核心提示:過去我國城市規(guī)劃較少考慮水體,導(dǎo)致城市水安全風(fēng)險(xiǎn)激增。水源得不到涵養(yǎng),地下水形成漏斗,全國300多個(gè)城市“喊渴”。城市平日里缺水,暴雨時(shí)城市“漲水”。這是因?yàn)椴豢茖W(xué)的建設(shè)干擾了自然的水循環(huán)規(guī)律,導(dǎo)致徑流發(fā)生變化,讓城市在下雨天格外脆弱。
對不少干旱少雨的城市來說,盼雨是常態(tài),但傾瀉而下的暴雨也時(shí)常讓城市難以招架,甚至?xí)l(fā)城市內(nèi)澇等災(zāi)害。城市水生態(tài)有哪些特點(diǎn)?缺乏規(guī)劃會給城市用水帶來哪些風(fēng)險(xiǎn)?12月12日,在全國工商聯(lián)環(huán)境商會主辦的“2015中國環(huán)保上市公司峰會”上,專家對城市水體治理進(jìn)行了探討。
今年4月,《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(“水十條”)頒布,對消除城市水體黑臭提出明確要求。10月,國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》,從城市節(jié)水、蓄水等環(huán)節(jié)入手,旨在改變目前城市一邊喊渴一邊內(nèi)澇的現(xiàn)狀。
住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部城市建設(shè)司副司長章林偉認(rèn)為,過去我國城市規(guī)劃較少考慮水體,導(dǎo)致城市水安全風(fēng)險(xiǎn)激增。水源得不到涵養(yǎng),地下水形成漏斗,全國300多個(gè)城市“喊渴”。城市平日里缺水,暴雨時(shí)城市“漲水”。這是因?yàn)椴豢茖W(xué)的建設(shè)干擾了自然的水循環(huán)規(guī)律,導(dǎo)致徑流發(fā)生變化,讓城市在下雨天格外脆弱。據(jù)統(tǒng)計(jì),高達(dá)62%的城市發(fā)生過內(nèi)澇。“2012年的‘7·21’北京特大暴雨所造成的災(zāi)難,就是城市水系建設(shè)不合理的佐證。”章林偉說。
雨水形成的徑流處理不好,易造成面源污染。章林偉指出,我國地表徑流COD(化學(xué)需氧量)污染占排入水體環(huán)境總量的36%,有40%的城市河道黑臭,60%的地下水水質(zhì)較差或極差。
清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授胡洪營表示,采取有效措施能夠在短時(shí)間內(nèi)消除黑臭現(xiàn)象,但水質(zhì)的長效保持需要“組合拳”,需要從城市水系統(tǒng)、區(qū)域水循環(huán)和生態(tài)建設(shè)等各方面開展綜合整治。
一棵樹就是一個(gè)立體“海綿”
當(dāng)問及“什么是海綿城市”?到場的市民都說不上來。武漢市水務(wù)局排水處副處長劉青解釋,通俗地說,就是指城市能夠像海綿一樣,下雨時(shí)能吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時(shí)將蓄存的水“釋放”出來并加以利用。
許多市民還是不太理解,城市怎么可能像海綿一樣吸水?劉青解釋,就是發(fā)揮城市綠地、道路、水系等對雨水吸納、蓄滲和緩解的作用,讓城市下雨時(shí)吸水,干旱時(shí)放水。比如城市綠地就是很重要的海綿體,還有使得雨水能夠及時(shí)下滲,能“喝水”的馬路,也就是“海綿馬路”。
“比如說,一棵樹就是一個(gè)立體的海綿。”武漢市園林建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)院總工程師季冬蘭給大家打了個(gè)比方,“樹葉可以用來擋雨,樹根吸收雨水,大樹就是自然界原有的海綿。” 她認(rèn)為,建設(shè)海綿城市要處理好“灰色”和“綠色”的關(guān)系,既要注重基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),也要注重綠色生態(tài)建設(shè)。
治內(nèi)澇不能只盯“排”
上海為何頻繁內(nèi)澇?現(xiàn)有的排水防澇基礎(chǔ)設(shè)施比較薄弱是一個(gè)直接原因。
目前上海的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為一年一遇(即應(yīng)對每小時(shí)36毫米的降水量),中心城區(qū)部分地區(qū)為三年一遇(每小時(shí)50毫米)。同濟(jì)大學(xué)原常務(wù)副校長、環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授、同濟(jì)大學(xué)可持續(xù)發(fā)展與新型城鎮(zhèn)化智庫特聘專家顧國維說,現(xiàn)有設(shè)施承受大雨沒有問題,但當(dāng)集中暴雨考驗(yàn)來臨,就會不堪重負(fù),暴露出排水設(shè)施軟肋。而且,全市規(guī)劃的361個(gè)雨水排水系統(tǒng),尚未建設(shè)完成,還有多個(gè)建成的排水系統(tǒng)低于一年一遇的標(biāo)準(zhǔn)。
前幾年就有人提出,能否加粗排水管道來提高上海的排水能力的問題。顧國維認(rèn)為“沒有操作的可能”。“提高標(biāo)準(zhǔn)對于新開發(fā)地區(qū)比較簡單,已建成區(qū)大量的舊管道怎么辦?”幾乎每條路下面都埋著達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的舊管道。不包括小區(qū)內(nèi)的雨水管道,上海僅市政雨水、合流管道的總長度就接近一萬公里。此外,上海的排水管道,老的都是按雨污合流設(shè)計(jì)的,新區(qū)才按雨污分流設(shè)計(jì)?傮w管道設(shè)計(jì)偏小,暴雨時(shí)容易溢流。
據(jù)了解,在發(fā)達(dá)國家,對新開發(fā)地區(qū)早有綠色基礎(chǔ)設(shè)施與灰色基礎(chǔ)設(shè)施相結(jié)合的建設(shè)理論與方法。綠色基礎(chǔ)設(shè)施指雨水花園、綠色屋頂、滲透鋪裝等低影響開發(fā)設(shè)施,灰色基礎(chǔ)設(shè)施指傳統(tǒng)的排水管渠系統(tǒng)。綠色與灰色設(shè)施結(jié)合,不僅可以減少排水系統(tǒng)的投資,且有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
但在顧國維看來,這并不適合上海。上海大部分城區(qū)已經(jīng)建成,且中心城區(qū)人口密度超過3萬人/平方公里,土地高度緊缺;上海的地下水埋深小、土壤滲透性差。“這些對于應(yīng)用低影響開發(fā)技術(shù),自源頭控制徑流水量、削減徑流峰值來說,均極為不利。且目前上海地下空間已十分擁擠,幾乎沒有容納更粗管道的空間了。”
他指出,鑒于上海降雨比較集中、水面率低、土壤滲透系數(shù)低、地下水位高等特殊性,要解決內(nèi)澇,“排”不是唯一出路。而建設(shè)“海綿城市”,無疑能讓城市更加有“彈性”:在下大雨的時(shí)候,能下滲、能滯留、能蓄存、能凈化水;在沒有降雨的時(shí)候可以把水放出來,可用可排。“滲、滯、蓄、凈、用、排”也正是“海綿城市”的精髓。
“海綿城市建設(shè)可以更好地實(shí)現(xiàn)雨洪利用、排水防澇以及河流整治,而不僅局限于某一個(gè)方面。”顧國維強(qiáng)調(diào),海綿城市建設(shè)以修復(fù)城市水生態(tài)、涵養(yǎng)城市水資源、改善城市水環(huán)境、提高城市水安全、復(fù)興城市水文化等為目標(biāo),是一個(gè)系統(tǒng)工程。
建蓄水空間更迫切
城市蓄水能力急劇下降,也是內(nèi)澇的重要原因。顧國維說,隨著城市快速發(fā)展,上海原有的河湖水面經(jīng)過大規(guī)模改造,已基本失去了雨水調(diào)蓄作用。
當(dāng)水泥城市地面大量硬化,街道地面往往比綠地要低,嚴(yán)重影響了城市蓄水。而在過去,有很多綠地、農(nóng)田在一定程度吸納了很多水分。河道填埋處由于地勢低洼,往往又成為內(nèi)澇的重災(zāi)區(qū)。“可以說,城市水系遭到破壞,是城市內(nèi)澇一個(gè)重要的深層次原因。”顧國維說。
這也導(dǎo)致上海一旦遇到高潮位、臺風(fēng)、暴雨交集時(shí)刻,防汛就會被“排”牽著鼻子走而非常被動(dòng)。“暴雨高潮時(shí),雨就像落在一個(gè)盆子里,靠重力自留根本排不出去。”顧國維說,1949年以來,上海一直采用的是“圍起來打出去”的辦法——在黃浦江、蘇州河沿岸利用防汛墻的擋水作用,遇到低潮位時(shí),可以自流進(jìn)入河道,而高潮位時(shí),就只能用幾百個(gè)大大小小的泵站水泵將路面上流淌下來的雨水打出去。
要彌補(bǔ)這一“歷史欠賬”,要求其實(shí)很高。顧國維說,從城市內(nèi)澇治理來說,既要看城市內(nèi)部的問題,也要看所在區(qū)域,或所在流域的洪水特性、降雨特性以及河流水的特性。在上海“海綿城市”設(shè)計(jì)中,應(yīng)當(dāng)把水與湖、江、地表聯(lián)動(dòng)關(guān)系合理構(gòu)建起來,合理利用現(xiàn)有的蓄水空間,并構(gòu)建起相應(yīng)的蓄水空間。
顧國維舉例說,比如上海有幾萬個(gè)以排水泵站為核心的配有雨水收集管網(wǎng)的匯水區(qū),黃浦江、蘇州河有很多小支流,都建有水閘,當(dāng)有臺風(fēng)預(yù)報(bào)時(shí),可降低河水位,流出蓄水體積。將城市洪澇先排到河里,待黃浦江水位降低,再排到江里。
還有比較現(xiàn)實(shí)的操作就是,在綠地搞一些小塘,或者地下空間建蓄水池,作為一個(gè)調(diào)節(jié)排水系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。將城市綠地建成下凹式的,可大量儲蓄雨水。城市的露天公園、運(yùn)動(dòng)場等,均可作為有效的臨時(shí)蓄水場所。此外,也可利用房頂、地下蓄水池等滯留雨水。
“若要釋放更多現(xiàn)有蓄水空間,亟需提升水質(zhì)。”顧國維同時(shí)指出。
經(jīng)過十幾年的努力,蘇州河告別了黑臭,建起的截留管將污水和一定量初期雨水送到浦東竹園,經(jīng)處理后,排入長江口;同時(shí)上海搬遷了蘇州河上的垃圾碼頭和米碼頭,整治河道成效明顯。但顧國維認(rèn)為,截留管的截留倍數(shù)還是偏小了,暴雨時(shí),仍有污水排入蘇州河。蘇州河的水質(zhì)還達(dá)不到IV級要求,這也可能和支流排入的污染有關(guān)。
“城市中保留一定的水面,有利于調(diào)蓄雨水。但上海地區(qū)保留的水面卻不能流動(dòng),很容易形成富營養(yǎng)化,所以我們看到的大多湖水是綠綠的。”顧國維認(rèn)為,要保持水質(zhì)就必須有循環(huán)處理系統(tǒng),或者定期調(diào)水,這增加了處理成本。
事實(shí)上,就海綿城市的考核指標(biāo)來看,對水環(huán)境質(zhì)量的要求也非常嚴(yán)格。其中包括不得出現(xiàn)黑臭現(xiàn)象;海綿城市建設(shè)區(qū)域的河湖水系不低于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、纛悩(biāo)準(zhǔn)。“如何治理,要提出行之有效的辦法。這一任務(wù)相當(dāng)艱巨。”顧國維說。
以雨水利用增蓄排能力
如果城市充滿“彈性”,下暴雨時(shí)路面將沒有嚴(yán)重積水。其背后,是城市“蓄水”與“排水”相得益彰的自由呼吸吐納體系——也就是形象的“海綿體”。
“形成‘蓄排結(jié)合’的防治體系才是治理城市內(nèi)澇的方向。”顧國維強(qiáng)調(diào)說,通過分散式的方法消化降水,減少產(chǎn)生徑流,有助于減輕排水管網(wǎng)壓力,是治理城市內(nèi)澇的有效手段。
這就對地形的設(shè)計(jì),尤其是豎向設(shè)計(jì)提出很高要求。具體來說,雨水是往低處流的,現(xiàn)在有些道路維修,只往上堆混凝土或?yàn)r青,以致于路面比小區(qū)地坪高,下雨時(shí)雨水往小區(qū)灌。有的道路地面下立交設(shè)置處地形過低,暴雨時(shí)徑流聚集,很容易淹沒地下道路,造成汽車淹沒,甚至人員傷亡。“現(xiàn)在地下建筑越來越多,地鐵、地下通道、地下商場、地下停車場等,若因臺風(fēng)暴雨造成淹沒,損失就很大了。”
“作為海綿城市建設(shè)的重要要求之一,不僅要讓城市如海綿一樣‘吸水’,更要將水資源儲備起來,以備不時(shí)之需。”顧國維還指出,雨水資源的合理利用不僅有節(jié)約水資源的意義,也是減輕城市防汛壓力的重要方式。
顧國維舉例說,德國是歐洲開展雨水利用工程最好的國家之一,制定了一系列法律法規(guī),規(guī)定在新建小區(qū)之前,無論是工業(yè)、商業(yè)還是居民小區(qū),均要設(shè)計(jì)雨水利用設(shè)施。德國利用公共雨水管收集雨水,簡單處理后,用于廁所沖洗和庭院澆灑。屋面雨水集蓄利用主要用于家庭、公共場所和企事業(yè)單位的澆灌、沖廁、洗衣洗車、冷卻循環(huán)等。
2005年以后,上海市政府出臺規(guī)范性文件,加快推進(jìn)節(jié)水型城市建設(shè),鼓勵(lì)在大型建筑、一萬平方米以上的小區(qū)收集屋頂雨水進(jìn)行二次利用,可是由于種種原因,許多地方后來就放棄使用。顧國維建議,“要推廣雨水收集系統(tǒng)還需政策助力。”比如在小區(qū)開發(fā)建造時(shí),地表徑流系數(shù)應(yīng)該和容積率一樣被強(qiáng)制性要求,政府在后期維護(hù)時(shí)給予必要的扶持,這樣城市的雨水收集工作才能被長效開展。
顧國維認(rèn)為,城市洪澇防治是一個(gè)系統(tǒng)工程,除了要重視基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),還要重視非工程措施。“目前,上海馬路上乃至小區(qū)里都有很多攝像頭,交通、公安部門利用得很好,水務(wù)部門也可以利用。暴雨時(shí)通過這些攝像頭觀察有否積水、在降雨過程中水的流動(dòng)狀況、積水什么時(shí)間消退,并與降雨過程泵站排水等情況結(jié)合起來,不僅可以掌握是否積水的狀況,而且通過研究有利于形成數(shù)字化的控制系統(tǒng)。”
同時(shí),解決城市內(nèi)澇,城市應(yīng)急管理要跟上,包括加強(qiáng)對暴雨和洪澇的監(jiān)測,讓預(yù)報(bào)預(yù)警及時(shí)準(zhǔn)確,才能科學(xué)調(diào)度和應(yīng)對。
他表示,目前我們從理論研究、技術(shù)措施、政策標(biāo)準(zhǔn)、金融體系和人才培養(yǎng)方面尚有不足,海綿城市建設(shè)任重而道遠(yuǎn)。“同濟(jì)大學(xué)正在準(zhǔn)備成立海綿城市研究中心和智庫,和美國、澳大利亞、德國這些在雨洪管理方面走在前列的國家的知名科研院所進(jìn)行合作,通過深入研究,建立適合我們國情、地理和經(jīng)濟(jì)、人文條件的海綿城市理論體系和技術(shù)體系。”顧國維認(rèn)為,這是一個(gè)重要的決策支持內(nèi)容,以科研為基礎(chǔ)、大力推進(jìn)海綿城市建設(shè)、并且發(fā)展相關(guān)產(chǎn)業(yè),提升上海的國際競爭力。
“海綿城市”是城市整體治水的新思路,寓意城市像海綿,充分發(fā)揮建筑、道路、綠地和水系等對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用,有效控制雨水徑流,實(shí)現(xiàn)自然積存、滲透和凈化。“目前,我國大部分城市采用‘快排’的末端治理方式,導(dǎo)致超過80%的水資源被直接排放。‘海綿城市’對水資源的利用率大大增高,可將70%的降雨就地消納和利用。通過滲、滯、蓄、凈、用、排一系列過程,讓從城市直接流出的水減少到40%以下。最終實(shí)現(xiàn)‘小雨不積水,大雨不內(nèi)澇,水體不黑臭,熱島有緩解’的目標(biāo)。”章林偉說。
思路足夠清晰,但現(xiàn)實(shí)中的可操作性怎么樣?章林偉給出了肯定答案,他舉例道,“傳統(tǒng)小區(qū)開發(fā)時(shí),總是讓綠地高于道路,在道路下面鋪設(shè)雨水管道,讓大部分雨水都直接流入管道排出。而新型的海綿體建設(shè)則讓綠地低于道路,地下無傳統(tǒng)雨水排水設(shè)施,僅靠綠地規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)雨水的自然滲入,提升景觀效果的同時(shí),涵養(yǎng)地下水。這對設(shè)計(jì)者是舉手之勞,但對改變區(qū)域水循環(huán)至關(guān)重要。”此外,他表示,可用水資源既取決于降水多寡,也取決于城市涵養(yǎng)水源的能力,“園林綠地、濕地等是巨大的‘海綿體’,城市建設(shè)要善于利用大自然的修復(fù)功能改善水生態(tài)。”【國搜地方綜合人民日報(bào)、武漢日報(bào)、解放日報(bào)報(bào)道】