“桂林暴雨變威尼斯”“長沙暴雨1小時下了54個西湖”“杭州靈隱寺發大水(shui)”……今年進入主(zhu)汛期(qi)以來,南方多(duo)個城市的暴雨過程一輪接一輪,降水(shui)量突破歷史同(tong)期(qi)極值,暴雨相關(guan)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(wei)的(de)(de)(de)“海綿(mian)城(cheng)市(shi)”,在城(cheng)市(shi)雨洪(hong)管理層面更(geng)多(duo)的(de)(de)(de)是指(zhi)“低影響開發雨水系(xi)統(tong)”,即(ji)城(cheng)市(shi)能夠像海綿(mian)一樣,在適應(ying)環境變化和應(ying)對自然災害等方面具有(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)“彈性”。在下(xia)雨時通過滲、滯、蓄、凈、用(yong)、排等技術對應(ying)的(de)(de)(de)海綿(mian)設施在源頭削減雨水徑流,就地消納(na)雨水,需要時將蓄存的(de)(de)(de)水“釋放”并(bing)加以利(li)用(yong),從而提升城(cheng)市(shi)生態系(xi)統(tong)功能,減少城(cheng)市(shi)內澇災害的(de)(de)(de)發生。
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。通過透水(shui)(shui)路面(mian)改造、更新綠(lv)化種類(lei)結(jie)構、設(she)置雨(yu)水(shui)(shui)調節池等(deng)措施,讓常態下(xia)的雨(yu)水(shui)(shui)向(xiang)地下(xia)滲透,排除地面(mian)積水(shui)(shui),促進城市地表徑流就(jiu)地下(xia)滲和(he)雨(yu)水(shui)(shui)可(ke)持續循環。
2、提高城市排水能力。通過海綿(mian)城市(shi)改造,城市(shi)各(ge)個地塊內部就地消納雨水(shui)、快(kuai)速下(xia)滲,有效削減徑流峰值。超出承載(zai)能力的雨水(shui),則(ze)通過排(pai)水(shui)系統將(jiang)雨水(shui)快(kuai)速排(pai)走,顯著提高城市(shi)排(pai)水(shui)能力,調節城市(shi)蓄容能力。
在暴雨面前,海綿城市為什么會失效?
現(xian)階(jie)段(duan),各地(di)正在進(jin)行的(de)“海綿城市”建(jian)設(she),一般以透水(shui)路面的(de)改造為主,通過建(jian)設(she)下凹(ao)式(shi)綠地(di)、植草溝、雨水(shui)花園(yuan)等方式(shi)增加植被(bei)覆(fu)蓋面積,延緩雨水(shui)凈流峰現(xian)時(shi)間,削減區域內(nei)徑流系數,減少(shao)雨水(shui)外排(pai)量,減輕(qing)排(pai)水(shui)壓(ya)力(li)。
但是,“海綿(mian)城市”是有它可承受限值(zhi)的。由于土(tu)(tu)體特性,改造后的“海綿(mian)體”入滲的能力仍然受制于下(xia)面的土(tu)(tu)體吸收能力,一旦遇到極端暴雨天氣,吸收效果會在達到“閾值(zhi)”后大打折扣。
一般來說,根據(ju)降雨(yu)(yu)量分類(lei),城市雨(yu)(yu)洪管(guan)理體系涉及到三(san)種(zhong)情(qing)形,“海綿城市”在(zai)其中(zhong)發揮的作用也不同:
1、降雨量較小或在降雨初期。城市各個(ge)地塊“海(hai)綿體”就地消納雨(yu)水、快速下滲,超出承載能(neng)力的(de)雨(yu)水,則通(tong)過排水系統將雨(yu)水快速排走。
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(pai)水(shui)系(xi)統即雨(yu)水(shui)管網、泵站等將(jiang)雨(yu)水(shui)快速(su)排(pai)走。
3、長降雨歷時和重現期較長的暴雨。一(yi)般城(cheng)市(shi)(shi)的內(nei)澇(lao)防(fang)治設計重現期為20-30年一(yi)遇,城(cheng)市(shi)(shi)防(fang)澇(lao)系(xi)統匯流時間(jian)不(bu)超過(guo)24小時。一(yi)旦遇到極端(duan)暴雨,降(jiang)雨量(liang)超過(guo)設計規劃,城(cheng)市(shi)(shi)“海(hai)綿體”會在飽和(he)后迅速失效,區(qu)域內(nei)排澇(lao)系(xi)統難以在短時間(jian)內(nei)排出(chu)雨水。
入汛以來,廣東、廣西(xi)等地的(de)特(te)大(da)暴雨都超(chao)過標(biao)準的(de)降(jiang)雨量,已(yi)經遠遠超(chao)過了“海綿城市”的(de)承(cheng)受范圍,可想而知,整個排(pai)水(shui)系統根本無法承(cheng)載,城市內澇、積水(shui)也(ye)就在(zai)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(jie)決內澇(lao)核心放在流域治理和城市排(pai)澇(lao)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)運用機器人及傳感器、物聯網、GIS、三(san)維建模(mo)、大(da)數據可(ke)視化、電子工作流(liu)等技術(shu),搭建數字(zi)孿生城市三(san)維模(mo)型,構建安(an)透(tou)可(ke)“管(guan)網大(da)腦(nao)”運維平臺,協調(diao)城市各個職能管(guan)理(li)部門,形(xing)成統一的智慧型管(guan)理(li)系(xi)統,實現城市數據快速分析、處理(li)和異(yi)常預警,統籌協調(diao),綜合(he)設(she)計,實現城市積水治理(li)監測智能化。
2、增加城市及周邊流域或低地面積,增強滯蓄能力,可(ke)以結合(he)當地地理、水(shui)文條件,優先考慮利用(yong)泵站等強制性措(cuo)施讓(rang)洪(hong)水(shui)澇水(shui)通(tong)江達海,給城市(shi)澇水(shui)以出路,盡快把積水(shui)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(bao)護(hu)并完善水體(ti)的(de)生(sheng)態體(ti)系(xi),對(dui)城域(yu)、市(shi)域(yu)甚至是省域(yu)的(de)水系(xi)水網(wang),河流湖泊,水塘濕(shi)地等進行低沖擊的(de)保(bao)護(hu)性設計,使水網(wang)成片,形成最大的(de)生(sheng)態效應,提高水質(zhi)和水系(xi)的(de)凈(jing)化能力(li)。
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(di)區的海(hai)綿城市的設計核心是(shi)地(di)下工程的凍融處(chu)理(li);西北干旱少雨(yu)(yu)的地(di)區海(hai)綿城市則(ze)是(shi)以促進自然水(shui)(shui)系統循環,加(jia)大自然生態的綠化(hua)面積,加(jia)大區域雨(yu)(yu)水(shui)(shui)的降雨(yu)(yu)頻(pin)率,進而使干旱缺水(shui)(shui)的地(di)方(fang)涵水(shui)(shui)能力得到(dao)有(you)效的提高(gao);南(nan)方(fang)多(duo)雨(yu)(yu)地(di)區的海(hai)綿設計則(ze)重在解(jie)決(jue)雨(yu)(yu)水(shui)(shui)的蓄(xu)洪滯洪的能力,解(jie)決(jue)城市內澇等問題。
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(liang)做到水(shui)(shui)文干(gan)擾最(zui)小化設計。對城(cheng)市(shi)(shi)的水(shui)(shui)系統(tong)蒸發量(liang),雨(yu)水(shui)(shui)截留,蓄洪能力等指(zhi)標(biao)結合當地氣候(hou)條件,進(jin)行科學的論(lun)證,在合理的指(zhi)標(biao)下進(jin)行“海綿城(cheng)市(shi)(shi)”及水(shui)(shui)系統(tong)的綜合設計。
最后,“海(hai)(hai)綿城市(shi)”并(bing)不是(shi)萬能的(de),它適用于常態下中雨或小雨發揮作用,可以一(yi)定程度上改善城市(shi)的(de)面(mian)貌,提升城市(shi)蓄(xu)容能力(li)。面(mian)對近年來(lai)頻(pin)發的(de)極端暴雨天氣,僅僅依靠“海(hai)(hai)綿城市(shi)”建(jian)設治(zhi)理(li)洪澇還遠遠不夠,還需(xu)要各(ge)部門通(tong)力(li)合作,加強(qiang)蓄(xu)排結(jie)合,協力(li)破(po)解(jie)城市(shi)內(nei)澇這(zhe)一(yi)頑疾。