海绵城市,指的是城市像海绵一样,有降雨时能够就地或者就近“吸收、存蓄、渗透、净化”径流雨水,补充地下水、调节水循环,在干旱缺水时有条件将蓄存的水“释放”出来并加以利用,从而让水在城市中的迁移活动更加“自然”。海绵城市以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划建设理念,追求城市人水和谐,已经成为各国城市建设的重要选择
英国:源头入手 一举两用
为解决日益严重的水资源短缺问题和提升伦敦等大城市的市政排水能力,英国政府积极鼓励在居民家中、社区和商业建筑设立雨水收集利用系统,以从根源上解决上述两大问题。
英国雨水再利用管理协会最新数据显示,近年来,随着水价不断攀升,越来越多的家庭开始使用雨水收集系统。一般房屋雨水收集系统的造价在1500英镑至3000英镑之间。当前英国家庭用雨水收集系统多用于满足家庭灌溉、洗衣等非饮用水需要。家庭用雨水收集系统多在家中设置1000升至7500升的储水罐,雨水直接从屋顶收集,并通过导水管简单过滤或者更为复杂的自净过滤系统后导入地下储水罐储存。
一直以来,英国政府都在采取立法手段,通过《住房建筑管理规定》等法律规定,间接促进家庭雨水回收系统的普及。在2006年至2015年间,英国政府针对新建房屋设立1到6级的评估体系,要求所有的新建房屋至少达到3级以上的可持续利用标准才能获得开工许可,而其中最重要的提升等级方式之一就是建立雨水回收系统。2015年之后,英国政府为更有针对性控制水资源利用效率,直接要求单一住房单元的居民每天设计用水量不超过125升才能获得开工许可。这一规定也要求开发商和居民更加积极地在家中建立雨水回收系统。
在重视家庭雨水回收利用的同时,英国也在大力推动大型市政建筑和商业建筑的雨水利用。当前大伦敦区最为典型的就是伦敦奥林匹克公园。园内主体建筑和林地在建设过程中建立了完善的雨水收集系统。通过回收雨水和废水再利用等方式,这一占地225公顷的公园灌溉用水完全来自于雨水和经过处理的中水。此外,公园还将回收的雨水和中水供给周边居民,使周边街区用水量较其他类似街区下降了40%。公园周边居民的每天人均用水量也下降至105升,远低于伦敦地区的平均水平144升。
法国:形态不一 提升循环
巴黎作为法国首都,其水循环系统堪称世界范围内大都市中的典范。1852年,著名设计师奥斯曼主持改造了被法国人誉为“最无争议”并基本沿用至今的水循环系统。奥斯曼的设计灵感源自于人体内部的水循环。他认为,城市的排水管道如同人体的血管,应潜埋在都市地表以下的各处,以便及时吸收地表渗水。城市的排污系统则如同人体排毒,应当沿管道排出城镇,而不是直接倾泻于巴黎的塞纳河内。奥斯曼的这一设计理念避免了巴黎市在暴雨时的地表径流量大幅增加,缓解了瞬时某一地域的排水压力。目前,法国正逐步施行雄心勃勃、拟投资额高达1000亿欧元的“大巴黎改造计划”。巴黎市政府工作人员介绍,在这项宏大的计划中,巴黎会进一步完善维护既有的城市水循环系统,同时还将在巴黎市的多个地点增添蓄水、净水处理中心,提高整个城市对雨水的收集与再利用。
里昂市位于法国的索恩河与罗纳河交汇处,虽然水资源较为丰富,但里昂的水务管理者仍不愿放弃对雨水的利用,并为此做出了极其细致的工作。首先,里昂市区内各个社区收集的雨水被纳入到了城市一体化的水循环体系中,由当地政府负责对水质进行统一监测与管控;其次,里昂政府将本市各处的道路规模、土壤类别与地型走势等信息进行了统一梳理并公示,任何市区内新的建筑项目均需要考虑到这些基本信息,将雨水管理纳入设计规划中,并接受当地政府的查验考核。凭借着这种精细化的城市水循环监管体系,里昂市近年来多次获得国际城市水务管理领域的评比冠军。
德国:高效集水 平衡生态
德国城市地下管网的发达程度与排污能力处于世界领先地位。德国城市都拥有现代化的排水设施,不仅能够高效排水排污,还能起到平衡城市生态系统的功能。以德国首都柏林为例,其地下水道长度总计约9646公里,其中一些有近140年历史。分布在柏林市中心的管道多为混合管道系统,可以同时处理污水和雨水。其好处在于可以节省地下空间,不妨碍市内地铁及其他地下管线的运行。而在郊区,主要采用分离管道系统,即污水和雨水分别在不同管道中进行处理。这样做的好处是可以提高水处理的针对性,提高效率。
近年来,德国开始广泛推广“洼地—渗渠系统”,使各个就地设置的洼地、渗渠等设施与带有孔洞的排水管道相连,形成了分散的雨水处理系统。低洼的草地能短期储存下渗的雨水,渗渠则能长期储存雨水,从而减轻城市排水管道的负担。
德国的雨水利用技术经过多年发展已日臻成熟,目前主要的城市雨水利用方式有3种:一是屋面雨水集蓄系统。收集的雨水经简单处理后,可用于家庭、公共场所和企业的非饮用水;二是雨水截污与渗透系统。道路雨洪通过下水道排入沿途大型蓄水池或通过渗透补充地下水。德国城市街道雨洪管道口均设有截污挂篮,以拦截雨洪径流携带的污染物。城市地面使用可渗透地砖,以减小径流;三是生态小区雨水利用系统。小区沿着排水道修建可渗透浅沟,表面植有草皮,供雨水径流时下渗。超过渗透能力的雨水则进入雨洪池或人工湿地,作为水景或继续下渗。
为了加强城市“绿色基础”建设,德国联邦环境部前不久刚出版了一份关于城市绿地建设的绿皮书,旨在讨论德国未来城市绿地建设的远景规划。到2017年,德国政府还准备出台一部白皮书,详细介绍城市绿地建设的具体措施。“绿色基础”建设将极大地改善未来城市居民的生活质量,并带来经济、生态、社会和文化综合效益。
瑞士: 雨水工程 民众参与
瑞士是世界上最富裕的国家之一,同时也可谓是世界上最节省的国家之一。瑞士并不缺水,境内湖泊众多,有1484个,最大的日内瓦湖面积约581平方公里。但瑞士政府一向提倡节约用水,鼓励民众在下雨时吸水、蓄水、净水,使雨水得到循环利用。
20世纪末开始,瑞士在全国大力推行“雨水工程”。这是一个花费小、成效高、实用性强的雨水利用计划。通常来说,城市中的建筑物都建有从房顶连接地下的雨水管道,雨水经过管道直通地下水道,然后排入江河湖泊。瑞士则以一家一户为单位,在原有的房屋上动了一点儿“小手术”:在墙上打个小洞,用水管将雨水引入室内的储水池,然后再用小水泵将收集到的雨水送往房屋各处。瑞士以“花园之国”著称,风沙不多,冒烟的工业几乎没有,因此雨水比较干净。各家在使用时,靠小水泵将沉淀过滤后的雨水打上来,用以冲洗厕所、擦洗地板、浇花,甚至还可用来洗涤衣物、清洗蔬菜水果等。
在瑞士,日常生活污水和雨水是通过不同的管道进行处理的。早在140年前,苏黎世就建立了污水净化设施。生活污水通过单独的管道流到污水处理站,进行净化处理,未经收集的雨水则通过简单的过滤处理后流入湖水或其他自然水体。污水和雨水流入不同的管道,含有大量油污的厨房污水就不会流入雨水管道并堵塞管道,应该说这在一定程度上有利于避免大规模降水时造成的城市洪涝现象。
由于瑞士城市里下水口密布,排水管道设置合理,污水处理系统遍布全城,再加上一些古老的下水道至今仍能发挥作用,因此瑞士的地下排水系统基本可以应对排水的需要,城市里很少发生洪涝现象。
美国洛杉矶: 强化设计 加快改建
目前,美国的一些城市规划专家正在研究在干旱地区重新进行规划,打造海绵城市。在加州,80%的地方是极度干旱地区。当地的一些城市规划者在设想如何将倾盆大雨留下,变成饮用水和灌溉用水,把城市打造成像海绵一样,可以有效吸收雨水。
在洛杉矶埃尔默大道一带,当地政府正进行一个试点工程。该市用270万美元在街道上改建可渗透雨水的街道和可以抵抗干旱的园林绿地。当地居民对这种改建工作非常支持,但是担心市政部门无法承担大规模改造整个城市的成本。伍德伯里大学干旱土地研究所创办人哈德利?阿诺德非常支持加州大大小小的城市尽快摆脱古罗马式的水利工程与城市规划设计理念,设法尽可能留下每一滴雨水。她对此间媒体表示,洛杉矶的许多社区,对规划者提出的要求都是尽快将雨水排走,暴雨通过下水道直接流进大海。但是面对日益干旱的环境,未来需要多次使用雨水,并且将水分级处理。埃尔默街区就是这样一个将雨水视为宝贵资源加以吸收的“实验田”:人行道旁边就是生态湿地——种植了抗旱植被的水沟;下雨的时候,雨水流进这些水沟,渗透到下面的蓄水暗池中。实验区一年收集的雨水可供大约30个普通家庭使用。(中国经济网)