近年來,我國城市內(nèi)澇災害頻發(fā),造成了慘重的人員傷亡和財產(chǎn)損失。2016年,在6月30日至7月6日的一周內(nèi),武漢強降雨累計580mm,突破有國家級氣象記錄以來周持續(xù)性降水量最大值?!拔錆h觀?!币粫r成為全國媒體的焦點,中國城市的洪澇問題,再次引起全國從上到下的密切關注。近年來,為防治城市洪澇,海綿城市得到推廣和建設,但顯現(xiàn)出來的問題也引來諸多質(zhì)疑。
人類與雨洪協(xié)同進化
雨洪本是自然現(xiàn)象,雨和洪是兩個相關但又有區(qū)別的概念。單純的本地降雨(包括暴雨)是自然資源,盡管它們可能造成內(nèi)澇,但一般不會在當?shù)匦纬杀q暴落的洪水,需要時可以為人類利用。洪,指流域上游暴雨引發(fā)的超量地面水,暴漲暴落且含有巨大的能量,如果沒有迅速分流,則會在下游低洼地聚集,形成洪澇,對人類生命財產(chǎn)造成危害。
應對雨洪是人類與自然協(xié)同進化的一部分。為了在生存與安全之間尋找平衡,早期的人們通常是選擇既靠近水源又干燥避開洪澇的地方棲居。此后,隨著人口的增加和城市的發(fā)展,人們逐漸進入有洪澇問題的地區(qū),占據(jù)了天然情況下的行洪和蓄洪空間,從而洪澇對人類自身的威脅加劇,這是我國沿江城市洪災的主要原因。
從古到今,人類采取過不同的工程措施來應對雨洪。在青銅時代,棲居區(qū)地面采用的不透水鋪裝已經(jīng)出現(xiàn),如古希臘克里特島米諾斯宮。而幾乎同期的中國河南偃師商代都城遺址,也已經(jīng)有了完善的地下排水系統(tǒng)。隨著房屋密集的棲居區(qū)規(guī)模逐漸擴大,特別是工業(yè)化以后對硬化路面需求的增加,不透水地表面積連片擴展,導致地表徑流系數(shù)加大,徑流加速集中,使得城市雨洪脆弱性增高,越來越容易受到暴雨帶來問題的影響和危害。為此,在過去相當長一段時間,人們在城市里一般都采取“快排”模式,即通過與不透水地表直接相連的溝渠或下水管道系統(tǒng)實時地將雨水排走。但問題是這忽略了雨水作為資源的一面,而且實時排水會成為下游地區(qū)的一個洪水和污染源頭。
世紀之交前后,這種單一的城市雨洪管理模式有所改變,雨水的資源性開始得到人們的重視并在實踐中得到體現(xiàn)。雨水管理受到世界各國的重視:美國提出了水綜合管理 (Integrated water management, IWM),英國建立了“可持續(xù)城市排水系統(tǒng) (sustainable urban drainage system,SUDS)” ,澳大利亞出現(xiàn)了水敏型城市設計 (water sensitive urban design,WSUD)的提法。1999年,美國可持續(xù)發(fā)展委員會提出綠色基礎設施 (green infrastructure,GI)理念,即組成天然與人工化綠色空間網(wǎng)絡系統(tǒng),通過模仿自然的進程來蓄積、延滯、滲透、蒸騰并重新利用雨水徑流,削減城市灰色基礎設施的負荷。
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后,沿海地區(qū)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,北京大學建筑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(cè)的自然濕地如同海綿,調(diào)節(jié)河水之豐儉,緩解旱澇災害?!边@是國內(nèi)城建領域第一次出現(xiàn)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(lián)合啟動了全國試點城市工作,住建部編制印發(fā)了《海綿城市建設技術(shù)指南(試行)》(以下簡稱《指南》),到2015年,全國有數(shù)百個城市已經(jīng)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(shù)十年不遇的大暴雨遍布南方,許多試點城市沒有經(jīng)受住考驗。這使得關于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(huán)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”并加以利用。
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(zhì),可解決部分雨洪的管理問題。
爭論焦點2:綠地可以用來調(diào)節(jié)徑流嗎?
正方觀點: 綠地系統(tǒng)是城市最大的海綿體,其調(diào)蓄功能不但要高于其他用地的要求,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:中國城市綠地只占建成區(qū)面積的三分之一,除非十分干旱,不可能承納全城的徑流調(diào)節(jié)任務。讓其裝入過多的雨水將影響綠地主要功能的發(fā)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(tài)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,那么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(shù)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(jù)當?shù)亍霸O計降雨量”進行設計和施工,構(gòu)造全市海綿體系,就可保證實現(xiàn)“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(diào)控的出發(fā)點應是以余補缺,將暴雨的多余余量保存下來,供應缺雨季節(jié)使用。而《指南》這個設計思路是在缺雨季節(jié)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(jīng)基本飽和,那么暴雨時海綿體已失去了繼續(xù)接納雨水的能力。
爭論焦點5:海綿城市能否解決水質(zhì)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(zhì),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(yǎng)化大多可以自然解決,但是重金屬和某些人造毒性物質(zhì)無法自然消解,將長期以混合態(tài)、絡合態(tài)或化合態(tài)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(tài)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(wǎng)、電網(wǎng)、排水管等)是靠人工、水泥、能源去建設、維護的,這個系統(tǒng)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(tài)基礎設施(水系、綠地、自行車系統(tǒng)、步行系統(tǒng)、文化遺產(chǎn)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[12]。
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,然后再錦上添花地進行海綿城市建設?,F(xiàn)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(jīng)過經(jīng)濟技術(shù)分析與核算,應審慎對待。
爭論焦點2:綠地可以用來調(diào)節(jié)徑流嗎?
正方觀點: 綠地系統(tǒng)是城市最大的海綿體,其調(diào)蓄功能不但要高于其他用地的要求,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:中國城市綠地只占建成區(qū)面積的三分之一,除非十分干旱,不可能承納全城的徑流調(diào)節(jié)任務。讓其裝入過多的雨水將影響綠地主要功能的發(fā)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(tài)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,那么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(shù)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(jù)當?shù)亍霸O計降雨量”進行設計和施工,構(gòu)造全市海綿體系,就可保證實現(xiàn)“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(diào)控的出發(fā)點應是以余補缺,將暴雨的多余余量保存下來,供應缺雨季節(jié)使用。而《指南》這個設計思路是在缺雨季節(jié)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(jīng)基本飽和,那么暴雨時海綿體已失去了繼續(xù)接納雨水的能力。
爭論焦點5:海綿城市能否解決水質(zhì)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(zhì),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(yǎng)化大多可以自然解決,但是重金屬和某些人造毒性物質(zhì)無法自然消解,將長期以混合態(tài)、絡合態(tài)或化合態(tài)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(tài)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(wǎng)、電網(wǎng)、排水管等)是靠人工、水泥、能源去建設、維護的,這個系統(tǒng)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(tài)基礎設施(水系、綠地、自行車系統(tǒng)、步行系統(tǒng)、文化遺產(chǎn)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[12]。
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,然后再錦上添花地進行海綿城市建設?,F(xiàn)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(jīng)過經(jīng)濟技術(shù)分析與核算,應審慎對待。
來源:知識分子 作者:王紹增
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