上海科宏市政工程设计有限公司 上海市 200000
摘要:近年来,城市化的脚步在不断的加快,技术在不断创新,促使海绵城市的建设也在不断增多。然而,传统的雨洪管理理念以“快排”为主要思想,通过建设灰色排水基础设施将径流排出城市区域,因此,不少城市缺水现象严重;又由于管道的排水效率有限,造成了城市旱涝并存的现象。“海绵城市”的理念应运而生,其本质是转变传统城市建设理念,用新型理念实现资源环境与城市协调发展。
关键词:海绵城市建设;技术手段;方法
引言
近年来,随着人民生活水平的提高和城市化进程的加快,人与自然的矛盾也愈加突出,城市洪涝、径流污染、合流制溢流污染、黑臭水体污染、水资源短缺等水环境与水资源问题频现。海绵城市建设需要构建涉及源头削减措施、中途、末端综合措施的全过程雨水控制与管理体系。在建筑小区通过源头控制方式削减降雨过程的洪峰流量和径流总量是海绵城市建设中非常重要的一环。
1海绵城市设计内涵和意义
建设智慧化海绵城市,雨洪不再是灾害,而是重要的水资源。有效控制雨水径流,修复城市水生态、改善水环境、涵养水资源,增强城市防涝能力,实现“小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭”。相比较传统的排水系统和内涝设施设计,利用数值模拟技术建立适合的城市内涝模型,结合气候变化和城市化变化引起的降雨条件以及土地利用变化对城市现状排水系统能力进行风险评估,并预测地表可能产生暴雨灾害的区域,同时技术人员可依据分析结果针对高风险区域提出有效改善措施,对帮助海绵城市建设提供非常重要的意义。基于海绵城市设计理念,针对城市内涝问题综合采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施。“渗”指雨水下渗减排,透水铺装;“滞”指雨水滞留,下沉式绿地、生物滞留设施等;“蓄”指雨水蓄存,蓄水池、雨水罐、湿塘、雨水湿地等;“净”指雨水净化,控制水环境质量;“用”指雨水收集回收利用;排:超标雨水溢流至排水系统。
2我国海绵城市相关政策及发展现状
2014年,住房和城乡建设部(以下简称“住建部”)出台《海绵城市建设技术指南———低影响开发雨水系统构建(试行)》(建城函〔2014〕275号),对海绵城市的技术理论进行了全面、系统的阐述。2015年,国务院办公厅印发《关于推进海绵城市建设的指导意见》(国办发〔2015〕75号),提出2020年和2030年分别实现城市建成区面积20%和80%以上达到海绵城市的要求。2015—2016年,国家财政部、住建部、水利部联合评审了30个国家海绵城市试点城市。截至2017年,全国海绵城市建设面积约420km2,建设投资额达544亿元。预计到2030年,我国海绵城市累计投资规模将达到7.6万亿元。
3海绵城市中技术常见问题
3.1管网设计不合理
在新建的海绵城市设计中,笔者见到有设计者还是按原有管网设计方法,将屋面雨水和小区路面径流雨水直接汇入小区雨水管网,最终进入市政排水管网,有设计者仅将下沉式绿地、雨水花园的溢流排水接入小区雨水管网,也有设计者将小区雨水分两路,一路引入调蓄池,溢流雨水与小区主管线汇合后接入市政管网,其余LID设施也是仅由溢流排水管接入小区雨水管网。这两种做法都没有充分发挥LID设施的渗、滞、蓄、净的作用。设计者应改变原有思路,分析小区竖向布局,以LID设施为核心,精细划分汇水分区,将屋面雨水及小区路面雨水尽量引入LID设施,如果部分分区受用地类型或现状条件的限制,不具备建设LID设施条件,可以在分区之间采用植草沟、排水暗管等进行联通,最终达到整个项目径流控制率的要求。
3.2技术力量薄弱
专业人才储备不足,技术力量薄弱是海绵城市建设面临的难题之一。政府是海绵城市建设与管理的主体,但目前政府相关部门的工作人员对海绵城市的专业知识掌握不够,熟悉海绵城市建设的人才更少,现阶段的人才储备难以满足现实需求。同时,当地高校对于相关技术的研究明显不足。一些较早开展海绵城市建设的城市只能借助国内大型规划、设计单位的技术力量进行规划编制、方案起草。同时,一些施工单位技术水平参差不齐,不能准确把握项目设计意图,造成工程实际效果与规划设想产生偏差,影响了工程的进度与质量。
3.3与雨水回用设计混淆
以雨水回收利用为目标的给排水总图设计思路是先根据需求回收雨水量计算出对应的汇水面积,该部分雨水收集进入雨水回收池,处理后回用,其他汇水面积的雨水直接有组织排入市政管网。海绵城市设计时,小区的给排水总图设计思路是先根据当地规划要求的强制性目标,考虑项目本身情况和经济因素,确定渗透设施类型及规模,即灰色设施的调蓄容积及绿色设施的类型及配比,围绕绿化设施划分汇水面积,组织雨排水。因此这两种设计思路出发点不同,目标不同。
4海绵城市建设中的方法
(1)做好前期准备,加强政府监督指导。首先,政府在海绵城市建设过程中应有效履行其政治责任,制订科学可行的规划,编制详细的实施方案,学习借鉴国家试点城市海绵城市建设经验,加强沟通交流;其次,应加强政府的监督指导力度,发挥政府在海绵城市建设过程中的主导作用,充分调动各相关部门之间的合作。(2)创新融资机制,建立排放收费机制。在海绵城市建设初期,80%的项目建设资金来自政府拨款。一方面,在当地政府全力提供财政支持的基础上,国家应加大财政支持力度,鼓励创新融资机制,推广混合所有制、国债、基金等模式,进一步优化PPP合作协议,完善PPP协调管理机制;另一方面,应学习和借鉴国外成功经验,探索建立雨水排放收费机制,动员全社会参与海绵城市建设。(3)提高公众认知度,形成良好氛围加大宣传力度,采用多种形式的的宣传教育手段,在电视、报纸、网络、学校开展海绵城市的宣传活动,普及海绵城市的建设理念,提高相关政策的理解程度,动员民众积极配合海绵城市建设,形成全社会支持海绵城市建设的氛围,为海绵城市建设的顺利开展扫清思想障碍。(4)人才引进与培养并举,鼓励科学研究实施人才引进战略,引进优秀人才参与海绵城市建设。鼓励当地高校开设海绵城市相关学科专业,培养海绵城市建设人才。加大行业培训,提高海绵城市建设参与者的技能水平。对于海绵城市建设过程中遇到的技术难题,应设立专项研究基金,激励科研人员进行技术攻关,大力推动海绵城市建设的科学发展,加快形成本土化的专业技术力量。(5)发展海绵城市相关产业,扶植本土企业随着海绵城市建设面积逐渐增大,对海绵产品和服务的社会需求日益增强,提升海绵城市可持续建设能力显得尤为重要。政府应积极扶持培育本地海绵城市产业,鼓励企业从事海绵城市产品研发与新工艺推广应用,不断健全产业链,大力发展海绵城市相关的规划设计、咨询顾问、雨水收集、污水处理等企业。
结语
海绵城市建设是一项复杂系统的工程,要统筹考虑,市政道路海绵城市建设只是海绵城市建设的一部分,控制指标要在区域内进行综合考虑,尽可能在地块(如住宅小区)、公园、道路两侧绿带等进行控制,市政道路不要承担太多的控制指标。在区域内综合考虑海绵城市建设涉及的各个方面及相互影响和制约关系,全面推行低影响开发理念,建设绿色雨水基础设施及合理的灰色基础设施,才能从根本上解决城市内涝、径流污染、雨水资源利用等问题。只有海绵建设持续推进才能实现小雨不内涝、大雨不积水、水体不黑臭、热岛有缓解。
参考文献:
[1]黄子谦.基于SWMM模型的城市降雨径流规律及城市雨洪利用控制研究[D].合肥:合肥工业大学,2019.
[2]住房和城乡建设部.海绵城市建设技术指南———低影响开发雨水系统构建(试行)[Z].2019.
[3]国务院办公厅.关于推进海绵城市建设的指导意见[Z].2019.
[4]韦峰,黄任,陈海,李彩霞,等.建筑小区年径流总量控制率和年SS总量去除率的计算分析[J].给水排水,2019,54(03):79-81.