以城市更新為契機(jī) 推動解決深層次城市水環(huán)境問題
本文為中國城市規(guī)劃設(shè)計研究院水務(wù)分院程小文在“2021年度中規(guī)院學(xué)術(shù)交流會”上做的報告,感謝作者悉心整理&授權(quán)發(fā)布。感謝會議主辦單位總工室等部門提供的資源支持!
演講者│程小文
中國城市規(guī)劃設(shè)計研究院水務(wù)分院水規(guī)所所長
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工作背景
黨的十八大以來,以習(xí)近平同志為核心的黨中央把水生態(tài)環(huán)境保護(hù)擺在生態(tài)文明建設(shè)的重要位置,把解決突出水生態(tài)環(huán)境問題作為民生優(yōu)先領(lǐng)域。2021年1月,全國生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作會議指出,全國地級及以上城市黑臭水體消除比例達(dá)到98.2%,可以說我國已經(jīng)基本消除了城市黑臭水體,城市水環(huán)境發(fā)生了歷史性的好轉(zhuǎn)。然而,好景不長,6月份,生態(tài)環(huán)境部印發(fā)了“關(guān)于加強(qiáng)2021年汛期水環(huán)境監(jiān)管工作的通知”,指出汛期河湖控制斷面水質(zhì)明顯反彈。
我國部分城市水環(huán)境呈現(xiàn)“晴天變清、雨天返黑”的局面。為什么晴天水質(zhì)良好的河湖,到了雨天水質(zhì)就惡化了?回顧近幾年的城市黑臭水體治理工作,重點(diǎn)是治理污水直排口,建設(shè)了大量截污管道,基本解決了晴天污水直排問題,所以晴天時河道的水也就干凈了。在污水直排問題解決后,雨天溢流污染問題變得越來越突出。合流制溢流是雨天溢流的主要形式之一。由于合流制排水系統(tǒng),采用的是污水收集和雨水排放合用一套排水系統(tǒng);晴天時,污水全部進(jìn)入污水處理廠;雨天時,雨水一同進(jìn)入合流管,當(dāng)水量超過合流管輸送能力時,超量合流污水就會出現(xiàn)溢流排入自然水體。
合流制溢流口現(xiàn)場照片
由于溢流污染物濃度高、溢流水量大,所以在溢流口下游經(jīng)?梢钥吹矫黠@的污染帶,對雨天城市水環(huán)境造成了較大影響。合流制溢流污染物濃度高;與生活污水比,主要污染物指標(biāo)相差無幾,溢流污水的污染程度與生活污水基本接近。合流制溢流水量大;以合肥市某合流片區(qū)為例,平水年情景年溢流水量達(dá)63萬立方米,相當(dāng)于該片區(qū)年污水產(chǎn)生量的1/5。
我國合流制排水管網(wǎng)占比
以城市更新為契機(jī),推動解決深層次城市水環(huán)境問題。據(jù)住建部統(tǒng)計,2020年我國城市合流管長度超過10萬公里、占污水管道總長的20%以上;從空間分布來看,合流制管網(wǎng)主要分布在老城區(qū),老城區(qū)人口密集,環(huán)境影響尤為突出。老城區(qū)是城市更新的重點(diǎn),城市更新的目標(biāo)就包括宜居城市建設(shè);因此,治理合流制溢流污染、改善城市水環(huán)境,自然就成為了城市更新的重要任務(wù)之一。
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實(shí)踐探索
全面推進(jìn)雨污分流,并不適合所有的城市或城區(qū)。治理合流制溢流,最直接的辦法就是雨污分流改造,我國也有許多城市開展了大量的探索和實(shí)踐。2010年,南京市啟動了全市雨污分流改造計劃,工程實(shí)施中收到了市民廣泛的抱怨、吐槽和質(zhì)疑,市長在市人大常委會上坦言對困難估計不足,雨污分流工程也相繼停工。類似的計劃全面雨污分流而中途夭折的例子還有很多。近年來,水務(wù)院在城市更新項(xiàng)目中,因地制宜積極探索如何治理合流制溢流污染。
2.1 推進(jìn)社區(qū)海綿改造,控制合流制溢流
鶴壁市,位于河南省北部,處于太行山東麓向華北平原過渡地帶,屬于海河流域衛(wèi)河水系。鶴壁新城區(qū),始建于九十年代,是一個年輕的城區(qū);建設(shè)初期,市政管網(wǎng)采用的合流制排水體制;合流制區(qū)域面積約7平方公里,共有9個合流制溢流口。軟件模擬顯示,溢流口在典型年降雨條件下的溢流頻繁,甚至達(dá)到了50次/年以上。合流制排水區(qū)的受納水體為護(hù)城河,前期已經(jīng)開展了多次黑臭水體治理工程;但是每逢雨天,就會出現(xiàn)返黑返臭現(xiàn)象。
鶴壁市多年平均降雨量665mm,主要集中在汛期,占到70%左右;小雨場次比例高,不利于雨水直接利用。平原區(qū)漏斗面積達(dá)到1100平方公里,超過全市面積的一半。土壤滲透性較好,表層土以粉質(zhì)粘土為主,鶴壁市地下水埋深基本在10m以上。
社區(qū)海綿改造技術(shù)路線
考慮到地下水位埋深較深、土壤滲透性較好等特點(diǎn),確定鶴壁市海綿設(shè)施建設(shè)以滲為主。結(jié)合綠地空間分布進(jìn)行分類施策。對于建筑物周邊成片綠地,在改造時設(shè)置雨水花園,消納屋頂雨水徑流;對于建筑之間綠化帶,可改造為下沉式綠地,消納步道等硬化鋪裝雨水徑流。此外,在改造過程中充分利用現(xiàn)有景觀水池設(shè)施,將現(xiàn)狀閑置的景觀水池改造為濕塘,發(fā)揮調(diào)蓄凈化雨水的功能。
結(jié)合綠地分布因地制宜設(shè)置海綿設(shè)施
通過社區(qū)海綿改造,可以使得發(fā)生日降雨量22毫米以內(nèi)的降雨時(相當(dāng)于中雨強(qiáng)度),社區(qū)無雨水徑流外排;從頻次上講,可以實(shí)現(xiàn)90%的降雨事件無雨水徑流進(jìn)入排水管道。社區(qū)海綿改造,直接減少了溢流事件發(fā)生,護(hù)城河雨季水質(zhì)得到了明顯的改善和提升。
2.2 多元利用騰退用地,控制合流制溢流
昭通市,位于云南省東北部,是烏蒙山區(qū)的高原平壩城市,屬于長江上游金沙江流域。昭通老城區(qū)為合流制,面積約15平方公里,占城區(qū)面積的25%。合流制區(qū)域雨季溢流頻繁。以河濱泵站溢流口為例,根據(jù)近幾年泵站運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計,該溢流口年均溢流超過30次、溢流量達(dá)到30萬立方米,相當(dāng)于每天溢流1000立方米污水。
河濱溢流口溢流事件分布圖
與鶴壁新城區(qū)不同,昭通老城區(qū)建設(shè)年代更早,建筑密度極高,可利用空間很少,難以推進(jìn)海綿化改造。在這種情況下,通常在溢流口設(shè)置調(diào)蓄池、生物濾池等就地處理設(shè)施,對雨季溢流污水進(jìn)行處理后排放;诤訛I泵站水質(zhì)水量監(jiān)測數(shù)據(jù),繪制“調(diào)蓄容積-溢流量削減率”關(guān)系圖;根據(jù)相關(guān)要求,推導(dǎo)調(diào)蓄池規(guī)模需求為5000立方米,占地約2000平方米。
藏身街頭公園下的河濱調(diào)蓄池
在擁擠的老城區(qū)建設(shè)調(diào)蓄池,用地是個難題。結(jié)合城市更新公共空間建設(shè)計劃,多元利用騰退用地,采取“地下市政+地上公園”的方式,將調(diào)蓄池布置于公園綠地下。打造功能復(fù)合的城市公共空間;既解決了環(huán)境污染問題、也滿足了群眾游憩需求,實(shí)現(xiàn)了老城區(qū)土地的集約節(jié)約使用。
2.3 利用地表排除雨水,控制合流制溢流
八廓街,位于拉薩市老城區(qū),已實(shí)施了多次古城保護(hù)工程,基礎(chǔ)設(shè)施基本完善。目前,周邊市政道路排水已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了雨污分流。受空間狹窄、老城保護(hù)等因素制約,街區(qū)內(nèi)部仍為合流制排水體系。八廓街的街巷十分狹窄,超過60%的街巷寬度不到6米,加之敷設(shè)有給水、污水、電力、電信等市政管線,地下空間十分擁擠、管線路由十分緊張,已經(jīng)不可能再增加一條雨水管線。
八廓街狹窄的街巷(圖片來源:網(wǎng)絡(luò))
暗渠/暗溝排水是我國傳統(tǒng)的排水方式之一,在許多古城古鎮(zhèn)的街巷下都建有石砌或磚砌暗渠,雨水通過蓋板縫隙自然流淌溝內(nèi)。在街區(qū)保護(hù)規(guī)劃中,借鑒古人治水智慧,推薦采用暗溝排除雨水,石板下設(shè)雨水暗溝,實(shí)現(xiàn)了“污水地下走、雨水地表走”。既解決了雨水排放問題,減少了合流制溢流污染;也避免了雨水篦子、檢查井等現(xiàn)代化設(shè)施對周邊歷史建筑以及街巷風(fēng)貌的影響。
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體會與思考
3.1 堅持問題導(dǎo)向
合流制與分流制,從學(xué)術(shù)上看,只是兩種類型的排水體制,不存在高級低級之分,適合當(dāng)?shù)貙?shí)際就是好的。溢流污染控制的好,合流制不會必然導(dǎo)致城市水環(huán)境問題;我們要解決是溢流污染問題,而不是合流制本身。
3.2 堅持因地制宜
雨污分流、海綿化改造、調(diào)蓄池建設(shè)等等,都是合流制溢流污染治理的措施。在城市更新中,要根據(jù)具體情況,因地制宜選擇治理措施。對具備分流條件的,積極推進(jìn)雨污分流;對具備海綿建設(shè)條件的,要把海綿城市要求落到實(shí)處;對條件受限的,可以建設(shè)調(diào)蓄池、生態(tài)濾池等就地處理措施。
3.3 堅持綠色優(yōu)先
綠色基礎(chǔ)設(shè)施在國內(nèi)外受到越來越多的關(guān)注。2007年,美國EPA發(fā)布聲明,推廣綠色基礎(chǔ)設(shè)施控制合流制溢流污染;多個城市在其CSO長期控制規(guī)劃的修編中,也相應(yīng)補(bǔ)充了結(jié)合綠色基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)容。綠色基礎(chǔ)設(shè)施,在合流制溢流污染治理中發(fā)揮著越來越重要的作用。在城市更新中,無論分流制、合流制地區(qū),都要積極推進(jìn)海綿城市建設(shè)。
綠色基礎(chǔ)設(shè)施綜合效益
(圖片來源:美國環(huán)保署 Healthy Benefits of Green Infrastructure in Communities)
3.4 堅持統(tǒng)籌推進(jìn)
依托城市更新,統(tǒng)籌風(fēng)貌提升、休閑游憩等多種需求,多元利用騰退用地,實(shí)現(xiàn)了老城區(qū)土地的集約節(jié)約利用。在昭通,地下建設(shè)市政設(shè)施、地上打造公共空間,既解決了環(huán)境污染問題、也滿足了群眾游憩需求,實(shí)現(xiàn)了土地綜合效益最大化。
城市水環(huán)境提升需求豐富了城市更新的內(nèi)容,城市更新也為城市水環(huán)境治理提供了契機(jī)。我們要緊緊抓住這一有利契機(jī),推動解決深層次城市水環(huán)境問題。
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致謝
感謝水務(wù)院鶴壁、昭通和拉薩項(xiàng)目組提供有關(guān)材料。
長江中下游流域城市的水安全與水環(huán)境治理探索
從規(guī)劃到實(shí)施,多視角下的水環(huán)境系統(tǒng)治理思考——以長三角一體化示范區(qū)水環(huán)境治理為例