端木靈子 劉楊
黃河勘測規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司 河南 鄭州 450003
目前中國的城市都不同程度地受到了洪澇災(zāi)害的影響,只要下大雨城市就可能被淹,甚至還會危及市民人身安全。海綿城市,是一個有效緩解城市洪水安全問題的新型化城市發(fā)展模式。關(guān)于我國城市化進(jìn)程中的內(nèi)澇難題,目前在我國許多省市已經(jīng)進(jìn)行了海綿城市建設(shè)試點工程,并且有部分地方也自主進(jìn)行了海綿城市工程建設(shè),海綿城市已經(jīng)成為了許多專業(yè)和科技領(lǐng)域所探討的熱點之一。而海綿城市的形成將較好的緩解這一難題,讓城市中的降雨變廢為寶,為人們所利用,為城市的健康與發(fā)展尋找合理的發(fā)展路徑。
海綿城市化,是指利用城市雨水體系的綜合治理方式,通過綜合利用并有機整合綠色、灰色的基礎(chǔ)設(shè)施,以發(fā)揮城市中植物、土地、江河水體等對城市中降雨徑流的積累、滲透、凈化與緩釋等功能,其重點是促進(jìn)低滲透的城市中降雨體系的形成。中國過去的城市防洪排澇計劃與工程建設(shè)主要是以迅速排放和集中式管理的規(guī)劃設(shè)計思路為主,以降雨迅速排放和大規(guī)模排放方式居多,防汛排澇方案設(shè)計通常著重于管線和抽水泵站等排水系統(tǒng)工程建設(shè)上;由于海綿城市建設(shè)理念的導(dǎo)入,城市防洪排澇方案從原有的快排模式逐漸向滲、滯、蓄、凈、用、排等六位一體的復(fù)合型排澇、生態(tài)型排澇方式過渡[1]。目前,中國海綿城市的建設(shè)還處在摸索時期,而海綿城市是一件施工周期較長、涉及內(nèi)容較多的工程,既要求多應(yīng)用領(lǐng)域相互交叉、多部門的配合,也要求整體規(guī)劃、統(tǒng)一布置、協(xié)調(diào)推動方可達(dá)到建設(shè)目標(biāo)。因此在海綿城市時期的城市防洪排澇建設(shè)中,要本著因城制宜、合理規(guī)模、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、綜合施策的原則,發(fā)揮城市防洪排澇規(guī)劃的基礎(chǔ)功能,一城一策的發(fā)展水利設(shè)施,以做到與城市發(fā)展和城鄉(xiāng)一體化經(jīng)濟社會建設(shè)的有機融合。
以城市飲用水安全問題為中心,兼顧城市水環(huán)境、水生態(tài)、自然資源等,通過對城市及其所在流域、轄區(qū)地形地貌、水文特點、江河水系劃分、土地格局、管線布局、易澇地區(qū)分布以及城市規(guī)劃建筑環(huán)境等狀況展開調(diào)查研究和系統(tǒng)分析,以全面掌握和認(rèn)識城市規(guī)劃現(xiàn)狀以及城市規(guī)劃建設(shè)狀況。
在摸清城市規(guī)劃狀況和城市規(guī)劃建筑狀況的基本上,對大中城市給排水區(qū)域、排澇系統(tǒng)、排澇設(shè)備和影響城市給排水安全的主要影響因素等問題進(jìn)行分類解析,對城市防洪排澇工作的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行全面總結(jié),最后剖析出城市洪澇災(zāi)害頻發(fā)的根源所在[2]。
城市雨水調(diào)節(jié)造成的行洪問題與災(zāi)情,在空間結(jié)構(gòu)上普遍存在著分散性、多樣化等特點,因此應(yīng)當(dāng)在根據(jù)城市排水區(qū)的主要行洪問題,遵循城市水循環(huán)規(guī)律與伴生過程的大自然法則基礎(chǔ)上,以城市河湖等自然水體為骨架,以排澇站涵為重要控制節(jié)點,將水利工程設(shè)施與城市周圍環(huán)境和諧相融,結(jié)合之前的城市防洪排澇經(jīng)驗,科學(xué)整合滲、滯、蓄、凈、用、排水管理模式,發(fā)揮水利工程學(xué)科滲、滯、蓄、排等學(xué)科優(yōu)點,通過合理布局各種措施與元素,以達(dá)到工程功能的綜合與統(tǒng)籌。
按照城市規(guī)劃總工程建設(shè)計劃的基本上,對城市建設(shè)控制性計劃作出具體的水安全性工程建設(shè)用地要求,與城市交通發(fā)展軸線計劃完全相銜接,與城市排水管線工程建設(shè)計劃無縫銜接等,并充分地整合各專業(yè)的學(xué)科優(yōu)勢,發(fā)揮城市計劃、水利、住建、交通運輸、環(huán)境、城市景觀等各部門的綜合協(xié)調(diào)功能,并進(jìn)行了防汛排澇城市規(guī)劃的頂層設(shè)計[3]。
重視防洪排澇戰(zhàn)略的基礎(chǔ)作用,以滲、滯、蓄、排水模式為核心,統(tǒng)籌結(jié)合凈、用的排澇方式,提出了疏浚連通水道、建設(shè)強排抽水站、高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)地下排水管線網(wǎng)絡(luò)、興修調(diào)蓄利用工程、建設(shè)城市水體景觀工程等總體工作方案,進(jìn)一步完善城市江河水體系格局,進(jìn)一步健全防汛排澇制度。對于有可能的城市還需做好非工程措施體系建設(shè)工作,如設(shè)立城市暴雨預(yù)警系統(tǒng)等。
總體而言,城鎮(zhèn)化建設(shè)速率和大中城市水安全系統(tǒng)的建立速率并不協(xié)調(diào)。而目前,城市防洪排澇系統(tǒng)的建立與更新,已明顯滯后于城鎮(zhèn)化進(jìn)度。大中城市防汛技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)普遍偏低、大中城市橫向排水管網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)滯后、與計劃管理不配合不全面、檢查監(jiān)督不嚴(yán)格、應(yīng)急管理機制不完善等大中城市防汛救災(zāi)問題,在實施城鎮(zhèn)化的進(jìn)程中未能得以有效地實施。[4]同時由于大中城市天然的排水布局已受到嚴(yán)重打破,因此城市排水管道網(wǎng)已成為城市排水的重要關(guān)鍵,但是,由于目前的城市排水技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)普遍偏低,且大量城市建設(shè)廢棄物和生活雜物易造成雨水口和城市排水管道的阻塞,再加上規(guī)劃管理體系不健全,導(dǎo)致目前城市排水體系已無法應(yīng)對大規(guī)模洪災(zāi)的侵襲。此外,由于大中城市的即時洪水信息感知、監(jiān)測和預(yù)警技術(shù)能力仍相對脆弱,以及應(yīng)對預(yù)案和管理指揮制度不完善,導(dǎo)致大中城市應(yīng)急響應(yīng)和管控能力仍存缺陷。
由于城市建筑規(guī)模急速發(fā)展,原有面積廣闊的河湖水域越來越少,城市綠地和河湖也逐步被人侵占破壞。湖泊、河流、洼地、綠地等,有著十分優(yōu)越的調(diào)節(jié)降雨儲存、滲透、調(diào)控水量徑流等功能功效,但由于人們對城市化建設(shè)的重視程度的日益增加,使得湖泊、河道等日益被填平、改建,自然生態(tài)體系分崩離析,使其的強大防洪排澇功效遭到了極大削弱。
眾所周知,海綿城市總體規(guī)劃方案設(shè)計工作人員,必須在城市總體規(guī)劃方案設(shè)計項目進(jìn)行的前期階段,就對所在開發(fā)地段進(jìn)行細(xì)致的調(diào)查和定量分析操作,其目的就是正確辨識出風(fēng)險地段的定位和規(guī)模,正確劃分出海綿城市設(shè)計方案的范圍,并合理判斷地塊的發(fā)展強度及其對濕地環(huán)境恢復(fù)等幾個層面的重要內(nèi)涵。不過從研究目前的國內(nèi)外城市規(guī)劃設(shè)計管理工作來看,也并不能把定性分析的管理工作進(jìn)行地較好,由于其所使用的都是以文字形式調(diào)研報告為主的基本定量分析方式,該方案確實簡單易行,而且很容易運用,不過其所出現(xiàn)的問題也是比較突出的,具體來說即是方案設(shè)計的內(nèi)容和方式,都已經(jīng)逐漸脫離了城市規(guī)劃的實際狀況,同時也由于數(shù)據(jù)分析結(jié)果的客觀性,所以在實際城市規(guī)劃過程中也很少得到有效運用,從而造成了城市建設(shè)計劃的數(shù)據(jù)參數(shù)采集力度不佳,以及城市建設(shè)計劃的科學(xué)化程度缺乏很明顯。
在中國城市建設(shè)計劃實踐中,所提到的海綿城市,一般是在城市規(guī)劃建造過程中,因其充分重視海綿城市規(guī)劃設(shè)計以及運用了自然法則,從而使得城市中一旦發(fā)生了內(nèi)澇等自然災(zāi)害,就可以使得其起到迅速吸收降雨、進(jìn)行排澇的工作功能,這同時也是當(dāng)前對海綿城市規(guī)劃所構(gòu)建的新概念,以及在未來規(guī)劃設(shè)計中所必須明確的一種重要趨勢。從另一種角度進(jìn)行研究,建設(shè)海綿城市規(guī)劃也可以提高城市居民的安全指數(shù),利用城市規(guī)劃中降雨的儲存、凈化和排除等功能,就可以確保城市規(guī)劃中的抗水淹功能達(dá)到了較為科學(xué)化的狀態(tài),從而防止了海綿城市地區(qū)發(fā)生更加嚴(yán)峻的水澇情況。強調(diào)建設(shè)海綿城市的規(guī)劃與設(shè)計概念,是有關(guān)單位必須加強高度重視的核心內(nèi)容之一。只有在概念弄清楚后,才可以從總體上對海綿城市的建設(shè)規(guī)劃設(shè)計工作,有個更加具體、深入地了解。
對于沿海地區(qū)雨水資源豐富的城市而言,疏導(dǎo)城市雨水有序排放是海綿城市建成的關(guān)鍵目的,而對于內(nèi)陸氣候干燥少雨的地方而言,海綿城市的建成目的就是強化城市對雨水的有效收集和儲蓄作用,避免自然資源的浪費,同時加強與自然環(huán)境和城市規(guī)劃建筑之間的有機交融與合理搭配,是建立海綿城市的根本目的。
城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)不僅要適應(yīng)當(dāng)前城市化的發(fā)展需求,而且還要適應(yīng)未來城市擴張后所承載的發(fā)展需求,因為城市基礎(chǔ)設(shè)施工程是城市正常運行的重要保證,但如果對市政設(shè)施造成嚴(yán)重?fù)p壞,城市交通將會陷入癱瘓并形成連鎖防御,從而帶來更大的經(jīng)濟損失。富有合理冗余的建設(shè)城市規(guī)劃中的基礎(chǔ)設(shè)施工程,要充分考慮經(jīng)濟成本,不要投資過度造成經(jīng)濟負(fù)擔(dān)過重,給城市發(fā)展造成影響,要進(jìn)行科學(xué)估算,根據(jù)當(dāng)前城市化進(jìn)展速度,經(jīng)濟合理的建設(shè)具有彈性的海綿城市基礎(chǔ)設(shè)施工程。
隨著中國現(xiàn)代道路工程的日益發(fā)達(dá),各項施工腳步也日益加速,在實際進(jìn)行的海綿道路改造過程中,為了合理提高對路面施工材料的滲透率,通過使用透水瀝青、透水混凝土等建筑材料,來提高道路的防滲功能。首先,我們在道路路面施工過程中,對于機動車路面的鋪設(shè)中,必須合理采用一些透水性能較好的瀝青料,同時還必須注重道路基礎(chǔ)的堅實程度,在確保了整個路面的水順利通過的前提下,提高道路降雨徑流速度與入滲率。然后,在相應(yīng)的道路路面人行道的設(shè)計規(guī)劃上,必須合理地使用滲漏的水?dāng)備?,并做好道路與周邊綠化區(qū)的豎向關(guān)系,以提高雨排放組織路徑。
由于現(xiàn)代科技的日益發(fā)達(dá),在海綿城市防洪排澇的方案設(shè)計中,對城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)的綠化生態(tài)帶做出合理的工程設(shè)計,是整體海綿城市給排水體系中的重要要素。通過運用科學(xué)合理的園林綠化帶的建設(shè),可以提高城市中降雨徑流的滲漏和過濾效果,從而切實的改善了海綿城市給排水設(shè)計品質(zhì)。在實施園林綠化帶工程設(shè)計時,通過合理運用較低影響程度的技術(shù)開發(fā)技術(shù)措施,提高了工程設(shè)計豎向,這樣就可以使道路面積水在規(guī)定時段內(nèi)能夠順利地釋放到園林綠化帶中,進(jìn)而減少城市內(nèi)凈化徑流污染。
中國的城市化發(fā)展主要是由政府部門直接領(lǐng)導(dǎo)的經(jīng)濟行為,所以政府部門在海綿城市發(fā)展中起到了關(guān)鍵性角色,而科學(xué)設(shè)計與合理指導(dǎo)則是打造海綿城市的重要基礎(chǔ),目前,住建部制定的《海綿城市工程建設(shè)評價與考核制度方法(試用)》已為海綿城市的建立提出了政策保證,國家在由上至下各個方面都重視了海綿城市的建立,并為其蓬勃發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。并且加強政府資金的扶持力度,引入更多的社會資金和民間資本的支持,進(jìn)一步健全了相應(yīng)的治理政策和執(zhí)行規(guī)范,為海綿城市的建設(shè)帶來了資本保障,促進(jìn)海綿城市的建設(shè)工作真正開展下來,有效促進(jìn)了城市交通的安全節(jié)約健康發(fā)展。
在城市防洪排澇計劃中加入可持續(xù)性發(fā)展理念也不容忽視,因為可持續(xù)性雨洪排水的建立不但可以達(dá)到對降雨的排泄,還可以達(dá)到降雨的凈化作用,對于城市的生態(tài)環(huán)境有著很大意義。[5]一方面,著重關(guān)注城市排水口與河道相連處,對確保流入排放口的污水進(jìn)行了嚴(yán)格的污染管理;另一方面,綜合考量城市內(nèi)地下排水體系的實際需求,有效融合了人工排水和天然排水,雖然人工排水提高了城市排澇的速度,但同時也提高了匯流時間速度以及增加了水位,從而導(dǎo)致同一時段內(nèi)的防汛危險性增大,從而有效融合了天然排水和人工排水,在保障了城市安全的同時獲得了最佳排澇效益。
為了較好地管理城市規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的最大洪峰量,就必須合理增加城市排水蓄洪設(shè)施規(guī)模,以增強城市的整體蓄洪能力,從而在防汛排澇管理工作中起到更大作用。同時在現(xiàn)有調(diào)蓄洪水條件不足的情形下,要充分發(fā)揮城市公園綠地、體育場館等在臨時性調(diào)蓄洪水中的功能,這樣在洪水規(guī)模很大情形下,便可以借此加以引流,從而有效存蓄過多的洪水,以減輕對城市排澇體系的壓力,當(dāng)水位下降時再排除臨時性調(diào)蓄洪水設(shè)施內(nèi)的洪水。同時此類場地,在沒有使用時可用于休憩娛樂,僅當(dāng)暴雨量過多時,才能起到臨時性調(diào)蓄洪水的功能,以增強城市對洪水抵御能力。
城市規(guī)劃要長遠(yuǎn),因為發(fā)展城市規(guī)劃是一項長遠(yuǎn)的過程。每一座城市掌權(quán)者,都應(yīng)該根據(jù)城市規(guī)劃精神來做事,嚴(yán)格遵守城市規(guī)劃的發(fā)展規(guī)則,有序促進(jìn)城市暴雨與防洪資源開發(fā)利用,增強城市自身的行洪調(diào)蓄與運用能力。但絕不能紙上談兵,讓百年規(guī)劃變成了一個口頭禪,要保持好城市規(guī)劃科學(xué)化、工程建設(shè)持續(xù)性,保護好文明傳承性,以促進(jìn)城市化建設(shè)的平穩(wěn)發(fā)展。從排澇系統(tǒng)上來說,要做好:(1)建立疏通城市主干排水管系統(tǒng),城市規(guī)劃河流強制性紅線,定時審核清淤城市河流行洪斷面;(2)強化對市中心城區(qū)外的中小河流疏通改造與管理;(3)加大城市地下排水設(shè)施(調(diào)蓄隧道工程)修建,尤其是大中型城市地下排水基礎(chǔ)設(shè)施(深層調(diào)蓄隧道工程)修建;(4)在施工、改造等工程過程中,嚴(yán)格執(zhí)行對城市防洪排澇工程修建的質(zhì)量監(jiān)督措施、負(fù)責(zé)人員及倒查問責(zé)的辦法,切實防止樣子工程建設(shè)、豆腐渣工程建設(shè),不要做政績工程,搞些表面文章。
由于傳統(tǒng)城市規(guī)劃設(shè)計方式的限制,改變了原有地形的自然生態(tài),降雨儲存功能明顯減弱,隨著下滲和透水部分的減少,地表徑流范圍有所擴展,加劇城市內(nèi)澇危害。[6]所以,在新城建設(shè)時要充分運用海綿技術(shù),進(jìn)一步優(yōu)化城市排水,同時加強調(diào)蓄、防滲海綿建設(shè),進(jìn)一步增強新城對內(nèi)澇的風(fēng)險控制能力。但由于舊城普遍存在著內(nèi)涵質(zhì)量通病,因此必須落實好整治要求,更加注重市政基礎(chǔ)設(shè)施的海綿建設(shè),進(jìn)一步增強滲漏水、下滲功能,以有效延緩城市地表徑流速度的形成速率,從而取得更好的抗洪排澇的作用。
按照總體的發(fā)展進(jìn)度來看,隨著現(xiàn)代科技的日益發(fā)達(dá),目前對海綿城市理論的建設(shè)體系也在日益完善,部分城市正在通過運用海綿城市設(shè)計理論,由原有的快排模式逐漸向滲、滯、蓄、凈、用、排等六位一體的綜合性排澇、生態(tài)性排澇模式過渡,其建設(shè)方法和規(guī)劃方案還需要不斷完善,逐步的實現(xiàn)了緩解城市內(nèi)澇、降雨徑流污染等難題。同時,對該市自然資源嚴(yán)重短缺的現(xiàn)狀也實現(xiàn)了改變,對社會經(jīng)濟發(fā)展具有十分關(guān)鍵的意義。