海綿城市水土保持研究

朱 科

(海城市水土保持監(jiān)督管理處，遼寧 海城 114200)

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海綿城市水土保持研究

朱 科

(海城市水土保持監(jiān)督管理處，遼寧 海城 114200)

針對我國面臨的水資源短缺及水環(huán)境惡化和洪澇災害嚴重等社會問題，我國城鄉(xiāng)建設部與住房部共同組織并制定了《海綿城市建設技術(shù)指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建》(試行)管理條例。文章在充分把握文件指導精神的基礎(chǔ)上，深入了解了海綿城市雨水控制利用的低影響開發(fā)理念，將海綿城市水土保持工作與城市發(fā)展理念相結(jié)合，從而提出了海綿城市水土保持中，雨水控制利用的合理措施。

海綿城市；水土保持；低影響開發(fā)；對策

中國是一個嚴重缺水的發(fā)展中國家，盡管淡水資源總量占全國水資源總量的比例為6%，但我國人均水資源占有量卻僅僅為世界平均水資源占有量的25%。因此，中國是目前世界上水資源最稀缺的國家之一。在此背景下，我國城市化水平在不斷提高，城市化和城鎮(zhèn)化過程中，人類的社會實踐行為對城市環(huán)境的影響越來越大。與此同時，城市內(nèi)澇災害等導致生命財產(chǎn)大量損失，由此引發(fā)一系列的環(huán)境問題，引起社會廣泛關(guān)注。究其原因，主要由于環(huán)境污染破壞引發(fā)水土流失，在外力與內(nèi)力雙重作用下，使我國城市化問題越來越突顯[1]。

1 海綿城市水土保持工作開展的社會背景

“五位一體”戰(zhàn)略指導下，我國各地區(qū)為了深入貫徹習近平總書記在中央城鎮(zhèn)化工作會議中的系列講話精神，加大了環(huán)境保護和環(huán)境改善的力度，并加快城市生態(tài)文明建設。尤其是在《海綿城市建設技術(shù)指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建》(試行)管理條例出臺之后，我國城市化過程中的環(huán)境保護及水土流失治理和環(huán)境污染預防等工作都有了明確的目標和對策，而且在此文件中，針對性地提出了海綿城市建設雨水系統(tǒng)的生態(tài)社會構(gòu)建原則，從而為我國海綿城市水土保持與雨水控制奠定了重要基礎(chǔ)。這一指導方案同時也為及時、有效解決我國城市內(nèi)澇問題及提升雨水資源的綜合利用率提供了重要借鑒與參考思路。

2 低影響開發(fā)理念下海綿城市水資源綜合開發(fā)與利用

2.1 海綿城市概念簡介

海綿城市是指城市能夠像海綿一樣具有良好的雨水吸收、存蓄、滲流和凈化等彈性功能。在城市化過程中，當需要雨水資源時，通過對儲集的水資源進行綜合開發(fā)、利用，即可滿足城市化發(fā)展的實際需求，以此有效應對社會自然災害。因此，從我國海綿城市構(gòu)建的基本視角來看，主要通過保護原有生態(tài)環(huán)境中的生態(tài)系統(tǒng)，進一步維持我國城市環(huán)境原始的多樣性自然環(huán)境要素。在此過程中，需要對已經(jīng)遭到嚴重破壞的城市進行修復和恢復。在開發(fā)、修復過程中，要本著低影響開發(fā)原則，立足于統(tǒng)籌規(guī)劃的視角，構(gòu)建海綿城市超標雨水徑流量排放系統(tǒng)和城市雨水管網(wǎng)系統(tǒng)[2]。

2.2 海綿城市水資源綜合開發(fā)與利用中的低影響開發(fā)理念

在傳統(tǒng)的雨水資源處理過程中，主要采用的技術(shù)是水資源排放技術(shù)，而排放過程中，雨水資源主要通過泵站及水池和渠道以及城市管道等進行排放。因此，這種粗放式的水資源管理與控制方式，與我國當前城市發(fā)展的需求和構(gòu)建生態(tài)文明城市的基本發(fā)展理念不符，從而使城市化和城鎮(zhèn)化過程中面臨著越來越嚴重的水資源短缺問題。但是，在水資源排放過程中，不僅導致當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境受到嚴重污染，同時引發(fā)水土流失問題，而且在此過程中，還使雨水資源嚴重浪費。因此，正是在此社會發(fā)展背景下，于20世紀90年代末期，由美國馬里蘭州的著名教授PrinceGeorge’sCounty提出了城市化發(fā)展過程中，關(guān)于生態(tài)城市構(gòu)建的LID:LowImpactDevelopment理念(低影響開發(fā)理念)。該理念的基本核心在于保持水資源開發(fā)前、后，生態(tài)環(huán)境水文場域原始的生態(tài)水文特征。這一技術(shù)開發(fā)理念下，技術(shù)人員主要通過采用一定的裝置、設備等，對雨水資源進行儲存和滲透處理，使其科學應用到我國生態(tài)城市構(gòu)建實踐過程中，以此減少雨水的對外排放量[3]。

2.3 海綿城市水資源綜合開發(fā)與利用中的低影響開發(fā)技術(shù)

低影響開發(fā)系統(tǒng)之下，其重點強調(diào)雨水資源是一種寶貴的自然資源[4]。因此，不能對其隨意排放和處理。這種開發(fā)技術(shù)系統(tǒng)與傳統(tǒng)的雨水管道、溝渠處理排放系統(tǒng)不同，其核心理念是基于小型、分散且低成本控制原則對城市雨水資源進行綜合控制和利用，以此調(diào)節(jié)雨水資源的徑流總量和污染指數(shù)，使雨水資源在景觀綠化和地下水補給中發(fā)揮重要作用。在此基礎(chǔ)上，這種生態(tài)控制理念主要強調(diào)在方案制定與設計過程中、在雨水資源利用與控制中，從源頭上系統(tǒng)考慮和協(xié)調(diào)海綿城市水土保持的相關(guān)對策和技術(shù)，從而維持原水文場地的基本地形、地貌特征。因此，從低影響開發(fā)技術(shù)的主要功能來看，傳統(tǒng)水土保持技術(shù)與現(xiàn)代低影響開發(fā)技術(shù)有機結(jié)合，是進一步提升水土保持效率、控制城市徑流污染與保護水源和提高城市水資源綜合利用效率的重要基礎(chǔ)，同樣也是改變我國海綿城市生態(tài)環(huán)境格局與城市自然生態(tài)景觀的根本方式。而這種低影響開發(fā)技術(shù)措施具有簡單化及高效化特征，這一技術(shù)體系主要分為儲存技術(shù)、滲透技術(shù)和截污凈化技術(shù)以及轉(zhuǎn)輸技術(shù)等。其中，滲透技術(shù)分為滲透塘、凹式綠地、滲井、生物滯留設施和綠色屋頂及透水鋪裝等設施設備。儲存技術(shù)則主要包含了雨水罐、雨水蓄水池和濕塘及雨水濕地等；轉(zhuǎn)輸技術(shù)則分為滲管(渠)、括植草溝等溝渠體系；截污凈化技術(shù)主要分為初期雨水棄流設施、植被過濾帶等；而在我國城鄉(xiāng)建設部與住房部共同組織并實施的《海綿城市建設技術(shù)指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建》(試行)管理條例中，有關(guān)部門重點針對上述各項低影響開發(fā)設施、設備的設計要求和相關(guān)計算過程進行了系統(tǒng)描述，且結(jié)合我國城市化過程中的不同用地類型和結(jié)構(gòu)組成、基本功能、我國城市水文地質(zhì)類型、城市土地利用綜合功能布局等情況，對不同功能及不同類型土地的低影響開發(fā)設施、設備進行綜合選則，具體分類匯總情況如表1。

表1 基于“低影響開發(fā)技術(shù)”的海綿城市水土保持開發(fā)設施選擇分類

注：上述資料參考、借鑒于我國城鄉(xiāng)建設部與住房部共同組織并制定的《海綿城市建設技術(shù)指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建》(試行)管理條例(2014年10月)。

3 低影響開發(fā)系統(tǒng)在海綿城市雨水控制利用中的配置措施

低影響開發(fā)系統(tǒng)下，海綿城市水土保持主要是指對我國海綿城市新建項目開發(fā)過程中產(chǎn)生的水土流失問題進行根本性治理和防治。在此基礎(chǔ)上，還要對海綿城市周邊生態(tài)環(huán)境進行美化與綠化和水土保持、預防治理。在城市化進程快速推進的時代背景下，我國雨水控制問題與雨水合理利用問題一直是我國海綿城市水土保持工作的重點，同時也是當前我國海綿城市水土保持工作有效開展中，水土保持方案措施合理布局的重要核心[5]。按照當前我國水土保持法的相關(guān)要求，海綿城市在構(gòu)建生態(tài)型社會過程中，首先需要合理對當?shù)氐乃帘３址桨高M行編制與可行性評估，而雨水控制與綜合開發(fā)利用已被納入低影響開發(fā)技術(shù)體系中。因此，低影響開發(fā)系統(tǒng)在海綿城市雨水控制利用中的配置措施，主要是將當?shù)貍鹘y(tǒng)的水土保持技術(shù)與上述低影響開發(fā)技術(shù)相結(jié)合，將水土保持工作與海綿城市構(gòu)建的基本政策方針相結(jié)合。在具體保護治理措施選擇上，應本著因地制宜及因害設防的技術(shù)實施原則，同時兼顧經(jīng)濟效益和社會效益，確保水土保持技術(shù)可行、易行。

3.1 低影響開發(fā)系統(tǒng)在海綿城市建筑與小區(qū)雨水控制利用中的配置措施

建筑與小區(qū)是我國海綿城市建設的主要部分，從水土保持的主要用地類型來看，可分為公共建筑類用地及住宅類用地和社會廠房類建設用地等。針對此種類型的建設用地進行水土保持，其主要目的是通過一定的工程技術(shù)措施和人工作業(yè)措施，減少不同用地場域內(nèi)雨水的徑流總量和雨水的峰值流量，從而減輕市政雨水管網(wǎng)的排泄壓力，減少城市內(nèi)的洪澇災害，保持水土。這種點源式的低影響開發(fā)水土保持技術(shù)，主要針對場地內(nèi)的屋面雨水進行收集，因此可利用空間較大，應充分結(jié)合空間內(nèi)建筑物密度及綠地率和土地實際利用情況等條件，對不同水土保持措施進行組合配置。具體技術(shù)處理流程如下圖1所示。

圖1 低影響開發(fā)系統(tǒng)在海綿城市建筑與小區(qū)雨水控制利用中的技術(shù)配置

3.2 低影響開發(fā)系統(tǒng)在海綿城市道路雨水控制利用中的配置措施

城市道路是我國海綿城市的重要交通網(wǎng)絡。因此，低影響開發(fā)系統(tǒng)在海綿城市道路雨水控制利用中的技術(shù)配置，主要是針對城市道路中的洪峰進行調(diào)節(jié)與控制，保證雨水資源等盡快排泄，同時加強水土保持，具體技術(shù)處理流程如下圖2所示。

圖2 低影響開發(fā)系統(tǒng)在海綿城市道路雨水控制利用中的技術(shù)配置

4 結(jié) 語

綜上所述，在海綿城市建設與水土保持過程中，要注重前期的分析與評價工作，科學建立具有特色的雨水控制利用系統(tǒng)，結(jié)合海綿城市實際發(fā)展特征與生態(tài)特征，采用科學的雨水控制措施，結(jié)合工程場地及不同用地類型，對不同區(qū)域水資源進行合理控制，因地制宜。在水土保持過程中，重視信息監(jiān)測技術(shù)的運用，通過前期信息數(shù)據(jù)監(jiān)測，做好海綿城市水土保持預防控制工作，結(jié)合低影響開發(fā)技術(shù)理念，進一步增加技術(shù)和財政投入，適當補充海綿城市的臨時排水體系。通過行政化手段，在全國范圍內(nèi)構(gòu)建制度化和規(guī)范化的水土保持技術(shù)體系，從而讓相關(guān)部門充分認識到水土保持工作在區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展中的重要作用。除此之外，還要積極推廣新技術(shù)和新工藝，盡可能通過科學的調(diào)研，加快我國海綿城市水土保持工作轉(zhuǎn)型發(fā)展，促進經(jīng)濟效益與社會效益協(xié)調(diào)提升。

[1]錢龍霞,張韌,王紅瑞,等.基于MEP和DEA的水資源短缺風險損失模型及其應用[J].水利學報,2015，46(10)：1199-1206.

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[3]李中艷，李鳳樓，郭濤.鐵嶺地區(qū)水資源現(xiàn)狀及供需預測[J].東北水利水電,2005，23(05)：30-31.

[4]殷志強，秦小光，李長生.東北三省主要農(nóng)作物耗水量與缺水量研究[J].科技導報，2009(13)：42-49.

[5]陸思.鐵嶺站降水量年際變化特征分析[J].水利技術(shù)監(jiān)督,2015，23(05)：60-61.

1007-7596(2017)04-0059-03

2017-03-11

朱科(1975-)，男，遼寧鞍山人，高級工程師，從事水土保持工程管理、監(jiān)督執(zhí)法等工作。

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