華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院教授黃國如
什么是海綿城市？顧名思義，海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將蓄存的水“釋放”并加以利用。主要是通過加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理，充分發(fā)揮建筑、道路和綠地、水系等生態(tài)系統(tǒng)對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，有效控制雨水徑流。因此，海綿城市的核心內(nèi)容是構(gòu)建低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)，通過源頭分散的小型控制設(shè)施，維持和保護(hù)場地自然水文功能、有效緩解不透水面積增加造成的洪峰流量增加、徑流系數(shù)增大、面源污染負(fù)荷加重的現(xiàn)代城市雨洪管理理念，主要基于滲、滯、蓄、凈、用、排六字方針，將雨水的滲透、滯留、集蓄、凈化、循環(huán)使用和排水密切結(jié)合，統(tǒng)籌考慮內(nèi)澇防治、徑流污染控制、雨水資源化利用和水生態(tài)修復(fù)等多個(gè)目標(biāo)，進(jìn)而達(dá)到更宜居、更安全、更節(jié)能、更生態(tài)的目標(biāo)。
我們建設(shè)海綿城市，目的之一是希望能夠解決城市內(nèi)澇問題。城市內(nèi)澇一般是指城市范圍內(nèi)的強(qiáng)降雨或連續(xù)性降雨超過其雨水消納能力，導(dǎo)致城市地面產(chǎn)生積水災(zāi)害的現(xiàn)象。城市內(nèi)澇防治技術(shù)主要包括工程措施和非工程措施兩大類。工程措施主要包括整治河道，以便上承雨水管網(wǎng)的雨水，下達(dá)排澇閘站排泄?jié)乘桓脑斓叵鹿芫W(wǎng)，增加排澇設(shè)施；增加調(diào)蓄和滲透能力，強(qiáng)力推行海綿城市開發(fā)建設(shè)模式。非工程措施主要包括構(gòu)建排水系統(tǒng)信息化管控平臺，研發(fā)城市暴雨內(nèi)澇監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，大力加強(qiáng)城市排水設(shè)施管理，大力開展人民群眾宣傳教育，推動城市雨洪管理政策法規(guī)建設(shè)，加強(qiáng)城市內(nèi)澇應(yīng)急處置體系建設(shè)等。
眾所周知，解決城市內(nèi)澇不能僅靠提高地下管網(wǎng)的排水標(biāo)準(zhǔn)來解決，因?yàn)楦脑斓叵屡潘芫W(wǎng)的工程投資巨大，同時(shí)也會引起諸如交通堵塞、影響市民生活等其他問題。尤其像北京、上海、廣州、深圳等特大型城市中心城區(qū)，降雨量高度集中，一旦發(fā)生極端暴雨，僅靠建設(shè)傳統(tǒng)的淺層地下排水系統(tǒng)難以徹底解決城市內(nèi)澇問題。因此，可以適當(dāng)考慮建設(shè)深層隧道排水系統(tǒng)等綜合性調(diào)蓄措施，但在建設(shè)前一定要進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究，以充分發(fā)揮深層隧道排水系統(tǒng)在應(yīng)對超標(biāo)暴雨和減緩面源污染方面的功效。
由于工程措施投資巨大，涉及面較廣，技術(shù)十分復(fù)雜，實(shí)施難度較大，想短期內(nèi)改變城市內(nèi)澇現(xiàn)狀十分困難，因此采用城市內(nèi)澇防控的非工程措施，著力提高城市暴雨內(nèi)澇預(yù)警水平，加強(qiáng)極端暴雨情景下的應(yīng)急體系建設(shè)顯得尤為迫切。
建設(shè)海綿城市需統(tǒng)籌低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)、城市雨水管渠系統(tǒng)及超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng)。低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)可以通過對雨水的滲透、儲存、調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)輸與截污凈化等功能，有效控制徑流總量、徑流峰值和徑流污染。城市雨水管渠系統(tǒng)即傳統(tǒng)排水系統(tǒng)，應(yīng)與低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)共同組織徑流雨水的收集、轉(zhuǎn)輸與排放。而超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng)用來應(yīng)對超過雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的雨水徑流，一般通過綜合選擇自然水體、多功能調(diào)蓄水體、行泄通道、調(diào)蓄池、深層隧道等自然途徑或人工設(shè)施構(gòu)建。以上三個(gè)系統(tǒng)并不是孤立的，也沒有嚴(yán)格的界限，三者相互補(bǔ)充、相互依存，是海綿城市建設(shè)的重要基礎(chǔ)元素。
通俗來講，海綿城市措施可以劃分為三類。一是“小海綿”，即狹義上的海綿城市措施，強(qiáng)調(diào)源頭控制，通過生物滯留池、植草溝、綠色屋頂、調(diào)蓄設(shè)施和可滲透路面等措施來控制降雨期間的水量和水質(zhì)，減輕排水管渠設(shè)施的壓力，主要針對頻繁發(fā)生的小雨事件。二是“中海綿”，對應(yīng)的是排水管渠設(shè)施和排澇除險(xiǎn)設(shè)施，通過管網(wǎng)泵站、地下深隧工程和大型調(diào)蓄工程等使雨水排放或滯蓄，可緩解遭遇中大雨事件的城市內(nèi)澇。三是“大海綿”，即把城市周邊的鄉(xiāng)村、農(nóng)田、河湖濕地納入海綿城市建設(shè)范疇，使城市的澇水有地可排。
因此，面對城市內(nèi)澇、防洪抗旱、水資源安全及水生態(tài)安全等各種復(fù)雜問題，僅在小區(qū)尺度和城區(qū)范圍的海綿城市建設(shè)難以奏效，必須從流域尺度上，與水系整治結(jié)合打造海綿城市。在海綿城市建設(shè)過程中，需注意強(qiáng)調(diào)源頭和末端結(jié)合，地下和地上結(jié)合，“綠”“灰”和“藍(lán)”色緊密結(jié)合。
由此可見，當(dāng)前不是海綿城市本身出現(xiàn)了問題，而是實(shí)施過程存在很多困難。在很多城市尤其是大城市的老舊城區(qū)，因?yàn)槿丝诿芏群艽?、建筑物密集、土地稀缺，拆遷成本高昂，難以在短期內(nèi)進(jìn)行高密度的低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)建設(shè)，對排水管網(wǎng)進(jìn)行升級改造也舉步維艱。另外，城市內(nèi)澇防治是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，地下管網(wǎng)只是其中的一個(gè)子系統(tǒng)，如果要達(dá)到抵御50年或100年一遇暴雨的標(biāo)準(zhǔn)，還應(yīng)采取建設(shè)深層隧道排水系統(tǒng)和大型調(diào)蓄設(shè)施等綜合性措施來應(yīng)對，然而這些措施需要占用城區(qū)大量的地下空間，涉及地下空間規(guī)劃和利用問題，這也是目前存在的痛點(diǎn)和難點(diǎn)。盡管海綿城市建設(shè)存在很多困難和挑戰(zhàn)，但面對全球氣候變化導(dǎo)致的極端氣候事件頻發(fā)的現(xiàn)狀，我們應(yīng)克服一系列困難，繼續(xù)努力全域化推進(jìn)海綿城市建設(shè)，如此才能將城市建設(shè)成為“不怕水”的城市。
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