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李 扬
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    澳大利亚墨尔本水敏城市设计及启示

    作者:刘召峰 出版时间:2017年02月
    摘要:

    近年来,中国城市内涝现象严重,重要原因之一在于传统城市排水系统在气候变化影响下的失灵。针对城市雨洪管理,发达国家制定了不同的概念,如美国的LID、澳大利亚的WSUD以及英国的SUDS。不同概念与当地应用环境密切相关,但呈现相互融合的趋势。聚焦WSUD,以澳大利亚墨尔本为研究对象发现,墨尔本市以解决由于长期干旱导致水资源不足为出发点,融合循环水管理理念,从城市宜居性和流域生态健康的高度建设水敏城市。重点从水敏城市政策管理体系和实施流程、建设过程中面临的问题出发,总结墨尔本市的经验,在提升全社会对海绵城市的认识,注重温室气体控制和海绵城市建设协同,建设指南、标准和辅助工具引领海绵城市建设,注重海绵城市项目开发过程中风险管理和将海绵城市与循环水管理结合等方面,对上海海绵城市建设提出建议。

    Abstract:

    In recent years,waterlogging phenomenon is universal in our country city,one of the most important reasons is the failure of the traditional city drainage system under the influence of climate change. There are many different concepts in urban stormwater management,such as LID,WSUD,SUDS. This paper focus on WSUD in Melbourne. In order to solve the water shortage reasoning from drought in the long period,the city of Melbourne wants to be the water sensitive city by integration of recycling water management philosophy,from the point of city’s livable and watershed ecological health. This article summarize the water sensitive policy management framework and implementation process,the problems confronted the city. The paper provides suggestions on the construction of Shanghai’s “sponge city”:increasing society awareness on the sponge city;focus on greenhouse gas control and sponge city construction coordination;construction guidelines,standards and tools to lead the city construction,pay attention to the risk management of sponge city construction process;combined urban water cycle management with sponge city.

    传统城市扩张方式改变了城市原有地表类型,大量水泥、柏油等不透水硬化路面取代了原有的植被覆盖且渗水能力强的地面,从而破坏了城市水循环,使得城市生态系统退化,也影响了城市生态景观。不透水性的硬化路面的大规模建设和应用,以及一些河道被衬砌水泥,使得城市的排水系统在大及特大降水面前不堪一击,以至于“在城市中看海”的景象常见。降水会将不透水地面上的污染物、营养物质和化学物质冲刷进河道,最终流入水源地,造成水源地的面源污染,进而影响城市供水。众所周知,气候变化使得极端天气频现,强降水事件、强热带气旋活动、干旱事件、海平面上升等对城市与水相关的基础设施带来更大挑战,也迫切要求城市采取更为积极的适应策略实现雨洪管理,促进城市水循环可持续性。为此,研究发达国家在雨洪管理上的经验,对上海开展海绵城市试点,具有积极的借鉴意义。

    一 国际雨洪管理概念的发展

    人们对于雨洪管理的认识,从最初的单纯的土木工程建设,到关注受纳水体的生态,再到审美、景观、规划、社会等目标的融合。图1展示了城市雨洪管理对象的发展历程。当前,城市雨洪管理的内容包括防洪治理、休闲美观、水质保护、流态恢复、雨洪资源、生态系统健康、城市弹性和微气候构建等。

    图1 国际城市雨洪管理目标与内容的演变

    (一)雨洪管理概念的比较

    图2 根据规范和聚焦领域的不同对雨洪管理概念的分类

    世界主要发达国家也对如何实现城市雨洪管理提出了各自的解决方案,如美国的低影响开发(Low-impact Development,LID)、英国的可持续城市排水系统(Sustainable Urban Drainage Systems,SUDS)以及本文要研究的澳大利亚的水敏城市建设(Water-sensitive Urban Design,WSUD)。此外,如绿色基础设施(Green Infrastructure,GI)、综合性城市水管理(Integrated Urban Water Management,IUWM)、最佳管理实践(Best Management Practices,BMPs)等概念相继出现。虽然这些概念有所不同,但其主要遵循两个原则,一是减缓水文变化,使其尽可能地符合自然流态;二是降低污染水平,改善水质。墨尔本大学的TimD.Fletcher通过世界上不同国家的城市雨洪管理术语研究发现,不同的术语(或者概念)的聚焦领域(城市雨洪管理到全生命周期的城市水管理)和设计原则(技术到原则)不同,且与当地应用环境密切相关,但呈现相互融合的趋势。图2展示了当前流行的雨洪管理概念的区别与联系。如最佳管理实践主要从技术和实践角度运用工程化方法进行雨洪管理,着重强调设备装置的作用。水敏城市设计也不再仅仅是技术层面,而是向水的全生命周期管理和城市设计方向转变。绿色基础设施概念更为广泛,在雨洪管理方面与低影响开发同义。

    为了直观地分析WSUD、LID与SUDS的差异,我们从设计原则方面对比分析。可以看出,WSUD的设计原则更为详细和全面。

    表1 WSUD、LID与SUDS的设计原则

    (二)水敏城市设计的框架体系

    关于水敏城市设计的定义,有许多版本。一般认为,水敏城市设计是一种城市规划和设计方法,聚焦于城市开发过程中的水循环的管理。具体内容包括:(1)融合地下水、地表径流(包括雨洪)、饮用水、废水的管理,目标是保护与水相关的环境、娱乐文化价值;(2)对地表径流存储、处理和再利用;(3)废水的处理与应用;(4)利用生态方法作为水处理手段,进行用水效率的景观设计,增加生物多样性;(5)充分利用国内外节水措施,采取工商业方法,配以政策措施使饮用水和非饮用水的需求下降。在澳大利亚水敏城市设计中,WSUD经常与生态可持续发展(Ecologically Sustainable Development,ESD)与水循环管理(Water Cycle Management,WCM)相结合,如图3。ESD是可持续发展环境的组成部分,目标是维持和保护生态过程。WSUD是ESD在城市设计区的应用,即通过城市设计和建筑形式将城市水循环融合进来。

    图3 水敏城市设计、生态可持续发展和城市水循环相互融合

    前文对WSUD的指导原则做了描述,图4对WSUD的关键目标做一下说明。WSUD的关键目标包括:城市开发中实现自然流态;洪涝、气候变化、公共健康相关的危险管理;保护和增加水资源的价值;鼓励水资源管理和利用中的先进实践,以提高水质、增加用水效率、在源头降低用水量;推动城市开发和基础设施建设的变革,提高综合水资源管理意识;进一步增强可持续水资源利用带