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海綿城市系列專題(1)

在城鎮化大背景下,我國每年有1000多萬人進城,新建成的建築相當於世界建築總量的一半。然而快速城鎮化的同時,城市發展也面臨巨大的環境與資源壓力。近年來,我國城市地表徑流量大幅度增加,引發了洪澇積水、河流水系生態惡化、水污染加劇等一系列問題。

圖1:武漢暴雨全城看「海」,公交司機淡定「開船」(來源:騰訊)

《海綿城市建設技術指南——低影響開發雨水系統構建(試行)》提出建設具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能的海綿城市是生態文明建設的重要內容,是實現城鎮化和環境資源協調發展的重要體現,也是今後我國城市建設的重大任務。

針對何為海綿城市,如何建設海綿城市,建設海綿城市將面臨的困難,相應的對策以及相關的投資機會等問題,本公眾號將在《海綿城市系列專題》中為大家進行介紹。作為本系列專題的第一篇,本文主要介紹海綿城市的概念、建設目標、目前的進展等等。

何為海綿城市?

海綿城市,顧名思義就是指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"並加以利用。

圖2:海綿城市示意圖(來源:新華網)

海綿城市的四項基本內涵:

(1)海綿城市的本質——解決城鎮化與資源環境的協調和諧;

(2)海綿城市的目標——讓城市「彈性適應」環境變化與自然災害;

(3)轉變排水防澇思路——由傳統「快排」模式轉變為「滲、滯、蓄、凈、用、排」模式;

(4)開發前後的水文特徵基本不變。

圖3:海綿城市轉變排水防澇思路

圖4:低影響開發水文原理示意圖

建設海綿城市的三條途徑:

(1)區域水生態系統的保護和修復——識別生態斑塊,構建生態廊道,劃定全規劃區的藍線與綠線,水生態環境的修復,建設人工濕地;

(2)城市規劃區海綿城市設計與改造——城市總體規劃,專項規劃,控制性詳細規劃;

(3)建築雨水利用與中水回用——推廣普及綠色屋頂、透水停車場、雨水收集利用設施,以及建築中水的回用。

圖5:海綿城市建設城市規劃頂層設計

圖6:建築回水利用和中水回收

海綿城市建設由低影響開發雨水系統、城市雨水管渠系統以及超標雨水徑流排放系統三個相互補充,相互依存的重要基礎元素組成,其中低影響開發雨水系統是海綿城市建設的核心:

(1)低影響開發雨水系統:在維持場地開發前後水文特徵不變的前提下,通過對雨水的滲透、儲存、調節、轉輸與截污凈化等功能,有效地控制徑流總量、徑流峰值和徑流污染;

(2)城市雨水管渠系統:即傳統排水系統,可與低影響開發雨水系統共同組織徑流雨水的收集、轉輸與排放;

(3)超標雨水徑流排放系統:應對超過雨水管渠系統設計標準的雨水徑流,通過綜合選擇自然水體、多功能調蓄水體、行泄通道、調蓄池、深層隧道等自然途徑或人工設施構建。

建設目標

海綿城市的建設目標涵蓋雨水徑流總量和污染物控制、雨水資源利用、峰值流量控制等多個分目標。這些分目標之間存在一定的關係,既有區別,也有聯繫,它們既各司其職,又相互貢獻。

圖7:低影響開發控制目標示意圖

圖8:海綿城市綜合目標關係示意

(1)徑流總量控制:採用年徑流總量控制率作為控制目標,各地根據當地年徑流總量控制率α限值,因地制宜來確定本地區徑流總量控制目標;

圖9:我國大陸地區年徑流總量控制率分區圖

(2)徑流峰值控制:在低影響開發設施的建設區域,城市雨水管渠和泵站的設計重現期、徑流係數等設計參數仍按照《室外排水設計規範》(GB50014)中的相關標準執行;

(3)徑流污染控制:結合城市水環境質量要求、徑流污染特徵等確定徑流污染綜合控制目標和污染物指標,通過徑流總量控制來實現,並結合徑流雨水中污染物的平均濃度和低影響開發設施的污染物去除率確定。

通過掌握這些綜合控制目標和它們之間的關係,根據當地降雨特徵、水文地質條件、徑流污染狀況、內澇風險控制要求和雨水資源化利用需求,結合當地水環境突出問題、經濟合理性等因素,合理取值和綜合應用,有所側重地確定低影響開發徑流控制目標,才能更科學,更有效地實現海綿城市良性水文循環、良好生態系統、優美城市景觀的最終目標。

投資需求與現狀

在去年10月國務院辦公廳發布的《關於推進海綿城市建設的指導意見》中,提出到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。而按照住建部的統計數據顯示,海綿城市投資約為每平方公里1億~1.5億元,若全國城市建成區(面積4.8萬平方公里)在2020年完成任務,則需要約1萬億~1.5萬億元的投資。

目前,我國已經選出兩批共30個城市作為海綿城市建設試點城市。中央財政將給予試點城市三年專項資金補助,直轄市6億元/年,省會城市5億元/年,其他城市4億元/年。對採用PPP模式達到一定比例的,將按上述補助基數多獎勵10%,省級試點城市也由省政府進行專項財政支持。但是面對數萬億的投資需求,僅靠財政補助是遠遠不夠的,PPP模式將被更大力地鼓勵和推廣。

據不完全統計,2016年以來,僅武漢、濟南、成都、池州、遂寧、湛江等近20個城市的「海綿城市」總投資就達2671億元,總項目量達到2052個。海綿城市的第一批試點城市平均約43%的規劃投資分布在2016年,二季度、三季度行業整體將進入訂單和施工高峰期,預計未來幾年,海綿城市還將進一步拉動基建投資熱潮。

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