海綿城市的綠色基礎(chǔ)設(shè)施+灰色基礎(chǔ)設(shè)施如何協(xié)調(diào)?
由于近年來環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng)和生態(tài)型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)要求,國外一些學(xué)者將生態(tài)化綠色環(huán)境網(wǎng)絡(luò)設(shè)施分離出來,歸類為一種新的基礎(chǔ)設(shè)施——綠色基礎(chǔ)設(shè)施,而將其他常規(guī)基礎(chǔ)設(shè)施稱為灰色基礎(chǔ)設(shè)施。
由于城市化的快速發(fā)展及城市人口的不斷增加,傳統(tǒng)的“灰色”城市雨洪基礎(chǔ)設(shè)施面臨各種挑戰(zhàn),結(jié)合目前我國城市發(fā)展存在的諸多問題,從多個尺度結(jié)合具體案例探討了海綿城市建設(shè)中綠色基礎(chǔ)措施與傳統(tǒng)的灰色雨洪基礎(chǔ)設(shè)施相結(jié)合的重要與必要性。
1、灰色基礎(chǔ)設(shè)施與綠色基礎(chǔ)設(shè)施
灰色基礎(chǔ)設(shè)施與綠色基礎(chǔ)設(shè)施并不是一個新的概念,但隨著海綿城市建設(shè)的推進(jìn),被越來越多的提及。
灰色基礎(chǔ)設(shè)施(Grey Infrastructure)也就是傳統(tǒng)意義上的市政基礎(chǔ)設(shè)施,以單一功能的市政工程為主導(dǎo),由道路、橋梁、鐵路、管道以及其它確保工業(yè)化經(jīng)濟(jì)正常運作所必須的公共設(shè)施所組成的網(wǎng)絡(luò),具體到排水排污方面,其基本功能是實現(xiàn)污染物的排放、轉(zhuǎn)移和治理,但并不能解決污染的根本問題,建設(shè)成本高。
綠色基礎(chǔ)設(shè)施(GI:Green Infrastructure)是上世紀(jì)90年代中期提出的一個概念,由河流、林地、綠色通道、公園、保護(hù)區(qū),農(nóng)場、牧場和森林以及維系天然物種、保持自然的生態(tài)過程、維護(hù)空氣和水資源并對人民健康和生活質(zhì)量有所貢獻(xiàn)的荒野及其他開放空間組成的互通網(wǎng)絡(luò)。具體到排水治污方面,綠色基礎(chǔ)設(shè)施是通過新的建設(shè)模式探索,催生和協(xié)調(diào)各種自然生態(tài)過程,充分發(fā)揮自然界對污染物的降解作用,最終為城市提供更好的人居環(huán)境。
2、綠色與灰色的結(jié)合
在考慮城市雨洪基礎(chǔ)設(shè)施時,不應(yīng)該將兩種設(shè)施按顏色區(qū)分對立,而是應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w情況,考慮不同的自然與社會環(huán)境條件,在切實可行的情況下,將這兩種方法納入一個適合經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會效益的可持續(xù)雨洪管理方案。
灰色骨架綠色紐帶——美國威斯康星州密爾沃基市
密爾沃基市坐落在密西根湖畔,居住和工作人口超過100萬人,是威斯康星州(Wisconsin)最大的城市。該市的雨污管理有100多年的歷史;疑到y(tǒng)包括超過5000km的排水管網(wǎng)、渠道,儲水量達(dá)190萬m3的地下深隧,多座污水處理廠、地上與地下蓄滯設(shè)施以及排水泵站等,是該市雨洪管理的“灰色”骨架。然而,該市的排水系統(tǒng)不能滿足需求。每逢降大雨,內(nèi)澇時有發(fā)生,污染密西根湖及附近水系。
該市改變政策,開始征購未開發(fā)的洪澇多發(fā)土地——天然“綠色海綿”。該市稱其為“綠色紐帶計劃”。將這些土地改建成雨水或濕地公園,林地、草場等自然保護(hù)區(qū),發(fā)揮自然凈化、生態(tài)保護(hù)、蓄滯洪水,防止下游洪澇,保護(hù)自然資源等功能。
2003年以來,該市逐步采取源頭和街區(qū)LID措施。該市還注重維護(hù)已有的灰色設(shè)施,并適當(dāng)興建完善必須的管網(wǎng)系統(tǒng);如,該市將對一些老舊管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行改造,增加管內(nèi)襯砌,可以延長使用年限至50年之多。
該案例基于流域綜合管理,在現(xiàn)有的灰色雨洪基礎(chǔ)設(shè)施之上融入GI措施,注重雨洪管理設(shè)施的整體性及灰色與綠色的連接、多功能機(jī)可持續(xù)性,可為我國海綿城市建設(shè)提供借鑒。
社區(qū)尺度灰綠結(jié)合——美國內(nèi)布拉斯加州(Nebraska)奧瑪哈市艾爾穆社區(qū)
奧馬哈老城區(qū)運行了60多年的合流制排水系統(tǒng)一直困擾著當(dāng)?shù)鼐用瘛?/p>
經(jīng)過多家咨詢公司和公共管理部門的仔細(xì)評估,市政府決定投資興建、改建大量的灰色設(shè)施,同時在適宜的地方盡可能采用綠色設(shè)施。近年來,該市倡導(dǎo)的綠色建筑、綠色街道計劃均取得很好成效。該市擬修建、改建的灰色雨洪設(shè)施包括:局部地區(qū)雨污分流,修建深隧,修建2個超流量污水處理廠,改造現(xiàn)有污水處理廠、排水主管道、排水泵站等,修建多個地下蓄水池,修建大型排水管道。
艾爾穆公園雨洪分流工程于2012年春季完工。該工程包括源頭、街區(qū)的LID設(shè)施、傳統(tǒng)的社區(qū)排水管網(wǎng)和末端生態(tài)蓄滯滲排設(shè)施。
該案例利用舊城改建之際融入GI措施,注重自然和諧,充分發(fā)揮綠色設(shè)施的蓄、滯、滲、凈、排的多種功能,為我國舊城改建中融入海綿城市建設(shè)理念提供了示范。
以上2個案例顯示,城市雨洪管理并不是灰色和綠色措施的競爭,或場地與流域管理的對立。只有和LID結(jié)合,由“綠色紐帶”貫穿,最終和流域自然系統(tǒng)連接成整體,才能發(fā)揮最大效益,形成完整的、灰色與綠色結(jié)合、局部與整體連接的可持續(xù)城市雨洪管理基礎(chǔ)設(shè)施。
3、兼顧藝術(shù)休閑
集娛樂休閑與雨洪蓄滯于一體——荷蘭鹿特丹市的本森雨洪廣場
為解決雨季暴雨成災(zāi)的問題,荷蘭鹿特丹市采取了一系列措施,其中最具創(chuàng)新的是修建雨洪廣場。該廣場由3個蓄水池組成,雨洪廣場不僅解決了附近社區(qū)的洪澇問題,還為居民提供了休閑娛樂場所。
雨前和雨后的廣場
該案例將雨洪管理功能融入城市娛樂休閑設(shè)施,即突破了土地奇缺的局限性,又能提高城市景觀多樣性,同時構(gòu)建了雨洪設(shè)施相互連接的整體框架。此外,作為城市娛樂休閑設(shè)施之一,該雨洪廣場的運行維護(hù)經(jīng)費來源可以落實,保障了其可持續(xù)性。
污水處理藝術(shù)化——加拿大多倫多舍博恩公園
舍博恩公園建于一片工業(yè)廢棄場地上,地勢低洼,雨季時附近城區(qū)合流管網(wǎng)溢流的污水通常集積在這里。設(shè)計人員綜合考慮城市建設(shè)、景觀設(shè)計、住房開發(fā)和公共設(shè)施,將污水處理與景觀建筑,工程和公共藝術(shù)融于一體,修建了世界上第一個融污水處理于城市園林中的藝術(shù)奇觀。
該公園的地下修建了雨污蓄滯沉積凈化設(shè)施。地面徑流由排水管網(wǎng)收集后排入地下沉積設(shè)施,進(jìn)行固體懸浮質(zhì)沉淀。澄清的水輸送到設(shè)置于一座公共亭臺地下室的紫外線水處理設(shè)施。
該案例不僅將雨洪管理功能融入城市娛樂休閑,還突出體現(xiàn)了其藝術(shù)價值。地下-地上相結(jié)合的污水處理方式增加了多功能特性,保護(hù)了水質(zhì);其高超的藝術(shù)設(shè)計提高了城市景觀美感,成為北美景觀熱點之一。