城市發(fā)展過程中,部分透水性能良好的自然土壤地表,被轉換為硬化或水泥地面,大大減少降雨向土壤的滲入,產生更多徑流,導致雨洪徑流量、洪峰流量和流速增加?,F有的雨洪排澇系統,如果之前沒有充分規(guī)劃,或未進行與新開發(fā)項目匹配的升級,將沒有足夠的能力安全排泄增大的雨洪流量。這就增加了區(qū)域的暴雨洪澇風險,引發(fā)城市洪澇問題。
我國雨洪管理問題現狀
我國城市雨洪資源利用主要經歷了雨水直排、排用結合兩個階段:新中國成立后至上世紀80年代處于雨水直排階段,城市主要參照前蘇聯的模式建設排水系統和防洪體系,雨水徑流快速直接排放;自上世紀80年代末、90年代初至今處于排用結合階段,一些城市在傳統防洪和排水的基礎上增加了雨水收集、截留、下滲等利用措施,形成了雨水排放與適當利用相結合的新格局。
近10年我國城市雨洪資源利用發(fā)展較快,個別大城市嘗試構建雨洪資源綜合利用的相關體系,但受城市經濟發(fā)展水平、技術措施、管理體制、基礎設施建設等方面的影響,各地發(fā)展極不平衡,總體水平仍然較低,尚處在初級階段。
雨洪管理國際經驗
城市雨洪管理已經成為各國研究的熱點和未來的發(fā)展趨勢,美國的低影響開發(fā)(lid)理論、澳大利亞的水敏性城市設計(wsud)、英國的可持續(xù)排水系統(suds)都對我國的海綿城市建設具有重要的指導意義。
·美國低影響開發(fā)(lid)理論
lid是一種以源頭控制為主、運輸傳輸及終端處理為輔的雨水全過程控制方法,采用分散、多樣、小規(guī)模的工程技術實現對生態(tài)環(huán)境產生最低負面影響的設計策略,能夠模仿地表自然狀態(tài)下的水文機制,改善城市水生態(tài)環(huán)境并增加水系統的彈性。常見的管理措施有多重實踐方式,包括雨水花園(生物調蓄池)、植被屋頂、可滲水鋪地、草溝、植被過濾帶等設施。
與國外相比,低影響開發(fā)技術目前在國內應用較少,但已列入國家“十二五”水專項重大課題進行研究。
·澳大利亞水敏性城市設計(wsud)
澳大利亞水敏城市設計認為城市水循環(huán)中的所有水流都是資源,而不僅僅是飲用水。城市水循環(huán)來源于包括暴雨(storm water)在內的城市降雨(rain water)、飲用水(drinkingwater),浴室水槽、淋浴、洗衣等方面的“灰水”(grey water),廚房和衛(wèi)生間的“黑水”(black water),以及下水道中的采礦廢水(mining water)。wsud指導原則是降低飲用水需求、最大化地實現水的再利用、減少污水排放、在雨水排放前降低污染、加強地下水的保護。
wsud將城市作為一個流域系統進行管理,從生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的角度,對城市設計和建筑形式進行一系列的指導,對飲用水、雨水和廢水進行綜合管理,實現飲用水保護、雨水綜合利用和廢水減排的總體目標。
·英國可持續(xù)排水系統(suds)
suds系統同樣要求盡可能從源頭處理徑流和潛在的污染源,保護水資源免于點源與非點源的污染。suds系統由傳統的以排放為核心的排水系統上升到維持良性水循環(huán)高度的可持續(xù)排水系統,在設計時綜合考慮徑流的水質、水量、景觀潛力和生態(tài)價值等。由原來只對城市排水設施的優(yōu)化上升到對整個區(qū)域水系統的優(yōu)化,不但要考慮雨水,而且還要考慮城市污水與再生水,通過采取綜合措施來改善城市整體水循環(huán)。
我國海綿城市建設措施
國外經驗不宜照搬,但也能為我國海綿城市建設提供思路,結合國情制訂“中國特色”的技術路線和措施。目前我國海綿城市建設主要工程技術措施歸納總結為6個字“滲、滯、蓄、凈、用、排”。
滲,減少硬質鋪裝、充分利用自然下墊面滲透作用,減少徑流,涵養(yǎng)生態(tài)與環(huán)境,積存水資源。
滯,通過雨水滯留,以空間換時間,提高雨水滯滲的作用,同時減緩雨水匯集速度、延遲峰現時間、降低排水強度和災害風險。
蓄,降低峰值流量,調節(jié)時空分布,為雨水利用創(chuàng)造條件。
凈,減少面源污染,降解化學需氧量、懸浮物、總氮、總磷等主要污染物,改善城市水環(huán)境。用,充分利用雨水資源和再生水,提高用水效率,緩解水資源短缺。
排,構建灰綠結合的蓄排體系,避免內澇等災害,確保城市運行安全。
自古人擇水居,城臨水而建、因水而興。在全球城鎮(zhèn)化進程中,水是一個城市發(fā)展重要的制約因素。解決城市“缺水內澇水臟”的難題,“海綿城市”是一劑良方,相信在10年到20年后,海綿城市理念可以在我國5萬~10萬人口的城鎮(zhèn)全面實現,成為中國最好的宜居小城,實現生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。