【PF】高密度城区分布式海绵化改造策略 |
规划师杂志社 2016-06-07 09:44:53 |
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终无法根治。 究其原因,主要可以归结为三点:①各条河流沿岸一直处于高密度开发状态,沿河的雨污水处理量在直线上升,但硬质化、人工化的基底状态使得雨水无法就地消解,只能集中收集和输送。②雨污水经收集后集中汇集到深圳湾附近,使得这一区域的污水处理压力空前巨大。③集中式点状分布的污水处理厂的规划总是难以跟上高密度开发项目的增长,使其对雨污水的处理总是处于被动跟进状态。污水处理厂在一次次突破处理能力上限后,一次次地提出扩建和加建计划。据权威部门预测,至少在5 ~ 10 年后当地的雨污水处理能力才能够基本满足污水处理需求。不过,可以预想,届时由高密度开发所引发的新的雨污水处理需求,很可能会继续突破规划处理负荷。
(2) 局部节点崩溃导致整体树状系统瘫痪的风险凸显。
由于城市的高密度开发,留给城市的软性基底面积越来越少,应对暴雨冲击的能力越来越弱,城市雨水处理压力越来越大。树状雨水收集系统由于每个节点与上下游其他节点之间都是单向联系的,一旦某个节点出现问题,就会立刻导致上游系统的瘫痪;同时雨水处理压力将迅速转移到下游系统中,增加下游系统的压力,使风险在整个系统中不断扩散。因此,当树状城市应急系统中的某一个节点因突发状况而出现问题时,整个系统就很容易即刻陷入崩溃状态。这一风险已经突出地表现在我国北京、上海、广州及深圳等特大城市中。当暴雨来临的时候,某个雨水管井的堵塞就会立刻引发局部甚至整体系统的瘫痪,从而使整个城市陷入一片沼泽之中。
(3) 过度人工化的雨水处理方式丧失了应变的弹性。
集中式处理方式的重要举措之一是对城市下界面的硬质化和人工化改造,其最大的缺陷在于应变弹性的丧失。自然柔性表面如地形、植被、草皮和池塘等,能够与深层地下土壤联系成为一个吸纳能力巨大的弹性蓄水体,从而在暴雨发生时自然地根据降雨量来调节集蓄地表水流。自然柔性表面形成了一个自上而下的立体调蓄系统:第一步,高大的树木利用展开的叶片,减缓了雨水的下落速度,缓解了地面的径流压力;第二步,高耸的山丘和低洼的谷地分别对雨水进行导流,使之能够自然地汇流;第三步,地表植物吸收了一部分水分作为自身之用;第四步,池塘、河流和湿地等又分别吸收大部分雨水,并将过剩的雨水通过河道传递出去;第五步,地表以下的土壤通过横向和纵向的连接形成巨大的海绵网络,吸收部分雨水融入到地下水系中。经过这样一个立体系统的层层分流、吸收、过滤和缓释,雨水降落到地面的时间大大延长,最终形成地表径流的概率也大为下降,自然也就不会形成雨洪灾害。可见,自然界的立体调蓄系统具有强大的吸纳能力和弹性。 而随着高密度城区的兴建,这个完整的立体调蓄系统几乎被破坏殆尽—树木被水泥楼体所取代,原本高低起伏的地形被一律平整,地表的植物被沥青路面所覆盖,池塘和植被被铲除,河道被填埋或者改变形态,高大建筑的地基、地下停车场以及城市地铁等地下深层构筑物等又将地下的海绵系统彻底破坏。 传统的城市化地区所使用的雨水管理方式主要有排水管网、路边的混凝土沟渠等。这种硬质化结构的雨水输送系统对于减缓水流速度、促进渗透、改善水质和补充地下水并没有帮助。暴雨发生时的雨水经由地表和排水管网系统快速汇集到地势较低的地区,使高密度城区发生洪涝灾害的几率相对其他地区更高。此外,高密度城区人口密集,交通繁忙,面源污染严重,暴雨径流挟带的污染物对城市水环境也会造成污染。根据美国环境保护署的测算,在未开发利用土地的自然地表条件下,当降雨发生时,只有10% 的雨量会形成地表径流,50% 的雨量会形成下渗;而在城市建成区,当地表不透水面积达到75%及以上时,面对同强度降雨,55% 的雨量会形成地表径流,只有15% 的雨量会形成下渗,地表径流生成量显著增加,雨水自然下渗量显著减少。这些反自然的建设方式意味着抛弃了自然界的弹性调蓄能力,改用一种强硬的姿态来对待降雨现象,最终的后果就是城市必须面对无法遏制的雨洪威胁。 因此,当我们认真反思过往经验的时候,会发现被奉行已久的集中式雨洪应对规划理念正被贴上许多我们不愿意见到的标签,其中包括耗资巨大、效率丧失和风险剧增等。所以,对高密度城区的海绵化环境改造策略进行再思考,就需要从展望未来及学习历史这两方面来切入。展望未来是通过了解未来社会发展的趋势,解读高密度城区海绵化改造的方向;学习历史则是通过研究城镇和乡村聚落发展的历史,发现古人在规划设计中体现出的应对降水的高度智慧,以作借鉴。

高密度城区海绵化
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