朱翠萍

ZHU Cuiping

1 前 言

1.1 城市雨洪基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃的重要性

從上世紀(jì)末開始,專家學(xué)者們開始探索通過雨水資源化利用解決水危機(jī)及洪災(zāi)內(nèi)澇問題。2012年4月在《2012低碳城市與區(qū)域發(fā)展科技論壇》中首次提出海綿城市的概念。習(xí)近平總書記在《中央城鎮(zhèn)化工作會議》的講話中強(qiáng)調(diào)：“提升城市排水系統(tǒng)時(shí)要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來,優(yōu)先考慮更多利用自然力量排水,建設(shè)自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市。”基于海綿城市理念的雨洪基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃將成為解決城市內(nèi)澇問題的關(guān)鍵。

雖然浙江年平均降水量僅為1604 mm,但卻存在內(nèi)澇頻發(fā)的情況。究其原因,首先,城市城鎮(zhèn)化速度過快,城市排水設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重滯后；其次,城市中綠地減少,硬化地面劇增,水的自然循環(huán)方式被改變,暴雨時(shí)容易形成洪峰,使雨水排放系統(tǒng)陷于癱瘓。所以城市雨洪基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃非常重要。

1.2 國內(nèi)外城市雨洪管理現(xiàn)狀

發(fā)達(dá)國家比較早就意識到城市雨洪管理的重要性,上世紀(jì)就開始著手研究雨洪管理新體系。其中較有影響力的有：澳大利亞的水敏感城市措施,基于生態(tài)理念,維持自然水文條件,強(qiáng)調(diào)人工景觀對雨水系統(tǒng)的消解和凈化作用[1]；英國的可持續(xù)排水系統(tǒng)措施主張?jiān)谠搭^和最終排放整個(gè)過程上分級削減、控制產(chǎn)生的徑流；美國的低影響開發(fā)，認(rèn)為應(yīng)該通過綜合性措施從源頭降低雨水徑流。

美國的城市雨水利用經(jīng)歷了從排斥雨水到利用雨水，從重視水量管理到重視水質(zhì)管理，從側(cè)重末端管理到重視源頭管理，從注重工程措施到兼重非工程措施等不同發(fā)展階段[2]。上世紀(jì)70年代以前,美國人側(cè)重高效地排除及處理城市雨水,卻易導(dǎo)致下游洪水及河床的侵蝕。20世紀(jì)70年代后,逐步傾向于“就地滯洪蓄水”管理理念,即新開發(fā)區(qū)的洪峰流量不能超過開發(fā)前的水平,此管理方式在新開發(fā)區(qū)極為成功。80年代進(jìn)入最佳管理措施階段，控制雨水徑流量和改善雨水徑流水質(zhì)。修建沉淀池、人工濕地、儲水池等處理設(shè)施[3]，這是一種末端管理方法,更多的是事后管理[4]。90年代以來低影響開發(fā)逐步成為主流管理模式,通過入滲、過濾 、蒸發(fā)等方式模擬自然水文條件,實(shí)現(xiàn)源頭管理措施,這種模式既有宏觀的策略管理又有微觀的工程設(shè)計(jì),既用于新建城區(qū)又可以應(yīng)用于舊城改造。美國通過低影響開發(fā)的推行,建立起真正意義上的海綿城市雨洪管理。

與美國等先進(jìn)國家比較,我國城市雨洪設(shè)施的建設(shè)理念與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)均存在較大差距。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市面積日益擴(kuò)大,水文循環(huán)被破壞,暴雨洪峰形成迅速,洪水、內(nèi)澇等水安全隱患大。我國城市雨洪設(shè)施因修建時(shí)期不同,表現(xiàn)參差不齊,老城區(qū)雨洪設(shè)施老舊,新老雨洪設(shè)施系統(tǒng)性弱,標(biāo)準(zhǔn)不高，導(dǎo)致城市內(nèi)澇時(shí)有發(fā)生。城市下游的容水空間(河漫灘、水塘、泛洪區(qū)等)在城市擴(kuò)張中被大量填埋，使得城市的泄洪能力減弱，暴雨對城市和周邊農(nóng)村的危害性增強(qiáng)。

2 城市雨洪設(shè)施多尺度規(guī)劃策略

雨洪災(zāi)害與所在流域、城市、社區(qū)有密切關(guān)系?；诤＞d城市理念的雨洪設(shè)施規(guī)劃亟需宏觀、中觀和微觀層面不同尺度的承接配合。三個(gè)層面是層次嵌套的關(guān)系,低一層次的雨洪設(shè)施與高一層次的有效銜接，以保證低一層次消滯不了的雨洪能順暢地流入高一層次的雨洪設(shè)施。

2.1 宏觀層面

從流域全局出發(fā),從城市和鄉(xiāng)村不同角度著手,針對流域洪澇問題、干旱問題、污染問題,采用雨洪調(diào)蓄、水體凈化、生態(tài)修復(fù)等綜合生態(tài)治理理念,建立流域自然生態(tài)系統(tǒng)。把流域作為一個(gè)有機(jī)的整體和生命系統(tǒng)來打造，通過源頭控制污染、水源地保護(hù)、林地保護(hù)和水土保持等措施進(jìn)行水資源的保護(hù)。根據(jù)地形地勢,保留和規(guī)劃更多的濕地、湖泊,并盡可能避免在洪泛區(qū)內(nèi)建設(shè),使之成為最大的蓄洪區(qū)、濕地公園、農(nóng)業(yè)用地等,以減少城市內(nèi)澇。與此同時(shí),也保證了水資源的安全。

2.2 中觀層面

城市雨洪設(shè)施規(guī)劃是整體框架的規(guī)劃,應(yīng)注重系統(tǒng)的完整性,要統(tǒng)籌城市雨水管渠系統(tǒng)和城市海綿系統(tǒng)與城市防洪規(guī)劃之間的關(guān)系。在了解各個(gè)匯水單位需要滯留的雨水量的基礎(chǔ)上,計(jì)算不同雨期各匯水單位所需城市雨洪設(shè)施(市級海綿體)類型及規(guī)模。并通過灰色雨洪基礎(chǔ)設(shè)施(雨水管渠)將各級雨洪設(shè)施相連接。

雨水管渠系統(tǒng)：宜采用雨污分流制,雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期要滿足國家防洪規(guī)范和海綿城市建設(shè)技術(shù)指南。

重點(diǎn)研究如何利用城區(qū)內(nèi)河道、坑塘,結(jié)合集水區(qū)、匯水節(jié)點(diǎn)分布,合理規(guī)劃并形成實(shí)體“城鎮(zhèn)生態(tài)海綿系統(tǒng)”,并落實(shí)到土地利用控制性詳細(xì)規(guī)劃層面。市級公共海綿體系可包括：(1)防洪排澇骨干通道——可以為相貫通的河道并作為城市各片區(qū)的雨水排放主要受納水體,負(fù)責(zé)將雨洪排入城市下游；(2)大型濕地和湖泊——湖泊主要承擔(dān)周邊匯水范圍內(nèi)的雨水調(diào)蓄功能,濕地主要承擔(dān)調(diào)蓄、改善水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境的功能；(3)市級大型公園綠地——在滿足自身雨水吸納的基礎(chǔ)上,增加客水吸納及雨水調(diào)蓄、凈化和利用功能的海綿型公園；(4)郊野公園等。

2.3 微觀層面

微觀層面的綠色雨水基礎(chǔ)設(shè)施,是城市雨洪設(shè)施的有效補(bǔ)充,在降雨量大時(shí),能降低洪峰和減小洪流量,減輕城市雨洪設(shè)施的壓力。同時(shí)能對雨水起到收集、就地下滲、回收、儲蓄、凈化的作用。

依據(jù)“集、輸、滲、蓄、凈”的設(shè)計(jì)治理手段[5],結(jié)合雨水鏈設(shè)計(jì)理念,構(gòu)建多層次雨洪基礎(chǔ)設(shè)施。包括：集流技術(shù)——綠色屋頂和雨水罐；傳輸技術(shù)——植草溝和滲管或滲渠；滲透技術(shù)——透水鋪裝、雨水花園、滲井；儲蓄技術(shù)——蓄水池、濕塘、雨水濕地；凈化技術(shù)——植被緩沖帶、初期雨水棄流設(shè)施、人工土壤滲透。

3 嘉興市雨洪設(shè)施多尺度空間規(guī)劃思路

嘉興作為國家海綿城市建設(shè)試點(diǎn)城市,其雨洪設(shè)施規(guī)劃從宏觀、中觀和微觀不同尺度進(jìn)行綜合規(guī)劃設(shè)計(jì)。規(guī)劃范圍為嘉興市區(qū),包括南湖區(qū)、秀洲區(qū)的全部所轄區(qū)域,面積為 986.70 km2。其具體內(nèi)容如下：

3.1 宏觀層面——嘉興市雨洪設(shè)施空間結(jié)構(gòu)

如圖1，嘉興市區(qū)海綿城市雨洪設(shè)施空間結(jié)構(gòu)規(guī)劃市區(qū)形成“一城五區(qū)構(gòu)田園,八廊三湖映嘉禾”的空間結(jié)構(gòu)。即一個(gè)海綿城市建設(shè)中心區(qū)和圍繞中心區(qū)的北部、東部、南部、西南、西部五大片區(qū)；新塍塘、杭州塘、長水塘、海鹽塘、平湖塘、嘉善塘、長纖塘、蘇州塘為八廊；北面濕地湖泊、東面湘家蕩景觀湖泊和郊野公園內(nèi)濕地湖泊、中部南湖和西南湖為三湖。

圖1 嘉興市區(qū)海綿城市雨洪設(shè)施空間結(jié)構(gòu)圖

嘉興市防洪工程體系形成“北排入北郊河,東泄至三店塘、南排至南郊河平湖塘”的排澇格局；重點(diǎn)保護(hù)的骨干水系形成“兩環(huán)、八放射、四湖、三片”的空間格局；市區(qū)規(guī)劃水面積率不低于 11%。規(guī)劃擴(kuò)大杭嘉湖南排工程及平湖塘延伸拓浚工程。

3.2 中觀層面——嘉興中心城區(qū)海綿城市雨洪設(shè)施空間結(jié)構(gòu)

如圖2，嘉興市公共海綿體系布局：1)防洪排澇骨干通道有蘇州塘、長纖塘、平湖塘、海鹽塘、長水塘、嘉善塘、環(huán)城河、北郊河、南郊河、東外環(huán)河等。2)大型濕地和湖泊包括南湖、西南湖、穆湖溪、石臼漾、貫涇港、包括湘家蕩、余鳳湖、長水塘生態(tài)廊道、部分西片楔形綠地拓展區(qū)、部分東片楔形綠地等。

3)市級大型公園綠地為南湖風(fēng)景名勝區(qū)與西南湖公園、穆湖溪森林公園、秀湖公園、體育公園、少兒公園、植物園、湘家蕩公園等,強(qiáng)調(diào)公園的海綿化建設(shè)。4)郊野公園即東片楔形綠地和世合郊野公園,其中東片楔形綠地以凈化水質(zhì)和蓄滯雨水為主；世合郊野公園為現(xiàn)代都市農(nóng)業(yè)園區(qū),以凈化水質(zhì)和雨水回用為主。

3.3 微觀層面——嘉興海綿城市綠色雨水設(shè)施

在城市道路、小區(qū)、城市綠地與廣場的建設(shè)中,采用“集、輸、滲、蓄、凈”等手段,實(shí)現(xiàn)源頭削減、中途轉(zhuǎn)輸、末端調(diào)蓄等措施,實(shí)現(xiàn)城市水文良性循環(huán)。

3.3.1 集流技術(shù)-種植屋面

種植屋頂也稱為綠色屋頂,種植屋頂適合于符合荷載和防水等條件的平屋頂和坡度小于15%的坡屋頂建筑。見圖3。

設(shè)計(jì)建議將屋面雨水通過屋頂設(shè)置的微地形、透水鋪裝等低影響開發(fā)設(shè)施進(jìn)行收集處理,并設(shè)置屋面雨水回收利用系統(tǒng)，收集雨水用于屋面的綠化灌溉。

3.3.2 傳輸設(shè)施—植草溝

植草溝適用于不透水道路、廣場、停車場的周邊,利于收集、輸送和排放徑流雨水,并具有一定的雨水凈化作用。見圖4。

為防止對溝底的沖刷,應(yīng)控制植草溝內(nèi)水流速度,植草溝內(nèi)宜種植四季性和根系發(fā)達(dá)的草坪草。

3.3.3 滲透技術(shù)—透水鋪裝、下沉式綠地

圖5的透水鋪裝主要可以通過雨水滲透減少雨水徑流量,減緩路面積水的程度和緩解城市排水系統(tǒng)的壓力。

圖4 植草溝斷面圖

圖5 透水鋪裝

公園道路與小區(qū)道路、廣場及停車場宜采用透水路面結(jié)構(gòu),主要有透水磚、植草地坪磚、透水混凝土等形式。

普通下沉式綠地廣泛適用于城市道路、小區(qū)、城市綠地(含綠道)與廣場(圖6)。雨水花園廣泛適用于城市道路、建筑與小區(qū)、城市綠地(含綠道)與廣場,但徑流雨水進(jìn)入雨水花園之前需要對泥砂、垃圾等進(jìn)行集中去除。見圖7。

圖6 下沉式綠地

圖7 雨水花園

3.3.4 儲蓄技術(shù)-濕塘

圖8的濕塘適用于綠地與開放空間充足的場地的雨水處理。濕塘起到在降雨期間調(diào)節(jié)和儲存部分雨水,以增加雨水入滲、蒸發(fā)和收集利用。

濕塘一般由進(jìn)水管、預(yù)處理前池、溢流堰、濕塘、溢流通道等構(gòu)成。濕塘內(nèi)應(yīng)種植水生植物,濕塘四周有一定的緩坡,坡上種植本地耐濕植物。

圖8 濕塘斷面圖

4 結(jié) 語

城市雨洪設(shè)施規(guī)劃是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,涉及宏觀到微觀的各個(gè)層面。我們要基于海綿城市理念,從雨水管理的源頭上,降低雨水徑流,減少面源污染,最大限度爭取雨水就地下滲。面對城市內(nèi)澇、防洪、防旱,我們要在城市及流域?qū)用?打造水生態(tài)安全格局、生態(tài)敏感區(qū)、生態(tài)海綿體系。城市雨洪設(shè)施規(guī)劃時(shí)要分清主次和輕重緩急,切實(shí)確保發(fā)揮各層次雨洪設(shè)施的功能,降低暴雨等自然災(zāi)害對城市的危害,變雨洪為資源,保證人與自然和諧共處。

[1] 賈續(xù).國外雨洪控制與管理體系概述[J].職業(yè)時(shí)空,2013(7):120-122．

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