2015年10月國務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設的指導意見(jiàn)》,要求建設海綿城市,統籌發(fā)揮自然生態(tài)功能和人工干預功能,有效控制雨水徑流,實(shí)現自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發(fā)展方式,有利于修復城市水生態(tài)、涵養水資源,增強城市防澇能力,擴大公共產(chǎn)品有效投資,提高新型城鎮化質(zhì)量,促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展。通過(guò)海綿城市建設,最大限度地減少城市開(kāi)發(fā)建設對生態(tài)環(huán)境的影響,將70%的降雨就地消納和利用。到2020年,城市建成區20%以上的面積達到目標要求;到2030年,城市建成區80%以上的面積達到目標要求。中央城市工作會(huì )議和全國住房和城鄉建設會(huì )議均對海綿城市建設提出明確要求。面向“十三五”,發(fā)展城市“海綿經(jīng)濟”方興未艾。按建成區20%徑流系數達標的要求,理論計算和試點(diǎn)投入相結合,估算全國總投入在2.31萬(wàn)億元(0.91-8.79萬(wàn)億元),其中透水鋪裝、生物直流設施和排水管網(wǎng)改造等占總投資65%以上的規模。由此可見(jiàn),“海綿經(jīng)濟”的現實(shí)體量較為可觀(guān),并且該經(jīng)濟的落地需求極為迫切。
氣候變化和生態(tài)環(huán)境承載力下降造成的城市災害,正深刻挑戰城市的韌性。近年來(lái),東南亞地區因城市洪澇,死亡人數超過(guò)千人。城市內澇和雨洪管理同樣成為我國城市面臨的重大安全隱患,2013年234個(gè)縣級以上城市受淹(占全國城市總數的35.4%),較2011年激增了72%。2012年北京7?21和2013年7月陜西延安的特大暴雨,因災死亡人數分別為79和42人,經(jīng)濟損失均超過(guò)百億元。2013年,7個(gè)?。▍^)洪澇直接經(jīng)濟損失超過(guò)當地GDP的1%。為應對包括氣候變化在內的城市挑戰,國際上提出以彈性城市為核心展開(kāi)研究和區域性的規劃設施建設,我國于同期提出了具有中國特色的海綿城市。
我國城市面臨嚴峻的水安全風(fēng)險,在做好城市排水的同時(shí),必須轉變城市水安全治理思路,順應自然、運用自然并和諧推進(jìn)城市開(kāi)發(fā),積極開(kāi)展海綿城市規劃建設。海綿城市在規劃建設界屬于全新概念,源于城市排水(雨水)防澇和雨洪利用等,又是城市水安全的中樞機制,目前從理論認識、把握、適應、運用和發(fā)展等方面還處于摸索階段,結合自上至下的國家創(chuàng )建要求和自下自上的地方申報意愿。自2014年2月,住房城鄉建設部城市建設司工作要點(diǎn)明確提出海綿城市工作任務(wù)以來(lái),在北京、南京、廣州、西安、石家莊、昆明、青島、廈門(mén)、南寧、淮北、秦皇島和許昌等城市先后提出創(chuàng )建海綿城市,而福建、安徽和海南等省份則提出要在全省推開(kāi)試點(diǎn)工作。
實(shí)施海綿城市戰略,是我國城市開(kāi)發(fā)轉型的有機組成,同時(shí)能有效降低城市水安全風(fēng)險。創(chuàng )建海綿城市應在基于城市排水(雨水)規劃的基礎上,重視城市海綿體的構建,將排作為城市內澇的末位策略來(lái)考慮。順應自然規律、借鑒自然機制,降低對城市機理的人為干預,是緩解包括城市內澇在內城市病的最可靠策略。我國超過(guò)200座城市正面臨內澇風(fēng)險,且每年經(jīng)濟損失超過(guò)3000億元,開(kāi)展海綿城市專(zhuān)項規劃編制的能力建設迫在眉睫,從地方城市工作實(shí)際出發(fā),綜合考慮時(shí)間和申報要求,編制專(zhuān)項的主體內容在依托建城〔2013〕98號城市排水(雨水)防澇規劃的基礎上,應強化規劃方法創(chuàng )新??蓮钠邨l路徑切入到“海綿經(jīng)濟”的市場(chǎng)。
?。ㄒ唬┛茖W(xué)識別城市內澇成因與開(kāi)展風(fēng)險區劃
城市內澇成因復雜,在編制申報材料應重點(diǎn)突出本地特點(diǎn)。緩解城市排水難題,提高雨水綜合利用程度,是海綿城市創(chuàng )建的核心主線(xiàn)。氣候變化是城市出現內澇的主要誘因,因城市建設大規模改變地表徑流是主因,排水能力多年建設不足或受影響是現狀,違規開(kāi)發(fā)在部分關(guān)鍵節點(diǎn)上制約城市人工排澇,而對雨水利用不足、缺乏生態(tài)化城市建設理念、規劃和工程設施是關(guān)鍵。城市內澇和排水問(wèn)題的成因主要包括:(1)氣候變化造成降水不均和局部過(guò)強,同時(shí)城市局地條件不利于排水,從而導致突發(fā)性降雨強度和總量對傳統排水設計和能力造成威脅;(2)城市開(kāi)發(fā),徑流系數因人為顯著(zhù)增加,匯流速度快,低洼地帶易積水;城市建成區自然滲水功能被破壞,城市排水主要靠人工設計的城市排水系統;(3)城市熱島水汽成雨,水汽在城市上方集中帶來(lái)降水;(4)傳統雨洪處理主要考慮排水,未考慮將雨水再利用;(5)綠地設計與排水矛盾,下雨時(shí)起不到緩解城市排洪壓力的作用;(6)自然水系收納雨水能力受損,破壞原有自然排水系統,內澇幾率增加;(7)大壩阻攔的雨水難以匯入河流,把洪水攔在城市之外,但大壩也會(huì )蓄積城市降水,排不出去;(8)高標準設計大壩增加激流對壩體安全考驗,洪水形成的激流危及大壩安全;(9)排水管網(wǎng)排水能力和覆蓋密度與城市發(fā)展不適應,造成原有排水管道承載能力不足,極易造成城區大范圍嚴重積水;(10)部分濱河城市排水管道長(cháng)期承載能力不夠,需要不斷地為下游更換大排量的排水管;(11)河岸違規開(kāi)發(fā),將城市變成內凹地形,發(fā)生內澇,水不能自然流入河里,需借助水泵,排水時(shí)間和內澇時(shí)間增加;(12)行洪道違規開(kāi)發(fā),人員傷亡隱患增加。
?。ǘ┖侠砉浪憧捎糜晁⒅鸩綄?shí)施應用規劃
根據我國各個(gè)省區市的2013(或2012)年人口數量、面積和平均年降水量,來(lái)估算各省、區、市的每年人均擁有的降水資源量。全國城市建成區總面積按照2010年4.05萬(wàn)平方公里計算,約有254.35億雨水量(約為南水北調總量的56.8%)落在城市建成區,如果雨水利用率達到23.6%,將能夠滿(mǎn)足城市60億水資源缺口;如果按照北京、南京等針對整個(gè)城鄉的雨水利用率1%進(jìn)行計算,節水總量在602.9億立方米(超過(guò)南水北調工程調水總量),總體上遠遠滿(mǎn)足城市缺口,1‰的利用率就能夠與城市用水缺口相持平。如上計量是比較理想的方式,還因考慮城市降水地理時(shí)空分布不均勻、強度不均衡等特點(diǎn)。但從城市局地生態(tài)地質(zhì)循環(huán)恢復,尤其是補充地下水漏斗來(lái)分析,強化雨水收集與生態(tài)利用是符合可持續理念的生態(tài)工程,是緩解城市內澇、恢復城市人工消納雨水能力的關(guān)鍵。
?。ㄈ┳⒅貒鴥韧饨?jīng)驗借鑒建設微創(chuàng )LID系統
海綿城市概念的核心是城市雨洪利用。而雨洪利用自1960年代開(kāi)始,在美國、加拿大、日本、德國等國家被先后提出,最早提倡雨水利用的是在中東等嚴重缺水國家。構建海綿城市,就是要根據資源環(huán)境承載能力構建科學(xué)合理的城鎮化布局,盡可能減少對自然的干擾和損害,實(shí)現自然積存-滲透-凈化。“海綿城市”的規劃建設理念,是對傳統雨水處置模式的創(chuàng )新,對于治理城市內澇有直接貢獻。通過(guò)注重強化雨水對城市自然水系以及地下水的補充和涵養;合理增加雨水蓄存和循環(huán)利用,并鋪設適度規模的排水管網(wǎng)將多余的雨水排走。通過(guò)低影響開(kāi)發(fā)模式防治內澇,有效地減少進(jìn)入排水管網(wǎng)的雨水總量、單位時(shí)間內的雨水徑流量,減輕排水管網(wǎng)壓力,減少擴建排水管網(wǎng)的巨額投資。同時(shí),可以增加雨水下滲量,減少城市地面沉降現象,強化城市自然水系的循環(huán),解決城市缺水難題、保障城市水安全。
?。ㄋ模┽槍Σ煌貐^海綿體節點(diǎn)實(shí)施智慧監控
自2009年“智慧地球”概念的提出,“智慧城市”作為支撐該系統性設想的組成部分,正在全球范圍內,被多數發(fā)達和發(fā)展中國家所接受并在城市層面開(kāi)展實(shí)踐。開(kāi)展智慧城市規劃建設是數字城市、平安城市(數字化、信息化和物聯(lián)網(wǎng)等)的升級性目標。城市的智慧化必須有載體來(lái)依托,而海綿城市的構建,借助新興技術(shù)力量能夠優(yōu)化管理格局、實(shí)現質(zhì)量雙升。結合城市內澇事件發(fā)生的特點(diǎn)和我國城市交通路況實(shí)時(shí)監測等的經(jīng)驗,針對申報城市不同地區不同空間分辨率海綿體節點(diǎn)的智慧監測與控制是有效增強應對風(fēng)險的關(guān)鍵,直接提升應急管理能力,減少災害損失。
?。ㄎ澹┲匾曊呒钜龑Ч妳⑴c和行業(yè)育成
在頂層政策的指引下,重視地方政策的配套研究、制定、論證和發(fā)布,在條件成熟的階段,對于有立法權限的城市,可以考慮用法的形式來(lái)形成有效的制度保障。如《無(wú)錫市太湖新城生態(tài)城條例(2011年11月)》和《寧夏回族自治區空間發(fā)展戰略規劃條例(2014年12月)》,可有效避免規劃流于形式,避免規劃因故修改而影響目標的達成等。與此同時(shí),強化注重與地方發(fā)展相適應的海綿標準、技術(shù)規范的構建,既填補國內空白,同時(shí),有助于規范本地規劃建設市場(chǎng)的有效培育。為克服目前所面臨的公共認知、政策及資金保障、技術(shù)支撐不足等困難,建議在短期內,提出倡議、形成共識。推動(dòng)教育和研究、建設示范案例;中期階段,加快建立和修改相關(guān)法律、條例及標準,要求新建筑、綠地等設施要具有雨水調蓄功能,加強高承載高透水高透氣型道路建設,并引入多源資本,推行政府購買(mǎi)服務(wù)的方法,開(kāi)放行業(yè)競爭,提高建設和運營(yíng)水平;遠期階段,促成全民參與監督,全面建設并完善海綿型城市。制定有效的經(jīng)濟激勵政策來(lái)促進(jìn)和發(fā)動(dòng)社會(huì )力量參與雨水再利用,形成了多個(gè)有效的工程案例。
?。┖>d體建設資金多元技術(shù)適用模式有效
海綿體基礎設施建設投資資金籌措應形成多元化的融資模式,結合其建設周期長(cháng),具有先導性、基礎性、長(cháng)效性和公益性的特征,必須確保政府必要的投入。要在保障政府投入的基礎上,充分發(fā)揮市場(chǎng)機制的作用。建立政府與市場(chǎng)合理分工的投融資體制。國家財政部和發(fā)展改革委等正在推進(jìn)公私合營(yíng)(PPP,Public and Private Partnership)模式,這與海綿城市的申報政策(財建[2014]838號)相符合。海綿城市申報,明確收益分配或獎勵激勵機制,充分調動(dòng)企業(yè)參與,形成申報特色,特別是海綿城市行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的參與(如規劃設計單位、建材提供商、運營(yíng)服務(wù)商等)。與此同時(shí),適用技術(shù)的應用是海綿體構建的關(guān)鍵支撐,建立成熟有效、科學(xué)合理的技術(shù)經(jīng)濟考慮遴選機制與不同區域規模的示范,并以技術(shù)適用、經(jīng)濟合理、符合市場(chǎng)規律等為原則,從政府角度出發(fā),有意培育和引導該產(chǎn)業(yè)的孵化與發(fā)展(如宜興的水治理行業(yè)),同時(shí)形成具有可復制可推廣的低成本海綿城市建設模式,充分體現試點(diǎn)示范的全局性?xún)r(jià)值。
?。ㄆ撸┖>d經(jīng)濟需要行業(yè)層面的頂層設計支撐
引導城市向低沖擊開(kāi)發(fā)轉型,構建海綿城市體系,有助于緩解當前城市雨洪風(fēng)險并降低災害影響水平,通過(guò)提高雨水的綜合利用效率,來(lái)改善城市水生態(tài)安全。2010年,特別是2014年以來(lái),國家和城鄉建設等相關(guān)部門(mén)出臺系列關(guān)于解決城市內澇和構建海綿城市的政策要求,并通過(guò)財政資金支持地方開(kāi)展試點(diǎn)工作。超過(guò)半數曾受內澇影響的城市明確提出建設海綿城市的要求,為了有效引導地方實(shí)踐和激發(fā)市場(chǎng)參與建設的活力、力度,應加強海綿城市建設行業(yè)的建設。截至2015年8月,從事海綿城市建設的企業(yè)總數約為84家,覆蓋我國48.4%的?。ㄊ?、區),超過(guò)一半的省份基本沒(méi)有專(zhuān)門(mén)從事海綿城市建設的企業(yè),其中位居前五的?。ㄊ?、區)的依次是江蘇、廣東、北京、上海和山東,占行業(yè)企業(yè)數的比例分別為22.6%、19.0%、17.9%、16.7和6.6%,總量、創(chuàng )新能力和產(chǎn)能規模均無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)需要,企業(yè)分布、城市內澇風(fēng)險與城市徑流系數控制格局不項匹配,中西部和東北地區的城市雨洪風(fēng)險與沿海地區相當,但是產(chǎn)業(yè)培育和技術(shù)創(chuàng )新亟需覆蓋。結合國家和省市政策特點(diǎn),研究并編制“十三五”海綿城市行業(yè)發(fā)展規劃,有助于階段性保障海綿城市建設企業(yè)的培育和發(fā)展,促進(jìn)行業(yè)的建立、引導市場(chǎng)主體充分參與,進(jìn)而支撐我國海綿城市建設目標的實(shí)現。
?。ò耍┬袠I(yè)協(xié)同、協(xié)作是加速海綿經(jīng)濟的核心機制
為有效保障海綿城市建設質(zhì)量,需要信息技術(shù)、規劃建設、行政管理、用戶(hù)消費和融資運行等多元化集成創(chuàng )新,存在跨行業(yè)整合、行業(yè)內部升級、跨平臺協(xié)同和跨領(lǐng)域銜接等需要。,海綿城市技術(shù)、標準、規劃、建設、運營(yíng)和投資等均面臨較大挑戰與困難,需要統籌行業(yè)力量實(shí)現協(xié)同創(chuàng )新,依托試點(diǎn)并快速輻射全國新城新區開(kāi)發(fā)和既有城區改造,形成有效的經(jīng)驗總結和實(shí)踐參考。從五個(gè)方面予以著(zhù)力:1、行業(yè)引導,優(yōu)秀引領(lǐng),模式提升;2、國際交流,項目牽引,合作共贏(yíng);3、體系升級,持續孵化,立體網(wǎng)絡(luò );4、注重標準,分類(lèi)指導,知識共享;5、有效互動(dòng),資源整合,服務(wù)升級。
“十三五”時(shí)期,我國海綿城市建設將進(jìn)入攻堅階段,以科研院所為重要知識創(chuàng )新依托,以大眾創(chuàng )業(yè)萬(wàn)眾創(chuàng )新的思維為指引,逐步為我國城市的低沖擊開(kāi)發(fā)和生態(tài)化建設提供良好的基礎,為科技創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)轉化提供扎實(shí)平臺。發(fā)展海綿經(jīng)濟實(shí)為必然,加快培育、孵化和應用是促進(jìn)城市開(kāi)發(fā)模式轉變的關(guān)鍵性市場(chǎng)手段。
?。ㄗ髡咝煺駨姙橹袊鞘锌茖W(xué)研究會(huì )數字城市工程研究中心副主任、副研究員、博士)