北方平原地区城市水土保持工作思考
2014-01-29薛冰
薛 冰
(河北省廊坊水文水资源勘测局,065000,廊坊)
一、北方平原地区城市水土保持现状
城市水土保持方案编制中普遍存在重视土壤的保持而轻视对水的保持现象,表现在水保方案对土壤流失的防治措施越来越到位,但对水的长久保持措施重视不够。对土壤的防护措施有围挡、遮盖、表土剥离以备植树种草等,这些措施在北方平原地区已经基本能够满足保土的需要。对水的保持主要有植树种草增加绿化率、使用透水砖等硬化路面增加雨水下渗,这些保水措施理论上比较有效,但在实际情况下并不很适用,达不到有效的保水效果,造成城市大量雨水资源的流失。同时北方城市又大量缺水,超采地下水严重,不得不跨流域调水。一边是雨洪资源大量流失浪费,一边是严重缺水,两者形成鲜明对比。
例如某城市综合体,集购物、酒店、娱乐、住宅于一体,建筑容积率(建筑项目的地上总建筑面积与用地面积的比率)5.0。此项目的水保方案报告书对土壤的保持措施写得很到位很具体,要求项目施工时首先对表土进行剥离并储存到不易流失的地方再做精细的防护措施,然后进行土方开挖,将开挖土方运到渣土场并进行防护,主体工程竣工后进行回填渣土,剩余土量卖给其他公司,一些剩余表土用作市政道路两旁绿化用土,充分利用宝贵的表土资源;项目对水的保持方案编写得不是很足,水的流失量远远大于环境背景值。由于项目区大面积的硬化,使短时间的强降雨产生较大的地面径流,较小的绿地面积很难来得及下渗,雨水的流失量大大增加。考虑到此情况下,特事特办,项目水保方案编制最后才获得通过。
二、城市水保中雨洪利用措施的不足
目前我国城市水土保持对雨洪的利用方式主要有建设下凹式绿地、路面硬化采用透水砖等,但都有不足。
1.下凹式绿地
建设单位没有完全按照水保方案报告书的要求建设下凹绿地,许多新建居民小区内布置了假山、土丘等人造景观。小区内所有绿地如果全部下凹5~10 cm,从审美角度则很难看,下凹地的草皮也不能适应数日的雨水浸泡。所以许多居民小区建设项目虽然水保方案中设计采用下凹式绿化,但项目并没完全不折不扣地采用,即使采用,也只是很小一部分。
2.透水砖
透水砖对小雨和中雨有一定的下渗效果,但如果是短历时暴雨,透水砖则来不及下渗。我国北方缺水城市年降水的绝大部分在汛期,一半以上的降水是大雨或者暴雨。所以透水砖有一定效果,但只能起辅助作用。另外,受人为活动等影响,透水砖的透水空隙随着时间的增加会出现堵塞,失去透水性能。
三、城市雨水流失危害和雨洪利用效益
城市水土保持工作不到位会加剧洪涝灾害的程度,如能通过水保措施把雨水留住则对减缓北方城市的缺水状况有重要意义。下面以北京为例来说明。
在北京,大量建设项目没有考虑对水的滞留,缺少滞水、蓄水设施。 例如北京 2012 年“7·21”暴雨,全市受灾人口190万人,经济损失近百亿元。本次暴雨接近历史极值,尽管受灾严重不完全是因城市硬化率高造成的,但如果能像日本东京那样大量建设储水池,应该能有效缓解灾情。按北京城区 400km2,“7·21”北京城区平均降水量200 mm计算,总降水量超过8 000万m3。如果在全市建设一万个储水池,每个储水池容积5 000 m3(占地下平面 1000m2,高 5 m),就能收集5 000万m3的水量,极大地减缓道路积水量,给市政管网排水争取时间。
超大城市不能做好雨水收集工作将给下游河道增加很大的行洪压力。北京市区排沥水主要由下游河道北运河、潮白河下泄,河北省香河县青龙湾减河为北运河分流,三条河道在“7·21”暴雨中一天之内行洪量合计达到1.7亿m3。由于河道多年没有来过这么大的水量,行洪情况相当紧张,地方政府组织人员24小时巡视堤防。北京是极度缺水的城市,如能通过水保工程修建大量分布式储水池,每年利用1亿m3的雨洪水量将能节约大量宝贵的水资源,而且防洪效益巨大。例如,拥有立体集雨示范工程的北京双紫小区,雨水通过透水砖、下凹式绿地和屋顶雨水管汇入建在停车场下的850 m3的蓄水池,“7·21”的暴雨让一墙之隔的小区短时间内变成一片汪洋,而双紫小区安全无恙。
四、借鉴国外先进的城市水保做法
在我国城市地面硬化率越来高的情况下,应该吸收发达国家的一些经验做法为我所用。
在日本,1985年墨田区建成的相扑摔跤竞技场成为著名的大规模雨水利用设施。这个竞技场里的建筑物屋顶是雨水利用系统的集水面,集水面积达8 400 m2,收集的雨水被导入地下存储罐中用于冲洗厕所和清洗空调。在社区层面,一个被称为“Rojison”的简单和独特的雨水收集利用设施,已在东京地区的居民住宅屋顶普遍推广开来,所收集的雨水被用于浇花、消防和紧急情况下的饮用。截至目前,东京大约有750处私人和公共建筑物上安装了雨水收集和利用系统。
新加坡的土地资源十分有限,该国正在创新水资源的获得方法。新加坡人口大约有86%居住在高层建筑上,他们安装轻型屋顶作为集水区,把收集的雨水保存在屋顶上单独的水箱内,用于非饮用目的。新加坡樟宜机场的雨水收集利用系统,将飞机跑道及其周围绿地的降雨径流导入两个池塘中,其中一个池塘用于平衡同时发生的较大径流和潮汐入流,另一个池塘用于收集径流,其蓄水主要用于消防和冲厕等,这种收集和处理的水占总用水量的28%~33%。
五、建议
城市雨水利用中效果最好的办法就是建设储水池,把雨水存下来。因此,对于水保方案中绿化率较低的建设项目,应该设计地下或者地上储水池,拦蓄雨水。对于已建项目,再建设储水池成本太高,一般情况下条件也不允许,应由政府部门在建筑周围公共地带多建一些储水设施。北方平原地区严重缺水,城市水保工作应该因地制宜,加倍重视水的保持,分散建设大量的各种类型的储水池,增加水源,造福社会。
[1]北京市“十二五”时期水资源保护及利用规划[J].北京水务,2012(2).
[2]中华人民共和国2012年水文年鉴.
[3]郭胜利,郭成.雨洪资源的利用和管理[J].水科学和工程技术,2010(S1).
[4]陈建刚,丁跃元,张书函.北京城区雨洪利用工程措施,北京水利,2003(6).
[5]文建林.充分认识雨水集蓄利用的重要性[J].科技创新与应用,2012(11).