海绵城市在实际工程中的技术应用研究
——以宁波地区的工程项目为例
2019-03-23金伟曾理温州建正节能科技有限公司浙江温州325000
金伟 ,曾理 (温州建正节能科技有限公司,浙江 温州 325000)
1 引言
近年来,我国的城镇建设量空前巨大,大量的新建筑和新区不断涌现,在早期的粗犷型和破坏型建设模式的影响下,城市环境遭到了严重的破坏,其中对城市原有生态水系统的破坏问题尤为明显,城市建设与生态环境保护之间存在的矛盾日益激化,各种自然灾害不断频发。新区的开发需要更多的城市建设用地,导致绿地或者农林用地硬质化,这很大程度上破坏了城市原有的水生态环境[1]。
海绵城市正是在此大背景下提出的一种问题解决方案。
海绵城市是指通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,有效控制雨水径流,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式,具有改善城市生态环境、提高抵御自然灾害的能力、促进城市经济社会和环境的协调发展的作用。
但是,由于不同城市自然环境不同,且具有不同的水文地理条件和气候条件,所以很多海绵城市的设计标准和规范虽然具有初步广泛意义上的指导作用,但是无法顾及到地方性差异和细节处理。因此,有必要针对具体的海绵城市实践技术在具体项目中的应用效果展开科学的讨论。
2 海绵城市实践技术
海绵城市的建设核心是提高城市对于水资源的调节效率,将排、蓄、渗、用4类技术手段有机结合在不同的城市建设项目中投入使用,并相互结合。
2.1 建筑与小区
与其他的城市建设项目相比较,建筑与小区类型的项目在海绵城市的建设中,能够通过透水铺砖和集水器等技术对雨水进行回收再利用,虽然单体或单个项目所能会用的雨水量较小,但是建筑与小区作为城市建设的主体,其规模和总量相当可观。
2.2 城市道路
城市道路由于受到自身属性的限制,与蓄水和用水技术的结合存在较大的难度,但在海绵城市的建设中只要能够有效发挥渗水的作用,也能有效的减少城市的地表径流量,从而减少城市低洼地区的积水情况。
2.3 绿地与公园
绿地与公园在海绵城市的建设主要发挥渗水和调节的作用,道路和建筑物的渗水能力毕竟有限,此时需要借助城市中的绿地与公园进行渗水。绿地与公园在渗水上有着面积大、渗水能力强两大特点,同时其在城市位置的布置上也更灵活,可以对不同类型的城市建设项目进行连接。
2.4 城市水系
城市水系主要作用为蓄水和排水,在城市降水量过大时,应该能够快速的将城市内的积水排走,在正常情况下能够积蓄部分来自地表径流的雨水,同时也能间接的调节其他类型的城市项目。
3 宁波海绵城市的发展现状
宁波市计划从2016年起,在中心城区、各类园区、成片开发区以及有条件实施的新开工项目要全面落实海绵城市建设要求。宁波海绵城市建设的短期目标是到2018年,建设30.95m2的海绵城市试行区域;中期目标是到2020年,中心城区75%以上的降雨就地消纳和利用,城市建成区25%以上的面积达到海绵城市建设目标要求,同时,各区完成一个15m2以上的集中连片海绵城市区域,其他县(市)城市建成区20%以上的面积达到海绵城市要求,实现70%以上的降雨就地消纳和利用;远期目标为到2030年,城市建成区80%以上的面积达到海绵城市建设目标要求。当前,宁波试点区已经完成了13个工程项目,开工率达60%以上,并已建立相应的工作保障机制[2]。
3.1 宁波海绵城市建设的政策措施
为了保障宁波市海绵城市建设工作的顺利开展,宁波市依据国务院办公厅《关于推进海绵城市建设的指导意见》等相关政策法规,制定和发布了多项文件,其中包括《宁波市关于推进海绵城市建设的实施意见》、《宁波市海绵城市规划设计导则(试行)》、《宁波市海绵城市建设技术标准图集(试行)》等。以上政策法规即明确了宁波海绵城市的发展目标和方向,又提供了相应的建设依据和指导标准。
3.2 宁波海绵城市建设的管理措施
宁波市在制定政策措施的基础上,还制定了宁波海绵城市建设试点区的监督管理和监测制度。同时,针对宁波海绵城市的建设项目进行全生命周期的管理和监控,并配合制定宁波海绵城市项目建成后的奖惩措施,完善绩效评价,建立宁波海绵城市运营维护的责任模式。
3.3 宁波海绵城市建设的难点
尽管当前的海绵城市建设在技术和政策上都已经相对成熟了,但是海绵城市的建设仍然存在以下几点问题。
①资金需求量大。建设海绵城市的每平方公里造价一般在1~1.5亿元之间,完整的海绵城市体系建设规模庞大,需要大量的资金投入,这对于城市管理者而言是一笔需要慎重规划的财政支出[4]。
②缺乏稳定收益回报。当前的政府公共投入项目一般会使用PPP模式,即政府和社会资本合作,特许经营等模式,以吸引社会资本参到公共项目的建设中来。但是海绵城市建设项目相当于在建一个生态绿地系统,其产生的经济回报难以衡量,将其与普通的PPP模式相结合存在诸多的问题。
4 实际工程案例分析
4.1 谢家地块滨江景观带片区
谢家地块滨江景观带片区,位于江北区余姚江北侧,北侧为居住用地,西侧为青林湾大桥,东侧为江北大桥,总建设用地规模约为13.9 hm2。该项目建有32个汇水分区,对应不同回水分区的区块功能,分别采用了生态草沟、雨水花园、透水铺装、绿色屋顶、雨水罐、调蓄池等多种技术手段,显著地提高了年径流总量控制率,雨水回用率也达到了15.3%,该项目建成后实现了以下效果:
①减少了谢家地块滨江景观带的地表径流量与面源污染;
②提高了片区周边的雨水缓存量,提高了水资源的利用率;
③雨水花园、生态草沟丰富了区域景观效果,形成生态景观体系;
④一定程度上减弱了该区域的城市热岛效应。
图1 谢家地块滨江景观带汇水区平面图
4.2 姚江新区邵度路工程
邵渡路位于宁波市西北部,是沟通姚江新区与市中心区之间的东西向交通要道,是“一纵两横”的骨干路网。邵度路两侧的侧分带为下凹式绿地,下凹深度为20cm,人行道采用了透水混凝土铺装,雨水通过透水铺装下渗至碎石层,后经过盲沟排入市政管道,其余部分进入侧分带,储存于下凹式绿地或通过溢流井机内市政管网。邵渡路在雨量为28mm时,路面基本不出现给水,与其他未进行海绵城市的道路相比排水量提高了32.4%。
4.3 海曙区双桂小区
双紫园小区位于海曙区翠柏路路南侧,项目总用地面积2.3万m2,总建筑面积超过10万m2。小区内设有下凹式绿地5700m2、铺设透水地面5000m2,且在道路、屋面与庭院分设雨水收集系统,将收集到的雨水经地下600m3蓄水池蓄存后再利用。
该项目完工后,小区的外排径流系数有效降低。根据监测数据的显示,2017年小区完成海绵城市相应设施工程后,小区的年综合雨水利用量接近5000m3,其中回用雨水量高达1000m3,雨洪的外排量减少了30%,有效降低了市政排水设施的压力。2018年6月23日暴雨,当地1h雨量高达73.6mm,小区路面无明显积水,外排的雨水量不到20%。
图2 双桂小区透水地面铺装
5 结论
通过对宁波海绵城市的现状及其存在的问题研究,提出以下建议:
①进一步深化制定法规对城市雨水利用进行强行控制,从技术层面增加雨水回收率,控制雨水量,而不是简单的在工程标准上“实现”海绵城市。
②优化海绵城市建设项目的技术运用。使得相应的技术能够得到合适的应用,避免技术措施的滥用及堆砌,最终难以达到预期的效果。
③推进PPP模式的发展,增加社会资本的参与度。PPP模式是海绵城市进一步发展的重要方向,同时,应当加强在新建建筑项目和老建筑改造项目中的海绵城市部分。