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fun88.com:韧性城市|为降低内涝波特兰用上雨水管理组合拳

  目前,全球50%以上的人口居住在城市,联合国预计到2050年,这一比例将上升到68%。城市的高密度和巨型化,导致已经不堪重负的排水基础设施面临更多压力。而随着全球气候变暖的加剧,季风紊乱和极端天气也增多,对于城市的雨洪管理而言更是雪上加霜。因此,全球各大城市正在重新思考其洪水风险管理方法。除了继续投资传统的“灰色基础设施”例如防洪墙、硬化排水渠,地下管道和滞留池外,全球许多城市正在实施水敏性城市设计(Water Sensitive Urban Design,简称WSUD),  可持续的雨水管理往往依赖国际和国家法规,不同国家的对策也有差别。德国将标准作为可行和首选的解决方案写入工程规范;英国用一套详细的工程标准鼓励编制分散解决方案的法规;美国的大多数活动都发生在地方层面,少跨区域综合治理,每个城市和许多较小的城镇都在自主制定、完善和实施各自的战略。其中俄勒冈州的大波特兰地区实践在美国范围内较早,从2008年即开始尝试一套“组合拳”式的做法,虽然尚难以与上游的塞勒姆、尤金等中型城市合作,但也极大地降低了城市雨洪所带来的影响。  美国俄勒冈州的波特兰位于北温带,年平均降水量约914毫米

详细描述

  目前,全球50%以上的人口居住在城市,联合国预计到2050年,这一比例将上升到68%。城市的高密度和巨型化,导致已经不堪重负的排水基础设施面临更多压力。而随着全球气候变暖的加剧,季风紊乱和极端天气也增多,对于城市的雨洪管理而言更是雪上加霜。因此,全球各大城市正在重新思考其洪水风险管理方法。除了继续投资传统的“灰色基础设施”例如防洪墙、硬化排水渠,地下管道和滞留池外,全球许多城市正在实施水敏性城市设计(Water Sensitive Urban Design,简称WSUD),

  可持续的雨水管理往往依赖国际和国家法规,不同国家的对策也有差别。德国将标准作为可行和首选的解决方案写入工程规范;英国用一套详细的工程标准鼓励编制分散解决方案的法规;美国的大多数活动都发生在地方层面,少跨区域综合治理,每个城市和许多较小的城镇都在自主制定、完善和实施各自的战略。其中俄勒冈州的大波特兰地区实践在美国范围内较早,从2008年即开始尝试一套“组合拳”式的做法,虽然尚难以与上游的塞勒姆、尤金等中型城市合作,但也极大地降低了城市雨洪所带来的影响。

  美国俄勒冈州的波特兰位于北温带,年平均降水量约914毫米,与中国中东部一些地区类似。波特兰市十多年来一直让雨水分散化管理,减少地表和地下径流,而且提供野生动物栖息地和开放活动空间。

  需注意的是郑州特大洪水时三天几乎下了一年的降雨量,这种极端气候即使放在自然界也会造成严重的地质和次生灾害,超过了普通的雨洪管理范畴。

  在过去,波特兰的联合下水道溢流导致内涝的危机每年平均发生100天。雨水径流与组合系统中的污水混合,经常使排水管过载,导致混合的污水淹没地下设施,然后溢出到穿过市中心的威拉米特河,引起其与哥伦比亚河汇流处的生态暂时性危机。水敏性城市设计分散管理雨水

  在自然条件下,水在降水、渗透、地表径流和蒸发的循环中运行。然而在城市地区,这种循环受到干扰,无法运行。城市的地表往往是硬化的。水受到污染,由于铺砌的表面而无法渗透到地面,被迅速收集并排放到公共排水系统,地表径流增加,降水对地下水的补给明显减少,没有时间蒸发。这对地下水补给、供水、接收河流的定性和定量状态以及城市气候产生了负面影响。

  因此,全球各大城市正在重新思考其洪水风险管理方法。而水敏性城市设计的目标是将可持续雨水管理的需求与城市规划的需求相结合,从而使城市水循环更接近自然循环,同时为城市的舒适性做出贡献。其雨水管理和规划的目标是:

  5. 减少排水基础设施和相关开发成本,同时提高城市地区的可持续性和便利设施;

  6. 通过纳入有助于城市地区视觉和娱乐便利设施的多用途走廊,将雨水管理整合到景观中。

  在水敏性城市设计的背景下,将解决方案与土地利用适当地配对尤为重要,而分散的雨水管理可以从与城市设计需求的整合中受益。适当的方法选择对于任何系统的成功都很重要,而理想的解决方案通常是几种适当方法的组合。

  从2008年起,波特兰通过协调举措而不是直接规划,在城市层面分散了雨水,重点完成了水敏性城市设计的1、3、4点。市内各个地点特定的分散措施可以自行发挥作用,并最终相互关联。几个尺度不同的计划合称为“从灰到绿”(From Grey to Green Initiative),加大了自然和人工景观在泄洪方面的比例。在“灰”的方面,通过建造大型隧道,以收集和重定向联合污水;在“蓝+绿”的方面则主要使用分散的解决方案,如通过绿色街道、生态屋顶、雨水花园、季节性蓄水洼地、种植园等,以尽可能多地将雨水排除在下水道系统中,减轻联合泄洪系统的危机。

  生态屋顶,即传统意义上的屋顶绿化,“断开落水管”计划,则旨在将屋顶的雨水从下水道系统中“清除”,全部储存、循环并蒸发在屋顶绿地。为了激励私人业主为可持续雨水管理做出贡献,波特兰为在物业上对管理雨水有贡献的业主提供雨水管理费折扣,鼓励人们不要将排放到城市下水道系统。一些业主利用这个机会,通过艺术装置来加强屋面和屋顶对雨水的截留缓冲。

  例如利用屋顶之间的高差设计蓄水和跌水装置,让雨水一直在屋顶循环,直到缓慢地被蒸发干净。图片来源:switchurbanwater.eu

  由于欧美城市建设过程中,早期建设用地的比例较小,因此大规模采用硬质铺装,雨水通过周边自然地区下渗,区域内水循环尚能维持。而后城市规模越来越大,硬质铺装的规模和范围也越来越大,导致了严重的雨水下渗问题,雨水只能通过排污管道迅速排出,但是如果缺乏水循环系统,并在雨量持续或暴涨的时期很容易引起内涝。大规模硬质铺装的做法相当于解构了城市的硬质地面,将其“掰碎”,在城市中心采用加大绿植和自然土地街道绿化带,增加洪水下渗空间。

  红色为实施“绿色街道”的地区,也是威拉米特河流速最缓,地势最低洼,最容易滞留洪水的地区,以及山下河道最窄、流速最快地区。图片来源:switchurbanwater.eu

  “绿色街道”需要更宽的树池(在有铺装的地面上栽种树木时,在树木的周围保留的一块没有铺装的土地),并且将树池盖铁网或者透水砖的方式完全打开(透水砖可以用在人行道上,但大型树池更为重要),露出更多的土壤和植被表面促进积水的下渗。图片来源:switchurbanwater.eu

  创新性潮湿天气计划(Innovative Wet Weather Program),支持尽可能接近城市水系源头的地区有效管理雨水,并使用植被来减缓、保留和过滤雨水。但本计划并没有与上游城市联动,主要位于大波特兰都市圈内部。其主要做法为城市周边的郊野加强生态管理,提前消解洪峰;同时,在城市中使用绿色基础设施管理雨水,尤其注重对学校周边和内部公共绿地和停车场的利用,实现全境健康发展。

  让学校整体更绿,更生态,并且设置科普解说。图片来源:switchurbanwater.eu

  对Glencoe小学的雨洪监控,表明了从计划开始后通过联合下水道的雨水显著减少,并且消解了三次重大的洪水危机。图片来源:switchurbanwater.eu

  雨洪管理科普游览线路,与城市骑行相结合。图片来源:switchurbanwater.eu

  波特兰的“组合拳”给了中国的城市很多借鉴意义。中国大城市的老城区,特别是历史名城,因为建设时间早,大量的排水系统依然是雨污混合排放的。就“中国式雨污分流是否是作秀”,在2012年左右曾经形成过全国性的讨论,但也公认水体净化不能只靠“灰色基建”实现。现在波特兰给出了另一个角度的思考——既然已知它的局限性,就尽可能不要给它“添堵”,需要分散的雨水管理模式,降低现有基建的压力,让它不要产生“雨洪挤兑”。在这种基础共识之上,探讨“从灰到绿”才会更有意义。

  首先是利用“绿色街道”解构城市硬质地面,让街道成为能够下渗雨水的断裂点。中国的“海绵城市”目前依然高度依赖透水砖和点状的街边绿地,只有郊野地区才会出现大面积生态绿地。但这些远方的绿地无法解决市中心雨水下渗速率远远比不上降水量的问题。例如上海苏州河的生态建设依然比较依赖“灰”工程,雨洪截留主要靠雨水调蓄池和深隧调蓄工程,中心城区中只有开发时间较晚的普陀西部地区留有了更多的开敞绿地作为蓄洪空间。未来中国的城市更新中也需要考虑如何解构现有的城市硬地,让雨水有更多直接下渗的机会。

  其次,对于屋顶花园这种曾经一度推广但是出于建筑防水需求很难做到的方式,也可以换一种角度来考虑——做成临时水景,不只是通过植被吸收雨水,还包括真正的蓄水,以及让雨水成为活水景观的一部分(在长三角甚至可以考虑梅雨蓄水,伏旱时期释放,通过蒸发降低市中心温度),而不需要让整个屋顶不顾一些基础设施(如排风等功能)的需求一并“绿化”,最终异化成对绿化率指标的单一追求。

  最后,所有这些措施都可以与学校,与科普相结合,让城市生态成为一种文化。现在中国的中小学拥有开敞的塑胶跑道,但真正的绿色空间并不多。建议将一些微观技术手段(如雨水花园、绿色屋顶、绿色溢流通道、雨水调蓄池)运用到学校中去,让学生和家长在日常生活有切身感受,同时城市文化爱好者也可以设计专门的慢行线路,以进行科普传播,让更多人参与到城市生态网络的建设中来。

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