海綿20條 |張翔:系統(tǒng)化建設(shè)海綿城市,重構(gòu)城市健康水循環(huán)
系統(tǒng)化建設(shè)海綿城市 重構(gòu)城市健康水循環(huán)
張 翔——武漢大學水利水電學院 教授 博士生導(dǎo)師,海綿城市建設(shè)水系統(tǒng)科學湖北省重點實驗室(武漢大學)主任。主要研究方向:城市水文與海綿城市、河湖生態(tài)流量、流域水質(zhì)-水量-水生態(tài)耦合模擬與聯(lián)合調(diào)度。扎實推動海綿城市建設(shè)是促進我國生態(tài)文明建設(shè)和綠色發(fā)展、構(gòu)建人與自然和諧共生地球的重要保障。自2013年習近平總書記提出要建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”以來,各地認真貫徹習近平總書記關(guān)于海綿城市建設(shè)的重要指示批示精神,采取多種措施推進海綿城市建設(shè),對緩解城市內(nèi)澇發(fā)揮重要作用,取得了一系列成績。2021年3月1日起施行的《中華人民共和國長江保護法》的第六十八條規(guī)定“長江流域縣級以上地方人民政府應(yīng)當加強節(jié)水型城市和節(jié)水型園區(qū)建設(shè),促進節(jié)水型行業(yè)產(chǎn)業(yè)和企業(yè)發(fā)展,并加快建設(shè)雨水自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市”,說明海綿城市建設(shè)在國家層面的法律中得到進一步明確肯定。為了進一步深化對海綿城市的認識、理解海綿城市的目標、加強海綿城市的系統(tǒng)化建設(shè)、提升海綿城市建設(shè)成效,近日住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳印發(fā)了《關(guān)于進一步明確海綿城市建設(shè)工作有關(guān)要求的通知》(以下簡稱“通知”),針對“十四五”期間海綿城市推廣中發(fā)現(xiàn)的問題,從深刻理解海綿城市建設(shè)理念、明確實施路徑、科學編制海綿城市建設(shè)規(guī)劃、因地制宜開展項目設(shè)計、嚴格項目建設(shè)和運行維護管理、建立健全長效機制六個方面提出了明確要求。本質(zhì)上,海綿城市的研究對象是城市水循環(huán),以基于自然的理念,降低城市發(fā)展對水文過程的影響,重構(gòu)健康的城市水循環(huán),實現(xiàn)水量、水質(zhì)、水生態(tài)的協(xié)調(diào)。下面,我們結(jié)合《通知》精神,從城市水文過程調(diào)節(jié)、重構(gòu)城市水循環(huán)等角度談?wù)剬>d城市建設(shè)的再認識。
(一)完善海綿城市建設(shè)規(guī)劃,重構(gòu)城市健康水循環(huán)
城市區(qū)別于自然流域,具有下墊面結(jié)構(gòu)復(fù)雜、繁雜的人工構(gòu)筑物和排水系統(tǒng)等特點,城市水循環(huán)受高強度人類活動影響,存在水循環(huán)被人為干擾、水源難以識別、水流路徑變化多端等難題,極大地增加了城市內(nèi)澇治理和水污染防治的難度,重構(gòu)健康水循環(huán)是解決城市水問題的科學基礎(chǔ)。因此,在海綿城市建設(shè)規(guī)劃中首先要綜合考慮城市自然地形地貌、河湖水系分布、下墊面結(jié)構(gòu)、人居環(huán)境等,重視自然-社會的多尺度多過程的協(xié)調(diào),一方面加強海綿城市源頭徑流控制,在小區(qū)-片區(qū)-城市的不同空間尺度上科學合理的布局海綿源頭設(shè)施,降低對自然水文過程的干擾;第二要加強海綿源頭設(shè)施、陸面雨水過程等不同水源與排水系統(tǒng)的銜接,識別不同水源的貢獻,科學劃分排水分區(qū)、合理確定規(guī)劃目標和指標;第三充分發(fā)揮河湖水系的末端調(diào)蓄作用,科學制訂河湖水系水量-水質(zhì)-水生態(tài)聯(lián)合調(diào)控方案。城市水循環(huán)是自然水文過程(降雨-徑流、雨洪過程)-生物與生物地球化學過程(水質(zhì)-水生態(tài))-人文過程(水的取、用、耗、排)交織的多過程,實現(xiàn)城市健康水循環(huán)是保障海綿城市建設(shè)成效的科學基礎(chǔ)。
(二)加強海綿城市氣候水文分區(qū)特征研究,準確把握海綿城市建設(shè)的需求和目標
我國幅員遼闊,氣候水文特征區(qū)域性特征差異明顯,降雨徑流規(guī)律不一,城市內(nèi)澇災(zāi)害和水污染成因各異,因此《通知》中特別強調(diào)要和各地的具體情況相結(jié)合,因地制宜,因城施策,準確把握海綿城市建設(shè)的需求和目標。為此,迫切需要加強我國海綿城市氣候水文分區(qū)的研究,綜合考慮城市地形地勢、水資源豐枯特征、雨洪類型、土壤滲透性能等自然稟賦特征,有選擇性的組合“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施,在自然稟賦基礎(chǔ)上科學優(yōu)化“綠-灰-藍”的要素及其耦合方案,來應(yīng)對不同氣候水文分區(qū)內(nèi)海綿城市建設(shè)對源頭徑流控制、污染物削減、雨水利用等方面不同的需求重點,做到系統(tǒng)謀劃、重點突出、目標明確,在以排水防澇安全為主的同時,統(tǒng)籌考慮水資源、水環(huán)境和水生態(tài)問題,這是系統(tǒng)化全域推薦海綿城市建設(shè)的重要保障。
(三)因地制宜確定海綿設(shè)施參數(shù),優(yōu)化設(shè)施的水文設(shè)計
源頭海綿設(shè)施,例如雨水花園、生物滯留設(shè)施、綠色屋頂、透水鋪裝、人工濕地等,在雨水就地消納和滯蓄能力提升方面發(fā)揮了重要的作用。海綿設(shè)施要結(jié)合不同城市的氣候水文特征、土壤滲透能力、地下水埋深等等因素合理選擇,加強設(shè)施結(jié)構(gòu)、填料組合、植物配置、排水類型等方面的基礎(chǔ)研究,科學確定設(shè)施設(shè)計參數(shù),為設(shè)施的設(shè)計、施工、維護,以及切實提升源頭海綿設(shè)施的滯蓄能力和污染物去除能力提供科技支撐。
為了避免機械地分解徑流總量控制和污染物削減指標,還需要加強對海綿設(shè)施規(guī)模的水文設(shè)計,改進現(xiàn)有規(guī)范中簡單的徑流總量法。以降低城市開發(fā)對水文過程的影響為目標,明確每個海綿項目所要解決的影響水文過程的因素,劃分設(shè)施的匯水范圍,科學確定設(shè)計標準,通過匯水范圍水文過程的產(chǎn)匯流計算,以設(shè)計水文過程作為海綿設(shè)施的設(shè)計依據(jù),真正實現(xiàn)海綿設(shè)施在減少雨水徑流的產(chǎn)生量、降低峰值流量、延長匯流和排放時間等方面的功能。
來源:給水排水