海绵城市能完全解决国内城市内涝问题吗?——我国海绵城市发展的现状与未来前景分析「图」

一、城市内涝成为国内顽疾

2021年7月以来我国北方多地遭遇严重洪涝灾害,部分城市遭遇“千年一遇”的特大暴雨,城市积水内涝情况尤为严重。例如郑州自1951年以来一共出现19次大暴雨,大暴雨差不多是“四年一遇”,其中历史最大降雨量是1978年7月2日,24小时降水量189.5毫米,但根据最新数据显示,郑州站7月20日的24小时降水量为624.1毫米,远远超过了之前70年的记录。事实上在国内,因为暴雨导致城市内涝的现象已经成为每年雨季的必然事件,在高速城市化进程中,我国对地下基础设施投入较少,导致管道陈旧、管径小,管道清理不及时,排水体制也存在不合理现象,所以排水能力非常有限。以前建设的雨水管网无法满足(也没有预见到)当前的排水需求,城市内涝就会在低洼地带首先爆发。从城市管网的建设规模来看,在北方例如北京、郑州等北方城市由于人口扩张速度过快,建成区拓展,集中排水下游管网负荷增长迅速。这样,几十年后大系统的管网就会非常容易超载(特别是缺乏湖泊等具有含蓄功能的水域资源的背景下)。而在南方例如长沙、武汉则面临汛期城区主要河流上游泄洪压力大,主城区人口过于集中的问题。

我国部分城市排水管网里程与建成区面积

我国部分城市排水管网里程与建成区面积

资料来源:住建部,华经产业研究院整理

另外导致国内的路网密度偏低,例如北京、上海等地的路网密度只有东京、芝加哥等国外城市的一半,导致下面铺设的排水管网数量有限,而现有的住宅区要想在地下架设大型排水管网的成本过高。加上很多地方建设已经饱和,如北京,城市街道硬化严重,建筑密度高,没有多余的空间去敷设LID设施。硬化地面太多,造成雨水无法下渗,必然积水于路面。武汉市被称为“千湖之城”,本来完全不应该积水的,而如今也是一下雨就能看海:在那些渍水严重的地区,很多原来都是湖泊、湿地,原本就是承担蓄水、分洪功能的,现在都是城市建成区的硬化地面。而在城市水体领域,城市中的很多溪流、湖泊及沟渠等常常因为城市建设而进行各种非自然的人工覆盖或硬化改造,最常见的是填湖建房。更有将原有的河道或排洪渠改造成混凝土排水渠,美其名曰美化环境:还有为了节省土地把河道上方覆盖后变成道路,有些地方把排洪渠(溪流)上方硬化后建房子,这些实际上都弱化了自然水域的涵养功能。另外就是在城市建设中,更重视地上的城市地标建筑、CBD、广场等能短期建设出城市形象的东西,而对于地下那些管道等无法直观体现城市形象的基础设施,重视不足。每年用于城市排水基础设施建设的投入很少,相关部门只重视地上,而忽视了地下。

我国部分城市路网密度与海外城市对比

我国部分城市路网密度与海外城市对比

资料来源:公开资料整理

二、海绵城市能解决城市内涝问题吗

2014年我国住建部印发了《海绵城市建设技术指南-低影响开发雨水系统构建 (试行)》(以下简称《指南》),旨在全国范围内建设“自然积存、自然渗透、自然净化”的“海绵城市”。2015年又确定了武汉、济南和重庆等16个第一批海绵城市试点,三年内累计投入建设资金300亿元。海绵城市建设首先就是要去保护已有的海绵体,已有海绵体即包括河、湖、池塘等天然水系,也包括各种天然绿化、林地。其次,对开发区域要人工建造海绵体,如建设下凹绿地、屋顶绿化、雨水花园、透水铺装等。雨水通过这些海绵体下渗、滞蓄、净化等,部分考虑回用,最后剩余径流通过市政管网、泵站排放,这样就构建成完整的新型城市排水系统。但是海绵城市面对此次郑州如此高强度的特大暴雨依然不能完全解决城市内涝,主要是起到缓解与疏导的作用,其最基本的就是在缺水的时候提供水而在多水的时候储存水,实现对水资源的合理调节,且在解决城市水污染和排水问题中起辅助作用。

国家各部委及地方发布的海绵城市建设相关的政策指导性文件

国家各部委及地方发布的海绵城市建设相关的政策指导性文件

资料来源:公开资料整理

现阶段海绵城市的主要实现手段包括透水铺装、下凹式绿地、雨水花园、植草沟等等。其中透水铺装是使硬化土壤实现海绵功能的重要手段。所有道路平台的铺装理想状态应该是透水透气、不污染土壤,可以截留雨水并且不影响植物根系的呼吸,还可以为地面降温。而不透水铺装路面不仅渗透率差,而且要命的是水流速度还更快,导致蓝色峰更早一些。故此,城市化铺装不仅改变了系统的洪峰流量,还改变了系统到达洪峰的时间。

下凹式绿地就是下雨时能截留雨水的低洼绿地,绿地面一般比周边硬化地面低5cm~ 25cm, 雨水溢流口稍微低于周边硬化地面且高于绿地面。绿地的洼地、雨水花园、雨水塘、雨水湿地、多功能调蓄池等都是下凹式绿地衍生出来的生态雨水设施。但是下凹式绿地的问题在于:在潮湿多雨和地下水位很高的地区,下凹式绿地对暴雨的滞洪作用有限,同时影响景观和使用。因此较为适合在雨季稍短的北方地区采用。绿地率反映了城市的开发强度,也体现了聚居地生态系统的基本健康指标,只有充分尊重和保护原有的地形地貌和植被,不随意搞大挖大填、移山填海,才能保留自然土壤的海绵功能。所有的规划建设都要以保护自然海绵体—绿地面积为前提条件,这才是规划设计的基本原则。我国园林城市和国家生态园林城市要求建成区绿地率分别不得小于为 31% 和 35% ,所以任何城市新的规划都不应低于这个标准,同时在有条件的情况下,应该努力提高建成区的绿地率。

现阶段海绵城市建设的主要设施

现阶段海绵城市建设的主要设施

资料来源:公开资料整理

相关报告:华经产业研究院发布的《2021-2026年中国海绵城市建设市场竞争格局及投资战略规划报告》;

三、海绵城市企业分布情况

按照行业的一般特征,将海绵城市业务内容分为规划、设计、设备、材料(建材)、施工、运营、模拟、投融资和综合类(参与三项以上)。目前我国从事海绵城市建设、设计等相关业务的企业数量上千家,一半以上集中在省会及经济特区以上的城市。其中江苏、广东、北京、上海市国内海绵城市行业相关企业数量较多的地区,约占到国内相关企业数量的75%。由于海绵城市规划具有跨学科、跨专业的特点,涉及空间规划、市政排水、园林绿化和生态环境等专业。因此,传统的城市(乡)规划设计院、水利规划设计院、市政设计院和景观设计院等涉及城市排水领域,但是,专业从事雨水综合利用规划的。运营需要有稳定的市场和有效的盈利模式,才可能促进市场化的公司,特别是私营部门的参与,当前,海绵城市正处于培育阶段,运营即便要开发,主要还是依托公共部门。

我国海绵城市企业分布情况

我国海绵城市企业分布情况

资料来源:公开资料整理

四、海绵城市未来发展前景

海绵城市建设面临的最大挑战可能来自分散的行政管理体制,海绵城市实施的复杂性不仅需要适当的技术,还需要强大的管理系统和治理能力。要塑造具有弹性的城市水环境,关键取决于综合的雨水管理技术在多大程度上融入了城市规划和设计,该过程应该是综合的和动态的,需要进行全面、协调的跨部门规划;需要各利益相关者相互配合以促进海绵城市在城市规划、水资源管理、土地利用等方面取得积极成效。在我国,土地、生态和 城建通常由不同行政机构或部门来管理,其利益和焦点不一致,这种分散的治理结构不利于跨部门的联合与协调。目前,国务院已经为海绵城市建设制定了一个规划目标,要求到2030 年,城市建成区80%以上的面积达到70%的降雨就地消纳和利用。但就目前技术、管理和财务的状况,实现这一目标似乎很困难。且有限的时间框架不利于项目成果的评估和经验的交流与分享,并有可能增加设计不良和项目质量不达标的风险。就我国而言,目前还有许多问题需要解决,巨大的投资需求尚不能满足,缺乏可靠的融资方案和建设经验,因此,实现真正意义的海绵城市可能需要一代人的努力。

我国海绵城市建设存在的问题

我国海绵城市建设存在的问题

资料来源:公开资料整理

华经产业研究院对中国海绵城市行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析,对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析,最大限度地降低企业投资风险与经营成本,提高企业竞争力;并运用多种数据分析技术,对行业发展趋势进行预测,以便企业能及时抢占市场先机;更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2021-2026年中国海绵城市规划市场发展前景预测及投资战略咨询报告》。

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责任编辑:陈光标_HN357
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