項蕾

摘 要：本文梳理了國內外城市防洪防內澇的發(fā)展現狀，給出城市綠色防汛的基本理念，結合北京城區(qū)規(guī)劃和排水設施現狀，闡述如何針對雨水收集的前端、中端和末端，從結構、布局和技術三個層面進行發(fā)力，并對石景山和豐臺兩區(qū)的實踐提出幾點設想。

關鍵詞：城市綠色防汛;結構規(guī)劃;布局調整;技術改革;前中末端

1城市綠色防汛概述

當前水污染防治已經提高到國家戰(zhàn)略層面，黑臭水體治理在北京已經取得了一定成果，建成區(qū)基本實現旱季污水不入河。但降雨時的初期雨水徑流、合流制污水溢流及污水處理廠溢流入河污染成為亟待解決的問題。

1.1城市綠色防汛的由來和歷史沿革

1.1.1美國城市雨水管理理念

20世紀50 年代至今，美國城市雨水管理主要經歷三次轉變：從最初的“以排為主”向削減城市徑流污染總量和峰值流量轉變;后注重依靠管道末端設施如調節(jié)塘等集中管理雨水;再到現如今進行的“雨水源頭管理重要性遠大于后期治理”的低影響開發(fā)（LID）源頭控制。

1.1.2美國城市雨水徑流管理措施

（1）實施雨污水分流系統(tǒng)，如伯靈頓合流制排水系統(tǒng)服務面積2.9 平方英里，從1970-2017 年完成所有分流制改造;

（2）建立合流制存貯設施，包括初級處理、存儲后排入受納水體，如佐治亞州亞特蘭大合流制排水系統(tǒng)服務面積19 平方英里，建2個儲存和處理系統(tǒng)，目前已經達到60%溢流污水和75%固體污染得到處理。

（3）實施低影響開發(fā)（LID）以減少雨水徑流流入排水系統(tǒng)。關鍵在于原位收集、自然凈化、就近利用或回補地下水，一般通過構建屋面雨水系統(tǒng)、雨水調蓄系統(tǒng)、植草溝、雨水花園、下凹式綠地、透水路面、低影響街道等手段實現。如馬里蘭州喬治王子郡的雨水花園工程、華盛頓首府西雅圖市的綠色雨水街道“海街Sea Street”工程，和舊城區(qū)改造“High Point”工程以及俄勒岡州首府波特蘭市的雨水花園工程等。

（4）美國合流溢流污染控制條例

美國環(huán)保局水司在1989 年8 月10 日發(fā)布合流溢流污染控制對策[2]（54 聯(lián)邦登記號37370）。該對策將合流溢流當作點源污染，列入國家污染排放許可和清潔水法控制之列。要求合流排水區(qū)采用一級沉淀處理至少85%合流下水道溢流廢水，假定此時能夠達到國家清潔水法的要求。

1.1.3國內海綿城市

2012年4月，在《2012低碳城市與區(qū)域發(fā)展科技論壇》中，“海綿城市”概念首次提出;城市能夠像海綿一樣，在適應環(huán)境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。提升城市生態(tài)系統(tǒng)功能和減少城市洪澇災害的發(fā)生。國務院辦公廳2015年10月印發(fā)《關于推進海綿城市建設的指導意見》，部署推進海綿城市建設工作。

1.1.4《水污染防治行動計劃》（水十條）

國務院2015年4月發(fā)布：以改善水環(huán)境質量為核心，按照“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”原則，貫徹“安全、清潔、健康”方針，強化源頭控制，水陸統(tǒng)籌、河海兼顧，對江河湖海實施分流域、分區(qū)域、分階段科學治理，系統(tǒng)推進水污染防治、水生態(tài)保護和水資源管理。

1.1.5北京“三線一單”規(guī)劃

《十三五環(huán)境影響評價改革實施方案》：2016年7月由環(huán)保部發(fā)布。以生態(tài)保護紅線，環(huán)境質量底線，資源利用上線和環(huán)境準入負面清單為手段，強化空間、總量、準入環(huán)境管理。根本目的是協(xié)調好發(fā)展與底線關系，確保發(fā)展不超載，底線不突破。

1.2城市綠色防汛的定義

1.2.1集團防汛體系

北京城市排水集團自建立之初，一直在探索如何科學、長遠地解決城市內澇問題，目前已在科技防汛、智慧防汛方面積累了一定的經驗，而城市綠色防汛作為集團防汛體系又一戰(zhàn)略目標，將和人文防汛一起，共同構成北京排水集團城市防汛新體系，即科技防汛、智慧防汛、綠色防汛和人文防汛。

1.2.2城市綠色防汛定義

綠色防汛可以定義為：如何通過結構性調整，布局的優(yōu)化，技術的改進，在雨水收集的前端、中端和末端同時發(fā)力，在城市防洪的主要目標的基礎上，進而協(xié)同的實現提升城市水源涵養(yǎng)功能，提高水資源的利用效率，改善水質，修復水生態(tài)，減少污染物以及污水處理廠的污泥固廢排放的整體理念。

1.2.3構建城市綠色防汛的意義

北京排水集團作為中國排水行業(yè)的龍頭企業(yè)，理應率先建立起城市綠色防汛的整體理念，旨在響應國家和北京是發(fā)展號召，為排水行業(yè)樹立未來的發(fā)展方向，協(xié)助政府、協(xié)同規(guī)劃建設運營單位一起，通過制定標準、促進立法，參與規(guī)劃、設計實施，再到可持續(xù)發(fā)展的高效運維，分階段分步驟實施，打造北京碧水藍天，魚翔淺底的美好生活空間。

2國內外城市綠色防汛的現狀

2.1概括描述國內外城市綠色防汛的總體狀況

2.1.1美國馬里蘭州

喬治王子郡的雨水花園工程是馬里蘭州作為美國低影響開發(fā)技術最先一批試點的成功案例，該州要求新建建筑要有排放許可permit，由美國環(huán)保局來監(jiān)管發(fā)證，從設計、開發(fā)、應用、監(jiān)管等方面進行管理。

2.1.2新加坡

新加坡的水敏城市將功能性設施和生活方式相結合，成為自然系統(tǒng)的一部分。綜合環(huán)境、社區(qū)，增強社會凝聚力的可持續(xù)發(fā)展空間，提高人民對水體的主人翁意識。同時提出強制性指標，所有的新建和重建地區(qū)必須通過計算設立源位調蓄和滯留設施削減雨水徑流量，并規(guī)定排入市政管網的雨水流量不得超過該地區(qū)峰值流量的65%-75%。如圖1所示。

2.2 國內城市的典型案例

2.2.1香港“雨水排放系統(tǒng)整體計劃”

通過建立較為完善的雨水排放系統(tǒng)，升級排水管道提升抗洪能力;建設雨水隧道，將雨水直接引流入大海，減輕排水系統(tǒng)負荷;建設蓄水設施，在積水地區(qū)暫存部分雨水，再利用水泵排出儲存雨水。排放系統(tǒng)形成一個立體結構，包括橫向疏通的雨水排放隧道，和縱向建造的蓄洪設施及雨水泵房。通過智能水閘系統(tǒng)實時監(jiān)控水位，及時調整上下游的蓄水，來減少洪災出現。

2.2.2湖南常德市海綿城市建設試點

主要推進江河湖連通活水、綠化截污凈水、道路小區(qū)蓄水、防澇減災排水、水文化水旅游親水等五大工程148個項目，總面積36.1平方公里，其中院落小區(qū)22.9平方公里、河湖水體3平方公里、道路廣場綠地及其他公用設施10.2平方公里。

2.2.3北京市海綿城市建設

北京市海綿城市實施意見指出，小雨不積水、大雨不內澇、水體不黑臭、熱島有緩解。通過海綿城市建設提高水環(huán)境質量，緩解雨洪內澇壓力，促進水資源循環(huán)利用。通過增加儲水空間，將雨水留下來;通過改造硬質鋪裝，將雨水滲下去;通過延長匯流路徑，將雨水凈化好。將北京建成宜居的、充滿活力的、缺水地區(qū)建設海綿城市的典范，到2030年，建成區(qū)80%的面積能實現70%的雨水就地消納。

3以北京為代表的現代化城市，實施綠色防汛的路徑

3.1城市防汛過程中，綠色理念未得到有效實施

近些年北京防汛主要已解決城市內澇為主，歷經2012年“7.21”，2016年“7.20”后，城區(qū)大部分易積水點的設施都得到了提升。通過泵站升級改造，斷頭管治理，河道疏浚治理等措施，城市內澇情況得到緩解，基本是“大管快排”的方式，較少考慮初期雨水的污染和雨水的“資源化”綜合利用。主要體現在前端污染沒有攔截，中端輸送沒有綜合利用，末端生態(tài)涵養(yǎng)不足。

3.1.1前端污染：面源污染物、用戶排放

（1）作為缺水城市，把降雨作為資源利用不夠。對降雨資源利用的基礎設施較為薄弱，城市不透水面積越來越多，地表徑流大。大多數綠地都在路面以上，吸納凈化雨水能力差，不能涵養(yǎng)凈化雨水，形成地表徑流污染。（2）污染源復雜，包括垃圾、樹葉、地表徑流產生的懸浮物、COD等得不到有效控制。（3）垃圾清掃車滲濾水隨意排放。（4）大部分社區(qū)、用戶對雨水沒有收集措施，雨水通過管道或徑流全部外排;有收集設施的用戶由于設施維護不到位，部分或全部失去功能。

3.1.2中端傳輸：排水管道、污水處理廠

（1）雨水口作為雨水收集設施也是垃圾收集的主要來源，通過汛前統(tǒng)一清掏及汛期著重補掏不能滿足綠色防汛要求（2）對初期雨水污染無有效治理、攔截、調蓄措施，通過管道直接排入水體形成污染。（3）管道內沉積物在降雨時形成二次污染進入水體。（4）目前管網設施沒有有效調蓄的空間，整體容量不足（5）存在雨污管混接、錯接導致污水在降雨時越過截流設施進入水體（6）降雨時污水管道流量激增，通過截流管反灌入雨水管道進入水體，使河道的污染物遠高于截流管可排入河道的污染物。（7）污水處理廠處理能力已經接近飽和，沒有容量對多余雨水進行處理，雨污水通過溢流設施進入河道。

3.1.3末端涵養(yǎng)：河道

（1）城市河道渠化嚴重，幾乎沒有涵養(yǎng)凈化功能。形成旱季沒水可用，雨季有水不用現象。（2）部分河道變?yōu)榘岛钏泻槟芰Υ蟠鬁p低。

3.2以北京為代表現代化城市實施綠色防汛的三個路徑

秉承著對水環(huán)境改善的責任與擔當，通過促進結構性調整，布局的優(yōu)化，技術的改進來打造城市綠色防汛。

3.2.1在排水前端發(fā)力，參與結構的調整

（1）城市管理者以綠色防汛理念推廣為主導，通過立法、強制性規(guī)范、實施政策等方面進行結構調整，如《關于推進海綿城市建設的指導意見》、《水污染防治行動計劃》、《十三五環(huán)境影響評價改革實施方案》、《北京市城市總體規(guī)劃（2016年—2035年）》等政策發(fā)布，以及后期通過專項立法等方式，在水污染防治、綠色基礎設施建設，運營管理與監(jiān)管等方面有了指導依據。

（2）豐臺區(qū)和石景山區(qū)作為建設區(qū)，規(guī)劃還不完善，結合新出臺的“三線一單”的規(guī)劃布局，將有大批量的新建、改建社區(qū)。對于新建和改建小區(qū)的雨污水排放許可，可作為下一步的工作重點。集團可從規(guī)劃處著手，參與各區(qū)的政策結構調整，在現有排污許可體系下，建立新建小區(qū)雨水排放許可體系。首先，建立一整套指標評價體系，新建的小區(qū)人口密度、綠色容積率達到多少的時候，允許其接入現有管網。其次，監(jiān)管實施，發(fā)揮產業(yè)鏈的優(yōu)勢建設一系列排水監(jiān)測體系，最后形成數據庫，建立評估體系，作為執(zhí)行標準甚至是專項法規(guī)的支撐。第三、形成綜合的客戶服務體系，參與到社區(qū)的建設、改造、維護過程中，從而實現經濟效益。

3.2.2加強中端調度，促進布局的優(yōu)化

北京現有生態(tài)空間總量能達到約50%，但空間布局不合理，多在京郊懷柔密云山區(qū)、門頭溝、延慶等地，城區(qū)分布相對較少，所以城市內的生態(tài)空間布局是否合理至關重要。

在基礎設施上，根據法律，相關政策、標準，城市總體規(guī)劃，綜合考慮相關基礎設施布局及作用。非建成區(qū)整體規(guī)劃實現綠色基礎設施布局，達到生態(tài)平衡效果。建成區(qū)利用現有設施，通過合理改造、擴建等方式，充分實現城市水資源的綜合利用。（1）現有綠地的綜合利用，通過下沉式綠地改造或地上綠地、地下調蓄的立體雨水利用體系，使土地資源能夠充分利用。（2）結合現有泵站調蓄池布局，對周邊設施進行綠色改造，達到調蓄池的綜合利用?；蚪ㄔO新的調蓄空間時，與現有調蓄池綜合考慮利用，達到區(qū)域內調蓄空間的綜合利用，減少投資。（3）為趨于飽和污水處理廠規(guī)劃預留用地，并考慮初期雨水的處理容量，通過改造升級減少污水溢流。（4）河道兩側保留綠化隔離帶，增加水源涵養(yǎng)能力。（5）完善管網系統(tǒng)布局，通過合流改造，補全雨污水收集設施，提高總體保障能力。（6）通過優(yōu)化防汛布控綜合調度、泵站調蓄池錯峰抽升達到節(jié)能減排。（7）建立生態(tài)泵站體系，保證泵站內產生雨水不外排，并采用產業(yè)鏈污泥固廢作為基土培育綠植。

3.2.3夯實末端管控，廣推技術的改進

在設計、建設、運維等方面，充分采取新技術、新模式，通過技術改革創(chuàng)新，實現排河口溢流污染控制，初期雨水全處理，達到改善水質目標。

（1）推進基礎設施建設，通過綠色、灰色基礎設施建設，減少地表面源污染，消減雨洪水峰值，實現雨水綜合利用。（2）修建改建環(huán)形雨水管道蓄排水系統(tǒng)，增加區(qū)域管道收水排水能力，可以使新建區(qū)提高標準，緩解已建成區(qū)和舊區(qū)提標難問題。（3）設置排河口旋流分離器，有效減少固態(tài)垃圾及懸浮物。（4）截流管浮筒閘，減少污水通過截流管反灌雨水管道入河。（5）排河口垃圾攔截，有效減少固體垃圾入河。（6）改進雨水口清掏方式。（7）建設排河口大容量蓄水管道，通過修建容量蓄水管道代替調蓄池，結合浮筒閘有效存蓄初期雨水。（8）建設污水處理廠廠前調蓄池，緩解降雨時雨污水對水廠沖擊，減少污水溢流。（9）通過溢流監(jiān)測、隱患設施監(jiān)測等手段建設多層次監(jiān)測體系，實現動態(tài)管控。（10）建立數學模型，找到廠網一體化運行的最佳模式。

4城市綠色防汛在豐臺區(qū)、石景山區(qū)的幾點實踐設想

根據豐臺、石景山的設施、河道、水體特點，對豐臺區(qū)、石景山區(qū)有以下幾點設想：

（1）積極參與到兩區(qū)城市規(guī)劃中，將集團人文防汛、科技防汛、指揮防汛、綠色防汛等理念帶入到城市規(guī)劃中。

（2）積極參與社區(qū)建設，實現新建、改造社區(qū)雨水外排總量控制，并實施有償代維工作。如首鋼產業(yè)園區(qū)。

（4）從西南三環(huán)泵站，修建管道到北側三環(huán)內的下沉式海綿蓄滯區(qū)，通過雨水泵站收集的雨水排入蓄滯區(qū)，過濾、回灌地下水?？梢酝ㄟ^模型計算出在一定降雨時雨水泵站雨水完全“零”外排，全利用。

（5）水衙溝萬豐濕地蓄滯洪區(qū)。結合現有濕地公園，通過改造形成可調蓄雨水峰值的蓄滯洪區(qū)。

（6）生態(tài)泵站、綠色泵站建設。結合集團重點工作，擬對豐臺區(qū)六里橋雨水泵站、蓮花池排澇泵站進行生態(tài)泵站建設。擬利用下凹式綠地、透水鋪設、蓄水塘等，配合設施調蓄，實現泵站及周邊道路雨水不外排，供院內生態(tài)景觀回用。并采用產業(yè)鏈污泥固廢作為基土培育綠植。

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