海绵城市建设及应对措施

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摘要:一直以来城市水环境都是人们热议的话题。直到上个世纪美国，澳大利亚等国家率先实行了各自的城市雨洪管理体系并在各个地区得到了显著的成效后，这个问题才慢慢得以解决。中国自2012年海绵城市概念提出后，全国众多城市积极参与建设。黑龙江省在2015年也加入到了这个行列中，但由于地理，经济等条件因素限制一直进度缓慢。因此根据对当前黑龙江省在建设海绵城市过程中可能遇到的问题的分析，希望能够通过人才引进，完善海绵城市建设体系等措施来探索出一条符合区域发展的海绵城市建设道路。

关键词:海绵城市;黑龙江省;应对措施

从古至今，旱灾、洪灾一直影响着人们的生活。近年来由于温室效应等环境问题的出现更加剧了灾难的发生，自此也引发了人们对城市水环境问题的重视。2014年，国家宣布建立“海绵城市”并在2015年与2016年分别公布了海绵城市第一批与第二批试点城市［1］，见表1。由于有限的治理能力和缺乏相关知识和经验的限制一直收效甚微。目前海绵城市建设多集中在南方及中部地区，而对东三省的研究较稀少。因此，文章通过与其他建设的海绵城市进行对比，阐明黑龙江省建设海绵城市过程中可能存在的问题并提出相应的解决措施。

1国内外海绵城市建设

在城市雨洪管理理念中比较有代表性的有美国的低影响开发(LID);英国的可持续发展排水系统(SUDS);澳大利亚的水敏感性城市设计(WSUD)等，具体措施见表2。虽然海绵城市这个概念是近几年由国内提出的，但在早些年间，许多国内外的发达地区已经率先进行了有关海绵城市的研究。比如深圳大学在2012年7月建设了土木结构实验楼，该楼的设计有很多都是LID设施，在2014年5月的特大暴雨中深圳大学校园内严重积水，但土木结构实验楼LID设施周边区域没有任何积水［2］;从上世纪70年代开始，南澳大利亚的城市阿德莱德由于城市发展迅速而采用水敏感的城市设计原则，以最大限度地利用城市化带来城市径流增加，并降低发生洪水的风险。为了通过含水层来储存和改善低盐度雨水提出了管理含水层补给这一概念，它的使用也恢复了咸水含水层的灌溉能力［3］;再比如华盛顿特区的阿纳卡斯蒂亚河滨水项目，该项目是通过对水的规划设计使城市社区中的建筑，公园更加贴近自然;同样在美国的西南部地区，由于气候逐渐变暖，地区社会经济和自然系统可能会受到更强烈的极端降水影响并可能导致水中溶解物和营养物质流失加快从而影响水质。为了保护这个生态敏感地区，对城市的整体设计是迫切的。所以这个地区通常采用绿色屋顶方案，并建设雨水收集系统、拘留池、媒体过滤器和植被/缓冲区［4］。

2黑龙江省建设海绵城市所遇到的问题

黑龙江省位于中国东北部，属温带大陆性季风气候，地处中国东北部寒温带，温带地区，森林、湿地和野生动植物资源极为丰富。全省年平均水资源量810亿立方米，其中地表水资源686亿立方米，地下水资源124亿立方米，水面总面积3037平方公里(不含跨国界湖泊境外面积)。在各省相继出台海绵城市建设方案后，黑龙江省住建厅于2015年4月公布了2015年城乡规划工作要点并首次提出推进海绵城市建设。2016年7月，省政府办公厅出台关于推进海绵城市建设的实施意见:科学规划，统筹实施城市水系统、园林绿地系统、道路交通系统、建筑小区系统“四大系统”建设，切实增强城市防洪排涝减灾等综合能力，构建山、水、城相融合的城市水生态系统，促进生态文明城市建设。并于2017年4月6日编制了《黑龙江省海绵城市专项规划编制技术指引(试行)》(试行两年)。预计到2030年使城镇建成区80%以上的面积达到海绵城市要求。虽然方案已经出台，但是在推行的过程中仍然遇到了许多问题。2．1城市建设不合理。由于海绵城市是一个新名词，很多技术手段都只是停留在专业名词层面上而并没有实际的应用。基础设施建设过于程式化，没有任何的创新。这些建筑设施最终带来了路面板结等问题，在雨季雨水由于地面板结无法及时排出最终大量堆积在路面形成内涝灾害，排出的雨水也因缺乏雨水集蓄设施而•2•无法资源化利用;城市建设不合理导致很多天然海绵体被破坏，在构建城市总体布局时没有考虑到总体影响;全年降雨量，年径流量总量，土壤结构等众多参数也没有考虑全面，很多工程项目反复施工修改，进而影响到了周边环境。政府对于城市建设也没有日常有效的管理，城市建设通常由市住房和城乡规划建设局，市城市管理执法局，环保部等多个部门同时管理，各部门的信息不对称再加上分工不明确最终导致海绵城市推行效果不理想。2．2经济发展落后导致人才大量流失。黑龙江省因为位于中国最北部所以经济发展相对于南方大部分城市较为落后，资金供应不足，缺少人才来对城市建设进行系统的规划。再加上海绵城市是一个新兴学科，没有特定的专业领域，使得没有专业领域的人才来带动海绵城市建设发展进程。2．3环境要素较复杂。黑龙江省地区多旱少雨，夏季气温高冬季气温低;南方地区多雨少旱，年气温差较小。众多与南方的环境条件差异使得我们很难去借鉴中国其他大部分地区的成功案例。因此要求我们思考如何在现有条件下进行发展，比如:如何防止在冬季时气温低下导致海绵城市建设设施冻裂;黑龙江省拥有众多的湿地，森林等天然海绵体，如何将这些自然资源利用最大化;城市建筑过多占据了大量的绿地面积使得城市“绿地海绵体”严重不足，同样导致了城市内涝。在目前为数不多的海绵城市试点城市中，东北三省只有吉林省白城市可作为建设黑龙江省海绵城市的参照，众多严苛的条件使得我们很难继续发展。

3推进黑龙江省海绵城市建设具体应对方案

3．1引进并在省内各高校培养新兴技术人才。海绵城市建设是中国走入现代化进程的重要组成部分，因此政府应加大对于人才引进的投资力度，提出更多优惠政策以吸引专业外来人才;各高校应积极响应政府号召，增加与海绵城市建设有关的专业，加快培养与社会需求相契合的人才进程。3．2因地制宜、选择与本地区环境契合的方案。由于黑龙江省独特的环境，能借鉴的案例有限，因此要根据黑龙江省现有的自然状况进行改良，开设多个海绵城市试点，推进水生态建设。在江苏省镇江市，当地政府部门就将一个老旧社区的9栋住宅作为试点，考虑当地经济条件及生活环境最终选择了“平改平”的节能改造措施［5］。黑龙江省拥有大量的天然海绵体比如齐齐哈尔市的扎龙湿地自然保护区，大兴安岭森林生态保护区等。这些天然海绵体的存在对于水流量的调节以及河流的净化都有着巨大的作用。此外还拥有大部分未建设的荒地及未经整治的黑臭水体，这些都要进行统一的规划。对于海绵体的保护可以由政府出面，将其划入禁止进入区，等待其自然修复，或者向其投放有利于修复的植物或者微生物辅助净化。已经有研究表明某些生物细胞能够有效地在水中对污染物进行截留，并能持续减少某些污染物的浓度，比如有些生物细胞可以减少金属的浓度;而对于未建设的荒地及未经整治的黑臭水体，要对其进行统一规划，开阔新的河道，整治水体周围环境，荒地也可以用于建设绿化带，为未来可能出现的特殊情况进行准备。3．3建造完善的海绵城市建设体系。海绵城市的建设是一个长期的系统工程，必须要有完整的理论体系作为支撑，将给水排水，园林，城市建筑等学科结合统一。在设立新兴体制前应收集城市建设所需要的众多参数，将其汇总后针对城市当前所拥有的问题进行适当修改并确保对环境影响最小化。比如在美国，多个州及地方政府的雨洪管理法规中就具体提出了径流总量控制标准，如入渗、面源污染、水土侵蚀等控制指标。对于城市绿地建设要考虑城市绿地面积以及城市建筑面积的比例，将二者建立在一个平衡的条件下;由于黑龙江省降水集中且全年降水量少，周边道路以及广场，公园等硬质路面应尽量采用透水材料并在地下安装蓄水管道，待雨季通过这些透水空隙流入地下管道，这样在小雨或中雨时不会影响交通，在大雨暴雨也可以起到一定的缓冲和削减地面径流的作用并且在一定条件下可以储存利用。对于这些安装的设施还应进行定期维护，防止灾害发生时无法及时应对。有分析表明，雨水花园下沉式绿地对消减径流总量，径流污染的效果最佳［6］。因此，公园等自然生态区也可以采用下凹式地面的改造，这样在雨季也可以对雨水起到一定的截流储存的作用。对于屋顶的建设，由于全年温差大，很多植物无法适应本地的气候，因此笔者不建议采用绿色屋顶的方案，可以参照戎贵文教授设计的自动弃流与收集系统［7］再结合本地气候进行改造建设。地下排水系统可以参考德国的地下管网系统，在德国首都柏林，市中心主要采用混合管道系统，这个系统可以同时处理污水和雨水，即可以节省地下空间，也不妨碍市内地铁及其他地下管线的运行;郊区则主要采用分离管道系统，这样可以提高水处理的针对性，提高效率。在伦敦的Sutcliffe公园围绕流经公园的Quaggy河构建了水域、湿地、水生植被、滨河绿地、透水沟道等雨洪调蓄、净化和景观生态元素，不但自身具有了雨洪调蓄和消纳的空间，而且公园雨洪调蓄还与周边住宅区结合在一起，公园湿地通过地下涵管与作为蓄水空间的公寓房地下停车场联系在一起，从而在整体上提升了片区的防洪治涝能力。类似的还有日本的雨水调蓄设施;澳大利亚的水敏感性城市设计等。在创建新兴体制后还需要保持与国际信息同步对接，并根据实时信息进行适当的修改。细分各部门的工作要点并将其整合，避免因分工不明确而产生的特殊问题，政府主导，广大人民群众参与实行。最后争取将黑龙江省以往的灰色设施排水系统转化为拥有“渗、滞、蓄、净、用、排”六大功能的工程技术排水系统，让城市小雨不积水，大雨不内涝。

4结语

水是人类的生命之源，同时也是一个城市发展的灵魂之所在。海绵城市的建设已经成为时展的一个必然，它的产生对中国的生态建设和经济发展都有着非常重要的意义。在建设的过程中我们势必会遇到各种各样的问题，在这过程中就需要我们对其进行剖析后进行适应性研究最终找出解决问题的方案，这其中的每一步都将对未来的城市建设发展有重大的指导意义。

作者:王帅奇 于立红 单位:1.黑龙江八一农垦大学寒地作物栽培技术国家级教学示范中心 2.黑龙江八一农垦大学农学院