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海绵城市概念在城市发展中的轨迹

李雨青
  
安家(建筑与工程)
2021年51期
中铁第四勘察设计院集团有限公司建筑院 武汉 430063

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摘要:现今,随着城市现代化发展,愈来愈多城市面临着内涝问题。海绵城市这个概念也因此诞生。本文将从海绵城市概念本身出发,探讨引发城市内涝的主要原因,讲述它将给当前的中国带来什么影响以及这种变化的意义,并展望这个概念在城市的长期发展中可能面临的挑战。

关键词:建筑  海绵城市

[Abstract]Nowadays, with the development of urban modernization, more and more cities are facing the problem of urban water logging. The concept of sponge city was born by this . This paper will start from the concept of sponge city itself, discusses the main causes of urban water logging, describes what impact it will bring to the current China and the significance of this change, and looks forward to the challenges this concept may face in the long term development of the city.

近年来,城市内涝在中国越来越严重。一旦出现强降雨,许多城市就会被迫出现尴尬的 “海景”。由于这种城市现象发生的频率和破坏力,引起了人们对城市水危机的激烈讨论和对传统城市排水系统建设的反思。在这种紧迫的背景下,”海绵城市”应运而生,成为解决当前城市涉水问题的重要战略和新方向。

1、海绵城市的概念

2014年,住房城乡建设部发布了建设海绵城市的指导意见,以加快城市水问题整治的进度。自此,"海绵城市"开始进入公众视野。这个概念来自于人们习惯用 "海绵 "来描述一个物体的吸收功能。在"海绵城市"这个概念中,它被用来代表一个城市或陆地的防洪能力。一座”海绵城市”是一个基于生态基础设施的生态城市,这座城市应作为一个水适应性景观,使人类与水共存, 而其”海绵 “能力应该能够吸收、存蓄、渗透和净化雨水[4](图1)。

传统的机械灰色基础设施呈现出的是一种”人类可以征服自然”的理念,而与之相反,海绵城市的概念涵盖人类在内的整个生态系统的自然贡献,认为每一个微小的部分都有其价值。其不仅仅是强调水生环境,”海绵 “观念还包含城市面对极端水患的韧性,城市原有生态体系的保护,生态环境的修复和对水资源的可持续管理。灰色和绿色两种基础设施的系统化体系,配合现有的城市雨水管系统,以最大限度地利用雨水。总的来说,这个概念的整体理念是容纳水而不是排走水,将密集的水工程减少为分散的部分,采用多尺度的生态方法来缓解和修复人类、城市和水生环境之间的关系。

2、城市内涝主要原因

中国城市每年都面临着严重的水风险,包括洪水、水污染和水资源匮乏。其中城市内涝已被认为是中国大多数大城市最严重的风险之一。2021年7月,河南遭遇了历史罕见的极端强降雨天气,极端的城市内涝造成了超过千亿的经济损失。此次灾难引起了政府及社会的多方反思,快速的城市化和气候变化可以被认为是诱发并加剧城市水害的两个主要原因。

自1979年实行开放政策以来,中国各方面的发展便开始急剧加速。随着城市发展人口大幅增加,给城市地区带来了极大压力,土地利用类型也因此产生巨大而紧迫的转变,这种转变主要表现为将原始土地改为不透水表面,植被面积的消失和自然水体被填埋[6](图2)。这种持续性的对自然环境的改造降低了土地的吸水及蓄水能力,所以当有强降雨时,城市会很容易产生地表径流。不幸的是,很多城市的排水系统都建设较早,多数以数十年前的降雨量为标准,其能力无法有效解决日益增长的水问题。而无数拔地而起的高层建筑和盘根错节的地下基础设施侵占了土地内在的运行能力,这也给改善城市排水系统带来了困难。

气候变化的问题更是全球性的,全球变暖不仅会导致干旱,而且还会提高全球海平面和暴雨强度。海水和暴雨给本来就不完善的城市水系统带来了压力,加剧了城市洪灾的风险。以快速的城市化为起因,在气候变化的推动下,内涝、污染和短缺形成了一个恶性循环,使城市水问题日趋严重。因此,为了阻止这种循环,需要立即采取有效的对策来减少城市水的风险。

3、未来的机遇及挑战

海绵城市项目作为提升中国未来城市环境的一个重要战略,已被列为重大例外项目。如果该战略能够成功完成,那么它不仅能够解决目前城市的洪水风险,并且能够缓解其他水问题,恢复生态环境,提高城市环境的宜居性,刺激经济和社会发展。

海绵城市项目的主要目的是恢复一个城市对城市洪水风险的弹性,最终减轻内涝。根据《海绵城市建设指南》,该计划的目标是:在2020年代,20%的城市土地应能吸收地表水,70%的雨水应能贮渗或回用,到2030年代,这一比例应达到80%。一些试点地区已经达到了这个等级,洪水风险的经济损失也随之减少。海绵城市项目的另一个重要目标则是改善城市水质量。灰色和绿色综合基础设施可以提高水控制系统的渗透能力,有效清除径流或雨水中的污染物。这种城市水质的提高不仅有利于生态环境,还有助于对雨水进行再利用。回收的雨水可以被用作非家庭用途的资源,如灌溉绿地、景观备案和市政用水,有助于缓解许多城市的严重缺水问题。

由于海绵城市的主要策略之一是在城市中增加绿色规划用地。这种绿色空间的实施不仅仅是作为排水的基础设施,还能为城市提供多功能的公共空间。它们可以作为现代机械结构的对比或补充,为更多的生物提供栖息地,以平衡城市系统的生态功能。同时,它将为市民提供清新的休闲空间,提高城市的宜居性。而对于一线城市周边的卫星城市,如果在开发中就考虑并灵活运用海绵城市系统,其宜居性和经济性可能会吸引主城市人口迁入,从而缓解大城市的人口压力,进一步带动周边其他卫星城市共同发展。

机会总是面临着挑战。海绵城市的推进无论是在改造过程中还是在完成后都会面临挑战。由于概念较新,导致这种大规模环境建设的理论研究基础在中国相对薄弱,其效果未知。形成海绵城市不是一朝一夕的建设,可能需要很长的时间才能达到成功的效果,所以成本上可能是巨大的,也很难比较成本和效益。而政府的财政支持是有限的,要找到可靠的投资支持来承担其中巨大的成本是一个重大挑战。

城市化进程必然会威胁"海绵"基础设施,推动城市群加速城市化来减少中心城区的拥挤程度的所造成积极效应仍待观察。人口向周边移动不能保证城市的整体人口会保持不变。城市的扩大提供了工作和机会,吸引人们涌入该区,但大城市,例如北京,作为中国最发达的地区之一,比京津冀集群等其他地方因其本身的发展程度而对公众更具吸引力。

人口的增长永远不会停止。过多的人口将有可能会重复过去快速城市化的历史。城市发展对建设用地的需求将会挤占海绵城市计划所需的绿色空间。另外,为了支持城市的扩张,对地下空间的开发依旧是不可避免的。而这毫无疑问将剥夺景观在雨水管理中生态服务价值。如果混凝土式灰色建筑和不透水土地之间的关系失去平衡,城市水问题依旧会卷土重来,之前的海绵城市建设努力将变得毫无意义。同时,巨大的经济成本和生态环境的损失可能会导致公众的不满情,阻碍补救方案的制定。因此,海绵城市项目的管理在未来有很大的挑战性。

4、结语

海绵城市战略的引入和实施对当前和未来的中国具有重要意义。这一概念旨在通过促进绿色基础设施的发展,发展城市排水系统和生态环境,与现代混凝土灰色结构和当地景观相协调。通过对中国所面临的水风险的追踪,以及对这些风险发生过程的反思,我们意识到需要立即找到一个前瞻性的、有效的解决方案,而这个概念被寄予厚望。基于对海绵城市项目的理论、意义、运作及其可能产生的结果的理解,清楚地阐述了他可能面临的挑战,以避免过度自信,并给予更多的批判性思考。但挑战并不意味着结束,而是提供了一个完善这个新概念的机会。随着试点项目在全国各地的进行,无论是失败还是成功都可以提供经验,让政府、城市规划师和学者有机会学习,并以更实际的策略来提升这个概念。如果这个项目能够得到完整的理论体系的支持,其想象中的愿景就可以实现,而它也将成为未来中国城市化的一个福音。

参考文献

[1]任维.住房和城乡建设部发布《海绵城市建设技术指南》[J].风景园林,2014(06):9.

[2]俞孔坚,李迪华,袁弘,等.“海绵城市”理论与实践[J].城市规划,2015,39(06):26-36.

[3]杨阳,林广思.海绵城市概念与思想[J].南方建筑,2015(03):59-64.

[4]Chan, FKS, Griffiths, JA, Higgitt, D, Xu, SY,et al. “Sponge City” in China—A breakthrough of planning and flood risk management in the urban context[J]. Land Use Policy,2018,76:771-778.

[5]Jiang, Y, Chris Zevenbergen, C, Dafang Fu. Understanding the challenges for the governance of China’s “sponge cities” initiative to sustainably manage urban stormwater and flooding[J]. Natural Hazards,2017,89(1):521-529.

[6]Pei, NC, Wang C, Jin, JL,et al. Long-term afforestation efforts increase bird species diversity in Beijing, China[J]. Urban Forestry & Urban Greening,2018,29:88-95.

[7]Li, H, Ding, LQ, Ren, ML, et al. Sponge City Construction in China: A Survey of the Challenges and Opportunities[J]. Water,2017,9(9):597-610.

[8]Wang, H, Chao M, Liu JH, et al. A new strategy for integrated urban water management in China: Sponge city[J]. Science China Technological Sciences,2018,61(3):317-329.

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