關(guān)于海綿城市與排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)、內(nèi)澇治理關(guān)系的探究與反思

文鳳

（廣東省建科建筑設(shè)計(jì)院有限公司，廣東廣州 510000）

0 前言

作為一名給排水設(shè)計(jì)人員、市政行業(yè)從業(yè)人員，首先要厘清海綿城市、市政排水管網(wǎng)、內(nèi)澇治理三者關(guān)系，應(yīng)深入了解海綿城市的本質(zhì)，跳出誤區(qū)，從而更好地進(jìn)行排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)、內(nèi)澇防護(hù)設(shè)計(jì)。

1 海綿城市理解

根據(jù)《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南（2014）》，海綿城市建設(shè)是以規(guī)劃引領(lǐng)、生態(tài)優(yōu)先、安全為重、因地制宜、統(tǒng)籌建設(shè)作為基本原則，加大城市徑流雨水源頭減排的剛性約束，優(yōu)先利用自然排水系統(tǒng)，建設(shè)生態(tài)排水設(shè)施，充分發(fā)揮城市綠地、道路、水系等對(duì)雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，使城市開(kāi)發(fā)建設(shè)后的水文特征接近開(kāi)發(fā)前，有效緩解城市內(nèi)澇、削減城市徑流污染負(fù)荷、節(jié)約水資源、保護(hù)和改善城市生態(tài)環(huán)境，為建設(shè)具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能的海綿城市提供重要保障。

海綿城市建設(shè)應(yīng)統(tǒng)籌低影響開(kāi)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)。三個(gè)系統(tǒng)并不是孤立的，也沒(méi)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。符合趙敏華總工理念，海綿城市是藍(lán)灰綠措施組合，大中小海綿統(tǒng)籌。藍(lán)色大海綿即河湖濕地主要調(diào)控水量，綠色海綿（LID）主要改善水質(zhì)，灰色海綿（管網(wǎng)-泵站-調(diào)蓄池）把“藍(lán)-綠海綿”銜接起來(lái)，同時(shí)起到補(bǔ)缺作用。

《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南（2014）》中主要是對(duì)低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)（LID）進(jìn)行延展并進(jìn)行具體設(shè)計(jì)指導(dǎo)。多數(shù)設(shè)計(jì)人員往往誤以為海綿城市僅是低影響開(kāi)發(fā)，其只是主要方面之一。

首先，應(yīng)明確海綿建設(shè)是理念不是項(xiàng)目，設(shè)計(jì)中應(yīng)是“+海綿”，不是“海綿+”，不應(yīng)是為了海綿而海綿。應(yīng)基于生態(tài)建設(shè)，從全局出發(fā)、統(tǒng)籌考慮，從全流域規(guī)劃到水系統(tǒng)規(guī)劃到海綿城市，再落到河湖水系。河湖水系是安全、資源、環(huán)境、景觀、生態(tài)、文化的共同載體。

2 城市內(nèi)澇理解

近年來(lái)，每當(dāng)汛期我國(guó)城市內(nèi)澇頻發(fā)，常出現(xiàn)“城市看?！?，甚至人員遇難的情況。2021 年3 月，澳大利亞洪澇；2021 年7 月，印尼首都雅加達(dá)、歐洲西部洪澇，國(guó)內(nèi)鄭州大暴雨內(nèi)澇、江蘇、湖北、北京均產(chǎn)生大暴雨，造成嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失甚至人員傷亡。城市內(nèi)澇呈現(xiàn)發(fā)生范圍廣、積水深度大、滯水時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)，暴雨內(nèi)澇災(zāi)害對(duì)社會(huì)管理、城市運(yùn)行和人民群眾生產(chǎn)生活造成巨大影響。

內(nèi)澇成因是多方面的，一方面全球極端高強(qiáng)度暴雨頻發(fā)，由于全球變暖、城市熱島現(xiàn)象促使暴雨頻發(fā)；另一方面硬化路面增多，產(chǎn)流增加，徑流時(shí)間縮短，徑流峰值增大；再者城市發(fā)展擠占湖沼河灘自然濕地，失去雨水蓄集儲(chǔ)存的空間，水環(huán)境退化，阻塞雨水循環(huán)的自然通道；還有我國(guó)城市雨水排除系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低，城市基礎(chǔ)設(shè)施長(zhǎng)期投入不足，歷史欠賬多，城市人工雨水滲透、調(diào)節(jié)、儲(chǔ)水工程設(shè)施空白城市雨水排除和調(diào)蓄的工程體系薄弱；管理和維護(hù)缺失，管道內(nèi)淤泥較厚，失去排水功能；最后一方面缺乏完善的城市內(nèi)澇防災(zāi)體系，缺乏預(yù)警機(jī)制，居民缺乏自救、互救機(jī)制，對(duì)水浸高危區(qū)居民進(jìn)行防災(zāi)、避災(zāi)、自救和互救意識(shí)。

結(jié)合張杰院士和張辰院士等對(duì)內(nèi)澇分析觀點(diǎn)，在水循環(huán)系統(tǒng)，降水是重要環(huán)節(jié)，是地下、地表徑流的唯一源泉，也是人類水資源唯一來(lái)源。暴雨占降水中的大部分，尤其北方，暴雨與雨洪是水資源的重要組成部分，人們要與暴雨、雨洪并存，并使之為人們服務(wù)是排水設(shè)計(jì)人員的重要工作。

3 市政排水管網(wǎng)的理解

排水管網(wǎng)是以快速收集、輸送、排除雨水為目的，保證城鎮(zhèn)不受降雨積水的影響。我國(guó)目前城市排水管網(wǎng)覆蓋率、設(shè)施排澇能力偏低等問(wèn)題。按照2016 年最新修訂的《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，城市一般地區(qū)排水設(shè)施的設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期為2~3 年，重要地區(qū)3~5 年或5~10 年。但在實(shí)施過(guò)程中，大部分城市普遍采取標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的下限，后期養(yǎng)護(hù)資金投入較少，難以按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行定期養(yǎng)護(hù)，排水管網(wǎng)的排水能力逐漸減弱。結(jié)合設(shè)計(jì)過(guò)程中實(shí)際接觸的項(xiàng)目，列如廣東省肇慶市項(xiàng)目，對(duì)現(xiàn)狀排水管網(wǎng)摸查，整個(gè)城區(qū)的前期豎向規(guī)劃不夠合理，整個(gè)地勢(shì)呈現(xiàn)兩邊高中間低的形式，地區(qū)水系主要在區(qū)域外圍，排水過(guò)于集中，且存在逆坡，埋深較大，排水壓力大，中部易形成內(nèi)澇；對(duì)于佛山順德的排水改造項(xiàng)目，結(jié)合物探資料及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，排水主干渠部分管道逆坡，在管道中形成凹點(diǎn)，極大地減弱排水管道的排水能力；由于現(xiàn)狀推進(jìn)的黑臭水體治理工程，部分渠道修建溢流堰，減小渠道的過(guò)流斷面，削弱渠道排洪能力，同時(shí)抬高水位，導(dǎo)致接入渠道的排水不能及時(shí)排出，在大暴雨的情況下造成街區(qū)滯水，嚴(yán)重時(shí)水深達(dá)0.5m 高，這存在極大的安全隱患。

在市政排水設(shè)計(jì)中，應(yīng)結(jié)合地區(qū)的發(fā)展合理的選用重新期來(lái)計(jì)算管徑，在黑臭治理中，因充分論證修建渠道溢流堰、排水箱涵溢流井對(duì)原渠道箱涵過(guò)水能力的影響，避免新建工程造成區(qū)域排水不暢甚至導(dǎo)致內(nèi)澇；在規(guī)劃設(shè)計(jì)或后期設(shè)計(jì)中，要從排水角度分析整個(gè)地區(qū)豎向規(guī)劃是否合理，如若不合理，及時(shí)反饋，并提出建設(shè)性意見(jiàn)多方協(xié)同調(diào)整。施工質(zhì)量是保證設(shè)計(jì)有效落地的重要環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)應(yīng)提醒業(yè)主單位并督促施工單位在施工過(guò)程中保質(zhì)保量完成管道敷設(shè)，不得出現(xiàn)反坡。管道有效運(yùn)行也離不開(kāi)后期的維護(hù)，作為設(shè)計(jì)可在設(shè)計(jì)說(shuō)明及設(shè)計(jì)交底過(guò)程中，提醒業(yè)主針對(duì)后期的維護(hù)。我們應(yīng)在設(shè)計(jì)中結(jié)合個(gè)人以及同行的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，不斷總結(jié)反思，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)全面考慮，多角度思考，做出切實(shí)可行且符合當(dāng)代思想的設(shè)計(jì)。

4 三者之間關(guān)聯(lián)

海綿城市建設(shè)應(yīng)統(tǒng)籌低影響開(kāi)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)。三個(gè)系統(tǒng)并不是孤立的，也沒(méi)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。海綿工程是一種理念，對(duì)于低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)（LID），屬于源頭小海綿系統(tǒng)/綠色海綿，市政排水管網(wǎng)系統(tǒng)屬于中海綿系統(tǒng)/灰色海綿系統(tǒng)，河湖濕地建設(shè)屬于大海綿系統(tǒng)/藍(lán)色海綿，綠色海綿主要改善水質(zhì)，藍(lán)色海綿系統(tǒng)主要調(diào)控水量，灰色海綿把“藍(lán)-綠海綿”銜接起來(lái)，同時(shí)起到補(bǔ)缺作用。小海綿可以通過(guò)對(duì)雨水的滲透、儲(chǔ)存、調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)輸與截污凈化等功能，可有效控制徑流污染，中小雨的徑流總量、徑流峰值；灰色海綿及排水管網(wǎng)系統(tǒng)，與低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)共同組織徑流雨水的收集、轉(zhuǎn)輸與排放。超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng)，用來(lái)應(yīng)對(duì)超過(guò)雨水管渠系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的雨水徑流，一般通過(guò)綜合選擇自然水體、多功能調(diào)蓄水體、行泄通道、調(diào)蓄池、采用深層隧道等自然途徑或人工設(shè)施構(gòu)建或新技術(shù)。

海綿城市建設(shè)根據(jù)“源頭減排、過(guò)程控制、系統(tǒng)治理”理念系統(tǒng)謀劃，因地制宜，灰色設(shè)施和綠色設(shè)施相結(jié)合，采用“滲、滯、蓄、凈、用、排”等方法綜合治理方法，海綿城市的統(tǒng)籌建設(shè)有利于將城市建成人與自然和諧共生的生命共同體，有效緩解城市內(nèi)澇、削減城市徑流污染負(fù)荷、節(jié)約水資源、保護(hù)和改善城市生態(tài)環(huán)境，達(dá)到真正的生態(tài)宜居。

海綿理念，是站在人與自然和諧統(tǒng)一共存，實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)化和環(huán)境資源協(xié)調(diào)發(fā)展；不僅是指某一方面，而是多方面統(tǒng)籌規(guī)劃的。在對(duì)于設(shè)計(jì)人員，常存在一個(gè)誤區(qū)，即我們常把源頭低影響開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的認(rèn)為是海綿主體甚至是海綿設(shè)計(jì)全部，常認(rèn)為修建了低影響開(kāi)發(fā)系統(tǒng)建設(shè)即是完成了海綿城市建設(shè)，則可以有效地緩解內(nèi)澇，甚至減小管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。對(duì)于海綿系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員仍需深入研究學(xué)習(xí)，并要走出這個(gè)盲區(qū)。

5 設(shè)計(jì)反思

海綿是一個(gè)理念，它是生態(tài)文明建設(shè)的一種延伸，是可持續(xù)發(fā)展的一種趨勢(shì)，作為排水設(shè)計(jì)中的一員，需要了解其本質(zhì)，站在一個(gè)宏觀的角度思考海綿城市建設(shè)的本質(zhì)，并將其應(yīng)用到設(shè)計(jì)之中。不能單純把低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)（LID）作為海綿建設(shè)的主體或是全部，它只是海綿建設(shè)的措施或者手段之一，而是要接納、理解海綿這個(gè)理念，其本質(zhì)是尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然的生態(tài)文明建設(shè)。

海綿城市建設(shè)包含管網(wǎng)設(shè)計(jì)、內(nèi)澇設(shè)計(jì)、低影響開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。面對(duì)近年來(lái)全球變暖、極端天氣增多、暴雨內(nèi)澇頻發(fā)，作為給排水設(shè)計(jì)人員應(yīng)在設(shè)計(jì)中應(yīng)用海綿思想，人類要與雨洪共存，雨洪水是重要的水資源，在保證排水安全的前提下，充分保護(hù)水系，減少渠道底的硬化，保證生態(tài)多樣性及與地下水聯(lián)系；保證水循環(huán)，加強(qiáng)水體活力，保證水體自凈能力；盡量利用自然資源：綠植、水系，同時(shí)加強(qiáng)雨水建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，加設(shè)人工調(diào)蓄措施，加強(qiáng)管理，并對(duì)初期雨水進(jìn)行處理。

內(nèi)澇治理應(yīng)該是全民性的，增強(qiáng)民眾的節(jié)水、循環(huán)用水意識(shí)以及防災(zāi)自救意識(shí)。針對(duì)可能行成內(nèi)澇災(zāi)害的地方，設(shè)計(jì)中提出警示建議，警示相關(guān)職能部門加強(qiáng)后期巡檢維護(hù)，同時(shí)建議政府部門加強(qiáng)防災(zāi)自救意識(shí)教育，提高民眾的認(rèn)知。當(dāng)然我們個(gè)人也可在不斷深入了解學(xué)習(xí)海綿理念后，與同事交流，向朋友家人普及相關(guān)概念，為海綿建設(shè)進(jìn)一步發(fā)展打下基礎(chǔ)。

總之，作為新時(shí)代排水工作的工程技術(shù)人員，在全球熱島效應(yīng)明顯、暴雨內(nèi)澇頻發(fā)的情況下，我們要不斷深入學(xué)習(xí)海綿城市建設(shè)，并將其本質(zhì)理念傳達(dá)給業(yè)主及身邊的朋友，并在設(shè)計(jì)中應(yīng)用，朝著海綿建設(shè)生態(tài)宜居的目標(biāo)而奮進(jìn)，同時(shí)也能在與極端天氣尋求和平統(tǒng)一過(guò)程中為社會(huì)做出一點(diǎn)貢獻(xiàn)。