在2012年提出的“海綿城市”理念中為人們對防澇排水、雨洪管理的方法提供了新的思路,海綿城市理念通過“吸”、“蓄”、“滲”、“凈”、 “用”的方法將地表年徑流總量的排放量降低了40%以上甚至更多。而徑流量的剩余部分則可以被城市景觀建設中的海綿體如:透水性鋪裝、生態植草溝等來下滲減排。而且還可以通過人工濕地、雨水罐、屋頂綠化、濕塘等集蓄利用。從而使我國對水資源利用率低下,不知道如何借助自然的力量凈化污水等問題找到了很好的解決方案。
海綿城市概念內涵剖析
1本質:低影響設計發展理念
在當今城鎮化進程不斷加快的大趨勢下,人們早已習慣于挑戰自然,藐視生態,忽略和諧,破壞環境,而這樣的結果就是造成嚴重的自然破壞和生態失衡。傳統的城市發展和擴張是利用對土地的高強度開發和建設,導致原有的自然生態遭到破壞。而海綿城市理念則恰恰相反,是保護原有自然生態。因此海綿城市又被稱為低影響開發模式。海綿城市的本質是修復和維持城市原有自然生態,以遵循順應自然與自然和諧共處的低影響發展方式使生態系統中的水資源進行良性的水循環。
2目標:使城市景觀設計“靈活適應、彈性布局”生態變化與自然災害
(1)降低自然災害影響。海綿城市建設的目標中對削弱自然災害影響的作用尤為突出?,F如今人們對城市的不合理開發規劃導致在遭遇自然災害,尤其是暴雨等天氣時地表徑流量瞬時大幅度増加,城市道路積水嚴重,交通癱瘓。而海綿城市建設中的海綿體正是以其獨有的吸水、蓄水、滲水等特性減輕了自然災害的影響。
(2)維持和保護原有水文特征。修復被破壞的水生態??茖W合理規劃城市的藍線和綠線,以合理比例預留出足夠的城市生態空間,盡量不破壞原有生態系統,*大限度地保持原有水生態。使城市土地在建設開發前后對自然生態的影響降至*低。
(3)模擬自然界,實現水生態良性循環。城市的屋面、停車場、立交橋等被瀝青、混凝土硬化了的鋪裝就像一張張不透水的膜覆蓋著城市地面,阻礙了雨水的呼吸,而且也使之無法達到像自然界一樣的生態循環。而海綿城市則是利用像小海綿一樣的景觀構筑物,通過城市景觀建設中的海綿體合理系統地將地表徑流的水資源進行分流、吸水、滲水、凈水。從而模擬水在自然界中綠色循環。
3基于海綿城市理念水環境治理系統思路:控源截污、內源治理、生態修復、活水保質
一個完整的系統生態,首先我們要建立山水林田湖草自然生態系統的保護,保護天然河道,維持河道的生態基流。這樣河道的自然形態就會受到保護,擴大河道的綠化。當然我們不要盲目地去挖湖,在沒有水的同時去造湖,不要去跟自然抗衡。
另外,對生態功能受損河段進行修復?;謴秃捅3趾雍档淖匀贿B通,構建城市良性水循環系統,逐步改善水環境質量;加強河道系統整治,因勢利導改造渠化河道,重塑健康自然的彎曲河岸線,恢復自然深潭淺灘和泛洪漫灘;實施生態修復,營造多樣性生物生存環境,恢復河道生態基流,降低河道運行水位,構建以沉水植物為主的河道內部生態系統,充分利用沉水植物的光合作用,提高自凈能力,提升河道景觀。
其次,加強雨污水管網建設力度。要消除旱天污水直排,提升管網質量。從河流的污染狀況中可以看出,如果不修復受損管網,提升污水濃度,控制污水滲漏,水還沒有運到污水廠就跑光了。在分流制地區,加強源頭改造,減少雨水徑流,削減面源污染。在合流制地區,控制合流制溢流污染。
截污工程是一定要做的,但是更重要的是生態的修復,整個城市的生態保護和修復不是靠治河,而是靠修復,修復首先就是河道。以水環境提升為主線,以控源截污為基礎,以提高河流自凈能力生態修復為手段,以創新機制體制為保障,構建水岸交融、藍綠交織的水生態空間,實現形態、生態、業態的和諧統一。
生態修復-人工濕地
人工濕地在海綿城市建設中為水資源的自然修復和凈化起到不可或缺的作用。人工濕地的實質是由仿制特有的土壌、搭建人工介質、種植水生植物、營造微生物環境和基質四個環節所共同組建的一個能夠自然循環的完整生態系統。
其過程是在底部有斜坡面的凹地(塘)中鋪設床體疊層,由土層、基礎層、砂石濾層以及表層墊石(如鵝卵石等)自下而上依次疊加而混合組成的濕地基層。污水在濕地床體的縫隙中自由彎曲地流動,通過物理作用在混合組成的立體底層中被逐漸過濾掉水質中的較大雜質來達到初次凈化的效果。而床底土壌中又種植了具有耐污能力強、對周遭環境適應能力強、抗病蟲害能力強、根系發達的根莖水生植物等如(水葫蘆、睡蓮、慈姑)。這些植物能夠通過化學作用如(光合作用)為水體置換和傳輸所需氧氣和養料,増強水體活性,降解水體種的有害物質。為濕地凈化污水起到了至關重要的作用和極重要的影響。*后濕地中的這種生態環境形成的共生關系又能為微生物的生長提供一個良好的微環境。
而植物的根系為微生物的吸附又提供了一個較大的表面積,因此使得微生物通過生物原理成為了消化、降解稅制中污染物的主力軍。好氧和厭氧微生物通過其呼吸作用共同將污水中的有機物和無機物分解為水、二氧化碳、甲烷、銨等對自然界無危害的物質回歸于大自然。濕地通過這三種作用達到了水資源的自然凈化和良性循環。
由于人工建造的濕地系統是仿效自然界中的生態自循環再生原理,所以不管是水面式人工濕地(簡稱FWS)還是潛流型人工濕地(簡稱 SFS)。都其具有緩釋雨水容量大、工藝簡單、技術含量低、投資費用低、維護簡便、病原微生物去除率高、生態效益好等優點,非常適合建設以 “海綿城市”理念為標準的新型生態化城市。
建設海綿城市是一個漫長的過程,這不僅需要社會各界人士的共同努力,同時也要擁有先進的科學技術理論作為基礎。通過“自然集蓄、自然侵滲、自然凈化”的治理理念,低碳一生態的解決城市開發建設所帶來的水資源、水環境、水生態、水安全等問題。我們寧可不要金山裉山也要綠水青山,還我們子孫后代一個美好的明天。