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“绿”与“灰”的抉择海绵城市的理念探索

2017-01-10袁业飞

中华建设 2016年12期
关键词:雨洪绿地海绵

本刊记者 袁业飞

“绿”与“灰”的抉择海绵城市的理念探索

本刊记者 袁业飞

2013年,中国海绵城市建设潮起。在内涝频发的窘况中,这一新兴的城市雨洪管理模式成了各地新宠。从中央到地方,诸多城市成为试点,动辄投资数百亿。

然而,自海绵城市概念提出以来,这一模式从设计理念、基本参数到建设方法等,均纷争不断。不久前,一篇题为《关于海绵城市的八大争论焦点》的文章在网上、微信朋友圈广泛流传,对海绵城市建设提出诸多“反方观点”,如:

海绵没有承重力,城市不可能建设在海绵体之上;城市绿地只占建成区面积的三分之一,除非十分干旱,不可能承纳全城的径流调节任务;让绿地装入过多的雨水将影响绿地主要功能的发挥,许多绿地植物的生存会受到严重影响乃至泡死;所谓小中大海绵的说法是概念偷换,绿色海绵概念以批判灰色基础设施开始,返回来还是要承认灰色基础设施为基础……

这些“反方观点”靠谱吗?“绿色”“灰色”之争,到底是怎么回事?

(一)追根溯源

“灰与绿”并不是一组新的概念。

灰色基础设施(Grey Infrastructure)也就是传统意义上的市政基础设施,以单一功能的市政工程为主导,由道路、桥梁、铁路、管道以及其它确保工业化经济正常运作所必须的公共设施所组成的网络,具体到排水排污方面,其基本功能是实现污染物的排放、转移和治理,但并不能解决污染的根本问题,建设成本高。

绿色基础设施(Green Infrastructure)是上世纪90年代中期提出的一个概念,由河流、林地、绿色通道、公园、保护区,农场、牧场和森林以及维系天然物种、保持自然的生态过程、维护空气和水资源并对人民健康和生活质量有所贡献的荒野及其他开放空间组成的互通网络。具体到排水治污方面,绿色基础设施是通过新的建设模式探索,催生和协调各种自然生态过程,充分发挥自然界对污染物的降解作用,最终为城市提供更好的人居环境。

自从海绵城市兴起,“绿与灰”被越来越多地提及。

(二)茶杯风波

早先,雨洪管理研究几乎无人问津,更谈不上有何争论。由于雨水管理问题是涉及多专业的综合系统,园林管理部门、高校园林专业相继开展了相关课题。后来的争执,也正来自这一领域。

2011年,北京大学建筑与景观设计学院院长俞孔坚提出一个假设:“如果所有绿地比地面低20cm,城市绿地就能承担起滞洪作用,暴雨积水能基本解决。”

这一提法挑动了风景园林派的神经。浙江风景园林协会名誉理事长施奠东说这是“旷世未闻”的奇论。

不过,这仅是初期“茶杯里的风波”。

转折始于2012年,当年北京发生“7·21”特大暴雨,城市扩张积聚的矛盾在极端天气中迸发出来。由此国家开始重视城市雨洪管理问题,从国务院到住建部,相继下发一系列排水防涝相关文件、规划指南、技术标准,海绵城市概念也从无到有,直至升为国家战略。

起初,海绵城市概念重点指低影响开发(以源头分散措施和绿色设施管理城市径流污染和总量,维持场地开发前后水文特征不变等)。随后结合到我国城市建设,排水防涝、防洪等多方面,其外延逐步扩充。

参与编制工作的北京建筑大学城市雨水系统与水环境教育部重点实验室主任李俊奇说,2014年10月,住建部牵头编制的《海绵城市建设技术指南》中,为构建“缓解内涝、雨水利用、径流污染控制”等多目标雨水系统,海绵城市除了低影响开发,也包括传统灰色管网、超标雨水的排放系统。

自此,由于对采用传统灰色管网、绿色基础设施的做法产生分歧,海绵城市圈也逐渐形成了“灰色”“绿色”两派对垒的局面。灰色派主张建设地下深隧等大型工程,以俞孔坚为代表的绿色派则认为“试图依赖灰色工程的海绵城市最终都要失败”。

2013年中央城镇化工作会议后,海绵城市纳入国家战略,学术领域的关注度空前高涨,形成了一番独特情景:一边是对海绵城市的重视度、关注度陡增,相关文章著述、学术交流增多,一边是由于对海绵城市看法各异,派别林立,争论不绝于耳。

持续发酵

专家的专业背景不同,意味着迥异的海绵城市建设路径,甚至连最基本的参数——年径流总量控制率都争论不休。

2015年10月,《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》提出“将70%的降雨就地消纳利用”的刚性指标。海绵城市建设理念即城市如海绵一样,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。

水利专家程晓陶认为这一指标将海绵城市项目优先引向在小区尺度上留住一二十毫米小雨水量,只能解决“小雨不积水”,而现阶段海绵城市建设目标中更为关注的是“大雨不内涝”与“水体不黑臭”,不仅不能解决,反而阻拦了城市河道基流(指由地下水外渗进入水系的部分,即河道中常年存在的径流),导致河道干涸。

“还纠结这个?我们会上、会下、当面都不知道给他们说过多少次了。”北京建筑大学教授、排水领域专家车伍说,海绵城市恰恰是要利用天然或模拟自然“海绵”的蓄水、滞水和保水功能,回补地下水,为河湖提供必要的基流。径流总量控制不仅要控制排放总量,也是雨水资源利用和控制径流面源污染的关键指标,对排水防涝等控制目标也有贡献。

不过,“把雨水就地消纳”的做法,不光遭到水利派质疑,在观念层面还面临风景园林派的挑战。

风景园林业界与海绵城市的交集主要是具有渗滞雨水功能的低影响开发措施,如最为常见的下沉式绿地——绿地低于路面,雨水会自然被绿地吸纳存滞。这也成为一些风景园林业界人士的反对对象,在传统的道路设计中,路面是高于两旁绿地的。

2016年4月24日,中国广州首届海绵城市论坛上,两派发生了“针尖对麦芒”的争论。在中国风景园林学会园林植保专业委员会委员张乔松眼里,“海绵城市建设大部分用于绿地的措施错误,会破坏绿地、污染土壤,致命打击园林生态。”

5月,在风景园林界盛会——中国风景园林学会城市绿化专业委员会年会上,该学会副理事长强健强调说,绿地不是蓄水池。甚至有园林从业者向中央反映意见,称之为中国园林的一场“浩劫”。

而在北京建筑大学海绵城市研究院院长助理王文亮看来,风景园林派的观点太极端。“海绵城市不是颠覆性地改变园林功能,也和园林结合的。”

7月10日,一篇题为《我们为什么要做防洪堤?》的文章在海绵城市业界不胫而走,引发关注。

文章剑指俞孔坚2014年的一次演讲,后者主张建立绿色海绵系统,将硬化河道变为生态廊道系统,砸掉防洪堤这样的钢筋水泥。

“俞孔坚的言论有很多硬伤,‘堤防没必要、全拆掉’是非常错误的!”驳文作者——从业水利十年的“大崔”说。

俞孔坚却坚信是别人没有理解自己,“他们对我的观点不理解,还抬杠。”

(三)答疑解惑

9月,那篇《关于海绵城市的八大争论焦点》被火热转载,这也是海绵城市争论中最激烈的一次。

针对该文提出的一系列质疑,车伍表示,某些质疑缘于对海绵城市的误解或误读,有些则是针对某些个人的个别观点或说法,以偏概全,推而广之,用来质疑整个海绵城市,并在理解不深的情况下加以绝对化的、片面的论断,带来很负面的影响。

比如“海绵没有承重力,城市不可能建设在海绵体之上”这句话就让人啼笑皆非。海绵城市仅是一种形象化称呼,关于海绵城市或现代雨洪管理的内涵、技术措施、系统组成、目标、实施途径、规划设计等已有大量文献资料,乃至大量的国内各种工程案例。关于海绵城市的“三个自然”和所概括的“六字箴言”,都是指在城市开发建设过程中,通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种技术,实现城市良性水文循环,提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力。

“谁说要把城市建在真实的、没有承重力的海绵上了?”在车伍看来,这种质疑几近胡诌,甚至没有反驳的必要,只能看成某些人对海绵城市误解和误读到十分可笑的地步。

至于“城市绿地只占建成区面积的三分之一,除非十分干旱,不可能承纳全城的径流调节任务”,“让绿地装入过多的雨水将影响绿地主要功能的发挥,许多绿地植物的生存会受到严重影响乃至泡死”这样的质疑,车伍认为,这是典型的简单、片面和僵化的看问题方法。第一,并不是简单地利用绿地来“调节”城市所有的径流;第二,是把科学工作者和工程技术人员看成“死的机械”。怎么会装入过多的水?什么叫过多的水?怎么会泡死植物?事实上,采用什么措施,进入多少水、停留多长时间、选择什么样的植物等等,都是很有讲究的,是经过长期的科学研究和工程实践,积累了大量的经验,是需要详细设计计算的,也是完全可以、必须通过有效的工程或管理措施来保障的。城市的绿地有限,在某些情况下甚至非常不足,这是不争的事实,但在不同条件下,如何有效地发挥绿地的多种功能,既是一个科学问题,也是很具体的跨专业的工程技术问题。

车伍很早就倡导“三个结合”的新型雨水系统,即灰色基础设施与绿色基础设施的结合;源头、中途、末端各种设施的结合;地面和地上设施的结合,同时还倡导跨专业和多部门的结合。对于具体的项目,必须根据实地情况和经济条件来进行方案比对,通过科学的规划设计,和合理的技术经济分析,实现方案的优化组合。“海绵城市是个复杂的系统工程,不是一个漏洞百出的空洞图景。”对实践中的一些问题,不能简单化地一概而论,更不能在缺乏必要的调查研究和深入学习的情况下胡乱质疑和否定。

海绵城市推进工作涉及到市政给排水和环境工程、水利工程、园林景观、道桥、城市规划和建筑等许多专业。这就将许多不同专业的人牵涉其中,行业间视角的不同,专业内容和性质的不同,如果缺乏必要的沟通、交流、相互学习、相互理解、相互配合,就容易导致在认识和立场上的诸多分歧甚至无谓的扯皮,影响海绵城市的建设。

对于来自风景园林行业或者水利行业的质疑,车伍分析,这些质疑大致可以分为几类:一是由于对“新生事物”的不理解甚至抵触,或者说是固守传统的观念;第二是缺乏对跨专业复杂问题的理解和深入研究,或者知道一点表毛,一知半解,想当然地臆断和评说,比如对绿地如何发挥雨洪管理功能提出的这些疑问、对一些专业术语、技术措施和技术参数的质疑,等等;第三方面,是针对其他一些个别人的观点,或者抓住其他人的个别问题,加以夸大和普遍化的质疑;第四,就是利益关系,确实存在“吃不到葡萄说葡萄酸”或者是“我的奶酪我做主”,别人不能插手这样的情况,固化专业之间藩篱。“这些问题,我相信会在海绵城市推进过程中会得到有效地解决。”车伍表示。

(四)协调发展

海绵城市建设要求人与自然和谐相处,其实这个理念在很多年前就已经被提出,但是在城市快速发展的需求面前,这种理念显然被搁置,如今重新提出也是生态环境发展的要求。

理想的状态是未经破坏的自然条件,也是习近平提到的自然积存、自然渗透、自然净化所指的情况,这是真正的“海绵”。在原生态的状态下,森林、绿地、坑塘、湿地、河湖等就是天然的海绵体,能够实现对径流雨水自然的渗透、调蓄、净化、利用和排放。而在城市化区域,我们必须要有一个最基本的共识,就是,城市绿地是海绵最重要的组成部分,必须加以保护和充分地利用。但在具体的城市和项目条件下,尤其是已建城区,究竟绿地需不需要下沉、什么情况下下沉、多少下沉、下沉多少,进行干式设计还是湿式设计,以及相应的植物选配,景观设计等等,都是要根据面临的问题、预期的目标,科学地分析计算,因地制宜地加以综合性考虑,很多时候需要跨专业的配合,绝不是简单化地拍脑袋和绝对化地肯定或否定。

业界或外界对海绵城市的最大误区之一是将其中的部分理念简单化和绝对化了。如一些对利用绿地进行城市雨洪管理的“反对派”认为,海绵城市就是全靠绿色设施,要建成不含灰色设施的全绿色城市,并据此提出种种质疑,另一个极端则认为城市绿地太少,不能靠他们来解决城市雨洪问题,完全得依靠传统的灰色设施,也就是被车伍形象地喻为“绿色派”和“灰色派”。殊不知,这些问题在国际上已有三、四十年的研究历程和工程实践,各国都有大量的各种类型、各种规模的绿色和灰色雨水基础设施。

我们知道城市地下管道是一座城市的经脉所在,当经脉不能正常工作时,城市自然也就陷入瘫痪之中。我们脚下踩着的地下可能有数不清的灰色管道建设,它们在城市化发展中起着非常重要的作用。如今传统粗放建设显然不符合时代发展的主题,城市灰色建设需要的是更新而不是替代。绿色是新生主题,而灰色代表旧的主题。海绵城市建设可以说是一项协调雨水资源的项目,而地下管廊建设则是雨水处理的最终阶段。海绵城市建设给了我们绿色面貌,地下管廊建设为我们绿色面貌建设打下了坚实的基础,两者之间应该协调发展,共同为生态城市建设作出贡献。

链接 灰色骨架绿色纽带——美国威斯康星州密尔沃基市

密尔沃基市坐落在密西根湖畔,居住和工作人口超过100万人,是威斯康星州最大的城市。该市的雨污管理有100多年的历史。灰色系统包括超过5000km的排水管网、渠道,储水量达190万m3的地下深隧,多座污水处理厂、地上与地下蓄滞设施以及排水泵站等,是该市雨洪管理的“灰色”骨架。然而,该市的排水系统不能满足需求。每逢降大雨,内涝时有发生,污染密西根湖及附近水系。

该市改变政策,开始征购未开发的洪涝多发土地——天然“绿色海绵”。该市称其为“绿色纽带计划”。将这些土地改建成雨水或湿地公园,林地、草场等自然保护区,发挥自然净化、生态保护、蓄滞洪水,防止下游洪涝,保护自然资源等功能。

2003年以来,该市逐步采取源头和街区LID措施。该市还注重维护已有的灰色设施,并适当兴建完善必须的管网系统;如,该市将对一些老旧管网系统进行改造,增加管内衬砌,可以延长使用年限至50年之多。

该案例基于流域综合管理,在现有的灰色雨洪基础设施之上融入GI措施,注重雨洪管理设施的整体性及灰色与绿色的连接、多功能机可持续性,可为我国海绵城市建设提供借鉴。

社区尺度灰绿结合——美国内布拉斯加州奥玛哈市艾尔穆社区

奥马哈老城区运行了60多年的合流制排水系统一直困扰着当地居民。

经过多家咨询公司和公共管理部门的仔细评估,市政府决定投资兴建、改建大量的灰色设施,同时在适宜的地方尽可能采用绿色设施。近年来,该市倡导的绿色建筑、绿色街道计划均取得很好成效。该市拟修建、改建的灰色雨洪设施包括:局部地区雨污分流,修建深隧,修建2个超流量污水处理厂,改造现有污水处理厂、排水主管道、排水泵站等,修建多个地下蓄水池,修建大型排水管道。

艾尔穆公园雨洪分流工程于2012年春季完工。该工程包括源头、街区的LID设施、传统的社区排水管网和末端生态蓄滞渗排设施。

该案例利用旧城改建之际融入GI措施,注重自然和谐,充分发挥绿色设施的蓄、滞、渗、净、排的多种功能,为我国旧城改建中融入海绵城市建设理念提供了示范。

污水处理艺术化——加拿大多伦多舍博恩公园

舍博恩公园建于一片工业废弃场地上,地势低洼,雨季时附近城区合流管网溢流的污水通常集积在这里。设计人员综合考虑城市建设、景观设计、住房开发和公共设施,将污水处理与景观建筑,工程和公共艺术融于一体,修建了世界上第一个融污水处理于城市园林中的艺术奇观。

该公园的地下修建了雨污蓄滞沉积净化设施。地面径流由排水管网收集后排入地下沉积设施,进行固体悬浮质沉淀。澄清的水输送到设置于一座公共亭台地下室的紫外线水处理设施。

该案例不仅将雨洪管理功能融入城市娱乐休闲,还突出体现了其艺术价值。地下-地上相结合的污水处理方式增加了多功能特性,保护了水质;其高超的艺术设计提高了城市景观美感,成为北美景观热点之一。

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