文/徐曉星 上海賽星景觀(guān)設(shè)計(jì)研究所

試論海綿城市建設(shè)中的抗?jié)硢?wèn)題

文/徐曉星 上海賽星景觀(guān)設(shè)計(jì)研究所

近年來(lái)，天氣變化異常，每逢暴雨來(lái)襲，很多城市澇情嚴(yán)重。街道成河、家中進(jìn)水、交通堵塞，城市看?，F(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮，城市安全受到極大威脅！

本文在簡(jiǎn)述國(guó)內(nèi)澇情后，剖析內(nèi)澇原因，指出抗?jié)酬P(guān)鍵是解決暴雨后超量的雨水徑流問(wèn)題，并提出了解決70%雨水徑流蓄存的可行性方案，同時(shí)能達(dá)到錯(cuò)峰、延峰的目的，供海綿城市設(shè)計(jì)者參考。

城市建設(shè) 市政工程 海綿城市 給排水 內(nèi)澇 交通抗?jié)吃O(shè)施 規(guī)劃

1.抗?jié)呈墙ㄔO(shè)海綿城市的重要內(nèi)容

住房城鄉(xiāng)建設(shè)部于2010年曾經(jīng)對(duì)全國(guó)351個(gè)城市進(jìn)行調(diào)研，其結(jié)果指出：2008—2010年的三年間，全國(guó)有62%的城市都發(fā)生過(guò)內(nèi)澇事件，而且內(nèi)澇發(fā)生三次以上的城市有137個(gè)。

雖然很多城市，在新建和改建過(guò)程中，都采取了防澇、抗?jié)炒胧?，但仍然在暴雨?lái)臨時(shí)無(wú)濟(jì)于事。例如，廣州、深圳、上海、南京、武漢等城市，年年都對(duì)城市建設(shè)中的防洪排澇設(shè)施進(jìn)行改造，但仍然年年內(nèi)澇不斷。

在城鎮(zhèn)化建設(shè)中，要提高城市建設(shè)質(zhì)量，促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展，必須有效地防止城市內(nèi)澇，以保障城市生態(tài)安全。

2015年10月，國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》指出：“為加快推進(jìn)海綿城市建設(shè)，修復(fù)城市水生態(tài)、涵養(yǎng)水資源，增強(qiáng)城市防澇能力”等方面工作，“切實(shí)提高城市排水、防澇、防洪和防災(zāi)減災(zāi)能力”?！爸鸩綄?shí)現(xiàn)小雨不積水，大雨不內(nèi)澇”等要求。

國(guó)務(wù)院《關(guān)于加強(qiáng)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的意見(jiàn)》也明確提出：加強(qiáng)城市排水防澇防洪設(shè)施建設(shè)，用10年左右時(shí)間建成較完善的城市排水防澇、防洪工程體系。

由住房城鄉(xiāng)建設(shè)部編著的《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》更具體地提出了城市內(nèi)澇防治系統(tǒng)是建設(shè)海綿城市的重要組成部分，同時(shí)要求制定排水防澇規(guī)劃。

2.城市內(nèi)澇成因剖析

在城鎮(zhèn)化建設(shè)中，由于氣候反常，暴雨頻發(fā)，所以澇情不斷，影響著城市的安全和文明建設(shè)。

那么城市內(nèi)澇是怎么形成的呢？現(xiàn)在就國(guó)內(nèi)城市發(fā)生內(nèi)澇的原因進(jìn)行剖析。

1）排水管建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)落后 在國(guó)外發(fā)達(dá)城市，一般內(nèi)澇發(fā)生較少，這是因?yàn)樗麄兣艥吃O(shè)施的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較高的緣故。例如日本東京的排水管設(shè)計(jì)的重現(xiàn)期為5～10年，法國(guó)巴黎的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為5年，而美國(guó)紐約的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為15年。

但是我國(guó)的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期相對(duì)很低、很落后。

1975年發(fā)布的《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，排水管的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為0.33～2年；

1987年標(biāo)準(zhǔn)修改，修改后的《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定排水管的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為0.5～3年；

2006年，《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》又將重現(xiàn)期修改為2～3年，重要地區(qū)為3～5年，對(duì)中心城區(qū)的地下通道和下沉式廣場(chǎng)為30～50年。

顯然，我國(guó)30多年來(lái)的排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，雖然經(jīng)過(guò)幾次修改和提高，但與國(guó)外先進(jìn)城市相比，仍然比較落后，而且不少城市的實(shí)際使用重現(xiàn)期還停留在1年左右。

2）城市建設(shè)重地上建筑、輕地下設(shè)施 在一些城市建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)者看來(lái)，地上工程的業(yè)績(jī)大家都能看得到，匯報(bào)、參觀(guān)，面子光彩！從而，重地上建筑、輕地下設(shè)施就成了一種潛規(guī)則來(lái)指導(dǎo)工作。另外，當(dāng)需要降低造價(jià)時(shí)，卻又首先考慮削減地下設(shè)施。施工中偷工減料也在所難免。

3）舊管道年久失修，缺乏正常維護(hù) 舊管道經(jīng)過(guò)幾十年的使用，很多因年久失修而堵塞、破裂，平時(shí)又沒(méi)有定期檢查和維護(hù)，不能正常使用。

4）棄流措施不到位，泥沙淤積 棄流措施是雨水徑流進(jìn)入管道的重要一環(huán)。由于長(zhǎng)期以來(lái)，不注意對(duì)棄流處理，雜物堵塞、泥沙淤積，流水不暢。

5）超標(biāo)雨水徑流處理不及時(shí) 超標(biāo)雨水徑流沒(méi)有及時(shí)得到妥善處理也是造成城市內(nèi)澇的成因之一。

6）城區(qū)建設(shè)加大排水壓力，舊管道更新不及時(shí) 城區(qū)的地面進(jìn)行大量建設(shè)，但仍然沿用原來(lái)排水管道，增加了排水的壓力。

3.城市抗?jié)车碾y點(diǎn)

傳統(tǒng)的觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為，內(nèi)澇是由于設(shè)計(jì)排水能力小于雨水徑流或小于時(shí)段雨量，從而積澇成災(zāi)。由此觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，得出抗?jié)炒胧┚褪羌訌?qiáng)排洪力度，及時(shí)、快速地把多余的雨水徑流排放出去，內(nèi)澇就不復(fù)存在了。但是從建設(shè)海綿城市的理念出發(fā)，我們必須把雨水徑流的70%就地消納、吸收，同時(shí)要嚴(yán)格控制排放的徑流總量，以保證實(shí)現(xiàn)與河系的錯(cuò)峰、延峰功能。

那么，既要嚴(yán)格控制對(duì)雨水徑流的排放總量，同時(shí)又要將70%的雨水徑流吸納儲(chǔ)存下來(lái)，問(wèn)題的關(guān)鍵就是70%的雨水徑流儲(chǔ)存在何處？這對(duì)城區(qū)建設(shè)，特別是老城區(qū)改造，是一個(gè)十分嚴(yán)峻的問(wèn)題！

4.在海綿城市建設(shè)中各種抗?jié)炒胧┑脑u(píng)估

在海綿城市建設(shè)中，低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)新型城鎮(zhèn)化和生態(tài)文明城市的重要手段。而徑流總量的控制，徑流峰值的控制，都是構(gòu)建低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)的重要目標(biāo)之一，同時(shí)要實(shí)現(xiàn)從源頭到末端的全過(guò)程控制雨水系統(tǒng)，必須把徑流總量控制和峰值控制作為首要的控制目標(biāo)。

為此，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部在《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》一書(shū)中，提出了多種設(shè)施，如透水鋪裝、屋頂花園、下沉式綠地、雨水濕地及雨水收集系統(tǒng)等。

眾所周知，內(nèi)澇的成因與徑流峰值所引起的超標(biāo)雨水徑流有密切關(guān)系。所以在低影響雨水開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中，對(duì)徑流峰值流量控制是一個(gè)極為重要的任務(wù)。

但是低影響雨水開(kāi)發(fā)設(shè)施的消納和儲(chǔ)存雨水的效果，正如《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》中所指出的：“它們受到降雨頻率與雨型、低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施與維護(hù)管理?xiàng)l件等因素有關(guān)，它們一般對(duì)中、小降雨事件的峰值削減效果較好，而對(duì)特大暴雨事件，雖仍然可以起到一定的錯(cuò)峰、延峰作用，但其對(duì)峰值削減強(qiáng)度往往較低”。特別是沒(méi)有根本解決，在暴雨及特大暴雨事件中，形成城市內(nèi)澇的主要原因，超標(biāo)雨水徑流的儲(chǔ)存問(wèn)題，這是致使某些城市年年改造、年年內(nèi)澇的根本原因。如廣州市自2008年以來(lái)，水務(wù)部門(mén)宣布已完成300多個(gè)水浸點(diǎn)改造。當(dāng)時(shí)預(yù)計(jì)的效果是，達(dá)到20年一遇，對(duì)24小時(shí)的暴雨不會(huì)成災(zāi)的目標(biāo)。但是在2013年的一次暴雨，中心城區(qū)易澇點(diǎn)達(dá)44個(gè)，內(nèi)澇黑點(diǎn)13個(gè)。24小時(shí)暴雨不成災(zāi)仍然是一個(gè)夢(mèng)想而已，重現(xiàn)城市看海的內(nèi)澇景象！

5.解決城市內(nèi)澇的對(duì)策

在城鎮(zhèn)化過(guò)程中，要建設(shè)現(xiàn)代化生態(tài)文明城市就必須要解決城市內(nèi)澇的問(wèn)題，確保城市安全，告別城市看海！

由前面分析可知，解決內(nèi)澇的根本關(guān)鍵是，暴雨之后，其70%的雨水徑流就地消納、就地消化的問(wèn)題。對(duì)具體地塊來(lái)說(shuō)，其徑流排放總量又受到國(guó)家剛性控制，那么對(duì)于這個(gè)70%的雨水徑流如何儲(chǔ)存呢？

在住房城鄉(xiāng)建設(shè)部編寫(xiě)的《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》一書(shū)，對(duì)海綿城市設(shè)計(jì)者提出了一定的要求，明確提出了低影響雨水開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容，落實(shí)了低影響雨水開(kāi)發(fā)控制目標(biāo)。

具體來(lái)說(shuō)就是，對(duì)于小區(qū)綠地，在滿(mǎn)足美化公共空間、改善生態(tài)環(huán)境，為居民提供游憩場(chǎng)地等基本功能的前提下，結(jié)合綠地規(guī)模，考慮設(shè)計(jì)可消納屋面、路面、廣場(chǎng)及停車(chē)場(chǎng)徑流雨水的低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施，同時(shí)通過(guò)溢流排放系統(tǒng)與城市雨水管渠系統(tǒng)和超標(biāo)雨水徑流排放系統(tǒng)有效銜接。

根據(jù)這個(gè)思路，筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)《海綿城市抗?jié)硣绦钏亍贩桨福褪窃诰G地廣場(chǎng)上建造一個(gè)1 m高的圍堤，其綠地的出入口，如果加上閘門(mén)，就成了一個(gè)抗?jié)硣绦钏?。由建造在澇區(qū)最低處的集水井，用足夠排量的潛水泵，將超標(biāo)雨水徑流，快速、有效地提升到圍堤蓄水池內(nèi)，使低洼地區(qū)無(wú)水成澇，解決了城市看海問(wèn)題。

同時(shí)，與此配套的計(jì)量排放池，根據(jù)河系的水位有序排放，既能達(dá)到錯(cuò)峰和延峰的目的，又能科學(xué)地記錄了該地塊的雨水徑流排放總量。

筆者在2015年“上海交通大學(xué)城市科學(xué)秋季論壇”上，向與會(huì)者介紹了《海綿城市抗?jié)硣绦钏亍贩桨负?，提出?lái)讓中國(guó)城市告別看海的目標(biāo)，引起了同行界的強(qiáng)烈共鳴和媒體的關(guān)注。同時(shí)又提出，更理想地解決城市內(nèi)澇，那必須借助互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智慧抗?jié)?，為突發(fā)性自然災(zāi)害提供有效的治理措施。

徐曉星 1939年生于上海，1964年畢業(yè)于武漢大學(xué)，系科普作家。長(zhǎng)期就職于上海電氣自動(dòng)化研究所。1975年開(kāi)始從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)研究。1979年擔(dān)任當(dāng)時(shí)中國(guó)最大的丹江口水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)項(xiàng)目的課題組組長(zhǎng)，是我國(guó)最早將計(jì)算機(jī)應(yīng)用于洪水預(yù)報(bào)的科技人員之一。36年來(lái)，一直潛心研究人與自然的關(guān)系，把雨水看作資源，化解雨水的負(fù)面效應(yīng)，為人類(lèi)服務(wù)?，F(xiàn)任上海賽星景觀(guān)設(shè)計(jì)研究所總工程師、生態(tài)城市研究中心主任和《中國(guó)海綿城市網(wǎng)》總監(jiān)。