統相關建設內容（圖 2）。

　　基于各試點城市短期內見效的特殊要求，該專項規劃應至少涵蓋以下要點：（1）低影響開發、小排水系統、大排水系統的綜合目標與控制指標體系；（2）響應控制指標要求，提出市政以及各地塊海綿城市工程主要建設方案，既包括分散式的低影響開發雨水系統，也包括管網及處理廠提標改造、地面行泄通道與調蓄空間、末端河道整治與生態修復等大型基礎設施建設內容；（3）重點項目建設清單與時序安排；（4）試點區域考核體系與評估達標方案；（5）建立清晰的資金保障與機制保障措施，權責明確落實到責任主體；（6）相關規劃修編建議等。

　　在上述規劃指引下，還需要全面開展大量具體工程項目的工程設計和施工建設。對第一批試點城市，由于建設任務量大，難度系數高，各地普遍缺乏有技術儲備和豐富經驗的設計單位和施工隊伍為后續工作做強力的支撐。因此，不僅需要充分發揮本地規劃設計單位重要作用和責任，還需要借助有實力的咨詢團隊的有力協助或指導。

　　毫無疑問，海綿城市建設的關鍵環節絕不限于以上幾方面。例如還必須有給水排水、風景園林、景觀、水利、道路等專業工程師的通力協作，等等。

　　4 展望

　　長期來看，我國城市雨水系統建設模式必然向海綿城市 - 低影響開發雨水系統建設模式轉變。無論是工程界、學術界還是政府管理者都已經清晰認識到原有的目標單一、高碳排放、高污染、粗放型的雨水排放模式已經難以為繼。但從一些雨水管理領先國家的推進經驗來看，這一轉變和新體系的建立絕非一蹴而就的事，是一個長期而艱巨的系統工程，必須在管理理念、政策機制方面有重大突破，必須建立系統的基礎理論、工程技術體系、專業人才隊伍和培育新型的產業等等，期望短期內快速見效恐欲速而不達。海綿城市建設的試點，正是向這個方向轉變邁進的一大步和跨越式發展的嘗試。嘗試，就應該允許出現偏差甚至出錯，就應該準以糾偏。

　　我們期待未來的步子更大也更穩，讓海綿城市建設真正成為“美麗中國”和未來“綠色城鎮化”的有力抓手和一種長效機制。

　　參考文獻

　　[1]車伍，閆攀，趙楊。國際現代雨洪管理體系的發展及剖析[J].中國給水排水，2014,30（18）：45-51.

　　[2] 車伍 , 趙楊，李俊奇，等 . 海綿城市建設指南解讀之基本概念與綜合目標 [J]. 中國給水排水，2015,30（8）：1-5.

　　[3] 車伍 , 張偉 , 李俊奇 . 城市初期雨水和初期沖刷問題剖析[J]. 中國給水排水 , 2011, 27（14）： 9-14.

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