海綿城市建設及應對措施

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摘要:一直以來城市水環境都是人們熱議的話題。直到上個世紀美國，澳大利亞等國家率先實行了各自的城市雨洪管理體系并在各個地區得到了顯著的成效后，這個問題才慢慢得以解決。中國自2012年海綿城市概念提出后，全國眾多城市積極參與建設。黑龍江省在2015年也加入到了這個行列中，但由于地理，經濟等條件因素限制一直進度緩慢。因此根據對當前黑龍江省在建設海綿城市過程中可能遇到的問題的分析，希望能夠通過人才引進，完善海綿城市建設體系等措施來探索出一條符合區域發展的海綿城市建設道路。

關鍵詞:海綿城市;黑龍江省;應對措施

從古至今，旱災、洪災一直影響著人們的生活。近年來由于溫室效應等環境問題的出現更加劇了災難的發生，自此也引發了人們對城市水環境問題的重視。2014年，國家宣布建立“海綿城市”并在2015年與2016年分別公布了海綿城市第一批與第二批試點城市［1］，見表1。由于有限的治理能力和缺乏相關知識和經驗的限制一直收效甚微。目前海綿城市建設多集中在南方及中部地區，而對東三省的研究較稀少。因此，文章通過與其他建設的海綿城市進行對比，闡明黑龍江省建設海綿城市過程中可能存在的問題并提出相應的解決措施。

1國內外海綿城市建設

在城市雨洪管理理念中比較有代表性的有美國的低影響開發(LID);英國的可持續發展排水系統(SUDS);澳大利亞的水敏感性城市設計(WSUD)等，具體措施見表2。雖然海綿城市這個概念是近幾年由國內提出的，但在早些年間，許多國內外的發達地區已經率先進行了有關海綿城市的研究。比如深圳大學在2012年7月建設了土木結構實驗樓，該樓的設計有很多都是LID設施，在2014年5月的特大暴雨中深圳大學校園內嚴重積水，但土木結構實驗樓LID設施周邊區域沒有任何積水［2］;從上世紀70年代開始，南澳大利亞的城市阿德萊德由于城市發展迅速而采用水敏感的城市設計原則，以最大限度地利用城市化帶來城市徑流增加，并降低發生洪水的風險。為了通過含水層來儲存和改善低鹽度雨水提出了管理含水層補給這一概念，它的使用也恢復了咸水含水層的灌溉能力［3］;再比如華盛頓特區的阿納卡斯蒂亞河濱水項目，該項目是通過對水的規劃設計使城市社區中的建筑，公園更加貼近自然;同樣在美國的西南部地區，由于氣候逐漸變暖，地區社會經濟和自然系統可能會受到更強烈的極端降水影響并可能導致水中溶解物和營養物質流失加快從而影響水質。為了保護這個生態敏感地區，對城市的整體設計是迫切的。所以這個地區通常采用綠色屋頂方案，并建設雨水收集系統、拘留池、媒體過濾器和植被/緩沖區［4］。

2黑龍江省建設海綿城市所遇到的問題

黑龍江省位于中國東北部，屬溫帶大陸性季風氣候，地處中國東北部寒溫帶，溫帶地區，森林、濕地和野生動植物資源極為豐富。全省年平均水資源量810億立方米，其中地表水資源686億立方米，地下水資源124億立方米，水面總面積3037平方公里(不含跨國界湖泊境外面積)。在各省相繼出臺海綿城市建設方案后，黑龍江省住建廳于2015年4月公布了2015年城鄉規劃工作要點并首次提出推進海綿城市建設。2016年7月，省政府辦公廳出臺關于推進海綿城市建設的實施意見:科學規劃，統籌實施城市水系統、園林綠地系統、道路交通系統、建筑小區系統“四大系統”建設，切實增強城市防洪排澇減災等綜合能力，構建山、水、城相融合的城市水生態系統，促進生態文明城市建設。并于2017年4月6日編制了《黑龍江省海綿城市專項規劃編制技術指引(試行)》(試行兩年)。預計到2030年使城鎮建成區80%以上的面積達到海綿城市要求。雖然方案已經出臺，但是在推行的過程中仍然遇到了許多問題。2．1城市建設不合理。由于海綿城市是一個新名詞，很多技術手段都只是停留在專業名詞層面上而并沒有實際的應用?；A設施建設過于程式化，沒有任何的創新。這些建筑設施最終帶來了路面板結等問題，在雨季雨水由于地面板結無法及時排出最終大量堆積在路面形成內澇災害，排出的雨水也因缺乏雨水集蓄設施而•2•無法資源化利用;城市建設不合理導致很多天然海綿體被破壞，在構建城市總體布局時沒有考慮到總體影響;全年降雨量，年徑流量總量，土壤結構等眾多參數也沒有考慮全面，很多工程項目反復施工修改，進而影響到了周邊環境。政府對于城市建設也沒有日常有效的管理，城市建設通常由市住房和城鄉規劃建設局，市城市管理執法局，環保部等多個部門同時管理，各部門的信息不對稱再加上分工不明確最終導致海綿城市推行效果不理想。2．2經濟發展落后導致人才大量流失。黑龍江省因為位于中國最北部所以經濟發展相對于南方大部分城市較為落后，資金供應不足，缺少人才來對城市建設進行系統的規劃。再加上海綿城市是一個新興學科，沒有特定的專業領域，使得沒有專業領域的人才來帶動海綿城市建設發展進程。2．3環境要素較復雜。黑龍江省地區多旱少雨，夏季氣溫高冬季氣溫低;南方地區多雨少旱，年氣溫差較小。眾多與南方的環境條件差異使得我們很難去借鑒中國其他大部分地區的成功案例。因此要求我們思考如何在現有條件下進行發展，比如:如何防止在冬季時氣溫低下導致海綿城市建設設施凍裂;黑龍江省擁有眾多的濕地，森林等天然海綿體，如何將這些自然資源利用最大化;城市建筑過多占據了大量的綠地面積使得城市“綠地海綿體”嚴重不足，同樣導致了城市內澇。在目前為數不多的海綿城市試點城市中，東北三省只有吉林省白城市可作為建設黑龍江省海綿城市的參照，眾多嚴苛的條件使得我們很難繼續發展。

3推進黑龍江省海綿城市建設具體應對方案

3．1引進并在省內各高校培養新興技術人才。海綿城市建設是中國走入現代化進程的重要組成部分，因此政府應加大對于人才引進的投資力度，提出更多優惠政策以吸引專業外來人才;各高校應積極響應政府號召，增加與海綿城市建設有關的專業，加快培養與社會需求相契合的人才進程。3．2因地制宜、選擇與本地區環境契合的方案。由于黑龍江省獨特的環境，能借鑒的案例有限，因此要根據黑龍江省現有的自然狀況進行改良，開設多個海綿城市試點，推進水生態建設。在江蘇省鎮江市，當地政府部門就將一個老舊社區的9棟住宅作為試點，考慮當地經濟條件及生活環境最終選擇了“平改平”的節能改造措施［5］。黑龍江省擁有大量的天然海綿體比如齊齊哈爾市的扎龍濕地自然保護區，大興安嶺森林生態保護區等。這些天然海綿體的存在對于水流量的調節以及河流的凈化都有著巨大的作用。此外還擁有大部分未建設的荒地及未經整治的黑臭水體，這些都要進行統一的規劃。對于海綿體的保護可以由政府出面，將其劃入禁止進入區，等待其自然修復，或者向其投放有利于修復的植物或者微生物輔助凈化。已經有研究表明某些生物細胞能夠有效地在水中對污染物進行截留，并能持續減少某些污染物的濃度，比如有些生物細胞可以減少金屬的濃度;而對于未建設的荒地及未經整治的黑臭水體，要對其進行統一規劃，開闊新的河道，整治水體周圍環境，荒地也可以用于建設綠化帶，為未來可能出現的特殊情況進行準備。3．3建造完善的海綿城市建設體系。海綿城市的建設是一個長期的系統工程，必須要有完整的理論體系作為支撐，將給水排水，園林，城市建筑等學科結合統一。在設立新興體制前應收集城市建設所需要的眾多參數，將其匯總后針對城市當前所擁有的問題進行適當修改并確保對環境影響最小化。比如在美國，多個州及地方政府的雨洪管理法規中就具體提出了徑流總量控制標準，如入滲、面源污染、水土侵蝕等控制指標。對于城市綠地建設要考慮城市綠地面積以及城市建筑面積的比例，將二者建立在一個平衡的條件下;由于黑龍江省降水集中且全年降水量少，周邊道路以及廣場，公園等硬質路面應盡量采用透水材料并在地下安裝蓄水管道，待雨季通過這些透水空隙流入地下管道，這樣在小雨或中雨時不會影響交通，在大雨暴雨也可以起到一定的緩沖和削減地面徑流的作用并且在一定條件下可以儲存利用。對于這些安裝的設施還應進行定期維護，防止災害發生時無法及時應對。有分析表明，雨水花園下沉式綠地對消減徑流總量，徑流污染的效果最佳［6］。因此，公園等自然生態區也可以采用下凹式地面的改造，這樣在雨季也可以對雨水起到一定的截流儲存的作用。對于屋頂的建設，由于全年溫差大，很多植物無法適應本地的氣候，因此筆者不建議采用綠色屋頂的方案，可以參照戎貴文教授設計的自動棄流與收集系統［7］再結合本地氣候進行改造建設。地下排水系統可以參考德國的地下管網系統，在德國首都柏林，市中心主要采用混合管道系統，這個系統可以同時處理污水和雨水，即可以節省地下空間，也不妨礙市內地鐵及其他地下管線的運行;郊區則主要采用分離管道系統，這樣可以提高水處理的針對性，提高效率。在倫敦的Sutcliffe公園圍繞流經公園的Quaggy河構建了水域、濕地、水生植被、濱河綠地、透水溝道等雨洪調蓄、凈化和景觀生態元素，不但自身具有了雨洪調蓄和消納的空間，而且公園雨洪調蓄還與周邊住宅區結合在一起，公園濕地通過地下涵管與作為蓄水空間的公寓房地下停車場聯系在一起，從而在整體上提升了片區的防洪治澇能力。類似的還有日本的雨水調蓄設施;澳大利亞的水敏感性城市設計等。在創建新興體制后還需要保持與國際信息同步對接，并根據實時信息進行適當的修改。細分各部門的工作要點并將其整合，避免因分工不明確而產生的特殊問題，政府主導，廣大人民群眾參與實行。最后爭取將黑龍江省以往的灰色設施排水系統轉化為擁有“滲、滯、蓄、凈、用、排”六大功能的工程技術排水系統，讓城市小雨不積水，大雨不內澇。

4結語

水是人類的生命之源，同時也是一個城市發展的靈魂之所在。海綿城市的建設已經成為時展的一個必然，它的產生對中國的生態建設和經濟發展都有著非常重要的意義。在建設的過程中我們勢必會遇到各種各樣的問題，在這過程中就需要我們對其進行剖析后進行適應性研究最終找出解決問題的方案，這其中的每一步都將對未來的城市建設發展有重大的指導意義。

作者:王帥奇 于立紅 單位:1.黑龍江八一農墾大學寒地作物栽培技術國家級教學示范中心 2.黑龍江八一農墾大學農學院