如果沒(méi)管控好雨水,海綿效應就會(huì )喪失,怎樣恢復海綿效應,修復生態(tài),改善環(huán)境,涵養水資源和提高對災害的能力。首先是蒸發(fā),在海上大氣升騰使水變成云,水汽輸送變成了降雨,然后變成地表徑流,這是水系運動(dòng)的過(guò)程,這個(gè)水文過(guò)程是全球尺度,城市尺度相比全球的尺度很微小,在小尺度上有微小的循環(huán),所以忽略它的蒸發(fā),最嚴重的問(wèn)題是地表徑流和入滲徑流,徑流變化使水文循環(huán)的過(guò)程出現問(wèn)題,因此海綿績(jì)效的評價(jià)以徑流為因素,尤其小尺度。小水面蒸發(fā)在工程設計中可以忽略,雖然規劃司探討海綿城市設立了多個(gè)指標,真正控制中不能全用這些指標,還是以徑流作為控制和評價(jià)海綿的一項指標,表1是我國徑流的規律。
表1是20世紀80年代公布的數據,數據對于研究本底的關(guān)系很重要,把徑流控制這個(gè)指標作為海綿效應的反映是有依據的,同時(shí)也有數據的來(lái)源。指標中年降雨量大部分在200~1600mm。真正徑流基本上30%左右,可以看出雨水應該入滲,快速的地表徑流應控制在30%以下,在這個(gè)基礎上制定了徑流控制,國務(wù)院數據也明確了70%的降雨可就地消納和利用,如果某地徑流水文變化10%,將影響水的生態(tài)和資源情況,超過(guò)30%,就會(huì )對這個(gè)地方的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生巨大的影響,從表1可看出,70%左右基本符合我國國情,如何把這個(gè)數值設計成一個(gè)指標?北京建筑大學(xué)做了很好的研究。根據北建大的工作做出了這張圖(如圖3),這個(gè)圖的數據比較有限,只有200多個(gè)城市,和前面水文圖基本吻合,這是用徑流總量控制率作為海綿城市的標準,90%的降雨場(chǎng)次要控制。美國更加簡(jiǎn)化,變成地區,幾毫米的降雨必須控制,美國的中部25mm。我國也會(huì )慢慢簡(jiǎn)化,這個(gè)跟量和質(zhì)有關(guān)。
3 用什么方法建設海綿城市
過(guò)去徑流之所以出現問(wèn)題,主要采取了快排的方式,當時(shí)我們對城市的認識較淺,更多考慮的是安全的角度,先把水輸出去?,F在理念在提升,從環(huán)境、生態(tài)的角度,需要考慮多種因素。梯田是很好的處理人、地、水之間關(guān)系的案例,它是一個(gè)緩排的過(guò)程,這個(gè)過(guò)程中基本上實(shí)現徑流控制的要求,也解決了水快排的問(wèn)題。海綿城市除了借鑒這個(gè)理念,更多的是啟發(fā),我們把中國梯田的做法歸納為“滲、滯、蓄、凈、用、排”。同時(shí)提出了技術(shù)路線(xiàn)的調整,從關(guān)注末端處理,轉化為源頭減排、過(guò)程控制、系統治理。
我們說(shuō)“目標導向”,過(guò)去基本是安全和環(huán)保,現在轉變?yōu)槎嗄繕?、多元化,多目標導致邊界條件復雜化,必須用系統思維去考慮問(wèn)題。我們說(shuō)“問(wèn)題導向”,總結歸納了幾點(diǎn):小雨不積水、大雨不內澇、水體不黑臭、熱島有緩解。海綿效應恢復后,這些問(wèn)題都可以解決。
通過(guò)調整技術(shù)路線(xiàn),改變過(guò)去的方法,排除頂層設計方面的弊端,要有總規劃??傮w規劃需要解決兩個(gè)問(wèn)題:空間布局、關(guān)系協(xié)調,這都需要體現在專(zhuān)業(yè)規劃中。目前,在規劃的前端如果沒(méi)有做深入的研究,后續控規和詳規的時(shí)候就會(huì )相當的被動(dòng)。有的地區,水務(wù)部門(mén)做供水,市政部門(mén)做排水,水利部門(mén)做河道;有的做防洪把水系統割裂,無(wú)法共同實(shí)現;住房和城鄉建設部為此專(zhuān)門(mén)發(fā)文,要求各地在總規編制的過(guò)程中,去做專(zhuān)規,即使沒(méi)有條件,也應該在修編的過(guò)程當中去涉及,不能一片空白。
我們專(zhuān)規重點(diǎn)解決什么?第一個(gè)山水格局的保護,不能因為土地買(mǎi)賣(mài),簡(jiǎn)單粗暴地把水脈破壞,引起洪澇,甚至破壞山水格局。第二是各種關(guān)系的協(xié)調,很多地方做水的項目水質(zhì)跟水量不匹配,水是一年四季循環(huán)的,重要節點(diǎn)一個(gè)是枯水位,一個(gè)是洪水位,這個(gè)過(guò)程中有常水位,然后得出水位、水量、水質(zhì)3個(gè)要素的關(guān)系,最基本的關(guān)系搞清楚,才能去做方案。生態(tài)和安全的關(guān)系需要界定,不能一討論生態(tài)就是綠色化,如考慮綠色化過(guò)多,它對我們的安全會(huì )構成威脅。
由于總規是小比例尺,一般為1:50000,至少1:10000,做詳規就需要大比例尺1:500,在這種情況下,做控規的時(shí)候,需要確定控制性指標,比如原來(lái)很多基礎設施埋地后,地表的開(kāi)發(fā)建設和等高匯水區的變化,使設施達不到原設計要求,海綿城市規劃,是統領(lǐng)水的綜合性規劃,要為控規等制造條件。
合理的管控分區,過(guò)去污水處理廠(chǎng)、網(wǎng)、河道等一般管理是碎片化的,只是一個(gè)地域或者行政地塊去管理,不是一個(gè)區域體,尤其是再利用為主的水系統,現在城市中劃分匯水區、排水區和項目區,匯水區更注重的是自然地形,從城市到匯水區、排水區到項目區,反過(guò)來(lái)是從項目區到排水區、匯水區到城市,就是一個(gè)總分總的過(guò)程。
源頭和過(guò)程,源頭是徑流總量控制的地方,希望小區以后用少量的管網(wǎng),基本按照梯田的方法來(lái)完成徑流控制。過(guò)程控制主要是消峰,現在我們缺乏消峰問(wèn)題的研究,去美國后發(fā)現他們也沒(méi)有研究透,灰綠結合就是解決消峰錯峰的問(wèn)題。希望我國在這方面能加強研究。
4 如何評價(jià)海綿城市的建設實(shí)效
最后一個(gè)問(wèn)題以結果為導向,如何進(jìn)行海綿評價(jià),第一個(gè)是海綿效應,第二個(gè)是實(shí)效。海綿效應的評價(jià),前面講是源頭的控制,目前國內普遍的做法是利用景觀(guān)和地形,通過(guò)溢流排到市政,既完成了徑流的控制,又解決了雨污混接問(wèn)題,實(shí)際上在小區里面,利用微地形設計、豎向控制、景觀(guān)設計、園林綠化、蓄水模塊、下凹雨水塘等組合技術(shù)實(shí)現滯、蓄、滲、凈、用、排的功能要求,從而達到雨水徑流控制的目標。
舉個(gè)美國的例子,美國海綿城市建設已經(jīng)產(chǎn)品化,我們可以借鑒。他們沒(méi)有設置管道,滲透有一個(gè)溢流井。產(chǎn)品化后對考核會(huì )起到良好作用,以后如考核溢流,溢流井控制有兩個(gè)指標:水量和水質(zhì),可以體現出前端徑流控制的效果是不是達到了,可以通過(guò)計算,用徑流總量控制率計算它的面積,從而算出體積,如沒(méi)有達到該地雨強而產(chǎn)生了溢流,說(shuō)明沒(méi)有達到海綿效應,逐步可以知道溢流對水質(zhì)的影響,也把以前埋地不容易發(fā)現的問(wèn)題顯象化,對管理也有好處,可以知道規劃、設計和運行是不是到位,也解決PPP績(jì)效考核按時(shí)付費的問(wèn)題。
提到澇,“順藤摸瓜”從分區進(jìn)入到河道的水質(zhì),還有黑臭治理,這些都跟海綿有極大的關(guān)系。前端控制徑流,后端解決溢流污染,如何發(fā)揮岸線(xiàn)的海綿效應,有很多城市做到了,效果已經(jīng)體現了,對于初雨污染的控制就是利用海綿的原理。過(guò)去把一切都壓到污水處理廠(chǎng),污水廠(chǎng)壓力太大,水體也并沒(méi)有得到改善,所以我們要發(fā)揮整個(gè)系統的作用,讓系統合理地分擔荷載。下一步的考核主要圍繞“小雨不積水、大雨不內澇、水體不黑臭”,都從結果往前推,過(guò)程不管,過(guò)程交給主體、設計單位、運營(yíng)單位,但是幾個(gè)節點(diǎn)是考核到不到位非常關(guān)鍵的問(wèn)題。
目前全國有30個(gè)試點(diǎn)城市,作為“海綿城市”的示范引領(lǐng),涵蓋了不同地區、不同氣候類(lèi)型以及不同的城市規模。下一步這些試點(diǎn)城市需要把海綿城市的理念、創(chuàng )新與技術(shù)標準、產(chǎn)品進(jìn)行嫁接,形成一套因地制宜的做法,形成標準、規范和制度,進(jìn)而形成一套可復制、可推廣的制度、經(jīng)驗和做法。
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