“桂林暴雨變威尼斯(si)”“長沙暴雨1小時下了54個西湖”“杭州靈(ling)隱寺發大(da)水”……今年進入主汛期以(yi)來,南方多個城(cheng)市的暴雨過程(cheng)一輪接(jie)一輪,降水量突破(po)歷史同期極值,暴雨相關話題頻登(deng)熱(re)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(suo)謂的“海(hai)綿城(cheng)(cheng)市(shi)”,在(zai)城(cheng)(cheng)市(shi)雨(yu)洪管理層(ceng)面更多的是指“低影響(xiang)開發雨(yu)水(shui)系統”,即(ji)城(cheng)(cheng)市(shi)能(neng)夠像海(hai)綿一樣,在(zai)適應(ying)環境變化和應(ying)對自然災害等方面具有良好(hao)的“彈性”。在(zai)下雨(yu)時(shi)(shi)通過滲、滯、蓄、凈(jing)、用、排等技術對應(ying)的海(hai)綿設(she)施在(zai)源頭削減雨(yu)水(shui)徑流(liu),就地消納雨(yu)水(shui),需要(yao)時(shi)(shi)將蓄存(cun)的水(shui)“釋放(fang)”并(bing)加以利用,從而提升城(cheng)(cheng)市(shi)生(sheng)(sheng)態系統功能(neng),減少城(cheng)(cheng)市(shi)內澇災害的發生(sheng)(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。通過透(tou)水(shui)路面改造、更(geng)新綠化種類結構、設置雨水(shui)調節池等措施,讓常態下的雨水(shui)向地下滲透(tou),排除地面積水(shui),促(cu)進城(cheng)市(shi)地表(biao)徑流就地下滲和雨水(shui)可持續循環(huan)。
2、提高城市排水能力。通過(guo)海綿城市改造,城市各個地(di)塊內部就地(di)消(xiao)納雨水(shui)、快速下(xia)滲(shen),有效削(xue)減(jian)徑流峰值。超出(chu)承載能(neng)力的雨水(shui),則通過(guo)排(pai)水(shui)系統(tong)將(jiang)雨水(shui)快速排(pai)走(zou),顯著提高(gao)城市排(pai)水(shui)能(neng)力,調節城市蓄容(rong)能(neng)力。
在暴雨面前,海綿城市為什么會失效?
現階段,各地(di)正在進行(xing)的“海綿城市(shi)”建(jian)設,一般以透水路面(mian)的改造為(wei)主,通過建(jian)設下凹式綠地(di)、植草溝、雨水花園等方式增加植被(bei)覆蓋面(mian)積,延緩(huan)雨水凈流峰(feng)現時間,削減區域內徑流系數(shu),減少雨水外排(pai)量(liang),減輕排(pai)水壓力(li)。
但是,“海(hai)綿城市”是有(you)它可(ke)承受限(xian)值的。由(you)于(yu)(yu)土體(ti)特性,改造(zao)后的“海(hai)綿體(ti)”入滲的能力仍然(ran)受制于(yu)(yu)下面(mian)的土體(ti)吸收(shou)能力,一旦遇到(dao)極端暴雨天氣,吸收(shou)效果會在達到(dao)“閾值”后大打折(zhe)扣(kou)。
一般來說,根據降雨量分類(lei),城(cheng)(cheng)市雨洪管理體系(xi)涉及到三種情形,“海(hai)綿(mian)城(cheng)(cheng)市”在其中發(fa)揮的作用也不同:
1、降雨量較小或在降雨初期。城市各個地塊“海綿體”就地消納雨(yu)水(shui)、快速下滲,超出承載(zai)能力(li)的雨(yu)水(shui),則通過排水(shui)系統(tong)將雨(yu)水(shui)快速排走。
2、短降雨歷時和重現期較小的常規降雨。由“海綿體”滲、滯(zhi)、蓄,配合城市排水系統即雨水管網、泵(beng)站等將雨水快(kuai)速排走。
3、長降雨歷時和重現期較長的暴雨。一般城市的內澇防治(zhi)設計(ji)重現期為20-30年一遇,城市防澇系(xi)統(tong)匯流時間不超過(guo)(guo)24小時。一旦(dan)遇到(dao)極端(duan)暴雨,降雨量超過(guo)(guo)設計(ji)規(gui)劃,城市“海綿(mian)體”會(hui)在飽和后迅速失(shi)效,區域內排澇系(xi)統(tong)難以在短時間內排出雨水。
入汛以來,廣東、廣西(xi)等(deng)地的(de)(de)特大(da)暴雨都超(chao)過(guo)標準(zhun)的(de)(de)降雨量,已經遠遠超(chao)過(guo)了“海(hai)綿城市(shi)”的(de)(de)承受(shou)范圍(wei),可想而知(zhi),整個(ge)排水系統根本(ben)無法承載,城市(shi)內(nei)澇、積水也就(jiu)在所難免。
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,把解決內澇核心(xin)放在(zai)流域治(zhi)理(li)和(he)城市排澇設施能(neng)力提高上(shang)。
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(he)運用機器(qi)人(ren)及(ji)傳感器(qi)、物聯網(wang)、GIS、三(san)維建模、大數據可視化(hua)、電子工(gong)作(zuo)流(liu)等技術,搭建數字孿生城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)三(san)維模型,構建安(an)透可“管(guan)網(wang)大腦(nao)”運維平臺,協(xie)調城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)各個職能管(guan)理(li)部門,形成(cheng)統(tong)一的智慧型管(guan)理(li)系統(tong),實現(xian)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)數據快速分析(xi)、處理(li)和異常(chang)預(yu)警(jing),統(tong)籌協(xie)調,綜合(he)設計,實現(xian)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)積(ji)水(shui)治理(li)監測智能化(hua)。
2、增加城市及周邊流域或低地面積,增強滯蓄能力,可以結合當地地理(li)、水(shui)文(wen)條件,優先考慮利用泵站等(deng)強制性措(cuo)施讓(rang)洪水(shui)澇(lao)(lao)水(shui)通江達海,給城市澇(lao)(lao)水(shui)以出(chu)路,盡快把(ba)積水(shui)排出(chu)去(qu)。
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(bao)護并完(wan)善水(shui)體(ti)的生(sheng)態體(ti)系,對城域(yu)、市域(yu)甚至是省(sheng)域(yu)的水(shui)系水(shui)網,河(he)流湖泊,水(shui)塘濕(shi)地等進行低沖擊的保(bao)護性(xing)設計,使水(shui)網成片(pian),形成最大的生(sheng)態效應(ying),提高水(shui)質和水(shui)系的凈化能力。
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。比如北方(fang)地區的(de)海綿(mian)城市(shi)的(de)設(she)計核心(xin)是地下工程的(de)凍融處(chu)理;西北干旱(han)少雨(yu)(yu)的(de)地區海綿(mian)城市(shi)則是以促(cu)進(jin)自然(ran)水(shui)系統循環(huan),加大(da)自然(ran)生態(tai)的(de)綠化(hua)面積,加大(da)區域雨(yu)(yu)水(shui)的(de)降雨(yu)(yu)頻率,進(jin)而使干旱(han)缺(que)水(shui)的(de)地方(fang)涵(han)水(shui)能(neng)力得(de)到(dao)有效(xiao)的(de)提高(gao);南方(fang)多雨(yu)(yu)地區的(de)海綿(mian)設(she)計則重在解(jie)決雨(yu)(yu)水(shui)的(de)蓄洪滯洪的(de)能(neng)力,解(jie)決城市(shi)內(nei)澇(lao)等問(wen)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(dao)水(shui)文干擾最小(xiao)化設(she)計。對(dui)城(cheng)市的水(shui)系(xi)統(tong)蒸發量,雨水(shui)截留,蓄洪能力等指標結合當地氣(qi)候(hou)條(tiao)件,進行科(ke)學的論證,在(zai)合理的指標下進行“海(hai)綿城(cheng)市”及水(shui)系(xi)統(tong)的綜合設(she)計。
最后,“海綿城市”并不(bu)是萬能的,它適(shi)用于常(chang)態下中雨(yu)或(huo)小雨(yu)發揮(hui)作(zuo)(zuo)用,可(ke)以(yi)一定(ding)程度上改善(shan)城市的面貌,提升城市蓄容能力。面對近年來(lai)頻發的極(ji)端暴雨(yu)天氣,僅僅依(yi)靠“海綿城市”建設治理洪澇(lao)(lao)還遠遠不(bu)夠,還需要各部門通(tong)力合作(zuo)(zuo),加強蓄排結合,協力破解城市內澇(lao)(lao)這一頑疾。