新科技革命助推海綿城市建設(shè)

侯立安

2015年、2016年全國相繼推出了兩批試點(diǎn)，在海綿城市的建設(shè)過程中，取得了一些先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)。與此同時，我國各地情況不一，海綿城市建設(shè)不能完全“一刀切”。

我國城市建設(shè)所面臨的環(huán)境問題

全球面臨氣候變化問題，中國也不例外。大城市熱島效應(yīng)出現(xiàn)，此外道路基本不能滲水，大多城市在雨天面臨道路積水問題。雨洪來了，城市看海的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。改善城市水環(huán)境的途徑有很多，海綿城市就是其中之一。海綿城市建設(shè)的目標(biāo)為：修復(fù)水生態(tài)、提高水安全、復(fù)興水文化、涵養(yǎng)水資源、改善水環(huán)境。它的本質(zhì)追求就是大雨不內(nèi)澇，小雨不積水，熱島有緩解，水體不黑臭。

我國海綿城市建設(shè)取得了一些成效和經(jīng)驗(yàn)，但總體上還存在如下幾個方面的問題：一是海綿城市與海綿流域的結(jié)合不夠緊密。海綿城市的建設(shè)相對孤立，沒有跟周圍領(lǐng)域形成有機(jī)的結(jié)合。二是灰色基礎(chǔ)設(shè)施多于綠色的基礎(chǔ)設(shè)施。濕地、自然水系等綠色的基礎(chǔ)設(shè)施遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到實(shí)際需要。三是老城區(qū)進(jìn)行海綿城市建設(shè)問題較多，難度較大，特別是涉及排水管網(wǎng)的改造問題等，難度更大。四是城市水污染情況相對比較嚴(yán)峻。水資源、水安全、水污染的問題還沒有得到徹底解決。

新興科技在海綿城市建設(shè)中的作用

新興科技能夠引領(lǐng)或者助推海綿城市建設(shè)快速地發(fā)展，包括材料的創(chuàng)新、技術(shù)的創(chuàng)新、理念的創(chuàng)新等。大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、新材料、淡水科技以及機(jī)器人等，能夠助推海綿城市的建設(shè)。

運(yùn)用大數(shù)據(jù)的信息科技可以在海綿城市的建設(shè)中建立地理信息氣象的信息庫，以及水文、地質(zhì)、基礎(chǔ)設(shè)施、污染源等數(shù)據(jù)庫，以此開展頂層化的數(shù)字化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、應(yīng)急智能化和管理的精細(xì)化。

運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過快速傳遞建設(shè)在線數(shù)據(jù)庫。利用這些系統(tǒng)對相關(guān)的海綿城市的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為城市的水資源管理決策提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。

機(jī)器人技術(shù)在很多方面可以發(fā)揮作用，做一些人工可能做不到的事情。比如生態(tài)清淤，機(jī)器人能夠有效地解決管道損毀和檢漏問題，不僅能發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，還能夠快速地對管道進(jìn)行修補(bǔ)。同時，對于在線監(jiān)測、巡檢等，機(jī)器人都能夠發(fā)揮很好的作用。

新材料有很多。比如采用滲水的磚可以解決水難下滲的問題。對于建筑垃圾，有的城市把廢舊的陶瓷做成磚鋪在地面上，同時解決建筑垃圾和地面滲水問題。

水生態(tài)修復(fù)技術(shù)比如黑臭水體治理中人工浮島、底泥的生物氧化技術(shù)等，在水污染控制領(lǐng)域都是常用的，在海綿城市里面也能發(fā)揮重要的作用。

海綿城市建設(shè)建議

建議一：聚焦前沿，創(chuàng)新海綿城市保障技術(shù)。

一是加速城市生態(tài)修復(fù)技術(shù)的研究和利用。新興化學(xué)微污染物的出現(xiàn)對城市生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重威脅，這要求其處理工藝變得細(xì)化復(fù)雜，檢測指標(biāo)也越加繁多，針對日漸復(fù)雜的發(fā)展趨勢，需加速前沿生態(tài)修復(fù)技術(shù)的研究和應(yīng)用；生態(tài)修復(fù)是在生態(tài)學(xué)原理指導(dǎo)下，以生物修復(fù)為基礎(chǔ)，結(jié)合各種物理化學(xué)修復(fù)以及工程技術(shù)措施，通過優(yōu)化組合，使之達(dá)到最佳效果和最低耗費(fèi)的一種綜合的修復(fù)污染環(huán)境的方法。

二是要構(gòu)建城市生態(tài)恢復(fù)的水文模型。水文模型作為認(rèn)識和理解城市水循環(huán)的有效工具，可以在海綿城市建設(shè)措施實(shí)施前，用于分析數(shù)據(jù)信息與模擬。2014年頒布的《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》也強(qiáng)調(diào)通過水文模型與相關(guān)理論計(jì)算，從而優(yōu)化海綿城市規(guī)劃涉及各項(xiàng)指標(biāo)。

三是加快新材料在海綿城市建設(shè)中的研發(fā)和應(yīng)用。海綿城市建設(shè)需要采用透水良好、孔隙率較高的材料對城市不透水地面進(jìn)行改造，雨水順利地進(jìn)入鋪裝結(jié)構(gòu)內(nèi)部并下滲，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)雨水補(bǔ)給地下水、減小乃至于清除地表徑流的目的;目前我國的海綿城市的建材還不理想，需要不斷在新材料、新技術(shù)、新工藝上探索，逐步解決現(xiàn)階段透水性鋪裝材料存在的價格偏高、承載力偏小、透水性能下降等問題。

四是推進(jìn)機(jī)器人在海綿城市建設(shè)中的技術(shù)革新。海綿城市建設(shè)行業(yè)是服務(wù)性行業(yè)，現(xiàn)在代替人工操作的協(xié)作機(jī)器人一般售價為3.5萬美元以上，而且功能單一；且制備機(jī)器人的傳感元件和控制系統(tǒng)材料（如減速器）主要依賴進(jìn)口，成本較高，需要增加科研投入，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化;基于大數(shù)據(jù)平臺和機(jī)器人建立智能終端和操作載體的聯(lián)動模式，形成“一體化”城市洪澇事故應(yīng)急處理系統(tǒng)，提升決策的科學(xué)化水平，服務(wù)于目前我國突發(fā)性洪澇事件。

建議二：優(yōu)化運(yùn)管制度，創(chuàng)新合作模式。

一是推廣城市河道管理新模式。城市河道管理推廣河長制；通過“三查（嚴(yán)查污水直排入河、垃圾亂堆亂倒、涉河湖違法建設(shè)）三清（清河岸、清河面、清河底）三治（清河岸、清河面、清河底）三管（嚴(yán)格水資源管理、河道管理、執(zhí)法監(jiān)督管理）”、依托“河長制”，建立“河長智”，實(shí)現(xiàn)“河長治”。完善城市黑臭河道專項(xiàng)巡查制度，通過督察、回頭看等行動，實(shí)現(xiàn)城市河道的長治久清，提高城市人民的幸福指數(shù)。

論壇現(xiàn)場

CNSphoto供圖

二是因地制宜制定設(shè)計(jì)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。海綿城市建設(shè)需要根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件、降水規(guī)律、土壤性質(zhì)以及經(jīng)濟(jì)、城市發(fā)展程度、生態(tài)狀況的不同，分別制定不同要求，采取不同的措施，研究和細(xì)化各類控制性指標(biāo)。迫切需要制定國家級、?。▍^(qū)）市級的導(dǎo)則，幫助地方政府研究制定當(dāng)?shù)睾＞d城市建設(shè)手冊和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。積累各種自然條件示范項(xiàng)目數(shù)據(jù)，逐步建立完整的海綿城市數(shù)據(jù)資料庫。

三是完善評價體系，構(gòu)建海綿城市信息化綜合管控平臺。監(jiān)測系統(tǒng)對于評價海綿城市建設(shè)項(xiàng)目績效是不可或缺的手段之一，是實(shí)現(xiàn)長效運(yùn)行機(jī)制的支撐，也是城市信息化管理的基礎(chǔ)。海綿城市建設(shè)的重心仍停留在規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工上，后續(xù)監(jiān)測還未能及時跟上，現(xiàn)階段建設(shè)重心應(yīng)放在海綿城市監(jiān)測上，進(jìn)一步完善海綿評價及維護(hù)體系，定期進(jìn)行第三方監(jiān)測評價。

四是構(gòu)建海綿城市建設(shè)對地下水污染風(fēng)險評估體系。結(jié)合信息化、智能化的監(jiān)測技術(shù)，從海綿城市建設(shè)的風(fēng)險、地下水污染物垂向和水平遷移風(fēng)險進(jìn)一步分析，構(gòu)建海綿城市建設(shè)區(qū)域?qū)Φ叵滤廴撅L(fēng)險分級指標(biāo)體系。

五是創(chuàng)新投資模式，鼓勵民間資本參與建設(shè)。鼓勵社會資本參與，鼓勵“技術(shù)+資本”運(yùn)作模式，加大政府投入。

建議三：面向智慧城市建設(shè)新型水廠。

智慧水廠可以以大數(shù)據(jù)、人工智能、GPS等新一代信息技術(shù)為手段，實(shí)現(xiàn)水處理運(yùn)行過程的水質(zhì)參數(shù)、設(shè)備報警等遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控，保證水處理的高效節(jié)能和綠色環(huán)保；根據(jù)我國各地城市生態(tài)環(huán)境狀況，因地制宜建造新型給水廠/污水廠，使其成為真正與社會融合、互利共生的城市基礎(chǔ)設(shè)施。

加強(qiáng)水生態(tài)環(huán)境保護(hù)，不斷改善水環(huán)境質(zhì)量，是加快推進(jìn)我國生態(tài)文明建設(shè)的重要保障。海綿城市建設(shè)對于改善水環(huán)境、恢復(fù)水生態(tài)、實(shí)現(xiàn)“藍(lán)天常在、青山常在、綠水常在”美麗中國的宏偉目標(biāo)具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。海綿城市建設(shè)應(yīng)建立健全長效制度和法律法規(guī)，優(yōu)化運(yùn)管制度，創(chuàng)新合作模式，依托未來科技促進(jìn)城市環(huán)境質(zhì)量改善。

（本文根據(jù)作者在論壇上的發(fā)言整理而成，有刪減）