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【 生态修复——海绵城市规划建设理念与关键技术的哲学思考 】

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生态修复——海绵城市规划建设理念与关键技术的哲学思考

上海城市规划杂志 国匠城


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今天为大家推荐文章《城市水生态系统的修复与重建——海绵城市规划建设理念与关键技术的哲学思考》,来自微信公众号:上海城市规划杂志。以下为文章全文。



海绵城市建设是重要的城市双修工程,也是区域水生态系统要素、成分、秩序、生态位与水系统的修复,其最终目的是修复水生态系统服务功能和建立生态型排水体系。从城市生态安全格局与城市土地利用、城市市政基础设施等层面,增加或者修复城市海绵体的规划建设,包括以下4大方面:(1)湖泊、湿地、河流、堰塘及沟渠,(2)各类绿地(森林、山林、公园绿地、草地、农田等),(3)建筑屋顶、废弃地、荒地及裸露土壤,(4)排污、排水明渠、管道、箱涵、暗河以及地下水库等。通过土地利用与绿色基础设施的规划建设,实现海绵城市建设与雨水资源综合利用的目标。海绵城市建设的核心技术是雨洪管理与水生态系统重建,属于顶层设计的战略行动,包括立法、体制、机制、系统、流域、区域协调的理念、理论、规划方法与工程技术社会变革等。


海绵城市建设的目的、途径和工程措施

 

1、水资源的重要性与水系的重要功能


水资源是城乡区域发展的战略资源;水资源的用途有农业用水、工业用水、生活用水、生态用水和战略用水。城市水系是城市重要的生态基础设施,是城市重要的实用资源和战略资源。


2、城市特大洪涝灾害的主要原因分析


城市特大洪涝灾害有6大原因:(1)降雨量超出城乡区域承载力;(2)人类农业和林业生产改变了地球表面地被时空分布与面积;(3)人类城镇与乡村建设改变了地球表面地被时空分布及土地利用方式;(4)人类巨大基础设施建设改变了区域竖向以及水资源的天然分配;(5)人类的农业生产与工业生产对区域生态系统、区域环境质量产生了严重干扰与胁迫;(6)人类巨大的城镇建设影响、改变和阻断了区域竖向、区域地上地下、区域土壤、区域河流水系及地表径流。


3、海绵城市建设的目的与重要作用


海绵城市建设有6大目的:(1)雨水资源综合利用;(2)源头分散控制、减缓或者减少地表径流;(3)延缓峰值(洪峰);(4)通过建设绿色基础设施,减轻灰色基础设施的压力;(4)减少城市面源污染;(5)减缓或者减少城市内涝;(6)修复与重建城市水生态系统。


4、当前中国海绵城市建设的主要途径与工程措施


增加城市海绵体建设,并与法定规划进行结合与技术贯彻是我国海绵城市建设的核心途径与措施。主要包括6个方面:(1)湖泊、湿地、河流、堰塘、沟渠、水坑;(2)城乡各类绿地、山林、草地、农田;(3)增加绿地的绿量,适度增加乔木种植;(4)城市建筑屋顶、外墙、城市废弃地、城市土壤、城市排污、排水明渠管道;(5)地下箱涵、地下暗河、地下水库;(6)城市滞纳洪用地,在建设用地中单独设立。


海绵城市建设需要宏观战略思维与宏观生态价值观

 

1、地球水的自然循环规律


地球水的自然循环规律包括物质不灭(时空分布会有变化)固态—液态—气态(时空分布);冰川—海洋—河流—湖泊—地下水—气态水—动植物水;降雨量—地表(下)径流—蒸发量—土壤渗透蓄水±土壤植物持水=0。保持一定的地表径流是大自然地表与河流水生态需要。


2、地球雨水资源时空分布


水资源第一次分配——降水、自然操纵(大气环流—热—亚—温—寒—极);水资源第二次分配——自然河流;水资源第三次分配——人工运河、建水坝(人工参与水循环)。水的自然循环规律和水的社会循环规律是人类对水的处理与利用的方式。每年全球降雨量、中国降雨量基本上是个定值。


3、大气环流、循环与降雨量形成地球表面不同的气候带、耕作区及文化地理


自然的生态平衡经过亿万年的演化,形成地球表面——高山峻岭、沙漠戈壁、河流冰川、森林草原、冻土荒漠、大海与大陆架。演化并形成了干旱、半干旱、高寒、湿润地区的气候特征。人类的出现干扰与影响了自然生态系统,创造了地球表面最大的人工景观——农田,以及最繁荣的硬质景观——城市。降水量也是长期形成的自然规律,是生命的诞生、成长与演化进化的重要条件,形成地理气候带、区域动植物生态系统,以及不同的生活方式与文化地理。


4、海绵城市建设是价值观、专业理论、技术与利益的博弈


海绵城市建设是不同价值观、专业理论与技术的博弈;传统防洪排涝与当代雨洪生态管理博弈、部门单独管理与多行业协同作战博弈、水资源占有与利用的博弈,也是地区之间、城市之间、部门之间的利益博弈,更重要的是水的自然循环与社会循环的博弈。


海绵城市建设指标与评价标准

 

1、建设指标


2014年11月2日,住建部发布《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》。2014年12月,住建部、财政部和水利部联合启动全国首批海绵城市建设试点城市的申报工作。2015年9月29日,国务院常务会议部署推进海绵城市建设,提出总体要求。通过海绵城市建设,将70%的降雨就地消纳和利用,到2020年,城市建成区20%以上的面积要达到海绵城市目标要求;到2030年,城市建成区80%以上的面积要达到目标要求。


2、评价标准


为解决城市居民感受最直观、最关心的城市内涝、水体黑臭等问题,住建部组织制定《海绵城市建设评价标准》(试行稿),拟于2019年上半年正式发布。


海绵城市建设评价内容与要求



海绵城市建设的核心价值观与理论及技术

 

1、核心价值观


海绵城市建设是从城市角度关注雨水资源综合利用,是修复、重建人类破坏与胁迫的水生态系统,建立新型生态排水体系,属于顶层行动,包括立法、体制、机制、总体、系统、流域、区域协调的理念、理论、规划方法与工程技术社会变革,需要部门协作,利益共享,责任共担。


2、核心理论


(1)一片天对一片地


建设海绵城市,关键是要落实“一片天对一片地”的思想,充分利用城市立体空间,将内涝水“化整为零、变害为利”,实现自然积存、自然渗透、自然净化,综合利用雨水资源。


(2)低影响开发LID技术:城市或区域在开发前后雨水基本平衡


地表径流不能增加,到达峰值的时间不能缩小,所有开发项目都必须做到前后雨水平衡,不能增加径流,不能缩短峰值。这是海绵城市建设的核心理论。


3、关键技术


(1)建立区域生态排水体系


集成城市面源污染控制与水体修复的生态技术和经验,创造一种生态型的城市排水系统。用促渗、土壤滞留、干塘、湿地、地表排水植草沟等小区域技术系统,与大渠、湖泊、湿地等大区域调节设置,实现城市排水、控污、生态与景观的统一协调。


(2)区域竖向规划与设计


竖向规划设计是为满足区域排水、水资源收集利用、道路交通、建筑布置和城市景观等方面的综合要求,对自然地形地貌进行利用、改造,确定坡度、控制高程和平衡土方等而进行的规划设计。


(3)法定规划技术是保障


法定规划有城市土地利用规划、城市总体规划、城市详细规划和专项规划4种。


(4)工程设计技术


加强城市河流、人工水体的规划及海绵体建设,现代城市有路网、绿网、地下管网,缺少河渠沟塘水网。


南方大城市水网规划构想——理想模型


加强建设城市高速排水网络系统,连接城乡区域湖泊、湿地、河流、堰塘、沟渠、水坑,完善城乡区域水系;增加城市滞纳洪用地,在建设用地分类中单独设立。


加强城市排水规划—泵站规划设计、城市雨水资源综合利用规划、城市水系与湿地规划、城市绿地系统规划、城市防洪规划、城市雨污分流与老旧城区市政排水系统改造等。

 

“城市四修”技术框架体系


“城市四修”包括城市修补、城市生态修复、城市产业修复和城市精神生态修复。当代社会存在5大危机,即人性危机、资源与能源危机、生态与环境危机、社会高风险危机、城乡危机等。所有危机的根源是人类的精神生态危机,因此精神生态修复成为首要修复的任务。

 

海绵城市建设重要问题的哲学思考

 

1、关于城乡洪涝灾害问题的认识


洪涝属于自古就有的自然现象,洪涝灾害则是人类出现以来的社会问题,尤其是人们有了动财产与不动产的区分之后表现最为突出。人类对待水的态度从崇拜、利用、征服、反征服到表现为敬畏自然,经过了漫长的斗争过程。


2、海绵城市建设是城乡建设的重大举措,属于生态智慧实践


海绵城市建设具有原错性—试错性—容错性—纠错性。通过实践生态学、生态工程学、生态智慧及生态规划学、修复生态学,把人类生态实践及利用自然资源的副作用降到最低,并利用生态工程技术与科学技术,修复人类生产、生活过程对自然生态系统的胁迫效应。


3、海绵城市建设是全国性、大范围的城乡水系统生态服务功能的完善与建立过程,是人类调控干涉自然生态系统的重要过程,必须了解雨水的自然规律


人类一定要掌握水的自然循环规律,熟悉水的社会循环规律,合理利用与分配水资源。水资源的利用大致分为农业用水、工业用水、生活用水和生态用水。全球降雨量与中国降雨量,每年基本上是个定值。干—旱—半干旱—洪—涝——这是地球生态平衡过程;人为大规模、远距离改变地球表面雨水资源分布,是要受到自然规律惩罚的。


4、海绵城市建设需要考虑不同地区、不同人群及产业对降水(雨雪)的期盼


需要考虑南北不同季节的城市与农民、农村、农业的雨水期盼、城市园林行业的雨水期盼、干旱地区的期盼、小水电的期盼、航运的期盼、生态需水量的满足以及大自然的动植物生存、繁殖与生长的期盼。久旱逢甘霖是人类与自然界的共同期盼。


5、关于下沉式绿地—低位绿地建设的问题


有少数专家坚决反对用建设下沉式绿地的措施来截流吸纳雨水。他们质疑的原因是绿地会被淹死、毒死,但事实上这类问题用园林绿地的排水设计与竖向设计就能解决。关键问题是暴雨初期的有毒雨水的弃流设计。园林绿地与植物生长也需要灌溉,低位绿地与雨水花园的建设必须考虑地域、区位、水文、降雨量、土壤、植物、坡度坡向、排水条件等因素,因地制宜、因时制宜、因植物制宜、因管理制宜是问题的症结所在。


6、关于雨水(屋顶)收集与雨水花园建设的问题


雨水花园建设是整个雨水收集系统、整个园区竖向设计,其重点是低影响设计与管理,其核心是雨水收集利用与滞纳洪设计。具体措施是植草沟与鹅卵石沟设计、人行道吸水砖铺装设计、雨水花园与湿生植物设计及岸生、湿生与水生植物配置设计等。


7、海绵城市建设与透水道路、透水铺装的问题


要让雨水更多进入土壤与地下水,最重要的是尽可能减少硬铺装,多留绿地。应该多设计雨水收集坑,通过植草沟或者生态沟、道路边沟进入雨水坑;雨水应该先进湖塘绿地,多余的进入道路排水系统;在雨水的收集与处理上,雨水成分异常复杂,污染物多,大多数地区刚下的雨水是有毒的,需要特殊处理才能进入园林绿地。


8、关于城市洪涝灾害与海绵城市建设响应机制


第一,建设城市的雨洪灾害预警系统,提早进行准确预报,让人们改变出行行为与出行方式;第二,保卫生命安全,保卫财产安全;第三,保卫生产、生活、公共社会秩序;第四,启动城市灾害应急预警程序,进行灾后评估与救灾;第五,加快城市排灌站建设工作;第六,进行整体城市河流与排水系统的竖向规划与设计,分流域、区域进行排水组织设计。


9、城乡建设规划、生态修复规划与生态系统、生态服务功能重建需要完善调整知识结构、价值观、理论与技术体系


当下人类城乡建设动机与历史责任的载体与任务包括3个方面:规划设计建设、修复修理和围护保护。要修复修理破坏的自然环境与自然资源、要规划建设人工设施与人工景观、要维护保护健康的自然环境,就需要建立满足当下中国生态安全规划与生态健康规划的知识结构与价值观体系,即人与天调——以天为本——以人为本——天人本一的哲学思想。


从工业文明向生态文明转变是人类的必然选择,生态文明是人类社会文明的一次质的飞跃,它意味着又一场社会革命,继农业革命、工业革命之后的生态革命。这场革命是全方位的、全球性的,它将深刻改变人类社会的政治、文化和经济格局。 

 

作者:李景奇,华中科技大学建筑与城市规划学院

文章来自:上海城市规划杂志




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本文来自微信公众号:国匠城
发布时间:2019-04-30 18:02:41

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