海綿城市排水建設(shè)研究

董濤

（武漢市政工程設(shè)計研究院有限責(zé)任公司 武漢 430015）

摘 要：本文研究了海綿城市排水建設(shè)應(yīng)該考慮的問題，提出了海綿城市排水建設(shè)的意義及存在的問題，并給出了合理的建議。

關(guān)鍵詞：海綿城市；排水；建設(shè)

伴隨著國民經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，受氣候變化和人類活動雙重影響，我國出現(xiàn)了水資源短缺、水環(huán)境污染、水生態(tài)退化3 個主要水問題。城市地區(qū)是生活生產(chǎn)集聚地區(qū)，水問題尤其突出，面臨嚴(yán)峻治水形勢。2014 年4 月，習(xí)近平總書記在關(guān)于保障水安全的重要講話中指出，要根據(jù)資源環(huán)境承載能力，構(gòu)建科學(xué)合理的城鎮(zhèn)化布局； 盡可能減少對自然的干擾和損害，節(jié)約利用土地、水、能源資源； 解決城市缺水問題，必須順應(yīng)自然，建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”。

海綿城市建設(shè)是在吸取國外先進雨水管理理念的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國實際提出的城市治水新構(gòu)想。國內(nèi)專家學(xué)者對海綿城市建設(shè)進行了積極探索。仇保興系統(tǒng)闡述了海綿城市內(nèi)涵、發(fā)展途徑、前景展望等； 王文亮等分別從概念、雨水綜合調(diào)蓄等方面對《海綿城市建設(shè)指南———低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建（ 試行》[4]（ 以下簡稱《指南》） 進行解讀。但當(dāng)前對海綿城市建設(shè)的認(rèn)識停留在城市尤其是試點區(qū)區(qū)域尺度，缺乏流域治水理念。流域與城市是總體和個體的關(guān)系，它們之間有著密切的聯(lián)系，流域控制是實現(xiàn)城市在雨水面前縮放自如的關(guān)鍵。筆者簡要介紹海綿城市建設(shè)國內(nèi)外研究進展，重點探討流域控制在海綿城市建設(shè)中的應(yīng)用，并結(jié)合實踐提出幾點建議。

1.海綿城市排水建設(shè)的意義

1.1彌補給排水設(shè)施欠賬

在建設(shè)海綿城市的過程中，應(yīng)該將自然措施與人工措施相結(jié)合，盡量保持城市開發(fā)之前的自然水文特征，通過保護城市原有的生態(tài)系統(tǒng)來涵養(yǎng)水源、應(yīng)對強降雨。另外，利用生態(tài)手段對傳統(tǒng)粗放型城市進行改造，最大限度地修復(fù)已經(jīng)被破壞的水體和其他自然環(huán)境。在城市建設(shè)中，應(yīng)盡量增加綠地面積，以有效積存、滲透并凈化雨水，滿足城市生產(chǎn)、生活以及景觀用水、供水的需求。

在建設(shè)過程中，應(yīng)將自然降水、地表水和地下水進行統(tǒng)籌管理，有效協(xié)調(diào)給排水的各個環(huán)節(jié)，充分考慮城市發(fā)展和城市給排水建設(shè)的復(fù)雜性和長期性，建立起城市生態(tài)保護、土地利用、水系綠地等各種基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，統(tǒng)籌建設(shè)地下管道網(wǎng)絡(luò)、充分發(fā)揮城城市資源優(yōu)勢，盡量在緩解城市管道網(wǎng)絡(luò)壓力、提高管道網(wǎng)絡(luò)承載力的同時，有效收集城市雨水，對各種水資源進行充分利用。

1.2提高極端天氣抵抗能力

據(jù)統(tǒng)計，我國共有 642 座有防洪任務(wù)的城市，但是其中未達到國家要求防洪標(biāo)準(zhǔn)的有340 座；在 34 座特大防洪城市中，能達到國家要求防洪標(biāo)準(zhǔn)的僅有 7 座。除此之外，一些新建立的城市新區(qū)和工業(yè)園區(qū)更是嚴(yán)重缺乏防洪投入。因此，相關(guān)部門應(yīng)該通過海綿城市建設(shè)，建立起完整的給排水設(shè)施，將防水、排水、蓄水、處理水等各環(huán)節(jié)有機結(jié)合起來，避免在遭遇短時間局部強降水時，出現(xiàn)地面徑流匯集速度加快、流量加大的現(xiàn)象，盡量減輕城市防雨防洪的工作壓力，從而減少城市內(nèi)澇的發(fā)生次數(shù)。

1.3提高城市水資源利用率

隨著各地經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國的城市化已經(jīng)進入以提高城市化質(zhì)量為主的階段，因此，我國相關(guān)建設(shè)者必須要堅持科學(xué)的新型城市化發(fā)展道路，將城市建設(shè)工作與城市資源保護工作相結(jié)合，實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。要想有效提高城市水資源的利用率，建設(shè)者要在現(xiàn)有環(huán)境下，建立起一個具有自然積存水資源、自然滲透水資源和自然凈化水資源功能的海綿城市，在新型城市的建設(shè)進程中，要充分協(xié)調(diào)城市資源與城市建設(shè)之間的關(guān)系。

通過建設(shè)海綿城市來提高城市水資源的利用率，可以在很大程度上緩解城市水資源短缺的問題。在建設(shè)過程中，要統(tǒng)籌雨水開發(fā)系統(tǒng)、雨水管理系統(tǒng)和雨水排放系統(tǒng)，加強對雨水的滲透、存儲、管理和凈化，有效收集并利用雨水資源，減輕城市供水的壓力。

2.在海綿城市給排水建設(shè)過程中應(yīng)當(dāng)關(guān)注的相關(guān)問題

2.1保證規(guī)劃的引領(lǐng)性，并保證實際建設(shè)的科學(xué)性

在當(dāng)前的城市建設(shè)規(guī)劃過程中，必須同時考慮到專項性、控制性以及修建性規(guī)劃，必須對所有規(guī)劃任務(wù)進行細致分析，并使其形成總體規(guī)劃。在實際規(guī)劃和項目開發(fā)過程中，必須盡可能減少其他因素產(chǎn)生的影響，并根據(jù)城市發(fā)展區(qū)域的基本特點明確實際規(guī)劃目標(biāo)。通過對城市雨水流向的控制和管理減少城市內(nèi)澇，并且從源頭上完全解決供水污染的基本問題。另外，應(yīng)當(dāng)充分利用城市擁有的雨水資源，推動城市景觀環(huán)境的改善，在城市內(nèi)部形成全面有效的水循環(huán)系統(tǒng)。海綿城市在實際建設(shè)過程中所涉及到的內(nèi)容較為復(fù)雜，工程量巨大，因此在規(guī)劃過程中必須重視大規(guī)劃的基本理念。在實際實施過程中應(yīng)當(dāng)同時考慮到供水、防洪、排水以及環(huán)保等多種因素，并且將各環(huán)節(jié)充分結(jié)合在一起，進行統(tǒng)籌規(guī)劃，科學(xué)安排，最終按照相關(guān)規(guī)劃逐步開展城市建設(shè)。

2.2加強頂層設(shè)計，保證城市建設(shè)的基本進程和力度

由于海綿城市在實際建設(shè)過程中所需的投資量和建設(shè)周期較長，該項目在我國當(dāng)前尚屬于初步起始階段，缺乏基本的建設(shè)經(jīng)驗。因此在海綿城市建設(shè)過程中應(yīng)當(dāng)充分借鑒國外的成功經(jīng)驗，加強對城市頂層的建筑設(shè)計，通過國家支持進一步完善城市建設(shè)方案，提升城市雨水資源利用效率，形成完善的城市給排水管道建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，最終通過完善的政策扶持和財政補貼政策保證海綿城市的建設(shè)和發(fā)展。

2.3 同時考慮雨水流向和水資源污染控制

在海綿城市實際建設(shè)過程中應(yīng)當(dāng)同時考慮到雨水流向和水資源污染，盡可能滿足城市建設(shè)上層規(guī)劃設(shè)計要求，對于污染較為嚴(yán)重的地區(qū)則應(yīng)當(dāng)借鑒其他成功區(qū)域的經(jīng)驗，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況對污染源進行有效控制，對所有可選擇方案進行對比，最終選擇能夠從源頭、運行過程以及終點完全控制污染的方案開展工程建設(shè)。

3.海綿城市排水建設(shè)的建議

海綿城市建設(shè)是多學(xué)科交叉、多部門協(xié)同治水的重要契機。在實踐過程中，既不能直接死搬硬套國外經(jīng)驗，更不能陷入單一部門單一學(xué)科治水的怪圈。海綿城市建設(shè)應(yīng)在深刻理解概念的基礎(chǔ)上進行，流域是水的整體，是系統(tǒng)的概念，海綿城市建設(shè)不能脫離流域來談，否則失去理論支撐。我國海綿城市建設(shè)起步較晚，發(fā)展?jié)摿Υ?，?yīng)重視以下研究：

a.海綿城市建設(shè)的本質(zhì)是對雨水的管理，降雨直接影響低影響開發(fā)措施的設(shè)計，城市地區(qū)降雨時空分布具有高度復(fù)雜性，應(yīng)重點加強相關(guān)基礎(chǔ)理論研究；

b.我國城市水文站網(wǎng)建設(shè)相對滯后，為海綿城市建設(shè)帶來難度，水利部門應(yīng)充分發(fā)揮在海綿城市建設(shè)中的主導(dǎo)作用，加快水文基礎(chǔ)站網(wǎng)建立，結(jié)合智慧城市建設(shè)，構(gòu)建完善海綿城市建設(shè)數(shù)據(jù)庫；

c. 現(xiàn)有水文模型主要以評價小尺度低影響開發(fā)措施為主，海綿城市建設(shè)要選取徑流總量、徑流峰值、峰值時間、水質(zhì)等指標(biāo)，加強分布式水文模型與城市排水模型的耦合，為方案優(yōu)化提供模型支撐；

d. 海綿城市建設(shè)涉及多部門、多學(xué)科，協(xié)調(diào)各部門專業(yè)規(guī)劃與海綿城市建設(shè)規(guī)劃，使低影響開發(fā)雨水設(shè)施與城市雨水管渠系統(tǒng)、超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng)有效銜接，真正實現(xiàn)“自然積存、自然滲透、自然凈化”。

4. 結(jié)束語

總而言之，在“海綿城市”建設(shè)過程中，為了可以建立完善、合理的城市給排水系統(tǒng)，需要在設(shè)計和規(guī)劃過程中，對各方面的因素進行綜合考慮，對城市排水基礎(chǔ)設(shè)施進行完善，進而提升城市抵御惡劣極端天氣的能力。