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海綿城市能解決城市雨洪問題嗎?

  城市雨洪管理與雨水資源利用的思想進入中國後,沿海地區率先開始了實踐行動。2003年,在《城市景觀之路:與市長交流》一書中,北京大學建築與景觀設計學院院長俞孔堅、北京大學景觀設計研究院副院長李迪華提出「河流兩側的自然濕地如同海綿,調節河水之豐儉,緩解旱澇災害。」這是國內城建領域第一次出現海綿概念。2014年起,建設海綿城市成為國家行動,負擔起保護水資源和防止洪澇的兩大任務。財政部、住建部、水利部聯合啟動了全國試點城市工作,住建部編製印發了《海綿城市建設技術指南(試行)》(以下簡稱《指南》),到2015年,全國有數百個城市已經行動起來。

  隨著海綿城市工作的推進,一些問題逐漸顯露,特別是2016年春夏數十年不遇的大暴雨遍布南方,許多試點城市沒有經受住考驗。這使得關於海綿城市的辯論愈演愈烈:

爭論焦點1:城市海綿概念可行嗎?

  正方觀點: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。

  反方觀點:海綿沒有承重力,城市不可能建設在海綿體之上,只能說城市的部分用地具有類似海綿的性質,可解決部分雨洪的管理問題。

爭論焦點2:綠地可以用來調節徑流嗎?

  正方觀點: 綠地系統是城市最大的海綿體,其調蓄功能不但要高於其他用地的要求,還可負擔周邊建設用地海綿城市建設的荷載要求。

  反方觀點:中國城市綠地只佔建成區面積的三分之一,除非十分乾旱,不可能承納全城的徑流調節任務。讓其裝入過多的雨水將影響綠地主要功能的發揮,許多綠地植物的生存會受到嚴重影響乃至泡死,違背「以本地物種為主」的生態樹種選擇基本原則。

爭論焦點3:綠地能否承擔滯洪作用?

  正方觀點:(北京)如果所有的綠地都能比地面低20cm,城市綠地就可以承擔起滯洪的作用,那麼暴雨積水問題就能基本解決。

  反方觀點:城市海綿體工程承納雨水的總量是按照「設計降雨量」給定的,一般只有三、四十毫米,遇到遠超這個標準的特大暴雨或大量的上游洪水時,不可能承擔防治洪澇的重擔。2016年動輒數百毫米暴雨在我國許多城市造成災情就是證明。

爭論焦點4:城市如何保存雨水和充實地下水?

  正方觀點:按照《指南》,嚴格根據當地「設計降雨量」進行設計和施工,構造全市海綿體系,就可保證實現「徑流控制率」的指標,把雨水蓄存到海綿體(包括地下水層)。

  反方觀點:雨洪調控的出發點應是以余補缺,將暴雨的多餘餘量保存下來,供應缺雨季節使用。而《指南》這個設計思路是在缺雨季節將雨水全部扣進地下,小河斷水,不給下游;到了雨季來臨時,海綿體已經基本飽和,那麼暴雨時海綿體已失去了繼續接納雨水的能力。

爭論焦點5:海綿城市能否解決水質污染問題?

  正方觀點:城市綠色海綿體(包括綠地、濕地、水體、河灘、水岸等及其附生的動植物)可以過濾和凈化水質,從而大面積而且很省錢地解決城市水污染問題。

  反方觀點:水的富營養化大多可以自然解決,但是重金屬和某些人造毒性物質無法自然消解,將長期以混合態、絡合態或化合態存留在土壤中。這種土壤污染是很難處理的。最好的辦法是通過人工污水預處理防止重污染徑流進入土壤。如果因強行向土壤灌注雨水讓這些污染物進入地下水層,將造成更大的生態災難。

爭論焦點6:建設海綿城市更省錢嗎?

  正方觀點:灰色基礎設施(路網、電網、排水管等)是靠人工、水泥、能源去建設、維護的,這個系統需要浪費很大的能源,而且是單一的解決問題。而綜合的生態基礎設施(水系、綠地、自行車系統、步行系統、文化遺產廊道等)整合在一起,能夠很大程度綜合而且「免費」地解決這些問題。

  反方觀點:綠色海綿體解決洪澇的能力有限,城市首先還是要高標準搞好灰色基礎設施建設,然後再錦上添花地進行海綿城市建設。現在正在推廣的城市海綿工程造價高,壽命短,而且實際上不含污水分流和處理工程,沒有經過經濟技術分析與核算,應審慎對待。

爭論焦點7:海綿概念是發展的嗎?

  正方觀點:海綿概念是發展的,正從小海綿(綠色海綿體)向中海綿(下水系統)和大海綿(防洪系統)發展,逐漸完善。

  反方觀點:所謂小中大海綿的說法是概念偷換。綠色海綿概念以批判灰色基礎設施開始,到返回來承認中國雨洪問題還是要以灰色基礎設施為基礎,繞了一個大圈。

  綜上所述,積極利用綠色海綿體保護和儲留雨水是一項積極善意的發展,但前提條件是城市擁有充足的綠地,雨水沒有被污染。我國亞熱帶季風氣候區的夏季大暴雨,動輒超過海綿體容納量的數倍甚至十數倍。城市海綿體對治理洪澇能起多大作用,需要實事求是、因地制宜地分析。另外,現行的《指南》忽視經濟技術核算,沒有計算投入產出比,鑒於全國性海綿城市建設耗資巨大(初步估計僅僅小海綿建設就在6萬億元以上),推進海綿城市建設應該是一項十分慎重的工作。

生態智慧如何應對雨洪?

  海綿城市能否行之有效地解決城市雨洪帶來的各種問題還需要繼續探討,未來將如何發展和推行還需要進行大量嚴謹的試驗與論證工作。但可以確定的是,我們不能把海綿城市當做是解決城市洪澇問題必須且唯一的靈丹妙藥,應該打破僵化的思維方式,站在更高的層面、更大的時空尺度上來觀察雨洪管理的問題,比如生態智慧。

  生態智慧,是人類在與自然協同進化的漫長過程中(包括雨洪管理實踐中)領悟和積累的生存與生活智慧,包括可借鑒的古人的實踐經驗甚至教訓。古人的智慧長期以來就有效地引導著人們的雨洪管理實踐,並成就了許許多多造福萬代的雨洪管理工程,它對指導今天的城市雨洪管理實踐具有極其重要的作用。在遭受了不應有的忽視後,我們應該努力研究、挖掘、繼承、深化並發展人類歷史積澱下的這些寶貴財富,為當今城市雨洪管理實踐尋找更有效的解決方案。

  研究表明,在全球氣候變化背景下我國的強降雨強度及其連續時間均表現出了增加的特徵,而且空間分布也發生了變化。因此,迫切需要在規劃城市雨水管渠設計重現期和內澇防治設計重現期時,考慮氣候變化背景下我國不同區域城市強降雨強度及其持續時間的變化特徵,以確保城市具有足夠的排水能力,有效減少城市內澇災害的發生。

  除了自然因素,城市建設中,忽視城市生態系統的整體性也是造成城市在暴雨洪澇面前異常脆弱的重要原因。在京津冀、長三角、珠三角等高速城市化地區,土地覆蓋變化速度驚人,建設用地快速擴張侵佔農田、水面、林地等生態用地,不但打亂或切斷了區域(流域)自然地表徑流系統,還大量擠佔分流和蓄洪空間。城市,不是一個孤立的諾亞方舟,它的防洪排澇體系必須與周邊地區統一規劃、整體性建設。反思城市內澇問題,不能僅就城市談城市,要把它放在區域(流域)尺度進行整體上思考:水從哪裡來?到哪裡去?否則,城市內部的排水系統升級改造再好,水也無處可排。

  在科技快速發展的今天,空間信息技術已經發揮出其對城市生態系統的動態監測能力和科學分析能力。除了遙感監測,大氣、水體、陸地生態監測網路,城市基礎設施、能源供給、交通監測網路,在智慧城市框架下,這些城市智能監測網能彙集城市各種時空信息,更好的為城市管理、建設規劃和公眾服務提供支撐。

  此外,生態智慧還體現在城市建設過程中要建立科學、穩定的管理體制。城市內澇遍地成災,與我國現行管理體制不無相關。主政地方官員如果將立竿見影的政績放在首位,枉顧城市發展自身規律,為了政績,不惜打破原有城市規劃,反覆進行城市規劃修編,其結果必然破壞原來的城市結構與功能聯繫,從而降低城市綠色和灰色基礎設施的生態服務功能,易形成洪患。因此,要解決洪澇問題,首先要樹立城市規劃的法律地位和權威性,任何時候不能因領導換屆隨意改變原有的城市規劃。如果決策機制不能改變,城市規劃的法律地位無法確立,就無法解決城市內澇的根本。原文

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