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佘 年等:中国海绵城市建设发展的机遇与挑战

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一、中国海绵城市建设的发展历程

过去几十年,水问题始终是中国的国家大事之一。国家从始至终关注的一个核心水问题是水资源时空分布不均和水资源利用,因此持续兴建各种区域性水利水电工程。随后,水安全使得城市和区域水系统管理出现并成为水问题的工作焦点。此后,水污染问题及其对城市居民休闲游憩需求造成的影响引发关注,水污染环境治理和水景观建设的重要性被一再强调,城市成为水系统管理的重点对象。最后,湿地减少和生物多样性破坏问题逐渐显现,水生态修复在城市和区域都受到重视,不同尺度和规模的水生态修复工程层出不穷。

伴随着实际工作和科学研究的逐渐深入,对水问题复杂性的认知更加清晰,水系统管理的目标也从单一转向综合,包括综合应对水资源、水利用、水安全、水环境、水生态和水文化等多元问题。这一过程与中国城镇化进程相伴相生,城市逐渐成为人居环境和水系统管理的主体,海绵城市建设亦酝酿并诞生于这样的时代背景下,雨洪最终成为城市水系统管理的焦点议题。未来,应结合海绵城市建设系统整合城市水系统管理的各项工作,专项化和常态化城市雨洪管理。

二、如何确定海绵城市建设的核心目标以及其评价体系

开展海绵城市建设,需要搞好城市水系统管理工作,水系统管理的目标是探索实现人地和谐的水问题综合性解决方案。为提出海绵城市建设的系统化解决方案,应当搞清楚场地核心问题并确定建设核心目标,可能是雨水资源化、湿地恢复、栖息地保育、季节性内涝、地下水位恢复、地表水质改善、水文化服务或水文化遗产保护等。核心目标可能不止一个,重点在于因地制宜,精准施策。

而在具体的海绵城市建设工程中,应当以恢复健康的城市水文循环过程为主要目标,通过地形设计和海绵设施应用在不同尺度集水区系统组织径流,辅以宜人的人居环境建设要素,据此设定相应的评价指标体系。

现行评价体系以提质增效为目标,注重处理的实质效果,如“污水集中收集率”与“污水集中处理率”等指标有助于定量考察城市污水收集和处理系统的效率。海绵城市建设评价体系在未来将更加综合、因地制宜,同时体现海绵城市建设问题导向、结果导向、目标导向和研究导向等特征。

三、如何理解公众对海绵城市建设推进过程中的质疑

主要原因有两个:

首先是公众对海绵城市建设效果的期待过高,寄希望于通过一种方式解决所有水问题,一劳永逸。加之某些海绵城市建设项目在前期宣传中夸大实施效果,无疑助推了公众误判。此外,公众对海绵城市建设的工作性质理解也有所偏颇,认为源头减排设施就是海绵城市建设的全部。

另一个原因是工程质量确实可能存在问题。公众只有在发生内涝时才会关心海绵城市建设工程,他们日常更加关心的是户外建成环境质量。海绵设施是否有效很大程度上取决于施工质量,这与公众对建成环境质量的感知特征一致。然而,一些源头减排的海绵设施建成后,工程质量粗糙情况长期被诟病。

海绵城市建设需注重全方位改善居民福祉,只有居民能够真正感受到城市水问题的解决,观察到生活环境质量改善,他们才可能更加支持建设者的工作,海绵城市建设自然就能由点及面地获得推广。

四、进一步推进海绵城市建设工作过程中存在哪些难点问题

海绵城市建设和所有规划与设计议题一样,存在抗解性问题(Wicked Problem)的特点,发现和解决新问题的能力是必须面对的重要挑战。为进一步推进海绵城市建设工作,需要重点解决以下难点问题:

1.统筹海绵城市建设与城市洪水风险管理的关系。海绵城市建设作为城市雨洪管理的一个环节,其目标是经过海绵城市建设工程改造的城市集水区“小雨不积水,大雨不内涝”。因特大降雨引发自然灾害,应该考虑的是灾害应对策略,即如何保障人民生命财产安全,以及将生命损失和经济损失降至最低。海绵城市建设的优势在于其韧性优于灰色基础设施,能够起到延缓灾害发生时间和降低灾害影响的强度作用,灾后恢复速度会更快、经济损失也更小。

2.建立海绵城市建设全过程的工程管理体系。海绵城市建设涉及立项评估策划、场地规划、方案设计、方案评估、方案优化、施工图设计、施工、验收、管理、运营维护等多个环节。笔者研究团队在实地考察中发现,施工单位观念固化,施工不规范、不严谨现象普遍存在,无法适应海绵城市建设的精细化施工需求。

3.必须明确主管部门、设计团队和施工单位的责任。目前,由于部分规章制度体系不完善,因此缺乏对设计方案与落地方案的一致性评估,以及方案调整责任与工作程序等具体要求。与过去的城市园林绿化和市政工程不同,海绵城市建设是一项精细化事业,要求评估定量化,设计、施工和管理维护精细化。同时城市居民对环境的要求和审美水平已经大幅提升,这对海绵城市建设质量提出了更高的要求。

4.亟待转变认知和技术观念。海绵城市建设属于城市生态修复范畴,代表城市发展观念和发展方式的转变,其成效需要较长时期才会显现。不能因为一些极端天气气象事件就否定海绵城市建设,乃至否定整个城市的生态修复和生态保育工作。同时,应加强风险评估,如通过数字模拟等手段评估即时雨洪管理系统的排水能力,明确洪水通道,划分各区域内涝风险等级等。

五、海绵城市建设过程中暴露了哪些专业教育与人才培养中的问题

海绵城市建设各环节都涉及诸多专业,需要综合考虑竖向设计、排水路径、生态修复、审美和居民使用等。为完成这一任务,需要城市水文学、气象学与大气科学、综合自然地理学、生态学、给排水科学与工程、市政工程、城市规划和景观设计等多领域和多学科的专业知识。只有做到各环节紧密衔接,实现真正的跨专业合作,各专业技术人员各司其职、协同作战,才能使各项治理措施有效发挥作用。

当前海绵城市建设存在突出的“人才短缺”问题:

一是能够深入某个领域的“专门人才”短缺。当下的海绵城市建设,不论是设计、施工,还是运营维护,每个环节的岗位都缺乏合格的专业人才,迫切需要通过高校的专业教育培养具有实操动手能力、能深入专研某一专业领域并将其做好的“专门人才”。

二是能够深入进行专业沟通,实现各个专业环节、流程和领域的知识与技术连接的通识型人才短缺在未来的海绵城市建设相关的各项实践中,亟待解决的问题也会越发复杂,对于环境品质的要求会越来越高,跨领域、跨专业团队协作将越来越普遍。因此,专业教育中亟须加强跨学科交流与合作,培养综合型人才。他们应当具有多专业的基础知识储备,善于沟通;在实践中亦能统筹思考、明确功能性目标,协调各环节及不同专业领域技术人员的合作。另外,近年来涌现出一批整合了景观设计与给排水科学与工程专业的新兴企业,专攻海绵城市建设,但这种仅存在于团队内部的跨专业协同合作还远远不够。

此外,能够统筹海绵城市建设工作的专业人才缺乏,从业者对景观设计统领海绵城市建设工程落地的认识普遍不足。海绵城市建设本质上是“结构体系设计”(Architecture)。海绵城市建设必须能够找到解决或者纾缓城市人居环境面临的水资源短缺、水环境污染、水生态系统退化、洪水内涝、城市开放空间难以满足人们生活需求等实际问题的方案,同时为人们提供更加宜人的城市生活环境。海绵城市建设工程的实施即为景观建设(Landscaping),是对特定土地区域的全要素、全过程和全生命周期的理解、评估和重构,综合制订问题的解决方案,最可能完成好这一任务的是景观设计。景观设计学(Landscape Architecture)是建立在探讨针对土地上存在的环境、生态、社会问题解决方案的自然科学、工程技术与人文社会艺术科学相结合的应用学科。景观设计学的这一特征,为海绵城市建设如何落地指明了方向,使景观设计学具备担当统领海绵城市落地的任务的天然优势。

六、海绵城市建设如何与“双碳”战略以及其他国家政策相结合

在中国“双碳”战略机遇期,应当意识到海绵城市建设缓解城市热岛效应、促进建筑能耗降低等的作用。海绵城市建设有助于二氧化碳减排,与“双碳”目标具有一致性。因此,有望借力“双碳”机遇,将雨水收费制度融入碳汇交易市场,利用金融体系来支撑海绵城市建设。与此同时,相关规范立法也有待完善:如若借鉴西方国家经验,将雨水作为面源污染源,就为立法收费提供了合理性。

海绵城市建设的常态化需要在国家政策的支持下寻求体制上的突破。其作为城市的基础工作,需要大量资金投入以开发出一套可持续的发展方式,应当使政府投资(如出资购买相关服务)发挥带动作用,鼓励探索新的市场机制模式。

海绵城市建设的常态化同样有赖于国家相关政府部门对创新型产业发展的支持。在政策支持下,通过技术创新建立海绵城市建设产品体系,采用标准化产品,将大大提升海绵城市建设效率与效果。

在政策导向方面,引入更合理的激励机制能够持续性地促进和引导技术体系向下推行。以风险评估为例,在现有政策条件下,制作评估模型既耗费精力又无法获得相应的经济收益,显然很难激发技术人才主动投入到此类必要的前期研究工作中。

最后,为进一步助力现有政策机制的有效推进,可以尝试将已经具有一定理论研究基础的理念应用于实践。例如,借鉴最大日负荷总量(TMDL)控制计划的污染负荷分配方式,使径流控制率与受纳水体的水质指标直接挂钩。TMDL可以成为河长制的抓手并纳入评判河长的工作成效的评价体系,这有助于改进现状海绵城市建设的监测评估方法,亦有助于推动更多中国城市将海绵城市建设纳入综合性城市水系统管理方案。

(来源:城事会客厅 作者佘年系深圳大学建设工程生态技术研究所副所长、客座教授,美国环境工程师协会LID模型委员会主席、都市水资源研究委员会常委;谢映霞系教授级高工,中国城镇供水排水协会副秘书长,中国城市规划设计研究院水务与工程院原副院长;李迪华系北京大学建筑与景观设计学院副教授)