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关于建设海绵城市的思考
2021-03-05
媒体聚焦
国家住建部为贯彻落实习总书记的讲话精神,于2014年出台了《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》)。通过对《指南》的学习,结合本人工作的实践,对海绵城市建设工作作了如下思考:

陈红文

习近平总书记在中央城镇化工作会议上着重指出:“城市规划建设的每个细节都要考虑对自然的影响,更不要打破自然系统。为什么这么多城市‘缺水’?一个重要原因就是水泥地面太多,把能够涵养水源的林地、草地、湖泊、湿地占用了,切断了自然的水循环,雨水来了,只能当作污水排走,枯水季节,地下水越抽越少。解决城市缺水问题,必须顺应自然。比如在提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑利用自然力量排水,建设自然储存、自然渗透、自然净化的海绵城市”。

国家住建部为贯彻落实习总书记的讲话精神,于2014年出台了《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》)。通过对《指南》的学习,结合本人工作的实践,对海绵城市建设工作作了如下思考:

思考之一:如何全面理解海绵城市的理念?

海绵城市,顾名思义,是指城市象海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“缓放”出来并加以利用。城市建设怎样海绵化,怎样应对环境变化,雨水怎样积存,又怎样综合利用。对海绵城市这个概念的理解相当重要,笔者认为,应从以下几个方面来理解。

1.海绵城市研究的对象是“水”,且重点是雨水。

近年来,我国许多城市出现了一边喊渴,一边内涝的现象,即暴雨一来,城市变成了“水城”,马路变成了“河道”,而恰恰也是这些城市,枯水季节存在着地下水严重不足,城市用水严重缺乏的现象,而且这些城市“水火两重天”的形势有愈演愈烈的趋势。所以如何留住“雨水”为城市解渴,同时也有效地疏导“雨水”,净化“雨水”,为城市排涝,这一综合性课题,海绵城市理念作出了科学回答。海绵城市提出的应遵循生态优先的原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域内的积存、渗透和净化,促进雨水资源的综合利用。

2.海绵城市理念强调的是“自然”二字。

《指南》强调“建设具有自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”,目的就是强调“自然”,唤起城市建设者对自然的尊重。强调减少水泥硬化面积,维护雨水自然渗透功能;强调减少对湖泊、沟渠等自然水体的填埋,维护水系对雨水的调蓄功能;强调利用生态设施对自然雨水的收集与生态净化,倡导雨水综合利用的理念,让城市排水系统融合到自然的雨水循环中,最终目标是维护各城市建设开发场地的水文特征不变,保护好自然生态环境。

3.海绵城市理念的核心是海绵体功能的发挥

《指南》指出,海绵城市建设过程中要采用源头削减、中途传输、末端调蓄等手段,通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等各种技术实现良性城市水文循环,提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排水的能力,维护或恢复城市的“海绵”功能。这些功能需要通过海绵体的建设方能实现。根据《指南》,海绵体建设大致可分为四大类十七种形式,分别是以渗透为主要功能的海绵体如渗透塘、渗透井等,以储存为主要功能的设施主要有雨水罐、蓄水池、湿塘、雨水湿地等,以调节为主要功能的设施如调节塘、调节池等,以传输与截污为主要功能的设施如植草沟、植被缓冲带、植被渗流沟等。这些海绵体的渗透、蓄留、滞渗、净化功能的发挥,会大大减少城市雨季排水和旱季缺水的压力。

思考之二:传统的雨洪规划、建设、管理模式如何改革才能适应城市建设发展的需要?

我国绝大多数城市的雨洪管理是以安全排水为宗旨,简单地说,就是一排了之,确保安全就行。而海绵城市的建设理论是在确保雨洪安全的前提下,尽量地留住雨水、净化雨水、综合利用雨水,是对现有城市雨洪规划、雨洪管理及建设理念的一种革新。

1.规划理念的改革

规划理念的改革分为两个方面。首先是规划体系的改革,原有的雨洪规划实际是排水规划,定位在城市排渍的安全,而海绵城市的规划应是以《海绵城市规划》总揽,配套一系列的详细规划,如《雨水收集利用规划》、《雨洪管理规划》、《城市自然水系管理规划》、《城市排水规划》。其次是规划要求的改革,原来重点强调的防洪、排渍,主要靠增加机埠(泵站)数量,扩大排水容量,加大管网直径作为规划要求,而海绵城市规划则通过配套的规划,兼顾考虑径流总量控制、径流峰值控制、雨水资源利用等不同的控制目标,对绿色屋顶率、透水铺装率、绿地率、雨水收集率、雨水处理率按地块提出规划要点和设计要求,通过控制径流和峰值来减少排入管网的雨水量,以达到减少机埠建设的目的。

2.建设理念的改革

一是改革过渡依赖灰色设施有组织排水的理念。传统的雨水收集主要靠管网、明沟、暗渠等灰色设施有组织地排入机埠(泵站),只要有积水,就要建管(沟),而海绵城市建设理念倡导的生态湿地、植被渗流沟、植被缓冲带、雨水蓄留池,同样可以解决积水问题,而且还可以回收利用。笔者以我市某项目植被渗流沟和植被缓冲带的建设为研究对象,着手专门分析,该项目以植被渗流沟代替砼的排水管,实践证明很成功。植被渗流沟以1m宽,0.8m深卵石层作为沟的主体,上面覆盖约250px厚的砂拌土和草皮,卵石的孔隙率一般在30%以上,1m3的卵石层可以储存约0.3m3的雨水,该项目约3000m的植被渗流沟,装满雨水的量约为v=3000×0.8×0.3=720m3,也就是3000m的渗流沟可以一次性装满约720m3雨水,由于植被渗流沟与城市自然水体连通的,雨水达到一定标高后就溢流到了自然水系,20分钟左右可以排空,并且砂拌土与卵石层对初期雨水还有一定的净化作用,若一个中等城市按300~500km的道路来计算,按道路两边配套建设植被渗流沟,可一次性收集处理雨水14万~24万m3的雨水,有试验结果显示,植被渗流沟流出的水质最优时cod在20mg/l以下,相当于建设了一个15万吨的污水处理厂。

二是改革过量使用硬质铺装的理念。有统计数据显示,我国城市中有60%以上为不透水或基本不透水地面。这些不透水灰色设施,阻断了雨水的渗透,形成了径流,径流水大都汇集到了城市管网,城市管网一旦排水不畅就会出现“水没金山”的现象。为缓解管网的压力,海绵城市理念倡导使用嵌草砖、透水砼、透水砖、渗管、渗井、生态驳岸、渗透塘来缓解城市径流。另外,随意挖山造地,填埋自然水体,过渡包装驳岸等理念都需要进行改革。

3.雨洪管理理念的改革

管理模式的改革。管理模式由原来的见水即排,一排了之的思想过渡到留住雨水、净化雨水、利用雨水的思想。要求原有排水管理机构除了保证雨洪安全外,要对海绵体建设的进行宣传、推广,对海绵体建设和维护管理承担起责任来,并积极参与到海绵体建设的规划中。

管理方法的改革。传统的排水管理,管理人员雨天排水,晴天休息。且我国大多数城市雨、污分流不彻底,城市排水大都是排出的合流制污水。要解决这些问题,应该对管理方法着手改革,一是倡导雨污分流,对于新的市政设施建设必须真正做到雨污分流。二是按雨量大小对合流制的污水进行分类处理,既可以解决污水处理厂的压力、节约资源,又可以混合水直排污染城市水系的问题。三是对雨水综合利用的指导,管理部门要针对不同的地块的实际,深入到各个社区,对如何建设和如何合理使用进行指导。

思考之三:海绵城市建设在推进过程中应注意哪些方面的问题?

海绵城市建设的推进应遵从规划引领、生态优先、安全为重、因地制宜、统筹建设的原则,应根据城市的实际合理规划、科学推进。在实施过程中主要注重以下几个方面:

1.要注重城市水文地质的调研

要对城市的年降雨量作出分析,建立城市的降雨水力模型,对城市降雨规律、区域流量作出定量分析,同时要对城市土壤的渗透性和城市的地下水位变化情况加强研究,建立地下水位与季节变化曲线图,掌握土壤渗透性一手资料,为海绵体建设规划提供数据支撑。

2.要注重老、旧城区的合理规划

要根据老、旧城区雨污未分流,人口密度大、商业网点密集、危旧房屋多、硬化面积大、地理标高差异大等特点,合理规划、合理布局、合理选择海绵体的做法。可以采取逐步将部分硬化地面改为渗水绿地来替代管网改造,以屋顶绿化改造和屋面雨水收集为主要方法来解决老城区的问题,还可以结合棚户区改造,逐步扩大推广海绵体建设的区域。

3.要注重新区、大型公共设施区域建设的严格把关

新区和大型公共设施建设应是推广海绵体建设的重要载体,必须按规划要求严格把关,要确保雨水径流,径流峰值及污染控制指标的达标,对水生态敏感区实行严格保护,维持各个建设区域的开发前后的水文特征不变。

4.要注重海绵体建设与周边环境的关系

一是要注重雨水收集系统与自然水系和城市管网联系,要确保雨水收集系统在雨量特别大的时候要能够顺利排往自然水系或城市管网,避免形成渍水。二是具有渗透功能海绵体的建设距离建筑物基础不得小于3m的水平距离,以确保不影响既有建筑物的安全。三是具有调蓄及综合利用功能的海绵体应设有溢流及紧急排空等措施和安全防护设施。

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