蔣嘉慧

(廣東鼎綠建筑科技有限公司，廣州 510000)

0 引 言

我國(guó)城市大多存在旱澇并存且內(nèi)澇頻發(fā)的災(zāi)害隱患。城市內(nèi)澇災(zāi)害的發(fā)生并不只是單純意義上的被雨水所淹沒(méi)，其本質(zhì)為城市日益增加的擴(kuò)建與落后的排水系統(tǒng)不相匹配的直接結(jié)果，城市內(nèi)澇的發(fā)生是城市發(fā)展阻礙了良性水文循環(huán)的直觀結(jié)果。城市治水問(wèn)題是國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，對(duì)此的研究集中表現(xiàn)為城市雨洪管理。目前，關(guān)于內(nèi)澇現(xiàn)象的研究出現(xiàn)了新的研究熱點(diǎn)，即內(nèi)澇防治。我國(guó)關(guān)于此方面的研究最早始于2000年，根據(jù)知網(wǎng)系統(tǒng)相關(guān)論文數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，2021年，我國(guó)以內(nèi)澇防治為主題的論文數(shù)目出現(xiàn)最高值。內(nèi)澇災(zāi)害的發(fā)生在產(chǎn)生人員傷害的同時(shí)也給城市和國(guó)家發(fā)展帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

基于內(nèi)澇現(xiàn)象對(duì)國(guó)家和社會(huì)發(fā)展帶來(lái)的不良影響，我國(guó)采取了不同的應(yīng)對(duì)措施，海綿城市由此提出。其可幫助城市恢復(fù)自身調(diào)節(jié)能力，城市的海綿體是存在的，但由于城市后期的不合理建設(shè)和規(guī)劃，致使其海綿體消失。海綿城市是指應(yīng)樹立建設(shè)規(guī)劃觀念，避免城市海綿體的消失，保護(hù)城市的自身調(diào)節(jié)能力。

1 城市內(nèi)澇治理存在的問(wèn)題

城市原有的水文循環(huán)因雨水管道的設(shè)計(jì)而被打破，城市的徑流排放量日益增加，傳統(tǒng)排水管單位面積空間中的雨水量增大，直接導(dǎo)致了排水管暴雨負(fù)荷的增加，嚴(yán)重影響了雨水水質(zhì)。排水管道中的雨水流速較地表流速有所增加，直接導(dǎo)致雨水中的污染物無(wú)法在排水管中自然沉淀，進(jìn)一步加大了對(duì)受納水體的污染。

1.1 系統(tǒng)改造難度大、花費(fèi)高

我國(guó)雨水排放標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較低，在低排放標(biāo)準(zhǔn)之下城市排水管道的堵塞現(xiàn)象十分明顯。據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)結(jié)果表明，廣州超過(guò)80%以上的雨水管道中存有不同程度沉積物堆積，50%以上的雨水管道中沉積物厚度超出管道直徑的10%，部分雨水管道中沉積物的厚度甚至超出管道直徑的65%，沉積物在雨水管道中的堆積極大地影響了城市排水系統(tǒng)的正常功能。

我國(guó)城市管道系統(tǒng)一般設(shè)計(jì)于地表以下，且多集中于城市的老城區(qū)。老城區(qū)的建筑密度相對(duì)較高，在改動(dòng)城市管道系統(tǒng)時(shí)改造難度較大，需耗費(fèi)的資金也較高，且改造活動(dòng)會(huì)影響老城區(qū)的交通和日常生活。高密度的建筑使得城市地下管道的擴(kuò)容工程受到極大的限制，對(duì)于城市建設(shè)較為集中的區(qū)域來(lái)說(shuō)，在短時(shí)間內(nèi)提高管道的排水標(biāo)準(zhǔn)以降低城市內(nèi)澇災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)面臨著巨大的時(shí)間、空間及經(jīng)濟(jì)阻礙。

1.2 部門管理不協(xié)調(diào)，存在技術(shù)銜接問(wèn)題

我國(guó)在城市雨洪問(wèn)題管理方面各部門之間的協(xié)調(diào)存有較大漏洞，并沒(méi)有做到積極溝通和合作，直接導(dǎo)致城市雨洪管理無(wú)法落實(shí)，這進(jìn)一步加劇了城市環(huán)境的惡化。為了保護(hù)城市環(huán)境，城市排水系統(tǒng)與雨水系統(tǒng)應(yīng)相互協(xié)調(diào)、合作，但各部門管理相對(duì)較為分散，只注重于對(duì)眼前系統(tǒng)的規(guī)劃，而沒(méi)有加入對(duì)長(zhǎng)遠(yuǎn)系統(tǒng)的思考。對(duì)于城市的改建和擴(kuò)建，政府的關(guān)注點(diǎn)往往集中于地上，對(duì)于地下民生設(shè)施的設(shè)計(jì)不全面。

我國(guó)城市發(fā)展速度日益加快，但對(duì)于地下排水管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃相對(duì)滯后。城市排水管道系統(tǒng)大多采用合流制，雨水管道與污水管道相互錯(cuò)接，較低的排水管道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法滿足城市正常的排水需求。城市排水管道缺乏及時(shí)的維修，過(guò)多的沉積物阻礙了雨水和污水的排出。城市排洪管道與排水系統(tǒng)的銜接問(wèn)題日益突出，各類管道問(wèn)題層出不窮，嚴(yán)重影響了城市的排水系統(tǒng)。

1.3 地下設(shè)施規(guī)劃基礎(chǔ)資料不足

以上海為例，自20世紀(jì)70年代以來(lái)，路網(wǎng)建設(shè)成為城市建設(shè)重點(diǎn)，但也增加了城市地下空間的復(fù)雜性。政府和公眾對(duì)于城市地下空間的建設(shè)狀況無(wú)法做出明確的判斷。城市的地下設(shè)施包括雨水系統(tǒng)、污水系統(tǒng)、自來(lái)水系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等。就城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)而言，其排水管網(wǎng)長(zhǎng)度約為4000km，城市建設(shè)規(guī)劃與實(shí)際建設(shè)之間不匹配，直接導(dǎo)致了城市地下城圖譜無(wú)法繪制。據(jù)不完全數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)超出70%的城市缺乏相應(yīng)的基礎(chǔ)性城建檔案資料，進(jìn)一步加大了我國(guó)城市地下排水系統(tǒng)的改造難度。

2 傳統(tǒng)排水系統(tǒng)建設(shè)存在的問(wèn)題

2.1 各部門間管理體系滯后，合作不暢

城市建設(shè)過(guò)程中，建設(shè)部門之間不合作、不溝通，嚴(yán)重影響了城市整體規(guī)劃的協(xié)調(diào)性，這是我國(guó)城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)存在的關(guān)鍵原因。

城市規(guī)劃建設(shè)中對(duì)水資源管理較為分散，這在一定程度上限制了對(duì)水資源的充分利用。承擔(dān)城市雨洪管理的責(zé)任部門諸多，但各部門之間缺乏應(yīng)有的溝通和合作，限制了雨水調(diào)蓄的技術(shù)銜接。

雨洪管理系統(tǒng)是一個(gè)較為復(fù)雜的系統(tǒng)，該系統(tǒng)下設(shè)多個(gè)子系統(tǒng)，但各大子系統(tǒng)之間缺乏協(xié)調(diào)合作。負(fù)責(zé)我國(guó)城市防洪管理的部門主要為水利部門，市政部門則主要負(fù)責(zé)城市排澇工作，城建部門負(fù)責(zé)對(duì)城市水空間的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，園林部門負(fù)責(zé)城市景觀的設(shè)計(jì)，環(huán)保部門負(fù)責(zé)城市環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)，而這些部門的工作相互獨(dú)立，銜接不暢。

2.2 技術(shù)方面受限

城市建設(shè)對(duì)土地的利用模式較為單一，這是造成城市硬化面積過(guò)大的主要原因，直接導(dǎo)致了城市雨水徑流系數(shù)增大。城市建設(shè)只加入了對(duì)灰色基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)建，而沒(méi)有加入對(duì)綠色基礎(chǔ)設(shè)施的思考，各專業(yè)技術(shù)交流缺乏，在一定程度上破壞了城市水文循環(huán)。城市內(nèi)澇現(xiàn)象頻發(fā)，因此城市建設(shè)采用了不同的調(diào)蓄設(shè)施規(guī)劃，但各大設(shè)施的設(shè)計(jì)相對(duì)獨(dú)立，無(wú)法實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)控制，只能實(shí)現(xiàn)對(duì)局部雨水流量過(guò)大的控制。僅靠改造管網(wǎng)無(wú)法解決城市雨洪問(wèn)題，城市建設(shè)者未恢復(fù)城市自然系統(tǒng)，只采取了開放各類廢水渠道的措施，這在一定程度上緩解了城市內(nèi)澇現(xiàn)象，但僅僅是將地下設(shè)施轉(zhuǎn)變?yōu)榈厣显O(shè)施，無(wú)法從本質(zhì)上解決城市內(nèi)澇災(zāi)害。城市建設(shè)中，各部門的管理會(huì)在不同程度上影響城市自然水循環(huán)系統(tǒng)，建設(shè)海綿城市必須建立在城市建設(shè)各部門的合作管理基礎(chǔ)之上。

2.3 綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不完善

現(xiàn)代城市雨洪管理模式多為對(duì)雨水和污水的轉(zhuǎn)移，其管理模式的落后決定了城市雨洪問(wèn)題的頻發(fā)，被轉(zhuǎn)移的雨水和污水并沒(méi)有得到有效處理。傳統(tǒng)城市建設(shè)模式下，管理理念以“快排”為主，城市排水基礎(chǔ)設(shè)施多為灰色排水基礎(chǔ)設(shè)施，雨水基礎(chǔ)設(shè)施的不合理及居民對(duì)于水資源的不充分利用是造成城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的一大原因。除此之外，城市中的綠地并沒(méi)有發(fā)揮其調(diào)蓄雨洪的能力，城市中的綠地僅發(fā)揮了其維持植物健康生長(zhǎng)的作用，盡管不少公園綠地中設(shè)有造景水體，但這類設(shè)施并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水的充分利用，無(wú)法為城市的排水系統(tǒng)增添動(dòng)力。

3 海綿城市雨洪管理的優(yōu)化策略

我國(guó)城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)多為灰色基礎(chǔ)設(shè)施，在這種排水系統(tǒng)下，城市綠地對(duì)于緩解城市內(nèi)澇災(zāi)害所發(fā)揮的作用相對(duì)較小。但一定規(guī)模的綠地可在較高程度上減少地表徑流的產(chǎn)生，可將綠地作為有效調(diào)蓄徑流的一個(gè)關(guān)鍵因素，在一定程度上緩解城市面臨的雨洪壓力。下墊面的變化直接造成了地表徑流的增加，最終導(dǎo)致城市內(nèi)澇。與城市的其他組成要素相比，綠地對(duì)應(yīng)的徑流系數(shù)低，綠地規(guī)模越大，徑流量將越低，可在有效緩解城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)改善城市的水文循環(huán)。

3.1 加強(qiáng)系統(tǒng)的彈性控制

與其他管理模式不同，城市雨洪管理并不是一個(gè)靜態(tài)過(guò)程。海綿城市的構(gòu)建不是一個(gè)孤立的過(guò)程，在構(gòu)建海綿城市的過(guò)程中應(yīng)加大對(duì)建設(shè)尺度的考量，提高系統(tǒng)的彈性控制，如水量分散、彈性排水。為了從實(shí)質(zhì)上解決城市內(nèi)澇災(zāi)害，必須保證對(duì)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)部雨水的及時(shí)轉(zhuǎn)移?，F(xiàn)代城市的排水管理系統(tǒng)主要是將收集到的雨水通過(guò)市政管道匯入河流，當(dāng)城市的雨水量過(guò)大時(shí)，城市河道的水量將會(huì)暴增，這加大了城市發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害的可能性。設(shè)計(jì)富含彈性控制的排水管理系統(tǒng)，可在有效保留城市水流系統(tǒng)的同時(shí)保證城市在應(yīng)對(duì)暴雨時(shí)實(shí)現(xiàn)階梯式排水，最大程度地分散地表徑流，避免雨水過(guò)多同時(shí)集中。

雨水是造成城市內(nèi)澇的主要原因之一，可從以下幾方面入手有效防治城市內(nèi)澇災(zāi)害。城市建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)加大對(duì)減少?gòu)搅髁康乃伎?，增大雨水地下滲透，從延緩雨水排放速度及延長(zhǎng)雨水排放路徑長(zhǎng)度方面進(jìn)行優(yōu)化，構(gòu)建專設(shè)的雨水接收網(wǎng)絡(luò)。

3.2 明確海綿城市建設(shè)空間控制要求

科學(xué)的內(nèi)澇防治策略應(yīng)從內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的源頭出發(fā)，綜合城市的各個(gè)層面，加強(qiáng)對(duì)城市雨洪的管理與控制。海綿城市的構(gòu)建，應(yīng)加大對(duì)流域?qū)用?、城市層面及?chǎng)地層面的考量。應(yīng)對(duì)宏觀流域做出清晰的界限劃分，明確不容破壞的生態(tài)保護(hù)界限，維持城市的良性循環(huán)，促進(jìn)城市自然系統(tǒng)發(fā)揮其生態(tài)功能。應(yīng)加強(qiáng)城市各部門之間的管理與合作，實(shí)現(xiàn)宏觀區(qū)域的總體規(guī)劃與設(shè)計(jì)。應(yīng)對(duì)宏觀層面的規(guī)劃進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)化，即中觀規(guī)劃，根據(jù)不同區(qū)域的自然情況設(shè)計(jì)不同的生態(tài)保護(hù)目標(biāo)，以實(shí)現(xiàn)城市雨洪管理的總目標(biāo)。政府應(yīng)加大對(duì)城市雨水排放系統(tǒng)的管理與設(shè)計(jì)，在傳統(tǒng)的灰色基礎(chǔ)設(shè)施中加入對(duì)綠色基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)建，創(chuàng)造與城市綠地系統(tǒng)相匹配的新型城市排水系統(tǒng)。應(yīng)根據(jù)宏觀規(guī)劃及中觀規(guī)劃設(shè)計(jì)微觀場(chǎng)地和規(guī)劃。微觀規(guī)劃的任務(wù)是保證城市雨洪管理措施的實(shí)施，在構(gòu)建海綿城市時(shí)應(yīng)加大對(duì)徑流系數(shù)較高地區(qū)的關(guān)注，依據(jù)不同區(qū)域徑流系數(shù)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)不同的雨水設(shè)施規(guī)劃，改變傳統(tǒng)的雨水排放政策。

3.3 優(yōu)化城市聚集區(qū)的規(guī)劃設(shè)計(jì)

優(yōu)化城市聚集區(qū)的規(guī)劃設(shè)計(jì)需考察場(chǎng)地土質(zhì)的滲透率情況，若場(chǎng)地土質(zhì)的滲透率不佳，應(yīng)加強(qiáng)管理和設(shè)計(jì)，平整的地塊能夠?yàn)橛晁聺B起到減緩和延遲的效果。優(yōu)化規(guī)劃設(shè)計(jì)需要從街道層面入手，采用LID(低影響開發(fā))措施，如設(shè)施共享，實(shí)現(xiàn)對(duì)相鄰地塊的雨洪進(jìn)行共享形式的管理，打造連續(xù)的開放空間。結(jié)合LID鋪裝可滲透的道路和車道、草坪等徑流方案，完善雨水滲透的生物滯留地的受納體系，針對(duì)獨(dú)立的建筑，從多個(gè)視角打造地面鋪砂石的院落結(jié)構(gòu)，在露天活動(dòng)區(qū)間設(shè)計(jì)凹草坪，雨水滲水井的一端與屋頂?shù)呐潘苈?lián)通，種植大型樹木和有粗壯根系的植物，保持對(duì)雨水的儲(chǔ)存，從細(xì)節(jié)入手，優(yōu)化聚集區(qū)的多視角、多層次規(guī)劃設(shè)計(jì)。

4 結(jié)語(yǔ)

產(chǎn)生城市內(nèi)澇災(zāi)害的原因諸多，不同城市采取的防治措施存有一定的差異。在設(shè)計(jì)防治策略時(shí)，應(yīng)加入對(duì)當(dāng)?shù)刈匀粚?shí)際情況的考量，結(jié)合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的發(fā)展模式，利用科學(xué)技術(shù)構(gòu)造適合當(dāng)?shù)刈匀磺闆r的防治技術(shù)。科學(xué)合理的城市內(nèi)澇災(zāi)害防治策略必須建立在對(duì)海綿城市宏觀層面的有效控制基礎(chǔ)之上。政府應(yīng)加大對(duì)城市河網(wǎng)水系的管理和改善，加大對(duì)城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)建，避免城市各大水系之間的孤立，促進(jìn)城市海綿體骨架的初步形成。政府應(yīng)加大對(duì)地下管網(wǎng)的設(shè)計(jì)，將地上與地下系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)整體，在提高排水標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上對(duì)傳統(tǒng)的雨洪管理模式做出改變，利用城市綠地系統(tǒng)與城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)之間的有效結(jié)合，促進(jìn)海綿體系統(tǒng)的形成，進(jìn)一步促進(jìn)海綿城市的構(gòu)建。