馬 越,楊 正,姬國(guó)強(qiáng),劉 昊,孫文靖

(1.陜西省西咸新區(qū)灃西新城開發(fā)建設(shè)<集團(tuán)>有限公司海綿城市技術(shù)中心,陜西西安 712000;2.北京雨人潤(rùn)科生態(tài)技術(shù)有限責(zé)任公司城市雨洪管理研究中心,北京 100044)

隨著我國(guó)海綿城市試點(diǎn)與示范城市建設(shè)的推進(jìn),大量綠色雨水設(shè)施建成并投入使用。由于在傳統(tǒng)市政園林與管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)工作中并沒(méi)有針對(duì)海綿城市綠色雨水設(shè)施維護(hù)管理的具體技術(shù)要求,隨著大量綠色雨水設(shè)施運(yùn)行年限的增加,其維護(hù)管理問(wèn)題也開始逐漸顯現(xiàn),主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。(1)設(shè)施設(shè)計(jì)中對(duì)運(yùn)維的考慮。部分設(shè)施在設(shè)計(jì)之初即沒(méi)有充分考慮到后期的運(yùn)維管理,如設(shè)施的預(yù)處理設(shè)計(jì)不合理、沒(méi)有預(yù)留運(yùn)維通道等,導(dǎo)致設(shè)施建成后難以持續(xù)開展有效的維護(hù)工作。(2)綠色雨水設(shè)施運(yùn)維管理模式的構(gòu)建。海綿城市綠色雨水設(shè)施的建設(shè)依托于建筑小區(qū)、城市道路、公園等不同類型的建設(shè)項(xiàng)目,建設(shè)形成的綠色雨水設(shè)施資產(chǎn)權(quán)屬不同,維護(hù)管理的主體也不同。同時(shí),對(duì)綠色雨水設(shè)施的維護(hù)管理工作與傳統(tǒng)園林綠化養(yǎng)護(hù)、管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)在很多方面又相互交叉,需要互相銜接。因此,針對(duì)綠色雨水設(shè)施的維護(hù)管理應(yīng)建立什么樣的工作模式,如何確定維護(hù)管理的目標(biāo)和邊界,是亟需回答的重要問(wèn)題。(3)綠色雨水設(shè)施運(yùn)維管理方案的合理制定。各城市當(dāng)前普遍沒(méi)有明確針對(duì)綠色雨水設(shè)施進(jìn)入運(yùn)維期后的綜合評(píng)估方法與標(biāo)準(zhǔn),設(shè)施投入運(yùn)行后,不能合理預(yù)判各個(gè)設(shè)施應(yīng)進(jìn)行修復(fù)或大修的時(shí)間,同時(shí)沒(méi)有明確不同設(shè)施在運(yùn)行中的風(fēng)險(xiǎn)以及重要程度,不能支撐設(shè)施維護(hù)資金與人力資源的合理分配,導(dǎo)致部分重要設(shè)施在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)可能發(fā)生損壞、失效等問(wèn)題,進(jìn)而造成重復(fù)建設(shè)和資金浪費(fèi)。本文重點(diǎn)針對(duì)上述三方面的關(guān)鍵問(wèn)題探討如下。

1 基于運(yùn)維的綠色雨水設(shè)施設(shè)計(jì)要點(diǎn)

海綿城市綠色雨水設(shè)施的設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮設(shè)施建成后開展運(yùn)維管理工作的可行性與便利性,其重點(diǎn)應(yīng)體現(xiàn)在設(shè)施的預(yù)處理設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)維通道設(shè)計(jì)三方面。

1.1 預(yù)處理設(shè)計(jì)

無(wú)論是雨水花園等小型分散的綠色雨水設(shè)施,還是雨水塘等大型集中設(shè)施,對(duì)設(shè)施進(jìn)水口預(yù)處理部分的合理設(shè)計(jì),是設(shè)施主體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障,同時(shí)也便于將日常的維護(hù)管理工作主要聚焦在預(yù)處理區(qū)域,利于維護(hù)工作的開展。當(dāng)前,國(guó)內(nèi)相關(guān)研究已經(jīng)注意到預(yù)處理前置塘的設(shè)計(jì)能夠減少生物滯留設(shè)施的堵塞和污染物積累,但缺乏對(duì)具體設(shè)計(jì)條件和設(shè)計(jì)要求的深入探討[1]。在國(guó)家和地方海綿城市相關(guān)規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中,普遍提出了對(duì)設(shè)施預(yù)處理的總體性要求,例如在《陜西省海綿城市規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》(DBJ 61/T 126—2017)中,提出徑流雨水應(yīng)經(jīng)截污等預(yù)處理后引入低影響開發(fā)設(shè)施,但對(duì)具體預(yù)處理設(shè)施的形式尚沒(méi)有明確的技術(shù)要求[2]。

從前期部分試點(diǎn)城市的項(xiàng)目實(shí)際建設(shè)情況看,針對(duì)小型分散的綠色雨水設(shè)施,通常會(huì)在設(shè)施進(jìn)水口處鋪設(shè)一定區(qū)域的碎石形成碎石緩沖區(qū),以此作為設(shè)施主要的預(yù)處理形式,碎石區(qū)可以對(duì)收集的雨水徑流起到一定的消能與過(guò)濾凈化的效果。以西咸新區(qū)灃西新城海綿城市試點(diǎn)建設(shè)為例,在城市道路生物滯留帶的設(shè)計(jì)中,普遍在設(shè)施入口處采用了模塊化的碎石攔污筐作為預(yù)處理設(shè)施(圖1)。這種預(yù)處理方式在建成初期,對(duì)匯入生物滯留帶的雨水徑流可以起到很好的過(guò)濾攔污效果。但從長(zhǎng)期運(yùn)行情況看,由于道路雨水徑流的污染程度普遍較高,同時(shí)灃西新城大量區(qū)域正在施工建設(shè),導(dǎo)致城市道路上的積塵積土較多,降雨時(shí)雨水徑流攜帶大量道路塵土進(jìn)入生物滯留設(shè)施,極易造成設(shè)施入口攔污筐的淤堵,如果不能及時(shí)開展維護(hù)工作,在經(jīng)歷一個(gè)雨季后攔污筐的預(yù)處理效果就會(huì)大打折扣,甚至?xí)斐蓪?duì)設(shè)施主體的二次污染問(wèn)題。此外,部分設(shè)施在進(jìn)行預(yù)處理設(shè)計(jì)時(shí),還存在預(yù)處理過(guò)度設(shè)計(jì)的問(wèn)題,如增加多種填料的過(guò)濾系統(tǒng),甚至超過(guò)了設(shè)施的主體功能,造成投資浪費(fèi)。

圖1 生物滯留帶入口攔污筐堵塞實(shí)景圖(西咸新區(qū)灃西新城)Fig.1 Picture of Blockage in Inlet Trash Basket Rack of Bioretention Zone (Fengxi New City, Xixian New Area)

針對(duì)雨水塘等大型的集中綠色雨水設(shè)施,通常會(huì)明確規(guī)定應(yīng)設(shè)計(jì)專門的前置塘作為預(yù)處理區(qū),例如美國(guó)賓州在其雨水設(shè)施設(shè)計(jì)手冊(cè)中明確規(guī)定雨水塘的前置塘容積可按總?cè)莘e的10%～15%進(jìn)行設(shè)計(jì)[3],在國(guó)內(nèi)海綿城市建設(shè)中也可以普遍看到雨水塘中前置塘的設(shè)計(jì)。而針對(duì)雨水花園等小型綠色雨水設(shè)施,除了目前普遍采用的通過(guò)設(shè)置碎石緩沖區(qū)進(jìn)行消能外,也應(yīng)設(shè)計(jì)類似前置塘的小型前置區(qū)域,這是目前國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)中普遍忽略的一點(diǎn)。前置區(qū)主要發(fā)揮對(duì)匯入雨水徑流的沉淀功能,避免雨水徑流攜帶大量污染物直接進(jìn)入主體設(shè)施,導(dǎo)致污染物沉積在主體設(shè)施表層易造成設(shè)施表層土壤板結(jié)等問(wèn)題,進(jìn)而影響設(shè)施的滲透與凈化效果。從便于維護(hù)的角度,前置區(qū)應(yīng)盡可能采取硬化形式,即最大可能保證匯入設(shè)施的雨水徑流在硬化前置區(qū)集中沉淀,在設(shè)施維護(hù)時(shí)可直接通過(guò)鏟子等工具對(duì)硬化前置區(qū)進(jìn)行清理,避免對(duì)主體設(shè)施的結(jié)構(gòu)以及植物等造成破壞。前置區(qū)的具體形式應(yīng)結(jié)合設(shè)施空間與景觀要求等進(jìn)行合理設(shè)置,如圖2所示。

1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

針對(duì)綠色雨水設(shè)施的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),主要研究多集中在不同結(jié)構(gòu)改良方式對(duì)雨水徑流水量與水質(zhì)控制效果的提升上,缺少基于運(yùn)維視角對(duì)設(shè)施結(jié)構(gòu)改良設(shè)計(jì)的要求[4]。筆者以生物滯留類和雨水塘類兩大類典型綠色雨水設(shè)施為例,初步提出基于運(yùn)維的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改良要點(diǎn)。

生物滯留類設(shè)施的核心結(jié)構(gòu)主要包括蓄水層、覆蓋層與土壤介質(zhì)層、過(guò)渡層與排水層、隔離層與防滲層。其中,為防止土壤介質(zhì)進(jìn)入排水層造成堵塞,前期很多設(shè)計(jì)普遍采用了以透水土工布作為過(guò)渡層的方式。而通過(guò)對(duì)美國(guó)丹佛、新西蘭奧克蘭等地的低影響開發(fā)設(shè)施設(shè)計(jì)手冊(cè)進(jìn)行查閱和實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn)[5-6],其在最新的設(shè)計(jì)手冊(cè)中,均明確提出禁止使用透水土工布作為過(guò)渡層,由于在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),使用透水土工布作為過(guò)渡層更易導(dǎo)致堵塞問(wèn)題,而堵塞后可能需要對(duì)設(shè)施進(jìn)行整體翻修才能解決。新西蘭奧克蘭提出建議使用2～7 mm的細(xì)骨料作為過(guò)渡層,厚度不小于100 mm;美國(guó)丹佛提出只要排水層的骨料顆粒符合規(guī)范要求(以丹佛設(shè)計(jì)手冊(cè)中給出的排水層Class C要求為例,其不同粒度通過(guò)篩網(wǎng)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布要求:19 mm 100%,4.75 mm 60%～100%,300 μm 10%～30%,150 μm 0～10%,75 μm 0～3%),可取消過(guò)渡層。此外,還有很重要的一點(diǎn)是生物滯留設(shè)施應(yīng)設(shè)置檢查豎管,并與底部的排水管相連,安裝在排水管起始段。通過(guò)檢查豎管的設(shè)置,可以適時(shí)檢查設(shè)施結(jié)構(gòu)的運(yùn)行情況,同時(shí)在排水層和介質(zhì)層發(fā)生堵塞時(shí),可以通過(guò)檢查豎管進(jìn)行沖洗,這對(duì)設(shè)施后期的運(yùn)維管理工作至關(guān)重要。針對(duì)上述過(guò)渡層與檢查豎管的改良要求,均已納入到了2022年最新發(fā)布的中國(guó)城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《雨水生物滯留設(shè)施技術(shù)規(guī)程》(T/CUWA 40050—2022)中[7]。

雨水塘類設(shè)施作為集中的大型綠色雨水設(shè)施,除通過(guò)前置塘對(duì)來(lái)水進(jìn)行一定的沉淀預(yù)處理外,針對(duì)主塘的蓄水空間,也應(yīng)考慮對(duì)不同重現(xiàn)期暴雨對(duì)應(yīng)的調(diào)蓄空間進(jìn)行合理的分配設(shè)計(jì),避免雨水徑流在進(jìn)入主塘空間后隨意漫流,造成塘內(nèi)局部區(qū)域經(jīng)常性滯水而產(chǎn)生對(duì)土壤和植被的侵蝕。例如,美國(guó)丹佛在其雨水設(shè)施設(shè)計(jì)手冊(cè)中,明確提出了可在雨水塘中設(shè)計(jì)一道針對(duì)中小降雨的導(dǎo)流通道(trickle channel)[5](圖3),即中小降雨發(fā)生時(shí),進(jìn)入塘體的雨水可通過(guò)導(dǎo)流通道導(dǎo)入到特定的設(shè)計(jì)區(qū)域進(jìn)行調(diào)蓄,超過(guò)該區(qū)域的調(diào)蓄標(biāo)準(zhǔn)后,再逐步漫流至塘體的其他空間。這些并不復(fù)雜的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)可以為后續(xù)的運(yùn)維管理帶來(lái)巨大的幫助。

1.3 運(yùn)維通道設(shè)計(jì)

綠色雨水設(shè)施運(yùn)維管理工作的開展,需要保障人和機(jī)械能夠進(jìn)入到設(shè)施需要維護(hù)的區(qū)域,從而開展相應(yīng)的維護(hù)工作。因此,綠色雨水設(shè)施在設(shè)計(jì)中很重要的一點(diǎn)是要合理預(yù)留出運(yùn)維通道,將運(yùn)維通道與設(shè)施主體同步進(jìn)行設(shè)計(jì),尤其是針對(duì)需要機(jī)械進(jìn)入的雨水塘等集中綠色設(shè)施。對(duì)國(guó)外的雨水設(shè)計(jì)手冊(cè)調(diào)研中發(fā)現(xiàn),在雨水塘的設(shè)計(jì)要求中,運(yùn)維通道(maintenance access road)都是必須的設(shè)計(jì)要素[5],而這點(diǎn)在國(guó)內(nèi)當(dāng)前海綿城市相關(guān)設(shè)計(jì)圖集與規(guī)范的要求中往往被忽略,應(yīng)進(jìn)一步補(bǔ)充明確相關(guān)的設(shè)計(jì)要求。

2 綠色雨水設(shè)施的運(yùn)維管理模式探討

在海綿城市試點(diǎn)與示范城市中,已普遍將海綿城市的建設(shè)要求納入到了城市規(guī)劃建設(shè)的全過(guò)程管控體系,主要體現(xiàn)在項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收等各個(gè)環(huán)節(jié)全面落實(shí)海綿城市的指標(biāo)和建設(shè)要求。而要保障設(shè)施運(yùn)維要求的有效落實(shí),同時(shí)保障設(shè)施進(jìn)入運(yùn)維期后能夠有效地開展維護(hù)管理工作,也應(yīng)同步將設(shè)施運(yùn)維的相關(guān)要求納入到規(guī)劃建設(shè)管控體系,并進(jìn)一步構(gòu)建針對(duì)海綿城市綠色雨水設(shè)施的運(yùn)維管理模式[8],明確綠色雨水設(shè)施資產(chǎn)的運(yùn)維主體、運(yùn)維目標(biāo)、與傳統(tǒng)綠化與管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)工作的邊界和銜接關(guān)系等。主要要點(diǎn)包括以下幾點(diǎn)。

(1)項(xiàng)目可研階段

在項(xiàng)目可行性研究報(bào)告中針對(duì)海綿城市專題的編制,除分析設(shè)施建設(shè)的可行性外,也應(yīng)對(duì)設(shè)施建成后長(zhǎng)期運(yùn)行與維護(hù)管理的可行性進(jìn)行總體分析,重點(diǎn)應(yīng)提出設(shè)施建成后形成的資產(chǎn)權(quán)屬與運(yùn)維管理主體,長(zhǎng)期運(yùn)維涉及的主要工作與費(fèi)用估算,從而從項(xiàng)目與設(shè)施全生命周期的角度進(jìn)行成本效益分析,從設(shè)施建設(shè)與長(zhǎng)期運(yùn)維兩方面的可行性進(jìn)行綜合分析。

(2)規(guī)劃方案與施工圖審查階段

在對(duì)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的審查中,應(yīng)對(duì)設(shè)施設(shè)計(jì)是否充分考慮了運(yùn)維相關(guān)的技術(shù)要求進(jìn)行審查,同時(shí)建議在項(xiàng)目的海綿專項(xiàng)方案中,補(bǔ)充項(xiàng)目運(yùn)維的總體方案。例如,考慮到項(xiàng)目?jī)?nèi)不同設(shè)施承擔(dān)的匯水范圍,以及對(duì)項(xiàng)目目標(biāo)的貢獻(xiàn)程度不同,可以在運(yùn)維總體方案中提出不同設(shè)施重要程度與運(yùn)維優(yōu)先級(jí)的總體建議,從而對(duì)不同設(shè)施的運(yùn)維提出對(duì)應(yīng)的差異化技術(shù)要求。在施工圖審查階段應(yīng)進(jìn)一步審查規(guī)劃方案中明確的運(yùn)維技術(shù)要求是否在施工圖中進(jìn)行了落實(shí)。

(3)驗(yàn)收與移交階段

項(xiàng)目驗(yàn)收階段即明確了項(xiàng)目建設(shè)完成后最終形成了哪些綠色雨水設(shè)施資產(chǎn),建議在驗(yàn)收前建立設(shè)施的資產(chǎn)信息數(shù)據(jù)庫(kù)。設(shè)施資產(chǎn)信息應(yīng)包括設(shè)施的編碼、類型等基礎(chǔ)信息,設(shè)施面積、調(diào)蓄容積、匯水范圍等技術(shù)信息,以及空間位置信息、結(jié)構(gòu)信息、監(jiān)測(cè)信息等,在項(xiàng)目移交時(shí)同步將設(shè)施信息數(shù)據(jù)提交運(yùn)維單位。驗(yàn)收確認(rèn)的設(shè)施資產(chǎn)即為運(yùn)維單位的主要運(yùn)維對(duì)象,而對(duì)綠色雨水設(shè)施運(yùn)維管理的目標(biāo)即最大程度發(fā)揮設(shè)施對(duì)雨水徑流的控制效果,達(dá)到設(shè)計(jì)的水量與水質(zhì)控制目標(biāo)。因此,運(yùn)維單位在承接需要進(jìn)行運(yùn)維管理的綠色雨水設(shè)施資產(chǎn)時(shí),應(yīng)首先評(píng)估實(shí)際建成的綠色雨水設(shè)施是否符合經(jīng)審查后的規(guī)劃方案與施工圖設(shè)計(jì)要求。評(píng)估內(nèi)容重點(diǎn)應(yīng)包括設(shè)施規(guī)模是否與設(shè)計(jì)一致、與周邊匯水區(qū)的豎向是否有效銜接、進(jìn)水口位置是否合理以實(shí)現(xiàn)有效收水、排空時(shí)間是否滿足設(shè)計(jì)要求,以及出水口/溢流口位置、標(biāo)高及與外排管網(wǎng)的銜接是否合理等。具體評(píng)估可采用建設(shè)資料查閱與現(xiàn)場(chǎng)檢查的方式,通過(guò)評(píng)估明確設(shè)施建成后是否可以達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)要求,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步確定進(jìn)入運(yùn)維階段后的設(shè)施運(yùn)維管理目標(biāo)。

(4)運(yùn)維階段

進(jìn)入運(yùn)維階段后,對(duì)綠色雨水設(shè)施的運(yùn)維管理工作可以項(xiàng)目為單元開展,例如,可以不同項(xiàng)目類型或不同區(qū)域的項(xiàng)目,以及不同項(xiàng)目的重要程度進(jìn)行區(qū)分。而具體的運(yùn)維工作針對(duì)項(xiàng)目?jī)?nèi)不同類型的綠色雨水設(shè)施又有不同的要求,例如,部分綠色雨水設(shè)施如下沉綠地、簡(jiǎn)單型生物滯留設(shè)施等,其構(gòu)造簡(jiǎn)單,維護(hù)工作與傳統(tǒng)的園林綠化養(yǎng)護(hù)基本一致,而如復(fù)雜型生物滯留設(shè)施、雨水塘、濕地等綠色雨水設(shè)施,對(duì)其進(jìn)出水口、結(jié)構(gòu)層等的維護(hù)管理涉及到新的專項(xiàng)技術(shù)要求,同時(shí)也包括對(duì)植物、土壤以及管網(wǎng)的傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)工作。因此,針對(duì)海綿城市建設(shè)項(xiàng)目形成的綠色雨水設(shè)施資產(chǎn),對(duì)其維護(hù)管理工作可總體分為傳統(tǒng)的綠化或管網(wǎng)維護(hù)與海綿專項(xiàng)運(yùn)維兩類。

具體的運(yùn)維工作可以由運(yùn)維方內(nèi)部成立運(yùn)維團(tuán)隊(duì)承接,也可以通過(guò)招投標(biāo)的形式引入第三方運(yùn)維團(tuán)隊(duì)。如果針對(duì)同一片區(qū)或同一項(xiàng)目?jī)?nèi)不同設(shè)施的運(yùn)維管理,由多家運(yùn)維單位共同負(fù)責(zé),則可以基于片區(qū)內(nèi)的不同項(xiàng)目或不同運(yùn)維工作類型進(jìn)行區(qū)分,不同單位之間可以通過(guò)簽訂運(yùn)維工作協(xié)議的方式明確各自的邊界與銜接關(guān)系,共同實(shí)現(xiàn)片區(qū)或項(xiàng)目的總體運(yùn)維目標(biāo)(圖4)。

3 基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的綠色雨水設(shè)施分級(jí)運(yùn)維探討

3.1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的總體思路

風(fēng)險(xiǎn)管理是判斷基礎(chǔ)設(shè)施是否達(dá)到服務(wù)水平指標(biāo)的關(guān)鍵因素,通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)管理為資產(chǎn)的合理配置、性能完善、資金投入提供可持續(xù)的指導(dǎo)。風(fēng)險(xiǎn)管理需要評(píng)估基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)行效能如何,失效的可能性是多大,失效模式是什么,修復(fù)成本多少,失效的后果是什么,這是一種評(píng)估設(shè)施總體效用性能和用來(lái)確定關(guān)鍵設(shè)施資產(chǎn)的方法。通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估識(shí)別區(qū)分高、中、低風(fēng)險(xiǎn)的不同設(shè)施,進(jìn)而針對(duì)不同設(shè)施開展常規(guī)性維護(hù)、預(yù)防性維護(hù)與大修等工作。其中,低風(fēng)險(xiǎn)設(shè)施失效概率低,且失效后果的影響小,主要開展常規(guī)性維護(hù)工作。中風(fēng)險(xiǎn)設(shè)施可分為3種情況:失效概率高但失效后果影響小、失效概率低但后果影響大,以及失效概率中等且后果影響中等,需根據(jù)具體情況開展常規(guī)性與預(yù)防性維護(hù)工作。高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)施失效概率高且失效嚴(yán)重影響大,需要開展常規(guī)性維護(hù)與預(yù)防性維護(hù)工作,并需要根據(jù)實(shí)際情況確定大修的時(shí)間與具體修復(fù)工作。

綠色雨水設(shè)施全生命周期過(guò)程中的服務(wù)水平會(huì)隨著運(yùn)行年限的增加以及周邊環(huán)境的變化而不斷變化,對(duì)其適時(shí)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估能夠有效反映設(shè)施的服務(wù)水平變化,從而有針對(duì)性地制定運(yùn)維計(jì)劃,避免錯(cuò)過(guò)最佳維護(hù)與修復(fù)節(jié)點(diǎn),以有效控制成本和配置資源。對(duì)綠色雨水設(shè)施的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要涉及失效可能性評(píng)估和失效后果評(píng)估兩部分,失效可能性主要與設(shè)施評(píng)估時(shí)的運(yùn)行年限、運(yùn)行效能、周邊環(huán)境影響和可能的失效模式有關(guān),失效后果則主要與設(shè)施對(duì)區(qū)域雨水控制目標(biāo)的貢獻(xiàn)度和對(duì)周邊環(huán)境的影響有關(guān)。通過(guò)對(duì)設(shè)施失效可能性與失效后果的綜合評(píng)估來(lái)綜合判斷設(shè)施的失效風(fēng)險(xiǎn),以此進(jìn)一步區(qū)分不同設(shè)施的重要程度,從而確定不同設(shè)施的分級(jí)運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 評(píng)估方法與分級(jí)運(yùn)維

(1)失效可能性評(píng)估

對(duì)綠色雨水設(shè)施失效可能性的評(píng)估重點(diǎn)應(yīng)包括設(shè)施的運(yùn)行年限、運(yùn)行效能、設(shè)施周邊環(huán)境、失效模式四方面。其中,不同類型的綠色雨水設(shè)施應(yīng)有其對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)使用年限,目前國(guó)內(nèi)相關(guān)設(shè)計(jì)要求中并沒(méi)有明確的設(shè)施設(shè)計(jì)使用年限要求,在美國(guó)部分手冊(cè)中提到如生物滯留設(shè)施的設(shè)計(jì)使用年限可以達(dá)到20～40年[9],而隨著設(shè)施運(yùn)行年限的增加其運(yùn)行效能會(huì)逐漸衰減,因此,設(shè)施的失效可能性與設(shè)施的運(yùn)行年限直接相關(guān)。對(duì)綠色雨水設(shè)施運(yùn)行效能的評(píng)估主要反映了設(shè)施當(dāng)下的運(yùn)行狀態(tài),如果設(shè)施當(dāng)下運(yùn)行效能較差,則后續(xù)運(yùn)行失效的可能性越高,若設(shè)施的使用期限以及當(dāng)下運(yùn)行效能情況類似,則設(shè)施周邊環(huán)境的影響是影響其失效可能性的重要因素,例如,建設(shè)在人流與車流密集的城市主城區(qū)的綠色設(shè)施,其承接的周邊環(huán)境帶來(lái)的垃圾堆放、踩踏以及施工影響等的概率越高,相對(duì)失效可能性越高。綠色雨水設(shè)施的失效模式主要包括服務(wù)水平低、財(cái)務(wù)效率低(即運(yùn)維和修復(fù)的費(fèi)用超過(guò)設(shè)施重建的費(fèi)用)、完全失效。通過(guò)上述對(duì)綠色雨水設(shè)施運(yùn)行年限、當(dāng)前運(yùn)行性能、周邊環(huán)境影響、失效模式的綜合評(píng)估,綜合加權(quán)得到設(shè)施的失效可能性。表1為失效可能性評(píng)估因子賦值與計(jì)算示例。

表1 失效可能性評(píng)估因子賦值與計(jì)算示例Tab.1 Examples of Failure Possibility Evaluation

(2)失效后果評(píng)估

綠色雨水設(shè)施的失效后果應(yīng)重點(diǎn)考慮設(shè)施失效后對(duì)區(qū)域海綿城市建設(shè)目標(biāo)的影響,以及對(duì)環(huán)境的影響。例如,兼具雨水徑流流量與水質(zhì)控制多重功能的區(qū)域性雨水延時(shí)調(diào)節(jié)塘,如果其多級(jí)溢流口堵塞等原因?qū)е略O(shè)施失效,將直接影響區(qū)域的雨水徑流污染控制與內(nèi)澇防治,對(duì)區(qū)域的環(huán)境乃至公眾安全都會(huì)造成影響。對(duì)區(qū)域海綿城市建設(shè)目標(biāo)的影響主要反映了設(shè)施對(duì)區(qū)域水量和水質(zhì)控制目標(biāo)的貢獻(xiàn)度,這也直接反映了設(shè)施對(duì)區(qū)域海綿城市建設(shè)的重要程度。設(shè)施對(duì)區(qū)域目標(biāo)的貢獻(xiàn)度可重點(diǎn)針對(duì)年徑流總量控制率、水環(huán)境質(zhì)量與內(nèi)澇防治三方面;對(duì)環(huán)境的影響主要應(yīng)包括對(duì)建筑與道路安全的影響、對(duì)景觀與公眾生活的影響。通過(guò)加權(quán)區(qū)域目標(biāo)貢獻(xiàn)度和環(huán)境影響風(fēng)險(xiǎn)因子綜合得到失效后果評(píng)分,可以將設(shè)施失效后果分為不同等級(jí)。表2為失效后果評(píng)估因子賦值與計(jì)算示例。

表2 失效后果評(píng)估因子賦值與評(píng)估結(jié)果示例Tab.2 Examples of Failure Consequences Evaluation

(3)基于設(shè)施重要性評(píng)估的分級(jí)運(yùn)維

不同的設(shè)施在運(yùn)行過(guò)程中體現(xiàn)出的失效可能性與失效后果均有區(qū)別,通過(guò)對(duì)設(shè)施失效可能性與失效后果兩部分的綜合評(píng)估(綜合評(píng)估得分=失效可能性得分×失效后果得分),建立風(fēng)險(xiǎn)矩陣,通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估劃分不同設(shè)施的重要性等級(jí)。例如將綜合得分≤30的劃分為低風(fēng)險(xiǎn)設(shè)施,得分為30～60的為中風(fēng)險(xiǎn)設(shè)施,得分為60～80的為高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)施,得分>80的為極高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)施。設(shè)施的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)越高,其對(duì)應(yīng)的運(yùn)維等級(jí)也更高,即設(shè)施在運(yùn)維階段對(duì)應(yīng)的檢視與維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)更高,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步制定不同設(shè)施的分級(jí)運(yùn)維方案,支撐分級(jí)運(yùn)維工作的開展,合理配置資源。圖5為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估矩陣示例。

圖5 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估矩陣示例Fig.5 Examples of Risk Assessment Matrix

4 總結(jié)

要保障海綿城市綠色雨水設(shè)施運(yùn)維管理工作的有效開展,不僅僅只是考慮設(shè)施建成后進(jìn)入運(yùn)維期的具體運(yùn)維工作,而應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到后期運(yùn)維的相關(guān)技術(shù)問(wèn)題,同時(shí)在建設(shè)管理的全過(guò)程融入運(yùn)維管理的相關(guān)要求,建立綠色雨水設(shè)施的運(yùn)維管理模式。而在進(jìn)入運(yùn)維期后,應(yīng)基于風(fēng)險(xiǎn)管理的理念進(jìn)一步建立海綿城市綠色雨水設(shè)施的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法,通過(guò)對(duì)設(shè)施的失效可能性評(píng)估與失效后果的評(píng)估,判斷不同項(xiàng)目與設(shè)施的重要程度,進(jìn)一步建立區(qū)域分級(jí)運(yùn)維的管理體系與標(biāo)準(zhǔn),科學(xué)制定運(yùn)維管理方案,合理分配運(yùn)維資源。