“桂林暴雨變威尼(ni)斯”“長沙(sha)暴雨1小(xiao)時下了54個西湖”“杭州(zhou)靈隱寺發大水”……今年進入主汛(xun)期以(yi)來(lai),南方多個城市的(de)暴雨過程一(yi)輪(lun)接一(yi)輪(lun),降水量突破歷史(shi)同期極值,暴雨相關話題頻登熱搜。
面對特大暴雨,多地城市街道出現內澇積水,造成了一系列的道路交通事故、人財災害損失。而近些年重金打造的“海綿城市”城市改造,仍未解決內澇問題,引發了不少人的質疑。“無用論”、“燒錢論”言論頻繁涌出,難道“海綿城市”真的失效了嗎?
降雨時,海綿城市有哪些作用?
所謂的“海(hai)綿城市(shi)”,在城市(shi)雨(yu)洪管理層面(mian)更多的是指“低影響開發雨(yu)水(shui)系(xi)統”,即城市(shi)能夠像海(hai)綿一樣(yang),在適應(ying)(ying)(ying)環境(jing)變(bian)化和應(ying)(ying)(ying)對自然災害等方面(mian)具有良(liang)好的“彈性”。在下雨(yu)時通過(guo)滲、滯、蓄(xu)、凈、用、排(pai)等技術對應(ying)(ying)(ying)的海(hai)綿設施在源頭削減(jian)雨(yu)水(shui)徑流,就地消納雨(yu)水(shui),需(xu)要(yao)時將蓄(xu)存的水(shui)“釋放”并加(jia)以利用,從而提升城市(shi)生(sheng)態系(xi)統功能,減(jian)少城市(shi)內澇災害的發生(sheng)。
在城市雨洪管理體系中,“海綿城市”所起到的作用主要有兩點:
1、雨水可持續循環。通(tong)過透水(shui)(shui)路面改造、更新(xin)綠化(hua)種類結構(gou)、設置雨(yu)水(shui)(shui)調節池等措施,讓常(chang)態下的(de)雨(yu)水(shui)(shui)向地(di)下滲透,排除地(di)面積水(shui)(shui),促(cu)進城市地(di)表徑流就地(di)下滲和雨(yu)水(shui)(shui)可持續循環。
2、提高城市排水能力。通(tong)過海綿(mian)城(cheng)市(shi)(shi)改造,城(cheng)市(shi)(shi)各個地塊內部就地消(xiao)納雨(yu)水(shui)(shui)(shui)、快速(su)下滲,有(you)效削減徑流峰值(zhi)。超出承載能(neng)力的雨(yu)水(shui)(shui)(shui),則通(tong)過排水(shui)(shui)(shui)系統(tong)將雨(yu)水(shui)(shui)(shui)快速(su)排走(zou),顯著提高城(cheng)市(shi)(shi)排水(shui)(shui)(shui)能(neng)力,調(diao)節城(cheng)市(shi)(shi)蓄容能(neng)力。
在暴雨面前,海綿城市為什么會失效?
現階(jie)段,各地(di)正(zheng)在進行的(de)“海綿城(cheng)市”建設(she),一般(ban)以透水路面的(de)改造為主(zhu),通過建設(she)下凹(ao)式綠地(di)、植草溝(gou)、雨(yu)水花園等方式增加植被覆蓋面積,延緩雨(yu)水凈流(liu)峰(feng)現時間,削減(jian)(jian)區(qu)域(yu)內徑流(liu)系數,減(jian)(jian)少雨(yu)水外排(pai)(pai)量,減(jian)(jian)輕排(pai)(pai)水壓力。
但是(shi),“海綿城(cheng)市(shi)”是(shi)有它可承受限值的。由于土體特(te)性,改造后的“海綿體”入滲(shen)的能力(li)仍(reng)然受制于下面的土體吸(xi)收能力(li),一旦遇到極端暴雨(yu)天(tian)氣,吸(xi)收效果會在達(da)到“閾值”后大打折(zhe)扣(kou)。
一般來說,根據降雨量(liang)分(fen)類,城(cheng)市雨洪管(guan)理體系涉及到三種情(qing)形,“海綿城(cheng)市”在其中發揮的作用也不同:
1、降雨量較小或在降雨初期。城市各個地(di)塊“海綿體(ti)”就地(di)消(xiao)納雨(yu)水(shui)、快(kuai)速(su)(su)下(xia)滲,超(chao)出(chu)承載能力的(de)雨(yu)水(shui),則通(tong)過排(pai)水(shui)系統將雨(yu)水(shui)快(kuai)速(su)(su)排(pai)走。
2、短降雨歷時和重現期較小的常規降雨。由“海綿(mian)體(ti)”滲、滯、蓄,配合城(cheng)市排水系統即雨水管網、泵站等將雨水快(kuai)速(su)排走。
3、長降雨歷時和重現期較長的暴雨。一(yi)般城市的(de)內澇防(fang)治設計重現期為20-30年一(yi)遇(yu),城市防(fang)澇系統匯流時間不超(chao)過24小時。一(yi)旦遇(yu)到極端暴雨,降雨量超(chao)過設計規劃,城市“海綿體”會(hui)在(zai)飽和(he)后迅速失(shi)效,區(qu)域內排澇系統難以在(zai)短時間內排出雨水。
入汛以來,廣(guang)東、廣(guang)西等地的特大暴(bao)雨都超過(guo)標準的降雨量,已經遠遠超過(guo)了“海綿城市”的承(cheng)受范圍,可想而知,整(zheng)個排水(shui)系統根本無法承(cheng)載,城市內(nei)澇(lao)、積水(shui)也就在(zai)所(suo)難免(mian)。
從“滲蓄為主”轉變為以“蓄排結合”
“海綿城市”倡導通過海綿體的雨水吸收,將雨水資源化,達到高效利用水資源。但不管是利用低地、公園參與滯蓄,還是建立地下集水空間,由于“海綿體”可吸附利用的水量有限,對于暴雨下的城市內澇治理,所能起到的作用仍然十分有限,真正有效的方向應該是從“滲蓄為主“轉變為以“蓄排結合”的方式,把解決內澇核(he)心放在流(liu)域治理和城市排澇設施能力提高上。
1、協調城市各個職能管理部門,提升管網排水能力,強化積水點綜合治理。通過綜合運(yun)用(yong)機器人及傳感(gan)器、物聯網、GIS、三(san)維(wei)(wei)建模、大數據(ju)可視(shi)化、電子(zi)工作流等技術,搭建數字孿生城市三(san)維(wei)(wei)模型(xing),構建安透可“管網大腦”運(yun)維(wei)(wei)平臺,協(xie)調(diao)城市各個職能(neng)管理(li)部門,形成(cheng)統(tong)一的智慧型(xing)管理(li)系統(tong),實現城市數據(ju)快速(su)分析(xi)、處理(li)和異常預(yu)警,統(tong)籌協(xie)調(diao),綜合設計(ji),實現城市積水治理(li)監測智能(neng)化。
2、增加城市及周邊流域或低地面積,增強滯蓄能力,可以(yi)結合當地(di)(di)地(di)(di)理、水文(wen)條件,優先(xian)考慮利用泵(beng)站等(deng)強制性措施(shi)讓洪水澇(lao)水通江達海,給(gei)城市澇(lao)水以(yi)出路,盡快(kuai)把積水排出去。
3、注重水系水體的區域效應,最大化自然水體的自凈化能力,保護(hu)并完善水(shui)體的(de)(de)生態體系(xi),對(dui)城域、市(shi)域甚至是(shi)省域的(de)(de)水(shui)系(xi)水(shui)網,河流湖(hu)泊,水(shui)塘濕地等(deng)進(jin)行(xing)低沖(chong)擊的(de)(de)保護(hu)性設(she)計,使水(shui)網成片,形(xing)成最大的(de)(de)生態效(xiao)應,提(ti)高(gao)水(shui)質和水(shui)系(xi)的(de)(de)凈化能力。
4、因地制宜的進行適應當地的水系統設計,在“海綿城市”建設過程中盡量接近于自然的水體循環。比(bi)如(ru)北方(fang)(fang)地(di)區(qu)的(de)(de)海綿(mian)(mian)城市(shi)的(de)(de)設計(ji)核心是(shi)地(di)下工程的(de)(de)凍(dong)融處理(li);西北干旱少雨的(de)(de)地(di)區(qu)海綿(mian)(mian)城市(shi)則是(shi)以促(cu)進自然(ran)(ran)水(shui)系統(tong)循環,加(jia)大自然(ran)(ran)生態的(de)(de)綠(lv)化面積,加(jia)大區(qu)域(yu)雨水(shui)的(de)(de)降雨頻率,進而使干旱缺水(shui)的(de)(de)地(di)方(fang)(fang)涵水(shui)能(neng)力得到有效(xiao)的(de)(de)提高;南方(fang)(fang)多雨地(di)區(qu)的(de)(de)海綿(mian)(mian)設計(ji)則重在解決(jue)雨水(shui)的(de)(de)蓄洪滯洪的(de)(de)能(neng)力,解決(jue)城市(shi)內澇(lao)等(deng)問題。
5、遵重自然循環法則,減少人為因素對自然水循環的干預。盡量做到水(shui)文干擾最(zui)小化設計(ji)。對(dui)城市的水(shui)系統(tong)蒸發量,雨水(shui)截(jie)留,蓄(xu)洪能力等指(zhi)標結合當地(di)氣候條(tiao)件(jian),進行科學(xue)的論(lun)證,在合理(li)的指(zhi)標下進行“海綿城市”及水(shui)系統(tong)的綜(zong)合設計(ji)。
最后,“海(hai)綿(mian)城(cheng)市(shi)(shi)”并不是萬能的,它適用于常態下中雨或小(xiao)雨發揮作用,可以一定程度上改善(shan)城(cheng)市(shi)(shi)的面貌(mao),提升城(cheng)市(shi)(shi)蓄容能力。面對(dui)近年來(lai)頻發的極端暴雨天氣,僅僅依(yi)靠“海(hai)綿(mian)城(cheng)市(shi)(shi)”建設治理洪澇還遠遠不夠(gou),還需要各(ge)部門通(tong)力合(he)作,加強蓄排(pai)結合(he),協力破解城(cheng)市(shi)(shi)內澇這(zhe)一頑(wan)疾(ji)。