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张建云院士:谈城市洪涝和海绵城市

2018年07月26日作者:来源:净水技术

  7月20日,南京水利科学研究院张建云院士莅临上海城投研究总院院士论坛,分享了他对中国城市洪涝与海绵城市建设方面的观点。

  张院士认为,我国近年来在应对城市洪涝问题上所暴露出来的问题,主要体现在三个方面:(1)基础设施标准偏低,包括管网排水系统、内河除涝能力河流域防洪能力;(2)城市化开发影响,体现在对自然排水系统的破坏,影响了产汇流机制;(3)城市应急管理水平相对较弱,包括监测、预警河应急预案等。北京“721”以后,我国从政府主管部门,到整个行业,甚至到普通群众,都在分析问题、援引经验、建言献策,这是一轮痛定思痛之后引领行业向好发展的态势,也是一次从中央发起的,政策、资金全部配套到位的切实的行动。

  ——海绵城市建设。

  我们发现,随着改革开放以来我国经济的快速发展,和城市化进程的飞速前进,很多潜移默化的变化正在不断伤害着城市自身的排水能力。从太湖流域土地利用影像图资料看到,1985年以来,区域内城市化区域快速增长,城市的扩张导致耕地、林地的的大量减少,湿地、水域衰减或破碎,流域的水量调蓄能力明显降低,洪水得以长驱直入到城市。同时在外部风险不断增加的同时,城市自身的无序开发,地下设施(停车库、商场、下沉式立交桥)的频繁布置,以及排水标准普遍偏低(1~2年)的现状,似乎也预示着城市内涝的必然性。

  在海绵城市建设大潮呼之欲出前夕,北京在经历了“721”之后所做出的快速响应:雨水管网改造、1460公里中小河道治理、75座泵站改造、47个蓄水场所建设,以及城市暴雨洪涝的监测预警加强…… 此后北京在应对极端天气时的表现,游刃有余。

  对此张院士评价道:科学防治城市洪涝,提高排水除涝和防洪能力,加强暴雨洪涝监测预警和应急管理,城市洪涝问题可以得到很好的解决。

  于是,一系列围绕建设海绵城市建设的准备工作轰轰烈烈的开始,并由标准先行。

  城市排水标准,指雨水排水管网(包括雨水管渠、检查井、排水明沟、雨水泵站、闸阀等)的设计标准,针对产生于城市内较小汇水面积上较短历时的雨水径流进行排除,2014年2月,住建部颁布《室外排水设计规范)(GB50014-2006,2014年版),大大提高了我国雨水管渠的设计重现期。

  城市排涝标准,指城区内承担排涝功能的河道水系及排涝泵站(包括内河、湖泊、排水沟渠和排涝泵站、水闸建设等)的设计标准,针对解决较大汇流面积尚较长历时暴雨产生的涝水排放问题,2012年,《城市防洪工程规划规范》(GB/T50805-2012)颁布,明确了排涝设计标准在5~20年一遇,特大城市应大于20年一遇。

  城市防洪标准,是城市为防御持续时间较长的主要外河或湖泊洪水,或是滨海城市为防御设计高潮位所设定的标准,根据2010年修订的《防洪标准》(GB50201-94)明确,特别重要城市的防洪标准应大于200年一遇,实际操作中,上海防御风暴潮的海堤标准已达1000年一遇,哈尔滨松花江防洪标准也已大于500年一遇。

  张院士强调,三类标准(排水、除涝、防洪)防治的对象不同,要解决的科学问题不同,所用资料不同,计算方法也不同,但必须协调衔接。

  2013年12月12日,在《中央城镇化工作会议》上正式提出海绵城市建设的要求。此后,住建部和各地政府、相关单位,参考美国低影响开发(LID)理念、英国和欧洲的可持续城市排水系统理念、新加坡的活力、美观、清洁水(ABC)计划,以及澳大利亚的水敏城市设计[4],进一步明确了“‘渗、滞、蓄、净、用、排”的六字方针,此后,30个城市分两批相继开展了轰轰烈烈的试点建设工作。

  但是,与普遍存在的一种思维误区不同,海绵城市并不是单一的洪涝防治,而是水综合治理的系统工程,张院士在剖析对海绵城市建设正确的认识中这样分析道。

  海绵城市的系统工程概念,包括了防洪排涝保安、水资源保障、水环境治理、水生态保护与修复,以及水文化传承多个方面。我们在开展海绵城市建设中,必须意识到源头减排是基础,要建设海绵体流域,减少径流形成,减少暴雨径流量和延缓峰现时间,并通过人工湿地等自然生态条件,减少水体的污染。从法国马赛、法国巴黎、广州等城市的经验来看,我们也必须客观认识到,对洪涝风险较大的大型城市,在确保足量、且排蓄功能健全的分散式系统的基础上,建设深隧等大型排蓄水和水处理系统是必要的,从而实现集中和分散的协同。更为重要的是,全面提升城市河湖水质应当是一个根本性目标,需要多策并施、综合治理。笔者认为,可以预想的是,当我国水环境整体得到提升之后,无论是水资源还是排蓄水方面,都有可能实现集中和分散的协同,这或许也是回归自然的远景追求吧。

  而在具体的海绵城市系统工程的对策方面,张院士言简意赅地总结道:截污是前提、清淤是基础、活水是灵魂、管理是保障。值得讨论的是,关于“清淤”的话题,侯立安院士曾提出过这样的观点:在黑臭水体治理的具体工程实施中,清淤需要更多地关注底泥的处理处置问题,切勿引起新的污染。在条件和技术允许的情况下,考虑原位修复的方式更为理想。因此,是清淤还是原位修复,还需要结合具体情况具体讨论,从而选择最为适宜的方式。

  然而,目前我国有不少城市都具有情况复杂的历史问题,特别是大城市中的老城区,几乎无法实施大规模的海绵城市建设。对于老城区的城市洪涝防治,张院士指出,应当问题导向、因地制宜、采取针对性措施,并具体展开为(1)增设下凹式绿地和植草沟等,减少雨水流入下水管道的水量;(2)运用可资利用的池塘、水体、人工调蓄池等调蓄设施,拦蓄洪涝;(3)结合城市道路、园林等设施维护和升级,按LID理念进行改造,提高排水除涝能力,建设地下洪涝储蓄场所。

  而作为城市综合管理水平的重要体现,搭建可靠的城市洪涝监测与预报预警信息系统,也是海绵城市建设中重要的非工程措施,应当予以重视。

  尊重自然、师法自然。是多年来中国水务人痛定思痛后所得出的普遍真理。无论是曲久辉院士所提出的并开展研究的通过岸滤等措施实现不加药给水处理的理念,还是海绵城市建设所恪守的低影响开发理念,都印证了这个真理。

  千年前,李冰父子在四川通过利用山势、地势与水势所建设的都江堰工程,使四川盆地成为天府之国。十年前,乘势利导,因时制宜的上海青草沙水库正式建成通水,一条横卧在长江口,逆流而上的“中华鲟”解决了上海这座特大型城市千万人优质原水供给问题,给上海进一步对标全球卓越城市提供了无价的基础保障前提。如今,我们推行并实施海绵城市,同样也是致敬自然、遵从自然的一次工程建设革命,让城市不再看海,让城市水系统综合治理得以实现。


编辑:治废专家03

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