2012年4月,在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中,首次提出“海绵城市”概念;2013年12月12日,习近平总书记在《中央城镇化工作会议》的讲话中强调,“提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”。海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。
(一)多国城市的雨水工程
20世纪末,瑞士在全国大力推行“雨水工程”,这是一个花费小、成效高、实用性强的雨水利用计划。瑞士以一家一户为单位,在原有的房屋上动了一点儿“小手术”:在墙上打个小洞,用水管将雨水引入室内的储水池,然后再用小水泵将收集到的雨水送往房屋各处。瑞士以“花园之国”著称,风沙不多,冒烟的工业几乎没有,因此雨水比较干净。各家在使用时,靠小水泵将沉淀过滤后的雨水打上来,用以冲洗厕所、擦洗地板、浇花,甚至还可用来洗涤衣物、清洗蔬菜水果等。
新加坡作为一个雨量充沛的热带岛国,其最高年降雨量在近30年间呈持续上升趋势,却鲜有城市内涝的情况发生。雨季时,每天都有数场“说来就来”的瓢泼大雨,但城市内均未出现明显的积水和内涝。这一切要归功于设计科学、分布合理的雨水收集和城市排水系统。首先,预先规划城市排水系统。其次,加强雨水疏导,建立大型蓄水池。第三,建立严格的地面建筑排水标准。
德国城市的雨水利用技术从20世纪80年代至今经历了3次重大的变革。1989年,《雨水利用设施标准》的出台标志着“第一代”雨水利用技术的成熟;1992年,雨水利用的自控技术得到巨大的提升,步入第二阶段,仅20世纪90年代这段时期,德国投入使用的小型分散型雨水收集利用装置就超过了1040座,雨水集蓄使用量大于60×104m3,规模相当可观;经过多年的发展,雨水利用技术正处于设备集成化的“第三代”标准化、产业化阶段。德国康斯柏格城区系统地应用了雨洪调控型生态技术,取得了非常好的效果。该城区位于德国下萨克森州首府汉诺威市东南,规划总面积150 km2,为1.5万居民提供6 000套住房。
美国联邦政府采取了一系列政策,如使用总税收、发行义务债券、发放补贴和贷款、投资分扣等方式鼓励人们采用海绵城市建设技术。
(二)形式多样的雨水工程
在满足绿地功能的前提下,预留或创造空间条件,对绿地自身及周边硬化区域的径流进行渗透、调蓄、净化,并与城市雨水管渠系统、超标雨水径流排放系统相衔接,园林中许多设计形式都可以为海绵城市建设服务,如雨水花园、种植盒、生态沟、绿色停车场、城市树冠、绿色屋顶、绿色街道等。(www.daowen.com)
雨水花园是自然形成的或人工挖掘的浅凹绿地,被用于汇聚并吸收来自屋顶或地面的雨水,是一种生态可持续的雨洪控制与雨水利用设施,同时具有控制径流量、回补地下水、净化、缓解热岛效益以及提高生物多样性等作用。
种植盒在密集城市区域中是理想的节约空间的街景元素。种植盒是有立体墙面、开放或闭合底部的城市雨水花园,吸收来自步行道、停车场和街道的径流。上海市常用的种植盒植物有:花叶芦竹、花叶水葱、花叶香蒲、黄菖蒲、再力花、水生美人蕉、香蒲、千屈菜、石菖蒲等。
生态沟适合沿街道和停车场布置。生态沟是通过种植或用植物覆盖树根来提供处理和保留地表径流的,有植被的生态沟可以减缓和过滤地表径流。
绿色停车场是停车场与雨水花园、种植盒、生态沟的结合,可以降低城市热岛效应、保护地表和地下水资源、增加城市绿色空间和野生动物栖息地。
城市树冠、枝干及其土壤作为城市生态系统中具有蓄积和自然下渗功能的组分,可以有效截留降雨,减少地表径流,延缓径流洪峰,研究优化树冠及其垂直空间的雨水截留能力是实现海绵城市的重要手段。
绿色屋顶作为城市立体绿化的一部分,具有隔热降温、景观美化以及基于LID理念的雨水吸纳、蓄积和排放功能,可以有效帮助海绵城市还原城市水文特征的需求。绿色街道把绿色基础设施元素整合成街道的形式来储存、过滤和蒸发雨水。透水铺装、生态沟、种植盒和树木均可用于绿色街道的设计。
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