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关于海绵城市建设的几点思考

更新时间:2016-07-05

陶雨婷,南京工业大学大地测量学与测量工程专业在读研究生,2017年毕业于南京工业大学地理信息科学专业。大学期间多次荣获南京工业大学特等奖学金、一等奖学金,校外王水成奖学金等。参与大学生创新创业项目《基于三维激光扫描技术的城市复杂建筑的精细建模》;参加“江苏省高校测绘地理信息创新创业大赛” 获创新开发本科组一等奖;《水果产销影响因素分析》获得第十二届南京工业大学本科生学术论坛特等奖。

吴云清,博士,南京工业大学测绘科学与技术学院副教授,研究方向为城市与区域规划,城市防灾与公共安全。

引言

1. 国内雨水灾害频发,损失不断加大

2007—2017年,全国共计超过360个城市遭遇过内涝灾害,单次内涝时长超过12小时的城市数量多达60个,受我国地理位置和季风气候影响,多个城市暴雨、洪涝等灾害频发,沿海城市内涝问题更为严峻。此外,我国110座城市存在缺水问题,快速城镇化导致水质污染严重,城市用水问题日益突出。传统道路排洪困难,暴雨灾害发生频率高,给生态环境、生命财产造成严重损失(表1),社会各界对排水系统、节水方案提出质疑,认为生态保护和社会发展因现城市水资源管理系统受到一定约束。为此,在立足我国水情现状和借鉴国外排水防涝相关经验的基础上提出了“海绵城市”的概念。

表1 近年来我国城市内涝灾害伤亡损失情况

注:表中灾害主要是指受淹或内涝等自然灾害。数据来源于百度新闻、新华网、国际在线。

年份 死亡人数(个) 经济损失(亿元)2010 1057 1976 2011 519 1301 2012 673 2675 2013 774 3146 2014 577 1574 2015 819 2704 2016 968 3134 2017 674 1910

2. 随着生活水平的提高,人们的风险认知能力不断增强

所谓风险(risk),即事件发生的不确定性。“风险认知”(risk perception)是指人们对风险的主观评定和判断,以及由此引发的态度和决策倾向。它涵盖了人们对风险的感知、理解、记忆、评价、反应的整个认知过程。

我国从2015年开始海绵城市建设,笔者对以2016年度“海绵城市”作为关键词的搜索结果进行了大数据分析,以下为基于“海绵城市”的百度指数(百度指数是基于百度搜索引擎用户搜索数据统计与分析的结果,能反映某一时段某个关键词的搜索次数及其变化)变化情况(图2)。下面将从四个方面分析搜索“海绵城市”关注度的影响因素。

2015年,根据国家有关部门发布的关于海绵城市的相关政策和实施指导意见,综合申报城市的各方面条件,经过多重筛选,最终确定排名前16位的城市作为我国海绵城市建设的首批试点(图1)。

当前自媒体时代背景下,公众的自我保护意识和风险认知能力逐步增强,这进一步促使人们不断思考如何去减少城市生活中日益频发的包括内涝在内的各种风险。

3.海绵城市的理念及其对水资源管理的意义

图6(b)中的悬浮节点形成了不协调的复合网格,它们与其它顶点直接相连则形成图6(c)中的统一三角形网格。当自由度(DOFs)数量为6 784时,从分段插值多边形GBCs有限元法和常规有限元法获得的静电能量分别为9.538×10-11和9.539×10-11J/μm。图6显示了系统能量随着自由度增加的结果。可以看出,所提出的方法在不需要额外处理网格的基础上提高了精度,并稳定地收敛。

需求情况:农业需求方面,秋季备肥逐步推进,市场供货持续偏紧,下游贸易商新单补货意愿不强;冬储方面有启动迹象,大型龙头生产企业有部分新单成交,价格多以买断为主。出口方面,受印度卢比贬值影响,印度采购需求进一步放缓;巴基斯坦因传统斋月到来,二铵交投暂缓;企业主要供应预收订单,出口商谈价维持在416-418美元/吨FOB。

海绵城市的内涵及国际海绵城市的成功经验

海绵城市建设是一个综合性的发展问题。联合国主张城市一边制定可持续发展路线,一边采取措施来提高城市应对自然灾害的弹性。将生态优先作为建设原则,城市安全作为建设前提,促进雨水资源的积存、净化、重利用,实现人与自然协调发展。重视统筹规划雨水,系统管理地表水、地下水、径流雨水,协调并利用各水循环环节,充分考虑水循环体系的长期维护,建立能提高城市紧急应对水灾能力的可持续发展水城市模式。

海绵城市的核心理念来源于低影响开发(Low-Impact Development,简称LID)等国外较为成熟的雨洪管理技术。目前,国外对海绵城市的设计多种多样,较典型的主要有美国的低影响开发技术、日本的水循环体系、德国的雨洪利用技术及英国的可持续城市排水系统等(表2),它们的核心思想和目的可谓异曲同工,强调减排、蓄峰、利用、径流污染控制、城市生态环境和景观修复等综合功能,这些发达国家的建设经验在我国海绵城市的建设过程中可以选择性地借鉴和改善。

表2 国际海绵城市技术路线一览表

国家 核心技术 核心思想 相关措施低影响开发技术美国转变到低影响开发源头控制,构建污染防治与总量削减相结合的多目标控制和管理体系①立法严控雨水下泄量,积极保障雨水存储利用;②强调非工程的生态技术开发与综合应用日本水循环体系 重视对雨水收集,在城市范围内培养城市保水性功能,提高水资源利用效率利用规划、调蓄雨水、加大雨水利用的政府补助韩国水循环技术研究和制度建设从地表的渗透性出发,提升土地蓄水能力。建设健康的水循环系统改善地表透水状况、提高水循环恢复优先级别德国雨洪利用技术通过系统的法律法规、技术引导、经济鼓励对水资源实施统一控制调蓄,以市场模式积极运作,自觉接受社会的监督①利用法律法规引导,积极推广集蓄系统、渗透系统和截流系统;②采用经济手段控制排污量;③建立统一的水资源管理机制英国可持续城市排水系统从根源上解决水资源短缺问题,个人、团体均建立雨水回收系统,充分利用雨水重视家庭及各类建筑雨水的回收利用

我国海绵城市的实践与存在问题

福斯特一生创作了数十部文学作品,其中最富盛名的就是《印度之行》。这部小说集说理性、抒情性、讽刺性于一体,同时,作品中还通过使用象征手法丰富了小说的内涵,促使一部经典作品应运而生。并且,《印度之行》凸显出浓郁的东方主义思想,这在一定程度上深化了小说的主题,让人们在品读后留下深刻的印象。

图1 2015年中国海绵城市建设项目试点城市一览图

试点城市的选取具有很强的地域覆盖性和规模代表性,以突显因地制宜的原则,东西南北中全兼顾,16个试点城市基本涵盖了我国所有类型的城市。

护理交接班是临床护理服务的重要工作之一,可有效保证护理工作的连续性,同时对医疗服务中事故发生加以预防[1]。护理晨交班是护士在短时间内需要完成的重要护理工作,不仅需要提高晨交班速度,也要保障传递信息准确无误,使接班者可准确了解患者的病情变化。我科自2017年8月实施sbar交班模式后,使护士在晨交接中患者有效信息传递方面的接受率大幅度提升,同时也使得交班流程更加规范,有效缩短了晨交班时间,提高了交班质量,现汇报如下。

虽然海绵城市的探索刚刚起步,但从表3不难看出,试点城市建设已经初见成效。这有助于以点带面、实现全国范围大规模推广。但是,在海绵城市试点建设中,我们发现还存在如下诸多问题。

(1)公众对海绵城市的关注度不高,不同地域、不同时期、不同教育程度的公众对海绵城市的认知均存在差别

我国农村地区部分人没有认识到水源商品的属性,缺少依法用水的理念,因此,容易忽略对水利设施的保护,甚至会出现人为破坏的现象。例如,闸阀井、供水房经常被拆,私自接供水管道为自家用,导致人饮工程出现供水不足的情况。

随着人民生活质量的提高和生活方式的改变,公众对防范各种风险的需求也日益迫切,参与防灾减灾活动的程度也不断加深。同时随着互联网普及,特别是移动互联网的覆盖面越来越广,可以让公众更加迅速便捷地了解内涝灾情,提高了公众风险认知指数以及公众对内涝积水的安全防范意识。

表3 试点城市案例分析

方位 城市 区域背景 现阶段成果 创新特色北部 白城(吉林)运用新型透水铺装材料(抗冻融)、融雪剂(可自动弃流)、智能化管理西部 遂宁(四川)城市规模小、降雨集中、高寒气候、平原地形、砂砾地质社区建设标准化、居民小区综合化、围墙栅栏通透化、楼道巷路绿地化涪江中游、沟谷河流纵横、季风气候显著、雨量充沛竣工内涝整治11个项目,投资4.5亿元、竣工面积4.5平方千米采用透水混凝土地面、出台首部海绵城市专项规划东部 嘉兴(浙江)河道交错、过境水较多、河床抬高、污染严重烟雨小区一年节约2万吨自来水,COD污染减排30吨,相当于每年减排8.5万吨污水入河充分利用沿线绿化带,突出水乡特色,出台技术管理规范中部 鹤壁(河南)处于平原交界处,水资源丰富但地下水水源减少、水位下降、水质恶化人行道透水铺装,人行道高度提升,华夏南路一年中超过70%的降水都可以进行雨水综合利用蓄水池、雨水花园、湿塘等改造措施效果明显南部 南宁(广西)河系发达、地下水资源丰富但水污染严重打造包括南湖、五象湖、相思湖等在内的融多功能于一体的城市河湖水系治理样板工程先试先行PPP投融资建设模式

图2 全国海绵城市百度搜索指数

①教育程度

海绵城市(Sponge City),顾名思义是借海绵的物理特性来形容城市的某种功能,即把城市构造成为一块大海绵,具有在降雨时渗透、吸收、存蓄水,在干旱时释放、重利用水的功能。海绵城市旨在成立一个综合性全面管理的“绿色海绵”系统,实现城市遭遇水灾后维持原水文、恢复原状态、适应新环境的建设目标,调整水生态系统,使其能够弹性应对内涝、干旱等灾害。

从图3可以看出,搜索排名前十的为北京、浙江、江苏、山东、上海等省市(浅蓝色),其中大部分与全国教育排名前十地区(浅紫色)重叠(深黄),说明新生事物的普及程度与教育程度、地区的经济发展程度通常呈正向相关。

②关心程度

综上所述,文化类上市公司的融资渠道主要是股权,资产负债率偏低,经营绩效方面呈现出的特点是行业总体上不稳定,盈利、成长指标波动较大。据此,本文对文化类上市公司提出如下发展建议:第一,提升公司核心业务的竞争力,树立品牌效应;第二,完善融资结构,更多的引入债务融资作为资本来源,当然这也与我国金融市场的发展程度相关。公司可与金融机构共同探索创新的融资方式;第三,加强公司内部管理,提高管理人员水平和制度化建设。

2016年4月,北京、上海、青岛等14个城市入选海绵城市第二批试点城市。试点城市应将城市建设成具有吸水、蓄水、净水和释水功能的海绵体,提高城市防洪排涝减灾能力。对于试点城市中央财政给予专项资金补助,三年建设期内,直辖市每年5亿元,省会城市每年4亿元,其他城市每年3亿元。对采用PPP模式达到一定比例的,将按上述补助基数奖励10%。由大数据分析发现,北京等搜索靠前省份绝大部分都是海绵城市试点城市,由此得出公众更为关注的是与国家政策及个人生活密切相关的问题。

③与相关新闻报道、政策推出的关联性

我就不信爬不上去。哎哟,这钢角刺真扎人。哎哟,痛死我了,他娘的。宝刚一边骂骂咧咧,一边曲里八拐往上爬,还别说,真让他上去了。宝刚那个喜呀,乱蹦乱跳好一阵才开始砍柴。很快就砍满了一担。宝刚将柴用葛藤捆好,然后顺着陡墈往下推,推第一捆还好,推第二捆的时候,宝刚没站稳,人就顺着那捆柴滚下去了,从此,落下了终身残疾。

④个人属性

图3 2016年海绵城市百度指数搜索与全国教育程度分布图

注:数据来源于百度指数,数据时间:2016.1.1—2016.12.31。

图4 2016海绵城市百度指数月平均搜索变化图

注:数据来源于百度指数,数据时间:2016.1.1—2016.12.31。

海绵城市的搜索除了在不同地域存在差异之外,搜索的人群也存在差异,超过50%是30~39岁的人群,普遍为男性,当然也不排除一部分人群搜索的原因为炒股或者做相关研究使用。《行为大脑研究》杂志上发表的一篇评论认为,男性习惯于纵观全局,而女性则更重视细节,不难发现,对于海绵城市建设,全国男性关注度较高,但是地方采访报道中“关于海绵城市对自己生活产生影响”关注更多的是女性,女性较关注海绵城市建设对自己的现实生活影响。综合各项不难发现,“海绵城市”这个概念认知人群较为局限,政府虽然是项目责任主体,但是这个项目的推进和发展是需要全民行动来保证的,所以,要真正有序高效地开展海绵城市建设,有必要对全体公众进行科学普及宣传。

(2)中国雨水管理政策制度仍缺乏

当前中国海绵城市发展政策力度过于单薄,尚未协同市场体制建立完整的法规,而是局限于雨水末端利用,政府管制方面同样有待加强。事实上,海绵城市现阶段缺乏宏观认识,整个项目的持续进行需要每个阶段的充分设计,后期的维护同样至关重要。

初期阶段,需要通过行政手段落实雨水利用系统的建设目标和建设任务,建设标准尽量做到因地制宜、切实可行,建设要求融入各项规划(整体、局部、专项)。发展到中后期阶段可以考虑采用结合财税政策、产业体系等手段,同时将前期的学术成果转化为可行的政策实施。许多试点城市也在积极推广应用新技术解决如何管控、何时管控雨水的问题。

(3)雨水管理与其他学科融合仍欠缺

雨水管理体系是一门新型学科体系,主要以水文学、地质学、土壤学以及水利学等多个学科共同构建。现阶段而言,雨水管理与相关学科的结合管理较为疏散,无法构建成为一个完整的体系,不能较大程度发挥各方面的综合优势。同时由于我国自身体系各司其职,制约了整体沟通协作。

2014年10月,住房和城乡建设部颁布《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统建设》,国内各城市积极参与海绵城市申报和建设工作,专家学者们对如何建设海绵城市展开了深入思考和讨论,如鞠茂森的《关于海绵城市建设理念、技术和政策问题的思考》一文详细介绍了海绵城市建设理念、技术方法等;张书函则从技术角度分析了海绵城市建设中雨洪资源利用的途径。海绵城市建设是以雨水高效管理为核心,实现从“快排、及时排、就近排、速排干”的工业排水向“渗、滞、蓄、净、用、排”的综合排水、生态排水的转变。通过开展海绵城市项目建设,可促进灰色基础设施建设,增强城市整体生态服务功能,提高环境承载力,也能有效解决在水资源管理、治理过程中长期困扰我们的水污染问题。

国际成功经验对我国海绵城市建设的启示

1. 升级灰色基础设施,建设海绵体

城市中大多数排水方式采用老旧的管道运输,不仅导致大量雨水资源流失,而且还造成严重径流、地下水污染。所以在建设海绵城市过程中,可以一边对传统设施进行检查,一边对剩余残留价值的排水系统进行维修改造。

三是黑点。在萼洼和梗洼的黑点是套袋前3次药没喷好引起的,而出现在果面上的大黑(灰)斑,则是痘斑病的病斑,与钙有关。

同时,海绵体的建设也必不可少。一方面对于传统海绵体(河流湖泊等)定期维护,另一方面修建完善新的海绵体(人工湿地和公园绿地等)来提高雨水渗透率。改变传统“快排”模式,评估排水脆弱区域,注重生态系统的自我修复能力。结合公园湿地、公园绿地、生物栖息地等现有自然资源并充分利用微气候调节,减弱城市热岛效应,保持水土从而实现人与自然的和谐共处。

2016年3月,即第二批海绵城市建设试点名单出炉前,海绵城市百度指数的月平均搜索量达到全年平均搜索量最高峰(图4)。2016年9月13日,PPP项目即全国首批海绵城市改造示范项目中标。海绵城市的搜索指数在相应月份平均搜索量也有上调,表明国家相关政策的推出影响公众对海绵城市的认知和关注度。

2. 制度调整,健全规划

一方面可以规划调整奖惩制度:经济上鼓励雨水收集者、雨水利用者、技术开发者,同时强制污染者、污染企业承担相应的恶意污染费用。另一方面将产业基金与技术开发相结合、资金筹募与公众教育事业相结合,不仅能提高公众关注度,而且还能提供一定岗位的就业机会。

海绵城市的构建核心在于从宏观、中观、微观三方面跨尺度建立优质的水生态基础设施,同时也需要制定切实的规划。例如融入国土规划,划分内涝风险等级。尽量避免对内涝严重的地块进行土地开发,以免造成生态破坏、人员伤亡。规划中可通过设计对现有环境改造,构建水体安全框架,包括建筑物、公共基础设施、绿化设施等,环境资源重分配控制雨水峰值使城市建设与生态环境建设协调发展。相关部门同时积极健全政策机制、规范文件制定、统筹协同工作、探索运作模式、吸引社会资本、拓展投融资渠道等。

3. 因地制宜,技术创新

从水自身出发,认真分析调查当地水文条件、水生态条件、降雨特点等相关历史资料,立足水情特征,得到当前城市屋面—道路—管道—绿地—河流生态一体的排水系统概况,结合区域尺度规划设计、系统网有效连接、城市项目建设方案、人民生活水平等情况,监测评估风险等级、防洪排涝能力,降低水管负荷,健全水文生态,积极探索海绵城市的解决方案。在编制建设方案过程中,可以选用低影响开发理论制定目标,科学编制开发新型雨水管理系统。在统筹建设排洪防涝系统时,利用云计算以及三维建模分析、遥感控制管网分布,充分借鉴国外先进已有的雨水处理技术,挖掘市场潜力,鼓励相关企业技术研发、资本运作,确保设施的先进高效。

新形势下的人才培养思路可概括为“面向就业,源于岗位;强化实践,注重实施”[2]。针对产学合作下计算机网络教学存在的问题,学校采取了以下措施进行课程改革。

4. 更新观念,多方合作

计算机编程语言不仅是计算机运行的指令,更是计算机编程人员和计算机之间的交流工具。经过近一百年的发展,计算机编程语言已经获得了巨大的发展,其语言丰富性和流畅性均达到了一定水准,计算机语言也发展出多种形式,这些语言各有优势,使用者可以根据具体的网络环境和实际需求进行选择,以使计算机编程语言呈现出最优异的性能。

海绵城市建设过程中的每一步都应该充分体现公众参与精神,只有充分调动群众积极性,更新群众对项目建设理念理解,鼓励群众创造“家庭海绵体”“社区海绵体”“校园海绵体”,才能促进项目顺利开展、推动海绵城市建设。海绵城市的发展代表着我们从单方面追求GDP的发展模式向生态文明的可持续发展不断努力,树立人类活动与海绵城市建设水系统相互适应的价值观。

建设海绵城市就是要系统地解决城市水安全、水资源、水环境问题,减少城市洪涝灾害,缓解城市水资源短缺,改善城市水质量和水环境,调节小气候,形成人与自然和谐相处的生态环境。

[21]Inthefirstfourmonthsofthisyear,infrastructure investment rose 23.3 percent,faster than an 8.9 percent growth for overall fixed-asset investment,data from the National Bureau of Statistics showed.

陶雨婷,吴云清
《城市与减灾》 2018年第2期
《城市与减灾》2018年第2期文献

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