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海绵城市——理念与方法

作者:admin 发表时间:2019-03-22

当今中国正同时面临着洪涝灾害、水资源短缺、水质污染、水生物栖息地丧失等多种水问题。这些水问题综合症是系统性、综合的问题,我们亟需一个更为综合全面的解决方案。“海绵城市”理论与实践应运而生。

“海绵”的哲学

以“海绵”来比喻一个富有弹性、具有自然积存、自然渗透、自然净化为特征的生态城市,其中包含深刻的哲理:强调将有化为无,将大化为小,将排他化为包容,将集中化为分散,将快化为慢,将刚硬化为柔和。诚如老子所言:“道恒无为,而无不为”,这正是“海绵”哲学的精髓。这种“海绵”哲理包括以下五个方面:

完全的生态系统价值观,而非功利主义的、片面的价值观稍加观察就不难发现,人们对待雨水的态度实际上是非常功利、非常自私的。砖瓦场的窑工,天天祈祷明天是个大晴天;而久旱之后的农人,则天天到龙王庙里烧香,祈求天降甘霖,城里人却又把农夫的甘霖当祸害。同类之间尚且如此,对诸如青蛙之类的其他物种,就更无关怀和体谅可言了。“海绵”的哲学是包容,对这种以人类个体利益为中心的雨水价值观提出了挑战,它宣告:天赐雨水都是有其价值的,不仅对某个人或某个物种有价值,对整个生态系统而言都具有天然的价值。人作为这个系统的有机组成部分,是整个生态系统的必然产物和天然的受惠者。所以,每一滴雨水都有它的含义和价值,“海绵”珍惜并试图留下每一滴雨水。

就地解决水问题,而非将其转嫁给异地

把灾害转嫁给异地,诸如一些防洪大堤和异地调水工程,都是把洪水排到下游或对岸,或把干旱和水短缺的祸害转嫁给无辜的弱势地区和群体。“海绵”的哲学是就地调节旱涝,而非转嫁异地。中国古代的生存智慧是将水作为财富,就地蓄留——无论是来自屋顶的雨水,还是来自山坡的径流——因此有了农家天井中的蓄水缸和遍布中国广大土地的陂塘系统。这种“海绵”景观既是古代先民适应旱涝的智慧,更是地缘社会及邻里关系和谐共生的体现,是几千年来以生命为代价换来的经验和智慧在大地上的烙印。

分散式的,而非集中式的

中国常规的水利工程往往是集国家或集体意志办大事的体现。在某些情况下这是有必要的。但集中式大工程,如大坝蓄水、跨流域调水、大江大河的防洪大堤、城市的集中排涝管道等,失败的案例也不少。从当代的生态价值观来看,与自然过程相对抗的集中式工程并不明智,也往往不可持续。而民间的分散式或民主式的水利工程往往具有更好的可持续性。古老的民间微型水利工程,如陂塘和水堰,至今仍充满活力,受到乡民的悉心呵护。非常遗憾的是,这些千百年来滋养中国农业文明的民间水利遗产,在当代却遭到强势的国家水利工程的摧毁。“海绵”的哲学是分散,由千万个细小的单元细胞构成一个完整的功能体,将外部力量分解吸纳,消化为无,构筑了能满足人类生存与发展所需的伟大的国土生态海绵系统。

慢下来而非快起来,滞蓄而非排泄

将洪水、雨水快速排掉,是当代排洪排涝工程的基本信条。所以三面光的河道截面被认为是最高效的,所以裁弯取直被认为是最科学的,所以河床上的树木和灌草必须清除以减少水流阻力也被认为是天经地义的。这种以“快”为标准的水利工程罔顾水文过程的系统性和水文系统主导因子的完全价值,以至于将洪水的破坏力加强、加速,将上游的灾害转嫁给下游;将水与其他生物分离,将水与土地分离,将地表水与地下水分离,将水与人和城市分离;使地下水得不到补充,土地得不到滋养,生物栖息地消失。“海绵”的哲学是将水流慢下来,让它变得心平气和,而不再狂野可怖;让它有机会下渗,滋养生命万物;让它有时间净化自身,更让它有机会服务人类。

弹性应对,而非刚性对抗

当代工程治水忘掉了中国古典哲学的精髓——以柔克刚,却崇尚起“严防死守”的对抗哲学。中国大地已经几乎没有一条河流不被刚性的防洪堤坝所捆绑,原本蜿蜒柔和的水流形态,而今都变成刚硬直泄的排水渠。千百年来的防洪抗洪经验告诉我们,当人类用貌似坚不可摧的防线顽固抵御洪水之时,洪水的破堤反击便不远矣——那时的洪水便成为可摧毁一切的猛兽,势不可挡。“海绵”的哲学是弹性,化对抗为和谐共生。如果我们崇尚“智者乐水”的哲学,那么,理水的最高智慧便是以柔克刚。

“海绵城市”规划建设的内涵

水环境与水生态问题是跨尺度、跨地域的系统性问题,也是互为关联的综合性问题。诸多水问题产生的本质是水生态系统整体功能的失调,因此解决水问题的出路不在于河道与水体本身,而在于水体之外的环境。解决城乡水问题,必须把研究对象从水体本身扩展到水生态系统,通过生态途径,对水生态系统结构和功能进行调理,增强生态系统的整体服务功能:供给服务、调节服务、生命承载服务和文化精神服务,这四类生态系统服务构成水系统的一个完整的功能体系。因此,从生态系统服务出发,通过跨尺度构建水生态基础设施,并结合多类具体技术建设水生态基础设施,是“海绵城市”的核心。

“海绵”即是以景观为载体的生态基础设施

完整的土地生命系统自身具备复杂而丰富的生态系统服务,每一寸土地都具备一定的雨洪调蓄、水源涵养、雨污净化等功能,这也是“海绵城市”构建的基础。对这些生态服务具有关键作用的土地及空间关系,构成一个水生态基础设施——“海绵体”。有别于传统的工程性的、缺乏弹性的灰色基础设施,生态基础设施是一个生命的系统,它不是因为单一功能目标而设计,而是用来综合的、系统地、可持续地来解决水问题,包括雨涝调蓄、水源保护和涵养、地下水回补、雨污净化、栖息地修复、土壤净化等。所以,“海绵”不是一个虚的概念,它对应着的是实实在在的景观格局;构建“海绵城市”即是建立相应的水生态基础设施,这也是最为高效和集约的途径。

“海绵城市”建设需以跨尺度的生态规划理论和方法体系为基础

“海绵城市”的构建需要在不同尺度上进行,与现行的不同尺度的国土和区域规划及城市规划体系相衔接:

海绵国土:宏观的国土与区域海绵系统。“海绵城市”的构建在这一尺度上重点是研究水系统在区域或流域中的空间格局,即进行水生态安全格局分析,并将水生态安全格局落实在土地利用总体规划和城市总体规划中,成为国土和区域的生态基础设施。

海绵城市:中观的城镇海绵系统,主要指城区、乡镇、村域尺度,或者城市新区和功能区块。重点研究如何有效利用规划区域内的河道、坑塘,并结合集水区、汇水节点分布,合理规划并形成实体的“城镇海绵系统”,并最终落实到土地利用控制性规划甚至是城市设计,综合性解决规划区域内滨水栖息地恢复、水量平衡、雨污净化、文化游憩空间的规划设计和建设。

绿色海绵:微观场地的“海绵体”。“海绵城市”最后必须要落实到具体的“海绵体”,包括公园、小区等区域和局域集水单元的建设。这一尺度对应的则是一系列的水生态基础设施建设技术的集成,包括:保护自然的最小干预技术、与洪水为友的生态防洪技术、加强型人工湿地净化技术、城市雨洪管理绿色海绵技术、生态系统服务仿生修复技术等,这些技术重点研究如何通过具体的景观设计方法让水系统的生态功能发挥出来。

“海绵城市”是古今中外多种技术的集成

“海绵城市”的提出有其深厚的理论基础,又是一系列具体雨洪管理技术的集成和提炼,是大量实践经验的总结和归纳。可以纳入到“海绵城市”体系下的技术应该包括以下三类:让自然做工的生态设计技术;古代水适应技术遗产;当代西方雨洪管理的先进技术,包括LID 技术、水敏感城市设计等。

“海绵城市”是适应于中国独特的地理气候特征提出来的、以中国悠久的水文化遗产为基础、并融合了当代国际先进雨洪管理技术和生态城市思想而形成的理论、方法和技术系统。