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應該理性看待海綿城市

发表时间:2019-06-17 14:42

近年,“海綿城市建设理念蔚为盛行。国务院办公厅印发《关于推进海綿城市建设的指导意见》指出,通过海綿城市建設,將全年降雨總量的70%以上滯蓄在海綿體中,並作爲水資源進行回歸利用,對初期降雨的汙染有效降解。這一理念新穎,願景美好,一經提出便獲得了多方認同,但也引起了一些爭論,焦點在于海綿城市建設成本昂貴,與洪澇治理效果是否成正比。

海綿城市.jpg

一、城市洪澇的成因涉及多方面因素

我國城市發展規律常見于擇水而建、依水而興。這具有優勢,也必然面臨洪澇的不利影響。城市洪澇近年進一步加劇,原因主要有: 

首先是城市化進程中,水系沒有得到有效保護。每個地區的水域,都是多年形成的洪水澇水的調蓄地和出路,這是自然“法則。但是城市規劃建設過程中,大量的天然河流被縮窄、阻斷、填埋、改變,排水轉而由下水道替代。

其次是城市外江洪水位的變化擡高。由于人類社會對土地的深度利用,越來越多的土地失去滯納洪水的作用。洪水歸槽,導致江河湖泊防洪壓力加大,又使得城市的澇水無法順利排入河流,産生內澇。下水道排水能力下降,甚至倒灌城區。  

再次是地面過度硬化,雨水下滲量減少。

二、海綿城市的技術路徑

和對城市洪澇的作用

我國的“海綿城市做法,主要借鑒學習美國洛杉矶的經驗。洛杉矶是嚴重缺水的城市,年降雨量約300毫米,城市內澇並不嚴重,城市道路基本沒建下水道。修建的一批雨水收集工程成本昂貴。2018年,筆者恰逢洛杉矶暴雨,2天時間裏40多毫米的降雨,使得當地發生嚴重洪災。

这可以引发对海綿城市“消滅城市内涝初衷的思考。如果海綿城市建设果真可消减各地70%的降雨影響,則中國城市內澇可大爲減輕。但爲什麽正在推進海綿城市建設的我國城市中,減輕洪澇的效果仍然不顯著?

雲南省昆明市在“海綿城市建設中,通過鋪設透水磚,使以往硬生生的道路變身會呼吸的海綿,在雨天能夠迅速排出路表積水

对海綿城市建设减轻洪涝的效果和区域适用性分析

我國地表産流模式因地區而有所不同。南方紅壤地區産流機理爲“蓄滿産流,即當土體因前期雨水下滲達到飽和狀態後,後期的降雨才形成地表徑流。北方地區則爲超滲産流,即因降雨強度大于下滲強度而産生地表徑流。北方地區地下水埋深較深,土體可吸收水量的能力較大。南方地下水埋深較淺,吸收水量的能力有限。因此,海綿城市的相對適宜地區是北方缺水地區,而非南方豐水地區。

對現行“海綿城市建設措施的思考

分析評價“海綿城市對洪澇治理的作用,應從各地的洪澇成因、成災機理著手,絕不可一刀切,否則就會偏離方向,浪費投入。

現行的“海綿城市建設著眼于增加入滲,技術路徑無外乎以下幾方面:

改變路面結構,打造“透水路面。這對小雨量的降雨有一定作用,但對于大雨量降雨作用甚微。對雨量産水起決定作用的還是土壤蓄水能力。

開槽、填沙、擴大地下集水空間等增加滯蓄量。其作用大小取決于容積大小,滯蓄總量與投入相比差距較大。

绿道建设中,全面植入海綿城市建设理念

利用低地、公園參與滯蓄。這是一個好方向,但這一類工程比例小,難以全面推開。

還有提議增加屋頂滯蓄等措施。但改造成本較高,推行難度較大。

綜合來看,以上措施都沒有真正切入到城市洪澇治理的正確途徑。

治理城市內澇,有效的方向應是:從“滲蓄爲主轉變爲蓄排結合。可以從三條途徑實現:

1給洪水、澇水以出路,盡快排出去。可優先考慮利用泵站等強制性措施,讓洪澇通江達海。

2給洪澇以足夠的空間,增加城市及周邊水域或低地面積,增強滯蓄能力。

3讓地下的排水系統配套泵閘系統,真正實現收放自如。

海綿城市示意图.jpg

三、對水資源利用效果

和初期雨水汙染降解的思考

海綿城市倡導通過集納雨水,使雨水資源化。但由于海綿體可吸附利用的水量、水質有限,作用也將十分有限。

海綿體對于小量級降雨的初期雨水汙染有較好的水解作用。但是一旦降雨産生地表徑流,汙染物照樣會伴隨徑流流向江河湖泊。

總體講,對水資源的利用和汙染的降解,同樣主要適用于幹旱地區。

四、對資金投入效益

和洪澇治理方向性的思考

當前各地正在進行的“海綿城市建設,通常投資巨大。目前海綿城市建設的投入約爲每平方公裏1.5億元。

由于國外對于“海綿城市建設效果的誇大宣傳,一定程度上對我國各地的洪澇治理方向産生了影響。部分地區采取以海綿城市建設爲主要方向的洪澇治理方案,其結果可能弱化了流域治理功能,減少了必要的排澇設施建設。

海綿城市工程.jpg

五、海綿城市建設應因地制宜

綜合我國“海綿城市推進情況和洪澇治理現實,建議科學分析、客觀評價其作用和適應範圍,理性看待其功效,真正從洪水和澇水的規律研究開始,把握正確的方向。

要客观分析評價“海綿城市建設在我國的適用性,因地制宜制訂內澇解決方案。

要科學運用“海綿效果。海綿城市可作爲一種新型城市建設理念,長期貫徹在城市發展的過程當中。但城市洪澇的治理離不開流域治理,這是前提和基礎。。

要把握“海綿城市建設重點和節奏。建議開始實施或即將實施海綿城市建設的試點城市,可對實施方案進行再評價、再審視。


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