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海绵城市规划国际经验研究与案例分析

北极星水处理网  来源:海绵城市怎么搞    2019/9/17 11:22:50  我要投稿  

北极星水处理网讯:导读:本文以纽约、墨尔本、东京和新加坡这四个在海绵城市规划领域具有先进理念和成功实践的国际城市为研究对象。对纽约绿色基础设施建设、墨尔本水敏感性城市设计、东京强降雨应对策略和新加坡ABC 水计划的理念和实践情况进行整理和分析,指出这些城市在海绵城市建设过程中,如何以低影响开发作为核心理念,因地制宜地根据各个城市的实际需求提出不同的建设侧重点。

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1 美国纽约—绿色基础设施建设

1.1 理念

美国是最早开展城市降雨径流污染控制研究的国家之一,在这一领域有丰富的经验和基础。最初主要是针对流域管理研究最佳管理措施(Best Management Practices,简称 BMPs),而后提出低影响开发(Low Impact Development,简称 LID)理念,最终逐渐发展扩大为绿色基础设施(Green Infrastructure,简称 GI)理念。

在 LID 理念下,美国的纽约、费城等城市均通过构建绿色基础设施的规划、建设和管理体系,以推进 LID模式的城市建设。绿色基础设施不同于传统灰色雨水基础设施,是利用绿色空间网络系统中既有的绿化来管理降雨径流。绿色基础设施注重自然元素和绿色元素。

1.2 规划目标

为推进绿色基础设施建设,纽约市提出绿色基础设施计划(Green Infrastructure Program),这一计划包括对城市的街道和人行道、公共建筑、私人建筑等设施通过补偿计划进行更新改造和维护使用。纽约市每年发布绿色基础设施年报,对绿色基础设施的情况进行追踪和资产管理,统计并更新全市的不透水面情况,并制定下一年不透水面改造计划。

纽约市绿色基础设施计划的目标是到 2030 年,通过管理处置相当于合流制排水区 10% 的不透水面产生的 1 英寸的雨水,从而减少合流制污水的溢流(Combined Sewer Overflows,简称 CSO)。这一计划每五年期待实现的目标如图 1 所示。

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1.3 建设策略

纽约市在进行绿色基础设施规划时,优先考虑在合流制排水区域内现状水体水质未达到标准的区域进行绿色基础设施建设,希望可以有效地控制合流制污水溢流且提高水体水质,同时消除或控制这些区域对灰色基础设施的依赖。

在具体的绿色基础设施实施推进工作中,纽约市的策略是:首先考虑在道路、绿地布局绿色基础设施的可能性,按照汇水区面积测算设施能力需求并进行设计;其次考虑在新建地块布局绿色基础设施的可能性,通过减免排水税等方式鼓励绿色基础设施的建设;最后考虑在已建地块改造、增设绿色基础设施的可能性,通过政府投资与减免排水税的双重方式推进设施建设(图 2)。

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由于政府管辖权属、土地私有制等因素,纽约市在推行绿色基础设施过程中,尤其注重其管理权限内的道路和绿地系统的绿色基础设施建设。如其在交通部门的公共街道许可汇总中专门增加了一条规定,来推动道路绿色基础设施的建设(图 3)。

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1.4 经验小结

纽约市绿色基础设施建设以具体的实施项目为重点,在绿色基础设施推进过程中的主要经验,可以总结为以下几条:

(1)以不透水面积为目标,把绿色基础设施建设落实到每一个项目中。每年以年报的形式统计完成不透水面积的改造情况,并制定下一年度不透水面积改造项目实施计划表,来指导全市绿色基础设施项目的展开。

(2)基于互联网大数据,实现每个项目的全生命周期追踪记录。纽约市在 2015 年建立了“纽约绿色中心”(NYU GreenHUB),可为全市的绿色基础设施建设进行全生命周期追踪并提供资产管理服务。对每个项目,除了跟踪前期的规划、设计、建设情况,在项目建设完成后,还要保持对项目实施效果的追踪。通过大量本地数据收集、分析、总结,为后续的规划设计提供技术支持。

(3)对已建设施开展及时维修,保障每个设施持续发挥作用。对政府管辖范围内的绿色基础设施,由相关的排水和绿地系统部门承担起设施维修责任,充分发挥绿色基础设施的作用。

2 澳大利亚墨尔本—水敏感性城市设计

2.1 理念

20 世纪 90 年代,澳大利亚的雨洪分流体系基本完成,城市点源污染基本得到有效控制,但城市水环境仍然没有达到人们期望的健康清洁的状态。为此,墨尔本首先提出并倡导水敏感性城市设计(Water Sensitive Urban Design,简称WSUD)的理念,将水循环管理融入城市规划和设计阶段,从各个层面包括街道、区域尺度等,通过尽可能保持自然状态的水循环来保护水环境。

WSUD 将城市水循环作为一个整体,从社会、环境和经济效益出发,将雨洪管理、供水和污水管理进行一体化管理,统筹考虑,打破了单一的管理模式,同时兼顾景观和生态。WSUD 的主要原则有三条:

(1)河道保护,促进城市发展的同时保护城市生态系统,提升城市的宜居程度。

(2)降雨径流源头处理,减少降雨产生的、进入排水系统的水量和频率,并提高径流进入河道的水体质量。

(3)在经济集约的基础上保持效益的最大化。WSUD 会产生很多效益,如分区供应、宜居性和安全性的提升。同时,WSUD 可以通过缩小管径、利用原位处理方式逐步取代大尺度排水管网系统等方式,减少排水设施提升改造的成本。

在降雨径流源头处理方面, WSUD 提倡对流域内的雨水进行分散式处理(图 4)。相较于传统大型、集中式的处理设施,雨水在源头进行分散式的处理,可以有效地减少雨水排入河湖水系的体量,同时提升水质,减轻下游水体的水体保护压力;分散性处理设施的本地化处理,可以更有针对性、更有效率地处理雨水;对整个雨水处理系统来说,分散性处理设施可以通过“分散”降低设施整体的风险(图 5)。此外,分散性处理设施还有利于雨水处理处置体系的分阶段实施,增加可操作性,减少对防洪排水设施的建设或升级改造的投资,降低整体成本等。典型的分散式处理是通过一系列设施的有机组合,达到最合理的雨水处理效果。

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在降雨资源化利用方面,WUSD提出制定城市降雨径流收集利用方案,包括收集、治理、储藏和利用。针对不同来源的雨水,制定的方案也不尽相同。

2.2 规划目标

在“墨尔本 2030”策略中,墨尔本提出城市降雨径流收集利用的边界,应在其整个城市发展边界的范围内(图 6)。对于城市发展边界外的农村及自然区域,应尽可能地限制城市开发,保持其自然降雨径流过程。

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