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基于雨洪资源综合利用的海绵城市建设探讨

2020-01-08杨姗姗

山东水利 2020年1期
关键词:雨洪降雨海绵

杨姗姗,杨 鹰,张 静

(1.山东省海河淮河小清河流域水利管理服务中心,山东 济南250100;2.山东财经大学,山东 济南250100)

2014 年10 月住房和城乡建设部发布了《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建(试行)》,旨在有效节约城市水资源、缓解城市内涝、保护和改善城市生态环境。利用城市雨洪资源进行海绵城市建设的思路是:通过借鉴国外城市雨洪资源利用的先进经验,将雨洪利用工程的弹性结合城市建设中的房建、市政道路、社区绿地等设计,使得城市如海绵一般富有弹性,以应对大的洪水,减避洪涝灾害,同时将降雨产生的径流转化为城市资源,补给城市水源,削减城市径流污染负荷,实现雨洪资源利用、生态、城市建设三赢目标。

1 海绵城市建设现状和发展趋势

目前,在雨洪管控、建设海绵城市方面,比较成熟的国家有:美国以景观控制为基础的LID 低影响开发、绿色基础设施建设(GI),澳大利亚的水敏感性城市设计(WSUD),英国的可持续排水系统(SUDS)以及新西兰集LID 和WSUD 为一体的低影响城市开发建设(LIUDD)。

当前,我国正处于城镇化转型背景,“绿水青山就是金山银山”的概念逐渐深入人心,建设资源节约型,环境友好型城市已成为普遍共识。我国水资源短缺,时空分布不均,水污染严重,洪灾、旱灾时有发生。在资源型缺水与水质型缺水的交互作用下,原有的水生态平衡被打破,导致了更为严重的水生态问题,违背了生态城市建设理念,基于雨洪资源利用的海绵城市建设的提出,为未来城市发展建设提供了新的思路。

2 海绵城市建设的战略意义

通过集约利用雨洪资源,不仅有利于增加城市水源,缓解水资源市场供需双方的矛盾,更能在防御水旱灾害上发挥效用,可以有效延滞洪水汇流时间,减轻城市防洪排涝压力,为城市水生态建设提供保障。建设雨洪资源综合利用工程,在不断增加城市可利用水资源的同时,也可降低开发成本,间接推动用水企业提高效率,从而增强社会经济活力。同时,作为一项跨领域的系统工程,基于雨洪资源综合利用的海绵城市建设,有利于缓解城市“热岛效应”,改善城市生态环境,提高城市居民的满意度和幸福感,对维护社会和谐稳定有着重要意义。

3 海绵城市建设存在的问题

近几年,受生态城市建设理念的影响,我国海绵城市建设发展较快,许多城市在开发建设中尝试构建雨洪资源综合利用体系,但受到经济发展水平和管理体制滞后、政策资金、可借鉴的技术措施等客观因素的影响,各地区发展不平衡,雨洪资源综合利用程度较低,主要存在以下问题:

一是城市基础设施建设不足,排水管网覆盖率低,雨污分流改造进展缓慢,雨水利用设施大多老旧、规模偏小,难以应对超过管网排水能力的降雨。

二是雨洪调度管理难度大,由于当前基础数据获取困难、共享不足,缺乏权威有效模拟模型进行数值跟踪模拟。

三是技术体系与标准不完善,缺乏实用性强的技术措施、评价标准,技术规范。

四是宣传力度不够。“海绵城市”建设尚在起步阶段,一些地方对如何建设“海绵城市”缺乏宣传引导,民众对“海绵城市”的知晓度不足,重视度不够。

3 对策及建议

3.1 工程措施

1)利用现有城市防洪工程。较小的降雨产生的径流可通过城市雨水排水管渠系统得以调控、利用和排除;较大降雨径流可通过城市内部河湖、调蓄池、地表漫流通道等设施分流、调蓄;超出一般防洪工程防御的降雨径流可通过调度水库、闸坝等工程来应对。

2)加强水系连通,提高雨洪资源利用率。通过修建、改建、扩建水库、堤防、闸坝等工程,实现河湖连通、库河相济、蓄引结合的水资源高效配置体系。以泰安市为例,泰安市以牟汶河、柴汶河、大汶河“Y”型主干及众多支流为依托,以大汶河综合开发工程为龙头,在大汶河及其支流上建设了唐庄坝、泉林坝、颜谢坝等拦蓄工程,形成水面50 km2,静态蓄水1.2 亿m3,蓄水长度126 km,初步建成“上蓄中引下调,五水高效统筹”的水资源总体配置格局。

3)修建地下水库,补充地下水源。在符合特定水文地质条件、水源充足、开采条件良好的地区修建地下水库,不仅可以在汛期截留雨洪水,补充提供城市供水,而且能防止地面沉降、改善生态环境、调节小气候等。如山东省日照市建成该市首座地下水库——两城河水库,可提供补充水源2 305 万m3,对缓解城区水资源供需矛盾起着重要作用。

4)城市建设中强化对降雨的蓄滞功能。通过透水铺装和建设下凹式绿地,增加雨水渗透,在渗透装置周围设置雨水滞蓄池进行雨水的收集;通过屋顶滞蓄排放系统,将降雨滞留在具有足够承载和防渗能力的屋面,以较小流量排入雨水管道,减小行洪压力;通过在市内栽植行道树的人行道旁铺装树阵,实现雨水就地渗蓄自灌等功能;通过加大建设雨养型屋顶绿化,从源头减控降雨产生的径流。实验证明,10 cm 厚度的绿化屋顶,能够有效截留15~30 mm 的大气降雨。

3.2 非工程措施

1)健全法规体系,完善激励政策。有条件的城市应将雨水的收集利用以法规形式确定为城市节水建设的重要内容,同时,在雨洪资源综合利用的组织管理、资金筹措、规划实施、技术支撑等方面也应做出明确规定,使相关部门人员有章可循、有法可依。制定财政补助政策,在明确政府与市场边界的基础上,对雨洪资源利用设施、相关企业和科研机构实施财政奖补政策。

2)明确职能分工,完善体制机制。雨洪资源利用涉及水利、环保、国土、住建等多行业,各部门应实行联席会议制度,明确分工,统筹安排。各级政府及管理部门应当完善与海绵城市建设相关的体制机制。如奖励激励机制、投融资机制、资金投入和科技创新机制、社会监督机制等。

3)加强雨洪资源利用所需产品的技术研发。通过财政补贴、政府购买等方式,促进雨洪资源综合利用设备产业化。政府有关部门应就雨洪资源综合利用所需的技术、产品、设备制定相关技术规范、产品质量标准手册,从设计、生产到利用、维护,按照统一的标准执行。

4)注重宣传培训。通过展览、科普、讲座,利用电视、广播、微博、微信等多种形式,向相关企事业单位工作人员、社区群众、院校师生等群体普及雨洪资源利用专业知识,形成水资源教育培训常态化的工作机制,营造人人参与海绵城市建设的社会氛围。

4 结 语

海绵城市建设是一项系统的工程,应根据城市特色制定切实可行的海绵城市规范方案和实施策略,坚持经济、社会和环境协调发展以及资源尤其是水资源可持续发展的原则,统筹兼顾,合理控制开发强度,最大限度地保护原有生态系统,从生态系统的完整性考虑治水,使我国海绵城市建设持续健康发展。

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