國外是如何建設海綿城市的?

隨著連日來的暴雨侵襲,許多城市陸續開啟了「看海」模式,不少市民呼籲需積極改造、完善城市排水系統。與此同時,為根治城市積水和內澇問題,替代傳統「快排模式」的「海綿城市」建設也被寄予厚望。

據了解,「海綿城市」的概念提出以後,我國相應試點城市建設投資方案也陸續出台,國家財政還通過專項資金助力投資,政策從中央到地方不斷落地和細化。目前,我國已有兩批共30個城市作為試點,「海綿城市」項目已覆蓋多數省份,其推廣也在飛速進行中。

顧名思義,「海綿城市」就是城市能夠像海綿一樣,在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的「彈性」,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水「釋放」並加以利用。簡單來說,建設「海綿城市」不僅可以增強城市或土地的雨澇調蓄能力,同時還將最大限度地促進自然水文循環,提升用水效率。

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在國外,有很多海綿建設成功的案例,隨小編一起去看看……

德國:技術支撐與法規保障並舉

德國的海綿城市建設位居世界前列,不僅有成熟的建設技術,同時還有相對完善的法規和政策體系進行保障。據了解,在技術層面,1989年《雨水利用設施標準》是「第一代」雨水利用技術成熟的標誌,1992年出現了「第二代」雨水利用技術,21世紀初形成了「第三代」雨水利用技術及相關的標準。

德國目前主要的城市雨水利用方式有3種:一是屋面雨水集蓄系統。收集的雨水經簡單處理后,達到雜用水水質標準,主要用於家庭、公共場所和企業的非飲用水,如街區公寓的廁所沖洗和庭院澆灑。二是雨水截污與滲透系統。道路雨洪通過下水道排入沿途大型蓄水池或通過滲透補充地下水。德國城市街道雨洪管道口均設有截污掛籃,以攔截雨洪徑流攜帶的污染物。城市地面使用可滲透地磚,以減小徑流。三是生態小區雨水利用系統。小區沿著排水道修建可滲透淺溝,表面植有草皮,供雨水徑流時下滲。超過滲透能力的雨水則進入雨洪池或人工濕地,作為水景或繼續下滲。

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在法規政策層面,德國聯邦水法政策導向是優化生態環境、保持生態平衡,對自然環境的保護和水的可持續利用提出明晰的要求。1995年德國頒布了《室外排水溝和排水管道標準》,提出通過雨水收集系統儘可能地減少公共地區建築物底層發生洪水的危險性。1996年,在聯邦水法的補充條款中增加了「水的可持續利用」理念,強調「為了保證水的利用效率,要避免排水量增加」,實現「排水量零增長」。此外,德國對水資源實施統一的管理制度,即由水務局統一管理與水務有關的全部事項,並以市場模式運作,接受社會的監督。

日本:建立地下蓄水池系統

雖然日本降雨充沛,但卻是一個人均水資源稀缺的國家。在此情況下,加大水資源利用效率也是日本所面臨的重要問題,對於雨水的收集利用,日本政府也十分重視。

早在1980年日本建設省就開始推行雨水貯留滲透計劃。該計劃通過補充涵養地下水、復活泉水、恢復河流,改善了生態環境。為減小城市開發對雨水的影響,日本政府規定每開發1公頃土地必須設立500立方米的雨洪調蓄區。1992年頒布的「第二代城市下水總體規劃」正式將雨水滲溝、滲塘及透水地面作為城市總體規劃的組成部分,要求新建和改建的大型公共建築群必須設置雨水就地下滲設施。

據了解,地下蓄水池系統是東京及其周邊地區主要治水模式。地下蓄水池的存在,極大地減少了地面被淹的幾率。目前,日本最高的「東京晴空塔」就設計了地下蓄水池系統,其蓄水池能儲存7000噸雨水,可用作消防用水,作為應急生活用水時可供應東京墨田區23萬人使用一天。

在雨水利用方面,日本的具體技術措施還包括:降低操場、綠地、公園、花壇、樓間空地的地面高程;在停車場、廣場鋪設透水路面或碎石路面,並建設滲水井,加速雨水滲流;在東京、大阪等特大城市建設地下河將低洼地區雨水導入地下河;在城市上游側修建分洪水路;在城市河道狹窄處修築旁通水道;在低洼處建設大型泵站排水等。

此外,日本還對雨水利用實行補助金制度。例如,1995年10月,墨田區實施了給家庭和公司利用雨水提供補貼的制度,一立方米以下的雨水罐可補貼一半費用(上限是4萬日元),地下大規模儲水槽最高補貼100萬日元,中等規模的儲水槽可補貼30萬日元。以此促進雨水利用技術的應用以及雨水資源化。

英國:鼓勵建造雨水收集系統

為有效解決日益緊迫的水資源短缺問題,提升城市排水能力,英國政府積極鼓勵在居民家中、商業建築設立雨水收集利用系統。

英國政府通過《住房建築管理規定》等法律規定,進一步促進家庭雨水回收系統的普及。

2006年開始,英國政府針對新建房屋設立1到6級的評估體系,要求所有的新建房屋至少達到3級以上的可持續利用標準才能獲得開工許可,而其中最重要的提升等級方式之一就是建立雨水回收系統。2015年之後,英國政府為更有針對性控制水資源利用效率,要求單一住房單元的居民每天設計用水量不超過125升,這也使得居民建立雨水回收系統的積極性大幅提升。

英國雨水再利用管理協會的數據顯示,近年來,很多英國家庭開始使用雨水收集系統,其造價一般在1500英鎊至3000英鎊之間,收集后的雨水主要用於滿足家庭灌溉、洗衣等非飲用水需要。

除了家庭以外,英國還大力推動大型市政建築和商業建築的雨水利用。倫敦奧林匹克公園內的主體建築和林地在建設過程中就建立了完善的雨水收集系統,通過回收雨水和廢水再利用等方式,佔地225公頃的土地所有灌溉用水完全來自於雨水和經過處理的中水。此外,公園還將回收的雨水和中水供給周邊居民。

為解決日益嚴重的水資源短缺問題和提升倫敦等大城市的市政排水能力,英國政府積極鼓勵在居民家中、社區和商業建築設立雨水收集利用系統,以從根源上解決這兩大問題。當前英國家庭用雨水收集系統多用於滿足家庭灌溉、洗衣等非飲用水需要。家庭用雨水收集系統多在家中設置1000升至7500升的儲水罐,雨水直接從屋頂收集,並通過導水管簡單過濾或者更為複雜的自凈過濾系統后導入地下儲水罐儲存。同時,英國也在大力推動大型市政建築和商業建築的雨水利用。當前大倫敦區最為典型的就是倫敦奧林匹克公園。園內主體建築和林地在建設過程中建立了完善的雨水收集系統。通過回收雨水和廢水再利用等方式,這一佔地225公頃的公園灌溉用水完全來自於雨水和經過處理的中水。此外,公園還將回收的雨水和中水供給周邊居民,使周邊街區用水量較其他類似街區下降了40%。

法國:形態不一 提升循環

法國作為現代城市雛形起源國之一,其境內不少主要城市的排水、防澇以及雨水循環處理的設計思路各具特色,形態不一。

巴黎作為法國首都,其水循環系統堪稱世界範圍內大都市中的典範。1852年,著名設計師奧斯曼主持改造了被法國人譽為「最無爭議」並基本沿用至今的水循環系統。奧斯曼的設計靈感源自於人體內部的水循環。他認為,城市的排水管道如同人體的血管,應潛埋在都市地表以下的各處,以便及時吸收地表滲水。城市的排污系統則如同人體排毒,應當沿管道排出城鎮,而不是直接傾瀉於巴黎的塞納河內。另一座法國著名城市裡昂的水循環處理則是因地制宜,充分藉助了自然的力量。相比於巴黎,里昂的城市水循環並不過分突出地下排水管的作用,城市中的數個社區區域內各有低洼地面,其雨水收集充分藉助了地面走勢的特點,讓雨水通過精密設計的水渠流入這些低洼地域。里昂市中心的中央公園便建立在一片低洼地中。當地建築設計師在建造該公園時,特意留出了一個容量為870立方米的儲水池。

新加坡:疏導有方 標準嚴格

新加坡作為一個雨量充沛的熱帶島國,其最高年降雨量在近30年間呈持續上升趨勢,卻鮮有城市內澇的情況發生。首先,預先規劃城市排水系統。新加坡通常在進行地面建築的建設之前,會事先規劃和設計好該建築的地下和地面排水系統,因此每一棟建築,包括人行道、馬路周邊都分佈有一定數量的排水渠。其次,加強雨水疏導,建立大型蓄水池。經由城市雨水收集系統收集到的雨水最終將匯入新加坡城市周邊的17個大型蓄水池,而這些大型蓄水池也是新加坡解決雨水疏導和城市內澇問題的關鍵所在。第三,建立嚴格的地面建築排水標準。新加坡公用事業局數次修訂和提高地面建築排水系統標準,要求所有新建築物必須提高防水門檻的高度。

美國洛杉磯:強化設計 加快改建

美國大多數城市秉承傳統的水利設施設計理念:在郊外儲存雨水,利用水渠送到市區,污水通過地下溝渠排走。這種理念按照西方的說法始於古羅馬時代,現在仍然大行其道。即使在非常缺水的加利福尼亞州,也是因循這一併不適合當地生態的城市水利與用水模式。目前,美國的一些城市規劃專家正在研究在乾旱地區重新進行規劃,打造海綿城市。在加州,80%的地方是極度乾旱地區。當地的一些城市規劃者在設想如何將傾盆大雨留下,變成飲用水和灌溉用水,把城市打造成像海綿一樣,可以有效吸收雨水。正如負責設計規劃法國萊佩爾勒市「海綿城市」概念的BASE建築事務所工作人員所說,弱化城市與水界限的設計規劃思路未來或將成為業界潮流,讓冰冷的混凝土河堤與水電站被設計精妙的植被與大片綠化帶代替,既有利於城市內水的自然循環,也有助於環保,說到底,是實現人類與自然的和諧共處。

記者/中國投資資訊網、中國經濟時報綜合 編輯/王靜靜

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