西方国家在面临土地资源过度消耗、生态系统平衡破坏等问题时发现,仅仅依赖灰色基础设施(Grey Infrastructure),即传统意义上的管网、处理厂等公共设施可以实现污染物的转移和治理,但并不能解决污染的根本问题,也不能有效指导土地利用和经济发展模式往更高效、更可持续的方向发展。在这个基础上,绿色基础设施(Green Infrastructure)的概念被提出。1999年5月,美国可持续发展委员会(PCSD)发布了题为《创建21世纪可持续发展的美国》的工作报告,强调将绿色基础设施作为保障城市可持续发展的重要战略之一,能够为土地和水资源等自然生态要素的保护提供一种系统性强且整体的战略方法。
可以说,2000年之后,欧美等发达国家在城市基础设施建设方面的重点是以绿色为主的,用以弥补灰色基础设施所无法达到的自然、生态的过程,探索、催生和协调人与自然的关系模式。但从中国当前的发展阶段、发展速度和所承载的人口规模以及问题的复杂程度来看,我国海绵城市的建设重点应在注重绿色的、生态化的基础设施的同时,同样注重对灰色基础设施的完善。目前我国多数城市排水基础设施仍然存在许多问题,管网覆盖率不足、雨污合流制管网仍大面积存在、雨水管网设计标准偏低、抗风险能力低下等。面对这些问题,仅仅依靠绿色基础设施的建设无法补足短板。正如《海绵城市建设技术指南》所说,海绵城市建设应当统筹低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统及排涝除险系统三大系统。
低影响开发雨水系统(微排水系统)包括生物滞留池、绿色屋顶、透水铺装、植草沟等相对小型分散的源头绿色基础设施,可以通过对雨水的渗透、储存、调节、转输与截污净化等功能,有效控制径流总量、径流峰值和径流污染,主要应对1年一遇以下的大概率小降雨事件。城市雨水管渠系统(小排水系统)即传统排水系统,包括管渠、泵站等灰色雨水设施,与低影响开发雨水系统共同组织径流雨水的收集、转输与排放,主要应对1～10年一遇的中、小暴雨事件。排涝除险系统(大排水系统)用来应对超过雨水管渠系统设计标准的雨水径流,一般通过综合选择自然水体、多功能调蓄水体等大型绿色基础设施,以及行泄通道、调蓄池、深层隧道等大型人工灰色设施构建,主要应对10～100年一遇的小概率大暴雨事件。由于造价、地形,以及其他各种限制,排水系统的标准一般很难提高,所以超标洪水发生时,允许路面存在一定的积水和表面径流,只是努力将洪水损失降到最小。在美国,小区的100年一遇洪水的最大淹没深度低于居民住宅的地基高度一英尺。不同等级的道路,允许淹没的高度和范围也不同。
以上3个排水系统并不是孤立的,也没有严格的界限,三者相互补充、相互依存,是海绵城市建设的重要基础元素(图1-7)。“绿色”与“灰色”相互融合,实现互补,不能顾此失彼。通过科学的“源头—中途—终端”结合和“绿色—灰色”基础设施的结合,才能很好地发挥净化、调蓄和安全排放等多功能,实现径流污染控制、排水防涝等海绵城市的综合控制目标。(www.xing528.com)
图1-7 我国海绵城市建设三大系统关系示意图
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