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引言
城市是人类文明发展至今的集大成产物,它集中体现人类所有的成功和失败。目前全球约有一半人口生活在城市,而在中国城市人口比例已将近60%,且以极快速度增长。在中国巨大的人口规模以及高速城市化背景下,城市文明所体现的成功与失败无疑都被凸显,例如资源匮乏、环境污染、交通拥堵等[1]。城市作为拥有自然属性和社会属性的复合生态系统,这两大属性的平衡协调发展才能造就稳定且具有韧性的城市系统。反观现今中国城市发展,普遍面临自然属性弱化甚至丧失等问题,如林地、农田和水系等生态空间占用破坏,破碎化而至功能减退,城市下垫面硬质化等,由此直接导致中国城市普遍的水系统破坏和水资源不平衡问题,如城市内涝、水质型干旱、水体富营养化等。据住建部调查数据,2008-2010年期间,全国62%的城市发生过城市内涝,内涝灾害超过3次以上的城市有137个,57个城市的最长积水时间超过12小时。内涝也造成了巨大的财产损失和生命伤亡,内涝已然成为中国将近一半城市面临的常态化城市问题。
针对上述中国城市发展过程中的水环境问题,相关管理和建设部门也做了大量的改善工作,由于爆发的集中性、应对的单一性和城市的系统性,并没有对快速城市化过程中水质和水涝问题形成有效解决方案,但是城市管理者普遍形成了共识,即城市水环境问题仅从末端处置已是为时已晚。随着基于源头低影响开发和现代雨洪管理的海绵城市理论的提出,中国城市建设者和管理者们对于海绵城市理论给予极大的肯定,海绵城市创建工作也在政府主导下全国范围内如火如荼地开展。海绵城市建设涉及城市建设和管理的多个方面,因而也在不同层次和部门引发了大量对于海绵城市建设理念、技术途径和存在问题的思考和争论。但海绵城市建设并非“一朝一夕”可促成,也不是“一劳永逸”的集中建设可以成就,它是一项系统性和长期性的工作。海绵城市建设应该与不同气候区域特点和中国现行城市特点相匹配,海绵城市理论和技术应该在现地化适配的基础上进行应用,应在充分分析城市的地域气候、地形环境、城市下垫面特征等的差异基础上,分析中国不同区域城市创建海绵城市的途径及对策,而目前“千城一式”的海绵城市建设模式显然不具有可持续性。
1 海绵城市的理论基础
海绵城市(Eco-sponge City),是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”或“韧性”。而海绵城市建设因其主要理论基础为低影响开发技术,因此在欧美又被称为低影响设计和低影响开发(Low Impact Designor Development)。海绵城市最早始于西方学者用于描述城市对周边乡村或区域的人口、资源等的吸附作用,此后逐渐变成描述城市与水文的关系。此后美国研究者基于城市雨洪管理研究奠定了海绵城市建设的三个理论基础:
(1)最佳管理措施(BestManagement Practices,BMPs)。最佳管理措施(BMPs)最初是用于管理美国城乡的面源污染的非强制性政策,后来发展成为控制城市降雨径流量和水质的综合性措施,但是其核心理念仍是停留在末端的综合管理,并于1972年在《联邦水污染控制法案》中首次被以法律形式明确作为城市雨水的“最佳管理措施”。
(2)低影响开发(LowImpact Development,LID)。20世纪90年代初美国城市雨洪管理逐步形成了LID理念,是从径流源头控制开始的、以恢复城市自然水文系统为基础的暴雨管理和面源污染处理技术。相比于BMPs, LID更侧重于城市雨水管理的源头介入及其生态性、系统性和可持续措施的应用。低影响开发的主要理念是减小区域开发对雨水的影响。LID理念和技术对于城市规划和管理产生了根本性的影响。
(3)绿色基础设施(Green Infrastructure,GI)。至1990年代末,“绿色基础设施”的定义首次出现,并逐步得到政府认可,它把自然系统作为城市不可或缺的基础设施加以规划、利用和管理,即“绿色基础设施是城市自然生命保障系统,是一个由多类型生态用地组成的相互联系的网络”。绿色基础设施理念和技术不仅仅针对城市水文管理,它首次将自然资源作为变化的主体纳入城市建设和管理,通过规划设计技术手段限制和引导人们对其的使用,进一步丰富了海绵城市理论的内涵。
海绵城市理论强调建设开发尽量减少对于城市自然组分的破坏和影响,目前相关技术在城市雨洪管理和水质处理方面较为成熟,但其意义不仅仅体现在城市水环境建设方面。进入21世纪以来,英美等发达国家进一步提出了“韧性城市”(Resilient Cities)理念,强调城市系统自组织和自协调能力的恢复与保持,它将城市系统的海绵功能扩充到应对人为扰动和自然扰动影响的生态层面上。
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