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海绵城市建设中的“辩证法”

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海绵城市建设中的“辩证法”

  • 分类:海绵城市建设
  • 作者:深圳市海绵雨水利用科技有限公司
  • 来源:www.spongerain.com
  • 发布时间:2020-04-07 01:10

海绵城市建设中的“辩证法”

  中国海绵城市建设的发展策略,通过城市规划、建设的管控,从“源头减排、过程控制、系统治理”着手,综合采用“渗、滞、蓄、净、用、排”等计算措施,统筹协调水量与水质、生态与安全、分布与集中、绿色与灰色、景观与功能、岸上与岸下、地下与地下等关系,控制城市雨水径流,最大限度地减少城市开发建设行为对原有自然水文特征与生态环境的破坏,使城市像海绵一样适应环境变化,抵御自然灾害能力增强。
 
  一、源头减排
 
  即最大限度地减少或切碎硬化面积,充分利用自然下垫面的滞渗作用,减缓地表径流的产生,控制雨水径流污染、涵养生态环境、积存水资源。从降雨产汇流形成的源头,改变过去简单收集快排的做法,通过微地形设计、竖向控制、景观园林等计算措施控制地表径流(见图1),发挥“渗、滞、蓄、净、用、排”耦合效应。当场地下垫面对雨水径流达到一定的饱和程度或设计要求后,使其自然溢流排放至城市的市政排水系统中,即古人云的“满则溢”,以此维系和修复自然水循环,实现雨水径流及面源污染源头监控的要求,也有利于从源头解决雨污分流,错接混接等鸠占鹊巢的问题。
  

 
  二、过程控制
 
  充分发挥绿色设施渗、滞、蓄对雨水产汇流的滞峰、错峰、消峰的综合作用,减缓雨水共排效应,使从不同区域汇集到城市排水管网中的径流雨水不同步集中泄流,而是有先有后、参差不齐、“细水长流”地汇流到排水系统中,从而降低排水系统的收排压力,也提高了排水系统的利用效率。过程控制就是通过优化绿、灰设施系统设计与运行管控,对雨水径流汇集方式进行控制与调节,延缓或者降低径流峰值,避免雨水产汇流的“齐步走”(见图2),依靠大数据、物联网、云计算等智慧管控手段,实现系统运行效能的最大化。
  

 
  三、系统治理
 
  水的外部性很强,几乎无所不及。水又是重要的生态环境的载体,治水绝不能“就水论水”。首先,要从生态系统的完整性上来考虑,避免生态系统的碎片化,牢固树立“山水林田湖草”生命共同体的思想,充分发挥山水林田湖草等自然地理下垫面对降雨径流的积存、渗透、净化作用。其次,要建立完整的水系统,水环境问题的表象在水上,但问题的根源主要在岸上,事在人为。应充分考虑水体的岸上岸下、上下游、左右岸水环境治理和维护的联动效益。第三,要以水环境目标为导向建立完整的污染治理设施系统。目前我国大部分城市的市政排水系统的建设和管理,由于受到管理体制和财政事权限制大都是碎片化的分割运作,管理机制上缺乏系统概念,建设和运维上缺乏系统性。第四,构建完整的治理体系,控源截污、内源治理、圣爱修复、活水保质、长制久清。俗话说“三分建、七分管”,要建立一套科学的、完善的运维管理制度,如管网清疏、河道清淤、水草打理和漂浮垃圾处置、智慧管控等等。
  

 
  水质与质量
 
  有量无质,水不能用;有质无量,水不够用。要统筹考虑量质关系,尤其是丰枯季节水位变化的量与质,只有量质统一才能支撑水生态、水环境及用水需求。
 
  生态与安全
 
  针对大概率小降雨,要从生态的角度考虑留住雨水涵养生态,细雨润无声;针对小概率强降雨,要以安全为重,防灾减灾,统筹兼顾好两者之间的关系。
 
  分散与集中
 
  传统建设思路是上游建自来水厂、下游建污水处理厂,基本上是“个人自扫门前雪,休管他人瓦上霜”,且为了追求规模效益、降低建设单价,污水处理厂建设规模较大,不利于资源再生利用。目前中国的城市普遍缺乏生态用水,许多北方城市的污水量远大于自然生态所需的基流,因此,再生污水已成为许多城市生态用水的主要来源。要处理好污水处理厂布局与再生利用的技术经济关系。分散与集中需要因地制宜,相互协调衔接。
 
  绿色与功能
 
  灰绿结合,避免过度工程化带来的对环境生态系统的干扰和破坏,适度控制灰色设施的建设规模,提高投资效率。“绿色”基础设施注重自然生态系统的利用,实现“自然积存、自然渗透、自然净化”,主要应对大概率中小降雨;“灰色”基础设施依靠工程措施,主要应对小概率强降雨。“绿色”与“灰色”要相互融合、互补,不能顾此失彼。
 
  景观与功能
 
  有景观无功能,“花架子”;有功能无景观,“傻把式”。统筹好两者的关系,把景观留给老百姓,将功能留给工程师,将自然生态功能融合到景观中,做到功能和景观兼具、雨旱皆宜。
 
  岸上与岸下
 
  现象在水里、根源在岸上。要处理好水体环境容量与岸上污染物处理与排放的控制。
 
  地上与地下
 
  “地上”是城市靓丽风貌,“地下”是城市的良心所在。只有筑牢“里子”,才能撑起“面子”。改变“重地上、轻地下”的现象,统筹地上建设开发与地下配套市政基础设施的同步规划与建设,统筹考虑地表径流与地下水入渗、补给。
 
  “海绵城市”如何稳妥推进
 
  一方面要加快城市建设理念的转型,使中国未来城镇化走向绿色、低碳、生态、环保的和谐宜居、环境友好、可持续发展的道路,另一方面要加快补齐城市基础设施建设短板,使城市既有“面子”、又“里子”。
 
  根据中国地理气候的特点,针对不同的降雨分布和城市社会经济发展规模,分两批选择了30个城市进行试点(见图4及表1),由国家财政部、住建部、水利部共同组织和指导,城市人民政府具体负责实施,试点面积不得小于20km²,试点期限为3年,试点任务主要是因地制宜地探索适合本地区海绵城市建设的发展模式,形成一套可复制、可推广的做法、经验和政策制度等。
  

 
  图4中国海绵城市建设试点分布及降雨径流分区示意
  

 
  表1中国海绵城市建设试点分布
 
  把规划作为龙头,将理念惯切到顶层设计中,(见图5)。住建部及时出台了海绵城市专项规划编制办法,要求各地按照国务院文件要求,结合当地实际抓紧编制海绵城市建设专项规划,目前全国2/3的城市编制了海绵城市建设专项规划,以标准为抓手,倒逼技术更新。2014年住建部出台了《海绵城市建设技术指南》,又组织编制了《海绵城市建设绩效评价标准》。
  

 
  图5海绵城市建设规划框架
 
  各省也在国家试点示范的带动下,积极开展本省的试点推广工作,据不完全统计,目前已有13个省在90个城市开展了地方试点。28个省市区出台了实施海绵城市建设的要求。各级试点城市都要及时对海绵城市建设的技术措施和设施运行效果进行监测和绩效评价,总结成果案例,适时将于以推广。