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赵敏华——海绵城市与上海水文化
  发布时间:2016-08-19  阅读次数:4194 
赵敏华 上海市水务规划设计研究院 副总工

      海绵城市是指通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,有效控制雨水径流,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。为加快推进海绵城市建设,修复城市水生态、涵养水资源,增强城市防涝能力,扩大公共产品有效投资,提高新型城镇化质量,促进人与自然和谐发展。国务院办公厅关于推进海绵城市颁发了一系列的指导意见和相关政策。

      绿色基础设施方面,国外早有先例。近40年,从BMPs(Best Management Practices)到LID(Low Impact Development)、SUDS(Sustainable UrbanDra inage Systems),再到绿色雨洪基础(Green Stormwater Infrastructure)设施和绿色基础设施(Green Infrastructure),这一系列设施在海绵城市的实践中起到了良好的开创作用,也为很多国家提供了发展案例和思路。

      海绵城市顶层设计(水利部分)的理念就是由生态文明结合海绵城市与智慧城市的基础上,创造一个生态城市。通过全流域规划再到水系统规划再到海绵城市最后链接河湖水系。河湖水系通过量到质再到态的时空变化,形成一个良性循环。它所采用的方法主要是空间拓展,从上岸再到入地最后到海纳形成大海绵,也就是水系加上小区、建筑、道路、绿地再加上地上和地下的整个生态体系。

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      这是2015年9月24日解放日报的一个整版《解‘看海’之困,让城市成为‘海绵体’》,其中有对同济副校长顾国维的主采访,还有对佘年老师和我两个人的副采访。佘年的观点是“莫让海绵城市成为新的污染源”,他在美国西雅图做了20年海绵城市,有很多经验,也有很多教训。

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      我的标题是“先渗透,后排水”。以同济大学为例,作为“排水牛校”,校园内涝也不止一次。2013年强台风“菲特”期间,同济积水还登上了新闻媒体。

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      主要原因在于同济周边的地势都比同济高。

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      6月17日一场暴雨,从0点开始,1点-3点是每小时10毫米,然后4点时雨小了,但到了5点,又下了一场45毫米的大暴雨。

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      整个区域内多个排水系统都在工作,5点前泵站排入河道的水已经不少,到了5点所有泵站都开机排水入河。那么开足了以后会怎样?

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      周边沙泾港河道容量有限,跨河桥梁面临起浮的危险,排水泵站只好停,于是周边地区的积水都汇到同济来了。同济三分之一校园高程在3.3以下,是相对偏低的。通过三维地形分析计算积水量,可以看到大概积了30公分。如果水积到3.2米,就积水两万多方,水积到3.3米,就是四万方。同济这次积了两万方左右水。

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      那么,同济积水有没有办法解决呢?通过深入研究,我认为同济积水问题实际上是有办法的。这张照片是我2015年8月1日在毛主席像前拍摄的,大家可以看到一个现状,就校园绿地比路面高出约30公分。

      这意味着,如果我们把这些绿地,进行下凹处理的话,积水就可以引导通过绿地下渗部分。通过计算,同济的绿地的总面积约62万平方米,约占校园面积10%。我们是否可以把3万平方米左右的集中绿地进行下凹处理,就可以将近2万方的积水蓄在绿地里,同济也就可以不积水了。这就是现在海绵城市的一个基本思路,要大中小海绵要合力,要自然力量来蓄排水。

      再把范围放大,举一个例子。上海是平原感潮河网地区,从上海的水系图上看,除了中心区以外都是密密麻麻的河网,有两万多条河,两万多公里长,整个上海市的河网密度是4公里每平方公里,河面率是9.8%,面积大概有600多平方公里,就是6亿平方米,水系就是大海绵的骨架。

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      然而上海的中心城区范围内历史河道基本填掉了,主要是靠人工化的一个个排水系统,大部分排水系统排入河道,然后通过河道排到黄浦江。现在城市的排水防涝标准都提高了,排入河道的泵站从3000个流量增加到7400个流量,那问题来了,河道如何承受?那么,河道上再加排涝泵站行不行?排涝泵站从1000个流量增加到5000个流量,行不行?

      2015年的711“灿鸿”台风,降雨还不算太大,黄浦江水位就抬高了1.2米。如果碰到200多毫米的大暴雨,黄浦江还会增水两米多,也是有极限容量的。因此,“灿鸿”台风期间,上海就接受“617”的教训,先预降河网水位。

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      “上海水利部门通过调蓄手段,已经预先降低了天文潮汛的涨水空间,累计排水量达1亿立方米,面平均预降水位在0.2米-0.25米”,就是利用沿着黄浦江和长江口的水闸,利用自然潮汐力量,落潮时把水排走。一共排了多少水呢?排掉了一亿立方的水,而上海的整体河网水位只下降了20多公分。由此可见,上海丰富的自然河网就是最大的海绵体。这就是总书记讲的“优先考虑利用自然力量排水”,让城市海绵“自然积存、自然渗透和自然净化”。

      武汉尽管城市化以后,河湖面积减少了30%多,但还占了25%,是全国大城市河湖面积比例最高的。

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      但是因为蓄和渗的冲突,滞和净的纠结,排和用的矛盾,河湖大海绵没有很好发挥作用。

      武汉这么多湖,它为什么还这么涝?“蓄也不敢蓄,排也不敢排”,是2015年10月14日广州城市防洪国际论坛上,武汉市水务局领导在讲的。就是因为这些河湖没有发挥海绵的吐纳调蓄作用。

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      为什么蓄也不敢蓄?因为城区的河湖,如东湖等隶属园林部门管辖,下雨时排进来的都是脏水,一般小雨情况下园林部门不让地面雨水排进来,直到大雨内涝通过市领导协调才允许排进。为什么排也不敢排?是指一般情况不敢预排,东湖面积很大,如果预报有暴雨就排掉的话,暴雨不来或者雨量太小,又导致了湖水得不到补充。这就是面临一个“水多、水少和水脏”的关系问题,这实际上是一个哲学问题,也是一个系统问题。

      了解上海水系的特征,就要回顾上海陆地形成的过程。整个长三角冲积平原包括上海,都是长江来的泥沙,经过第四纪几百万年一层一层堆积起来的。上海地表下面两三百米厚,一层一层的水、土和沙,看上去像海绵。

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      在这块水、土、沙组成的海绵上,文明慢慢蕴育出来了。上海陆地中间是从北向南的冈身地带,嘉定的外冈就位于高起的冈身地带,是贝壳堆起来的。

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      冈身以西是青浦和松江,大部分是低洼地,也是6000年前崧泽文化遗址所在地。上海东海岸线一直在往东推进,而南海岸线由于杭州湾潮流的冲刷而坍塌后退,2000年前和陆地相接的金山区的大金山和小金山,现在就成了两个岛。

      从崧泽遗址可以追溯上海的文明源起,可以归纳为“五个一”。上海第一人、第一稻、第一井、第一房、第一村。

      公元八世纪的751年(唐天宝10年)设华亭县,八世纪的海岸线向东就基本推进到此。史载的上海的青龙镇,应该就是唐朝的国际航运中心。

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      以杜甫的《绝句》为证,“两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天。窗含西岭千秋雪,门泊东吴万里船。”诗有千般读法,风水、景致、励志、情怀……而我今天讲上海的水文化,就来解读一下最后一句“门泊东吴万里船”。

      所谓“门泊东吴万里船”,是指成都这个地方,就会有人不理解,这怎么可能?成都的府河、南河及浣花溪的几条小河如何能够“门泊东吴万里船”?东吴离成都一万里,东吴的船会开到这儿吗?

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      事实是真的会,走水路能到,通过长江至宜宾进入岷江,可到成都。

      证明唐朝青龙镇国际海运的发达程度,我又以诗为证。杜甫50岁写的《壮游》,回忆年轻时在长辈邀请下遨游吴越等地,到达吴淞江的青龙镇,却未实现乘船出海去日本(即扶桑)的遗憾。“东下姑苏台,已具浮海航。到今有遗恨,不得渡扶桑。” 青龙镇紧靠“旧江”入海,1300年前,上海青浦的青龙镇就是国际航运中心。

      那唐朝以后呢?宋明清时期“海上丝绸之路”没有上海,又是为什么?“海上丝绸之路”有宁波(明州)、泉州、广州。

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      宋泉州最盛,明清广州最盛,主要原因广州地属越国,古称南蛮之地,中央政府的统治力量不足,广州和泉州就自己发展起来了。上海自唐以来直到开埠前海运也不发达,一个是政府控制,如明朝“片板不许下海”,另一个重要原因是航道和港口的淤塞。

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      宋-元时期,上海只是一个征收酒税的小镇,紧挨着上海浦得名上海。到明时期,上海镇成为上海县,隶属松江府管辖。宋-元时期海岸线可以看到吴淞江在此入海,明时期,吴淞江(旧江)出海段老宝山地区已经完全淤塞,下游河道弯曲,出水不畅。

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      怎么办呢?明永乐元年,因太湖流域泛滥水灾严重,朱棣派户部尚书夏元吉治理太湖和吴淞江。夏元吉首先进行了“擎淞入浏”,把吴淞江的水导到浏河,郑和下西洋就是从浏河出海的。其次是“以浦代淞”。吴淞江疏浚范家浜西接黄浦江,向东接入吴淞江。

      因此,黄浦江在宝山入海口为什么不叫黄浦口,而称吴淞口?就是因为黄浦江出口这一段就是原来的吴淞江。虽然江大浦小,但是到了清时期, “不浚自深”黄浦江由于挟沙能力强,“水沙平衡”河床自然稳定下来,形成更加重要的黄浦江航道。

      直到上海开埠后,租界浚浦局组建起来,每年进行了泥沙疏浚,黄浦江的航道就进一步稳定下来了。

      原来上海是没有城的。上海作为 “城市”,现有“市”后有 “城”。明朝后期,因为倭寇侵扰,上海才建了城墙,挖了护城河。

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      王安忆的《天香》写明清时期的上海,第一章就是“筑城”。

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      1843年开埠之前,上海城区内还有大量水系,南长浜、北长浜和肇嘉浜。

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      30年代上海号称“东方的巴黎”。黄浦江上停满轮船、运输繁忙,但外滩没有防汛墙。

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图:1920-30年代上海外滩照片

      1929-1937年是上海黄金年代,民国时期还有一个大上海计划。“大上海区域计划总图”中把江苏、浙江靠近上海的几个县都包进来了。1937年大上海计划被日本侵华战争中断了。1977-1980年,上海人工开挖了蕴藻浜、川扬河、大治河和金汇港,形成了上海市水利分片控制的格局。

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      1990年的松江县城只有一点点大,靠近徐家汇的上海八万人体育场,还是大片菜地。上世纪八九十年代,上海的住房、交通、污染是最为严重的三大问题。

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      上海人均居住面积不到2平方的人很多,“螺蛳壳里做道场”;1990年代我刚来上海,公交车挤都挤不上,而同时,上海的环境问题也很严重,如苏州河黑臭,臭不可闻。

      1990年浦东大开发,上海开始大发展。2010年上海世博会,上海又一次大发展的机遇。

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图:上海现在的主要水系图

      今天回头来看,上海世博会留下的宝藏,还有很多没有好好开发利用。从文化的角度讲水与世博会。世博会选择一江之隔的浦东和浦西?

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      这体现了上海的浦东浦西异质缝合的水的智慧。“阴中有阳,阳中有阴”,就是东方“君子和而不同”的智慧。

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      浦东绿地比较多,增加点缀演艺中心等文化元素;浦西有江南造船厂工业文明,增加一些绿色的空间,这就是“不同而合”了。通过轮渡、大桥和地铁隧道,把浦东浦西连成一体。

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      讲到上海,有16个字的上海精神:“海纳百川、追求卓越,开明睿智、大气谦和”。特别是最后4个字“大气谦和”,是习总在上海做市委书记时要求加上去的。

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      我建议,城市应该向水学习,可以调整为“上善若水,水利万物;海纳百川,大气谦和”